KR101295824B1 - 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템 - Google Patents

하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 전동 보조식 하이브리드 자전거의 구동륜에 보조 동력을 부가하는 모터; 상기 모터의 출력을 제어하는 모터구동부; 상기 전동 보조식 하이브리드 자전거에 마련되어 소정 시간 주기에 대한 기울기신호를 생성하는 경사각검출부; 상기 기울기신호를 제공받아 상기 모터의 출력을 산출하고, 산출결과에 따라 상기 모터구동부를 통하여 상기 모터의 출력을 제어하는 메인컨트롤러를 포함하는 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템을 제공한다.

Description

하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템{Power Assist System of Hybrid Bicycle}
본 발명은 동력 보조 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전동 보조식 하이브리드 자전거의 보조 동력을 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자전거는 운전자의 페달링에 의한 답력(페달을 밟는 힘)을 이용하여 주행하는 것이다. 따라서 운전자의 체력 상태 등을 고려하면, 운전자의 많은 힘이 소모되는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 최근에 사용자의 답력에 따라 모터의 구동력으로 전동 보조하여 주행할 수 있도록 모터를 장착한 전동 보조식 자전거가 개발되었다.
전동 보조식 자전거는 후방 휠이 운전자의 다리의 구동력에 의해 힘을 받는 수동 동력 구동 시스템, 및 운전자의 다리에 의해 부과된 구동력에 따라서 상기 수동 동력 구동 시스템에 보조 동력을 부가하는 모터 구동 시스템을 포함한다.
그러나, 상기 보조 동력은 운전자의 답력에 비례하여 증가하는 것이 일반적이다. 따라서, 답력에 비례하여 모터 출력을 제어하더라도 다양한 노면의 경사도에 대응하여 모터 출력을 증감하도록 제어하지는 못해, 전동 보조식 자전거가 가지는 이점을 제대로 활용하기 어려운 경우가 많았다.
본 발명은 상기한 필요성을 감안하여 창안된 것으로, 운전자의 페달력과 노면의 경사도에 따라 보조 동력을 제어함으로써, 운전자에게 편의성을 제공할 수 있도록 된 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적으로는, 운전자의 신체 조건이나 다양한 주변 환경을 고려하여 보조 동력의 세기를 조절할 수 있도록 동력 보조 모드를 제공하여 모터 출력을 제어할 수 있도록 된 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템의 일 태양(aspect)은, 전동 보조식 하이브리드 자전거의 구동륜에 보조 동력을 부가하는 모터; 상기 모터의 출력을 제어하는 모터구동부; 상기 전동 보조식 하이브리드 자전거에 마련되어 소정 시간 주기에 대한 기울기신호를 생성하는 경사각검출부; 상기 기울기신호를 제공받아 상기 모터의 출력을 산출하고, 산출결과에 따라 상기 모터구동부를 통하여 상기 모터의 출력을 제어하는 메인컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템에 따르면, 운전자의 페달력과 노면의 경사도를 고려하여 보조 동력의 세기를 조절할 수 있도록 모터 출력을 제어함으로써, 운전자가 동력 보조를 지속적으로 원활하게 받을 수 있어, 편안한 운전이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로는, 운전자의 조건에 따라 보조 동력의 세기를 조절할 수 있는 동력 보조 모드를 이용하여 다양한 운전자의 환경에 맞춰 동력 보조를 받을 수 있어, 운전자의 편의성 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 평지에서 동력 보조할 때의 생성되는 신호의 예를 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 오르막길에서 동력 보조할 때의 생성되는 신호의 예를 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 내리막길에서 동력 보조할 때의 생성되는 신호의 예를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 자전거의 10km/h 이하에서 속도별 생성되는 신호의 예를 나타낸 표이다.
도 6은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 자전거의 10km/h~24km/h에서 속도별 생성되는 신호의 예를 나타낸 표이다.
도 7은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 자전거의 속도별 모터 출력 제어의 예를 보인 그래프이다.
도 8은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 생성되는 페달링신호의 비교치 예를 보인 도면이다.
도 9는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 주행속도 10km/h 기준으로 기어비에 따라 생성되는 신호의 예를 나타낸 표이다.
도 10은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 주행속도 24km/h 기준으로 기어비에 따라 생성되는 신호의 예를 나타낸 표이다.
도 11은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 동력보조모드(PAS Mode)와 주행속도별로 입력되는 모터의 구동전류의 예시를 보인 표이다.
도 12는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 경사각(angle)에 따라 모터의 구동전류의 배수를 정의한 예시를 보인 표이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템을 이용한 동력 보조 방법의 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 요어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
이하의 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(instructions)에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
본 실시예에서 사용되는 '모듈'이라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(mede of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1을 참조하여 상세하게 설명하면, 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템의 블럭도이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 동력 보조 시스템(10)의 구성을 보면, 메인컨트롤러(100), 메모리(200), 화면표시부(300), 경사각검출부(410), 페달력검출부(420), 디지털신호처리부(440), 릴레이구동부(500), 경보기(510), 브레이크등/전조등(520), 방향지시등(530), 게이트구동부(600), 모터구동부(700), 모터(800), 모터검출부(810), 배터리(900)를 포함한다.
메인컨트롤러(100)는 운전자의 페달력과 노면의 경사도에 따라 생성된 신호를 제공받아 생성된 신호값들의 조건에 따라 모터(800)의 출력을 조절하도록 모터구동부(700)를 통하여 모터 출력을 제어하는 기능을 수행하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 트립컴퓨터모듈(110)과 동력보조제어모듈(120)을 더 포함하여 구성된다.
여기에서 페달력이라 함은 답력 즉, 페달을 밟는 힘을 의미한다.
트립컴퓨터모듈(110)은 운전자의 조건별 모터(800)의 출력값을 달리하도록 정의된 복수의 동력 보조 모드 중 어느 하나의 모드를 외부의 운전자로부터 입력받아 해당 모드를 메모리(200)로부터 로딩하여 실행하고, 화면표시부(300)를 통하여 실행되는 동력 보조 모드를 표시하며, 현재 주행속도, 주행시간, 배터리 잔량, 현재 주행거리, 누적 주행거리 등을 표시할 수 있도록 제어한다.
동력보조제어모듈(120)은 모터(800)의 출력을 제어할 있도록 경사각검출부(410)로부터 소정 시간 주기에 대해 생성된 기울기신호를 기초로 기울기값에 따른 모터(800) 출력값을 산출하여 모터(800) 출력을 제어하도록 모터구동부(700)를 동작시킨다. 또한, 페달력검출부(420)로부터 생성된 페달링 신호와 모터(800)로부터 생성된 모터 신호를 제공받아 모터(800)의 출력값을 판단하여 모터(800)의 출력을 제어하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 모터(800)의 출력값을 조절하도록 모터(800)의 구동전류값을 변화시켜 출력을 제어하는 전류 제어 방식을 따른다.
노면의 경사도 및 주행속도별로 모터(800)의 구동 전류를 제한하여 출력을 제어하는 방법에 대한 구체적 설명은 후술하기로 한다.
메인컨트롤러(100)의 주변에는 메인컨트롤러(100)에 전원을 공급하는 시스템파워부(130), 메인컨트롤러(100)의 CPU 코어 및 I/O(입출력)인터페이스에 전원 공급하는 코어/IO파워부(140), CPU 코어 등의 온도를 검출하는 온도센서(150)가 구성된다.
메모리(200)는 기본적으로 운전자의 조건별 모터(800)의 출력값이 정의된 복수의 동력 보조 모드를 저장한다. 본 발명의 일 실시예에서는 강,중,약으로 모터(800)의 출력을 조절할 수 있는 세 가지 동력 보조 모드(약, 중, 강 모드)를 제공하지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않으며, 운전자의 조건에 따라 다양한 실시예로 변경가능함은 물론이다.
화면표시부(300)는 트립컴퓨터모듈(110)의 제어하에 실행되는 동력 보조 모드를 기본적으로 표시하며, 현재 주행속도, 주행시간, 배터리 잔량, 현재 주행거리, 누적 주행거리 등을 표시하는 기능도 수행하며, 스위치구성모듈(350)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
스위치구성모듈(350)은 일반 주행 모드 또는 동력 보조 모드 중 어느 하나를 선택하는 모드 스위치, 복수의 동력 보조 모드 중 어느 하나를 선택 입력받는 전동 보조 스위치, 모터(800)의 출력값을 제한하여 주행속도를 조절할 수 있도록 선택 입력받는 스로틀 스위치 또는 상기 배터리(900)의 방전을 제한하고 외부 전원으로부터 충전하도록 작동시키는 충전스위치로 구성될 수 있다.
경사각검출부(410)는 노면의 경사도에 따라 변화하는 신호를 생성한다. 경사각검출부(410)는 예컨데, 자이로센서가 될 수 있으며, 이 자이로센서가 장착된 인쇄회로기판(PCB)이 지면과 수직으로 배치시켜 기울기신호 획득이 용이하도록 하이브리드 자전거에 체결될 수 있다. 일반적으로 자이로센서에서는 아날로그 형태의 각속도값이 출력된다. 본 발명의 기울기신호는 자이로센서에서 검출되는 신호로부터 보정에 의해 생성되는 것으로, 기울기값(경사각의 비, +값 또는 -값이 나타남)을 알 수 있다. 기울기신호는 상기 검출된 각속도값을 디지털처리 및 오프셋 보정하고, 유한한 시간 단위로 적분하며, FIR 필터를 적용한 필터링에 의해 생성될 수 있다. 예컨데, 기울기값이 +값인 경우 오르막길로 판단하고, -값인 경우 내리막길로 판단한다.
페달력검출부(420)는 운전자의 페달력를 판단하기 위해 자전거의 페달의 회전 상태에 따른 페달링 신호를 생성하며, 예컨데, 자석으로부터 자력을 검출하는 자기 센서(Magnetic Sensor)가 될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 종동스프로킷 휠(미도시)에 복수의 자석을 소정 거리 이격시켜 부착하고, 부착된 자석과 인접한 위치에 자기 센서를 부착하여 자기 센서로부터 페달링 신호를 생성할 수 있다. 이때, 자기 센서는 후륜 중앙부에 장착되는 모터(800)의 하우징에 부착되어 종동스프로킷 휠에 부착된 자석으로부터 페달링 신호를 검출할 수 있다.
또한, 다른 실시예로서, 크랭크(미도시)에 복수의 자석을 소정 거리 이격시켜 부착할 수도 있다. 이때, 자기 센서는 크랭크와 인접한 위치에 부착되어 운전자의 페달링(Pedaling)에 따라 페달의 회전 상태를 감지하여 페달링 신호를 검출할 수 있다.
디지털신호처리부(440)는 경사각검출부(410), 페달력검출부(420)로부터 검출된 아날로그 형태의 신호를 디지틸 신호로 처리하는 과정을 수행할 수 있다.
릴레이구동부(500)는 자전거에 구비되는 경보기(510), 브레이크등/전조등(520), 방향지시등(530)을 구동하도록 접점 릴레이를 구성할 수 있다.
경보기(510)는 릴레이구동부(500)를 통하여 작동시에 경보음을 출력할 수 있다.
브레이크등/전조등(520)은 브레이크스위치 작동시 브레이크등을 출력시키거나 전조등 작동시에 전조등을 출력시킨다.
방향지시등(530)은 좌/우 방향을 표시하도록 마련되어 운전자의 입력에 따라 출력될 수 있다.
게이트구동부(600)는 동력보조제어모듈(120)의 제어하에 모터(800)의 출력제어신호를 입력받아 모터구동부(700)에 게이트 전류를 인가하여 모터(800)가 구동되도록 한다. 상기 출력제어신호는 모터(800)의 출력값을 포함하는 것이 바람직하며, 이 출력값은 모터(800)의 구동 전류를 제한하는 구동전류값일 수 있다.
모터구동부(700)는 게이트구동부(600)를 통하여 동력보조제어모듈(120)의 출력제어신호에 따라 모터(800)의 출력을 제어받아 구동시킨다. 이때, 모터(800)의 출력 제어 방식은 모터(800)의 구동 전류를 제한하는 전류 제어 방식을 이용한다.
나아가, 모터(800)의 출력 제어 방식은 당업자의 필요에 따라 모터의 토크를 제한하여 모터 출력을 제어하는 토크 제어 방식, 모터의 분당 회전수(RPM)를 조절하여 출력을 제어하는 분당 회전수 제어방식을 결합하여 이용할 수도 있다.
모터(800)는 동력보조제어모듈(120)의 모터(800) 출력을 조절하도록 제어받아 모터구동부(700)를 통하여 제어받은 출력으로 구동된다. 본 발명의 실시예에서 모터(800)는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation ; PWM)방식을 이용하여 모터(800)의 구동 전류를 제한하여 모터(800)의 출력을 제어하며, 극수가 32극으로 구성된 브러쉬리스(Brushless) 직류 모터(BLDC Motor)로 구성될 수 있다.
모터검출부(810)는 모터(800)의 회전자(Rotor)가 회전시에 발생되는 자계를 통하여 회전자의 위치를 판단하여 모터 신호를 생성하는 홀센서(Hall Sensor)가 되는 것이 바람직하며, 이때 생성되는 모터 신호를 이용하여 산출된 주행 속도에 따라 모터(800)의 출력을 제어할 수 있다. 모터 신호를 이용하여 주행 속도별 출력 제어 방법에 대한 구체적 설명은 후술하기로 한다.
배터리(900)는 모터(800)에 DC 전원을 공급한다. 배터리(900)는 예컨데, 정격전압 37 [V], 정격용량 10 [Ah]인 것을 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 평지에서 동력 보조할 때의 생성되는 신호의 예를 보인 도면이며, 도 3은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 오르막길에서 동력 보조할 때의 생성되는 신호의 예를 보인 도면이며, 도 4는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 내리막길에서 동력 보조할 때의 생성되는 신호의 예를 보인 도면이며, 도 8은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 생성되는 페달링 신호의 비교치 예를 보인 도면이며, 도 12는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 경사각(angle)에 따라 모터의 구동전류의 배수를 정의한 예시를 보인 표이다.
도 2 내지 도 4, 도 8 및 도 12를 참조하여 노면의 경사도에 따른 동력 보조 방법을 설명하면,
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 평지인 경우에 생성되는 페달링 신호(pedaling signal), 모터 신호(motor signal), 기울기신호(gradient signal)를 나타내고 있다. 또한, 모터 신호는 일반 주행 모드(Non-PAS Mode)와, 세 가지의 동력 보조 모드(PAS 1단계(약),PAS 2단계(중),PAS 3단계(강))에 따라 각각 출력되는 모터 신호를 나타내고 있다.
하이브리드 자전거에서 기본적으로, 모터(800)를 구동하기 위해서는 운전자의 페달링(Pedaling)에 의해 페달링 신호가 생성되는 경우로 설정되며, 평지에서 운전자가 페달링을 가했을시, 도 2와 같은 페달링 신호가 생성될 수 있다.
소정의 시간 주기(T) 동안 페달링 신호가 생성되는 상태에서, 모터 신호는 운전자에 의해 실행된 동력 보조 모드에 따라 달라질 수 있다. 즉, 동력 보조 모드에 따라 동력 보조의 세기를 약, 중, 강으로 조절함에 따라 모터 출력을 전류 제어하게 되는데, 이때의 각 모드별 모터 신호는 소정의 시간 주기 동안 모드별로 생성되는 신호수에 차이가 발생한다.
이때의 소정 시간 주기는 생성된 기울기신호값을 기초로 노면의 경사도에 따라 모터(800)의 출력값을 판단할 수 있는 범위로 측정되는 시간 주기가 되어야 한다. 즉, 경사도(예컨데, 평지, 오르막길, 내리막길)에 따라서 측정되는 시간 주기가 달라질 수 있으며, 예컨데, 1초 ~ 5초 사이의 범위에서 설정될 수 있으나, 이는 당업자가 필요에 따라 다양한 실시예로 변경할 수 있다.
또한, 측정되는 시간 주기 동안 생성되는 기울기신호에 따라 모터(800)의 출력을 전류 제어 방식에 의해 제어할 수 있는데, 평지인 경우에 도 2와 같은 신호가 발생하며, 이때는 거의 기울기값에 변화가 없어 동력 보조 모드에 따른 출력 제어만을 따를 수 있다.
나아가, 도 8을 참조하면, 측정되는 시간 주기 동안 생성되는 페달링 신호값의 상태에 변화가 없거나 미리 설정된 기준 페달링 신호(도 8의 ① 신호 형태)의 역신호가 검출되는 경우(도 8의 ③ 신호 형태)에는 모터(800)의 구동 전류를 제한하여 모터(800)를 정지시킬 수 있다.
페달링 신호값이 상태 변화가 없는 경우(도 8의 ④ 신호 형태)는 예컨데, 운전자의 페달링(Pedaling)이 없을 때가 될 수 있으며, 페달링 신호값의 상태 변화가 없다는 의미는 검출된 신호값이 측정 시간 주기(T) 동안 0 또는 1의 상태를 유지함을 뜻한다.
여기에서, 페달링(Pedaling)이라 함은 운전자의 힘에 의해 페달을 회전시키는 것을 의미한다.
또한, 역신호가 발생하는 경우는 예컨데, 운전자가 페달을 역방향(자전거 진행 반대방향)으로 회전시켰을 때가 될 수 있다.
한편, 일반 주행 모드가 입력된 경우, 즉, 모터(800)를 구동시키지 않고, 운전자의 페달링만으로 자전거를 운전하는 경우에도 모터 신호가 발생할 수 있지만, 모터(800)의 출력이 발생하여 모터(800)가 구동되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 모터 신호는 앞서 언급된 바와 같이, 회전자의 위치를 검출하는 신호로, 모터(800)가 정지된 상태에서도 일정한 신호가 주기적으로 발생할 수 있다.
도 3을 참조하여, 오르막길에서 생성되는 신호를 이용한 동력 보조 방법을 살펴보면,
운전자로부터 페달링이 발생하여 측정 시간 주기 동안 페달링 신호가 생성되는 상태에서, 동력 보조 모드의 약, 중, 강 모드 입력에 따라 발생되는 모터 신호수가 모드별로 상이하게 발생한다. 즉, 모드별 모터 신호수가 상이하게 발생한다는 의미는 약, 중, 강 모드별로 모터(800)의 구동 전류를 제한하여 모터 출력을 제어시키는 것을 의미한다.
이때, 자전거가 오르막길을 주행함에 따라 생성되는 기울기신호는 측정되는 시간 주기 동안 증가하는 기울기값이 출력되는데, 이 기울기값에 따라 동력 보조 모드별로 제어되는 모터(800)의 출력을 보정할 수 있다. 즉, 동력 보조 모드가 약, 중, 강 모드 중 어느 하나가 입력된 상태에서, 기울기값이 지속적으로 (+)값으로 증가하면, 모터(800)의 출력도 이에 비례하여 증가하도록 제어한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 예를 들면, 동력 보조 모드(PAS Mode)가 약 모드(PAS 1단계)인 경우에서 오르막길일 때(기울기값이 (+)값인 경우)의 모터(800)의 구동 전류(Motor Current, 도 3 참조)를 평지에서의 약 모드(PAS 1단계)에 따른 구동전류(도 2 참조)의 2배로 할 수 있다. 마찬가지로, 중 모드와 강 모드의 경우에도 각각 평지일 때의 중 모드와 강 모드의 구동전류보다 일정량 비례 증가시킴으로써, 모터(800)의 출력을 평지일 때의 모터(800)의 출력보다 증가시키도록 제어하게 된다.
이때, 모드별 구동 전류(Motor Current)의 비례값(예컨데, 도 3의 2X[A], 3X[A], 4X[A]) 이 모드별(약, 중, 강 모드별)로 미리 설정되고, 이때 설정된 구동 전류 의 비례값은 도 12와 같은 경사각(angle)에 따른 배수로 보정될 수 있다.
나아가, 오르막 경사가 심한 경우 이에 따라 경사각(angle)에 따른 배수로 비례 증가하는 구동 전류가 급격히 증가함에 따라 모터(800)에 과부하가 발생할 수 있는데, 이를 방지하도록 기울기신호의 미리 설정된 최고경사값을 저장하고, 측정 시간 주기 동안에 검출된 기울기신호값이 최고경사값에 도달하게 되면, 모터(800)의 구동전류를 미리 설정된 정격전류로 제한하여 구동시키는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하여, 내리막길에서 생성되는 신호를 이용한 동력 보조 방법을 살펴보면,
운전자에 의해 동력 보조 모드 중 선택 입력된 모드에 따른 모터(800)의 출력은, 내리막길의 경사도에 비례하여 기울기신호가 감소하는 값으로 나타남에 따라 이를 반영하도록 모터(800) 출력을 보정할 수 있다. 즉, 기울기신호값이 지속적으로 (-)값으로 감소하면, 모터(800)의 출력도 이에 비례하여 감소하도록 제어한다.
예컨데, 내리막길의 경우(PAS 1단계-약 모드)에는 평지의 경우(PAS 1단계-약 모드)와 대비해서, 모터(800)의 구동 전류가 절반으로 줄어들 수 있다. 이는 내리막길에서 전동 보조가 거의 불필요하게 됨에 따라 구동 전류를 적게 인가하도록 제한함으로써, 모터(800)의 출력값을 줄이게 되는 것이다. 또한, 모터(800)의 출력값은 운전자에 의해 실행된 약, 중, 강 모드에 따라 달라지도록 구동 전류를 제한하는 것이 바람직하다.
나아가, 내리막길의 경사가 급한 경우에 대비해서, 최저경사값을 설정하여 저장하고, 측정 시간 주기 동안 검출된 기울기신호가 최저경사값에 도달하면, 모터(800)의 출력값을 급격히 줄여 거의 보조 동력이 발생하지 않게 제어한다. 이때의 측정 시간 주기는 평지나 오르막길의 측정 시간 주기와 달라질 수 있다. 예를 들면, 내리막길에서 운전자에 의해 동력 보조 모드가 활성화되어 있다 하더라도 운전자가 페달링을 하지 않는다면, 페달링 신호가 거의 검출되지 않게 된다. 따라서, 내리막길에서 보조 동력을 발생시키는 시점(모터에 구동 전류를 인가하는 시점)은 페달링 신호가 측정 시간 주기 동안 계속적으로 검출되는 시점으로 정의될 수 있다. 즉, 내리막길의 측정 시간 주기는 평지나 오르막길의 측정 시간 주기에 비해 길어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 자전거의 10km/h 이하에서 속도별 생성되는 신호의 예를 나타낸 표이며, 도 6은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 자전거의 10km/h ~ 24km/h에서 속도별 생성되는 신호의 예를 나타낸 표이며, 도 7은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 자전거의 속도별 모터 출력 제어의 예를 보인 그래프이며, 도 11은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 동력보조모드(PAS Mode)와 주행속도별로 입력되는 모터의 구동전류의 예시를 보인 표이다.
본 발명에서는 주행속도에 따라 보조 동력의 세기를 조절하도록 모터 출력을 제어할 수도 있는데, 특히 기준값에 해당하는 주행속도가 10km/h 이하로 저속 주행하는 경우 및 10km/h 초과 주행인 경우에 따라서 모터 출력 제어 방법이 달라질 수 있다. 도 5는 기어비(Gear Ratio)를 1:1.64(1단)로 고정하고, 10km/h 이하로 저속 주행하는 경우에 속도별로 생성되는 페달링 신호와 모터 신호를 나타낸 표이다. 도 5에서 보인 바와 같이, 운전자가 페달링 가속을 통해 주행 속도가 10km/h에 도달할 때까지 측정 시간 주기 동안 페달링 신호수가 지속적으로 증가함에 따라 생성되는 모터 신호수도 비례하여 증가함을 알 수 있다.
도 6을 참조하여 자전거 주행속도가 10km/h ~ 24km/h 사이인 구간에서는 운전자가 페달링 가속을 지속적으로 하더라도 보조 동력을 점점 감소시키도록 모터 출력을 제한할 수 있다. 즉, 주행속도가 10km/h를 초과하면, 자전거는 가속력이 붙은 상태로 보조 동력의 도움을 적게 받더라도 운전자의 페달링만으로 가속이 용이해지기 때문에, 보조 동력이 거의 불필요하게 되는 것이다. 이때, 모터 출력을 줄이도록 구동 전류를 제한하는 구동 전류 감소율은 10km/h 이하의 저속 주행 구간의 구동 전류 증가율에 비해 낮은 비율이 되는 것이 바람직하다. 이러한 구동 전류 증감 비율을 보여주기 위하여 주행속도에 대한 전류 제어(Ampere Control) 그래프가 도 7에 도시되어 있으며, 구동 전류의 증가율에 비해 감소율이 선형적으로 완만하게 감소함을 나타내고 있다. 또한, 도 7에는 토크 제어(Torque Control)에 대한 예시도 보여주고 있다.
또한, 자전거의 주행속도값을 판단하기 위해서 모터 신호를 이용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에서 모터(800)의 구동전류를 제한하는 저속 주행속도 기준값인 10km/h가 되는 시점은 도 5 및 도 6을 참조하면, 모터 신호수가 초당 23 펄스(pulse)가 되는 시점(도 5의 10km/h 구간에서 모터신호수(Motor Signal)가 초당 23.18이며, 도 6의 11km/h 구간에서 모터신호수가 초당 25.80)이다. 이 시점을 주행속도가 10km/h에 도달한 것으로 판단하고, 0km/h ~ 10km/h 까지 증가된 모터(800)의 구동전류를 미리 설정된 감소율에 따라 점점 감소시키게 된다.
또한, 도 6을 참조하면, 모터 신호수가 초당 55 펄스가 되는 시점(도 6의 11km/h 구간에서 모터신호수가 초당 55.54)이 되면, 주행속도가 임계 주행속도 기준값인 24km/h에 도달한 것으로 판단하여 모터(800)의 구동전류를 제한하여 모터(800)를 정지시킨다. 도 5 및 도 6의 신호값들은 32극을 갖는 모터(800)로 실험에 의해 얻어진 결과이다. 즉, 초당 모터신호수는 모터(800)의 극수에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자가 필요에 따라 다양한 실험예로 본 발명에 적용할 수 있음은 물론이다.
나아가, 동력보조모드(약, 중, 강 모드)에 따라 속도별로 제한되는 구동전류값의 예시를 도 11에서 보여주고 있다. 즉, 운전자가 설정한 각 모드별 구동전류로 구동되는 모터의 출력은 주행속도가 해당값에 도달하면 10km/h를 기준으로 증가하거나 감소하도록 제어될 수 있다.
도 9는 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 주행속도 10km/h 기준으로 기어비에 따라 생성되는 신호의 예를 나타낸 표이며, 도 10은 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용하여 주행속도 24km/h 기준으로 기어비에 따라 생성되는 신호의 예를 나타낸 표이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 기어비에 따라 측정 시간 주기 동안 생성되는 페달링 신호 수와 모터 신호 수에 차이가 발생하는 것을 알 수 있으며, 이를 이용하여 기어비를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 모터(800)의 출력은 기어비(기어 단수)가 변하더라도 미리 설정된 구동전류값으로 제한하는 전류 제어 방식에 의해 제어될 수 있다. 즉, 노면의 경사도, 동력 보조 모드의 선택 입력, 현재 주행속도에 근거하여 모터(800)의 구동 전류를 제한함으로써, 모터 출력이 제어될 수 있다.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템을 이용한 동력 보조 방법의 순서도이다.
도 13을 참조하여 본 발명의 동력 보조 시스템을 이용한 동력 보조 방법을 상세하게 설명하면,
먼저, 운전자(외부)에 의해 일반 주행 모드와 복수의 동력 보조 모드(약, 중, 강 모드) 중 어느 하나를 선택 입력받는다(S200).
입력된 모드가 동력 보조 모드인지를 판단하고, 아닌 경우에 일반 주행 모드 여부를 판단한다(S202, S204).
일반 주행 모드로 판단되면, 일반 주행 모드를 실행시킨다(S206).
입력된 모드가 동력 보조 모드인 경우 해당 동력 보조 모드(약, 중, 강 모드 중 어느 하나)를 미리 저장된 메모리(200)로부터 로딩하여 실행한다(S208,S210).
실행된 동력 보조 모드에 따라 보조 동력을 구동하기 위해서는 운전자의 페달링에 의한 페달력(페달링 신호)이 생성되어 검출되는지 판단한다(S212).
페달링 신호가 생성되는 상태에서, 실행된 동력 보조 모드에 따라 설정된 보조 동력의 세기로 모터(800)를 구동시킨다. 즉, 모터(800)의 구동 전류를 설정된 전류값으로 제한하여 모터 출력을 제어하게 된다(S214).
다음, 모드에 따른 모터 출력을 노면의 경사도에 따라 보정하도록 기울기신호가 생성되어 검출되는지 판단한다(S216).
측정 시간 주기 동안 생성된 기울기신호값(+ 값 또는 - 값)에 비례하여 모터(800)의 출력값(구동전류값)을 산출하고, 산출결과에 따라 모터 출력을 제어한다(S218).
다음으로, 현재의 주행속도에 따라 모터 출력을 제어할 수 있는데, 현재 주행속도가 10km/h 이하인지 판단한다(S220). 주행속도가 10km/h 이하인 경우, 운전자의 페달링에 비례하여 모터(800)의 구동 전류를 증가시켜 모터(800)를 구동시킨다(S222).
주행속도가 10km/h에 도달하여 10km/h를 초과하는지 판단하고, 주행속도가 24km/h에 도달할 때까지는 설정된 구동 전류 감소율로 모터(800)의 구동전류를 감소시켜 모터(800)를 구동한다(S224, S226).
또한, 주행속도가 24km/h에 도달하면 모터(800)를 정지시킨다(S228,S230). 즉, 자전거의 운전 조건은 운전자의 페달링에 의한 일반 주행 모드와 동일한 조건이 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
10: 동력 보조 시스템 100: 메인컨트롤러
110: 트립컴퓨터모듈 120: 동력보조제어모듈
130: 시스템파워부 140: 코어/IO 파워부
150: 온도센서 200: 메모리
300: 화면표시부 350: 스위치구성모듈
41O: 경사각검출부 420: 페달력검출부
440: 디지털신호처리부 500: 릴레이구동부
510: 경보기 520: 브레이크등/전조등
530: 방향지시등 600: 게이트구동부
700: 모터구동부 800: 모터
810: 모터검출부 900: 배터리

Claims (13)

  1. 전동 보조식 하이브리드 자전거의 구동륜에 보조 동력을 부가하는 모터;
    상기 모터의 출력을 제어하는 모터구동부;
    상기 전동 보조식 하이브리드 자전거에 마련되어 소정 시간 주기에 대한 기울기신호를 생성하는 경사각검출부; 및
    상기 기울기신호를 제공받아 상기 모터의 출력을 산출하고, 산출결과에 따라 상기 모터구동부를 통하여 상기 모터의 출력을 제어하는 메인컨트롤러를 포함하되,
    상기 기울기신호에 근거한 기울기가 미리 설정된 최고경사값보다 큰 경우, 상기 모터의 출력을 정격 전류로 제한하여 구동하는 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 구동륜을 구동하는 페달의 회전 상태에 따라 소정 시간 주기에 대한 페달링 신호를 생성하는 페달력검출부와 상기 모터의 회전자의 상태에 따라 소정 시간 주기에 대한 모터 신호를 생성하는 모터검출부를 더 포함하며,
    상기 메인컨트롤러는, 상기 생성된 신호들을 기초로 상기 모터의 출력을 산출하여 상기 모터구동부를 통하여 상기 모터의 출력을 제어하는, 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    운전자의 조건에 따라 상기 모터의 출력값을 정의하는 복수의 동력 보조 모드를 저장하고, 외부로부터 상기 동력 보조 모드를 입력받으면 해당 동력 보조 모드를 로딩하는 메모리를 더 포함하며,
    상기 메인컨트롤러는, 상기 로딩된 동력 보조 모드에 따라 상기 정의된 모터의 출력값으로 상기 모터의 출력을 제어하는, 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 페달력검출부로부터 소정 시간 주기에 대한 페달링 신호가 생성되는 동안에, 상기 기울기신호에 근거한 기울기의 증감에 비례하여 상기 모터의 출력을 증감시키도록 제어하는, 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 페달력검출부로부터 소정 시간 주기에 대해 생성된 상기 페달링 신호의 상태 변화가 없거나 미리 설정된 기준 페달링 신호의 역신호가 생성되는 경우에 상기 모터를 정지시키는, 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  6. 삭제
  7. 전동 보조식 하이브리드 자전거의 구동륜에 보조 동력을 부가하는 모터;
    상기 모터의 출력을 제어하는 모터구동부;
    상기 구동륜을 구동하는 페달의 회전 상태에 따라 소정 시간 주기에 대한 페달링 신호를 생성하는 페달력검출부;
    상기 전동 보조식 하이브리드 자전거에 마련되어 소정 시간 주기에 대한 기울기신호를 생성하는 경사각검출부; 및
    상기 기울기신호를 제공받아 상기 모터의 출력을 산출하고, 산출결과에 따라 상기 모터구동부를 통하여 상기 모터의 출력을 제어하되, 상기 기울기신호에 근거하여 내리막으로 판정 된 경우, 상기 페달력검출부가 기 지정 된 측정 시간 주기 동안 계속적으로 페달링 신호를 생성하는 경우에 상기 모터에 구동 전류를 인가하는 메인컨트롤러를 포함하되,
    상기 내리막길의 측정 시간 주기는 평지나 오르막길의 측정 시간 주기에 비해 긴, 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  8. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    저속 주행속도 기준값을 미리 설정하여 저장하고, 소정 시간 주기에 대해 생성된 상기 모터 신호값을 기초로 현재 주행속도를 판단하고,
    판단결과에 따라 현재 상기 저속 주행속도 기준값 이하인 저속 주행인 경우에 상기 페달링 신호값의 증감에 비례하여 상기 모터의 출력을 증감시키도록 제어하는, 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 판단결과에 따라 현재 주행속도가 상기 저속 주행속도 기준값을 초과하는 저속 초과 주행인 경우에 미리 설정된 감소율로 상기 모터의 출력을 감소시키도록 제어하는, 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    임계 주행속도 기준값을 미리 설정하여 저장하고, 상기 판단결과에 따라 현재 주행속도가 상기 임계 주행속도 기준값에 도달하는 경우에 상기 모터를 정지시키는, 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  11. 제3 항에 있어서,
    상기 모터검출부로부터 생성된 신호에 근거하여 실행되는 동력 보조 모드를 표시하며, 현재 주행속도, 주행시간, 배터리 잔량, 현재 주행거리 또는 누적 주행거리를 표시하는 화면표시부;
    일반 주행 모드 또는 복수의 미리 설정된 동력 보조 모드를 선택하는 모드 스위치, 상기 동력 보조 모드 중 어느 하나를 선택받는 전동 보조 스위치, 상기 모터의 출력을 제한하여 주행 속도를 조절할 수 있도록 선택받는 스로틀 스위치 또는 상기 배터리의 방전을 제한하고 외부 전원으로부터 충전하도록 작동시키는 충전스위치를 구비한 스위치구성모듈; 및
    상기 모터를 구동하도록 전원을 공급하는 배터리를 더 포함하는 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
  12. 삭제
  13. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터의 출력 제어는, 상기 모터의 구동 전류를 제한하여 상기 모터의 출력을 제어하는 전류 제어 방식을 이용하는, 하이브리드 자전거의 동력 보조 시스템.
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KR101499324B1 (ko) * 2013-05-20 2015-03-18 안창덕 전기자전거 및 그 주행 방법
KR101641560B1 (ko) * 2014-07-28 2016-07-21 경성대학교 산학협력단 전기자전거의 회생제동 제어장치
KR102287828B1 (ko) 2014-12-17 2021-08-10 에스케이이노베이션 주식회사 2,3-부탄디올의 탈수화 생성물로부터 1,3-부타디엔 및 메틸에틸케톤을 회수하는 방법
KR102467394B1 (ko) 2016-05-24 2022-11-15 에스케이이노베이션 주식회사 단열 반응기를 이용하여 2,3-부탄디올로부터 1,3-부타디엔 및 메틸에틸케톤을 제조하는 방법
JP7048388B2 (ja) * 2018-03-29 2022-04-05 株式会社シマノ 人力駆動車用制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07223579A (ja) * 1994-02-09 1995-08-22 Aqueous Res:Kk パワーアシスト自転車
KR20020079225A (ko) * 2001-04-13 2002-10-19 정양범 자전거 보조 구동장치
JP2008143330A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Bridgestone Corp 電動補助自転車の駆動力制御装置及び電動補助自転車
KR20090052905A (ko) * 2006-09-29 2009-05-26 다이킨 고교 가부시키가이샤 모터 구동 제어 장치 및 모터의 구동 제어 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07223579A (ja) * 1994-02-09 1995-08-22 Aqueous Res:Kk パワーアシスト自転車
KR20020079225A (ko) * 2001-04-13 2002-10-19 정양범 자전거 보조 구동장치
KR20090052905A (ko) * 2006-09-29 2009-05-26 다이킨 고교 가부시키가이샤 모터 구동 제어 장치 및 모터의 구동 제어 시스템
JP2008143330A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Bridgestone Corp 電動補助自転車の駆動力制御装置及び電動補助自転車

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