KR20010076419A

KR20010076419A - 전동경차량의 주행속도 제어장치와 전동경차량

Info

Publication number: KR20010076419A
Application number: KR1020010003390A
Authority: KR
Inventors: 야마와키하지메
Original assignee: 스즈키 야스유키; 스즈키 모리야스
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2001-01-20
Publication date: 2001-08-11
Also published as: CN1316352A; GB0101979D0; GB2358716A; JP3548477B2; DE10103443A1; JP2001211512A; US20010011202A1; US6449554B2; TW499378B

Abstract

(과제) 전동 이륜차의 액셀은 조작을 실수하여 폭주하기 쉽다.

(해결수단) 배터리(43)로 회전하는 모터(33)와, 주행속도 제어장치(73)를 구비한 전동 이륜차로서, 주행속도 제어장치는, 뒤 브레이크의 조작에 따라 움직여서 신호를 출력하는 브레이크 스위치(53)와 후륜의 회전속도에 비례한 펄스신호를 출력하는 차륜회전센서(51)와 컨트롤회로(75)를 구비하여 있고, 이 컨트롤 회로는 차륜회전센서로부터 입력하여 오는 펄스신호의 시간간격의 변화를 연산처리하여 가속도를 계산하여 또한 그것을 기억함과 동시에, 기억된 가속도에 따른 구동전류를 상기 모터로 공급하고, 기억된 가속도는 그것을 상회하는 가속도가 연산되었을 때, 갱신되어 브레이크 스위치로부터의 신호가 입력하였을 때 소거된다. 따라서 대부분의 주행은 모터에 의존하면서 액셀을 사용하지 않더라도 본인의 체력이나 의지가 반영되어 주행속도가 자동제어된다.

Description

전동경차량의 주행속도 제어장치와 전동경차량{TRAVEL SPEED CONTROLLER FOR ELECTRICALLY POWERED LIGHT WEIGHT VEHICLE, AND ELECTRICALLY POWERED LIGHT WEIGHT VEHICLE}

본 발명은 전동경차량의 주행속도 제어장치와 전동경차량에 관한 것이다. 상세하게는, 전동이륜차나 전동차 의자 등 배터리로 회전하는 모터를 주행원동기로 한 전동경차량의 주행속도를 액셀이나 발 젖기 페달을 사용하지 않더라도, 본인의 체력이나 의지가 대략 정확히 반영된 내용으로 자동적으로 제어할 수 있도록 한 주행속도 제어장치와, 이 제어기능을 구비한 전동경차량에 관한 것이다.

오늘날, 배터리로 회전하는 모터를 주행원동기로 한 전동경차량에는 여러가지 있지만, 그중에서도 통상의 자전거에 배터리와 모터를 탑재한 정도의 것은 기본적 조작에 있어서 특별히 어려운 것은 없기 때문에, 어린이로부터 고령자까지의 넓은 연령층이 좋아하고, 배기가스에 의한 환경문제와도 서로 어울려서, 금후 점점 보급될 것으로 생각된다.

오늘날 나돌고 있는 이러한 종류의 전동경차량의 대부분은 주행속도의 조절을 액셀(가변저항기 등)이나 발젓기 페달의 조작으로 행하도록 되어 있고, 이륜차의 액셀은 핸들 그립이 액셀다이얼을 겸한 것이 많다.

핸들 그립이 액셀로 되어 있는 경우, 친숙해지기 전에는 액셀의 조작을 실수하여 폭주하거나 사고를 일으키기 쉽다라는 문제가 있다. 이와 같은 오 조작은 아무리 주의 깊게하더라도, 결국 「미스」를 영으로 할 수 없는 한, 결코 사람의 주의력만으로 없어지는 것은 아니다.

또 페달이 액셀을 겸한 것은, 페달의 회전속도, 환언하면 차속을 검출하여 모터의 회전속도를 제어하도록 구성되어 있기 때문에, 감속하는데는 브레이크를 걸 뿐 아니라, 페달을 확실히 멈추어야 하기 때문에 속도조절이 자유롭지가 않고, 조종이 예상외로 어렵다라는 문제가 있다. 거기에 더하여, 감속은 하더라도 전원스위치를 끄지 않는 한 모터는 그때의 차속에 따른 속도로 계속 회전하므로 배터리 전원의 소비가 빠르고, 항속거리가 길어지지 않는다라는 문제도 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 속도조절에 액셀을 사용하지 않고, 본인의 체력이나 의지가 대략 그대로 반영되어 주행속도가 자동적으로 제어하도록 하여, 이로서 오 조작 등에 의한 사고의 발생을 대략 확실히 방지할 수 있음과 동시에, 감속시는 반드시 모터의 회전이 정지하여 배터리 전원을 소비하지 않고 끝나는 신규한 전동경차량의 주행속도 제어장치와, 이와 같은 제어기능을 구비한 안전하고 또한 쾌적한 전동경차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 전동 이륜차의 전체측면도,

도 2는 도 1에 도시한 전동 이륜차의 평면도,

도 3은 도 1에 도시한 전동 이륜차의 주요부를 확대한 사시도,

도 4는 도 1에 도시한 전동 이륜차의 주요부를 일부 절결하여 확대한 측면도,

도 5는 도 1에 도시한 전동 이륜차가 구비한 주행속도 제어장치의 블록도,

도 6은 도 1의 전동 이륜차로 주행하는 경우의 가속감속조작과 모터구동과의 관계의 일예를 도시하는 차트도.

"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"

1: 전동경차량 3: 차체프레임 13: 차륜

15: 차륜 17: 인승재부(人乘栽部) 19: 조타수단

21: 브레이크 수단 33: 모터

35,37,39: 회전전달수단 43: 배터리 45: 인승재부

51: 차륜회전센서 53: 브레이크 스위치 55: 승재스위치

73: 주행속도 제어장치 75: 컨트롤회로

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 전동경차량용의 주행제어장치는, 인승재부와 브레이크 수단과 배터리 구동형 모터와, 이 모터의 회전을 프리기어를 통하여 차륜에 전달하는 회전전달수단을 구비하는 전동경차량의 주행속도 제어장치로서, 차량의 회전속도에 비례한 펄스 신호를 출력하는 차륜회전센서와 브레이크 수단의 조작에 따라 움직여서 신호를 출력하는 브레이크 스위치와 컨트롤 회로를 구비하여 있고, 이 컨트롤 회로는, 차륜회전센서로부터 입력하여 오는 펄스신호의 시간간격의 변화를 연산처리하여 가속도를 계산하고 또한 그것을 기억함과 동시에 기억된 가속도에 따른 구동전류를 상기 모터에 공급하고, 기억된 가속도는 그것을 상회하는 가속도가 연산되었을 때 갱신되어 브레이크 스위치로부터의 신호가 입력하였을 때 소거되도록 구성한 것이다.

또, 본 발명에 관한 전동경차량은 복수의 차륜이 지지되어 인승재부 및 조타수단을 구비한 차체프레임과 배터리와, 이 배터리를 전원으로 하는 모터와 상기 차륜의 적어도 하나에 프리기어를 통하여 상기 모터의 회전을 전달하는 회전전달수단과 차륜의 회전을 제동하기 위한 브레이크수단과 주행속도 제어장치를 구비한 전동경차량으로서, 주행속도 제어장치는 차량의 회전속도에 비례한 펄스신호를 출력하는 차륜회전센서와 브레이크 수단의 조작에 따라 움직여서 신호를 출력하는 브레이크 스위치와, 컨트롤 회로를 구비하여 있고, 이 컨트롤 회로는 차륜회전센서로부터 입력하여 오는 펄스신호의 시간간격의 변화를 연산처리하여 가속도를 계산하고 또한 그것을 기억함과 동시에 기억된 가속도에 따른 구동전류를 상기 모터로 공급하고, 기억된 가속도는 그것을 상회하는 가속도가 연산되었을 때 갱신되어 브레이크 스위치로부터의 신호가 입력하였을 때 소거되도록 구성한 것이다.

따라서, 이 주행속도 제어장치를 탑재한 전동경차량에 있어서는, 예를 들면 통상의 발젓기 자전거에 타는 경우의 동작과 같이, 차체를 밀어내거나 혹은 안장에 걸터 앉은 상태에서 땅을 차거나 하는 동작, 즉, 본인이 의도하는 정도의 가속을 차체에 부여하는 것으로 이 가속도에 따른 속도로 모터가 시동하고, 모터의 회전속도는 당해 가속시에서의 최고 속도를 유지하기 위하여 제어된다.

그리고 주행중에 땅을 차는 등으로하여 운전자의 인력으로 차체에 가속하거나 비탈길을 내려가 가속할때는 그 가속도에 따른 구동력으로 회전하도록 모터의 구동력이 보정되므로 높여진 속도를 유지하기 위하여 모터의 회전력이 변경된다.

또, 주행중에 브레이크를 조작하면, 모터에 의한 구동이 끊어지므로, 주행속도는, 오로지 운전자의 브레이크의 걸기 형편만으로 제어되어 브레이크를 해제하더라도 무엇인가의 가속이 부여되지 않는 한, 모터는 구동하는 일 없이 차체는 공주(空走)한다. 이 상태에서 땅을 차는 등으로하여 운전자의 인력으로 차체에 가속하였을 때에는, 그 높여진 속도로 차륜을 회전시키기 위하여 모터가 구동을 재개한다. 주행상태로부터 차체가 정지할때에는 필연적으로 브레이크가 걸러지므로 당연, 모터의 구동도 정지하고, 차체를 밀어내지 않는 한 모터의 구동은 재개하지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 내달리기 시작할 때나 가속하는 경우의 그저 일시적으로 차체를 밀어내거나 땅을 차거나 하는 것 이외, 주행력은 모터의 회전력에 의존하지만, 속도조절은, 오로지, 본인의 의지나 체력만으로 결정되고, 특별히 브레이크를 걸었을때는 그 브레이크의 걸기형편에 의해서만 감속되고, 공주도 하므로 통상의 발젓기 자전거를 운전할때의 감각과 완전히 같은 감각으로 속도조절을 행할수가 있다. 따라서, 종래의 전동경차량에서 볼 수 있었던 액셀 오 조작에 의한 폭주 등, 본인의 의사에 반한 속도가 원인하는 사고의 발생을 대략 확실히 방지할 수가 있고, 이로서 주행은 모터에 의존하기 때문에 운전자는 거의 피로하지 않는다. 그리고, 본 발명에 있어서는, 주행중에도 브레이크를 걸었을 때부터 다음에 가속되기까지 사이는 모터에 구동전류가 공급되지 않으므로 그 몫만큼 소비전력이 절약 되어 항속거리를 상당히 늘릴수 있다.

본 발명에 있어서는, 모터의 회전은 프리기어(원웨이 클러치)를 통하여 차륜에 전달되므로, 프리기어에서의 모터 측의 회전부재, 예를 들면 스프로킷 등이 당해 차륜에 대하여 상대적으로 후방으로 회전하는 상태에서는, 그 차륜에 대하여 모터가 부하로 되는 경우는 없다.

따라서, 주행속도 제어장치의 메인스위치를 끊고 있는 상태라든가, 배터리가 끊어진 상태에서는 차체를 전진방향으로 움직일지라도 모터가 부하로 되는 일은 없으므로, 전방으로는 어려움 없이 움직일 수가 있고, 이점의 취급도 통상의 발젓기 자전거를 취급하는 것과 같은 감각으로 할 수 있다.

청구항 2에 기재한 전동경차량의 주행속도 제어장치는 청구항 1에 기재한 전동경차량의 주행속도 제어장치에 있어서, 인승재부에 일정이상의 하중이 걸리는 것으로 접점을 닫고 또는 손 그렇지 않으면 발의 조작으로 접점이 개폐하는 안전스위치를, 이 스위치의 접점이 닫혀있지 않는 상태에서는 모터에의 구동전류가 공급되지 않는 회로 구성으로 설치한 것이다.

이렇게 함으로써 아직 운전하는 몸의 자세가 되어 있지 않는 중에 무심코, 차체를 밀어버리는 경우가 있을지라도 모터로 구동전류가 출력되는 일은 없으므로, 폭주나 전도를 확실히 방지할 수 있다.

본 발명에서의 안전스위치로서는, 감압고무 등을 액추에이터로서 접점을 개폐하는 하중 스위치나 손 그렇지 않으면 발의 조작으로 접점이 개폐하는 각종의 스위치가 고려된다. 하중스위치를 사용하는 경우는 안장이나 푸트 스텝에 설치하고, 손조작 타입의 것은 핸들의 그립 또는 그 가까이에 배치하고, 발로 조작하는 타이프의 것은 푸트 스텝이나 스탠드 또는 그 가까이에 배치하면 좋다.

이 안전 스위치는 하나라도 좋지만, 경우에 따라서는 복수 복합하여 회로에 짜넣는다. 회로구성으로서는 예를 들면 배터리와 메인 스위치와의 사이에 직렬로 끼운다

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 실시형태에 관한 전동 이륜차(1)와 주행속도 제어장치(73)를 도면에 따라 설명한다.

[A. 차체프레임, 브레이크, 차륜](도 1∼도 4)

3은 전동 이륜차(1)의 차체프레임을 가리킨다. 이 차체프레임(3)은 좌우로 늘어서서 대략 평행으로 연장하는 2개의 메인프레임(5)과 하단부에 전륜(13)에 지지된 전방프레임(7)과, 메인프레임(5)의 수평한 저부(5a)의 후단부로부터 상승한 안장프레임(9)과 이 안장프레임(9)과 메인프레임(5)의 후단 근처와의 사이에 가설된 보강프레임(11) 등으로 구성되어 있다. 메인프레임(5)의 후단부에 후륜(15)이 지지되고, 안장프레임(9)의 상단부에 안장(17)이 부착되어 있다.

전방프레임(7)의 상단부에는 핸들(19)이 부착되어 있고, 그 좌우의 그립과 대향하도록, 뒤 브레이크(21)용과 앞 브레이크(23)용의 브레이크 레버(25)가 각각 따로 설치되어 있다.

뒤 브레이크(21)와 앞 브레이크(23)는 어느 것이나 와이어 조작식의 것으로,뒤 브레이크(21)에는 기지의 밴드브레이크형의 것이 사용되어 있어, 그 브레이크 슈 하우징(27)로부터 일부 돌출한 밴드체결아암(28)의 선단에 브레이크 와이어(29)의 끝이 연결되어 있다.

[B. 모터, 배터리, 푸트스텝](도 1∼도 4)

메인프레임(5)과 안장프레임(9)으로 이루어지는 후측의 모퉁이에는 모터부착판(31)이 고정되고, 이 모터부착판(31)에 전기자(電機子) 전압제어방식의 비교적 소형의 직류모터(33)가 부착되어 있다. 이 모터(33)의 출력축(33a)에는 소직경의 스프로킷 휠(35)이 고정되어 있다. 또 후륜(15)의 허브(15a)의 우단에는 대직경의 스프로킷 휠(37)이 부착되어 있다. 이들 스프로킷 휠(37, 35)에 체인(39)이 무단형상으로 놓여져 있다. 이 스프로킷 휠(37)과 허브(15a)는 도시하지 않는 프리기어(원웨이 클러치)를 통하여 결합되어 있어, 스프로킷 휠(37)이 전전(前轉)방향으로 회전할때 모터(33)의 회전력이 후륜(15)으로 전달된다.

메인프레임(5)의 저부(5a)에는 배터리 케이스(41)가 부착되어 있다. 이 배터리 케이스(41)는 상면이 개구한 전후방향으로 긴 상자형을 하고 있고, 그 개구가장자리로부터 수평으로 내뻗는 플랜지가 저부(5a)에 얹히는 것으로 이 좌우의 저부(5a) 사이에 들어간다. 이 배터리 케이스(41)의 후단 근처 위치에 설치된 칸막이(41a)로부터 앞측의 공간에 배터리(43)가 수납되어 있다. 이 배터리(43)는 충전식의 것으로, 극전압 1.2 볼트의 것을 20개 상하 2단으로 배치하여 들어감과 동시에 전부를 직렬로 접속하여, 출력전압 24볼트로 하여 있다.

메인프레임(5)의 저부에는 푸트 스텝(45)이 부착되어 있다. 이 푸트스텝(45)는 배터리 케이스(41)의 개구면을 덮도록 놓여진 상태로 그 전후 양단부가 배터리 케이스(41)의 플랜지(41a)와 함께 메인프레임(5)에 나사 고정된다.

[C: 센서, 스위치](도 1∼도 5)

이 전동 이륜차(1)에는, 후륜(15)의 회전속도를 검출하는 차륜회전센서(51)와 뒤 브레이크(21)의 조작에 따라 움직여서 신호를 출력하는 브레이크 스위치(53)와 푸트 스위치(45)에 일정 이상의 하중이 걸렸을때 신호를 출력하는 승재스위치(55)가 설치되어 있다.

차륜회전센서(51; 도 2, 도 4, 도 5 참조)에는 자기 기전식의 인코더가 사용되고 있다. 즉, 후륜(15)의 허브(15a)의 좌단부에는 링형을 한 회전판(57)이 허브(15a)와 동축으로 부착되어 있어서, 이 회전판(57)의 외주부에 90°간격으로 4개의 영구자석(57a)이 고정되어 있다. 또 보강프레임(11)으로부터 후방으로 연장한 브래킷(58)(도 4 참조)에는 자기 기전소자(59)가 부착되어 있고, 이 자기 기전소자(59)는 상기 영구자석(57a)의 회전체적에 대향하고 있다.

따라서, 후륜(15)이 회전하면, 그 회전속도에 비례한 시간간격에서의 펄스신호가 자기기전소자(59)로부터 출력된다.

브레이크 스위치(53; 도 4 참조)에는 a접점식의 소형의 리밋 스위치가 사용되고 있다. 이 브레이크 스위치(53)는 브레이크슈 하우징(27)로부터 돌출한 도시하지 않는 브래킷에 부착되어 있고, 그의 액추에이터의 선단에 부착된 롤러(53a)가 상기 밴드체결아암(28)의 요동궤적에 일부 교차하도록 위치하고 있다. 따라서, 뒤 브레이크(21)용의 브레이크 레버(25)가 잡혀져서 밴드체결아암(28)이 전방으로 회전운동할 때마다 롤러(53a)가 눌러져서 스위치(53)의 접점이 닫혀지고, 당해 브레이크 레버(25)의 손잡이가 해제되면 스위치(53)의 접점이 열린다.

승재스위치(55; 도 4 참조)에는 응답압력 2∼4 킬로그램 정도의 감압스위치가 사용되어 있고 상기 푸트스텝(45)의 하면에 이 푸트스텝(45)에 걸린 하중에 의하여 접점을 닫는 상태로 설치되어 있다.

따라서, 운전자가 안장(17)에 걸터앉아 그 발을 푸트스텝(45)에 태우거나 혹은 한쪽발을 푸트스텝(45)에 태워서 별도의 발로 땅을 차거나 하는 등 하여 푸트스텝(45)에 2∼4 킬로그램을 초과하는 하중이 걸리면 승재스위치(55)의 접점이 닫히고, 그 하중이 제거되면 접점이 열린다.

[D. 주행속도 제어장치](도 5)

상기한 배터리 케이스(41)중 칸막이(41a)로부터 후측의 공간에는 제어박스(71)가 설치되어 있고, 이중에 설치된 컨트롤 회로(75)와 상기 차륜회전센서(51) 및 브레이크 스위치(53) 등에 의하여 주행속도 제어장치(73)가 구성된다.

배터리(43)의 열의 플러스측 터미널은 전원스위치(87)와 상기 승재스위치(55)를 직렬을 통하여 컨트롤회로(75)와 브레이크 스위치(53)에 접속되어 있다.

컨트롤회로(75) 중 81은 펄스검출회로이고, 차륜회전센서(51)의 자기 기전소자(59)로부터 출력한 펄스신호(85)는 이 펄스검출회로(81)에서 검출되어 연산회로(82)로 출력된다.

연산회로(82)는 예를 들면 적분기와 미분기 등을 구비한 조합논리회로 구성되어 있어 펄스검출회로(81)로부터 입력되어 오는 펄스신호(85)의 시간간격의 변화를 연산처리하여 가속도를 계산함과 동시에, 그 가속도가 「0」보다 클때에는, 그 값에 따른 가속도 신호를 D/A 변환회로(83)에 출력한다.

D/A 변환회로(83)에서는 입력하여 온 가속도 신호를 전압신호(지령 전압)로 아날로그 변환하여 모터 드라이버 앰프(84)로 출력한다.

모터 드라이버 앰프(84)는, D/A 변환회로(83)로부터 입력한 지령전압을 증폭하여 소요의 구동전류를 모터(33)에 공급한다.

D/A 변환회로(83)는 기억회로를 구비하여 있고, 연산회로(82)로부터 입력하여 오는 가속도 신호를 기억하고, 지금 입력하여 온 가속도 신호를 기억 끝남 가속도 신호와 비교하여 그것보다 큰 경우는, 그 차분을 보정한 지령전압을 모터 드라이버 앰프(84)로 출력하고, 기억내용을 갱신한다.

또, 이 D/A 변환회로(83)의 제어신호 게이트에는 브레이크 스위치(53)가 접속되어 있고, 이 브레이크 스위치(53)로부터의 신호가 D/A 변환회로(83)에 입력하였을때는 가속도 신호의 기억이 리세트되고, 그 결과 모터(23)로의 구동전류의 공급이 끊어진다. 따라서, 이 리세트가 이루어진 후는, 후륜(15)의 회전속도가 높아져서 연산회로(82)에서 「0」을 초과하는 값의 가속도가 계산되지 않는 한, 모터(33)로의 구동전류의 공급은 행해지지 않는다.

전동 이륜차(1)는 이상과 같이 구성되어 있다.

[E. 운전방법과 작용]

다음에, 전동 이륜차(1)의 운전방법과 작용을 도 6에 도시하는 차트도에 따라 설명한다. 도 6은 운전방법과 그 주행상태의 일예를 도시하는 것이고, 상측의 그래프는 차체의 주행속도를 나타내고, 하측의 그래프는 모터(33)의 구동상태를 나타낸다.

이 전동 이륜차(1)로 내달리기 위해서는, 전원스위치(87)를 투입한 후, 보통의 자전거로 내달릴때와 같은 요령으로, 핸들(19)의 양 그립을 잡고 차체를 밀어내다. 구체적으로는 한발을 푸트스텝(45)에 태우고 다른 발로 땅을 차든가 혹은 안장(17)에 걸터앉은 상태에서 발로 땅을 차든가, 또는, 차체를 전방으로 밀면서 푸트스텝(45)이나 안장(17)에 승재한다. 이 동작이 도 6에 있어서 최초의 「킥」이고, 도면에서는 이 「킥」에 의하여 최고시속 5킬로미터에 달하고 있다.

이들 어느 것의 방법일지라도, 차체가 전방으로 밀어내어지는 것으로 후륜(15)이 회전함과 동시에, 푸트스텝(45)에 그 사람의 체중이 걸러서 상기 승재스위치(55)가 접점을 닫는다. 그리고, 후륜(15)의 회전에 따라, 차륜회전센서(51)로부터는 그때의 후륜(15)의 회전속도에 따른 시간간격의 펄스신호(85)가 컨트롤 회로(75)에 출력함으로, 연산회로(82)에서는 당해 펄스신호의 시간간격에 의한 가속도가 연산되고, 그 가속도신호가 D/A 변환회로(83)에서 기억됨과 동시에 그 값에 따른 구동전류가 모터(33)에 공급되어, 이 모터(33)가 회전 구동한다. 이로써, 후륜(15)이 모터(33)에 의하여 회전된다. 이때의 후륜(15)의 회전속도는 당해 운전자가 차체를 밀어내었을때의 가속에 의한 최고속도, 즉 시속 5킬로미터로 된다.

그대로 브레이크를 걸지 않고 평지를 달리는 것 뿐이면, 통상은, 모터(33)의 구동력에 변화는 생기지 않는다. 즉, 지면으로부터 받는 저항이 변화하더라도, 통상, 그 저항은 차륜(15)의 부하로 되는 것으로서, 가속하도록 작용하는 일은 없으므로, 연산회로(82)에 입력하여 오는 펄스신호(85)의 시간간격은 길어지는 일은 있을지라도 짧게 되는 일은 없다. 따라서 이 경우는, D/A 변환회로(83)의 가속도신호가 갱신되는 일은 없으므로, 모터 드라이버 앰프(84)로부터 모터(33)로 공급되는 구동전류에 변화는 없고, 시속 5킬로미터로 정속주행한다. 이와 같은 주행상태는 자전거를 관성으로 달리게 하고 있는 상태, 혹은 페달을 일정한 속도로 계속 젓는 상태와 같은 감각이다.

이 상태에서 다시 발로 땅을 차거나 하여 차체에 가속하였을때 (동도의 2회째의 「킥」)는 펄스신호(85)의 시간간격이 짧아지므로, 이 변화한 시간간격에 의거하여 가속도가 연산되고, 이 연산된 가속도의 신호가 D/A 변환회로(83)의 기억내용으로서 갱신된다. 따라서 그 갱신된 가속도 신호의 값에 따른 구동전류가 모터(33)로 공급되어, 후륜(15)은 모터(33)에 의하여 구동된다. 도 6에서는, 2번째의 킥에 의하여 시속 15킬로미터에 도달한 경우를 도시하였고, 모터(33)에 의하여 시속 15킬로미터로 정속주행된다. 이 주행속도의 증가는, 바로 당해 운전자의 의사나 체력을 반영한 것이다.

또, 주행중에 브레이크를 조작하면(도 6에 있어서 「브레이크 ON」), 상기 브레이크 스위치(53)로부터 D/A 변환회로(83)로 제어신호가 출력되어 그때까지 기억하고 있던 가속도 신호가 소거되므로, 모터(33)으로의 전류공급이 끊어진다. 따라서, 주행속도는 거기가 평지이건, 비탈길이건, 운전자의 브레이크의 걸기형편에 따라 감속된다. 이것도 자전거의 운전과 완전히 같은 감각이다.

이 상태에서, 브레이크를 해제(도 6에 있어서 「브레이크 OFF」)하면, 거기가 내리받이 이거나 하여 후륜(15)의 회전속도가 빨라지는 경우이외, 연산회로(82)의 연산결과에 「0」이상의 가속도가 나오지 않으므로, 차체는 공주하고, 점차로 속도가 저하하여 간다.

그리고, 브레이크를 해제한 후, 다시 땅을 차서(도 6에 있어서 3회째의 「킥」)차체에 가속하면, 연산회로(82)의 계산결과에 「0」이상의 가속도가 나오므로, 그 가속도에 따른 값의 구동전류가 모터(33)로 공급되어 후륜(15)이 다시 모터(33)로 구동된다.

주행상태로부터 차체가 정지하였을 때는 당연히, 모터(33)의 회전도 정지하고, 차체를 밀어내지 않는 한, 모터(33)의 구동은 재개하지 않는다.

전원스위치(87)를 끊은 상태, 혹은, 이 스위치(87)가 투입되어 있어도 푸트스텝(45)에 타고 있지 않는 경우, 또는 배터리 끊음의 경우는, 후륜(15)이 회전하더라도 모터(33)는 구동하지 않으므로, 차체를 전방으로 밀더라도 자동적으로 내달리는 일은 없고, 프리기어가 있기 때문에 모터(33)가 부하로 되지 않으므로, 차체를 용이하게 움직일 수가 있다.

더욱이, 주행중에 운전자가 뛰어내리거나 하였을 경우는 승재스위치(55)의 접점이 열리므로 모터(33)에 급전이 끊어진다.

또, 최고속도는 예를 들면, 모터드라이버 앰프(84)의 증폭리밋을 선택하는 것으로 임의로 설정할 수 있다. 도 6의 예에서는 최고속도 20킬로미터로 제한되는 것을 사용하고 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 전술하여 왔지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한하지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 설계의 변경 등이 있더라도 본 발명에 포함된다.

예를 들면, 차륜회전센서로서는, 실시형태에 도시한 자기식외에 광전식, 그 밖의 것을 사용하도록 하여도 좋다.

또 브레이크 스위치는 브레이크 레버의 움직임으로 작동하는 위치에 설치하는 것도 고려된다.

본 발명에 있어서, 컨트롤회로는 실시형태에 나타낸 바와 같은 시퀀서로 구성하여도 좋지만, 마이크로컴퓨터를 사용하여 구성하여도 좋다.

그리고, 본 발명의 주행속도 제어장치는 이륜차용의 것에 한정되지 않고, 배터리로 회전하는 모터를 주행원동기로 한 각종 전동경차량의 주행속도 제어장치로서 널리 적용할 수가 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 전동경차량의 주행속도 제어장치, 또는, 전동경차량에 있어서는, 구동주행은 모터의 회전력에 의존하지만, 속도조절은, 오로지 운전자 자신의 의지나 체력만으로 결정되므로 발젓기식의 통상의 자전거를 운전할때의 감각과 완전히 같은 감각으로 속도 조절을 행할 수가 있다. 따라서, 종래의 전동경차량에서 볼 수 있었던 액셀 오조작에 의한 폭주 등, 본인의 의사에 반한 속도가 원힌하는 사고의 발생을 거의 확실히 방지할 수가 있고, 이로써 구동주행은 모터에 의존하기 때문에 운전자에 피로가 없다.

그리고 본 발명에 있어서는, 주행중에도, 브레이크를 걸은 시점으로부터 다음에 가속되기까지 사이는, 모터에 구동전류가공급되지 않으므로, 그 몫만큼, 소비전력의 절약으로 되어 항속거리를 상당히 늘릴수 있다.

게다가, 본 발명에 있어서는, 모터의 회전은 프리기어를 통하여, 차륜에 전달되므로, 프리기어에서의 모터측의 회전부재, 예를 들면, 스프로킷 등이 당해 차륜에 대하여 상대적으로 후방으로 회전하는 상태에서는, 그 차륜에 대하여 모터가 부하로 되는 일은 없다.

따라서,주행속도 제어장치의 메인스위치를 끊고 있는 상태라든가 배터리 끊음으로 된 상태에서는 차체를 전진방향으로 움직여도 모터가 부하로 되는 일은 없으므로 이 점도, 통상의 자전거를 밀고가는 감각으로 어려움 없이 움직일 수가 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 아직도 탑승한 몸 자세가 되어 있지 않는 중에 무심코 차체를 밀어버리는 경우가 있더라도, 모터로 구동 전류가 공급되는 일은 없으므로 폭주나 전도를 확실히 방지할 수 있다.

Claims

인승재부와 브레이크 수단과 배터리 구동형 모터와, 이 모터의 회전을 프리기어를 통하여 차륜에 전달하는 회전전달수단을 구비한 전동경차량의 주행속도 제어장치로서, 차륜의 회전속도에 비례한 펄스 신호를 출력하는 차륜회전센서와, 브레이크 수단의 조작에 따라 움직여서 신호를 출력하는 브레이크 스위치와, 컨트롤 회로를 구비하여 있고, 이 컨트롤 회로는, 차륜회전센서로부터 입력하여 오는 펄스신호의 시간간격의 변화를 연산처리하여 가속도를 계산하고 또한 그것을 기억함과 동시에 기억된 가속도에 따른 구동전류를 상기 모터에 공급하고, 기억된 가속도는, 그것을 상회하는 가속도가 연산되었을 때 갱신되어 브레이크 스위치로부터의 신호가 입력하였을 때 소거되도록 구성한 것을 특징으로 하는 전동경차량의 주행속도 제어장치.
제 1 항에 있어서, 인승재부에 일정 이상의 하중이 걸리는 것으로 접점을 닫고 또는 손 그렇지 않으면 발의 조작으로 접점이 개폐하는 안전스위치를, 이 스위치의 접점이 닫혀지지 않는 상태에서는 모터로의 구동전류가 공급되지 않는 회로구성으로 설치한 것을 특징으로 하는 전동경차량의 주행속도 제어장치.
복수의 차륜이 지지되어 인승재부 및 조타수단을 구비한 차체프레임과 배터리와 이 배터리를 전원으로 하는 모터와 상기 차륜의 적어도 하나에 프리기어를 통하여 상기 모터의 회전을 전달하는 회전전달수단과, 차륜의 회전을 제동하기 위한 브레키수단과, 주행속도 제어장치를 구비한 전동경차량으로서, 주행속도 제어장치는 차륜의 회전속도에 비례한 펄스신호를 출력하는 차륜회전센서와 브레이크 수단의 조작에 따라 움직여서 신호를 출력하는 브레이크 스위치와, 컨트롤 회로를 구비하여 있고, 이 컨트롤 회로는 차륜회전센서로부터 입력하여 오는 펄스신호의 시간간격의 변화를 연산처리하여 가속도를 계산하고 또한 그것을 기억함과 동시에 기억된 가속도에 따른 구동전류를 상기 모터로 공급하고, 기억된 가속도는 그것을 상회하는 가속도가 연산되었을때 갱신되어 브레이크 스위치로부터의 신호가 입력하였을 때 소거되도록 구성한 것을 특징으로 하는 전동경차량.