专利名称：自行车照明装置的驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明装置的驱动装置，特别是，以直流电压波动的电源提供的电能对安装在自行车上的液晶显示装置中所设置的照明装置进行驱动的自行车照明装置的驱动装置。
背景技术：
最近，人们在开发以马达等执行器使自行车的变速装置工作的、对该执行器进行控制以使变速装置根据速度自动变速的自行车。对于这种自动变速自行车，为了显示速度和变速位置等信息，有的安装了被称作所谓的循环计算机的液晶显示装置。液晶显示装置在夜晚等环境较暗的状况下难以看清，因而有的安装了背景灯。自行车用液晶显示装置的背景灯例如具有设置在液晶背面的反射板和朝向反射板照射光的发光二极管(LED)。以往，上述液晶显示装置、执行器和变速控制装置例如是靠二次电池等共用的直流电源提供的电能工作的。
按照上述现有的结构，安装有背景灯的液晶显示装置的电源与执行器和变速控制装置等其它负荷的电源是共用的。因此，当消耗电能较多的执行器工作时，电源电压有时会暂时降低。若电源电压如上所述发生波动，则有可能导致流经背景灯LED的电流波动，LED的光量发生波动。LED光量的波动，会使液晶画面闪烁而辨识性变差。可以说，电源电压降低引起的光量波动不仅对于背景灯，而且对于所有使用LED的照明装置和使用具有灯丝的灯泡的照明装置来说都存在问题。
本发明的任务是，在自行车照明装置的驱动装置中，即使电源电压波动也能够使照明装置光量的波动得到抑制。
发明内容
发明1所涉及的自行车照明装置的驱动装置是一种以电压波动的电源所提供的电能对安装在自行车上的照明装置进行驱动的装置，具有电流供给机构和电流限制机构。电流供给机构是将来自电源的直流电流提供给照明装置的机构。电流限制机构是在确保了波动电压之最小值以上的电压时，使用有源电阻电路对提供给照明装置的电流进行限制的机构。
作为该照明装置的驱动装置，在确保了波动电压之最小值以上的电压时，以使用有源电阻电路的电流限制电路将提供给照明装置的电流限制在一定值上。因此，即使电压波动，电流也不容易发生波动，能够使照明装置光量的波动得到抑制。
发明2所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明1所说的装置中，照明装置是使用发光二极管(LED)作为光源的。在这种场合，即使电源电压发生波动，发光二极管的光量的波动也能够得到抑制。
发明3所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明1所说的装置中，照明装置是使用具有灯丝的灯泡作为光源的。在这种场合，即使电源电压发生波动，灯泡的光量的波动也能够得到抑制。
发明4所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明1至3之一的发明所记载的装置中，照明装置是安装在自行车上的液晶显示装置的背景灯。在这种场合，即使电源电压发生波动，背景灯的光量也不容易波动，液晶显示装置不容易闪烁。
发明5所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明1至4之一的发明所记载的装置中，照明装置是安装在自行车上的前照灯。在这种场合，即使电源电压发生波动，前照灯的光量也不容易波动。
发明6所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明1至5之一的发明所记载的装置中，照明装置是安装在自行车上的尾灯。在这种场合，即使电源电压发生波动，尾灯的光量也不容易波动。
发明7所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明1至6之一的发明所记载的装置中，电流供给机构及电流限制机构具有串联连接于电源与照明装置之间的、P或N沟道结型场效应晶体管，以及用来在所说场效应晶体管的栅极与源极之间产生预定电压降的电阻。在这种场合，利用了结型场效应晶体管的这样一种特性，即，栅极-源极之间的电位差为零时有最大电流流过，并能够与栅极-源极之间的电位差相对应地将电流设定为预定值。在这里，是利用设置于栅极与源极之间的电阻在栅极-源极之间产生预定的电位差而对流经漏极-源极之间的电流进行限制的，因此，能够抑制流入照明装置的电流的波动。
发明8所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明1至6之一的发明所记载的装置中，电流供给机构具有设置在电源与照明装置之间的第1双极性晶体管，以及与第1双极性晶体管基极和电源相连接的、使第1双极性晶体管导通而提供电流的第1电阻。电流限制机构具有在电源和照明装置之间与第1双极性晶体管并联连接且集电极与第1电阻相连接的第2双极性晶体管，以及与第2双极性晶体管基极和双极性晶体管发射极相连接的、使第2双极性晶体管导通而对电流进行限制的第2电阻。
在这种场合，利用了双极性晶体管在基极-发射极之间的电位差为0.6伏特左右时，双极性晶体管导通这样一种特性。即，当与第1双极性晶体管的基极和电源相连接的第1电阻使得电源电压降低从而第1双极性晶体管的基极-发射极之间的电压变成0.6伏特左右时，第1双极性晶体管导通使电流流过。而且，当与第2双极性晶体管的基极和发射极相连接的第2电阻使电压降低从而第2双极性晶体管的基极-发射极之间的电压变成0.6伏特左右时，这次是第2双极性晶体管导通，使得第1双极性晶体管基极-发射极之间的电压降低从而使第1双极性晶体管关断。于是，第2双极性晶体管的基极-发射极之间的电压降低，因而第2双极性晶体管关断。两个晶体管的这种开关动作反复进行，可将流经第1双极性晶体管的电流限制在一定值上而与电源电压的波动无关。在这里，使用双极性晶体管，不仅能够以较低成本实现恒流控制，而且与使用场效应晶体管相比，可使电流限制值的离散性小且电流限制值大。
发明9所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明8所说的装置中，还具有对照明装置的光量进行多级切换的光量切换机构。在这种场合，由于能够对照明装置的光量进行切换，因此，例如为了减少夜晚的电能消耗，可对夜晚的光量加以限制，只在进行某种操作时增加光量以减少电能消耗。
发明10所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明9所说的装置中，光量切换机构分为第1光量以及光量比第1光量大的第2光量两级对照明装置的光量进行切换。在这种场合，可通过光量的两级变化减少电能消耗。
发明11所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明10所说的装置中，光量切换机构具有串联设置在电源和第1双极性晶体管发射极之间的第3和第4电阻，以及与电源和第3与第4电阻之中间节点相连接的第3双极性晶体管。在这种场合，可使用价格低廉的双极性晶体管实现光量的两级切换。
发明12所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明10所说的装置中，光量切换机构具有并联设置在电源与第1双极性晶体管发射极之间的第3和第4电阻，以及与第4电阻串联连接的第3双极性晶体管。在这种场合，可使用价格低廉的双极性晶体管实现光量的两级切换。
发明13所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明8至12之一的发明所记载的装置中，还具有控制照明装置的开和关的开关控制机构。在这种场合，由于能够对照明装置进行开关控制，因此，白天等不太需要使用照明装置时可将照明装置断开，能够进一步减少电能消耗。
发明14所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明13所说的装置中，开关控制机构具有设置在第1电阻和所说电源之间的第4双极性晶体管。在这种场合，可以采用价格低廉的双极性晶体管实现照明装置的开关。
发明15所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明1至14之一的发明所记载的装置中，电源是对安装在自行车旋转部上的发电器所提供的交流电源进行整流而得到的直流电源。在这种场合，相对于将发电器提供的交流整流为直流所得到的直流电源的电压波动，能够使照明装置光量的波动得到抑制。
发明16所涉及的自行车照明装置的驱动装置是在发明15所说的装置中，交流电源是安装在作为自行车旋转部的自行车轮毂上的轮毂发电器。在这种场合，同与轮圈或轮胎接触而发电的情况相比动力损失小，即使发电时也不会增加骑车人太多的负担。
根据本发明，在确保了波动电压之最小值以上的电压时，依靠采用有源电阻电路的电流限制电路将提供给照明装置的电流限制在一定值上。因此，即使电压发生波动，电流也不容易波动，能够使背景灯光量的波动得到抑制。
图1是采用本发明一实施方式的自行车的侧视图。
图2是展示内装变速轮毂与变速控制单元与发电器轮毂之间的连接关系的示意图。
图3是变速控制单元的剖视侧视图。
图4是变速控制单元的剖视俯视图。
图5是变速操作部的立体图。
图6是变速控制单元的构成框图。
图7是自动变速各模式下的变速时间表。
图8是背景灯驱动电路之一例的电路图。
图9是变速控制部的主程序的控制流程图。
图10是显示处理的控制流程图。
图11是自动变速1(A1)处理的控制流程图。
图12是手动变速(M)处理的控制流程图。
图13是其它实施方式的相当于图8的流程图。
图14是其它实施方式的相当于图8的流程图。
图15是其它实施方式的相当于图8的流程图。
图16是其它实施方式的相当于图8的流程图。
图17是其它实施方式的相当于图8的流程图。
图18是其它实施方式的相当于图8的流程图。
具体实施例方式
〔结构〕图1中，采用本发明一实施方式的自行车是轻便车，包括具有双封闭形车架体2和前叉3的车架1；车把部4；驱动部5；安装有带制动器的发电器轮毂8的前轮6；安装有内装变速轮毂10的后轮7；置于手边可对内装变速轮毂10进行操作的变速操作部20；根据变速操作部20的操作对内装变速轮毂10进行变速控制的变速控制单元12。
车架1的车架体2是由管材焊接成的。车架体2上安装有包括车座11和驱动部5等在内的各个部分。前叉3安装在车架体2的前部，可围绕倾斜的轴线自由摇动。在车架体2的后部安装有尾灯18b。
车把部4具有固定在前叉3的上部的车把插管14、以及固定在车把插管14上的车把杆15。在车把杆15的两端安装有制动握把16和把手17。右侧的制动握把16上有与之成一体形成的变速操作部20。
驱动部5具有设在车架体2的下部(轴承部)的带曲柄轮盘37、绕挂在带曲柄轮盘37上的链条38、以及内装变速轮毂10。内装变速轮毂10是具有低速档(1速)、中速档(2速)、高速档(3速)3个变速档的3档变速内装变速轮毂，通过设在变速控制单元12上的马达单元29(图6)能够得到3个变速位置。
固定在前叉3前端的前轮6的发电器轮毂8是能够安装滚柱型前制动器的轮毂，内部有靠前轮6旋转而发电的交流发电机19(图6)。
如图2所示，变速控制单元12经电气配线40与发电器轮毂8内的交流发电机19在电气上相连接。此外，变速控制单元12还经电气配线41与变速操作部20在电气上相连接。再有，变速控制单元12经变速拉线42与内装变速轮毂10在机械上相连接。如图3和图4所示，变速控制单元12具有安装在位于前叉3的中途的灯支架3a上的灯外壳13、放在灯外壳13内的马达单元29、以及电路单元30。
如图3和图4所示，马达单元29具有变速马达45、靠变速马达45的驱动在3个变速位置之间移动的拉线动作部46、以及对拉线动作部46的变速位置进行检测的动作位置传感器47(图6)。变速拉线42的一端连接在该拉线动作部46上。
如图6所示，电路单元30具有包括由CPU、RAM、ROM、I/O接口等构成的微计算机的变速控制部25。另外，图中的粗线表示例如1A左右的电流线，实线表示5mA左右的电流线，虚线表示信号线。
变速控制部25根据变速操作部20的操作对内装变速轮毂10进行自动变速控制使之相应于速度的改变，并且对设在变速操作部20上的液晶显示装置24进行显示控制。该显示控制可在环境状况为预定亮度(照度)以下时进行不同的控制。此外，还对灯进行控制，使得安装在灯外壳13内与之成为一体的灯18a在环境状况为预定亮度(照度)以下时点亮、超过预定亮度时熄灭。变速控制部25中设有存储变速时要使用的变速阈值的阈值存储器25a。与变速控制部25相连接的有设在变速操作部20上的包括操作旋钮23及操作按钮21、22在内的操作开关26；液晶显示装置24；作为对灯18a和内装变速轮毂10和液晶显示装置24等进行控制的光传感器36；以及利用交流发电机19的输出生成速度信号的发电器波形整形电路34。此外，充电控制电路33和蓄电元件32和自动照明电路35经节电电路31与变速控制部25相连接。还有马达驱动器28和马达单元29的动作位置传感器47和其它输入输出部与之相连接。
如图5所示，变速操作部20具有在其下部左右排列设置的两个操作按钮21、22；设置在操作按钮21、22上方的操作旋钮23；以及设置在操作旋钮23的左方的液晶显示装置24。
操作按钮21、22是三角形形状的按钮。左侧的操作按钮21是用来进行从低速档向中速档、从中速档向高速档的手动变速的按钮；右侧的操作按钮22是用来进行从高速档向中速档、从中速档向低速档的手动变速的按钮。操作旋钮23是用来在自动变速1(A1)模式至自动变速3(A3)模式的3种自动变速模式与手动(M)模式之间进行转换的旋钮，包括停驶(P)模式在内共有5种模式停驶位置P、M、A1～A3。其中，自动变速1模式至自动变速3模式的3种自动变速模式是根据来自交流发电机19的车速信号使内装变速轮毂10自动变速的模式；手动变速模式是通过操作按钮21、22的操作使内装变速轮毂10变速的模式。停驶模式是将内装变速轮毂10锁定的模式。
在自动变速1～3三种模式下，进行上移(从低速侧向高速侧变速)以及下移(从高速侧向低速侧变速)时，是通过改变变速时间、具体地说是改变变速时的速度而进行自动变速的。此时的变速阈值是就每一种变速模式制成表格存储在变速控制部25内的阈值存储器25a中的。变速阈值的一个例子示于图7。在这里，从A1模式到A3模式，其上移及下移的变速时间逐渐提前。也就是说，A1模式是在最高速下而A3模式是在最低速下变速的。通常以A2模式进行变速为宜。此外，从A1模式到A3模式，各变速档之间阈值的幅度(差)逐渐变小。上坡时，根据坡度选择模式即可。
液晶显示装置24具有能够显示速度和变速档等信息的液晶显示部24a、与液晶显示部正对的背景灯24b、以及驱动背景灯24b的背景灯驱动电路24c。在液晶显示部24a上显示当前行驶速度，并显示操作后的变速档。背景灯24b采用的是例如能够以7种颜色照明的LED。背景灯24b在环境为预定亮度(例如15勒克司)以下时以第1光量L1接通，达到预定亮度(例如20勒克司)以上时断开。此外，背景灯24b在操作按钮21、22操作后其点亮时间例如为30秒。进行操作时，若为预定亮度以下则以光量大于第1光量L1的第2光量L2点亮，若为预定亮度以上则以第1光量L1点亮。这样，在保证操作时的辨识性的情况下能够减少电能消耗。
背景灯驱动电路24c靠作为直流电源的蓄电元件32经节电电路31及变速控制部25所提供的5伏特的直流电能工作。电源提供的直流电压在马达45等负荷通断和充放电等情况下有可能相对于5伏特产生上下0.5伏特大小的波动。如图8所示，背景灯驱动电路24c具有将经变速控制部25提供的直流电流提供给背景灯24b的电流供给电路50；在确保了波动电压之最小值以上的电压时(例如4.5伏特)时，利用有源电阻电路将提供给背景灯24b的电流限制在一定值上的电流限制电路51；对背景灯24b的光量进行两级切换的光量切换电路52；以及控制背景灯24b的开和关的开关控制电路53。
电流供给电路50具有设置在电源和背景灯24b之间的第1双极性晶体管Q1，以及与第1双极性晶体管Q1的基极和电源相连接的、使第1双极性晶体管Q1导通以提供电流的第1电阻R1。电流限制电路51具有在电源和背景灯之间与第1双极性晶体管Q1并联连接且集电极与第1电阻R1相连接的第2双极性晶体管Q2，以及与第2双极性晶体管Q2的基极和发射极相连接的、使第2双极性晶体管Q2导通以提供电流的两个第2电阻R2a、R2b。在第2电阻R2b和第2双极性晶体管Q2的基极之间设置有第7电阻R7。插入第7电阻R7的目的在于，在第2电阻R2a、R2b之某一个电阻出现异常等情况时，防止因第2双极性晶体管Q2的基极流出的基极电流过大而导致第2双极性晶体管Q2损坏。光量切换电路52具有作为串联设置在电源和第1双极性晶体管Q1的发射极之间的第3及第4电阻的两个第2电阻R2a、R2b，以及与电源和两个第2电阻R2a、R2b之中间节点相连接的第3双极性晶体管Q3。开关控制电路53具有设置在第1电阻R1和电源负极之间的第4双极性晶体管Q4，以及设置在第1电阻R1和电源正极之间的第5电阻R5。第5电阻R5是为了在第4双极性晶体管Q4关断时使第1双极性晶体管Q1完全关断而设置的。
如上构成的背景灯驱动电路24c中，利用了双极性晶体管的这样一种特性，即，在基极-发射极之间的电位差为0.6伏特左右时，双极性晶体管便导通。也就是说，当电源电压因与第1双极性晶体管Q1的基极和电源相连接的第1电阻R1的存在而降低，使得第1双极性晶体管Q1的基极-发射极之间的电压变为0.6伏特左右时，第1双极性晶体管Q1便导通而使电流流通。并且，当与第2双极性晶体管Q2的基极和发射极相连接的第2电阻R2a及/或R2b使电压降低，使得第2双极性晶体管Q2的基极-发射极之间的电压变为0.6伏特左右时，此次是第2双极性晶体管Q2导通，使得第1双极性晶体管Q1的基极-发射极之间的电压降低，从而使第1双极性晶体管Q1关断。于是，第2双极性晶体管Q2的基极-发射极之间的电压降低，使得第2双极性晶体管Q2关断。两个晶体管Q1、Q2的这种开关动作反复进行，将流入第1双极性晶体管Q1的电流限制为一定大小而与电源电压的波动无关。
此外，通过第4双极性晶体管Q4的导通和关断，可使背景灯24b点亮和熄灭(开和关)。再有，点亮时，通过第3双极性晶体管Q3的导通与关断，可实现背景灯24b光量的两级切换。即，当第3双极性晶体管Q3导通时，仅第2电阻R2b的电阻值起作用，使背景灯24b以第2光量L2点亮，关断时，两个第2电阻R2a、R2b之和的电阻值(R2a+R2b)起作用，故以小于第2光量L2的光量L1微弱点亮。
在这里，使用双极性晶体管，能够以较低成本实现恒流控制，而且与使用场效应晶体管相比，不仅电流限制值的离散性减小还能够增大电流限制值。
节电电路31是为了在自行车停驶时减少电能消耗而设置的。蓄电元件32所积蓄的电能提供给节电电路31。节电电路31与变速控制部25、马达驱动器28、充电控制电路33、以及自动照明电路35相连接，向它们提供由蓄电元件32积蓄的工作电能，并且在自行车停驶时将向它们提供的电能切断。来自交流发电机19的信号输入节电电路31，通过该信号判断自行车是否停驶。通过设置这种节电电路31，能够防止蓄电元件32积蓄的电能被无谓消耗。
蓄电元件32例如由大容量电容器构成，积蓄交流发电机19所输出的、经过充电控制电路33整流的直流电能。蓄电元件32积蓄的1mA的电流经节电电路31提供给变速控制部25、马达驱动器28、充电控制电路33以及自动照明电路35。对于马达驱动器28，也将蓄电元件32积蓄的电能以1A电流直接提供。另外，蓄电元件32也可以由镍镉电池、锂离子电池或镍氢电池等二次电池构成而替代电容器。
马达驱动器28对变速马达45进行定位控制。马达驱动器28靠节电电路31提供的1mA电流工作，对蓄电元件32提供的1A电流进行控制而将其作为定位用电流提供给变速马达45。
充电控制电路33例如由半波整流电路构成，将交流发电机19输出的交流电流整流为例如1A和5mA的直流电流。
发电器波形整形电路34由交流发电机19输出的交流电流生成速度信号。即，从正弦曲线交流信号中例如取出半个周波，使之从施密特电路等适当的波形整形电路中通过，从而生成与速度相对应的脉冲信号。
自动照明电路35是靠变速控制部25输入光传感器36所输出的检测信号后输出的开关信号动作的，将交流发电机19输出的1A电流提供给灯18a或将该电流切断。这样，当照度为预定值以下时，灯18a自动点亮，超过预定照度则熄灭。
如上构成的变速控制单元12中，在变速操作部20所选择的自动变速模式或手动变速模式下，对内装变速轮毂10进行变速控制。具体地说，例如选择的是自动变速模式的A2模式，则如图7所示，当车速达到12.7km/h时，将从1速向上变速到2速。当进而达到17.1km/h时向上变速到3速。另一方面，当之后车速降低到15.6km/h时，向下变速到2速，若进一步降低到11.5km/h，则向下变速到1速。在这里，为了防止变速时发生振荡，使得向上变速的时间与向下变速的时间相比，向下变速时的速度较低，由于在进行这种变速时，是利用来自交流发电机19的交流信号对车速进行检测的，因此，车轮每旋转一周期间可多次测得车速，与现有技术相比，能够实时跟踪车速的变化而进行变速。
另一方面，当车轮旋转时，节电电路31测知车轮旋转后向变速控制部25和充电控制电路33等提供控制工作用电能。其结果，变速控制部25开始工作，使液晶显示装置24和马达驱动器28和自动照明电路35和充电控制电路33等受到控制。并且，来自交流发电机19的电能向蓄电元件32充电。此外，发电器波形整形电路34提供车速信号给变速控制部25。当车轮停止转动时，节电电路31测知车轮停止后切断控制用电能的供给。这样，可避免停驶时无谓地消耗电能。因此，停驶时蓄电元件32的电能不易损耗。
在这里，由于设置了蓄电元件32以积蓄来自交流发电机19的电能，利用该电能使包括变速控制部25在内的各个部分工作，因此，不需要进行电池的更换和充电等作业。此外，不需要对电池剩余容量进行监测或随身携带备用电池，不必就电源进行烦琐的作业便能够实现自动变速。
而且，是基于交流发电机19输出的交流信号检测车速，并通过该检测到的车速进行变速控制的。交流发电机一般具有多个磁极，因而交流发电机输出的是频率与该磁极数和车速相关的交流信号。因此，与从自行车所通常使用的、例如对安装在车轮上的磁铁进行检测的传感器得到的速度信号相比，每转一圈即可从交流信号得到多个脉冲信号。因此，在旋转一圈的时间内能够精细地检测车速，实现实时的、高精度的变速控制。此外，由于是基于来自交流发电机19的交流信号进行控制的，因此，不必像过去那样将变速控制单元12设置在车轮附近，变速控制单元12的安装位置不受限制。
此外，以往在白天不使用的交流发电机19的电能能够有效地在变速控制单元12中加以利用。
而且，由于是根据光传感器36的检测输出信号对背景灯24b的开和关以及光量进行控制的，因此，能够减少电能消耗并在与环境状况相适应的最佳显示条件下进行显示控制。
下面，对变速控制部25的控制工作原理结合图8～图12所示的控制流程图进行说明。
电源一接通，在图9的步骤S1进行初始化。在这里，将计算速度用的周长数据例如按26英寸直径设置，并使各种标志复位。
在步骤S2～步骤S7中，进行夜晚标志NF的ON/OFF处理。夜晚标志NF是用来区分白天与夜晚的标志，当环境照度IL为15勒克司以下时为ON，变为ON之后若变为20勒克司以上则变为OFF。具体地说，在步骤S2中，从光传感器36读取照度IL。在步骤S3中，判断夜晚标志NF是否已变为ON(＝1)。当夜晚标志NF不为ON时，转移到步骤S4，判断照度IL是否在15勒克司以下。15勒克司以下时，转移到步骤S5，使夜晚标志NF变为ON。若超过15勒克司，则跳过本处理而转移到步骤S8。
当夜晚标志NF已为ON时，从步骤S3转移到步骤S6。在步骤S6中，判断照度IL是否在20勒克司以上。照度IL为20勒克司以上时，转移到步骤S7使夜晚标志NF变为OFF。若照度IL不足20，则跳过步骤S7而转移到步骤S8。
在步骤S8中，进行图10所示的显示处理。在步骤S9中，判断操作旋钮23是否设定在停驶(P)模式上。在步骤S10中，判断操作旋钮23是否设定在自动变速1(A1)模式上。在步骤S11中，判断操作旋钮23是否设定在自动变速2(A2)模式上。在步骤S12中，判断操作旋钮23是否设定在自动变速3(A3)模式上。在步骤S13中，判断操作旋钮23是否设定在手动变速(M)模式上。在步骤S14中，判断是否选择了输入轮胎直径等其它处理。
在操作旋钮23转动到P位置而设定为停驶(P)模式时，从步骤S9转移到步骤S15。在步骤S10中，实施停驶(P)处理。在操作旋钮23转动到A1位置而设定为自动变速1模式时，从步骤S10转移到步骤S16。在步骤S16中，实施图11所示的自动变速1(A1)处理。在操作旋钮23转动到A2位置而设定为自动变速2模式时，从步骤S11转移到步骤S17。在步骤S17中，实施与自动变速1(A1)处理同样的自动变速2(A2)处理。在操作旋钮23转动到A3位置而设定为自动变速3模式时，从步骤S12转移到步骤S18。在步骤S18中，实施与自动变速1(A1)处理同样的自动变速3(A3)处理。在操作旋钮23转动到M位置而设定为手动变速模式时，从步骤S13转移到步骤S19。在步骤S19中，实施图12所示的手动变速(M)处理。在选择了其它处理时，从步骤S14转移到步骤S20，实施所选择的处理。
进行步骤S8的显示处理时，是在图10的步骤S21判断夜晚标志NF是否为ON(＝1)。当夜晚标志为ON、即夜晚时，转移到步骤S22，判断背景灯24b或灯18a是否点亮。若判断为点亮，则转移到步骤S23，进行各种显示处理并返回主程序。若判断为未点亮，则转移到步骤S28、S29，将背景灯24b以第1光量L1点亮的同时将灯18a点亮，并转移到步骤S23。在该光量为预定光量以下、夜晚标志NF为ON的情况下，背景灯24b是微弱点亮的。
当夜晚标志NF为OFF、即白天时，从步骤S21转移到步骤S25。在步骤S25中，判断背景灯24b或灯18a是否熄灭。若熄灭，则转移到步骤S23。若未熄灭，则转移到步骤S26、S27，使背景灯24b和灯18a熄灭，并转移到步骤S23。
在这里，对于背景灯24b和灯18a，是根据环境照度使它们例如开和关的，因此，能够适应环境状况使各种信息容易看清，在最佳显示条件下将各种信息显示在液晶显示部24a上。而且，即使在夜晚，背景灯24b的光量也受到限制，因此能够减少电能的无谓消耗。
进行步骤S15的停驶(P)处理时，或者使内装变速轮毂10处于锁定状态，或者根据操作按钮21、22的操作，进行登录内装变速轮毂10解锁密码的密码登录处理、和输入解锁密码的输入处理及核对密码的密码核对处理等处理。
步骤S16的自动变速1(A1)处理是将动作位置VP设定到与车速S对应的变速档上。并且，若与之相偏离，则向与之相靠近的档位方向一档一档进行变速。在这里，在图11的步骤S31中，读取动作位置传感器47的动作位置VP。在步骤S32中，从来自交流发电机19的速度信号读取自行车的当前车速S。在步骤S33中，判断所读取的当前车速是否超过了图7所示动作位置传感器47的动作位置VP所对应的上移阈值U(VP)。在步骤S34中，判断所读取的当前车速S是否低于动作位置传感器47的动作位置VP所对应的下移阈值D(VP)。
在当前车速S超过图7所示当前变速档所对应的上移阈值U(VP)时，从步骤S33转移到步骤S35。例如，变速档为2速时(VP＝2)，若车速S高于22.6km/h，便判断为“是”。在步骤S35中，判断变速档是否为3速。若为3速，则由于不能够再加速，故不作任何处理而转移到步骤S34。若低于3速，则转移到步骤S36，为了使变速档上移一档，将动作位置VP抬高一档，之后转移到步骤S34。于是，变速马达45动作，使内装变速轮毂10上移一档。
在当前车速S低于图7所示当前变速档所对应的下移阈值D(VP)时，从步骤S34转移到步骤S37。例如，变速档为2速时(VP＝2)，若车速S低于15.2km/h，便判断为“是”，在步骤S37中，判断变速档是否为1速。若为1速，则不作任何处理而转移到主程序。若为2速以上，则转移到步骤S38，为了使变速档下移一档，将动作位置VP降低一档，之后返回主程序。于是，变速马达45动作，内装变速轮毂10下移一档。
步骤S17、S18的自动变速2、3(A2、A3)处理与自动变速1(A1)处理相比，只是阈值不同而处理内容相同，故将其说明省略。
进行步骤S19的手动变速(M)处理时，是按照操作按钮21、22的操作一档一档进行变速的。在图12的步骤S51中，读取动作位置传感器47的动作位置VP。在步骤S52中，判断是否对操作按钮21进行了操作。在步骤S53中，判断是否对操作按钮22进行了操作。若对操作按钮21进行了操作，则从步骤S52转移到步骤S54。在步骤S54中，判断夜晚标志NF是否为ON、即是否为夜晚。若为白天，则转移到步骤S55，使背景灯(BL)24b以第1光量(微弱光量)L1点亮。若为夜晚，则转移到步骤S56，使背景灯(BL)24b以第2光量(明亮光量)L2点亮。点亮的背景灯24b在此之后持续点亮例30秒。具体地说，在步骤S55中，使起开关作用的第4双极性晶体管Q4导通30秒，在步骤S56中，使起开关作用的第4双极性晶体管Q4和起切换作用的第3双极性晶体管Q3导通30秒。
在步骤S57中，根据当前动作位置VP判断是否为3速。若当前变速档不是3速，则转移到步骤S58，将动作位置VP向高速档侧只移动一档而上移一档。若当前变速档为3速，则跳过该处理。
若对操作按钮22进行了操作，则从步骤S53转移到步骤S60。在步骤S60～步骤S62中，进行与步骤S54～步骤S56同样的背景灯控制处理。在步骤S63中，根据当前动作位置VP判断是否为1速。若当前变速档不是1速，则转移到步骤S564，将动作位置VP向低速档侧只移动一档而下移一档。若当前变速档为1速，则跳过该处理。
如上所述，在本实施方式中，根据昼夜的区别对背景灯24b进行开关控制，并且一插入钥匙背景灯24b便点亮，因此，能够与环境状况相适应地在最佳显示条件下显示各种信息，而且能够切实对所输入的内容加以确认。
〔其它实施方式〕(a)在前述实施方式中，在背景灯驱动电路24c中，是将作为第3及第4电阻的第2电阻R2a、R2b串联连接的，但也可以如图13所示，在背景灯驱动电路124c中，将作为第3及第4电阻的第2电阻R2a、R2b并联连接，将第3双极性晶体管Q3串联连接到第2电阻2b上。
(b)如图14和图15所示，背景灯驱动电路224c也可以由结型N或P沟道场效应晶体管J1构成。在这种场合，利用了结型场效应晶体管的这样一种特性，即，当栅极-源极之间的电位差为零时有最大电流流过，能够与栅极-源极之间的电位差相应地将电流设定在预定值上。在这里，是通过设置在栅极与源极之间的电阻R6，使得栅极-源极之间产生预定的电位差，从而对从漏极-源极之间流过的电流进行限制的。因此，电流供给电路及电流限制电路使用一个器件便可实现，对于从背景灯24b中流过的电流的波动，能够以较少数量的元器件加以抑制。
(c)也可以如图16和图17所示，背景灯驱动电路324c由NPN或PNP双极性晶体管Q1、Q2构成，不进行开和关及光量切换的控制。这种构成及其作用，与前述实施方式相同，故将其说明省略。
(d)在前述实施方式中，作为照明装置的一个例子，以液晶显示装置24的背景灯24b为例进行了说明，但本发明的照明装置，并不限于背景灯，例如还包括前照灯(灯18a)和自行车的尾灯18b等。
(e)在前述实施方式中，作为光源列举了LED的例子，但光源也可以是具有灯丝的灯泡。在将灯泡作为光源使用的场合，只要如图8的变型18所示，在驱动装置424c中，以PWM电路向起开关作用的第4双极性晶体管Q4的基极施加60赫兹左右的信号即可。这样一来，虽然比始终接通而点亮的光源的光量减少，但与以图8或图13所示电路进行光量的调节相比，通过改变PWM电路的开关比(占空比)，能够以较高的能源效率进行光量的调节。因此，图18所示例子与图8不同，未设置对光量进行两级切换的光量切换电路。
(f)在前述实施方式中，作为交流电源列举了轮毂发电器的例子，但也可以将通常的与车轮轮圈或轮胎接触而旋转的发电器作为交流电源。
权利要求
1.一种自行车照明装置的驱动装置，以电压波动的电源所提供的电能对安装在自行车上的照明装置进行驱动，其特征是，包括将来自所说电源的直流电流提供给所说照明装置的电流供给机构，在确保了所说波动的电压之最小值以上的电压时，使用有源电阻电路对提供给所说照明装置的电流进行限制的电流限制机构。
2.如权利要求1所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说照明装置使用发光二极管(LED)作为光源。
3.如权利要求1所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说照明装置使用具有灯丝的灯泡作为光源。
4.如权利要求1至3之一的权利要求所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说照明装置是安装在所说自行车上的液晶显示装置的背景灯。
5.如权利要求1至4之一的权利要求所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说照明装置是安装在所说自行车上的前照灯。
6.如权利要求1至5之一的权利要求所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说照明装置是安装在所说自行车上的尾灯。
7.如权利要求1至6之一的权利要求所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说电流供给机构及电流限制机构具有串联连接于所说电源与所说照明装置之间的、P或N沟道结型场效应晶体管，以及用来在所说场效应晶体管的栅极与源极之间产生预定电压降的电阻。
8.如权利要求1至6之一的权利要求所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说电流供给机构具有设置在所说电源与所说照明装置之间的第1双极性晶体管，以及与所说第1双极性晶体管的基极和所说电源相连接的、使所说第1双极性晶体管导通而提供电流的第1电阻；所说电流限制机构具有在所说电源和所说照明装置之间与所说第1双极性晶体管并联连接且集电极与所说第1电阻相连接的第2双极性晶体管，以及与所说第2双极性晶体管的基极和双极性晶体管的发射极相连接的、使所说第2双极性晶体管导通而对电流进行限制的第2电阻。
9.如权利要求8所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，还具有对所说照明装置的光量进行多级切换的光量切换机构。
10.如权利要求9所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说光量切换机构分为第1光量以及光量比所说第1光量大的第2光量两级对所说照明装置的光量进行切换。
11.如权利要求10所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说光量切换机构具有串联设置在所说电源和所说第1双极性晶体管的发射极之间的第3和第4电阻，以及与所说电源和所说第3与第4电阻之中间节点相连接的第3双极性晶体管。
12.如权利要求10所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说光量切换机构具有并联设置在所说电源与所说第1双极性晶体管的发射极之间的第3和第4电阻，以及与所说第3电阻串联连接的第3双极性晶体管。
13.如权利要求8至12之一的权利要求所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，还具有对所说照明装置进行开和关的控制的开关控制机构。
14.如权利要求13所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说开关控制机构具有设置在所说第1电阻和所说电源之间的第4双极性晶体管。
15.如权利要求1至14之一的权利要求所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说电源是对安装在所说自行车的旋转部上的发电器所提供的交流电源进行整流而得到的直流电源。
16.如权利要求15所说的自行车照明装置的驱动装置，其特征是，所说交流电源是安装在作为所说自行车的旋转部的自行车轮毂上的轮毂发电器。
全文摘要
在自行车用背景灯驱动电路中，即使电源电压发生波动也能够使背景灯的光量的波动得到抑制。背景灯驱动电路(24c)是靠电压波动的电源所提供的电能，对安装在自行车上的液晶显示装置的背景灯(24b)进行驱动的电路；具有电流供给电路(50)以及电流限制电路(51)。电流供给电路(50)是将来自电源的直流电流提供给背景灯(24b)的电路。电流限制电路(51)是在确保了波动电压之最小值以上的电压时，将提供给背景灯(24b)的电流大体限制为一定值的电路。
文档编号B62J6/08GK1475391SQ0314760
公开日2004年2月18日 申请日期2003年7月14日 优先权日2002年7月15日
发明者宇野公二 申请人:株式会社岛野