发明名称 自动调节电动交通工具速率的智慧型系统
摘要 一种自动调节以电动马达和电池为动力之电动交通工具的速率之系统,该系统包括一指令模组以决定马达之期望速率,一决定电动交通工具之实际速率的速率感测器,及一根据期望速率及实际速率而控制电动机车的控制器。
申请公布号 TW492933 申请公布日期 2002.07.01
申请号 TW089105820 申请日期 2000.03.29
申请人 中央研究院 发明人 李德财;吴纪皞
分类号 B62M23/02 主分类号 B62M23/02
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用以调节以电动马达及电池为动力之电动交通工具速率之系统,该系统包括:一指令模组,以产生表示期望速率之期望速率信号,一速率感测器,以产生表示马达实际速率之实际速率信号,及一控制器,控制该电动马达以反应该期望速率信号及该实际速率信号。2.如申请专利范围第1项之系统,其中该控制器控制该电动马达,以反应该马达之期望速率及该马达之实际速率间之差。3.如申请专利范围第1项之系统,其中该电动交通工具更包括一致动器,用以产生一目标速率信号,表示机车之目标速率,该指令模组接收该目标速率信号。4.如申请专利范围第3项之系统,更包括:一电池感测器,以产生一表示储存在电池中之电能之电能信号,及一距离设定元件,以产生一表示电动交通工具之期望行驶距离之期望行驶距离信号,该指令模组配置成使得该期望速率信号系基于该电能信号及该期望行驶距离信号。5.如申请专利范围第4项之系统,其中该指令模组更配置成使得若电动交通工具欲以该电能行驶该期望距离,则计算可维持之极大可允许速率。6.如申请专利范围第5项之系统,其中该指令模组配置成当该目标速率大于极大可允许速率时,该期望速率信号系基于该极大允许速率。7.如申请专利范围第5项之系统,其中该指令模组包括一记忆体用以储存一查询表,使用该查询表用以决定该极大可允许速率。8.如申请专利范围第5项之系统,其中该指令模组更包括一电脑程式,用以根据一公式而计算出该极大可允许速率。9.如申请专利范围第5项之系统,其中该指令模组根据各个速率下电动交通工具电能消耗之实验数据而决定该极大可允许速率。10.如申请专利范围第5项之系统,其中该指令模组根据电动交通工具特性而计算该极大可允许速率。11.如申请专利范围第1项之系统,更包括一距离感测器以测量该电动交通工具与一物体间之距离。12.如申请专利范围第11项之系统,其中该指令模组更配置成根据该感测距离而决定一安全速率,该安全速率系电动交通工具在没有与该物体发生碰撞危险之下能得到之极大实际速率。13.如申请专利范围第12项之系统,更包括一显示器用以显示该安全速率。14.如申请专利范围第12项之系统,其中该电动交通工具系具有一致动器之类型者,用以设定一电动交通工具驾驶之目标速率,该指令模组配置成当该目标速率在该安全速率之上时,期望速率系基于该安全速率。15.如申请专利范围第12项之系统,其中该电动交通工具系具有一致动器之类型者,用以设定一电动交通工具驾驶之目标速率,该指令模组配置成当该目标速率大于该安全速率时,期望速率系基于该目标速率与一比例参数之乘积。16.如申请专利范围第15项之系统,其中该指令模组根据该安全速率而计算该比例参数。17.如申请专利范围第12项之系统,其中该指令模组包括一记忆体以储存一查询表,该指令模组使用该查询表以导出安全速率。18.如申请专利范围第12项之系统,其中该指令模组包括一电脑程式,根据一数学公式而用以计算出安全速率。19.如申请专利范围第12项之系统,其中指令模组根据不同速率下电动交通工具之刹车距离实验数据而导出该安全速率。20.如申请专利范围第12项之系统,其中该指令模组根据电动交通工具特性而决定该安全速率。21.如申请专利范围第12项之系统,更包括用以设定一电动交通工具驾驶之巡曳速率之元件,该指令模组配置成当该巡曳速率元件启动时,该期望速率信号即根据巡曳速率信号。22.如申请专利范围第1项之系统,其中该控制器包括一电流驱动器用以驱动该马达。23.如申请专利范围第1项之系统,其中该控制器使用一指令信号以控制该马达,更包括一数位类比转换器用以转换该指令信号。24.一种决定电动交通工具期望速率之方法,该电动交通工具系具有一致动器用以产生一目标速率信号之类型者,该目标速率信号表示电动交通工具之目标速率,该方法包括:建立一安全速率以反应一距离信号和该电动交通工具之特性的函数,该距离信号表示电动交通工具与其路径中一障碍物间之感测距离,及当目标速率超过安全速率时,将期望速率设定为小于安全速率之値。25.如申请专利范围第24项之方法,其中该値系由以下决定:选择一比例参数,计算该目标速率与该比例参数之乘积,及设定该位为该乘积,该选择之比例参数使该乘积不超过该安全速率。26.如申请专利范围第25项之方法,其中该比例参数系该安全速率与电动交通工具之最高达到速率之比。27.如申请专利范围第24项之方法,其中使用一查询表以建立该安全速率,以使电动交通工具刹车距离与电动交通工具速率相关连。28.如申请专利范围第24项之方法,其中使用一公式以建立该安全速率,以使电动交通工具刹车距离与电动交通工具速率相关连。29.一种决定电动交通工具期望速率之方法,该电动交通工具系由一电池为动力之马达所驱动之类型者,该电动交通工具具有一致动器,用以产生一目标速率信号,该目标速率信号表示电动交通工具之目标速率,该方法包括:建立一极大可允许速率,以反应一电能信号表示可用电池电力及一距离信号表示一期望行驶距离,该极大可允许速率表示行驶到该期望行驶距离之前,该可用电力未耗尽之下该电动交通工具能维持之极大速率,以及当目标速率超过极大允许速率时,将速率设定为小于极大允许速率之値。30.如申请专利范围第29项之方法,其中该値系由以下决定:选择一比例参数,计算该目标速率与该比例参数之乘积,及设定値为该乘积,该选择之比例参数使该乘积不超过该极大可允许速率。31.如申请专利范围第30项之方法,其中该比例参数系该极大可允许速率与电动交通工具之最高达到速率之比。32.如申请专利范围第29项之方法,其中使用一查询表以建立该极大允许速率,以使电动交通工具电能消耗与各个速率下每距离单位相关连。33.如申请专利范围第29项之方法,其中使用一公式以建立该极大可允许速率,以使电动交通工具电能消耗与各个速率下每距离单位相关连。34.一种电脑可读取记录媒体,记录有一电脑程式,该电脑程式被执行以使一电脑调节以电动马达和马达为动力的电动交通工具之能量,该电脑程式包含指令以:接收指示储存于该电池之可用能量的数量和该电动交通工具之想要的行进距离之资讯;自该资讯产生一想要速率数値;以及使用该想要速率数値以控制该马达的速率,以便确保该可用能量足够行进该想要的行进距离。图式简单说明:图1是具有根据本发明设计具有速率调节装置的机车的侧视图;图2是根据本发明之电动交通工具,例如图1的机车之速率调节系统各元件的方块图;图3A是图2的速率调节系统的指令模组流程图;图3B是图2的速率调节系统的指令模组另一实施例的流程图;图4的图形显示安全机车速率与一刹车距离间之关系示意图,该距离是从机车至其路径中障碍物的远近;图5A的图形显示由实验导出之摩擦能量损失与图1交通工具行驶距离之关系示意图;图5B的图形显示图1之机车在不同速率下加速及减速所消耗的能量示意图;图5C的图形显示不同期望行驶距离下极大速率与剩余电能间的关系示意图;图6是根据本发明配置成向电池系统充电之车轮支架的侧视图;及图7是图6根据本发明配置成向电池系统充电之车轮支架的剖视图。
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