รถยนต์ไฟฟ้าขับเคลื่อนอัตโนมัติ (Autonomous Vehicle)

อาจารย์ที่ปรึกษา ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา
หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง
และผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)​

นาย กิตติภพ กิจดำเนิน 6330302081

นาย พิชิต ไพรเถื่อน 6330302499

นาย ภูมิรพี จันทน์เสนะ 6330302570

นาย สรวิศ ศิริบุญ 6330302782

บทคัดย่อ

โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้รถยนต์ไฟฟ้าขับเคลื่อนอัตโนมัติ ซึ่งมีรถยนต์ไฟฟ้าที่ได้สร้างขึ้นมาจากโครงงานรถยนต์ไฟฟ้าในอดีต ทางคณะผู้จัดทำได้มีความสนใจที่จะต่อยอดโครงงาน โดยในปีการศึกษาของคณะผู้จัดทำนั้นรถยนต์ไฟฟ้าได้มีความเสียหายจนไม่สามารถใช้งานได้ จึงได้ทำการตรวจสอบโครงสร้างและความเสียหายต่างๆโดยละเอียดเพื่อทำการซ่อมแซมบำรุงรักษาและทำการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ไม่สามารถซ่อมแซมได้ พร้อมทั้งเสริมโครงสร้างบางส่วนเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้แก่จุดเก็บกล่องควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆและแบตเตอรี่ และได้ทำการเปลี่ยนกล่องควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ แบตเตอรี่ กล่องน้ำมันเบรกและระบบสายไฟใหม่ทั้งหมด เพื่อให้รถยนต์กลับมาใช้งานได้ปกติ และได้ทำการศึกษาระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติโดยติดตั้งระบบต่างๆที่ตัวรถยนต์ไฟฟ้า

กิตติกรรมประกาศ
โครงงานนี้เป็นการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าให้สามารถขับเคลื่อนอัตโนมัติโดยการซ่อมแซมและเพิ่มระบบต่างๆใส่ในรถยนต์ไฟฟ้า โครงงานนี้สามารถสำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดีตามวัตถุประสงค์เนื่องจากความช่วยเหลือให้คำแนะนำ ความรู้ คำปรึกษา พร้อมแนะแนวข้อบกพร่องของโครงงานจนโครงงานเสร็จสมบูรณ์ ทางคณะผู้จัดทำกราบขอบพระคุณอาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา และกราบขอบพระคุณ อาจารย์ประจำห้อง Work Shop ทุกท่านที่ให้คำแนะนำ และช่วยเหลือด้านอุปกรณ์ที่จำเป็น
ท้ายนี้คณะผู้จัดทำขอกราบขอบพระคุณอาจารย์ทุกท่านที่ให้ความกรุณาช่วยเหลือ ทางคณะผู้จัดทำซาบซึ้งในความกรุณาเป็นอย่างสูงไว้ ณ โอกาสนี้

บทที่ 1 บทนำ

ที่มาและความสำคัญ
ปัจจุบันเทคโนโลยียานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า และยานยนต์ไร้คนขับ เป็นอีกหนึ่งนวัตกรรมที่กำลังได้รับความสนใจจากทั่วโลก ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากปัญหาด้านพลังงานน้ำมัน และความต้องการใช้พลังงานสะอาดเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของผู้บริโภค รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า หรือรถยนต์ไฟฟ้า (Electric Car) หมายถึง รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้าโดยใช้พลังงานไฟฟ้าที่สร้างมาจากแบตเตอรี่หรืออุปกรณ์กักเก็บพลังงานไฟฟ้ารูปแบบอื่นๆ โดยเทคโนโลยีที่ทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ที่ใช้น้ำมันทั่วไปมีอยู่ 2 ส่วน คือ
(1) แบตเตอรี่ ซึ่งเป็นตัวเก็บพลังงานของรถยนต์ไฟฟ้า ที่ปัจจุบันใช้แบบ Lithium-Ion ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ชนิดเดียวกับที่ใช้ในโทรศัพท์เคลื่อนที่ ซึ่งยังคงมีราคาสูงอยู่ และต้องได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อรองรับการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า
(2) ชิ้นส่วนในระบบส่งกำลัง เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า ตัวแปลงกระแสไฟฟ้า ทั้งนี้ รถยนต์ไฟฟ้าสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่
(2.1) รถยนต์ไฮบริดพลังงานไฟฟ้าแบบชาร์จไม่ได้ (Hybrid-electric Vehicles หรือ HEV) เป็นรถยนต์ประเภทที่มีเครื่องยนต์เหมือนกับที่ใช้ในรถยนต์น้ำมันทั่วไป แต่มีขนาดที่เล็กกว่า และใช้การผสมผสานการสร้างพลังงานจากเครื่องยนต์สันดาป หรือเครื่องยนต์ใช้น้ำมันและจากการชาร์จกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่ไฟฟ้า
รถยนต์ไฮบริดพลังงานไฟฟ้าแบบชาร์จได้ (Plug-in Hybrid Electric Vehicles หรือ PHEV) เป็นประเภทของรถยนต์ที่ต่างกับ HEV ทั่วไป เพราะมีการใส่มอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับชาร์จกระแสไฟฟ้าเพิ่มเข้ามาทำงานควบคู่ไปกับเครื่องยนต์สันดาป
รถยนต์พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่โดยสมบูรณ์ (Battery Electric Vehicles หรือ BEV) เป็นรถยนต์ประเภทที่มีแต่มอเตอร์ไฟฟ้า ไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน ตัวมอเตอร์จะชาร์จพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ไฟฟ้าและสร้างแรงบิดให้รถยนต์ขับเคลื่อน

ปัจจุบันรถยนต์ไฟฟ้ายังไม่เป็นที่นิยมมากนักเนื่องด้วยยังมีราคาแพงกว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมัน ประกอบกับประสิทธิภาพของรถยนต์ไฟฟ้าเองก็ยังต่ำกว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมันทั่วไป แต่ด้วยการลงทุนวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ ที่ทำให้เก็บพลังงานได้มากขึ้น ต้นทุนการผลิตลดลง และความตระหนักในเรื่องการลดมลภาวะโดยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ผู้บริโภคจึงมีแนวโน้มที่จะหันมาใช้รถยนต์ไฟฟ้ามากขึ้น
รถยนต์ไร้คนขับ (Autonomous Car หรือ Self-driving Car) หรือรถยนต์ที่สามารถขับเคลื่อนด้วยตัวเองโดยไม่ต้องอาศัยคนควบคุม เป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีด้านยานยนต์ที่มีแนวโน้มจะเข้าสู่ตลาดโลกเร็วกว่าที่คาดการณ์ไว้ รถยนต์ขับเคลื่อนด้วยตัวเองอัตโนมัติเป็นการทำงานร่วมกันของเทคโนโลยีต่างๆ ดังนี้
Navigation หรือระบบแผนที่ ซึ่งประกอบด้วยระบบการระบุตำแหน่งของรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติจากดาวเทียม และระบบแผนที่เสมือนจริงที่เก็บรวบรวมข้อมูลในคลังข้อมูลดิจิทัล ทั้งนี้ ข้อมูลที่เก็บคือข้อมูลทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับการวิ่งของรถบนถนน เช่น ตำแหน่งของไฟจราจร ตำแหน่งทางม้าลาย ป้ายสัญญาณห้ามเลี้ยวขวา ความกว้างของเลนถนน รวมถึง ความเร็วสูงสุดที่กฎหมายอนุญาตให้รถวิ่งได้ในถนนแต่ละเส้น รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติจะใช้ระบบแผนที่ซึ่งประมวลผลร่วมกับระบบ Sensor เพื่อเพิ่มความถูกต้องและแม่นยำในการตัดสินใจ
Computer Vision หรือระบบที่ทำหน้าที่เป็นตาและหูให้กับรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ โดยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมเมื่อรถวิ่ง
Deep Learning หรือระบบประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ ทำหน้าที่เหมือนสมองของรถยนต์ไร้คนขับ เป็นระบบที่ทำให้รถยนต์อัตโนมัติสามารถตัดสินใจได้ด้วยตัวเองจากการประมวลผลข้อมูลที่รับมาจากระบบ Computer Vision
Robotics หรือระบบที่เชื่อมต่อระบบประมวลผลส่วนกลางเข้ากับระบบเครื่องจักรต่างๆ ในตัวรถโดยทำหน้าที่เสมือนเส้นประสาทที่เชื่อมต่อสมองของมนุษย์เข้ากับแขนขาและส่วนต่างๆ ของร่างกาย
รถยนต์ไร้คนขับมีแนวโน้มเติบโตอย่างรวดเร็วในอนาคต เนื่องจากสามารถช่วยลดอุบัติเหตุ เป็นตัวเลือกในการเดินทางสำหรับคนที่ไม่สามารถขับรถได้ รวมถึงการลดระยะเวลาในการเดินทาง

วัตถุประสงค์
เพื่อศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติ
ตรวจสอบ ซ่อมแซมและปรับปรุงโครงสร้างและอุปกรณ์ให้มีความแข็งแรงและปลอดภัย
ติดตั้งระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติลงในรถยนต์ไฟฟ้ารวมไปถึงการตรวจสอบประสิทธิภาพและประเมินผล
ขอบเขตการศึกษา
ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้า 4 ล้อ 4 ที่นั่ง น้ำหนัก 270 กิโลกรัม ขับเคลื่อนล้อหลัง มอเตอร์ขนาด 1500 w 3000 RPM แบตเตอรี่ขนาด 48 V30Ah 58.8 V
ซ่อมบำรุง เปลี่ยนอุปกรณ์ไฟฟ้า และเสริมความแข็งแรงให้แก่โครงสร้างรถให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ติดตั้งอุปกรณ์และเซ็นเซอร์ต่างๆ รวมถึงวางระบบการทำงานให้สอดคล้องกัน
ผลที่คาดที่ว่าจะได้รับ
รถยนต์ไฟฟ้าที่ซ่อมแซมเสร็จแล้วกลับมาใช้งานได้ปกติ มีความแข็งแรงและประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น
ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติสามารถใช้งานกับรถยนต์ไฟฟ้าได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ
ได้รับความรู้เกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้าและระบบต่างๆที่ติดตั้งลงไปในรถยนต์ไฟฟ้า

บทที่ 2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง

2.1 รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ
รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ (Autonomous Vehicle) คือ พาหนะที่มีความสามารถในการตรวจจับสภาพแวดล้อมรอบๆและใช้งานได้โดยที่คนไม่ต้องมีส่วนร่วมในการดำเนินการ คนที่นั่งโดยสารไม่จำเป็นต้องควบคุมยานพาหนะตลอดเวลาไปจนถึงระดับที่คนเป็นเพียงผู้โดยสารอย่างเดียวไม่ต้องควบคุมพาหนะ ซึ่งรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัตินี้ก็สามารถจะพาผู้โดยสารไปที่ไหนก็ได้เหมือนกับรถยนต์ที่เราใช้งานกันทั่วๆไปและก็ทำหลายๆ อย่างได้เหมือนรถยนต์ทั่วๆไป เช่น มีที่เก็บของ มีเครื่องเสียง มีเครื่องปรับอากาศและอื่นๆมีองค์กรหนึ่งใน USA ชื่อว่า The Society of Automotive Engineers (SAE) ได้แบ่งระดับของรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติออกเป็น 6 ระดับ เริ่มจาก Level 0 (คนต้องควบคุมรถทั้งหมด) จนถึง Level 5 (สามารถขับเคลื่อนได้อัตโนมัติ) ซึ่งเกณฑ์ที่ทางองค์กรนี้กำหนดขึ้นมาถูกใช้งานแล้วที่ USA ผ่านการประกาศจากกระทรวงคมนาคม รายละเอียดของแต่ละ Level ดังนี้
Level 0 No Automation : รถยนต์จะไม่มีระบบที่ช่วยในการขับรถยนต์แบบอัตโนมัติ ทุกการขับขี่ต้องใช้คนในการดำเนินการ เช่น การควบคุมความเร็ว, การเบรค และการหยุดรถตามสถานการณ์ต่างๆตัวอย่าง รถยนต์ปกติทั่วไป
Level 1 Driver Assistance : รถยนต์จะใส่ความสามารถเรื่องการช่วยขับรถอย่างน้อย 1 อย่าง หรือมากกว่า เช่น ระบบควบคุมความเร็วรถ และ Parking Sensorตัวอย่าง รถยนต์ปกติทั่วไป ที่มี Sensor เวลาถอยหลัง (ส่วนใหญ่รถยนต์ทุกวันนี้จะอยู่ที่ระดับนี้)
Level 2 Partial Automation : รถยนต์จะใส่ความสามารถเรื่องการช่วยขับรถอย่างน้อย 2 อย่าง หรือมากกว่า ซึ่งสามารถทำงานร่วมกันได้เป็นอย่างดี เช่น กำหนดความเร็วตามรถยนต์คันข้างหน้า แต่คนขับรถจะต้องตื่นตัวและยังคงบังคับพวงมาลัยอยู่ตลอดเวลาตัวอย่าง ระบบ Autopilot ของ Tesla ที่ใช้เปลี่ยนเลนถนน, ปรับความเร็วตามรถคันข้างหน้า และระบบจอดรถอัตโนมัติสำหรับ Level 0 – 2 คนขับจะเป็นส่วนหลักสำคัญในการบังคับพาหนะ
Level 3 Conditional Automation : รถยนต์ที่ระดับนี้มีความสามารถขับเคลื่อนเองได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้คนในการตัดสินใจแล้ว ด้วยการใช้ Sensor เช่น LiDAR คนขับมีหน้าที่ Standby ในกรณีที่ระบบไม่สามารถตัดสินใจได้ตัวอย่าง Audi A8 ที่มีระบบ AI traffic jam pilot
Level 4 High Automation : รถยนต์ที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติได้ในเกือบทุกสถานการณ์ แต่ว่าภายใต้สถานการณ์บางอย่างจำเป็นต้องใช้คนในการดำเนินการ เช่น ขับในขณะที่มีหิมะตกหนักแล้วมองไม่เห็นทางข้างหน้าตัวอย่าง ระบบ Full Self-Driving ของ Tesla, Waymo ของ Google
Level 5 – Full Automation : ในระดับนี้รถยนต์จะต้องสามารถขับเคลื่อนอัตโนมัติได้ด้วยระบบโดยที่ไม่มีมนุษย์มาเกี่ยวข้องเลยปัจจุบันยังไม่มีใครทำได้ แต่เริ่มมีผู้ผลิตรถยนต์บางรายได้ทดสอบใช้งานบ้างแล้ว

2.2 แบตเตอรี่ในรถยนต์ไฟฟ้า
ประเภทของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า
2.2.1 แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Lithium Ion Battery / Li-ion) ถือเป็นแบตเตอรี่รถไฟฟ้าประเภทที่ได้รับความนิยมอย่างมาก ด้วยความที่มีน้ำหนักที่เบา มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ชาร์จไฟได้อย่างรวดเร็วและจ่ายไฟฟ้าได้เสถียร จึงทำให้รถยนต์ไฟฟ้าสามารถใช้งานได้นานขึ้น ส่วนข้อเสียของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคือมีราคาที่สูงมาก และอุณหภูมิของแบตเตอรี่มักส่งผลต่อประสิทธิภาพการใช้งาน หากแบตเตอรี่มีความร้อนสูงเกิดกว่า 500 °C อาจทำให้รถเกิดไฟไหม้หรือระเบิดได้
2.2.2 แบตเตอรี่ชนิดตะกั่วกรด
แบตเตอรี่ชนิดตะกั่วกรด (Lead Acid Battery) เป็นแบตเตอรี่ที่ถูกนำมาใช้ในรถยนต์ปกติในการสตาร์ทเครื่องยนต์ จ่ายกระแสไฟฟ้าไปยังระบบปรับอากาศในรถยนต์ วิทยุ เป็นต้น และนำมาใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าเพื่อที่จ่ายกระแสไฟฟ้าในการขับเคลื่อนของเครื่องยนต์ แบตเตอรี่ชนิดตะกั่วกรด มีราคาไม่แพงมาก มีความปลอดภัย แต่มีขนาดที่หนัก และอายุการใช้งานที่สั้น ไม่เหมาะแก่การนำมาใช้เป็นแบตเตอรี่หลัก แต่สามารถนำมาเป็นแบตเตอรี่ไฟฟ้าสำรองได้
2.2.3 แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์
แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ (Nickel-metal Hydride Battery / Ni-MH) เป็นแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพที่ดี มีอายุการใช้งานที่ยาวกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน รวมไปถึงมีความคงทนต่อสภาวะอากาศที่เปลี่ยนได้ดี แต่ถึงอย่างไรต้นทุนการผลิตแบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ นั้นค่อนข้างสูง และประสิทธิภาพในการเก็บไฟฟ้านั้นน้อยกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และมีการคายประจุไฟฟ้าออกมาแม้รถยนต์ไฟฟ้าจะไม่ได้ทำงานอีกด้วย

2.2.4 แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน
แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน (Sodium Ion Battery / Na-ion) เป็นแบตเตอรี่ที่มีต้นทุนการผลิตที่ถูกกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน สามารถชาร์จไฟเกือบเต็ม 100% ได้ภายในเวลาเพียง 20 นาที และยังคงทนต่อสภาพอากาศที่ร้อนจัด หรือ หนาวจัดได้ดีกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน จะให้พลังงานที่น้อยกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ระยะในการวิ่งที่สั้นกว่า จึงเหมาะกับคนที่ขับใช้งานรถยนต์ไฟฟ้าในระยะทางใกล้ๆ เท่านั้น
2.3 มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน
มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปลงถ่าน (Brushless Dc Motor / BLDC) โดยทั่วไปแล้วมีชื่อเรียกอื่นๆอีกเช่น อิเล็กทรอนิกส์คอมมิวเตอร์ (electronically commutated motor / ECM / EC motor) หรือมอเตอร์กระแสตรงแบบซิงโครนัส (Synchronous DC motor) เป็นมอเตอร์ที่ทำงานโดยอาศัยตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ หรืออิเล็กทรอนิกส์คอนโทรลเลอร์ ทำหน้าที่สวิสชิ่งหรือควบคุมการจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงให้กับขดลวดสเตเตอร์ ที่ทำหน้าที่เป็นชุดสร้างสนามแม่เหล็ก ซึ่งคล้ายกันกับการทำงานของซิงโครนัสมอเตอร์แบบใช้แม่เหล็กถาวร สำหรับเหตุผลที่ได้ชื่อว่าเป็นมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปลงถ่าน เนื่องจากมอเตอร์ชนิดนี้มีหลักการทำงานเหมือนกับมอเตอร์กระแสตรงแบบแปลงถ่าน แต่จะแตกต่างกันเพียงแค่วิธีการลำเลียงกระแสเข้าไปยังขดลวด ซึ่งในส่วนของมอเตอร์กระแสตรงแบบแปลงถ่านนั้น จะใช้การแปลงฐานในการลำเลียงกระแสเข้าไป ที่ขดลวดที่อยู่บนโรเตอร์เพื่อทำให้เป็นแม่เหล็กไฟฟ้า จากนั้นก็ทำให้เกิดการดูดและผลักกันกับขั้วแม่เหล็กที่อยู่ที่สเตเตอร์และทำให้เกิดการหมุนเคลื่อนที่ มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปลงถ่านจะใช้อิเล็กทรอนิกส์คอนโทรลเข้ามาแทนที่แปลงถ่าน เพื่อทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมการใช้กระแสไฟให้กับขดลวดสเตเตอร์ เพื่อควบคุม ทอร์ก ทิศทางการหมุน รวมถึงการควบคุมความเร็วของรอบมอเตอร์

2.3.1 ประเภทของมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน
โดยลักษณะของโครงสร้างแล้วโรเตอร์ของมอเตอร์ชนิดนี้จะทำจากแม่เหล็กถาวรและจะหมุนเคลื่อนที่หรือวิ่งตามสนามแม่เหล็กที่เกิดจากฟิลด์หรือขดลวดสเตเตอร์หลังจากได้รับการจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าไปยังขดลวด ซึ่งลักษณะของโรเตอร์โดยทั่วไปจะมี 2 รูปแบบดังนี้
2.3.1.1 ชนิดที่โรเตอร์หรือส่วนที่หมุนเคลื่อนที่อยู่ด้านนอกหรือโรเตอร์อยู่ด้านนอกของขดลวดสเตเตอร์ (Outer rotor type : The rotor is outside the stator)
ข้อดี : ง่ายต่อการรับแรงบิดหรือทอร์คขนาดใหญ่หรือรับทอร์คได้มากกว่าและความเร็วคงที่ช่วงที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงสปีด
ข้อเสีย : โรเตอร์มีขนาดใหญ่ การออกตัวหรือการเคลื่อนที่ช้าและโรเตอร์อยู่ด้านนอกมีความต้องเรื่องมาตรฐานด้านการปลอดภัยที่เหมาะสม

2.3.1.2 ชนิดที่โรเตอร์หรือส่วนที่หมุนเคลื่อนที่อยู่ด้านในหรือโรเตอร์อยู่ด้านในของสเตเตอร์ (Inner rotor type : The rotor is inside the stator)
ข้อดี : โรเตอร์มีขนาดเล็กและสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว
ข้อเสีย : ทำให้เกิดทอร์คหรือแรงบิดสูงๆได้ยากและแม่เหล็กสามารถเสียหายได้ด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

2.3.2 การควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปลงถ่าน
การควบคุมความเร็วของมอเตอร์อาศัยการเปลี่ยนแปลงความเร็วของการสวิสชิ่งที่จ่ายห็กับขดลวดสเตเตอร์ ถ้ามีการสวิสชิ่งกระแสไฟฟ้าด้วยความถี่สูง ขั้วแม่เหล็กหรือสนามแม่เหล็กหมุนที่สเตเตอร์ก็จะหมุนเร็วขึ้นตามความถี่สวิตชิ่ง จากนั้นก็จะดูดหรือดึงขั้วแม่เหล็กที่อยู่ที่โรเตอร์ให้หมุนเคลื่อนที่

2.4 ระบบดิสก์เบรกรถยนต์ (Disk Brake System)
ระบบดิสก์เบรกจะประกอบไปด้วยชิ้นส่วนพื้นฐาน คือ จานเหล็กหล่อ(จานดิสก์เบรก),ผ้าดิสก์เบรก, ก้ามปู และลูกสูบ จานดิสก์เบรกจะหมุนไปกับล้อ ไม่มีแผงหรือชิ้นส่วนใดมาปิด ทำให้สามารถระบายความร้อนได้ดี ( ที่อุณหภูมิสูงมาก ๆ ประสิทธิภาพการเบรกจะลดลง ) พร้อมทั้งช่วยให้เบรกที่เปียกน้ำ แห้งได้อย่างรวดเร็วอย่างไรก็ตาม ขนาดของจานเบรกก็มีข้อจำกัด เนื่องด้วยขนาดของขอบล้อ ทำให้ขนาดของผ้าดิสก์เบรกมีข้อจำกัดไปด้วยเพื่อชดเชยข้อจำกัดดังกล่าว ก็จะต้องป้อนแรงดันน้ำมันเบรกให้มากขึ้น ผ้าดิสก์เบรกจะสึกเร็วกว่าผ้าเบรกของเบรกครัม ในขณะที่ดิสก์เบรกบำรุงรักษาง่ายกว่าเบรกแบบนี้ ใช้แรงดันน้ำมันเป็นตัวส่งถ่ายกำลังงานเมื่อบีบคันเบรกมือลูกสูบของแม่ปั๊มเบรกจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ทำให้น้ำมันเบรกเกิดแรงดันไหลไปตามท่อไปดันลูกสูบของชุดคาลิปเปอร์กดแผ่นผ้าเบรกซึ่งประกบอยู่ทั้งสองด้านของจานเบรก จานเบรกจะทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม จานเบรกจะหมุนไปพร้อมกับล้อ ดังนั้นเมื่อจานเบรกถูกบีบล้อก็จะมีความเร็วลดลงหรือหยุดได้ตามความต้องการ

2.4.1 การป้องกันน้ำ
เมื่อรถยนต์แล่นไปบนถนนที่เปียกและผิวความฝืดของผ้าฝักเบรก และผ้าดิสก์เบรกเปียกไปด้วยน้ำที่กระเด็นมาถูกนั้น จะทำให้ค่าสัมประสิทธิ์ความฝืดลดลง ปรากฎการณ์อันนี้เรียกว่า “การอมน้ำ” ปรากฎการณ์ตรงกันข้ามซึ่งผิวความฝืดยังคงอยู่ในสภาพเดิมและค่าสัมประสิทธิ์ความฝืดคงเดิมเราเรียกว่า “การป้องกันน้ำ” โดยธรรมชาติแล้ว เราต้องการผ้าเบรกที่มีการป้องกันน้ำที่ดี โดยเฉพาะผ้าฝักเบรก เนื่องจากน้ำในครัมเบรก จะไม่ถูกเหวี่ยงออกไปง่าย เหมือนกับดิสก์เบรก

2.4.2 จานดิสเบรก (Brake Disc Plate)
โดยทั่วไปจานดิสก์เบรกทำจากเหล็กหล่อสีเทา มีทั้งที่เป็นแบบทึบ หรือแบบมีรูระบาย จานดิสก์เบรกแบบทึบประกอบด้วย ร่องที่ขอบจาน เพื่อระบายความร้อนจานดิสก์เบรกบางทีเป็นทั้งจานดรัมสำหรับเบรกมือรวมอยู่ด้วยกัน

2.4.3 ผ้าดิสก์เบรก (Disc Brake Pads)
โดยปกติผ้าดิสก์เบรกจะมีส่วนผสมของโลหะไฟเบอร์ และเรซินรวมถึงจำนวนโลหะที่แข็งแรงอีกเล็กน้อย แบบนี้เรียกว่า ผ้าเบรกแบบกึ่งโลหะ ร่องตรงกลางที่มีอยู่บนผ้าเบรกทางด้านจานดิสก์เบรกมีไว้วัดความหนาของผ้าเบรก (ค่าจำกัด) เพื่อว่าจะได้สามารถตรวจเช็คความสึกหรอของผ้าเบรกได้ง่ายขึ้นในผ้าดิสก์เบรกบางรุ่น แผ่นโลหะ (เรียกว่า แผ่นชิมกันเสียง) จะติดอยู่ทางด้านลูกสูบของผ้าเบรก เพื่อป้องกันเสียงดังจากการเบรก

2.4.4 ก้ามปูเบรก (Caliper)
ก้ามปูเบรกจะติดตั้งโดยครอบลงไปบนจานดิสก์เบรก (ไม่หมุนไปพร้อมล้อ) ภายในก้ามปูเบรก มีผ้าเบรกติดตั้งอยู่ ทางด้านซ้ายและขวา (จานดิสก์เบรกอยู่ตรงกลาง) และมีลูกปั๊มเบรก (Brake wheel cylinder) ที่ประกอบด้วยลูกสูบดิสก์เบรกติดตั้งอยู่ภายในก้ามปูเบรกด้วย เมื่อล้อหมุนจานดิสเบรก ก็จะหมุนตาม ส่วนก้ามปูเบรกจะอยู่กับที่ เมื่อได้รับแรงดันน้ำมันเบรกมาจากแม่ปั๊มเบรก (Master cylinder)ผ้าเบรก (Brake linings) ที่อยู่ในตัวก้ามปูเบรกก็จะถูกดันโดยลูกสูบให้เสียดทานกับจานดิสเบรก ทำให้รถชลอความเร็วได้ ก้ามปูเบรก บางทีเรียกว่าเรือนเสื้อสูบ

2.5 ระบบบังคับเลี้ยว
ระบบบังคับเลี้ยว เป็นระบบกลไกที่ทำหน้าที่ควบคุมการเลี้ยวให้รถเลี้ยวไปในทิศทางที่ต้องการ โดยจะทำหน้าที่ควบคู่สัมพันธ์ไปกับระบบต่างๆ เช่น ระบบรองรับ ระบบส่งกำลัง และระบบเบรก ช่วยทำให้ผู้ขับขี่มีความเชื่อมั่นในทุกๆ ย่านความเร็วที่รถได้เคลื่อนที่ไป ระบบคับเลี้ยวที่ดีต้องมีลักษณะดังนี้

1. มีความคล่องตัวดีในการบังคับเลี้ยว ทั้งในที่แคบและคดเคี้ยว ระบบบังคับที่ดีต้องสามารถควบคุม ทิศทางการเลี้ยวของล้อหน้าทั้งสองล้อได้เป็นอย่างดี และมีความคล่องตัวสูง
2. ความเหมาะสมในการบังคับเลี้ยว จุดมุ่งหมายที่สำคัญของระบบบังคับเลี้ยวที่ดีต้องการบังคับเลี้ยว สะดวกสบาย ขณะที่รถมีความเร็วต่ำพวงมาลัยจะหนัก และเบาขึ้นเมื่อรถมีความเร็วสูงขึ้น
3. การคืนกับของล้อหลังจากการเลี้ยว ต้องกระทำได้อย่างคล่องตัวและสม่ำเสมอ
4. รับการถ่ายทอดอาการเต้นจากพื้นถนนได้น้อย พื้นผิวถนนที่ขรุขระจะต้องไม่มีผลกระทบกับระบบ บังคับเลี้ยว
5. การสูญเสียการควบคุมและการส่งกำลังของพวงมาลัยจะต้องมีน้อย
   ส่วนประกอบของก้านต่อบังคับเลี้ยว
   ก้านต่อบังคับเลี้ยวใช้ในการบังคับเลี้ยวของรถยนต์ จะประกอบด้วยส่วนที่สำคัญดังนี้
   ขาไก่ (Pitman Arm) ทำหน้าที่ส่งถ่ายแรงเคลื่อนจากกระปุกเกียร์พวงมาลัยไปยังคันชักขาไก่จะมีลักษณะของปลายด้านใหญ่เป็นเทเปอร์ และที่ปลายของเทเปอร์จะถูกเจาะเซาะเป็นร่องให้มีขนาดเท่ากับ เพลาของกระปุกเกียร์พวงมาลัย ขาไก่จะถูกยึดด้วยนอตประกอบเข้ากับเพลา ส่วนปลายด้านเล็กของขาไก่ จะยึดอยู่กับคันชักและก้านดึงลูกหมากเพลาของกระปุกเกียร์พวงมาลัย
   แขนบังคับเลี้ยว (Knuckle Arm) แขนบังคับเลี้ยวเป็นแขนที่ยึดติดกับข้อบังคับเลี้ยวจะทำหน้าที่ส่งถ่ายการเคลื่อนที่ของคันส่งไปยังล้อหน้า โดยผ่านทางแกนบังคับเลี้ยว
   แกนบังคับเลี้ยว (Steering Knuckle) เป็นตัวรองรับภาระงานที่มากระทำกับล้อหน้านอกจากนั้น แกนบังคับเลี้ยวยังทำหน้าที่หมุนเพลาล้อให้หมุน ซึ่งจะถูกบังคับให้หมุนเคลื่อนที่ไปมาได้ด้วยลูกหมาก หรือสลักยึดระหว่างคานล้อหน้ากับแขนบังคับเลี้ยว
   (Drag Link) คือ แขนต่อระหว่างกระปุกพวงมาลัยกับแขนบังคับเลี้ยว รถที่ใช้ระบบรองรับน้ำหนัก แบบคานแข็งมักจะใช้คัน คันชักจะทำเป็นท่อ ตอนปลายมีสลักกลมและใส่สปริงกันสะเทือน สลักลมจะทำหน้า ที่เป็นลูกหมากต่อเข้ากับขาไก่พวงมาลัยซึ่งจะส่งต่อแรงจากการเคลื่อนที่จากขาไก่ไปยังคันส่ง
   (Tie Rod) คันส่งอาจจะอยู่ด้านหลังหรือด้านหน้าของเพลาหน้า คันส่งทำด้วยเหล็กลวง โดยที่ปลาย ทั้งสองทำเป็นเกลียว มักจะทำเป็นเกลียว มักจะทำเป็นเกลียวซ้ายข้างหนึ่งและเกลียวขวาข้างหนึ่ง เกลียวนี้เป็นที่สวมใส่ลูกหมากและมีเหล็กยึด (Clamp) กันคลาย หรืออาจทำเป็นนอตล็อกและมีแหวนพับล็อก เกลียวของปลาย คันส่งและเกลียวลูกหมากเป็นเกลียวซ้ายและเกลียวขวา จึงทำให้สามารถปรับมุมโทอินได้
   ลูกหมาก (Tie-Rod End or Ball Socket Joint) ที่ส่วนปลายคันส่งจะมีลูกหมากเป็นตัวต่อกับแขน บังคับเลี้ยวและก้านต่ออื่น เช่น ก้านต่อกลาง ซึ่งจะต้องหมุนและเต้นได้ จุดหมุนจึงทำเป็นรูปทรงกลม โดยมี สลักยึดกับชิ้นส่วนอื่นได้ ลูกหมากจะมี Ball Stud และเบ้าประกอบ (Ball Socket) ส่วนใหญ่เบ้าลูกหมากประ กอบด้วยชิ้นส่วนที่เป็นเหล็ก จึงต้องอัดจาระบีชนิดทนน้ำตามระยะเวลา และมีสปริงดันเบ้าเข้ากระชับกับ Ball Stud ในปัจจุบันลูกหมากหลายแบบใช้สารไนลอนเป็นเบ้า จึงไม่จำเป็นต้องอัดจาระบี ลูกหมากชนิดนี้จึงไม่มี หัวอัดจาระบี แขนประคอง (Idler Arm) หรือแขนพา เป็นตัวบังคับให้การเคลื่อนที่ของบังคับเลี้ยวเป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน ใช้ในระบบบังคับแบบสี่เหลี่ยมด้านขนานซึ่งเป็นแบบที่ใช้กันมากที่สุด มีหลายแบบดังนี้
   (7.1) แบบบุชเกลียว (Threadee Bushing) แบบบุชเกลียวนี้ ด้านโคนมีสลักเกลียวสวมอยู่กับตัวยึดเกลียว ของแขนกับตัวยึด มีลักษณะเป็นเกลียวสี่เหลียม ซึ่งมีระยะฟรีมากกว่าเกลียวปกติ จึงทำให้หมุนส่ายไปมาได้ ด้านปลายทำเป็นเหล็กกลมสวมเข้ากับก้านต่อกลาง ซึ่งทำเป็นท่อมีเบ้าและสปริงบีบให้ติดกัน ปลายท่อทำ เป็นเกลียวมีสกรูปรับให้กระชับกับเหล็กกลมได้ตามต้องการ
   (7.2) แบบชิ้นเดียว (One Piece) แบบนี้แขนประคองและตัวยึดจะได้รับการออกแบบให้เป็นชิ้นเดียวกัน ถ้าบุชเกิดชำรุดต้องเปลี่ยนใหม่
   (7.3) แบบบุชยาง (Rubber Bushing) แบบนนี้แขนประคองด้านโคนที่ติดอยู่กับตัวยึด (Bracket) บุชยางสามารถเปลี่ยนได้
   โช้กอัพกันสะเทือนพวงมาลัย (Steering Damper) โช้กอัพจะถูกติดตั้งไว้ระหว่างก้านต่อบังคับเลี้ยวและโครงรถ โช้กอัพพวงมาลัยจะทำหน้าที่ลดอาการสั่นสะเทือนที่เกิดจากล้อส่งถ่ายมายัง พวงมาลัย เนื่องจากสภาพพื้นผิวถนนขรุขระหรือไม่ราบเรียบ มีใช้รถยนต์ที่ยกระดับตัวถังสูง เพื่อใส่ ล้อขนาดใหญ่
   ระบบบังคับเลี้ยวแบ่งออกเป็น 2 แบบดังนี้
   ระบบพวงมาลัยแบบ Steering Linkage
   ระบบพวงมาลัยแบบนี้ ใช้วิธี ส่งกำลังผ่านคันชักคันส่ง โดยผ่านจุดเชื่อมต่อ และจะใช้แขนพิทแมน(ภาษาช่างเรียกว่าขาไก่) ซึ่งได้รับแรงบิด เปลี่ยนทิศทางมาจากกระปุกเกียร์ มาบังคับแขนพิทแมน ระบบพวงมาลัยแบบ Rack and Pinion
   ระบบพวงมาลัยแบบนี้ จะใช้วิธี ผ่านกำลังการหมุนพวงมาลัย ในรูปแบบเฟืองขับและเฟืองสะพาน ช่วยทดแรงมากกว่าแบบที่ 1 รูปแบบทำงาน ก็จะไม่ซับซ้อนมาก

2.6 ระบบเซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์อัตโนมัติ
2.6.1 LiDAR Sensor
ไลดาร์ (LiDAR) เป็นตัวย่อจากคำว่า “Light detection and ranging” วัตถุประสงค์หลักที่สำคัญคือการใช้เพื่อวัดระยะ หรือความสูงของพื้นผิว หลักการทำงานคือการส่งแสงเลเซอร์ไปกระทบวัตถุหรือพื้นผิวต่างๆ ซึ่งระหว่างทางระบบจะทำการคำนวณเวลาในการเดินทางของแสงตั้งแต่ถูกปล่อยออกจากอุปกรณ์จนสะท้อนกลับมาที่ตัวรับสัญญาณ เพื่อวัดระยะโดยมีสูตรในการคำนวณ คือ
ระยะทาง= (เวลาที่แสงเดินทาง ×ความเร็วของแสง)/2
2.6.2 โรตารี่ เอ็นโค้ดเดอร์
เอ็นโค้ดเดอร์ (Rotary Encoder) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการเข้าถึงรหัสจากระยะทางจากการหมุนรอบตัวเองและแปลงเป็นรหัสในรูปของสัญญาณไฟฟ้าหลังจากนั้นจะนำรหัสนั้นมาแปลงกลับเพื่อหาค่าต่างๆ เช่น ระยะทางการหมุน, องศาการเคลื่อนที่, ความเร็วรอบ ได้ตามต้องการ ซึ่งลักษณะของการเข้ารหัสนั้นจะมีอยู่ด้วยกัน 2 แบบ คือ Incremental และ Absolute
Incremental Rotary Encoder เป็นเอ็นโค้ดเดอร์ที่รูปแบบสัญญาณเอาต์พุตที่ออกมาเป็นลักษณะของสัญญาณพัลส์ที่เป็นคลื่นรูปสี่เหลี่ยม โดยสัญญาณจะออกมาทุกๆ ครั้งที่มีการหมุนแกนของ Encoder นอกจากนี้ยังสามารถระบุได้ถึงทิศทางการหมุนของตัวเอ็นโค้ดเดอร์ได้ว่าจะ หมุน ตามเข็มนาฬิกา หรือ ทวนเข็มนาฬิกา โดยอาศัยการตรวจจับทิศทางการหมุนจากมุมเฟสของสัญญาณเอาต์พุต A กับ B ว่าสัญญาณใดเกิดก่อนกัน ซึ่งจะมีมุมเฟสที่ต่างกันอยู่ 90 องศา
Absolute Rotary Encoder เป็นเอ็นโค้ดเดอร์ที่ออกแบบมาให้มีรูปแบบสัญญาณเอาต์พุตที่เป็นลักษณะของการเข้ารหัส เพื่อต้องการแก้ปัญหาของ Incremental Encoder เนื่องจากสัญญาณเอาต์พุตของ Incremental Encoder ไม่สามารถระบุตำแหน่งพัลส์กับตำแหน่งองศาของแกนเอ็นโค้ดเดอร์ได้ เราจึงแก้ปัญหาเหล่านี้ได้โดยการใช้ Absolute Rotary Encoder ซึ่งจะใช้รหัสแทนสัญญาณพัลส์ โดยรหัสเหล่านี้ ก็จะมีหลากหลายรูปแบบ เช่น BCD, Binary, Gray Code ซึ่งจะสามารถแทนค่าตำแหน่งองศาที่แกนของเอ็นโค้ดเดอร์หยุดอยู่ได้

2.6.3 Camera Sensor
Camera sensor หมายถึง ส่วนสำคัญในกล้องดิจิตอลที่ใช้ในการจับภาพหรือวีดีโอ ซึ่งทำหน้าที่แปลงแสงที่สะท้อนหรือผ่านผ่านเลนส์เป็นสัญญาณดิจิตอล ที่สามารถบันทึกภาพหรือวีดีโอไว้ในรูปแบบของไฟล์ภาพหรือวีดีโอ คุณภาพของภาพหรือวีดีโอที่กล้องสามารถจับได้มีความขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของ sensor และคุณลักษณะของเซ็นเซอร์ที่ใช้ในกล้องนั้น ๆ เช่น ขนาดของ sensor, ความละเอียด, ขนาดของ pixel, และความไวในการเปลี่ยนแปลงแสง โดยมีสองประเภทหลักคือ ซีเอ็มอาร์ (CMOS) และซีซีดี (CCD) โดย CMOS ได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากมีคุณสมบัติที่ดีในด้านการบันทึกวีดีโอและการบันทึกภาพเคลื่อนไหวแบบสั้น ในขณะที่ CCD มักจะมีคุณภาพภาพที่ดีกว่าแต่มักมีราคาสูงกว่า และไม่เหมาะสำหรับการใช้ในกล้องดิจิตอลที่ต้องการความสามารถในการบันทึกวีดีโอที่ยอดเยี่ยม
2.6.4 Radar sensor
เรดาร์เซ็นเซอร์(Radar sensor) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีเรดาร์ (radar) เพื่อตรวจจับวัตถุในสิ่งแวดล้อม โดยใช้คลื่นรังสีเรดาร์เพื่อส่งสัญญาณออกไปที่วัตถุแล้วรอรับสัญญาณที่ส่งกลับมา เพื่อประมวลผลและวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อระบุตำแหน่ง ระยะทาง ความเร็ว และคุณสมบัติอื่น ๆ ของวัตถุดังกล่าว
ในการประยุกต์ใช้งานจริง เรดาร์เซ็นเซอร์มักนำมาใช้ในหลายสถานการณ์ เช่น
ระบบช่วยเหลือการขับขี่ในรถยนต์ : เรดาร์เซ็นเซอร์มักนำมาใช้ในระบบ ABS (ระบบต้านการล็อคล้อ), ACC (ระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ), และระบบช่วยเหลือการเปลี่ยนเลน
การกันชนในรถยนต์ : ระบบรับรู้และเตือนการกันชนหรือระบบจัดการการป้องกันการชนในเครื่องบิน และเรือยนต์
ควบคุมการจราจร : ในการตรวจจับรถหรือวัตถุในทางเดินของเรือหรือเครื่องบินเพื่อควบคุมการจราจร
การสำรวจสำรวจ : การใช้เรดาร์ในการสำรวจและวิเคราะห์สภาพอากาศและสภาพอื่น ๆ ของดิน และทะเล
การนำเรดาร์เซ็นเซอร์มาใช้งานที่แตกต่างกันนี้ทำให้เรดาร์มีบทบาทสำคัญในการทำให้ระบบอัตโนมัติทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นในหลายอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในการขับขี่อัตโนมัติและอุตสาหกรรมรถยนต์อื่น ๆ
 

บทที่ 3 อุปกรณ์และวิธีการ

3.1 อุปกรณ์

3.1.1 แบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Lithium-Ion Battery) ที่เลือกใช้นั้น มีขนาด 48 V 30 Ah แรงดันไฟชาร์จ 58 V กระแสไฟชาร์ต 5-8 A คุณลักษณะที่ดีของแบตเตอรี่ชนิดนี้ คือ

1. น้ำหนักเบา เนื่องจากธาตุลิเธียมที่นำมาใช้ผลิตแบตเตอรี่นั้นเป็นโลหะอัลคาไลน์ที่มีน้ำหนักเบาที่สุดในโลก จึงทำให้ตัวแบตเตอรี่มีน้ำหนักเบาตามไปด้วย ด้วยเหตุนี้รถยนต์พลังงานไฟฟ้าจึงใช้พลังงานในการขับ เคลื่อนที่น้อยลงเพราะน้ำหนักที่น้อยลงเลยทำให้สามารถประหยัดพลังงานได้มากยิ่งขึ้นกว่าเดิม
2. อายุการใช้งานนาน: เนื่องจากการพัฒนามาหลายรุ่นของแบตเตอรี่ จึงทำให้แบตเตอรี่ ลิเธียม ไอออนมีประจุไฟฟ้าที่สูงกว่า และเก็บประจุไฟฟ้าได้นาน (Low Discharge) กว่าแบตเตอรี่เจเนอเรชั่นอื่น ๆ ทั้ง ยังมีประสิทธิภาพในเรื่องของการชาร์จที่สูงกว่า และใช้งานได้นาน
3. ให้พลังงานสูงคงที่และชาร์จได้เร็ว ในส่วนประกอบของธาตุลิเธียมนั้นมีเซลล์ไฟฟ้าเคมี ที่สูงว่า เซลล์จากโลหะอื่น เป็นสาเหตุให้แบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแบตเตอรี่ชนิดอื่นๆแบตเตอรี่ ลิเธียมไอออน จึงกลายเป็นต้นกำเนิดของขุมพลังงานที่มีความเสถียรที่สุด ถือเป็นหนึ่งในพลังงานทางเลือกที่จะเข้ามาแทนที่ พลังงานเชื้อเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
4. เป็นเซลล์แห้ง : แบตเตอรี่ลิเธียม ไอออนนั้น ไม่มีส่วนประกอบที่เป็นอันตรายต่อธรรมชาติ เช่น ของเหลว กรด หรือตะกั่ว จึงสามารถรับประกันเรื่องของความปลอดภัยต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมได้ มากกว่าแบตเตอรี่แบบอื่น ๆ
   3.1.2 กล่อง ECU

Votol EM-50s Brushless Motor Controller มีข้อมูลจำเพาะดังนี้

• แรงดันไฟฟ้าขาเข้า กระแสตรง 48/72 V 37
• กำลังขับมอเตอร์สูงสุดขนาด 2000 W
• กระแสขับสูงสุด 55 A
• ขนาด 19.8×10×7.2 เซนติเมตร
• ตั้งค่าผ่าน USB Computer ได้

3.1.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงมีข้อมูลจำเพาะ ดังนี้

• ขนาดแรงดัน 24 VDC
• กำลังขับ 500 W
• ความเร็วรอบ 3000 RPM – กระแส 27 A
  3.1.4 ชุดด้ามขันบล็อคกล่องใหญ่

3.1.5 ชุดประแจขัน

3.1.6 สว่านไฟฟ้า

สว่านไฟฟ้า เป็นเครื่องมือช่างพื้นฐาน ใช้สำหรับเจาะวัสดุต่าง ๆ ทั้งงานไม้ และงานโลหะ มีรูปร่างคล้ายปืน ส่วนด้านปลายแหลม ๆ เป็นเกลียว เรียกว่า ดอกสว่าน ซึ่งดอกสว่านจะมีหลากหลายขนาด สามารถเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงาน ด้ามจับมีลักษณะคล้ายปืนฉีดน้ำ มีปุ่มกดเพื่อให้สว่านทำงาน มีกำลังไฟฟ้าโดยประมาณ 300 – 550 วัตต์
3.1.7 คีมย้ำหางปลา

คีมปอกสายไฟเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้การทำงานต่างๆเกี่ยวกับสายไฟฟ้าทำได้สะดวกขึ้น คีมดังกล่าว ออกแบบมาเพื่อการปอกฉนวนไฟฟ้าที่หุ้มลวดทองแดงอยู่ โดยจะตัดเฉพาะส่วนที่เป็นฉนวนพลาสติกโดยไม่ตัด เส้นลวดทองแดง และยังใช้สำหรับการตัดสายไฟ และใช้ในการย้ำขั้วหางปลาให้ยึดติดกับปลายสายไฟฟ้าได้
3.1.8 ชุดหางปลาสายไฟ

หางปลาเป็นอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อสายไฟกับเทอร์มินอลต่างๆโดยการต่อหางปลากับสายไฟทำได้โดยการลอกปลายสายไฟแล้วสวมหางปลาให้ทองแดงของสายไฟสัมผัสกับส่วนที่เป็นโลหะของหางปลา แล้วใช้ คีมย้ำหางปลา (Wire Crimper) ย้ำที่ตัวหางปลาเพื่อทำให้ยึดติดกับสายไฟให้แน่น
3.1.9 มัลติมิเตอร์

มัลติมิเตอร์ เป็นเครื่องมือวัดไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ตัวเครื่องมีลักษณะเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนาดเท่าฝ่ามือ ใช้ สำหรับวัดค่า หรือตรวจสอบสภาพการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆโดยมัลติมิเตอร์ที่เลือกใช้งาน คือ มัลติมิเตอร์ แบบดิจิตอล มีลักษณะการแสดงผล มีรูปร่าง และฟังก์ชั่นการทำงานหลากหลาย ใช้วัดได้ทั้งโวลท์มิเตอร์ แอมป์ มิเตอร์ หรือโอห์มมิเตอร์ รวมทั้งมีคุณสมบัติการทำงานที่สามารถตรวจวัดปริมาณไฟฟ้า วัดแรงดันไฟฟ้า ทั้งกระแสตรง และกระแสสลับได้ มีความละเอียดแม่นยำในการอ่านค่า แข็งแรงทนทาน มีขนาดกะทัดรัดพกพา ไปใช้งานได้สะดวกสบาย

3.1.10 หัวแร้ง

หัวแร้งเป็นเครื่องมือถือมือที่ใช้ในการบัดกรี เป็นกระบวนการที่ละลายและยึดโลหะเข้าด้วยกันด้วยวัสดุเชื่อมประสานที่เรียกว่าบัดกรี ทําให้โลหะที่กําลังบัดกรีร้อนจนบัดกรีหลอมละลายและยึดติดกัน
3.1.11 แม่แรง

แม่แรงรถเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อยกรถขึ้นจากพื้น มีแม่แรงรถหลายแบบให้เลือก แม่แรงบางตัว เป็นแบบระบบกลไกในขณะที่บางตัวเป็นระบบไฮดรอลิก แม่แรงระบบกลไกส่วนใหญ่ใช้สกรู หรือคันโยกที่ต้อง หมุนเพื่อใช้งาน แม่แรงระบบไฮดรอลิกใช้กระบอกไฮดรอลิกที่เต็มไปด้วยแรงดันเพื่อสร้างแรงเพียงพอที่จะยก ของหนัก แม่แรงจะต้องมีขาตั้งแม่แรงคู่หนึ่งเป็นทำหน้าที่เป็นตัวค้ำและรับน้ำหนักแม่แรงเป็นอุปกรณ์ยกแม่แรงต้องการพลังงานเพียงเล็กน้อยในการยกรถ
3.1.11 ตู้เชื่อมไฟฟ้า MMA

เป็นกระบวนการเชื่อมอาร์คโลหะด้วยมือ (MMA : Manual Metal Arc Welding) คือ การต่อโลหะให้ติดกันโดยวิธีให้ความร้อนอุณหภูมิสูง อุณหภูมิที่เกิดขึ้นที่บริเวณปลายลวดเชื่อมอยู่ที่ประมาณ 5000-6000 C การเชื่อมลักษณะนี้เป็นการเติมโลหะลงในแนวเชื่อม และเป็นการทำให้ฟลักซ์ที่หุ้มลวดเชื่อมได้รับความร้อนและหลอมละลายปกคลุมตลอดแนวเชื่อมเอาไว้ ไม่ไห้อากาศเข้าไปในแนวเชื่อม ทำให้ช่วยชะลอการเย็นตัวของแนวเชื่อม เพื่อให้แนวเชื่อมประสานกับโลหะได้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

3.1.12 สวิตซ์เกียร์

สวิตซ์เกียร์ใช้สำหรับเดินหน้า+ถอยหลังรถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติ และเปลี่ยนเกียร์รถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติ โดยที่
-เกียร์ที่1ทำให้มอเตอร์หมุนได้
-เกียร์ที่2ทำให้มอเตอร์หมุนได้
-เกียร์ที่3ทำให้มอเตอร์หมุนได้
3.1.13 Limit Switch

ลิมิตสวิตช์ หรือ สวิตช์จำกัดระยะ (Limit Switch) คือ อุปกรณ์เปิด/ปิด วงจรไฟฟ้าที่ใช้สำหรับจำกัด ระยะทาง และตัด/ต่อ วงจรการทำงานของระบบอัตโนมัติต่างๆ ในงานอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่แล้วจะใช้เพื่อ ควบคุมการทำงานของระบบอัตโนมัติ และยังใช้ตรวจสอบตำแหน่งของวัตถุว่ามี หรือไม่มี โครงสร้างของลิมิตสวิตช์มีลักษณะคล้าย สวิตช์ปุ่มกดทั่วไปคือ เป็นกล่องสี่เหลี่ยมขนาดเล็ก ประกอบด้วย ปุ่มสวิตช์เปิด/ปิด หลากหลายรูปทรงให้เลือกใช้งานภายในจะเป็นจุดเชื่อมต่อที่มีหลักการท างาน 2 ลักษณะ ได้แก่ แบบปกติเปิด (NO) หน้าสัมผัสจะไม่ต่อถึงกัน ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไม่ได้ แบบปกติปิด (NC) เมื่อมีแรงกดจากภายนอกมากระทำ เช่น ชิ้นงานเคลื่อนมาทับปุ่มกด หรือ ลูกสูบเคลื่อนที่มาชนปุ่มกด ทำ ให้เปลี่ยนเป็นแบบปกติปิด (NC) หน้าสัมผัสต่อถึงกันทำให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้ Limit Switch โดยสามารถเลือกต่อวงจรให้เหมาะสมกับรูปแบบการทำงานได้ตามต้องการ ดังนั้นลิมิต สวิตช์จึงสามารถนำมาประยุกต์ใช้งานได้ในรถไฟฟ้า
3.1.14 สายไฟ

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ส่งพลังงานไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งโดยกระแสไฟฟ้าจะเป็นตัวนำพลังงานไฟฟ้าผ่านไปตามสายไฟจนถึงเครื่องใช้ไฟฟ้า สายไฟทำด้วยสารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ เรียกว่าตัวนำไฟฟ้า และตัวนำไฟฟ้าที่ใช้ทำสายไฟเป็นโลหะที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ดี ลวดตัวนำแต่ละชนิดยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ต่างกัน ตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มากเรียกว่ามีความนำไฟฟ้ามากหรือมีความต้านทานไฟฟ้าน้อย ลวดตัวนำจะมีความต้านทานไฟฟ้าอยู่ด้วย โดยลวดตัวนำที่มีความต้านทานไฟฟ้ามากจะยอม ให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อย
3.1.15 เครื่องเจียรไฟฟ้า

เป็นเครื่องมือไฟฟ้าสำหรับงานช่างที่ใช้ในการตัด ลับคม ขัดหรือเจียรตกแต่งพื้นผิววัสดุที่เป็นเหล็ก สเตนเลส อลูมิเนียม ไม้ ท่อพีวีซี กระเบื้องเซรามิก และแผ่นไซเบอร์ซีเมนต์ เพื่อให้ชิ้นงานมีความคม เรียบเนียนและสวยงาม
3.1.16 เคเบิ้ลไทร์

คือ สายรัดวัสดุอุปกรณ์ ผลิตจากพลาสติกไนลอนเหมาะสำหรับนำไปใช้งานต่าง ๆ เช่น เคเบิ้ลไทร์ใช้รัดสายไฟ, สายแลน (LAN), สายโทรศัพท์, สายสัญญาณ, สายเคเบิ้ลให้เรียบร้อย
3.1.17 น้ำมันเบรก

คุณสมบัติของน้ำมันเบรก DOT3
จุดเดือดสูงถึง 250 องศาเซลเซียส สามารถทนความร้อนในขณะเบรกอย่างเฉียบพลันโดยน้ำมันเบรกไม่เปลี่ยนสถานภาพ เป็นฟองอากาศ (Foam vapor bubbles) ในระบบเบรก
ความหนืดคงที่ โดยไม่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิที่สูงขึ้น (ที่ 100 องศาเซลเซียส) หรือลดลงที่ (-40 องศาเซลเซียส) ถ้าความหนืดสูงที่อุณหภูมิต่ำ จะทำให้เกิดอาการสั่นขณะเบรกความหนืดต่ำที่อุณหภูมิสูง จะทำให้น้ำมันเบรกเข้าไปหล่อลื่นไม่เพียงพอทำให้เกิดความเสียหายในแม่ปั๊ม เบรก
ป้องกันการกัดกร่อนชิ้นส่วนที่เป็นยางและโลหะ เพื่อเป็นการยืดอายุการใช้งานของลูกสูบยางเบรกและกระบอกเบรก
ไม่เกิดตะกอน ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายจากการอุดตัน หรือทำให้ลูกสูบยางเกิดการชำรุดขณะที่ระบบเบรกทำงาน

3.1.18 Rotary Encoder

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการเข้าถึงรหัสจากระยะทางจากการหมุนรอบตัวเองและแปลงเป็นรหัสในรูปของสัญญาณไฟฟ้าหลังจากนั้นจะนำรหัสนั้นมาแปลงกลับเพื่อหาค่าต่างๆ เช่น ระยะทางการหมุน, องศาการเคลื่อนที่, ความเร็วรอบ ได้ตามต้องการ
3.1.19 Arduino board

มีความสามารถที่ใช้ในการควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์, มอเตอร์, LED, หน้าจอ OLED, รีเลย์, และอื่นๆ โดยมีความสามารถในการอ่านและเขียนข้อมูลผ่านพอร์ตต่างๆ เช่น USB, Serial, SPI, I2C และอื่นๆ ซึ่งทำให้เราสามารถใช้ Arduino ในการสร้างโปรเจ็กต์อิเล็กทรอนิกส์ได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นโปรเจ็กต์เล็กๆ เช่น การควบคุม LED หรือโปรเจ็กต์ใหญ่ๆ เช่น การควบคุมระบบอัตโนมัติในรถไฟฟ้า
3.1.20 โมดูลลดแรงดัน

รูปภาพที่ น้ำมันเบรก DOT3

LM2596S DC-DC step-down module แปลงไฟลงจาก 3.2-40 V เป็น 1.25-35 V ที่สูงสุด 3A มีข้อมูลจำเพาะดังนี้
แรงดันไฟฟ้าอินพุต: 3.2V-40V
แรงดันขาออก: 1.25V-35V
กระแสไฟขาออก: 3A (สูงสุด)
ประสิทธิภาพการแปลง: 92% (สูงสุด)
ระลอกเอาต์พุต: 30mV
เปลี่ยนความถี่: 65KHz
อุณหภูมิในการทำงาน: -45 องศาเซลเซียส + 85 องศาเซลเซียส

3.1.21 แบตเตอรี่ลิเธียม 12 V 50Ah

3.1.22 Turbo H-BRIDGE MOTOR 320A

Turbo H-Bridge คือชนิดหนึ่งของวงจรขับมอเตอร์ (motor driver circuit) ที่ใช้ในการควบคุมการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ในทิศทางต่าง ๆ โดยเฉพาะในการควบคุมมอเตอร์ DC (มอเตอร์กระแสตรง) หรือมอเตอร์สเต็ป (Stepper motor) วงจร Turbo H-Bridge สามารถส่งกระแสไฟฟ้าในทิศทางได้ทั้งสองทิศ ทั้งเป็นการขับมอเตอร์ไปข้างหน้า (forward) และย้อนกลับ (reverse) โดยอาศัยการควบคุมสัญญาณในการเปิดปิดของสวิตช์ในวงจร H-Bridge ซึ่งเป็นโครงสร้างการเชื่อมต่อของตัววงจรที่เข้าสัมพันธ์กับชื่อของมัน ทำให้มีความสามารถในการสร้างกระแสไฟฟ้าในทิศทางที่ต้องการได้
การใช้งาน Turbo H-Bridge เป็นที่นิยมในการควบคุมมอเตอร์ในหลากหลายแอปพลิเคชัน เช่น หุ่นยนต์ รถยนต์อัตโนมัติ โปรเจ็กต์อิเล็กทรอนิกส์ และงานอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ต้องการควบคุมการเคลื่อนที่ของวัตถุหรือเครื่องจักรต่าง ๆ ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าให้มีประสิทธิภาพและความเสถียรมากที่สุด
3.1.23 EPE Foam sheet black

EPE Foam (Expanded Polyethylene Foam) เป็นโฟมกันกระแทก ผลิตจากโฟมโพลีเอธิลีน มีคุณสมบัตินุ่ม มีน้ำหนักเบาและมีความยืดหยุ่นสูง ใช้สำหรับห่อหุ้มสินค้าเพื่อปกป้องความเสียหายต่อตัวผลิตภัณฑ์ที่บรรจุ ไม่ให้เกิดรอยขีดข่วนหรือเกิดความเสียหายระหว่างการขนส่งและในขั้นตอนของการจัดเก็บ สามารถใช้งานได้หลากหลายตามความต้องการ เช่น บรรจุชิ้นงานอิเล็กทรอนิกส์, บรรจุชิ้นส่วนรถยนต์, เฟอร์นิเจอร์/ของตกแต่งบ้าน, กระเป๋า/เครื่องหนัง, สินค้าอุปโภคบริโภค, เครื่องครัว บรรจุสินค้าสำหรับจัดส่งพัสดุทั้งในและต่างประเทศ และอื่นๆ สามารถใช้งานได้หลากหลายตามความเหมาะสมของงาน
3.2 การวางแผนและวิธีการ
3.2.1 ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของรถไฟฟ้าและศึกษาอุปกรณ์ต่างๆที่ใช้งานภายในรถไฟฟ้า

ตัวอย่างเนื้อหาข้อมูลที่ศึกษาก่อนทำรถจริง

3.2.2 ตรวจเช็คสภาพรถว่ามีส่วนใดที่เสียหายหรือส่วนใดที่ต้องซ่อมแซมปรับปรุงแก้ไข

รถยนต์ไฟฟ้าคันนี้จอดอยู่ในห้อง CNC ของตึก 2 คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา โดยในอดีตมีรุ่นพี่เครื่องกล KU76 เป็นคนสร้างรถคันนี้ขึ้นมาเป็นรุ่นแรกและต่อมารุ่นพี่เครื่องกล KU78 ได้มานำมาพัฒนาต่อและในรุ่น KU80 ที่ได้นำรถยนต์ไฟฟ้าคันนี้มาพัฒนาต่อจึงได้ทำการตรวจสอบโดยละเอียดดังนี้
3.2.2.1 ตรวจสอบโครงรถ

จากการตรวจสอบไม่พบความเสียหายใดๆต่อตัวโครงรถสามารถดำเนินการพัฒนาตัวรถยนต์ไฟฟ้าต่อได้
3.2.2.2 ตรวจสอบล้อและยางรถยนต์

ล้อและยางรถยนต์ ยังอยู่ในสภาพปกติ ใช้งานได้ ลมยางไม่รั่วซึม จึงไม่ต้องได้รับการแก้ไข เพียงแต่สูบ ลมให้แข็งตามมาตรฐานเท่านั้น
3.2.2.3 ตรวจสอบระบบเบรก

ตรวจสอบหม้อพักน้ำมันเบรกพบว่า หม้อน้ำมันเบรกมีดินน้ำมันอุดรอยรั่ว ระดับน้ำมันเบรกในกระปุกลดต่ำกว่า ขีดมาตรฐาน ต้องได้รับการแก้ไข

ตรวจสอบจานเบรกล้อหลังไม่มีมีสนิมเกิดขึ้น สามารถใช้งานได้ปกติ

ตรวจสอบจานเบรกล้อหน้า มีสนิมเกิดขึ้น จากการศึกษาข้อมูลพบว่าไม่มีผลต่อการใช้งาน เพราะเมื่อ ใช้งานเบรกไปเรื่อๆ สนิมจะหลุดออกและหายไปเอง
3.2.2.4 ตรวจสอบระบบไฟฟ้า

ตรวจสอบสวิตช์เปิด-ปิดพบสายกราวขาดและกล่องจัดเก็บสวิตช์มีการผุพัง ต้องหาจุดติดตั้งใหม่

กล่อง ECU ใช้ได้ปกติ แต่ต้องทำการจูนเพื่อให้รถวิ่งได้ต่อไป

แบตเตอรี่มีอาการเสื่อมแต่ยังสามารถใช้งานได้ปกติ
จากการตรวจสอบ พบความเสียหายต่อระบบไฟฟ้าหลายจุด ดังนี้

1. สายไฟพันกัน ไม่เป็นระเบียบ และขาดในบางเส้น
2. หัวปลั๊กบางตัวต้องถอดและทำใหม่เพื่อให้ใช้งานกับกล่อง ECU ได้
   ความเสียหายต่อระบบไฟฟ้าดังกล่าว ทำให้รถไฟฟ้าคันนี้ไม่สามารถใช้งานได้ จึงต้องทำการศึกษาการ ทำงานของระบบไฟฟ้าของรถ แล้วทำการแก้ไข และปรับปรุงใหม่ทั้งหมด เพื่อความปลอดภัย และสะดวกต่อ การใช้งาน
   3.2.2.4 ตรวจสอบระบบบังคับเลี้ยว

พวงมาลัยมีรอยถูกหนูกัด ผุ แต่ยังสามาถใช้งานได้ปกติ

จากการตรวจสอบระบบบังคับเลี้ยว พบว่าสามารถใช้งานได้ปกติทั้งหักเลี้ยวซ้ายและขวา ไม่มีอาการ ติดขัดใด ๆ จึงไม่ต้องได้รับการแก้ไข

3.2.3 สั่งซื้ออุปกรณ์ต่างๆ

รายละเอียดการสั่งของต่างๆมีดังนี้

3.2.4 ซ่อมแซมส่วนที่เสียหายของตัวรถเพื่อให้รถสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3.2.4.1 ซ่อมแซ่มส่วนใต้เบาะเพื่อใช้เก็บแบตเตอรี่และอุปกรณ์อื่นๆ

3.2.4.2 ซ่อมแซ่มส่วนจัดเก็บสวิตช์เปิด-ปิดรถยนต์ไฟฟ้าและสวิตช์

3.2.4.3 ซ่อมแซ่มกระปุกน้ำมันเบรกที่รั่ว

3.2.5 เริ่มวางแผนและติดตั้งอุปกรณ์เพื่อพัฒนารถไฟฟ้าให้สามารถทำงานได้โดยเเบบอัตโนมัติ
3.2.5.1 ตรวจเช็คสภาพรถ

รูปภาพที่ 79 ตรวจเช็คสภาพโครงหน้าและกระปุกน้ำมันเบรก

3.2.5.2 เพิ่มช่องเก็บของใต้เบาะรถไฟฟ้าอัตโนมัติ

3.2.5.3 ติดตั้งแบตเตอรี่ลิเธียมและกล่องECU

3.2.5.4 ติดตั้ง Turbo H-BRIDGE MOTOR 320A

3.2.5.5 ติดตั้ง Rotary Encoder เพื่อใช้ในการหาค่าองศาของพวงมาลัยที่หมุนไป

ออกแบบเฟือง

เพื่อใช้ในการติดตั้งร่วมกับ Encoder โดยมีรายละเอียดดังนี้

แสดงวิธีการคำนวณเฟืองที่ใช้ออกแบบ
เฟืองต้นแบบ ; เส้นรอบวง = 103.673 mm ; OD = เส้นรอบวง/π = 33 mm ปลายฟัน
ระยะพิตซ์ = 5.184
N = 20 ฟัน
หนา = 13.54 mm
m = OD/(N+2) = 1.5
N = 25 ฟัน
Pitch di = N*m = 25.15 = 37.5 mm
ใช้เครื่องพิมพ์3มิติพิมพ์ชิ้นงาน

ชิ้นงานหลังจากใช้เครื่อง 3D Printing

ติดตั้งเฟืองที่ปริ้นออกมาร่วมกับเฟืองพวงมาลัยเพื่อใช้หาค่าองศาพวงมาลัย

3.3 การวางระบบสายไฟ
3.3.1 ไดอะแกรมสายไฟระบบขับเคลื่อน

3.3.2 ไดอะแกรมสายไฟการต่อระบบอัตโนมัติ

ทดลองหมุนพวงมาลัย Encoder อ่านค่าองศาพวงมาลัยได้ดังนี้

3.2.5.6 ติดตั้ง Arduino และเขียนโค้ดเพื่อให้พวงมาลัยสามารถหมุนได้อัตโนมัติ

ขั้นตอนการเขียนโค้ดผ่านโปรแกรม Arduino เพื่อให้พวงมาลัยหมุนอัตโนมัติมีดังนี้

3.2.5.6 ทำการจูนรถผ่านกล่อง ECU เพื่อให้รถสามารถขับได้
จูนรถเกียร์ Low มีการจูนและได้ความเร็วรอบต่อนาทีดังนี้

จูนรถเกียร์ Mid มีการจูนและได้ความเร็วรอบต่อนาทีดังนี้

จูนรถเกียร์ High มีการจูนและได้ความเร็วรอบต่อนาทีดังนี้

จูนรถเกียร์ถอยหลังมีการจูนและได้ความเร็วรอบต่อนาทีดังนี้

3.2.5.6 ตรวจเช็คความเรียบร้อยตัวรถหลังทำเสร็จ

แนวคิดในการทำงานเพิ่มเติม

หลักการทำงานระบบอัตโนมัติเริ่มจากเมื่อกดสวิตซ์ให้ระบบเริ่มทำงานพลังงานจากแบตเตอรี่จะถูกส่งไปให้ รีเลย์,Arduino,มอเตอร์ขับเคลื่อนของพวงมาลัย และเซนเซอร์ต่างๆ โดยเมื่อระบบเริ่มทำงาน รีเลย์จะปิดการทำงานของคันเร่งไฟฟ้า ในส่วนของระบบการทำงาน ในกรณีที่ไม่มีวัตถุหรือสิ่งกีดขวาง Lidar sensor และ Encoder จะทำการส่งค่า Input มาที่ Arduino เพื่อทำการประมวลผลและทำตามคำสั่งของการเขียนโปรแกรม ที่ได้ถูกกำหนดไว้ Lidar sensor จะทำการตรวจจับวัตถุหรือสิ่งกีดขวางและช่องทางการวิ่งของรถ ส่วนEncoder จะทำหน้าที่ตรวจจับองศาการหมุนของพวงมาลัย เมื่อArduinoทำการประมวลผลแล้ว จะส่งค่าความต่างศักย์ไปที่ Ecu เพื่อสั่งการทำงานของมอเตอร์ขับเคลื่อนให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า ในที่นี้Arduino ได้เข้ามาทำงานแทนคันเร่งไฟฟ้า เพื่อทำการขับเคลื่อนในระบบอัตโนมัติ โดยมอเตอร์ขับเคลื่อนจะทำงานสัมพันธ์กับมอเตอร์ของพวงมาลัย ยกตัวอย่างเช่นเมื่อมีการเข้าโค้ง มอเตอร์ขับเคลื่อนจะทำการขับเคลื่อนไปข้างหน้าให้มีความเร็วสัมพันธ์กับการหมุนของมอเตอร์พวงมาลัย เพื่อให้เข้าโค้งได้ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ หากในกรณีที่ Lidar sensor ตรวจจับวัตถุหรือสิ่งกีดขวางได้ Lidar sensor จะส่งค่า Input มาที่ Arduino เพื่อทำการประมวลผล เพื่อทำการชะลอความเร็วและเบรกโดย เมื่อ Arduino รับค่า Input และได้ทำการประมวลผลแล้ว จะส่งค่าความต่างศักย์ผ่านรีเลย์ไปที่ Ecu เพื่อให้มอเตอร์ขับเคลื่อนชะลอความเร็วและหยุดการทำงาน

บทที่ 4ผลและการวิจารณ์

4.1 ผลการพัฒนาและวิเคราะห์ผลการพัฒนา
ในการพัฒนาจะแบ่งเป็น 2 ส่วนได้แก่ โครงสร้างรถให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และติดตั้งอุปกรณ์รวมถึงเซ็นเซอร์ต่างๆและวางระบบให้มีความสอดคล้องกัน การทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ โดยจะกล่าวถึงผลการทดสอบที่ได้ และวิเคราะห์ผลการทดสอบโดยข้อมูลจำเพาะของ รถไฟฟ้าคันนี้เป็นดังตารางที่ 4.1
ตารางข้อมูลจำเพาะของรถยนต์ไฟฟ้า
ขนาดมอเตอร์ 1500 W 3500 rpm
ขนาดความจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Lithium-Ion Battery) 48V 30Ah แรงดันไฟชาร์จ 58 V กระแสไฟชาร์ต 5- 8 A
วัสดุโครงสร้าง เหล็กท่อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 27 mm หนา 2.5 mm
ระยะจากแกนเพลาระหว่างล้อหน้า 1,010 mm
ระยะจากแกนเพลาระหว่างล้อหลัง 1,020 mm
ระยะจากแกนเหลาของล้อหน้ากับล้อหลัง 1,690 mm
น้ำหนักรถรวม 270 kg
ขนาดล้อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 580 mm หน้ากว้าง 190 mm
อัตราทดเฟืองในมอเตอร์ เกียร์ต่ำ 20 : 1 เกียร์สูง 10 : 1
ตารางที่ 1 ข้อมูลจำเพาะของรถยนต์ไฟฟ้า

4.1.1 ผลการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติ
4.1.1.1 โครงรถยนต์หลังจากที่ได้ทำการปรับปรุงแก้ไขโครงรถไฟฟ้าอัตโนมัติมีผลที่ได้ดังนี้

1. ช่องเก็บของใต้เบาะเพิ่มขึ้นสามารถใส่อุปกรณ์ต่างๆได้เพิ่มมากขึ้น
2. กระปุกน้ำมันเบรกหน้าและเบรกหลังอันใหม่จากกระปุกเดิมที่แตกและเสียหาย
3. ได้ที่เก็บสวิตซ์เปิด-ปิดและสวิตซ์เปลี่ยนเกียร์แทนโครงเดิม
4. ติดตั้ง Rotary Encoder
5. ติดตั้งแบตเตอรี่และ Turbo H-BRIDGE MOTOR รวมถึง Ecu และ Arduino เป็นระเบียบเรียบร้อยมากขึ้น
   ผลหลังจากการพัฒนา
   ช่องใต้เบาะ กระปุกน้ำมันเบรกอันใหม่ ตำแหน่งเก็บสวิตซ์ที่ใหม่ ติดตั้ง Rotary Encoder ติดตั้งแบตเตอรี่และ Turbo H-BRIDGE MOTOR รวมถึง Ecu และ Arduino ให้เป็นระเบียบเรียบร้อยมากขึ้น

4.1.1.2 การวางระบบ
การวางระบบของรถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติมีส่วนหลักๆได้ 2 ส่วน คือ การจูนกล่อง ECU และ การเขียนโค้ด Arduino เพื่อให้พวงมาลัยหมุนอัตโนมัติ
การจูน ECU
ความหมายแต่ละสีของสายไฟในกล่อง ECU
สายไฟจากมอเตอร์ตัวขับเคลื่อนล้อหลังเข้ากับตัว Hall sensor ของกล่อง ECU
สีดำ = สายดิน (กราว)
สีแดง = ไฟเลี้ยงเซนเซอร์ 5V
สีเหลือง = เซนเซอร์ฮอล A
สีเขียว = เซนเซอร์ฮอล B
สีน้ำเงิน = เซนเซอร์ฮอล C
สายไฟสำหรับการต่อสายคันเร่ง
สีชมพู= ไฟเลี้ยงเซนเซอร์ 5V
สีเขียว = สัญญาณคันเร่ง
สีดำ = สายดิน (กราว)
สายไฟสำหรับต่อสายการจูน
สีส้ม = สายรับส่งสัญญาณสำหรับจูนกล่องกับคอมพิวเตอร์
สีดำ = สายดิน (กราว)
สีน้ำเงิน = สายรับส่งสัญญาณสำหรับจูนกล่องกับคอมพิวเตอร์
สายไฟสำหรับการต่อสายไฮเบรก
สีม่วง = สัญญาณเบรก
สายไฟสำหรับต่อกุญแจ
สีม่วงขาว = สายต่อสวิตซ์เปิดปิดกล่องECU
การต่อสายไฟของระบบเกียร์ RND กับกล่อง ECU
สีขาว = เกียร์1
สีเขียว = เกียร์3
สีดำ = สายดิน (กราว)
สายไฟต่อสำหรับกันขโมย
สีแดง = ไฟเลี้ยงเซนเซอร์ 5V
สีเหลือง = รับและส่งสัญญาณ
สีดำ = สายดิน (กราว)

ไดอะแกรมสายไฟของการต่อกล่อง ECU

วิธีการจูนกล่องECUและการใช้โปรแกรม
ความหมายของค่าแต่ละอย่างในโปรแกรม (ในรูปไม่ได้ทำการเชื่อมต่อสายไฟและแบตเตอรี่)

โดยตารางค่าการจูนกล่อง ECU จะแสดงดังตารางที่ 4.2 ดังนี้
ตาราง 4.2 ข้อมูลความเร็วของมอเตอร์เมื่อทำการจูนกล่อง ECU
เกียร์ ความเร็ว (รอบ/นาที)
ถอยหลัง -1000
Low 900
Mid 1000
High 2500

ตัวอย่างการเหยียบคันเร่งเกียร์เดินหน้าหลังจากทำการจูนกล่อง ECU ดังแสดงในคลิปด้านล่าง
ทดสอบการขับเคลื่อนเดินหน้าของรถไฟฟ้าอัตโนมัติ (youtube.com)
ตัวอย่างการเหยียบคันเร่งเกียร์ถอยหลังหลังจากทำการจูนกล่อง ECU ดังแสดงในคลิปด้านล่าง
ทดสอบการขับเคลื่อนถอยหลังของรถไฟฟ้าอัตโนมัติ (youtube.com)
การเขียนโค้ด Arduino เพื่อให้พวงมาลัยหมุนอัตโนมัติ
หลักการการเขียนโค้ด คือ ตรวจสอบตำแหน่งและความเคลื่อนไหวของมอเตอร์ โดยสามารถหมุนไปทั้งสองทิศทางและหยุดได้ด้วยฟังก์ชัน digitalWrite() และควบคุมความเร็วของมอเตอร์ด้วย analogWrite() ผ่าน PWM ที่ระดับ 130 องศาและตรวจสอบค่าองศาของพวงมาลัยเพื่อหมุนมอเตอร์ตามเงื่อนไขที่กำหนดในฟังก์ชัน test1() และ left() และแสดงผลค่าองศาผ่าน Serial Monitor สำหรับการตรวจสอบผลลัพธ์

โค้ดที่เขียนมีดังนี้
ightleftและหยุด
const int motorPin1 = 11; // ขาที่เชื่อมต่อกับ IN1 ของ Turbo H-Bridge
const int motorPin2 = 12; // ขาที่เชื่อมต่อกับ IN2 ของ Turbo H-Bridge
const int enablePin = 9; // ขาที่เชื่อมต่อกับ ENA ของ Turbo H-Bridge
volatile int counter = 0; // ตัวแปรนับค่าของ Encoder ซึ่งเปลี่ยนแปลงตามการหมุน

// กำหนดค่า PPR (Pulses Per Revolution) ของ Encoder
const int PPR = 5000; // ปรับเป็นค่าที่ถูกต้องตาม Encoder ที่ใช้งาน

void setup() {
Serial.begin(9600);

pinMode(2, INPUT_PULLUP); // กำหนดให้เป็น pull-up input ขา 2
pinMode(3, INPUT_PULLUP); // กำหนดให้เป็น pull-up input ขา 3

// ตั้งค่า interrupt
attachInterrupt(0, ai0, RISING); // A rising pulse from Encoder ติดตั้งไว้ที่ Digital Pin 2
attachInterrupt(1, ai1, RISING); // B rising pulse from Encoder ติดตั้งไว้ที่ Digital Pin 3

// กำหนดขาที่ใช้เป็น OUTPUT
pinMode(motorPin1, OUTPUT);
pinMode(motorPin2, OUTPUT);
pinMode(enablePin, OUTPUT);
}

void loop() {
int degree = (counter * 360.0) / PPR; // ปรับปรุง: คำนวณค่า degree ภายใน loop() เพื่อให้สามารถเรียกใช้ได้ทั้งหมด

Degree_full(degree); // อ่านค่า degree และทำงานตามเงื่อนไข

if (degree >= 80) {
test1(degree); // ส่งค่า degree เข้าไปในฟังก์ชัน test1()
delay(100);
} else if (degree<=-1) {
left(degree);
delay(100);
} else {
digitalWrite(motorPin1, LOW);
digitalWrite(motorPin2, LOW);
}
}

void Degree_full(int degree) {
// แสดงค่าองศาผ่าน Serial Monitor
Serial.print(“Degrees: “);
Serial.println(degree);
}

void ai0() {
// ai0 ถูกเรียกใช้เมื่อ Digital Pin 2 ไปจาก LOW ไป HIGH
// ตรวจสอบสถานะของ Digital Pin 3 เพื่อกำหนดทิศทางการหมุน
if (digitalRead(3) == HIGH) {
counter–;
} else {
counter++;
}
}

void ai1() {
// ai1 ถูกเรียกใช้เมื่อ Digital Pin 3 ไปจาก LOW ไป HIGH
// ตรวจสอบสถานะของ Digital Pin 2 เพื่อกำหนดทิศทางการหมุน
if (digitalRead(2) == HIGH) {
counter++;
} else {
counter–;
}
}

void test1(int degree) {
if (degree > 0 && degree < 350) { for (int i = degree; i < 350; i++) { digitalWrite(motorPin1, LOW); digitalWrite(motorPin2, HIGH); analogWrite(enablePin, 130); delay(10); Degree_full(degree); } } else if (degree >= 350) {
for (int j = degree; j > 0; j–) {
digitalWrite(motorPin1, HIGH);
digitalWrite(motorPin2, LOW);
analogWrite(enablePin, 130);
delay(10);
Degree_full(degree);
}
}
}

void left(int degree) {
if (degree < 0 && degree > -350) {
for (int k = degree; k > -350; k–) {
digitalWrite(motorPin1, HIGH);
digitalWrite(motorPin2, LOW);
analogWrite(enablePin, 130);
delay(10);
Degree_full(degree);
}
}else if (degree <= -350) {
for (int l = degree; l < 0; l++) {
digitalWrite(motorPin1, LOW);
digitalWrite(motorPin2, HIGH);
analogWrite(enablePin, 130);
delay(10);
Degree_full(degree);
}
}
}
ตัวอย่างการหมุพวงมาลัยอัตโนมัติหลังจากทำการรันโค้ด ดังแสดงในคลิปด้านล่าง
ทดสอบระบบเลี้ยวอตโนมัติ เลี้ยวขวาและหยุด (youtube.com)

บทที่ 5 สรุปและข้อเสนอแนะ

5.1 สรุปผลการทดลอง
โครงงานนี้ได้ทำการได้ทำการซ่อมแซมชิ้นส่วนรถที่เกิดการชำรุดและได้ทำการเสริมความแข็งแรงให้กับจุดเก็บแบตเตอรี่, Arduino Mega Wifi R3, Turbo H-BRIDGE MOTOR 320A และกล่อง ECU เป็นที่เรียบร้อย และได้ทำการติดตั้ง Rotary Encoder บริเวณพวงมาลัยรถ และได้สอบให้รถวิ่งโดยยกให้ล้อลอยพบว่ารถสามารถวิ่งได้ปกติทั้งเกียร์ Low Mid High รวมถึงเกียร์ถอยหลัง ส่วนการทำงานของเซ็นเซอร์ Rotary Encoder สามารถทำงานร่วมกับมอเตอร์บริเวณพวงมาลัยได้เป็นอย่างดีแต่พบว่ามีการคลาดเคลื่อนเล็กน้อยเนื่องจาก Arduino สั่งให้มอเตอร์ตรงพวงมาลัยหยุดช้าเล็กน้อย

5.2 ข้อเสนอแนะ

1. วัสดุที่ใช้ทำเฟืองควรเป็นโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเช่นอะลูมิเนียม ไทเทเนียมเป็นต้นซึ่งจะให้น้ำหนักเบาเเข็งเเรงทนทานเหมาะสำหรับ encoderขนาดเล็ก
2. ผลที่ได้จากการติดตั้งEncoderนั้นมีความไม่เสถียร ซึ่งอาจเกิดจากการออกแบบเฟืองที่ไม่พอดีหรืออาจเกิดจากการประมวลผลของArduino
3. ควรมีเซ็นเซอร์เซ็ทจุดศูนย์สำหรับใช้งานกับพวงมาลัย เพื่อที่จะได้ทราบว่าจุดที่0องศาของพวงมาลัยอยู่ ณ ตำแหน่งไหน และเพิ่มความแม่นยำของค่าInputที่ส่งไปที่Arduino นั้น ไม่ให้เกิดความคลาดเคลื่อน
4. ความเร็วการประมวลผลคำสั่งที่ได้รับจากการเขียนโปรแกรมของArduino มีความล่าช้า เมื่อทำงานร่วมกับมอเตอร์และencoder ทำให้ผลการทำงานมีความคลาดเคลื่อน

การอ้างอิง

ADLER DIVE. (20 มีนาคม 2567). เข้าถึงได้จาก https://www.adlerdrive.com/content/4410/brushed-and-brushless-motor
Cloud HM – MKT. (20 มีนาคม 2567). เข้าถึงได้จาก https://blog.cloudhm.co.th/autonomous-vehicle
EECi. (20 มีนาคม 2567). เข้าถึงได้จาก https://shorturl.asia/UelYC
NIDEC Corroporation. (3 เมษายน 2567). เข้าถึงได้จาก https://shorturl.asia/e6XjJ
Orientalmotor. (20 มีนาคม 2567). เข้าถึงได้จาก https://shorturl.asia/0UzhL
Techniccar.com. (20 มีนาคม 2567). เข้าถึงได้จาก https://shorturl.asia/3F2UE
Techniccar.com. (3 เมษายน 2567). เข้าถึงได้จาก https://www.techniccar.com/disk-brake-system/
TQM. (3 เมษายน 2567). เข้าถึงได้จาก https://shorturl.asia/jrRM5
แอมิน สุซิน เสือช้อย. (20 มีนาคม 2567). brushless DC motor. เข้าถึงได้จาก https://shorturl.asia/fGzFb
บทที่ 2 ระบบบังคับเลี้ยว. (20 มีนาคม 2567). เข้าถึงได้จาก https://shorturl.asia/fSp5I

สารบัญ
บทคัดย่อ ก
กิตติกรรมประกาศ ข
สารบัญ ค
สารบัญตาราง จ
คำอธิบายสัญลักษณ์และคำย่อ ฎ
บทที่ 1 1
บทนำ 1
1.1 ที่มาและความสำคัญ 1
1.2 วัตถุประสงค์ 2
1.3 ขอบเขตการศึกษา 3
1.4 ผลที่คาดที่ว่าจะได้รับ 3
บทที่ 2 4
ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง 4
2.1 รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ 4
2.2 แบตเตอรี่ในรถยนต์ไฟฟ้า 5
2.3 มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน 6
2.4 ระบบดิสก์เบรกรถยนต์ (Disk Brake System) 10
2.5 ระบบบังคับเลี้ยว 13
2.6 ระบบเซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์อัตโนมัติ 17
บทที่ 3 19
อุปกรณ์และวิธีการ 19
3.1 อุปกรณ์ 19
3.2 การวางแผนและวิธีการ 35
3.3 การวางระบบสายไฟ 61
3.3.1 ไดอะแกรมสายไฟระบบขับเคลื่อน 61
3.3.2 ไดอะแกรมสายไฟการต่อระบบอัตโนมัติ 61
แนวคิดในการทำงานเพิ่มเติม 73
บทที่ 4 74
ผลและการวิจารณ์ 74
4.1 ผลการพัฒนาและวิเคราะห์ผลการพัฒนา 74
สรุปและข้อเสนอแนะ 87
5.1 สรุปผลการทดลอง 87
5.2 ข้อเสนอแนะ 87
การอ้างอิง 88
ภาคผนวก 89
ประวัติผู้จัดทำโครงงาน 90

 
สารบัญตาราง
หน้า
ตารางที่ 1 ข้อมูลจำเพาะของรถยนต์ไฟฟ้า 74

สารบัญภาพ
หน้า
รูปภาพ 1 ความแตกต่างระหว่าง Brushed Motor กับ Brushless Motor 6
รูปภาพ 2 ตัวอย่างส่วนประกอบของมอเตอร์แบบโรเตอร์อยู่ด้านนอก 7
รูปภาพ 3 ตัวอย่างการเคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็กของโรเตอร์อยู่ด้านนอก 8
รูปภาพ 4 ตัวอย่างส่วนประกอบของมอเตอร์แบบโรเตอร์อยู่ด้านใน 8
รูปภาพ 5 ตัวอย่างการเคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็กของโรเตอร์อยู่ด้านใน 9
รูปภาพ 6 ไดอะแกรมพื้นฐานของมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปลงถ่าน 9
รูปภาพ 7 ส่วนประกอบของระบบดิสก์เบรก 10
รูปภาพ 8 ระบบดิสก์เบรก (Disk Brake System) 11
รูปภาพ 9 ระบบการระบายน้ำระหว่างจานเบรกดรัมและจานดิสก์เบรก 11
รูปภาพ 10 จานดิสก์เบรก 12
รูปภาพ 11 ความแตกต่างระหว่างผ้าเบรกไม่มีช่องแบ่งและผ้าเบรกร้อมช่องแบ่ง 12
รูปภาพ 12 ก้ามปูเบรก (Caliper) 13
รูปภาพ 13 ระบบพวงมาลัยแบบ Steering Linkage 15
รูปภาพ 14 ระบบพวงมาลัยแบบ Steering Linkage 16
รูปภาพ 15 ระบบพวงมาลัยแบบ Rack and Pinion 16
รูปภาพ 16 ระบบพวงมาลัยแบบ Rack and Pinion 16
รูปภาพ 17แบตเตอรี่ลิเธียม 48 V 30 Ah 19
รูปภาพ 18 กล่อง ECU รุ่น Votol EM-50s Brushless Motor Controller 20
รูปภาพ 19 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง 21
รูปภาพ 20 ชุดด้ามขันบล็อคกล่องใหญ่ 21
รูปภาพ 21 ชุดประแจขัน 22
รูปภาพ 22 สว่านไฟฟ้า 22
รูปภาพ 23 คีมย้ำหางปลา 23
รูปภาพ 24 ชุดหางปลาสายไฟ 23
รูปภาพ 25 มัลติมิเตอร์ 24
รูปภาพ 26 หัวแร้ง 25
รูปภาพ 27 แม่แรง 25
รูปภาพ 28 ตู้เชื่อมไฟฟ้า MMA 26
รูปภาพ 29 สวิตซ์เกียร์ 27
รูปภาพ 30 Limit Switch 27
รูปภาพ 31 สายไฟ 28
รูปภาพ 32 เครื่องเจียรไฟฟ้า 29
รูปภาพ 33 เคเบิ้ลไทร์ 29
รูปภาพ 34 น้ำมันเบรก DOT3 30
รูปภาพ 35 Rotary Encoder 31
รูปภาพ 36 Arduino board 31
รูปภาพ 37 LM2596S DC-DC step-down module 32
รูปภาพ 38 แบตเตอรี่ลิเธียม 12 V 50Ah 33
รูปภาพ 39 Turbo H-BRIDGE MOTOR 320A 33
รูปภาพ 40 EPE Foam sheet black 34
รูปภาพ 41 ศึกษาข้อมูลการทำงานของรถไฟฟ้าจำนวน 14 สัปดาห์ก่อนทำรถจริง 35
รูปภาพ 42 ศึกษากล่องECUและแบตเตอรี่ลิเธียม 35
รูปภาพ 43 ศึกษาการจูนECUเบื้องต้นและความหมายของสายไฟต่างๆ 36
รูปภาพ 44 ศึกษาการทำงาน Arduino ร่วมกับมอเตอร์และ Lidar sensor 36
รูปภาพ 45 ทดลองต่อสายไฟและเขียนไดอะแกรมรถไฟฟ้าอัตโนมัติ 37
รูปภาพ 46 ตรวจเช็ครถไฟฟ้า 37
รูปภาพ 47 โครงรถด้านหน้า 38
รูปภาพ 48 โครงรถใต้เบาะ 38
รูปภาพ 49 โครงด้านหลัง 39
รูปภาพ 50 ล้อรถยนต์ไฟฟ้า 39
รูปภาพ 51 กระปุกน้ำมันเบรก 40
รูปภาพ 52 จานเบรกล้อหลัง 40
รูปภาพ 53 จานเบรกล้อหน้า 41
รูปภาพ 54 Limit Switch 41
รูปภาพ 55 กล่อง ECU รุ่น Votol EM-50s Brushless Motor Controller 42
รูปภาพ 56 แบตเตอรี่ลิเธียม 48 V 30 Ah 42
รูปภาพ 57 ถอดพวงมาลัย 43
รูปภาพ 58 เลี้ยวซ้าย 44
รูปภาพ 59 เลี้ยวขวา 44
รูปภาพ 60 excel แสดงรายการการสั่งอุปกรณ์ 45
รูปภาพ 61 วัดความ กว้าง*ยาว แผ่นเพลสใต้รถเพื่อใช้ทำการตัดแผ่นเพลสแผ่นใหม่ 45
รูปภาพ 62 ตัดแผ่นเพลสแผ่นใหม่ 46
รูปภาพ 63 เปลี่ยนแผ่นเพลสใหม่และยึดแผ่นเพลสเข้ากับโครงรถ 46
รูปภาพ 64 ตัดเหล็กฉากเพื่อใช้แบ่งช่องเก็บแบตเตอรี่ 47
รูปภาพ 65 ยึดเหล็กฉากเข้ากับแผ่นเพลส 47
รูปภาพ 66 เชื่อมเหล็กฉากกับโครงรถ 48
รูปภาพ 67เตรียมอลูมิเนียมตีนเป็ดเพื่อใช้วางเป็นฐานกับเหล็กฉากที่เชื่อมไว้ 48
รูปภาพ 68 ทดลองวางอุปกรณ์ต่างๆว่ารับน้ำหนักได้หรือไม่ 49
รูปภาพ 69 เพิ่มโฟมเพื่อกันกระแทกกล่อง ECU และ Turbo H-Bridge และจัดเก็บสายไฟต่างๆ 49
รูปภาพ 70 วางแผนและทดลองว่าจะติดสวิตซ์เกียร์และสวิตซ์เปิด-ปิดไว้บริเวณไหน 50
รูปภาพ 71 เตรียมพื้นที่สำหรับติดตั้งเหล็กฉากเพื่อใช้ติดสวิตซ์ 50
รูปภาพ 72 ติดตั้งเหล็กฉากและเจาะรูเพื่อใส่สวิตซ์ต่างๆ 51
รูปภาพ 73 บัดกรีสวิตซ์เกียร์กับสายไฟ 51
รูปภาพ 74 ติดตั้งสวิตซ์และจัดเก็บสายไฟให้เรียบร้อย 52
รูปภาพ 75 เจาะรูกับโครงรถเก่าและติดตั้งกระปุกน้ำมันเบรกตัวใหม่แทนตัวเก่า 52
รูปภาพ 76 ติดตั้งสายน้ำมันเบรกเข้ากับกระปุกน้ำมันเบรก 53
รูปภาพ 77 เติมน้ำมันเบรกและทดลองเหยียบเบรก เบรกสามารถใช้งานได้ปกติ 53
รูปภาพ 78 ตรวจเช็คสภาพโครงหลัง 54
รูปภาพ 79 โครงสร้างรถเดิมก่อนเพิ่มช่อง 55
รูปภาพ 80 โครงสร้างรถใต้เบาะใหม่ 55
รูปภาพ 81 ติดตั้งแบตเตอรี่และกล่องECU 56
รูปภาพ 82 ติดตั้ง Turbo H-BRIDGE MOTOR 320A 56
รูปภาพ 83 ติดตั้ง Turbo H-BRIDGE MOTOR 320A 57
รูปภาพ 84 เฟืองที่ออกแบบจากโปรแกรม 57
รูปภาพ 85 เฟืองที่ออกแบบจากโปรแกรม 58
รูปภาพ 86 เฟืองที่ออกแบบจากโปรแกรม 58
รูปภาพ 87 พิมพ์ชิ้นงาน3D 59
รูปภาพ 88 ชิ้นงาน 60
รูปภาพ 89 ติดตั้งเฟืองกับ Rotary Encoder 60
รูปภาพ 90 ไดอะแกรมสายไฟการต่อระบบไฟฟ้าของรถ 61
รูปภาพ 91 ไดอะแกรมสายไฟการต่อระบบเซ็นเซอร์ 61
รูปภาพ 92 พวงมาลัยล้อตรง 62
รูปภาพ 93 Encoder อ่านค่าได้ 0 องศา 62
รูปภาพ 94 หมุนพวงมาลัยไปทางซ้าย 63
รูปภาพ 95 Encoder อ่านค่าได้ 169 องศา 63
รูปภาพ 96 ติดตั้ง Arduino board 64
รูปภาพ 97 Code บรรทัดที่ 1-22 64
รูปภาพ 98 Code บรรทัดที่ 22-41 65
รูปภาพ 99 Code บรรทัดที่ 41-61 65
รูปภาพ 100 Code บรรทัดที่ 63-83 66
รูปภาพ 101 สวิตซ์เกียร์ Low 66
รูปภาพ 102 ความเร็วเกียร์ Low อยู่ที่ 900 รอบ/นาที 67
รูปภาพ 103 สวิตซ์เกียร์ Mid 67
รูปภาพ 104 ความเร็วเกียร์ Mid อยู่ที่ 1000 รอบ/นาที 68
รูปภาพ 105 สวิตซ์เกียร์ High 68
รูปภาพ 106 ความเร็วเกียร์ High อยู่ที่ 2500 รอบ/นาที 69
รูปภาพ 107 สวิตซ์เกียร์ถอยหลัง 69
รูปภาพ 108 PAGE3 ค่าการจูนเกียร์ถอยหลัง 70
รูปภาพ 109 ความเร็วเกียร์ถอยหลังอยู่ที่ -1000 รอบ/นาที 70
รูปภาพ 110 ด้านหน้ารถ 71
รูปภาพ 111 ด้านข้างรถ 71
รูปภาพ 112 ด้านหลังรถ 71
รูปภาพ 113 ภายในตัวรถ 72
รูปภาพ 114 ใต้เบาะ 72
รูปภาพ 115 ไดอะแกรมสายไฟแนวคิดการพัฒนาเพิ่มเติม 73
รูปภาพ 116 หลังเพิ่มโครงใต้เบาะ 75
รูปภาพ 117 ก่อนเสริมโครงใต้เบาะ 75
รูปภาพ 118 กระปุกน้ำมันเบรกตัวเก่า 76
รูปภาพ 119 กระปุกน้ำมันเบรกตัวใหม่ 76
รูปภาพ 120 ที่เปลี่ยนสวิตซ์แบบใหม่ 76
รูปภาพ 121 กล่องเก็บสวิตซ์ตัวเก่า 76
รูปภาพ 122 ก่อนติดตั้ง Encoder 77
รูปภาพ 123 หลังติดตั้ง Encoder 77
รูปภาพ 124 ก่อนจัดเรียงให้เป็นระเบียบ 77
รูปภาพ 125 หลังจัดเรียงให้เป็นระเบียบ 77
รูปภาพ 126 ข้อมูลสายไฟของกล่อง ECU 79
รูปภาพ 127 ไดอะแกรมสายไฟของระบบขับเคลื่อน 80
รูปภาพ 128 ความหมายแต่ละค่าของการจูนกล่อง ECU PAGE 1 80
รูปภาพ 129 ความหมายแต่ละค่าของการจูนกล่อง ECU PAGE 2 81
รูปภาพ 130 ความหมายแต่ละค่าของการจูนกล่อง ECU PAGE 3 81

คำอธิบายสัญลักษณ์และคำย่อ
OD = เส้นผ่านศูนย์กลางยอดฟันเฟือง
N = จำนวนฟัน
M = โมดูล

อาจารย์ที่ปรึกษา ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา
หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง
และผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)​