KR101257666B1 - 운송 수단용 전기 트레일러 - Google Patents

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KR101257666B1
KR101257666B1 KR1020120085585A KR20120085585A KR101257666B1 KR 101257666 B1 KR101257666 B1 KR 101257666B1 KR 1020120085585 A KR1020120085585 A KR 1020120085585A KR 20120085585 A KR20120085585 A KR 20120085585A KR 101257666 B1 KR101257666 B1 KR 101257666B1
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trailer
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류대우
한동석
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주식회사 뉴티씨 (Newtc)
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Abstract

운송 수단용 전기 트레일러가 개시된다. 자전거 또는 휠체어인 운송 수단에 결합하여 추진력을 인가하는 전기 트레일러에 있어서, 몸체부; 상기 몸체부에 일단이 결합하며, 상기 운송 수단에 타단이 결합하여 상기 몸체부를 상기 운송 수단에 결합하는 메인 결합부; 상기 몸체부의 하단부에 결합하고 회전하여 상기 몸체부를 이동시키는 트레일러 바퀴부; 상기 운송 수단의 바퀴가 돌아가는 경우 상기 바퀴의 회전에 의해 전기를 생성하는 발전기; 상기 발전기에서 생성된 전기를 저장하는 배터리; 및 상기 트레일러 바퀴부의 회전축과 결합하여 상기 회전축에 회전력을 인가하며, 상기 배터리로부터 전기를 공급받는 모터부를 포함하는 운송 수단용 전기 트레일러는 자전거 또는 휠체어와 같은 일반 운송 수단에 결합하여 추진력을 공급할 수 있으며, 정지 동작시에도 모터에 부하가 걸리지 않는 효과가 있다.

Description

운송 수단용 전기 트레일러{Electric trailer for vehicle}
본 발명은 운송 수단용 전기 트레일러에 관한 것이다.
현재 환경 보호에 대한 중요성이 대두됨에 따라, 사람이 직접 인력을 가하여 운행하는 운송 수단, 예를 들면, 자전거 등에 관심이 새롭게 고조되고 있다. 자전거는 사람이 페달을 밟아서 바퀴에 동력을 가하는 운송 수단으로서, 바퀴의 수, 사용자의 연령대, 기능 등에 따라 다양한 종류의 자전거가 있다.
하지만, 사람의 인력으로만 자전거를 구동하는 경우 자전거가 경사진 길을 오르거나 일정 속도 이상으로 빠르게 운행하려는 경우 이를 운전하는 사람은 힘이 많이 든다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 전기로 운행하는 전기 자전거가 판매되고 있다. 전기 자전거는 배터리 및 모터를 이용하여 자전거에 추진력을 공급하는 자전거이다. 종래 기술인 대한민국 공개특허 제2012-0010487호(발명의 명칭 : 배터리 및 페달 구동용 접이식 자전거)에 따르면, 자전거를 운행하기 위한 동력을 수동으로 생성하는 페달과 전기 구동수단인 배터리를 이용하여 선택적으로 운행하는 자전거에 대한 기술이 개시된다.
하지만, 종래 기술에 따르면, 전기 구동수단을 일반 자전거에 결합하는데 기술적인 어려움이 있다. 따라서 일반 자전거가 널리 보급된 현재 상태에서 전기적인 힘으로 자전거를 구동할 수 있는 기술에 대한 필요성이 대두된다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 자전거 또는 휠체어와 같은 일반 운송 수단에 결합하여 추진력을 공급하는 운송 수단용 전기 트레일러를 제공한다.
또한, 본 발명은 정지 동작시에도 모터에 부하가 걸리지 않는 운송 수단용 전기 트레일러를 제공한다.
본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 자전거 또는 휠체어인 운송 수단에 결합하여 추진력을 인가하는 전기 트레일러에 있어서, 몸체부; 상기 몸체부에 일단이 결합하며, 상기 운송 수단에 타단이 결합하여 상기 몸체부를 상기 운송 수단에 결합하는 메인 결합부; 상기 몸체부의 하단부에 결합하고 회전하여 상기 몸체부를 이동시키는 트레일러 바퀴부; 상기 운송 수단의 바퀴가 돌아가는 경우 상기 바퀴의 회전에 의해 전기를 생성하는 발전기; 상기 발전기에서 생성된 전기를 저장하는 배터리; 및 상기 트레일러 바퀴부의 회전축과 결합하여 상기 회전축에 회전력을 인가하며, 상기 배터리로부터 전기를 공급받는 모터부를 포함하는 운송 수단용 전기 트레일러가 제공된다.
여기서, 상기 운송 수단이 자전거인 경우, 상기 메인 결합부의 일단은 상기 자전거의 뒷바퀴 회전축, 상기 자전거의 안장부, 상기 자전거의 페달 회전축 중 어느 하나에 결합할 수 있다.
또한, 본 실시예는 상기 운송 수단의 브레이크 작동 시 상기 운송 수단의 정지를 감지하는 정지 신호 감지부; 및 상기 운송 수단의 브레이크 작동에 상응하여 상기 모터부에 입력되는 상기 배터리의 전기의 PWM 듀티비를 감소시키는 정지 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예는 상기 모터부를 가동하여 상기 트레일러 바퀴부를 회전시키는 주행 모드와, 상기 운송 수단의 바퀴가 회전하는 경우 상기 발전기가 전기를 생성하는 충전 모드와, 상기 모터부 및 상기 발전기의 동작없이 상기 트레일러 바퀴부가 회전하는 수동 운행 모드 중 어느 하나를 선택하는 모드 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 트레일러 바퀴부는 상기 모터부와 결합하지 않은 한 쌍의 제1 트레일러 바퀴부와, 상기 모터부와 결합한 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부를 포함하며, 본 실시예는 상기 메인 결합부의 일단에 회동가능하도록 결합하며, 상기 모터부와 결합하여 상기 운송 수단에 추진력을 인가하는 상기 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부가 결합하는 서브 결합부; 상기 서브 결합부의 일측에 돌출 형성된 바 형상의 체결부를 포함하되, 상기 수동 운행 모드인 경우 상기 서브 결합부가 회동하여 상기 체결부가 상기 메인 결합부의 일측에 결합 및 고정될 수 있다.
또한, 상기 트레일러 바퀴부는 상기 모터부와 결합하지 않은 한 쌍의 제1 트레일러 바퀴부와, 상기 모터부와 결합한 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부를 포함하며, 상기 메인 결합부는, 일단이 상기 몸체부에 결합하는 제1 메인 결합부; 상기 제1 메인 결합부의 타단에 회동가능하며 회전각이 고정되는 제2 메인 결합부를 포함하되, 상기 수동 운행 모드인 경우 상기 제2 메인 결합부가 회전하여 상기 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부가 들어 올려진 상태에서 고정될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 따른 운송 수단용 전기 트레일러는 자전거 또는 휠체어와 같은 일반 운송 수단에 결합하여 추진력을 공급할 수 있으며, 정지 동작시에도 모터에 부하가 걸리지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러가 결합한 자전거의 측면도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러가 결합한 자전거의 측면도.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러가 결합한 자전거의 측면도.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러의 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러의 블록 구성도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러가 결합한 자전거의 측면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러가 결합한 자전거의 측면도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈", "…수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러가 결합한 자전거의 측면도이다. 도 1을 참조하면, 앞 바퀴(110), 뒷 바퀴(120), 페달 회전축(130), 몸체부(210), 메인 결합부(220), 트레일러 바퀴부(230)가 도시된다.
본 발명은 전기 트레일러를 자전거, 휠체어 등과 같이 수동으로 움직이는 운송 수단에 결합하여 추진력을 전달하는 특징이 있다. 즉, 본 발명은 전기 배터리로 구동되는 모터를 이용하여 바퀴를 회전시킴으로써 추진력을 얻는 전기 트레일러를 운송 수단에 결합함으로써, 사용자의 조작에 의하여 특정 시점에 전기에 의해 운송 수단을 운행하는 특징이 있다.
본 발명은 사용자의 인력으로 운행하는 다양한 기구, 예를 들면, 자전거, 휠체어, 손수레, 카트, 서빙카, 핸드카, 핸드트럭, 롤테이너 등과 같은 운송 수단에 결합하여 동작할 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의상 운송 수단이 자전거인 경우를 중심으로 설명한다.
본 발명은 전기 트레일러의 구성 요소, 운송 수단과 결합하는 방법, 운송 수단에 의해 효과적으로 견인되는 구조적인 측면 등에서 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이하에서 각 실시예를 차례대로 설명한다.
자전거는 크게 앞 바퀴(110), 뒷 바퀴(120), 페달 회전축(130)을 포함할 수 있다. 앞 바퀴(110)는 사용자가 조작하는 핸들과 결합하여 이동 방향을 정할 수 있으며, 뒷 바퀴(120)는 사용자가 발로 회전시키는 페달이 결합된 페달 회전축(130)과 체인으로 연결되어 회전한다. 도면에서는 자전거의 바퀴 개수는 2개인 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않으며, 3개 또는 4개 이상의 자전거도 본 발명에 적용될 수 있음은 물론이다.
전기 트레일러는 몸체부(210), 메인 결합부(220), 트레일러 바퀴부(230)를 포함할 수 있다.
몸체부(210)는 메인 결합부(220)를 이용하여 운송 수단에 결합할 수 있다. 즉, 메인 결합부(220)는 몸체부(210)에 일단이 결합하며, 운송 수단에 타단이 결합하여 몸체부(210)를 운송 수단에 결합할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 메인 결합부(220)가 자전거의 다양한 구성 요소에 결합하는 실시예가 도시된다. 즉, 메인 결합부(220, 221, 222)의 일단은 자전거의 뒷 바퀴 회전축(도 1 참조), 자전거의 안장부(도 2 참조), 자전거의 페달 회전축(도 3 참조) 중 어느 하나에 결합할 수 있다.도 3에 도시된 바와 같이, 트레일러 바퀴부(232)의 회전축은 메인 결합부(222)와 직접 결합할 수도 있다. 여기서, 자전거의 안장부는 사용자가 앉는 부분의 하부 바가 될 수 있으며, 회전축은 자전거 허브 축, 즉, 베어링이 굴러가는 축이 될 수 있다.
트레일러 바퀴부(230)는 몸체부(210)의 하단부에 결합하고 회전하여 몸체부(210)를 이동시킨다. 트레일러 바퀴부(230)는 한 쌍의 바퀴를 포함할 수 있으며, 도시된 도면은 측면에서 바라본 도면이므로, 하나의 바퀴만 도시된다.
또한, 도시되지는 않았으나, 전기 트레일러는 앞 바퀴(110)를 대체하여 운송 수단에 결합할 수 있다. 즉, 사용자가 전기 트레일러를 사용하고자 하는 경우 운송 수단의 앞 바퀴(110)를 탈착한 후 앞 바퀴(110)가 결합하는 부분에 전기 트레일러를 결합할 수 있다. 이 경우 앞 바퀴(110)를 운송 수단에 결합하는 구조는 공지된 구조이므로, 동일한 구조를 전기 트레일러에 적용하여 전기 트레일러를 운송 수단에 결합할 수 있다.
또한, 다른 실시예에 따르면, 코너링 시에 자전거가 기울어지게 되는 데, 한 쌍의 트레일러 바퀴부(230) 중에서 바퀴 하나가 들리지 않도록 하기 위해서 도 2의 메인 결합부(221)의 중간 영역인 꺾이는 부분(조인트 부분)에 유격을 줘서 15% 정도 기울어질 수 있도록 할 수 있다.
또한, 다른 실시예에 따르면, 트레일러 바퀴부(230)는 탈부착 가능한 기어로 후술할 모터부와 연결될 수 있다. 예를 들면, 트레일러 바퀴부(230)가 기어를 이용하여 모터부와 연결되는 경우 모터부의 회전력에 의해 회전하여 운송 수단에 추진력을 인가할 수 있다. 또한, 트레일러 바퀴부(230)가 기어에서 해제되어 모터부와 연결되지 않는 경우 전기에 의해 회전하지 않으므로, 운송 수단에 추진력을 공급하지 않으며, 단지 운송 수단에 이끌리게 된다.
상술한 실시예에 따르면, 사용자의 힘으로 운행하는 운송 수단은 전기 트레일러에 의해 추진력을 인가받아 움직일 수 있으므로, 사용자가 전기 트레일러의 도움을 받아서 작은 힘으로도 운송 수단을 움직일 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러의 블록 구성도이다. 도 4를 참조하면, 전기 트레일러(300)는 몸체부(305), 의자(310), 모터부(315), 발전기(320), 배터리(325), 결합부(330), 제어 유닛(390)을 포함할 수 있다.
몸체부(305)는 전기 트레일러(300)의 몸체를 형성한다. 예를 들면, 몸체부(305)는 상면이 개방된 수레 형상이거나 또는 하부에 바퀴가 결합되는 판 형상이 될 수 있다. 몸체부(305)에는 사용자 또는 다른 물건을 올려놓을 수 있는 의자(310)가 마련될 수 있다.
결합부(330)는 운송 수단과 직접 결합하는 메인 결합부와 전기 트레일러의 내부에서 구성 요소 간 서로 결합하는데 사용되는 서브 결합부로 구분된다. 메인 결합부는 상술한 바와 같이 몸체부(305)에 일단이 결합하며, 운송 수단에 타단이 결합하여 몸체부(305)를 운송 수단에 결합한다.
발전기(320)는 운송 수단의 바퀴가 돌아가는 경우 운송 수단의 바퀴의 회전에 의해 전기를 생성한다. 운송 수단의 바퀴의 회전에 의해 전기를 생성하는 원리는 기존의 자전거 또는 자동차에 다양하게 구현된 기술이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
또한, 다른 실시예에 따르면, 발전기(320)는 다른 소스, 예를 들면, 휘발유, LPG, 부탄가스, 태양광 등에 의해 발전할 수도 있다.
배터리(325)는 발전기(320)에서 생성된 전기를 저장한다. 배터리(325)의 용량이 크면, 사용자는 본 발명에 따른 전기 트레일러를 자전거에 결합하여 먼 거리를 여행할 수 있다.
이 경우 본 발명은 상술한 배터리(325)를 충전, 교체 및/또는 판매하는 배터리 충전소를 제공할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전기 트레일러에 사용되는 배터리(325)를 취급하는 배터리 충전소를 소정의 거리만큼 이격되도록 설치한 후 본 발명을 이용하는 사용자가 자전거 운행 중 곳곳에 설치된 배터리 충전소로부터 자신의 전기 트레일러에 사용되는 배터리를 충전, 교체하거나 구입하도록 할 수 있다.
또한, 배터리(325)에는 사용자의 이동 통신 단말기를 충전할 수 있는 충전 시스템이 구비될 수 있다. 즉, 배터리(325)의 전기를 이동 통신 단말기의 충전기로 사용할 수 있도록 배터리(325)에 전기 유출선을 마련하고, 해당 전기 유출선에 이동 통신 단말기와 연결하는 충전 수단을 구비할 수 있다. 충전 수단은 유출되는 전기의 전압을 이동 통신 단말기를 충전하는데 적합한 전압으로 변환할 수 있으며, 이러한 기술은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항이므로, 자세한 설명은 생략한다.
모터부(315)는 트레일러 바퀴부의 회전축과 결합하며, 결합된 회전축에 회전력을 인가하며, 배터리(325)로부터 전기를 공급받을 수 있다.
제어 유닛(390)은 상술한 몸체부(305), 의자(310), 결합부(330)와 함께 구비되어, 모터부(315), 발전기(320), 배터리(325)가 서로 연동하면서 자신의 고유한 기능을 수행하도록 각 기능부를 제어한다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러의 블록 구성도이다. 도 5를 참조하면, 정지 신호 감지부(335), 정지 제어부(340), 모드 제어부(345)를 포함할 수 있다.
본 실시예는 사용자가 운송 수단의 브레이크를 작동하는 경우 전기 트레일러를 정지시킴으로써 전기 트레일러의 부하를 감소시키는 특징이 있다. 즉, 사용자가 브레이크를 작동하여 운송 수단을 정지하려고 할 때 전기 트레일러가 운송 수단에 계속 추진력을 인가하면 운송 수단이 원활히 정지할 수 없으므로, 전기 트레일러는 운송 수단의 브레이크 작동 신호를 감지하여 같이 동작을 정지할 수 있다.
정지 신호 감지부(335)는 운송 수단의 브레이크 작동 수단이 동작하는 경우 해당 정지 신호를 감지한다. 정지 신호 감지부(335)가 정지 신호를 감지하는 방법은, 예를 들면, 사용자가 자전거의 브레이크 레버를 잡는 경우 브레이크 레버의 동작에 따라 발생하는 전기 신호를 감지하거나 또는 사용자가 자전거의 브레이크 레버를 잡는 경우 바퀴와 결합하는 브레이크 수단의 동작에 따라 발생하는 전기 신호를 감지함으로서 정지 신호를 감지할 수 있다.
정지 제어부(340)는 운송 수단의 브레이크 작동에 상응하여 모터부(315)에 입력되는 배터리(325)의 전기를 감소시킬 수 있다.
예를 들면, 500W가 풀 파워라고 할 때, 100W --> 200W --> 300W와 같이 파워를 천천히 올라가다가 브레이크를 밟으면 부하가 걸리게 되서, 전류가 급작스럽게 증가하게 된다. 따라서 이 경우 모터부(315)의 전기를 감소시킬 필요가 있다. 만약, 이러한 공급 전력의 감소가 없는 경우 전기 트레일러는 추진력을 인가하고, 자전거는 정지하게 되므로, 정지 동작에 문제가 발생할 수 있다.
정지 제어부(340)가 전기의 크기를 감소하는 방법은 다양하게 구현될 수 있으며, 예를 들면, 배터리(325) 전기의 PWM 듀티비를 감소시킴으로써 직류 전압의 크기를 감소시킬 수 있다.
또한, 다른 실시예에 따르면, 모드 제어부(345)는 모터부(315)를 가동하여 트레일러 바퀴부를 회전시키는 주행 모드와, 운송 수단의 바퀴가 회전하는 경우 상술한 바와 같이 발전기(320)가 전기를 생성하는 충전 모드와, 모터부(315) 및 발전기(320)의 동작없이 트레일러 바퀴부가 운송 수단에 이끌려서 회전하는 수동 운행 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 충전 모드는 내리막과 같이 운송 수단의 바퀴가 일정 속도 이상으로 회전하는 경우 발전기(320)가 전기를 생성하는 자동 모드로 지칭될 수도 있다.
여기서, 주행 모드와 자동 모드에서는 크루즈 컨트롤 기능을 더 수행할 수도 있다. 즉, 일정한 주행 속도를 설정한 경우 전기 트레일러는 운송 수단이 주행하는 속도를 일정하게 유지하도록 운송 수단을 밀 수 있다. 이 경우 본 실시예는 일정한 주행 속도를 저장하는 저장부, 주행 속도를 측정하는 속도계, 현재 속도를 저장부에 저장한 주행 속도와 비교하여 현재 속도를 주행 속도와 일치하도록 제어하는 속도 제어부를 더 포함할 수 있다.
이 경우 모드 제어부(345)는 트레일러 바퀴부를 모터부(315)에 연결하거나 연결을 해제하는 스위칭 수단을 포함하고, 발전기(320)가 운송 수단의 바퀴에 의해 발전하는 스위칭 수단을 포함할 수 있다.
또한, 모드 제어부(345)는 사용자가 손으로 조작할 수 있도록 운송 수단의 핸들에 레버 또는 버튼 형상으로 마련된 모드 선택부(미도시)와 연결될 수 있다. 즉, 사용자는 핸들에 구비된 모드 제어부(345)를 이용하여 상술한 주행 모드, 충전 모드, 수동 운행 모드 중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있다. 이러한 모드 선택부와 모드 제어부(345)는 유선 또는 무선으로 연결되어 통신함으로써 전기 트레일러의 모드가 특정될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러가 결합한 자전거의 측면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 앞 바퀴(110), 뒷 바퀴(120), 페달 회전축(130), 메인 결합부(223), 서브 결합부(224), 체결부(225), 제1 트레일러 바퀴부(233), 제2 트레일러 바퀴부(234)가 도시된다. 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.
본 실시예는 전기 트레일러에서 모터에 의해 구동되는 바퀴와 모터에 연결되지 않은 바퀴를 구분하여 운송 수단에 추진력을 인가할지 여부를 결정하는 특징이 있다. 즉, 본 실시예는 전기 트레일러가 주행 모드인 경우 모터에 의해 구동되는 바퀴가 지면에 닿은 상태에서 회전될 수 있도록 하며, 충전 모드 및/또는 수동 운행 모드인 경우에는 모터에 의해 구동되는 바퀴가 지면과 닿지 않도록 하여 추진력을 공급하지 않도록 특징이 있다.
트레일러 바퀴부는 모터부(315)와 결합하지 않은 한 쌍의 제1 트레일러 바퀴부(233)와, 모터부(315)와 결합한 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부(234)를 포함할 수 있다. 주행 모드에서는 모터부(315)와 결합한 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부(234)가 지면과 닿은 상태에서 회전하여 운송 수단에 추진력을 인가할 수 있다.
서브 결합부(224)는 전기 트레일러, 예를 들면, 메인 결합부(223)의 일단에 회동가능하도록 결합하며, 모터부(315)와 결합하여 운송 수단에 추진력을 인가하는 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부(234)가 결합한다. 서브 결합부(224)는 회전되어 메인 결합부(223)와 특정 각도를 유지한 상태에서 고정될 수 있다.
체결부(225)는 서브 결합부(224)의 일측에 돌출 형성된 바 형상의 체결부를 포함한다.
도 7을 참조하면, 전기 트레일러가 수동 운행 모드인 경우 서브 결합부(224)가 회동하여 체결부(225)가 메인 결합부(223)의 일측에 결합 및 고정됨으로써, 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부(234)가 지면과 닿지 않도록 할 수 있다.
이러한 실시예에 따르면, 수동 운행 모드에서 모터부(315)와 결합한 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부(234)가 지면과 닿지 않아서 회전하지 않기 때문에, 모터부(315)가 동작하지 않는 경우 모터부(315)의 역기전력에 의해 방해받지 않고 운송 수단이 원활이 동작할 수 있는 특징이 있다.
이러한 실시예는 운송 수단의 속도가 빨라서 모터부(315)의 동작이 필요하지 않은 경우에도 적용될 수 있다. 이 경우 본 실시예는 체결부(225)를 메인 결합부(223)의 일측에 전기 및 기계적인 힘으로 결합할 수도 있다. 예를 들면, 서브 결합부(224)는 제2 모터부의 회전력에 의해 메인 결합부(223)에 대해 회전할 수 있으며, 이 경우 체결부(225)의 일단은 메인 결합부(223)에 접촉하는 경우 고정될 수 있다. 이러한 동작은 운송 수단의 핸들에 마련된 상술한 모드 선택부 또는 별도의 동작 제어부에서 발생한 전기 신호로 수행될 수 있다.
체결부(225)의 일단이 메인 결합부(223)에 고정되는 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 예를 들면, 체결부(225)의 일단에 형성된 고리가 메인 결합부(223)에 걸려서 고정되거나 또는 체결부(225)의 일단에 형성된 돌출부가 메인 결합부(223)에 형성된 홈에 삽입되어 고정될 수 있다. 이와 같이 서로 다른 바 형상의 구조물이 서로 결합하여 고정되는 구조는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러가 결합한 자전거의 측면도이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 앞 바퀴(110), 뒷 바퀴(120), 페달 회전축(130), 몸체부(210), 제1 메인 결합부(226), 제2 메인 결합부(227), 제1 트레일러 바퀴부(235), 제2 트레일러 바퀴부(236)가 도시된다. 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다.
본 실시예는 전기 트레일러에서 모터에 의해 구동되는 바퀴와 모터에 연결되지 않은 바퀴를 구분하여 운송 수단에 추진력을 인가할지 여부를 상술한 바와 다른 방식으로 결정하는 특징이 있다. 즉, 본 실시예는 메인 결합부를 이용하여 전기 트레일러의 일부분을 들어올려서, 전기 트레일러가 주행 모드인 경우 모터에 의해 구동되는 바퀴가 지면에 닿은 상태에서 회전될 수 있도록 하며, 충전 모드 및/또는 수동 운행 모드인 경우에는 모터에 의해 구동되는 바퀴가 지면과 닿지 않도록 하여 추진력을 공급하지 않도록 특징이 있다.
트레일러 바퀴부는 모터부(315)와 결합하지 않은 한 쌍의 제1 트레일러 바퀴부(235)와, 모터부(315)와 결합한 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부(236)를 포함할 수 있다.
메인 결합부는 일단이 몸체부에 결합하는 제1 메인 결합부(226)와, 제1 메인 결합부(226)의 타단에 회동가능하며 회전각이 고정되는 제2 메인 결합부(227)를 포함할 수 있다.
이 경우, 전기 트레일러가 수동 운행 모드인 경우 제2 메인 결합부(227)가 회전하여 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부(236)가 들어 올려진 상태에서 제1 메인 결합부(226)와 소정의 각도를 유지한 상태로 고정될 수 있다.
제2 메인 결합부(227)가 전기 및 기계적인 수단에 의해 회전하는 방법, 회전된 상태에서 고정되는 구조 등은 상술한 실시예의 방법이 본 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전기 트레일러의 바퀴부는 프리휠이 적용될 수 있다. 프리휠은 한 방향으로만 동력을 전달하는 구조의 축 이음으로서, 운송 수단의 바퀴가 전기 트레일러의 바퀴보다 더 빨리 돌때 동력을 끊는 일을 하는 변속장치가 될 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 트레일러 바퀴부는 프리휠이 적용되기 때문에 모터부가 동작하지 않은 상태에서 모터부의 역기전력의 방해 없이 운송 수단에 의해 이끌릴 수 있는 특징이 있다.
그 외 본 발명의 실시예에 따른 운송 수단용 전기 트레일러에 대한 구체적인 장치 구성도, 임베디드 시스템, O/S 등의 공통 플랫폼 기술과 통신 프로토콜, I/O 인터페이스 등 인터페이스 표준화 기술 및 엑추에이터, 배터리, 카메라, 센서 등 부품 표준화 기술 등에 대한 구체적인 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자에게 자명한 사항이므로 생략하기로 한다.
본 발명에 따른운송 수단용 전기 트레일러가 동작하는 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 즉, 기록 매체는 컴퓨터에 상술한 각 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 될 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합한 형태로 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
상기한 바에서, 각 실시예에서 설명한 각 구성요소 및/또는 기능은 서로 복합적으로 결합하여 구현될 수 있으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 앞 바퀴 120 : 뒷 바퀴
130 : 페달 회전축 210 : 몸체부
220, 221, 222, 223 : 메인 결합부 224 : 서브 결합부
225 : 체결부 226 : 제1 메인 결합부
227 : 제2 메인 결합부 230, 232 : 트레일러 바퀴부
233, 235 : 제1 트레일러 바퀴부 234, 236 : 제2 트레일러 바퀴부
300 : 전기 트레일러 305 : 몸체부
310 : 의자 315 : 모터부
320 : 발전기 325 : 배터리
330 : 결합부 335 : 정지 신호 감지부
340 : 정지 제어부 345 : 모드 제어부
390 : 제어 유닛

Claims (6)

  1. 자전거 또는 휠체어인 운송 수단에 결합하여 추진력을 인가하는 전기 트레일러에 있어서,
    몸체부;
    상기 몸체부에 일단이 결합하며, 상기 운송 수단에 타단이 결합하여 상기 몸체부를 상기 운송 수단에 결합하는 메인 결합부;
    상기 몸체부의 하단부에 결합하고 회전하여 상기 몸체부를 이동시키는 트레일러 바퀴부;
    상기 운송 수단의 바퀴가 돌아가는 경우 상기 바퀴의 회전에 의해 전기를 생성하는 발전기;
    상기 발전기에서 생성된 전기를 저장하는 배터리;
    상기 트레일러 바퀴부의 회전축과 결합하여 상기 회전축에 회전력을 인가하며, 상기 배터리로부터 전기를 공급받는 모터부; 및
    상기 모터부를 가동하여 상기 트레일러 바퀴부를 회전시키는 주행 모드와, 상기 운송 수단의 바퀴가 회전하는 경우 상기 발전기가 전기를 생성하는 충전 모드와, 상기 모터부 및 상기 발전기의 동작없이 상기 트레일러 바퀴부가 회전하는 수동 운행 모드 중 어느 하나를 선택하는 모드 제어부를 포함하되,
    상기 트레일러 바퀴부는 상기 모터부와 결합하지 않은 한 쌍의 제1 트레일러 바퀴부와, 상기 모터부와 결합한 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부를 포함하며,
    상기 수동 운행 모드인 경우 상기 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부가 들어 올려진 상태에서 고정되는 것을 특징으로 하는 운송 수단용 전기 트레일러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 운송 수단이 자전거인 경우, 상기 메인 결합부의 일단은 상기 자전거의 뒷 바퀴 회전축, 상기 자전거의 안장부, 상기 자전거의 페달 회전축 중 어느 하나에 결합하는 것을 특징으로 하는 운송 수단용 전기 트레일러.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 운송 수단의 브레이크 작동 시 상기 운송 수단의 정지를 감지하는 정지 신호 감지부; 및
    상기 운송 수단의 브레이크 작동에 상응하여 상기 모터부에 입력되는 상기 배터리의 전기의 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티비(duty ratio)를 감소시키는 정지 제어부를 더 포함하는 운송 수단용 전기 트레일러.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 결합부의 일단에 회동가능하도록 결합하며, 상기 모터부와 결합하여 상기 운송 수단에 추진력을 인가하는 상기 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부가 결합하는 서브 결합부;
    상기 서브 결합부의 일측에 돌출 형성된 바 형상의 체결부를 포함하되,
    상기 수동 운행 모드인 경우 상기 서브 결합부가 회동하여 상기 체결부가 상기 메인 결합부의 일측에 결합 및 고정되는 것을 특징으로 하는 운송 수단용 전기 트레일러.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 결합부는,
    일단이 상기 몸체부에 결합하는 제1 메인 결합부;
    상기 제1 메인 결합부의 타단에 회동가능하며 회전각이 고정되는 제2 메인 결합부를 포함하되,
    상기 수동 운행 모드인 경우 상기 제2 메인 결합부가 회전하여 상기 한 쌍의 제2 트레일러 바퀴부가 들어 올려진 상태에서 고정되는 것을 특징으로 하는 운송 수단용 전기 트레일러.
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