KR101864714B1 - Method and system for controlling electric bicycle using smart device - Google Patents
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Abstract
개시된 기술은 스마트 단말기를 이용한 전기자전거 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로, 연산부, 기울기 측정부, 통신부 및 터치 디스플레이를 포함하는 스마트 단말기를 이용한 전기자전거의 제어 방법에 있어서, 상기 연산부가 상기 터치 디스플레이로 구동 토크 제어를 위한 화면을 제공하는 단계; 상기 터치 디스플레이가 상기 전기자전거의 탑승자로부터 기울기 보정 값을 입력받는 단계; 상기 기울기 측정부가 상기 전기자전거의 기울기를 측정하는 단계; 상기 연산부가 상기 측정된 기울기 및 상기 기울기 보정 값에 따라 상기 전기자전거의 모터의 구동 토크를 결정하는 단계; 및 상기 연산부가 상기 결정된 구동 토크에 대응하는 신호를 상기 통신부를 통하여 상기 전기자전거로 전달하는 단계;를 포함한다. 따라서 전기자전거의 원가를 절감하고 스마트 단말기를 이용하여 상기 전기자전거를 스마트하게 사용할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an electric bicycle control method and system using a smart terminal, and more particularly, to an electric bicycle control method using a smart terminal including an operation unit, a tilt measuring unit, a communication unit, and a touch display, Providing a screen for torque control; Receiving the tilt correction value from the occupant of the electric bicycle; Measuring the tilt of the electric bicycle by the tilt measuring unit; Determining a drive torque of the motor of the electric bicycle according to the measured slope and the slope correction value; And transmitting the signal corresponding to the determined driving torque to the electric bicycle through the communication unit. Therefore, the cost of the electric bicycle can be reduced and the electric bicycle can be used smartly by using the smart terminal.
Description
개시된 기술은 스마트 단말기를 이용한 전기자전거 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.The disclosed technology relates to a method and system for controlling an electric bicycle using a smart terminal.
최근 레저 활동의 목적으로 또는 출퇴근 용도로 전기 자전거가 많이 보급되고 있다. 일반적으로 전기 자전거는 배터리와 모터를 구비한다. 모터는 배터리로부터 전력을 공급받고, 바퀴에 구동 토크를 전달한다. 전기 자전거는 일례로 체인을 구비할 수 있다. 이 경우, 바퀴는 모터 및 페달로부터 구동 토크를 전달받는다. 전기 자전거는 다른 일례로 체인을 구비하지 않을 수 있다. 이 경우, 바퀴는 모터로부터 구동 토크를 전달받고, 페달의 구동 토크는 배터리를 충전하는데 사용한다.Recently, electric bicycles have been widely used for the purpose of leisure activities or for commuting. Generally, an electric bicycle has a battery and a motor. The motor is powered from the battery and delivers drive torque to the wheels. The electric bicycle may include a chain, for example. In this case, the wheels receive drive torque from the motor and pedal. The electric bicycle may not have a chain as another example. In this case, the wheels receive the drive torque from the motor, and the drive torque of the pedal is used to charge the battery.
전기 자전거는 배터리를 보유하므로, 다양한 전자 부품을 결합할 수 있다. 따라서 다양한 부가 기능들을 수행하는 것이 가능하다. 이러한 전기 자전거의 실시예가 한국공개특허 제2014-0139159호(발명의 명칭 : 전기자전거용 토크센서 장치)에 개시되어 있다. 상기 종래기술에 의한 전기 자전거는 스피드 센서, 가속도 센서, 중앙 제어부, 토크 센서, 컨트롤러 등 많은 전자 부품을 요구한다. 그러나 이러한 전기 자전거는 높은 가격대를 형성하게 된다.Electric bicycles have batteries, so you can combine various electronic components. Therefore, it is possible to perform various additional functions. An example of such an electric bicycle is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0139159 entitled " Torque sensor device for electric bicycle ". The electric bicycle according to the related art requires many electronic components such as a speed sensor, an acceleration sensor, a central control unit, a torque sensor, and a controller. However, these electric bicycles are at a high price.
개시된 기술은 종래의 전기자전거의 가격대를 높게 형성시키지 않으면서 스마트 단말기를 이용하여 사용자 친화적인 환경으로 제어 가능한 전기자전거 제어 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.The disclosed technology is to provide a method and system for controlling an electric bicycle that can be controlled in a user-friendly environment using a smart terminal without forming a high price of a conventional electric bicycle.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 개시된 기술의 제 1 측면은 연산부, 기울기 측정부, 통신부 및 터치 디스플레이를 포함하는 스마트 단말기를 이용한 전기자전거의 제어 방법에 있어서, 상기 연산부가 상기 터치 디스플레이로 구동 토크 제어를 위한 화면을 제공하는 단계, 상기 터치 디스플레이가 상기 전기자전거의 탑승자로부터 기울기 보정 값을 입력받는 단계, 상기 기울기 측정부가 상기 전기자전거의 기울기를 측정하는 단계, 상기 연산부가 상기 측정된 기울기 및 상기 기울기 보정 값에 따라 상기 전기자전거의 모터의 구동 토크를 결정하는 단계 및 상기 연산부가 상기 결정된 구동 토크에 대응하는 신호를 상기 통신부를 통하여 상기 전기자전거로 전달하는 단계를 포함하는 전기자전거 제어 방법을 제공하는데 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a control method of an electric bicycle using a smart terminal including an operation unit, a tilt measuring unit, a communication unit, and a touch display, Wherein the tilt measuring unit measures the tilt of the electric bicycle, the calculating unit calculates the tilt of the electric bicycle and the tilt correction of the electric bicycle, Determining a drive torque of the motor of the electric bicycle in accordance with the value of the driving torque and transmitting the signal corresponding to the determined driving torque to the electric bicycle through the communication unit .
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 개시된 기술의 제 2 측면은 전기자전거의 모터에 대한 구동 토크를 제어하기 위한 화면을 제공하고 상기 전기자전거의 탑승자로부터 기울기 보정 값을 입력받고 상기 전기자전거의 기울기를 측정하여 상기 구동 토크를 결정하는 스마트 단말기 및 통신부를 이용하여 상기 결정된 구동 토크에 따른 제어신호를 수신하고 상기 제어신호에 따라 상기 모터의 구동 토크를 제어하는 상기 전기자전거를 포함하는 전기자전거 제어 시스템을 제공하는데 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a screen for controlling a driving torque of a motor of an electric bicycle, a tilt correction value is input from a passenger of the electric bicycle, and a slope of the electric bicycle is measured And an electric bicycle control system including the electric bicycle that receives a control signal according to the determined drive torque using a smart terminal and a communication unit that determine the drive torque and controls drive torque of the motor in accordance with the control signal have.
개시된 기술의 실시 예들은 다음의 장점들을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 개시된 기술의 실시 예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다. Embodiments of the disclosed technique may have effects that include the following advantages. It should be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be construed as limited thereby, since the embodiments of the disclosed technology are not meant to include all such embodiments.
개시된 기술의 일 실시예에 따른 스마트 단말기를 이용한 전기자전거 제어 방법 및 시스템은 스마트 단말기를 이용하여 전기자전거의 원가를 절감하는 효과를 제공한다.A method and system for controlling an electric bicycle using a smart terminal according to an embodiment of the disclosed technology provides an effect of reducing the cost of an electric bicycle using a smart terminal.
또한, 개시된 기술의 일 실시예에 따른 전기자전거 제어 방법 및 시스템은 전기자전거의 주행에 따른 다양한 기능을 제공하여 전기자전거를 스마트하게 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the method and system for controlling an electric bicycle according to an embodiment of the disclosed technology provide various functions according to running of the electric bicycle, so that the electric bicycle can be used smartly.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 스마트 단말기를 이용한 전기자전거 제어 시스템에 대한 사시도이다.
도 2는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 스마트 단말기를 이용한 전기자전거 제어 시스템에 대한 블록도이다.
도 3은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 스마트 단말기를 이용한 전기자전거 제어 방법에 대한 순서도이다.
도 4는 개시된 기술의 일 실시예에 따라 구동 토크 제어를 위한 화면을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view of an electric bicycle control system using a smart terminal according to an embodiment of the disclosed technology.
2 is a block diagram of an electric bicycle control system using a smart terminal according to an embodiment of the disclosed technology.
3 is a flowchart illustrating a method of controlling an electric bicycle using a smart terminal according to an embodiment of the disclosed technology.
4 is a view illustrating a screen for driving torque control according to an embodiment of the disclosed technology.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제 1, 제 2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but may be used to distinguish one component from another . For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular < RTI ID = 0.0 > terms < / RTI > used herein should be interpreted to include a plurality of representations unless the context clearly dictates otherwise. And "comprises ", when used in this specification, specify the presence of stated features, numbers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, Or combinations thereof, as a matter of course.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. Before describing the drawings in detail, it is to be clarified that the division of constituent parts in this specification is merely a division by main functions of each constituent part. That is, two or more constituent parts to be described below may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more functions according to functions that are more subdivided.
그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석되어야 할 것이다.In addition, each of the constituent units described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main functions of the constituent units themselves, and that some of the main functions, And may be carried out in a dedicated manner. Accordingly, the presence or absence of each component described in this specification should be interpreted as a function.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 스마트 단말기를 이용한 전기자전거 제어 시스템의 사시도이다. 그리고 도 2는 도 1에 개시된 전기자전거 제어 시스템의 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면 스마트 단말기를 이용한 전기자전거 제어 시스템은 스마트 단말기(110) 및 전기자전거(120)를 포함한다.1 is a perspective view of an electric bicycle control system using a smart terminal according to an embodiment of the disclosed technology. And Fig. 2 is a block diagram of the electric bicycle control system disclosed in Fig. Referring to FIGS. 1 and 2, an electric bicycle control system using a smart terminal includes a smart terminal 110 and an electric bicycle 120.
스마트 단말기(110)는 일례로 스마트폰이나 스마트패드일 수 있다. 스마트 단말기(110)는 연산부(110a), 터치 디스플레이(110b), 통신부(110c) 및 기울기 측정부(110d)를 포함한다.The smart terminal 110 may be, for example, a smart phone or a smart pad. The smart terminal 110 includes an operation unit 110a, a touch display 110b, a communication unit 110c, and a tilt measurement unit 110d.
연산부(110a)는 일례로 어플리케이션 프로세서 일 수 있다. 연산부(110a)는 터치 디스플레이(110b), 통신부(110c) 및 기울기 측정부(110d)를 제어하고, 터치 디스플레이(110b) 및 기울기 측정부(110d)로부터 감지된 신호들을 입력받는다. 한편, 연산부(110a)는 통신부(110c)를 통하여 전기자전거(120)를 제어하거나 전기자전거(120)로부터 신호를 전달받는다. 일 실시예로 전기자전거(120)의 모터(120c)에 대한 구동 토크를 결정하여 이를 전기자전거(120)에 전송하거나 또는 전기자전거(120)로부터 배터리 잔량에 대한 신호를 전달받을 수 있다. 또한 연산부(110a)는 모터(120c)의 구동 토크에 대한 값을 설정하기 위한 연산을 수행한다.The computing unit 110a may be, for example, an application processor. The operation unit 110a controls the touch display 110b, the communication unit 110c and the tilt measurement unit 110d and receives signals sensed by the touch display 110b and the tilt measurement unit 110d. The operation unit 110a controls the electric bicycle 120 through the communication unit 110c or receives a signal from the electric bicycle 120. [ In one embodiment, the driving torque for the motor 120c of the electric bicycle 120 may be determined and transmitted to the electric bicycle 120 or may be transmitted from the electric bicycle 120 to the remaining battery power. The calculation unit 110a also performs an operation for setting a value for the drive torque of the motor 120c.
터치 디스플레이(110b)는 전기자전거(120)의 탑승자에게 각종 정보들을 표시하며, 탑승자로부터 전기자전거(120)의 제어에 따른 신호를 입력받는다. 일 실시예로, 도 4에 도시된 바와 같이 구동 토크를 제어하기 위한 화면을 터치 디스플레이(110b)를 통해 탑승자에게 제공하고, 탑승자로부터 기준 토크 값 또는 기울기 보정 값을 조절하는 신호를 입력받을 수 있다.The touch display 110b displays various information to the passenger of the electric bicycle 120 and receives a signal according to the control of the electric bicycle 120 from the passenger. 4, a screen for controlling the driving torque may be provided to the passenger through the touch display 110b, and a signal for adjusting the reference torque value or the slope correction value may be received from the passenger .
통신부(110c)는 스마트 단말기(110)와 전기자전거(120) 간의 통신을 수행한다. 예컨대, 통신부(110c)는 USB 모듈, 와이파이 모듈 및 블루투스 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 만약 USB 모듈이 사용되는 경우에 전기자전거(120)의 배터리(120d)를 이용하여 스마트 단말기(110)를 충전하는 것이 가능하다. 한편, 통신부(110c)는 스마트 단말기(110)에서 결정된 구동 토크에 대한 신호를 전기자전거(120)로 전송한다.The communication unit 110c performs communication between the smart terminal 110 and the electric bicycle 120. [ For example, the communication unit 110c may include at least one of a USB module, a Wi-Fi module, and a Bluetooth module. It is possible to charge the smart terminal 110 using the battery 120d of the electric bicycle 120 when the USB module is used. The communication unit 110c transmits a signal indicating the driving torque determined by the smart terminal 110 to the electric bicycle 120. [
기울기 측정부(110d)는 일례로 가속도센서 또는 자이로센서를 포함할 수 있다. 그리고 가속도센서 또는 자이로센서를 이용하여 전기자전거(120)의 기울기를 측정할 수 있다. The tilt measuring unit 110d may include, for example, an acceleration sensor or a gyro sensor. The inclination of the electric bicycle 120 can be measured using an acceleration sensor or a gyro sensor.
한편, 전기자전거(120)는 통신부(120a), 제어부(120b), 모터(120c) 및 배터리(120d)를 포함한다. 통신부(120a)는 전기자전거(120) 및 스마트 단말기(110) 사이의 통신을 수행한다. 예컨대, 통신부(120a)는 USB 모듈, 와이파이 모듈 및 블루투스 모듈 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 전기자전거(120)의 통신부(120a)는 스마트 단말기(110)의 통신부(110c)와 연결되며 만약 USB 모듈을 통해 연결되는 경우에는 전기자전거(120)의 배터리(120d)로 스마트 단말기(110)의 배터리를 충전하는 것이 가능하다.The electric bicycle 120 includes a communication unit 120a, a control unit 120b, a motor 120c, and a battery 120d. The communication unit 120a performs communication between the electric bicycle 120 and the smart terminal 110. [ For example, the communication unit 120a may use at least one of a USB module, a Wi-Fi module, and a Bluetooth module. The communication unit 120a of the electric bicycle 120 is connected to the communication unit 110c of the smart terminal 110. If the communication unit 120a is connected to the communication unit 110c of the smart terminal 110 through the USB module, It is possible to charge the battery.
제어부(120b)는 모터(120c) 및 통신부(120a)를 제어하고, 배터리(120d)로부터 배터리 잔량 신호를 전달받는다. 제어부(120b)는 통신부(120a)를 통하여 스마트 단말기(110)와 통신을 수행한다. 일 실시예로, 제어부(120b)는 전기자전거(120)를 전자적으로 제어하는 컨트롤러 또는 프로세서일 수 있다.The control unit 120b controls the motor 120c and the communication unit 120a and receives the battery remaining amount signal from the battery 120d. The control unit 120b communicates with the smart terminal 110 through the communication unit 120a. In one embodiment, the control unit 120b may be a controller or a processor that electronically controls the electric bicycle 120. [
모터(120c)는 구동 토크를 전기자전거(120)의 바퀴로 전달한다. 구동 토크의 크기는 제어부(120b)로부터 전달되는 구동 토크 제어 신호에 따라 제어된다. 일 실시예로 모터(120c)는 구동 토크 제어 신호에 따라 출력중인 토크 값을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. The motor 120c transmits the drive torque to the wheels of the electric bicycle 120. [ The magnitude of the drive torque is controlled in accordance with the drive torque control signal transmitted from the control section 120b. In one embodiment, the motor 120c may increase or decrease the output torque value in accordance with the drive torque control signal.
배터리(120d)는 모터(120c)의 구동에 필요한 전력을 모터(120c)로 전달한다. 배터리(120d)는 전기 자전거(120)의 탑승자가 페달을 돌려서 발생시키는 힘을 보조한다. 그리고 배터리 잔량을 나타내는 배터리 잔량 신호를 제어부(120b)로 전달한다. 한편, 배터리(120d)는 충전이 가능한 탈부착식일 수 있다. 예컨대, 전기자전거의 사용이 끝나면 탈착하여 집이나 사무실에서 전력을 충전하고, 사용시 다시 부착하는 것일 수 있다.The battery 120d transfers electric power required for driving the motor 120c to the motor 120c. The battery 120d assists the force that the occupant of the electric bicycle 120 generates by turning the pedal. The remaining battery level signal indicating the remaining battery level is transmitted to the controller 120b. Meanwhile, the battery 120d may be a removable type that can be charged. For example, after the use of the electric bicycle is completed, it may be detached, charged in the house or office, and reattached when in use.
도 3은 도 1 및 2에 개시된 전기 자전거 제어시스템에 있어서, 모터(120c)의 구동 토크를 제어하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 1 내지 3을 참조하면 전기자전거 제어 방법은 이하의 단계들을 포함한다.Fig. 3 is a flowchart showing a method of controlling the drive torque of the motor 120c in the electric bicycle control system disclosed in Figs. 1 and 2. Fig. 1 to 3, an electric bicycle control method includes the following steps.
310 단계에서 스마트 단말기(110)는 전기자전거(120)의 탑승자에게 전기자전거(120)의 구동 토크를 제어하기 위한 화면을 제공한다. 예컨대, 연산부(110a)가 어플리케이션을 실행하고 구동 토크를 제어하는 화면을 터치 디스플레이(110b)에 표시하도록 동작할 수 있다.In
구동 토크를 제어하기 위한 화면의 일례가 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 화면은 기준 토크 값을 제어하기 위한 영역(410a, 410b, 410c), 기울기 보정 값을 제어하기 위한 영역(420a, 420b, 420c) 및 각도 설정을 위한 영역(430)을 구비한다. 기준 토크 값을 제어하기 위한 영역(410a, 410b, 410c)은 기준 토크 값의 증가를 선택하는 영역(410a), 기준 토크 값의 감소를 선택하는 영역(410b) 및 선택된 기준 토크 값을 표시하는 영역(410c)을 구비한다. 기울기 보정 값을 제어하기 위한 영역(420a, 420b, 420c)은 기울기 보정 값의 증가를 선택하는 영역(420a), 기울기 보정 값의 감소를 선택하는 영역(420b) 및 선택된 기울기 보정 값을 표시하는 영역(420c)을 구비한다.An example of a screen for controlling the drive torque is shown in Fig. 4, the screen includes
320 단계에서 스마트 단말기(110)는 터치 디스플레이(110b)를 이용하여 전기자전거(120)의 탑승자로부터 기준 토크 값 및 기울기 보정 값을 입력받는다. 일 실시예로, 전기자전거(120)의 탑승자가 기준 토크 값의 증가를 선택하는 영역(410a)을 터치하거나 기준 토크 값의 감소를 선택하는 영역(410b)을 터치함으로써 기준 토크 값을 변경할 수 있다. 변경된 기준 토크 값은 선택된 기준 토크 값을 표시하는 영역(410c)에 표시된다. 도면에는 복수의 막대를 이용하여 기준 토크 값이 표시되고 있으나, 도면과 달리 기준 토크 값은 숫자 또는 다른 형식으로 표시될 수 있다. In
여기에서 기준 토크 값은 전기 자전거(120)가 평지를 달릴 때 모터(120c)가 바퀴로 전달하는 구동 토크를 의미한다. 전기자전거(120)의 유형에 따라, 어떤 전기자전거는 평지를 달리는 동안 계속해서 모터(120c)가 바퀴로 기준 토크 값에 해당하는 구동 토크를 전달하고, 다른 전기자전거는 평지에서도 탑승자가 페달을 밟는 동안에만 모터(120c)가 바퀴로 기준 토크 값에 해당하는 구동 토크를 전달한다. 일례로 기준 토크 값을 표시하는 영역(410c)에서 검은색으로 표시되는 막대의 개수와 기준 토크 값은 서로 비례 관계를 가질 수 있다. 이 경우, 검은색으로 표시되는 막대의 개수가 2배 증가하면, 기준 토크의 값 또한 2배 증가한다. 다른 예로 검은색으로 표시되는 막대의 개수와 기준 토크의 값은 지수 함수 관계를 가지거나, 미리 정해진 다른 함수 관계를 가질 수도 있다.Here, the reference torque value means a driving torque transmitted from the motor 120c to the wheel when the electric bicycle 120 is running on a flat surface. Depending on the type of the electric bicycle 120, while the electric bicycle continues to run on the ground, the motor 120c continues to transmit the drive torque corresponding to the reference torque value to the wheel, and the other electric bicycle The motor 120c transmits the drive torque corresponding to the reference torque value to the wheels. For example, the number of bars displayed in black in the
일 실시예로, 전기자전거(120)의 탑승자가 기울기 보정 값의 증가를 선택하는 영역(420a)을 터치하거나 기울기 보정 값의 감소를 선택하는 영역(420b)을 터치함으로써 기울기 보정 값을 변경할 수 있다. 변경된 기울기 보정 값은 선택된 기울기 보정 값을 표시하는 영역(420c)에 표시된다. 도면에서는 복수의 막대를 이용하여 기울기 보정 값이 표시되고 있으나, 도면과 달리 기울기 보정 값은 숫자 또는 다른 형식으로 표시될 수 있다. In one embodiment, the passenger of the electric bicycle 120 can change the tilt correction value by touching the
여기에서 기울기 보정 값은 전기자전거(120)가 경사면(오르막 또는 내리막)을 달릴 때 경사의 증감에 따라 모터(120c)가 바퀴로 전달하는 구동 토크의 증가 또는 감소하는 정도를 의미한다. 기울기 보정 값을 증가시키면, 경사가 조금만 바뀌어도 구동 토크가 크게 바뀌게 된다. 또한, 기울기 보정 값을 감소시키면, 경사가 많이 바뀌어도 구동 토크가 조금 바뀌게 된다. 일례로 기울기 보정 값을 표시하는 영역(420c)에서 검은색으로 표시되는 막대의 개수와 기울기 보정 값은 서로 비례 관계를 가질 수 있다. 이 경우 검은색으로 표시되는 막대의 개수가 2배 증가하면, 기울기 보정 값 또한 2배 증가한다. 다른 예로 검은색으로 표시되는 막대의 개수와 기울기 보정 값은 지수 함수 관계를 가지거나, 미리 정해진 다른 함수 관계를 가질 수도 있다.Here, the tilt correction value means an increase or decrease in the driving torque transmitted to the wheel by the motor 120c as the inclination increases or decreases when the electric bicycle 120 runs on an inclined surface (uphill or downhill). If the tilt correction value is increased, the driving torque is greatly changed even if the inclination slightly changes. Also, if the tilt correction value is decreased, the driving torque slightly changes even if the inclination is changed a lot. For example, the number of bars indicated by black in the
일 실시예로, 스마트 단말기(110)는 전기자전거(120)의 기울기와 서로 다른 각도의 기울기로 연결될 수 있다. 즉, 전기자전거(120)가 기울어지지 않은 평지에 서있다고 하더라도 스마트 단말기(110)는 어느 정도 기울어진 상태를 유지할 수 있다. 스마트 단말기(110)가 소정의 각도로 세워진 상태로 전기 자전거(120)에 연결되면, 탑승자가 주행 중에 터치 디스플레이(110b)를 보다 쉽게 보고 터치할 수 있다. In one embodiment, the smart terminal 110 may be tilted at different angles to the tilt of the electric bicycle 120. [ That is, even if the electric bicycle 120 is on a flat surface which is not tilted, the smart terminal 110 can maintain a certain degree of inclination. When the smart terminal 110 is connected to the electric bicycle 120 at a predetermined angle, the occupant can more easily see and touch the touch display 110b while driving.
스마트 단말기(110)와 전기 자전거(120) 사이의 각도는 기울기 측정에 있어서 보정될 필요가 있다. 스마트 단말기(110)과 전기 자전거(120) 사이의 각도는 다양한 방법에 의하여 보정될 수 있다. 일례로 전기자전거(120)가 평지에 위치하였을 때, 탑승자가 터치 디스플레이(110b)에 표시된 각도 설정부(430)를 터치하면 연산부(110a) 또는 기울기 측정부(110d)는 이때의 각도를 0도(평지)로 본다. 즉 각도 설정부(430)가 터치될 때 실제 측정된 기울기를 EBG1이라고 하고, 전기 자전거(120)의 운행 중에 실제 측정된 기울기를 EBG2라고 하고, 구하고자 하는 측정된 기울기를 EBG라고 하면, EBG=EBG2-EBG1의 관계를 가진다. The angle between the smart terminal 110 and the electric bicycle 120 needs to be corrected in the tilt measurement. The angle between the smart terminal 110 and the electric bicycle 120 can be corrected by various methods. For example, when the passenger touches the angle setting unit 430 displayed on the touch display 110b when the electric bicycle 120 is located on the flat ground, the calculating unit 110a or the tilt measuring unit 110d sets the angle at this time to 0 degrees (Flat). That is, the actual measured inclination is referred to as EBG1 when the angle setting unit 430 is touched, EBG2 is the actually measured inclination while the electric bicycle 120 is running, and EBG is the measured inclination to be obtained, EBG = EBG2-EBG1.
다른 예로, 장기간 측정된 평균 각도를 0도(평지)로 본다. 즉 장기간 측정된 평균 기울기를 EBG1이라고 하고, 전기 자전거(120)의 운행 중에 실제 측정된 기울기를 EBG2라고 하고, 구하고자 하는 측정된 기울기를 EBG라고 하면, EBG=EBG2-EBG1의 관계를 가진다. 여기에서 장기간이라는 것은 예컨대 수 시간이나 수십 시간 동안일 수 있다.In another example, the long-term average measured angle is considered as 0 degree (flat). That is, the average slope measured over a long period of time is referred to as EBG1, the actual measured slope during running of the electric bicycle 120 is referred to as EBG2, and the measured slope to be obtained as EBG is EBG = EBG2-EBG1. Here, the long term may be, for example, several hours or several tens of hours.
330 단계에서 스마트 단말기(110)는 전기자전거(120)의 기울기를 측정한다. 바람직하게, 측정된 기울기는 상술한 바와 같이 스마트 단말기(110)와 전기자전거(120) 사이의 각도를 보정한 기울기이다. 기울기는 전기자전거(120)가 평지에 위치할 때 0의 값을 가지고, 오르막에 위치할 때 양의 값을 가지고, 내리막에 위치할 때 음의 값을 가진다.In
340 단계에서 스마트 단말기(110)는 앞서 330 단계를 통해 측정된 기울기 및 320 단계를 통해 탑승자로부터 입력받은 기준 토크 값 및 기울기 보정 값에 따라 전기자전거(120)의 모터(120c)의 구동 토크를 결정한다. 예컨대, 340 단계에서 구동 토크는 아래의 수학식 1과 같이 결정될 수 있다.In
수학식 1에서, MDT는 모터(120c)의 구동 토크를 의미하고, FDT는 탑승자가 입력하는 기준 토크 값을 의미하고, GCS는 기울기 보정 값, EBG는 측정된 기울기의 크기를 의미한다. 여기에서 EBG는 기울기가 오르막 또는 내리막으로 측정됨에 따라 양수(|EBG|) 또는 음수(-|EBG|)로 계산된다. 그리고 GCS를 EBG에 곱하고 두 값을 곱한 결과를 미리 설정된 FDT의 값에 더하여 MDT의 값을 결정한다.In Equation (1), MDT denotes a driving torque of the motor 120c, FDT denotes a reference torque value input by an occupant, GCS denotes a tilt correction value, and EBG denotes a measured tilt. Where EBG is calculated as a positive number (| EBG |) or a negative number (- | EBG |) as the slope is measured up or down. Then, the value of MDT is determined by multiplying GCS by EBG and multiplying the result by the value of FDT.
일례로, 탑승자가 기준 토크 값(FDT)을 20, 기울기 보정 값(GCS)을 2로 설정한 경우에 모터(120c)의 구동 토크(MDT) 값은 다음과 같은 방식으로 계산된다. 평지에서는 기울기(EBG)의 값이 0에 해당한다. 따라서, 모터(120c)의 구동 토크(MDT)는 기준 토크 값(FDT)과 동일하므로 20의 값을 가진다. 오르막에서는 기울기(EBG)는 양의 값을 가진다. 기울기(EBG)가 5도인 경우, 구동 토크(MDT)는 20+(2*5)=30의 값을 가진다. 모터(120c)의 구동 토크는 임계값 이상으로 증가할 수 없으므로, 계산된 구동 토크(MDT)가 임계값 이상일 경우에는 구동 토크(MDT)로서 임계값을 사용한다. 내리막에서는 기울기(EBG)는 음의 값을 가진다. 기울기(EBG)가 -5도인 경우, 구동 토크(MDT)는 20+(2*-5)=10의 값을 가진다. 모터(120c)의 구동 토크는 0 이하로 감소할 수 없으므로, 계산된 구동 토크(MDT)가 0 이하일 경우에는 구동 토크(MDT)로서 0을 사용한다. 여기에서 구동 토크(MDT)가 0이라고 하는 것은 전기자전거(120)가 탑승자의 페달 답력으로만 동작하는 상태를 의미한다.For example, when the occupant sets the reference torque value FDT to 20 and the inclination correction value GCS to 2, the drive torque MDT value of the motor 120c is calculated in the following manner. In the plain, the value of the slope (EBG) corresponds to zero. Therefore, the drive torque MDT of the motor 120c is equal to the reference torque value FDT, and thus has a value of 20. The slope (EBG) has a positive value at the ascent. When the inclination (EBG) is 5 degrees, the drive torque MDT has a value of 20+ (2 * 5) = 30. The drive torque of the motor 120c can not be increased beyond the threshold value and therefore the threshold value is used as the drive torque MDT when the calculated drive torque MDT is equal to or greater than the threshold value. In the downward slope (EBG), it has a negative value. When the inclination (EBG) is -5 degrees, the drive torque MDT has a value of 20+ (2 * -5) = 10. The drive torque of the motor 120c can not be reduced to 0 or less. Therefore, when the calculated drive torque MDT is 0 or less, 0 is used as the drive torque MDT. Here, when the drive torque MDT is 0, it means that the electric bicycle 120 is operated only by the pedaling force of the occupant.
만일 기준 토크 값(FDT)을 20으로 유지한 채로, 기울기 보정 값(GCS)을 4로 증가시킨 경우를 예로 들어보자. 기울기(EBG)가 5도인 경우에, 구동 토크(MDT)는 40의 값을 가지고, 기울기(EBG)가 -5도인 경우, 구동 토크(MDT)는 0의 값을 가진다. 즉, 기울기 보정 값(GCS)을 증가시키면 기울기(EBG)의 변경에 따른 구동 토크(MDT)의 변경 폭이 커진다. 따라서, 탑승자가 자신의 체중, 전기자전거(120)의 무게 등을 고려하여 적절한 기울기 보정 값(GCS)을 선정해 두면, 기울기(EBG)가 변경될 때마다 탑승자가 구동 토크를 변경할 필요가 없어진다.As an example, let us assume that the slope correction value (GCS) is increased to 4 while maintaining the reference torque value (FDT) at 20. The drive torque MDT has a value of 40 when the tilt EBG is 5 degrees and the drive torque MDT has a value of 0 when the tilt EBG is -5 degrees. That is, when the tilt correction value GCS is increased, the change width of the drive torque MDT due to the change of the tilt EBG is increased. Therefore, if the passenger selects an appropriate tilt correction value GCS in consideration of his / her weight, the weight of the electric bicycle 120, etc., the occupant does not need to change the driving torque every time the tilt EBG is changed.
350 단계에서 스마트 단말기(110)는 앞서 결정된 구동 토크에 사용하는 신호를 통신부(110c)를 이용하여 전기자전거(120)로 전달한다. 일 실시예로, 앞서 설명한 바와 같이 스마트 단말기(110) 및 전기자전거(120)는 서로 유선 또는 무선으로 연결되는데, 스마트 단말기(110) 및 전기자전거(120)에는 통신을 위한 통신부(110c, 120a)가 각각 구비된다. 따라서 350 단계에서 스마트 단말기(110)는 결정된 구동 토크에 대응하는 신호를 자신의 통신부(110c) 및 전기자전거(120)의 통신부(120a)를 통하여 제어부(120b)로 전송하는 것이 가능하다. 그리고 제어부(120b)는 결정된 구동 토크에 대응하는 신호에 따라 모터(120c)를 제어하고, 모터(120c)는 결정된 구동 토크를 바퀴에 제공한다.In
개시된 기술의 일 실시예에 따른 스마트 단말기를 이용한 전기자전거 제어 방법 및 시스템은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 기술의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Although the method and system for controlling an electric bicycle using a smart terminal according to an embodiment of the disclosed technology have been described with reference to the embodiments shown in the drawings for the sake of understanding, they are merely illustrative and those skilled in the art It will be understood that various modifications and equivalent embodiments may be possible. Accordingly, the true scope of protection of the disclosed technology should be determined by the appended claims.
110 : 스마트 단말기 110a : 연산부
110b : 터치 디스플레이 110c : 통신부
110d : 기울기 측정부 120 : 전기자전거
120a : 통신부 120b : 제어부
120c : 모터 120d : 배터리
310 : 화면 제공 320 : 기준 토크 값 및 기울기 보정 값 선택
330 : 기울기 측정 340 : 구동 토크 결정
341 : 기울기 계산 342 : 오르막 구동 토크
343 : 평지 구동 토크 345 : 내리막 구동 토크
410a : 기준 토크 값 증가 영역 410b : 기준 토크 값 감소 영역
410c : 기준 토크 값 표시 영역 420a : 기울기 보정 값 증가 영역
420b : 기울기 보정 값 감소 영역 420c : 기울기 보정 값 표시 영역110: smart terminal 110a:
110b: touch display 110c: communication unit
110d: tilt measuring unit 120: electric bicycle
120a: communication unit 120b:
120c: motor 120d: battery
310: Provision of screen 320: Selection of reference torque value and tilt correction value
330: Tilt measurement 340: Determination of drive torque
341: tilt calculation 342: uphill driving torque
343: flat drive torque 345: downhill drive torque
410a: Reference torque
410c: reference torque
420b: tilt correction
Claims (5)
상기 연산부가 상기 터치 디스플레이로 구동 토크 제어를 위한 화면을 제공하는 단계;
상기 터치 디스플레이가 상기 전기자전거의 탑승자로부터 기울기 보정 값을 입력받는 단계;
상기 기울기 측정부가 상기 전기자전거의 기울기를 측정하는 단계;
상기 연산부가 상기 측정된 기울기 및 상기 기울기 보정 값에 따라 상기 전기자전거의 모터의 구동 토크를 결정하는 단계; 및
상기 연산부가 상기 결정된 구동 토크에 대응하는 신호를 상기 통신부를 통하여 상기 전기자전거로 전달하는 단계;를 포함하는 전기자전거 제어 방법.A control method of an electric bicycle using a smart terminal including an operation unit, a tilt measuring unit, a communication unit, and a touch display,
The operation unit providing a screen for driving torque control with the touch display;
Receiving the tilt correction value from the occupant of the electric bicycle;
Measuring a tilt of the electric bicycle by the tilt measuring unit;
Determining a drive torque of the motor of the electric bicycle according to the measured slope and the slope correction value; And
And the operation unit transmits a signal corresponding to the determined drive torque to the electric bicycle through the communication unit.
상기 화면은 상기 기울기 보정 값을 표시하는 영역, 상기 기울기 보정 값의 증가를 선택하는 영역 및 상기 기울기 보정 값의 감소를 선택하는 영역을 포함하는 전기자전거 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the screen includes an area for displaying the tilt correction value, an area for selecting the increase of the tilt correction value, and an area for selecting reduction of the tilt correction value.
상기 기울기 보정 값을 입력받는 단계에서 상기 터치 디스플레이가 상기 탑승자로부터 상기 전기자전거에 대한 기준 토크 값을 입력받으며,
상기 구동 토크는 상기 측정된 기울기 및 상기 기울기 보정 값을 곱한 값에 상기 기준 토크 값을 합산한 값에 대응되는 전기자전거 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the touch display receives a reference torque value for the electric bicycle from the occupant in receiving the tilt correction value,
Wherein the driving torque corresponds to a value obtained by multiplying the measured slope by the slope correction value and the reference torque value.
상기 화면은, 상기 기준 토크 값을 표시하는 영역, 상기 기준 토크 값의 증가를 선택하는 영역 및 상기 기준 토크 값의 감소를 선택하는 영역을 포함하는 전기자전거 제어 방법.The method of claim 3,
Wherein the screen includes an area for displaying the reference torque value, an area for selecting an increase in the reference torque value, and an area for selecting a reduction in the reference torque value.
상기 스마트 단말기와 통신하는 통신부를 이용하여 상기 결정된 구동 토크에 따른 제어신호를 수신하고 상기 제어신호에 따라 상기 모터의 구동 토크를 제어하는 상기 전기자전거;를 포함하는 전기자전거 제어 시스템.A smart terminal for providing a screen for controlling a driving torque for a motor of an electric bicycle, receiving a tilt correction value from a passenger of the electric bicycle, measuring a slope of the electric bicycle, and determining the driving torque; And
And the electric bicycle receives the control signal in accordance with the determined driving torque using the communication unit communicating with the smart terminal and controls the driving torque of the motor in accordance with the control signal.
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