KR101128670B1 - Vehicle for children and operating method for breaking thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A motor car for infants and a braking control method thereof are provided to prevent a safety accident due to braking. CONSTITUTION: A braking control method of a motor car for infants is as follows. The running speed of a vehicle is sensed from a speed sensor. According to whether a signal for braking or running is intercepted or not, a speed control or an acceleration control is performed. The control action is as follows. The running speed of the vehicle and the braking power of a reducer are compared. When the braking power of the reducer is bigger than the running speed of the vehicle, the braking of the vehicle by self-braking is performed.

Description

유아동용 전동차 및 그 제동 제어방법{vehicle for children and operating method for breaking thereof}Infant train and braking control method

본 발명은 유아동용 전동차에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 유아동용 전동차의 주행상황에 따른 차등적인 제동 제어가 이루어질 수 있도록 하여 급격한 제동에 의한 유아동의 안전사고 발생 및 느린 제동에 의한 유아동의 안전사고 발생이 방지될 수 있도록 한 새로운 형태의 유아동용 전동차 및 그 제동 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle for infants, and more specifically, to enable differential braking control according to the driving situation of the infant vehicle. Thus, the safety accident of infants due to rapid braking and the safety accident of infants due to slow braking The present invention relates to a new type of infant electric train and a braking control method thereof so that generation can be prevented.

일반적으로 유아동용 전동차는 배터리와 모터를 통해 구동되고, 유아동이 직접 핸들을 조작하면서 운전할 수 있는 완구의 일종이다.In general, an infant electric car is driven by a battery and a motor, and the infant is a toy that can be operated while operating the steering wheel directly.

물론, 상기한 유아동용 전동차는 무선조종장치가 추가로 구비됨으로써 보호자가 무선조종을 통해서도 전동차의 운행을 제어할 수 있도록 하여 외부 저항에 대한 통제력이 부족한 유아동의 안전이 확보될 수 있도록 하고 있다.Of course, the above-described electric vehicle for infants is provided with a wireless control unit so that the guardian can control the operation of the electric vehicle even through the wireless control, thereby ensuring the safety of the infants having insufficient control over external resistance.

또한, 전술한 바와 같은 종래의 유아동용 전동차에는 제동장치가 구비됨으로써 필요에 따른 선택적 제동이 이루어지도록 하고 있으며, 이러한 제동장치는 통상DC모터와 감속기로 구성된 구동장치에 전원을 차단할 경우 상기 감속기의 톱니가 역회전하여 발생하는 부하로 인해 차량을 제동하여 정지하는 방식이 사용되고 있다.In addition, as described above, the conventional electric vehicle for infants is provided with a braking device so that selective braking is performed according to necessity, and such a braking device is a tooth of the reducer when a power source is cut off to a driving device consisting of a DC motor and a reducer. A method of braking and stopping a vehicle due to a load generated by reverse rotation has been used.

그러나, 전술한 바와 같은 종래 유아동용 전동장치의 제동장치는 항상 동일한 제동력을 제공할 뿐 제동 상황에 따른 제동력을 제공하지는 못한다는 단점을 가진다.However, the above-described braking device of the conventional baby driving apparatus has the disadvantage that it does not always provide the same braking force but the braking force according to the braking situation.

이는, 상기한 감속기의 부하가 해당 전동차의 최고 주행속도 및 최저 주행속도의 평균에 맞춰져서 제동이 이루어질 수 있도록 설정되었기 때문이다.This is because the load of the speed reducer is set so that braking can be performed by matching the average of the highest traveling speed and the lowest traveling speed of the electric vehicle.

따라서, 전술된 종래의 유아동용 전동차는 차량이 급정거하거나 혹은, 제동 거리가 과도하게 길어져서 안전사고의 발생이 야기될 수 있다는 문제점을 가진다.Therefore, the above-described conventional infant electric train has a problem that the vehicle suddenly stops or the braking distance is excessively long, which may cause the occurrence of a safety accident.

즉, 차량이 저속 주행 중임에도 불구하고 제동장치에 의한 제동이 이루어질 경우에는 차량의 급정거가 이루어져 탑승자가 순간적으로 앞으로 쏠림에 따른 척추 손상 혹은, 타박상 등의 안전사고가 발생될 우려가 있고, 차량이 고속 주행 중임에도 불구하고 제동장치에 의한 제동이 이루어질 경우 제동거리가 과도하게 길어져 담장 등의 장애물에 부딪히는 문제점이 발생될 수밖에 없는 것이다.In other words, even when the vehicle is traveling at a low speed, braking by the braking device may cause a sudden stop of the vehicle, resulting in a safety accident such as spinal injury or bruise caused by the occupant's forward movement. When braking by the braking device is performed even while driving at a high speed, the braking distance is excessively long, which inevitably causes a problem of hitting an obstacle such as a fence.

특히, 상기한 전동차가 신체발달이 완전하지 않음과 더불어 운전조작 능력이 미숙한 유아동이 사용하는 전동차임을 고려할 때 차량의 급정거나 완전하지 못한 제동으로 인한 장애물과의 부딪힘 발생에 따른 안전사고의 발생 위험이 더욱 클 수밖에 없다.In particular, when considering that the electric vehicle is an electric vehicle used by an infant with inadequate physical development and inexperienced driving ability, the risk of a safety accident due to a collision with an obstacle caused by a sudden braking or incomplete braking of the vehicle This can only be bigger.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 유아동용 전동차의 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 유아동용 전동차의 주행상황에 따른 차등적인 제동 제어가 이루어질 수 있도록 하여 급격한 제동에 의한 유아동의 안전사고 발생 및 느린 제동에 의한 유아동의 안전사고 발생이 방지될 수 있도록 한 새로운 형태의 유아동용 전동차 및 그 제동 제어방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the various problems of the electric vehicle for infants according to the prior art as described above, the object of the present invention is to make a differential braking control according to the running situation of the electric vehicle for infants sudden braking The present invention provides a new type of electric vehicle for infants and a braking control method thereof so that safety accidents of infants and children can be prevented due to slow braking.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유아동용 전동차는 배터리의 전원을 제공받아 구동되는 구동모터(DC-motor) 및 감속기를 포함하여 구성된 구동부; 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지센서; 상기 속도 감지센서로부터 제공받는 센싱값과, 선택적으로 제공되는 주행신호 혹은, 제동신호를 토대로 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부:를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는 상기 속도 감지센서로부터 제공받는 센싱값을 통해 확인된 차량의 주행 속도에 따라 상기 구동모터 양단의 단락 정도를 펄스폭 변조(PWM;Pulse width Modulation) 제어에 의한 전압 또는, 전류의 양을 조절할 수 있도록 함으로써 구동모터 내부에서 발생하는 역기전력의 양에 대한 조절을 통해 상기 구동모터와 감속기를 통해 발생하는 제동력이 단계적으로 조절될 수 있도록 함과 더불어 상기 구동모터의 회전방향과 반대되는 극성의 전압 또는, 전류를 펄스폭 변조 제어를 통해 단계적으로 구동모터에 입력함으로써 제동력이 제어될 수 있도록 하는 제어기능이 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.Infant electric vehicle of the present invention for achieving the above object is a drive unit including a drive motor (DC-motor) and a reducer driven by receiving the power of the battery; A speed sensor for detecting a driving speed of the vehicle; And a control unit for controlling the operation of the driving unit based on a sensing value provided from the speed sensor and an optionally provided driving signal or a braking signal. The control unit includes a sensing value provided from the speed sensor. According to the driving speed of the vehicle, the short-circuit of both ends of the driving motor can be adjusted to control the amount of voltage or current by pulse width modulation (PWM) control, thereby controlling the amount of back EMF generated inside the driving motor. By adjusting the amount, the braking force generated through the drive motor and the reducer can be adjusted step by step, and the voltage or current of the polarity opposite to the rotation direction of the drive motor can be stepwise through the pulse width modulation control. Consists of a control function that enables braking force to be controlled by input to the drive motor. .

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유아동용 전동차의 제동 제어방법은 속도 감지센서로부터 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지단계; 상기 감지된 주행 속도와 제동을 위한 신호나 주행 신호의 단절 여부에 따라 제동 제어 혹은, 가속 제어의 수행 여부를 판단하여 제어하는 제어단계:를 포함하여 진행되며, 상기 제어단계는 상기 제동을 위한 신호가 입력되거나 혹은, 주행 신호의 단절이 이루어질 경우 상기 차량의 주행 속도와 구동부를 이루는 감속기의 자체적인 제동력을 비교하는 제1단계와, 상기 제1단계를 통해 차량의 주행 속도에 비해 감속기의 제동력이 크다면 상기 구동모터로 입력되는 전압을 점차적으로 감소시켜 상기 감속기의 자체 제동력에 의한 차량의 제동이 이루어지도록 하고, 상기 감속기의 제동력에 비해 상기 차량의 주행 속도가 더욱 크다면 역기전력을 이용한 제동을 수행하도록 제어하는 제2단계가 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.In addition, a braking control method for an infant driving electric vehicle of the present invention for achieving the above object includes a speed detecting step of detecting a driving speed of the vehicle from the speed sensor; A control step of determining whether to perform braking control or acceleration control according to the detected driving speed and whether the braking signal or the driving signal is disconnected, and the control step is performed. Is input or when the driving signal is disconnected, the first step of comparing the braking force of the speed reducer constituting the driving unit with the driving speed of the vehicle and the braking force of the speed reducer compared to the driving speed of the vehicle through the first step. If it is large, the voltage input to the driving motor is gradually reduced to brake the vehicle by the braking force of the reducer, and if the traveling speed of the vehicle is greater than that of the reducer, braking using the counter electromotive force is performed. And a second step of controlling to proceed.

여기서, 상기 제어단계 중 제2단계에서 상기 감속기의 자체적인 제동력에 비해 상기 차량의 주행 속도가 설정 범위를 초과하여 더욱 클 경우에는 구동모터의 회전방향과 반대되는 극성의 전압을 입력하여 일차적인 제동을 수행한 후 상기 역기전력을 이용한 이차적인 제동을 수행하도록 제어하는 제3단계가 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.Here, in the second step of the control step, if the running speed of the vehicle is greater than the setting range of the braking force of the speed reducer by more than a set range, the primary braking is input by inputting a voltage having a polarity opposite to the rotational direction of the driving motor. After performing a third step of controlling to perform the secondary braking using the counter electromotive force is characterized in that it is carried out.

또한, 상기 제어단계 중 제1단계의 설정 범위는 상기 역기전력을 통한 제동이 가능한 속도 범위임을 특징으로 한다.In addition, the setting range of the first step of the control step is characterized in that the speed range capable of braking through the counter electromotive force.

또한, 상기 제어단계 중 제2단계의 각 제동은 전압의 입력이 단계적으로 이루어지도록 펄스폭 변조 제어를 통해 진행되어 점진적으로 제동력이 커지게 제어됨을 특징으로 한다.In addition, each of the braking of the second step of the control step is characterized in that the control is gradually controlled to increase the braking force by proceeding through the pulse width modulation control so that the input of the voltage in steps.

또한, 상기 제어단계에는 상기 제동을 위한 신호가 입력되거나 혹은, 주행 신호의 단절이 이루어진 상태가 아님에도 불구하고 구동모터로 입력되는 전압에 의한 이론적인 주행 속도에 비해 속도 감지센서로부터 감지된 실제 차량의 주행 속도가 더욱 빠를 경우 상기 구동모터로 입력되는 전압을 점차적으로 감소시켜 차량의 속도가 기준 속도 내로 주행되도록 하는 제4단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.In addition, in the control step, the actual vehicle detected from the speed sensor compared to the theoretical driving speed due to the voltage input to the driving motor even though the braking signal is not input or the driving signal is disconnected. When the driving speed is even faster, the fourth step of gradually reducing the voltage input to the drive motor to drive the vehicle speed within the reference speed is characterized in that it further proceeds.

이때, 상기 제4단계를 통해 구동모터로 입력되는 전압이 완전히 차단되었음에도 불구하고 차량의 속도가 계속해서 기준 속도를 초과할 경우에는 역기전력을 이용한 감속을 수행하도록 제어하는 제5단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.In this case, even though the voltage input to the driving motor is completely blocked through the fourth step, if the speed of the vehicle continues to exceed the reference speed, the fifth step of controlling deceleration using the counter electromotive force is further included. It is characterized by.

또한, 상기 제어단계에는 구동모터로 입력되는 전압에 의한 이론적인 주행 속도에 비해 속도 감지센서로부터 감지된 실제 차량의 주행 속도가 더욱 느릴 경우 구동모터로 입력되는 전압을 증가시켜 차량의 속도가 더욱 빨라질 수 있도록 하는 제6단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 한다.In addition, in the control step, if the driving speed of the actual vehicle detected from the speed sensor is slower than the theoretical driving speed by the voltage input to the driving motor, the speed of the vehicle may be increased by increasing the voltage input to the driving motor. The sixth step of allowing to be further characterized in that it proceeds.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 유아동용 전동차 및 그 제동 제어방법은 차량의 제동을 위한 신호가 입력될 경우 현재의 주행 속도를 기준으로 서로 다른 방식의 제동 제어가 이루어질 수 있도록 함으로써 상황별 제동이 이루어질 수 있다는 효과를 가진다.According to the present invention, the electric vehicle for the infant and the braking control method according to the present invention enable braking for each situation by allowing braking control in different manners based on the current driving speed when a signal for braking the vehicle is input. Can have the effect.

특히, 상기한 제동은 급제동이 아닌 점진적인 제동이 이루어지도록 함으로써 차량의 급제동에 따른 탑승자의 안전 사고 발생이 방지될 수 있다는 효과를 가진다.In particular, the braking has an effect that the occurrence of a safety accident of the occupant due to the rapid braking of the vehicle can be prevented by performing a gradual braking instead of a rapid braking.

또한, 본 발명에 따른 유아동용 전동차 및 그 제동 제어방법은 탑승자에 의한 별도의 제동 조작이 발생되지 않더라도 해당 차량의 주행 속도가 안전 속도 내로 유지될 수 있도록 함으로써 위험 상황을 미연에 방지할 수 있게 된 효과를 가진다.In addition, the electric vehicle for infants and the braking control method according to the present invention can prevent the dangerous situation in advance by allowing the running speed of the vehicle to be maintained within a safe speed even if a separate braking operation by the occupant does not occur. Has an effect.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유아동용 전동차의 구성을 설명하기 위해 나타낸 개략적인 블럭도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유아동용 전동차 중 구동모터의 단락 정도를 조절하기 위한 구성의 일 예를 나타낸 회로도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유아동용 전동차 중 구동모터의 단락 정도를 조절하기 위한 제어부의 구성에 따른 일 예를 나타낸 회로도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유아동용 전동차 중 역기전력을 이용한 제동 제어시의 시그널 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유아동용 전동차 중 구동모터에 역회전의 힘을 가하는 제동 제어시의 시그널 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유아동용 전동차의 제동 제어에 대한 일 예를 설명하기 위해 나타낸 그래프1 is a schematic block diagram showing for explaining the configuration of a children's electric train according to a preferred embodiment of the present invention
Figure 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration for adjusting the degree of short circuit of the drive motor of a children's electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention
Figure 3 is a circuit diagram showing an example according to the configuration of the control unit for adjusting the degree of short circuit of the drive motor of a children's electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention
Figure 4 is a state diagram showing for explaining the signal state at the time of braking control using the counter electromotive force of the infant for electric vehicle according to an embodiment of the present invention
FIG. 5 is a state diagram illustrating a signal state during braking control applying a force of reverse rotation to a driving motor among infants' electric vehicles according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
6 and 7 are graphs shown to explain an example of braking control of an electric vehicle for infants according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 유아동용 전동차의 조향장치 및 그 제어방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a steering apparatus and a control method of a baby car for children of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 7.

첨부된 도 1과 같이 본 발명의 실시예에 따른 유아동용 전동차는 크게 구동부(100)와, 속도 감지센서(200) 및 제어부(300)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.As illustrated in FIG. 1, an infant electric train according to an exemplary embodiment of the present invention is largely configured to include a driving unit 100, a speed sensor 200, and a control unit 300.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail below for each configuration.

먼저, 상기 구동부(100)는 배터리(10)의 전원을 제공받아 구동되는 일련의 구성으로써, 구동모터(110) 및 감속기(120)를 포함하여 구성된다.First, the driving unit 100 is a series of components driven by receiving power from the battery 10, and includes a driving motor 110 and a speed reducer 120.

이때, 상기 구동모터(110)는 전압(또는, 전류)의 가감에 따른 감속 및 가속이 이루어지는 DC 모터로 구성된다.In this case, the drive motor 110 is composed of a DC motor that is decelerated and accelerated according to the voltage (or current).

또한, 상기 감속기(120)는 상기 구동모터로(110)의 전원 공급이 점차적으로 줄어들거나 혹은, 차단될 경우 구동바퀴(도시는 생략됨)를 감속시켜 자연 제동이 이루어질 수 있도록 하는 기어장치이다. 이러한 감속기(120)의 구성은 기존의 일반적인 유아동용 전동차의 감속기 구성과 동일하기 때문에 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.In addition, the reduction gear 120 is a gear device that allows natural braking by decelerating the driving wheel (not shown) when the power supply to the driving motor 110 is gradually reduced or cut off. Since the configuration of the speed reducer 120 is the same as the speed reducer configuration of a conventional general electric motor vehicle for children, a detailed description thereof will be omitted.

다음으로, 상기 속도 감지센서(200)는 차량의 주행 속도를 감지하는 일련의 구성이다.Next, the speed sensor 200 is a series of components for detecting the running speed of the vehicle.

상기한 속도 감지센서(200)는 구동바퀴의 구동축에 구비되어 상기 구동바퀴의 회전수를 센싱하는 센서로 구성됨을 일 예로 하지만, 필요에 따라서는 여타의 속도 측정이 가능한 부위에 설치되는 센서로 구성될 수도 있는 등 다양한 실시가 가능하다.The speed sensor 200 is configured as a sensor provided on the drive shaft of the drive wheel for sensing the rotational speed of the drive wheel as an example, if necessary, it is composed of a sensor that is installed in the area capable of measuring other speed Various implementations are possible as well.

다음으로, 상기 제어부(300)는 유아동용 전동차가 운전자의 조작에 따라 주행하도록 제어하는 제어수단으로써, 상기 운전자의 조작에 의해 입력된 각종 신호를 미리 설정된 바에 따라 처리하여 명령신호를 발생시키도록 구성된다.Next, the control unit 300 is a control means for controlling the children's electric car to run according to the driver's operation, and is configured to generate a command signal by processing the various signals input by the driver's operation according to a predetermined setting. do.

본 발명의 실시예에서는 상기한 제어부(300)가 상기 속도 감지센서(200)로부터 제공받는 센싱값을 통해 확인된 차량의 주행 속도와, 제동을 위한 신호나 주행 신호의 단절 여부에 따라 전자적 제동 제어 혹은, 전자적 가속 제어를 수행하도록 구성됨을 특징으로 제시한다.In the embodiment of the present invention, the electronic brake control according to the driving speed of the vehicle confirmed by the sensing value provided from the speed sensor 200, the braking signal or the driving signal is disconnected. Or, it is characterized in that it is configured to perform the electronic acceleration control.

여기서, 상기 전자적 제동 제어라 함은 상기 구동모터(110) 양단의 단락 정도를 펄스폭 변조(PWM;Pulse width Modulation) 제어에 의한 전압 또는, 전류의 양을 조절함으로써 구동모터(110) 내부에서 발생하는 역기전력의 양에 대한 조절을 통해 상기 구동모터(110)와 감속기(120)를 통해 발생하는 제동력이 단계적으로 조절될 수 있도록 하는 제어와, 상기 구동모터(110)의 회전방향과 반대되는 극성의 전압 또는, 전류를 펄스폭 변조 제어를 통해 단계적으로 구동모터(110)에 입력함으로써 제동력이 제어될 수 있도록 하는 제어가 포함된다.Here, the electronic braking control is generated inside the driving motor 110 by adjusting the amount of a short circuit at both ends of the driving motor 110 by controlling a voltage or a current by a pulse width modulation (PWM) control. By controlling the amount of counter electromotive force to control the braking force generated through the drive motor 110 and the reducer 120 in stages, and the polarity opposite to the rotation direction of the drive motor 110 Control is provided so that the braking force can be controlled by inputting the voltage or current to the driving motor 110 step by step through the pulse width modulation control.

이때, 첨부된 도 2는 구동모터의 단락 정도를 조절하기 위한 구성의 일 예를 나타내고 있고, 첨부된 도 3은 구동모터의 단락 정도를 조절하기 위한 제어부의 구성에 따른 일 예를 나타내고 있다.2 shows an example of a configuration for adjusting a short circuit degree of a driving motor, and FIG. 3 shows an example according to a configuration of a control unit for adjusting a short circuit degree of a driving motor.

또한, 첨부된 도 4는 역기전력을 이용한 제동 제어시의 시그널을 나타내고 있고, 첨부된 도 5는 구동모터에 역회전의 힘을 가하는 제동 제어시의 시그널을 나타내고 있다.4 shows a signal at the time of braking control using the counter electromotive force, and FIG. 5 is a view at the time of braking control applying the force of reverse rotation to the drive motor.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 유아동용 전동차에는 차량의 가속을 위한 가속페달(410)과, 차량의 감속을 위한 감속페달(420)이 더 포함되어 구성된다.On the other hand, the infant vehicle according to an embodiment of the present invention as described above is configured to further include an accelerator pedal 410 for the acceleration of the vehicle, a deceleration pedal 420 for the deceleration of the vehicle.

이때, 상기 감속페달(420)은 반드시 있어야 하는 것은 아니다. 즉, 가속 조작이 중단될 경우 이를 감속 조작으로 판단할 수도 있는 것이다.At this time, the deceleration pedal 420 does not necessarily have to be. That is, when the acceleration operation is stopped, it may be determined as the deceleration operation.

이와 함께, 상기 가속페달(410) 및 감속페달(420)은 탑승자의 밟는 조작을 위한 페달로만 구성되어야 하는 것도 아니다. 즉, 손을 이용한 조작 버튼이나 조작 레버로 구성될 수도 있는 것이다.In addition, the accelerator pedal 410 and the deceleration pedal 420 need not be configured only with a pedal for the pedaling operation of the occupant. That is, it may be composed of a manipulation button or a manipulation lever using a hand.

하기에서는, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 유아동용 전동차의 제동 제어방법을 첨부된 도 8 및 도 9의 순서도를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.In the following, with reference to the flow chart of Figures 8 and 9 attached to the braking control method for a baby car according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in more detail.

먼저, 제어부(300)는 해당 차량의 주행을 위한 조작이 발생되는지의 여부를 지속적으로 확인(S110)한다.First, the controller 300 continuously checks whether an operation for driving the vehicle is generated (S110).

이의 과정 중 탑승자가 차량에 탑승한 상태에서 가속페달(410)을 조작함에 따른 주행 조작이 발생되면 제어부(300)는 상기 가속페달의(410) 조작 신호를 토대로 구동모터(110)의 구동을 제어(S120)함으로써 해당 차량의 주행이 이루어진다.During this process, if a driving operation occurs by operating the accelerator pedal 410 while the occupant is in the vehicle, the controller 300 controls the driving of the driving motor 110 based on the operation signal of the accelerator pedal 410. By driving the vehicle (S120).

또한, 전술한 구동모터(110)의 구동 제어에 따른 차량의 주행이 이루어지는 과정에서 상기 제어부(300)는 속도 감지센서(200)로부터 주행 속도에 대한 정보를 지속적으로 취득한다.In addition, the controller 300 continuously obtains information on the driving speed from the speed sensor 200 in the process of driving the vehicle according to the driving control of the driving motor 110 described above.

한편, 전술된 바와 같은 주행이 진행되는 도중 감속페달(420)의 조작에 따른 제동 신호가 입력되거나 가속페달(410)의 조작 해제에 따른 주행 신호의 단절이 발생될 경우 상기 제어부(300)는 상기 속도 감지센서(200)로부터 취득한 주행 속도에 대한 정보와 구동부를 이루는 감속기(120)의 자체적인 제동력을 비교(S130)한다.On the other hand, when the braking signal according to the operation of the deceleration pedal 420 is input or the driving signal is disconnected due to the operation release of the accelerator pedal 410 while the driving as described above occurs, the controller 300 The information on the traveling speed obtained from the speed sensor 200 is compared with the braking force of the reducer 120 constituting the driving unit (S130).

그리고, 상기한 주행 속도 및 감속기(120)의 제동력 비교를 통해 상기 감속기(120)의 제동력이 상기 차량의 주행 속도에 비해 크다면(차량의 현재 주행 속도가 감속기의 자체 제동력에 의해 제동될 수 있다고 판단되면) 상기 제어부(300)는 상기 구동모터(110)로 입력되는 전압을 감소하도록 제어(S140)함으로써 상기 감속기(120)의 자체 제동력에 의한 차량의 제동이 이루어지도록 한다.In addition, if the braking force of the reducer 120 is greater than the running speed of the vehicle through the comparison of the braking force of the speed reducer 120 with the above-mentioned driving speed, the current driving speed of the vehicle may be braked by the braking force of the reducer. When it is determined, the controller 300 controls to reduce the voltage input to the driving motor 110 (S140) so that braking of the vehicle is performed by the braking force of the reducer 120.

특히, 상기 구동모터(110)로의 입력 전압은 펄스 폭 변조(PWM) 제어를 통해 순차적으로 감소될 수 있도록 함으로써 차량이 적합한 제동거리 이내에 부드럽게 제동시켜 급격한 제동에 따른 유아동의 안전사고가 방지되도록 한다.In particular, the input voltage to the driving motor 110 can be sequentially reduced through the pulse width modulation (PWM) control to prevent the vehicle accidents due to rapid braking by gently braking within a suitable braking distance.

반면, 상기한 주행 속도 및 감속기(120)의 제동력 비교를 통해 상기 감속기(120)의 제동력에 비해 상기 차량의 주행 속도가 더욱 크다면(차량의 현재 주행 속도가 감속기의 자체 제동력에 의해 제동될 수 없다고 판단되면) 상기 제어부(300)는 해당 차량의 주행 속도에 따라 적절한 양의 역기전력을 순차적으로 증가시킴으로써 해당 차량이 적합한 제동거리 이내에 부드럽게 제동될 수 있도록 제어(S170)하게 된다.On the other hand, if the running speed of the vehicle is greater than the braking force of the reducer 120 through the comparison of the braking force of the speed reducer 120 with the above (the vehicle's current traveling speed may be braked by the braking force of the reducer itself). If not determined, the control unit 300 controls the vehicle to be smoothly braked within a suitable braking distance by sequentially increasing an appropriate amount of back EMF according to the traveling speed of the vehicle.

즉, 상기 감속기(120)의 자체 제동력과 상기 역기전력에 의한 구동모터(110)의 감속력을 통해 제동이 이루어질 수 있도록 함으로써 급격한 제동이 이루어지지 않음과 더불어 제동 거리가 길어짐을 방지하여 안정적인 제동이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.That is, braking is possible through the braking force of the reducer 120 and the decelerating force of the driving motor 110 due to the counter electromotive force, thereby preventing rapid braking and preventing the braking distance from becoming longer. To make it possible.

하지만, 상기한 역기전력에 의한 구동모터(110)의 감속력으로도 차량의 제동이 원활히 이루어지지 못할 정도로 주행 속도가 빠를 경우가 존재한다.However, there is a case where the driving speed is fast enough that braking of the vehicle is not performed smoothly even with the deceleration force of the driving motor 110 by the counter electromotive force.

즉, 차량이 내리막길을 내려갈 경우 이 내리막길의 경사에 따라 해당 차량에 가속이 붙어 상기 감속기(120)에 의한 제동력 및 역기전력의 제어를 통한 구동모터(110)의 감속력으로는 설정된 거리 이내에 제동시키지 못할 경우가 발생될 수 있는 것이다.That is, when the vehicle goes downhill, acceleration is applied to the vehicle according to the slope of the downhill road, and the braking force by the reducer 120 and the deceleration force of the driving motor 110 through the control of the counter electromotive force are braked within the set distance. Failure to do so may occur.

이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 상기한 주행 속도 및 감속기(120)의 제동력에 대한 비교의 수행시 상기 주행 속도가 상기 감속기(120)의 자체적인 제동력에 비해 설정된 범위를 더욱 초과하는지 여부의 확인(S150) 과정이 추가적으로 이루어짐을 특징으로 제시한다. 이때, 상기 설정된 범위라 함은 차량의 주행 속도가 상기한 감속기(120)에 의한 제동력 및 역기전력의 제어를 통한 구동모터(110)의 감속력으로 설정된 거리 이내에 제동시킴이 가능한 속도 범위를 의미한다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, when the comparison of the driving speed and the braking force of the reducer 120 is performed, whether the traveling speed further exceeds a set range compared to the braking force of the reducer 120 itself. (S150) The process is presented as an additional feature. In this case, the set range means a speed range in which the traveling speed of the vehicle can be braked within a distance set by the decelerating force of the driving motor 110 through the control of the braking force and the counter electromotive force by the reducer 120.

그리고, 전술한 일련의 과정이 진행되는 도중 상기 주행 속도가 상기한 설정 범위를 초과한다고 판단될 경우에는 해당 구동모터(110)의 회전방향과는 반대되는 극성의 전압을 입력(S160)함으로써 강제적인 일차 제동이 이루어지도록 한 후 전술된 역기전력 및 감속기(120)에 의한 이차적인 제동이 수행되도록 제어(S140,S170)하게 된다.If it is determined that the traveling speed exceeds the set range while the above-described series of processes are in progress, a forced voltage is input by inputting a voltage having a polarity opposite to the rotation direction of the corresponding driving motor 110 (S160). After the primary braking is performed, the secondary braking by the counter electromotive force and the reducer 120 is performed (S140 and S170).

물론, 상기 주행 속도가 상기한 설정 범위를 초과한다고 판단될 경우 해당 구동모터(110)의 회전방향과는 반대되는 극성의 전압을 해당 차량이 완전히 제동될 때까지 지속적으로 입력함으로써 강제적인 제동이 이루어지도록 할 수도 있다. 하지만, 이의 경우 제동의 시작 시점과 종료 시점이 상당히 짧기 때문에 급격한 제동에 따른 탑승자(유아동)의 안전 사고가 발생될 수 있다.Of course, if it is determined that the driving speed exceeds the above-mentioned setting range, forced braking is performed by continuously inputting a voltage having a polarity opposite to the rotation direction of the driving motor 110 until the vehicle is completely braked. You can also lose. However, in this case, since the starting point and the end point of the braking are considerably short, a safety accident of the occupant (child) may occur due to the sudden braking.

따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이 과도한 주행 속도로의 운행이 이루어질 경우에는 구동모터(110)의 역회전에 의한 일차 제동 및 역기전력과 감속기(120)의 제동력에 의한 이차 제동이 순차적으로 이루어질 수 있도록 함이 더욱 바람직한 것이다.Therefore, when driving at an excessive running speed as in the embodiment of the present invention, the primary braking by the reverse rotation of the drive motor 110 and the secondary braking by the braking force of the decelerator 120 can be sequentially performed. It is more desirable.

예를 들어, 첨부된 도 6과 같이 차량의 안전 속도가 7㎞/h로 설정되고, 최고 안전 속도가 14㎞/h로 설정됨과 더불어 제동 거리는 1m로 설정된 경우 상기 차량이 7㎞/h를 초과하는 순간 역기전력에 의한 제동이 이루어지면서 해당 차량이 설정된 제동 거리 내에 제동될 수 있도록 하게 되고, 만일 첨부된 도 7과 같이 차량이 외부 요인(예컨대, 경사면을 내려 가는 등에 의한 가속이 붙었을 경우)으로 인해 최고 안전 속도인 14㎞/h를 초과하게 되면 구동모터(110)의 역회전에 의해 해당 차량이 7㎞/h에까지 이르도록 감속시키게 되고, 계속해서 역기전력과 감속기(120)의 제동력에 의해 해당 차량이 설정된 제동 거리 내에 제동될 수 있도록 하는 것이다.For example, when the safety speed of the vehicle is set to 7 km / h, the maximum safety speed is set to 14 km / h and the braking distance is set to 1 m as shown in FIG. 6, the vehicle exceeds 7 km / h. At the moment, the braking is performed by the counter electromotive force so that the vehicle can be braked within the set braking distance, and if the vehicle is accelerated by an external factor (for example, descending the slope) as shown in FIG. 7. When the maximum safety speed exceeds 14km / h, the vehicle is decelerated to reach 7km / h by the reverse rotation of the driving motor 110, and is continuously applied by the counter electromotive force and the braking force of the reducer 120. The vehicle can be braked within the set braking distance.

한편, 전술된 바와 같은 본 발명의 실시예는 차량의 주행 중 제동을 위한 신호가 입력되거나 혹은, 주행 신호가 단절된 상태에서만 그 제동이 이루어지도록 설정되기 때문에, 유아동과 같이 판단 능력이 부족한 탑승자가 미처 위험을 인지하지 못한다면 안전 사고가 발생될 우려가 클 수밖에 없다.On the other hand, since the embodiment of the present invention as described above is set so that the braking signal is input only when the braking signal is input or the driving signal is disconnected while the vehicle is running, the occupant lacking the judgment ability, such as infants If you are not aware of the danger, there is a high risk of a safety accident.

예컨대, 유아동용 전동차의 경우는 비록 최대 속도가 유아동의 조작 제어 수준에 맞춰 설정된다 하더라도 내리막길과 같이 순간적으로 가속이 발생되는 장소에서는 그 통제력을 잃고 제동을 위한 조작을 수행하지 않거나 주행 신호를 단절시키는 조작을 하지 않기가 쉬워서 항상 안전사고의 우려가 존재할 수밖에 없었던 것이다.For example, in the case of a baby train, even if the maximum speed is set according to the level of the operation control of the child, in the place where the acceleration occurs momentarily, such as downhill, the control force is lost, the braking operation is not performed, or the driving signal is disconnected. It was so easy to not let the manipulator operate, so there was always a risk of a safety accident.

이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 제동을 위한 신호가 입력되거나 혹은, 주행 신호의 단절이 이루어진 상태가 아님에도 불구하고 구동모터로 입력되는 전압에 의한 이론적인 주행 속도에 비해 속도 감지센서로부터 감지된 실제 차량의 주행 속도가 더욱 빠를 경우 상기 구동모터(110)로 입력되는 전압을 점차적으로 감소시켜 차량의 속도가 기준 속도(미리 설정되어 있던 안전 속도) 내로 주행되도록 제어하는 과정이 더 포함되어 진행됨을 추가로 제시한다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, even if the braking signal is not input or the driving signal is disconnected, the speed detected by the speed sensor is compared with the theoretical driving speed due to the voltage input to the driving motor. If the driving speed of the actual vehicle is faster, the step of gradually reducing the voltage input to the driving motor 110 to control the speed of the vehicle to run within the reference speed (preset safety speed) is further included. Additionally.

즉, 첨부된 도 9의 순서도와 같이 탑승자의 의도에 따른 제동이 이루어지지 않더라도 해당 차량의 주행 속도가 설정된 안전 속도를 초과하게 될 경우 자동적인 감속 수행을 통해 해당 차량이 항상 안전 속도 내로 주행될 수 있도록 한 것이다.That is, even when braking according to the intention of the occupant is not performed as shown in the flowchart of FIG. 9, when the traveling speed of the vehicle exceeds the set safety speed, the vehicle may always be driven within the safety speed through the automatic deceleration. It would be.

물론, 상기한 일련의 과정을 통해 구동모터(110)로 입력되는 전압이 완전히 차단되었음에도 불구하고 차량의 속도가 계속해서 기준 속도를 초과할 경우에는 역기전력을 이용한 감속이 이루어질 수 있도록 제어하고, 만일, 상기한 역기전력에 의해 감소될 수 있는 주행 속도를 초과할 경우에는 기 전술된 바와 같이 해당 구동모터(110)의 회전방향과는 반대되는 극성의 전압을 입력함으로써 강제적인 일차 감속이 이루어지도록 한 후 전술된 역기전력 및 감속기(120)에 의한 이차적인 감속 제어가 수행되도록 함이 바람직하다.Of course, if the speed of the vehicle continues to exceed the reference speed despite the voltage input to the drive motor 110 is completely cut through the above-described process, it is controlled so that deceleration using the counter electromotive force can be made, When the driving speed that can be reduced by the counter electromotive force is exceeded, a forced primary deceleration is performed by inputting a voltage having a polarity opposite to the rotation direction of the corresponding driving motor 110 as described above. The secondary deceleration control by the counter electromotive force and the reducer 120 is preferably performed.

반면, 구동모터(110)로 입력되는 전압에 의한 이론적인 주행 속도에 비해 속도 감지센서(200)로부터 감지된 실제 차량의 주행 속도가 더욱 느릴 경우에는 구동모터(110)로 입력되는 전압을 점진적으로 증가시킴으로써 차량의 속도가 더욱 빨라질 수 있도록 한다. 예컨대, 오르막길을 주행할 경우 구동모터(110)의 구동력을 점진적으로 증가시킴으로써 차량이 급격히 느려짐에 따른 불만이 방지될 수 있도록 한 것이다.On the other hand, when the actual driving speed of the vehicle detected from the speed sensor 200 is slower than the theoretical driving speed by the voltage input to the driving motor 110, the voltage input to the driving motor 110 is gradually increased. By increasing it, the speed of the vehicle can be made faster. For example, when driving uphill, the driving force of the driving motor 110 is gradually increased to prevent complaints due to a sudden slowing of the vehicle.

이렇듯, 본 발명에 따른 유아동용 전동차의 제동 제어방법은 유아동의 안전을 최대한 고려하면서도 설정된 거리 이내에 안정적인 제동이 이루어질 수 있다는 장점을 가진다.As such, the braking control method of the infant driving electric vehicle according to the present invention has an advantage that stable braking can be made within a predetermined distance while considering safety of the infant.

100. 구동부 110. 구동모터
120. 감속기 200. 속도 감지센서
300. 제어부 410. 가속페달
420. 감속페달100. Drive 110. Drive motor
120. Reducer 200. Speed Sensor
300. Control unit 410. Accelerator pedal
420. Reduction Pedal

Claims (8)

배터리의 전원을 제공받아 구동되는 구동모터(DC-motor) 및 감속기를 포함하여 구성된 구동부;
차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지센서;
상기 속도 감지센서로부터 제공받는 센싱값과, 선택적으로 제공되는 주행신호 혹은, 제동신호를 토대로 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부:를 포함하여 구성되며,
상기 제어부는 상기 속도 감지센서로부터 제공받는 센싱값을 통해 확인된 차량의 주행 속도에 따라 상기 구동모터 양단의 단락 정도를 펄스폭 변조(PWM;Pulse width Modulation) 제어에 의한 전압 또는, 전류의 양을 조절할 수 있도록 함으로써 구동모터 내부에서 발생하는 역기전력의 양에 대한 조절을 통해 상기 구동모터와 감속기를 통해 발생하는 제동력이 단계적으로 조절될 수 있도록 함과 더불어 상기 구동모터의 회전방향과 반대되는 극성의 전압 또는, 전류를 펄스폭 변조 제어를 통해 단계적으로 구동모터에 입력함으로써 제동력이 제어될 수 있도록 하는 제어기능이 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 유아동용 전동차.A driving unit including a driving motor (DC-motor) and a reducer driven by a battery powered;
A speed sensor for detecting a driving speed of the vehicle;
Control unit for controlling the operation of the drive unit based on the sensing value provided from the speed sensor, and optionally provided with a driving signal or a braking signal,
The control unit controls the amount of voltage or current by pulse width modulation (PWM) control based on the driving speed of the vehicle determined by the sensing speed provided from the speed sensor. By controlling the amount of back electromotive force generated inside the drive motor by adjusting the braking force generated by the drive motor and the reducer can be adjusted step by step and the voltage of the polarity opposite to the rotation direction of the drive motor Or, a control function for controlling the braking force by inputting a current to the driving motor step by step through the pulse width modulation control. 속도 감지센서로부터 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지단계;
상기 감지된 주행 속도와 제동을 위한 신호나 주행 신호의 단절 여부에 따라 제동 제어 혹은, 가속 제어의 수행 여부를 판단하여 제어하는 제어단계:를 포함하여 진행되며,
상기 제어단계는
상기 제동을 위한 신호가 입력되거나 혹은, 주행 신호의 단절이 이루어질 경우 상기 차량의 주행 속도와 구동부를 이루는 감속기의 자체적인 제동력을 비교하는 제1단계와,
상기 제1단계를 통해 차량의 주행 속도에 비해 감속기의 제동력이 크다면 상기 구동모터로 입력되는 전압을 점차적으로 감소시켜 상기 감속기의 자체 제동력에 의한 차량의 제동이 이루어지도록 하고, 상기 감속기의 제동력에 비해 상기 차량의 주행 속도가 더욱 크다면 역기전력을 이용한 제동을 수행하도록 제어하는 제2단계가 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 유아동용 전동차의 제동 제어방법.A speed detecting step of detecting a driving speed of the vehicle from the speed detecting sensor;
And a control step of determining whether to perform braking control or acceleration control according to the detected driving speed and whether the braking signal or the driving signal is disconnected.
The control step
A first step of comparing the braking force of the reduction gear forming the driving unit with the driving speed of the vehicle when the braking signal is input or the driving signal is disconnected;
If the braking force of the reducer is greater than the traveling speed of the vehicle through the first step, the voltage input to the drive motor is gradually decreased to allow braking of the vehicle by the braking force of the reducer, and to the braking force of the reducer. Compared with the braking control method of the electric vehicle for infants, characterized in that if the running speed of the vehicle is greater than the second step of controlling to perform braking using the back electromotive force. 제 2 항에 있어서,
상기 제어단계 중 제2단계에서 상기 감속기의 자체적인 제동력에 비해 상기 차량의 주행 속도가 설정 범위를 초과하여 더욱 클 경우에는 구동모터의 회전방향과 반대되는 극성의 전압을 입력하여 일차적인 제동을 수행한 후 상기 역기전력을 이용한 이차적인 제동을 수행하도록 제어하는 제3단계가 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 유아동용 전동차의 제동 제어방법.The method of claim 2,
In the second step of the control step, if the driving speed of the vehicle is greater than the setting range of the braking force of the reduction gear, the primary braking is performed by inputting a voltage having a polarity opposite to the rotational direction of the driving motor. And a third step of controlling the secondary braking using the counter electromotive force is performed. 제 3 항에 있어서,
상기 제어단계 중 제1단계의 설정 범위는
상기 역기전력을 통한 제동이 가능한 속도 범위임을 특징으로 하는 유아동용 전동차의 제동 제어방법.The method of claim 3, wherein
The setting range of the first step of the control step is
Braking control method of the electric vehicle for infants, characterized in that the speed range capable of braking through the back electromotive force. 제 2 항 또는, 제 3 항에 있어서,
상기 제어단계 중 제2단계의 각 제동은 전압의 입력이 단계적으로 이루어지도록 펄스폭 변조 제어를 통해 진행되어 점진적으로 제동력이 커지게 제어됨을 특징으로 하는 유아동용 전동차의 제동 제어방법.The method according to claim 2 or 3,
Each braking of the second step of the control step is carried out through the pulse width modulation control so that the input of the voltage step by step is controlled to increase the braking force gradually, characterized in that the braking control method of the infant vehicle. 제 2 항에 있어서,
상기 제어단계에는
상기 제동을 위한 신호가 입력되거나 혹은, 주행 신호의 단절이 이루어진 상태가 아님에도 불구하고 구동모터로 입력되는 전압에 의한 이론적인 주행 속도에 비해 속도 감지센서로부터 감지된 실제 차량의 주행 속도가 더욱 빠를 경우 상기 구동모터로 입력되는 전압을 점차적으로 감소시켜 차량의 속도가 기준 속도 내로 주행되도록 하는 제4단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 유아동용 전동차의 제동 제어방법.The method of claim 2,
In the control step
Although the braking signal is not input or the driving signal is disconnected, the actual driving speed of the actual vehicle detected by the speed sensor is faster than the theoretical driving speed due to the voltage input to the driving motor. And a fourth step of gradually reducing the voltage input to the driving motor to allow the speed of the vehicle to be driven within the reference speed. 제 6 항에 있어서,
상기 제4단계를 통해 구동모터로 입력되는 전압이 완전히 차단되었음에도 불구하고 차량의 속도가 계속해서 기준 속도를 초과할 경우에는 역기전력을 이용한 감속을 수행하도록 제어하는 제5단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 유아동용 전동차의 제동 제어방법.The method according to claim 6,
Although the voltage input to the driving motor is completely blocked through the fourth step, if the speed of the vehicle continues to exceed the reference speed, the fifth step of controlling deceleration using the counter electromotive force is further included. Braking control method for an electric vehicle for infants. 제 2 항에 있어서,
상기 제어단계에는
구동모터로 입력되는 전압에 의한 이론적인 주행 속도에 비해 속도 감지센서로부터 감지된 실제 차량의 주행 속도가 더욱 느릴 경우 구동모터로 입력되는 전압을 증가시켜 차량의 속도가 더욱 빨라질 수 있도록 하는 제6단계가 더 포함되어 진행됨을 특징으로 하는 유아동용 전동차의 제동 제어방법.
The method of claim 2,
In the control step
The sixth step of increasing the voltage input to the driving motor to increase the speed of the vehicle when the actual driving speed of the vehicle detected by the speed sensor is slower than the theoretical driving speed by the voltage input to the driving motor. Braking control method of the electric vehicle for infants, characterized in that the further progress.
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