KR102393515B1 - BLDC Motor Cruise Control Module Of Personal Mobility - Google Patents

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Abstract

개시되는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 배터리와 BLDC모터 및 상기 BLDC모터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 가지고 크루즈 기능을 구비하지 않는 개인 이동수단에 장착되어, 상기 BLDC모터의 회전수를 제어하는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에 있어서, 상기 컨트롤러와 상기 BLDC모터 사이를 연결하는 스로틀 신호선 및 브레이크 신호선을 단선하여 연결할 수 있는 소켓부; 상기 스로틀 신호선을 통하여 상기 컨트롤러로부터 상기 BLDC모터로 전송되는 스로틀 신호를 입력받아 미리 정해진 양자화 기준에 따라 복수의 스로틀 레벨로 양자화(Quantization)한 양자화 스로틀 신호를 생성하는 양자화부; 상기 개인 이동수단의 사용자로부터 크루즈 신호를 입력받는 제1 입력부; 및 상기 양자화 스로틀 신호 및 상기 크루즈 신호에 따라 상기 복수의 스로틀 레벨중 선택된 작동 레벨로 상기 BLDC모터의 회전수를 일정하게 제어하는 변속부;를 포함한다.The disclosed BLDC motor cruise control module of the personal transportation means has a battery, a BLDC motor, and a controller for controlling the operation of the BLDC motor, and is mounted on a personal transportation means that does not have a cruise function, and controls the rotation speed of the BLDC motor In the BLDC motor cruise control module of a personal transportation means, comprising: a socket unit capable of disconnecting and connecting a throttle signal line and a brake signal line connecting the controller and the BLDC motor; a quantization unit that receives the throttle signal transmitted from the controller to the BLDC motor through the throttle signal line and generates a quantized throttle signal that is quantized to a plurality of throttle levels according to a predetermined quantization standard; a first input unit for receiving a cruise signal from a user of the personal transportation means; and a transmission unit configured to constantly control the rotation speed of the BLDC motor to an operating level selected from among the plurality of throttle levels according to the quantized throttle signal and the cruise signal.

Description

개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈{BLDC Motor Cruise Control Module Of Personal Mobility}BLDC Motor Cruise Control Module Of Personal Mobility

본 발명(Disclosure)은, 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에 관한 것으로서, 구체적으로 크루즈 기능을 구비하지 않은 전동 개인 이동수단에, 다양한 사용자 환경에 적합한 크루즈 성능을 선택적으로 사용할 수 있으며, 전력 사용 효율을 극대화 할 수 있는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에 관한 것이다.The present invention (Disclosure) relates to a BLDC motor cruise control module of a personal transportation means, and specifically, in an electric personal transportation means that does not have a cruise function, cruise performance suitable for various user environments can be selectively used, and electric power is used It relates to a BLDC motor cruise control module for personal transportation that can maximize efficiency.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, background information related to the present invention is provided, which does not necessarily mean known art (This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).

자전거나 킥보드는 근거리를 짧은 시간에 이동하는 개인 이동수단(personal mobility)의 대표적인 것으로서, 최근 그 사용자가 늘어나고 있는 추세이다.A bicycle or a kickboard is a representative of personal mobility that moves a short distance in a short time, and the number of users thereof is increasing recently.

특히, 친환경적 이동수단 즉, 하이브리드 자동차나 전기자동차의 개발이 활성화됨으로써, 관련 기반 기술의 발전 속도가 가속화되고 있다. In particular, as the development of eco-friendly means of transportation, ie, hybrid or electric vehicles, is activated, the speed of development of related base technologies is accelerating.

이러한 전기에너지를 이용한 이동수단의 개발이 활성화됨에 따라, 최근에는 전동 킥보드 및 전동 자전거와 같이, 과거 인력(人力)에 의존하던 개인 이동수단도 자체 동력을 가지는 동력 이동 수단으로 재탄생하였다. As the development of transportation means using such electric energy has been activated, recently, personal transportation means, such as electric kickboards and electric bicycles, which depended on manpower in the past, have been reborn as power transportation means having their own power.

특히 기업문화가 변하고 있으며, 심각한 교통 체증 문제와 에너지 문제 등이 일반인들도 관심을 가지는 이슈로 자리 잡았다.In particular, corporate culture is changing, and serious traffic jam problems and energy problems have become issues of interest to the general public.

이에 따라, 다양한 형태의 전기 에너지를 이용한 개인 이동수단 보급이 확대되고 있다.Accordingly, the spread of personal transportation means using various types of electric energy is expanding.

배터리의 충전용량이 크게 개선되어, 작은 크기의 킥보드에도 다양한 형태로 변형되어 장착되고 있다. As the charging capacity of the battery has been greatly improved, it is being modified and mounted in various forms even on small-sized kickboards.

왕복 5Km이내의 초근거리 운행은 물론이고, 편도 5Km 이상의 근거리 운행용 또는 레저용으로도 즐기는 사람들도 늘어나고 있다. An increasing number of people enjoy it not only for short-distance driving within 5km round-trip, but also for short-distance driving or leisure use of more than 5km one-way.

현재 보급되고 있는 전기 에너지를 이용한 개인 이동수단들은, 전기 에너지를 사용한다는 점에서 친환경, 고효율 이동 수단으로 인식되고 있다.Personal transportation means using electric energy, which are currently in use, are recognized as eco-friendly and high-efficiency transportation means in that they use electric energy.

그러나, 현재의 1인 개인 이동수단의 전기 에너지 효율은 높지 않다. However, the current electric energy efficiency of individual means of transportation is not high.

현재 판매되는 전동 킥보드의 경우, 1회 충전으로 최대 7~80Km에 달하는 제품이 출시되고 있다. In the case of electric kickboards that are currently sold, products with a maximum range of 7 to 80 km with a single charge are being released.

그러나, 이는 평지 기준으로서, 다양한 지리적 경로를 이동하기 위해 사용되는 개인 이동수단의 특성상, 상술한 연비가 그대로 구현되기 어려운 것이 현실이다.However, this is a flat ground standard, and it is difficult to realize the above-described fuel efficiency as it is due to the characteristics of personal transportation means used to move various geographical routes.

특히 1회 충전에 일반적으로 4시간 내지 6시간 이상이 소요된다는 점을 감안하면, 전기에너지를 사용한다는 점만으로 친환경, 고효율 이동 수단이라고 판단하기 어렵다. In particular, considering that a single charge generally takes 4 to 6 hours or more, it is difficult to determine that it is an eco-friendly and high-efficiency transportation means only by using electric energy.

전기에너지를 사용하는 개인 이동수단에 대해서도, 다양한 방법으로 사용에너지의 효율을 개선하면서도, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 제어 방법이 필요하다. A control method capable of improving the user's convenience while improving the efficiency of energy used in various ways is also needed for personal transportation means using electric energy.

1. 한국등록특허공보 제10-1939093호1. Korean Patent Publication No. 10-1939093

본 발명(Disclosure)은, 크루즈 기능을 가지지 않는 개인 이동수단에 추가로 장착함으로써, 다양한 크루즈 기능을 사용할 수 있는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈의 제공을 일 목적으로 한다.An object of the present invention (Disclosure) is to provide a BLDC motor cruise control module of a personal transportation means that can use various cruise functions by additionally mounting it on a personal transportation means that does not have a cruise function.

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).Herein, a general summary of the present invention is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present invention (This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 배터리와 BLDC모터 및 상기 BLDC모터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 가지고 크루즈 기능을 구비하지 않는 개인 이동수단에 장착되어, 상기 BLDC모터의 회전수를 제어하는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에 있어서, 상기 컨트롤러와 상기 BLDC모터 사이를 연결하는 스로틀 신호선 및 브레이크 신호선을 단선하여 연결할 수 있는 소켓부; 상기 스로틀 신호선을 통하여 상기 컨트롤러로부터 상기 BLDC모터로 전송되는 스로틀 신호를 입력받아 미리 정해진 양자화 기준에 따라 복수의 스로틀 레벨로 양자화(Quantization)한 양자화 스로틀 신호를 생성하는 양자화부; 상기 개인 이동수단의 사용자로부터 크루즈 신호를 입력받는 제1 입력부; 및 상기 양자화 스로틀 신호 및 상기 크루즈 신호에 따라 상기 복수의 스로틀 레벨중 선택된 작동 레벨로 상기 BLDC모터의 회전수를 일정하게 제어하는 변속부;를 포함한다.In order to solve the above problems, the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to any one aspect of the various aspects describing the present invention is a battery, a BLDC motor, and a controller for controlling the operation of the BLDC motor In the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means mounted on the personal transportation means without a cruise function and controlling the rotation speed of the BLDC motor, a socket unit that can be connected by disconnecting the signal line; a quantization unit that receives the throttle signal transmitted from the controller to the BLDC motor through the throttle signal line and generates a quantized throttle signal that is quantized to a plurality of throttle levels according to a predetermined quantization standard; a first input unit for receiving a cruise signal from a user of the personal transportation means; and a transmission unit configured to constantly control the rotation speed of the BLDC motor to an operating level selected from among the plurality of throttle levels according to the quantized throttle signal and the cruise signal.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 상기 배터리에 충전된 전력 잔량을 측정하는 충전 측정부; 상기 사용자로부터 상기 개인 이동수단으로 이동하는 경로의 출발시점과 종료시점 및 최적 이동 신호를 입력받는 제2 입력부; 상기 출발시점과 상기 종료시점 사이에 상기 개인 이동수단의 이동거리 및 상기 이동거리에 따라 상기 개인 이동수단의 수평(horizontal)에 대한 기울기 각도 측정하고, 상기 이동거리에 따라 상기 기울기 각도를 매칭한 경로정보를 생성하여 저장하는 경로정보 생성부; 및 상기 사용자가 상기 최적 이동 신호를 입력하면, 상기 경로정보 및 상기 전력 잔량을 포함하는 주행정보를 기반으로 하여, 상기 경로를 완주한 후 상기 배터리가 미리 정해진 최소전압 이하로 방전되지 않는 상기 복수의 스로틀 레벨중 최대값을 상기 작동 레벨 선택하는 최적 제어부;를 더 포함할 수 있다.A BLDC motor cruise control module of a personal transportation means according to an aspect of the present invention comprises: a charge measuring unit for measuring the remaining amount of power charged in the battery; a second input unit for receiving a starting point and an ending point and an optimal movement signal of a path moving from the user to the personal transportation means; A path in which the inclination angle with respect to the horizontal of the personal moving means is measured according to the moving distance and the moving distance of the personal moving means between the starting time and the ending time, and the inclination angle is matched according to the moving distance a route information generation unit for generating and storing information; and when the user inputs the optimal movement signal, based on the driving information including the route information and the remaining power, the battery is not discharged below a predetermined minimum voltage after completing the route. It may further include; an optimum control unit for selecting a maximum value of the throttle level as the operation level.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서 상기 경로정보 생성부는, 사용자가 상기 개인 이동수단에 안착하는 안착부의 상측에 거치되어 상기 사용자의 몸무게를 측정하는 하중 측정유닛;을 더 포함하고, 상기 주행정보는 상기 몸무게를 더 포함할 수 있다.In the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to an aspect of the present invention, the route information generating unit is mounted on the upper side of the seating part where the user is seated on the personal transportation means to measure the weight of the user. The unit may further include, and the driving information may further include the weight.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서 경로정보 생성부는, 가속도 센서 및 자이로 센서를 이용하여 상기 기울기 각도를 측정하는 자세 측정유닛;을 포함할 수 있다.The route information generating unit in the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to an aspect of the present invention may include a posture measuring unit measuring the inclination angle using an acceleration sensor and a gyro sensor.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서 상기 경로정보 생성부는, 상기 BLDC 모터의 회전수를 이용하여 상기 이동거리를 측정하는 이동거리 측정유닛;을 가질 수 있다.In the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to an aspect of the present invention, the route information generating unit may include a movement distance measuring unit for measuring the movement distance by using the number of rotations of the BLDC motor. .

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 상기 기울기 각도에 의해 상기 개인 이동수단이 앞으로 기울어진 것으로 판단되면 상기 BLDC모터의 회전 에너지를 회생제동 에너지로 변환하여 상기 배터리를 충전하는 회생제동 충전부;를 더 포함할 수 있다.The BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to an aspect of the present invention converts the rotational energy of the BLDC motor into regenerative braking energy when it is determined that the personal transportation means is tilted forward by the inclination angle. It may further include a regenerative braking charging unit for charging the battery.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서 상기 충전부는, 상기 경로정보를 기반으로하여 충전예측값을 산출하는 충전예측 유닛;을 더 포함하고, 상기 주행정보는 상기 충전예측값을 더 포함할 수 있다. In the BLDC motor cruise control module for personal transportation according to an aspect of the present invention, the charging unit further includes a charging prediction unit for calculating a charging prediction value based on the route information, wherein the driving information is It may further include a charging prediction value.

본 발명에 따르면, 복수의 스로틀 레벨로 설정하여 특정한 스로틀 레벨을 작동 레벨로 설정하여 크루즈 기능을 이용함으로써, 다양한 운행 환경에 맞는 크루즈 성능을 이용할 수 있다. According to the present invention, by setting a plurality of throttle levels and setting a specific throttle level as an operating level to use the cruise function, cruise performance suitable for various operating environments can be used.

본 발명에 따르면, 최적 제어부를 이용함으로써, 에너지 효율을 극대화 할 수 있다.According to the present invention, energy efficiency can be maximized by using the optimal control unit.

도 1은 본 발명에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈의 제1 실시형태를 보인 도면.
도 2는 복수의 스로틀 레벨을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈의 제2 실시형태를 보인 도면.1 is a view showing a first embodiment of a BLDC motor cruise control module of a personal transportation means according to the present invention.
Fig. 2 is a diagram for explaining a plurality of throttle levels;
3 is a view showing a second embodiment of the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment in which the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present invention is implemented will be described in detail with reference to the drawings.

다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다. However, it cannot be said that the intrinsic technical idea of the present invention is limited by the embodiments described below, and the following by those skilled in the art based on the intrinsic technical idea of the present invention It is revealed that the range that can be easily suggested as a method of substitution or modification of the embodiments described in is included.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.In addition, since the terms used below are selected for convenience of description, in grasping the intrinsic technical idea of the present invention, they are not limited to the dictionary meaning and are appropriately interpreted as meanings consistent with the technical spirit of the present invention. it should be

도 1은 본 발명에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈의 제1 실시형태를 보인 도면이다. 1 is a view showing a first embodiment of a BLDC motor cruise control module of a personal transportation means according to the present invention.

도 2는 복수의 스로틀 레벨을 설명하는 도면이다.2 is a diagram for explaining a plurality of throttle levels.

도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 배터리(14)와 BLDC모터(13) 및 BLDC모터(13)의 작동을 제어하는 컨트롤러(12)를 가지면서, 크루즈 기능을 가지지 않는 개인 이동수단에 추가로 장착하여 크루즈 기능을 사용할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment includes a battery 14 and a controller 12 for controlling the operation of the BLDC motor 13 and the BLDC motor 13 . , it is possible to use the cruise function by additionally attaching it to a personal transportation means that does not have a cruise function.

본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 소켓부(110), 양자화부(120) 제1 입력부(130) 및 변속부(140)를 포함한다. The BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment includes a socket unit 110 , a quantization unit 120 , a first input unit 130 , and a transmission unit 140 .

소켓부(110)는, 컨트롤러(12)와 BLDC모터(13) 사이를 연결하는 스로틀 신호선(17) 및 브레이크 신호선(16)을 단선하여 연결할 수 있다. The socket unit 110 may be connected by disconnecting the throttle signal line 17 and the brake signal line 16 connecting the controller 12 and the BLDC motor 13 .

양자화부(120)는, 상술한 소켓부(110)에 연결된 스로틀 신호선 및 브레이크 신호선과 데이터 연결된다. 이에 따라 스로틀 신호선(17)을 통하여 컨트롤러(12)로부터 BLDC모터(13)로 전송되는 스로틀 신호를 입력받아 미리 정해진 양자화 기준에 따라 복수의 스로틀 레벨로 양자화(Quantization)한 양자화 스로틀 신호를 생성한다. The quantization unit 120 is data-connected to the throttle signal line and the break signal line connected to the socket unit 110 described above. Accordingly, it receives the throttle signal transmitted from the controller 12 to the BLDC motor 13 through the throttle signal line 17 and generates a quantized throttle signal that is quantized to a plurality of throttle levels according to a predetermined quantization standard.

도 2를 참조하면 스로틀 레벨은, 정량적으로 서로 분리된다. 즉 입력되는 스로틀 신호의 특정 영역에 동일한 스로틀 레벨 값을 가진다.Referring to FIG. 2 , the throttle levels are quantitatively separated from each other. That is, it has the same throttle level value in a specific region of the input throttle signal.

스로틀 신호는, 사용자가 작동하는 스로틀 입력수단을 이용하여 컨트롤러(12)에 입력할 수 있다. The throttle signal may be input to the controller 12 using a throttle input means operated by a user.

제1 입력부(130)는, 개인 이동수단의 사용자로부터 크루즈 신호를 입력받는다. The first input unit 130 receives the cruise signal from the user of the personal transportation means.

크루즈 신호는, 사용자가 개인 이동수단을 크루즈 기능으로 운행하고자 할 때, 크루즈 기능 개시를 후술하는 변속부(140)에 알림하는 신호이다.The cruise signal is a signal for notifying the transmission unit 140, which will be described later, of starting the cruise function when the user intends to operate the personal transportation means with the cruise function.

변속부(140)는, 양자화 스로틀 신호 및 크루즈 신호에 따라 복수의 스로틀 레벨중 선택된 작동 레벨로 BLDC모터의 회전수를 일정하게 제어한다.The shift unit 140 constantly controls the rotation speed of the BLDC motor to an operation level selected from among a plurality of throttle levels according to the quantized throttle signal and the cruise signal.

이에 따라, 본 발명에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 복수의 스로틀 레벨에 해당하는 복수의 회전수중 어느 하나로 BLDC모터의 회전수를 일정하게 제어할 수 있다.Accordingly, the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present invention can constantly control the rotation speed of the BLDC motor at any one of a plurality of rotation speeds corresponding to a plurality of throttle levels.

또한 본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서는, 제1 입력부(130)를 통하여 사용자가 상술한 복수의 스로틀 레벨 중 어느 하나를 작동 레벨로 선택할 수 있다.In addition, in the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment, the user may select any one of the above-described plurality of throttle levels as the operating level through the first input unit 130 .

크루즈(Cruise) 기능이란, 이미 알려진 바와 같이, 항공기나 기타 비행체의 비행 상태 중에 하나로서, 연속적인 정상 비행 또는 이동 상태를 말한다. As is already known, the cruise function is one of the flight states of an aircraft or other air vehicle, and refers to a continuous normal flight or movement state.

이때, 크루즈 속도 즉 순항속도는, 경제성과 소요시간의 균형, 즉 연료 소비 와 이동체의 이동시간 및 이동체의 이동거리간의 효율을 고려해 정해진다. At this time, the cruise speed, that is, the cruise speed, is determined in consideration of the balance between economy and the required time, that is, fuel consumption, and the efficiency between the moving time of the moving object and the moving distance of the moving object.

빠른 속도로 이동하기 위해서는, 많은 연료소모가 필수적이며, 이동거리도 짧아진다. 반면에 느린 속도로 이동하면, 연료소모를 줄일 수 있으나, 이동거리가 길어질 수 있다.In order to move at a high speed, a lot of fuel consumption is essential, and the moving distance is also shortened. On the other hand, moving at a slow speed may reduce fuel consumption, but may increase the moving distance.

최근에 판매되고 있는 개인 이동수단의 동력원인 전기에너지는, 탑재된 배터리에 저장되어 사용된다. 배터리에 저장된 전기에너지는 방전과 충전을 반복한다.Electric energy, which is a power source of personal transportation means sold recently, is stored and used in a mounted battery. The electrical energy stored in the battery is repeatedly discharged and charged.

개인 이동수단을 이용하는 사용자의 체중과 이동거리뿐만 아니라, 이동 경로상의 지형에 따라 배터리 소모량이 달라진다. Battery consumption varies depending on the user's weight and distance traveled, as well as the terrain on the moving path.

그러나 충전에는 수 시간의 충전시간이 필요하다. 따라서, 이동이 크루즈 기능을 사용할 때는, 적절한 속도로 이동하여 도착지에 도착할 때까지, 배터리가 완전 방전되지 않거나, 또는 배터리의 손상전압 이하로 방전되지 않도록 해야 한다. However, charging requires several hours of charging time. Therefore, when traveling uses the cruise function, it is necessary to ensure that the battery is not completely discharged or discharged below the damage voltage of the battery until it arrives at the destination by moving at an appropriate speed.

본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 사용자가 크루즈 기능을 사용할 때, 다양한 스로틀 레벨중 어느 하나를 선택하게 함으로써, 개인 이동수단이 사용되는 사용 환경에 적합한 크루즈 속도를 선택할 수 있다.The BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment allows the user to select any one of various throttle levels when using the cruise function, so that a cruise speed suitable for the environment in which the personal transportation means is used can be selected. there is.

도 3은 본 발명에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈의 제2 실시형태를 보인 도면이다.3 is a view showing a second embodiment of the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 충전 측정부(150), 제2 입력부(160), 경로정보 생성부(170) 및 최적 제어부(180)를 더 포함한다. Referring to FIG. 3 , the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment includes a charge measurement unit 150 , a second input unit 160 , a route information generation unit 170 , and an optimal control unit 180 . include more

충전 측정부(150)는, 배터리에 충전된 전력 잔량을 측정한다. The charge measurement unit 150 measures the remaining amount of power charged in the battery.

제2 입력부(160)는, 사용자로부터 개인 이동수단으로 이동하는 경로의 출발시점과 종료시점 및 최적 이동 신호를 입력 받는다.The second input unit 160 receives, from the user, a start time and an end time of a path moving to the personal transportation means, and an optimal movement signal.

경로정보 생성부(170)는, 출발시점과 종료시점 사이에 개인 이동수단의 이동거리 및 이동거리에 따라 개인 이동수단의 수평(horizontal)에 대한 기울기 각도를 측정하고, 이동거리에 따라 기울기 각도를 매칭한 경로정보를 생성하여 저장한다.The route information generating unit 170 measures the horizontal inclination angle of the personal moving means according to the moving distance and the moving distance of the personal moving means between the starting point and the ending time, and the inclination angle according to the moving distance. The matched route information is created and saved.

최적 제어부(180)는, 사용자가 최적 이동 신호를 입력하면, 경로정보 및 전력 잔량을 포함하는 주행정보를 기반으로 하여, 경로를 완주한 후 배터리가 미리 정해진 최소전압 이하로 방전되지 않는 복수의 스로틀 레벨중 최대값을 작동 레벨 선택한다. When the user inputs an optimal movement signal, the optimal control unit 180 includes a plurality of throttles in which the battery is not discharged below a predetermined minimum voltage after completing the route based on the driving information including the route information and the remaining power. The maximum value among the levels is selected as the operating level.

상술한 기울기 각도는, 개인 이동수단의 등판각도에 해당한다. The above-described inclination angle corresponds to the climbing angle of the individual moving means.

이동거리와 기울기 각도를 매칭하여 저장한 경로정보는, 경로상의 특정 위치에서 개인 이동수단이 어떤 각도로 기울어져 경로를 이동해야 하는지에 대한 정보를 포함한다. The path information stored by matching the moving distance and the inclination angle includes information about at what angle the personal moving means should move the path at a specific location on the path.

즉, 본 실시형태에 따른 경로정보는, 개인 이동수단이 이동하는 경로상의 지형정보를 포함한다.That is, the route information according to the present embodiment includes topographic information on the route on which the individual moving means moves.

일반적으로 GPS와 같은 위성항법시스템을 이용한 위치추적 방법을 이용하면, 지표면상의 정확한 위치 추적이 가능하다. 그러나, 고도정보는 많은 오차를 가진다. In general, if a location tracking method using a satellite navigation system such as GPS is used, accurate location tracking on the earth's surface is possible. However, altitude information has many errors.

GPS는 지오이드를 이용하여 해발고도를 산출한다.GPS uses geoids to calculate elevation above sea level.

지오이드(geoid)는 지구의 평균 해수면과 거의 일치하는 특별한 지오퍼텐셜면을 말한다.A geoid is a special geopotential plane that approximately coincides with the Earth's average sea level.

따라서 GPS를 이용한 특정 지점의 고도는 실제 고도와 오차를 가진다.Therefore, the altitude of a specific point using GPS has an error with the actual altitude.

개인 이동수단을 이용한 이동은 대체로 약 10Km 이내 혹은 5Km 이내이다. Movement using personal means of transportation is usually within about 10Km or within 5Km.

특히 개인 이동수단을 이용하여 이동하는 사용자들은, 대로변의 인도나 자전거도로는 물론이고, 좁은 골목길 또는 얕은 언덕길등, 이동 가능한 모든 경로를 이용한다. 따라서, 이동경로상에 인공적인 구조물이나 토목 시설물 또는 지도에 표시되지 않는 다양한 자연지형등으로 인해서, GPS를 이용한 경로상 지형이 실제 지형과 다를 수 있다. In particular, users who move by using personal means of transportation use all possible paths, such as narrow alleyways or shallow hills, as well as sidewalks and bicycle paths along roadsides. Therefore, due to artificial structures or civil facilities on the moving path, or various natural topography not displayed on the map, the topography on the path using the GPS may be different from the actual topography.

본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 실제 경로를 이동하는 개인 이동수단의 자세를 측정하여 경로상 지형정보를 경로정보로 저장한다. The BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment measures the posture of the personal transportation means moving the actual route and stores the topographical information on the route as route information.

따라서, 실제 개인 이동수단의 등판각도를 정확히 포함하고 있다 Therefore, it accurately includes the climbing angle of the actual personal transportation means.

또한 최적 제어부(180)는 이러한 경로정보를 이용함으로써, 해당 경로를 완주하는데 필요한 전력을 산출할 수 있다. 이를 충전 측정부(150)를 통하여 측정된 전력 잔량과 비교함으로써, 배터리가 미리 정해진 최소전압 이하로 방전되지 않도록 하면서 해당 경로를 완주할 수 있는 작동 레벨을 선택할 수 있다.In addition, the optimal control unit 180 may calculate the power required to complete the corresponding path by using such path information. By comparing this with the remaining amount of power measured through the charge measuring unit 150 , it is possible to select an operating level capable of completing a corresponding path while preventing the battery from being discharged below a predetermined minimum voltage.

또한, 경로상에 오르막 전에 평지에서 가속하고, 오르막에서는 전기 에너지 소모를 최소화 하면서 평지에서 가속된 속력으로 오르막의 최고점에 도달할 수 있다. In addition, it is possible to accelerate on flat ground before going uphill on the route, and reach the highest point of the uphill at the accelerated speed on flat ground while minimizing electrical energy consumption on the uphill.

이는 경로상에서 이동거리 즉, 기울기 각도에 따라 작동 레벨을 달리함으로써, 경로를 이동하는데 소요되는 에너지 소모를 최소화 할 수 있다.This can minimize the energy consumption required to move the path by varying the operating level according to the moving distance, that is, the inclination angle on the path.

또한 본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서, 경로정보 생성부(170)는, 하중 측정유닛(173)을 더 포함하고, 이때, 주행정보는 사용자의 몸무게를 더 포함할 수 있다. In addition, in the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment, the route information generating unit 170 further includes a load measuring unit 173, and in this case, the driving information may further include the user's weight. there is.

하중 측정유닛(173)은, 사용자 개인 이동수단에 안착할 수 있도록 형성된 안착부의 상측에 거치되고, 사용자의 몸무게를 측정한다.The load measuring unit 173 is mounted on the upper side of the seating unit formed to be mounted on the user's personal transportation means, and measures the user's weight.

본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 주행정보에 사용자 즉, 개인 이동수단 탑승자의 하중을 더 포함함으로써, 작동 레벨 선택을 최적화 할 수 있다. The BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment can optimize the operation level selection by further including the load of the user, that is, the personal transportation means occupant in the driving information.

또한 본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서, 경로정보 생성부(170)는, 가속도 센서 및 자이로 센서를 이용하여 기울기 각도를 측정하는 자세 측정유닛(172)을 포함한다. In addition, in the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment, the route information generating unit 170 includes a posture measuring unit 172 that measures an inclination angle using an acceleration sensor and a gyro sensor.

상술한 가속도 센서는, 중력 가속도에 대한 개인 이동수단의 기울기 절대값을 측정할 수 있다. 그러나, 가속도 센서는, 이동체의 이동순간에 정밀도가 떨어지는 문제점을 가진다. The above-described acceleration sensor may measure the absolute value of the inclination of the personal moving means with respect to the gravitational acceleration. However, the acceleration sensor has a problem in that the accuracy is lowered at the moment of movement of the moving object.

반면에 자이로 센서는, 개인 이동수단의 기울기 상대값을 측정할 수 있다. 따라서, 이동체의 이동 상태와 무관하게 정밀한 측정이 가능한다. On the other hand, the gyro sensor may measure the relative inclination value of the personal moving means. Accordingly, precise measurement is possible regardless of the moving state of the moving object.

따라서 가속도 센서와 자이로 센서를 이용함으로써, 정확한 정밀도로 개인 이동수단의 기울기를 측정할 수 있다. Therefore, by using the acceleration sensor and the gyro sensor, it is possible to measure the inclination of the personal moving means with accurate precision.

또한 본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서, 경로정보 생성부(170)는, BLDC 모터의 회전수를 이용하여 이동거리를 측정하는 이동거리 측정유닛(171)을 가진다.In addition, in the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment, the route information generating unit 170 has a movement distance measuring unit 171 that measures the movement distance using the rotation speed of the BLDC motor.

상술한 바와 같이 GPS를 이용하는 경로 추적의 경우에는, 지오이드를 이용하기 때문에, 해발고도의 측정에 오차가 발생한다. 따라서 경사진 지형을 이동하는 경우에는 실제 이동 거리와 다를 수 있다. As described above, in the case of path tracking using GPS, since the geoid is used, an error occurs in the measurement of the elevation above sea level. Therefore, when moving on a sloped terrain, the actual moving distance may be different.

본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서, 경로정보 생성부(170)는, BLDC모터의 회전수를 이용하여 이동거리를 산출하기 때문에, 경로상 지표면과 평행한 실제 이동거리를 산출할 수 있다.In the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment, the route information generating unit 170 calculates the movement distance using the rotation speed of the BLDC motor, so that the actual movement distance parallel to the ground surface on the route is calculated. can be calculated.

또한 본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 회생제동 충전부(190)를 더 포함한다.In addition, the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment further includes a regenerative braking charging unit 190 .

회생제동 충전부는, 기울기 각도에 의해 개인 이동수단이 앞으로 기울어진 것으로 판단되면 BLDC모터의 회전 에너지를 회생제동 에너지로 변환하여 배터리를 충전한다.The regenerative braking charging unit charges the battery by converting the rotational energy of the BLDC motor into regenerative braking energy when it is determined that the personal moving means is inclined forward by the inclination angle.

일반적인 개인 이동수단은, 물리적 마찰을 이용하여 개인 이동수단의 속도를 감속한다. 따라서, 가속 에너지를 고스란히 마찰열로 방출한다.A general personal transportation means slows down the speed of the personal transportation means by using physical friction. Accordingly, the acceleration energy is directly radiated as frictional heat.

본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 개인 이동수단이 앞으로 기울어진 상태, 즉 내리막을 내려갈 경우에, BLDC모터를 발전기로 사용하여 배터리를 충전한다. The BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment charges the battery by using the BLDC motor as a generator when the personal transportation means is inclined forward, that is, going downhill.

이에 따라, 1회 충전으로 이동 가능한 최대거리가 늘어날 수 있다.Accordingly, the maximum distance that can be moved by one charge may be increased.

또한, 본 실시형태에 따른 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에서, 충전부_는, 경로정보를 기반으로 하여 충전예측값을 산출하는 충전예측 유닛_을 더포함하고, 주행정보는 충전예측값을 더 포함한다. In addition, in the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means according to the present embodiment, the charging unit _ further includes a charging prediction unit _ that calculates a charging prediction value based on the route information, and the driving information further includes a charging prediction value. do.

상술한 바와 같이 본 실시형태에 따른 개인 이동수단 BLDC모터 크루즈 제어 모듈은, 경로를 따라 형성된 지형정보를 가진다. As described above, the personal transportation means BLDC motor cruise control module according to the present embodiment has terrain information formed along the route.

따라서 경로정보를 분석하면, 소모 에너지 뿐만 아니라, 회생제생 충전부_를 이용하여 충전가능한 충전예측값을 산출할 수 있다. Therefore, by analyzing the route information, it is possible to calculate not only consumed energy, but also a predicted charging value that can be charged using the regenerative regeneration charging unit_.

충전예측값을 포함하는 주행정보, 즉 경로정보, 전력 잔량, 사용자의 몸무게 및 충전예측값을 이용하여 작동 레벨을 산출함으로써, 경로 이동 도중 배터리가 방전되거나 회생 불능 전압이하로 낮아지지 않으면서, 최대 속도로 이동할 수 있다.By calculating the operating level using the driving information including the charging prediction value, that is, the route information, the remaining amount of power, the user's weight, and the charging prediction value, the battery does not discharge during the path movement or falls below the non-regenerative voltage at the maximum speed. can move

Claims (7)

배터리와 BLDC모터 및 상기 BLDC모터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 가지고 크루즈 기능을 구비하지 않는 개인 이동수단에 장착되어, 상기 BLDC모터의 회전수를 제어하는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈에 있어서,
상기 컨트롤러와 상기 BLDC모터 사이를 연결하는 스로틀 신호선 및 브레이크 신호선을 단선하여 연결할 수 있는 소켓부;
상기 스로틀 신호선을 통하여 상기 컨트롤러로부터 상기 BLDC모터로 전송되는 스로틀 신호를 입력받아 미리 정해진 양자화 기준에 따라 복수의 스로틀 레벨로 양자화(Quantization)한 양자화 스로틀 신호를 생성하는 양자화부;
상기 개인 이동수단의 사용자로부터 크루즈 신호를 입력받는 제1 입력부; 및
상기 양자화 스로틀 신호 및 상기 크루즈 신호에 따라 상기 복수의 스로틀 레벨중 선택된 작동 레벨로 상기 BLDC모터의 회전수를 일정하게 제어하는 변속부;를 포함하고,
상기 배터리에 충전된 전력 잔량을 측정하는 충전 측정부;
상기 사용자로부터 상기 개인 이동수단으로 이동하는 경로의 출발시점과 종료시점 및 최적 이동 신호를 입력받는 제2 입력부;
상기 출발시점과 상기 종료시점 사이에 상기 개인 이동수단의 이동거리 및 상기 이동거리에 따라 상기 개인 이동수단의 수평(horizontal)에 대한 기울기 각도 측정하고, 상기 이동거리에 따라 상기 기울기 각도를 매칭한 경로정보를 생성하여 저장하는 경로정보 생성부; 및
상기 사용자가 상기 최적 이동 신호를 입력하면, 상기 경로정보 및 상기 전력 잔량을 포함하는 주행정보를 기반으로 하여, 상기 경로를 완주한 후 상기 배터리가 미리 정해진 최소전압 이하로 방전되지 않는 상기 복수의 스로틀 레벨중 최대값을 상기 작동 레벨 선택하는 최적 제어부;를 더 포함하는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈.In the BLDC motor cruise control module of the personal transportation means having a battery, a BLDC motor, and a controller for controlling the operation of the BLDC motor, mounted on a personal transportation means that does not have a cruise function, and controlling the rotation speed of the BLDC motor,
a socket unit capable of disconnecting the throttle signal line and the brake signal line connecting the controller and the BLDC motor;
a quantization unit that receives the throttle signal transmitted from the controller to the BLDC motor through the throttle signal line and generates a quantized throttle signal that is quantized to a plurality of throttle levels according to a predetermined quantization standard;
a first input unit for receiving a cruise signal from a user of the personal transportation means; and
a shift unit for constantly controlling the rotation speed of the BLDC motor to an operating level selected from among the plurality of throttle levels according to the quantized throttle signal and the cruise signal; and
a charge measurement unit for measuring the remaining amount of power charged in the battery;
a second input unit for receiving a starting point and an ending point of a path moving from the user to the personal transportation means, and an optimal movement signal;
A path in which the inclination angle with respect to the horizontal (horizontal) of the personal moving means is measured according to the moving distance and the moving distance of the personal moving means between the starting time and the ending time, and the inclination angle is matched according to the moving distance a route information generation unit for generating and storing information; and
When the user inputs the optimal movement signal, the plurality of throttles in which the battery is not discharged below a predetermined minimum voltage after completing the route based on the route information and driving information including the remaining power amount BLDC motor cruise control module for personal movement means further comprising; an optimal control unit for selecting the maximum value among the levels of the operation level. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 경로정보 생성부는,
사용자가 상기 개인 이동수단에 안착하는 안착부의 상측에 거치되어 상기 사용자의 몸무게를 측정하는 하중 측정유닛;을 더 포함하고,
상기 주행정보는 상기 몸무게를 더 포함하는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈.The method according to claim 1,
The route information generation unit,
It further includes; a load measuring unit that is mounted on the upper side of the seating part on which the user is seated on the personal transportation means to measure the weight of the user;
The driving information is a BLDC motor cruise control module of the personal transportation means further comprising the weight. 청구항 1에 있어서,
경로정보 생성부는,
가속도 센서 및 자이로 센서를 이용하여 상기 기울기 각도를 측정하는 자세 측정유닛;을 포함하는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈.The method according to claim 1,
The route information generation unit,
A BLDC motor cruise control module for personal movement including; a posture measuring unit for measuring the inclination angle using an acceleration sensor and a gyro sensor. 청구항 1에 있어서,
상기 경로정보 생성부는,
상기 BLDC 모터의 회전수를 이용하여 상기 이동거리를 측정하는 이동거리 측정유닛;을 가지는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈.The method according to claim 1,
The route information generation unit,
A BLDC motor cruise control module for personal moving means having a; a moving distance measuring unit for measuring the moving distance by using the number of revolutions of the BLDC motor. 청구항 1에 있어서,
상기 기울기 각도에 의해 상기 개인 이동수단이 앞으로 기울어진 것으로 판단되면 상기 BLDC모터의 회전 에너지를 회생제동 에너지로 변환하여 상기 배터리를 충전하는 회생제동 충전부;를 더 포함하는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈.The method according to claim 1,
When it is determined that the personal moving means is tilted forward by the inclination angle, a regenerative braking charging unit for charging the battery by converting the rotational energy of the BLDC motor into regenerative braking energy. module. 청구항 6에 있어서,
상기 충전부는,
상기 경로정보를 기반으로하여 충전예측값을 산출하는 충전예측 유닛;을 더 포함하고,
상기 주행정보는 상기 충전예측값을 더 포함하는 개인 이동수단의 BLDC모터 크루즈 제어 모듈.
7. The method of claim 6,
The charging unit,
It further includes; a charging prediction unit that calculates a charging prediction value based on the route information,
The driving information is a BLDC motor cruise control module of the personal transportation means further comprising the charging prediction value.
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