(57)【要約】【課題】充電操作が不要で、且つ、漕ぎ出し時の車輪への抵抗を抑制することで、自転車の転倒を防ぐ、自転車用通信装置を得る。【解決手段】自転車用通信装置は、自転車の車輪１００の回転を利用して発電を行う発電部２００と、外部に対して自転車の情報を送信する通信部４００と、発電部２００と通信部４００との間に設けられ、自転車の走行速度が閾値以上になったときに発電部２００と通信部４００とを導通させ、自転車の走行速度が閾値未満のときは発電部２００と通信部４００との導通を遮断する電源部３００とを備えている。【選択図】図１
2018020712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部と、
外部に対して前記自転車の情報を送信する通信部と、
前記発電部と前記通信部との間に設けられ、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに前記発電部と前記通信部とを導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部と前記通信部との導通を遮断する、電源部と
を備えた自転車用通信装置。
【請求項２】
自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部と、
前記発電部からの電力を用いて、外部に対して前記自転車の情報を送信する通信部と、
前記自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、前記ギアの切り替え操作が行われたことを示す信号を出力するギア操作検知部と
を備え、
前記通信部は、前記ギア操作検知部が前記信号を出力したときに動作を開始する、
自転車用通信装置。
【請求項３】
前記発電部の発電電圧に基づいて、前記自転車の走行速度を算出する速度算出部を備え、
前記通信部は、前記速度算出部によって算出された前記走行速度を、前記自転車の情報として外部に対して送信する、
請求項１または２に記載の自転車用通信装置。
【請求項４】
自転車に取り付けて使用する自転車用衝突防止システムであって、
周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部と、
前記車両に対して、前記自転車の情報を送信する送信部と、
前記自転車の車輪の回転を利用して発電を行い、前記発電により得られた電力を前記受信部と前記送信部とに供給する、発電部と、
前記発電部と前記受信部及び前記送信部との間に設けられ、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに前記発電部に対して前記受信部及び前記送信部を導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部に対して前記受信部および前記送信部の導通を遮断する、電源部と
を備えた自転車用衝突防止システム。
【請求項５】
自転車に取り付けて使用する自転車用衝突防止システムであって、
周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部と、
前記車両に対して、前記自転車の情報を送信する送信部と、
前記自転車の車輪の回転を利用して発電を行い、前記発電により得られた電力を前記受信部と前記送信部とに供給する、発電部と、
前記自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、前記ギアの切り替え操作が行われたことを示す信号を出力するギア操作検知部と
を備え、
前記受信部および前記送信部は、前記ギア操作検知部が前記信号を出力したときに動作を開始する、
自転車用衝突防止システム。
【請求項６】
前記発電部の発電電圧に基づいて、前記自転車の走行速度を算出する速度算出部を備え、
前記送信部は、前記速度算出部によって算出された前記走行速度を、前記自転車の情報として、前記車両に対して送信する、
請求項４または５に記載の自転車用衝突防止システム。
【請求項７】
前記送信部が受信した周囲の前記車両からの情報および前記速度算出部が算出した前記自転車の前記走行速度に基づいて、前記車両の進行方向および相対速度を算出し、前記車両の進行方向および相対速度に基づいて、前記自転車に接近してくる車両があるか否かの判定を行う判定部と、
前記判定部が前記自転車に接近してくる車両があると判定した場合に、当該接近を知らせる警報を発生する警報部と
を備えた、請求項６に記載の自転車用衝突防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用通信装置および自転車用衝突予防システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の分野において、無線通信を利用して、互いの位置や状態などを周囲に伝達することで、運転者に警告を発して、衝突の回避などに活用する仕組みが実用化されている。
【０００３】
一方、自転車においては、同様の技術の導入は進んでいない。ロードバイクなどの速度の出やすいものを選択する人も増えており、他の車両衝突事故に繋がりかねないということが懸念されている。
【０００４】
そのため、自転車に無線発信機を取り付け、自転車の速度を自動車に無線で通知することで、自動車のドライバに注意を促し、事故を未然に防ぐ通知システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、外部に対してマイクロ波を送信して、当該マイクロ波が物体に当って反射した反射波を受信することで、自転車に接近してくる物体の接近速度を測定し、物体の接近速度に応じて、自転車の運転者に対して警報を発生して注意を促し、事故を未然に防止する自転車用衝突防止装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４３２２２号公報
【特許文献２】特開２００３−３００４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１および特許文献２においては、自転車側に設置する通信機が用いられているが、これらの通信機は一般に電気負荷が大きい。特許文献１および特許文献２では、通信機を駆動させるための電力源について何ら記載されていないが、充電式の電池を電力源として使用する場合、充電操作が面倒であるという課題があった。
【０００８】
また、特許文献１および２に記載のような自転車側の通信機を、電池ではなく、例えば自転車の車輪の回転を利用して発電した電力で動作させることを考えた場合、充電操作は不要となる。しかしながら、上述したように、通信機は電気負荷が大きいことにより、当該発電を行うためには、車輪への抵抗力が大きくなってしまうという課題があった。自転車は、一般的に、特に漕ぎ出し時にふらつきやすいので、車輪への抵抗力の増大で車輪を漕ぐペダルが重くなった場合には、運転者がバランスを崩して、自転車が転倒する可能性が増すといった課題があった。
【０００９】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、充電操作が不要で、且つ、漕ぎ出し時の車輪への抵抗を抑制することで、自転車の転倒を防ぐ、自転車用通信装置、および、自転車用衝突予防システム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】
【００１０】
本発明は、自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部と、外部に対して前記自転車の情報を送信する通信部と、前記発電部と前記通信部との間に設けられ、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに前記発電部と前記通信部とを導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部と前記通信部との導通を遮断する、電源部とを備えた自転車用通信装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る自転車用通信装置は、電源部により、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに前記発電部と前記通信部とを導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部と前記通信部との導通を遮断するようにしたので、充電操作が不要で、且つ、漕ぎ出し時の車輪への抵抗を抑制することで、自転車の転倒を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自転車用通信装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る自転車用通信装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る自転車用通信装置の構成を示したブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る自転車用通信装置の構成を示したブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る自転車用衝突予防システムの構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の自転車用通信装置及び自転車用通信装置を有する自転車を実現するための実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
実施の形態１では、自転車の車輪の回転速度が一定以上になったときに動作を開始する通信部を備えた自転車用通信装置について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態１に係る自転車用通信装置の構成を示した構成図である。図１に示すように、実施の形態１に係る自転車用通信装置は、発電部２００と、電源部３００と、通信部４００とから構成されている。実施の形態１に係る自転車用通信装置は、自転車に取り付けられて使用される。
【００１６】
発電部２００は、自転車の車輪１００に取り付けられる。発電部２００は、車輪１００の回転を利用して発電する。発電部２００は、例えば、ローラー発電機またはハブ発電機等の自転車用の発電機から構成すればよい。発電部２００は、自転車の運転者がペダルをこぐことにより、車輪１００が回転するので、その回転エネルギーを電気エネルギーに変換することで、発電を行う。
【００１７】
電源部３００は、発電部２００と通信部４００との間に設けられ、自転車の走行速度が予め設定した閾値以上になった場合に、発電部２００と通信部４００とを導通させるように動作する。また、電源部３００は、自転車の走行速度が閾値未満の場合は、発電部２００と通信部４００との導通を遮断する。電源部３００は、例えば、自転車の走行速度が閾値以上になったときに閉成し、自転車の走行速度が閾値未満になったときに開放される、スイッチング素子から構成される。
【００１８】
電源部３００の構成例について説明する。電源部３００は、例えば、以下に挙げるような構成例のいずれかの構成を有し、自転車の速度が一定以上になったときに、発電部２００と通信部４００とを導通させるように動作する。
【００１９】
電源部３００の構成例の１つめとしては、電源部３００を、リレースイッチ等のスイッチング素子から構成する。当該スイッチング素子は発電部２００と通信部４００とに接続されている。また、当該スイッチング素子は、一定電圧以上の電圧が印加された場合に閉成するという特性を有している。そのため、車輪１００の回転速度上昇に伴い、発電部２００の発電電圧が上昇して、スイッチング素子に一定電圧以上の電圧が印可された場合に、スイッチング素子がオフからオンに切り替わって、電源部３００から通信部４００への通電が成立する。
【００２０】
さらに詳しく説明する。スイッチング素子がリレースイッチから構成されている場合を考える。リレースイッチの動作電圧が５Ｖ（ＤＣ）であり、発電部２００の特性が、直流に変換して平滑化した起電力をＶ［Ｖ］（ＤＣ）、回転速度をω［ｒｐｍ］としたときに、Ｖ＝０．８×ωであるとする。また、車輪の外周が２００ｃｍ（車輪のサイズが２４〜２６インチ相当）であり、車輪の回転と発電部２００の回転のギア比が１：１であったとすると、自転車の走行速度が５ｋｍ／ｈになったとき、車輪の回転速度はおよそ４０ｒｐｍとなり、起電力Ｖが、リレースイッチの動作電圧である５Ｖに至ることになる。このとき、電源部３００は、車輪の回転による電磁誘導によって発電部２００で得られた交流電流を直流に変換して通信部４００に出力する。
【００２１】
電源部３００の構成例の２つめとしては、電源部３００を、遠心力スイッチから構成する。遠心力スイッチは、車輪１００に取り付けられる。また、当該遠心力スイッチは、発電部２００と通信部４００とに接続されている。また、遠心力スイッチは、車輪１００の回転速度上昇に伴う遠心力の上昇により機械的に動作し、端子が接触して閉成するという特性を有する。そのため、車輪１００の回転速度上昇に伴い、車輪１００の遠心力が一定値以上になった場合に、遠心力スイッチがオフからオンに切り替わることで通電し、電源部３００から通信部４００への通電が成立する。
【００２２】
さらに詳細に説明する。例えば、遠心力スイッチが、回転中心からの距離が２０ｃｍのとき４０ｒｐｍで作動する特性を持ち、車輪の外周が２００ｃｍであったとすると、自転車の走行速度がおよそ５ｋｍ／ｈになったとき、遠心力スイッチが作動する。
【００２３】
通信部４００は、周囲に対して、自転車の情報を発信する。通信部４００は、例えば、無線通信により自転車の情報を送信する通信機から構成される。その場合、自転車の情報としては、例えば、自転車の走行速度、または、自転車の走行方向（右に曲がる又は左に曲がる等）などが含まれる。あるいは、自転車の接近を知らせるためのブザー音などの警報を発声する発声装置から構成するようにしてもよい。このように、通信部４００から警報を発声させる場合には、自転車の走行速度を数値で伝えることができないため、警報パターンを複数種類用意しておき、警報の音の大きさや、警報発声の時間長などを変化させるように、自転車の走行速度に応じて警報パターンを切り替えて、自転車が急接近しているのか、自転車が比較的ゆっくり接近しているのかを、周囲に伝えるようにする。なお、実施の形態１においては、通信部４００は、送信機能のみを有していればよく、受信機能については特に必要ないため、有していなくてもよい。
【００２４】
上記の構成に依れば、自転車の走行速度が一定以上になり、自転車の姿勢が安定したときのみ、電源部３００から通信部４００に通電されて、通信部４００が電気負荷として扱われるので、速度の遅い漕ぎ出し時の車輪への抵抗力を低減し、自転車がふらつきにくくなるようにできるので、自転車の漕ぎ出し時の転倒を防止することができる。
【００２５】
尚、通信部４００にバッテリーを備えておき、バッテリーに蓄積された電力で通信部４００が動作するようにしてもよい。通信部４００がバッテリーを有している場合の動作について説明する。自転車の走行速度が閾値以上になった場合に、電源部３００から通信部４００に通電するまでの動作は、上述した動作と同じである。そのため、自転車の走行速度が閾値以上になった場合に、電源部３００から電力が供給されるので、当該電力によりバッテリーへの充電を開始する。このように、通信部４００がバッテリーで動作する場合には、自転車の速度にかかわらず、通信部４００が常にバッテリーで動作するため、自転車の走行速度が遅くなった時でも、通信部４００による通信を行うことができるほか、通信部４００をスマートフォンなどのバッテリーを有する汎用的な通信端末に置き換えても同様の構成で実現できる。また、通信部４００がバッテリーで動作するため、実質的に、通信部４００が電気負荷として扱われないので、速度の遅い漕ぎ出し時の車輪への抵抗力が増加することもなく、自転車がふらつくことも防止できるので、自転車の漕ぎ出し時の転倒を防止することができる。
【００２６】
以上のように、実施の形態１に係る自転車用通信装置は、自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部２００と、外部に対して自転車の情報を送信する通信部４００と、発電部２００と通信部４００との間に設けられ、自転車の走行速度が閾値以上になったときに発電部２００と通信部４００とを導通させ、自転車の走行速度が閾値未満のときは発電部２００と通信部４００との導通を遮断する、電源部３００とが設けられている。当該構成により、自転車用通信装置は、自転車が低速で走行している時は、電源部３００により、通信部４００を回路から切り離すことで、通信部４００の電気負荷による車輪への抵抗を低減して、自転車のふらつきを抑制する。また、自転車が高速で走行しはじめたときには、通信部４００に電力を供給して、通信部４００から周囲の自動車や自転車などに対して、自身の自転車の情報を送信することで、周囲に注意を促すことができる。また、車輪の回転を利用して発電した電力で、通信部４００を駆動するようにしたので、面倒な充電操作が不要となる。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態２では、自転車のギアを操作して車輪が重くなるタイミングに通信部の動作を開始することで、運転の違和感を抑制する構成を備えた自転車用通信装置について説明する。
【００２８】
図２及び図３は、本発明の実施の形態２に係る自転車用通信装置の構成を示した構成図である。ここでは、図１の実施の形態１の構成に追加した構成のみを説明する。図２及び図３において、ギア操作部５００は、自転車の運転者により、自転車のギアを切り替える際に操作される。また、ギア操作部５００と通信部４００との間には、ギア操作部５００におけるギアの切り替え操作に伴って、通信部４００に電気的な信号を送るギア操作検知部５０１，５０２が設けられている。ギア操作検知部５０１，５０２から当該電気的な信号が出力されたときに、通信部４００は、当該電気的な信号をウェイクアップ割り込みあるいはパワーオンリセット信号として利用することで動作を開始する。なお、図２及び図３においては、電源部３００を設けていないが、ギア操作部５００を電源部３００を介して通信部４００に接続するようにしてもよい。その場合には、ギア操作検知部５０１，５０２が上記の電気的な信号を電源部３００に送信すると、電源部３００がそれを受けて、発電部２００と通信部４００とを導通させるようにする。また、図２及び図３では図示を省略しているが、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、車輪１００に取り付けられた発電部２００が設けられており、通信部４００は発電部２００で発電された電力により駆動される。
【００２９】
ギア操作部５００は、自転車の運転者のギアの切り替え操作により、ギア部品や配線等が機械的に変位する。ギア操作検知部は、ギア操作部５００の機械的な変位により生み出される電気的な変化を検知する。ギア操作検知部は、例えば、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの方法で、ギアの切り替えを検知する。
【００３０】
（ａ）図３に示すように、ギア操作検知部が、多段スイッチ５０１と、通信部４００とギア操作部５００との間に設けられた複数の配線とから構成されている。この方法においては、多段スイッチ５０１の各端子と通信部４００との間に、各端子ごとに別個の配線が接続されており、ギアの切り替えによって、選択された端子の配線のみが通電される。この通電が、ギア操作検知部から出力される電気的な信号となる。これにより、通信部４００は、各配線の通電状態を検知することにより、ギアが切り替えられたことを検知することができる。
【００３１】
（ｂ）ギア操作検知部を、多段スイッチ５０１と、通信部４００とギア操作部５００との間に設けられた１本の配線とから構成する。この方法においては、多段スイッチ５０１の各端子と通信部４００との間に、全ての端子に共通に１本の配線が接続されている。従って、ギアの切り替えによって、どの端子が選択されても、同一の配線が通電する。この方法では、ギアが切り替わる際に、１つの端子から他の端子に接続が移行するので、切り替えの開始直後に、一旦どの端子とも接触しておらず、配線が通電されていない状態になり、一方、切り替えが完了したときに、再度通電した状態になることで、信号電圧が上下する。この信号電圧の上下変化が、ギア操作検知部から出力される電気的な信号となる。これにより、通信部４００は、信号電圧の上下変化により、ギアが切り替えられたことを検知することができる。
【００３２】
（ｃ）図２に示すように、ギア操作検知部を、ワイヤ７００と部品５０２とから構成する。図２において、ギア操作部５００は、ギアの切り替え時に、図２の矢印で示すように、時計回りまたは反時計回りのいずれか一方の方向に回転する。ワイヤ７００の先端は、ギア操作部５００に巻き回されて取り付けられているので、ワイヤ７００は、ギア操作部５００の回転方向に応じて、引っ張られる、あるいは、解放されて張力により戻される。部品５０２は、図２に示すように、導電部５０２ａと絶縁部５０２ｂとが交互に並んで構成されている。図２においては、部品５０２の黒色に色付けされた部分が導電部５０２ａであり、部品５０２の白色部分が絶縁部５０２ｂである。導電部５０２ａは導電性部材で構成されており、電気を通すが、絶縁部５０２ｂは、絶縁部材で構成されていて、電気を通さない。ギア操作部５００の回転により、ワイヤ７００が変位すると、通信部４００に設けられた端子に対して、部品５０２の導電部５０２ａと絶縁部５０２ｂとが交互に接触することにより、信号電圧が上下する。この信号電圧の上下変化が、ギア操作検知部から出力される電気的な信号となる。こうして、通信部４００は、信号電圧の上下変化により、ギアが切り替えられたことを検知することができる。
【００３３】
信号電圧の上下変化を示す当該信号が電源部３００あるいは通信部４００に入力されるときは、電源部３００あるいは通信部４００は、この信号を、ウェイクアップ割り込みあるいはパワーオンリセット信号として利用することで、通信部４００が動作状態になる。
【００３４】
上記の構成に依れば、自転車の運転者がギアを切り替えたときに、通信部４００が動作状態になるので、電気負荷による車輪の抵抗力の増加のタイミングがギアの切り替えに重なり、運転の違和感を抑制する。
【００３５】
以上のように、本実施の形態に係る自転車用通信装置は、自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部２００と、発電部２００からの電力を用いて、外部に対して自転車の情報を送信する通信部４００と、ギア操作部５００により自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、ギアの切り替え操作が行われたことを示す信号を出力するギア操作検知部５０１とを備え、通信部４００は、ギア操作検知部５０１が当該信号を出力したときに動作を開始する。このように、本実施の形態に係る自転車用通信装置は、自転車の運転者がギア操作部５００を操作したことによって、多段スイッチ５０１あるいはギア部品やワイヤ７００等の機械的な変位により生み出される電気的な変化に応じて信号を出力するギア操作検知部を有している。当該構成により、本実施の形態においては、自転車のギアが操作されたときに、通信部４００の動作状態を変化させることにより、電気負荷の増加による車輪への抵抗力の増加のタイミングをギアチェンジのタイミングに合わせて、運転の違和感を解消することができる。
【００３６】
また、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、自転車の車輪の回転を利用して発電した電力で動作し、且つ、漕ぎ出し時の車輪への抵抗を抑制することができる。すなわち、自転車用通信装置は、自転車が低速で走行している時は、通信部４００の動作を停止させることで、通信部４００の電気負荷による車輪への抵抗を低減して、自転車の漕ぎ出し時のふらつきを抑制することができる。また、自転車が高速で走行しはじめて、運転者がギアをチェンジしたときには、そのタイミングに合わせて、通信部４００の動作を開始して、通信部４００から周囲の自動車や自転車などに対して、自身の自転車の情報を送信することで、周囲に注意を促すことができる。
【００３７】
実施の形態３．
実施の形態３では、自転車の速度を周囲に伝えるための構成を備えた自転車用通信装置について説明する。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態３に係る自転車用通信装置の構成を示した構成図である。ここでは、実施の形態１に追加の構成のみ説明する。図４に示すように、実施の形態３では、図１の実施の形態１の構成に対して、速度算出部６００が追加されている。
【００３９】
図４において、速度算出部６００は、自転車の走行速度を算出し、通信部４００に伝達する。通信部４００は、取得した走行速度情報を、メッセージデータに格納して周囲に伝達する。なお、速度算出部６００は、発電部２００の発電電圧値、または、自転車のＧＰＳの位置情報の変化、または、自転車に取り付けた加速度計または速度計の測定結果などから、自転車の走行速度を算出すればよい。
【００４０】
上記の構成に依れば、無線通信に自身の速度の情報を乗せて周囲に伝えることができる。
【００４１】
なお、通信部４００として、スマートフォンなどの汎用的な通信端末を用いる場合、速度算出部６００は、通信端末に内蔵された機能を用いても良いし、通信端末と独立した構成として用意しても良い。
【００４２】
通信部４００を構成する通信機と速度算出部６００を構成する装置とが独立している場合、速度算出部６００からは有線または無線で通信機に速度の情報を伝達してよい。
【００４３】
以上のように、本実施の形態においても、実施の形態１と同じ電源部３００を備えるようにしたので、実施の形態１と同様の効果が得られる。さらに、本実施の形態においては、発電部２００の発電電圧等に基づいて、自転車の走行速度を算出する速度算出部６００を備えている。これにより、通信部４００は、速度算出部６００によって算出された自転車の走行速度を、自転車の情報として外部に対して送信することができる。こうして、通信部４００から自転車の走行速度の情報を送信することで周囲に注意を促すことができる。
【００４４】
なお、上記の実施の形態３においては、図１の実施の形態１の構成に速度算出部６００を追加した実施形態について説明したが、その場合に限らず、図２及び図３の実施の形態２の構成に速度算出部６００を追加するようにしてもよい。その場合においては、実施の形態２で得られる効果とともに、上記の効果が得られることは言うまでもない。
【００４５】
実施の形態４．
実施の形態４では、実施の形態１〜３の特徴を持つ通信装置を用いて、自転車の衝突を予防するための自転車用衝突予防システムについて説明する。
【００４６】
図５は、本発明の実施の形態４に係る自転車用衝突予防システムの構成を示した構成図である。ここでは、実施の形態１〜３の構成に対して追加した構成のみを説明する。すなわち、図５では、実施の形態１〜３の構成に対して、報知部８００が追加されている。すなわち、実施の形態４に係る自転車用衝突予防システムは、実施の形態１〜３で示した自転車用通信装置に報知部８００を追加して構成されている。なお、図５では、実施の形態１〜３の全ての構成を図示しているが、その場合に限らず、図１の構成に報知部８００を追加、図２の構成に報知部８００を追加、図４の構成に報知部８００を追加した構成としてもよい。また、図５の構成において、報知部８００以外の他の構成の動作については、実施の形態１〜３で説明した動作と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
【００４７】
図５において、報知部８００は、周囲に存在する他の自動車や他の自転車の情報を、それらの自動車や自転車から受信する受信部を有している。なお、以下では、周囲に存在する他の自動車および他の自転車を、まとめて、周囲の車両と呼ぶこととする。周囲の車両の情報には、周囲の車両の位置情報が含まれる。あるいは、周囲の車両の情報が、周囲の車両の走行速度及び進行方向の情報などを含むようにしてもよい。
【００４８】
また、報知部８００は、周囲の車両の各車両ごとの相対速度を算出して、相対速度に基づいて、接近してきている車両があるか否かを判定する判定部を備えている。判定部は、まず、周囲の車両から受信した情報に基づいて、車両ごとにその位置情報の変化から各車両の走行速度と進行方向とを算出する。また、判定部は、速度算出部６００から自身の自転車の走行速度を取得するとともに、自身の位置情報の変化から自身の進行方向を求める。こうして、判定部は、それらの情報から、周囲の各車両の相対速度と進行方向とを算出して、進行方向が自転車に接近してくる方向で、且つ、当該相対速度が予め設定された第２の閾値以上だった場合に、当該車両が接近していると判定する。
【００４９】
さらに、報知部８００は、判定部により接近してきている車両があると判定された場合に、自身の自転車の運転者に対して、音または光を発して、注意を促す警報部を有している。警報部を、例えば、ＬＥＤ等の発光装置から構成し、発光装置を点灯または点滅させることで、運転者に対して、視覚的な警報を発する。あるいは、警報部を、例えば、ブザー音は発声させるブザー等の発声装置から構成し、発声装置を発声させることで、運転者に対して、聴覚的な警報を発するようにしてもよい。さらに、警報部に、発光装置と発声装置の両方の機能を備えさせて、視覚的な警報と聴覚的な警報の両方を行うようにしてもよい。あるいは、視覚的な警報が見えにくい明るい昼間などの状況下では聴覚的な警報を行い、夜間においては視覚的な警報にするなど、周囲の状況あるいは時間帯等によって、視覚的な警報と聴覚的な警報とを切り替えるようにしてもよい。なお、いずれの場合においても、警報部は、自転車に取り付けるための治具を備えており、自転車の任意の位置に取り付け可能になっているが、自転車の運転者が見やすい或いは聞きやすいことを前提にして、自転車のハンドル等の運転者が目にする位置に設置することが望ましい。
【００５０】
このように、本実施の形態では、周囲の車両からの情報を取得して、当該車両が接近していると判定した場合には、自転車の運転者に対して警報を発する報知部８００を備えるようにしたので、報知部８００が、周囲の車両から取得した情報から、接近してきている車両があると判定した場合には、自転車の運転者に当該接近を通知して、注意を促すことができる。
【００５１】
また、本実施の形態においては、自転車が静止状態である時、実施の形態１〜３で説明したように、電源部３００と通信部４００とは切断されていて、通信部４００に対しての電力の供給を行っていない。そのため、通信部４００は、周囲の車両への無線送信を行っていない。また、通信部４００がバッテリーで動作している場合においては、通信部４００は、弱い出力で送信を行っているか、又は、報知部８００を介しての受信だけを行っている。
【００５２】
そのため、このときは、周囲の車両の通信機、あるいは、歩行者のスマートフォン等の携帯端末に対して、自転車の通信装置からのメッセージが届かずに、注意を促すことができなくとも、自転車は静止しているので、自転車から周囲に衝突する可能性は低い。
【００５３】
自転車が静止状態の場合には、受信機能もＯＦＦにしており、報知部８００は動作せず、自転車の運転者は、周囲の車両からの情報を受信することができず、接近してくる車両の存在を知ることができない。しかしながら、自転車は静止しているので、静止している自転車に対して、周囲の車両が衝突してくる可能性は低い。あるいは、静止中にも、自転車の運転者に注意を促すようにしたい場合には、報知部８００をバッテリーで動作させるようにする。これにより、自転車の運転者は、接近してくる車両の存在を検知することができる。
【００５４】
一方、自転車が予め設定された閾値以上の走行速度で動いている場合には、自転車用衝突防止システムは、通信部４００から自転車の情報を送信する。通信機を持つ周囲の車両、あるいは、歩行者の携帯端末は、自転車の通信部４００から情報を取得した場合、それらの車両の所持者、あるいは、携帯端末の所持者に注意を促す。
【００５５】
また、自転車が予め設定された閾値以上の走行速度で動いている場合、報知部８００の受信機能も動作しているため、他の自転車や自動車が接近していることを示すメッセージを受信したときは、報知部８００にて運転者に注意を促す。
【００５６】
上記の構成に依れば、自転車用衝突防止システムを装備した自転車が、周囲の歩行者や自転車、自動車などに衝突する可能性がある場合のみ、通信部４００により周囲に注意を促すための通信を行うことができる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態に係る自転車用衝突防止システムは、自転車に取り付けて使用する自転車用衝突防止システムであって、周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部を構成する報知部８００と、周囲の車両に対して、自身の自転車の情報を送信する送信部を構成する通信部４００と、自転車の車輪１００の回転を利用して発電を行い、当該発電により得られた電力を報知部８００と通信部４００とに供給する、発電部２００と、発電部２００と報知部８００及び通信部４００との間に設けられた電源部３００とを有している。こうして、本実施の形態においても、実施の形態１の自転車用通信装置と同様に、電源部３００が、自転車の走行速度が閾値以上になったときに、発電部２００を報知部８００及び通信部４００に導通させ、一方、自転車の走行速度が閾値未満のときは、発電部２００を報知部８００及び通信部４００から電気的に遮断する。当該構成により、本実施の形態においても、実施の形態１の自転車用通信装置と同様に、自転車の速度が遅いときは、報知部８００と通信部４００とを回路から遮断して、電気負荷による車輪への抵抗を低減し、漕ぎ出し時のふらつきを抑制することができる。さらに、本実施の形態においては、周囲の車両から、当該車両の接近を知らせる通知信号を受信する報知部８００を備えるようにしたので、報知部８００が、周囲の車両から取得した情報から接近してきている車両があると判定した場合には、自転車の運転者に当該接近を通知して、注意を促すことができる。
【００５８】
あるいは、本実施の形態に係る自転車用衝突防止システムは、周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部を構成する報知部８００と、周囲の車両に対して、自転車の情報を送信する送信部を構成する通信部４００と、自転車の車輪の回転を利用して発電を行い、当該発電により得られた電力を報知部８００と通信部４００とに供給する、発電部２００と、自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、ギアの切り替え操作が行われたことを示す信号を出力するギア操作検知部（５０２，７００）とを備え、報知部８００および通信部４００は、ギア操作検知部（５０２，７００）が信号を出力したときに動作を開始する。当該構成により、本実施の形態においても、実施の形態１及び２の自転車用通信装置と同様に、自転車の速度が遅いときは、報知部８００と通信部４００とを回路から遮断して、電気負荷による車輪への抵抗を低減し、漕ぎ出し時のふらつきを抑制することができる。また、本実施の形態に係る自転車用衝突防止システムは、自転車の運転者がギア操作部５００を操作したことによって、多段スイッチ５０１あるいはギア部品やワイヤ７００等の機械的な変位により生み出される電気的な変化を検知するギア操作検知部を有している。当該構成により、本実施の形態においては、実施の形態２と同様に、自転車のギアが操作されたときに、報知部８００及び通信部４００の動作状態を変化させることにより、電気負荷の増加による車輪への抵抗力の増加のタイミングをギアチェンジのタイミングに合わせて、運転の違和感を解消することができる。さらに、本実施の形態においては、周囲の車両から、当該車両の接近を知らせる通知信号を受信する報知部８００を備えるようにしたので、報知部８００が、周囲の車両からの情報を取得した場合には、自転車の運転者に通知して、注意を促すことができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態においては、実施の形態３の自転車用通信装置と同様に、発電部２００の発電電圧等に基づいて、自転車の走行速度を算出する速度算出部６００を備えるようにした。これにより、通信部４００は、速度算出部６００によって算出された自転車の走行速度を、自転車の情報として外部に対して送信することができる。こうして、通信部４００から自転車の走行速度の情報を送信することで周囲に注意を促すことができる。
【００６０】
さらに、本実施の形態においては、報知部８００が、受信した周囲の車両からの情報および速度算出部６００が算出した自転車の走行速度に基づいて、周囲の車両の進行方向および相対速度を算出し、当該車両の進行方向および相対速度に基づいて、自転車に接近してくる車両があるか否かの判定を行う判定部と、判定部が自転車に接近してくる車両があると判定した場合に、当該接近を知らせる警報を発生する警報部とを備えるようにしたので、接近車両の存在を自転車の運転者に知らせることで、自転車の運転者に注意を喚起し、安全運転を行うように促すことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１００  車輪、２００  発電部、３００  電源部、４００  通信部、５００  ギア操作部、６００  速度検知部、７００  ワイヤ、８００  報知部。
【図１】
2018020712.tif 000003
【図２】
2018020712.tif 000004
【図３】
2018020712.tif 000005
【図４】
2018020712.tif 000006
【図５】
2018020712.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月21日(2017.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部と、外部に対して前記自転車の走行速度を送信する通信部と、前記発電部と前記通信部との間に設けられ、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに、これに伴う前記車輪の回転速度の増加による前記発電部の発電電圧の上昇によりＯＮになるリレースイッチ、または、前記車輪の回転速度の増加による遠心力の上昇によりＯＮになる遠心力スイッチを用いて、前記発電部と前記通信部とを導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部と前記通信部との導通を遮断する、電源部とを備えた自転車用通信装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部と、
外部に対して前記自転車の走行速度を送信する通信部と、
前記発電部と前記通信部との間に設けられ、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに、これに伴う前記車輪の回転速度の増加による前記発電部の発電電圧の上昇によりＯＮになるリレースイッチ、または、前記車輪の回転速度の増加による遠心力の上昇によりＯＮになる遠心力スイッチを用いて、前記発電部と前記通信部とを導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部と前記通信部との導通を遮断する、電源部と
を備えた自転車用通信装置。
【請求項２】
自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部と、
前記発電部からの電力を用いて、外部に対して前記自転車の走行速度を送信する通信部と、
入力端子を有し、前記自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、前記ギアの変位によって前記入力端子に生じる電気的な変化から前記ギアの切り替え操作が行われたことを検知するギア操作検知部と
を備え、
前記通信部は、前記ギア操作検知部が前記ギアの前記切り替え操作が行われたことを検知したときに動作を開始する、
自転車用通信装置。
【請求項３】
前記発電部の発電電圧に基づいて、前記自転車の前記走行速度を算出する速度算出部を備え、
前記通信部は、前記速度算出部によって算出された前記走行速度を、前記自転車の情報として外部に対して送信する、
請求項１または２に記載の自転車用通信装置。
【請求項４】
自転車に取り付けて使用する自転車用衝突防止システムであって、
周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部と、
前記車両に対して、前記自転車の走行速度を送信する送信部と、
前記自転車の車輪の回転を利用して発電を行い、前記発電により得られた電力を前記受信部と前記送信部とに供給する、発電部と、
前記発電部と前記受信部及び前記送信部との間に設けられ、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに、これに伴う前記車輪の回転速度の増加による前記発電部の発電電圧の上昇によりＯＮになるリレースイッチ、または、前記車輪の回転速度の増加による遠心力の上昇によりＯＮになる遠心力スイッチを用いて、前記発電部に対して前記受信部及び前記送信部を導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部に対して前記受信部および前記送信部の導通を遮断する、電源部と
を備えた自転車用衝突防止システム。
【請求項５】
自転車に取り付けて使用する自転車用衝突防止システムであって、
周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部と、
前記車両に対して、前記自転車の走行速度を送信する送信部と、
前記自転車の車輪の回転を利用して発電を行い、前記発電により得られた電力を前記受信部と前記送信部とに供給する、発電部と、
入力端子を有し、前記自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、前記ギアの変位によって前記入力端子に生じる電気的な変化から前記ギアの切り替え操作が行われたことを検知するギア操作検知部と
を備え、
前記受信部および前記送信部は、前記ギア操作検知部が前記ギアの前記切り替え操作が行われたことを検知したときに動作を開始する、
自転車用衝突防止システム。
【請求項６】
前記発電部の発電電圧に基づいて、前記自転車の前記走行速度を算出する速度算出部を備え、
前記送信部は、前記速度算出部によって算出された前記走行速度を、前記自転車の情報として、前記車両に対して送信する、
請求項４または５に記載の自転車用衝突防止システム。
【請求項７】
前記送信部が受信した周囲の前記車両からの情報および前記速度算出部が算出した前記自転車の前記走行速度に基づいて、前記車両の進行方向および相対速度を算出し、前記車両の進行方向および相対速度に基づいて、前記自転車に接近してくる車両があるか否かの判定を行う判定部と、
前記判定部が前記自転車に接近してくる車両があると判定した場合に、当該接近を知らせる警報を発生する警報部と
を備えた、請求項６に記載の自転車用衝突防止システム。