KR20160060816A - 전기 자전거 및 그 제어방법 - Google Patents

전기 자전거 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

전기 자전거 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거 및 그 제어방법은 운전자의 체중을 감지하는 체중감지부; 자전거의 구동 모터 출력을 조절하는 모터출력조절부; 체중감지부에 의해 감지된 체중에 따라 모터출력조절부를 통해 모터의 출력을 가변하는 전자제어유닛;을 포함하며, 체중감지부는 감지되는 체중에 따라 표준체중 모드와 저체중 모드와 과체중 모드로 구분하고, 저체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 감소시키고, 과체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 증가시킨다.

Description

전기 자전거 및 그 제어방법{ELETRIC BICYCLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 전기 자전거 및 그 제어방법에 관한 것으로, 체중에 따른 구동모터의 출력을 가변하여 사용자의 주행 감성을 높이는 전기 자전거 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 자전거는 바퀴를 회전시키는 모터와 이 모터에 전원을 공급하는 배터리를 포함한다. 즉, 발전기가 장착되거나 또는 Series Hybrid 형태의 전기 자전거는 배터리와 전기적으로 연결된 모터가 바퀴를 회전시키는 방식으로 주행하고, 배터리의 충전은 페달과 연결된 발전기를 페달로 회전시키는 동작에 의해 이루어진다.
자전거는 기본적으로 두 발로 페달을 밟아서 움직이고, 페달을 밟아서 돌리는 사람의 힘을 바퀴에 전달하는 것이 체인이다. 체인은 스프로켓과 치합하는 체인핀을 다수개 연결하기 때문에 구조가 복잡하고, 자전거의 점유면적이 크며, 또한 바퀴에서 이탈하거나 탑승자의 옷자락이 끼여 오염되는 등의 문제가 있었다.
최근에는 이러한 문제를 감안하여 체인이 없는 전기 자전거가 개발되어 사용되고 있다. 체인 없는 전기 자전거는 핸들에 위치한 버튼을 조작하거나 또는 페달을 밟으면 모터가 동작하면서 앞으로 나간다.
체인 없는 전기 자전거는 사용자가 페달을 밟을 때 마치 체인이 있는 것처럼 페달감을 느낄 수 있도록 페달 부하를 조절하며, 이에 따라 사용자는 페달 회전 시 페달에 답력이 형성되어 페달감을 느낄 수 있다.
또한, 체인 없는 전기 자전거는 모터가 바퀴를 회전시키는 힘 즉, 모터 출력을 적정하게 설정하고 있는데, 기본적으로 표준 체형을 가정하여 주행 느낌을 최적화한다.
종래에는 표준 체형에 맞추어 최초 설정된 하나의 모터 출력이 형성되어 있었다. 따라서, 표준 체형이 타면 페달링에 따라 편안한 주행 느낌을 가지지만, 표준 체형보다 몸무게가 적게 나가는 사람이 타면 급출발, 급가속 등이 발생할 수 있으며, 표준 체형보다 몸무게가 많이 나가는 사람이 타면 출발이나 가속의 지연이 발생하거나 심한 경우 언덕 등판이 어려울 수 있었다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거 및 그 제어방법은 모터 출력을 운전자의 체중에 따라 가변될 수 있도록 하고 또한 이를 효과적으로 제어 하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 운전자의 체중을 감지하는 체중감지부; 자전거의 구동 모터 출력을 조절하는 모터출력조절부; 체중감지부에 의해 감지된 체중에 따라 모터출력조절부를 통해 모터의 출력을 가변하는 전자제어유닛;을 포함하는 전기 자전거가 제공될 수 있다.
또한, 상기 체중감지부는 안장, 페달, 바퀴, 미들 프레임 중 적어도 하나에 마련될 수 있다.
또한, 상기 전자제어유닛은 인터페이스를 더 포함하고, 상기 체중감지부는 상기 인터페이스를 통해 운전자 체중을 입력받을 수 있다.
또한, 상기 체중감지부는 감지되는 체중에 따라 표준체중 모드와 저체중 모드와 과체중 모드로 구분하고, 저체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 감소시키고, 과체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 체중감지부는 배터리와 모터 사이에 직렬 연결된 스위칭부를 포함하고, 상기 전자제어유닛은 표준체중 모드와 저체중 모드와 과체중 모드에 따라 스위칭부의 온과 오프를 펄스 폭 변조 제어할 수 있다.
또한, 상기 전기 자전거는 노면감지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전기 자전거의 속도를 감지하는 속도감지부를 포함하고, 상기 전자제어유닛은 상기 속도감지부를 통해 감지된 속도가 미리 설정된 속도 미만인 경우, 상기 체중감지부에 근거해서 상기 모터출력조절부를 조정하여 모터의 출력을 가변할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 운전자의 체중을 표준체중 모드와 저체중 모드와 과체중 모드로 구분하고, 감지된 체중에 따라 표준체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력을 유지하고, 저체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 감소시키며, 과체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 증가시키는 전기 자전거의 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 전기 자전거가 주행하는 노면의 상태를 감지하고, 감지된 노면 상태에 따라 모터 출력을 가변하는 전기 자전거의 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 전기 자전거의 속도를 감지하고, 감지된 속도가 미리 설정된 속도 미만인 경우 상기 감지된 체중에 근거해서 모터 출력을 가변하는 전기 자전거의 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거 및 그 제어방법은 모터 출력을 운전자의 체중에 따라 가변되도록 하여 저체중이나 과체중인 사람이 타더라도 편안하고 쾌적한 주행 감성을 느끼도록 할 수 있다. 예컨대, 표준 체형 탑승자의 모터 출력 제어를 기준으로 저체중인 탑승자의 경우 페달링에 따른 모터 출력을 줄이고 과체중인 탑승자의 경우 페달링에 따른 모터 출력을 높여 체중이 다르더라도 동일한 주행 감성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거의 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거의 체중에 따른 모터 출력 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기 자전거의 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기 자전거의 체중에 따른 모터 출력 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거의 모터출력조절부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전기 자전거의 제어블록도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전기 자전거의 체중에 따른 모터 출력 제어 방법에 대한 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거의 사시도이다. 도면을 참조하면, 전기 자전거는 프런트 프레임(10), 미들 프레임(20), 리어 프레임(30), 및 새들 프레임(40)을 포함한다.
프런트 프레임(10)과 미들 프레임(20)과 리어 프레임(30)은 미도시된 힌지 축에 의해 축 결합되어 있으며, 이 힌지축을 중심으로 전후 회동 가능 가능하게 결합된다. 참조부호 11은 각 프레임(10,20,30)이 회동 가능하게 결합하는 힌지 플레이트이다.
프런트 프레임(10)은 앞바퀴(12)와, 핸들부(13)가 연결되는 핸들스테이(14)를 포함한다.
핸들부(13)는 핸들스테이(14)의 하단에 결합되는 핸들 스템(15)과, 이 핸들스테이(14)에 결합되는 핸들바(16)와, 이 핸들바(16)에 설치되는 핸들 그립(17)을 포함한다.
핸들 스템(15)은 핸들부(13)의 높이 조절을 위해 마련되며, 핸들바(16)는 자전거의 조향을 결정하기 위해 마련된다. 또한, 핸들 그립(17)에는 전기 자전거의 상태를 사용자에게 표시해주고 사용자의 요구사항을 버튼 또는 디스플레이를 통하여 후술할 전자제어유닛(50)으로 전달할 수 있는 인터페이스(18)가 마련된다. 이러한 인터페이스(18)는 전자제어유닛(50)과 전기적으로 연결된다. 핸들스테이(14)의 하단 일측에는 앞바퀴(12)가 회전 가능하게 결합된다.
미들 프레임(20)의 일단에는 발전기(21)가 마련되고, 이 발전기(21)의 양 측에는 페달(22)이 회전 가능하게 장착된다. 사용자가 페달(22)을 회전시키면 이 페달(22)의 회전력을 발전기(21)에서 전기적 에너지로 변환하고, 발전기(21)의 전기적 에너지는 후술할 리어 프레임(30)에 마련되는 배터리(23)에 축전될 수 있다.
리어 프레임(30)의 일단 좌측에는 뒷바퀴(32)가 회전 가능하게 장착된다. 뒷바퀴(32)에는 이 뒷바퀴(32)를 회전시켜 자전거를 전진시키기 위한 모터(34)가 장착된다. 모터(34)는 사용자가 인터페이스(18)의 조작으로 인해 뒷바퀴(32)의 회전속도를 변화시킬 수 있도록 변속기가 포함될 수 있다.
또한, 리어 프레임(30)에는 발전기(21)를 통해 변환된 전기적 에너지를 축전시키는 배터리(23)와 전자제어유닛(50)이 내장될 수 있다. 이때, 배터리(23)는 리어 프레임(30) 뿐만 아니라 내부에 여유 공간인 형성될 수 있다면 프런트 프레임(10)이나 미들 프레임(20)에도 내장될 수도 있다.
새들 프레임(40)은 미들 프레임(20) 상에 마련될 수 있다. 도면을 보면, 새들 프레임(40)의 일측은 미들 프레임(20)의 후방에 돌출 마련되는 시트튜브(26)의 후방에 결합된다. 새들 프레임(40)의 일단에는 사용자가 안착되는 안장(42)이 장착된다. 미들 프레임(20)과 시트튜브(26)는 일체형으로 마련될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거의 제어블록도이다.
도면을 참조하면, 본 실시 예의 전기 자전거는 전자제어유닛(50)과, 전자제어유닛과 전기적으로 연결되는 인터페이스부(51), 체중감지부(53), 페달토크감지부(55), 및 모터출력조절부(57)를 포함한다.
인터페이스부(51)는 전기 자전거의 상태를 사용자에게 표시해주고 사용자의 요구사항을 버튼을 통하여 전자제어유닛(50)으로 전달하는 상기 인터페이스(18)를 포함한다. 인터페이스(18)의 디스플레이를 통해 표시되는 전기 자전거의 상태로는 사용자 인증, 주행 속도, 위치 추적, 배터리 잔량 등이 있으며, 버튼 및 디스플레이를 통해 입력되는 사용자의 요구사항으로는 속도 조절, 주행 조건 조절, 체중 입력 등이 있다.
체중감지부(53)는 사용자의 체중을 감지한다. 체중감지부(53)는 무게 측정 센서로 로드셀을 이용할 수 있으며, 새들 프레임(40)과 안장(42) 사이에 마련할 수 있다. 운전자가 안장(42)에 앉으면, 체중감지부(53)는 무게를 측정하여 전자제어유닛(50)으로 전달한다.
여기서, 본 실시 예에서는 로드셀이 안장에 설치되는 것으로 예시하였으나, 체중감지부(53)는 이에 한정되지 않고 서서 타는 경우의 체중을 감지하기 위해 페달측에 설치되거나, 또는 주행 시의 운전자 체중을 감지하기 위해 앞바퀴(12)와 뒷바퀴(32) 또는 미들 프레임(20)에 설치될 수도 있다. 또는 이들을 모두 조합하여 최적 상태로 운전자 체중을 감지할 수도 있다.
페달토크감지부(55)는 미들 프레임(20)의 페달 크랭크축 상에 마련되는 토크센서를 포함할 수 있다. 토크센서는 운전자가 페달을 돌리는 힘, 즉 페달토크를 감지한다. 페달토크감지부(55)에 의해 감지된 페달 토크 신호는 전자제어유닛(50)에 전달된다.
여기서, 본 실시 예에서는 페달에 의한 모터 구동 명령을 페달에 인가되는 토크를 측정하여 발생시키는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 페달 회전속도를 감지하여 이를 모터 구동 명령으로 발생시킬 수도 있다.
모터출력조절부(57)는 모터(34)의 출력을 조절한다. 체인이 없는 자전거는 체인이 있는 자전거와 같이 페달링에 의해 주행하지 않기 때문에, 바퀴의 회전 예컨대 모터의 출력을 페달링에 따라 미리 설정된 값으로 일정하게 변화시킬 수 밖에 없다.
이를 도 3을 참조하여 좀 더 자세히 설명하면, 전자제어유닛(50)은 표준모델 체중을 기준으로 페달링에 따른 모터 출력이 설정된 모터 출력 맵핑 정보를 근거로 페달토크감지부(55)의 페달링 속도(rpm)를 감지하고, 이 페달링 속도에 따라 모터의 출력(Watt)을 제어한다. 일례로, 페달 속도가 증가하면 그에 따라 모터 출력을 높여 바퀴의 속도를 증가시키며, 페달 속도가 감소하면 출력을 낮추어 바퀴의 속도를 감소시킨다. 도 3에 도시된 그래프의 S1은 많은 실험을 통해 표준모델 체중에 맞추어 주행 감성을 최적화한 직선으로, 도시된 바와 같이 모터 출력을 제어할 경우 운전자는 주행 시 쾌적한 느낌을 갖는다.
본 실시 예에 따른 전기 자전거는 상술한 체중감지부(53)를 이용하여 운전자의 체중을 감지하고, 그에 따라 도 3의 직선 기울기 즉 페달링(페달 속도)에 따른 모터 출력의 증가량을 가변 제어한다. 상기 S1을 70 이상 ~ 80 kg 이하의 체중을 갖는 표준체중 모드의 모터 출력 제어라고 정의한다면, S2는 70kg 미만 저체중 모드일 때의 모터 출력 제어이며, S3는 80kg을 초과하는 과체중 모드일 때의 모터 출력 제어를 나타낸다.
즉, S1 내지 S3가 동일한 속도 P1으로 페달링된다고 가정하면, 저체중일 때는 표준체중일 때보다 모터 출력 증가 속도를 낮추는 모터 출력 제어를 하고, 과체중일 때는 표준체중일 때보다 모터 출력 증가 속도를 높이는 모터 출력 제어를 한다. 이러한 제어 방법을 통해 운전자는 주행 시 체중에 관계 없이 동일한 쾌적한 주행 감성을 가질 수 있다.
만일, 저체중 운전자임에도 불구하고 표준체중 모델의 S1을 따라 모터 출력을 제어하면 운전자는 페달링 시 급출발 및 급가속되는 감성을 가질 수 있으며, 과체중 운전자임에도 불구하고 표준체중 모델의 S1을 따라 모터 출력을 제어하면 운전자는 페달링 시 전기 자전거가 잘나가지 않는 느낌 예컨대, 출발 지연이나 가속 지연 등의 주행 감성을 느끼게 된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기 자전거의 모터 출력을 제어하는 상태를 도시한 블록도 및 그래프이다. 도면을 참조하면, 본 실시 예는 상기 일 실시 예에 추가로 노면감지부(59)를 포함한다.
노면감지부(59)는 자전거가 주행 중인 노면의 상태를 감지한다. 노면감지부(59)는 예를 들면 자이로 센서(gyro sensor)를 이용할 수 있으며, 이를 통해 노면이 평지인지 상향/하향 경사면인지를 판단할 수 있다.
전자제어유닛(50)은 노면감지부(59)를 통해 감지된 노면의 상태를 상술한 페달 속도, 체중과 연계하여 모터 출력를 맵핑한다. 평지인 경우는 일 실시 예와 같이 체중에 근거해 모터 출력을 제어하며, 상향 경사면일 경우는 체중에 따른 모터 출력 가변에 추가로 모터 출력을 증가시키며, 하향 경사면일 경우는 체중에 따른 모터 출력 가변에 추가로 모터 출력을 감소시킨다. 이러한 모터 출격 제어는 도 5에 도시한 바와 같이 일 실시 예의 모터 출력 제어에 노면감지부(59)를 포함시켜 3차원적으로 맵핑될 수 있다.
도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거에 있어서 모터출력조절부의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도면을 참조하면, 모터출력조절부(57)는 전원부인 배터리(23)와 출력부인 모터(34) 사이에 직렬 연결된 스위칭부(60)를 포함하여 감지되는 체중에 따라 모터 출력을 가변한다.
스위칭부(60)는 배터리(23)의 일정 전압이 모터(34)에 공급되도록 스위칭한다. 스위칭부(60)는 전계효과트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor ; MOSFET)를 사용할 수 있다. 본 실시 예에서는 N-MOSFET로 예시하지만, P-MOSFET 또는 다른 적절한 스위칭 소자들도 이용될 수 있다. MOSFET는 드레인 단자(D), 게이트 단자(G) 및 소스 단자(S)를 가지며, 게이트단(G)에 소정전압이 인가되면, 드레인단과 소스단이 도통된다.
스위칭부(60)는 전자제어유닛(50)로부터 출력되는 모터 구동신호에 의해 스위칭되어 모터(34)에 배터리 전압을 공급한다.
보다 자세히 살펴보면, 모터 출력을 가변하기 위해, 먼저 전자제어유닛(50)은 스위칭부(60)를 펄스폭 변조(Pulse Modulation Width ; PWM) 제어한다. 스위칭부(60)를 PWM 제어하면, 배터리(23)에서 모터(34)로 공급되는 전류량이 조절되면서 모터의 출력량이 가변된다. 전압이 일정하게 유지되는 모터(34)에 공급되는 전류 량이 늘어나면 모터 출력이 증가하고, 모터(34)로 공급되는 전류 량이 감소하면 모터 출력이 저감된다. 이러한 모터 출력의 가변에 따라 운전자는 급가속, 쾌속, 느린가속 등의 다양한 주행 감성을 느끼게 된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전기 자전거의 제어블록도이며, 도 8은 도 7의 실시 예에 따른 전기 자전거의 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도면들을 참조하면, 전기 자전거는 전자제어유닛(50)과, 전자제어유닛과 전기적으로 연결되는 인터페이스부(51), 체중감지부(53), 페달토크감지부(55)에 속도감지부(70)를 더 포함한다.
속도감지부(70)는 전기 자전거의 속도를 감지한다. 속도감지부(70)는 예를 들면, 앞바퀴(12) 또는 뒷바퀴(32)의 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서일 수 있다.
도 8을 참조하여 본 실시 예에 따른 전기 자전거의 제어 방법을 살펴보면, 먼저 전자제어유닛(50)은 속도감지부(70)을 통해 자전거의 속도를 감지한다(S100).
자전거의 속도를 감지한 후 전자제어유닛(50)은 전기 자전거의 속도(V)가 일정속도 미만 인지를 판단한다(S110). 이는 출발 시에는 적어도 한쪽 발이 지면에 착지된 상태이므로 정확한 체중 정보를 측정하기 어려우며, 고속일 경우 마찬가지로 가속도에 의해 측정된 체중 정보가 부정확할 수 있기 때문이다.
작동모드 S110의 판단결과 전기 자전거의 속도(V)가 0 이거나 일정 속도 이상이면, 작동모드 S100으로 리턴한다.
작동모드 S110의 판단결과 전기 자전거의 속도(V)가 일정 속도 미만이면, 전자제어유닛(50)은 체중감지부(53)을 통해 운전자의 체중(W)를 감지한다(S120).
운전차 체중을 감지한 후 전자제어유닛(50)은 감지된 체중이 표준체중의 상한 범위인 80kg 을 넘는지 판단한다(S130).
작동모드 S130의 판단결과, 과체중이면(S140) 도 3에 도시된 S3의 모터 출력 맵핑에 따라 페달토크감지부(55)을 통해 감지되는 페달 속도에 따른 모터 출력 즉, 표준체중일때 보다 모터 출력을 증가시킨다(S150).
한편, 작동모드 S130의 판단결과 표준체중인 70 ~ 80kg에 해당하면(S160) 도 3에 도시된 S2의 모터 출력 맵핑에 따라 표준 모터 출력을 유지한다(S170).
다른 한편, 작동모드 S160의 판단결과 표준체중의 하한 범위인 70 kg 미만인 저체중이면(S180) 도 3에 도시된 S1의 모터 출력 맵핑에 따라 모터 출력을 제어한다(S190). 즉, 페달토크감지부(55)에서 배터리(23)와 모터(34)사이에 직렬 연결된 스위칭부(60)를 PWM 제어하여 모터(34)에 공급되는 전류량을 감소시켜 모터 출력을 축소시킨다.
여기서, 상기 실시 예에서는 과체중인지를 먼저 판단했으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 표준체중이거나 저체중인지를 먼저 판단할 수도 있다.
또한, 상기 실시 예에서는 운전자의 체중 감지를 체중감지부(53)를 이용하는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 인터페이스부(51)를 통해 운전자가 미리 탑승 전에 입력 설정해두고 전지 자전거의 구동 On 시 즉각적으로 전자제어유닛(50)에 반영하도록 할 수도 있다.
또한, 체중에 따라 가변되는 모터 출력은 좀 더 세분화할 수도 있다. 예를 들면, 운전자에 따라서는 쾌적한 주행 감성 욕구(Normal) 외에 다른 감성들 예를 들면, 느리더라도 편하게 타고 싶은 욕구(eco 모드), 활동적으로 타고 싶은 욕구(sporty 모드) 등을 요구할 수 있으므로, 이 또한 모드 형태로 구분하여 모터 출력을 더욱 세밀하게 가변할 수도 있다.
또한, 도 7 및 도 8의 실시 예에서는 노면감지부에 대해서는 생략하였으나 이는 통상의 기술자가 상술한 다른 실시 예를 변경 및 수정하여 용이하게 적용할 수 있음은 물론이다. 아울러, 도 3 및 도 5에서는 체중에 따른 모터 출력 맵핑을 선형적으로 도시하였으나, 이는 개략적으로 도시한 것일 뿐 적절하게 변형 및 수정될 수 있다.
10..프런트 프레임 12..앞바퀴
20..미들 프레임 22..페달
23..배터리 30..리어 프레임
32..뒷바퀴 34..모터
50..전자제어유닛 51..인터페이스부
53..체중감지부 55..페달토크감지부
57..모터출력조절부 59..노면감지부
60..스위칭부 70..속도감지부

Claims (10)

  1. 운전자의 체중을 감지하는 체중감지부;
    자전거의 구동 모터 출력을 조절하는 모터출력조절부;
    상기 체중감지부에 의해 감지된 체중에 따라 상기 모터출력조절부를 통해 모터의 출력을 가변하는 전자제어유닛;을 포함하는 전기 자전거.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 체중감지부는 안장, 페달, 바퀴, 미들 프레임 중 적어도 하나에 마련되는 전기 자전거.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 체중감지부는 상기 인터페이스를 통해 운전자 체중을 입력받는 전기 자전거.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 체중감지부는 감지되는 체중에 따라 표준체중 모드와 저체중 모드와 과체중 모드로 구분하고,
    저체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 감소시키고,
    과체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 증가시키는 전기 자전거.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 체중감지부는 배터리와 모터 사이에 직렬 연결된 스위칭부를 포함하고,
    상기 전자제어유닛은 표준체중 모드와 저체중 모드와 과체중 모드에 따라 스위칭부의 온과 오프를 펄스 폭 변조 제어하는 전기 자전거.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 자전거는 노면감지부를 더 포함하는 전기 자전거.
  7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 자전거의 속도를 감지하는 속도감지부를 포함하고,
    상기 전자제어유닛은 상기 속도감지부를 통해 감지된 속도가 미리 설정된 속도 미만인 경우, 상기 체중감지부에 근거해서 상기 모터출력조절부를 조정하여 모터의 출력을 가변하는 전기 자전거.
  8. 운전자의 체중을 표준체중 모드와 저체중 모드와 과체중 모드로 구분하고,
    상기 감지된 체중에 따라
    표준체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력을 유지하고,
    저체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 감소시키며,
    과체중 모드인 경우 표준체형 모드의 모터 출력보다 모터 출력을 증가시키는 전기 자전거의 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    전기 자전거가 주행하는 노면의 상태를 감지하고, 감지된 노면 상태에 따라 모터 출력을 가변하는 전기 자전거의 제어 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    전기 자전거의 속도를 감지하고, 감지된 속도가 미리 설정된 속도 미만인 경우 상기 감지된 체중에 근거해서 모터 출력을 가변하는 전기 자전거의 제어 방법.


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