KR100955314B1 - 전기자전거 - Google Patents

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KR100955314B1
KR100955314B1 KR1020090097432A KR20090097432A KR100955314B1 KR 100955314 B1 KR100955314 B1 KR 100955314B1 KR 1020090097432 A KR1020090097432 A KR 1020090097432A KR 20090097432 A KR20090097432 A KR 20090097432A KR 100955314 B1 KR100955314 B1 KR 100955314B1
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pedal
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허인용
하주영
박준
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(주)인디스디앤아이
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Abstract

본 발명은 전기자전거에 관한 것으로서, 배터리의 전원을 공급받아 구동되는 모터와, 상기 모터의 구동에 의한 회전력을 휠에 전달시키는 구동부와, 페달에 연결되는 스프라킷휠을 포함하는 전기자전거에 있어서, 답력 측정을 위한 압력센서가 구비되며, 페달과 상기 휠 사이에 개재되어 페달의 회전력을 상기 휠에 전달하는 크랭크; 상기 전기자전거의 핸들에 구비되어 상기 압력센서의 센싱 기준값을 가변적으로 설정하는 모터작동스위치; 상기 압력센서의 측정값을 입력받아 그 측정값을 상기 센싱 기준값과 비교한 후 상기 모터의 운전을 제어하는 컨트롤부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기자전거에 의하면, 사용자가 압력센서의 센싱 기준값을 가변적으로 조절하도록 모터작동스위치를 구비함으로써, 페달에 가해지는 답력을 좀 더 세분화하여 사용자의 필요시에만 모터 구동할 수 있도록 하는 효과가 있다.
전기자전거, 압력센서, 모터작동스위치, 로드셀, 스트레인 게이지, 회생 제동

Description

전기자전거{ELECTRIC BICYCLE}
본 발명은 전기자전거에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터를 구비하여 인력 및 모터의 구동력에 의해 하이브리드식으로 주행이 가능한 전기자전거에 관한 것이다.
일반적으로, 자전거는 사용자의 페달링(pedaling)에 의한 답력을 이용하여 주행하는 것으로서, 평지에서는 그 주행에 어려움이 없으나 언덕 등의 경사로를 올라갈 때에는 많은 힘이 필요하게 되는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 최근에는 사용자의 답력에 더해 모터의 구동력을 사용하여 주행할 수 있도록 모터를 장착한 자전거가 개발되었다.
이러한 종래기술의 일 예가 대한민국 공개특허공보 2007-0113523호(2007년 11월 29일 공개)와 2003-0024010호(2003년 3월 26일 공개) 등에 개시되어 있다.
하지만, 종래에는 답력의 세기와 관계없이 모터의 구동이 이루어지므로, 모터 구동을 필요로 하지 않는 평지 주행 또는 경사로 하향 주행 등의 상황에서도 모터가 구동하는 단점이 발생하였다.
덧붙여, 경사로의 하향 주행시에도 배터리가 소모되어 배터리의 충전 및 교체 기간이 단축되는 단점도 있다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 답력 기준값을 설정한 후 페달에 가해지는 답력을 설정된 답력 기준값과 비교한 후 그 결과에 따라 모터가 구동되도록 하는 전기자전거를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 경사로의 하향 주행시와 같이 제동이 필요한 경우에는 모터의 회생 제동이 가능하도록 하는 전기자전거를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 전기자전거는, 배터리의 전원을 공급받아 구동되는 모터와, 상기 모터의 구동에 의한 회전력을 휠에 전달시키는 구동부와, 페달에 연결되는 스프라킷휠을 포함하는 전기자전거에 있어서, 답력 측정을 위한 압력센서가 구비되며, 페달과 상기 휠 사이에 개재되어 페달의 회전력을 상기 휠에 전달하는 크랭크; 상기 전기자전거의 핸들에 구비되어 상기 압력센서의 센싱 기준값을 가변적으로 설정하는 모터작동스위치; 상기 압력센서의 측정값을 입력받아 그 측정값을 상기 센싱 기준값과 비교한 후 상기 모터의 운전을 제어하는 컨트롤부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 압력센서가 구비된 크랭크는, 상기 스프라킷휠의 중심에 회전 가능하게 연결되는 제1 크랭크; 상기 스프라킷휠의 중심에 회전 가능하게 연결되고, 상기 페달이 장착되는 길이방향 일측 단부로 갈수록 제1 크랭크와의 사이 거리 가 증가하도록 형성되는 제2 크랭크를 포함하되, 상기 압력센서는 상기 제1 크랭크와 제2 크랭크의 사이에 구비되어 상기 제2 크랭크의 회전력에 의해 수축 및 인장이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력센서는 스트레인 게이지 또는 로드셀인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력센서는 상기 전기자전거의 양쪽 크랭크 중 적어도 어느 하나에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전기자전거는, 상기 전기자전거의 핸들에 구비된 브레이크 바가 작동하면 회생 제동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는, 상기 압력센서의 측정값이 상기 설정된 센싱 기준값 이상이면 상기 모터를 ON시키고, 그 미만이면 상기 모터를 OFF시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력센서의 측정값이 상기 설정된 센싱 기준값 이상과 미만을 주기적으로 반복할 때, 기설정된 시간 동안 압력센서로부터 측정된 답력의 평균치를 산출한 후 상기 산출값을 상기 센싱 기준값과 비교하여 그 이상이면, 상기 컨트롤부는 압력센서의 측정값이 상기 센싱 기준값 미만인 동안에도 상기 모터를 ON시키는 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명에 따른 전기자전거에 의하면, 사용자가 압력센서의 센싱 기준값을 가변적으로 조절하도록 모터작동스위치를 구비함으로써, 페달에 가해지는 답력을 좀 더 세분화하여 사용자의 필요시에만 모터 구동할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 페달과 휠 사이의 크랭크에 압력센서를 장착함으로써 사용자의 답력 측정을 좀 더 정확히 할 수 있게 된다.
또한, 정상 주행 중 답력의 세기가 주기적으로 변경되는 것을 감안하여 순간적으로 답력이 감소하더라도 이를 반영하여 모터가 일정하게 작동하도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부분을 나타내는 확대 사시도이며, 도 3 (a),(b)는 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 일부를 나타내는 결합 사시도와 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 제어관계를 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 모터 작동 관계를 나타내는 그래프이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기자전거는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 프레임(100)이 골격을 형성하고 프레임(100)의 전,후단에는 각각 전,후방 휠(120)이 장착된다.
또한, 상기 프레임(100)에는 통상의 스프라킷휠(130), 상기 스프라킷휠(130) 을 회전시키는 페달(140), 상기 페달(140)과 스프라킷휠(130) 사이에 개재되어 사용자의 답력에 의한 페달(140)의 회전력을 후술하는 동력전달수단을 통해 후방 휠(120)로 전달하는 크랭크(150) 등이 설치된다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 후방 휠(120)의 회전축의 일측에는 종동 스프라킷휠(160)이 장착되어 있으며 상기 스프라킷휠(130)과 종동 스프라킷휠(160) 사이에는 페달(140)의 회전력을 종동 스프라킷휠(160)로 전달하여 후방 휠(120)을 회전시키도록 동력전달수단으로서 체인벨트(171)가 장착된다.
한편, 상기 프레임(100)에는 후술하는 모터(180)에 동작 전원을 공급하기 위한 배터리(190)가 장착되어 있으며, 상기 모터(180)의 구동에 의한 회전력을 후방 휠(120)에 전달시키기 위한 구동부가 장착된다. 여기서, 상기 후방 휠(120)의 회전축의 타측에는 모터종동 스프라킷휠(210)이 장착되어 있으며, 상기 모터종동 스프라킷휠(210)은 후방 휠(120) 외측에 별도로 구비된 브라켓(220)에 연결되어 있으며 상기 브라켓(220)에는 상기 모터(180)가 고정된다. 여기서, 상기 모터(180)의 회전축에는 상기 모터종동 스프라킷휠(210)과 체인벨트(172)로 연결되는 모터구동 스프라킷휠(230)이 장착된다. 즉, 상기 구동부는 상기 모터구동 스프라킷휠(230), 모터종동 스프라킷휠(210) 및 체인벨트(172)를 포함하여 구성된다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 상기 크랭크(150)에는 사용자의 답력 측정을 위한 저항성 전도체 일 예로, 압력센서(310)가 구비되어 있으며, 본 발명의 전기자전거는 모터작동스위치(410) 및 컨트롤부(510)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 압력센서는, 사용자의 오른발 및 왼발 측에 각각 대응하여 위치하는 전기자전거의 양쪽 크랭크 중 적어도 어느 하나에 구비되도록 하며, 이하에서는 상기 압력센서가 사용자의 오른발이 접촉하는 페달(140)에 연결된 우측 크랭크(150)에 장착되는 것을 기준으로 설명하기로 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 우측 크랭크(이하, '크랭크'라 한다)는 길이방향으로 분리된 2개의 편으로 이루어지며, 구체적으로 상기 스프라킷휠(130)의 중심에 회전 가능하게 연결되는 제1 크랭크(151), 상기 스프라킷휠(130)의 중심에 회전 가능하게 연결되고 상기 페달(140)이 장착되는 길이방향 일측 단부로 갈수록 제1 크랭크(151)와의 사이 거리가 증가하도록 형성되는 제2 크랭크(152)로 구성된다.
상기 제1 크랭크(151) 또는 제2 크랭크(152)에는 압력센서(310)를 일부 삽입시켜 고정시키기 위한 홈이 형성되어 있고, 상기 압력센서(310)는 상기 홈에 삽입되는 상태로 제1 크랭크(151)와 제2 크랭크(152) 사이에 개재된다.
여기서, 상기 압력센서(310)는, 사용자의 답력이 제2 크랭크(152)에 가해질 때 그 답력의 정도에 따라 수축 및 인장됨이 가능하여 그 변위량에 따라 답력을 측정하기 위한 센서로서 스트레인 게이지 또는 로드셀로 적용이 가능하다. 또한, 상기 압력센서(310)는 사용자의 답력을 좀 더 민감하게 측정하도록, 상기 크랭크의 단부 근방에 장착되는 것이 좀 더 바람직하다. 이러한 압력센서(310)는 단수 또는 복수로 구비될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명에서는 상기 로드셀과 제2 크랭크의 사이에 스프링과 같은 별도의 탄성부재를 더 개재시킴으로써, 로드셀의 감지력에 더해 스프링의 탄성력을 추가하여 좀 더 적은 용량의 로드셀을 이용하면서도 사용자의 답력을 충분히 측정할 수 있게 된다.
상기 모터작동스위치(410)는 사용자가 상기 압력센서(310)의 센싱 기준값을 가변적으로 조절 가능하도록 전기자전거의 핸들에 구비된다. 여기서, 상기 모터작동스위치(410)는 체인 변속 자전거에 구비되는 통상의 스위치와 유사한 구조로 이루어진다. 그러나 이에 한정되지 않으며 복수의 푸쉬 스위치 조합으로 이루어질 수도 있다.
좀 더 구체적으로, 상기 모터작동스위치(410)에는 0 ~ Max 또는 0,1,2,3,4,5 등의 상기 센싱 기준값 변경을 위한 수치가 표시되어 있으며, 사용자가 모터작동스위치(410)의 지시선을 조절하여 센싱 기준값을 조절하게 된다.
상기 컨트롤부(510)는 상기 압력센서(310)의 측정값을 입력받아 그 측정값을 상기 센싱 기준값과 비교한 후 상기 모터(180)의 운전을 제어하도록 구비된다.
이하, 상기 모터(180)의 운전을 제어하는 과정에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 좀 더 자세하게 설명하면, 상기 컨트롤부(510)는, 상기 압력센서(310)의 측정값이 사용자에 의해 설정된 센싱 기준값 이상으로 감지되면 상기 모터(180)를 ON시키고, 그 미만으로 감지되면 상기 모터(180)를 OFF시키게 된다.
구체적으로, 사용자에 의해 모터작동스위치(410)의 지시선 등이 상기 0으로 세팅이 되면 상기 모터(180)는 답력의 크기 정도에 상관없이 항상 작동하도록 할 수 있으며, 상기 지시선이 상기 Max 또는 5 등으로 세팅이 되면 상기 모터(180)는 압력센서(310)의 측정값이 센싱 기준값 이상으로 감지될 경우에만 구동이 이루어지 도록 할 수 있다. 여기서, 상기 지시선이 세팅된 값이 사용자의 답력 이상에 대응하는 수치로 지정되면 상기 전기자전거는 모터의 구동이 발생하지 않는 통상의 인력 자전거로서 기능하게 된다. 여기서, 사용자가 모터작동스위치(410)를 통해 세팅한 센싱 기준값은 별도의 메모리 소자(610) 등에 저장되며, 상기 컨트롤부(510)는 상기 메모리 소자(610)에 기저장된 수치와 압력센서(310)의 측정값을 비교하여 모터(180) 구동 여부를 판단한 후 작동시키게 된다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 전기자전거가 정지된 상태에서 사용자가 전기자전거를 운전시키고자 하는 초기 순간 및 운전 중 정지시키고자 하는 운전 정지 순간을 제외한 정상적으로 사용자가 페달(140)에 답력을 가하며 전기자전거를 주행하는 동안에는, 상기 페달(140)에 가해지는 답력은 일정 시간 차이를 가지며 시간에 따라 대략 사인 곡선을 형성하게 된다.
즉, 상기 페달(140)이 지면 또는 바닥면으로부터 최대 이격된 위치에 올 경우에는 상대적으로 사용자의 답력이 크게 작용하며, 지면 또는 바닥면에 가까운 위치에 올 경우에는 상대적으로 답력이 작게 작용하게 된다. 따라서, 전기자전거의 정상 주행 중 페달(140)에 가해지는 압력은 주기적으로 변동되어 진다.
도 5에서 A구간은 초기 주행 구간이고, B구간은 정상 주행 구간이고, C구간은 제동 구간을 의미한다. 여기서, 상기 초기 주행 구간은 전기자전거가 정지된 상태에서 페달에 답력이 가해지면서 주행을 시작하는 단계를 의미하고, 정상 주행 구간은 일정 이상의 주행 속도를 가지는 구간을 의미하며, 제동 구간은 핸들에 구비된 브레이크바를 이용하여 상기 주행 속도를 감속하여 정지하고자 하는 구간을 의 미한다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 사용자가 모터작동스위치(410)를 조절하여 압력센서의 센싱 기준값을 '모터작동기준 1' 수준으로 세팅하였을 때에는 정상 주행 중 답력의 주기적인 증감 여부에 상관없이 상기 컨트롤부(510)는 모터(180)에 동작 전원을 공급하여 회전시키게 된다.
그러나, 압력센서의 센싱 기준값을 '모터작동기준 2'로 세팅하였을 때에는 답력의 주기적인 증감 여부에 따라 상기 컨트롤부(510)는 모터(180)에 동작 전원을 미세한 시간 차이로 공급 및 차단하게 된다. 이러한 경우, 모터(180)의 베어링 등에 무리가 가해져서 모터의 수명이 단축될 수 있는 단점이 발생하게 된다.
이를 해결하기 위해, 본 발명에서는 상기 압력센서(310)의 측정값이 상기 설정된 센싱 기준값 이상과 미만을 주기적으로 반복할 때, 기설정된 시간 동안 압력센서(200)로부터 측정된 답력의 평균치를 산출한 후 상기 산출값을 상기 센싱 기준값과 비교하여 그 이상이면 상기 컨트롤부(510)는 압력센서(310)의 측정값이 상기 센싱 기준값 미만인 동안에도 상기 모터(180)를 ON시키도록 한다. 따라서, 상기 정상 주행 구간에서도 모터(180)의 회전을 일정하게 유지할 수 있게 된다.
좀 더 구체적으로는, 상기 기설정된 시간 동안 전술한 과정을 수행한 후, 다음 주기의 기설정된 시간 동안은 또 다시 전술한 답력의 평균치 산출을 반복하도록 한다.
전술한 설명은 전기자전거의 평지 주행, 경사로의 상향 주행 등 사용자의 인력에 더해 모터에 의한 추진력이 추가적으로 필요한 다양한 상황에서 적용이 가능 하다.
한편, 본 발명에서, 상기 컨트롤부(510)는 압력센서(310)에 의한 사용자의 답력 크기 정도에 비례하여 모터(180)의 회전 토크를 증가시킬 수 있다. 이 외에, 상기 모터(180)는 인버터(720)에 의해 가변적으로 회전속도 조절이 가능하도록 할 수도 있다.
일 예로, 상기 모터작동스위치(410)에 의해 세팅된 모타작동기준값과 압력센서(310)에 의해 측정된 답력의 차이에 비례하여 모터(180)의 회전 토크를 증가시킬 수 있다. 따라서, 경사로의 상향 주행 등과 같은 답력이 점차적으로 증가하는 상황에서는 모터(180)의 토크를 답력의 크기에 대응하여 증가시킴으로써 사용자의 적은 인력 소모에도 경사로를 쉽게 오를 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 컨트롤부(510)를 통해 상기 전기자전거의 핸들에 구비된 브레이크 바(710)가 작동되면 별도의 스위치(미도시)를 통해 상기 전기자전거는 회생 제동이 가능하도록 한다.
이 외에도, 상기 브레이크 바(710)에 제동압력을 감지할 수 있는 별도의 구성을 추가할 수도 있다.
일반적으로, 회생 제동(regenerative braking)이라 함은, 전기 자전거에 있어서 모터가 주행 동력원으로 사용되나, 전기자전거의 속도 감속시에 모터가 전기자전거의 관성에 의하여 역회전하여 발전함으로써 역으로 배터리를 충전시켜 발전 저항에 따라 주행 관성력을 감소시켜 제동 동작을 제어하는 것을 의미한다.
즉, 경사로의 하향 주행 또는 정지시키고자 하는 상황 등과 같이 감속이 필 요한 경우 브레이크 바에 제동압이 걸리면 상기 모터(180)는 발전하여 상기 배터리(190)에 전력을 충전시키도록 한다. 덧붙여, 전술한 경우보다 더욱 큰 감속이 필요한 경우에는 브레이브 바를 더욱 잡아서 회생 제동과 함께 브레이크 패드에 의한 기계적인 제동이 동시에 이루어지도록 한다. 한편, 상기 브레이크 바의 제동압력을 감지하는 구성은 전술한 바와 마찬가지로 스트레인 게이지 또는 로드셀로 적용될 수 있으며, 이외의 통상적인 구성으로 적용될 수도 있다.
덧붙여, 상기 모터(180)는 전술한 바와 같이 페달에 일정 이상의 답력이 가해질 경우 후방 휠(120)을 회전시키는 전동기로서의 기능과, 브레이크 바의 제동에 의한 제동이 필요한 경우 전기자전거의 제동을 향상시킴과 더불어 배터리(190)에 일정량의 전력을 충전할 수 있는 발전기로서의 기능을 수행하게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 또는 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 일부분을 나타내는 확대 사시도.
도 3 (a),(b)는 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 일부를 나타내는 결합 사시도와 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 제어관계를 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 모터 작동 관계를 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 제어방법을 나타내는 흐름도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100: 프레임 110: 전방 휠
120: 후방 휠 130: 스프라킷휠
140: 페달 150: 크랭크
151: 제1 크랭크 152: 제2 크랭크
160: 종동 스프라킷휠 171: 체인벨트
172: 체인벨트 180: 모터
190: 배터리 210: 모터종동 스프라킷휠
220: 브라켓 230: 모터구동 스프라킷휠
310: 압력센서 410: 모터작동스위치
510: 컨트롤부 610: 메모리 소자
710: 브레이크 바 720: 인버터

Claims (7)

  1. 배터리의 전원을 공급받아 구동되는 모터와, 상기 모터의 구동에 의한 회전력을 휠에 전달시키는 구동부와, 페달에 연결되는 스프라킷휠을 포함하는 전기자전거에 있어서,
    답력 측정을 위한 압력센서가 구비되며, 페달과 상기 휠 사이에 개재되어 페달의 회전력을 상기 휠에 전달하는 크랭크;
    상기 전기자전거의 핸들에 구비되어 상기 압력센서의 센싱 기준값을 가변적으로 설정하는 모터작동스위치;
    상기 압력센서의 측정값을 입력받아 그 측정값을 상기 센싱 기준값과 비교한 후 상기 모터의 운전을 제어하는 컨트롤부;를 포함하고,
    상기 압력센서가 구비된 크랭크는, 상기 스프라킷휠의 중심에 회전 가능하게 연결되는 제1 크랭크; 상기 스프라킷휠의 중심에 회전 가능하게 연결되고, 상기 페달이 장착되는 길이방향 일측 단부로 갈수록 제1 크랭크와의 사이 거리가 증가하도록 형성되는 제2 크랭크를 포함하되, 상기 압력센서는 상기 제1 크랭크와 제2 크랭크의 사이에 구비되어 상기 제2 크랭크의 회전력에 의해 수축 및 인장이 가능하도록 설치되며,
    상기 컨트롤부는, 상기 압력센서의 측정값이 상기 설정된 센싱 기준값 이상이면 상기 모터를 ON시키고, 그 미만이면 상기 모터를 OFF시키는 것을 특징으로 하는 전기자전거.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압력센서는 스트레인 게이지 또는 로드셀인 것을 특징으로 하는 전기자전거.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압력센서는 상기 전기자전거의 양쪽 크랭크 중 적어도 어느 하나에 구비되는 것을 특징으로 하는 전기자전거.
  5. 제1항 또는 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기자전거는, 상기 전기자전거의 핸들에 구비된 브레이크 바가 작동하면 회생 제동하는 것을 특징으로 하는 전기자전거.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 압력센서의 측정값이 상기 설정된 센싱 기준값 이상과 미만을 주기적으로 반복할 때, 기설정된 시간 동안 압력센서로부터 측정된 답력의 평균치를 산출하여 산출값을 얻고, 상기 산출값을 상기 센싱 기준값과 비교하여 그 이상이면, 상기 컨트롤부는 압력센서의 측정값이 상기 센싱 기준값 미만인 동안에도 상기 모터를 ON시키는 것을 특징으로 하는 전기자전거.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101128588B1 (ko) * 2011-11-18 2012-03-27 손종필 보조동력장치를 가지는 자전거
KR101250758B1 (ko) * 2010-09-13 2013-04-04 주식회사 만도 전동자전거
KR20160013642A (ko) 2014-07-28 2016-02-05 경성대학교 산학협력단 전기자전거의 회생제동 제어장치
KR101839921B1 (ko) 2016-02-05 2018-04-27 서울과학기술대학교 산학협력단 크랭크 강성 기반 동력 보조 구동 시스템 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09175476A (ja) * 1997-01-30 1997-07-08 Honda Motor Co Ltd 補助駆動力付き自転車
KR19980019034A (ko) * 1996-08-28 1998-06-05 다카노 야스아키 어시스트식 전동차
KR19990040894A (ko) * 1997-11-20 1999-06-15 구자홍 전기자전거의 회생에너지 구동장치
JP2003104274A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Honda Motor Co Ltd 電動補助自転車

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980019034A (ko) * 1996-08-28 1998-06-05 다카노 야스아키 어시스트식 전동차
JPH09175476A (ja) * 1997-01-30 1997-07-08 Honda Motor Co Ltd 補助駆動力付き自転車
KR19990040894A (ko) * 1997-11-20 1999-06-15 구자홍 전기자전거의 회생에너지 구동장치
JP2003104274A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Honda Motor Co Ltd 電動補助自転車

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101250758B1 (ko) * 2010-09-13 2013-04-04 주식회사 만도 전동자전거
KR101128588B1 (ko) * 2011-11-18 2012-03-27 손종필 보조동력장치를 가지는 자전거
KR20160013642A (ko) 2014-07-28 2016-02-05 경성대학교 산학협력단 전기자전거의 회생제동 제어장치
KR101839921B1 (ko) 2016-02-05 2018-04-27 서울과학기술대학교 산학협력단 크랭크 강성 기반 동력 보조 구동 시스템 및 방법

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