JPH11133903A - 回転体用イルミネーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転車の車輪などの回転体に取付けることに
より、観者の強い興味を引くと共に、交通安全などにも
役立つイルミネーション装置を提供すること。 【解決手段】 本イルミネーション装置は、回転体（１
１）に取り付ける本体２と、その本体２に整列された発
光体素子群３と、発光体素子群３を予め設定された基準
により発光させる制御手段（２０）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自転車の車輪などの
回転体に取り付けられるイルミネーション装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、健康の維持や増進のために自転車
を使用したサイクリングがその簡便性から見直され、老
若男女を問わず多くの人々が自転車に乗る姿を街や郊外
で見受けられる。しかし自転車に乗る者の人数および範
囲が広がるにつれ、交通事故も増大する傾向にある。一
般に雨天、濃霧、夕暮、夜間においての交通安全対策と
しては、前照灯および尾灯の点灯が有用であるが、側面
に対する対策については十分とは言えないのが実状であ
る。一方、自転車はこのように手軽なスポーツ対象とし
て多くの人に愛用されているが、単純であるので飽きや
すいという面もある。そのため種々の付属物やアクセサ
リーが市販されているが、特に大きく興味を引くものは
これまでには見当たらなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は自転車
におけるこのような問題を解決するため、その車輪に取
り付ける特別なイルミネーション装置を提供することを
主な課題とするものである。なお、本発明のイルミネー
ション装置は自転車の車輪以外に、例えば遊園地のゴー
カートの車輪など、他の回転体にも適用できるものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１に記載
の発明は、回転体に取り付ける本体と、その本体に整列
された発光体素子群と、それら発光体素子群を予め設定
された基準により発光させる制御手段を備えていること
を特徴とする回転体用イルミネーション装置である。上
記イルミネーション装置を回転体に取り付けることによ
り、回転体の回転に伴って発光した発光体素子群が綺麗
な軌跡を描くので、回転体の側面を遠方から見てもよく
目立ち、興味を強く引きつける効果がある。また、娯楽
用具としても極めて価値がある。

【０００５】請求項２に記載の発明は、回転体（１１）
自体の表面に直接に取付または埋設して整列された発光
体素子群３と、該発光体素子群３を予め設定された基準
により発光させる制御手段（２０）を備えていることを
特徴とする回転体用イルミネーション装置である。この
ように構成することにより、例えば自転車の車輪のフレ
ーム及びスポークがプラスチックの成形体からなる場合
に、その表面に発光体素子群３を直接埋設または取付け
ることが可能となるので、違和感のない、体裁のよいイ
ルミネーション装置を提供できる。

【０００６】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明の好ましい実施の形態であって、
回転体の回転角度を検出する回転角度検出手段をさらに
備え、制御手段が回転角度検出手段により検出される回
転角度に応じて発光体素子群の発光を制御するようにし
たことを特徴とするものである。このように回転角度に
応じて発光体素子群の発光を制御することにより、回転
速度が変化しても同一のイルミネーシンを形成できると
共に、制御手段により種々のイルミネーションパターン
を形成させることができるので、より一層興味を引く装
置を構成することができる。

【０００７】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明の好ましい実施の形態であって、整列した発光体
素子群を有する本体を複数組み合わせてなり、それら本
体を回転体の所定位置に取り付けて回転角度に応じて発
光体素子群を制御するようにしたことを特徴とするもの
である。このように構成すると、回転体の回転によりさ
らに複雑で綺麗なイルミネーションパターンを形成でき
る装置とすることができる。

【０００８】請求項５に記載の発明は、上記いずれかに
記載の発明の好ましい実施の形態であって、回転体が自
転車の車輪であることを特徴とするものである。このよ
うに本発明のイルミネーション装置を自転車の車輪に取
り付けることにより、自転車に対する側方からの安全対
策に供することができると共に、強い興味を引く娯楽用
としても使用することができる。請求項６に記載の発明
は、上記いずれかに記載の発明の実施の形態であって、
発光体の電源として回転体の回転により発電する発電装
置または本体に設けた電池装置を使用することを特徴と
するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明のイルミネーション
装置の１例を示す斜視図である。イルミネーション装置
１は、自転車の車輪などの回転体に取り付ける本体２
と、該本体２に複数の発光体素子を整列した発光体素子
群３を備えている。発光体素子の数は多いほど表示が鮮
明になるので好ましいが、上限は寸法的な制約から定め
られる。そしてこの発光体素子群３は、本体２内に収容
された制御手段（後述）で予め設定された基準により発
光される。なお本体２の側部には、制御手段の電源装置
としての電池を収容する電池収容部４、および制御手段
の制御プログラム等を外部から設定したり変更するため
や、発光体素子群３の複数使用時の相互間信号授受をす
る防水型の蓋付きのコネクタ５が設けられる。収容され
る電池は交換可能とされ、所望によりその端子電圧を検
出する電圧センサを設けて、電圧低下時に警報表示など
を行うこともできる。

【００１０】本体２はこの例では自転車の車輪における
２本のスポークに取り付けられるように上側の幅が下側
より拡大され、その表面中央部に縦長の発光体素子取付
部６が設けられている。そして、発光体素子取付部６の
中央部に発光体素子群３が縦方向１列に設けられてい
る。また本体２の上下２箇所において、横に細長く両端
部が浮き上がった板状の取付部材７，７がネジ８により
着脱自在に取り付けられている。さらに本体２の上部に
は、回転体の回転角度を検出するための検出部９が設け
られる。

【００１１】図２は図１のイルミネーション装置１を自
転車１０の前輪１１におけるスポーク１２に取り付けた
状態を示す図である。取り付けに際しては、先ず取付部
材７，７をそれぞれのネジ８を外すことにより緩め、ま
たは取り外し、両端部の浮き上がった部分の内側に２本
のスポーク１２を収め、次いでネジ８を締めつけること
により本体２の取り付けが完了する。なお、イルミネー
ション装置１は図２のように前輪１１の片面のみなら
ず、両面にそれぞれ取り付けることもできる。さらに前
輪１１の代わり、またはそれと共に後輪の片面もしくは
両面にイルミネーション装置１を取り付けることもでき
る。さらには本体２に貫通孔を設け、その貫通孔内に発
光体素子を挿入することにより車輪の両側からそれを見
ることもできる。次に、自転車の車輪がプラスチックの
成形体からなる場合には、その車輪の両側面に発光体素
子群３，検出部９を取り付けるための取付孔を設けてお
くことができる。この場合には、前述の取付部材等を省
略できる。

【００１２】図１において、発光体素子群３を構成する
各発光体素子としては、小型で高い輝度を有する素子、
例えばＬＥＤ素子を使用することができる。また、半導
体レーザー素子も使用できる。素子の発光色は、黄また
はオレンジが雨天，夕暮，霧中などにおいても見やすい
ので好ましいが、赤，青なども使用できる。発光体素子
の整列形態は図１のように１列でもよいが、複数列を平
行に整列したり、Ｙ型、十字型、円形などに整列するこ
ともできる。さらに面状に整列することもできる。ま
た、本体２を軟質樹脂等のフレキシブルな材料で平面と
し、その本体２に発光体素子を分散配置してもよい。

【００１３】回転体の回転角度を検出するための検出部
９としては、例えば自転車の車輪に対するホーク１３
（図２参照）の相対的通過を光の反射変化としてパルス
状に検出する光センサや、磁気変化としてパルス状に検
出する磁気センサのような非接触型センサが好ましい
が、マイクロスイッチのような接触型センサでもよい。
このようなパルス型の検出部９を使用する場合は、後述
するように、パルス検出時の時間経過で回転角度を演算
することができる。さらに回転エンコーダのように、直
接回転角度を検出できるものを使用してもよい。

【００１４】制御手段（およびそれによって制御される
発光体素子群３）に電源を供給する電源装置としては、
前記のように本体２内に電池を設ける方法でもよいが、
回転体の回転により発電する発電装置から電源供給をす
ることもできる。例えば自転車の場合、発電装置として
前照灯用の発電器から分岐配線をすることができる。さ
らに図３のように、本発明のイルミネーション装置用に
発電装置を別途設けることもできる。

【００１５】図３は図２に示す自転車１０の前輪１１に
おけるハブ１４部分に発電装置を取り付けた例である。
ホーク１３に連結された固定軸１５に回転自在にハブ１
４が軸支され、そのハブ１４と共にスポーク１２および
本体２が回転する。固定軸１５には内周面に歯部を形成
した皿形の内歯車１６が固定され、その内歯車１６に小
歯車１７が噛合されている。小歯車１７の回転軸は本体
２内に延長され、そこに取り付けた発電器１８に連結さ
れている。したがって、前輪１１が回転すると小歯車１
７が公転しながら自転するので、発電器１８が回転駆動
して発電が行われる。なお、回転体の回転により発電す
る発電装置を設ける場合には、発電装置に並列に小型の
充填式バッテリー（例えばリチウムイオンバッテリー）
を接続してもよい。

【００１６】図４は本発明の回転体用イルミネーション
装置１を回転体に１２０度間隔で３組取り付けた例を模
式的に示す図である。この例は回転体の回転角度を検出
し、その検出値に応じて制御装置がそれぞれの発光体素
子群３の各発光体素子を選択的に点滅し、図示のような
静止した三角形のイルミネーションパターンを形成する
ものである。すなわち、回転体に取り付けられた３組の
始めの位置をＡ，Ｂ，Ｃとすると、その状態では３組共
に一番外側の発光体素子を点灯させる。次に、発光体素
子群３がその位置から６０度回転してａ，ｂ，ｃの位置
になったときは、図示のように３組共に一番内側の発光
体素子を点灯させる。また、Ａ，Ｂ，Ｃとａ，ｂ，ｃの
中間位置では、角度に応じて中間に位置する発光体素子
を点灯させる。

【００１７】このような各発光体素子の点滅制御を行う
ことにより、図示のような三角形の光の軌跡が形成され
る。また、各発光体素子の点滅タイミングを車輪の回転
速度に非同期とすれば、三角形が車輪と同方向または逆
方向に回転するイルミネーションパターンを形成するこ
とができる。なお、図４の例のように回転体用イルミネ
ーション装置１を３組設ける代わりに、１つの車輪の側
面をほぼ覆う本体２に１２０度ずらせた３つの発光体素
子群３を設けたものを使用することもできる。

【００１８】図５〜丸内の30は、本発明の回転体用イ
ルミネーション装置を１組または複数組使用して、図４
と同様な手法により形成可能な種々のイルミネーション
パターンの例である。これらにおいて、実線は静止した
イルミネーションパターンを示し、点線はそのパターン
が回転，位置移動，伸縮等の変化する状態を示す。ま
た、回転方向が車輪の回転方向であっても、その逆方向
であってもよい。位置の移動は円に沿ってする場合、十
字に沿って、或いは上下に揺動、左右に往復移動、その
他いろいろな変化が考えられる。

【００１９】は静止円、は静止三角および回転する
（正転、逆転を含む、以下他のパターンも同様）三角で
ある。（スペード、ハートであってもよい）は四角形
（またはダイヤ形）、は星形、は桜の花びら模様、
は帯状円または二重円、は渦巻き、はその逆渦巻
き、は二重円の直径が縮小および拡大するパターン、
丸内の10（以下、丸内を省略する）は小円が中心の回り
に回転するパターン、11は星形（または三角形）が同様
に回転、12は弧状体が位置変化するパターン、13は長円
が回転移動するパターン、14は太鼓形が伸縮，回転等の
変化をするパターン、15は長円が同様に伸縮，回転等の
変化をするパターン、16は四つの小円が上下左右に移
動，回転するパターン、17は弧状体が尺取り虫のように
上下等に移動するパターン、18は鼓形が伸縮，回転する
パターン、19は足跡形が移動するパターン、20は棒状体
が揺動するパターン、21は棒状体が左右に移動および揺
動するパターン、22は棒状体が縦の状態で左右にまた
は、横の状態で上下に移動するパターン、23は棒状体が
左右にまたは上下に往復移動するパターン、24は縦棒が
上端または下端を中心に左右に揺動するパターン、25は
多数の小円による十字体が縮小拡大位置変更するパター
ン、26は鳥形が羽ばたくパターン、27はサッカーボール
形、28はＹ字形、29はクローバ形、30は速度表示であ
る。その他として、スネークモーション（蛇歩き）等が
考えられる。

【００２０】図６は図１の回転体用イルミネーション装
置に使用される制御装置のブロック図である。制御装置
２０は、電源装置（図示せず）からの電源を装置に供給
する電源スイッチ２１、発光体素子の点滅を回転体の回
転に連動させるか否かを選択する回転連動選択スイッチ
２２、検出部９からパルスが発生しているか否かを判定
するパルス有無判定部２３、該パルス有無判定部２３の
判定基準となるパルス間隔の下限値を設定するパルス間
隔下限設定部２４、パルス有無判定部２３からのパルス
有り信号により作動状態となり、回転体の回転角度を演
算する回転角度演算部２５、回転時のイルミネーション
パターンを記憶している記憶部２６、非回転時のイルミ
ネーションパターンを記憶している記憶部２７、非連動
時のイルミネーションパターンを記憶している記憶部２
８、記憶部２６のイルミネーションパターンと回転角度
演算部２５からの回転角度、または記憶部２７もしくは
記憶部２８から、それぞれに応じて発光体素子の点滅タ
イミングを演算して出力する点滅制御部２９を備えてい
る。そして検出部９と回転角度演算部２５により、回転
角度検出手段が構成される。

【００２１】なお回転角度演算部２５は、例えば検出部
９からの一発目のパルスで演算を開始し、パルス間の時
間を回転体の３６０度回転時間として回転角度を演算す
る。上記のうち電源スイッチ２１および回転連動選択ス
イッチ２２は、本体２の外部から操作できるようにする
こともできる。なお、回転をパルスとして検出する検出
部９の代わりに回転エンコーダなどを使用し、直接回転
角度を出力する回転角度検出手段を使用する場合には、
図６におけるパルス有無判定部２３と回転角度演算部２
５を使用せず、点線のように回転角度検出装置３０から
の回転角度検出出力を直接点滅制御部２９に入力すると
共に、回転角度検出装置３０からの非回転信号を記憶部
２７に入力する。この非回転信号は、回転エンコーダに
回転ゼロ（または設定された最低回転速度以下）を出力
する手段を設けることにより行われる。

【００２２】制御装置２０の制御部本体は、好ましくは
マイクロコンピュータなどの超小型の計算機が使用され
る。また記憶装置２６，２７および２８はＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）またはＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）が使用され、その他の演算プログラム等はＲＯＭま
たはＲＡＭが使用される。そしてこれら記憶装置や演算
部等は、１個または複数個の大規模集積回路に収めるこ
とができる。

【００２３】図７は図６の制御装置にマイクロコンピュ
ータを使用した場合の制御フローチャートの例である。
次に図７を参照しながら、図６の制御装置の作用を説明
する。先ずステップＳ１において、予め各記憶装置にイ
ルミネーションパターンを記憶する。すなわち記憶装置
２６には、回転体が回転しているときに表示すべきイル
ミネーションパターン（例えば図５に示す何れかのパタ
ーン）を読み込む。なおこの読み込み操作は、図示しな
い携帯型キーボードを図１に示したコネクタ５に接続し
て行う。

【００２４】記憶装置２７には、回転体が停止もしくは
略停止している時に表示したいイルミネーションパター
ンを、例えば図５に示す中から選択して記憶する。その
パターンは静的なものでもよいし、一定速度で移動もし
くは形状変化するような動的なものでもよい。記憶装置
２８には、回転角度に関係なく表示したいイルミネーシ
ョンパターンを、例えば図５に示す中から選択して記憶
する。この場合も記憶装置２７と同様に、静的または動
的いずれも可能である。

【００２５】次にステップＳ２において、電源スイッチ
がオンになっていることを確認してステップＳ３に移
る。ステップＳ３では回転連動選択スイッチ２２が回転
にイルミネーションパターンを連動させるか否かの選択
を確認し、連動を選択している場合はステップＳ４に進
み、非連動を選択している場合はステップＳ９に進む。
なおステップＳ９では、記憶装置２８に記憶しているイ
ルミネーションパターンを読み出して後述するステップ
Ｓ７に進む。ステップＳ４では検出部９からのパルス間
隔がパルス間隔下限設定部２４の設定値より小さいか否
かを判定し、もし小さい場合はパルス有り（回転体が規
定以上の速度で回転している）と判定してステップＳ７
に進み、小さくない場合はパルス無し（回転体が規定以
下の速度で回転しているかまたは停止している）と判定
してステップＳ１０に進む。なおステップＳ１０では、
記憶装置２７に記憶しているイルミネーションパターン
を読み出して、後述するステップＳ７に進む。

【００２６】ステップＳ５では、回転角度演算部２５に
より検出部９からのパルスにより回転体の回転角度を演
算する。（この演算結果は、ステップＳ７における演算
に使用される。）そして演算が終了したら、ステップＳ
６に進む。なおパルス型の検出部９の代わりに、前記の
ような回転角度検出装置３０を使用するときには、ステ
ップＳ３からステップＳ１１を経由して、ステップＳ６
に進む。ステップＳ６では、記憶装置２６に記憶してい
るイルミネーションパターンを読み出し、次のステップ
Ｓ７に進む。

【００２７】ステップＳ７では、点滅制御部２９による
各発光体素子の点滅タイミングの演算が行われる。この
演算は、各記憶装置の選択とその記憶内容により異なる
演算が行われる。例えば、回転体が回転している場合は
ステップＳ６からの指令により記憶装置２６に記憶して
いるイルミネーションパターン（例えば図４の三角形パ
ターン）と、ステップＳ５（またはステップＳ１１）か
らの回転角度情報に基づいて、回転角度に同期するかま
たは非同期したイルミネーションパターンを形成するた
めのタイミングを演算する。一方、回転体と非連動のス
テップＳ９からの指令により、記憶装置２８に記憶して
いる内容に基づいたイルミネーションパターンを形成す
るためのタイミングを演算する。

【００２８】また、回転体が停止もしくは略停止してい
る時のステップＳ１０からの指令により記憶装置２７に
記憶している内容に基づいたイルミネーションパターン
を形成するためのタイミングを演算する。ステップＳ７
の演算が終了するとステップＳ８に進み、点滅タインミ
ング指令を各発光体素子に出力する。ステップＳ８が終
了したら、ステップＳ３に戻り以下同様のステップを繰
り返す。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載のイルミ
ネーション装置を回転体に取り付けることにより、回転
体の回転に伴って発光した発光体素子群が綺麗な軌跡を
描くので、回転体の側面を遠方から見てもよく目立ち、
興味を強く引きつける効果があると共に、娯楽用具とし
ても極めて価値がある。また請求項２に記載の発明によ
れば、例えば自転車の車輪のフレーム及びスポークがプ
ラスチックの成形体からなる場合に、その表面に発光体
素子群３を直接埋設または取付けることが可能となるの
で、違和感のない、体裁のよいイルミネーション装置を
提供できる。

【００３０】次に請求項３に記載の発明によれば、回転
角度に応じて発光体素子群の発光を制御することによ
り、種々のイルミネーションパターンを形成させること
ができるので、より一層興味を引く装置を構成すること
ができる。さらに請求項４に記載の発明によれば、回転
体の回転によりさらに複雑で綺麗なイルミネーションパ
ターンを形成できる装置とすることができる。次に請求
項５に記載の発明のように、回転体として自転車の車輪
に本発明を適用した場合は、自転車の特に側方からの安
全対策に供することができると共に、強い興味を引く娯
楽用としても使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイルミネーション装置の１例を示す斜
視図。

【図２】図１のイルミネーション装置１を自転車１０に
おける前輪１１のスポーク１２に取り付けた状態を示す
図。

【図３】図２に示す自転車１０における前輪１１のハブ
１４部分に発電装置を取り付けた例を示す拡大図。

【図４】本発明の回転体用イルミネーション装置１を回
転体に１２０度間隔で３組取り付けた例を模式的に示す
図。

【図５】本発明の回転体用イルミネーション装置を１組
または複数組使用し、図４と同様な手法により形成可能
な種々のイルミネーションパターンの模式的な図。

【図６】図１の回転体用イルミネーション装置に使用さ
れる制御装置のブロック図。

【図７】図６の制御装置の制御フローチャート。

【符号の説明】

１ イルミネーション装置 ２ 本体 ３ 発光体素子群 ４ 電池収容部 ５ コネクタ ６ 発光体素子取付部 ７ 取付部材 ８ ネジ ９ 検出部 １０ 自転車 １１ 前輪 １２ スポーク １３ ホーク １４ ハブ １５ 固定軸 １６ 内歯車 １７ 小歯車 １８ 発電器 ２０ 制御装置 ２１ 電源スイッチ ２２ 回転連動選択スイッチ ２３ パルス有無判定部 ２４ パルス間隔下限設定部 ２５ 回転角度演算部 ２６ 記憶部 ２７ 記憶部 ２８ 記憶部 ２９ 点滅制御部 ３０ 回転角度検出装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体（１１）に取り付ける本体２と、
   該本体２に整列された発光体素子群３と、該発光体素子
   群３を予め設定された基準により発光させる制御手段
   （２０）を備えていることを特徴とする回転体用イルミ
   ネーション装置。
2. 【請求項２】 回転体（１１）自体の表面に直接に取付
   または埋設して整列された発光体素子群３と、該発光体
   素子群３を予め設定された基準により発光させる制御手
   段（２０）を備えていることを特徴とする回転体用イル
   ミネーション装置。
3. 【請求項３】 回転体（１１）の回転角度を検出する回
   転角度検出手段（９、２５、３０）をさらに備え、制御
   手段（２０）が回転角度検出手段（９、２５、３０）に
   より検出される回転角度に応じて発光体素子群３の発光
   を制御するようにした請求項１または請求項２に記載の
   回転体用イルミネーション装置。
4. 【請求項４】 整列された発光体素子群３を有する本体
   ２を複数組み合わせてなり、それら本体２を回転体（１
   １）の所定位置に取り付けて回転角度に応じて発光体素
   子群３を制御するようにした請求項３に記載の回転体用
   イルミネーション装置。
5. 【請求項５】 回転体（１１）が自転車１０の車輪であ
   る請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回転体用イル
   ミネーション装置。
6. 【請求項６】 発光体の電源として回転体（１１）の回
   転により発電する発電装置または本体２に設けた電池装
   置を使用する請求項１〜請求項５のいずれかに記載の回
   転体用イルミネーション装置。