KR101252535B1 - A Contactless Type Tortion Detecter And An Electricity Motor Bicycle Controling Additional Power Flexibly According To The Necessary power - Google Patents

A Contactless Type Tortion Detecter And An Electricity Motor Bicycle Controling Additional Power Flexibly According To The Necessary power Download PDF

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Abstract

본 발명은 비접촉식 토션 검출기 및 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거에 대한 것이다. 본 발명에 의한 비접촉식 토션 검출기는, 전계신호를 발생하여 전송하는 전송기와; 상기 전송기와 일정간격 이격되게 설치되며, 상기 전송기에서 전송하는 전계신호를 수신하는 수신기와; 상기 전송기와 수신기 사이, 상기 전송기에 근접한 위치에 상기 전송기와 동축에 설치되며, 페달 샤프트 일측단의 회전에 연동하여 회전하는 제 1 로터와; 상기 전송기와 수신기 사이, 상기 수신기와 근접한 위치에 상기 수신기 및 상기 제 1 로터와 동축에 설치되며 상기 제 1 로터와 일정 간격 이격되며 상기 페달 샤프트 타측단의 회전에 연동하여 회전하는 제 2 로터와; 상기 수신기가 수신한 신호에 따라 상기 페달 샤프트 양단 사이에 발생된 비틈(tortion) 각도나 토션을 검출하는 검출 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a non-contact torsion detector and an electric bicycle that can elastically control the size of the auxiliary power according to the required power. A non-contact torsion detector according to the present invention comprises: a transmitter for generating and transmitting an electric field signal; A receiver installed at a predetermined interval apart from the transmitter and receiving an electric field signal transmitted from the transmitter; A first rotor disposed coaxially with the transmitter between the transmitter and the receiver and positioned adjacent to the transmitter, the first rotor rotating in association with rotation of one end of the pedal shaft; A second rotor disposed coaxially with the receiver and the first rotor at a position close to the receiver between the transmitter and the receiver and spaced apart from the first rotor by a predetermined distance and rotating in synchronization with the rotation of the other end of the pedal shaft; And a detection control means for detecting a torsion angle or torsion generated between the both ends of the pedal shaft according to the signal received by the receiver.

Description

비접촉식 토션 검출기 및 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거{A Contactless Type Tortion Detecter And An Electricity Motor Bicycle Controling Additional Power Flexibly According To The Necessary power} Contactless Type Tortion Detecter And An Electricity Motor Bicycle Controling Additional Power Flexibly According To The Necessary power}

본 발명은 비접촉식 토션 검출기 및 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 전동 자전거 자전거 페달을 밟는 답력의 크기를 페달 샤프트의 비틈각도(Tortion angle)에 의해 검출하고, 검출된 답력의 크기에 따라 보조동력을 자동으로 탄력 제어하는 것을 가능하게 하는 비접촉식 토션 검출기 및 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거에 대한 것이다.
The present invention relates to a non-contact torsion detector and an electric bicycle that can elastically control the size of the auxiliary power according to the required power, and more particularly, the magnitude of the pedaling force of the pedal of the hybrid electric bicycle bicycle to the torsion angle of the pedal shaft. And a non-contact torsion detector that makes it possible to automatically control the auxiliary power according to the magnitude of the detected foot force and the size of the auxiliary power and the electric bicycle which can elastically control according to the required power.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 하이브리드 전동 자전거(10)는 탑승자의 페달구동에 따른 동력과 모터에서 제공되는 보조동력에 의하여 구동되는 전동 자전거로, 종래 하이브리드 전동자전거(10)는 보조동력을 2단계 내지 4단계로 구분하여 운행자의 선택에 따라 보조동력의 단계를 선택하여 사용할 수 있도록 구성되거나 단순히 보조동력의 온오프에 의하여 보조동력을 사용할 수 있는 구성에 의한다.As shown in FIG. 1, the conventional hybrid electric bicycle 10 is an electric bicycle driven by auxiliary power provided from a motor and power according to a pedal drive of a passenger, and a conventional hybrid electric bicycle 10 provides auxiliary power. It is configured to be used by selecting the step of the auxiliary power according to the operator's choice divided into steps to four steps or simply by the configuration that can use the auxiliary power by the on and off of the auxiliary power.

따라서 여성이나 노약자가 낮은 단계의 보조동력으로 전동 자전거를 구동할 시에는 페달을 밟는 답력의 크기가 무리하게 커져서 체력에 무리가 올 수 있으며 유산소 운동의 효과를 떨어뜨리는 효과를 가져 오게 된다.Therefore, when a woman or an elderly person drives an electric bicycle with low-level auxiliary power, the magnitude of the pedaling force is excessively large, which may cause physical fitness and reduce the effect of aerobic exercise.

한편, 높은 단계의 보조동력으로 전동 자전거를 구동하게 되면 지형이 오르막인 경우는 적절한 보조동력을 얻을 수 있지만 내리막이나 평지인 경우 등은 불필요하게 배터리의 소모가 크게 되어 배터리 사용기간이 줄어들게 되는 문제가 발생한다.
On the other hand, when the electric bicycle is driven at a high level of auxiliary power, an appropriate auxiliary power can be obtained when the terrain is uphill, but when the terrain is downhill or flat, the battery life is unnecessarily increased due to unnecessary battery consumption. Occurs.

또한, 자전거(10)를 이용하는 도로나 지형 환경(즉 오르막 내리막 평지 등)이나 운행자의 체격·체력조건에 대응한 적절한 보조동력을 산출하기 위해서는 자전거 페달에 인가되는 답력의 크기를 매 순간 측정하여 보조동력을 산출해야 하는데, 페달 샤프트는 회전체이므로 종래 스트레인게이지(Strain gauge) 방식은 구조나 환경에 제약이 따르며 회전중인 페달 샤프트의 토션 검출결과를 제어시스템으로 전달하는 방법도 마련되지 않아서 전동 자전거의 답력 측정에는 적합하지 않은 측면이 있다.In addition, in order to calculate an appropriate assist power corresponding to the road or terrain environment (ie, an uphill downhill flat, etc.) using the bicycle 10 or the physique and physical fitness conditions of the driver, the amount of pedal force applied to the bicycle pedal is measured every minute and assisted. Since the pedal shaft is a rotating body, the conventional strain gauge method is limited in structure or environment, and there is no method for transmitting the torsion detection result of the rotating pedal shaft to the control system. There is an aspect that is not suitable for the measurement of the step force.

본 발명의 목적은, 하이브리드 전동 자전거 페달을 밟는 답력의 크기를 페달 샤프트의 비틈각도로 검출하며, 비틈각도는 전계 변화를 이용한 비접촉 방식에 의해 검출하고, 검출된 답력의 크기에 따라 보조동력을 자동으로 탄력 제어하는 비접촉식 토션 검출기 및 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거를 구현하는 것이다.
An object of the present invention is to detect the magnitude of the pedal force to step on the hybrid electric bicycle pedal, the non-spacing angle of the pedal shaft, the non-spacing angle is detected by a non-contact method using a change in the electric field, the auxiliary power is automatically detected according to the magnitude of the detected pedal force By using a non-contact torsion detector to control elasticity and the size of the auxiliary power elastically controllable electric bicycle according to the required power.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 비접촉식 토션 검출기는, 자전거의 페달 샤프트와 평행한 축상에 설치되어 양측 페달 구동에 따라 상기 페달 샤프트에 인가된 토션 측정을 상기 페달 샤프트 양단 사이 발생한 위상차이를 증폭시켜 측정하는 것에 의하는 비접촉식 토션검출기에 대한 것으로, 전계신호를 발생하여 전송하는 전송기와; 상기 전송기와 일정간격 이격되게 설치되며, 상기 전송기에서 전송하는 전계신호를 수신하는 수신기와; 상기 전송기와 수신기 사이 전계를 부분 차단하는 적어도 하나의 부채꼴 형상 날개를 구비하며, 상기 페달 샤프트 일측단 외주에 형성된 치차의 회전에 연동하는 제 1 피니언기어에 제 1 샤프트에 의해 연결 설치되어 상기 제 1 피니언기어와 일체로 회전하는 제 1 로터와; 상기 전송기와 수신기 사이 전계를 차단하는 적어도 하나의 부채꼴 형상 날개를 구비하며, 상기 페달 샤프트 타측단 외주에 형성된 치차의 회전에 연동하는 제 2 피니언기어에 제 2 샤프트에 의해 연결 설치되어, 상기 제 2 피니언기어와 일체로 회전하면서도 상기 제 1 로터와는 독립적으로 회전하는 제 2 로터와; 상기 제 1 로터와 상기 제 2 로터 사이 발생하는 회전각도의 차이를 상기 수신기가 수신한 전계 신호에 따라 측정하여 상기 페달 샤프트 양단 사이에 발생된 비틈(tortion) 각도나 토션을 검출하는 검출 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The non-contact torsion detector according to the present invention for achieving the above object is provided on a shaft parallel to the pedal shaft of the bicycle to amplify the phase difference generated between the both ends of the pedal shaft by measuring the torsion applied to the pedal shaft according to the pedal drive on both sides. A non-contact torsion detector by measuring by making a measurement, comprising: a transmitter for generating and transmitting an electric field signal; A receiver installed at a predetermined interval apart from the transmitter and receiving an electric field signal transmitted from the transmitter; It is provided with at least one fan-shaped blade for partially blocking the electric field between the transmitter and the receiver, and is connected to the first pinion gear by a first shaft in conjunction with the rotation of the gear formed on the outer periphery of the pedal shaft, the first shaft A first rotor which rotates integrally with the pinion gear; At least one fan-shaped blade for blocking an electric field between the transmitter and the receiver, the second pinion gear being connected to a rotation of a gear formed on an outer periphery of the pedal shaft by a second shaft, A second rotor that rotates integrally with the pinion gear and rotates independently of the first rotor; A detection control means for measuring a difference in rotational angle generated between the first rotor and the second rotor according to an electric field signal received by the receiver to detect a torsion angle or torsion generated between both ends of the pedal shaft; Characterized in that it comprises a.

상기 제 1 로터 및 상기 제 2 로터는 각각 회전 중심점을 중심으로 하는 한 쌍의 부채꼴 형태로 형성되며, 상기 검출 제어수단은 상기 제 1 로터 및 상기 제 2 로터의 회전차에 의한 음영각의 크기변화를 상기 수신기에서 수신한 신호 세기를 이용하여 검출하며 음영각의 크기에 따른 상기 페달 샤프트 양단에 발생된 비틈각도 또는 토션을 산출하는 것을 특징으로 한다.The first rotor and the second rotor are each formed in a pair of fan-shaped shape centered on the rotation center point, the detection control means is a change in the size of the shadow angle due to the rotation difference between the first rotor and the second rotor Detects using the signal strength received from the receiver and calculates the non-gap angle or torsion generated on both ends of the pedal shaft according to the size of the shadow angle.

상기 제 1 로터는 부채꼴 형상의 제 1 날개와 상기 제 1 날개와 회전 중심점을 기준으로 대칭인 제 2 날개를 구비하며, 상기 제 2 로터는 상기 제 1 로터의 제 1 날개에 대응하는 부채꼴형상의 제 3 날개와 상기 제 2 날개에 대응하는 부채꼴 형상의 제 3 날개를 구비하며, 상기 제 1 로터 및 제 2 로터의 회전수는 상기 페달 샤프트의 1회전에 대하여 3 내지 5회의 범위에 놓여지며, 상기 제 1 날개 및 제 3 날개에 의한 음영각 및 상기 제 2 날개 및 제 4 날개에 의한 음영각의 변화폭은 0~25도의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.The first rotor has a fan-shaped first wing and a second wing symmetrical with respect to the first wing and the rotation center point, and the second rotor has a fan shape corresponding to the first wing of the first rotor. And a third blade having a fan shape corresponding to the third blade and the second blade, wherein the rotation speed of the first rotor and the second rotor is in a range of 3 to 5 times with respect to one rotation of the pedal shaft, The change range of the shading angle by the first and third wings and the shading angle by the second and fourth wings is in the range of 0 to 25 degrees.

상기 제 1 내지 제 4 날개는 각각 중심각도가 90도이며, 제 1 날개와 제 2 날개 또는 제 3 날개와 제 4 날개의 사이 각도는 90도인 부채꼴형상인 것을 특징으로 한다.Each of the first to fourth blades has a central angle of 90 degrees, and an angle between the first and second wings or the third and fourth wings is 90 degrees.

상기 전송기는 원형판을 일정 각도 간격으로 분획하여 각 분획구역(Sn)에서 개별적으로 전계신호를 발생시키며, 상기 수신기는 상기 전송기에 대응하는 링타입 전극이 형성되어, 상기 제 1 및 제 2 로터의 회전에 의한 음영각의 크기변화에 따른 전계신호를 수신하며, 음영각의 크기를 수신된 전계신호의 변화에 대응하는 변위전류 형태로 검출하는 것을 특징으로 한다. The transmitter divides the circular plate at regular angular intervals to generate an electric field signal in each fractional zone Sn, and the receiver is formed with a ring-type electrode corresponding to the transmitter, thereby rotating the first and second rotors. Receiving an electric field signal according to the change in the size of the shade angle by the detection, characterized in that for detecting the magnitude of the shade angle in the form of displacement current corresponding to the change in the received electric field signal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거는, 비접촉식 토션 검출기와; 상기 비접촉식 토션 검출기에서 검출된 결과에 대응하는 보조동력을 산출하며, 보조동력을 발생시키는 구동모터를 제어하여 산출된 바의 보조동력이 자전거 휠로 제공되도록 제어하는 모터 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric bicycle that can elastically control a magnitude of auxiliary power according to the present invention, including a non-contact torsion detector; And a motor control means for calculating an auxiliary power corresponding to the result detected by the non-contact torsion detector and controlling the driving motor to generate the auxiliary power so that the auxiliary power of the calculated bar is provided to the bicycle wheel. do.

상기 보조동력의 크기는 매순간 상기 비접촉식 토션 검출기에 의해 측정되는 토션크기에 비례하는 것을 특징으로 한다.The size of the auxiliary power is characterized in that it is proportional to the torsion size measured by the non-contact torsion detector every minute.

상기 보조동력의 크기는 자전거 운행자의 신체적 특징에 따라 토션크기에 대한 비례함수가 선택 변경될 수 있도록 설정되는 것을 특징으로 한다.
The size of the auxiliary power is characterized in that the proportional function for the torsion size can be selected and changed according to the physical characteristics of the bicycle driver.

본 발명은 상기와 같은 구성의 서로 독립적으로 회전하는 회전체인 제 1로터와 제 2로터에 의한 전송기와 수신기 사이 전계 변화를 측정하는 방식에 의해 페달 샤프트 양측단에 인가된 토션을 비접촉식으로 검출하는 비접촉식 토션 검출기에 의하므로 전동 자전거가 구동하는 거친 도로 환경에 대하여도 과부하가 없이 페달 샤프트 양단에 걸리는 토션의 크기를 매순간 정확하게 측정하는 것이 가능하게 된다. The present invention provides a non-contact detection of a torsion applied to both ends of a pedal shaft by a method of measuring an electric field change between a transmitter and a receiver by a first rotor and a second rotor, which are rotating bodies independently of each other. The non-contact torsion detector makes it possible to accurately measure the amount of torsion on both ends of the pedal shaft without overloading even in rough road environments driven by electric bicycles.

또한, 본 발명의 비접촉식 토션 검출기를 장착한 자전거는 매 순간 신뢰성 있게 자전거 페달에 인가되는 답력 크기를 측정하는 것이 가능하며 자전거의 이용환경에 대응한 보조동력의 크기를 적절하게 산출하여, 전동 자전거의 보조동력을 탄력적으로 제어하는 것이 가능해진다.
In addition, the bicycle equipped with the non-contact torsion detector of the present invention can measure the amount of stepping force applied to the bicycle pedal reliably at every moment, and properly calculate the magnitude of the auxiliary power corresponding to the use environment of the bicycle, It becomes possible to control auxiliary power flexibly.

도 1은 종래의 전동자전거에 의한 보조동력의 발생상태를 예시한 개요도.
도 2a는 본 발명의 실시예의 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거의 주요부의 구성을 예시한 분해 사시도.
도 2b는 본 발명의 실시예의 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거의 주요부의 구성을 예시한 개요도.
도 3은 본 발명의 실시예의 비접촉식 토션 검출기의 구성을 예시한 개요도.
도 4는 본 발명의 실시예의 비접촉식 토션 검출기의 구성을 예시한 사시도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예의 비접촉식 토션 검출기의 검출원리를 예시한 개요도.
도 6은 전동자전거의 운행 환경에 따른 답력의 분포를 예시한 개요도.
도 7은 본 발명의 실시예의 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거에 의한 보조동력의 공급상태를 예시한 개요도.1 is a schematic diagram illustrating a state of generation of auxiliary power by a conventional electric bicycle.
Figure 2a is an exploded perspective view illustrating the configuration of the main part of the electric bicycle can be elastically controllable according to the required power the size of the auxiliary power of the embodiment of the present invention.
Figure 2b is a schematic diagram illustrating the configuration of the main part of the electric bicycle capable of elastically control the size of the auxiliary power of the embodiment of the present invention in accordance with the required power.
3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a non-contact torsion detector of an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating the configuration of a non-contact torsion detector in an embodiment of the present invention.
5A to 5D are schematic diagrams illustrating the detection principle of a non-contact torsion detector in an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram illustrating the distribution of the step force according to the driving environment of the electric bicycle.
Figure 7 is a schematic diagram illustrating a supply state of the auxiliary power by the electric bicycle elastically controllable according to the required power the size of the auxiliary power of the embodiment of the present invention.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 비접촉식 토션 검출기 및 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration of a preferred embodiment of a non-contact torsion detector and an electric bicycle elastically controllable according to a required power in the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a와 도 2b에 도시된 본 발명의 실시예의 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거(20)는, 하이브리드 전동 자전거(20) 페달 샤프트(21) 양단에 인가되는 토션(tortion)을 검출하는 비접촉식 토션 검출기(30)와, 상기 비접촉식 토션 검출기(30)에서 검출된 결과에 대응하여 상기 전동 자전거(20)의 구동을 위한 보조동력을 산출제어하는 모터 제어수단(29)과, 모터 제어수단(29)의 제어에 따라 보조동력을 발생시켜 자전거 휠 구동을 보조하는 구동모터(25)를 포함한다.2A and 2B is a torsion applied to both ends of the pedal shaft 21 of the hybrid electric bicycle 20, the electric bicycle 20 that can elastically control the size of the auxiliary power of the embodiment of the present invention according to the required power. A non-contact torsion detector 30 for detecting), motor control means 29 for calculating and controlling auxiliary power for driving the electric bicycle 20 in response to the results detected by the non-contact torsion detector 30, It includes a drive motor 25 for generating auxiliary power under the control of the motor control means 29 to assist the bicycle wheel drive.

도 3과 도 4에 도시된 본 발명의 실시예의 비접촉식 토션 검출기(30)는, 전계신호를 발생하여 전송하는 전송기(31)와, 상기 전송기에서 전송하는 전계신호를 수신하는 수신기(41)와, 전송기(31)와 동축에 놓여지며, 페달 샤프트(21) 좌측단의 회전에 연동하여 회동하는 제 1 로터(33)와, 제 1 로터(33)와 일정 간격 이격되며 페달 샤프트(21) 우측단에 연동하여 회전하는 제 2 로터(35)와, 상기 수신기(41)가 수신한 전계신호 변화에 따라 상기 제 1 로터(33)와 상기 제 2 로터(43)에 의해 전계신호를 차단하는 음영영역의 각도변화를 검출하여 상기 페달 샤프트(21) 양단에 걸리는 비틈각도(tortion angle)를 검출하는 검출 제어수단(50)을 포함한다.3 and 4, the contactless torsion detector 30 of the embodiment of the present invention includes a transmitter 31 for generating and transmitting an electric field signal, a receiver 41 for receiving the electric field signal transmitted from the transmitter, The first rotor 33 which is coaxial with the transmitter 31 and rotates in association with the rotation of the left end of the pedal shaft 21, and is spaced apart from the first rotor 33 by a predetermined distance, and the right end of the pedal shaft 21. The shaded region which blocks the electric field signal by the first rotor 33 and the second rotor 43 in accordance with the change of the electric field signal received by the receiver 41 and the second rotor 35 rotating in conjunction with And a detection control means 50 for detecting a torsion angle applied to both ends of the pedal shaft 21 by detecting a change in the angle of the pedal shaft 21.

본 실시예의 비접촉식 토션검출기(30)는 대략 원통형상으로 형성되며, 그 중심축이 페달 샤프트(21)에 평행하며 일정간격 이격된 위치에 설치된다. 본 실시예의 비접촉식 토션검출기(30)는 내측의 전송기(31), 제 1 로터(33), 제 2 로터(43) 및 수신기(41)가 일응 동축상에 설치되지만, 제 1 로터(33)와 제 2 로터(43)는 서로 독립적으로 회전할 수 있도록 일정 간격 이격되어서 자전거가 구동하는 거친 환경에서는 순간적으로는 축상에서 벗어날 수도 있는 유연한 구조로 형성된다. 예컨대, 제 1 로터(33)는 전송기(31)의 중앙의 홀을 관통하는 제 1샤프트(37)에 체결되어서 제 1 샤프트(37)와 일체로 회전하며, 제 2 로터(43)는 수신기(41)의 중앙의 홀을 관통하는 제 2 샤프트(47)에 체결되어서 제 2 샤프트(47)와 일체로 회전하도록 하는 것과 같이 서로 독립적으로 회전할 수 있도록 형성될 수 있다.
The non-contact torsion detector 30 of the present embodiment is formed in a substantially cylindrical shape, and its central axis is installed at a position spaced apart from each other and parallel to the pedal shaft 21. In the non-contact torsion detector 30 of the present embodiment, the inner transmitter 31, the first rotor 33, the second rotor 43, and the receiver 41 are coaxially installed. The second rotor 43 is spaced apart at regular intervals so as to rotate independently of each other, so that the second rotor 43 may be formed in a flexible structure that may momentarily deviate from an axis in a rough environment driven by a bicycle. For example, the first rotor 33 is fastened to the first shaft 37 passing through the hole in the center of the transmitter 31 to rotate integrally with the first shaft 37, and the second rotor 43 is a receiver ( It may be formed to be rotated independently of each other, such as fastened to the second shaft 47 passing through the hole in the center of the 41 to rotate integrally with the second shaft 47.

또한, 본 실시예의 전송기(31)와 수신기(41)는 중앙에 홀이 형성된 원판형상으로 토션검출기(30) 프레임 상에 고정설치되어 회전하지 않으며, 전송기(31)와 수신기(41)의 내측에는 PCB가 각각 설치되어서 전송기(31)에서 전계신호(펄스)를 발생시키며, 수신기(41)에서 전계신호 변화를 변위전류로 수신할 수 있도록 한다.In addition, the transmitter 31 and the receiver 41 of the present embodiment are fixed on the torsion detector 30 frame in the shape of a disk with a hole in the center thereof, and do not rotate. Each PCB is installed to generate an electric field signal (pulse) in the transmitter 31, and the receiver 41 can receive the electric field signal change as a displacement current.

본 실시예의 전송기(31)는 중앙의 홀이 형성된 원판형상이며, 일정 각도 간격으로 분획된 전송 세그먼트(31a)로 구성되며, 각 전송 세그먼트(31a)에서는 각각 독립적으로 전계신호가 발생된다. The transmitter 31 of the present embodiment has a disk shape having a central hole, and is composed of transmission segments 31a divided at predetermined angular intervals, and electric field signals are independently generated in each transmission segment 31a.

본 실시예의 수신기(41)는 상기 전송기(31)에 대응하는 중앙에 홀이 형성된 원판형상으로 형성되며, 상기 각 전송 세그먼트(31a)에서 전송된 전계신호를 원판형 센서(즉 링형 센서)에서 수신하여 전계 변화를 변위전류형태로 읽는다. The receiver 41 of the present embodiment is formed in the shape of a disc with a hole formed in the center corresponding to the transmitter 31, and receives the electric field signal transmitted from each of the transmission segments 31a by a disc sensor (ie, a ring sensor). Read the change in electric field in the form of displacement current.

본 실시예의 전송기(31)는 도 3과 같이 4개 구획(즉 각 전송 세그먼트의 중심각도가 90도)으로 형성될 수도 있지만 이에 한하는 것은 아니며 실시예에 따라 8개의 구획(즉 각 전송세그먼트의 중심각도가 45도)으로 형성될 수 있으며 실시예에 따라 다를 수 있다. 전송기(31) 내측에는 전송 세그먼트(31a)로 가는 캐리어 신호(Carrier signal) 주파수를 미세조정하기 위한 세그먼트 드라이버(segment driver)를 사용하는 미세조정장치(31b)가 구비된다. 미세 조정장치(31b)에 의하여 각 전송 세그먼트에 대한 전계 펄스의 진폭과 주파수 등의 사항이 미세 조정되어 송·수신 신호 정합이 이루어지게 된다.The transmitter 31 of the present embodiment may be formed of four compartments (ie, the center angle of each transmission segment is 90 degrees) as shown in FIG. 3, but is not limited thereto. The central angle may be formed at 45 degrees) and may vary depending on the embodiment. Inside the transmitter 31, a fine tuning device 31b using a segment driver for fine tuning the carrier signal frequency going to the transmission segment 31a is provided. The fine adjustment device 31b finely adjusts the amplitude and frequency of the electric field pulse for each transmission segment to match the transmission and reception signals.

한편, 본 실시예의 수신기(41)는 전송기에서 전송된 전계신호를 원판형(링형) 전극을 통하여 수신하며, 수신기는 수신한 전계신호를 원판형 전극으로부터 전계 캐리어 주파수에 대한 변위전류 형태로 읽는다. On the other hand, the receiver 41 of the present embodiment receives the electric field signal transmitted from the transmitter through the disc (ring) electrode, the receiver reads the received electric field signal in the form of displacement current with respect to the field carrier frequency from the disc electrode.

예컨대, 수신기(41) 원판형 전극에 수신된 전류신호는 공진회로(41a)의 입력이며, 공진회로(41a)는 캐리어 주파수에 동조되어 소음이 작은 협대역 전압증폭기 역할을 한다. 공진회로(31a)의 출력은 증폭기(31b), 협대역 필터(31c), 정류기 회로(31d) 및 저역통과 필터(31e)를 순차 거치며, 최종적으로 검출 제어수단(50)의 ADC 변환기(51)를 통하여 컨트롤러(53)로 입력된다.
For example, the current signal received at the receiver 41 disc-shaped electrode is an input of the resonant circuit 41a, and the resonant circuit 41a is tuned to the carrier frequency to serve as a narrowband voltage amplifier with low noise. The output of the resonant circuit 31a is sequentially passed through the amplifier 31b, the narrowband filter 31c, the rectifier circuit 31d and the low pass filter 31e, and finally the ADC converter 51 of the detection control means 50. It is input to the controller 53 through.

본 실시예의 제 1 로터(33)와 제 2 로터(43)는 로터 구동수단에 의하여 페달 샤프트(21) 회전에 연동될 수 있도록 구성되며, 로터 구동수단은 제 1 로터(33)를 구동하는 제 1 로터 구동수단과 제 2 로터를 구동하는 제 2 로터 구동수단을 포함한다.The first rotor 33 and the second rotor 43 of the present embodiment are configured to be interlocked with the rotation of the pedal shaft 21 by the rotor driving means, and the rotor driving means is configured to drive the first rotor 33. And a first rotor driving means and a second rotor driving means for driving the second rotor.

예컨대, 본 실시예의 제 1 로터 구동수단은 페달 샤프트(21)의 좌측단 외주에 형성되어 상기 페달 샤프트(21) 좌측단 외주면의 회전거리를 증폭시키는 제 1 치차(35)와, 제 1 치차(35)에 맞물려서 회전하며 제 1 샤프트(37)를 통하여 제 1 로터(33)에 제 1 치차(35)의 회전력을 전달하는 제 1 피니언 기어(36)를 포함한다.For example, the first rotor driving means of the present embodiment is formed on the outer periphery of the left end of the pedal shaft 21 and the first gear 35 to amplify the rotational distance of the outer peripheral surface of the left end of the pedal shaft 21 and the first gear ( And a first pinion gear 36 which rotates in engagement with 35 and transmits the rotational force of the first gear 35 to the first rotor 33 via the first shaft 37.

예컨대, 본 실시예의 제 2 로터 구동수단은 페달 샤프트(21)의 우측단 외주에 형성되어 상기 페달 샤프트(21) 우측단 외주면의 회전거리를 증폭시키는 제 2 치차(45)와, 제 2 치차(45)에 맞물려서 회전하며 제 2 샤프트(47)를 통하여 제 2 로터(43)에 제 2 치차(45)의 회전력을 전달하는 제 2 피니언 기어(46)를 포함한다.
For example, the second rotor driving means of the present embodiment is formed on the outer circumference of the right end of the pedal shaft 21 and the second gear 45 for amplifying the rotation distance of the outer circumferential surface of the right end of the pedal shaft 21 and the second gear ( And a second pinion gear 46 which rotates in engagement with 45 and transmits the rotational force of the second tooth 45 to the second rotor 43 via the second shaft 47.

도 5c에 도시된 바와 같이 본 실시예의 제 1 로터(33)와 제 2로터(43)는 각각 회전 중심을 원점으로 하는 한 쌍의 부채꼴 형상 날개로 형성될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 1 실시예에서 제 1 로터(33)와 제 2 로터(43) 각각의 한 쌍의 날개는 상기 원점을 기준으로 대칭인 한 쌍의 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 5C, the first rotor 33 and the second rotor 43 of the present embodiment may be formed as a pair of fan-shaped blades each having a rotation center as an origin, and according to one preferred embodiment of the present invention. In the pair of wings of each of the first rotor 33 and the second rotor 43 may be formed in a pair of fan-shaped symmetrical with respect to the origin.

또한, 본 실시예의 제 1 로터(33)와 제 2 로터(43)는 각 샤프트(37,47)와 각 로터 구동수단에 의하여 각각 페달 샤프트(21)에 접지되며, 제 1 로터(33) 또는 제 2 로터(43)의 날개들에 의해 가려지는 부분은 전송기(31)와 수신기(41) 사이의 전계신호를 차단한다. In addition, the first rotor 33 and the second rotor 43 of the present embodiment are grounded to the pedal shaft 21 by the respective shafts 37 and 47 and the respective rotor driving means, and the first rotor 33 or The part covered by the vanes of the second rotor 43 blocks the electric field signal between the transmitter 31 and the receiver 41.

예컨대, 도 5c 및 도 5d에 도시된 본 발명의 1 실시예에서 제 1 로터(33)의 한 쌍의 부채꼴 형상 날개가 상기 원점을 중심으로 대칭인 경우, 각 부채꼴의 중심각도는 90도이고, 각 부채꼴과 부채꼴의 이격 각도는 90도로 형성되는 것이 가능하다.For example, in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 5C and 5D, when the pair of fan-shaped wings of the first rotor 33 are symmetric about the origin, the center angle of each fan is 90 degrees, The separation angle of each sector and the sector can be formed at 90 degrees.

즉, 제 1 로터(33)의 제 1 날개(33a)와 제 2 날개(33b) 및 그에 대응하는 제 2 로터(43)의 제 3 날개(43a)와 제 4 날개(43b)는 각각 중심각이 90도이며 날개사이 중심각이 90도로 형성되는 것이 가능하다. That is, the center angles of the first vanes 33a and the second vanes 33b of the first rotor 33 and the third vanes 43a and the fourth vanes 43b of the second rotor 43 corresponding thereto are respectively centered. It is possible to form 90 degrees and the center angle between the wings is 90 degrees.

도 6에 도시된 바와 같이 본 실시예의 전동 자전거(20)가 평지에서 구동되는 경우에는 페달(26,27)을 밟는 답력이 작으므로 페달 샤프트(21)에 인가되는 토션이 감소하며, 내리막에서 구동하는 경우는 페달 샤프트(21)에 토션이 인가되지 않으며, 오르막의 경우에는 페달 샤프트(21)의 토션이 증가한다. As shown in FIG. 6, when the electric bicycle 20 of the present embodiment is driven on a flat surface, the torsion applied to the pedal shaft 21 is reduced since the stepping force on the pedals 26 and 27 is small, and the driving on the downhill is performed. If the torsion is not applied to the pedal shaft 21, the torsion of the pedal shaft 21 is increased in the case of the uphill.

따라서, 본 실시예에서 제 1 로터(33)와 제 2 로터(43)는 일응 동축상에서 대응되도록 설치되어 내리막을 이동하는 경우와 같이 토션이 없거나 거의 없는 경우에는 제 1 날개(33a)와 제 3 날개(43a) 및 제 2 날개(33b)와 제 4 날개(43b)는 거의 일치된 상태로 회전하므로 제 1 날개(33a)와 제 3 날개(43a)에 의한 음영각은 90도에 해당하게 되며, 제 2 날개(33b)와 제 4 날개(43b)에 의한 음영각도 90도에 해당하며, 전계신호가 차단되지 않는 범위도 각 90도에 해당하게 된다.Therefore, in the present embodiment, the first rotor 33 and the second rotor 43 are installed to correspond on one coaxial and have no or little torsion such as when moving downhill. Since the wing 43a, the second wing 33b, and the fourth wing 43b are rotated in almost identical states, the shading angles of the first wing 33a and the third wing 43a correspond to 90 degrees. In addition, the shadow angles of the second blades 33b and the fourth blades 43b correspond to 90 degrees, and the range in which the electric field signal is not blocked also corresponds to 90 degrees.

한편, 평지나 오르막을 이동하는 경우에는 페달 샤프트(21)에 토션이 인가되며, 페달 샤프트(21)에 인가된 토션의 크기는 제 1 로터(33)와 제 2 로터(43)에 의한 음영각의 변위(φ)로 검출될 수 있다(도 5d).Meanwhile, when the flat surface or the uphill is moved, the torsion is applied to the pedal shaft 21, and the magnitude of the torsion applied to the pedal shaft 21 is a shade angle by the first rotor 33 and the second rotor 43. Can be detected as the displacement φ of (Fig. 5D).

예컨대, 도 5a에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 비틈각도 θ와 토크 T의 관계는,For example, as shown in FIG. 5A, the relationship between the non-gap angle θ and the torque T in this embodiment is

비틈각도 (θ) = Tl / GI P (rad) = 180Tl π GI P (°)Clearance angle (θ) = Tl / GI P (rad) = 180 Tl π GI P (°)

토크 (T) = πθGI P /180l (N·m)Torque (T) = π θ GI P / 180l (Nm)

(여기서, G: 전단탄성계수(N/m2), IP: 극 2차모멘트(m4), i: 페달 샤프트의 길이)Where G is the shear modulus (N / m 2 ), I P is the pole second moment (m 4 ), and i is the length of the pedal shaft .

의 식으로 나타낼 수 있으므로, 답력의 크기는 비틈각도 θ 의 산출에 의하여 결정될 수 있다.Since it can be expressed by the equation, the magnitude of the stepping force can be determined by calculating the specific gap angle θ.

한편, 비틈각도 θ에 의한 페달 샤프트(21)의 회전거리는 제 1·제 2 치차(35,45)의 증폭에 의하여 증폭될 수 있으며, 동일 토크에 대하여 제 1 로터(33)와 제 2 로터(43)에 의한 음영영역은 치차(35,45)의 증폭비율에 의하여 음영각 변위(φ)가 달라질 수 있다.On the other hand, the rotational distance of the pedal shaft 21 by the non-gap angle θ can be amplified by the amplification of the first and second gears 35 and 45, and the first rotor 33 and the second rotor (for the same torque). 43, the shadow angle displacement φ may vary according to the amplification ratio of the gears 35 and 45.

본 실시예에서 제 1·제 2 치차(35,45)는 페달 샤프트(21) 외주면상의 이동거리를 대략 4배 정도로 증폭하도록 형성되며, 상기 구조의 제 1 로터(33) 및 제 2 로터(43)에 의하는 음영각의 변위(φ)는 0 내지 20도의 범위에 놓여지나 이는 페달 샤프트(21) 및 제 1·제 2 치차(35,45)의 구조에 의하여 변경될 수 있는 것이며 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.In the present embodiment, the first and second gears 35 and 45 are formed to amplify the movement distance on the outer circumferential surface of the pedal shaft 21 by approximately four times, and the first rotor 33 and the second rotor 43 of the above structure. Displacement φ of the shade angle by) is in the range of 0 to 20 degrees, which can be changed by the structure of the pedal shaft 21 and the first and second gears 35 and 45, and the present embodiment It is not limited to.

본 발명의 실시예의 제 1 로터(33)와 제 2로터(45)에 의한 음영각의 변화는 토션이 0인 상태 즉 영점 상태에서 형성된 전송기(31)·수신기(41)·제 1 및 제 2 로터(33,43)에 의한 전계를 변경시키며, 전계의 변화는 수신기(41)에서 변위전류의 형태로 검출되며, 검출 제어수단(50)은 검출된 변위전류에 의하여 역으로 음영각의 변위를 추정한다.The change in the shade angle by the first rotor 33 and the second rotor 45 of the embodiment of the present invention is characterized by the transmitter 31, the receiver 41, the first and the second formed in the state where the torsion is zero, that is, the zero state. The electric field by the rotors 33 and 43 is changed, and the change of the electric field is detected in the form of a displacement current in the receiver 41, and the detection control means 50 reverses the displacement of the shadow angle by the detected displacement current. Estimate.

예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이 자전거 일측 페달이 답력이 가장 큰 각도 범위를 통과할 때마다 토션의 크기 및 음영각은 순간 최대를 이루며, 지형의 변화에 따라 순간 최대값의 범위는 변화하게 된다.For example, as shown in FIG. 6, whenever the one-side pedal of the bicycle passes the angle range where the pedaling force is the greatest, the torsion size and the shading angle are instantaneous, and the range of the instantaneous maximum value changes as the terrain changes. .

예컨대, 평지를 이동중에는 순간 최대값은 일정 범위를 유지하다가, 오르막으로 지형이 변하게 되면 음영각의 순간 최대값은 급격히 상승하며 오르막이 유지되는 범위에서 그 값에 근접하게 된다.For example, while the flat land is moving, the instantaneous maximum value maintains a certain range, and when the terrain changes uphill, the instantaneous maximum value of the shadow angle rises rapidly and approaches the value in the range where the ascent is maintained.

본 실시예의 검출 제어수단(50)은 전송기(31) 및 수신기(41)의 동작을 제어하며, 수신기(41)로부터 입력되는 신호를 ADC 전환하며, 측정된 값에 의하여 음영각을 산출하고 또한 음영각의 변위(φ)에 따른 비틈각도 θ를 검출하는 것에 의해 자전거 페달(26,27)에 인가되는 답력을 검출하여 모터 제어수단(29)으로 입력함으로써 답력에 대응하는 적절한 보조동력의 범위를 산출하여 구동모터(25)의 구동을 제어할 수 있게 한다.The detection control means 50 of the present embodiment controls the operation of the transmitter 31 and the receiver 41, ADC converts the signal input from the receiver 41, calculates the shadow angle by the measured value, and also shades it. By detecting the non-gap angle θ according to the displacement φ of the angle, the pedal force applied to the bicycle pedals 26 and 27 is detected and input to the motor control means 29 to calculate a range of suitable auxiliary power corresponding to the pedal force. By controlling the driving of the drive motor (25).

한편 검출 제어수단(50) 페달 샤프트(21)의 비틈각도나 토션에 대응하는 범위 전류 또는 전압신호(예컨대 4~20mA 또는 1~5V)를 발생시켜서 모터 제어수단으로 입력된다. 본 실시예에서는 검출 제어수단(50)의 컨트롤러(53)의 출력이 전류 또는 전압의 아날로그 신호로 발생되지만 모터 제어장치의 구성에 따라 컨트롤러(53)의 출력형식은 디지털 신호로 전환되어 발생될 수도 있는 것이며 실시예에 따라 신호의 범위나 형식은 변화될 수 있는 것이며 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
On the other hand, the detection control means 50 generates a range current or voltage signal (for example, 4 to 20 mA or 1 to 5 V) corresponding to the torsional angle or torsion of the pedal shaft 21 and is input to the motor control means. In the present embodiment, the output of the controller 53 of the detection control means 50 is generated as an analog signal of current or voltage, but depending on the configuration of the motor controller, the output format of the controller 53 may be generated by being converted into a digital signal. The range or format of the signal may vary depending on the embodiment and is not limited to the above embodiment.

도 7에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 구동모터(25)에서 발생된 보조동력은 자전거 휠을 보조적으로 회전시켜서 전동 자전거(20) 운행자의 페달구동을 보조하므로 지형의 변화나 도로 환경에 상관없이 자전거 사용자가 적절한 유산소 운동의 효과를 얻으면서 자전거를 이용하는 것이 가능하게 된다. As shown in FIG. 7, the auxiliary power generated in the driving motor 25 in this embodiment assists the pedal drive of the electric bicycle 20 by assisting the rotation of the bicycle wheel, regardless of the change of the terrain or the road environment. It is possible for a bicycle user to use the bicycle while obtaining the effect of proper aerobic exercise.

또한 상기 보조동력의 크기는 전동 자전거(20) 운행자의 신체적 특징에 따라 답력 크기에 대한 비례함수가 사용자 선택에 따라 변경되도록 설정되어 보조동력의 크기를 자전거 운행자의 체력조건이나 신체적 특징에 따른 필요 동력에 따라 탄력적 제어하는 것이 가능하게 된다.
In addition, the size of the auxiliary power is set so that the proportional function for the step size according to the physical characteristics of the driver of the electric bicycle 20 is changed according to the user's selection, the required power according to the physical condition or physical characteristics of the bicycle driver It is possible to control flexibly.

본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해지며, 특허청구범위에 기재된 사항과 균등범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.
The scope of the present invention is not limited to the above embodiments, but is defined by the claims, and it is obvious that the present invention includes various modifications and adaptations made by those skilled in the art in the scope and equivalents of the claims.

20......전동 자전거 21......페달 샤프트
25......구동모터 26,27...페달
30......비접촉식 토션 검출기 31......전송기
31a.....전송 세그먼트 31b.....미세조정장치
37......제 1 샤프트 33......제 1 로터
35......제 1 치차 36......제 1 피니언 기어
41......수신기 47......제 2 샤프트
43......제 2 로터 45......제 2 치차
46......제 2 피니언 기어 50......검출 제어수단20 ...... Electric bicycle 21 ...... Pedal shaft
25 ............ Drive motor 26,27 ...
30 ...... Non-contact torsion detector 31 ...... Transmitter
31a ..... transmission segment 31b .....
37 ...... 1st shaft 33 ...... 1st rotor
35 ...... 1st gear 36 ...... 1st pinion gear
41 ...... Receiver 47 ...... Second Shaft
43 ...... 2nd rotor 45 ...... 2nd gear
46 ... second pinion gear 50 ... detection control means

Claims (9)

자전거의 페달 샤프트와 평행한 축상에 설치되어 양측 페달 구동에 따라 상기 페달 샤프트에 인가된 토션 측정을 상기 페달 샤프트 양단 사이 발생한 위상차이를 증폭시켜 측정하는 것에 의하는 비접촉식 토션검출기에 대한 것으로,
전계신호를 발생하여 전송하는 전송기와;
상기 전송기와 일정간격 이격되게 설치되며, 상기 전송기에서 전송하는 전계신호를 수신하는 수신기와;
상기 전송기와 수신기 사이 전계를 부분 차단하는 적어도 하나의 부채꼴 형상 날개를 구비하며, 상기 페달 샤프트 일측단 외주에 형성된 치차의 회전에 연동하는 제 1 피니언기어에 제 1 샤프트에 의해 연결 설치되어 상기 제 1 피니언기어와 일체로 회전하는 제 1 로터와;
상기 전송기와 수신기 사이 전계를 차단하는 적어도 하나의 부채꼴 형상 날개를 구비하며, 상기 페달 샤프트 타측단 외주에 형성된 치차의 회전에 연동하는 제 2 피니언기어에 제 2 샤프트에 의해 연결 설치되어, 상기 제 2 피니언기어와 일체로 회전하면서도 상기 제 1 로터와는 독립적으로 회전하는 제 2 로터와;
상기 제 1 로터와 상기 제 2 로터 사이 발생하는 회전각도의 차이를 상기 수신기가 수신한 전계 신호에 따라 측정하여 상기 페달 샤프트 양단 사이에 발생된 비틈(tortion) 각도나 토션을 검출하는 검출 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 토션 검출기.
A non-contact torsion detector which is installed on an axis parallel to the pedal shaft of a bicycle and amplifies the torsion measurement applied to the pedal shaft according to driving of both pedals by amplifying a phase difference generated between both ends of the pedal shaft.
A transmitter for generating and transmitting an electric field signal;
A receiver installed at a predetermined interval apart from the transmitter and receiving an electric field signal transmitted from the transmitter;
It is provided with at least one fan-shaped blade for partially blocking the electric field between the transmitter and the receiver, and is connected to the first pinion gear by a first shaft in conjunction with the rotation of the gear formed on the outer periphery of the pedal shaft, the first shaft A first rotor which rotates integrally with the pinion gear;
At least one fan-shaped blade for blocking an electric field between the transmitter and the receiver, the second pinion gear being connected to a rotation of a gear formed on an outer periphery of the pedal shaft by a second shaft, A second rotor that rotates integrally with the pinion gear and rotates independently of the first rotor;
A detection control means for measuring a difference in rotational angle generated between the first rotor and the second rotor according to an electric field signal received by the receiver to detect a torsion angle or torsion generated between both ends of the pedal shaft; Non-contact torsion detector, characterized in that it comprises a.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 로터 및 상기 제 2 로터는 각각 회전 중심점을 중심으로 하는 한 쌍의 부채꼴 형태로 형성되며, 상기 검출 제어수단은 상기 제 1 로터 및 상기 제 2 로터의 회전차에 의한 음영각의 크기변화를 상기 수신기에서 수신한 신호 세기를 이용하여 검출하며 음영각의 크기에 따른 상기 페달 샤프트 양단에 발생된 비틈각도 또는 토션을 산출하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 토션 검출기.
The method of claim 1, wherein the first rotor and the second rotor is formed in the form of a pair of fan-shaped each centered on the rotation center point, the detection control means is caused by the rotation difference of the first rotor and the second rotor A non-contact torsion detector, characterized in that it detects the change in the magnitude of the shadow angle using the signal strength received from the receiver and calculates the non-gap angle or torsion generated at both ends of the pedal shaft according to the magnitude of the shadow angle.
청구항 1에 있어서, 상기 제 1 로터는 부채꼴 형상의 제 1 날개와 상기 제 1 날개와 회전 중심점을 기준으로 대칭인 제 2 날개를 구비하며,
상기 제 2 로터는 상기 제 1 로터의 제 1 날개에 대응하는 부채꼴형상의 제 3 날개와 상기 제 2 날개에 대응하는 부채꼴 형상의 제 3 날개를 구비하며,
상기 제 1 로터 및 제 2 로터의 회전수는 상기 페달 샤프트의 1회전에 대하여 3 내지 5회의 범위에 놓여지며,
상기 제 1 날개 및 제 3 날개에 의한 음영각 및 상기 제 2 날개 및 제 4 날개에 의한 음영각의 변화폭은 0~25도의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 비접촉식 토션검출기.
The method according to claim 1, wherein the first rotor has a fan-shaped first blade and the first blade and the second blade symmetrical with respect to the rotation center point,
The second rotor has a fan-shaped third blade corresponding to the first blade of the first rotor and a fan-shaped third blade corresponding to the second blade,
The rotation speed of the first rotor and the second rotor is in the range of 3 to 5 times with respect to one rotation of the pedal shaft,
Non-contact torsion detector, characterized in that the change of the shade angle by the first and third blades and the shade angle by the second and fourth wings is in the range of 0 ~ 25 degrees.
청구항 4에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 날개는 각각 중심각도가 90도이며, 제 1 날개와 제 2 날개 또는 제 3 날개와 제 4 날개의 사이 각도는 90도인 부채꼴형상인 것을 특징으로 하는 비접촉식 토션 검출기.
The non-contact type according to claim 4, wherein each of the first to fourth wings has a central angle of 90 degrees, and an angle between the first and second wings or the third and fourth wings is 90 degrees. Torsion detector.
청구항 1, 3 내지 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 전송기는 원형판을 일정 각도 간격으로 분획하여 각 분획구역(Sn)에서 개별적으로 전계신호를 발생시키며,
상기 수신기는 상기 전송기에 대응하는 링타입 전극이 형성되어, 상기 제 1 및 제 2 로터의 회전에 의한 음영각의 크기변화에 따른 전계신호를 수신하며, 음영각의 크기를 수신된 전계신호의 변화에 대응하는 변위전류 형태로 검출하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 토션 검출기.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the transmitter divides the circular plate at regular angular intervals to generate an electric field signal in each fractional zone (Sn) individually,
The receiver is formed with a ring-type electrode corresponding to the transmitter, and receives the electric field signal according to the change in the size of the shade angle by the rotation of the first and second rotor, the change in the received electric field signal of the magnitude of the shade angle Non-contact torsion detector, characterized in that for detecting in the form of a displacement current corresponding to.
청구항 1, 3 내지 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서의 비접촉식 토션 검출기와;
상기 비접촉식 토션 검출기에서 검출된 결과에 대응하는 보조동력을 산출하며, 보조동력을 발생시키는 구동모터를 제어하여 산출된 바의 보조동력이 자전거 휠로 제공되도록 제어하는 모터 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거.
A non-contact torsion detector according to any one of claims 1 to 3;
And a motor control means for calculating an auxiliary power corresponding to the result detected by the non-contact torsion detector and controlling the driving motor to generate the auxiliary power so that the auxiliary power of the calculated bar is provided to the bicycle wheel. An electric bicycle that can flexibly control the size of the auxiliary power according to the required power.
청구항 7에 있어서, 상기 보조동력의 크기는 매순간 상기 비접촉식 토션 검출기에 의해 측정되는 토션크기에 비례하는 것을 특징으로 하는 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거.
The electric bicycle of claim 7, wherein the magnitude of the auxiliary power is proportional to the torsion size measured by the non-contact torsion detector at every moment.
청구항 7에 있어서, 상기 보조동력의 크기는 자전거 운행자의 신체적 특징에 따라 토션크기에 대한 비례함수가 선택 변경될 수 있도록 설정되는 것을 특징으로 하는 보조동력의 크기를 필요 동력에 따라 탄력적 제어가능한 전동 자전거.
The electric bicycle of claim 7, wherein the size of the auxiliary power is set so that the proportional function for the torsion size can be selected and changed according to the physical characteristics of the bicycle driver. .
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