KR100364374B1 - Single Wheel Bicycle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단일 바퀴를 갖는 자전거의 전후방으로 넘어지려 하는 근원적 불안정성을 해결하기 위하여, 단일 바퀴 자전거가 넘어지지 않도록 하는 안정화 복원 메카니즘을 제공하기 위한 것이다. 이를 위한 본 발명의 단일 바퀴 자전거는, 자전거를 이동시키는 한 개의 바퀴; 바퀴를 중심으로 각 구성품을 고정시키기 위한 프레임; 방향을 조정하기 위한 핸들; 구동력을 얻기 위한 페달 및 회전 기어 장치, 속도를 줄이기 위한 브레이크 장치; 자전거를 전후로 넘어지지 않게 하기 위한 안정화 복원 메카니즘을 구동시키기 위한 전동기 및 풀리; 전동기를 구동하기 위한 콘트롤러; 전동기에 전기를 공급하기 위한 축전지; 및 승차를 위한 안장으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention seeks to provide a stabilization restoration mechanism that prevents a single wheeled bicycle from falling over in order to solve the underlying instability of attempting to fall back and forth of a bicycle having a single wheel. Single wheel bicycle of the present invention for this purpose, one wheel for moving the bicycle; A frame for fixing each component about the wheels; A handle for adjusting the direction; Pedal and rotary gear devices for obtaining drive force, brake devices for reducing speed; An electric motor and pulley for driving a stabilization restoring mechanism to prevent the bicycle from falling back and forth; A controller for driving the electric motor; A storage battery for supplying electricity to the electric motor; And a saddle for riding.

Description

단일 바퀴 자전거{Single Wheel Bicycle}Single Wheel Bicycle

본 발명은 단일 바퀴를 갖는 자전거에 관한 것이다. 특히, 자전거가 전후로 넘어지려 하는 외발 자전거의 근원적 불안정성을 극복하여 자전거가 넘어지지 않도록 하는 안정화 복원 메카니즘을 갖는 자전거에 관한 것이다.The present invention relates to a bicycle having a single wheel. In particular, the present invention relates to a bicycle having a stabilization restoration mechanism that prevents the bicycle from falling by overcoming the instability of the unicycle on which the bicycle is about to fall back and forth.

일반적인 두발 자전거는 도 1에서 도시한 바와 같이 전후로 두 개의 바퀴(1)를 중심으로 각 구성품을 고정시키기 위한 프레임(Frame)(2), 방향을 조정하기 위한 핸들(Handle)(3), 구동력을 얻기 위한 페달(Pedal)(4) 및 회전 기어 장치(5), 회전력을 뒷바퀴에 전달시키기 위한 체인(6), 속도를 줄이기 위한 브레이크(Brake) 장치(7) 및 승차를 위한 안장(8)으로 구성된다. 일반적으로, 전후로 두 개의 바퀴를 갖는 자전거는 전체적인 무게 중심이 전후 바퀴의 사이에 놓이게 되므로 전후로는 넘어지지 않는 안정한 역학 구조를 갖는다. 한편, 좌우로 넘어지려는 작용은 운전자의 간단한 감각적 조작, 즉, 넘어지려는 방향으로 방향을 조정함으로써 극복될 수 있다. 다시 말하면, 전진 속도에 따른 관성과 방향 조정에 의한 가속도에 의하여 복원력이 생겨 넘어짐이 방지되는 것이다.As shown in FIG. 1, a conventional bicycle uses a frame 2 to fix each component about two wheels 1 and 2, a handle 3 to adjust a direction, and a driving force. Pedal (4) and rotary gear device (5) for gain, chain (6) for transmitting torque to the rear wheel, brake device (7) for reducing speed and saddle (8) for riding It is composed. In general, a bicycle having two wheels in front and rear has a stable dynamic structure in which the entire center of gravity is placed between the front and rear wheels so that it does not fall back and forth. On the other hand, the effect of falling to the left and right can be overcome by simple sensory manipulation of the driver, that is, adjusting the direction in the falling direction. In other words, the restoring force is generated due to the acceleration by the inertia and the direction adjustment according to the forward speed to prevent the fall.

도 2는 좌우로 넘어지는 것을 방지하는 복원력의 발생 원리를 설명하기 위한도면이며, 이 복원력은 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. 도 2에서 V, V0, ΔV, F 등으로 표현된 벡터도는 지면(地面)과 평행한 면상에 표시된 것으로 보아야 한다.2 is a view for explaining the principle of the generation of the restoring force to prevent falling to the left and right, this restoring force can be expressed as shown in Equation (1). In FIG. 2, the vector diagram represented by V, V 0 , ΔV, F, etc. should be seen as being displayed on a plane parallel to the ground.

F = maF = ma

F = F =

상기 수학식 1에서 m은 자전거와 승차자의 질량을 합한 총질량을 나타내며, G는 총질량 m의 무게 중심을 나타내고 θ는벡터와벡터간의 각도차이고,벡터와벡터의 크기이다. 상기 수학식 1은 상기 무게 중심을 기준으로 표현한 식으로서, F는 넘어짐을 복원시키려는 복원력 벡터이며, a는 진행 방향의 속도 변화에 따른 가속도 벡터이다. 두발 자전거는 주행시 넘어지려고 하는 힘을 상쇄하는 수학식 1과 같은 복원력 때문에 좌우로 넘어지지 않고 안정되게 주행할 수 있는 것이다.In Equation 1, m represents the total mass of the masses of the bicycle and the rider, G represents the center of gravity of the total mass m and θ is Vector and The angle difference between the vectors, Is Vector and The size of the vector. Equation 1 is an expression expressed on the basis of the center of gravity, where F is a restoring force vector for restoring a fall, and a is an acceleration vector according to a speed change in a traveling direction. The two-wheeled bicycle can stably run without falling to the left or right due to the restoring force as shown in Equation 1, which offsets the force to fall when driving.

한편, 단일 바퀴를 갖는 자전거의 경우는, 이 자전거를 넘어지지 않고 안정하게 조정하는 것이 두발 자전거에 비하여 매우 어려운 문제가 되고 있다.On the other hand, in the case of a bicycle having a single wheel, it is a very difficult problem to stably adjust the bicycle without falling over it.

도 3은 단일 바퀴를 갖는 자전거와 승차자를 개략적으로 도시한 것이다. 단일 바퀴를 갖는 자전거는 기본적으로 한 개의 바퀴(31)와 안장(32) 그리고 페달(33) 및 이를 고정하기 위한 프레임(34)으로 이루어진다. 단일 바퀴를 갖는 자전거는 지면에 단 하나의 점에서만 접촉, 즉, 점 접촉되어 있으므로 하단 끝이 뾰족한 막대기를 평평한 바닥에 세우려 할 때와 유사하게, 사방 360도 어느 방향으로도 넘어질 수 있는 개연성을 가지고 있다.3 schematically shows a bicycle and a rider having a single wheel. A bicycle having a single wheel basically consists of one wheel 31, a saddle 32, a pedal 33 and a frame 34 for fixing the same. A bicycle with a single wheel is only in contact with the ground at one point, i.e. point contact, so the probability that it can fall 360 degrees in all directions is similar to when trying to erect a pointed bar on a flat ground. Have.

따라서, 단일 바퀴를 갖는 자전거는 서커스 단원 등 고도의 훈련된 사람들만이 제한적으로 탈 수 있으며, 이들 조차도 매우 큰 노력 및 집중과 긴장 속에서 타야할 정도로 고도의 숙련도를 요한다.Thus, a bicycle with a single wheel can only ride a limited number of highly trained people, such as circus members, and even these require a high degree of proficiency to ride in very high effort, concentration and tension.

본 발명은 단일 바퀴를 갖는 자전거에 있어서, 자전거가 전후로 넘어지려 하는 근원적 불안정성을 해결하기 위하여, 단일 바퀴 자전거가 전후로 넘어지지 않도록 하는 안정화 메카니즘을 갖는 자전거를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bicycle having a stabilization mechanism in which a single wheel bicycle does not fall back and forth, in order to solve the fundamental instability of the bicycle to fall back and forth in the bicycle having a single wheel.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자전거를 이동시키는 한 개의 바퀴, 상기 바퀴를 중심으로 각 구성품을 고정시키기 위한 프레임, 방향을 조정하기 위한 핸들, 구동력을 얻기 위한 페달 및 회전 기어 장치, 속도를 줄이기 위한 브레이크 장치, 상기 자전거를 전후로 넘어지지 않게 하기 위한 안정화 복원 메카니즘을 구동시키기 위한 전동기 및 풀리, 상기 전동기를 구동하기 위한 콘트롤러, 전동기에 전기를 공급하기 위한 축전지, 및 승차를 위한 안장으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wheel for moving a bicycle, a frame for fixing each component about the wheel, a handle for adjusting a direction, a pedal and a rotating gear device for obtaining driving force, and a speed A brake device for reducing, an electric motor and pulley for driving a stabilization restoring mechanism to prevent the bicycle from falling back and forth, a controller for driving the electric motor, a storage battery for supplying electricity to the electric motor, and a saddle for riding It is characterized by.

도 1은 종래의 일반적인 두발 자전거를 도시한 도면,1 is a view showing a conventional general bicycle,

도 2는 종래의 일반적인 두발 자전거에서 좌우로 넘어지는 것을 방지하는 복원력의 발생 원리를 설명하기 위한 도면,2 is a view for explaining the principle of generating a restoring force to prevent falling from side to side in a conventional general bicycle,

도 3은 종래의 일반적인 단일 바퀴를 갖는 자전거와 승차자를 개략적으로 도시한 도면,3 is a view schematically showing a bicycle and a rider having a conventional general single wheel,

도 4는 본 발명에 따라 넘어짐 방지를 위한 안정화 메카니즘을 갖는 단일 바퀴 자전거 도면,4 is a single wheel bicycle view having a stabilization mechanism for the fall prevention according to the present invention,

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따라 단일 바퀴 자전거가 정지하고 있다는 가정하의 안정화 메카니즘의 원리를 설명하기 위한 도면,5a to 5d are views for explaining the principle of the stabilization mechanism under the assumption that the single wheel bicycle is stationary according to the present invention;

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라 자전거를 앞으로 넘어뜨리려 하는 전복력을 설명하기 위한 도면,6a and 6b is a view for explaining the overturning force to fall forward the bicycle according to the invention,

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따라 바퀴가 회전하지 않고 고정되어 있다고 가정할 때 전동기의 회전에 의하여 복원되는 원리를 설명하기 위한 도면,7a and 7b is a view for explaining the principle that is restored by the rotation of the electric motor assuming that the wheel is fixed in accordance with the present invention,

도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 따라 단일 바퀴 자전거가 정지하고 있다는 가정하의 안정화 메카니즘의 원리를 설명하기 위한 도면,8a to 8d are views for explaining the principle of the stabilization mechanism under the assumption that the single wheel bicycle is stationary according to the present invention;

도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따라 자전거가 가속되는 경우에 있어서의 안정화 복원 메카니즘을 설명하기 위한 도면,9A and 9B are views for explaining the stabilization restoration mechanism when the bicycle is accelerated according to the present invention;

도 10a 내지 도 10b는 본 발명에 따라 자전거가 감속되는 경우에 있어서의 안정화 복원 메카니즘을 설명하기 위한 도면,10A to 10B are diagrams for explaining the stabilization restoration mechanism when the bicycle is decelerated according to the present invention;

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 안정화 복원 메카니즘을 갖는 단일 바퀴 자전거의 콘트롤러(49)에 대한 블록도,11 is a block diagram of a controller 49 of a single wheel bicycle having a stabilization restoration mechanism according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명에 따른 안정화 복원 구동전동기로 소형 직류전동기를 사용하는 경우의 전력증폭기의 구성을 예시적으로 도시한 회로도,12 is a circuit diagram exemplarily illustrating a configuration of a power amplifier in the case of using a small DC motor as a stabilization restoration driving motor according to the present invention;

도 13은 본 발명에 따른 스위칭 신호를 구동회로로 출력시켜, 구동회로가 전력용 MOSFET을 스윗칭 구동하게 하는 도시한 도면,FIG. 13 is a view showing an output of a switching signal according to the present invention to a driving circuit so that the driving circuit switches the power MOSFET;

도 14는 본 발명에 따라 변위각과 전력의 흐름에 대하여 설명하기 위한 도시한 도면,14 is a view for explaining the displacement angle and the flow of power in accordance with the present invention,

도 15는 도 11에서 도시한 콘트롤러(49)의 실용적인 또 다른 실시예를 도시한 도면,FIG. 15 shows another practical embodiment of the controller 49 shown in FIG.

도 16a 및 16b는 본 발명에 따른 단일 바퀴 자전거의 안정화 및 복원 구동을 위하여 동력을 바퀴에 전달하는 수단을 나타낸 도면.16a and 16b show a means for transmitting power to the wheels for stabilization and restoration drive of a single wheel bicycle according to the invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

41 : 바퀴 42 : 프레임41: wheel 42: frame

43 : 핸들 44 : 페달43: handle 44: pedal

45 : 회전 기어 장치 46 : 브레이크 장치45: rotary gear device 46: brake device

47 : 전동기 48 : 풀리47: electric motor 48: pulley

49 : 콘트롤러 50 : 축전지49: controller 50: storage battery

51 : 안장51: saddle

이러한 넘어짐 방지를 위한 안정화 메카니즘을 갖는 단일 바퀴 자전거는 도 4와 같이 한 개의 바퀴(41)를 중심으로 각 구성품을 고정시키기 위한 프레임(42), 방향을 조정하기 위한 핸들(43), 구동력을 얻기 위한 페달(44) 및 회전 기어장치(45), 속도를 줄이기 위한 브레이크 장치(46), 안정화 메카니즘을 구동시키기 위한 소형 전동기(47) 및 풀리(48), 안정화 복원 메카니즘을 실현하기 위한 콘트롤러(49), 전동기(47)에 전기를 공급하기 위한 축전지(50) 및 승차를 위한 안장(51) 등으로 구성된다.The single wheel bicycle having a stabilization mechanism for preventing the fall has a frame 42 for fixing each component about one wheel 41, a handle 43 for adjusting a direction, and driving force as shown in FIG. 4. Pedal 44 and rotary gear unit 45, brake unit 46 for reducing speed, small electric motor 47 and pulley 48 for driving stabilization mechanism, controller 49 for realizing stabilization restoration mechanism. ), A storage battery 50 for supplying electricity to the electric motor 47, and a saddle 51 for riding.

이러한 단일 바퀴 자전거에서의 안정화 메카니즘의 원리를 쉽게 설명하기 위하여 첫 번째로 자전거가 정지하고 있는 경우에 대해서 설명을 한 후, 두 번째로 자전거가 일정 속도를 갖고 전방으로 진행하는 경우, 세 번째로 자전거를 타기 시작하여 속도를 가속시키는 경우와 네 번째로 주행하는 도중에 감속하여 자전거를 정지시키는 경우에 대하여 각각 순차적으로 설명한다.In order to easily explain the principle of the stabilization mechanism in such a single-wheeled bicycle, first, the case where the bicycle is stopped is explained, and secondly, when the bicycle proceeds forward with a constant speed, thirdly, the bicycle The following describes the case of starting the vehicle to accelerate the speed and the case of stopping the bicycle by decelerating during the fourth driving.

첫 번째의 경우로서, 도 5a-d는 단일 바퀴 자전거가 정지하고 있다는 가정하의 안정화 메카니즘의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 5a는 승차자가 지면과 수직인 면에 대하여 전방으로 α의 각도만큼 넘어지고 있는 상황의 도면이다. 5a 도면에서 자전거가 전방으로 넘어지려는 전복력은 수학식 5로서 표시된다.As a first case, Figures 5a-d are diagrams for explaining the principle of the stabilization mechanism under the assumption that the single wheel bicycle is stationary. FIG. 5A is a diagram of a situation in which the occupant falls forward by an angle α with respect to a plane perpendicular to the ground. In FIG. 5A, the overturning force of the bicycle to fall forward is represented by Equation (5).

여기서 m은 자전거 바퀴축에 하중되는 질량이며, g는 중력 가속도이고, α0는 바퀴가 닿은 지면의 수직축으로부터 넘어진 기울기의 초기 변위각이다. 이 때, 도 5b에서 보듯이 안정화 복원 메카니즘을 위한 전동기가 반시계 방향으로 회전하면 풀리(48)와 바퀴(41)와의 마찰에 의해 바퀴가 전방으로 굴러가게 되며, 자전거바퀴축은 가속된다.Where m is the mass loaded on the bike's wheel axle, g is the gravitational acceleration, and α 0 is the initial angle of displacement of the inclination from the vertical axis of the ground on which the wheel touched. At this time, when the motor for the stabilization restoration mechanism rotates in the counterclockwise direction as shown in Figure 5b, the wheel is rolled forward by friction between the pulley 48 and the wheel 41, the bicycle wheel shaft is accelerated.

이 때, 각α가 작다는 가정하의 근사적인 수학식 6과 7의 조건에 따라 단일 바퀴 자전거는 안정화 복원될 수도 있고, 반대로 전복될 수도 있다.At this time, the single-wheeled bicycle may be stabilized and restored or reversely rolled over according to the conditions of approximations Equations 6 and 7 under the assumption that the angle α is small.

여기서 g는 중력 가속도이고 v는 바퀴축의 수평 이동 속도이다.Where g is gravity acceleration and v is the horizontal movement speed of the wheel axle.

안정화 복원 메카니즘이 수학식 7의 조건에 따라 작용한다면, 도 5a 상태의 자전거는 수칙축으로부터 넘어지려는 변위각 α가 점차 감소하게 되어 도 5b에서 보는 바와 같이 최초의 α0보다 작은 α1만큼만 기울어지게 된다. 따라서, 자전거를 앞으로 넘어뜨리려 하는 전복력은 수학식 5에 따라 점차 감소하게 되고, α1보다도 작은 α2로 되는 도 5c를 거쳐 최종적으로 도 5d와 같이 전동기의 무게 중심은 지면으로부터의 수직축 선상(중력 가속도 벡터 선상, 이 경우 αn= 0)에 놓이게 되어 전복력을 최소로 줄여 주어 궁극적으로 안정하게 한다. 한편, 이 단일 바퀴 자전거의 안정화 복원 메카니즘 동작이 수학식 6의 조건을 갖는다면, 도 6a-b에 보이는 바와 같이 최초의 α0에서 그보다 더 큰 변위각인 α1로 되면서, 변위각 α는 점점 증가되어 결국 전복되고 만다.If the stabilization restoring mechanism works according to the condition of Equation 7, the bicycle of FIG. 5A state gradually decreases the displacement angle α to fall from the ruled axis, and inclines only by α 1 smaller than the initial α 0 as shown in FIG. 5B. You lose. Accordingly, the overturning force of the bicycle to fall forward gradually decreases according to Equation 5, and through FIG. 5C which becomes α 2 smaller than α 1 , the center of gravity of the electric motor is on the vertical axis line from the ground as shown in FIG. 5D. On the gravitational acceleration vector line, in this case α n = 0), the overturning force is minimized and ultimately stable. On the other hand, if the stabilization restoring mechanism operation of this single-wheeled bicycle has the condition of Equation 6, as shown in Figs. 6A-B, the displacement angle α is gradually increased with the larger angle of displacement α 1 from the initial α 0 . It is eventually overturned.

이 단일 바퀴 자전거에서 도 5의 과정에 따른 복원 과정에는 또 다른 한 종류의 복원력이 추가로 작용한다. 이 또 하나의 복원력은 안정화 복원 메카니즘 구동을 위한 전동기(47)의 회전에 따른 토오크이다. 도 7a-b에서 보는 바와 같이 바퀴가 회전하지 않고 고정되어 있다고 가정할 때, 전동기의 회전에 의하여 복원되는 원리를 보이고 있다. 도 7에서 자전거 바퀴가 지면에 고착되어 회전하지 않는다면, 프레임에 고정되어 있는 구동 전동기(47) 및 풀리(48)는 자전거 바퀴 주변을 시계 반대 방향으로 회전을 하게 되고, 따라서, 변위각은 α0에서α1등으로 점차 축소되어 안정화될 것이다. 이 경우 전복력은 수학식 8로 표현될 수 있다.In this single wheel bicycle, another type of restoring force is additionally applied to the restoring process according to the process of FIG. 5. Another restoring force is the torque caused by the rotation of the motor 47 for driving the stabilization restoring mechanism. Assuming that the wheel is fixed without rotating as shown in Figure 7a-b, it shows a principle that is restored by the rotation of the electric motor. In FIG. 7, if the bicycle wheel is fixed to the ground and does not rotate, the driving motor 47 and the pulley 48 fixed to the frame rotate counterclockwise around the bicycle wheel, and thus, the displacement angle is α 0. Will be gradually reduced to α 1 and so on. In this case, the overturning force may be expressed by Equation 8.

여기서 Fx'는 안정화 복원 메카니즘 전동기(4)의 구동에 따라 수정된 복원력이고, Fm은 전동기의 구동에 의한 복원력이며, Rc 및 Rm은 각각 바퀴의 반경과 바퀴의 축으로부터 무게 중심(G)까지의 거리를 표시한다. 따라서, 수학식 6과 7의 안정화 복원 판별식은 수학식 9로 표현된다.Where Fx 'is the restoring force modified by the driving of the stabilization restoring mechanism motor 4, Fm is the restoring force by the driving of the motor, and Rc and Rm are the radius of the wheel and the axis of the wheel from the axis of the wheel (G), respectively. Mark the distance. Therefore, the stabilization restoration discriminants of Equations 6 and 7 are represented by Equation 9.

도 8a-d는 지면의 수직에 대하여 후방으로 α의 각도만큼 넘어지고 있는 상황에서의 복원 안정화 메카니즘의 원리를 도시하고 있다. 이 경우, 구동전동기(47)의 회전 방향이 시계 방향인 것을 제외하고는 전방으로 넘어지는 상황에서 안정화 복원하여 가는 과정과 거의 동일하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.8A-D illustrate the principle of the restoration stabilization mechanism in a situation where the angle falls backward by an angle with respect to the vertical of the ground. In this case, except that the rotation direction of the drive motor 47 is clockwise, the process is almost the same as the process of stabilizing and restoring in a situation of falling forward, and thus, further description thereof will be omitted.

두 번째로, 자전거가 일정 속도를 갖고 전방으로 진행하고 있는 경우에 대해서 설명하기로 한다. 단일 바퀴 자전거가 일정 속도로 진행하는 경우의 안정화 복원 메카니즘의 원리는 정지시의 경우와 유사하다. 즉, 도 5a-d, 도 6a-b 및 도8a-d에 도시되고 상기에서 설명한 원리가 그대로 적용된다. 다만, 복원 메카니즘 구동 전동기(47)는 자전거의 바퀴(41)와 접촉되어 공회전을 하고 있으면서도 토오크를 발생하고 있지 않은 상태가 기준이 된다. 이 때, 만일 승차자가 전방으로 넘어지려 하고 있는 경우는, 즉, 전방으로의 변위각이 발생하는 경우는, 앞의 설명에서와 같이 변위각을 줄이는 방향으로 전동기의 속도가 더해져서 구동된다. 즉, 이 때의 전동기 속도는 수학식 10과 같이 자전거의 평균속도에 비례하는 속도와 안정화 복원 메카니즘 구동을 위한 속도의 합으로 표시된다.Second, the case where the bicycle is moving forward at a constant speed will be described. The principle of the stabilization restoration mechanism when a single-wheeled bicycle runs at a constant speed is similar to that at rest. That is, the principles shown in FIGS. 5A-D, 6A-B and 8A-D and described above apply as is. However, the restoring mechanism drive motor 47 is in reference to a state in which torque is generated while contacting with the wheel 41 of the bicycle, while generating no torque. At this time, if the occupant is about to fall forward, that is, when a displacement angle in the forward direction occurs, the speed of the motor is driven in the direction of reducing the displacement angle as described above. That is, the motor speed at this time is expressed as the sum of the speed proportional to the average speed of the bicycle and the speed for driving the stabilization restoring mechanism as shown in Equation (10).

Nm= Nm0+Nmx N m = N m0 + N mx

여기서 Nm0은 일정 속도를 갖는 자전거 바퀴의 평균 회전 속도에 비례하는 전동기 속도이며, Nmx는 복원 메카니즘 구동에 의한 속도의 변화이다. 앞에서 설명하였듯이, 복원 메카니즘은 변위각α와 중력 가속도 g와 바퀴 중심축의 평행 진행 가속도, 복원 안정화 메카니즘 전동기(47)의 토오크에 의하여 작용하나, 진행 속도와는 무관하게 안정화 메카니즘이 작용한다.Where N m0 is the motor speed proportional to the average rotational speed of the bicycle wheel having a constant speed, and N mx is the change in speed due to the driving of the restoring mechanism. As explained earlier, the restoring mechanism is based on the displacement angle α, the gravitational acceleration g, and the parallel acceleration of the wheel center axis. Restoration stabilization mechanism The torque of the electric motor 47 acts, but the stabilization mechanism works regardless of the traveling speed.

만일 승차자가 후방으로 넘어지려 하고 있는 경우는, 즉, 후방으로의 변위각이 발생하는 경우는, 전방 변위각이 발생했을 때와는 반대로 전동기(47)의 속도만큼 감해져서 구동된다. 즉, 이 때의 전동기 속도는 수학식 11과 같이 자전거의 속도에 비례하는 속도와 안정화 복원 메카니즘 구동을 위한 속도의 차로 표시된다.If the occupant is about to fall backward, that is, when a displacement angle to the rear occurs, the drive is reduced by the speed of the electric motor 47 as opposed to when the front displacement angle occurs. That is, the motor speed at this time is expressed as the difference between the speed proportional to the speed of the bicycle and the speed for driving the stabilization restoration mechanism as shown in Equation (11).

여기서 Nm0은 일정 속도를 갖는 자전거 바퀴(41)의 평균 회전 속도에 비례하는 전동기 속도이며, Nmx는 복원 메카니즘 구동에 의한 속도의 변화이다. 앞에서 설명하였듯이, 복원 메카니즘은 변위각 α와 중력 가속도 g와 바퀴 중심축의 평행 진행 가속도, 복원 안정화 메카니즘 전동기의 토오크에 의하여 작용하나, 진행 속도와는 무관하게 안정화 메카니즘이 작용한다.N m0 is an electric motor speed proportional to the average rotational speed of the bicycle wheel 41 having a constant speed, and N mx is a change in speed due to the restoration mechanism driving. As explained earlier, the reconstruction mechanism is the displacement angle α, the gravitational acceleration g and the parallel traveling acceleration of the wheel center axis. Restoration stabilization mechanism It works by the torque of the motor, but the stabilization mechanism works regardless of the traveling speed.

세 번째로, 자전거가 가속되는 경우에 있어서의 안정화 복원 메카니즘을 설명하기 위한 도면이 도 9a-b이다. 도 9a는 정지에서 자전거를 출발시켜 전방으로 변위각α가 발생하였을 때의 경우를 도시하는 것이다. 이 경우, 변위각을 복원시키려는 전동기(47)의 토오크는 도 9a의 풀리(48) 주변의 화살표 방향으로 힘을 가하는 방향으로 나타난다. 이 때는 전동기(47)의 토오크가 자전거 바퀴(41)의 회전 가속도를 돕는 방향으로 작용한다. 이때 필요로 하는 이 복원력은 수학식 12와 같이 표현될 수 있다.Third, a diagram for explaining the stabilization restoration mechanism in the case where the bicycle is accelerated is shown in Figs. 9A-B. FIG. 9A shows a case where the displacement angle α is generated forward by starting the bicycle at a stop. In this case, the torque of the motor 47 to restore the displacement angle appears in the direction of applying a force in the direction of the arrow around the pulley 48 of FIG. 9A. At this time, the torque of the electric motor 47 acts in a direction to assist the rotational acceleration of the bicycle wheel 41. This restoring force required at this time may be expressed by Equation 12.

도 9b는 정지에서 자전거를 출발시켜 후방으로 변위각α가 발생하였을 때의 경우를 도시하는 것이다. 이 경우, 변위각을 복원시키려는 전동기(47)의 토오크는 도 9a의 풀리(48) 주변의 화살표 방향으로 힘을 가하는 방향으로 나타난다. 이 때는 전동기(47)의 토오크가 자전거 바퀴(41)의 회전 가속도를 방해하는 방향으로 작용한다. 이때 필요로하는 복원력은 수학식 13과 같이 표현될 수 있다.Fig. 9B shows a case where the displacement angle α is generated rearward by starting the bicycle from the stop. In this case, the torque of the motor 47 to restore the displacement angle appears in the direction of applying a force in the direction of the arrow around the pulley 48 of FIG. 9A. At this time, the torque of the electric motor 47 acts in the direction of disturbing the rotational acceleration of the bicycle wheel 41. The necessary restoring force can be expressed by Equation 13.

도 9b의 경우처럼 가속시의 불리한 요소들은 지면에 수직하는(중력 가속도 선상의) 선을 변위 각 0으로 하는 대신, 가속도에 비례관계를 갖는 적정 변위각을 전방으로 주어 이 각을 기준으로 하여 안정화 복원 제어함으로써 해결할 수 있다.As in FIG. 9B, disadvantageous elements during acceleration are stabilized based on this angle by giving an appropriate displacement angle forwardly proportional to the acceleration instead of a line perpendicular to the ground (on the gravitational acceleration line) to zero displacement angle. This can be solved by restoration control.

네 번째로, 감속시의 복원 안정화 메카니즘은 가속시와 반대로 나타나며, 이 경우를 도 10a-b에 도시하고 있다. 즉, 구동 전동기(47)는 감속을 방해하거나(도 10a의 경우) 돕는(도 10b의 경우) 방향으로 회전한다. 도 10a와 같이 자전거가 감속하여 정지하려는 것을 방해하는 경우 역시, 가속시와 유사하게 기준 변위각을 후방으로 이동시킴으로써 해결할 수 있다.Fourthly, the restoration stabilization mechanism at the time of deceleration is opposite to that at the time of acceleration, and this case is shown in Figs. 10A-B. That is, the drive motor 47 rotates in a direction that prevents deceleration (in the case of FIG. 10A) or assists (in the case of FIG. 10B). As shown in FIG. 10A, when the bicycle prevents deceleration and stops, it may also be solved by moving the reference displacement angle to the rear similarly to the acceleration.

도 11은 발명의 실시예에 따른 안정화 복원 메카니즘을 갖는 단일 바퀴 자전거의 콘트롤러(49)의 블록도로서, 가속도 센서(101)와 연산기(102)로 구성되는 수직 변위각 및 수평 가속도 발생기(100), 토오크 명령 발생기(110)및, 토오크 제어기(121), 가산기(122), 전류 제어기(123), 4상한 컨버터(124), 전류 센서(125) 등을 포함하는 전력 증폭기(120)으로 구성된다. 상기에서 자전거의 가속도를 이용하여 수평가속도 및 수직변위각을 측정하고 있으나 각도센서를 이용해 직접 수직변위각을 검출할 수도 있다.11 is a block diagram of a controller 49 of a single wheel bicycle having a stabilization restoring mechanism according to an embodiment of the present invention, wherein the vertical displacement angle and horizontal acceleration generator 100 constituted by the acceleration sensor 101 and the calculator 102 are shown. , A torque command generator 110, and a power amplifier 120 including a torque controller 121, an adder 122, a current controller 123, a quadrant converter 124, a current sensor 125, and the like. . Although the horizontal acceleration and the vertical displacement angle are measured using the acceleration of the bicycle, the vertical displacement angle may be directly detected using the angle sensor.

도12는 안정화 복원 구동전동기로 소형 직류전동기를 사용하는 경우의 전력증폭기의 구성회로의 한 예이다. 이 전력증폭기에서 4상한 콘버터(124)는 전력용 MOSFET를 사용하여 구성하고, 전력증폭기 제어기(126)는 토오크 명령을 입력받아 소형직류 전동기를 구동하기 위한 전류를 발생시킬 수 있는 장치이다.12 is an example of a configuration circuit of a power amplifier in the case of using a small DC motor as the stabilization restoration drive motor. In this power amplifier, the quadrant converter 124 is configured using a power MOSFET, and the power amplifier controller 126 is a device capable of generating a current for driving a small DC motor by receiving a torque command.

도 13은 스위칭 신호를 구동회로로 출력시켜, 구동회로가 전력용 MOSFET을 스윗칭 구동하게 한다.Fig. 13 outputs a switching signal to the drive circuit, which causes the drive circuit to switch the driving power MOSFET.

여기서, 도11을 구현하기 위하여 가속도 센서(101)를 아날로그 디바이스 사의 ADXL202를 이용하여 구성한다면, 가속도 센서(101)의 출력은 수학식 14와 15로 표시된다.Here, if the acceleration sensor 101 is configured using the ADXL202 manufactured by the analog device in order to implement FIG. 11, the output of the acceleration sensor 101 is represented by equations (14) and (15).

여기서 Xout은 가속도 센서의 수평 가속도 출력이고, Yout은 수직 변위각 출력이며, K는 가속도 센서(101)의 출력 상수이고, g는 중력 가속도,1로 근사화 되는 사실을 이용하면, 수학식 14와 15는 수학식 16과 17로 단순화할 수 있고, 이에 따라 제어는 매우 용이하게 이루어질 수 있다.Where Xout is the horizontal acceleration output of the acceleration sensor, Yout is the vertical displacement angle output, K is the output constant of the acceleration sensor 101, g is the gravitational acceleration, Using the fact that it is approximated to 1, equations (14) and (15) can be simplified to equations (16) and (17), so that control can be made very easily.

수학식 16 및 17에서 미지수는α 와 () 두 개이므로 두 개의 연립 방정식 해로부터 α와를 구할 수 있다.In Equations 16 and 17, the unknowns are α and ( ), So from the two simultaneous equation solutions Can be obtained.

토오크 명령 발생기(110)의 함수는 실제 시스템의 해석과 시험적인 데이터로서 구할 수 있고, 이는 또한 수학식 18과 같이 표현될 수 있다. 이는 도 13에 도식적으로 표현되어 있다.The function of the torque command generator 110 can be obtained as an interpretation of the actual system and the experimental data, which can also be expressed as Equation (18). This is represented schematically in FIG. 13.

즉, 가속이나 감속 없이 정속도를 유지하는 경우에는 토오크 명령치는 좌표의 영점을 지나가며, 감속량이나 가속량에 비례해서 토오크 명령 곡선을 수정한다면 전술한 바와 같이 감속이나 가속시의 불합리한 점을 보완할 수 있다.In other words, if the constant speed is maintained without acceleration or deceleration, the torque command value passes the zero point of the coordinate, and if the torque command curve is modified in proportion to the deceleration amount or acceleration amount, the irrationality during deceleration or acceleration is compensated as described above. can do.

도 14는 변위각과 전력의 흐름에 대하여 설명하기 위하여 도시하였다. 단일 바퀴 자전거의 전후 안정화 복원 메카니즘을 통한 전력의 흐름은 수학식 19와 20의 판별식에 따라 전력의 흐름이 결정된다.14 is for explaining the displacement angle and the flow of power. Power flow through the front and rear stabilization restoring mechanism of the single-wheeled bicycle is determined according to the equations of equations (19) and (20).

즉, 전후의 기울기의 변위각과 바퀴(41)의 수평 가속도가 수학식 19를 만족하면, 넘어짐을 방지하기 위한 전력을 공급하여 전동기(47) 구동에 의해 바퀴를 가속시켜야 하며, 변위각과 바퀴(1)의 수평 가속도가 수학식 20을 만족하면, 넘어짐을 방지하기 위하여 전동기(47)는 발전 제동 상태로 운전되어 발전된 전력은 축전지를 충전시키게 된다. 따라서, 기준 변위각을 축전지 충전 상태에 따라 수정 가변함에 따라, 축전지는 적절한 충전 상태를 지속적으로 유지시킬 수 있다.That is, when the displacement angle of the front and rear slope and the horizontal acceleration of the wheel 41 satisfy Equation 19, the wheel must be accelerated by driving the electric motor 47 by supplying electric power to prevent the fall, and the displacement angle and the wheel 1 When the horizontal acceleration of) satisfies Equation 20, in order to prevent the motor 47 from falling, the electric motor 47 is operated in a generating braking state so that the generated power charges the battery. Thus, as the reference displacement angle is modified in accordance with the state of charge of the battery, the battery can keep the proper state of charge continuously.

도 15는 도 11에서 도시한 콘트롤러(49)의 실용적인 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 11의 콘트롤러(49)에서 추가된 것으로는 전동 출력 명령 기능, 무게 중심 보정 기능, 축전지 상태 판별 기능, 브레이크 신호 발생기 및 변위각보정 우선순위 판별기 등이 있다. 언덕을 오르는 경우와 같이 전동력과 인력을 합하여 자전거를 추진하고자 하는 경우는 전동 출력 명령을 인가하면 된다. 이 전동 출력 명령은 자전거의 핸들등에 부착된 신호발생기로부터 신호가 인가되도록 구성된다.또한, 단일 바퀴 자전거를 타는 사람에 따라 혹은 승차자의 승차 자세 등에 의하여 무게 중심이 변동되게 되므로, 정상 상태에서도 전동기(47)에 흐르는 전류는 0이 되지 않는 경우가 많다. 이 경우, 전류의 흐름을 누적 필터링하여 무게 중심 보정에 이용할 수 있다. 무게중심보정기(152)는 전류센서(125)의 전류를 입력받아 변위각을 조절해주는 출력을 생산한다. 판별기(151)는 충전기의 충전상태를 감시하여 적절한 충전량을 유지시키는 역할을 하여, 별도의 충전기나 충전과정을 필요 없게 한다. 즉 도14의 곡선에서와 같이 축전지의 충전상태에 따라 적절한 충전량을 유지하도록 변위각의 조정에 의하여 충전지를 충방전시킬 수 있도록 한다. 브레이크 신호 발생기(156)는 핸들(43)등에 부착되어 있는 브레이크조작 기구와 연계된 브레이크 신호출력기로부터 신호를 입력받아 적절히 자전거를 감속시키기 위하여 자전거가 후방으로 무게중심을 이동시키게 하여 감속을 급히 하면서도 전복되지 않고 안정한 정지과정을 이루도록 한다. 한편 무게중심 보정 및 축전지 상태판별, 브레이크 신호 발생기(156)의 출력은 공히 변위각 보정 우선순위 판별기(155)로 입력되어 브레이크 신호를 첫순위로 하고, 무게중심 보정을 둘째순위로 하며, 축전지 충방전을 세째순위로 변위각을 조정케 한다.FIG. 15 shows another practical embodiment of the controller 49 shown in FIG. The controller 49 of FIG. 11 includes an electric output command function, a center of gravity correction function, a battery state discrimination function, a brake signal generator, a displacement angle correction priority discriminator, and the like. If you want to push the bicycle by combining the electric power and manpower, such as climbing a hill, you can apply the electric power command. The electric power output command is configured so that a signal is applied from a signal generator attached to a handlebar of a bicycle. Also, since the center of gravity varies depending on the person riding a single wheel bicycle or the riding position of a rider, the motor ( 47) The current flowing to 47 is often not zero. In this case, the current flow can be cumulatively filtered and used to correct the center of gravity. The center of gravity corrector 152 receives the current of the current sensor 125 and produces an output for adjusting the displacement angle. The discriminator 151 monitors the state of charge of the charger and maintains an appropriate amount of charge, thereby eliminating the need for a separate charger or charging process. That is, as shown in the curve of FIG. 14, the rechargeable battery can be charged and discharged by adjusting the displacement angle so as to maintain an appropriate charge amount according to the state of charge of the battery. The brake signal generator 156 receives a signal from a brake signal output associated with a brake operating mechanism attached to the handle 43 or the like, and causes the bicycle to shift the center of gravity to the rear in order to appropriately decelerate the bicycle, thereby abruptly decelerating and overturning. To ensure a stable stopping process. On the other hand, the center of gravity correction, battery status discrimination, and output of the brake signal generator 156 are all input to the displacement angle correction priority discriminator 155 to make the brake signal the first priority, the center of gravity correction the second priority, and the storage battery. Charge and discharge are the third priority to adjust the displacement angle.

도 16a 및 16b는 단일 바퀴 자전거의 안정화 및 복원 구동을 위하여 동력을 바퀴에 전달하는 수단으로서 도 16a의 풀리를 이용한 방법이나 도 16b의 원판형 전동기를 사용할 수 있다. 여기서, 도 16a는 외부 회전자 모터(161), 풀리(162), 축(163), 기어 헤드(164)및 바퀴(165)로 구성되어 있으며, 도 16b는 원판형 전동기(166), 축(167) 및 바퀴(168)로 구성되어 있다.16A and 16B may use the method using the pulley of FIG. 16A or the disc-shaped motor of FIG. 16B as a means for transmitting power to the wheels for stabilization and restoration drive of a single wheel bicycle. Here, Figure 16a is composed of an external rotor motor 161, pulley 162, shaft 163, gear head 164 and the wheel 165, Figure 16b is a disk-shaped electric motor 166, shaft ( 167 and wheels 168.

본 발명은 단일 바퀴를 갖는 자전거가 전후방으로 넘어지지 않도록, 전술한 바와 같은 안정화 복원 메카니즘을 제공하여, 단일 바퀴 자전거의 근원적 불안정성을 해결할 수 있다. 결과적으로 단일 바퀴 자전거 승차자는 두 개의 바퀴를 갖는 자전거를 타듯이 좌우 넘어짐을 바로잡기 위한 간단한 감각적 핸들 조작만에 의하여 쉽고 편안하게 승차할 수 있다. 또한, 단일 바퀴 자전거는 구조가 간단하며 소형으로 제작할 수 있으므로 승용차 등으로 쉽게 운반할 수 있어 일반 두발 자전거의 경우보다 쉽게 널리 이용될 수 있을 것이다. 한편, 안정화 복원 메카니즘을 갖는 단일 바퀴 자전거는 안정화 복원 메카니즘의 동작과 병행하여, 언덕 등, 힘겨운 곳 등에서 인력 및 전동 구동을 복합적으로 동시에 구동시킬 수 있으므로 우리 나라와 같은 구릉이 많은 지역에서 매우 적합한 자전거로서 널리 보급 확대될 수 있고, 자전거의 보급 확대는 국민의 건강 증진과 국가적인 에너지 절약 효과를 가져올 수 있을 것이다.The present invention provides a stabilization restoration mechanism as described above so that a bicycle having a single wheel does not fall back and forth, thereby solving the instability of the single wheel bicycle. As a result, the single-wheeled bicycle rider can ride easily and comfortably by simple sensory handle operation to correct the left and right falls as if riding a two-wheeled bicycle. In addition, since the single-wheeled bicycle is simple in structure and can be manufactured in a small size, it can be easily carried in a passenger car, etc., so that the single-wheeled bicycle can be more widely used than in the case of a general biped. On the other hand, a single wheel bicycle having a stabilization restoring mechanism is capable of driving both manpower and electric drive simultaneously in a difficult place such as a hill, in parallel with the operation of the stabilization restoring mechanism, so it is very suitable for hilly areas such as Korea. As a result, the distribution of bicycles can be widely used, and the expansion of bicycles can improve the health of the people and national energy saving effects.

Claims (39)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 하나의 바퀴(41)와, 상기 바퀴를 중심으로 각각의 구성품을 고정시키기 위한 프레임(42)과, 방향을 조정하기 위한 핸들(43)과, 구동력을 얻기 위한 페달(44) 및 회전 기어 장치(45)를 포함하는 단일 바퀴 자전거에 있어서,One wheel 41, a frame 42 for fixing each component about the wheel, a handle 43 for adjusting the direction, a pedal 44 for obtaining driving force, and a rotary gear device ( 45) A single wheel bike comprising: 상기 바퀴에 작용하여 구동력을 제공하기 위한 전동기(47);An electric motor (47) acting on the wheel to provide a driving force; 상기 단일 바퀴 자전거가 전후로 넘어지려는 방향과 동일한 방향으로 바퀴(41)가 회전하도록 상기 전동기(47)를 제어하고 구동하는 콘트롤러(49);A controller 49 for controlling and driving the electric motor 47 so that the wheel 41 rotates in the same direction as the single-wheeled bicycle is to fall back and forth; 상기 전동기(47) 및 콘트롤러(49)에 전기를 공급하는 축전지(50)를 포함하고 있으며,It includes a storage battery 50 for supplying electricity to the electric motor 47 and the controller 49, 상기 전동기(47)의 구동력과 구동 방향은 상기 단일 바퀴 자전거의 전후 기우러진 각도(a)와 수평 방향 가속도(dv/dt)에 의해 결정되고,The driving force and the driving direction of the electric motor 47 are determined by the tilted angle a and the horizontal acceleration dv / dt of the single wheel bicycle. 상기 전후 기우러진 각도(a)와 수평 방향 가속도(dv/dt)는 자신의 자전거의 수평 가속도 출력(Xout)과 수직 변위각 출력(Yout)을 출력하는 반도체 센서(101)의 출력을 기초로 하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 단일 바퀴 자전거.The tilted angle a and the horizontal acceleration dv / dt are based on the output of the semiconductor sensor 101 which outputs the horizontal acceleration output Xout and the vertical displacement angle Yout of the bicycle. Single wheel bicycle, characterized in that obtained. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 반도체 센서(101)에서 출력되는 단일 바퀴 자전거의 수평 가속도 출력(Xout)과 수직 변위각 출력(Yout)을 기초로 연산을 수행하여 상기 전후 기울어진 각도(a)와 수평 방향 가속도(dv/dt)를 출력하는 연산기(102)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 바퀴 자전거.The calculation is performed based on the horizontal acceleration output Xout and the vertical displacement angle output Yout of the single-wheel bicycle output from the semiconductor sensor 101, so that the forward and backward inclination angle a and the horizontal acceleration dv / dt Single wheel bicycle further comprises a calculator (102) for outputting. 제25항 또는 제26항에 있어서,The method of claim 25 or 26, 상기 축전지(50)의 상태를 모니터링하여 적절한 충전 상태를 유지하게 하는 축전지 상태 판별기(151)를 더 포함하는 것을 특징으로 단일 바퀴 자전거.And a battery state discriminator (151) for monitoring the state of the battery (50) to maintain an appropriate state of charge. 제25항 또는 제26항에 있어서,The method of claim 25 or 26, 상기 단일 바퀴 자전거를 타는 사람 또는 타는 사람의 자세로 인한 무게 중심의 변화를 보정하는 무게 중심 보정기(152)를 더 포함하는 것을 특징으로 단일 바퀴 자전거.And a center of gravity compensator (152) for correcting a change in the center of gravity due to the posture of the rider or the rider of the single wheel bike. 제25항 또는 제26항에 있어서,The method of claim 25 or 26, 상기 단일 바퀴 자전거의 추진력을 부가하기 위하여 핸들 주위에 부착된 전동 출력 명령 스위치가 더 포함되는 것을 특징으로 단일 바퀴 자전거.And further comprising an electric power command switch attached around the handle to apply the propulsion of the single wheel bicycle. 제25항 또는 제26항에 있어서,The method of claim 25 or 26, 상기 전동기의 구동력이 상기 단일 바퀴 자전거와 접하고 있는 풀리를 통하여 상기 바퀴에 전달되는 것을 특징으로 단일 바퀴 자전거.Single wheel bicycle, characterized in that the driving force of the electric motor is transmitted to the wheel through a pulley in contact with the single wheel bicycle. 제26항에 있어서, 상기 연산기(102)에서 출력되는 상기 전후 기우러진 각도(a)와 수평 방향 가속도(dv/dt)를 기초로 하여 상기 전동기(47)의 토크를 생성하는 토크 명령 발생기(110)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 바퀴 자전거.The torque command generator 110 of claim 26, wherein the torque command generator 110 generates torque of the electric motor 47 based on the tilted angle a and the horizontal acceleration dv / dt output from the calculator 102. Single wheel bike, characterized in that it further comprises). 제31항에 있어서, 상기 토크 명령 발생기(110)의 토크 명령을 받아 상기 전동기(47)를 구동하는 전압과 전류를 생성하는 전력 증폭기(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 바퀴 자전거.32. The single wheel bicycle according to claim 31, further comprising a power amplifier (120) for generating a voltage and a current for driving the electric motor (47) in response to the torque command of the torque command generator (110). 제32항에 있어서, 상기 전력 증폭기(120)는 전력용 MOSFET를 사용하는 4상한 콘버터(124)를 사용하는 것을 특징으로 하는 단일 바퀴 자전거.33. The single wheel bicycle according to claim 32, wherein the power amplifier (120) uses a quadrant converter (124) using a power MOSFET. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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