KR101749558B1 - 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 회전체 및 발전체를 다층 결합하여 회전에너지와 전기에너지를 생성할 수 있는 발전기 일체형 전동기를 이용하여 발생된 동력으로 운행되고 배터리를 충전하는 전동 스쿠터에 관한 것으로, 전방에 프런트범퍼가 결합되고, 후방에 리어범퍼가 결합되며, 전방부 아래에 일정 간격을 두고 한 쌍의 전륜바퀴가 축 결합되고, 후방부 아래에 일정 간격을 두고 한 쌍의 후륜바퀴가 축 결합된 차체 베이스; 상기 차체 베이스 전방부에 수직으로 설치된 조향축 위에 장착된 조향핸들에 결합되어 구동을 조작하는 조작모듈; 상기 조작모듈 일측에 설치되어 작동 상태, 배터리의 충전량 및 속도 정보를 가시적으로 표시하는 표시패널; 원격에서 작동을 제어하는 신호를 발생하여 송출하는 리모트 컨트롤러; 상기 조작모듈 일측에 장착되어 리모트 컨트롤러에서 수신된 제어신호를 제어모듈로 전송하는 무선모듈; 상기 차체 베이스 전방부 표면에 설치되어 탑승자의 발로 가속력을 조절하는 가속페달; 상기 차체 베이스 전방부 표면에 설치되어 탑승자의 발로 제동력을 조절하는 제동페달; 상기 차체 베이스 후방부에 수직으로 설치되어 탑승자가 탑승하는 안전벨트가 구비된 시트; 상기 시트 양측에 수직으로 설치된 지지대에 결합되어 시트 상부에 펼쳐져 차양하는 차양부재; 상기 차체 베이스 아래에 장착된 배터리로부터 인가된 직류전원을 교류전원으로 변환하고 변환된 교류전원의 출력을 제어하는 제어용 인버터; 외부에서 인가된 전원을 변환하여 상기 배터리에 전기에너지를 충전하는 충전기; 상기 후륜바퀴 또는 후륜바퀴 및 전륜바퀴가 각각 결합된 휠과 회전축이 결합되어 제어용 인버터로부터 변환된 전원을 공급받아 일정 토크의 회전력을 출력하는 회전부재, 및 회전부재의 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전부재를 포함하는 복합 발전기 일체형 전동기, 및 상기 복합 발전기 일체형 전동기의 구동을 제어하는 신호를 출력하고, 속도 및 작동 상태를 나타내는 신호를 출력하며, 외부 버튼의 입력신호와 무선모듈에서 수신된 리모트 컨트롤러의 제어신호에 대응하는 신호를 출력하고, 가속 및 제동에 따른 제어신호를 출력하는 제어모듈을 포함하여 이루어진 것이다. 본 발명은 전동 스쿠터에 복합 발전기 일체형 전동기를 적용하여 운행에 필요한 회전에너지를 발생시켜 복수의 휠을 구동시키고, 전동 스쿠터의 운행 중에도 배터리를 충전할 수 있으며, 전동 스쿠터를 손뿐만 아니라 발로도 조작할 수 있고, 전동 스쿠터의 운행을 탑승자가 직접 조작하지 않고 원격에서 무선으로 조작할 수 있으며, 차양막에 설치된 태양전지모듈로부터 발생된 전기에너지를 배터리에 충전시킬 수 있도록 하여 배터리의 에너지효율을 극대화한 이점이 있다.

Description

복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터{Electric Scooter using Electric Motor with Complex Generator}
본 발명은 복합 발전기가 일체로 결합된 전동기를 이용하여 구동하는 전동 스쿠터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 회전체 및 발전체를 다층 결합하여 회전에너지와 전기에너지를 생성할 수 있는 발전기 일체형 전동기를 이용하여 발생된 동력으로 운행되고 배터리를 충전하는 전동 스쿠터에 관한 것이다.
일반적으로 스쿠터(scooter)는 두 바퀴로 굴러가는 모터사이클의 한 종류이다. 바퀴의 지름이 보통의 오토바이보다 작고 소형의 기관, 대략 50∼600cc을 좌석 아래에 장착하고 있다. 따라서 보통의 복장으로 걸터앉아 운전할 수 있고, 여성이 타기에도 편하다. 그러나 장거리의 고속 주행용으로는 적합하지 않고, 사용범위도 주로 시가지에서의 통근, 통학, 배달 및 근교에서의 가벼운 스포츠에 한정된다. 고성능보다도 경쾌함과 저가격에 특징이 있다.
이에 비하여 전동 스쿠터(Electric Scooter)는 배터리와 모터를 이용하여 바퀴를 회전시켜 운행하는 것으로, 통상 2~4의 바퀴가 달린 것이다. 더욱이 전동 스쿠터는 용도에 따라 지체가 부자유스러운 장애인 또는 노인용으로 또는 스포츠 등의 레저용 또는 유아나 어린이의 장난감용 등으로 다양하게 이용된다.
전동 스쿠터는 종류에 따라 대략 20Km/h~45km/h의 주행속도와 10~25도의 등판능력을 가진 것으로 통상 사람이나 차량이 다니는 길을 모두 다닐 수는 없다. 또한, 법적인 분류로 원동기에 속하므로 대략 600W 미만은 원동기면허 이상은 2종 소형면허를 소지해야 된다. 다만, 25Km/h이하의 제품은 번호판이나 의무보험 등의 등록은 면제이지만 기타 조건은 원동기와 동일하다. 또한, 장애인이나 노인용 전동 스쿠터는 규정 속도가 대략 15Km/h이하 이다.
종래에 장애인이나 노인용 전동 스쿠터는 손으로 가속과 제동을 조작한다. 즉 조향핸들 위에 설치된 조이스틱이나 레버 등으로 가속과 제공을 조작한다. 따라서 손을 자유롭게 사용하지 못하는 장애인이나 노인은 전동 스쿠터를 조작하지 못하는 문제도 발생한다. 또한, 전동 스쿠터에 장착된 배터리는 외부 전원으로 충전을 한 후에 사용하여야 한다. 따라서 배터리나 전동기의 용량이나 성능에 따라 이동거리가 정해진다.
또한, 전동 스쿠터에 적용되는 전동기는 배터리로부터 인버터를 거쳐 교류로 변환된 전원으로 회전축을 구동시켜 동력을 발생시키고, 발생된 동력으로 바퀴를 회전시킨다. 따라서 전동기는 전기에너지를 회전에너지로 변환시켜 전기자동차의 바퀴가 구동되도록 한다. 그리고 전기자동차의 제동을 위하여 브레이크페달을 밟았을 때에 회생제동에 따른 회전력을 발전기로 전달하고 발전기에서 발생된 전류를 배터리에 충전할 수 있도록 하고 있다. 그러나 전기자동차의 회생제동장치를 제외하고는 배터리의 전류 공급에 의하여 전동기를 구동시키게 되므로 배터리의 용량에 따라 전기자동차의 연비나 주행거리가 제한되는 등 에너지효율이 떨어지는 단점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0078360호(2014.06.25. 공개)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복합 발전기 일체형 전동기를 이용하여 전동 스쿠터의 운행에 필요한 기계적인 회전에너지를 출력함과 더불어 운행 중에도 배터리를 충전할 수 있도록 한 것이 목적이다.
또한, 본 발명은 전동 스쿠터의 운행에 따른 가속 및 제동을 손뿐만 아니라 발로도 조작할 수 있도록 하여 전동 스쿠터 이용의 편의를 제공하기 위한 것이 다른 목적이다.
또한, 본 발명은 전동 스쿠터의 운행을 탑승자가 직접 조작하지 않고 원격에서 무선으로 조작할 수 있도록 한 것이 또 다른 목적이다.
또한, 본 발명은 전동 스쿠터의 차양막에 태양전지모듈을 설치하여 전동 스쿠터의 운행 또는 주차 중에서도 배터리를 충전할 수 있도록 한 것이 또 다른 목적이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 전방에 프런트범퍼가 결합되고, 후방에 리어범퍼가 결합되며, 전방부 아래에 일정 간격을 두고 한 쌍의 전륜바퀴가 축 결합되고, 후방부 아래에 일정 간격을 두고 한 쌍의 후륜바퀴가 축 결합된 차체 베이스; 상기 차체 베이스 전방부에 수직으로 설치된 조향축 위에 장착된 조향핸들에 결합되어 구동을 조작하는 조작모듈; 상기 조작모듈 일측에 설치되어 작동 상태, 배터리의 충전량 및 속도 정보를 가시적으로 표시하는 표시패널; 원격에서 작동을 제어하는 신호를 발생하여 송출하는 리모트 컨트롤러; 상기 조작모듈 일측에 장착되어 리모트 컨트롤러에서 수신된 제어신호를 제어모듈로 전송하는 무선모듈; 상기 차체 베이스 전방부 표면에 설치되어 탑승자의 발로 가속력을 조절하는 가속페달; 상기 차체 베이스 전방부 표면에 설치되어 탑승자의 발로 제동력을 조절하는 제동페달; 상기 차체 베이스 후방부에 수직으로 설치되어 탑승자가 탑승하는 안전벨트가 구비된 시트; 상기 시트 양측에 수직으로 설치된 지지대에 결합되어 시트 상부에 펼쳐져 차양하는 차양부재; 상기 차체 베이스 아래에 장착된 배터리로부터 인가된 직류전원을 교류전원으로 변환하고 변환된 교류전원의 출력을 제어하는 제어용 인버터; 외부에서 인가된 전원을 변환하여 상기 배터리에 전기에너지를 충전하는 충전기; 상기 후륜바퀴 또는 후륜바퀴 및 전륜바퀴가 각각 결합된 휠과 회전축이 결합되어 제어용 인버터로부터 변환된 전원을 공급받아 일정 토크의 회전력을 출력하는 회전부재, 및 회전부재의 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전부재를 포함하는 복합 발전기 일체형 전동기, 및 상기 복합 발전기 일체형 전동기의 구동을 제어하는 신호를 출력하고, 속도 및 작동 상태를 나타내는 신호를 출력하며, 외부 버튼의 입력신호와 무선모듈에서 수신된 리모트 컨트롤러의 제어신호에 대응하는 신호를 출력하고, 가속 및 제동에 따른 제어신호를 출력하는 제어모듈을 포함하여 이루어진 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터를 제공한 것이 특징이다.
또한, 본 발명에서, 상기 조작모듈은 전동 스쿠터의 시동을 온 또는 오프시키는 시동버튼과, 조향축에 설치된 전조등을 점등 또는 소등시키는 전조등버튼과, 상기 차체 베이스의 프런트범퍼와 리어범퍼에 설치된 방향지시등을 조작하는 방향지시등버튼과, 탑승자의 손으로 가속력을 조절하는 가속노브와, 탑승자의 손으로 제동력을 조절하는 제동레버와, 프런트범퍼와 리어범퍼에 각각 하나 이상으로 장착되어 전방 또는 후방의 일정거리에서 물체를 감지하는 근접센서를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 조작모듈은 전륜 또는 후륜 중 어느 하나 이상의 차륜에 설치된 주차브레이크를 기계식 또는 유압식으로 조작하여 주차하는 주차레버를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 차양부재는 시트 상부를 차양하는 상부 차양막, 및 시트 양측면을 차양하는 측면 차양막이 일체로 결합되되, 상부 차양막과 측면 차양막을 각각 일정 면적으로 분할하는 복수의 지지대가 각각 결합되고, 측면 차양막의 각 전방 지지대에 신축 실린더가 결합되며, 전방 지지대에 사이드미러가 장착되고, 상부 차양막 표면에 하나 이상의 태양전지모듈이 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전동 스쿠터에 복합 발전기 일체형 전동기를 적용하여 운행에 필요한 회전에너지를 발생시켜 복수의 휠을 구동시키고, 전동 스쿠터의 운행 중에도 배터리를 충전할 수 있으며, 전동 스쿠터를 손뿐만 아니라 발로도 조작할 수 있고, 전동 스쿠터의 운행을 탑승자가 직접 조작하지 않고 원격에서 무선으로 조작할 수 있으며, 차양막에 설치된 태양전지모듈로부터 발생된 전기에너지를 배터리에 충전시킬 수 있도록 하여 배터리의 에너지효율을 극대화한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시 예로, 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터에서 후륜 휠을 구동시키기 위한 복합 발전기 일체형 전동기의 설치를 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 따른 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에서, 전동 스쿠터(1)는 한 쌍의 전륜바퀴(124)가 축 결합되고 후방부 아래에 일정 간격을 두고 한 쌍의 후륜바퀴(125)가 축 결합된 차체 베이스(100)가 구성된다. 차체 베이스(100)는 차체 프레임 위에 결합된다. 차체 베이스(100) 전방부는 한 쌍의 전륜바퀴(124)가 결합될 수 있도록 상부로 돌출되고, 후방부는 한 쌍의 후륜바퀴(125)가 결합될 수 있도록 상부로 돌출된다. 또한, 전방부와 후방부 사이의 대략 중앙부는 탑승자의 발을 올려놓을 수 있도록 편평하다. 그리고 차체 베이스(100) 전방에는 프런트범퍼가 결합되고, 후방에는 리어범퍼가 결합된다.
차체 베이스(100) 전방부에는 수직으로 조향축(106)이 설치되고, 조향축 위에 조향핸들(108)에 결합되고, 조향핸들(108)에는 구동을 조작하는 조작모듈(130)이 설치된다. 조향핸들(108)에는 후방을 관측할 수 있는 사이드미러가 장착될 수 있다.
조작모듈(130)은 전동 스쿠터(1)의 시동을 온 또는 오프시키는 시동버튼(52)이 구비된다. 시동버튼(52)은 원터치로 누르면 시동이 걸리고 다시 누르면 정지된다. 더욱이 시동버튼(52) 대신에 시동키를 삽입하여 시동을 걸 수 있는 키홀더가 장착되어도 좋다. 속도센서(54)는 전동 스쿠터(1)의 운행 중 속도를 감지하여 속도신호를 제어모듈(10)로 전달한다. 전조등버튼(14)은 조향축(106)에 설치되어 야간에 전방을 조명하는 전조등(16)을 점등시키거나 또는 소등시키는 것이다. 방향지시등버튼(18)은 차체 베이스(100)의 프런트범퍼(102)와 리어범퍼(104)에 설치되어 진행방향을 표시하는 방향지시등(20)을 조작하는 것이다. 또, 방향지시등(20)은 조향축(106) 일측에도 장착될 수 있다. 방향지시등버튼(18)은 좌측과 우측을 각각 점등할 수 있는 버튼이 구비되는 것이 좋지만, 좌측이나 우측으로 밀거나 당겨 조작하는 레버방식도 적용될 수 있다. 또한, 가속노브(32)는 탑승자의 손으로 가속력을 조절하는 것이다. 가속노브(32)는 조이스틱과 같이 밀거나 당겨 속도를 조절하거나 조그셔틀이나 노브 방식으로 시계방향이나 반시계방향으로 회전시켜 속도를 조절할 수 있다. 제동레버(22)는 탑승자의 손으로 제동력을 조절하는 것으로, 제동레버(22)는 운행 중인 전동 스쿠터(1)를 정지시키기 위하여 손으로 당겨 제동력을 발휘할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 차체 베이스(100)의 프런트범퍼()와 리어범퍼()에 각각 하나 이상으로 근접센서()가 장착된다. 근접센서()는 전동 스쿠터()가 전방이나 후방으로 진행 중에 일정거리에서 물체를 감지하여 감지된 신호를 제어모듈()로 출력하고, 제어모듈()은 근접센서()에서 수신된 신호로 표시패널()을 통해 경고표시를 한다. 이때, 경고는 단속음이나 연속음이 출력됨과 더불어 표시패널()을 통해 점멸신호가 표시되어 전동 스쿠터()의 운행 중에 접촉사고를 예방할 수 있도록 시청각적인 경고를 함으로써 안전운행을 도모할 수 있도록 한다.
또한, 조작모듈(130)에는 전륜 또는 후륜 중 어느 하나 이상의 차륜에 설치된 주차브레이크를 기계식 또는 유압식으로 조작하여 주차하는 주차레버(34)를 더 포함할 수 있다.
표시패널(12)은 조작모듈(130) 일측에 설치되어 전동 스쿠터(1)의 작동 상태, 배터리(44)의 충전량 및 속도 정보 등을 가시적으로 표시하는 것이다. 표시패널(12)은 액정표시장치(LCD)나 엘이디(LED)어레이 등이 적용되거나 해당 정보를 표시하기 위하여 속도계나 충전량계 또는 표시용 엘이디 등이 적용될 수 있다.
리모트 컨트롤러(60)는 원격에서 전동 스쿠터(1)의 작동을 제어하는 신호를 발생하여 송출하는 것이다. 그리고 무선모듈(62)은 조작모듈(130) 일측에 장착되어 리모트 컨트롤러(60)에서 수신된 제어신호를 제어모듈(10)로 전송하는 것이다. 따라서 리모트 컨트롤러(60)를 이용하여 원격에서 전동 스쿠터(1)의 작동을 조작할 수 있다. 이는 탑승자가 손이나 발을 사용할 수 없는 노인이나 환자 또는 유아나 어린이 등인 경우에 전동 스쿠터(1)에 탑승자를 탑승시킨 상태에서 조작자가 전동 스쿠터(1)를 운행을 조작할 수 있다. 리모트 컨트롤러(60)에는 전동 스쿠터(1)의 작동에 필요한 버튼이나 조이스틱 등이 포함되어 해당하는 조작신호가 전동 스쿠터(1)의 무선모듈(62)로 전송되어 제어모듈(10)이 전동 스쿠터(1)를 제어할 수 있도록한다. 더욱이 제어모듈(10)은 전동 스쿠터(1)의 작동상태를 무선모듈(62)을 통해 리모트 컨트롤러(60)로 전송하여 리모트 컨트롤러(60)를 통해 조작자가 용이하게 인식할 수 있도록 하는 것이 좋다.
가속페달(30)은 차체 베이스(100) 전방부 표면에 설치되어 탑승자의 발로 가속력을 조절하는 것이고, 제동페달(26)은 차체 베이스(100) 전방부 표면에 설치되어 탑승자의 발로 제동력을 조절하는 것이다. 가속페달(30) 및 제동페달(26)은 상기 가속노브(32) 및 제동레버(22)와 각각 연동되어 작동된다. 따라서 탑승자, 즉 노인이나 장애인이 손을 자유롭게 사용할 수 있을 때에 가속노브(32)와 제동레버(22)로 전동 스쿠터(1)의 구동을 제어하고, 탑승자가 발을 자유롭게 사용할 수 있을 때에 가속페달(30)과 제동페달(26)로 전동 스쿠터(1)의 구동을 제어한다. 더욱이 탑승자, 즉 노인이나 장애인 또는 정상인이 손과 발을 모두 정상적으로 사용할 수 있는 경우에는 가속페달(30) 및 제동페달(26) 또는 가속노브(32) 및 제동레버(22)를 선택적으로 또는 모두 사용할 수 있을 것이다.
또한, 시트(112)는 차체 베이스(100) 후방부에 수직으로 설치되어 탑승자가 탑승하여 앉을 수 있다. 시트(112)에는 안전벨트(114)가 구비되는 것이 좋다. 시트(112)의 등받이는 탑승자의 요구에 따라 일정 각도로 조절이 되는 것이 좋다.
차양부재(116)는 시트(112) 양측에 수직으로 설치된 지지대(120)에 결합되어 시트 상부에서 펼쳐져 햇빛을 차양하거나 우천 때에 우수 등을 차단하는 것이다. 차양부재(116)는 시트(112) 상부를 차양하는 상부 차양막(118) 및 시트 양측면을 차양하는 측면 차양막(118)이 일체로 결합되되, 상부 차양막(118)과 측면 차양막(118)을 각각 일정 면적으로 분할하는 복수의 지지대(120)가 각각 결합될 수 있다. 그리고 차양부재(116)는 측면 차양막(118)의 각 전방 지지대(120)에 신축 실린더(122)가 결합되어 차양막(118)을 접었다 펼 수 있도록 하는 것이 좋다. 차양부재(116) 전방 지지대(120)에는 사이드미러(110)가 장착되어 후방의 상황을 인식할 수 있도록 하는 것이 좋다. 또한, 차양부재(116)의 상부 차양막(118) 표면에 하나 이상의 태양전지모듈(40)이 설치되어 태양광을 전기에너지로 변환하여 배터리를 충전할 수 있다.
한편, 차체 베이스(100) 아래에는 전동 스쿠터(1)의 구동에 필요한 전기에너지를 공급하는 배터리(44)가 설치된다. 제어용 인버터(46)는 인가된 직류전원(DC)을 교류전원(AC)으로 변환하고 변환된 교류전원(AC)의 출력을 제어한다. 충전기(42)는 외부에서 인가된 전원, 즉 220V 상용전원이나 태양전지모듈(40)에서 인가된 전원을 직류전원으로 변환하여 배터리(44)에 전기에너지를 충전한다.
도 3에서, 복합 발전기 일체형 전동기(48)는 후륜바퀴(125)가 결합된 휠과 회전축(126)이 결합되어 제어용 인버터(46)로부터 변환된 전원을 공급받아 일정 토크의 회전력을 출력하는 회전부재와 더불어 회전부재의 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전부재를 포함한다. 즉 복합 발전기 일체형 전동기(48)의 회전부재(49)는 전동모터의 기능을 수행하고, 발전부재(50)는 회전부재(49)와의 전자기력에 의하여 발전하는 발전기의 기능을 수행한다.
더욱이 전동 스쿠터(1)는 전륜바퀴(124)와 후륜바퀴(125)를 동시에 구동시켜 4륜구동 기능을 구현한다. 즉 전륜바퀴(124)에 복합 발전기 일체형 전동기(48)를 장착하여 회전축(132) 및 등속조인트(138)의 작동으로 전륜바퀴(124)를 구동시킨다. 그리고 전륜바퀴(124)는 조향축(106)이 결합된 조향기어(134)와 조향링크(136)를 통해 전륜바퀴(124)의 조향이 이루어진다.
제어모듈(10)은 전동 스쿠터(1)의 작동 일체를 제어하는 것으로, 조작모듈(130)의 조작신호로 복합 발전기 일체형 전동기(48)의 구동을 제어하는 신호를 출력하고, 표시패널(12)로 속도 및 작동 상태를 나타내는 신호를 출력하며, 각종 외부 버튼의 입력신호와 무선모듈(62)에서 수신된 리모트 컨트롤러(60)의 제어신호에 대응하는 신호를 출력하고, 가속 및 제동에 따른 제어신호를 출력하는 것이다. 제어모듈(10)은 전자적제어장치(ECU)가 적용되는 것이 좋지만, 메인컨트롤장치(MCU) 또는 중앙제어장치(CPU) 등이 적용될 수 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터의 작동을 설명한다.
먼저, 전동 스쿠터(1)에 탑승자가 시트(112)에 올라 안전벨트(114)를 매고 탑승한 다음 조작모듈(130)에 시동버튼(52)을 조작하여 시동을 건다. 시동버튼(52)으로 시동을 걸면 제어모듈(10)은 연결된 구성요소들의 작동을 준비상태로 활성화시킨다.
전동 스쿠터(1)의 시동이 걸린 상태에서 탑승자는 가속노브(32)나 가속페달(30)을 작동시켜 전동 스쿠터(1)를 운행할 수 있다. 이때, 탑승자는 손으로 가속노브(32)를 조작하거나 발로 가속페달(30)을 조작하여 전동 스쿠터(1)를 운행할 수 있을 것이다.
따라서 가속노브(32)나 가속페달(30)을 조작하면 제어모듈(10)은 복합 발전기 일체형 전동기(48)의 회전부재(49)에 배터리(44) 전원이 인가되도록 하여 후륜바퀴(125)가 회전되도록 한다. 한 쌍의 후륜바퀴(125)는 각각의 복합 발전기 일체형 전동기(48)가 장착되거나 어느 하나의 후륜바퀴(125)에 복합 발전기 일체형 전동기(48)가 장착될 수 있다. 복합 발전기 일체형 전동기(48)의 회전축 사이에는 등속조인트(128)가 결합되어 후륜바퀴(125)에 등속의 회전력이 발생되도록 한다. 더욱이 전동 스쿠터(1)의 운행 중에 좌회전이나 우회전을 위하여 방향지시등버튼(18)을 조작하면 조향축(106)에 설치된 해당하는 방향지시등(20)과 리어범퍼(104)에 설치된 해당하는 방향지시등(20)이 각각 점멸된다. 또한, 우천 때나 야간에 전방을 조명하기 위하여 전조등버튼(14)을 조작하면 배터리(44)로부터 공급된 전원으로 전조등(16)이 점등된다. 또한, 복합 발전기 일체형 전동기(48)는 회전부재(49)의 회전과 함께 발전부재(50)에서 발전이 이루어지고, 발전된 에너지는 충전기(42)를 거쳐 배터리(44)에 충전전류를 공급한다.
그리고 전동 스쿠터(1)가 운행되는 도중에 정지를 위하여 제동레버(22)나 제동페달(26)을 조작하면 제어모듈(10)은 후륜바퀴(125)와 전륜바퀴(124)에 장착된 제동브레이크(28)가 작동되도록 함과 더불어 리어범퍼(104)에 설치된 제동등(24)이 점등되도록 한다. 또한, 전동 스쿠터(1)의 운행을 종료하고 주차를 위하여 주차레버(34)를 작동시키면 주차브레이크(36)가 작동되어 전륜바퀴(124)와 후륜바퀴(125)는 제동된 상태를 유지한다.
전동 스쿠터(1)의 운행 중에는 표시패널(12)을 통해 전동 스쿠터(1)의 속도나 배터리의 충전상태, 전조등 및 방향지시등의 작동상태 등을 가시적으로 표시하여 탑승자가 용이하게 인식할 수 있도록 한다.
또한, 전동 스쿠터(1)의 운행 중에 차양을 하거나 우수에 대비하여 차양부재(116)를 작동시킬 수 있다. 차양부재(116)는 시트(112) 후방에 설치되어 있어 탑승자가 차양부재(116)를 전방으로 끌어당기면 접혀있던 차양부재(116)는 탑승자의 머리 위로 펼쳐진다. 이때, 차양부재(116)의 차양막(118)은 상부 및 측면의 지지대로 지지되고, 차양막(118)은 전방 지지대에 결합된 실린더의 신축작용으로 대략 원호를 그리면서 접거나 펼 수 있다. 또한, 차양막(118)을 펼친 상태에서는 차양막(118) 표면에 설치된 태양전지모듈(40)이 태양광을 전기에너지로 변환하여 충전기(42)를 거쳐 배터리(44)를 충전시키는 전류가 공급되도록 한다.
다음으로, 전동 스쿠터(1)에 탑승자가 시트(112)에 올라 안전벨트(114)를 매고 탑승한 후에 조종자가 원격에서 리모트 컨트롤러(60)를 이용하여 전동 스쿠터(1)를 운행할 수 있다. 즉 조종자가 리모트 컨트롤러(60)를 조작하면 전동 스쿠터(1)에 설치된 무선모듈(62)이 원격신호를 수신하여 제어모듈(10)로 전송한다. 제어모듈(10)은 무선모듈(62)에서 수신된 리모트 컨트롤러(60)에서 제어신호로 전동 스쿠터(1)의 운행이나 제동 등 각종 기능을 제어한다. 따라서 전동 스쿠터(1)에 탑승한 탑승자가 손이나 발의 사용이 제한되거나 어린이나 노약자인 경우에 원격의 조종자가 리모트 컨트롤러(60)를 이용하여 전동 스쿠터(1)를 작동을 조작할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 전동 스쿠터(1)는 탑승자가 직접 운행을 조작할 수 있지만, 원격에서 전동 스쿠터(1)의 운행을 조작할 수 있어 사용자의 편의를 증대시킨 장점이 있다. 더욱이 전동 스쿠터(1)가 운행되는 동안 복합 발전기 일체형 전동기(48)에서 발전된 전류와 태양전지모듈(40)에서 발전된 전류로 배터리를 충전시킬 수 있어 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터(1)의 운행시간을 증대시키고 전동 스쿠터(1)의 에너지효율 극대화를 구현한 장점이 있다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1: 전동 스쿠터 10: 제어모듈 12: 표시패널 14: 전조등버튼 16: 전조등 18: 방향지시등버튼 20: 방향지시등 22: 제동레버 24: 제동등 26: 제동페달 28: 제동브레이크 30: 가속페달 32: 가속노브 34: 주차레버 36: 주차브레이크 40: 태양전지모듈 42: 충전기 44: 배터리 46: 제어용 인버터 48: 복합 발전기 일체형 전동기 49: 회전부재 50: 발전부재 52: 시동버튼 54: 속도센서 56: 근접센서 60: 리모트 컨트롤러 62: 무선모듈 100: 차체 베이스 102: 프런트범퍼 104: 리어범퍼 106: 조향축 108: 조향핸들 110: 사이드미러 112: 시트 114: 안전벨트 116: 차양부재 118: 차양막 120: 지지대 122: 실린더 124: 전륜바퀴 125: 후륜바퀴 126, 132: 회전축 128, 138: 등속조인트 130: 조작모듈 134: 조향기어 136: 조향링크

Claims (4)

  1. 전방에 프런트범퍼가 결합되고, 후방에 리어범퍼가 결합되며, 전방부 아래에 일정 간격을 두고 한 쌍의 전륜바퀴가 축 결합되고, 후방부 아래에 일정 간격을 두고 한 쌍의 후륜바퀴가 축 결합된 차체 베이스;
    상기 차체 베이스 전방부에 수직으로 설치된 조향축 위에 장착된 조향핸들에 결합되어 구동을 조작하는 조작모듈;
    상기 조작모듈 일측에 설치되어 작동 상태, 배터리의 충전량 및 속도 정보를 가시적으로 표시하는 표시패널;
    원격에서 작동을 제어하는 신호를 발생하여 송출하는 리모트 컨트롤러;
    상기 조작모듈 일측에 장착되어 리모트 컨트롤러에서 수신된 제어신호를 제어모듈로 전송하는 무선모듈;
    상기 차체 베이스 전방부 표면에 설치되어 탑승자의 발로 가속력을 조절하는 가속페달;
    상기 차체 베이스 전방부 표면에 설치되어 탑승자의 발로 제동력을 조절하는 제동페달;
    상기 차체 베이스 후방부에 수직으로 설치되어 탑승자가 탑승하는 안전벨트가 구비된 시트;
    상기 시트 양측에 수직으로 설치된 지지대에 결합되어 시트 상부에 펼쳐져 차양하는 차양부재;
    상기 차체 베이스 아래에 장착된 배터리로부터 인가된 직류전원을 교류전원으로 변환하고 변환된 교류전원의 출력을 제어하는 제어용 인버터;
    외부에서 인가된 전원을 변환하여 상기 배터리에 전기에너지를 충전하는 충전기;
    상기 후륜바퀴 또는 후륜바퀴 및 전륜바퀴가 각각 결합된 휠과 회전축이 결합되어 제어용 인버터로부터 변환된 전원을 공급받아 일정 토크의 회전력을 출력하는 회전부재, 및 회전부재의 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전부재를 포함하는 복합 발전기 일체형 전동기, 및
    상기 복합 발전기 일체형 전동기의 구동을 제어하는 신호를 출력하고, 속도 및 작동 상태를 나타내는 신호를 출력하며, 외부 버튼의 입력신호와 무선모듈에서 수신된 리모트 컨트롤러의 제어신호에 대응하는 신호를 출력하고, 가속 및 제동에 따른 제어신호를 출력하는 제어모듈을 포함하되,
    상기 차양부재는 시트 상부를 차양하는 상부 차양막, 및 시트 양측면을 차양하는 측면 차양막이 일체로 결합되되, 상부 차양막과 측면 차양막을 각각 일정 면적으로 분할하는 복수의 지지대가 각각 결합되고, 측면 차양막의 각 전방 지지대에 신축 실린더가 결합되며, 전방 지지대에 사이드미러가 장착되고, 상부 차양막 표면에 하나 이상의 태양전지모듈이 설치된 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 조작모듈은
    전동 스쿠터의 시동을 온 또는 오프시키는 시동버튼과, 조향축에 설치된 전조등을 점등 또는 소등시키는 전조등버튼과, 상기 차체 베이스의 프런트범퍼와 리어범퍼에 설치된 방향지시등을 조작하는 방향지시등버튼과, 탑승자의 손으로 가속력을 조절하는 가속노브와, 탑승자의 손으로 제동력을 조절하는 제동레버와, 프런트범퍼와 리어범퍼에 각각 하나 이상으로 장착되어 전방 또는 후방의 일정거리에서 물체를 감지하는 근접센서를 포함하는 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 조작모듈은 전륜 또는 후륜 중 어느 하나 이상의 차륜에 설치된 주차브레이크를 기계식 또는 유압식으로 조작하여 주차하는 주차레버를 더 포함하는 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터.
  4. 삭제
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