JP2011073638A - 電動補助自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】灯火を使用するときの補助動力用バッテリの電力消費量を可及的少なく抑えることができるようにする。
【解決手段】踏力を人力駆動用の動力とする人力駆動装置４と、踏力に補助動力を加えるモータ５と、バッテリ６とを備える。踏力の大きさを検出する踏力検出手段（人力トルク検出器１４）と、検出された踏力に基づいてモータ５を制御する制御装置１６とを有する。車輪の回転で発電する発電機２２と、発電機２２とバッテリ６とに制御装置１６を介して接続された灯火８とを備える。制御装置１６は、前記灯火８の電源を予め定めた切替条件に基づいて前記発電機２２と前記バッテリ６とのうちいずれか一方に切替える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の電源から給電される灯火を備えた電動補助自転車に関するものである。

電動補助自転車は、例えば特許文献１に記載されているように、補助動力を発生させるためのモータと、このモータに給電する補助動力用バッテリ（以下、単にバッテリという）とを備えている。この特許文献１に開示された電動補助自転車は、前記バッテリを電源とする前照灯を備えている。

また、従来の電動補助自転車としては、例えば特許文献２に記載されているように、前照灯や尾灯などに給電するための灯火専用バッテリを補助動力用バッテリとは別に備えているものがある。この電動補助自転車においては、前記灯火専用バッテリが放電して使用できなくなった場合は、前照灯や尾灯の電源を補助動力用バッテリに切替える構成が採られている。

電動補助自転車に使用されるバッテリは、放電終止電圧が設定されることがある。この放電終止電圧は、バッテリの放電を停止する電圧である。

特開２００７−１７６３３０号公報 特開２００４−２４３９２３号公報

上述した特許文献１の電動補助自転車は、灯火を使用すると常に補助動力用のバッテリの電力が消費される。このため、この電動補助自転車では、灯火を点灯させると、モータを使用して走行できる距離が短くなってしまうという問題があった。
特許文献２に記載されている電動補助自転車は、灯火専用バッテリを補助動力用バッテリとは別に設ける必要があるためにシステムが複雑となり、また、その灯火専用バッテリの残存容量がなくなれば早期に補助動力用バッテリに切替えることから、やはりモータを使用して走行できる距離が短くなってしまうという問題があった。
さらに、特許文献１，２に示す電動補助自転車においては、補助動力用バッテリのバッテリ電圧が放電終止電圧まで低下するようなことがあると、前照灯を点灯させることができなくなり、夜間走行に支障をきたす。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、灯火を使用するときの補助動力用バッテリの電力消費量を可及的少なく抑えてモータを使用しての走行距離を延ばすことができる電動補助自転車を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、バッテリ電圧が放電終止電圧に達した状態であっても灯火を点灯させることができる電動補助自転車を提供することを第２の目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る電動補助自転車は、ペダルに加えられた踏力を人力走行用の動力とする人力駆動装置と、補助動力を発生させる駆動用モータと、このモータに給電するバッテリと、前記踏力の大きさを検出する踏力検出手段と、検出された踏力に基づいて前記モータを制御する制御装置とを有する電動補助自転車において、車輪が回転することにより発電する発電機と、この発電機と前記バッテリとに前記制御装置を介して接続された灯火とを備え、前記制御装置は、前記灯火の電源を予め定めた切替条件に基づいて前記発電機と前記バッテリとのうちいずれか一方に切替える構成が採られているものである。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した電動補助自転車において、車速を検出する車速検出手段を備え、前記制御装置は、検出された踏力と車速とに基づいて前記モータを制御するとともに、前記制御装置は、検出された車速が予め定めた切替速度より高い場合は前記発電機を前記灯火の電源とし、前記車速が前記切替速度以下の場合には前記バッテリを前記灯火の電源とするものである。

請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した電動補助自転車において、前記切替速度は、低速域の車速であるものである。
請求項４に記載した発明は、請求項２または請求項３に記載した電動補助自転車において、前記車速検出手段は、前記踏力検出手段の検出データから前記踏力の変動する周波数を求め、この周波数から演算により車速を求めるものである。

請求項５に記載した発明は、請求項２または請求項３に記載した電動補助自転車において、前記車速検出手段は、前記発電機の出力に基づいて演算により車速を求めるものである。
請求項６に記載した発明は、請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載した電動補助自転車において、前記制御装置は、前記バッテリのバッテリ電圧が予め定めた切替電圧より低い場合は、前記灯火の電源を前記発電機とするものである。

本発明に係る電動補助自転車の灯火は、バッテリまたは発電機を電源として点灯する。バッテリと発電機との切替えは、制御装置によって自動的に行われる。このため、本発明に係る電動補助自転車は、走行時に発電機によって発電された電力によって灯火を点灯させることができる。この場合は、灯火をバッテリの電力のみによって点灯する場合に較べてバッテリの消費電力量を少なく抑えることができる。

したがって、本発明によれば、モータを使用して走行するときの航続距離が長くなる電動補助自転車を提供することができる。
また、本発明に係る電動補助自転車は、前記バッテリのバッテリ電圧が放電終止電圧に達した場合に灯火の電源を発電機に切替えることができる。このため、この電動補助自転車は、バッテリのバッテリ電圧が放電終止電圧に達した場合であっても、走行することによって灯火が点灯する。

第１の実施の形態による電動補助自転車の構成を示すブロック図である。 灯火装置の構成を示すブロック図である。 灯火装置の回路図である。 制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態による電動補助自転車の構成を示すブロック図である。 灯火装置の構成を示すブロック図である。 灯火装置の回路図である。 制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 第３の実施の形態による灯火装置の構成を示すブロック図である。 灯火装置の回路図である。 制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 第４の実施の形態による電動補助自転車の構成を示すブロック図である。 灯火装置の構成を示すブロック図である。 灯火装置の回路図である。 信号の波形を示す図である。 制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 灯火装置の回路図である。 信号の波形を示す図である。 第５の実施の形態による灯火装置の構成を示すブロック図である。 制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る電動補助自転車の一実施の形態を図１〜図４によって詳細に説明する。
図１に示す電動補助自転車１は、乗員（図示せず）が踏込むためのペダル２と、このペダル２に加えられた踏力を人力走行用の動力として後輪３に伝達する人力駆動装置４と、補助動力を発生させるための駆動用モータ５と、前記モータ５の出力を制御するための制御装置１５などからなる自転車用駆動ユニット７と、前記モータ５に給電するバッテリ６と、灯火８を有する灯火装置９などを備えている。

前記人力駆動装置４は、前記ペダル２を有するペダルクランク１１の回転をチェーン１２によって後輪３に伝達するものである。ペダルクランク１１は、ペダルクランク軸１１ａの両端部に取付けられており、このペダルクランク軸１１ａによって自転車用駆動ユニット７に回転自在に支持されている。なお、この人力駆動装置４の構成は、この実施の形態に示す構成に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
前記駆動用モータ５は、後述する駆動ユニット７に取付けられている。このモータ５の出力部は、前記チェーン１２に接続されている。なお、このモータ５の出力部は、前記チェーン１２に接続する代わりに、例えば後輪３または前輪１３のハブ（図示せず）に接続することができる。

前記駆動ユニット７は、前記踏力の大きさを検出する踏力検出手段としての人力トルク検出器１４と、ＣＰＵ１５を有する制御装置１６とを備えている。この駆動ユニット７は、前記バッテリ６から電力が供給される。駆動ユニット７への電力の供給は、制御装置１６に接続された操作部１７の電源スイッチ１８をＯＮ操作することによって開始される。
前記ＣＰＵ１５は、人力トルク検出器１４によって検出された踏力（トルク）の大きさに基づいて前記モータ５の出力を制御する機能と、後述する灯火装置９の電源を選択する機能とを有している。

前記灯火装置９は、図２に示すように、前記灯火８と、この灯火８に電源切替手段２１を介して接続された前記バッテリ６および発電機２２と、前記ＣＰＵ１５と、このＣＰＵ１５および前記電源切替手段２１に接続された操作部１７のランプスイッチ２３（図１参照）などによって構成されている。
前記灯火８は、この実施の形態では前照灯（ヘッドランプ）と尾灯（リアランプ）とによって構成されている。なお、この灯火８は、前照灯のみによって構成したり、尾灯のみによって構成したものを含む。

前記電源切替手段２１は、灯火８の電源を切替えるためのものである。この実施の形態による電源切替手段２１は、図３に示すように、複数のトランジスタ２４とダイオード２５とを有するランプ電源切替回路２６によって構成されている。なお、図３は、回路の概略の構成を示すものであり、実際の回路の一部を省略して描いてある。

このランプ電源切替回路２６は、前記ランプスイッチ２３がＯＦＦ状態（灯火８が点灯しない状態）である場合、後述する発電機２２と灯火８との間の回路を開くスイッチ回路（図示せず）を備えている。また、このランプ電源切替回路２６は、前記ランプスイッチ２３がＯＮ状態でＣＰＵ１５からバッテリ電源選択信号が送出されていない場合、バッテリ６から灯火８への電力供給が遮断されるとともに、発電機２２から灯火８に電力が供給されるように回路を切替える。さらに、このランプ電源切替回路２６は、前記ランプスイッチ２３がＯＮ状態でＣＰＵ１５からバッテリ電源選択信号が送出されている場合、発電機２２から灯火８への電力供給が遮断されるとともに、バッテリ６から灯火８に電力が供給されるように回路を切替える。

発電機２２は、前輪１３のハブに設けられたいわゆるハブダイナモが用いられている。このハブダイナモは、前輪１３と常に一体に回転する発電用回転子（図示せず）を備えており、前輪１３が回転することにより発電するものである。なお、発電機２２は、前輪１３のハブに設ける代わりに、後輪３のハブに設けることができる。また、発電機２２は、後輪３または前輪１３のタイヤに接触してタイヤによって回転させられるローラ（図示せず）を有するものを用いることもできる。

ＣＰＵ１５は、前記ランプスイッチ２３がＯＮ状態に切替えられた後、灯火８の電源を切替える動作を開始する。このＣＰＵ１５は、図４のフローチャートに示すように、灯火８の電源を予め定めた切替条件に基づいて前記発電機２２と前記バッテリ６とのうちいずれか一方に切替えるものである。
すなわち、ＣＰＵ１５は、先ず、ステップＳ１において、予め定めた切替条件が満たされているか否かを判定する。

この切替条件とは、発電機２２を灯火８の電源として使用するための条件である。この切替条件は、後述するように、車速やバッテリ電圧などに基づいて決めることができる。
ＣＰＵ１５は、この切替条件が満たされない場合、バッテリ電源選択信号をランプ電源切替回路２６に送出する。ランプ電源切替回路２６は、バッテリ電源選択信号が送られることによって、バッテリ６から灯火８に電力が供給されるように回路を切替える。

すなわち、前記切替条件が満たされない場合は、バッテリ６が灯火８の電源として選択される（ステップＳ２）。なお、ＣＰＵ１５は、ランプスイッチ２３がＯＮ状態でバッテリ６を電源として灯火８が点灯しているときに車体の停止の有無を判定する。車体の停止の有無は、人力トルク検出器１４の検出データに基づいて判定することができる。ＣＰＵ１５は、ランプスイッチ２３がＯＮ状態でバッテリ６を電源として灯火８が点灯している状態で、車体の停止時間が所定の時間より長い場合、バッテリ電源選択信号の送出を停止し、灯火８を消灯させる。

一方、ＣＰＵ１５は、上述した切替条件が満たされた場合は、バッテリ電源選択信号の送出を停止する。すなわち、前記切替条件が満たされた場合は、発電機２２が灯火８の電源として選択される（ステップＳ３）。
このため、前記灯火８は、前記バッテリ６または前記発電機２２を電源として点灯する。バッテリ６と発電機２２との切替えは、ＣＰＵ１５によって自動的に行われる。

すなわち、この実施の形態による電動補助自転車１においては、走行時に発電機２２によって発電された電力によって灯火８を点灯させることができる。この場合は、灯火８をバッテリ６の電力のみによって点灯する場合に較べて、バッテリ６の消費電力量を少なく抑えることができる。

したがって、この実施の形態によれば、モータ５を使用して走行するときの航続距離が長くなる電動補助自転車１を提供することができる。
前記バッテリ６は、バッテリ電圧が所定の放電終止電圧に達した場合は放電を停止するものである。この実施の形態による電動補助自転車１は、バッテリ電圧が放電終止電圧に達した場合、灯火８の電源を発電機２２に切替えることができる。このため、この電動補助自転車１は、バッテリ電圧が放電終止電圧に達したとしても、走行することによって灯火８が点灯する。

（第２の実施の形態）
本発明に係る電動補助自転車は、図５〜図８に示すように構成することができる。図５〜図８において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。この実施の形態に示す電動補助自転車１は、図１に示した電動補助自転車１において、車輪の回転から検出した車速に基づいて灯火８の電源を切替える構成としたものである。

この実施の形態による制御装置１６は、図５〜図７に示すように、車速センサ３１を備えている。この車速センサ３１は、車輪（後輪３または前輪１３）に設けられ、複数の磁極を環状に連ねた磁石部と、これに対向するよう車体側に取付けられた検出部とからなり、前記磁石部の回転を検出し、車輪の回転と対応した検出信号をＣＰＵ１５に送出するものである。なお、車速センサ３１は、ペダルクランク軸１１ａ（図５参照）の回転を検出するものでもよいし、モータ５に設けられたモータエンコーダ（図示せず）や、モータ逆起電力から算出するものであってもよい。この実施の形態においては、前記車速センサ３１によって、請求項２記載の発明でいう車速検出手段が構成されている。

この実施の形態によるＣＰＵ１５は、前記車速センサ３１から送られた検出信号に基づいて車速を演算によって求める構成が採られている。この実施の形態において、ＣＰＵ１５が灯火８の電源を切替えるときの切替条件は、前記車速が予め定めた切替速度Ｖ₁ より高い場合に満たされ、車速が前記切替速度Ｖ₁ 以下の場合には満たされることがない。この切替速度Ｖ₁ は、発電機２２の出力では灯火８を充分に明るく点灯させることができない車速に設定されている。この切替速度Ｖ₁ は、例えば車体を押して歩くときの車速（３〜４ｋｍ／ｈ）から１０ｋｍ／ｈ程度の低速域の車速とすることができる。

すなわち、この実施の形態による制御装置１６は、前記車速センサ３１によって検出された車速が予め定めた切替速度Ｖ₁ より高い場合は前記発電機２２を前記灯火８の電源とし、前記車速が前記切替速度Ｖ₁ 以下の場合には前記バッテリ６を前記灯火８の電源とするものである。

ＣＰＵ１５が灯火８の電源を切替える動作は、図８に示すように行われる。先ず、ＣＰＵ１５は、図８に示すフローチャートのステップＳ１１において、車速センサ３１を用いて検出した車速と前記切替速度Ｖ₁ とを比較する。この比較の結果、車速が切替速度Ｖ₁ 以下である場合は、バッテリ６が選択される（ステップＳ１２）。一方、前記比較の結果、実際の車速が切替速度Ｖ₁ より高い場合は、発電機２２が選択される（ステップＳ１３）。

すなわち、この実施の形態においては、車速センサ３１を用いて検出した車速が前記切替速度Ｖ₁ より高い場合、発電機２２によって発電された電力で灯火８が点灯する。このため、この実施の形態による電動補助自転車１においては、発電機２２によって発電された電力で灯火８を確実に点灯させることができる。
前記車速が前記切替速度Ｖ₁ 以下になる低速走行時および停止時は、バッテリ６が灯火８の電源になる。このため、発電機２２の発電量が少ない場合や、発電機２２が停止している場合は、灯火８をバッテリ６の電力で充分に明るく点灯させることができる。
前記切替速度Ｖ₁ を乗員が車体を押して歩くときの車速に設定した場合は、乗員が車体を押して歩くときに灯火８をバッテリ６の電力で明るく点灯させることができる。

（第３の実施の形態）
本発明に係る電動補助自転車は、図９〜図１１に示すように構成することができる。図９〜図１１において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。この実施の形態に示す電動補助自転車１は、図１に示した電動補助自転車１において、踏力変化の周波数から求めた車速に基づいて灯火８の電源を切替える構成としたものである。

この実施の形態によるＣＰＵ１５は、人力トルク検出器１４を使用して車速を求める構成が採られている。この人力トルク検出器１４は、乗員がペダル２を踏み込んだときの踏力を検出するために装備されているものである。すなわち、この実施の形態においては、前記人力トルク検出器１４とＣＰＵ１５とによって、請求項２記載の発明でいう車速検出手段が構成されている。

走行中に人力トルク検出器１４によって検出される踏力は、増大と減少とを周期的に繰り返す。この踏力の変化は、時間を横軸とし、踏力の大きさを縦軸とすると、例えば正弦波のような波として表すことができる。車速は、この波の周波数に対応して変化する。

この実施の形態によるＣＰＵ１５は、この波の周波数に基づいて車速を演算によって求める構成が採られている。この実施の形態においては、このように踏力に基づいて演算によって求めた車速を単に「ペダル車速」という。すなわち、この実施の形態によるＣＰＵ１５は、人力トルク検出器１４の検出データを、モータ５の回転制御と、「ペダル車速」の検出とに使用している。

ＣＰＵ１５が灯火８の電源を切替えるときの切替条件は、前記「ペダル車速」が予め定めた切替速度Ｖ₁ より高い場合に満たされ、「ペダル車速」が前記切替速度Ｖ₁ 以下の場合には満たされることがない。この実施の形態においても、前記切替速度Ｖ₁ は、発電機２２の出力では灯火８を充分に明るく点灯させることができない車速に設定されている。この切替速度Ｖ₁ は、例えば車体を押して歩くときの車速（３〜４ｋｍ／ｈ）から１０ｋｍ／ｈ程度の低速域の車速とすることができる。

ＣＰＵ１５が灯火８の電源を切替える動作は、図１１に示すように行われる。先ず、ＣＰＵ１５は、図１１に示すフローチャートのステップＳ２０において、人力トルク検出器１４の検出データからペダル車速を演算によって求める。そして、ＣＰＵ１５は、ステップＳ２１において、「ペダル車速」と前記切替速度Ｖ₁ とを比較する。この比較の結果、「ペダル車速」が切替速度Ｖ₁ 以下である場合は、バッテリ６が選択される（ステップＳ２２）。一方、前記比較の結果、「ペダル車速」が切替速度Ｖ₁ より高い場合は、発電機２２が選択される（ステップＳ２３）。

この実施の形態で示した制御装置１６は、前記人力トルク検出器１４の検出データから踏力が変動する周波数を求め、この周波数から演算によって車速（ペダル車速）を求めるものである。このため、この実施の形態による電動補助自転車１においては、車速を検出するための専用のセンサを使用することなく簡単に車速を検出することができる。
したがって、この実施の形態による電動補助自転車１は、車速を検出するための専用のセンサを使用する電動補助自転車に較べると、製造コストが低いものとなる。

（第４の実施の形態）
本発明に係る電動補助自転車は、図１２〜図１６に示すように構成することができる。図１２〜図１６において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。この実施の形態に示す電動補助自転車１は、図１に示した電動補助自転車１において、発電機２２の電圧変動を利用して求めた車速に基づいて灯火８の電源を切替える構成としたものである。

この実施の形態による制御装置１６は、図１２および図１３に示すように、ＣＰＵ１５と発電機２２とを接続する車速信号変換手段４１を備えている。この車速信号変換手段４１は、発電機２２が発電するときの電圧変動から前輪１３の回転数を検出し、この回転数に基づいて車速を演算によって求める構成が採られている。

前記車速信号変換手段４１は、図１４に示すように、ダイオードをブリッジに接続した全波整流回路４２と、この全波整流回路４２とＣＰＵ１５との間に設けられたパルス変換回路４３とによって構成されている。
前記全波整流回路４２は、図１５（Ａ）に示す波形となる発電機２２の交流電力を、図１５（Ｂ）に示す波形となるように整流する。前記パルス変換回路４３は、前記全波整流回路４２によって整流された電流を図１５（Ｃ）に示すパルス信号となるように変換する。図１５（Ａ）は図１４におけるＡ部における信号波形を示す。図１５（Ｂ）は、図１４におけるＢ部における信号波形を示す。図１５（Ｃ）は、図１４におけるＣ部における信号波形を示す。

この実施の形態によるＣＰＵ１５は、前記パルス信号に含まれているパルスの間隔から周波数を求め、この周波数に基づいて車速を求める構成が採られている。この実施の形態においては、このように発電機２２の出力に基づいて演算によって求めた車速を単に「タイヤ車速」という。すなわち、この実施の形態においては、前記発電機２２と、車速信号変換手段４１と、ＣＰＵ１５とによって、請求項２記載の発明でいう車速検出手段が構成されている。

ＣＰＵ１５が灯火８の電源を切替えるときの切替条件は、前記「タイヤ車速」が予め定めた切替速度Ｖ₁ より高い場合に満たされ、「タイヤ車速」が前記切替速度Ｖ₁ 以下の場合には満たされることがない。この実施の形態においても、前記切替速度Ｖ₁ は、発電機２２の出力では灯火８を充分に明るく点灯させることができない車速に設定されている。この切替速度Ｖ₁ は、例えば車体を押して歩くときの車速（３〜４ｋｍ／ｈ）から１０ｋｍ／ｈ程度の低速域の車速とすることができる。

ＣＰＵ１５が灯火８の電源を切替える動作は、図１６に示すように行われる。先ず、ＣＰＵ１５は、図１６に示すフローチャートのステップＳ３０において、車速信号変換手段４１から送られたパルス信号からタイヤ車速を演算によって求める。次に、ＣＰＵ１５は、ステップＳ３１において、前記「タイヤ車速」と前記切替速度Ｖ₁ とを比較する。この比較の結果、「タイヤ車速」が切替速度Ｖ₁ 以下である場合は、バッテリ６が選択される（ステップＳ３２）。一方、前記比較の結果、「タイヤ車速」が切替速度Ｖ₁ より高い場合は、発電機２２が選択される（ステップＳ３３）。

この実施の形態による制御装置１６は、上述したように、発電機２２の出力に基づいて演算により車速（タイヤ車速）を求めるものである。このため、この実施の形態による電動補助自転車１においては、車速を検出するための専用のセンサを使用することなく簡単に車速を検出することができる。

したがって、この実施の形態による電動補助自転車１は、車速を検出するための専用のセンサを使用する電動補助自転車１に較べると、製造コストが低いものとなる。
前記車速信号変換手段４１は、図１７に示すように構成することもできる。図１７に示す車速信号変換手段４１は、パルス信号を図１８に示すような直流電流に変換する平滑回路４４を備えている。

この平滑回路４４は、パルス変換回路４３とＣＰＵ１５との間に設けられている。
この平滑回路４４が接続されたＣＰＵ１５は、平滑回路４４の電圧の大きさに基づいて車速を求めるように構成されている。
図１７に示す構成を採る場合であっても、図１２〜図１６に示した実施の形態と同等の効果が得られる。

（第５の実施の形態）
本発明に係る電動補助自転車は、図１９〜図２２に示すように構成することができる。図１９〜図２２において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。この実施の形態に示す電動補助自転車１は、図１に示した電動補助自転車１において、バッテリ電圧に基づいて灯火８の電源を切替える構成としたものである。

この実施の形態によるＣＰＵ１５は、バッテリ６の現在のバッテリ電圧と、予め定めた切替電圧ＡＶとを比較した結果に基づいて、灯火の電源を切替える構成が採られている。この実施の形態において、灯火８の電源を発電機２２に切替えるための切替条件は、バッテリ６の現在のバッテリ電圧が予め定めた切替電圧ＡＶ以下の場合に満たされ、前記バッテリ電圧が前記切替電圧ＡＶより高い場合には満たされることがない。前記切替電圧ＡＶは、バッテリ放電が進行し、残量が少なくなったときの電圧に設定されている。なお、切替電圧ＡＶは、バッテリ６の放電終止電圧に設定することができる。

この実施の形態において、ＣＰＵ１５が灯火８の電源を切替える動作は、図２０に示すように行われる。先ず、ＣＰＵ１５は、図２０に示すフローチャートのステップＳ４１において、バッテリ電圧（現在のバッテリ６の電圧）と前記切替電圧ＡＶとを比較する。この比較の結果、現在のバッテリ電圧が切替電圧ＡＶより高い場合は、バッテリ６が選択される（ステップＳ４２）。一方、前記比較の結果、現在のバッテリ電圧が切替電圧ＡＶ以下である場合は、発電機２２が選択される（ステップＳ４３）。

このため、この実施の形態においては、バッテリ６の現在のバッテリ電圧が放電終止電圧に達した場合であっても、走行することにより、発電機２２を電源として灯火８を点灯させることができる。また、この実施の形態においては、バッテリ６のバッテリ電圧が切替電圧ＡＶ以下である場合、バッテリ６が灯火８の電源になることはない。このため、バッテリ６が過放電の状態になることを防ぐことができる。すなわち、この実施の形態による電動補助自転車１は、バッテリ６が劣化し難いものとなる。

バッテリ６のバッテリ電圧に基づいて灯火８の電源を切替える場合は、図２１および図２２に示すように、車速センサ３１によって検出した車速、人力トルク検出器１４を用いて求めた車速（ペダル車速）、発電機２２を用いて求めた車速（タイヤ車速）、モータエンコーダを用いて求めた車速、モータ逆起電力を用いて求めた車速などを切替条件に加えることができる。
車速センサ３１、モータエンコーダ、モータ逆起電力などを用いて求めた車速や、発電機２２を用いて求めた車速（タイヤ車速）を切替条件に加える場合、ＣＰＵ１５は、先ず、図２１に示すフローチャートのステップＳ５１において、現在のバッテリ電圧が切替電圧ＡＶ以下であるか否かを判定する。

バッテリ電圧が切替電圧ＡＶ以下である場合は、ステップＳ５２において発電機２２が選択される。バッテリ電圧が切替電圧ＡＶより高い場合は、ステップＳ５３において、発電機２２または車速センサ３１の出力に基づいて求めた車速（タイヤ車速）が切替速度Ｖ₁ より高いか否かを判定する。
ステップＳ５３においてＹＥＳと判定された場合は、ステップＳ５２に進んで発電機２２が選択され、ＮＯと判定された場合は、ステップＳ５４に進んでバッテリ６が選択される。

人力トルク検出器１４を用いて求めた車速（ペダル車速）も前記切替条件に加える場合は、ＣＰＵ１５は図２２に示すように動作する。すなわち、ＣＰＵ１５は、バッテリ電圧が切替電圧ＡＶより高く、かつ車速（タイヤ車速）が切替速度Ｖ₁ 以下である場合、ステップＳ５５においてペダル車速が切替速度Ｖ₁ より高いか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳである場合は、ステップＳ５２において発電機２２が選択され、判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ５４においてバッテリ６が選択される。
図２１および図２２に示すように複数の切替条件を組合わせる場合であっても上述した各実施の形態を採る場合と同等の効果が得られる。

１…電動補助自転車、２…ペダル、３…後輪、４…人力駆動装置、５…モータ、６…バッテリ、８…灯火、１１…ペダルクランク、１３…前輪、１４…人力トルク検出器、１５…ＣＰＵ、１６…制御装置、２１…電源切替手段、２２…発電機、２６…ランプ電源切替回路、３１…車速センサ、４１…車速信号変換手段、４２…全波整流回路、４３…パルス変換回路、４４…平滑回路。

Claims (6)

1. ペダルに加えられた踏力を人力走行用の動力とする人力駆動装置と、
   補助動力を発生させる駆動用モータと、
   このモータに給電するバッテリと、
   前記踏力の大きさを検出する踏力検出手段と、
   検出された踏力に基づいて前記モータを制御する制御装置とを有する電動補助自転車において、
   車輪が回転することにより発電する発電機と、
   この発電機と前記バッテリとに前記制御装置を介して接続された灯火とを備え、
   前記制御装置は、前記灯火の電源を予め定めた切替条件に基づいて前記発電機と前記バッテリとのうちいずれか一方に切替えることを特徴とする電動補助自転車。
2. 請求項１記載の電動補助自転車において、車速を検出する車速検出手段を備え、
   前記制御装置は、検出された踏力と車速とに基づいて前記モータを制御するとともに、
   前記制御装置は、検出された車速が予め定めた切替速度より高い場合は前記発電機を前記灯火の電源とし、前記車速が前記切替速度以下の場合には前記バッテリを前記灯火の電源とすることを特徴とする電動補助自転車。
3. 請求項２記載の電動補助自転車において、前記切替速度は、低速域の車速であることを特徴とする電動補助自転車。
4. 請求項２または請求項３記載の電動補助自転車において、前記車速検出手段は、前記踏力検出手段の検出データから前記踏力の変動する周波数を求め、この周波数から演算により車速を求めるものであることを特徴とする電動補助自転車。
5. 請求項２または請求項３記載の電動補助自転車において、前記車速検出手段は、前記発電機の出力に基づいて演算により車速を求めるものであることを特徴とする電動補助自転車。
6. 請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載の電動補助自転車において、前記制御装置は、前記バッテリのバッテリ電圧が予め定めた切替電圧より低い場合は、前記灯火の電源を前記発電機とするものであることを特徴とする電動補助自転車。

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