KR102666076B1 - 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치 - Google Patents

이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102666076B1
KR102666076B1 KR1020210117336A KR20210117336A KR102666076B1 KR 102666076 B1 KR102666076 B1 KR 102666076B1 KR 1020210117336 A KR1020210117336 A KR 1020210117336A KR 20210117336 A KR20210117336 A KR 20210117336A KR 102666076 B1 KR102666076 B1 KR 102666076B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric
mobile
unit
abnormality diagnosis
abnormality
Prior art date
Application number
KR1020210117336A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230035160A (ko
Inventor
손대락
Original Assignee
손대락
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 손대락 filed Critical 손대락
Priority to KR1020210117336A priority Critical patent/KR102666076B1/ko
Publication of KR20230035160A publication Critical patent/KR20230035160A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102666076B1 publication Critical patent/KR102666076B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/305Communication interfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/35Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/22Ground or aircraft-carrier-deck installations for handling aircraft
    • B64F1/222Ground or aircraft-carrier-deck installations for handling aircraft for storing aircraft, e.g. in hangars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60Testing or inspecting aircraft components or systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/10Propulsion
    • B64U50/19Propulsion using electrically powered motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U80/00Transport or storage specially adapted for UAVs
    • B64U80/20Transport or storage specially adapted for UAVs with arrangements for servicing the UAV
    • B64U80/25Transport or storage specially adapted for UAVs with arrangements for servicing the UAV for recharging batteries; for refuelling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/08Learning methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/10Air crafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/11Passenger cars; Automobiles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/50Aeroplanes, Helicopters
    • B60Y2200/51Aeroplanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치에 관한 것으로, 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치{Station apparatus having abnormality diagnosis function for movable body}
본 발명은 드론, 전기 자동차 등과 같은 전기 이동체가 정차하는 이동체 스테이션 기술에 관련한 것으로, 특히 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치에 관한 것이다.
대한민국 등록특허 제10-1724581호(2017.04.07 공고)에서 드론의 착륙 위치를 유도함과 더불어 태양광모듈을 이용한 에너지저장시스템(ESS)에 저장된 에너지를 이용해 착륙된 드론을 무선 충전하는 에너지저장시스템(ESS)을 이용한 드론 무선 충전 및 정밀 위치 보정을 이용한 자동 착륙 유도 시스템을 제안하고 있다.
이와 같이 드론, 전기 자동차 등과 같은 전기 이동체를 정차시키고, 정차된 전기 이동체를 무선 충전시키는 장치를 이동체 스테이션 장치라 한다. 드론, 전기 자동차 등과 같은 전기 이동체는 다수의 전기 모터 구동에 의해 운행되며, 전기 모터에 이상이 발생하면 사고가 발생할 가능성이 크다.
이러한 이유로 인해 드론, 전기 자동차 등과 같은 전기 이동체의 이상을 진단하여 사고를 미연에 방지할 수 있는 기술에 대한 필요성이 요구되고 있다. 따라서, 본 발명자는 드론, 전기 자동차 등과 같은 전기 이동체가 정차하는 이동체 스테이션 장치를 이용해 이동체의 이상을 진단하는 기술에 대한 연구를 하였다.
대한민국 등록특허 제10-1724581호(2017.04.07 공고)
본 발명은 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있는 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치가 다수의 전기 모터에 의해 이동되는 전기 이동체를 스테이션(Station)에 정차하도록 유도하는 이동체 정차 유도 신호를 발생시키는 이동체 정차 유도부와; 이동체 정차 유도부에 의해 발생되는 이동체 정차 유도 신호를 전기 이동체로 무선 송신하는 무선 통신부와; 스테이션에 정차된 전기 이동체의 전원 배터리를 충전시키는 이동체 전원 충전부와; 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단하는 이동체 이상 진단부와; 이동체 정차 유도부와, 무선 통신부와, 이동체 전원 충전부 및 이동체 이상 진단부 동작 제어를 포함하는 장치 전반을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치가 전기 이동체 식별정보와, 전기 이동체 진단 일시 및 전기 이동체 이상 진단 결과 데이터를 포함하는 전기 이동체 이상 진단 이력을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치가 이동체 이상 진단부에 의해 전기 이동체의 이상 진단시, 전기 이동체의 이상을 경고하는 이동체 이상 경고부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이동체 이상 진단부가 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각에 근접 배치되어, 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 각각 측정하는 다수의 자기 센서와; 다수의 자기 센서들 각각에 의해 측정되는 교류 자기장 신호들의 특성을 분석하여 전기 모터들 각각의 이상 여부를 감지하는 모터 이상 감지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 모터 이상 감지부가 다수의 자기 센서들 각각에 의해 측정되는 시간 영역(Time Domain)의 교류 자기장 신호들에 포함되는 잡음 성분 신호들을 제거하는 잡음 신호 제거부와; 잡음 신호 제거부에 의해 잡음 성분 신호들이 제거된 시간 영역(Time Domain)의 교류 자기장 신호들을 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수 영역(Frequency Domain)의 자기장 신호 데이터들을 생성하는 푸리에 변환부와; 푸리에 변환부에 의해 생성되는 주파수 영역의 자기장 신호 데이터들을 전기 이동체의 자기장 특성 데이터와 각각 비교하여 전기 모터들 각각의 이상 여부를 판단하는 모터 이상 여부 판단부를 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치가 주파수 영역의 자기장 신호 데이터들을 딥러닝(Deep Learning)하여 전기 이동체의 자기장 특성 데이터를 학습하는 학습부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이동체 이상 진단부가 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들을 특정 시험 패턴으로 구동시키면서 특정 시험 패턴으로 구동되는 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단하도록 구현될 수 있다.
본 발명은 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있으므로, 전기 이동체의 안전성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치의 이동체 이상 진단부의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치(100)는 이동체 정차 유도부(110)와, 무선 통신부(120)와, 이동체 전원 충전부(130)와, 이동체 이상 진단부(140)와, 제어부(150)를 포함한다.
이동체 정차 유도부(110)는 다수의 전기 모터(도면 도시 생략)에 의해 이동되는 전기 이동체를 스테이션(Station)(도면 도시 생략)에 정차하도록 유도하는 이동체 정차 유도 신호를 발생시킨다.
이 때, 전기 이동체는 드론, 전기 자동차 등과 같이 다수의 전기 모터 구동에 의해 구동되는 장치를 통칭한다. 스테이션(Station)은 이동체 스테이션 장치(100)의 상부면 등에 형성되며, 전기 이동체가 설정된 위치에 정차하여 보관되는 부분이다.
한편, 이동체 정차 유도 신호는 전기 이동체를 스테이션의 설정된 위치에 정차하도록 유도하는 전자 신호로, 전기 이동체가 정차하여 보관되는 스테이션(Station) 위치 정보를 포함한다.
무선 통신부(120)는 이동체 정차 유도부(110)에 의해 발생되는 이동체 정차 유도 신호를 전기 이동체로 무선 송신한다. 예컨대, 무선 통신부(120)가 10Km 내외의 송신 거리를 가지는 LoRa(Long Range) 기반으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이동체 전원 충전부(130)는 스테이션에 정차된 전기 이동체의 전원 배터리(도면 도시 생략)를 충전시킨다. 예컨대, 이동체 전원 충전부(130)가 RF 기반 무선전력 송신 기술을 이용해 전기 이동체의 전원 배터리를 충전하도록 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이동체 이상 진단부(140)는 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단한다.
예컨대, 전기 이동체가 드론이라면, 드론이 이륙 또는 착륙할 때 드론에 장착되는 다수의 전기 모터들이 회전 구동되면서 드론의 프로펠러들이 회전한다. 이 때, 다수의 전기 모터들의 회전자에 구비되는 영구자석들이 회전하면서 교류 자기장이 발생하고, 전기 모터 외부로 누설된다.
다수의 전기 모터들은 시간이 지남에 따라 기계적인 마모가 발생하여 회전자들의 회전이 불균일해져 누설되는 교류 자기장에 편차가 발생한다. 이러한 전기 모터들의 기계적인 마모에 의한 이상을 전기 모터 외부로 누설되는 교류 자기장을 측정하여 진단할 수 있다.
이동체 이상 진단부(140)는 전기 모터들 각각에서 누설되는 교류 자기장을 검출하고, 교류 자기장 신호들의 특성을 분석하여 전기 모터들 각각의 이상 여부를 판단한다.
이동체에 탑재되는 다수의 전기 모터들은 서로간의 동작 동기화를 위해 동종 동격의 제품들이 사용되므로, 누설되는 교류 자기장 신호들의 특성이 거의 유사한 경향을 보인다.
만약, 다수의 전기 모터들 중 어느 하나의 전기 모터에 이상이 발생하면, 이상이 발생한 전기 모터의 교류 자기장 신호 특성이 다른 전기 모터들의 교류 자기장 신호 특성과 차이가 발생하게 된다. 이러한 전기 모터의 교류 자기장 신호 특성 비교를 통해 이동체 이상 진단부(140)가 전기 이동체의 이상을 진단할 수 있다.
제어부(150)는 이동체 정차 유도부(110)와, 무선 통신부(120)와, 이동체 전원 충전부(130) 및 이동체 이상 진단부(140) 동작 제어를 포함하는 장치 전반을 제어한다.
제어부(150)에 의해 이동체 정차 유도 제어, 무선 통신 제어, 이동체 전원 충전 제어, 이동체 이상 진단 제어가 이루어짐으로써, 이동체 스테이션 장치의 여러 동작들이 수행된다.
이와 같이 구현함에 의해, 본 발명은 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있으므로, 전기 이동체의 안전성을 향상할 수 있다.
도 2 는 본 발명에 따른 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치의 이동체 이상 진단부의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 2 에 도시한 바와 같이, 이동체 이상 진단부(140)가 다수의 자기 센서(141)와, 모터 이상 감지부(142)를 포함할 수 있다.
다수의 자기 센서(141)는 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각에 근접 배치되어, 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 각각 측정한다. 예컨대, 자기 센서(141)로 마그네토 메터(Magneto-meter), 플럭스 게이트(Fluxgate) 자기 센서, GMR(Giant Magneto Resistance) 센서 등을 이용할 수 있다.
만약, 전기 이동체가 4개의 프로펠러를 구비한 드론이라면, 4개의 프로펠러 각각을 회전 구동하는 4개의 전기 모터들의 하부 각각에 전기 모터들과 특정 간격을 유지하도록 4개의 자기 센서(141)가 설치되어, 4개의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 각각 측정하도록 구현될 수 있다.
모터 이상 감지부(142)는 다수의 자기 센서(141)들 각각에 의해 측정되는 교류 자기장 신호들의 특성을 분석하여 전기 모터들 각각의 이상 여부를 감지한다. 이 때, 모터 이상 감지부(142)가 잡음 신호 제거부(142a)와, 푸리에 변환부(142b)와, 모터 이상 여부 판단부(142c)를 포함할 수 있다.
잡음 신호 제거부(142a)는 다수의 자기 센서들 각각에 의해 측정되는 시간 영역(Time Domain)의 교류 자기장 신호들에 포함되는 잡음 성분 신호들을 제거한다. 잡음 신호 제거부(142a)에 의해 교류 자기장 신호 이외의 잡음 성분 신호들이 제거된다.
푸리에 변환부(142b)는 잡음 신호 제거부(142a)에 의해 잡음 성분 신호들이 제거된 시간 영역(Time Domain)의 교류 자기장 신호들을 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수 영역(Frequency Domain)의 자기장 신호 데이터들을 생성한다.
모터 이상 여부 판단부(142c)는 푸리에 변환부(142b)에 의해 생성되는 주파수 영역의 자기장 신호 데이터들을 전기 이동체의 자기장 특성 데이터와 각각 비교하여 전기 모터들 각각의 이상 여부를 판단한다.
여기서, 전기 이동체의 자기장 특성 데이터는 전기 이동체에 탑재되는 자기 모터들이 정상 상태일 때 미리 획득되어 저장된 교류 자기장 신호들의 특성을 말한다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하고, 이를 전기 이동체의 자기장 특성 데이터와 비교하여 전기 이동체의 이상을 진단할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치(100)가 메모리(160)를 더 포함할 수 있다. 메모리(160)는 전기 이동체 식별정보와, 전기 이동체 진단 일시 및 전기 이동체 이상 진단 결과 데이터를 포함하는 전기 이동체 이상 진단 이력을 저장한다.
이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치(100)는 스테이션에 정차된 전기 이동체의 주행 전 시동 상태에서 또는 시험 운행을 통해 전기 이동체의 이상 여부를 계속 진단하면서 전기 이동체 이상 진단 결과 데이터를 생성하는데, 제어부(150)는 이러한 전기 이동체 이상 진단 결과 데이터들을 메모리(160)에 전기 이동체 이상 진단 이력으로 저장하도록 제어한다.
이 때, 전기 이동체 이상 진단 이력 정보는 전기 이동체 식별정보와, 전기 이동체 진단 일시 및 전기 이동체 이상 진단 결과 데이터를 포함한다. 예컨대, 전기 이동체가 장치 고유번호 등과 같은 전기 이동체 식별정보를 저장하고, 전기 이동체 진단이 시작되면, 제어부(150가 통신부(120)를 통해 전기 이동체로 전기 이동체 식별정보를 요청하여 수신할 수 있다.
그리고, 제어부(150)가 전기 이동체로부터 수신한 전기 이동체 식별정보와, 전기 이동체 진단 일시 및 전기 이동체 이상 진단 결과 데이터를 메모리(160)에 저장되는 전기 이동체 이상 진단 이력 정보에 추가하여 관리할 수 있으므로, 전기 이동체 이상 관리를 지속적으로 수행할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치(100)가 이동체 이상 경고부(170)를 더 포함할 수 있다. 이동체 이상 경고부(170)는 이동체 이상 진단부(140)에 의해 전기 이동체의 이상 진단시, 전기 이동체의 이상을 경고한다.
예컨대, 이동체 이상 경고부(170)가 경고음 출력과 같은 청각적인 방식이나, LED 표시와 같은 시각적인 방식으로 전기 이동체의 이상을 경고하도록 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 전기 이동체의 이상 진단시, 전기 이동체의 이상을 이동체 이상 경고부(170)를 통해 경고할 수 있으므로, 전기 이동체의 이상을 전기 이동체 운전자나 관리자 등이 알 수 있어 전기 이동체 이상에 대한 조치가 취해지도록 할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치(100)가 학습부(180)를 더 포함할 수 있다. 학습부(180)는 주파수 영역의 자기장 신호 데이터들을 딥러닝(Deep Learning)하여 전기 이동체의 자기장 특성 데이터를 학습한다.
예컨대, 이동체 이상 진단부(140)에 의한 진단 결과 이동체 이상이 없다 진단된 경우, 학습부(180)가 푸리에 변환부(142b)에 의해 푸리에 변환(Fourier Transform)된 주파수 영역(Frequency Domain)의 자기장 신호 데이터를 전기 이동체의 자기장 특성 데이터로 학습하도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 전기 이동체의 이상 진단에 필요한 전기 이동체의 자기장 특성 데이터를 딥러닝 기반으로 학습하여 지속적으로 갱신할 수 있으므로, 전기 이동체의 이상 진단 정확도를 향상할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이동체 이상 진단부(140)가 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들을 특정 시험 패턴으로 구동시키면서 특정 시험 패턴으로 구동되는 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단하도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 이동체 이상 진단시 특정 시험 패턴으로 전기 이동체에 탑재되는 다수의 전기 모터들을 구동하면서 전기 이동체의 이상 여부를 진단할 수 있으므로, 좀더 정밀하고 의도된 전기 이동체의 이상 진단이 가능하다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치(100)가 이동체 이상 진단을 위한 자기 센서 외에 스테이션과 전기 이동체 간의 거리를 측정하는 레이더 센서(도면 도시 생략), 전기 모터 진동을 측정하는 음향 센서(도면 도시 생략) 등을 더 포함할 수 있다.
레이더 센서에 의해 측정되는 거리를 통해서는 스테이션과 전기 이동체 간의 거리에 따른 자기장 특성 데이터를 적용하여 보다 정밀한 전기 이동체의 이상 진단이 가능하고, 음향 센서에 의해 측정되는 진동 주파수 분석을 통해서는 전기 모터 이상을 추가적으로 진단할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있으므로, 전기 이동체의 안전성을 향상할 수 있다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 드론, 전기 자동차 등과 같은 전기 이동체의 이상 진단 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 이동체 스테이션 장치
110 : 이동체 정차 유도부
120 : 무선 통신부
130 : 이동체 전원 충전부
140 : 이동체 이상 진단부
141 : 자기 센서
142 : 모터 이상 감지부
142a : 잡음 신호 제거부
142b : 푸리에 변환부
142c : 모터 이상 여부 판단부
150 : 제어부
160 : 메모리
170 : 이동체 이상 경고부
180 : 학습부

Claims (7)

  1. 다수의 전기 모터에 의해 이동되는 전기 이동체를 스테이션(Station)에 정차하도록 유도하는 이동체 정차 유도 신호를 발생시키는 이동체 정차 유도부와;
    이동체 정차 유도부에 의해 발생되는 이동체 정차 유도 신호를 전기 이동체로 무선 송신하는 무선 통신부와;
    전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 측정하여 전기 이동체의 이상을 진단하는 이동체 이상 진단부와;
    이동체 정차 유도부와, 무선 통신부와 및 이동체 이상 진단부 동작 제어를 포함하는 장치 전반을 제어하는 제어부를;
    포함하되,
    이동체 이상 진단부가:
    전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각의 하부와 특정 간격을 유지하도록 스테이션(Station) 상부에 각각 배치되어, 스테이션에 정차된 전기 이동체의 주행 전 시동 상태에서 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들을 특정 시험 패턴으로 구동시키면서 전기 이동체에 장착되는 다수의 전기 모터들 각각으로부터 누설되는 교류 자기장을 각각 측정하는 다수의 자기 센서와;
    스테이션과 전기 이동체 간의 거리를 측정하는 레이더 센서와;
    다수의 자기 센서들 각각에 의해 측정되는 교류 자기장 신호들의 특성을 레이더 센서에 의해 측정되는 스테이션과 전기 이동체 간의 거리에 따라 분석하여 전기 모터들 각각의 이상 여부를 전기 이동체가 주행할 때 마다 감지하는 모터 이상 감지부를;
    포함하는 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치가:
    전기 이동체 식별정보와, 전기 이동체 진단 일시 및 전기 이동체 이상 진단 결과 데이터를 포함하는 전기 이동체 이상 진단 이력을 저장하는 메모리를;
    더 포함하는 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치가:
    이동체 이상 진단부에 의해 전기 이동체의 이상 진단시, 전기 이동체의 이상을 경고하는 이동체 이상 경고부를;
    더 포함하는 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    모터 이상 감지부가:
    다수의 자기 센서들 각각에 의해 측정되는 시간 영역(Time Domain)의 교류 자기장 신호들에 포함되는 잡음 성분 신호들을 제거하는 잡음 신호 제거부와;
    잡음 신호 제거부에 의해 잡음 성분 신호들이 제거된 시간 영역(Time Domain)의 교류 자기장 신호들을 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수 영역(Frequency Domain)의 자기장 신호 데이터들을 생성하는 푸리에 변환부와;
    푸리에 변환부에 의해 생성되는 주파수 영역의 자기장 신호 데이터들을 전기 이동체의 자기장 특성 데이터와 각각 비교하여 전기 모터들 각각의 이상 여부를 판단하는 모터 이상 여부 판단부를;
    포함하는 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치가:
    주파수 영역의 자기장 신호 데이터들을 딥러닝(Deep Learning)하여 전기 이동체의 자기장 특성 데이터를 학습하는 학습부를;
    더 포함하는 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치.
  7. 삭제
KR1020210117336A 2021-09-03 2021-09-03 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치 KR102666076B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210117336A KR102666076B1 (ko) 2021-09-03 2021-09-03 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210117336A KR102666076B1 (ko) 2021-09-03 2021-09-03 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230035160A KR20230035160A (ko) 2023-03-13
KR102666076B1 true KR102666076B1 (ko) 2024-05-14

Family

ID=85513768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210117336A KR102666076B1 (ko) 2021-09-03 2021-09-03 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102666076B1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102335230B1 (ko) * 2014-10-31 2021-12-03 현대모비스 주식회사 차량용 모터 구동 제어장치 및 그 방법
KR20170040961A (ko) * 2015-10-06 2017-04-14 엘지이노텍 주식회사 무인비행체 무선충전 시스템 및 이의 구동 방법
KR101724581B1 (ko) 2016-07-28 2017-04-07 송법성 에너지저장시스템(ess)을 이용한 드론 무선 충전 및 정밀 위치 보정을 이용한 자동 착륙 유도시스템
KR101914179B1 (ko) * 2016-09-07 2018-11-01 주식회사 웨이브쓰리디 무인비행체의 충전위치 탐지 장치
US10353005B2 (en) * 2017-07-13 2019-07-16 Itt Manufacturing Enterprises Llc Technique for self learning motor load profile
KR102073406B1 (ko) * 2017-10-30 2020-02-05 동국대학교 산학협력단 전기 아크 출현 위치를 검출하는 방법 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230035160A (ko) 2023-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102463903B (zh) 用于监测车辆推进系统电池的方法和装置
CN107491073A (zh) 无人驾驶车辆的数据训练方法和装置
US20160161304A1 (en) Fault diagnosis method for resolver
KR102062855B1 (ko) 무인 비행체용 이상상태 감지 장치
CN103808964B (zh) 车辆的轮速传感器的故障诊断方法、相应的控制器及车辆
CN104620530A (zh) 用于执行车辆的安全功能的方法和执行该方法的系统
CN105008150B (zh) 用于关联具有轮胎压力监测系统的车辆上的多个轮胎位置的方法
JP4377335B2 (ja) アンテナ接続の診断方法
JP2015530065A (ja) 電気機械を備えたモーター装置のエラー発生を識別するための方法およびモーター制御機器
CN106461507B (zh) 车辆测试装置、车辆测试方法
US10261130B2 (en) Method for measuring the ageing of permanent magnets of a synchronous machine fitted with an angular position sensor
CN106209410A (zh) 使用网关修复通信中断的方法和系统
KR102666076B1 (ko) 이상 진단 기능을 구비한 이동체 스테이션 장치
KR20220147918A (ko) 크랙 센서 장치 및 이의 제어방법
JP2007040705A (ja) 車両用タイヤ、タイヤ摩耗検出システム及びタイヤ摩耗検出方法
US9835671B2 (en) Method of detecting wiring mismatch of resolver
JP6244373B2 (ja) 車両の制動設備を制御する制御機器、回転数センサ装置、制動設備、これらを備えた車両、及びこれらを用いて実行可能な回転数検出方法
CN105487465A (zh) 基于加速度计的大型光电望远镜辅助安全保护系统
KR102642535B1 (ko) 전기 이동체의 이상 진단 장치
US8983788B2 (en) System and method of measuring a sensor offset
US10495684B2 (en) Method and circuit for detecting an open resolver exciter line
CN104636100A (zh) 用于机动车的显示装置和用于机动车显示装置的检测方法
CN110446908A (zh) 用于检测车辆的车辆部分的振动的方法、控制器和系统
KR20190117516A (ko) 자동차 내에서 액추에이터의 위치를 결정하기 위한 센서 어레인지먼트 및 센서 어레인지먼트를 작동시키기 위한 방법
US11354945B2 (en) Diagnostic method, diagnostic system and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant