JP2001268725A - 電気モーターサイクルの速度調整知能システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 電気モーターとバッテリーを動力源とした形
式のモーターサイクルの速度調節知能システムを提供す
る。 【解決手段】 速度調節システムは要求速度信号を発信
する指令モジュール８、モータの現実の速度を発信する
速度センサー４、前記速度信号と現実速度信号に応じて
電気モータ１を制御するコントローラ３を備えた、バッ
テリ２を動力源とするモータサイクルの速度を調節する
システム。特に要求走行距離２４とエネルギー警報機２
５に基いて、許容最高速度を設定するシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気モーターサイ
クルの速度調節に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気モーターサイクルは、通常、バッテ
リーを動力源とする電気モーターにより駆動される。バ
ッテリーに蓄電された電気エネルギーが消耗したとき、
バッテリーは、エネルギーを補充するために定期的に充
電する必要がある。バッテリー充電を行う間隔は、充電
サイクルと呼ばれている。電気モーターサイクルのエネ
ルギー効率は通常、１回の充電サイクルあたりの走行距
離により決定される。

【０００３】電気モーターサイクルのエネルギー効率
は、電気モーターサイクルの重量、速度、加速度に依存
する。高速で走行すると通常、摩擦損失の増大により走
行距離当りのエネルギー消費量が増加する。また、急激
な加速及び減速は、エネルギー効率が減少する。エネル
ギー効率を向上させるために、 車重を軽量化したり、軽
量で高容量のバッテリーの設計をしたり、車体抵抗を減
少させたりする努力がされている。しかし、これら多く
のエネルギー効率の向上手段は、大幅にモーターサイク
ルのコストを上昇させる。

【０００４】多くの電気モーターサイクルは、運転者が
モーターサイクルの速度を変化させるための回転機構
（例えば、レバー）を、ハンドルバーの端部に装着して
いる。この回転機構を回転させればさせるほど、モータ
ーサイクルの速度は上昇する。この回転機構の回転に対
するモーターサイクルのレスポンスは、進路の勾配や運
転者の体重を含めた、多数の要因により変化するもので
ある。

【０００５】

【発明を解決するための手段】本発明は、電気モーター
とバッテリーにより駆動するモーターサイクルの速度調
節システムに特徴を有する。本発明の１つの態様では、
このシステムは、モーターの要求速度を決定する指令モ
ジュールと、要求速度と速度センサー等により測定され
たモーターの現実の速度とに基づいて電気モーターを制
御するコントローラーと、を含む。

【０００６】本質的に、このシステムは、従来の開ルー
プ制御方法と逆に、現実の速度が要求速度により近似す
るようにモーターを制御する閉ループ制御装置（フィー
ドバック制御装置）を提供する。

【０００７】本発明の実施形態では、以下の特徴を１又
はそれ以上含んでも良い。このコントローラーは、要求
速度と現実の速度の差を最小にするように、この差に応
じてモーターを制御する。このコントローラーは、充電
１回当りの走行距離が増大するようにモーターサイクル
の速度と加速度を制御する。

【０００８】このモーターサイクルは、モーターサイク
ルの目標速度を代表する目標速度信号を発信させるため
のアクチュエータ（例えば、レバー）を有する。指令モ
ジュールは、目標速度信号を受信する。

【０００９】さらに、このシステムは、バッテリーに残
余するエネルギー量を代表するエネルギー信号を発信す
るエネルギーセンサーと、要求走行距離を代表する要求
走行距離信号を発信する走行距離セッタとを含む。指令
モジュールは、エネルギー信号と要求走行距離信号とに
基づいて、要求速度信号を発信する。また、指令モジュ
ールは、モーターサイクルが使用可能なバッテリーエネ
ルギー量で要求距離を走行し続けることができる最高速
度を計算する。要求速度信号は、目標速度信号が上記最
高速度以上であるときは、該最高速度に基づいて決定さ
れる。

【００１０】指令モジュールは、ルックアップ表を記憶
するメモリを含む。ルックアップ表は、モーターサイク
ルが、使用可能なバッテリーエネルギー量で要求距離を
走行し続けることができる最高速度を決定することに使
用される。代わりに、コンピュータープログラムは、一
定の公式に基づいて最高速度を計算しても良い。最高速
度は、例えば、モーターの特性等のモーターサイクルの
特性に基づいて決定される。指令モジュールは、種々の
速度におけるモーターサイクルのエネルギー消費量の実
験データーに基づいて最高速度を決定する。従って、指
令モジュールは、要求距離を走行する前にバッテリーエ
ネルギーを使い切る確率を減らす。

【００１１】一定の実施形態においては、さらに、この
システムは、モーターサイクルと自動車等の進路上の物
体との間の距離を感知する距離測定センサーを含む。モ
ーターサイクルが進路上の物体を回避しつつ到達できる
現実の最高速度の代表値である安全速度は、この距離に
基づいて指令モジュールにより決定される。さらに、こ
のシステムは、モーターサイクルの運転者に安全速度を
表示し、それにより、目標速度設定の指針を提供するデ
ィスプレイを含む。指令モジュールは、目標速度が安全
速度以上のときに、要求速度信号を安全速度に基づいて
設定する。指令モジュールは、目標速度が安全速度を超
えたときに、要求速度を目標速度と補正係数との積に基
づいて設定する。補正係数は、安全速度に基づいて設定
される。例えば、補正係数は、モーターサイクルの到達
可能な最高速度に対する安全速度の比とされる。指令モ
ジュールは、安全速度の算出に使用されるルックアップ
表を記憶するメモリを含む。指令モジュールは、数学公
式に基づいて安全速度を計算するコンピュータープログ
ラムを含む。指令モジュールは、種々の速度における制
動距離の実験データに基づいて安全速度を算出する。指
令モジュールは、制動特性のようなモーターサイクル特
性に基づいて安全速度を算出する。従って、このシステ
ムは、自動車のような、進路上に存在するかもしれない
障害物に衝突する確率を減少させる。

【００１２】さらに、このシステムは、モーターサイク
ルの運転者の巡行速度を設定する巡行速度エレメントを
含む。指令モジュールは、巡行速度エレメントが起動さ
れたとき、要求速度を巡行速度に基づいて設定する。

【００１３】コントローラーは、モーターを作動させる
ための電流駆動回路を含む。電流駆動回路は、モーター
のトルクの直接制御を提供することによりモーターサイ
クルの運動性を増大させる。

【００１４】指令モジュールは、アナログデジタル変換
器から発信されたデジタル信号に基づいて要求速度信号
を発信する。現実速度信号は、アナログデジタル変換器
により変換されるアナログ信号である。このコントロー
ラーは、デジタルアナログ変換器により変換された指令
信号を使用してモーターを制御する。速度センサーは、
回転速度計を含んでも良い。このシステムの少なくとも
一部は、演算処理装置で実行されるソフトウェアの中で
行われても良い。このコントローラーと指令モジュール
の両方とも、上記演算処理装置または異なる演算処理装
置で実行されるソフトウェアにより実行されても良い。

【００１５】本発明の他の一般的な態様において、車輪
付の電気モーターサイクルに使用されるモーターサイク
ル用電池の充電装置は、磁石と磁石の磁場の中に配置さ
れた導電コイルとを含む。導電コイルは、バッテリーの
第一ターミナルに電気的接続がされた第一端末と、バッ
テリーの第二ターミナルに電気的接続がされた第二端末
とを有する。少なくとも磁石と導電コイルとのうちの一
つは、車輪が回転することにより導電コイルと磁石の間
の相対的運動を生じさせるように、車輪に機械的に結合
される。

【００１６】本発明の実施形態は、以下のことを１つ又
はそれ以上含んでも良い。すなわち、導電コイルまたは
磁石のいずれかは車輪に機械的に連結されても良い。バ
ッテリーは、モーターサイクルに装備された照明用の補
助バッテリーになる（例えば、ヘッドライト用、テール
ランプ用、方向指示灯用）。

【００１７】本発明の有利な点及び特徴は、以下の記載
及び特許請求の範囲から明確になるであろう。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、モーターサイ
クル１００はバッテリー２を動力源とするモーター１を
含む。モーターサイクル１００は、運転者（図示してい
ない）が座る座席７を含む。運転者は、レバー１２また
はダッシュボード５のセッタのいずれかを用いて目標走
行速度を設定できる。また、運転者は、ダッシュボード
５にあるセッタを用いて要求走行距離の設定もできる。
また、モーターサイクル１００は、車輪１０の速度を測
定する速度センサー６と、モーターサイクルと進路上に
あるかもしれない障害物（例えば、走行中の自動車）と
の距離を測定する距離測定センサー６と、バッテリー２
のエネルギー残量を測定するエネルギーセンサー９とを
備えている。座席７の下部に配置されたコントローラー
３と指令モジュール８は、モーターサイクル１００の速
度を調節する。

【００１９】図２を参照すると、コントローラー３は、
指令モジュール８により発信した要求速度信号１３と速
度センサー４から送信された現実速度信号２６とに応じ
てモーター１を制御するように閉ループ方式で作動して
いる。詳細には、コントローラー３は、要求速度信号１
３と現実速度信号２６とを用いて、デジタルアナログ変
換器３３によりアナログ指令信号４１に変換されるデジ
タル指令信号４０を発信する。電流駆動回路３４は、モ
ーター１を作動させるためにアナログ指令信号４１を電
流指令信号２７に変換する。コントローラー３は、モー
ターの現実速度２６が要求速度１３に、より近似するよ
うにデジタル指令信号４０を選択する。

【００２０】指令モジュール８は、アナログデジタル変
換器によりデジタル信号にそれぞれ変換される一連のア
ナログ入力信号１９〜２２に基づいて要求速度１３を決
定する。代わりに、変換器１４〜１８による変換を必要
としないデジタル信号を提供するようにデジタルセンサ
ーを使用することもできる。この入力信号は、距離測定
センサー６により発信され、 モーターサイクル１００
と、例えば進路の前方の自動車との距離を代表する距離
信号２２を含む。指令モジュール８は、距離信号２２を
用いて、自動車との衝突を回避するように要求速度信号
１３を制限する。

【００２１】また、指令モジュール８は、バッテリーの
中のエネルギー残量を代表するエネルギーセンサー９に
より発信したエネルギー信号５２を受信する。エネルギ
ー信号５２は、要求距離信号２１と共に使用され、要求
距離を走行する前に残余エネルギーを消費しないように
要求速度信号１３を制限する。運転者は、ダッシュボー
ドにある要求距離セッタ２４を使用して要求距離信号２
１を設定する。指令モジュール８は、エネルギーにより
代表される残余エネルギーにより、走行可能な最長距離
を概算する。例えば、要求距離信号２１が上記最長距離
よりも長い距離を表しているとき、指令モジュール８は
運転者に警告を促すよう警報機２５を鳴らす。

【００２２】さらに、運転者は、目標速度信号１９によ
り代表される目標走行速度を設定するためにレバー１２
を使用する。代わりに、運転者は、 運転者が目標速度に
なる位置にレバー１２を回転させた状態で維持し続けて
おく必要がないように、ダッシュボード５にある巡行速
度セッタ２３を使用して目標巡行速度信号２０を設定す
るようにしても良い。指令モジュール８は、運転者が巡
行速度セッタ２３を使用可能にするかどうかによって、
要求速度信号１３を決定するにあたり巡行速度信号２０
または目標速度信号１９のいずれかを使用する。指令モ
ジュール８は、進路上の障害物に衝突する危険性なくモ
ーターサイクルが到達できる最高速度（安全速度）を決
定するために、距離測定センサー６から発信された距離
信号２２を使用する。安全速度は、ダッシュボード５の
ディスプレイ５７上に表示される。また、指令モジュー
ル８は、要求距離（信号２１により代表）を走行する前
に残余エネルギー（信号５２により代表）を消費する危
険性なく到達できる最高速度を決定する。指令モジュー
ル８は、上記安全速度又は最高速度のいずれかを超えな
いように要求速度信号１３を制限する。万一、要求速度
信号１３が他の別な方法で上記安全速度または最高速度
のいずれかを超える場合、指令モジュール８は、要求速
度信号１３を上記速度に設定する。

【００２３】次に、コントローラー３の内部構造につい
て説明する。コントローラー３は、アメリカ電気・電子
学会論文集”Control Systems Technology, Vol. 5, N
o. 6”の５８６〜５９７ページに記載されているウー氏
著の”Analysis and Implementation of NeuroMuscular
-like Control for Robotic Compliance" （以下「ウ
ー」とする）に記載されている筋肉類似（muscular-lik
e ）制御モデルを実行している。この筋肉類似制御モデ
ルは、霊長類の筋肉とその随意及び不随意反応の実験的
研究に基づく。このモデルは、筋肉の剛性及び筋肉の反
射作用に似せて機能する非線形のスピンドル状（spindl
e-like）モジュールとに合わせて設計された筋肉の剛性
のモジュールを含む。コントローラー及びコントローラ
ーの変数の設定するために使用する制御方法との詳細
は、ウーの中で提供されている。電気モーターで使用す
るためにコントローラーを調整する１つの方法として
は、速度センサー４から検知した現実速度２６と指令モ
ジュール８から発信した要求速度信号１３との間の二乗
平均誤差を最小にするように変数を設定する方法があ
る。

【００２４】ウーの中で記載された上記方法により調整
されたとき、コントローラー３は、モーターの速度を効
率的に制御する。上記調整がされたコントローラーは、
上記システムの応答における大きな偏差に適応させるこ
とができる。それゆえ、確実に閉ループコントローラー
は、電気モーターサイクル１００の広い作動範囲にわた
って安定し有効な状態を維持し続ける。また、電流装置
を使用して直接かつ有効にモーターのトルクを調節する
ことによってモーターサイクルの運動性と加速を増大さ
せる。また、コントローラーの非線形減衰特性により急
激な動きが制限され、滑らかな乗り心地になる。さら
に、コントローラー３は、筋肉の反応を模倣して設計さ
れたものゆえ、マン・マシンシステムの装置にうまく適
応する。

【００２５】図３を参照して、指令モジュール８の作用
を記載する。上述したように、指令モジュール８は、種
々の入力１９〜２２に基づいて要求速度を決定する。要
求速度信号１３を決定するにあたって、指令モジュール
は、要求速度の決定過程の中間で決定される数値をホー
ルドする（記憶しておく）ために速度変数を使用する。
速度変数は、演算処理装置（図示せず）に付属したメモ
リ５４（図２）の中のレジスター内部で記憶されても良
い。指令モジュール８は、起動時に速度変数をレバー１
２の回転位置により決定されるレバーからの速度信号１
９に設定する（ステップ１０１）。その後、指令モジュ
ール８は、巡行速度セッタ２３が使用可能かどうかチェ
ックする（ステップ１０２）。もし、セッタ２３が使用
可能ならば、指令モジュール８は、速度変数を巡行速度
信号２０に設定する（ステップ１０６）。セッタ２３が
使用可能でない場合は、指令モジュール８は、速度変数
を変更しない。

【００２６】その後、 指令モジュール８は、距離測定セ
ンサー６がモーターサイクルの進路の障害物を感知して
いるどうかチェックする（ステップ１０３）。もし、感
知しているならば、指令モジュールは、障害物までの距
離２２を保ち、そして障害物に衝突する前に停止できる
ように減速できる最高速度（安全速度）を計算する（ス
テップ１０７）。指令モジュール８は、速度変数が安全
速度よりも大きいか否かをチェックする（ステップ１０
８）。もし、速度変数のほうが大きいならば、指令モジ
ュール８は速度変数を安全速度に設定する（ステップ１
０９）。

【００２７】その後、 指令モジュール８は、要求距離２
１が設定されているか否かをチェックする（ステップ１
０４）。もし、設定されているならば、指令モジュール
は、エネルギーセンサー９から発信されたバッテリー信
号（エネルギー信号）５２に基づいてバッテリーエネル
ギーを読み込む（ステップ１１０）。その後、 指令モジ
ュール８は、モーターサイクルが、使用可能なバッテリ
ーエネルギーで要求距離を走行し続けることができる最
高速度（許容最高速度）を計算する（ステップ１１
１）。もし、速度変数が許容最高速度よりも大きいなら
ば（ステップ１１２）、指令モジュールは速度変数を許
容最高速度に設定する（ステップ１１３）。その後、 指
令モジュール８は、該要求速度信号１３を速度変数に設
定し、要求速度信号１３をモーター２に命令するために
使用する（ステップ１０５）。

【００２８】図５を参照すると、指令モジュールは、距
離測定センサー６で測定された距離信号に基づいて許容
最高速度を制限する。許容最高速度は、モーターサイク
ルの走行速度４１０と制動距離４００との間の関係に基
づいて制限される。図５で示すように、大きな速度から
制動するほど、より長距離の制動距離が必要である。指
令モジュールは、制動距離が進路上の自動車までの距離
よりも確実に短くなるように、許容最高速度を制限し、
その結果、衝突の確率を減少させる。もし、モーターサ
イクルの前方の自動車に対する距離信号（距離測定セン
サー６で測定）が、進路上にある物体までの制動距離４
４０と一致するならば、要求速度１３は、自動車に衝突
する前に確実にモータサイクルを制動できる制動距離４
４０に対応する速度４３０以下に制限される。その結
果、運転者の安全性は増大する。

【００２９】制動距離と速度との関係（図５）は、車
重、モーター出力、トラクション性能等のモーターサイ
クルの特性から導出される。代わりに、上記関係は、種
々の速度において測定された制動距離の実験から収集す
ることもできる。また、この関係をメモリ５４（図２）
に記憶されたルックアップ表に表すこともできる。代わ
りに、 この関係を、図５に示された関係から定義した数
学公式に基づいて作成されたプログラム５５（図２）に
より計算することもできる。

【００３０】図６は、走行距離６２と、その距離を走行
する間の摩擦損失エネルギー６１との関係を示してい
る。この関係は、エネルギー及び距離とのデータの収集
により導出される。この概念は、いかなるエネルギーと
距離との関係にも適用できるのではあるが、以下の説明
では、図６に示すエネルギーと距離が比例関係にある場
合の例を使用して説明する。ここでのデーターは、電気
モーターサイクルのエネルギー消費量を管理するため
に、指令モジュール８が使用する電気モーターサイクル
のメモリ５４内に記憶される。図に示すように、モータ
ーサイクルによって消費されたエネルギー６１は、走行
距離６２に比例して増大する。例えば、 走行距離ｄ１で
は、ｄ１より長い距離ｄ２を走行するために必要なエネ
ルギーＥ２よりも少ないエネルギーＥ１が必要とされ
る。

【００３１】さらに、摩擦によるエネルギー損失に加
え、モーターサイクルを要求速度まで加速することと目
的地到着時に減速することとに余分なエネルギーが必要
となる。もし、電流制御型モーター１が一様に加速及び
減速されたならば、この余分なエネルギーは、次の公式
により与えられる。 Ｅnergy ＝２・（Ｊ_m / Ｋ_i ）・Ｖ_d （１） Ｊ_m ： モーターの慣性負荷 Ｋ_i ： モーターのトルク対電流比 Ｖ_d ： 要求速度 尚、Ｅnergy は、アンペア毎秒単位で測定する。

【００３２】図７を参照すると、損失エネルギー６１と
速度６４との間の比例関係６３（式１）がグラフで示さ
れている。速度が大きくなるとエネルギーも多く必要と
なる。残余エネルギーＥ_rem と、走行距離ｄ１と、それ
に関するエネルギー損失Ｅ１（図７）とが与えられるこ
とにより、モーターサイクルが加速するために必要な利
用可能エネルギーがＥ_rem とＥ１の差として与えられ
る。図７に示すように、このエネルギーでは、利用可能
エネルギーに対応する最高速度Ｖ１でモーターサイクル
を走行させることだけができる。モーターサイクルの速
度が確実にこの最高速度Ｖ１を超えないようにすること
により、指令モジュールは、確実にモーターサイクルが
要求距離を走行する前にエネルギーを使い切らないよう
にできる。

【００３３】同様に、残余エネルギーＥ_rem と、別の走
行可能距離ｄ２と、それに関するエネルギー損失Ｅ２
（図７）とが与えられることにより、モーターサイクル
が加速するために必要な利用可能エネルギーがＥ_rem と
Ｅ２の差として与えられる。図７に示すように、このエ
ネルギーでは、利用可能エネルギーに対応する速度Ｖ２
でモーターサイクルを走行させることだけができる。要
求距離を走行する前に、確実にエネルギーを使い切らな
いように、コマンドジュール８は、モーターサイクルの
速度を速度Ｖ２以下になり続けるように制限する。ここ
で、長い距離ｄ２を走行するときの速度Ｖ２は、短い距
離ｄ１を走行するときの速度Ｖ１よりも小さくなるであ
ろうことが予期される。

【００３４】図８参照により、図６と７に示す要求走行
距離と、利用可能エネルギーと、最高速度との関係を利
用して、図８で示す速度６４と残余エネルギー６７の関
係を表す一連のグラフ６５、６６として結合することが
できる。図８では、グラフ６５は、走行距離ｄ１におけ
るエネルギーと速度の関係が示されているとともに、走
行距離ｄ２におけるエネルギーと速度の関係が示されて
いる。このグラフ表示はメモリ５４に記憶される。ま
た、このグラフは、ルックアップ表または上記関係から
得られた関係式として表現されても良い。また、グラフ
の値は、ルックアップ表から読み取っても、メモリ５４
に記憶された式に基づくプログラムにより計算しても良
い。指令モジュール８は、要求走行距離に対応するグラ
フを使って許容最高速度を制限する。指令モジュール８
は、残余バッテリーエネルギーを使用して確実に要求距
離の走行に残余エネルギーが足りるように最高速度を決
定する。

【００３５】また、残余エネルギー及び走行距離と、走
行速度との関係は、牽引質量やモーター特性のようなモ
ーターサイクルの特性に基づいて導出される。代わり
に、この関係は、種々の速度で計測されたエネルギー消
費の実験で収集されたデータから決定することができ
る。

【００３６】図９と１０とを参照すると、本発明の他の
実施態様では、モーターサイクルの前輪１１から受ける
力学的エネルギーを使用してバッテリー２（図１）が再
充電される。車輪１１は、ボールベアリング４５と回転
しないディスク４９とにより回転しないシャフト４８に
回転できるように結合されている。発電機のステーター
コイル５０はシャフト４８に取り付けられ、回転磁石５
１は車輪１１に取り付けられる。車輪１１の回転や振動
のような運動により、回転磁石５１とステ―ターコイル
５０は相対的な運動をする。この相対的な運動により電
流がステ―ターコイル５０に流れ込む。ステ―ターコイ
ル５０の第一端末をバッテリー２の第一端末に取り付
け、そしてステ―ターコイル５０の第二端末をバッテリ
ー２の第二端末に取り付けることにより、上記電流の流
れをバッテリーの再充電に使用できる。

【００３７】代わりに、 図１０の発電機は、方向指示灯
やヘッドランプのようなモーターサイクルのランプの動
力源として使用される補助バッテリー５６の充電に使用
できる。また、上記補助バッテリーは、バッテリー２の
エネルギーが消失した場合に、モーター１の動力源とし
て使用することも可能である。

【００３８】他の実施形態については、特許請求の範囲
の記載の通りである。例えば、指令モジュール８は、安
全速度と最高速度の計算に基づいて要求速度１３を制限
するために他の方法を使用しても良い。図４は、他の方
法の一例を示している。図４を参照することにより、図
３のステップ１０８と１０９に示すような速度変数を制
限するために安全速度を使用する代わりに、安全速度に
基づく補正係数（scaling factor) を計算し（ステップ
１０８′）、安全速度よりも小さくなるように速度変数
を縮小させる（ステップ１０９′）ために指令モジュー
ルが使用されることも可能である。また、速度変数を、
補正係数と速度変数の積に設定しても良い。適当な補正
係数を計算する一つの方法は、安全速度をモータサイク
ルの限界速度で割ることである。同様に、速度変数を制
限するために許容最高速度を使用する（図３のステップ
１１２と１１３で示す通り）代わりに、許容最高速度に
基づいて第二補正係数（ステップ１１２′）を計算し、
速度変数を縮小することも可能である（ステップ１１
３′）。例えば、 速度変数を、第二補正係数と速度変数
との積に設定しても良い。適当な補正係数を計算する一
つの方法としては、許容最高速度をモーターサイクルの
限界速度で割る方法がある。

【００３９】代わりに、 上述のコントローラーは、モー
ターサイクルの加速度やモーター制御の動的補償（dyna
mic compensation) のような他の値を含んでも良い。上
述の調整システムは、特に、 演算処理装置上で実行する
コンピュータープログラムの中で実行されることが可能
である。指令モジュールとコントローラーの両者とも、
１またはそれ以上のプログラムの中で実行されても良
い。このプログラムは、異なる演算処理装置上で実行し
ても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の調節システムを有するモーターサイク
ルの側面図である。

【図２】図１のモーターサイクルの調節システムのブロ
ック線図である。

【図３】図2 の調節システムの指令モジュールのフロー
チャートである。

【図４】図２の調節システムの指令モジュールの別の例
のフローチャートである。

【図５】モーターサイクルの安全速度と進路上の障害物
からの距離との間の関係を示したグラフである。

【図６】摩擦によるエネルギー損失と図1 のモーターサ
イクルの走行距離との間の実験により導出した関係を示
すグラフである。

【図７】異なる速度から減速及び異なる速度に加速した
場合のエネルギー消費を示すグラフである。

【図８】異なる要求走行距離についての最高速度と残余
エネルギーとの関係を示すグラフである。

【図９】本発明のバッテリー装置を充電するようにされ
た車輪の配置の側面図である。

【図１０】本発明のバッテリー装置を充電するようにさ
れた図９の車輪の配置の断面図である。

【符号の説明】

１…モーター ２…バッテリー ３…コントローラー ４…速度センサー ５…ダッシュボード ６…距離測定センサー ７…座席 ８…指令モジュール ９…エネルギーセンサー １０〜１１…車輪 １２…レバー １３…要求速度信号 １４〜１８…アナログデジタル変換器 １９…目標速度信号 ２０…巡行速度信号 ２１…要求距離信号 ２２…距離信号 ２３…巡行速度セッタ ２４…要求距離セッタ ２５…エネルギー警報機 ２６…現実速度信号 ２７…電流指令信号 ３３…デジタルアナログ変換機 ３４…電流駆動回路 ４０…デジタル指令信号 ４１…アナログ指令信号 ４５…ボールベアリング ４６…車輪補助バー ４８…シャフト ４９…ディスク ５０…ステーターコイル ５１…回転磁石 ５２…エネルギー信号 ５５…プログラム ５６…補助バッテリー ５７…安全速度ディスプレイ １００…モーターサイクル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ６０Ｌ 3/00 Ｂ６０Ｌ 3/00 Ｓ (72)発明者 ウー チ−ハウル 台湾，115，タイペイ，ナン−カン，イェ ン チゥ ユァン ロード，セクション ２，128 Ｆターム(参考） 5H115 PA01 PA12 PC06 PG04 PG10 PI16 PI21 PU01 QI04 5H550 AA01 AA16 BB03 CC04 DD01 GG03 HA06 JJ02 JJ17 KK06 KK08 LL01 MM09 MM20

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 要求速度を代表する要求速度信号を発信
   する指令モジュールと、 電気モーターの現実の速度を代表する現実速度信号を発
   信する速度センサーと、 前記要求速度信号と現実速度信号とに応じて前記電気モ
   ーターを制御するコントローラーとを備えた電気モータ
   ーとバッテリーを動力源とするモーターサイクルの速度
   を調節するシステム。
2. 【請求項２】 前記コントローラーは、前記電気モータ
   ーの前記要求速度と前記モーターの前記現実速度との間
   の差に応じて前記電気モーターを制御する請求項１に記
   載のシステム。
3. 【請求項３】 前記モーターサイクルは、更に、モータ
   ーサイクルの目標速度を代表する目標速度信号を発信す
   るアクチュエーターを備え、 前記指令モジュールは、前記目標速度を受信する請求項
   １に記載のシステム。
4. 【請求項４】 更に、バッテリーに蓄電されたエネルギ
   ー量を代表するエネルギー信号を発信するバッテリーセ
   ンサーと、 モーターサイクルの要求走行距離を代表する要求走行距
   離信号を発信する走行距離設定エレメントとを備え、 前記指令モジュールは、前記要求速度を、前記エネルギ
   ー信号と前記要求走行距離信号とに基づいて設定するよ
   うにされた請求項３に記載のシステム。
5. 【請求項５】 前記指令モジュールは、更に、前記エネ
   ルギー量でモーターサイクルが前記要求走行距離を走行
   し続けることができる許容最高速度を計算するようにさ
   れた請求項４に記載のシステム。
6. 【請求項６】 前記指令モジュールは、前記目標速度が
   前記許容最高速度以上のとき、前記要求速度信号を該許
   容最高速度に基づいて設定する請求項５に記載のシステ
   ム。
7. 【請求項７】 前記指令モジュールは、更に、 前記許容
   最高速度の決定のために使用するルックアップ表を記憶
   するメモリを含む請求項５に記載のシステム。
8. 【請求項８】 前記指令モジュールは、更に、公式に基
   づいて前記許容最高速度を計算するコンピュータープロ
   グラムを含む請求項５に記載のシステム。
9. 【請求項９】 前記指令モジュールは、種々の速度にお
   けるモーターサイクルのエネルギー消費量についての実
   験データに基づいて前記許容最高速度を決定する請求項
   ５に記載のシステム。
10. 【請求項１０】 前記指令モジュールは、更に、モータ
    ーサイクルの特性に基づいて前記許容最高速度を計算す
    る請求項５に記載のシステム。
11. 【請求項１１】 前記モーターサイクルと物体との間の
    距離を測定する距離測定センサーを含む請求項１に記載
    のシステム。
12. 【請求項１２】 前記指令モジュールは、更に、前記距
    離に基づいて前記安全速度を決定するようにされてお
    り、前記安全速度は、前記モーターサイクルが前記物体
    に衝突する危険性なく到達できる最大の現実速度である
    請求項１１に記載のシステム。
13. 【請求項１３】 更に、 前記安全速度を表示するディス
    プレイを含む請求項１２に記載のシステム。
14. 【請求項１４】 前記モーターサイクルは、モーターサ
    イクルの運転者が目標速度を設定するためのアクチュエ
    ーターを有し、前記指令モジュールは、前記目標速度が
    前記安全速度以上のときに前記要求速度を該安全速度に
    基づくようにされた請求項１２に記載のシステム。
15. 【請求項１５】 前記モーターサイクルは、モーターサ
    イクルの運転者が目標速度を設定するためのアクチュエ
    ータを有し、前記指令モジュールは、該目標速度が前記
    安全速度より大きいときに、前記要求速度が該目標速度
    と補正係数との積に基づくようにされた請求項１２に記
    載のシステム。
16. 【請求項１６】 前記指令モジュールは、前記安全速度
    に基づく前記補正係数を計算する請求項１５に記載のシ
    ステム。
17. 【請求項１７】 前記指令モジュールは、前記安全速度
    を算出するために該指令モジュールによって使用される
    ルックアップ表を記憶するメモリ含む請求項１２に記載
    のシステム。
18. 【請求項１８】 前記指令モジュールは、数学公式に基
    づいて前記安全速度を計算するコンピュータープログラ
    ムを含む請求項１２に記載のシステム。
19. 【請求項１９】 前記指令モジュールは、異なる速度に
    おけるモーターサイクルの制動距離についての実験デー
    タに基づいて前記安全速度を算出する請求項１２に記載
    のシステム。
20. 【請求項２０】 前記指令モジュールは、モーターサイ
    クルの特性に基づいて前記安全速度を決定する請求項１
    ２に記載のシステム。
21. 【請求項２１】 更に、モーターサイクルの運転者が巡
    行速度を設定するためのエレメントを備え、前記指令モ
    ジュールは、該巡行速度エレメントが起動されたとき前
    記要求速度信号を巡行速度信号に基づいて設定するよう
    にされた請求項１２に記載のシステム。
22. 【請求項２２】 前記コントローラーは、前記モーター
    を作動させる電流駆動回路を含む請求項１に記載のシス
    テム。
23. 【請求項２３】 前記コントローラーは、指令信号を用
    いて前記モーターを制御し、更に、該指令信号を変換す
    るデジタルアナログ変換器を備えた請求項１に記載のシ
    ステム。
24. 【請求項２４】 車輪を有する電気モーターサイクルに
    使用する電気モーターサイクル用のバッテリーの充電装
    置であって、 磁場を発生する磁石と、 前記磁場内に配置された伝導コイルを備え、 前記伝導コイルは、バッテリーの第一端末に電気的に接
    続された第一端末と、バッテリーの第二端末に電気的に
    接続された第二端末とを含み、少なくとも前記磁石と伝
    導コイルのうち一方は車輪に機械的に結合され、前記車
    輪が回転することにより該コイルとマグネットとの間に
    相対的な運動が生じるようにされた電気モーターのバッ
    テリーの充電装置。
25. 【請求項２５】 前記バッテリーは、モーターサイクル
    に装備する照明に使用する補助バッテリーである請求項
    ２４に記載の装置。
26. 【請求項２６】 前記バッテリーは、前記モーターサイ
    クルのモーターの動力源に使用するモーターサイクルバ
    ッテリーである請求項２４に記載の装置。
27. 【請求項２７】 モーターサイクルの目標速度を代表す
    る目標速度信号を発信するアクチュエーターを有するモ
    ーターサイクルの、前記要求速度を決定する方法であっ
    て、 前記モーターサイクルと進路上の障害物の間との距離を
    代表する距離信号に応じて安全速度を決定し、 前記目標速度が前記安全速度を超えるときに前記要求速
    度を該安全速度以下の数値に設定する方法。
28. 【請求項２８】 前記数値は、 補正係数を選択し、 前記目標速度と該補正係数の積を計算し、 前記数値を該積に設定することにより決定され、 該補正係数は、該積が前記安全速度を超えないように選
    択される請求項２７に記載の方法。
29. 【請求項２９】 前記補正係数は、前記安全速度と前記
    モーターサイクルの到達可能な限界速度との比である請
    求項２８に記載の方法。
30. 【請求項３０】 前記安全速度は、モーターサイクルの
    制動距離をモーターサイクルの速度に関連付けたルック
    アップ表を使用して決定する請求項２７に記載の方法。
31. 【請求項３１】 前記安全速度は、モーターサイクルの
    制動距離をモーターサイクルの速度に関連付けた公式を
    使用して請求項２７に記載の方法。
32. 【請求項３２】 バッテリーを動力源とするモーターに
    より駆動するモーターサイクルの、要求速度を決定する
    方法であって、 前記モーターサイクルは目標速度信号を発信するアクチ
    ュエーターを有し、 該目標速度信号はモーターサイクルの目標速度を代表
    し、 前記方法は、使用可能なバッテリーエネルギーを代表す
    るエネルギー信号と要求走行距離を代表する距離信号と
    に応じて許容最高速度を決定する工程を備え、前記許容
    最高速度は、モーターサイクルが前記使用可能なエネル
    ギーを使い切らずに前記要求距離を走行し続けることが
    できる最高速度を代表し、 更に、前記方法は、前記目標最高速度が前記許容最高速
    度を超えたとき、目標速度を許容最高速度以下の数値に
    設定する工程を備えた、 バッテリーを動力源とするモーターにより駆動するモー
    ターサイクルの、前記要求速度を決定する方法。
33. 【請求項３３】 前記数値は、 補正係数を選択し、 前記目標速度と該補正係数との積を計算し、 前記数値を該積に設定することにより決定され、 該補正係数は、該積が前記許容最高速度を超えないよう
    に選択される請求項３２に記載の方法。
34. 【請求項３４】 前記補正係数は、前記許容最高速度と
    モーターサイクルが到達可能な最高速度との比である請
    求項３３に記載の方法。
35. 【請求項３５】 前記許容最高速度は、種々の速度にお
    けるモーターサイクルの距離当りのエネルギー消費量に
    関するルックアップ表を使用して決定される請求項３２
    に記載の方法。
36. 【請求項３６】 前記許容最高速度は、種々の速度にお
    けるモーターサイクルの距離当りのエネルギー消費量に
    関する公式を使用して決定される請求項３２に記載の方
    法。