KR20190097735A - An electric vehicle model including arduino control circuitry for providing cruise driving - Google Patents

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KR20190097735A KR1020180017539A KR20180017539A KR20190097735A KR 20190097735 A KR20190097735 A KR 20190097735A KR 1020180017539 A KR1020180017539 A KR 1020180017539A KR 20180017539 A KR20180017539 A KR 20180017539A KR 20190097735 A KR20190097735 A KR 20190097735A
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Abstract

An electric vehicle model is provided. The electric vehicle model of the present disclosure comprises: an accelerator pedal for generating an acceleration signal; a constant speed control setting unit; an electric motor; and a control circuit unit generating a control signal for controlling a driving speed of the electric motor. The constant speed control setting unit of the present disclosure can be switched on by a user′s selection. The control circuit unit includes an Arduino circuit. The control circuit unit receives the acceleration signal from the accelerator pedal while the electric vehicle model is running at a predetermined speed, determines whether the constant speed control setting unit is switched on, generating a first control signal for keeping a predetermined speed irrespective of the acceleration signal if the constant speed control setting unit is determined to be switched on, and generating a second control signal for increasing the speed of the electric vehicle model according to the acceleration signal if the constant speed control setting unit is determined to be switched off.

Description

정속 제어 기능을 제공하는 아두이노 제어 회로부를 구비한 전기 차량 모형{AN ELECTRIC VEHICLE MODEL INCLUDING ARDUINO CONTROL CIRCUITRY FOR PROVIDING CRUISE DRIVING}AN ELECTRIC VEHICLE MODEL INCLUDING ARDUINO CONTROL CIRCUITRY FOR PROVIDING CRUISE DRIVING}

본 개시는, 전기 차량 모형에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 학습용 전기 차량 모형의 정속 제어를 위한 회로에 관한 것이다.The present disclosure relates to an electric vehicle model, and more particularly, to a circuit for constant speed control of a learning electric vehicle model.

근래, 환경 문제가 날로 심각해져 감에 따라, 종래와 같은 화석 연료가 아니라 전기로부터 에너지를 얻는 전기 차량에 대한 관심이 점점 더 증가하고 있다. 전기 차량은, 내연기관 엔진을 사용하지 않기 때문에 기존의 가솔린 차량에 비해 진동 및 소음이 아주 작은 장점이 있고, 무엇보다도 화석 연료의 연소로부터 파생하는 배기 가스가 전혀 없다는 점에서, 차차 기존의 가솔린 차량을 대체해 갈 것이라고 전망되고 있다. 종래에는 배터리 중량 및 충전 시간 등의 제약 사항 등으로 인해 실용화에 한계가 있었으나 점차 이러한 제약 사항들에 대한 기술적 해결책들이 대두되는 한편 공해 문제에 대한 전 세계적 공감대가 형성되어 감에 따라 전기 차량으로의 전환은 시대적 흐름이자 요청이라 할 수 있다.In recent years, as environmental problems become more and more serious, there is an increasing interest in electric vehicles that obtain energy from electricity rather than conventional fossil fuels. Since electric vehicles do not use internal combustion engines, they have very little vibration and noise compared to conventional gasoline vehicles, and above all, there is no exhaust gas derived from the combustion of fossil fuels. It is expected to replace. In the past, due to limitations such as battery weight and charging time, there were limitations in practical use, but gradually, technical solutions to these limitations emerged, and global consensus on the pollution problem was formed. Is a trend and a request of the times.

이러한 전기 차량에 대한 관심의 증대를 반영하여, 각급 학교에서도 많은 학생들이 전기 차량에 관심을 갖게 되었고, 실제로 많은 학생들이 다양한 형태의 전기 차량 모형을 스스로 제작 및 운행해보고 그 동작을 제어해 보기도 하고 있다. 학생들은, 이러한 학습용 전기 차량 모형에 의해, 상용 전기 차량에 반영된, 또는 별도의 다양한 기능들을 간단하게 구현하고 그 효과를 체험해보고자 할 것인데, 복잡한 설계 변경 없이도 이를 지원할 수 있는 방법이 필요로 된다.Reflecting this growing interest in electric vehicles, many students became interested in electric vehicles in schools, and in fact, many students made and operated various types of electric vehicle models and controlled their movements. have. Students will want to simply implement the various functions that are reflected in the commercial electric vehicle or experience the effects by using the electric vehicle model for learning, and there is a need for a method that can support them without complicated design changes.

한편, 이러한 학습용 전기 차량 모형의 경우, 운행 시, 가속 페달을 통한 정밀한 속도 제어가 잘 이루어지지 않아, 때때로 급격하게 많은 전류가 모터로 전달되어 위험한 상황이 발생하기도 하고 불필요하게 전류가 낭비되는 결과를 초래하기도 한다.On the other hand, in the case of such a learning electric vehicle model, precise speed control through the accelerator pedal is not well performed while driving, and thus a large amount of current is sometimes delivered to the motor, resulting in dangerous situations and unnecessary waste of current. It may also result.

한국 실용신안 출원 등록 제20-0189457호Korean Utility Model Application No. 20-0189457

따라서, 학습용 전기 차량 모형에 있어서 급격한 속도 변화를 방지할 수 있는 정속 제어 기능을 구현할 필요가 있다. 특히, 학습용 차량이라는 점을 감안하여 학생들이 복잡한 설계 변경 없이 간단한 방식으로 학습용 전기 차량 모형에서 정속 제어 기능을 구현해볼 수 있게 할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to implement a constant speed control function that can prevent a sudden speed change in the learning electric vehicle model. In particular, given that it is a learning vehicle, it is necessary to enable students to implement the constant speed control function in the learning electric vehicle model in a simple manner without complicated design changes.

본 개시의 일 특징에 의하면, 전기 차량 모형이 제공된다. 본 개시의 전기 차량 모형은, 가속 신호를 생성하는 가속 페달; 정속 제어 설정부; 전기 모터; 및 전기 모터의 구동 속도를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 회로부를 포함한다. 본 개시의 정속 제어 설정부는, 사용자의 선택에 의해, 스위치 온 될 수 있고, 제어 회로부는, 아두이노 회로를 포함하고, 제어 회로부는, 전기 차량 모형이 소정의 속도로 운행 중인 상태에서, 가속 페달로부터 가속 신호를 수신하고, 정속 제어 설정부가 스위치 온 되어 있는지 여부를 판정하여, 정속 제어 설정부가 스위치 온 된 것으로 판정된 경우에는 가속 신호와 무관하게 소정의 속도를 유지하도록 하는 제1 제어 신호를 생성하고, 정속 제어 설정부가 스위치 온 되지 않은 것으로 판정된 경우에는 가속 신호에 따라 전기 차량 모형의 속도를 증가시키기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 구성된다. According to one feature of the present disclosure, an electric vehicle model is provided. An electric vehicle model of the present disclosure includes an accelerator pedal for generating an acceleration signal; A constant speed control setting unit; Electric motors; And a control circuit section for generating a control signal for controlling the drive speed of the electric motor. The constant speed control setting unit of the present disclosure may be switched on by a user's selection, the control circuit unit includes an Arduino circuit, and the control circuit unit is configured to accelerate the accelerator vehicle while the electric vehicle model is running at a predetermined speed. Receives an acceleration signal from the controller, determines whether the constant speed control setting unit is switched on, and generates a first control signal for maintaining a predetermined speed regardless of the acceleration signal when it is determined that the constant speed control setting unit is switched on. And when it is determined that the constant speed control setting unit is not switched on, it is configured to generate a second control signal for increasing the speed of the electric vehicle model according to the acceleration signal.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 전기 차량 모형은, 제동 신호를 생성하는 브레이크 페달을 더 포함하고, 제어 회로부는, 전기 차량 모형이 소정의 속도로 운행 중인 상태에서, 브레이크 페달로부터 제동 신호를 수신하고, 제동 신호에 따라 전기 차량 모형의 속도를 감소시키기 위한 제3 제어 신호를 생성하고, 정속 제어 설정부를 스위치 오프 되도록 제어하는 신호를 생성하도록 더 구성될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the electric vehicle model further includes a brake pedal generating a brake signal, and the control circuit unit receives the brake signal from the brake pedal while the electric vehicle model is running at a predetermined speed. And generate a third control signal for reducing the speed of the electric vehicle model according to the braking signal, and generate a signal for controlling the constant speed control setting unit to be switched off.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 전기 차량 모형은, 배터리; 및 배터리로부터 제1 전기 신호를 수신하고, 수신된 제1 전기 신호를 전기 모터를 위한 제2 전기 신호로 변환하도록 구성된 전력 변환부를 더 포함할 수 있다. 전력 변환부는, 제어 회로부로부터 제1, 제2 또는 제3 제어 신호를 수신하고, 수신된 제1, 제2 또는 제3 제어 신호에 기초하여 제1 전기 신호를 제2 전기 신호로 변환하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, an electric vehicle model includes a battery; And a power converter configured to receive the first electrical signal from the battery and convert the received first electrical signal into a second electrical signal for the electric motor. The power converter is configured to receive a first, second or third control signal from the control circuitry and convert the first electrical signal into a second electrical signal based on the received first, second or third control signal. Can be.

본 개시에 의하면, 교육 또는 실험 등의 목적으로 사용되는 학습용 전기 차량 모형에 있어서, 간단한 방식으로 정속 제어 기능을 구현해볼 수 있다. 따라서, 학습용 전기 차량 모형의 급격한 속도 변화를 방지할 수 있다. 따라서, 교육 환경 등에서 학습용 전기 차량 모형을 보다 안전하게 이용할 수 있다.According to the present disclosure, in the learning electric vehicle model used for the purpose of education or experiment, it is possible to implement the constant speed control function in a simple manner. Therefore, it is possible to prevent a sudden speed change of the learning electric vehicle model. Therefore, the learning electric vehicle model can be used more safely in an educational environment.

도 1은, 본 개시의 일 실시예에 따른 학습용 전기 차량 모형(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는, 도 1의 아두이노 제어부(110)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 1의 아두이노 제어부(110)의 동작을 개략적으로 보여주는 동작 흐름도이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a learning electric vehicle model 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the Arduino control unit 110 of FIG. 1.
3 is a flowchart illustrating an operation of the Arduino controller 110 of FIG. 1 according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 이점들과 특징들 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 실시예들은 단지 본 개시의 개시가 완전하도록 하며 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present disclosure and a method of accomplishing the same will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and the present embodiments merely allow the disclosure of the present disclosure to be complete and have ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs. It is provided to fully inform the scope of the invention, and the present disclosure is defined only by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 개시를 한정하려는 의도에서 사용된 것이 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. 또한, 본 개시의 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐이고, 이러한 용어의 사용에 의해 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성이 배제되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 기능적 부분을 의미할 수 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the disclosure. For example, a component expressed in the singular should be understood as a concept including a plurality of components unless the context clearly indicates only the singular. In addition, in the specification of the present disclosure, the terms 'comprise' or 'having' are merely intended to designate that there exists a feature, a number, a step, an operation, a component, a part, or a combination thereof described on the specification. The use of the term does not exclude the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof. In addition, in the embodiments described herein, 'module' or 'unit' may refer to a functional part performing at least one function or operation.

덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, all terms used herein, including technical or scientific terms, unless defined otherwise, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and should be interpreted in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in the specification of the present disclosure. It doesn't work.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예를 보다 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description, when there is a risk of unnecessarily obscuring the subject matter of the present disclosure, a detailed description of well-known functions and configurations will be omitted.

도 1은, 본 개시의 일 실시예에 따른 학습용 전기 차량 모형(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바에 의하면, 학습용 전기 차량 모형(100)은, 배터리(102), 가속 페달(104), 브레이크 페달(106), 정속 제어 설정부(108), 아두이노 제어부(110), 전력 변환부(112), 전기 모터(114), 변속기(116), 및 충전부(118)를 포함한다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a learning electric vehicle model 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure. As shown, the learning electric vehicle model 100 includes a battery 102, an accelerator pedal 104, a brake pedal 106, a constant speed control setting unit 108, an Arduino control unit 110, and a power conversion unit ( 112, an electric motor 114, a transmission 116, and a charging unit 118.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 배터리(102)는, 학습용 전기 차량 모형(100)에 구동 에너지를 공급하기 위한 전기 저장소로서, 다양한 형태의 2차 전지일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 배터리(102)는, 리튬이온 2차 전지 또는 리튬 폴리머 2차전지 일 수 있으나, 본 개시가 이로써 제한되는 것은 아니다. 충전 속도, 중량, 가격, 안전성, 환경 영향 등을 고려하여 다양한 형태의 2차 전지가 배터리(102)로서 활용될 수 있음을 알아야 한다. 본 도면에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 학습용 전기 차량 모형(100)을 위한 배터리(102)는 복수의 배터리 셀들로 구성된 모듈이 복수 개 모여서 구성된 배터리 팩 형태로 장착될 수 있다. According to one embodiment of the present disclosure, the battery 102 is an electric reservoir for supplying driving energy to the learning electric vehicle model 100, and may be various types of secondary batteries. According to one embodiment of the present disclosure, the battery 102 may be a lithium ion secondary battery or a lithium polymer secondary battery, but the present disclosure is not limited thereto. It is to be understood that various types of secondary cells may be utilized as the battery 102 in consideration of charging speed, weight, price, safety, environmental impact, and the like. Although not specifically illustrated in the drawing, the battery 102 for the learning electric vehicle model 100 may be mounted in the form of a battery pack configured by a plurality of modules composed of a plurality of battery cells.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 가속 페달(104)은 학습용 전기 차량 모형(100)의 가속을 위하여 사용자에 의해 조작될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 사용자가 가속 페달(104)을 조작할 경우, 그에 따른 소정의 가속 제어 신호가 생성되어 제어 회로부로 전달될 수 있다. According to one embodiment of the present disclosure, the accelerator pedal 104 may be operated by a user to accelerate the learning electric vehicle model 100. According to an embodiment of the present disclosure, when the user operates the accelerator pedal 104, a predetermined acceleration control signal may be generated and transmitted to the control circuit unit.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 브레이크 페달(106)은 전기 차량 모형(100)의 제동 또는 감속을 위하여 사용자에 의해 조작될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 사용자가 브레이크 페달(106)을 조작할 경우, 그에 따른 소정의 제동 제어 신호가 생성되어 제어 회로부로 전달될 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the brake pedal 106 may be operated by a user for braking or decelerating the electric vehicle model 100. According to one embodiment of the present disclosure, when the user operates the brake pedal 106, a predetermined braking control signal may be generated and transmitted to the control circuit unit.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 정속 제어 설정부(108)는, 사용자에 의해 조작 가능한 스위치일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 사용자는, 해당 학습용 전기 차량(100)이 원하는 차속에 도달하였을 때, 정속 제어 설정부(108)의 스위치를 온 설정함으로써 정속 제어 기능(즉, 정속 제어 설정부(108)의 스위치를 온 시킨 시점의 당시 차속을 유지시키는 기능)을 활성화할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 사용자는, 정속 제어 설정부(108)가 스위치 온 상태에 있는 중에 정속 제어 기능을 해제하고자 할 경우 정속 제어 설정부(108)의 스위치를 오프 설정할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 정속 제어 설정부(106)는 또한 스위치 온 상태에 있는 동안, 사용자의 브레이크 조작 시 자동으로 오프 상태로 변환될 수 있으나, 본 개시가 이로써 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present disclosure, the constant speed control setting unit 108 may be a switch that can be operated by a user. According to one embodiment of the present disclosure, when the learning electric vehicle 100 reaches a desired vehicle speed, the user controls the constant speed control function (that is, the constant speed control setting unit) by turning on the switch of the constant speed control setting unit 108. The function of maintaining the vehicle speed at the time when the switch of 108 is turned on). According to one embodiment of the present disclosure, the user may turn off the switch of the constant speed control setting unit 108 when the constant speed control function is to be released while the constant speed control setting unit 108 is in a switched-on state. According to one embodiment of the present disclosure, the constant speed control setting unit 106 may also be automatically switched to the off state when the user brakes while the switch is on, but the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 아두이노 제어부(110)는, 프로그램이 가능한 아두이노 회로를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 아두이노 제어부(110)는, 각종 제어 신호, 예컨대 전술한 가속 페달(104), 브레이크 페달(106), 및 정속 제어 설정부(108) 등으로부터의 다양한 제어 신호를 수신하도록 프로그램 될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 아두이노 제어부(110)는, 정속 제어 설정부(108)의 설정 상태를 고려하여, 적절한 전력 제어 신호를 생성하도록 프로그램 될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 아두이노 제어부(110)는, 예컨대 정속 제어 설정부(108)로부터 현재 정속 제어 기능이 스위치 온 상태임을 알리는 신호를 수신한 경우, 가속 페달(104)로부터 들어오는 추가적 가속 신호를 무시한 채 현재의 속도를 유지시키는 전력 제어 신호를 생성하도록 프로그램 될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 아두이노 제어부(110)는, 예컨대 정속 제어 설정부(108)로부터 현재 정속 제어 기능이 스위치 오프 상태임을 알리는 신호를 수신한 경우, 가속 페달(104)로부터 들어오는 추가적 가속 신호가 있을 경우 그에 따라 학습용 전기 차량 모형(100)의 가속을 위한 전력 제어 신호를 생성하도록 프로그램 될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 아두이노 제어부(110)는, 브레이크 페달(106)로부터 소정의 제동 신호가 수신된 경우에는, 정속 제어 설정부(108)로부터 현재 정속 제어 기능이 스위치 온 상태임을 알리는 신호가 수신되는 경우라 하더라도, 브레이크 페달(106)로부터 들어오는 제동 신호에 따른 제동을 위한 제어 신호를 생성하도록 프로그램 될 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the Arduino control unit 110 may include a programmable Arduino circuit. According to an embodiment of the present disclosure, the Arduino control unit 110 may control various control signals, for example, various control signals from the accelerator pedal 104, the brake pedal 106, the constant speed control setting unit 108, and the like. Can be programmed to receive. According to an embodiment of the present disclosure, the Arduino control unit 110 may be programmed to generate an appropriate power control signal in consideration of the setting state of the constant speed control setting unit 108. According to an embodiment of the present disclosure, when the Arduino controller 110 receives a signal indicating that the current constant speed control function is switched on, for example, from the constant speed control setting unit 108, the Arduino controller 110 receives additional signals from the accelerator pedal 104. It can be programmed to generate a power control signal that maintains the current speed while ignoring the acceleration signal. According to one embodiment of the present disclosure, when the Arduino controller 110 receives a signal indicating that the current constant speed control function is switched off, for example, from the constant speed control setting unit 108, the Arduino controller 110 additionally receives an input from the accelerator pedal 104. If there is an acceleration signal, it may be programmed to generate a power control signal for acceleration of the learning electric vehicle model 100 accordingly. According to one embodiment of the present disclosure, when a predetermined braking signal is received from the brake pedal 106, the Arduino controller 110 indicates that the current constant speed control function is switched on from the constant speed control setting unit 108. Even if the informing signal is received, it may be programmed to generate a control signal for braking according to the braking signal coming from the brake pedal 106.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 전력 변환부(112)는, 아두이노 제어부(110)로부터 그 아두이노 제어부(110)에서 생성된 전력 제어 신호(즉, 전술한 가속 페달(104), 브레이크 페달(106), 및 정속 제어 설정부(108) 등으로부터의 다양한 제어 신호에 기초하여 생성된 제어 신호)를 수신할 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 전력 변환부(112)는, 배터리(102)로부터 수신된 소정의 직류 전압 신호를 수신할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 전력 변환부(112)는, 제어부(110)로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 내부의 스위치 소자의 온/오프를 제어(예컨대, 스위치 소자의 게이트 주파수 제어 등)하고, 그에 따라 배터리(102)로부터 수신된 소정의 직류 전압 신호를 원하는 크기의 직류/교류 전압 신호로 변환할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 전력 변환부(112)는, 본 도면에 도시되지는 않았으나, 배터리(102)로부터의 소정의 직류 전압 신호를 원하는 크기의 직류 전압 신호로 변환하기 위한 컨버터부 및/또는 그 변환된 직류 전압 신호를 소정의 교류 전압 신호로 변환하기 위한 인버터부를 포함할 수 있으며, 본 개시가 이로써 제한되지는 않는다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 전력 변환부(112)는, 본 도면에 도시되지는 않았으나, 전압의 리플을 해소하기 위한 캐패시터를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the power converter 112 may include a power control signal generated by the Arduino controller 110 from the Arduino controller 110 (that is, the accelerator pedal 104 and the brake pedal described above). And control signals generated based on various control signals from the constant speed control setting unit 108 and the like. According to the exemplary embodiment of the present disclosure, the power converter 112 may receive a predetermined DC voltage signal received from the battery 102. According to an embodiment of the present disclosure, the power converter 112 controls on / off of the internal switch element based on a control signal received from the controller 110 (eg, gate frequency control of the switch element). Accordingly, the predetermined DC voltage signal received from the battery 102 can be converted into a DC / AC voltage signal having a desired size. According to an embodiment of the present disclosure, the power converter 112 may include a converter unit for converting a predetermined DC voltage signal from the battery 102 into a DC voltage signal having a desired size, although not shown in the drawing. And / or an inverter portion for converting the converted DC voltage signal into a predetermined AC voltage signal, but the present disclosure is not limited thereto. According to one embodiment of the present disclosure, although not shown in the figure, the power converter 112 may include a capacitor for releasing the ripple of the voltage.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 전기 모터(114)는, 전력 변환부(112)로부터 소정의 전압 신호를 수신하고 수신된 신호에 따라 소정의 속도로 회전할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 전기 모터(114)는, DC 모터, AC 모터 또는 BLDC 모터일 수 있으며, 본 개시가 어느 하나의 모터 형태로 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 전기 모터는, 예컨대 최대 10,000rpm 이상의 고속 운전을 제공할 수 있어야 하고, 회전력에 대한 저속에서 고속까지 정밀 제어가 가능해야 한다. According to an embodiment of the present disclosure, the electric motor 114 may receive a predetermined voltage signal from the power converter 112 and rotate at a predetermined speed according to the received signal. According to an embodiment of the present disclosure, the electric motor 114 may be a DC motor, an AC motor, or a BLDC motor, and the present disclosure is not limited to any one motor type. According to one embodiment of the present disclosure, the electric motor, for example, must be able to provide a high speed operation of up to 10,000 rpm or more, and must be capable of precise control from low speed to high speed with respect to rotational force.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 변속기(116)는 축을 통해 전기 모터(114)에 연결되고, 전기 모터(114)로부터 생성된 회전력을 수신할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 변속기(116)는, 전기 모터(114)로부터 수신된 회전력을 양측의 휠로 전달하여 학습용 전기 차량 모형(100)이 움직일 수 있게 한다.According to one embodiment of the present disclosure, the transmission 116 is connected to the electric motor 114 via a shaft and may receive the rotational force generated from the electric motor 114. According to one embodiment of the present disclosure, the transmission 116 transmits the rotational force received from the electric motor 114 to the wheels on both sides to allow the learning electric vehicle model 100 to move.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 충전부(118)는 배터리(102)를 충전하는데 이용될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 충전부(118)는 가정용 전압을 사용하여 충전하는 완속 충전기 또는 높은 전압을 가하여 충전 시간을 줄일 수 있는 급속 충전기일 수 있으며, 충전 시간은 충전시 가하는 전압과 전류에 따라 정해질 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, the charging unit 118 may be used to charge the battery 102. According to one embodiment of the present disclosure, the charging unit 118 may be a slow charger that charges using a household voltage or a rapid charger that may reduce the charging time by applying a high voltage, and the charging time may be applied to a voltage and a current applied during charging. Can be determined accordingly.

도 2는, 도 1의 아두이노 제어부(110)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바에 의하면, 아두이노 제어부(110)는, 가속 신호 수신 모듈(202), 브레이크 신호 수신 모듈(204), 정속 제어 판정 모듈(206), 및 제어 신호 생성 모듈(208)을 포함한다. FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the Arduino control unit 110 of FIG. 1. As shown, the Arduino control unit 110 includes an acceleration signal receiving module 202, a brake signal receiving module 204, a constant speed control determining module 206, and a control signal generating module 208.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 가속 신호 수신 모듈(202)은, 도 1의 가속 페달(104)로부터 소정의 가속 제어 신호를 수신할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 가속 페달(104)로부터의 가속 신호는, 다양한 레벨의 가속 정도를 알리는 신호일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 브레이크 신호 수신 모듈(204)은, 도 1의 브레이크 페달(106)로부터 소정의 제동 제어 신호를 수신할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 정속 제어 판정 모듈(206)은, 도 1의 정속 제어 설정부(108)로부터 소정의 신호, 예컨대 정속 제어 기능의 온/오프 여부를 알리는 신호를 수신할 수 있다. According to one embodiment of the present disclosure, the acceleration signal receiving module 202 may receive a predetermined acceleration control signal from the acceleration pedal 104 of FIG. 1. According to one embodiment of the present disclosure, the acceleration signal from the accelerator pedal 104 may be a signal indicating the degree of acceleration of various levels. According to one embodiment of the present disclosure, the brake signal receiving module 204 may receive a predetermined braking control signal from the brake pedal 106 of FIG. 1. According to one embodiment of the present disclosure, the constant speed control determination module 206 may receive a predetermined signal, for example, a signal indicating whether the constant speed control function is on or off from the constant speed control setting unit 108 of FIG. 1. .

본 개시의 일 실시예에 의하면, 제어 신호 생성 모듈(208)은, 전술한 가속 신호 수신 모듈(202), 브레이크 신호 수신 모듈(204), 및 정속 제어 판정 모듈(206)에서 수신된 각 제어 신호를 수신할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 제어 신호 생성 모듈(208)은, 브레이크 신호 수신 모듈(204)로부터의 제동 제어 신호를 수신한 경우, 그에 따라 도 1의 전기 모터(114)의 회전을 적절히 줄일 수 있는 전력 제어 신호를 생성할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 의하면, 제어 신호 생성 모듈(208)은, 가속 신호 수신 모듈(202)로부터의 가속 제어 신호를 수신한 경우, 정속 제어 판정 모듈(206)에서 정속 제어 기능이 온 되어 있는 것으로 판정되었는지 여부를 확인하고, 정속 제어 기능이 온 되어 있지 않다고 판정된 경우에는, 그 수신된 가속 제어 신호에 따라 도 1의 전기 모터(114)의 회전을 적절히 늘릴 수 있는 전력 제어 신호를 생성할 수 있다. 이와 달리, 제어 신호 생성 모듈(208)은, 가속 신호 수신 모듈(202)로부터의 가속 제어 신호를 수신한 경우이고, 정속 제어 판정 모듈(206)에서 정속 제어 기능이 온 되어 있는 것으로 판정한 경우라면, 그 수신된 가속 제어 신호를 무시한 채 전기 모터(114)가 현재의 회전 속도를 유지하도록 전력 제어 신호를 생성할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the control signal generation module 208 may include each control signal received by the acceleration signal receiving module 202, the brake signal receiving module 204, and the constant speed control determination module 206 described above. Can be received. According to one embodiment of the present disclosure, when the control signal generation module 208 receives the braking control signal from the brake signal receiving module 204, the control signal generation module 208 appropriately reduces the rotation of the electric motor 114 of FIG. 1 accordingly. Can generate a power control signal. According to one embodiment of the present disclosure, when the control signal generation module 208 receives the acceleration control signal from the acceleration signal receiving module 202, the constant speed control function is turned on in the constant speed control determination module 206. If it is determined that it is determined that it is determined to be, and it is determined that the constant speed control function is not turned on, a power control signal capable of appropriately increasing the rotation of the electric motor 114 of FIG. Can be. On the contrary, if the control signal generation module 208 receives the acceleration control signal from the acceleration signal receiving module 202, and the control signal generation module 206 determines that the constant speed control function is turned on, The power control signal may be generated such that the electric motor 114 maintains the current rotational speed while ignoring the received acceleration control signal.

도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 1의 아두이노 제어부(110)의 동작을 개략적으로 보여주는 동작 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation of the Arduino controller 110 of FIG. 1 according to an embodiment of the present disclosure.

단계(302)에서, 아두이노 제어부(110)는, 먼저 제동 제어 신호가 수신되었는지 여부를 판정할 수 있다. 제동 제어 신호가 수신된 것으로 판정된 경우, 절차가 단계(304)로 진행하여, 아두이노 제어부(110)는, 수신된 제동 신호에 따른 적절한 제동을 가져올 수 있는 전력 제어 신호를 생성 및 제공할 수 있다. 아두이노 제어부(110)는 또한 단계(306)에서 정속 제어 기능을 오프 시키도록 하는 신호를 생성하여 도 1의 정속 제어 설정부(108)에 제공할 수 있다. 본 개시의 다른 실시예에 의하면, 아두이노 제어부(110)는, 단계(306)에서, 먼저 정속 제어 기능이 현재 온 상태인지 여부를 판정한 후, 정속 제어 기능이 온 상태에 있다고 판정된 경우에 해당 기능을 오프 시키도록 하는 신호를 생성하여 제공할 수 있다.In step 302, the Arduino control unit 110 may first determine whether a braking control signal has been received. If it is determined that the braking control signal has been received, the procedure proceeds to step 304 where the Arduino control unit 110 can generate and provide a power control signal that can result in proper braking according to the received braking signal. have. The Arduino controller 110 may also generate and provide a signal to the constant speed control setting unit 108 of FIG. 1 to turn off the constant speed control function in step 306. According to another embodiment of the present disclosure, the Arduino control unit 110 first determines in step 306 whether the constant speed control function is currently on and then determines that the constant speed control function is in the on state. A signal can be generated and provided to turn off the corresponding function.

단계(302)에서, 제동 제어 신호가 수신되지 않은 것으로 판정된 경우, 절차는 단계(308)로 진행하고, 아두이노 제어부(110)는, 가속 제어 신호가 수신되었는지 여부를 판정할 수 있다. 단계(308)에서 가속 제어 신호가 수신되었다고 판정된 경우, 제어부(110)는 단계(310)에서 정속 제어 기능이 온 되어 있는지 여부를 판정할 수 있다. 정속 제어 기능이 온 되어 있지 않은 것으로 판정된 경우, 절차는 단계(312)로 진행하고 제어부(110)는 가속을 위한 소정 전력 제어 신호를 생성 및 제공할 수 있다. 단계(310)에서, 정속 제어 기능이 온 되어 있는 것으로 판정된 경우, 절차는 단계(314)로 진행하고, 아두이노 제어부(110)는, 현재 속도가 유지되도록 하는 전력 제어 신호를 생성 및 제공할 수 있다. 한편, 단계(308)에서, 가속 제어 신호가 수신되지 않은 것으로 판정된 경우, 절차는 단계(314)로 진행하고, 아두이노 제어부(110)는, 현재 속도가 유지되도록 하는 전력 제어 신호를 생성 및 제공할 수 있다.If it is determined in step 302 that the braking control signal has not been received, the procedure proceeds to step 308, and the Arduino control unit 110 may determine whether the acceleration control signal has been received. If it is determined in step 308 that the acceleration control signal has been received, the controller 110 may determine whether the constant speed control function is turned on in step 310. If it is determined that the constant speed control function is not turned on, the procedure proceeds to step 312 and the controller 110 may generate and provide a predetermined power control signal for acceleration. In step 310, if it is determined that the constant speed control function is turned on, the procedure proceeds to step 314, where the Arduino control unit 110 generates and provides a power control signal for maintaining the current speed. Can be. On the other hand, if it is determined in step 308 that no acceleration control signal has been received, the procedure proceeds to step 314, where the Arduino control unit 110 generates and generates a power control signal such that the current speed is maintained. Can provide.

본 개시의 실시예에 따른 학습용 전기 차량 모형은, 예컨대 대학교에서 학생들이 동아리 등을 통해 제안된 범위의 도로에서 실제 운전을 해볼 수 있는 규의 전기 차량 모형일 수도 있지만, 본 개시가 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 다른 실시예에 의하면, 예컨대 그보다 소규모의 전기 차량 모형, 예컨대 완구 형태의 전기 차량 모형의 경우에도 적용될 수 있음을 알아야 한다.The learning electric vehicle model according to an embodiment of the present disclosure may be, for example, a model of an electric vehicle that allows students to actually drive on a road in a range that is proposed through a club or the like, but the present disclosure is limited thereto. no. According to another embodiment of the present disclosure, it should be appreciated that the present invention may be applied to, for example, a smaller electric vehicle model, such as a toy type electric vehicle model.

본 개시의 실시예들에 있어서, 도시된 구성 요소들의 배치는 발명이 구현되는 환경 또는 요구 사항에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 일부 구성 요소가 생략되거나 몇몇 구성 요소들이 통합되어 하나로 실시될 수 있다. 또한 일부 구성 요소들의 배치 순서 및 연결이 변경될 수 있다.In embodiments of the present disclosure, the arrangement of the illustrated components may vary depending on the environment or requirements on which the invention is implemented. For example, some components may be omitted or several components may be integrated and implemented as one. In addition, the arrangement order and connection of some components may be changed.

이상에서는 본 개시의 다양한 실시예들에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예들에 한정되지 아니하며, 상술한 실시예들은 첨부하는 특허청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이고, 이러한 변형 실시예들이 본 개시의 기술적 사상이나 범위와 별개로 이해되어져서는 아니 될 것이다. 따라서, 본 개시의 기술적 범위는 오직 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although various embodiments of the present disclosure have been shown and described, the present disclosure is not limited to the above-described specific embodiments, and the above-described embodiments deviate from the gist of the present disclosure as claimed in the appended claims. Without this, various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention, and these modified embodiments should not be understood separately from the spirit or scope of the present disclosure. Accordingly, the technical scope of the present disclosure should be defined only by the appended claims.

Claims (3)

전기 차량 모형으로서,
가속 신호를 생성하는 가속 페달;
정속 제어 설정부;
전기 모터; 및
상기 전기 모터의 구동 속도를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 회로부를 포함하고,
상기 정속 제어 설정부는, 사용자의 선택에 의해, 스위치 온 될 수 있고,
상기 제어 회로부는, 아두이노 회로를 포함하고,
상기 제어 회로부는,
상기 전기 차량 모형이 소정의 속도로 운행 중인 상태에서, 상기 가속 페달로부터 상기 가속 신호를 수신하고,
상기 정속 제어 설정부가 스위치 온 되어 있는지 여부를 판정하여, 상기 정속 제어 설정부가 스위치 온 된 것으로 판정된 경우에는 상기 가속 신호와 무관하게 상기 소정의 속도를 유지하도록 하는 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 정속 제어 설정부가 스위치 온 되지 않은 것으로 판정된 경우에는 상기 가속 신호에 따라 상기 전기 차량 모형의 속도를 증가시키기 위한 제2 제어 신호를 생성하도록 구성된, 전기 차량 모형. As an electric vehicle model,
An accelerator pedal for generating an acceleration signal;
A constant speed control setting unit;
Electric motors; And
A control circuit unit for generating a control signal for controlling a driving speed of the electric motor,
The constant speed control setting unit may be switched on by the user's selection,
The control circuit unit includes an Arduino circuit,
The control circuit unit,
While the electric vehicle model is running at a predetermined speed, receiving the acceleration signal from the accelerator pedal,
It is determined whether the constant speed control setting unit is switched on, and when it is determined that the constant speed control setting unit is switched on, a first control signal is generated to maintain the predetermined speed regardless of the acceleration signal. The electric vehicle model configured to generate a second control signal for increasing the speed of the electric vehicle model according to the acceleration signal when it is determined that the constant speed control setting unit is not switched on. 제1항에 있어서,
제동 신호를 생성하는 브레이크 페달을 더 포함하고,
상기 제어 회로부는,
상기 전기 차량 모형이 소정의 속도로 운행 중인 상태에서, 상기 브레이크 페달로부터 상기 제동 신호를 수신하고,
상기 제동 신호에 따라 상기 전기 차량 모형의 속도를 감소시키기 위한 제3 제어 신호를 생성하고, 상기 정속 제어 설정부를 스위치 오프 되도록 제어하는 신호를 생성하도록 더 구성된, 전기 차량 모형. The method of claim 1,
A brake pedal for generating a braking signal,
The control circuit unit,
Receiving the braking signal from the brake pedal while the electric vehicle model is running at a predetermined speed,
And generate a third control signal for reducing the speed of the electric vehicle model according to the braking signal, and generate a signal for controlling the constant speed control setting unit to be switched off. 제1항에 있어서,
배터리; 및
상기 배터리로부터 제1 전기 신호를 수신하고, 수신된 제1 전기 신호를 상기 전기 모터를 위한 제2 전기 신호로 변환하도록 구성된 전력 변환부를 더 포함하고,
상기 전력 변환부는,
상기 제어 회로부로부터 상기 제1, 제2 또는 제3 제어 신호를 수신하고, 상기 수신된 제1, 제2 또는 제3 제어 신호에 기초하여 상기 제1 전기 신호를 상기 제2 전기 신호로 변환하도록 구성된, 전기 차량 모형.The method of claim 1,
battery; And
A power converter configured to receive a first electrical signal from the battery and convert the received first electrical signal into a second electrical signal for the electric motor,
The power converter,
Receive the first, second or third control signal from the control circuitry and convert the first electrical signal into the second electrical signal based on the received first, second or third control signal. Electric vehicle models.
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