(57)【要約】【課題】自転車用発電装置において、発光ダイオードに接続しても発光ダイオードの出力を低速域と中高速域との両方で改善できるようにする。【解決手段】ハブダイナモ１０は、発光ダイオード６１ａ，６１ｂを有するヘッドライト１４に接続可能な装置であって、発電部１９と、制御部５０とを備えている。発電部は、自転車の走行に応じて回転する回転子と、回転子の回転により巻数が異なる複数の出力状態で出力可能なコイル４４を含む固定子とを有している。制御部は、発電部の回転状態に応じて発電部の複数の出力状態を切換制御して出力するものである。【選択図】図３
2008110643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードを有する照明装置に接続可能な自転車用発電装置であって、
前記自転車の走行に応じて回転する回転子と、前記回転子の回転により巻数が異なる複数の出力状態で出力可能なコイルを含む固定子とを有する発電部と、
前記発電部の回転状態に応じて前記発電部の複数の出力状態を切換制御して出力する制御部と、
を備えた自転車用発電装置。
【請求項２】
前記コイルは、第１コイルと前記第１コイルに接続された第２コイルとを有する、請求項１に記載の自転車用発電装置。
【請求項３】
前記第２コイルは、前記第１コイルと直列接続されている、請求項２に記載の自転車用発電装置。
【請求項４】
前記第２コイルは、前記第１コイルと巻数が異なる、請求項２又は３に記載の自転車用発電装置。
【請求項５】
前記第１コイルと第２コイルとに各別に接続された第１及び第２スイッチと、
前記発電部の回転状態を検出する回転状態検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記回転状態検出部で検出された回転状態に応じて前記第１及び第２スイッチのいずれかひとつをオンする、請求項２から４のいずれか１項に記載の自転車用発電装置。
【請求項６】
前記コイルは、固定端子と、巻数を可変させる可変端子とを有し、
前記制御部は、前記回転子の回転状態に応じて、前記コイルの前記可変端子を制御して、前記複数の出力状態を切換制御して出力する、請求項１に記載の自転車用発電装置。
【請求項７】
前記回転状態は、前記回転子の回転速度である、請求項１から６のいずれか１項に記載の自転車用発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置、特に、発光ダイオードを有する照明装置に接続可能な自転車用発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車のヘッドライトやテールランプ等の自転車用照明装置において、球切れのトラブル等を軽減するために、発光ダイオードを用いたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。従来の照明装置では、車輪中に配置されたハブダイナモで発電された電力により発光ダイオードが点灯される。発光ダイオードは、２つ設けられており、相互に逆方向となるように並列接続されている。これにより、ハブダイナモから出力された交流電力を整流することなく用いることができる。
【０００３】
ハブダイナモは、ハブ軸に設けられたコイルを有する固定子と、ハブシェルに固定され磁石を有する回転子とを有する発電部を有している。この固定子のコイルの両端に自転車の速度（ハブシェルの回転数）に応じた電圧を有する交流電力が生じ、それが照明装置に供給される。
【特許文献１】特開２００５−３２９７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハブダイナモを電源として発光ダイオードを光源として用いると、電球に比べて非常に低い出力しか得られない。この原因は電球と発光ダイオードの負荷としての特性の違いに起因していると考えられる。電球のような抵抗負荷の場合は、一般に、オームの法則に従って電球を流れる電流は電圧に比例する。しかし、発光ダイオード負荷の場合は、２〜４ボルト程度の電圧で電流が急激に流れ出す。負荷の違いによる電流−電圧特性の違いにより、電球に比べて発光ダイオードは、ハブダイナモを電源とすると低い出力しか得られない。
【０００５】
抵抗負荷である電球を光源とする場合は、コイルの巻数を抵抗負荷に合わせて設定することにより、発電部の回転状態に対して理想に近い出力を得ることができる。したがって、これを応用して発光ダイオードの特性に合わせてコイルの巻数を設定することが考えられる。しかし、このようにコイルの巻数を設定しても、発光ダイオードの場合、発電部の低回転時の出力と中高速回転時の出力との両方が満足することができない。たとえば、低速時の出力を重視した巻数に設定すると中高速時の出力が減少し、高速時の出力を重視した巻数に設定すると低速時の出力が減少する。
【０００６】
本発明の課題は、自転車用発電装置において、発光ダイオードに接続しても発光ダイオードの出力を低速域と中高速域との両方で改善できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明１に係る自転車用発電装置は、発光ダイオードを有する照明装置に接続可能な装置であって、発電部と、制御部とを備えている。発電部は、自転車の走行に応じて回転する回転子と、回転子の回転により巻数が異なる複数の出力状態で出力可能なコイルを含む固定子とを有している。制御部は、発電部の回転状態に応じて発電部の複数の出力状態を切換制御して出力するものである。
【０００８】
この発電装置では、発電部の回転子が回転すると、発電部の回転状態に応じてコイルの巻数が異なる複数の出力状態のいずれかに制御部が切り換え、切り換わった出力状態で電力が出力される。ここでは、複数の出力状態を切り換えできるので、発電部の回転状態と発光ダイオードの出力特性とに合わせて最適な巻数の出力状態を選択できる。このため、発光ダイオードに接続しても発光ダイオードの出力を低速域と中高速域との両方で改善できるようになる。
【０００９】
発明２に係る自転車用発電装置は、発明１に記載の装置において、コイルは、第１コイルと第１コイルに接続された第２コイルとを有する。この場合には、第１コイルと第２コイルとにより巻数が異なる２つの出漁状態を簡単に得ることができる。たとえば、２つのコイルを直列接続すれば、いずれかひとつのコイルの巻数と２つのコイルを合わせた巻数との２つの出力状態を得ることができ、２つのコイルを並列接続すれば、２つのコイルの巻数に応じた出力状態を得ることができる。
【００１０】
発明３に係る自転車用発電装置は、発明２に記載の装置において、第２コイルは、第１コイルと直列接続されている。この場合には、いずれかひとつのコイルの巻数と２つのコイルを合わせた巻数との２つの出力状態を得ることができる。このため、２つのコイルを並列接続する場合に比べてコイルの総巻き数を減らすことができる。
【００１１】
発明４に係る自転車用発電装置は、発明２又は３に記載の装置において、第２コイルは、第１コイルと巻数が異なる。この場合には、回転状態に応じた発光ダイオードの出力に対して最適な巻数を２つのコイルで設定できる。
【００１２】
発明５に係る自転車用発電装置は、発明２から４のいずれかに記載の装置において、第１コイルと第２コイルとに各別に接続された第１及び第２スイッチと、発電部の回転状態を検出する回転状態検出部と、をさらに備え、制御部は、回転状態検出部で検出された回転状態に応じて第１及び第２スイッチのいずれかひとつをオンする。この場合には、検出された回転状態に応じて２つのコイルが切り換わるので、リアルタイムに出力の改善を行える。
【００１３】
発明６に係る自転車用発電装置は、発明１に記載の装置において、コイルは、固定端子と、巻数を可変させる可変端子とを有し、制御部は、回転子の回転状態に応じて、コイルの可変端子を制御して、複数の出力状態を切換制御して出力する。この場合には、可変端子を制御することにより、発光ダイオードの出力特性に合わせて最適な出力状態を選択できる。
【００１４】
発明７に係る自転車用発電装置は、発明１から６のいずれかに記載の装置において、回転状態は、回転子の回転速度である。この場合には、回転子の回転速度に応じて出力状態を切り換えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コイルの複数の出力状態を切り換えできるので、発電部の回転状態と発光ダイオードの出力特性とに合わせて最適な巻数の出力状態を選択できる。このため、発光ダイオードに接続しても発光ダイオードの出力を低速域と中高速域との両方で改善できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１において、本発明の第１実施形態を採用した自転車１０１は、フロントフォーク１０２ａを有するフレーム１０２と、ハンドル１０４と、チェーンやペダル等から成る駆動部１０５と、スポーク９９を有する前輪（車輪）１０６と、後輪１０７とを備えている。この自転車１０１の前輪１０６に内部に交流出力の発電部１９（図２）を有するハブダイナモ（自転車用発電装置の一例）１０が組み込まれ、発電した電力が電源線１３を介してヘッドランプ（照明装置の一例）１４に供給されている。
【００１７】
本発明の第１実施形態によるハブダイナモ１０は、図２に示すように、自転車の前輪１０６とともに、フロントフォーク１０２ａの先端に装着されるものである。このハブダイナモ１０は、フロントフォーク１０２ａに両端部が固定されたハブ軸１２と、ハブ軸１２の外周側に配置され１対の軸受１６，１７によってハブ軸１２に回転自在に支持されたハブシェル１８と、ハブ軸１２とハブシェル１８との間に配置された発電部１９と、発電部１９を制御するための制御ユニット２０と、発電部１９で発生した電力を外部のたとえばヘッドランプ１４に供給するためのコネクタ２２とを備えている。このコネクタ２２に電源線１３が接続されている。
【００１８】
ハブ軸１２の外周面には、両端に形成された第１雄ねじ部１２ａ，１２ｂと、第１雄ねじ部１２ａ，１２ｂの間に形成され第１雄ねじ部１２ａ，１２ｂより大径の第２雄ねじ部１２ｃが形成されている。また、発電部１９の装着部分から第１雄ねじ部１２ｂの端部にかけて、ハブ軸１２の外周面には、発電部１９と制御ユニット２０とコネクタ２２とを接続する内部配線３０を通すための配線挿通溝１２ｄが形成されている。ハブ軸１２は、第１雄ねじ部１２ａ，１２ｂに螺合する固定ナット２４，２５によりフロントフォーク１０２ａに回転不能に固定される。
【００１９】
ハブシェル１８は、段付き筒状のケース本体３１と、ケース本体３１の右端にねじ込み固定された蓋部材３２とを有している。ケース本体３１は、ハブ軸１２の軸方向に延びて形成された金属製の部材であり、軸方向の一端側（図２右側）に、他端部に比較して外周側に膨らんだ膨出部３１ａを有している。ケース本体３１の両端には、１対のハブフランジ３３，３４が設けられている。１対のハブフランジ３３，３４はケース本体３１の軸方向両端部の外周面に一体形成されており、これらのハブフランジ３３，３４には、それぞれスポーク９９の内側端部を装着するための複数の装着孔３３ａ，３４ａが円周方向に等角度間隔で形成されている。ハブシェル１８は、ハブ軸１２の第１雄ねじ部１２ａ，１２ｂにそれぞれ螺合する軸受１６，１７の内輪である玉押し１６ａ，１７ａによりハブ軸１２に固定されている。これらの玉押し１６ａ，１７ａは、ロックナット３５，３６により位置決めされロックされている。右側のロックナット３６は、玉押し１７ａをロックするとともにコネクタ２２をハブ軸１２に固定している。
【００２０】
発電部１９は、クローポール形の発電機であり、ハブシェル１８の内周面に固定された永久磁石からなる回転子４１と、回転子４１の内周部に対向して配置されハブ軸１２に固定された固定子４２とを有している。回転子４１は、ハブシェル１８のケース本体３１の膨出部３１ａ内面に固定されており、円周方向に等間隔に分割された、たとえば４個の永久磁石から構成される。この回転子４１の４個の永久磁石は、等間隔で交互にＮ極とＳ極とに着磁されており、それぞれが後述する第１及び第２ヨーク４６ａ，４６ｂの外周部と対向している。
【００２１】
固定子４２は、回転子４１の回転により巻数が異なる複数（たとえば、２つ）の出力状態で出力可能なリング状のコイル４４を有している。コイル４４は、リング状の第１コイル４４ａと第１コイル４４ａに直列接続された第２コイル４４ｂとを有している。第１コイルの巻数は、たとえば２００であり、第２コイル４４ｂの巻数は、たとえば３５０である。したがって、コイル４４の全体としての巻数は５５０である。第１及び第２コイル４４ａ，４４ｂには、周囲を囲むように第１及び第２ヨーク４６ａ，４６ａが設けられている。そして、これらのコイル４４ａ，４４ｂ及びヨーク４６ａ，４６ｂは、第２雄ねじ部１２ｃに螺合する１対の装着ナット４８ａ，４８ｂにより挟まれるようにしてハブ軸１２に回転不能に固定され、かつ軸方向において膨出部３１ａ内に収納されるような位置関係に位置決めされている。なお、制御ユニット２０も１対の装着ナット４８ａ，４８ｂに挟まれるようにして固定されている。
【００２２】
第１及び第２コイル４４ａ，４４ｂは第１及び第２ボビン４９ａ，４９ｂにそれぞれ巻かれている。第１及び第２ボビン４９ａ，４９ｂは、外周に第１及び第２コイル４４ａ，４４ｂが巻かれた筒部と筒部の両端に形成された１対のフランジ部とを有する鍔付き筒状の部材である。第１コイル４４ａの第１端はハブ軸１２に電気的に接続され、第１コイル４４ａの第２端は、内部配線３０を介して第２コイル４４ｂの第１端と制御ユニット２０とに電気的に接続されている。第２コイル４４の第２端は、内部配線３０を介して制御ユニット２０に電気的に接続されている。
【００２３】
第１及び第２ヨーク４６ａ，４６ｂは、対向して配置されかつ周方向に間隔を隔てて配置された複数組（たとえば１４組）の積層ヨークを有する積層クローポール型のものである。
【００２４】
制御ユニット２０は、ハブ軸１２に回転不能に装着された、たとえば座金状の回路基板２１に設けられている。制御ユニット２０は、図３に示すように、発電部１９の回転状態に応じて発電部１９の複数の出力状態を切換制御して出力する制御部５０と、第１コイル４４ａと第２コイル４４ｂとに各別に接続された第１及び第２スイッチ５１，５２と、発電部１９の回転状態を検出する回転状態検出部５３と、制御部５０に直流の定電圧を供給する回路電源部５４と、を有している。
【００２５】
制御部５０は、たとえば、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭや入出力Ｉ／Ｆを有するマイクロコンピュータを有し、回転状態検出部５３で検出された発電部１９の回転状態に応じて第１及び第２スイッチ５１，５２をオンオフすることにより発電部１９の出力状態を切り換える。
【００２６】
第１スイッチ５１は、第１コイル４４ａの第２端に接続されており、第１コイル４４ａをオンオフするためのスイッチである。第２スイッチ５２は、第２コイル４４ｂの第２端に接続されており、第２コイル４４ｂをオンオフするためのスイッチである。これらのスイッチ５１，５２は、前述したように制御部５０によりオンオフ制御される。第１及び第２スイッチ５１，５２の出力は一括して内部配線３０を介してコネクタ２２に接続されている。
【００２７】
回転状態検出部５３は、第２スイッチ５２と第２コイル４４ｂの第２端との間に接続され、発電部１９の出力から発電部１９の回転子４１の１回転当たり、たとえば１４個のパルス信号を生成して制御部５０に出力する。制御部５０に所定タイミングでパルス信号を取り込み、回転子４１の回転速度Ｖ（ｒｐｍ）を算出する。
【００２８】
回路電源部５４は、第２スイッチ５２と第２コイル４４ｂの第２端との間に接続され、発電部１９の出力を直流に整流し、かつ、たとえば３〜５ボルト程度の所定の直流電圧に定電圧化して制御部５０に供給する。
【００２９】
自転車用照明装置であるヘッドランプ１４は、図１に示すように、フロントフォーク１０２ａに設けられたランプスティ１０２ｂに固定されている。ヘッドランプ１４は、前部にレンズ１５ａを有し、ランプスティ０２ｂに固定されるランプケース１５を備えている。
【００３０】
ランプケース１５の内部には、図３に示すように、照度制御部６０と、照度制御部６０によりオンオフ制御される光源としての第１及び第２発光ダイオード６１ａ，６１ｂとが設けられている。照度制御部６０は、第１及び第２発光ダイオード６１ａ，６１ｂを一括してオンオフする。照度制御部６０は、第１及び第２スイッチ５１，５２と第１及び第２発光ダイオード６１ａ，６１ｂとの間に配置され、周囲が明るいたとえば昼間のような明状態のとき第１及び第２発光ダイオード６１ａ，６１ｂをオフし、周囲が暗いたとえば夜間のような暗状態のとき第１及び第２発光ダイオード６１ａ，６１ｂをオンする。
【００３１】
第１及び第２発光ダイオード６１ａ，６１ｂは、たとえば、３Ｗ，７００ｍＡ程度の高輝度型の白色発光するものである。第１及び第２発光ダイオード６１ａ，６１ｂは、極性が異なるように並列接続されている。すなわち、第１発光ダイオード６１ａのアノードが第２発光ダイオード６１ｂのカソードに接続され、第２発光ダイオード６１ａのカソードが第２発光ダイオード６１ｂのアノードに接続されており、第１及び第２発光ダイオード６１ａ，６１ｂが相互に逆方向となるように配置されている（以降、この配置を双方向接続という）。これにより、発電部１９からの交流出力を直流に整流することなく用いることができる。
【００３２】
＜変形例の構成＞
なお、変形例として、図５に示すように、たとえば制御ユニット１２０にダイオードブリッジによる全波整流回路５５を設け、整流した電力でヘッドライト１１４の発光ダイオード６１をオンオフしてもよい。この場合の構成を図５に示す。図５において、第１及び第２スイッチ５１，５２の出力は一括して全波整流回路５５に接続されている。そして全波整流回路５５の出力がコネクタ２２に接続されている。このような変形例の構成では、ヘッドライト１４の光源としての発光ダイオード６１は１つでよい。このため、ヘッドライトの構成が簡素になる。
【００３３】
ここで、ダイオードブリッジによる全波整流回路５５を用いて整流した変形例の場合、全波整流回路５５の各ダイオードにより電圧降下が生じて低速時のロスが大きくなるが、全波整流回路５５を用いない第１実施形態では、全波整流回路５５によるロスが生じなくなり、全波整流回路を使用する場合に比べて低速時の出力が高くなり発光ダイオード６１ａ，６１ｂが明るくなる。
【００３４】
ここで、全波整流回路５５を用いた場合と、発光ダイオードを双方向接続した場合とで、コイルの巻数を変化させたときの発光ダイオードの出力（Ｗ）と回転子４１の回転数（ｒｐｍ）との関係を説明する。図８に、双方向接続した場合の関係を示し、図９に全波整流回路を用いた場合の関係を示す。
【００３５】
図８及び図９では、一点鎖線で示した曲線は、コイルの巻数が４６０巻の場合の発光ダイオードの出力と回転数との関係を示す出力曲線である。それから順に粗破線、実線、細破線、二点鎖線で示した曲線は、コイルの巻数を４３０巻，４００巻，３４５巻，３００巻と変化させた場合の出力曲線である。図８及び図９から明らかなように、たとえば６０ｒｐｍ程度未満の低速域では、コイルの巻数を多くして可及的に高い電圧の与えるのが好ましいことがわかる。また、それを超えた中高速域では、コイルの巻数を少なくして可及的に大きな電流を与えるのが好ましいことがわかる。さらに、図８の双方向接続した場合に比べて図９の全波整流回路を使用した場合は低速時の出力が小さくなることがわかる。これは前述したように全波整流回路でのロスによるものである。しかし、中低速域では出力の変化はあまり見られない。したがって、巻数の変化により出力曲線が交差する回転数があることがわかる。そこで、本発明の第１実施形態では、コイルの巻数が異なる複数の出力状態を実現できるようにし、交差する回転速度Ｖｒ（たとえば、５０〜６０ｒｐｍ）付近で出力状態を制御部５０によって切り換えることに発光ダイオードの出力を改善している。
【００３６】
＜制御部の動作＞
次に、制御部５０の切換制御動作について、図４に示す制御フローチャートに基づいて説明する。
【００３７】
自転車１０１が走行して制御部５０に電源が投入されると、ステップＳ１で初期設定がなされる。ステップＳ１では、切換用の回転速度Ｖｒ等のデータがセットされる。ステップＳ２では、回転状態検出部５３から出力された回転状態を示すパルス信号のデータから回転子４１の回転速度Ｖを算出する。ステップＳ３では、速度Ｖが、速度Ｖｒ、すなわち低速域と中高速域とで出力曲線が交差する付近の速度未満か否かを判断する。
【００３８】
速度Ｖが速度Ｖｒ未満の場合、ステップＳ３からステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、第２スイッチ５２をオンし、第１スイッチ５１をオフし、ステップＳ２に戻る。これにより、コイル４４の巻数が５５０となり、可及的に高い電圧の交流電力が発電部１９から出力される。速度Ｖが速度Ｖｒ以上の場合、ステップＳ３からステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、第１スイッチ５１をオンし、第２スイッチ５１をオフしてステップＳ２に戻る。これにより、コイル４４の巻数が第１コイル４４ａの巻数が２００巻になり、可及的に大きな電流が発電部１９から出力される。
【００３９】
このように、第１実施形態では、たとえば、第１コイル４４ａの巻数を２００巻にし、第２コイル４４ｂの巻数を３５０巻にし、コイル４４全体の巻数を５５０巻にした。そして、制御部５０で、たとえば５０〜６０ｒｐｍ程度までの低速走行時には第２スイッチ５２をオンして多い巻数（たとえば第１及び第２コイル４４ａ，４４ｂの巻数の和である５５０巻）で可及的に発電電圧を高くし、それ以上の中高速走行時には、第１スイッチ５１をオンして少ない巻数（たとえば、第１コイル４４ａの巻数である２００巻）で可及的に発電電流を大きくする。この場合の出力曲線を図１０に示す。図１０では、実線で第１実施形態の出力曲線を示し、粗破線で全波整流回路５５を用いた変形例の出力曲線を示している。
【００４０】
なお、全波整流回路５５を用いる場合、前述したように発光ダイオード６１は一つでよい。また、比較のために、従来のハブダイナモ（たとえば、巻数が４６０巻のコイルを有するハブダイナモ）に１５Ω負荷の電球を接続した場合の出力曲線を一点鎖線で示し、従来のハブダイナモに双方向接続の発光ダイオードを接続した場合の出力曲線を二点鎖線で示し、従来のハブダイナモに全波整流回路を介して発光ダイオードを接続した場合の出力曲線を細破線で示す。
【００４１】
図１０から明らかなように、コイルの巻数を低速時と中高速時とで切り換えることにより、電球の出力と変わらないぐらいの大きな出力を得ることができる。また、従来のハブダイナモに発光ダイオードを接続した場合に比べて大幅に出力が向上したことがわかる。
【００４２】
＜第２実施形態＞
前記第１実施形態では、２つのコイルを直列接続してハブダイナモ１０が複数の出力状態を出力できるように構成したが、第２実施形態では、可変コイル（インダクタンス）を用いて複数の出力状態を出力できるようにする。
【００４３】
図６において、ハブダイナモ２１０の発電部２１９は、可変コイル２４４を有している。可変コイル２４４は、固定端子と可変端子とを有しており、可変端子をたとえばモータやソレノイドなどのアクチュエータを用いた可変端子駆動部２５１で駆動することにより可変コイル２４４の巻数を連続的又は段階的に変化させることができる。第２実施形態では、制御ユニット２２０は、可変コイル２４４の巻数を変化させる可変端子駆動部２５１を有している。可変端子駆動部２５１は制御部２５０により制御され、第１実施形態と同様に巻数を２００巻（Ｎ１）と５５０巻（Ｎ２）とに可変コイル２４４の巻数を切り換える。これにより、発電部２１９は、２つの出力状態で電力を出力する。制御ユニット２２０のその他の構成及びヘッドライト１４の構成は、第１実施形態と同様なため説明を省略する。
【００４４】
このような第２実施形態では、制御部２５０に電源が投入されると、ステップＳ１１で初期設定がなされる。ステップＳ１１では、切換用の回転速度Ｖｒ等のデータがセットされる。ステップＳ１２では、回転状態検出部５３から出力された回転状態を示すパルス信号のデータから回転子４１の回転速度Ｖを算出する。ステップＳ１３では、速度Ｖが、速度Ｖｒ、すなわち低速域と中高速域とで出力曲線が交差する付近の速度未満か否かを判断する。
【００４５】
速度Ｖが速度Ｖｒ未満の場合、ステップＳ１３からステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、可変端子駆動部２５１を駆動して可変コイル２４４の巻数をＮ２すなわち巻数５５０に設定してステップＳ１２に戻る。これにより、可及的に高い電圧の交流電力が発電部２１９から出力される。速度Ｖが速度Ｖｒ以上の場合、ステップＳ１３からステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、可変端子駆動部２５１を駆動して可変コイル２４４の巻数をＮ１すなわち巻数２００に設定してステップＳ１２に戻る。これにより、可及的に大きな電流が発電部２１９から出力される。
【００４６】
なお、可変コイル２４４を用いる場合は、回転速度Ｖに応じてさらに細かく制御してもよい。もちろん回転速度に応じて連続的に制御してもよい。また、巻数を自由に変更できるので、発光ダイオードの特性の相異に簡単に対応でき、発光ダイオードの出力特性に合わせて最適な出力状態を選択できる。
【００４７】
＜他の実施形態＞
（ａ）前記実施形態では、自転車用発電装置としてハブダイナモを例示したが、本発明はこれに限定されず、リムダイナモや車輪のスポークとフレームとの間に配置された発電装置や車輪のスポークの外側に配置された発電装置にも適用できる。
【００４８】
（ｂ）前記実施形態では、発電装置に接続可能な照明装置としてヘッドランプを例示したが、発光ダイオードを用いた自転車用表明装置であればどのような照明装置にも接続可能である。たとえば、自転車の位置を点滅して示すなどのポジションランプやテールランプにも接続できる。
【００４９】
（ｃ）前記実施形態では、速度Ｖｒで２００巻と５５０巻とに出力状態を切り換えたが、これらの数値は一例であり、発光ダイオードの出力特性により変化する。
【００５０】
（ｄ）前記実施形態では、発電部の出力状態が２段階に変化しているが、３段階以上に変化するようにしてもよい。
【００５１】
（ｅ）前記実施形態では、第１コイルと第２コイルとを直列接続しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば２つのコイルを並列接続した場合と単独で使用する場合とに切り換えるようにしてもよいし、直列接続と並列接続とを切り換えるようにしてもよい。
【００５２】
（ｆ）前記実施形態では、制御ユニット２０をハブシェル１８内に配置したが、ハブシェル外に配置してもよい。
【００５３】
（ｇ）前記実施形態では、２つのコイルを用いたが、たとえば５５０巻の一つのコイルの５５０巻部分と途中の２００巻部分とから出力を取り出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態を採用した自転車の側面図。
【図２】本発明の第１実施形態による自転車用発電装置であるハブダイナモを半截断面図。
【図３】その制御ブロック図。
【図４】その制御フローチャート。
【図５】第１実施形態の変形例の図３に相当する図。
【図６】第２実施形態の図３に相当する図。
【図７】第２実施形態の図４に相当する図。
【図８】発光ダイオードを双方向接続した場合のコイルの巻数を変化させたときの発光ダイオードの出力と回転子の回転数との関係を示すグラフ。
【図９】整流回路を用いた場合の図８に相当するグラフ。
【図１０】本発明による発光ダイオードの縮力曲線を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５５】
１０，２１０  ハブダイナモ（自転車用発電装置の一例）
１４，１１４  ヘッドライト（照明装置の一例）
１９，２１９  発電部
４１  回転子
４２  固定子
４４  コイル
４４ａ  第１コイル
４４ｂ  第２コイル
５０  制御部
５１  第１スイッチ
５２  第２スイッチ
５３  回転状態検出部
６１  発光ダイオード
６１ａ，６１ｂ  第１及び第２発光ダイオード
２４４  可変コイル（可変端子と固定端子とを有するコイルの一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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