JPH08164787A - 自転車用照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常速度での夜間走行時、低速での夜間走行
時及び夜間停止直後において、手動操作を必要とせず、
かつ、低コストで安定した照度での照明を行う自転車用
照明装置を提供する。 【構成】 自転車が夜間走行を開始すると、Ｂ入力端子
にパルス信号が入力され、Ｑ出力端子がハイレベルとな
り、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ３及びＰＮＰ型トランジ
スタＴｒ４がオンされ、電池３と電球２とが接続され
る。夜間に通常速度になると、リレーＲｙが駆動され、
発電機１と電球２とが接続される。減速するとＢ入力端
子にパルス信号が入力され、電池３と電球２とが接続さ
れる。自転車が停止しても停止直前にＢ入力端子に入力
されたパルス信号によって所定の時間電球２は点灯を続
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自転車のハブに
組み込まれた自転車用発電機を主電源とし、夜間歩行時
や自転車走行直後などの低速時にも安定した照度で路面
を照射する自転車用照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電源として発電機と電池又は充電
器とを有する２電源方式で、低速時にも照明灯で路面を
照射する自転車用照明装置が開発されている。このよう
な自転車用照明装置としては、例えば実開昭63-77880号
公報では、低速時の発電機の出力を補うために、電池を
電源とする補助電球を用いたものが提案されている。

【０００３】また特開昭56-57533号公報及び特開昭61-1
10635 号公報に記載された自転車用照明装置では、発電
機と充電器を設け、発電機からの電力供給が停止した後
充電器から電力を照明灯に供給し、停車後も一定時間照
明を行うようにしている。また、実開平3-60137 号公報
では、発電機と電池との二つの電源を有し、走行速度に
応じて照明灯とこれらの電源との間の接続の切替を行う
自転車用照明装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
63-77880号公報に記載された自転車用照明装置では補助
電球を用いているため、主電球以外に別の電球及びこの
電球用の回路が必要となるため、装置が複雑となるとと
もにコストが上昇するという不都合がある。また、停止
時に点灯し続けないためにスイッチ操作を行う必要があ
る。

【０００５】特開昭56-57533号公報及び特開昭61-11063
5 号公報に記載された自転車用照明装置では、充電器す
なわちそれ自体高価な２次電池を使用しており、また、
充電回路や、過充電及び過放電に対する保護回路を設け
る必要があるために、装置がさらに高価になるという不
都合がある。また、これらの自転車用照明装置では、長
時間使用しないと自己放電が発生し、充電器が充電され
ていない場合には夜間停止後に照明を行うことができな
いという不都合がある。さらに、特開昭56-57533号公報
に記載された自転車用照明装置では、可変抵抗及びスイ
ッチの手動操作が必要になる。また、特開昭61-110635
号公報に記載された自転車用照明装置では、通常速度で
の走行状態及び停止状態を検出することができるが、歩
行時のような低速状態を検出することができないので、
低速状態が続くと照明灯が点灯しないという不都合があ
る。

【０００６】実開平3-60137 号公報に記載された自転車
用照明装置では、所定速度以上での走行状態と、所定速
度以下又は停止状態を検出して照明灯と発電機又は電池
との接続の切替を行っているため、夜間停止状態が続け
ば照明灯の点灯が続き、したがって手動スイッチを設け
て点灯消灯動作を行う必要がある。

【０００７】また、従来の２電源方式の自転車用照明装
置では、発電機から電池又は充電器に切り替えるときの
発電機電圧と電池又は充電器電圧との間の電圧差が大き
いことが原因で照度の変化が大きくなり、走行時不快感
がある。

【０００８】本発明の目的は、通常速度での夜間走行
時、低速での夜間走行時及び夜間停止直後において、手
動操作を必要とせず、かつ、低コストで安定した照度で
の照明を行うことができる自転車用照明装置を提供する
ことである。

【０００９】本発明の他の目的は、照明灯への電力供給
を発電機から電池に切り替える際の照度変化を少なくし
て走行時の不快感をなくす自転車用照明装置を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による請求項１の
自転車用照明装置は、車輪の回転により発電する発電機
と、電力を発生する電源となる電池と、前記発電機及び
電池の発電電力によって点灯する照明灯と、前記発電機
と照明灯との間に接続された第１のスイッチ手段と、前
記電池と照明灯との間に接続された第２のスイッチと、
周囲の明るさに応じて前記第１のスイッチ手段を切り替
える自動点灯消灯回路と、夜間の通常速度での走行時に
は前記第１のスイッチ手段により前記発電機と前記照明
灯とを接続し、かつ、夜間の低速走行時及び夜間停止後
一定時間に前記第２のスイッチ手段により前記発電機と
前記照明灯とを接続するように切替を制御する切替制御
手段とを具えることを特徴とするものである。

【００１１】本発明による請求項２の自転車用照明装置
は、前記切替制御手段は、夜間走行時所定の入力部にハ
イレベル信号が入力されると自転車が通常速度で走行中
であることを検出して前記発電機と照明灯とを前記第１
のスイッチ手段により接続し、パルス信号が入力される
と自転車が低速速度で走行中であることを検出して前記
電池と照明灯とを前記第２のスイッチ手段により接続
し、ローレベル信号が入力されると自転車が停止中であ
ることを検出して前記発電機と照明灯との接続及び前記
電池と照明灯との接続を切り離し、前記所定の入力部に
入力される信号がパルス信号からハイレベルの信号に変
わった後一定時間経過するまで前記電池と照明灯の接続
を切り離さないように制御することを特徴とするもので
ある。

【００１２】本発明による請求項３の自転車用照明装置
は、前記切替制御手段は、前記発電機に接続された電圧
検出手段と、前記自動点灯消灯回路に接続された第１の
入力部、前記電圧検出手段に接続された第２の入力部及
び前記第２のスイッチ手段に接続された出力部を有する
マルチバイブレータとを具えることを特徴とするもので
ある。

【００１３】本発明による請求項４の自転車用照明装置
は、前記切替制御手段は、前記発電機に接続された電圧
検出手段と、前記自動点灯消灯回路に接続された第１の
入力部、前記電圧検出手段に接続された第２の入力部、
前記自動点灯消灯回路に接続された第１の出力部及び前
記第２のスイッチ手段に接続された第２の出力部を有す
るマルチバイブレータとを具えることを特徴とするもの
である。

【００１４】本発明による請求項５の自転車用照明装置
は、前記電池の電圧を前記発電機の定格電圧の６０〜８
０％とすることを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】本発明による請求項１の自転車用照明装置で
は、夜間走行開始直後や歩行時のような低速時には、照
明灯と電池とが切替制御手段の制御下で第２のスイッチ
手段により接続されて照明灯が点灯する。夜間走行開始
後所定の速度に達すると、照明灯と発電機とが切替制御
手段の制御下で第１のスイッチ手段により接続され、発
電機から照明灯に電力が供給される。夜間停止直前の低
速時には、照明灯と電池とが切替制御手段の制御下で第
２のスイッチ手段により再び接続され、電池から照明灯
に電力が供給される。夜間停止後も一定時間は照明灯と
電池とが切替制御手段の制御下で第２のスイッチ手段に
よって接続され、夜間停止後も一定時間は照明灯が点灯
される。したがって、通常速度での夜間走行時、低速で
の夜間走行時及び夜間停止直後において、手動操作を必
要とせず、かつ、低コストで安定した照度での照明を行
うことができ、夜間使用時の安全性及び快適性を向上す
ることができる。

【００１６】本発明による請求項２の自転車用照明装置
では、夜間走行時所定の入力部にハイレベル信号が入力
されると自転車が通常速度で走行中であると判断して発
電機と照明灯とを第１のスイッチ手段により接続し、パ
ルス信号が入力されると自転車が低速速度で走行中であ
ると判断して電池と照明灯とを第２のスイッチ手段によ
り接続し、ローレベル信号が入力されると自転車が停止
中であると判断して発電機と照明灯との接続及び電池と
照明灯との接続を切り離す。また、所定の入力部に入力
される信号がパルス信号からハイレベルの信号に変わっ
た後一定時間経過するまで電池と照明灯の接続を切り離
さない。その結果、自転車の走行状態に応じて夜間照明
を好適に行うことができる。

【００１７】本発明による請求項３の自転車用照明装置
では、切替制御手段に設けられたマルチバイブレータ
が、自動点灯消灯回路から第１の入力部に供給される信
号及び前記電圧検出手段を介して発電機から第２の入力
部に供給される信号に応じて第２のスイッチ手段を制御
する信号を出力部から出力するので、自転車の走行状態
に応じて夜間照明を更に好適に行うことができる。

【００１８】本発明による請求項４の自転車用照明装置
では、切替制御手段に設けられたマルチバイブレータ
が、自動点灯消灯回路から第１の入力部に供給される信
号及び前記電圧検出手段を介して発電機から第２の入力
部に供給される信号に応じて自動点灯消灯回路を制御す
る信号を第１の出力部から出力するとともに、第２のス
イッチ手段を制御する信号を第２の出力部から出力する
ので、自転車の走行状態に応じて夜間照明を更に好適に
行うことができる。

【００１９】本発明による請求項５の自転車用照明装置
では、電池の電圧を発電機の定格電圧の６０〜８０％と
しているので、第１スイッチ手段による接続から第２ス
イッチ手段による接続に切り替える際又はその逆の動作
を行う際の光束の変化が小さくなり、したがって切替時
の照度変化が少なくなる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明による自転車用照明装置の実施
例を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に
よる自転車用照明装置の第１実施例の回路図である。本
例では、ハブ内蔵型発電機などのように、自転車の前輪
に組み込まれ、前輪の回転によって発電する発電機１か
ら供給される電流を、整流用ダイオードＤ１を経てコン
デンサＣ１に供給してこれを充電するとともに、抵抗Ｒ
１及びＲ２、ＰＮＰ型トランジスタＴｒ１並びにダイオ
ードＤ２及びＤ３を有する定電流回路を経てコンデンサ
Ｃ２に供給してこれを充電するようにする。コンデンサ
Ｃ１は定電流回路の電源である。ダイオードＤ２及びＤ
３を、順方向電圧降下特性を利用するために定電圧ダイ
オードとして用いる。コンデンサＣ２は、抵抗Ｒ３，Ｒ
４，Ｒ５及びＲ６、昼夜検出用光センサＣｄＳ並びにコ
ンパレータＩＣ１及びＩＣ２を有する自動点灯消灯回路
の電源を構成するものである。この自動点灯消灯回路に
おいては、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点Ｐ２に現れる
基準電圧をコンパレータＩＣ１の反転入力側に印加し、
昼夜検出用光センサＣｄＳと抵抗Ｒ３との接続点Ｐ３に
現れる電圧をコンパレータＩＣ１の非反転入力側に印加
する。抵抗Ｒ６は点灯消灯動作にヒステリシスを与える
ための抵抗であって、夜間の照明点灯消灯後に自動車の
ライトなどの影響で頻繁に点灯消灯を繰り返すのを防止
するためのものであり、コンパレータＩＣ１の出力端子
と非反転入力側との間に接続されている。

【００２１】本例では発電機１と電球２との間のスイッ
チング手段として、自動点灯消灯回路とリレーＲｙ１を
以て構成したものを用いる。そのリレーコイルＬと並列
に接続された保護ダイオードＤ４は、リレーコイルＬに
流れる電流が変化するときに生じる逆起電力を消滅させ
るものである。

【００２２】本例ではスイッチ手段はリレーＲｙ１を以
て構成する。そのリレーコイルＬと並列に接続された保
護用ダイオードＤ４は、リレーコイルＬに流れる電流が
変化するときに生じる逆起電力を消滅させるものであ
る。

【００２３】また本例では、電球２に並列にサイリスタ
ＳＣＲを接続し、電球２は一端をアースに、他端をリレ
ーＲｙ１の切替アームに接続されている。電球２と並列
に接続されたコンデンサＣ３、抵抗Ｒ７及びツェナダイ
オードＺＤ１と、アノード側がコンデンサＣ３と抵抗Ｒ
７との接続点Ｐ１に接続されるとともにカソード側がサ
イリスタＳＣＲのゲートに接続されたダイオードＤ５と
を具えるトリガー回路を構成する。このトリガー回路に
より、電球２に印加される電圧を検出し、電圧が所定の
値を超えたときにサイリスタＳＣＲを導通させて電球２
に流れる電流の一部をバイパスさせている。

【００２４】なお、ダイオードＤ５はサイリスタＳＣＲ
のゲートに逆ゲート電圧が印加されるのを防止するため
のものである。またコンデンサＣ３は、サイリスタＳＣ
Ｒの導通角調整用のものであり、接続点Ｐ１の電圧の位
相を発電機１の出力電圧からずらす作用をするものであ
る。またサイリスタＳＣＲはアノードをアース側に接続
し、そのオンオフによって自動点灯消灯回路の動作に影
響を及ぼさないようにしている。

【００２５】発電機１からの出力は、ダイオードＤ６及
びコンデンサＣ５を介し、抵抗Ｒ８及びＲ９で分圧して
ＮＰＮ型トランジスタＴｒ２のベースにも入力される。
ＮＰＮ型トランジスタＴｒ２のコレクタを抵抗Ｒ１０を
介して電池３の＋側に接続する。また、ＮＰＮ型トラン
ジスタＴｒ２のコレクタをモノステーブルマルチバイブ
レータＩＣ３のＢ入力端子にも接続する。このモノステ
ーブルマルチバイブレータＩＣ３を、本例では例えば７
４ＨＣ１２３Ａで構成する。なお、Ｂ入力端子はパルス
の立上がりでトリガーされる。モノステーブルマルチバ
イブレータＩＣ３の入力端子Ａを、抵抗Ｒ１１を介して
電池３の＋側に接続する。入力端子Ａもパルスの立上が
りでトリガーされる。モノステーブルマルチバイブレー
タＩＣ３のＱ出力端子を、抵抗Ｒ１３を介してＮＰＮ型
トランジスタＴｒ３のベースに接続し、このＮＰＮ型ト
ランジスタＴｒ３のコレクタを、抵抗Ｒ１４を介してＰ
ＮＰ型トランジスタＴｒ１４のベースに接続する。この
ＰＮＰ型トランジスタＴｒ１４のコレクタをリレーＲｙ
１の常閉接点であるリレー接点Ｃに接続する。抵抗Ｒ１
２及びコンデンサＣ５を、モノステーブルマルチバイブ
レータＩＣ３の出力のパルス幅を決定するために使用す
る。

【００２６】本例では、電池３の電圧を、発電機１の定
格である６Ｖの７５％である４．５Ｖとし、低速時及び
停止時に電球２を点灯するのに用いる。図２は、自転車
用発電機の光量と印加電圧との間の関係を示す図であ
る。図２に示すように、電圧が定格時の約７５％になる
と光量は定格時の約４０％となる。したがって、電池３
を用いて電球３を点灯すると、発電機１で点灯した場合
の約４０％の光量となる。

【００２７】本例の動作を説明する。自転車停止時に
は、発電機１から電力が供給されないためＮＰＮ型トラ
ンジスタＴｒ２はオフ状態である。したがって、モノス
テーブルマルチバイブレータＩＣ３のＢ入力端子はハイ
レベルであり（図３（ａ））、Ｑ出力端子はローレベル
のままである（図３（ｃ））。

【００２８】自転車が走行を開始すると、発電機１から
の出力が、ダイオードＤ６で整流され、コンデンサＣ４
で平滑化され、抵抗Ｒ８及びＲ９で分圧され、ＮＰＮ型
トランジスタＴｒ２のベースに入力される。この際に分
圧された電圧はＮＰＮ型トランジスタＴｒ２を常時オン
できる値ではないので、このＮＰＮ型トランジスタＴｒ
２はオンオフ動作を繰り返す。したがって、モノステー
ブルマルチバイブレータＩＣ３のＢ入力端子にはパルス
列が入力される（図３（ａ））。

【００２９】昼間は明るいため昼夜検出用光センサＣｄ
Ｓの抵抗値は低く、接続点Ｐ３の電圧すなわちコンパレ
ータＩＣ１及びＩＣ２の非反転入力側の入力電圧が閾値
よりも高いためにコンパレータＩＣ１及びＩＣ２の非反
転入力側にハイレベルの信号が入力される。それに対し
て、コンパレータＩＣ１及びＩＣ２の反転入力側には接
続点Ｐ２の電位が入力されるので、コンパレータＩＣ１
及びＩＣ２の出力側はハイレベルとなり、リレーＲｙ１
のリレーコイルＬには電流が流れず、リレーＲｙ１の切
替アームはリレー接点Ｃに接続されたままである。ま
た、モノステーブルマルチバイブレータＩＣ３のＡ入力
端子もハイレベルであるので、Ｑ出力端子はローレベル
となり、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ３及びＰＮＰ型トラ
ンジスタＴｒ４はオフ状態のままである。したがって、
電球２には電流が流れず、電球２は点灯しない。

【００３０】夜間のように周囲が暗いと昼夜検出用光セ
ンサＣｄＳの抵抗値が高くなり、接続点Ｐ３の電圧すな
わちコンパレータＩＣ１及びＩＣ２の非反転入力側の入
力電圧が閾値よりも低くなるためにコンパレータＩＣ１
及びＩＣ２の非反転入力側にローレベルの信号が入力さ
れる。その結果コンパレータＩＣ１及びＩＣ２の出力側
からローレベルの信号が出力される。したがって、モノ
ステーブルマルチバイブレータＩＣ３のＡ入力端子にロ
ーレベルの信号が入力される（図３（ｂ））。この際Ｂ
入力端子にはパルス信号が入力されているので（図３
（ａ））、Ｑ出力端子はハイレベル（図３（ｃ））とな
り、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ３及びＰＮＰ型トランジ
スタＴｒ４がオンされる。したがって、電池３から電球
２に電力が供給され、電球２が点灯する（図３
（ｅ））。

【００３１】夜間に走行速度が上昇し、リレーＲｙ１の
感動電圧に到達すると、リレーＲｙ１のリレーコイルＬ
には電流が流れ、リレーＲｙ１の切替アームはリレー接
点Ｃからリレー接点Ｄに接続が切り替わる（図３
（ｄ））。したがって、発電機１から電球２に電力が供
給され、電球２が点灯されたままである（図３
（ｅ））。

【００３２】この際、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ２のベ
ースに印加される電圧も上昇しているため、ＮＰＮ型ト
ランジスタＴｒ２はハイレベルを維持し、モノステーブ
ルマルチバイブレータＩＣ３のＢ入力端子にはローレベ
ルの信号が入力される（図３（ｂ））。したがって、モ
ノマルチバイブレータＩＣ３のＱ出力端子はローレベル
のままである（図３（ｃ））。

【００３３】また、昼間走行時には、コンパレータＩＣ
１及びＩＣ２の出力側はともにハイレベルであるので、
リレーＲｙ１のリレーコイルＬには電流が流れず、リレ
ーＲｙ１の切替アームはリレー接点Ｃに接続されたまま
の状態である。この際、モノステーブルマルチバイブレ
ータＩＣ３のＡ入力端子はハイレベルであり、かつ、Ｂ
入力端子はローレベルであるので、Ｑ出力端子はローレ
ベルのままである。

【００３４】自転車が減速して歩行速度程度になると、
ＮＰＮ型トランジスタＴｒ２は再びオンオフ動作を繰り
返し、モノステーブルマルチバイブレータＩＣ３のＢ入
力端子にパルス信号が入力される。この際、自転車が所
定の速度より遅くなると回路電圧がリレーＲｙ１の開放
電圧まで下がり、リレーＲｙ１の切替アームがリレー接
点Ｄからリレー接点Ｃに切り替わる。

【００３５】夜間にはモノステーブルマルチバイブレー
タＩＣ３のＡ入力端子はローレベルであるので、Ｑ出力
端子はハイレベルとなる。したがってＮＰＮ型トランジ
スタＴｒ３及びＴｒ４がオンとなるので、電池３から電
球２に電力が供給され、電球２が点灯する（図３
（ｅ））。

【００３６】昼間にはモノステーブルマルチバイブレー
タＩＣ３のＡ入力端子はハイレベルであるので、Ｑ出力
端子はローレベルとなる。したがってＮＰＮ型トランジ
スタＴｒ３及びＴｒ４がオフとなるので、電池３から電
球２に電力が供給されず、電球２は点灯しない。

【００３７】夜間に自転車が停止すると、コンパレータ
ＩＣ２の出力がオフ状態となるので、モノマルチバイブ
レータＩＣ３のＡ入力端子はローレベルからハイレベル
に変わる（図３（ｂ））。ローレベルからハイレベルに
変わる直前にＢ入力端子に入力されたパルス信号によっ
て所定の時間Ｑ出力端子がハイレベルの状態を維持し
（図３（ａ），（ｃ））、電球２は上記所定の時間（本
例では１５〜２０秒）だけ電池３からの電力により点灯
を続ける（図３（ｅ））。

【００３８】昼間に自転車が停止すると、モノマルチバ
イブレータＩＣ３のＡ入力端子はハイレベルのままであ
るので、Ｑ出力端子はローレベルのままであり、電球２
は点灯しない。

【００３９】図４は、自転車用発電機の光量と走行速度
との間の関係を示す図である。図４に示すように、本例
では電池３の電圧を発電機１の定格電圧の６０〜８０％
としているので、発電機１と電球２との間の接続から電
池３と電球２との間の接続に切り替える際又はその逆の
動作を行う際の光束の変化が小さくなり、したがって切
替時の照度変化が少なくなる。

【００４０】以上説明したように、本例によれば、通常
速度での夜間走行時、低速での夜間走行時及び夜間停止
直後において、手動操作を必要とせず、かつ、低コスト
で安定した照度での照明を行うことができ、夜間使用時
の安全性及び快適性を向上することができる。

【００４１】また、発電機１と電球２との間の接続から
電池３と電球２との間の接続に切り替える際又はその逆
の動作を行う際の光束の変化が小さくなり、したがって
切替時の照度変化が少なくなる。

【００４２】さらに、電球２に流れる電流を定格より小
さくしているので、電池３の寿命を飛躍的に延ばすこと
ができる。

【００４３】図５は、本発明による自転車用照明装置の
第２実施例の回路図である。本例では、定電流回路の代
わりに、抵抗Ｒ１５、ツェナダイオードＺＤ２及びＮＰ
Ｎ型トランジスタＴｒ５から成る定電圧回路を設け、こ
れにより自動点灯消灯回路を付勢するようにしている。
この自動点灯消灯回路は、抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ
６、Ｒ１６、Ｒ１７及びＲ１８、昼夜検出用光センサＣ
ｄＳ並びにコンパレータＩＣ１及びＩＣ２を有する。こ
の自動点灯消灯回路においては、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５と
の接続点Ｐ２に現れる基準電圧をコンパレータＩＣ１の
反転入力側に印加し、昼夜検出用光センサＣｄＳと抵抗
Ｒ３との接続点Ｐ３に現れる電圧をコンパレータＩＣ１
の非反転入力側に印加する。また接続点Ｐ２を、ダイオ
ードＤ８を介してモノマルチバイブレータＩＣ３のＱ１
出力端子に接続する。

【００４４】コンパレータＩＣ１の出力側には、リレー
コイルの代わりに後述する半導体リレーＲｙ２を駆動す
る発光ダイオードＤ９と、この発光ダイオードＤ９の電
流を制限するための抵抗Ｒ１８と、ダイオードＤ９を介
した抵抗Ｒ６とを接続する。また、コンパレータＩＣ２
の非反転入力側に接続点Ｐ３を接続し、かつ、反転入力
側に、抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７との接続点Ｅを接続す
る。コンパレータＩＣ２の出力側を、モノマルチバイブ
レータＩＣ３のＡ入力端子に接続する。

【００４５】また本例では、機械式のリレーＲｙ１（図
１）の代わりに半導体のリレーＲｙ２を設ける。このリ
レーＲｙ２は、ドレインが発電機１側及び電球２側にそ
れぞれ接続され、ソースが内部で互いに接続され、ゲー
トが共に発光ダイオードＤ９の出力によって駆動される
電界効果トランジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２と、これら
電界効果トランジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２に並列で、
カソード側で互いに接続されたダイオードＤ１１及びＤ
１２とを有する。

【００４６】本例の動作を説明する。自転車停止時に
は、発電機１から電力が供給されないためＮＰＮ型トラ
ンジスタＴｒ２はオフ状態である。したがって、モノス
テーブルマルチバイブレータＩＣ３のＢ入力端子はハイ
レベルであり（図６（ａ））、Ｑ２出力端子はローレベ
ルのままである（図６（ｃ））。

【００４７】自転車が走行を開始すると、発電機１から
の出力が、ダイオードＤ６で整流され、コンデンサＣ４
で平滑化され、抵抗Ｒ８及びＲ９で分圧され、ＮＰＮ型
トランジスタＴｒ２のベースに入力される。この際に分
圧された電圧はＮＰＮ型トランジスタＴｒ２を常時オン
できる値ではないので、このＮＰＮ型トランジスタＴｒ
２はオンオフ動作を繰り返す。したがって、モノステー
ブルマルチバイブレータＩＣ３のＢ入力端子にはパルス
信号が入力される（図６（ａ））。

【００４８】昼間は明るいため昼夜検出用光センサＣｄ
Ｓの抵抗値は低く、接続点Ｐ３の電圧すなわちコンパレ
ータＩＣ１及びＩＣ２の非反転入力側の入力電圧が閾値
よりも高いためにコンパレータＩＣ１及びＩＣ２の非反
転入力側にハイレベルの信号が入力される。それに対し
て、コンパレータＩＣ１及びＩＣ２の反転入力側には接
続点Ｐ２及びＥの電位が入力されるので、コンパレータ
ＩＣ１及びＩＣ２の出力側はハイレベルとなり、リレー
Ｒｙ２の発光ダイオードＤ９には電流が流れず、リレー
Ｒｙ２の電界効果トランジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２は
オンされない。また、モノステーブルマルチバイブレー
タＩＣ３のＡ入力端子もハイレベルであるので、Ｑ２出
力端子はローレベルとなり、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ
３及びＰＮＰ型トランジスタＴｒ４はオフのままであ
る。したがって、電球２には電流が流れず、電球２は点
灯しない。

【００４９】夜間のように周囲が暗いと昼夜検出用光セ
ンサＣｄＳの抵抗値が高くなり、接続点Ｐ３の電圧すな
わちコンパレータＩＣ１及びＩＣ２の非反転入力側の入
力電圧が閾値よりも低くなるためにコンパレータＩＣ１
及びＩＣ２の非反転入力側にローレベルの信号が入力さ
れる。その結果コンパレータＩＣ２の出力側からローレ
ベルの信号が出力される。したがって、モノステーブル
マルチバイブレータＩＣ３のＡ入力端子にローレベルの
信号が入力される（図６（ｂ））。

【００５０】モノステーブルマルチバイブレータＩＣ３
のＱ１出力端子を、コンパレータＩＣ１の反転入力側に
接続しているので、コンパレータＩＣ１は夜間でもハイ
レベルの信号を出力する。したがって、リレーＲｙ２の
発光ダイオードＤ８には電流が流れず、電界効果トラン
ジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２はオンされない。この際、
Ｑ２出力端子はハイレベルであるため（図６（ｃ））、
ＮＰＮ型トランジスタＴｒ３及びＰＮＰ型トランジスタ
Ｔｒ４がオンされる。したがって、電池３から電球２に
電力が供給され、電球２が点灯する（図６（ｆ））。

【００５１】走行速度が上昇するとＮＰＮ型トランジス
タＴｒ２がオンされ、モノステーブルマルチバイブレー
タＩＣ３のＢ入力端子はローレベルとなる（図６
（ａ））。夜間の場合には、Ｂ入力端子はローレベルで
あるため、所定時間後にモノステーブルマルチバイブレ
ータＩＣ３のＱ１出力端子はハイレベルに、Ｑ２出力端
子はローレベルとなる（図６（ｄ），（ｃ））。したが
って、コンパレータＩＣ１の出力はローレベルとなり、
リレーＲ２の発光ダイオードＤ８に電流が流れ、電界効
果トランジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２がオンされて、発
電機１から電球２に電力が供給され、電球２が点灯する
（図６（ｅ））。

【００５２】この際、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ３及び
ＰＮＰ型トランジスタＴｒ４はオフとなり、電池３から
電球２に電力が供給されなくなる。

【００５３】また、昼間走行時には、コンパレータＩＣ
１及びＩＣ２の出力側がともにハイレベルであるので、
リレーＲｙ２の発光ダイオードＤ９には電流が流れず、
電界効果トランジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２はオンされ
ず、したがって、電球２には発電機１からも電池３から
も電力が供給されない。

【００５４】自転車が減速して歩行速度程度になると、
ＮＰＮ型トランジスタＴｒ２は再びオンオフを繰り返
し、モノステーブルマルチバイブレータＩＣ３のＢ入力
端子にパルス信号が入力される。

【００５５】夜間にはモノステーブルマルチバイブレー
タＩＣ３のＡ入力端子がローレベルであるので、Ｑ２出
力端子はハイレベルに、Ｑ１出力端子はローレベルにそ
れぞれなる（図６（ｃ），（ｄ））。したがって、コン
パレータＩＣ１の反転入力側がローレベルとなり、この
出力側はハイレベルとなる。このためにリレーＲｙ２の
発光ダイオードＤ９に電流が流れなくなり、電界効果ト
ランジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２はオフになる。したが
って発電機１から電球２に電力が供給されなくなる。こ
の際、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ３及びＰＮＰ型トラン
ジスタＴｒ４がオンされ、電池３から電球２に電力が供
給される（６（ｆ））。

【００５６】昼間にはモノステーブルマルチバイブレー
タＩＣ３のＡ入力端子はハイレベルであるので、Ｑ２出
力端子はローレベルとなる。したがってＮＰＮ型トラン
ジスタＴｒ３及びＴｒ４がオフ状態であるので、電池３
から電球２に電力が供給されず、電球２は点灯しない。

【００５７】夜間に停止すると、コンパレータＩＣ２の
出力がオフになるので、モノマルチバイブレータＩＣ３
のＡ入力端子はローレベルからハイレベルに変わる（図
６（ｂ））。ローレベルからハイレベルに変わる直前に
モノマルチバイブレータＩＣ３のＢ入力端子に入力され
たパルス信号によって所定の時間Ｑ２出力端子がハイレ
ベルの状態を維持し（図３（ａ），（ｃ））、電球２は
上記所定の時間だけ電池３からの電力により点灯を続け
る（図３（ｆ））。

【００５８】昼間に自転車が停止すると、モノマルチバ
イブレータＩＣ３のＡ入力端子はハイレベルのままであ
り、したがってＱ２出力端子はローレベルのままである
ので電球２は点灯しない。

【００５９】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、幾多の変形及び変更を行うことができる。例え
ば、上記実施例ではモノステーブルマルチバイブレータ
を用いたが、他のゲートＩＣでワンショットマルチバイ
ブレータを構成することもできる。また、発電機と電球
との間のスイッチとして機械式のリレー及び半導体のリ
レーを使用したが、他の半導体で構成することもでき
る。さらに、自転車の走行状態を検出するのにトランジ
スタを用いたが、他の電圧検出用のＩＣを用いることも
できる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による請求
項１の自転車用照明装置によれば、通常速度での夜間走
行時、低速での夜間走行時及び夜間停止直後において、
手動操作を必要とせず、かつ、低コストで安定した照度
での照明を行うことができ、夜間使用時の安全性及び快
適性を向上することができる。

【００６１】本発明による請求項２の自転車用照明装置
によれば、切替制御手段に入力される信号の状態に基づ
いて、自転車の走行状態に応じた夜間照明を好適に行う
ことができる。

【００６２】本発明による請求項３の自転車用照明装置
によれば、マルチバイブレータの第１及び第２の入力部
に入力される信号の状態に基づいて、自転車の走行状態
に応じた夜間照明を更に好適に行うことができる。

【００６３】本発明による請求項４の自転車用照明装置
によれば、マルチバイブレータの第１及び第２の入力部
に入力される信号の状態に基づいて、自転車の走行状態
に応じた夜間照明を更に好適に行うことができる。

【００６４】本発明による請求項５の自転車用照明装置
によれば、第１スイッチ手段による接続から第２スイッ
チ手段による接続に切り替える際又はその逆の動作を行
う際の光束の変化が小さくなり、したがって切替時の照
度変化が少なくなる。また、照明灯に流れる電流を定格
より小さくしているので、電池の寿命を飛躍的に延ばす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自転車用照明装置の第１実施例の
回路図である。

【図２】自転車用発電機の光量と印加電圧との間の関係
を示す図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明による自転車用照明
装置の第１実施例の夜間走行時の電気的動作を説明する
ための図である。

【図４】自転車用発電機の光量と走行速度との間の関係
を示す図である。

【図５】本発明による自転車用照明装置の第２実施例の
回路図である。

【図６】（ａ）〜（ｆ）は、本発明による自転車用照明
装置の第２実施例の夜間走行時の電気的動作を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ 発電機 ２ 電球 ３ 電池 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 接続点 Ｃ，Ｄ リレー接点 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５ コンデンサ ＣｄＳ 昼夜検出用光センサ Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８，Ｄ
１０，Ｄ１１ ダイオード Ｄ９ 発光ダイオード ＦＥＴ１，ＦＥＴ２ 電界効果トランジスタ ＩＣ１，ＩＣ２ コンパレータ ＩＣ３ モノステーブルマルチバイブレータ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ
９，Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１
５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８ 抵抗 Ｒｙ１，Ｒｙ２ リレー ＳＣＲ サイリスタ Ｔｒ１，Ｔｒ４ ＰＮＰ型トランジスタ Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ５ ＮＰＮ型トランジスタ ＺＤ１，ＺＤ２ ツェナダイオード

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪の回転により発電する発電機と、電
   力を発生する電源となる電池と、前記発電機及び電池の
   発電電力によって点灯する照明灯と、前記発電機と照明
   灯との間に接続された第１のスイッチ手段と、前記電池
   と照明灯との間に接続された第２のスイッチと、周囲の
   明るさに応じて前記第１のスイッチ手段を切り替える自
   動点灯消灯回路と、夜間の通常速度での走行時には前記
   第１のスイッチ手段により前記発電機と照明灯とを接続
   し、かつ、夜間の低速走行時及び夜間停止後一定時間に
   前記第２のスイッチ手段により前記発電機と照明灯とを
   接続するように切替を制御する切替制御手段とを具える
   ことを特徴とする自転車用照明装置。
2. 【請求項２】 前記切替制御手段は、夜間走行時所定の
   入力部にハイレベル信号が入力されると自転車が通常速
   度で走行中であることを検出して前記発電機と照明灯と
   を前記第１のスイッチ手段により接続し、パルス信号が
   入力されると自転車が低速速度で走行中であることを検
   出して前記電池と照明灯とを前記第２のスイッチ手段に
   より接続し、ローレベル信号が入力されると自転車が停
   止中であることを検出して前記発電機と照明灯との接続
   及び前記電池と照明灯との接続を切り離し、前記所定の
   入力部に入力される信号がパルス信号からハイレベルの
   信号に変わった後一定時間経過するまで前記電池と照明
   灯の接続を切り離さないように制御することを特徴とす
   る請求項１記載の自転車用照明装置。
3. 【請求項３】 前記切替制御手段は、前記発電機に接続
   された電圧検出手段と、 前記自動点灯消灯回路に接続された第１の入力部、前記
   電圧検出手段に接続された第２の入力部及び前記第２の
   スイッチ手段に接続された出力部を有するマルチバイブ
   レータとを具えることを特徴とする請求項１又は２記載
   の自転車用照明装置。
4. 【請求項４】 前記切替制御手段は、前記発電機に接続
   された電圧検出手段と、 前記自動点灯消灯回路に接続された第１の入力部、前記
   電圧検出手段に接続された第２の入力部、前記自動点灯
   消灯回路に接続された第１の出力部及び前記第２のスイ
   ッチ手段に接続された第２の出力部を有するマルチバイ
   ブレータとを具えることを特徴とする請求項１又は２記
   載の自転車用照明装置。
5. 【請求項５】 前記電池の電圧を前記発電機の定格電圧
   の６０〜８０％とすることを特徴とする請求項１から４
   のうちのいずれか１項に記載の自転車用照明装置。