專利名稱：自行車用有轉向指示功能的自動閃光裝置的制作方法
現代交通工具都有顯示運行狀態(tài)的燈光裝置，如汽車的前燈后燈。自行車雖然有尾燈，但不能主動發(fā)出信息。
本裝置的電路可激歷四只顯示屏，其中兩只顯示屏安裝在自行車前部和后部，分別向前方和后方發(fā)出閃光信息，叫固定式顯示屏；第三只顯示屏在旋轉的車輪內保持下垂狀態(tài)，向左右發(fā)出閃光信息，叫懸掛式顯示屏；第四只顯示屏與車輪同步旋轉，向左右發(fā)出閃光信息，叫旋轉式顯示屏。
在弱光環(huán)境下行車，(例如黃昏～深夜)裝置的電路自動啟動，各顯示屏均發(fā)出周期性閃光，提醒周圍車輛行人，防止交通事故。在強光環(huán)境下行車，(例如白晝)電路自動關閉；自行車停駛時，電路自動關閉。固定顯示屏除上述特征外還具有以下功能一、安裝在前部的顯示屏統(tǒng)一採用同一種光色閃光(例如紅色)。安裝在后部的顯示屏統(tǒng)一採用另一種光色閃光(例如綠色)。這樣在夜間，可根據光色判定前方自行車的行進方向。
二、撥動轉向指示開關可顯示轉向信息圖4。
在轉向指示狀態(tài)，白晝行車亦有閃光。
通過選擇開關可關閉任一顯示屏。
顯示屏在白天具有普通自行車尾燈的美化功能。
夜晚的彩色閃光是美化功能的擴展。
閃光及閃光的內容是自行車不斷發(fā)出的多種信息，對于黑暗中行進的自行車及周圍的車輛行人，這些信息是極其重要的。
裝置的電原理方框圖如

圖1、圖2所示，由四個部分組成。
1.負載V.D.R2.主電源Ec3.副電源C4.旋轉開關K。它們的作用和相互關系如下V是由有源器件組成的開關電路，它包括輸入端(連接R-V的橫線)和輸出端(連接V上方和下方的縱線)開關電路工作在截止-導通或截止-振蕩狀態(tài)，(振蕩則是頻率更高的截止-導通)后一工作方式可降低功耗延長電池的壽命。
R是接在V輸入端的控制元件，決定著V的狀態(tài)(截止，導通或振蕩)。在控制元件R中選用了光敏元件參予對V的控制，光敏元件使V在強光下處于截止狀態(tài)，自動關閉電路。
D是發(fā)光元件，串聯(lián)在V的輸出端，V在導通(或振蕩)期D才能發(fā)光，前文所述的顯示屏就是D所代表的許多發(fā)光元件閃光而工作的。
主電源Ec是一個能提供直流電的裝置，其作用為1.對副電源C充電2.從V的輸出端向V和D供電(按圖2工作的電路無作用2)副電源C是一個沒有固定組合關系的電容器，在開關K的支持下它可呈現三種狀態(tài)。
1.與主電源連通，被主電源充電2.與控制電路R連通向R(及V的輸入端)放電。
3.不與任何元件相連，成為一個開路狀態(tài)的電容器。
在C放電的初始階段，V從截止進入導通(或振蕩)狀態(tài)，D發(fā)光，但放電僅是一個瞬態(tài)過程，進入穩(wěn)態(tài)后V又截止，因此D的發(fā)光不能持續(xù)，僅是一次短暫的閃光。放電之后的副電源，接受主電源的充電才能再次激歷V輸入端，產生第二次閃光。借助于開關K可使Ec、C、R三者的組合關系周性變化。
開關K，由動觸點和靜觸點組成；動靜觸點之間保持彈性接觸；利用自行車行進時產生的旋轉力驅動動觸點運動，使動靜觸點間的組合關系周期性變化，可導致充電-放電過程周期性重復。停駛時，失去旋轉力，閃光自動停止；此時不論觸點在什么組合狀態(tài)電路均不耗電；因此無需另設電源開關。
也可使負載V、D、R所需電能全部由C供給，這樣Ec就只有一個向C充電的功能，方框圖如圖2所示。圖1、圖2中，連接每個功能塊的實線均可視做導線。設計實例見圖3有源器件V由兩只NPN型三極管V1、V2復合而成。V1的基極是輸入端，V2的發(fā)射極，集電極是輸出端，V1、V2工作在截止-導通方式電路按圖1方框設計。
發(fā)光元件D由發(fā)光二極管(LED)D1～D9組成，除D2，D4外，每個LED符號均代表一組并聯(lián)的LED。D1～D9串聯(lián)在V2發(fā)射極上，串聯(lián)后的電路固定連接在主電源Ec的正負極上。
控制元件R，是由電阻器R1、R2、R3組成的分壓器，分壓點接在V1的基極，R3是光敏電阻，它僅在轉向指示開關K2置于位置2時(直行)才被接入電路；在1、3位置，(顯示左、右轉彎信息)R3是開路的；這時分壓器僅由R1、R2組成；在副電源C放電的初始階段經R1、R2向V1基極提供的電流Ib和電壓Ub足以使V1導通→V2導通→D1～D9導通閃光；由于R3開路，閃光與環(huán)境亮度無關。即在轉向指示狀態(tài)，白晝行車亦有閃光。
直行時R3被接入電路，與R2并聯(lián)連接，強光環(huán)境下R3＜＜R2→Ub↓↓→V1、V2截止，電路自動關閉。弱光環(huán)境下R3＞＞R2，視做R3開路，R1、R2使V1、V2導通。情況前已述明。
外界光線穿越旋鈕X才能照射R3，X在不同的區(qū)域有不同的透光率，調節(jié)X可使電路在選定的亮度下進入工作狀態(tài)。
主電源Ec採用電池組，它通過開關K1可向副電源C充電；通過V1、V2的輸出端向V1、V2、D1～D9供電。
副電源C是一只沒有固定組合關系的電容器，在開關K1的支持下它可呈現三種狀態(tài)①靜觸點j.k被動觸點a或c短路、副電源C被Ec充電。
②靜觸點k.l被動觸點b或d短路，副電源C向R1、R2、R3及V1、V2的輸入端放電。
③k不與任何觸點相連，副電源C成為一個開路狀態(tài)的電容器。
旋轉開關K1由動觸點a、b、c、d、e、f、g、h、i和靜觸點j、k、l、m、n、o、p、q、r、s、t組成，動觸點固定在環(huán)形支架M和M’上，M和M’安裝在受旋轉力的驅動可產生位移的位置。
在自行車后軸皮的兩端各有一個固定軸碗用的直徑較大的環(huán)形物，其中一個車有螺紋供安裝飛輪之用；另一個閑置的環(huán)形物可用于固定環(huán)形支架M，支架M’則固定在軸皮中部較細的管狀體上。做上述連接后的M和M’及其中的動觸點將與車輪同轉同停地工作。
靜觸點固定在靜支架N和N’上，靜支架固定在不受旋轉力影響的位置，且使其中的靜觸點與M，M’上的動觸點保持彈性接觸。
在車輪(亦即M和M’)的一個旋轉周期中將依次發(fā)生下列過程①d、e、f、i進入工作位置分別把k、l； m、n；o、p；r、s短路連通，與此相對應的是副電源C通過R1、R2放電→V1、V2導通D1、D2、D1′導通；D5、D5′導通；D8導通；D6導通。
②M和M’按順時針方向旋轉全部靜觸點均開路。
③M和M’繼續(xù)旋轉，動觸點c進入工作位置，j.k被短路副電源C被Ec充電。
④同②。
⑤b、g、h進入工作位置，k.l；p.q；s.t被短路連通。副電源C放電→V1、V2導通→D5、D5′導通；D9導通； D7導通。
⑥同②。
⑦a進入工作位置把j.k短路連通、副電源C被Ec充電。
⑧同②⑨下一循環(huán)從①開始。
可見，在一個循環(huán)中，D5、D5′發(fā)光兩次，D1、D1′、D2(或D3、D3′、D4)只發(fā)光一次，并且與D5、D5′同時發(fā)光。
把D1、D3、D5封裝在一個顯示屏中令其發(fā)紅光。
把D1′、D3′、D5′封裝在另一個顯示屏中令其發(fā)綠光。
兩個屏中的LED都排列成圖5形狀，每個黑短線代表一只LED并且左方三角形中全部LED以D1和D1′代表右方三角形中全部LED以D3和D3′代表中部矩形中全部LED以D5和D5′代表D1、D1′(或D3、D3′)與D5、D5′同時發(fā)光顯示左向(或右向)箭走，表示自行車即將左(或右)轉彎，箭頭過后是D5、D5′的單獨閃光顯示為矩形。圖形交替變換可以使顯示醒目易于識別。
動觸點f是一個兩端可分別與靜觸點o、p相接的、中間被切斷的觸點。D8把它連成一體，D8繪在動觸點上表示它是在旋轉狀態(tài)閃光。觸點g和D9亦然。
實際上，D8、D9并不直接固定在動支架上，它們從電路中分離出來密封在旋轉式顯示屏中，顯示屏固定在輻條上，工作在旋轉閃光狀態(tài)。
D6、D7封裝在懸掛式顯示屏內，如前所述懸掛式顯示屏的環(huán)形支架M’固定在軸皮中部較細的管狀體外側，靜支架N’就是懸掛式顯示屏殼體本身，該顯示屏上部有一管狀空腔區(qū)，用于包容支架M’且M’可在空腔區(qū)內自由旋轉，殼體通過管形空腔區(qū)懸掛在軸皮下方同時實現了動靜觸點的彈性接觸，使顯示屏在懸掛狀態(tài)閃光。
通過K3、K4、K5可使任意一只顯示屏停止工作。
D2、D4是單只LED，它們分別與D1、D1′和D3、D3′同亮同熄，其作用是告知顯示屏的工作狀態(tài)。
四個顯示屏和旋轉開關K1各有其特定的安裝位置，其余元件宜集中在一塊控制盤上，控制盤安裝在易于操縱和觀察的位置例如車把中間最上方。
權利要求
1.自行車用有轉向指示功能的自動閃光裝置其特征是該裝置由主電源、副電源、負載、旋轉開關四個部分組成。
2.根據權利要求1所述的主電源，其特征是主電源是向全部電路元件提供直流電的裝置。
3.根據權利要求1所述的副電源，其特征是副電源是一只沒有固定組合關系的電容器，在旋轉開關的支持下，副電源與主電源、控制元件三者之間可呈現三種組合狀態(tài)(1)、副電源與主電源連通，被主電源充電。(2)、副電源獨立存在，成為一只開路的電容器。(3)、副電源與控制元件連通，對控制元件放電。
4.根據權利要求1所述的負載，其特征是負載由有源器件，發(fā)光元件和控制元件組成；有源器件工作在開關或振蕩狀態(tài)，發(fā)光元件串聯(lián)在有源器件的輸出端，控制元件連接在有源器件的輸入端，在控制元件中加有光敏元件，在光敏元件的參予下，控制元件在強光中使有源器件截止。
5.根據權利要求4所述的發(fā)光元件其特征是把若干只發(fā)光元件按規(guī)定的要求排列，密封在一起可構成顯示屏，顯示屏可顯示特定的圖形符號，并且固定式顯示屏固定在自行車不可旋轉的部位；旋轉式顯示屏固定在輻條上；懸掛式顯示屏懸掛在軸皮下方。
6.根據權利要求1所的旋轉開關，其特征是該開關由動觸點和靜觸點組成，動觸點受自行車行進時旋轉部件所產生的力的驅動，可發(fā)生位移，導致動靜觸點的組合關系發(fā)生周期性變化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自行車用有轉向指示功能的自動閃光裝置。由主電源、副電源、旋轉開關和負載構成的電路，使發(fā)光元件在下列環(huán)境下自動改變工作狀態(tài)在弱光環(huán)境下行車，電路自動開啟，發(fā)出周期性閃光。在強光環(huán)境下行車，電路自動關閉。自行車停駛時，電路自動關閉。
文檔編號B62J6/00GK1131628SQ9510313
公開日1996年9月25日 申請日期1995年3月22日 優(yōu)先權日1995年3月22日
發(fā)明者楊志青 申請人:楊志青