特許 5872999 電動機付自転車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5872999

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】電動機付自転車

(51)【国際特許分類】

   B62J 99/00 20090101AFI20160216BHJP

   B62J 6/02 20060101ALI20160216BHJP

   B62M 6/40 20100101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   B62J99/00 B

   B62J6/02 A

   B62M6/40

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-281390(P2012-281390)

(22)【出願日】2012年12月25日

(65)【公開番号】特開2014-125015(P2014-125015A)

(43)【公開日】2014年7月7日

【審査請求日】2014年9月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000112978

【氏名又は名称】ブリヂストンサイクル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】田上 勝

(72)【発明者】

【氏名】西村 律夫

【審査官】 岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２８０９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０２５２９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２８６６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５３６１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６２２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２６０５６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｊ ６／０２，９９／００

Ｂ６２Ｍ ６／４０

Ｂ６０Ｑ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を出射するランプと、周囲の明るさを検出して検出した明るさを示す照度検知信号を出力する照度センサと、前記照度検知信号に応じて前記ランプの点灯および消灯を切り替えるランプ駆動部と、を含むランプユニットと、
補助駆動力を発生させるモータと、
前記ランプを点灯させる電力および前記モータを駆動する電力を供給するバッテリと、
前記バッテリから前記ランプに供給される電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出結果に基づいて前記ランプの点灯および消灯を判定する判定部と、
前記バッテリから前記ランプへの電力の供給可否を指定する操作入力を受け付ける操作入力部と、
前記操作入力部に対する操作入力に応じて前記バッテリから前記ランプへの電力の供給が可能とされている場合において前記判定部が前記ランプの点灯を判定した場合に第１の態様をなし、前記操作入力部に対する操作入力に応じて前記バッテリから前記ランプへの電力の供給が可能とされている場合において前記判定部が前記ランプの消灯を判定した場合に前記第１の態様とは異なる第２の態様をなし、前記操作入力部に対する操作入力に応じて前記バッテリから前記ランプへの電力の供給が不可とされている場合には前記第１の態様および前記第２の態様とは異なる第３の態様をなす発光体を含む表示部と、
を含む電動機付自転車。

【請求項2】

前記発光体は、前記判定部が前記ランプの点灯を判定した場合の輝度が、前記判定部が前記ランプの消灯を判定した場合の輝度よりも小さくなるように発光する請求項１に記載の電動機付自転車。

【請求項3】

前記ランプユニットとは異なる位置に設けられて、前記判定部が前記ランプの点灯を判定した場合に点灯し、前記判定部が前記ランプの消灯を判定した場合に消灯するランプを含む第２のランプユニットを更に有する請求項１または請求項２に記載の電動機付自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動力を発生するモータを備えた電動機付自転車に関し、特に該モータを駆動するための電力とランプを点灯するための電力とを共通のバッテリから供給する電動機付自転車に関する。

【背景技術】

【0002】

所謂電動アシスト自転車等の電動機付自転車は、駆動力を発生させるモータに電力を供給するためのバッテリを備えている。このバッテリは、前照灯（ヘッドランプ）を点灯するための電源として使用される場合もある。

【0003】

特許文献１には、バッテリを電源として駆動するモータと、該バッテリを電源として点灯するランプと、周囲の明るさを検出する照度センサと、走行速度を検出する速度センサとを有し、所定の照度以下であり且つ所定の速度以上のときに該ランプを点灯するように構成された電動自転車が開示されている。

【0004】

特許文献２には、バッテリと、バッテリを電源として補助動力を発生させるモータと、バッテリを電源として点灯するヘッドライトと、補助動力のＯＮ・ＯＦＦを切換える補助動力スイッチと、ヘッドライトの点灯・消灯を切換えるライトスイッチと、バッテリによって給電され、ペダルに加えられた踏力の大きさに対応するようにモータの出力を制御し、かつライトスイッチの操作に対応させてヘッドライトの点灯・消灯を切換える制御装置とを備えた電動アシスト自転車が開示されている。

【0005】

特許文献３には、人力による駆動力に加える補助駆動力を発生する電動モータと、ライトと、周囲の明るさを検知する明るさセンサと、電動モータおよびライトに給電するバッテリと、バッテリ電圧を検出する電圧検出手段と、明るさセンサで検知した明るさが所定の明るさよりも明るい場合には第１の判定用電圧以下となったことを検出した際にアシスト制御を停止させ、明るさセンサで検知した明るさが所定の明るさより暗い場合には第１の判定用電圧よりも高い第２の判定用電圧以下となったことを検出した際にアシスト制御を停止させる制御手段とを備えた電動自転車が開示されている。

【0006】

特許文献４には、電源ラインの電源電圧をマイクロコンピュータで監視し、電池電圧の低下を検出してアシストモータへの通電状態を電池電圧が正常な場合とは別の状態に切り換えるアシスト自転車が開示されている。すなわち、このアシスト自転車は、アシストモータの制御を実行しているマイクロコンピュータによってコントロールされるとともにランプと電源ラインとの間に介装され、電源ラインから供給される入力電圧がランプの定格電圧付近の第１の規定電圧値よりも低電圧の状態では出力電圧をオフし、第１の規定電圧値よりも高電圧でランプの定格電圧付近の第２の規定電圧値以下の状態では入力電圧を出力電圧として出力し、規定電圧値を越える状態では出力電圧をオフする出力電圧制限部を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平９−３２３６９４号公報

【特許文献2】特開２００７−１７６３３０号公報

【特許文献3】特開２００７−０１５４７０号公報

【特許文献4】特開２０００−１４２５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

一般的に電動機付自転車は、モータによる駆動力の制御やバッテリ電圧の監視等を行うＭＣＵ（Micro Controller Unit）等の制御部を有している。ここで、上記した特許文献１および特許文献３に記載されているように照度センサを用いてランプを自動で点灯させる場合には、照度センサからの検出信号をＭＣＵに供給し、ＭＣＵが照度センサの検出信号に応じて前照灯の点灯および消灯を制御する態様が考えられる。しかしながら、この場合、照度センサから供給される検知信号をＭＣＵが認識することができるようにＭＣＵを搭載する制御ユニットの回路構成の設計変更が必要となる。すなわち、この場合、既存の制御ユニットの回路構成に対する変更の規模が大きくなり、新規制御ユニットの開発に多大な時間を要することとなる。

【0009】

これを回避するために、照度センサからの検知信号に応じてランプを点灯および消灯する制御をランプユニット側で実施する態様が考えらえる。しかしながら、この場合、ランプを点灯および消灯する制御は、ランプユニット側で実施されるので、ＭＣＵはランプが点灯状態にあるのか消灯状態にあるのかを把握することができない。その結果、ＭＣＵは、ランプの点灯／消灯に連動させて他の構成部分の制御を行うといった処理を実行することが困難となり、ユーザの利便性を高めるための機能の拡張が困難となる。

【0010】

そこで、ＭＣＵとランプユニットとの間に別途信号線を設け、該信号線を介してランプの点灯／消灯の状態を示す情報をランプユニットからＭＣＵに通知する方法が考えられる。しかしながら、この場合、上記の情報を伝送するための信号線や該信号線を接続するためのコネクタ等の部品が別途必要となる。さらに、これらの信号線やコネクタは雨天時の使用にも耐え得るように防水加工が施されている必要がある。すなわち、ＭＣＵとランプユニットとの間に別途信号線を設けることは、コストアップを招来することとなる。

【0011】

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、照度センサをランプユニット側に設けた構成において、ランプの点灯および消灯を示す信号をランプユニットから取り出すための信号線を別途設けることなくＭＣＵ等の制御部においてランプの点灯および消灯を判定することができる電動機付自転車を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記の目的を達成するために、本発明に係る電動機付自転車は、光を出射するランプと、周囲の明るさを検出して検出した明るさを示す照度検知信号を出力する照度センサと、前記照度検知信号に応じて前記ランプの点灯および消灯を切り替えるランプ駆動部と、を含むランプユニットと、補助駆動力を発生させるモータと、前記ランプおよび前記モータを駆動するための電力を供給するバッテリと、前記バッテリから前記ランプに供給される電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出結果に基づいて前記ランプの点灯および消灯を判定する判定部と、前記バッテリから前記ランプへの電力の供給可否を指定する操作入力を受け付ける操作入力部と、前記操作入力部に対する操作入力に応じて前記バッテリから前記ランプへの電力の供給が可能とされている場合において前記判定部が前記ランプの点灯を判定した場合に第１の態様をなし、前記操作入力部に対する操作入力に応じて前記バッテリから前記ランプへの電力の供給が可能とされている場合において前記判定部が前記ランプの消灯を判定した場合に前記第１の態様とは異なる第２の態様をなし、前記操作入力部に対する操作入力に応じて前記バッテリから前記ランプへの電力の供給が不可とされている場合には前記第１の態様および前記第２の態様とは異なる第３の態様をなす発光体を含む表示部と、を含む。

【0013】

前記発光体は、前記判定部が前記ランプの点灯を判定した場合の輝度が、前記判定部が前記ランプの消灯を判定した場合の輝度よりも小さくなるように発光するように構成されていてもよい。

【0015】

また、本発明に係る電動機付自転車は、前記ランプユニットとは異なる位置に設けられて、前記判定部が前記ランプの点灯を判定した場合に点灯し、前記判定部が前記ランプの消灯を判定した場合に消灯するランプを含む第２のランプユニットを更に有していてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る電動機付自転車によれば、照度センサをランプユニット側に設けた構成において、ランプの点灯および消灯を示す信号をランプユニットから取り出すための信号線を別途設けることなく判定部においてランプの点灯および消灯を判定することが可能となる。判定部においてランプの点灯および消灯の判定が可能となることにより、ランプの点灯／消灯に連動させて他の構成部分の制御も可能となり、ユーザの利便性を高めるための機能の拡張が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る電動機付自転車の構成を示す側面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る操作・表示部の構成を示す平面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る電動機付自転車の各構成要素の電気的な接続関係を示すブロック図である。

【図4】本発明の実施形態に係るＭＣＵにおいて実行されるランプ状態判定プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】本発明の第２の実施形態に係る電動機付自転車の各構成要素の電気的な接続関係を示すブロック図である。

【図6】本発明の実施形態に係るＭＣＵにおいて実行されるテールランプ点灯制御プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。

【0019】

[第１の実施形態]
図１は、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１の構成を示す側面図である。電動機付自転車１は、フロントフォーク１１、ヘッドパイプ１２、ダウンチューブ１３、シートチューブ１４、シートステー１５、チェーンステー１６からなるフレームを有している。前輪２１はフロントフォーク１１に回動自在に取り付けられ、後輪２２はシートステー１５とチェーンステー１６との交点に回動自在に取り付けられている。

【0020】

ヘッドパイプ１２には、ハンドルステム２３が回動自在に挿通され、ハンドルステム２３の上端にはハンドル２４が取り付けられている。一方、シートチューブ１４には、シートポスト２５が嵌合されており、シートポスト２４の上端にはサドル２６が取り付けられている。

【0021】

ペダル２７は、クランク２８を介してスプロケット（図示せず）に接続されている。ユーザがペダル２７を踏み込むことによりスプロケットが回転し、スプロケットが回転することによってチェーン２９を介して後輪２２に駆動力が伝達されるようになっている。

【0022】

ドライブユニット４０は、車体の略中央部においてダウンチューブ１３、シートチューブ１４およびチェーンステー１６に支持されている。ドライブユニット４０は、ユーザがペダル２７を踏み込む力を検知するトルクセンサ４４（図３参照）と、走行スピードを検知する車速センサ４５（図３参照）と、これらのセンサからの検知信号に基づいて走行状況に適したアシスト量を演算によって導出するＭＣＵ４１（図３参照）と、導出されたアシスト量に応じた電力をバッテリ５０から取り出してモータ４３に供給するモータ駆動回路４２（図３参照）と、モータ駆動回路４２から供給された電力によって駆動されるモータ４３と、モータ４３の駆動に伴って発生した補助駆動力をチェーン２９に伝達するための動力伝達機構（図示せず）と、を含んでいる。なお、本実施形態では、モータ４３をボトムブラケット付近に搭載してモータ４３による補助駆動力をチェーン２９に伝達する所謂センターマウント方式の電動機付自転車を例示しているが、駆動方式は、特に限定されるものではなく、前輪または後輪にハブモータを組み込む方式のものに本発明を適用することも可能である。

【0023】

モータ４３を駆動するための電力は、シートチューブ１４に沿って着脱可能に設けられたバッテリ５０から供給される。バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池により構成され、充電を行うことによって繰り返し使用することが可能となっている。

【0024】

フロントフォーク１１の先端部には、カゴ３０を支持するためのステー３１が接続されている。このステー３１には、ヘッドランプユニット６０が取り付けられている。ヘッドランプユニット６０は、自車両の前方に向けて光を照射する灯具である。ヘッドランプユニット６０は、バッテリ５０から電力の供給を受けて発光するＬＥＤ等のランプ６１（図３参照）および周囲の明るさを検出し検出した明るさに応じた信号レベルを有する照度検知信号を出力する照度センサ６４（図３参照）等を含んでいる。ランプ６１の点灯および消灯は、照度センサ６４の照度検知信号に応じて自動で行われるようになっている。なお、ヘッドランプユニット６０は、投光方向が自車両の前方に向くようにハンドル２４やフロントフォーク１１の適当な位置に設けられていてもよい。

【0025】

ハンドル２４には、ユーザによる、バッテリ５０からモータ４３およびヘッドランプユニット６０への電力の供給可否を指定するための操作入力やモータ４３によって生成される補助駆動力の大きさ（アシスト量）を調整するための操作入力を受け付けるとともに、自車両の状態を表示する操作・表示部７０が設けられている。なお、操作・表示部７０は、その操作・表示面をユーザが操作および視認しやすい位置に設けられていることが好ましい。

【0026】

図２（ａ）は、操作・表示部７０の操作・表示面の構成の一例を示した平面図、図２（ｂ）は、操作・表示部７０の電気的構成を示すブロック図である。電源ボタン７１は、バッテリ５０を電源とするモータ４３およびヘッドランプユニット６０への電力給電可否を指定するための操作ボタンである。ランプボタン７２は、ヘッドランプユニット６０に対する電力供給可否を指定するための操作ボタンである。アシストモード切替ボタン７３は、モータ４３による補助駆動力の大きさ（アシスト量）が互いに異なる例えば３つのアシストモードのうちのいずれかを選択するための操作ボタンである。電源ボタン７１、ランプボタン７２およびアシストモード切替ボタン７３が押下されると、各ボタンから電気信号が制御部７７に送信される。これらの電気信号は、制御部７７を介してドライブユニット４０のＭＣＵ４１に供給される。なお、電源ボタン７１、ランプボタン７２およびアシストモード切替ボタン７３の各々から送出される上記の電気信号は、制御部７７を介することなく直接ＭＣＵ４１に受信されてもよい。

【0027】

第１の表示部７４は、ヘッドランプユニット６０を構成するランプ６１の点灯および消灯を表示するためのＬＥＤ等の発光体を含んで構成されている。第２の表示部７５は、アシストモード切替ボタン７３によって選択されたアシストモードを表示する。第２の表示部７５は、例えば、３つのアシストモード（強、中、弱）にそれぞれ対応した３つの発光体を含んでおり、選択されたアシストモードに対応する発光体のみが発光するように構成されている。３つの発光体は例えばＬＥＤ等により構成することができる。第３の表示部７６は、走行スピードやバッテリの残量等を示す数値を表示する部分であり、例えば、ＬＥＤ等の発光体を用いた７セグメントディスプレイにより構成される。制御部７７は、ドライブユニット４０のＭＣＵ４１から供給される各種情報に基づいて、第１乃至第３の表示部７４、７５、７６における表示の態様を制御する。制御部７７は、ＭＣＵ４１から供給される各種情報に応じて第１乃至第３の表示部７４、７５、７６を構成する発光体を駆動する駆動回路を含んでいる。なお、操作・表示部７０の構成は、上記した記載したものに限定されるものではない。

【0028】

図３は、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１の上記した各構成要素の電気的な接続関係を示したブロック図である。

【0029】

ドライブユニット４０は、上記したＭＣＵ４１、モータ駆動回路４２、モータ４３、車速センサ４５、トルクセンサ４４の他に、電流検出部４６、第１のスイッチ４７および第２のスイッチ４８を含んでいる。

【0030】

ＭＣＵ４１は、単一の半導体チップにＣＰＵ、メモリ、入出力回路、タイマー回路などを含むコンピュータシステムを集積したＬＳＩ（Large Scale Integration）である。ＭＣＵ４１は、トルクセンサ４４および車速センサ４５から供給される検知信号に基づいて走行状況に適したアシスト量を演算によって導出する。例えば、車速が低く且つトルクが大きい場合には、発進直後の状態または上り坂を走行している状態等であると推測されるので、このような場合、ＭＣＵ４１はより大きなアシスト量を導出する。なお、ＭＣＵ４１は、操作・表示部７０のアシストモード切替ボタン７３に対する操作入力によって選択されたアシストモードに応じてアシスト量を変化させる。ＭＣＵ４１は、導出したアシスト量を示す制御信号をモータ駆動回路４２に供給する。

【0031】

モータ駆動回路４２は、電源ラインＬ２、第１のスイッチ４７および電源ラインＬ１を介してバッテリ５０に接続されている。モータ駆動回路４２は、ＭＣＵ４１によって導出されたアシスト量に対応した駆動電力をバッテリ５０から取り出してモータ４３に供給する。モータ駆動回路４２は、例えばＰＷＭ（pulse width modulation）方式によってモータ４３の駆動制御を行うものであってもよい。モータ４３は、モータ駆動回路４２から供給される電力によって駆動されるＤＣモータであり、モータ４３が駆動されることによって補助駆動力が発生する。

【0032】

ＭＣＵ４１は、信号線を介して操作・表示部７０と接続されており、操作・表示部７０に設けられた電源ボタン７１、ランプボタン７２およびアシストモード切替ボタン７３に対する操作入力は、ＭＣＵ４１に伝達されるようになっている。操作・表示部７０の電源ボタン７１が押下される毎にＭＣＵ４１は電源ラインＬ１上に設けられた第１のスイッチ４７に制御信号を供給して第１のスイッチ４７のオン・オフを切り替える。第１のスイッチ４７がオン状態となることによってモータ駆動回路４２は、電源ラインＬ１およびＬ２を介してバッテリ５０に接続され、モータ４３への駆動電力の供給が可能となる。一方、第１のスイッチ４７がオフ状態とされた場合には、バッテリ５０からモータ駆動回路４２への電力供給は遮断され、モータ４３は常時停止状態となる。

【0033】

また、ＭＣＵ４１は、操作・表示部７０のランプボタン７２が押下される毎に電源ラインＬ３上に設けられた第２のスイッチ４８に制御信号を供給して第２のスイッチ４８のオン・オフを切り替える。第１のスイッチ４７および第２のスイッチ４８の双方がオン状態となることによってヘッドランプユニット６０は、電源ラインＬ３およびＬ１を介してバッテリ５０に接続され、バッテリ５０からヘッドランプユニット６０への電力供給が可能となる。一方、第１のスイッチ４７および第２のスイッチ４８の少なくとも一方がオフ状態とされた場合には、バッテリ５０からヘッドランプユニット６０への電力の供給は遮断され、ヘッドランプユニット６０は、常時消灯状態となる。

【0034】

電流検出部４６は、ヘッドランプユニット６０に電力を供給するための電源ラインＬ３に流れる電流を検出し、検出した電流の大きさを示す電流検出信号をＭＣＵ４１に供給する。電流検出部４６は、例えば、電源ラインＬ３に挿入された抵抗素子と、この抵抗素子の両端の電位差に応じた出力電圧を生成するアンプと、を含む公知の電流検出回路により構成されていてもよい。ＭＣＵ４１は、電流検出部４６から供給される電流検出信号によって示される電流値が所定値よりも大きい場合にはヘッドランプユニット６０のランプ６１が点灯状態であると判定し、電流検出信号によって示される電流値が所定値よりも小さい場合にはランプ６１が消灯状態であると判定する。このように、ＭＣＵ４１は、本発明における判定部に対応する。

【0035】

なお、電流検出部４６は、電源ラインＬ３に流れる電流が所定の閾値よりも大きい場合に第１の信号レベルを有する信号を電流検出信号として出力し、電源ラインＬ３に流れる電流が所定の閾値よりも小さい場合に第１の信号レベルとは異なる第２の信号レベルを有する信号を電流検出信号として出力するように構成されていてもよい。この場合、ＭＣＵ４１は、電流検出部４６から第１の信号レベルを有する電流検出信号が供給された場合にランプ６１が点灯状態であると判定し、第２の信号レベルを有する電流検出信号が供給された場合にランプ６１が消灯状態であると判定する。

【0036】

ヘッドランプユニット６０は、ランプ６１、ランプ駆動回路６２、照度判定回路６３、照度センサ６４を含んで構成されている。照度センサ６４は、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の光電変換素子及びＣｄｓセル等の光導電素子を含んで構成されており、周囲の明るさを検出して検出した明るさに応じた信号レベルを有する照度検知信号を出力する。照度センサ６４は、ヘッドランプユニット６０を構成するランプ筐体（図示せず）に取り付けられており、自車両周辺の光が光検出面に照射されるように配置されている。

【0037】

照度判定回路６３は、照度センサ６４から出力される照度検知信号の信号レベルを所定の閾値と比較し、その比較結果を示す照度判定信号をランプ駆動回路６２に供給する。照度判定回路６３は、照度センサ６４からの照度検知信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きい場合（すなわち、周囲が明るい場合には）例えばローレベルの照度判定信号をランプ駆動回路６２に供給する。一方、照度判定回路６３は、照度センサ６４からの照度検知信号の信号レベルが所定の閾値よりも小さい場合（すなわち、周囲が暗い場合には）例えばハイレベルの照度判定信号をランプ駆動回路６２に供給する。なお、照度判定信号の形態は上記したものに限定されるものはなく、閾値を基準とした照度検知信号の信号レベルの大小を識別することが可能であればいかなる形態であってもよい。また、照度検知信号の信号レベルの大小を判定するための上記閾値を調整するための調整機構がランプユニット６０に設けられていてもよい。この調整機構は、ユーザが容易に上記閾値を調整し得るような例えば調整ツマミのような形態であってもよい。

【0038】

ランプ駆動回路６２は、電源ラインＬ３に接続されており、ランプ６１の駆動に適した電力をバッテリ５０から取り出してランプ６１に供給する回路である。また、ランプ駆動回路６２は、照度判定回路６３からの照度判定信号に応じてランプ６１への駆動電力の供給および非供給を切り替える。すなわち、ランプ駆動回路６２は、照度判定回路６３から供給された照度判定信号によって周囲の明るさが暗いことが示されている場合（例えばハイレベルの照度判定信号が出力されている場合）には、ランプ６１を点灯させるための駆動電力をバッテリ５０から取り出してランプ６１に供給する。一方、ランプ駆動回路６２は、照度判定回路６３から供給された照度判定信号によって周囲の明るさが明るいことが示されている場合（例えばローレベルの照度判定信号が出力されている場合）には、ランプ６１に対する駆動電力の供給を停止する。なお、第１のスイッチ４７および第２のスイッチ４８の少なくとも一方がオフ状態とされている場合には、照度判定回路６３における判定結果に関わらずランプ６１への駆動電力の供給はなされない。ランプ６１は、ランプ駆動回路６２から供給される駆動電力の供給を受けて発光するＬＥＤや白熱電球等により構成される。

【0039】

以下に、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１の作用について説明する。

【0040】

ユーザがモータ４３によるパワーアシスト機能を発揮させるべく、操作・表示部７０の電源ボタン７１を押下すると操作・表示部７０に対する当該操作入力が制御部７７を介してＭＣＵ４１に伝達され、ＭＣＵ４１は、第１のスイッチ４７および第２のスイッチ４８をオン状態とする。第１のスイッチ４７および第２のスイッチ４８がオン状態とされる間、ＭＣＵ４１は、車速センサ４５によって示される走行スピード、バッテリ残量および現在選択されているアシストモードを示す情報を操作・表示部７０の制御部７７に供給する。

【0041】

操作・表示部７０の制御部７７は、ＭＣＵ４１から供給されるこれらの情報に基づいて、現在選択されているアシストモードを第２の表示部７５において表示させるべく第２の表示部７５を構成する発光体の駆動制御を行うとともに、走行速度およびバッテリ残量を第３の表示部７６において表示するべく第３の表示部７６を構成する発光体の駆動制御を行う。また、第１のスイッチ４７がオン状態とされることにより、モータ駆動回路４２は、電源ラインＬ２およびＬ１を介してバッテリ５０に接続され、モータ４３への電力供給が可能となる。ユーザは、第２の表示部７５および第３の表示部７６において表示が開始されたことをもってモータ４３によるパワーアシスト機能が発揮され得る状態にあることを認識することができる。

【0042】

また、操作・表示部７０の電源ボタン７１が押下されることにより、第１のスイッチ４７および第２のスイッチ４８がオン状態とされるので、ランプ駆動回路６２は、電源ラインＬ３およびＬ１を介してバッテリ５０に接続され、ランプ６１への電力供給が可能な状態となり、ランプ６１は、照度センサ６４の検出結果に応じて点灯する。一方、操作・表示部７０のランプボタン７２が押下されると、操作・表示部７０に対する当該操作入力が制御部７７を介してＭＣＵ４１に伝達され、ＭＣＵ４１は、第２のスイッチ４８をオフ状態とする。これにより、ランプ駆動回路６２は、バッテリ５０から遮断され、ランプ６１は消灯状態となる。

【0043】

照度センサ６４は、周囲の明るさを検出して、検出した明るさに応じた信号レベルを有する照度検知信号を出力する。照度センサ６４は、昼間等の周囲が明るい状況においては比較的信号レベルの大きい照度検知信号を出力し、夜間等の周囲が暗い状況においては比較的信号レベルの小さい照度検知信号を出力する。

【0044】

照度判定回路６３は、照度センサ６４からの照度検知信号の信号レベルが所定の閾値よりも小さい場合（すなわち、周囲が暗い場合）には、例えばハイレベルの照度判定信号を生成してこれをランプ駆動回路６２に供給する。ランプ駆動回路６２は、照度判定回路６３からハイレベルの照度判定信号が供給されている間、ランプ６１を点灯させるための駆動電力をバッテリ５０から取り出してランプ６１に供給する。これにより、ランプ６１が点灯する。ランプ６１が点灯すると、バッテリ５０から電源ラインＬ３を経由してヘッドランプユニット６０に向けて電流が流れる。電流検出部４６は、電源ラインＬ３に流れる電流を検出し、検出した電流の大きさを示す電流検出信号をＭＣＵ４１に供給する。ＭＣＵ４１は、電流検出信号を受信することによってヘッドランプユニット６０のランプ６１が点灯状態であると判定することができる。

【0045】

一方、照度判定回路６３は、照度センサ６４からの照度検知信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きい場合（すなわち、周囲が明るい場合）には、例えばローレベルの照度判定信号を生成してこれをランプ駆動回路６２に供給する。ランプ駆動回路６２は、照度判定回路６３からローレベルの照度判定信号が供給されている間、ランプ６１への駆動電力の供給を停止する。この場合、ランプ６１は消灯状態となる。ランプ６１が消灯状態にあるときは電源ラインＬ３を流れる電流はゼロとなる。ＭＣＵ４１は、電源ラインＬ３を流れる電流値がゼロであることを示す電流検出信号を電流検出部４６から受信することによってヘッドランプユニット６０のランプ６１が消灯状態であると判定する。

【0046】

このように、ＭＣＵ４１は、電流検出部４６から供給される電流検出信号に基づいてランプ６１が点灯状態であるか消灯状態であるかを判定する。ＭＣＵ４１は、ランプ６１が点灯状態にあるのか消灯状態にあるのかを示す情報を操作・表示部７０の制御部７７に供給する。

【0047】

操作・表示部７０の制御部７７は、ＭＣＵ４１から供給される、ランプ６１の点灯または消灯を示す情報に応じて第１の表示部７４における発光態様を変化させる。例えば、ランプ６１が点灯状態であることを示す情報がＭＣＵ４１から供給された場合には、制御部７７は、第１の表示部７４を継続的に発光させる（第１の態様）。一方、第２のスイッチ４８がオン状態とされ且つランプ６１が消灯状態であることを示す情報がＭＣＵ４１から供給された場合には、制御部７７は、第１の表示部７４を間欠的に発光（すなわち点滅）させる（第２の態様）。また、ランプボタン７２の操作によって第２のスイッチ４８がオフ状態とされた場合には、その旨がＭＣＵ４１から制御部７７に供給される。この場合、制御部７７は、第１の表示部７４を消灯させる（第３の態様）。ユーザは、第１の表示部７４が点灯または点滅することをもって第２のスイッチ４８がオン状態とされたこと、すなわち、ランプユニット６０への電力供給が可能な状態とされたことを認識することができる。

【0048】

図４は、ＭＣＵ４１において実行されるランプ６１の点灯および消灯を判定するためのランプ状態判定プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムはＭＣＵ４１内に形成された不揮発性メモリ（図示せず）に予め格納されている。このプログラムは、例えば、操作・表示部７０の電源ボタン７１が押下されることにより第１のスイッチ４７がオン状態とされた場合において所定期間毎に実行される。

【0049】

ステップＳ１１において、ＭＣＵ４１は、第２のスイッチ４８がＯＮ状態であるか否かを判断する。ＭＣＵ４１は、第２のスイッチ４８がＯＮ状態であると判断すると処理をステップＳ１２に移行する。

【0050】

ステップＳ１２においてＭＣＵ４１は、電流検出部４６から供給される電流検出信号を取り込む。

【0051】

ステップＳ１３において、ＭＣＵ４１は、ステップＳ１２にて取り込んだ電流検出信号によって示される電流値Ｉが所定の閾値Ｉ_０よりも大であるか否かを判断する。ＭＣＵ４１は電流値Ｉが閾値Ｉ_０よりも大であると判定すると処理をステップＳ１４に移行し、電流値Ｉが閾値Ｉ_０以下であると判定すると処理をステップＳ１５に移行する。

【0052】

ステップＳ１４においてＭＣＵ４１は、ランプユニット６０のランプ６１が点灯状態であるものと判断して、ランプ６１が点灯状態であることを示す情報を操作・表示部７０に送信して本ルーチンが終了する。上記の情報を受信した操作・表示部７０では、第１の表示部７４が、ランプ６１の点灯に対応した態様（例えば継続的な点灯）で発光する。

【0053】

ステップＳ１５においてＭＣＵ４１は、ランプユニット６０のランプ６１が消灯状態であるものと判断して、ランプ６１が消灯状態であることを示す情報を操作・表示部７０に送信して本ルーチンが終了する。上記の情報を受信した操作・表示部７０では、第１の表示部７４が、ランプ６１の消灯に対応した態様（例えば間欠的な点灯）で発光する。

【0054】

このように、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１によれば、照度センサ６４の検知信号を用いてヘッドランプユニット６０の点灯および消灯を自動で切り替えているので、ユーザの利便性を高めることができる。

【0055】

また、照度センサ６４は、ヘッドランプユニット６０に設けられており、照度センサ６４から出力される照度検知信号をＭＣＵ４１に入力しない構成としたので、ＭＣＵ４１を搭載する制御ユニットの回路構成の変更規模を抑えつつヘッドランプユニット６０の自動点灯システムを構築することが可能となる。また、ドライブユニット４０に設けられた電流検出部４６によってバッテリ５０から電源ラインＬ３を介してヘッドランプユニット６０に供給される電流をモニタしているので、照度センサ６４をヘッドランプユニット６０に設けた構成でも、ＭＣＵ４１はランプ６１が点灯状態であるのか消灯状態であるのかを認識することができる。このように、ヘッドランプユニット６０の点灯および消灯の判定を駆動電流をモニタすることによって実現しているので、ドライブユニット４０とヘッドランプユニット６０とを電源ラインＬ３のみで繋ぐことが可能となる。すなわち、ヘッドランプユニット６０の点灯／消灯を示す信号をＭＣＵ４１に伝送するための信号線をドライブユニット４０とヘッドランプユニット６０との間に別途設けることを要しない。

【0056】

また、操作・表示部７０の第１の表示部７４を構成する発光体は、ＭＣＵ４１から供給されるヘッドランプユニット６０の点灯および消灯を示す情報に応じて発光態様が変化するので、ユーザは、ヘッドランプユニット６０が点灯状態にあるのか消灯状態にあるのかを常時把握することができる。

【0057】

また、ヘッドランプユニット６０のいずれかの構成部分が故障して点灯不可となった場合には、電源ラインＬ３には電流が流れなくなる。従って、ＭＣＵ４１は、ヘッドランプユニット６０が消灯状態にあることを検出して、その旨を操作・表示部７０に通知する。その結果、操作・表示部７０の第１の表示部７４は常時点滅状態となる。従って、周囲が暗いにもかかわらず第１の表示部７４が点滅状態を維持している場合には、ユーザはヘッドランプユニット６０に故障が生じているものと判断することができる。つまり、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１によれば、ヘッドランプユニット６０の故障の発見が容易となる。

【0058】

このように、本発明の実施形態に係る電動機付自転車によれば、照度センサをヘッドランプユニット側に設けた構成において、ＭＣＵとヘッドランプユニットとの間に別途信号線を設けることなくＭＣＵにおいてランプの点灯／消灯の状態を把握することができる。これにより、ＭＣＵは、ランプの点灯／消灯をユーザに報知するべく表示部における表示形態を変化させるといったランプの点灯／消灯に連動した他の構成部分の制御が可能となる。

【0059】

なお、上記の実施形態では操作・表示部７０は、ヘッドランプユニット６０が点灯状態であることを示す情報をＭＣＵ４１から受信した場合には第１の表示部７４を継続的に点灯させ、ヘッドランプユニット６０が消灯状態であることを示す情報をＭＣＵ４１から受信した場合には第１の表示部７４を点滅させることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、操作・表示部７０がヘッドランプユニット６０が点灯状態であることを示す情報をＭＣＵ４１から受信した場合には第１の発光部７４を赤色で点灯させ、ヘッドランプユニット６０が消灯状態であることを示す情報をＭＣＵ４１から受信した場合には、第１の発光部７４を青色で点灯させるように構成してもよい。この場合、第１の発光部７４は、赤色・青色・緑色で発光する３つのＬＥＤチップを単一のパッケージに組み込んだ所謂フルカラーＬＥＤを用いて構成されていてもよい。また、第１の表示部７４を２つの発光部で構成し、ヘッドランプユニット６０の点灯／消灯に応じて２つの発光部のうちのいずれか一方を点灯させるようにすることによりヘッドランプユニット６０の状態をユーザに報知するようにしてもよい。

【0060】

ところで、上記した本発明の実施形態のように、第１乃至第３の表示部７４、７５、７６を発光体で構成した場合には、夜間等の周囲が暗い状況では、ユーザは、これらの表示部７４、７５、７６における発光が眩しいと感じる場合がある。一方、夜間においては十分に視認可能な発光輝度であっても、昼間等の周囲が明るい状況では、表示部７４、７５、７６の視認性が低下する場合がある。そこで、操作・表示部７０の制御部７７は、ヘッドランプユニット６０が点灯状態であることを示す情報をＭＣＵ４１から受信した場合には第１乃至第３の表示部７４、７５、７６を昼間等の周囲が明るい状況のときよりも低輝度で発光させ、ヘッドランプユニット６０が消灯状態であることを示す情報をＭＣＵ４１から受信した場合には第１乃至第３の表示部７４、７５、７６を夜間等の周囲が暗い状況のときよりも高輝度で発光させてもよい。ヘッドランプユニット６０が点灯状態であることを示す情報がＭＣＵ４１から送信された場合には、周囲は暗い状況であると考えらえるので、第１乃至第３の表示部７４、７５、７６を昼間等の周囲が明るい状況のときよりも低輝度で発光させることにより眩しさを緩和することができる。一方、ヘッドランプユニット６０が消灯状態であることを示す情報がＭＣＵ４１から送信された場合には、周囲は明るい状況であると考えらえるので、第１乃至第３の表示部７４、７５、７６を夜間等の周囲が暗い状況のときよりも高輝度で発光させることによりこれらの表示部における視認性を向上させることができる。制御部７７は、第１乃至第３の表示部７４、７５、７６における発光輝度の制御を、例えば、ＰＷＭ方式により行うこととしてもよい。

【0061】

[第２の実施形態]
図５は、本発明の第２の実施形態に係る電動機付自転車の各構成要素の電気的な接続関係を示したブロック図である。

【0062】

第２の実施形態に係る電動機付自転車は、テールランプユニット８０を更に有しており、更に、ドライブユニット４０においてテールランプユニット８０の点灯および消灯を切り替えるための第３のスイッチ４９が設けられている点が上記した第１の実施形態と異なる。以下に、第１の実施形態と相違する部分について説明する。

【0063】

テールランプユニット８０は、自車両の後方に向けて光を照射する灯具である。テールランプユニット８０は、投光方向が自車両の後方に向くように後輪２２を覆うフェンダーやシートステー１５等に取り付けられることが好ましい。テールランプユニット８０は、ランプ８１と、ランプ駆動回路８２とを含んでいる。

【0064】

ランプ駆動回路８２は、電源ラインＬ４に接続されており、ランプ８１の駆動に適した電力をバッテリ５０から取り出してランプ８１に供給する回路である。ランプ８１は、ランプ駆動回路８２から供給される駆動電力の供給を受けて発光するＬＥＤや白熱電球等により構成される発光体である。

【0065】

電源ラインＬ４は、第１のスイッチ４７および電源ラインＬ１を介してバッテリ５０に接続されている。電源ラインＬ４上に設けられた第３のスイッチ４９は、ＭＣＵ４１から供給される制御信号に応じてオン・オフを切り替える。第３のスイッチ４９がオン状態とされることによりテールランプユニット８０に電力の供給が行われランプ８１が点灯する。一方、第３のスイッチ４９がオフ状態とされることによりテールランプユニット８０への電力供給は遮断され、ランプ８１は消灯状態となる。

【0066】

以下に、上記した構成を有する本発明の第２の実施形態に係る電動機付自転車の作用について説明する。ＭＣＵ４１は、上記した第１の実施形態と同様、電流検出部４６から供給される、電源ラインＬ３を流れる電流の大きさを示す電流検出信号に基づいてヘッドランプユニット６０の点灯および消灯を判定する。ＭＣＵ４１は、電流検出部４６から供給される電流検出信号に基づいて、ヘッドランプユニット６０が点灯状態にあると判定した場合には、第３のスイッチ４９をオン状態とするべく制御信号を供給する。これにより、第３のスイッチ４９がオン状態となると、バッテリ５０からテールランプユニット８０のランプ駆動回路８２に電力が供給され、テールランプユニット８０のランプ８１が点灯する。一方、ＭＣＵ４１は、電流検出部４６から供給される電流検出信号に基づいて、ヘッドランプユニット６０が消灯状態にあると判定した場合には、第３のスイッチ４９をオフ状態とするべく制御信号を供給する。これにより、第３のスイッチ４９がオフ状態となると、バッテリ５０からテールランプユニット８０への電力の供給が遮断されるので、テールランプユニット８０のランプ８１は消灯状態となる。

【0067】

図６は、第２の実施形態に係るＭＣＵ４１において実行されるテールランプユニット８０の点灯制御プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムはＭＣＵ４１内に形成された不揮発性メモリ（図示せず）に予め格納されている。このプログラムは、例えば、操作・表示部７０の電源ボタン７１が押下されることにより第１のスイッチ４７がオン状態とされた場合において所定期間毎に実行される。

【0068】

ステップＳ２１において、ＭＣＵ４１は、第２のスイッチ４８がＯＮ状態であるか否かを判断する。ＭＣＵ４１は、第２のスイッチ４８がＯＮ状態であると判断すると処理をステップＳ２２に移行する。

【0069】

ステップＳ２２においてＭＣＵ４１は、電流検出部４６から供給される電流検出信号を取り込む。

【0070】

ステップＳ２３において、ＭＣＵ４１は、ステップＳ２２にて取り込んだ電流検出信号によって示される電流値Ｉが所定の閾値Ｉ_０よりも大であるか否かを判断する。ＭＣＵ４１は電流値Ｉが閾値Ｉ_０よりも大であると判定すると処理をステップＳ２４に移行し、電流値Ｉが閾値Ｉ_０以下であると判定すると処理をステップＳ２６に移行する。

【0071】

ステップＳ２４においてＭＣＵ４１は、ランプユニット６０のランプ６１が点灯状態であるものと判断して、ランプ６１が点灯状態であることを示す情報を操作・表示部７０に送信する。操作・表示部７０の第１の表示部７４は、上記第１の実施形態と同様、ランプ６１の点灯に対応した態様（例えば継続的な点灯）で発光する。

【0072】

ステップＳ２５においてＭＣＵ４１は、第３のスイッチ４９に制御信号を供給して第３のスイッチ４９をＯＮ状態として本ルーチンが終了する。第３のスイッチ４９がＯＮ状態となることによりテールランプユニット８０に電力が供給され、ランプ８１が点灯する。

【0073】

ステップＳ２６においてＭＣＵ４１は、ランプユニット６０のランプ６１が消灯状態であるものと判断して、ランプ６１が消灯状態であることを示す情報を操作・表示部７０に送信する。操作・表示部７０の第１の表示部７４は、上記第１の実施形態と同様、ランプ６１の消灯に対応した態様（例えば間欠的な点灯）で発光する。

【0074】

ステップＳ２７においてＭＣＵ４１は、第３のスイッチ４９に制御信号を供給して第３のスイッチ４９をＯＦＦ状態として本ルーチンが終了する。第３のスイッチ４９がＯＦＦ状態となることによりテールランプユニット８０への電力供給が遮断され、ランプ８１は消灯状態となる。

【0075】

このように、本発明の第２の実施形態に係る電動機付自転車によれば、上記した第１の実施形態と同様、照度センサをヘッドランプユニット側に設けた構成において、ＭＣＵとヘッドランプユニットとの間に別途信号線を設けることなくＭＣＵにおいてヘッドランプの点灯および消灯を把握することができる。

【0076】

また、本発明の第２の実施形態に係る電動機付自転車によれば、ヘッドランプユニット６０に照度センサを設けた構成において、ヘッドランプユニット６０とテールランプユニット８０における点灯および消灯を連動させることが可能となる。また、テールランプユニット８０の点灯および消灯の切り替えを電源ラインＬ４上に設けられた第３のスイッチ４９の切り替えによって実現しているので、テールランプユニット８０とドライブユニット６０を一本の電源ラインＬ４のみで接続することが可能となる。

【0077】

なお、上記の実施形態では、モータ４３による駆動力を補助駆動力として使用する所謂電動アシスト自転車に本発明を適用した場合を例示したが、モータ４３による駆動力のみで走行することが可能な電動自転車に本発明を適用することも可能である。また、上記の実施形態では、ＭＣＵ４１と電流検出部４６とが別体とされた構成を例示したが、電流検出部４６の機能をＭＣＵ４１に取り込むこととしてもよい。すなわち、電流検出部４６を構成する回路がＭＣＵ４１内に形成されていてもよい。また、上記の実施形態では、操作・表示部７０において、ユーザによる操作入力を受け付ける電源ボタン７１、ランプボタン７２、アシストモード切替ボタン７３と、第１乃至第３の表示部７４、７５、７６とを一体的に構成した場合を例示したが、各種の操作入力を受け付ける部分と、各種の表示を行う部分とが別体として構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0078】

１ 電動機付自転車
４０ ドライブユニット
４１ ＭＣＵ
４２ モータ駆動回路
４３ モータ
４６ 電流検出部
５０ バッテリ
６０ ヘッドランプユニット
６１ ランプ
６２ ランプ駆動回路
６３ 照度判定回路
６４ 照度センサ
７０ 操作・表示部
７４ 第１の表示部
８０ テールランプユニット
８１ ランプ
８２ ランプ駆動回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】