JPH07144575A - 人力走行車用ライト - Google Patents
人力走行車用ライトInfo
- Publication number
- JPH07144575A JPH07144575A JP5293696A JP29369693A JPH07144575A JP H07144575 A JPH07144575 A JP H07144575A JP 5293696 A JP5293696 A JP 5293696A JP 29369693 A JP29369693 A JP 29369693A JP H07144575 A JPH07144575 A JP H07144575A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lamp
- electric double
- power generation
- double layer
- Prior art date
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- Pending
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- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 停止，減速時にもしばらくランプが暗くなら
ずに点灯している自転車用ライトを得る。 【構成】 発電機１と、電気２重層コンデンサー４を備
えた蓄放電手段と、ランプ３とからなる。走行時、電気
２重層コンデンサー４に蓄電する。停止，減速時に該電
気２重層コンデンサー４から放電してランプ３を点灯し
続ける。 【効果】 夜間走行時の安全性が向上する。
ずに点灯している自転車用ライトを得る。 【構成】 発電機１と、電気２重層コンデンサー４を備
えた蓄放電手段と、ランプ３とからなる。走行時、電気
２重層コンデンサー４に蓄電する。停止，減速時に該電
気２重層コンデンサー４から放電してランプ３を点灯し
続ける。 【効果】 夜間走行時の安全性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自転車等の人力走行車
用ライト（以下、自転車用ライトを代表として述べるこ
とがある）に関し、特に走行時に自家発電することによ
りランプを点灯させる人力走行車用ライトにおいて、走
行スピードが低下しても安定した明るさの点灯を保持す
ることのできる人力走行車用ライトに関するものであ
る。
用ライト（以下、自転車用ライトを代表として述べるこ
とがある）に関し、特に走行時に自家発電することによ
りランプを点灯させる人力走行車用ライトにおいて、走
行スピードが低下しても安定した明るさの点灯を保持す
ることのできる人力走行車用ライトに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の自転車用ライトのうちの発
電機式ライトの回路図である。図中、１は発電機、２は
交流電流で点灯するランプであり、発電機１の回転子を
自転車のタイヤに接触させた状態で、タイヤが回転する
ことにより発電する様になっている。上記自転車用ライ
トは、自転車が走行すると発電機１が発電し、それと直
結されたランプ２を点灯する。
電機式ライトの回路図である。図中、１は発電機、２は
交流電流で点灯するランプであり、発電機１の回転子を
自転車のタイヤに接触させた状態で、タイヤが回転する
ことにより発電する様になっている。上記自転車用ライ
トは、自転車が走行すると発電機１が発電し、それと直
結されたランプ２を点灯する。
【０００３】また他の従来の自転車用ライトとして、乾
電池や、家庭用電源で予め充電しておく蓄電池或はソー
ラー電池により充電しておく蓄電池等の様な各種電池類
を電源としランプを点灯するものがある。これら電池式
のものは、その都度スイッチによって手動で点灯、消灯
を行わなければならないという不都合がある。又夜間判
定回路を組み込むことにより自動的に点灯、消灯を行う
ものもあるが、上記回路を組込む為嵩張ると共にコスト
高は避けられない。
電池や、家庭用電源で予め充電しておく蓄電池或はソー
ラー電池により充電しておく蓄電池等の様な各種電池類
を電源としランプを点灯するものがある。これら電池式
のものは、その都度スイッチによって手動で点灯、消灯
を行わなければならないという不都合がある。又夜間判
定回路を組み込むことにより自動的に点灯、消灯を行う
ものもあるが、上記回路を組込む為嵩張ると共にコスト
高は避けられない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
発電機式の自転車用ライトでは、走行中は点灯している
が、交叉点での信号待ち等で停止すると消灯してしま
う。また曲り角を曲るときの減速の際には、発電能力が
落ちるため、ランプが暗くなってしまう。特に曲がり角
において暗くなってしまう点は、曲がり角から来る対向
車は互いに視界が不十分であるため、ランプが暗くなる
ということは非常に不都合なことと言わなければならな
い。この様に消灯したり暗くなったりすると、夜間走行
において自己の走行のための視界が悪くなるばかりでな
く、相手から認識されにくくなり、危険であるという問
題があった。
発電機式の自転車用ライトでは、走行中は点灯している
が、交叉点での信号待ち等で停止すると消灯してしま
う。また曲り角を曲るときの減速の際には、発電能力が
落ちるため、ランプが暗くなってしまう。特に曲がり角
において暗くなってしまう点は、曲がり角から来る対向
車は互いに視界が不十分であるため、ランプが暗くなる
ということは非常に不都合なことと言わなければならな
い。この様に消灯したり暗くなったりすると、夜間走行
において自己の走行のための視界が悪くなるばかりでな
く、相手から認識されにくくなり、危険であるという問
題があった。
【０００５】また乾電池を用いる自転車用ライトの場合
では、電池を消費するため消耗した乾電池を取り替えな
ければならず、非経済的であり、かつ手間がかかるとい
う問題があった。加えて経済観念が先行して、電池交換
の時機が遅れると、暗くなったままの走行が続き安全上
問題である。
では、電池を消費するため消耗した乾電池を取り替えな
ければならず、非経済的であり、かつ手間がかかるとい
う問題があった。加えて経済観念が先行して、電池交換
の時機が遅れると、暗くなったままの走行が続き安全上
問題である。
【０００６】家庭用電源で充電する蓄電池の場合でも、
充電に手間がかかるという問題があり、又その場での即
時充電ができないことから、光量不足のままで使用を続
けてしまうという問題がある。又ソーラー電池によるも
のでは、例えば夜間の走行だけしかしない場合等の様
に、明るい所で充電する機会がないときは点灯しなくな
ってしまうという問題がある。更には繰り返し充放電の
負荷からくる蓄電池寿命の短さは使用者にとって非常に
不便であり、予備蓄電池を常時準備しておかなくてはな
らないという不都合がある。加えて乾電池、蓄電池式の
ものはその廃棄物処理の問題がある。
充電に手間がかかるという問題があり、又その場での即
時充電ができないことから、光量不足のままで使用を続
けてしまうという問題がある。又ソーラー電池によるも
のでは、例えば夜間の走行だけしかしない場合等の様
に、明るい所で充電する機会がないときは点灯しなくな
ってしまうという問題がある。更には繰り返し充放電の
負荷からくる蓄電池寿命の短さは使用者にとって非常に
不便であり、予備蓄電池を常時準備しておかなくてはな
らないという不都合がある。加えて乾電池、蓄電池式の
ものはその廃棄物処理の問題がある。
【０００７】この発明は以上の様な問題を解消する為に
なされたもので、停止及び減速時に、消灯したり暗くな
ったりせず、かつ電池等の取り換えや充電の手間が要ら
ずにいつでも確実に点灯する人力走行車用ライトを提供
することを目的とする。
なされたもので、停止及び減速時に、消灯したり暗くな
ったりせず、かつ電池等の取り換えや充電の手間が要ら
ずにいつでも確実に点灯する人力走行車用ライトを提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の人力走行車用ラ
イトは、走行時に回転する回転体により発電する発電手
段と、該発電手段から供給された電荷を蓄電し、前記発
電量が所定の閾値を下回わったときに放電する電気２重
層コンデンサーを有する充放電手段と、上記発電手段及
び該充放電手段に接続されてその発電及び／又は放電に
より点灯する点灯手段とを備えたものである。
イトは、走行時に回転する回転体により発電する発電手
段と、該発電手段から供給された電荷を蓄電し、前記発
電量が所定の閾値を下回わったときに放電する電気２重
層コンデンサーを有する充放電手段と、上記発電手段及
び該充放電手段に接続されてその発電及び／又は放電に
より点灯する点灯手段とを備えたものである。
【０００９】
【作用】本発明の人力走行車用ライトでは、走行速度が
速く十分に発電されているときの余剰の電荷はコンデン
サーに蓄電しておき、発電が不十分となったとき、即ち
発電量が閾値を下回ったときに、蓄えておいた電荷を放
電することによりランプを点灯し続ける。このコンデン
サーとして電気２重層コンデンサー（以下、ＥＤＬＣ
（Electric Double Layer Condenser)と称することがあ
る）を用いることで、十分な放電量と持続時間が得られ
る。
速く十分に発電されているときの余剰の電荷はコンデン
サーに蓄電しておき、発電が不十分となったとき、即ち
発電量が閾値を下回ったときに、蓄えておいた電荷を放
電することによりランプを点灯し続ける。このコンデン
サーとして電気２重層コンデンサー（以下、ＥＤＬＣ
（Electric Double Layer Condenser)と称することがあ
る）を用いることで、十分な放電量と持続時間が得られ
る。
【００１０】異なった２層（固体／液体）の接触面では
極めて短い距離を隔てて＋−の電荷が存在するが、この
薄い電気２重層の誘電性を利用したものが電気２重層コ
ンデンサーである。上記固体部分にはアルミ薄膜に活性
炭を付けたものを用い、上記液体部分には電解液を用い
るのが一般的であるが、この活性炭電極と電解液の界面
に正負の電荷が相対して配列され、電気を蓄積するので
ある。ＥＤＬＣは誘電体に相当する電気２重層が数Åと
極めて薄いうえに、電極の活性炭比表面積が１８００〜
２０００ｍ2 ／ｇと大きいために、汎用コンデンサーの
中で最も容量の大きいアルミニウム電解コンデンサーの
１０００倍近いファラッド単位の巨大な電気容量を達成
することができる。この様に電気２重層コンデンサーは
大容量であるので、それ自身でランプを点灯するのに十
分な放電量が得られ、新たな充電がなされなかったとき
でも数十秒ほど点灯し続けさせることができる。
極めて短い距離を隔てて＋−の電荷が存在するが、この
薄い電気２重層の誘電性を利用したものが電気２重層コ
ンデンサーである。上記固体部分にはアルミ薄膜に活性
炭を付けたものを用い、上記液体部分には電解液を用い
るのが一般的であるが、この活性炭電極と電解液の界面
に正負の電荷が相対して配列され、電気を蓄積するので
ある。ＥＤＬＣは誘電体に相当する電気２重層が数Åと
極めて薄いうえに、電極の活性炭比表面積が１８００〜
２０００ｍ2 ／ｇと大きいために、汎用コンデンサーの
中で最も容量の大きいアルミニウム電解コンデンサーの
１０００倍近いファラッド単位の巨大な電気容量を達成
することができる。この様に電気２重層コンデンサーは
大容量であるので、それ自身でランプを点灯するのに十
分な放電量が得られ、新たな充電がなされなかったとき
でも数十秒ほど点灯し続けさせることができる。
【００１１】この電気２重層コンデンサーは容量的には
電池より小さく、放電と共に電圧が低下していくコンデ
ンサーの特性から、メイン電源としては使用しにくいと
いう弱点があるが、繰り返し充放電に強く（１０万回以
上の充放電を繰り返しても特性変化はほとんど無い）、
且つ数秒〜数分間での急速充電が可能であるから、自転
車等の様に加速減速が繰り返されるものに用いるには最
適である。即ち、少し走行することでＥＤＬＣに充電
し、減速（又は停止）時にランプへの電流補充として放
電し、再び加速するとＥＤＬＣに充電するというふう
に、速度が変化しても一定してランプを点灯し続けるこ
とができる。また、使用可能な温度範囲が−４０℃〜＋
８５℃と広いので、季節や地域にかかわりなく広い範囲
にその能力を発揮する。
電池より小さく、放電と共に電圧が低下していくコンデ
ンサーの特性から、メイン電源としては使用しにくいと
いう弱点があるが、繰り返し充放電に強く（１０万回以
上の充放電を繰り返しても特性変化はほとんど無い）、
且つ数秒〜数分間での急速充電が可能であるから、自転
車等の様に加速減速が繰り返されるものに用いるには最
適である。即ち、少し走行することでＥＤＬＣに充電
し、減速（又は停止）時にランプへの電流補充として放
電し、再び加速するとＥＤＬＣに充電するというふう
に、速度が変化しても一定してランプを点灯し続けるこ
とができる。また、使用可能な温度範囲が−４０℃〜＋
８５℃と広いので、季節や地域にかかわりなく広い範囲
にその能力を発揮する。
【００１２】更に、電気２重層コンデンサーの他の利点
として、瞬発力がある、充放電制御回路が不要、保全性
が良い、実装性が良い（はんだ付け時のショート防止配
慮が不要）、廃棄時安全（重金属を含まない）などがあ
り、自転車への適用性は非常に高い。
として、瞬発力がある、充放電制御回路が不要、保全性
が良い、実装性が良い（はんだ付け時のショート防止配
慮が不要）、廃棄時安全（重金属を含まない）などがあ
り、自転車への適用性は非常に高い。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る自転車用ライ
トの回路図である。走行時は、タイヤ（回転体）の回転
により発電機１が交流発電し、整流ダイオードＤ1 で全
波整流されて直流となる。直流電流の一部は抵抗Ｒ1 を
介してランプ３を点灯し、分流された残りの電流は抵抗
Ｒ2 を介して電気２重層コンデンサー（ＥＤＬＣ）４に
充電される。抵抗Ｒ1 はランプ３と充電回路用との電流
の分岐を行うものであり、抵抗Ｒ1 と抵抗Ｒ2 との比で
ＥＤＬＣ４への充電電流（Ｉ）が決まる。例えば発電機
が３ｗ（２．５Ｖ，１．２Ａ）の電気を発電し、抵抗Ｒ
1 が０．１Ω、抵抗Ｒ2 が０．２Ωである場合、０．８
Ａがランプ３側に、０．４ＡがＥＤＬＣ４側に分流され
る。ランプ３では２Ｗ（２．５Ｖ，０．８Ａ）で光る。
トの回路図である。走行時は、タイヤ（回転体）の回転
により発電機１が交流発電し、整流ダイオードＤ1 で全
波整流されて直流となる。直流電流の一部は抵抗Ｒ1 を
介してランプ３を点灯し、分流された残りの電流は抵抗
Ｒ2 を介して電気２重層コンデンサー（ＥＤＬＣ）４に
充電される。抵抗Ｒ1 はランプ３と充電回路用との電流
の分岐を行うものであり、抵抗Ｒ1 と抵抗Ｒ2 との比で
ＥＤＬＣ４への充電電流（Ｉ）が決まる。例えば発電機
が３ｗ（２．５Ｖ，１．２Ａ）の電気を発電し、抵抗Ｒ
1 が０．１Ω、抵抗Ｒ2 が０．２Ωである場合、０．８
Ａがランプ３側に、０．４ＡがＥＤＬＣ４側に分流され
る。ランプ３では２Ｗ（２．５Ｖ，０．８Ａ）で光る。
【００１４】ＥＤＬＣ４の充電時間は供給される電流と
ＥＤＬＣ４の容量とで決まり、下記式(1) により算出さ
れる。 ＣＶ＝ＩＴ … (1) Ｃ：ＥＤＬＣ４の電気容量（Ｆ） Ｖ：電圧（Ｖ） Ｉ：電流（Ａ） Ｔ：時間（ｓ） ＥＤＬＣ４が２．５Ｖ，１０Ｆであるとすると、式(1)
より １０Ｆ×２．５Ｖ＝０．４Ａ×Ｔ Ｔ＝６２．５秒 となる。従って約１分間の走行でＥＤＬＣ４はフル充電
される。
ＥＤＬＣ４の容量とで決まり、下記式(1) により算出さ
れる。 ＣＶ＝ＩＴ … (1) Ｃ：ＥＤＬＣ４の電気容量（Ｆ） Ｖ：電圧（Ｖ） Ｉ：電流（Ａ） Ｔ：時間（ｓ） ＥＤＬＣ４が２．５Ｖ，１０Ｆであるとすると、式(1)
より １０Ｆ×２．５Ｖ＝０．４Ａ×Ｔ Ｔ＝６２．５秒 となる。従って約１分間の走行でＥＤＬＣ４はフル充電
される。
【００１５】自転車が停止すると発電機１から電流が供
給されなくなるが、ＥＤＬＣ４からの放電がダイオード
Ｄ2 を通して行われ、ランプ３が点灯する。ＥＤＬＣ４
によるランプの点灯時間は同じく上記式(1) により決ま
り、ＥＤＬＣ４が２．５Ｖから１Ｖまで放電したとする
と、ランプ３は０．８Ａであるので １０Ｆ×（２．５Ｖ−１Ｖ）＝０．８Ａ×Ｔ Ｔ＝１５／０．８＝１９秒 となり、点灯時間は１９秒である。尚、１Ｖから０Ｖま
での放電ではこのランプ３を点灯するには電圧が不十分
である。また同様に、自転車が減速し発電機１から電流
が十分に供給されない場合も、ＥＤＬＣ４からの放電が
行われ、ランプ３が暗くならずに点灯し続ける。
給されなくなるが、ＥＤＬＣ４からの放電がダイオード
Ｄ2 を通して行われ、ランプ３が点灯する。ＥＤＬＣ４
によるランプの点灯時間は同じく上記式(1) により決ま
り、ＥＤＬＣ４が２．５Ｖから１Ｖまで放電したとする
と、ランプ３は０．８Ａであるので １０Ｆ×（２．５Ｖ−１Ｖ）＝０．８Ａ×Ｔ Ｔ＝１５／０．８＝１９秒 となり、点灯時間は１９秒である。尚、１Ｖから０Ｖま
での放電ではこのランプ３を点灯するには電圧が不十分
である。また同様に、自転車が減速し発電機１から電流
が十分に供給されない場合も、ＥＤＬＣ４からの放電が
行われ、ランプ３が暗くならずに点灯し続ける。
【００１６】本実施例においてはランプ３に０．８Ａの
ものを用いたが、０．３Ａのランプを用いると、１回の
点灯時間は長くなり、約８０秒間の点灯が可能である。
なお、上記実施例では、タイヤの回転の駆動力により発
電する発電機１を用いたが、これに限るものではなく、
例えば人力走行車に風力を利用した発電機等を搭載した
ものにも適用することができる。
ものを用いたが、０．３Ａのランプを用いると、１回の
点灯時間は長くなり、約８０秒間の点灯が可能である。
なお、上記実施例では、タイヤの回転の駆動力により発
電する発電機１を用いたが、これに限るものではなく、
例えば人力走行車に風力を利用した発電機等を搭載した
ものにも適用することができる。
【００１７】また、ランプ３と並列にＬＥＤ（発光ダイ
オード）を接続し、これを自転車の前方、側方、後方等
に取付ければ、該ＬＥＤを点灯（点滅動作回路を組込め
ば点滅状態が得られる）させることができ、周囲の他者
から認識され易くなる。そしてこの点灯又は点滅は上述
と同様自転車が停車しても続くから、更に安全性が増
す。尚、ＬＥＤの消費電力は少なく、ランプ３の発光時
間や明るさへの悪影響はほとんどない。
オード）を接続し、これを自転車の前方、側方、後方等
に取付ければ、該ＬＥＤを点灯（点滅動作回路を組込め
ば点滅状態が得られる）させることができ、周囲の他者
から認識され易くなる。そしてこの点灯又は点滅は上述
と同様自転車が停車しても続くから、更に安全性が増
す。尚、ＬＥＤの消費電力は少なく、ランプ３の発光時
間や明るさへの悪影響はほとんどない。
【００１８】
【発明の効果】以上の様に本発明に係る人力走行車用ラ
イトでは、電気２重層コンデンサーを利用して充放電す
る様にしたので、人力走行車を停止又は減速して発電機
の発電能力が落ちても、蓄電された電気２重層コンデン
サーからの放電により、ランプの点灯が所定の明るさに
維持される。この点灯は十数秒〜数十秒間続き、夜間走
行時の安全性が向上するという効果がある。また電池式
の人力走行車用ライトの様な乾電池の交換や蓄電池の充
電等の手間がいらず、メインテナンスフリーであるとい
う効果がある。更に重金属を含まないので廃棄の際にも
安全である。加えて本発明の場合、走行により常時充電
状態に置かれることとなってＥＤＬＣが長寿命を発揮す
るので、スイッチ手段を設けずに昼間も点灯状態として
おけば、例えばオートバイやスクーターの昼間点灯の様
に、昼間の安全に寄与することができる。
イトでは、電気２重層コンデンサーを利用して充放電す
る様にしたので、人力走行車を停止又は減速して発電機
の発電能力が落ちても、蓄電された電気２重層コンデン
サーからの放電により、ランプの点灯が所定の明るさに
維持される。この点灯は十数秒〜数十秒間続き、夜間走
行時の安全性が向上するという効果がある。また電池式
の人力走行車用ライトの様な乾電池の交換や蓄電池の充
電等の手間がいらず、メインテナンスフリーであるとい
う効果がある。更に重金属を含まないので廃棄の際にも
安全である。加えて本発明の場合、走行により常時充電
状態に置かれることとなってＥＤＬＣが長寿命を発揮す
るので、スイッチ手段を設けずに昼間も点灯状態として
おけば、例えばオートバイやスクーターの昼間点灯の様
に、昼間の安全に寄与することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る人力走行車用ライトの
回路図。
回路図。
【図２】従来の発電機式人力走行車用ライトの回路図。
【符号の説明】 １ 発電機 ３ ランプ ４ 電気２重層コンデンサー（ＥＤＬＣ）
Claims (1)
- 【請求項１】 人力走行車用の回転体の回転により発電
する発電手段と、 該発電手段から供給された電荷を充電し、前記発電手段
の発電量が所定の閾値を下回わったときに放電する電気
２重層コンデンサーを有する充放電手段と、 上記発電手段及び充放電手段に接続され、発電及び／又
は放電により点灯する点灯手段とを備えたことを特徴と
する人力走行車用ライト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293696A JPH07144575A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 人力走行車用ライト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293696A JPH07144575A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 人力走行車用ライト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07144575A true JPH07144575A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17798060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5293696A Pending JPH07144575A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 人力走行車用ライト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07144575A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2314213A (en) * | 1996-06-12 | 1997-12-17 | Kook Kim Youn | Cycle hub generator, control arrangement and condenser backup supply |
| JP2009126475A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 自転車用照明装置。 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05170154A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-09 | Bridgestone Cycle Co | 自転車の自動点灯照明装置 |
-
1993
- 1993-11-24 JP JP5293696A patent/JPH07144575A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05170154A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-09 | Bridgestone Cycle Co | 自転車の自動点灯照明装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2314213A (en) * | 1996-06-12 | 1997-12-17 | Kook Kim Youn | Cycle hub generator, control arrangement and condenser backup supply |
| GB2314213B (en) * | 1996-06-12 | 1999-03-10 | Kook Kim Youn | Generator system for cycles |
| JP2009126475A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 自転車用照明装置。 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960611 |