前照灯
ヘルメットライト
尾灯
電源
反射器
ホイールライト
明るさの単位
方向指示器
前照灯
概要
頭管(ヘッドチューブ)、フォークまたはハンドルに付けて、前方を照らす照明器。ヘッドライト又はヘッドランプともいう。ロード用およびオフロード用がある。
用語
JIS C9502(自転車用灯火装置)及び道路交通法は前照灯と呼び、道路交通法施行令第18条では灯火と呼んでいる。灯火には前照灯および尾灯が含まれる。
目的
前方を照らす目的は次の通り。
- 自転車の前方通路を照らし、道路、人物、自転車、車輌、および障害物等が視認できるようにする。
- 自動車やオートバイなどに、自転車の存在を知らせる(自転車事故の多くは、ランプを点灯していない自転車で起きている)。
電球
電球は白熱灯またはハロゲン灯が使われるが、ハロゲン灯が寿命が長い。光線は白色光または淡黄色光。HID灯が使われることもある。LEDも普及している。JIS C7510(自転車発電ランプ用電球)によれば、定格電圧は6Vそして定格消費電力は2.4W、3Wおよび6W。JIS C9502(自転車用灯火装置)によれば、予備電球が格納できる構造でなければならない。
HID灯
HIDランプを使った照明。チューブの中のタングステン電極間でアーク放電させて光をだす。フィラメントがなく寿命はハロゲンランプより長く、発熱が少ないので効率も高いが高価。点灯するまでに数秒かかる。ランプとバッテリーが一体になったもの及び別になったものがある。夜間にオフロードを走るマウンテンバイクなどに使われる。
光度
JIS C9502(自転車用灯火装置)によれば、光度は400カンデラ(cd)以上でなければならない。JIS C9502(自転車用灯火装置)によれば、定格電圧で点灯したとき、目で見える点滅をしてはならない。
明るさ
光度は400カンデラ以上でなければならない(JIS C9502、自転車用灯火装置)。明るさの単位としては、ルーメン、カンデラおよびルクスがあるが、ルーメンで表示しているメーカーが多い。その明るさはメーカーのホームページより、200～960ルーメン、480～2450カンデラおよび140～550ルクス。発光効率にもよるが、明るいほど消費電力は多い。オフロード用の前照灯には、明るさを2～4段階に切り替えられる形もある。
参考: 明るさの換算(カンデラからルーメンへ)
照射パターン
前照灯の照射角(ビーム角)は10°～30°。ロードでは狭角そしてオフロードは広角が向いている。オフロード用の前照灯には、明るさを切り替えられる形もある。照射角を3段階に切り替えられるものもある。ビームの形状を円錐ではなく横に広い楕円錘にしたもの又は光軸部を特に明るくしたパターンなどもある。照射パターンは、前面カバーのレンズ、ランプのレンズ及び後方カバーの反射器などで作っている。左右2つのビームを出す形は、デュアルビームと呼ばれることがある。
照射角
照射角は、光源から照射された円錐状の光の頂角であるが、円錐の輪郭は明確でないので次のように定めている。ビーム中心線に対し互いに反対側にあって、照度が最大照度の半分(50%)となる2点と光源を結ぶ三角形の頂角(上図)。広い照射角(ビーム角)に渡って明るさを得るには、光源の光度は大きくなければならない。オフロードを走るマウンテンバイクの前照灯は、ロード車より広角を必要とするので、光度は大きい必要がある。
点滅
点滅(ブリンキング)モードの付いたものもある。点滅モードを切り替えられる形もある。電気エネルギーをキャパシターに蓄えておき、自転車停止時も数分間点滅するものもある。
側射
交差路などで停止時にも横から自転車の存在が分かるように、左右にも光が出るようにしたものもある。
充電
充電式の前照灯は、蓄電池を外して充電するもの及び蓄電池を組み込んだ前照灯をクイックリリース式に外して充電するものがある。容易に取り外しの出来る前照灯は、夜間の点検および修理のための照明としても使うことができる。太陽光発電パネルによって充電するものもある。バックアップに乾電池を使用し、ハイブリッドともいわれる。
法規制
- 「車両等は夜間、道路を通行するとき次の各号に掲げる区分に従い、それぞれ当該各号に定める灯火をつけなければならない。」(道路交通法施行令第18条)
- 「軽車両は、公安委員会が定める灯火」(道路交通法施行令第18条)
自転車を軽車両と見なすと、次の規定が適用される。
- 「白色又は淡黄色で、夜間、前方10メートルの距離にある交通上の障害物を確認することができる光度を有する前照灯。」(公安委員会規則)
ヘルメットライト
概要
ヘルメットに装着する前照灯。自転車に付ける前照灯よりも、取付け位置は高くなる。自転車の前照灯(ヘッドライト)と併用することもある。
仕様
ランプはLEDが主流となっている。視認されるために、後及び横へも光を出すものもある。フラッシング(点滅)機能の付いたものもある。後ろから来る自動車に存在を知らせるために照明ではない赤色のLEDランプ2個をベルクロで後方に取り付ける形もある。
用途
見る方向に光が行くので、オフロードでの使用に向いている。通勤又は旅行の途中で夜間に修理するときに使われることもある。
取付
通気孔に取付ける形が多い。ヘルメットに前照灯用の台(マウント)を取付け、自転車の前照灯をヘルメットライトとして使う形もある。
電源
蓄電池(バッテリー)又は電池は内臓しているもの、ヘルメットに付けるもの及び自転車または身体に付けるものがある。USBプラグで充電するものもある。
明るさ
200～1200 lm(ルーメン)。
質量
ランプの質量は55～90gそしてバッテリーを含むシステムの質量は130～500g。軽いことが望ましい。
尾灯
概要
自転車の後部に付けて、夜間に後方の自動車などに自転車の存在を知らせる灯火(JIS用語)。電球はLEDが使われる。常時点灯しているもの及び点滅するものがある。反射器は反射する方向からしか見えないのに対し、尾灯はより広い範囲から見える。180°方向又は横にも光を出す形もある(横可視性)。通勤用などのために、ヘルメット後部に付ける尾灯もある。
リアーランプ又はリアーライトともいう。光及び動きのセンサーを備えていて、暗くなって動くと自動的に点灯するものもある。
ドイツなどでは尾灯が義務付けられている。
取付個所
尾灯の形に応じて、後泥よけ、サドル支柱(シートポスト)、立管(シートチューブ)又はシートステイなど。
電源
電源は前照灯の発電機、電池または自己発電など。自己発電は、後輪のスポークに磁石を付けて、それがシートステイに付けた尾灯を通過時のみ発電する点滅式。
公安委員会規則
尾灯は橙色又は赤色で、夜間、後方100メートルの距離から点灯を確認することができる光度を有すること。ただし、反射器材を備えているときは、尾灯をつけることを要しない。
電源
電源は発電機、乾電池または蓄電池で、 電池の残量を表示できるもの及び残量が少なくなると警告表示が出るものもある。
参考: 発電機
反射器
概要
夜間、車のランプ光に反射して、車の運転手が視認できるように加工した、プラスチック製の安全用器具。スポーク、ペダル、後輪泥よけ及びシートスティなどに付けて、夜間に自転車の存在を知らしめる。後から来る車の運転手の視認距離を大きくする効果もある。取付位置に応じて形状が異なる。後方から視認できる後反射器(リヤリフレクター)と横から視認できる横反射器(サイドリフレクター)に分類されることがある。
道路交通法
道路交通法 施行規則 第9条4には、反射器材に関して次の規定がある。
- 夜間、後方100mの距離から、基準に適合する前照灯で照射したとき、その照射光を照射位置から容易に確認できるものであること。
- 反射光の色は、橙色又は赤色であること。
CPSC
米国の消費者製品安全委員会(CPSC)16CFR1512 に規定する反射器の色を下表に示す。同表において、車輪の反射器はスポーク反射器または、リムまたはタイヤの側面全周に付けた反射器とする。
| 名称 | 場所 | 色 |
|---|---|---|
| 前反射器 | フレーム前 | 無色 |
| 後反射器 | フレーム後 | 赤 |
| ペダル反射器 | ペダル前後 | 無色又は黄 |
| 前車輪反射器 | 前車輪 | 無色又は黄 |
| 後車輪反射器 | 後車輪 | 無色又は赤 |
ホイールライト
1個または複数のLEDランプを、ホイールのバルブステムまたはスポークに付けて、夜間などに自転車がよく目立つようにするライト。ホイールの回転と目の残像効果によって円形に見える。複数のランプの点滅を制御して、残像模様を作り出す形もある。電源は電池またはハブダイナモ。
明るさの単位
光束
光源の光束(光の明るさ)の単位はルーメン(lm)。1ルーメンは1カンデラの点光源から立体角1ステラジアン[st]内に放射される光束。1ステラジアン[st]は、球の中心から出た円錐が球面の面積r2を切るとる円錐の頂角。
1[lm]=1[cd]x[st]。1[cd]=1[lm/st]。1ルーメン[lm]=1ルクス[lx]m2。
明るさ［lm］を消費電力［W］で割った値［lm/W］(1ワット当たりのルーメン)は発光効率と呼ばれ、この値が大きいほど同じ明るさが少ない電力で得られる。
光度
光度の単位はカンデラ(cd)。周波数540x1012Hzの単色光源のその方向の強度が(1/683)W/sr(ステラジアン)である光度。
カンデラはラテン語でろうそくの意味。ろうそくの光度は約1カンデラ。自転車の前照灯の光度は400cd以上でなければならない(JIS C9502、自転車用灯火装置)。
周波数540x1012Hzは緑色に近く、人の目の感度の良い周波数。人の目の特性として、他の周波数は同じ感度を得るためにはより大きな光度を必要とする。
照度
照度(面の明るさ)の単位はルクス(lx)。1カンデラの光度の光源から1メートルの距離にある、光束に垂直な表面の照度。1ルクス[lx]=1ルーメン[lm]/m2。
月光は約0.1ルクス、明るい事務所は約400ルクスそして日光の明かり(間接)は10,000～20,000ルクス。
方向指示器
自転車の曲がる方向をランプなどで表示する器具。左右2個のランプがあり、曲がる方向のLEDランプをスイッチで点灯させる。尾灯と一体になったものもある。取り付け位置は、ハンドル、サドル支柱または腕など。主に夜間に使用する。昼間は指示器よりも手信号が分かりやすい。夜間の手信号のために腕に付けるランプがある。腕に付けるものは、腕を出すと自動的にLEDが点滅する。
