(57)【要約】  本発明は、電動自転車の電気的駆動装置を制御するための制御装置に関する。前記制御装置は、前記電動自転車の蓄電池に接続されるように構成された電流供給入力端と、前記電気的駆動装置に接続されるように構成された駆動制御出力端とを備えている。前記制御装置はさらに、照明部品接続端子および照明装置監視部を含む照明装置回路を有する。前記照明装置監視部は、前記照明部品接続端子で出力された電流を直接的または間接的に求めるように構成された電流検出回路を含む。求められた電流が公称電流範囲外にある場合、前記照明装置監視部が警報信号を出力するように構成されている。本発明はさらに、電動自転車の電気的負荷に給電するための方法にも関する。前記方法は、電力を前記電動自転車の蓄電池によってカバーする制御装置によって、前記電気的負荷のうちいずれかの電気的負荷としての、前記電動自転車の電気的駆動装置に給電する。前記電気的負荷のうち別の電気的負荷として、前記電動自転車の照明装置に、前記制御装置の照明装置回路によって電流が供給される。本発明の制御装置の照明装置監視部が、前記制御装置によって前記照明装置回路に供給される電流を検出することにより動作を監視する。前記電流は前記照明装置回路の電流検出回路によって検出され、該電流検出回路は前記制御装置によって構成される。
2013536124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動自転車の電気的駆動装置を制御するための制御装置であって、
前記制御装置（１０）は、前記電動自転車の蓄電池（３０）に接続されるように構成された電流供給入力端（２０）と、前記電気的駆動装置に接続されるために構成された駆動制御出力端（４０）とを備えている、制御装置において、
前記制御装置（１０）はさらに、照明部品接続端子（８０）と照明装置監視部とを備えた照明装置回路（７０）を含み、
前記照明装置監視部は、前記照明部品接続端子（８０）にて出力された電流を直接的または間接的に求めるように構成された電流検出回路（１００）を含み、
求められた前記電流が公称電流範囲外にある場合、前記照明装置監視部は警報信号を生成するように構成されている
ことを特徴とする、制御装置。
【請求項２】
前記照明装置回路（７０）は前記制御装置（１０）の電流供給入力端（２０）に接続されており、該電流供給入力端（２０）によって該照明装置回路（７０）へ電流が供給され、
前記電流検出回路（１００）はシャント抵抗を含み、前記電流検出回路（１００）は、前記シャント抵抗にて降下した電圧に基づいて、出力された前記電流を求めるように構成されているか、
または、
前記電流検出回路（１００）は、電流を出力するために前記照明部品接続端子に接続されたセンサＦＥＴを含み、該電流検出回路（１００）は、該センサＦＥＴの感応端子の電位に基づいて、出力された前記電流を求めるように構成されているか、
または、
前記照明装置回路（７０）は、前記電流供給入力端に接続された、とりわけ降圧コンバータである電圧変換器（１２０）を含み、前記電流検出回路（１００）は該電圧変換器（１２０）の制御回路のタップによって実現され、該タップにおいて存在する信号の電位またはデューティ比が、前記照明部品接続端子（８０）にて出力される電流の強度とともに上昇または下降するか、
または、
前記電流検出回路（１００）は、前記照明部品接続端子に給電するカレントミラーによって実現され、該カレントミラーの複製された電流、または、該電流に等価の動作パラメータが、前記照明部品接続端子（８０）にて出力される電流を表す、
請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置はさらに指示出力端も含み、
前記制御装置（１０）によって前記指示出力端にて、前記電気的駆動装置に関する指示データが出力され、
前記指示出力端はさらに、前記警報信号を出力するようにも構成されており、
前記制御装置は、前記電気的駆動装置に関する前記指示データと前記警報信号とを、１つの共通の指示信号として生成するように構成されている、
請求項１または２記載の制御装置。
【請求項４】
前記公称電流範囲は、前記照明部品接続端子（８０）における遮断を検出するために、上方が開放されており、
前記公称電流範囲は、前記照明部品接続端子（８０）における短絡を検出するために、上方が開放されており、
前記公称電流範囲は、前記照明部品接続端子（８０）における遮断および短絡を検出するために、閉じられた範囲とされている、
請求項１から３までのいずれか１項記載の制御装置。
【請求項５】
前記照明部品接続端子（８０）は尾灯コンタクトおよび前照灯コンタクトを含み、
前記尾灯コンタクトおよび前照灯コンタクトは双方とも、前記照明装置回路（７０）によって、とりわけ該照明装置回路（７０）の同じ出力段によって給電される、
請求項１から４までのいずれか１項記載の制御装置。
【請求項６】
電動自転車の電気的負荷への給電方法であって、
前記電動自転車の蓄電池によって電力をカバーする制御装置（１０）によって、前記電気的負荷のうち１つの電気的負荷としての、前記電動自転車の電気的駆動装置に給電する、電動自転車の電気的負荷への給電方法において、
前記電気的負荷のうち別の電気的負荷として、前記電動自転車の照明装置へ、前記制御装置（１０）の照明装置回路（７０）によって電流を供給し、
前記制御装置の照明装置監視部が、前記制御装置から前記照明装置回路（７０）へ供給される電流を検出することにより、動作を監視し、
前記電流を、前記照明装置回路（７０）の電流検出回路（１００）によって検出し、
前記電流検出回路は前記制御装置によって構成される
ことを特徴とする、電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【請求項７】
前記電流検出回路（１００）のシャント抵抗において降下する電圧を検出することによって、
または、
前記照明装置に給電するための、前記照明装置回路（７０）のセンサＦＥＴの感応端子が有する電位を検出することによって、
または、
集積スイッチモジュールのカレントミラーの電流または電圧を介して、
または、
前記照明装置に供給される電圧に前記蓄電池の電圧を変換する電圧変換器の制御量であるデューティ比または電圧を検出することによって、
前記電流を検出する、
請求項６記載の電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【請求項８】
前記監視は、
典型的には前記照明装置の動作に不具合が生じているときに生じる電流強度を表す公称電流範囲と、前記電流との比較
を含み、
前記比較は、前記制御装置（１０）の前記照明装置監視部によって実施される、
請求項６または７記載の電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【請求項９】
さらに、前記電気的駆動装置に関する指示データを前記制御装置（１０）によって生成し、
前記監視により、動作に不具合が生じていることが検出された場合、警報信号を生成し、
前記制御装置（１０）は前記指示データと前記警報信号とを、１つの共通の指示信号として出力する、
請求項６から８までのいずれか１項記載の電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【請求項１０】
前記制御装置（１０）によって、有利には前記照明装置回路（７０）の同じ出力段によって、前記照明装置としての、前記電動自転車の尾灯と前照灯とに給電する、
請求項６から９までのいずれか１項記載の電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、電動自転車の負荷へ給電するための制御装置と、電動自転車の負荷への給電方法とに関し、とりわけ、電動自転車におけるライト不具合の検出および指示を行う方法に関する。通常、道路走行が認められる自転車には、電気的な照明装置が備えつけられている。その際には、この照明装置に給電するためだけに用いられる電流源が設けられている。
【０００２】
照明装置に不具合が生じると、道路走行において重大な危険が生じるが、この照明装置自体によって発せられる光信号は乗用者に向けられるものではないので、動作が適正か否かを乗用者が調べることは容易ではない。このことはとりわけ、尾灯の動作に当てはまる。
【０００３】
たとえばＤＥ２０１１４２７２Ｕ１に、求められた電流に基づいて照明装置の動作を監視して不具合を検出する回路が開示されている。この回路は、照明装置と電流源（たとえばダイナモ）との間に設けられる。この照明装置の動作の監視に必要な回路は、もっぱらこの回路の表示に使用される部品に関して多くの付加的なコストを必要とする。
【０００４】
従来、電動自転車に関しては、照明装置の作動の表示（すなわち電圧出力）は行われるが実際の動作は検査しない制御部のみが公知となっている。
【０００５】
それゆえ本発明の課題は、効率的に実用化できる動作監視部を備えた電動自転車用照明装置を提供することである。
【０００６】
発明の開示
前記課題は、独立請求項に記載の制御装置および方法によって解決される。
【０００７】
本発明により、必要とされる追加部品の質量が最小限のみに留まる照明装置監視部を効率的に実現することができる。さらに本発明によって、電動自転車に既に設置されている電気的構成要素および電子的構成要素の大部分を用いることもでき、このことにより、別の機能も果たす構成要素が本発明の機能を果たすこともできる。本発明の具現化はとりわけ、電動自転車用に既に設置されている制御装置の最小限の変更を行うことにより、容易に行うことができる。
【０００８】
本発明はとりわけ、ペダル駆動装置と電気的駆動装置（すなわち、蓄電池接続端子を有する電動機）とを備えた、種々の構成の電動自転車に適している。とりわけ本発明は、前記電気的駆動装置を制御するための制御装置を備えておりかつペダル駆動装置を備えていない別の電動車両、たとえば電動スクータにも適している。
【０００９】
本発明は、制御装置によって電流が供給されるかないしは制御装置の電流源と同じ電流源を用いる照明装置回路が当該制御装置に組み込まれた構成を有する。前記照明装置回路は照明部品接続端子を有し、該照明部品接続端子はたとえば、電動自転車の尾灯や前照灯に用いられる接続端子である。本発明では照明装置の実際の動作を監視し、この実際の動作は、前記照明部品接続端子に電圧が発生しているか否かを指示する指示部を介して出力される。本発明は、照明装置が作動している場合に電流を検出することにより、実際の光出力を監視する。この検出された電流の強度から、照明装置における不具合ないしは実際の光出力を推定することができる。それゆえ、照明装置回路に所属する照明装置監視部もまた、制御装置に組み込まれる。この照明装置監視部は電流検出回路を有し、該電流検出回路は、前記照明部品接続端子へ流れる電流を検出し、（規定の公称消費量と比較して、すなわち、閉じられた電流強度範囲または片側が開放された電流強度範囲と比較して）評価する。前記照明装置回路は、部分的または全体的に、制御装置の一部または回路全体とともに集積回路に集積される構成要素によって実現することができる。前記集積回路は、たとえばマイクロプロセッサ等である。
【００１０】
前記照明装置回路は、制御装置の以下の構成要素のうち少なくとも１つを使用する：電流供給部（すなわち蓄電池接続端子）、電気的駆動装置に関する開ループ制御機能および／または閉ループ制御機能および／または表示機能を実現するのに使用される計算ユニットであって、前記照明部品接続端子で出力される電流をさらに評価する計算ユニット、前記電気的駆動装置に関する情報を出力する指示出力部であって、前記照明部品接続端子で出力された電流の評価結果をさらに出力する指示出力部。前記計算ユニットは、場合によっては警報信号を出力する。さらに、前記制御装置の操作ユニットを前記照明装置回路の操作に用いることもできる。
【００１１】
したがって本発明は、電動自転車の電気的駆動装置を制御するための制御装置に関する。本発明の制御装置は、電動自転車の蓄電池に接続するための電流供給入力端を有する。前記制御装置はさらに、前記電気的駆動装置に接続するための駆動制御出力端を有する。典型的にはこのような入力端や出力端には、電動自転車に取り付けるのを容易にするため、コネクタ接続部が設けられている。前記制御装置はさらに、照明部品接続端子および照明装置監視部を含む照明装置回路を有する。前記照明装置監視部は、前記照明部品接続端子で出力された電流を直接的または間接的に求めるように構成された電流検出回路を含む。前記電流検出回路はとりわけ、前記照明部品接続端子に接続された出力回路内に設けられている。前記電流検出回路は、前記照明装置回路の主電流路に設けられている。求められた電流が公称電流範囲外にある場合、前記照明装置監視部が警報信号を出力するように構成されている。それゆえ前記照明装置監視部は、求められた電流を評価するように構成される。電流は、直接的または間接的に求めることができる。通常動作時の電流強度と、動作に不具合がある場合（たとえば、電流路が遮断された場合）の電流強度との差は顕著であるため、電流強度を直接的または間接的に検出することができる。
【００１２】
本発明の一実施形態では、前記照明装置回路は前記制御装置の電流供給入力端に接続されており、これによって該照明装置回路に電流が供給される。したがって、照明装置回路および制御装置は同一の電流源を用いるということになる。前記照明装置回路は、電圧レベルを前記照明装置の公称電圧（たとえば６Ｖ）に適合するための電圧変換器を有する。前記電圧変換器による電圧レベルの適合はとりわけ、制御装置の電圧供給入力端が格段に高い電圧を示している場合、たとえば１２Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖ、４０Ｖまたは４８Ｖである場合に行われる。
【００１３】
第１の実施形態では、前記電流検出回路はシャント抵抗を含むことができ、このシャント抵抗は、当該シャント抵抗において降下した電圧に基づいて、出力された電流を求めるように構成されている。たとえば、前記電流検出回路を制御装置のコンパレータまたはＡ／Ｄコンバータに接続することができ、とりわけ、電動自転車の電気的駆動装置の開ループ制御機能または閉ループ制御機能を実現するマイクロコンピュータのコンパレータまたはＡ／Ｄコンバータに接続することができる。前記電流検出回路は基本的にシャント抵抗によって実現され、この実施形態は特に簡単に実現することができる。前記シャント抵抗と増幅器とを組み合わせ、該増幅器の入力端を該シャント抵抗に接続することにより、該シャント抵抗において降下した電圧の評価が行われる前に該電圧を該増幅器が増幅するように構成することができる。前記シャント抵抗に流れる照明装置電流は、オームの法則にしたがって、前記シャント抵抗の降下した電圧とコンダクタンスとから求められる。前記シャント抵抗は比較的低い抵抗値を有し、たとえば１０Ω未満、１Ω未満、１００ｍΩ未満またはそれ以下である。このシャント抵抗は照明部品接続端子に直列接続されている。
【００１４】
第２の実施形態では、前記電流検出回路は（の一部）を含む。前記電流検出回路はとりわけ、センサＦＥＴの感応端子により実現される。これはたとえば、前記照明部品接続端子に照明装置電流を供給する、照明装置回路の出力段である。前記センサＦＥＴは、電流（すなわち照明装置電流）を出力するための照明部品接続端子に接続されている。前記電流検出回路は、前記センサＦＥＴの感応端子の電位に基づいて、出力された電流を求めるように構成されている。等価的な見方をすると、前記照明部品接続端子にて出力された電流は、前記感応端子に接続された、センサＦＥＴのセルの抵抗を検出することによって求められるか、ないしは、センサＦＥＴのこのセルに流れる電流を検出することによって求められる。この実施形態も増幅器（たとえばオペアンプ）と組み合わせることができる。この増幅器は、感応端子に生じた電圧を本発明によって評価する前に増幅するために、該感応端子に接続されている。
【００１５】
第３の実施形態では前記照明装置回路は、前記電流供給入力端に接続された電圧変換器を含む。これはとりわけ降圧コンバータである。前記電圧変換器は上述のように、前記制御装置の電流供給入力端における電圧（この電圧レベルは駆動装置に適合したレベルである）を、前記証明部品接続端子に接続可能な前記照明部品ないしは照明装置に適合した電圧に変換する。このような電圧変換器は通常、出力電圧を所望の値に制御するための制御部を含む。前記制御部の制御はとりわけ、電流ポンプに給電するかないしは電流ポンプを成す、電圧変換器のチョッパのデューティ比を介して実施される。このデューティ比は、（入力電圧を基準とした）出力端にかかる負荷を表す尺度となる。制御信号のデューティ比を前記尺度として用いる代わりに、制御信号の電位を使用することもでき、とりわけ制御信号の電位の実効値を使用することができる。それゆえこの実施形態では、電流検出回路は電圧変換器の上述のような制御回路のタップによって構成される。タップに存在する信号（すなわち制御信号）の上述の電位または上述のデューティ比は、照明部品接続端子において出力される電流の強度とともに上昇または降下する。このようにして、前記デューティ比または前記電位は、一義的かつ単調な関数を介して、とりわけ少なくとも部分的に線形の関数または比例関数を介して、出力すべき電流と結合される。前記関数は、電圧変換器の特性から直接求められるか、ないしは電圧変換器の特性曲線から求められる。
【００１６】
上記実施形態の代わりに択一的に、前記照明部品接続端子にて出力される電流（すなわち照明装置電流）を制御するために、集積型スイッチを使用することもできる。前記集積型スイッチは、スイッチング素子と電流検出回路とを含む。このスイッチング素子と電流検出回路とは１つのパッケージ内に組み込まれ、有利には集積回路とされる。前記スイッチング素子は、出力段ないしは電子スイッチによって実現することができる。電流検出回路は、（部分的に）前記電子スイッチに組み込むか、ないしは該電子スイッチの駆動制御回路に組み込むことができる（この電子スイッチの駆動制御回路もまた、当該電子スイッチないしはスイッチング素子および電流検出回路と同様、前記集積回路に組み込まれる）。このことにより、通常の制御装置を電動自転車の電気的駆動装置に使用することができ、本発明の複数の機能が、照明装置電流の切替も行う１つ（の集積部品）だけで実現される。
【００１７】
前記集積型スイッチは、有利にはカレントミラーを含む。択一的に、このカレントミラーを介して、照明部品接続端子にて出力される電流を監視することができる。前記集積型スイッチにより、既存のシステムとの間に生じる相乗効果が一層高くなるという利点が奏される。前記電圧変換器を介して前記集積型スイッチに蓄電池の電流を供給することができる。択一的に、前記集積型スイッチは電動自転車の車載電源網（たとえば蓄電池すなわち駆動電池）に直接接続されるよう、電圧変換器を包含する。前記集積型スイッチは、前記電動自転車の駆動制御部に組み込まれる。前記電子スイッチは、電流検出部（たとえば、スイッチのカレントミラーを用いた電流検出）を備えた集積スイッチモジュールの形態で設けられる。前記電流は、複製された電流を検出することにより求められる。
【００１８】
したがって前記電流検出回路は、照明部品接続端子に給電するカレントミラー（すなわち、電流出力のための照明部品接続端子に接続されたカレントミラー）であって、該カレントミラーの複製された電流または該電流と等価の動作パラメータ（たとえばカレントミラー内の制御電圧）が、前記照明部品接続端子にて出力される電流を表すカレントミラーによって実現することができる。集積型スイッチは、出力段ないしはスイッチング素子として機能しかつ前記カレントミラーの一部を成すトランジスタを含むことができる。前記トランジスタはとりわけＭＯＳＦＥＴまたはバイポーラトランジスタである。ゲート電位またはベース電位が、前記照明部品接続端子に供給される電流を表す。とりわけ、前記カレントミラーのトランジスタのうち１つのトランジスタのゲート端子またはベース端子が、前記電流検出回路（の一部）として機能する。前記カレントミラーないしは前記スイッチは前記制御装置に組み込まれる。この制御装置に組み込むために有利なのは、スイッチング素子と電流検出回路とを含む集積部品を前記制御装置に組み込み、たとえば、該制御装置の一部または全部の構成要素と同じプリント基板上に集積することである。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、前記制御装置は表示出力部を含み、該制御装置から該表示出力部にて、前記電気的駆動装置に関する表示データが出力される。本発明では前記表示出力部はさらに、警報信号を出力するように構成されているか、または、検出された電流を表示するように構成されている。前記実施形態の代わりの択一的な実施形態では、前記制御装置は、前記警報信号を音響信号として出力する音響的変換器を有する。前記制御装置は、前記電気的駆動装置に関する表示データと警報信号とを、１つの共通の表示信号として生成するように構成されている。こうするためには、前記制御装置は表示回路を含み、該表示回路は、前記電気的駆動装置の動作に関する信号と前記警報信号とから１つの共通の表示信号を生成し、該表示信号は表示部（たとえばＬＣＤディスプレイ）によって処理および表示される。本発明の特別な実施形態では、前記制御装置は前記表示部（または音響的変換器）自体を含む。この表示部（または音響的変換器）は有利には、ケーブルとコネクタ接続部とを介して前記制御装置に接続されているか、または、該制御装置とともに同じパッケージに組み込まれている。
【００２０】
さらに、出力された電流を評価するために使用される、前記制御装置の公称電流範囲を、片側が開放された範囲とし、１つの限界値のみによって規定するか、または、この公称電流範囲を、２つの限界値によって規定された閉じられた範囲とすること、すなわち、上限と下限とによって規定された閉じられた範囲とすることができる。したがって第１の実施形態では、前記公称電流範囲は上方が開放された範囲とされ、これにより、検出された電流が公称電流範囲の下限を下回る場合、たとえば、とりわけ照明部品が焼き切られて電流路が遮断している場合、照明部品接続端子における遮断が検出される。第２の実施形態では、前記公称電流範囲は上方が開放された範囲とされ、これにより、照明装置回路において、照明部品の動作を阻害する短絡、ないしは、照明部品に並列な不所望のコンダクタンスが検出される。第３の実施形態では、前記公称電流範囲は閉じられた範囲とされ、この実施形態により、照明部品接続端子ないしは照明装置回路における遮断も短絡も検出される。前記公称範囲に基づいて行われる電流の評価は、比較を行うように構成されたコンパレータまたは別の装置によって実施され、たとえばプログラミング可能なマイクロプロセッサによって実施される。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、前記照明部品接続端子は尾灯コンタクトと前照灯コンタクトとを含み、該尾灯コンタクトおよび前照灯コンタクトは双方とも、前記照明装置回路によって給電される。とりわけ、前記尾灯コンタクトと前記前照灯コンタクトとは、前記照明装置回路の同じ出力段によって給電されるか、ないしは、該照明装置回路の同じ出力段に接続されている。前記尾灯コンタクトおよび前記前照灯コンタクトはそれぞれ、差込コンタクトまたはねじコンタクトとして形成されており、各コンタクトがそれぞれ少なくとも１つの個別の正電位接続端子を含む。その際に有利なのは、前記尾灯コンタクトおよび前記前照灯コンタクトがそれぞれ接地接続端子を有することである。
【００２２】
両コンタクトが共に同じ出力段によって（とりわけ電圧変換器の出力段によって）給電される場合、前記出力段の制御部は前記照明装置監視部に接続されており、電流が公称範囲外にあることが検出されると直ちに該照明装置監視部が該出力段を遮断するように構成されている。さらに、前記制御装置は遮断器を含み、該遮断器は前記照明装置監視部に接続されかつ該照明装置監視部によって駆動制御され、電流が公称範囲外にあることが検出された場合、該遮断器が、前記照明部品接続端子への電流の流れを遮断する。それゆえ、前記遮断器は前記照明部品接続端子に前置接続されている。電流が公称範囲外にあることが検出されると、前記制御装置は前記尾灯コンタクトへの電流の流れと前記前照灯コンタクトへの電流の流れとを遮断するように構成されている。したがって、前記尾灯コンタクトへの電流（または択一的に、前記前照灯コンタクトへの電流）が公称範囲外にあることが検出されると、前記制御装置はこのことを判断し、前記遮断器に前照灯コンタクトの給電（または択一的に、前記尾灯コンタクトの給電）の遮断をさせるための制御信号を該遮断器へ出力するように構成されている。前記遮断器を前記尾灯コンタクトと前記前照灯コンタクトとに個別に接続するか、または同じ接続部を介して、該遮断器と該尾灯コンタクトおよび前照灯コンタクトとを接続することができる。
【００２３】
本発明はさらに、電動自転車の電気的負荷に給電するための方法によっても実現される。前記方法は、前記電気的負荷のうちいずれかの電気的負荷としての、前記電動自転車の電気的駆動装置に、制御装置によって給電する。前記制御装置は電力を電動自転車の蓄電池によってカバーする。前記蓄電池はとりわけ、駆動電力を出力する蓄電池である。前記電気的負荷のうち別の電気的負荷として、前記電動自転車の照明装置に、前記制御装置の照明装置回路によって電流が供給される。本発明の制御装置の照明装置監視部が、前記制御装置によって前記照明装置回路に供給される電流を検出することにより動作を監視するか、または、該照明装置回路が前記照明装置に供給する電流を検出することにより動作を監視する。前記給電のための電流は、前記照明装置回路の電流検出回路によって検出される。前記電流検出回路は前記制御装置によって構成され、これにより、該電流検出回路は回路技術によって該制御装置に組み込まれる。
【００２４】
有利には、電流は集積型スイッチを介して検出される。この集積型スイッチの電圧レベルが、出力されたこの電流を表す信号を成す。
【００２５】
上記実施形態の代わりに択一的に、前記照明装置に給電するための電流は、該照明装置に給電するための、前記照明装置回路のセンサＦＥＴの感応端子を有する電位の検出によって検出されるか、または、シャント抵抗を介して検出される。回路結線によっては、前記電流は、前記感応端子へ流れる電流に基づいて、または、該感応端子から流れる電流に基づいて測定するか、または、該感応端子における抵抗に基づいて（たとえば、センサＦＥＴのドレインまたはソースに対して）測定することもできる。
【００２６】
別の実施形態では、前記照明装置の給電のための電流は、電圧変換器の制御量であるデューティ比または電圧（または別の信号）を検出することによって検出される。前記電圧変換器は、蓄電池の電圧を、前記照明装置に給電するための電圧に変換する変換器である。その際には、出力電圧（すなわち照明装置の給電電圧）の閉ループ制御ないしは開ループ制御を行うために電圧を変換する。その際には、前記デューティ比、ないしは、前記閉ループ制御に使用される電圧は、前記電圧変換器に接続された負荷に一義的に依存する。とりわけ負荷電流（すなわち出力電流）が高い場合、前記変換において入力電圧をチョッパ制御するときのデューティ比は高くなる。変換プロセス内部の制御量となる電圧も同様、前記負荷電流を表すので、これに相当する信号を評価することにより出力電流（＝負荷電流）を求めることができる。
【００２７】
本発明ではさらに、前記監視は、典型的には前記照明装置の動作に不具合が生じているときに生じる電流強度を表す公称電流範囲と、前記電流とを比較するステップを含む。この比較ステップは、前記制御装置の前記照明装置監視部によって行われる。
【００２８】
本発明の方法はさらに、前記電気的駆動装置に関する指示データを前記制御装置によって生成する。前記監視によって、動作に不具合があることが検出された場合、警報信号を出力する。その際には前記制御装置が、前記指示データと前記警報信号とを１つの共通の指示信号として、たとえばＬＣＤディスプレイの駆動制御信号として出力する。
【００２９】
本発明の方法は最後に、前記照明装置として前記電動自転車の尾灯および前照灯に、前記制御装置によって給電する。前記給電は有利には、前記照明装置回路の同じ出力段によって実施される。さらに、両ライトのうち少なくとも１つの給電が公称範囲外である場合、両ライトの給電を遮断することができる。
【００３０】
本発明はさらに、本発明の制御装置を含むかないしは本発明の方法を実施する電動自転車ないしは電動スクータによって実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の制御装置の一実施形態を示す記号回路図である。
【００３２】
図１に示された制御装置１０は電流供給入力端２０を含む。この電流供給入力端２０は、図中の使用例では蓄電池３０に接続されている。前記制御装置１０はさらに駆動制御出力端４０を含み、該駆動制御出力端４０は図中の使用例では、電動自転車（図示されていない）の駆動装置５０ないしは電動機に接続されている。前記制御装置１０はさらに、前記電動駆動装置を制御するための少なくとも１つの機能を果たす制御要素６０を含む。前記少なくとも１つの機能はとりわけ、所望の速度または駆動パワーに応じて前記駆動装置５０へ電流を供給する機能を果たす制御要素である。前記制御装置はとりわけ、本発明の構成要素の少なくとも一部も実現するマイクロコントローラまたは別の制御回路である。前記本発明の構成要素の少なくとも一部はとりわけ、照明装置回路７０の少なくとも一部である。
【００３３】
前記照明装置回路７０は照明部品接続端子８０を含む。図中の使用例では、この照明部品接続端子８０に照明部品９０が接続されている。照明装置監視部は、前記照明装置回路の一部である電流検出回路１００を含むが、図中の実施形態では該照明装置回路は、前記駆動装置５０の動作に関する機能を果たす、前記制御装置の構成要素によって実現されるのではない。前記電流検出回路１００はとりわけ、低抵抗の直列抵抗（シャント抵抗）として実現することができ、この直列抵抗の電位が接続部１１０を介して、照明装置回路７０の他の部分（とりわけ、照明装置回路の評価回路）へ供給される。
【００３４】
前記照明装置回路はさらに、電圧変換器（降圧コンバータ）１２０を含む。この電圧変換器１２０は、図中にも示されているように、前記駆動装置５０の動作に関する機能を果たす、前記制御装置の構成要素によって実現することができる。前記駆動装置５０の動作に関する機能はたとえば、駆動制御部の論理回路素子への電圧供給である。その代わりに択一的に、前記照明装置回路の電圧変換器は、もっぱら前記照明装置のための電流のみを生成する個別部品として実現することができる。前記電圧変換器１２０に前記電流供給入力端２０から給電するために、該電圧変換器１２０は該電流供給入力端２０に接続されており、かつ、該電圧変換器１２０は、照明部品９０を接続して動作させるために照明部品接続端子８０に接続されている。
【００３５】
上述の実施形態に代わる択一的な実施形態では、前記電流検出回路は前記電圧変換器１２０の消費電流に基づいて、前記照明部品接続端子へ供給される電流を推定するため、該電流検出回路は該電圧変換器１２０に前置接続される。
【００３６】
前記変換器１２０と前記照明部品接続端子８０との間に遮断器を設けることができる。検出された電流値が公称領域外にある場合、前記照明部品接続端子８０への電流供給を遮断するよう、上述のような変換器１２０は評価回路（たとえばコンパレータ）によって駆動制御される。
【００３７】
別の択一的な実施形態では、とりわけ、前記変換器１２０の出力段を成すセンサＦＥＴの形態で前記電流検出回路１００が構成されている場合、または、前記照明部品接続端子８０にて出力される電流強度を表す信号を該変換器の端子が出力する場合、該電流検出回路１００は該変換器１２０に組み込まれる。
【００３８】
評価回路１３０もまた、駆動装置５０の動作に関する機能も果たす、前記制御装置の構成要素によって実現することができ、たとえば、検出された電流強度を表す信号と公称電流範囲（または公称電流領域）とを比較するコンパレータ（比較器）を有するマイクロプロセッサとすることができる。前記コンパレータは場合によっては警報信号を出力し、および／または、遮断器を作動させる。前記警報信号は音響的および／または視覚的に実現することができ、とりわけ、駆動装置５０の動作に関する機能（速度、パワー、移動距離等）の表示も行う表示部品を用いて視覚的に表示することができる。
【図１】
2013536124.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月19日(2013.3.19)
【手続補正１】
【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】
電動自転車の電気的駆動装置を制御するための制御装置であって、
前記制御装置（１０）は、前記電動自転車の蓄電池（３０）に接続されるように構成された電流供給入力端（２０）と、前記電気的駆動装置に接続されるために構成された駆動制御出力端（４０）とを備えている、制御装置において、
前記制御装置（１０）はさらに、照明部品接続端子（８０）と照明装置監視部とを備えた照明装置回路（７０）を含み、
前記照明装置監視部は、前記照明部品接続端子（８０）にて出力された電流を直接的または間接的に求めるように構成された電流検出回路（１００）を含み、
求められた前記電流が公称電流範囲外にある場合、前記照明装置監視部は警報信号を生成するように構成されている
ことを特徴とする、制御装置。
【請求項２】
前記照明装置回路（７０）は前記制御装置（１０）の電流供給入力端（２０）に接続されており、該電流供給入力端（２０）によって該照明装置回路（７０）へ電流が供給され、
前記電流検出回路（１００）はシャント抵抗を含み、前記電流検出回路（１００）は、前記シャント抵抗にて降下した電圧に基づいて、出力された前記電流を求めるように構成されているか、
または、
前記電流検出回路（１００）は、電流を出力するために前記照明部品接続端子に接続されたセンサＦＥＴを含み、該電流検出回路（１００）は、該センサＦＥＴの感応端子の電位に基づいて、出力された前記電流を求めるように構成されているか、
または、
前記照明装置回路（７０）は、前記電流供給入力端に接続された電圧変換器（１２０）を含み、前記電流検出回路（１００）は該電圧変換器（１２０）の制御回路のタップによって実現され、該タップにおいて存在する信号の電位またはデューティ比が、前記照明部品接続端子（８０）にて出力される電流の強度とともに上昇または下降するか、
または、
前記電流検出回路（１００）は、前記照明部品接続端子に給電するカレントミラーによって実現され、該カレントミラーの複製された電流、または、該電流に等価の動作パラメータが、前記照明部品接続端子（８０）にて出力される電流を表す、
請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記照明装置回路（７０）が前記電圧変換器（１２０）を含む場合、前記電圧変換器（１２０）は降圧コンバータである、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置はさらに指示出力端も含み、
前記制御装置（１０）によって前記指示出力端にて、前記電気的駆動装置に関する指示データが出力され、
前記指示出力端はさらに、前記警報信号を出力するようにも構成されており、
前記制御装置は、前記電気的駆動装置に関する前記指示データと前記警報信号とを、１つの共通の指示信号として生成するように構成されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載の制御装置。
【請求項５】
前記公称電流範囲は、前記照明部品接続端子（８０）における遮断を検出するために、上方が開放されており、
前記公称電流範囲は、前記照明部品接続端子（８０）における短絡を検出するために、上方が開放されており、
前記公称電流範囲は、前記照明部品接続端子（８０）における遮断および短絡を検出するために、閉じられた範囲とされている、
請求項１から４までのいずれか１項記載の制御装置。
【請求項６】
前記照明部品接続端子（８０）は尾灯コンタクトおよび前照灯コンタクトを含み、
前記尾灯コンタクトおよび前照灯コンタクトは双方とも、前記照明装置回路（７０）によって給電される、
請求項１から５までのいずれか１項記載の制御装置。
【請求項７】
前記尾灯コンタクトおよび前照灯コンタクトは双方とも、前記照明装置回路（７０）の同じ出力段によって給電される、
請求項６記載の制御装置。
【請求項８】
電動自転車の電気的負荷への給電方法であって、
前記電動自転車の蓄電池によって電力をカバーする制御装置（１０）によって、前記電気的負荷のうち１つの電気的負荷としての、前記電動自転車の電気的駆動装置に給電する、電動自転車の電気的負荷への給電方法において、
前記電気的負荷のうち別の電気的負荷として、前記電動自転車の照明装置へ、前記制御装置（１０）の照明装置回路（７０）によって電流を供給し、
前記制御装置の照明装置監視部が、前記制御装置から前記照明装置回路（７０）へ供給される電流を検出することにより、動作を監視し、
前記電流を、前記照明装置回路（７０）の電流検出回路（１００）によって検出し、
前記電流検出回路は前記制御装置によって構成される
ことを特徴とする、電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【請求項９】
前記電流検出回路（１００）のシャント抵抗において降下する電圧を検出することによって、
または、
前記照明装置に給電するための、前記照明装置回路（７０）のセンサＦＥＴの感応端子が有する電位を検出することによって、
または、
集積スイッチモジュールのカレントミラーの電流または電圧を介して、
または、
前記照明装置に供給される電圧に前記蓄電池の電圧を変換する電圧変換器の制御量であるデューティ比または電圧を検出することによって、
前記電流を検出する、
請求項８記載の電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【請求項１０】
前記監視は、
典型的には前記照明装置の動作に不具合が生じているときに生じる電流強度を表す公称電流範囲と、前記電流との比較
を含み、
前記比較は、前記制御装置（１０）の前記照明装置監視部によって実施される、
請求項８または９記載の電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【請求項１１】
さらに、前記電気的駆動装置に関する指示データを前記制御装置（１０）によって生成し、
前記監視により、動作に不具合が生じていることが検出された場合、警報信号を生成し、
前記制御装置（１０）は前記指示データと前記警報信号とを、１つの共通の指示信号として出力する、
請求項８から１０までのいずれか１項記載の電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【請求項１２】
前記制御装置（１０）によって、前記照明装置としての、前記電動自転車の尾灯と前照灯とに給電する、
請求項８から１１までのいずれか１項記載の電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【請求項１３】
前記制御装置の前記照明装置回路（７０）の同じ出力段によって、前記照明装置としての、前記電動自転車の尾灯と前照灯とに給電する、
請求項１２に記載の電動自転車の電気的負荷への給電方法。
【国際調査報告】
2013536124.tif 000004
2013536124.tif 000005
2013536124.tif 000006
2013536124.tif 000007