JP5268479B2 - 電動補助自転車 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電手段の電力により電動機を回転させることで、自転車の推進力となる人力の踏力を補助する電動補助自転車に関し、特に、特定の条件下で電動機を回生動作させ、この回生動作により発生する電力で蓄電手段を充電することができる電動補助自転車に関する。

蓄電手段（二次電池など）でモータ（電動機）を回転させることにより、自転車の走行を行う際に必要となる、乗車者の踏力を補助して乗車者の負担を低減する、電動補助自転車が一般に知られている。こうした電動補助自転車は、特に上り坂や走り始めなどの、大きな踏力（人力による駆動力）が必要となるときに、電動機を駆動してその回転駆動力を踏力に付加することで、乗車者が感じる負担を小さくできる。

こうした電動補助自転車において、ブレーキ操作による制動時や下り坂走行時などの、モータによる人力の補助を行う必要がないときに、モータを発電機として使用する回生動作を行い、この回生動作によって発生する電力をモータの電源であるバッテリーに充電する（回生充電する）ことが行われている。この回生充電を行うことにより、一度の充電サイクル（一度バッテリーを満充電してから再び満充電を行う必要が生じるまでの期間）を延長して、一度の充電サイクルにおける走行距離を伸ばすことができる。

この種の回生動作を採用した電動補助自転車の例として、特許文献１には、バッテリー残量の検出センサやブレーキの操作量を検出するセンサを設け、バッテリーの残量が少ないときや急ブレーキ時（ブレーキの操作量が大きいとき）には回生動作によって得られる電力が大きくなるよう制御して、効率的な回生充電が行われるよう構成された電動補助自転車が記載されている。

このような電動補助自転車には、電動機を回転駆動させるための電源として二次電池であるバッテリーが搭載されているので、このバッテリーを電動補助自転車の照明手段（前照灯や尾灯、その他の灯火）を点灯するための電源としても使用する場合が多い。

二次電池を前照灯などの照明手段の電源として使用すると、車輪に摺接して車輪の回転力を利用して電力を発生するダイナモ（発電機）を前照灯の電源として使用した場合に比べて、電動補助自転車の乗車者に負担を感じさせずに（点灯のために乗車者の体力を余計に消耗させずに）前照灯を点灯させることができる。また、ダイナモを電源とした場合では、車両の走行速さに応じて前照灯の明るさが変化してしまうが、バッテリーを電源とした場合には、前照灯の明るさを走行速さに関わらず一定に保つことができる。

ところで、電動補助自転車においては、バッテリーは主に電動機を駆動させるために使用されるが、電動機の駆動には大きな電力が消費されるため、駆動を継続するにつれバッテリー内に蓄えられた化学エネルギーが電気エネルギー（電力量）に変換されて消費され、次第に電池残量（蓄えられた化学エネルギーや電気エネルギー）が減ってゆく。すると、バッテリーが発生させることのできる電力は、やがて電動機を効果的に駆動するために必要な電力を下回ってしまい、それ以降に電動機の駆動を継続しようとすると、バッテリーを過放電することとなって、バッテリーの寿命を縮めることになってしまう。

このため、電池残量が減ってくると電動機の駆動を停止してバッテリーの過放電を防ぐことが行われているが、バッテリーを電気回路全体から電気的に切り離すことで電動機の駆動を停止するように構成すると、前照灯の電源が回路から切り離されてしまうことになるので、電動機の駆動停止と同時に前照灯の点灯までもが停止（消灯）されてしまう。

しかし、前照灯は電動機ほど電力を消費しないので、必ずしも電動機の駆動停止と同時に消灯する必要はない。また、電動機の駆動停止と同時に消灯する構成では、乗車者にしてみれば走行中に突然前照灯が消えることになり、夜間の走行時などには危険である。

この問題に対処するものとして、特許文献２に開示された電動補助自転車がある。この電動補助自転車においては、モータ（電動機）の駆動とランプ（前照灯）の点灯とを互いに独立した回路で行うことで、モータの駆動をやめてもランプを点灯することができるようにし、さらにモータの駆動をやめるときの電源電圧とランプを消灯するときの電源電圧とに差をつけて、ランプを消灯するときの電源電圧の方を低くしておくことで、モータの駆動が停止された後にも、少しの間はランプを点灯することができるようにしている。
特開２００３−２０４６０２号公報 特許３３０６２９９号公報

しかしながら、上記のような特許文献２に記載の電動補助自転車では、バッテリーの電池残量が少なくなってからは長時間にわたって前照灯を点灯し続けることができないという問題がある。以下、この問題について詳しく解説する。

前照灯は電動機ほどには電力を消費しないといえども、点灯し続けているとやはり電力を消費し続けるので、電動機の駆動を停止していても、前照灯が点灯したままであればバッテリーの電池残量は低下していく。

特許文献２に記載の電動補助自転車では、図９（ａ）に示すように、電源電圧が極端に低くなるとランプ（前照灯）を消灯するようにしているので、電動機の駆動が停止された後、前照灯が点灯され続けていると、やがて電池残量が低下して電源電圧が降下し、前照灯も消灯されてしまう。つまり、特許文献２に記載の電動補助自転車では、モータの駆動が停止された後にランプを点灯していられるのは少しの間だけであり、電池残量が少ないまま走行し続けていると、やがて前照灯が消灯されてしまうことは避けられない。

また、図９（ｂ）に示すように、電源電圧が低くなっても前照灯を消灯せず、点灯させ続けたままにすると、前照灯はもう少し長く点灯状態を維持できる。しかしながら、バッテリーの出力電圧が、前照灯が本来必要とする電圧を下回っていると、前照灯は暗くぼんやりとしか点灯できず、しかもやはりこの場合においても前照灯は電力を消費し続けるので、バッテリーの出力できる電圧が０Ｖ近くにまで低下してしまう（時点ｔ_Ｘに達する）と、もはや点灯状態を維持することはできなくなる（実際には０Ｖまで減少するまでもなく、より早い段階で点灯状態を維持できなくなる）。なお、このような方法を採用すると、バッテリーや前照灯を定格外の使い方で使用することになるため、バッテリーや前照灯にも負担をかけ、これらの寿命を縮めてしまうことになる。

よって、電池残量が少ない状態で長距離を電動補助自転車で走行しなければならないときには、従来の電動補助自転車では前照灯を点灯させ続けることができず、夜間には非常に危険なことになる。

また、回生充電を利用して前照灯の点灯時間を伸ばすにしても、従来のやり方では、回生充電が行われるのはブレーキ時、惰性走行時、下り坂走行時などに限られ、平坦な道を人力でペダルを漕いで走行する際には回生充電は行われないため、平坦な道を長時間走行し続ける場合には、やはり前照灯の点灯を継続することができない。

本発明は、このような問題に鑑み、二次電池（を含む蓄電手段）の残量が少ない状態でも、前照灯などの照明手段を点灯させ続けることが可能な電動補助自転車を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る発明は、電動機の駆動力によって人力による駆動力を補助しながら走行可能な電動補助自転車であって、蓄電手段を電源として駆動する電動機と、前記蓄電手段を電源として点灯可能な照明手段と、前記照明手段の点灯又は消灯を設定する照明設定手段と、前記蓄電手段の残存容量を検出する残存容量検出手段と、前記電動機及び前記照明手段の動作を制御する動作制御手段と、を有し、前記動作制御手段は、前記残存容量検出手段の検出する前記蓄電手段の残存容量が、予め定めた補助駆動中止値以下であるとき、前記電動機の駆動動作を中止し、前記残存容量検出手段の検出する前記蓄電手段の残存容量が、前記補助駆動中止値以下の、予め定めた点灯回生開始値以下であり、かつ前記照明設定手段が点灯側に設定されているときは、前記電動機の回生制御を行ってブレーキ操作時の回生発電とは異なる点灯回生発電を行い、前記点灯回生発電によって発生する電力により前記照明手段を点灯させ、点灯回生発電の際に動作制御手段の行う電動機の回生制御が、残存容量が減少して点灯開始値に達した状態では、最初は、照明手段を点灯させるために必要な分よりも小さな回生発電量を発生させるように制御し、その後、残存容量が少なくなるほど大きな電力が発生するように徐々に回生発電量を増加させることを特徴とする。

上記の電動補助自転車によれば、蓄電手段の残存容量が少なくなり、点灯回生開始値以下となったときには電動機の回生制御を行って点灯回生発電が行われるので、ペダルを踏んでの走行や、押し歩きなどして電動補助自転車の車輪の回転が継続する限り電力を発生させることができ、この結果、蓄電手段の残存容量が少なくなった場合でも、照明手段を長期間点灯させ続けることができる。また、点灯回生発電の際に動作制御手段の行う電動機の回生制御が、残存容量が減少して点灯開始値に達した状態では、最初は、照明手段を点灯させるために必要な分よりも小さな回生発電量を発生させるように制御し、その後、残存容量が少なくなるほど大きな電力が発生するように徐々に回生発電量を増加させることで、点灯回生発電によって発生させる電力の大きさを、蓄電手段の残存容量に応じて必要最低限とすることができる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電動補助自転車であって、補助駆動中止値と点灯回生開始値とが同じ値であることを特徴とする。
このように、蓄電手段の残存容量が、補助駆動中止値と点灯回生開始値とを同じ値にすることにより、電動機の駆動動作の停止時点と点灯回生発電の開始時点とを一致させることができ、電動機の駆動動作の停止による蓄電手段の残容量の低下を抑えながら、照明手段を点灯させ続けることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電動補助自転車であって、電動補助自転車の走行速さを検出する走行速さ検出手段を有し、点灯回生発電の際に前記動作制御手段の行う電動機の回生制御が、前記走行速さ検出手段が検出する走行速さが大きいほど、大きな電力を発生させるように行われることを特徴とする。

走行速さが大きいほど、点灯回生発電で大きな電力が発生するように制御することで、点灯回生発電による車輪やペダルの負荷の増加量を、そのときのペダルの回転負荷に応じて適切に設定することができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電動補助自転車であって、人力による駆動力を検出する人力駆動力検出手段を有し、点灯回生発電の際に前記動作制御手段の行う電動機の回生制御が、前記人力駆動力検出手段が検出する人力駆動力が小さいほど、大きな電力を発生させるように行われることを特徴とする。

人力駆動力が小さいほど、点灯回生発電で大きな電力が発生するように制御することで、点灯回生発電による車輪やペダルの負荷の増加量を、そのときのペダルの回転負荷に応じて適切に設定することができる。

本発明に係る電動補助自転車は、点灯回生発電することにより、車輪の回転が継続する限り電力を発生させることができるので、例え蓄電手段の残存容量が少ないときでも、ペダルを踏んでの走行や、押し歩きなどをしていれば、前照灯を点灯させ続けることができて、夜間に電池残量が少ない状態で長距離を移動するときにも安全である。

また、電動機の駆動動作の停止時点と点灯回生発電の開始時点とを一致させておくと、蓄電手段の残存容量が減り過ぎていない状態から回生充電を始めることになるので、寿命を縮めるような負担を蓄電手段にかけることがない。

また、蓄電手段の残存容量を低下させることなく照明手段を点灯させることができるようにしておくと、点灯回生発電を利用しての走行終了後に蓄電手段の再充電を行う際の、満充電までにかかる時間を短縮することができる。

また、点灯回生発電によって発生させる電力の大きさを必要最低限とすることにより、点灯回生発電が開始したときに乗車者が感じる車輪やペダルの負荷を小さく抑えることができる。

点灯回生発電による車輪やペダルの負荷の増加量を、そのときに乗車者の感じている負荷に応じて適切に設定することにより、乗車者に過度の負担をかけることなく前照灯などの照明手段の点灯を継続することができ、かつ効率よく蓄電手段の残存容量の低下を効率よく抑制することができる。

［第１の実施の形態］
以下、図１〜図６を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。
＜全体構成について＞
まず、電動補助自転車の全体構成及び部分構成について、図１〜図３を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の電動補助自転車１は、車体の骨格を成す車体フレーム１０を有し、車体フレーム１０は前後に延びるメインパイプ１９を有する。このメインパイプ１９の前部及び後部には、それぞれヘッドパイプ１１及びシートパイプ１２が設けられている。そして、シートパイプ１２の下端部後方には、バックホーク１４及びチェーンステー１５が設けられている。

ヘッドパイプ１１の上部には、ハンドルステム１６が取り付けられており、このハンドルステム１６の上端部にはハンドル部２０が取り付けられている。また、ヘッドパイプ１１の下端部には、フロントホーク１７が取り付けられており、このフロントホーク１７には、夜間走行時など暗い状況下で点灯させる照明手段である前照灯７（例えばＬＥＤ灯）が取り付けられている。そして、フロントホーク１７の下端部には、前輪４Ａが回転自在に軸支されている。

この前輪４Ａの周辺には、前輪４Ａの回転に干渉しないような形で前泥除け５Ａが取り付けられており、前輪４Ａの回転軸ハブには、モータ（電動機）によって補助駆動力を発生する補助動力部８が取り付けられている。また、前輪４Ａの回転に伴って、補助動力部８のモータが前輪４Ａと（互いの回転軸を直結して、またはギヤを介して）一体的に回転するよう構成されている。

また、シートパイプ１２の後方には、補助動力部８や前照灯７の電源として蓄電手段であるバッテリー２（なお、蓄電手段はバッテリー、すなわち二次電池が好適であるが、キャパシタなどであってもよい）が取り付けられている。そして、シートパイプ１２の上部には、シートポスト１８が取り付けられており、シートポスト１８の上部には乗車者が腰掛けるサドル部６が設けられている。また、シートパイプ１２の下方には、乗車者の人力駆動力（踏力）が加えられるクランクペダル部３０が設けられている。

このクランクペダル部３０においては、シートパイプ１２の下端部が固定されたハンガラグ部（図示せず）により、クランク軸３３が回転自在に支持されている。そして、クランクペダル部３０において、ペダル３１に踏力が加えられたとき、クランク３２がクランク軸３３の周りで回転し、その回転駆動力が図示しない駆動力伝達機構（チェーンケース３４で覆われているチェーンやベルト、及びギヤやスプロケットなど）を介して、バックホーク１４及びチェーンステー１５（図３を参照）に回転自在に軸支された後輪４Ｂへ伝えられるように構成されている。

この後輪４Ｂには、後輪４Ｂの回転に干渉しないような形で後泥除け５Ｂが取り付けられており、後泥除け５Ｂの後部には後ろからの光を反射する後方反射器９が取り付けられている。なお、この後方反射器９は、夜間走行時など暗い状況下で点灯する尾灯であってもよい。

以上が電動補助自転車１の全体的な構成である。

＜ハンドル部の構成について＞
次に、ハンドル部２０について図２を用いてより詳しく説明する。

図２（ａ）はハンドル部２０を示す図であり、このハンドル部２０は、ハンドルステム１６の上端部に取り付けられた、左右方向に伸びるハンドルバー２２を有し、ハンドルステム１６はハンドルバー２２をヘッドパイプ１１に対して回転自在な姿勢で支持する構成となっている。また、ハンドルバー２２の両端のそれぞれには、左ハンドルグリップ２３Ｌ及び右ハンドルグリップ２３Ｒが取り付けられている。

ハンドル部２０において、２つのハンドルグリップ２３Ｌ，２３Ｒ付近には、それぞれ左ブレーキレバー２４Ｌ及び右ブレーキレバー２４Ｒが設けられている。電動補助自転車１の走行時に、乗車者がこの左ブレーキレバー２４Ｌまたは右ブレーキレバー２４Ｒを操作する（引く）ことにより、前輪４Ａまたは後輪４Ｂの機械ブレーキ機構（図示せず）を動作させ、前輪４Ａまたは後輪４Ｂの回転を抑制して電動補助自転車１の走行に制動をかけることができる。左ブレーキレバー２４Ｌと右ブレーキレバー２４Ｒとのどちらが前輪４Ａまたは後輪４Ｂの機械ブレーキ機構に対応するかについて、特に制限はないが、ここでは右ブレーキレバー２４Ｒが前輪４Ａの機械ブレーキ機構、左ブレーキレバー２４Ｌが後輪４Ｂの機械ブレーキ機構に対応することとする。

本実施の形態においては、電動補助自転車１の走行に制動をかける手段として、機構式のブレーキの他、補助動力部８を回生動作させることによる回生制動（電気式ブレーキ）も用いる。この電気式ブレーキを、ブレーキレバー２４Ｌ，２４Ｒを操作することで作動させることができるよう、図２（ｂ）に示すように、ブレーキレバー２４Ｌ，２４Ｒの動きを検出し、その動きに応じた電気信号を出力するブレーキスイッチ２４ａ（リードスイッチなど）がブレーキレバー２４Ｌ，２４Ｒの近くにそれぞれ取り付けられている。

また、ハンドルグリップ２３Ｌまたは２３Ｒ付近のハンドルバー２２上（左右のどちらでもよいが、ここでは左側とする）には、手元操作器２６が取り付けられている。

図２（ｃ）は手元操作器２６を示す図であり、手元操作器２６には、補助動力部８の補助駆動の動作許可及び動作禁止を操作して指示（ＯＮ／ＯＦＦ）できる補助駆動操作スイッチ７１と、補助動力部８の補助駆動の強さや期間などの補助様式（モード）を選択できる補助モード選択スイッチ７２と、前照灯７の点灯及び消灯を操作（ＯＮ／ＯＦＦ）できる照明スイッチ７３（照明設定部）とが設けられている。

また、補助駆動操作スイッチ７１の付近には、現時点でのバッテリー２の残容量を表示する手元残量表示部７５が設けられており、補助モード選択スイッチ７２の付近には、現在の補助様式を表示するモード表示部７６が設けられている。なお、手元操作器２６は簡易的な通信機能と演算機能を有しており、これらの表示内容は、後述する動作制御部４０と通信し、演算を行うことによって決定される。

図２（ｃ）では、各スイッチ７１，７２，７３を押ボタンで構成しており、各表示部７５，７６を複数のＬＥＤで構成しているが、これらは一例であり、より複雑な操作・表示が可能な構成を使用してもよい。

また、ハンドル部２０には、必要に応じて、乗車者が操作することにより電動補助自転車１の走行速さを調整できる変速機設定部２８や、乗車者が操作することで警音を鳴らす警音器２９を取り付けてもよい。

また、左右のブレーキバー２４Ｌ，２４Ｒのそれぞれからは、左右のブレーキバー２４Ｌ，２４Ｒの機構的な動きを伝えるブレーキワイヤ８４Ｌ，８４Ｒ、及び、ブレーキスイッチ２４ａの出力する電気信号を伝達するブレーキスイッチケーブル８５Ｌ，８５Ｒが伸びている。また、手元操作器２６からは、各スイッチ７１，７２，７３の動きに応じた電気信号をそれぞれ伝える手元操作器ケーブル８１，８２，８３が、それぞれ電動補助自転車１の他の部分に向かって伸びている。

また、変速機設定部２８を取り付けている場合には、変速機設定部２８から変速機設定部２８の動きを伝える変速機ワイヤ８８が後輪４Ｂに備え付けられたギヤボックス（図示せず）に伸びており、変速機設定部２８の操作に応じてギヤボックス内のギヤの組み合わせを変えることで変速を行うことができる。

なお、ワイヤやケーブルは、情報を伝達することのできるものであれば別のもので代用してもよく、例えば赤外線信号や無線信号を用いたリモートコントローラシステムを用いてもよい。

以上がハンドル部２０の構成である。

＜クランクペダル部およびバッテリーの周辺について＞
次に、図３，図４を用いてクランクペダル部３０及びバッテリー２周辺の構成を説明する。なお、図３は電動補助自転車１のクランクペダル部周辺を示す図である。また、図４は本実施の形態に係る電動補助自転車１の主要な部分を示すブロック図であり、図４（ａ）はクランクペダル部３０の近くに存在する、動作制御部４０と他の各部との電気的な接続関係を、図４（ｂ）はバッテリー２周りの電気的な接続関係を、図４（ｃ）はハンドル部２０周りの電気的な接続関係を、図４（ｄ）は前照灯７周りの電気的な接続関係を、図４（ｅ）は補助動力部８周りの電気的な接続関係を、それぞれ表している。

バッテリー２はバッテリー係止部２ａを有しており、先述の図示しないハンガラグ部の後方に取り付けられたブラケットに載せられた状態で、このバッテリー係止部２ａをシートパイプ係止部１２ａに係止されている。また、バッテリー２の下部には通電接続部２ｂが設けられており、この通電接続部２ｂから、バッテリー２に蓄えられたエネルギーを電気エネルギーの形で取り出すことができる。

さらに、バッテリー２には、バッテリー２の残存容量を検出する残存容量検出器３５（残存容量検出手段）が取り付けられており、この残存容量検出器３５には、その表面に残量表示スイッチ３５ａ（図３では押しボタン）及び残量表示部３５ｂ（図３では複数のＬＥＤ）が設けられている。残量表示スイッチ３５ａが操作される（押される）と、残量表示部３５ｂにバッテリー２の残存容量の目安が（ＬＥＤの点灯数や点灯パターンなどによって）表示される。

なお、バッテリー２の残存容量を検出する方法としては、バッテリー２の出力電圧を電圧計で検出してもよいし、バッテリーから流れ出る（またはバッテリーに流れ込む）電流を測定し、この電流を積算することで検出してもよい。

一方、クランクペダル部３０の近くには、電動補助自転車１全体の電気的な動作（補助動力部８の動作や前照灯７の点灯など）を制御する動作制御部４０（動作制御手段）が、チェーンカバー３４によって保護される形で設けられている。この動作制御部４０の上部には電源端子４０ａが設けられており、この電源端子４０ａをバッテリー２の通電接続部２ｂと接続することにより、動作制御部４０はバッテリー２より電気エネルギーを受け取り、電気的な動作の制御を行うことが可能となる。また、電源端子４０ａを通電接続部２ｂと接続することにより、残存容量検出器３５の検出するバッテリー２の残存容量も動作制御部４０に伝えられるようになっている。さらに、動作制御部４０は、電源端子４０ａを通電接続部２ａに接続したとき、バッテリー２を支える姿勢で保持している。

また、クランクペダル部３０及びその近傍箇所には、ペダル３１に加えられる、人力による駆動力（踏力）を検出する人力駆動力検出器３６（人力駆動力検出手段）と、電動自転車１の走行速さを検出する走行速さ検出器３７（走行速さ検出手段）とが設けられている。

人力駆動力検出器３６及び走行速さ検出器３７は、クランクペダル部３０のクランク軸３３付近に取り付けられている。ここで、人力駆動力検出器３６は、例えば磁歪センサ（外力の印加によってその透磁率が変化する素材を用い、サーチコイルによって透磁率の変化を磁束の変化として読み取るもの）を用いたり、弾性リング式トルクセンサ（磁性体リングまたは金属リングのトルクによる変位を、コイルなどの磁気検出部材により磁気抵抗の変化として読み取るもの）を用いたりすることで人力駆動力を検出できるようになっている。また、走行速さ検出器３７は、例えばロータリーエンコーダなどの回転数検出器で検出したペダルまたは車輪の回転数を基に演算することで走行速さを検出できるようになっている。なお、これら検出器３６，３７のセンサ部と演算部とは別々の箇所に設けてあってもよく、特にセンサ部はより効果的に検出が行えるように、車輪の近くに取り付けてもよく、必ずしもクランク軸３３付近に取り付ける必要はない。

これら人力駆動力検出器３６で検出された人力駆動力に関する検出踏力信号と、走行速さ検出器３７で検出された走行速さに関する検出速さ信号は、それぞれ検出踏力伝達ケーブル、検出速さ伝達ケーブル（どちらも図示せず）によって動作制御部４０に伝達される。

また、動作制御部４０には、検出踏力伝達ケーブル、検出速さ伝達ケーブルのほか、ブレーキワイヤ８４、ブレーキスイッチケーブル８５、手元操作器ケーブル８１，８２，８３が接続されており、電動補助自転車１の各部の動作状況を受け取るとともに、動作制御部４０から電動補助自転車１の各部へ動作制御信号を伝えることができるようになっている。さらに、動作制御部４０からは、前照灯ケーブル９２、補助動力部ケーブル９３がそれぞれ前照灯７、補助動力部８へと伸びており、動作制御部４０から前照灯７及び補助動力部８への動作制御信号が伝えられるようになっているとともに、前照灯７及び補助動力部８から動作制御部４０へ前照灯７及び補助動力部８の動作状態が電気的に伝えられるようになっている。

また、各ケーブル（複数の導電線を束ねたもの）は、前照灯７や補助動力部８などの、動作するために電力を必要とする機器にバッテリー２から電力を供給する電源ラインとしての役目も持つ。

なお、バッテリー２としては、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池を用いることができ、バッテリー２の出力する電圧は、例えば２４Ｖとすることができる。また、バッテリー２を電源として動作する各機器（前照灯７や補助駆動部８、動作制御部４０など）とバッテリー２との間には、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、それぞれインターフェース回路（Ｉ／Ｆ回路）９０〜９７が接続されており、これらＩ／Ｆ回路９０〜９７は、バッテリー２の出力電圧（例えば２４Ｖ）を個々の機器の定格電圧（例えば前照灯７ならば６Ｖ、など）に変圧するようになっている。ただし、電源が不要である機器や、バッテリー２以外の電源で動作する機器の場合には、変圧の必要がないので、これらＩ／Ｆ回路９０〜９７は必要に応じて設けるとよい。

また、Ｉ／Ｆ回路９０〜９７がある場合には、動作制御部４０と直接接続されているのはＩ／Ｆ回路９０〜９７であり、動作制御部４０と他の機器とは各Ｉ／Ｆ回路９０〜９７を介して電気信号をやりとりすることになる。

また、動作制御部４０は、制御信号によって前照灯７の点灯状態及び消灯状態を適宜切り替えることができ、補助動力部８の動作も制御信号によって適宜変化させることができる。

なお、動作制御部４０としては、例えば記憶領域（メモリ４０ａ）と、演算部と、その他インターフェースなど周辺回路を備えたマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）を使用することができるが、複数の回路素子を組み合わせ、ＭＰＵと同等の機能を実現できるよう構成された電子回路でも代用できる。

また、ここでは変速機設定部２８の操作に応じて後輪４Ｂに備え付けられたギヤボックス内のギヤの組み合わせを変えることで変速を行うことにしているので、動作制御部４０は変速機設定部２８と電気的に接続されていないが、変速を電気的に制御する場合には、変速機設定部２８と動作制御部４０とを電気的に接続し、動作制御部が変速制御をも行うようにしてもよい。

以上がバッテリー２周辺の構成である。

＜動作制御部の制御内容について＞
次に、動作制御部４０の動作について図４〜図６を用いて説明する。

なお、図５は電動補助自転車１において点灯回生発電を行ったときのバッテリーの残存容量及び点灯回生発電量と時間経過との関係を示す図であり、図６は電動補助自転車１の動作制御部４０の動作を示すフローチャートである。以下、図６に示すフローチャートに沿って、図４，図５を参照しながら説明する。

まず、乗車者が電動補助自転車１に乗車し、乗車者がペダル３１を踏んでクランク３２を回転させ、走行を開始する（図６のステップＳ１）。
走行中には、まず補助駆動操作スイッチ７１がＯＮ状態、すなわち動作許可側となっているか否かが判定される（ステップＳ２）。補助駆動操作スイッチ７１がＯＦＦ状態、すなわち動作禁止側のとき（ステップＳ２−ＮＯ）には、補助動力部８の駆動動作を中止する（ステップＳ３）。

ここで、補助動力部８の駆動動作を中止する、とは、補助動力部８のモータへの電力供給を取りやめることを意味し、必ずしも中止と同時にモータを完全に停止させる必要は無く、中止後しばらくはモータが慣性で回転していてもよい。

すなわち、モータの駆動動作を中止すると同時にモータの回転が完全に停止するわけではなく、前輪４Ａが回転していればモータもこれに伴って物理的に回転している。
なお、モータの駆動動作を中止すると同時にモータを前輪４Ａから分離できるように構成してあるならば、駆動動作の中止と同時にモータの回転を完全に停止してしまってもよいが、後述する回生動作の際にはモータが前輪４Ａと一体的に回転している必要があるので、モータと前輪４Ａとを分離できるようにした場合には、回生動作開始時に再びモータが前輪４Ａと一体的に回転するよう連結できるようにしておくとよい。

一方、ステップＳ２において、スイッチ７１がＯＮ状態の場合には、ステップＳ４へ進み、２つのブレーキスイッチ２４ａのうち少なくとも一方がＯＮ状態（ブレーキレバー２４Ｌ，２４Ｒの少なくとも一方が引かれている）かどうかを判定する。

ステップＳ４において、２つのブレーキスイッチ２４ａのうち少なくとも一方がＯＮ状態である場合（ステップＳ４−ＹＥＳ）には、回生発電を行い（ステップＳ５）、動作制御部４０の制御状態は後述するステップＳ８へ移行する。

ここで、ステップＳ５における回生発電の制御方法としては、例えば図４（ｅ）に示す補助動力部８のモータＭが３相の電気信号で動作するブラシレスモータである場合には、その回転状態をホール素子などで検出し、モータＭの回転状態に応じてＩ／Ｆ回路９５に含まれるスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ期間を制御することで、モータＭを発電機として動作させ、回生発電を行い、これによって生じた電力でバッテリー２を充電するという方法がある。このとき、モータＭが発電機として動作することにより、モータＭの運動エネルギーが電気エネルギーに変換されて、バッテリー２が充電されながら、電動補助自転車１の走行が制動される（すなわち、電動補助自転車１の運動エネルギーが電気エネルギーに変換され、回生制動が行われる）。

一方、ステップＳ４において、ブレーキレバー２４Ｌ，２４Ｒが操作されておらずブレーキスイッチ２４ａがいずれもＯＦＦの場合（ステップＳ４−ＮＯ）には、残存容量検出器３５が検出するバッテリー２の残存容量が、予め定めた補助駆動中止値Ｖ_ａ（例えば電圧にして１２Ｖ）より大きいかどうかが判定される（ステップＳ６）。

ステップＳ６においてバッテリー２の残存容量が予め定めた補助駆動中止値Ｖ_ａ以下であるとき（ステップＳ６−ＮＯ）には、ステップＳ３へ進んで補助動力部８の駆動動作を中止し、そして後述するステップＳ８へ移行する。

一方、ステップＳ６において、バッテリー２の残存容量が予め定めた補助駆動中止値Ｖ_ａより大きい場合には、ステップＳ７へ進み、人力駆動力検出器３６の検出する踏力及び走行速さ検出器３７の検出する走行速さに応じた回転数、トルクで回転するように、補助動力部８のモータＭの動作を制御して補助動力駆動制御を行い、ステップＳ８へ移行する。

ここで、ステップＳ７におけるモータの制御方法としては、例えばＰＷＭ制御を採用することができ、図４（ｅ）に示す補助動力部８のモータＭが３相の電気信号で動作するブラシレスモータである場合には、モータＭの回転状態をホール素子などで検出し、モータＭの回転状態に応じてＩ／Ｆ回路９５に含まれるスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ期間を制御することで、モータの動作を制御することができる。また、ＰＷＭ制御におけるデューティ比を変化させることで、モータＭの回転数やトルクを制御することができる。

なお、ステップＳ７においては、人力駆動力検出器の検出する乗車者の踏力や、走行速さ検出器３７の検出する走行速さに応じてモータＭの回転数やトルクを制御するとよい。このとき、手元操作器２６の補助モード選択スイッチ７２によって選択されている補助モードに応じて、各モード（例えばトルクは小さいが高速走行ができる「街路走行モード」、速くはないが大きなトルクを発揮できる「登坂モード」など）毎に異なる制御を行ってもよい。

そして、ステップＳ８では、照明スイッチ７３がＯＮ状態（点灯側）であるかどうかを判定し、ＯＦＦ状態（消灯側）であった場合（ステップＳ８−ＮＯ）には、前照灯７を消灯し（ステップＳ９）、ステップＳ２へと戻る。

一方、ステップＳ８において、照明スイッチ７３がＯＮ状態であった場合（ステップＳ８−ＹＥＳ）には、前照灯７を点灯し（ステップＳ１０）、ステップＳ１１へ移行する。
ステップＳ１１では、残存容量検出器３５が検出するバッテリー２の残存容量が、予め定めた点灯回生開始値Ｖ_ｂ（例えば電圧にして８Ｖ）より大きいかどうかが判定される。残存容量が点灯回生開始値Ｖ_ｂよりも大きい場合（ステップＳ１１−ＹＥＳ）には、ステップＳ２へと戻る。

一方、ステップＳ１１において、残存容量が点灯回生開始値Ｖ_ｂ以下の場合（ステップＳ１１−ＮＯ）には、補助動力部８のモータＭを回生制御することで点灯回生発電を行い、この点灯回生発電によって生じた電力でバッテリー２を充電するとともに前照灯７を点灯させる（ステップＳ１２）。そして、この場合にも最終的にはステップＳ２へと戻る。

なお、ステップＳ１２において行われる点灯回生発電は、前照灯７を点灯させるために行われる回生発電であり、ステップＳ５で行われる、ブレーキ時の回生発電とは異なっている。点灯回生発電においては前照灯７を点灯させるために必要なだけの電力を発生させることができれば十分であるので、点灯回生発電で行われる回生制御は、必要な電力に応じて行えばよい。例えば、ブラシレスモータに対するＰＷＭ制御で回生制御が行われている場合には、ＰＷＭ制御における制御信号のデューティ比を変化させることで、発生する電力の大きさを調整することができる。

そこで、例えば図５（ａ）に示すように、前照灯７を点灯させるために必要な分（前照灯７の消費電力）と同等の電力を発生するように点灯回生発電を行うとよい。
具体的には、デューティ比の値と発生する電力の大きさとの対応関係（デューティマップ）を予め制御手段４０の記憶領域（メモリ）４０ａに記録しておき、ステップＳ１２ではこのデューティマップを参照して補助動力部８に送る制御信号のデューティ比を変化させればよい。

なお、デューティ比と発生する電力の大きさとの対応関係は、電動補助自転車１の走行速さや乗車者の踏力などの要因によって変化する可能性があるので、これらの要因を考慮してデューティマップを予め決めておいてもよいし、走行速さ検出器３７などの各種検出器の検出する値を走行中にその都度参照し、その検出する値と現に発生している電力（残存容量検出器３５の検出する残存容量の変化を計算することで調べることができる）の大きさとを比較して、デューティマップを補正するようにしてもよい。

そして、前照灯７を点灯させるために必要な分と同等の電力を発生するには、前照灯７の単位時間当たりの消費電力量を予め制御手段４０の記憶領域に記録しておき、この記録してある前照灯７の単位時間当たりの消費電力量（またはこれに動作制御部４０などの回路が消費する電力量を加えた値）に相当する分だけの電力が発生するデューティ比をデューティマップから割り出し、その結果に従って補助動力部８を回生制御すればよい。

このように点灯回生発電を行うと、走行中にバッテリー２の残存容量が低下していって点灯回生開始値Ｖ_ｂに達したとき（ｔ_ｂ）以後は、前照灯７が消費する分の電力は点灯回生発電で賄われることになるので、それ以降はバッテリー２の残存容量を低下させることなく前照灯７を点灯させ続けることができる。これにより、走行停止までバッテリー２の残存容量を少なくとも点灯回生開始値Ｖ_ｂ（例えば８Ｖ）以上に保つことができるので、また、走行停止後にバッテリー２を再充電する際に、バッテリー２の残存容量を使い果たしてしまった場合と比べて、再充電にかかる時間を短縮することができる。

また、従来の電動補助自転車において前照灯を点灯させ続けた場合（図５（ａ）に点線で示すような制御をした場合）には、バッテリーの残存容量が完全に無くなってしまう時点ｔ_Ｘ以降には前照灯を点灯させ続けることができないが、本実施の形態の方法を採用することで、時点ｔ_Ｘ以降にも前照灯を点灯させ続けることができる。

しかし、図５（ａ）に示すような、バッテリー２の残存容量が点灯回生開始値Ｖ_ｂまでに減少したとき（ｔ_ｂ）の直後から回生制御によって前照灯７を点灯させるために必要な分と同等の電力を発生させる制御方法では、前述の通りバッテリー２の残存容量を点灯回生開始値Ｖ_ｂ以上に保つことができるが、急に回生制動がかかってしまうため、滑らかな走行が阻害され、走行の快適さが損なわれるおそれがある。

そこで、例えば図５（ｂ）に示すように、バッテリー２の残存容量が点灯回生開始値Ｖ_ｂまでに減少したとき（ｔ_ｂ）の直後には点灯回生発電で発生させる電力を小さめにしておき、バッテリー２の残存容量が少なくなっていくほど、点灯回生発電で大きな電力を発生させるように制御する方法を採用してもよい。この方法では、回生制御の強さが緩やかに上昇していくため、滑らかな走行を阻害せず、走行の快適さを維持することができる。

具体的には、残存容量検出器３５の検出するバッテリー２の残存容量とデューティマップとを参照して補助動力部８に送る制御信号のデューティ比を変化させればよい。例えば、バッテリー２の残存容量がどのくらいであればどの程度の電力を発電するべきかを定めた、残存容量と電力との関係表を予め制御手段４０の記憶領域に記録しておき、点灯回生制御の際には、まずバッテリー２の残存容量を調べ、現時点で発生させるべき電力が発生できるデューティ比をデューティマップから割り出してその結果に従って補助動力部８を回生制御すればよい。

図５（ｂ）においては、バッテリー２の残存容量が点灯回生開始値Ｖ_ｂまでに減少したところ（ｔ_ｂ）から直線的にバッテリー２の残存容量が低下していく場合を想定しており、残存容量が直線的に低下していくに従い、回生発電で発生する電力が直線的に上昇するように制御している。

なお、バッテリー２の出力が前照灯７を点灯させるために必要な値（例えば電圧にして６Ｖ）を下回ることが無いように、バッテリー２の残存容量がある程度まで低くなってしまった場合には、それ以上バッテリー２の残存容量が低下しないようにする必要がある。そのため、図５（ｂ）に示す制御においては、バッテリー２の残存容量がある程度（Ｖ_ｃ）まで低下して以降（ｔ_ｃ以降）は、前照灯７を点灯させるために必要な分と同等の電力を発生するように制御している。

このように点灯回生発電を行うと、バッテリー２の残存容量が点灯回生開始値Ｖ_ｂに達した直後には、電動補助自転車１の運動エネルギーが点灯回生発電のためにそれほど使用されないので、乗車者はしばらくの間、点灯回生発電に伴うペダル回転の負荷の増加を意識せずに走行を続けることができ、快適な走行ができる。

また、例えば図５（ｃ）に示すように、走行速さ検出器３７が検出する走行速さが大きいほど、点灯回生発電で大きな電力を発生させるようにしてもよい。
一般に、電動補助自転車１の走行速さが大きい場合には、乗車者はごく弱い踏力で走行速さを維持できるので、回生発電によって多少ペダルの回転負荷が大きくなっても、さして負担にはならない。一方、点灯回生発電を行わなければならない状況では、すでにバッテリー２の残存容量がかなり低下しているので、可能な限り多くの電力を回生発電によって補い、バッテリー２の残存容量のそれ以上の低下を食い止めることが望まれる。そこで、走行速さが大きい場合には、乗車者が負担を感じない程度の限度において、可能な限り大きな電力を点灯回生発電で発生させるようにする。

具体的には、デューティマップを、デューティ比の値と、走行速さと、発生する電力の大きさとの対応関係として制御手段４０の記憶領域（メモリ）に記録しておき、ステップＳ１２ではこのデューティマップを参照して補助動力部８に送る制御信号のデューティ比を変化させればよい。

なお、逆に走行速さが小さい場合には、一般に乗車者はかなり強い踏力を発揮しなければ走行速さを維持できないので、このときには回生発電によるペダルの回転負荷の増加は乗車者にとって大きな負担になる。そこで、図５（ｃ）においては、走行速さが小さい場合には、前照灯７の点灯を維持できる限度において、可能な限り点灯回生発電による発電量を小さくなるよう制御している。

このように点灯回生発電を行うと、走行速さが小さい場合、すなわち乗車者が感じるペダル回転の負荷が大きいときには点灯回生発電の発電量を小さくすることになるので、点灯回生発電のために乗車者に過度の負担がかかってしまうことを避けることができ、逆に走行速さが大きい場合には、大きな電力を発生させることができるので、バッテリー２の残存容量の低下を効率よく抑制することができる。

また、例えば図５（ｄ）に示すように、人力駆動力検出器３６が検出する人力駆動力（踏力）が小さいほど、点灯回生発電で大きな電力を発生させるようにしてもよい。
走行速さが大きいときや、下り坂の走行時など、乗車者がさほど大きな踏力を出さなくとも電動補助自転車１の走行速さを維持できる場合には、回生発電によって多少ペダルの回転負荷が大きくなっても、さして乗車者にとって負担にはならない。一方、点灯回生発電を行わなければならない状況では、すでにバッテリー２の残存容量がかなり低下しているので、可能な限り多くの電力を回生発電によって補い、バッテリー２の残存容量のそれ以上の低下を食い止めることが望まれる。そこで、踏力が小さい場合には、乗車者が負担を感じない程度の限度において、可能な限り大きな電力を点灯回生発電で発生させるようにする。

具体的には、デューティマップを、デューティ比の値と、人力駆動力と、発生する電力の大きさとの対応関係として制御手段４０の記憶領域（メモリ）に記録しておき、ステップＳ１２ではこのデューティマップを参照して補助動力部８に送る制御信号のデューティ比を変化させればよい。

なお、逆に踏力が大きい場合は、走行速さが小さい場合や上り坂走行時など、大きな踏力を出さなければ走行速さを維持できない状況であることが多いので、このときには回生発電によるペダルの回転負荷の増加は乗車者にとって大きな負担になる。そこで、図５（ｄ）においては、踏力が大きい場合には、前照灯７の点灯を維持できる限度において、可能な限り点灯回生発電による発電量を小さくなるよう制御している。

このように点灯回生発電を行うと、踏力が大きい場合、すなわち乗車者が感じるペダル回転の負荷が大きいときには点灯回生発電の発電量を小さくすることになるので、点灯回生発電のために乗車者に過度の負担がかかってしまうことを避けることができ、逆に踏力が小さい場合には、大きな電力を発生させることができるので、バッテリー２の残存容量の低下を効率よく抑制することができる。

上記のいずれの場合においても、バッテリー２の残存容量が補助動力部８の駆動動作を中止しなければならないほどに低下していても、点灯回生発電を行うことで、走行中は前照灯７を点灯させ続けることができる。

以上においては、駆動制御、回生制御の手法としてモータＭがブラシレスモータである場合について述べたが、ブラシ付モータを使用した場合であっても、Ｉ／Ｆ回路９５の構成を工夫し、リレーやＦＥＴなどのスイッチング素子を用いてモータに流れる電流の方向を制御し、このスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ期間を制御したり、あるいは制御信号に応じて流れる電流量を調整できるスイッチング素子を用いたりすることによって、モータＭの駆動制御、回生制御を行うことができる。

［第２の実施の形態］
なお、第２の実施の形態として、先述の補助駆動中止値Ｖ_ａと点灯回生開始値Ｖ_ｂとは同じ値（例えば１２Ｖ）になっていてもよい。この場合、先述のフローチャートと同等の流れで制御を行ってもよいが、補助駆動中止値Ｖ_ａと点灯回生開始値Ｖ_ｂとが同じ値であるならば、バッテリー２の残存容量検出は一度のフローで１回だけ行えば十分であるので、動作制御部４０自身の記憶領域に「電池残量フラグ」を用意して、以下のような流れで、図７に示すフローチャートに沿って制御を行ってもよい。一般に、他の機器の検出結果を受け取るよりも、自身の記憶領域にセットしたフラグを読み取るほうが、高速で処理を行えるので、以下のように制御を行うことで、補助駆動中止値Ｖ_ａと点灯回生開始値Ｖ_ｂとが異なる場合よりも動作を高速化できる。

また、このようにして補助動力部８の駆動動作の停止時点（ｔ_ａ）と点灯回生発電の開始時点（ｔ_ｂ）とを一致させておくと、バッテリー２の残存容量が極端に減っていない状態から回生充電を始めることになるので、寿命を縮めるような負担をバッテリー２にかけることがない。

以下、図７，図８を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。
なお、第２の実施の形態における電動補助自転車１は、図７，図８に係る部分（フローチャートやデューティマップなど）以外に関しては第１の実施の形態における電動補助自転車１と同様の構成になっている。

まず、乗車者が電動補助自転車１に乗車し乗車者がペダル３１を踏んでクランク３２を回転させ、走行を開始する（図７のステップＳ２１）。
走行中に、補助駆動操作スイッチ７１がＯＮ（動作許可側）であり、かつブレーキレバー２４Ｌ，２４Ｒのうち少なくとも一方が操作されてブレーキスイッチ２４ａがＯＮ状態になっているときには（ステップＳ２２−ＹＥＳ）、回生発電を行い（ステップＳ２３）、後述するステップＳ２９へ移行する。

一方、ステップＳ２２において、補助駆動操作スイッチ７１がＯＦＦ（動作禁止側）、またはブレーキレバー２４Ｌ，２４Ｒ操作されておらずブレーキスイッチ２４ａがＯＦＦの場合（ステップＳ２２−ＮＯ）には、残存容量検出器３５が検出するバッテリー２の残存容量が、予め定めた補助駆動中止値Ｖ_ａ（例えば１２Ｖ）より大きいかどうかが判定される（ステップＳ２４）。

バッテリー２の残存容量が予め定めた点灯回生開始値Ｖ_ａ以下であるとき（ステップＳ２４−ＮＯ）、補助動力部８の駆動動作を中止し、さらに動作制御部４０の記憶領域（メモリ）内に用意された「電池残量フラグ」を“０”にセットし（ステップＳ２５）、後述するステップＳ２９へ移行する。

一方、ステップＳ２４において、バッテリー２の残存容量が予め定めた点灯回生開始値Ｖ_ｂより大きい場合には、「電池残量フラグ」を“１”にセットし（ステップＳ２６）、ステップＳ２７へ移行する。

ステップＳ２７では、補助駆動操作スイッチ７１がＯＮであるかどうかを判定し、ＯＦＦである場合（ステップＳ２７−ＮＯ）には、そのまま後述するステップＳ２９へ移行する。

ステップＳ２７において、補助駆動操作スイッチ７１がＯＮである場合（ステップＳ２７−ＹＥＳ）には、ステップＳ２８へ進み、人力駆動力検出器３６の検出する踏力及び走行速さ検出器３７の検出する走行速さに応じた回転数、トルクで回転するように、補助動力部８のモータＭの動作を制御して補助動力駆動制御を行い、ステップＳ２９へ移行する。

ステップＳ２９では、照明スイッチ７３がＯＮ状態（点灯側）であるかどうかを判定し、ＯＦＦ状態（消灯側）であった場合（ステップＳ２９−ＮＯ）には、前照灯７を消灯し（ステップＳ３０）、ステップＳ２２へと戻る。

一方、ステップＳ２９において、照明スイッチ７３がＯＮ状態であった場合（ステップＳ２９−ＹＥＳ）には、前照灯７を点灯し（ステップＳ３１）、ステップＳ３２へ移行する。

ステップＳ３２では、「電池残量フラグ」が“０”であるかどうかが判定され、“０”でない、すなわち“１”であった場合（ステップＳ３２−ＮＯ）、ステップＳ２へと戻る。

一方、ステップＳ３２において、「電池残量フラグ」が“０”であった場合（ステップＳ３２−ＹＥＳ）には、補助動力部８のモータＭを回生制御することで点灯回生発電を行い、この点灯回生発電によって生じた電力でバッテリー２を充電するとともに前照灯７を点灯させる（ステップＳ３３）。そして、この場合にも最終的にはステップＳ２へと戻る。

この場合においても、点灯回生発電を行うことで、走行中は前照灯７を点灯させ続けることができる。また、この場合においても、ステップＳ３３において行う点灯回生発電は、図８に示すように、必要な電力、検出される走行速さや踏力に応じて行うとよい。

以上に説明した通り、本発明を用いることにより、従来の電動補助自転車では実現できなかった、バッテリーの電池残量が少なくなって以後の長時間にわたる前照灯の点灯が実現できる。

図５，図８，図９に、各時点における前照灯の点灯状態を示している。図９に示すように、従来の制御方法では、ｔ_Ｘの時点以降はどのようにしても前照灯の点灯を継続することができなかったが、本発明によれば、図５，８に示す通り、ｔ_Ｘの時点以降においても前照灯の点灯を継続することができる。

なお、以上の実施の形態では、フローチャートに沿って各ステップを順次実行する形で動作制御部４０の働きを説明したが、各センサ部からの検出値の受け取りやモータの駆動制御など、継続的に行う必要のある処理はそれぞれ並行して行い、バッテリー２の残存容量低下時や各スイッチの操作時など、所定の条件が成立したときに割り込み処理等の方法によって別処理（補助動力部８の駆動開始／中止処理や前照灯７の点灯／消灯処理など）に移行する形にしてもよい。

また、以上の実施の形態では、照明スイッチ７３の操作に応じて前照灯７を点灯／消灯しているが、前照灯７に照度センサを設け、電動補助自転車１周囲の明るさに応じて点灯／消灯を行ってもよい。

また、以上の実施の形態では、バッテリー２を電源として点灯する照明手段が前照灯７のみである電動補助自転車１について説明したが、これに限らず、例えば後方反射器９の代わりに尾灯を取り付け、その尾灯がバッテリー２を電源として点灯する場合に、バッテリー２の残存容量が低下してきたら、前照灯だけでなく、尾灯の消費する電力も点灯回生発電で賄うようにしてもよい。車幅灯その他の灯火を有する電動補助自転車についても同じように本発明を適用することができる。

本発明は、前照灯、尾灯、車幅灯その他の灯火など、照明手段を有する電動補助自転車全般に広く用いることができる。
そのほか、本発明に係る回生制御は、電動機、蓄電手段、及び照明手段を有する移動体などの機器全般に広く用いることが可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る電動補助自転車の全体構成を示す側面図 同電動補助自転車のハンドル部を図示したものであり、（ａ）はハンドル部全体を示す平面図、（ｂ）は左側のブレーキレバーを拡大して示す背面図、（ｃ）は手元操作器を拡大して示す平面図 同電動補助自転車のクランクペダル部周辺を示す側面図 同電動補助自転車の主要な構成要素同士の繋がりを図示したものであり、（ａ）は動作制御部と他の各部との電気的な接続関係を示す図、（ｂ）はバッテリー周りの電気的な接続関係を示す図、（ｃ）はハンドル部周りの電気的な接続関係を示す図、（ｄ）は前照灯周りの電気的な接続関係を示す図、（ｅ）は補助動力部周りの電気的な接続関係を示す図 同電動補助自転車において点灯回生発電を行ったときのバッテリーの残存容量及び点灯回生発電量と時間経過との関係を示す図であり、（ａ）は消費電力と同等の回生発電を行った場合の図、（ｂ）は残存容量に応じた制御を行った場合の図、（ｃ）は走行速さに応じた制御を行った場合の図、（ｄ）は踏力に応じた制御を行った場合の図 同電動補助自転車の動作制御部の動作を示すフローチャートの一例 本発明の第２の実施の形態に係る電動補助自転車の動作制御部の動作を示すフローチャートの別例 本発明の第２の実施の形態に係る電動補助自転車におけるバッテリーの残存容量及び点灯回生発電量と時間経過との関係を示す図であり、（ａ）は消費電力と同等の回生発電を行った場合の図、（ｂ）は残存容量に応じた制御を行った場合の図、（ｃ）は走行速さに応じた制御を行った場合の図、（ｄ）は踏力に応じた制御を行った場合の図 従来技術に係る電動補助自転車におけるバッテリーの残存容量及び点灯回生発電量と時間経過との関係を示す図であり、（ａ）は所定の残存容量まで減少したときに前照灯を消灯した場合の図、（ｂ）は前照灯を点灯させ続けた場合の図

符号の説明

１ 電動補助自転車
２ バッテリー
４Ａ 前輪
４Ｂ 後輪
７ 前照灯
８ 補助動力部
１０ 車体フレーム
２０ ハンドル部
２４Ｌ，２４Ｒ ブレーキレバー
２６ 手元操作器
３０ クランクペダル部
３５ 残存容量検出器
３６ 人力駆動力検出器
３７ 走行速さ検出器
４０ 動作制御部
７１ 補助駆動操作スイッチ
７２ 補助モード選択スイッチ
７３ 照明スイッチ

Claims (4)

1. 電動機の駆動力によって人力による駆動力を補助しながら走行可能な電動補助自転車であって、
   蓄電手段を電源として駆動する電動機と、
   前記蓄電手段を電源として点灯可能な照明手段と、
   前記照明手段の点灯又は消灯を設定する照明設定手段と、
   前記蓄電手段の残存容量を検出する残存容量検出手段と、
   前記電動機及び前記照明手段の動作を制御する動作制御手段と、
   を有し、
   前記動作制御手段は、
   前記残存容量検出手段の検出する前記蓄電手段の残存容量が、予め定めた補助駆動停止値以下であるとき、前記電動機の駆動動作を中止し、
   前記残存容量検出手段の検出する前記蓄電手段の残存容量が、前記補助駆動停止値以下の、予め定めた点灯回生開始値以下であり、かつ前記照明設定手段が点灯側に設定されているときは、前記電動機の回生制御を行ってブレーキ操作時の回生発電とは異なる点灯回生発電を行い、前記点灯回生発電によって発生する電力により前記照明手段を点灯させ、
   点灯回生発電の際に動作制御手段の行う電動機の回生制御が、
   残存容量が減少して点灯開始値に達した状態では、最初は、照明手段を点灯させるために必要な分よりも小さな回生発電量を発生させるように制御し、
   その後、残存容量が少なくなるほど大きな電力が発生するように徐々に回生発電量を増加させること
   を特徴とする電動補助自転車。
2. 補助駆動停止値と点灯回生開始値とが同じ値であること
   を特徴とする請求項１に記載の電動補助自転車。
3. 走行速さを検出する走行速さ検出手段を有し、
   点灯回生発電の際に前記動作制御手段の行う電動機の回生制御が、前記走行速さ検出手段が検出する走行速さが大きいほど、大きな電力を発生させるように行われること
   を特徴とする請求項１または２に記載の電動補助自転車。
4. 人力による駆動力を検出する人力駆動力検出手段を有し、
   点灯回生発電の際に前記動作制御手段の行う電動機の回生制御が、前記人力駆動力検出手段が検出する人力駆動力が小さいほど、大きな電力を発生させるように行われること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電動補助自転車。

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