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모터제어부터 측정기술까지 – 카 레이싱 우승을 위한 CANopen 인터페이스

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카 레이싱 우승을 위한 CANopen 인터페이스

카 레이싱 우승을 위한 CANopen 인터페이스

 

정교한 드라이브 제어는 현대 레이싱 스포츠의 핵심 요소 중 하나이다. 독일 지겐 대학교의 레이싱팀은 새로운 전기 레이싱 카 개발과정에서 차량의 다양한 센서들을 엔진 컨트롤 시스템에 연결하기 위해, 힐셔(Hilscher)의 CANOpen Master 인터페이스를 선택했다.

‘포뮬러 스튜던트(Formula Student)‘는 대학생들로 구성된 팀들이 직접 개발한 차량으로 경주를 하는 국제 자동차 레이싱 대회이다. 이 대회에서는 차량의 성능뿐만 아니라 엔지니어링, 마케팅 능력 및 제작비용 등도 함께 평가된다.

‘ 더 스피딩 사이언티스트 지겐(The Speeding Scientists Siegen)‘은 이 중 하나로 2009년과 2010년에 내연엔진을 통해 성공을 거둔 후, 2011년도 시즌에는 처음으로 전기 구동 차량을 개발하여 ‘포뮬러 스튜던트 일렉트릭 (Formula Student Electric)에 참가하였다.

하터스하임에 위치한 독일의 자동화 시스템 전문회사인 Hilscher는 차량개발기간 동안 이 팀과 함께하였으며, 전자 제어 시스템 부분에서 중요한 인터페이스 카드를 기부하였다.

 

카 레이싱 우승을 위한 CANopen 인터페이스

카 레이싱 우승을 위한 CANopen 인터페이스

감지 및 반응
경주용 차량이 엔진의 에너지를 도로로 전송하는 성능을 결정짓는 중요한 요소 중 하나는 바로 효율적인 드라이브 제어 시스템이다. 그러나, 이러한 시스템은 수많은 센서로부터 제공되고, 프로세스 진행을 위한 준비형태로 엔진 제어 시스템에 전송되는 종합적인 정보에 따라 달라지게 된다.

이를 위해 스피딩 사이언티스트 지겐(Speeding Scientists Siegen)이 개발한 경주용 차량 S3-12e는 고성능 센서 제어 시스템과 통신하는 엔진 제어 시스템을 갖추고 있다. 센서 제어 시스템은 차량의 다양한 센서가 제공하는 아날로그 측정 데이터를 실시간으로 수신하여 디지털 형식으로의 변환을 수행하게 된다.

이때, 지능형 제어 시스템은 계산되지 않는 비논리적인 센서 값을 필터링하고 결함 센서를 감지한다.

센서 시스템과 엔진 제어 시스템간의 데이터 통신은 자동차 산업분야의 표준 데이터 버스인 CAN버스 (layer 2모드의 V2.0A)를 통해 이루어진다.

프로토콜 사이의 매개체 역할 엔진 제어 시스템으로 CAN버스를 통해 센서 시스템의 텔레그램을 전송하기 위해서는 이에 맞는 적절한 인터페이스가 필요하다. Hilscher는 이를 위해, 팀에 CIFX 104 CanOpen 마스터 인터페이스를 제공하였다. 제공된 제품은 인터페이스 카드 형태로 다양한 인터페이스에서 사용할 수 있으며, 이 카드의 CANopen
모듈은 layer 2 통신을 수행할 수 있다.

스피딩 사이언티스트 지겐(Speeding Scientists Siegen)에 의해 제작된 레이싱 차량 S3-12e를 위한 인터페이스 카드의 특장점은 드라이버가 표준 산업용 PC에서 실행중인 엔진제어 소프트웨어로 데이터 흐름의 원할한 통합을 허용한다는 점이다.

추가적인 장점으로는 인터페이스 카드의 매우 견고한 디자인 및 카드 자체의 전자파 방해에 대한 높은 저항을 꼽을 수 있다. 초경량 디자인을 바탕으로 한 이 차량은 무게를 줄이기 위해 인터페이스 카드 표준 금속 인클로저가 아닌 탄소 섬유로 만들어진 초경량 인클로저로 설계 되었다.

 

카 레이싱 우승을 위한 CANopen 인터페이스

카 레이싱 우승을 위한 CANopen 인터페이스

성공적인 교류
CIFX 104 CANopen 마스터 인터페이스는 차량의 센서 시스템과 드라이브 제어 사이의 원할한 교류 뿐만 아니라, Hilscher와 스피딩 사이언티스트 지겐(Speeding Scientists Siegen)의 성공적인 협력을 이끌었다.

S3-12e는 독일 호켄하임에서 개최되었던 ‘Formula Student Germany 2011‘에서는 17위를 차지하였다. 아쉽게도, 브레이크 시스템의 기술적인 결함으로 인해 2012년도 시즌에는 더 좋은 성적을 거두지는 못했으나 차량의 추가 최적화 테스트 단계를 거쳐, 바르셀로나의 카탈루냐서킷에서 개최된 ‘Formula Student Spain‘에서 4위를 차지하여, S3-12e 의 자체 최고기록을 달성하였다.

전문가들의 협력과 프로젝트에 필요한 사람들로 구성된 팀 형성이 이번 프로젝트를 성공으로 이끌 수 있었다. ©

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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인피니언, 산업용 저전력 모터 드라이브용 고성능 IPM CIPOS™ Maxi 출시

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인피니언, 모터 드라이브용 IPM CIPOS™ Maxi

인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 자사의 지능형 전력 모듈(IPM) 제품군에 새로운 제품을 추가했다. CIPOS™ Maxi IM818 시리즈는 다양한 전력 및 제어 소자들을 통합하여 신뢰성을 높이고 PCB 크기와 시스템 비용을 최적화한다. CIPOS™ Maxi는 1200V IPM으로는 업계 최소형인 DIP 36x23D 패키지로 제공되며 동급 최고의 전력 밀도와 성능을 제공한다.

회사측은 CIPOS Maxi가 HVAC(난방, 환기, 냉방) 시스템의 모터, 펌프, 팬, 능동 PFC 애플리케이션의 저전력 드라이브에 사용하기에 적합하다고 밝혔다. 이 제품은 최대 1.8kW 전력 정격으로 5A 및 10A 제품들로 구성되었다.

인피니언, 모터 드라이브용 IPM CIPOS™ Maxi

인피니언, 모터 드라이브용 IPM CIPOS™ Maxi

IM818 시리즈는 절연형 듀얼-인-라인 몰드 하우징을 채택함으로써 열 성능과 전기 절연이 우수하다. 까다로운 디자인의 EMI 요건과 과부하 보호 요구를 충족한다. 보호 기능에 더해서 별도의 UL 인증 온도 서미스터를 내장하였다. 또한 CIPOS Maxi는 견고한 6채널 SOI(Silicon-On-Insulator) 게이트 드라이버를 포함하여 데드 타임 기능을 사용해서 트랜션트로 인한 손상을 방지한다.

또한 모든 채널에서 저전압 록아웃 기능과 과전류 셧다운 기능을 제공한다. 또한 다기능 핀을 사용해서 다양한 용도에 따라서 설계 유연성을 높인다. 하측 이미터 핀을 액세스하여 모든 위상 전류 모니터링을 할 수 있으므로 디바이스를 손쉽게 제어할 수 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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ST마이크로일렉트로닉스 테세오-LIV3F 모듈, 테세오 III 위성 항법 수신기 활용 지원

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ST마이크로일렉트로닉스, 검증된 테세오 III 칩 활용하는 사용이 편리한 GNSS 모듈 출시

ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 보다 폭넓은 설계자 커뮤니티에 테세오 III(Teseo III) 위성 항법 수신기를 활용할 수 있도록 테세오-LIV3F(Teseo-LIV3F) 모듈을 출시했다. 이 모듈은 애플리케이션 개발을 가속화하는 필수 기능을 탑재하고, 최대 16M 비트의 플래시 메모리를 추가해 백업 배터리 없이도 펌웨어 업데이트나 데이터 로깅이 가능하다.

자동차 및 산업 분야 전문가들로부터 높은 평가를 받고 있는 ST의 테세오 III 다중 위성(Multi-Constellation) 수신기는 높은 정확도와 빠른 응답시간, 낮은 전력소모 특성을 모두 갖추고 있다. 테세오-LIV3F 모듈을 이용하면 내부적으로 방대한 RF 전문성을 갖추지 못한 제조업체 및 소규모 엔지니어링 팀들도 테세오 III의 장점을 활용해 산업 및 컨슈머 시장 부문에서 새로운 제품을 개발할 수 있다. 즉, 차량 추적기, 드론, 도난방지 장치, 애완동물 위치 탐지기를 비롯해 차량관리, 요금징수, 차량공유, 대중교통 등의 서비스용 시스템을 개발할 수 있다.

테세오-LIV3F는 애플리케이션 개발을 간소화하면서도 163dBm의 트래킹 감도와 1.5m의 포지셔닝 정확도(CEP), 저전력 동작(대기모드 시 17µW, 트래킹 시 75mW) 등의 고성능을 제공한다. 또한, FCC 및 CE 인증으로 제품 테스트를 간소화하고 시장 출시 시간을 단축한다.

사용이 편리한 18핀, 9.7 x 10.1mm의 이 모듈은 테세오 III 수신기와 더불어 온칩 전력관리, UART 및 I2C 인터페이스와 함께 플래시 메모리, 매우 안정적인 TCXO(Temperature-Controlled Crystal Oscillator), 32kHz RTC(Real-Time Clock)를 갖추고 있다. 모듈과 함께 제공되는 문서 및 툴에는 STM32 마이크로컨트롤러로 모듈을 구동하는 데 필요한 모든 C 코드가 포함되어 있으며, 데이터 로깅, 주행기록계, 지오펜싱(Geo-Fencing)을 사용해 부가 기능을 개발하도록 지원한다.

다중-위성 기술의 유연성을 통해 GPS, GLONASS, 갈릴레오(Galileo), 베이더우(Bei Dou) 위성 항법뿐만 아니라 태평양 지역의 QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)까지 액세스할 수 있기 때문에 전 세계적인 고장 방지(failure-Resistant) 기능을 갖춘 견고한 내비게이션을 구현할 수 있다. 이 모듈은 고속 TTFF(Time To First Fix)에 위성을 사용할 수 없는 경우, 위성궤도 데이터를 가져와 무료로 서버에 액세스할 수 있는 자율 STAGPS®(ST Assisted GPS®) 및 서버 기반 보조-GNSS를 비롯한 지원 모드를 제공한다. 미국, 유럽, 일본, 동남아시아, 인도의 SBAS(Satellite-Based Augmentation Systems) 및 RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services) 차동 GPS를 비롯해 정확도를 향상시키는 표준화된 보강 시스템도 지원한다.

테세오-LIV3F는 현재 18핀 LLC 디바이스로 구매 가능하다.

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자이트로닉, 대구시 스마트시티 키오스크에 터치 센서 공급

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자이트로닉(Zytronic)의 고성능 투영 정전 용량 방식 터치 센서를 기반으로 하는 새로운 “스마트 시티” 키오스크

SK텔레콤과 큐보스, 한국의 스마트 시티 키오스크에 Zytronic 터치 센서 지정

한국 최대 통신사인 SK텔레콤과 디지털 사이니지 전문기업 큐보스(QVOSS)가 자이트로닉(Zytronic)의 고성능 투영 정전 용량 방식 터치 센서를 기반으로 하는 새로운 ‘스마트 시티’ 키오스크 네트워크를 설치했다. 한국에서 4번째로 큰 도시인 대구시에 구축된 키오스크는 도시 재난 관리 기반 시설의 일부이다. 화재, 홍수 또는 지진과 같은 주요 긴급 상황이 발생했을 때 공공의 정보를 제공하며, 그 외 시간에는 대구시 뉴스 및 위치 안내를 제공한다.

자이트로닉(Zytronic)의 고성능 투영 정전 용량 방식 터치 센서를 기반으로 하는 새로운 “스마트 시티” 키오스크

자이트로닉(Zytronic)의 고성능 투영 정전 용량 방식 터치 센서를 기반으로 하는 새로운 “스마트 시티” 키오스크

한국에서는 자이트로닉의 파트너인 DTH가 대구 시내 야외 장소에 설치되는 10개의 키오스크를 위해 최신 ZXY500 컨트롤러로 작동되는 맞춤형 55인치 Zybrid® 멀티 터치 센서를 큐보스에 공급했다. 이 프로젝트는 새로 출시된 자이트로닉 ZXY500 컨트롤러의 첫 번째 상업용 출시 중 하나로서 폭을 극도로 좁힌 베젤 디자인과 강력한 80-포인트 멀티 터치 성능을 가능하게 해준다.

큐보스의 전조희 부장은 “폭을 극도로 좁힌 베젤 때문에 우리가 전체 화면 면적을 최대한 활용할 수 있어서 자이트로닉의 가장 최신 컨트롤러를 채택하고 싶었다. 자이트록닉의 매우 신뢰할만한 터치 기술과 DTH의 뛰어난 현지 지원 및 노하우의 결합은 아주 강력할 뿐만 아니라 성공적인 프로젝트 수행에 핵심”이라고 언급했다. 그는 또 “대구시가 분지에 위치해 있기 있기 때문에 여름에는 무덥고, 장마철에는 축축하고, 겨울에는 춥다. 자이트로닉의 터치 기술은 이러한 광범위한 조건 모두에서 신뢰할 만하다.”고 말했다.

대구시청의 담당관은 “새로운 컨트롤러를 사용한 이 초대형 자이트로닉 터치 스크린은 소형 스마트폰과 동일한 사용자 경험을 제공한다고 생각한다. 또한 무인 관리 장소 및 어떠한 환경 조건 하에서도 터치 센서가 신뢰할 만 하게 작동하는 능력은 대단히 인상적이다.”라고 말했다.

자이트로닉의 이안 크로스비 영업 및 마케팅 이사는 “대구의 스마트 시티 키오스크는 광역도시 기반시설의 필수적인 부분이며 시민들과 방문객들에게 정보를 제공하고 일상 생활에 대한 지원을 한다. 거기에다 공공 안전 공지를 신속하게 전달하는 것이 긴요한 긴급 상황에서 중요한 역할을 한다. 자이트로닉 터치 기술은 20년 이상 가장 까다로운 무인 관리 및 셀프 서비스 애플리케이션 그리고 다양한 환경 조건 하에서도 안정적으로 작동한다는 것을 증명했기 때문에 대구시의 키오스크에 이상적인 솔루션이다.”라고 말했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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