Self Balancing Electric Uni-Motor-Cycle Using Sensor Fusion
Self Balancing Electric Uni-Motor-Cycle Using Sensor Fusion
본 발명은 전동 외발 스쿠터에 관련된 것으로, 특히 센서 융합을 통해 자세 안정화를 구현하는 기술에 관련된 것이다. 타이어와 모터가 합쳐진 모터내장형 바퀴의 회전축에 차체 프레임이 지지되어 결합한다. 스쿠터의 가속도와 각속도를 측정하는 가속도 센서 및 자이로 센서가 바퀴의 회전축에 근접한 지점의 차체 프레임에 장착되고, 배터리와 모터 구동부, 제어부가 차체 프레임에 설치된다. 제어부는 측정된 2축 방향 가속도로부터 스쿠터의 기울임각을 추정하고 측정된 각속도에 포함된 편류 오차를 보상한 값과 융합하여 중력방향에 대한 스쿠터의 정확한 기울임각을 산출하고, 그 산출된 기울임각과 편류보상된 각속도를 입력으로 하는 PD-제어 또는 PID-제어를 수행함으로써 모터구동제어신호를 생성한다. 탑승자가 스쿠터의 몸체를 기울이면 센서들이 측정한 두 신호를 융합하여 제어기를 통해 계산된 입력신호를 모터구동부 주어 모터가 토오크를 발생한다. 스쿠터가 앞으로 기울여지면 전방으로 속도를 증가시키고 반대로 뒤로 기울어지면 속도를 감소시킴으로써 스쿠터가 안정적인 자세 균형을 유지하면서 이동할 수 있다.
Document information
Self Balancing Electric Uni-Motor-Cycle Using Sensor Fusion
센서 융합을 이용한 자세 안정화 전동 외발 스쿠터
2015-06-29
Patent
Electronic Resource
Korean