KR101712163B1 - 전동스쿠터 및 이의 운행시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동스쿠터 및 이의 운행시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동스쿠터의 운행 중 계단 등과 같이 장애물을 만났을 때 이 장애물을 통과하는 과정에서 동력전달축부에 과부하가 발생하는 것을 방지함과 동시에 용이하게 장애물을 통과할 수 있도록 한 전동스쿠터 및 이의 운행시스템에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전동스쿠터에 있어서, 차체의 좌우측에 설치되는 하우징부와, 상기 하우징부에 설치되는 바퀴부와, 상기 하우징부에 설치되어 바퀴부를 자전시키는 자전동력전달부와, 상기 하우징부에 설치되어 바퀴부를 공전시키는 공전동력전달부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

전동스쿠터 및 이의 운행시스템{Electric acooters and Its operating system}

본 발명은 전동스쿠터 및 이의 운행시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동스쿠터의 운행 중 계단 등과 같이 장애물을 만났을 때 이 장애물을 통과하는 과정에서 동력전달축부에 과부하가 발생하는 것을 방지함과 동시에 용이하게 장애물을 통과할 수 있도록 한 전동스쿠터 및 이의 운행시스템에 관한 것이다.

일반적으로 지체 장애인이 생산 활동 및 사회 활동에 독립적인 참여가 가능하기 위해서는 일반인에 맞춰진 생활패턴을 장애 없이 적응할 수 있게 하는 다양한 보조 기구가 필요하다.

그 중 가장 많이 사용되고 있는 것이 장애인의 이동 수단으로 많은 역할을 수행하는 것이 휠체어라 할 수 있다.

그러나, 휠체어의 구조를 대략적으로 살펴보면 휠체어는 앉은 자세의 착석자를 지지하는 프레임과, 이 프레임을 실질적으로 구동시킬 수 있도록 차체의 후방에 설치되는 비교적 큰 직경의 후륜과, 차체의 전방에 설치되는 안정적으로 차체를 유지하기 위한 전륜을 구비한다.

여기서, 프레임은 사람의 몸을 지지하는 좌석부와, 좌석부의 일단부에서 좌석부에 대해 대략 직각으로 형성되어 사람의 등을 받치는 등받이와, 좌석부의 타단부에서 좌석부에 거의 직각으로 하방으로 배치되어 앉은 사람의 종아리 및 다리를 지지하는 발판부로 구성되어 있다.

또한, 상기 휠체어는 바퀴가 달린 의자로써, 통상적으로 거동이 불편한 환자 또한 장애인이 사용하게 되는 것이며, 이동은 사용자가 직접 손으로 바퀴를 돌리는 것에 의해 이루어지게 된다.

한편, 최근에는 전동 모터의 회전력에 의해 이동되는 전동식 휠체어가 제안된 바 있으며, 상기 전동식 휠체어는 전동 구동은 물론 일반 도로 및 경사진 도로를 주행할 수 있는 구조로 이루어져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전도 모터를 구비한 전동식 휠체어는 구동축에 대해 회전 구동만으로 바퀴가 회전하면서 주행이 이루어짐으로써, 평지 또는 한정된 높이의 장애물 등은 무난하게 이동할 수 있지만, 높은 장애물이나, 특히 계단에 이르게 되면 바퀴가 헛돌거나 또는 그 장애물들을 통과하지 못하는 등 전동 휠체어를 이용하여 이동하는데 많은 불편함을 느끼게 되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 제10-2011-0017249호와, 공개특허 제10-2005-13087호와, 등록특허 제10-1457257호가 제시된 바 있다.

여기서, 공개특허 제10-2011-0017249호는 선기어의 동력을 전달받은 유성기어에 의해 캐리지가 회전되도록 함으로써, 계단을 통과, 특히 계단을 올라갈 때 유성기어에 많은 과부하가 발생하게 되고, 이로 인해 동력전달장치에 열이 발생하게 되며, 구동장치의 부품 수명이 단축되어 유지보수 비용이 많이 소용되는 문제점이 있었다.

그리고, 공개특허 제10-2005-13087호와 등록특허 제10-1457257호는 주행휠을 구동시키는 구동장치들이 외부로 노출되어 먼지 등 이물질의 침투로 인하여 오작동 등이 일어나고, 외부 충격 등에 의해 구동장치들이 파손되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 동력을 전달받아 구동하는 바퀴를 삼각형 형상으로 3개의 바퀴를 구비하고, 평지를 운행하는 경우에는 3개 중 2개의 바퀴가 지면에 밀착되어 운행이 이루어지고, 운행 중 높은 장애물이나 계단을 만나는 경우에는 공전동력전달부가 작동하여 계단에 걸리는 바퀴를 중심으로 나머지 바퀴들이 넘어가는 방식으로 회전하도록 함으로써, 장애물을 용이하게 넘어 통과할 수 있어 계단을 오르거나 내려갈 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

그리고, 자전샤프트와 바퀴를 구동시키기 위하여 차축에 구비된 피동기어의 사이에는 유성기어를 구비함으로써, 바퀴에 도력을 효율적으로 전달할 수 있고, 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 하우징본체를 커버하는 커버부재의 외측부에 공전동력전달부를 구비함으로써, 계단을 통과할 때 공전동력전달부가 작동하여 하우징본체를 회전시키게 되어 계단을 통과하는 과정에서 자전동력전달부에 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
전동스쿠터에 있어서, 일측이 개방되게 내측에 설치실이 형성된 하우징본체와 상기 하우징본체의 개방부를 커버하도록 결합되는 커버부재로 이루어져 차체의 후부에 설치되는 하우징부와, 상기 하우징부에 설치되고, 회전시 변화되는 토크를 측정하기 위한 토크센서가 설치된 다수 개의 차축과, 상기 차축에 결합되는 바퀴를 포함하여 구성되는 바퀴부와, 상기 하우징부에 설치되어 바퀴부를 자전시키는 자전동력전달부와, 상기 하우징부에 설치되어 바퀴부를 공전시키는 공전동력전달부 및 상기 차체의 하부에 전륜과 후부의 사이에 위치되도록 하여 승,하강 및 경사각 조절이 가능하도록 설치되고, 계단을 통과하는 경우 하강하여 계단과 접촉된 상태로 진행방향으로 회전함으로써 계단을 통과하는 과정에서 전륜이 계단에 걸리는 것을 방지하는 벨트 형상의 안내벨트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

그리고, 상기 차축은 하우징본체를 관통하여 일측부가 설치실에 위치되고, 타측부는 하우징본체의 외측으로 돌출되도록 하여 일정 간격으로 3개가 설치되고, 상기 바퀴는 하우징본체의 외측으로 돌출된 차축의 단부에 차축과 함께 회전하도록 설치되는 제1,2,3바퀴로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자전동력전달부는 끝단부가 하우징부의 커버부재 중앙부를 관통하여 끝단부가 하우징본체의 내측에 위치되게 설치되는 자전샤프트와, 상기 자전샤프트에 설치되는 자전모터와, 상기 자전샤프트의 끝단부에 설치되는 구동기어와, 상기 하우징본체의 내측에 설치되어 구동기어의 기어이에 맞물리게 설치되는 유성기어와, 상기 하우징본체의 내측에 설치되되, 유성기어에 맞물려 바퀴부의 차축에 설치되는 피동기어로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 공전동력전달부는 하우징부의 커버부재 외측 중앙부에 설치되는 고정기어와, 상기 고정기어에 맞물리는 공전기어가 설치되는 고정샤프트와, 상기 고정샤프트에 설치되는 공전모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

삭제

한편, 전동스쿠터를 운행하는 시스템에 있어서, 전동스쿠터의 운행을 설정하는 주행설정모드와, 주행설정모드의 설정에 의해 주행이 설정된 후 주행 중 차체의 후부에 설치되는 바퀴부를 자전시키는 자전동력전달부의 자전모터 및 차체의 후부에 설치되는 바퀴부를 공전시키는 공전동력전달부의 공전모터에서 발생하는 전류량을 측정하는 전류량측정모드와, 상기 전류량측정모드에서 운행 중에 측정 수집된 데이터를 분석하여 계단의 높이 및 계단의 경사각을 계산하는 데이터분석모드와, 데이터분석모드에서 분석된 데이터를 전송받아 안내벨트의 각도를 계산의 경사각에 맞도록 조절하는 실행모드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전류량측정모드는, 바퀴부의 제1바퀴가 계단의 벽면에 접촉할 때 자전모터에 발생하는 전류량을 측정하고, 제1바퀴를 중심으로 제2,3바퀴가 회전할 때 설정된 회전각을 통과할 때 공전모터의 전류량을 측정하며, 제3바퀴가 계단의 다음 칸 상단 평면부에 안착되고, 제1바퀴는 하단부 계단의 벽면에 안착될 때 공전모터의 전류량 변화를 측정하고, 제1바퀴가 계단의 벽면을 타고 올라갈 때 자전모터와 공전모터의 전류량 변화를 측정하며, 제1바퀴가 계단 위로 완전히 올라왔을 때 자전모터와 공전모터의 전류량 변화를 측정하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 동력을 전달받아 구동하는 바퀴를 삼각형 형상으로 3개의 바퀴를 구비하고, 평지를 운행하는 경우에는 3개 중 2개의 바퀴가 지면에 밀착되어 운행이 이루어지고, 운행 중 높은 장애물이나 계단을 만나는 경우에는 공전동력전달부가 작동하여 계단에 걸리는 바퀴를 중심으로 나머지 바퀴들이 넘어가는 방식으로 회전하도록 함으로써, 장애물을 용이하게 넘어 통과할 수 있어 계단을 오르거나 내려갈 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 자전샤프트와 바퀴를 구동시키기 위하여 차축에 구비된 피동기어의 사이에는 유성기어를 구비함으로써, 바퀴에 동력을 효율적으로 전달할 수 있고, 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 하우징본체를 커버하는 커버부재의 외측부에 공전동력전달부를 구비함으로써, 계단을 통과할 때 공전동력전달부가 작동하여 하우징본체를 회전시키게 되어 계단을 통과하는 과정에서 자전동력전달부에 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전동스쿠터의 바퀴부를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 전동스쿠터의 바퀴부를 보인 단면도.
도 3은 도 2의 A-A선을 보인 단면도.
도 4는 도 2의 B-B선을 보인 단면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 전동스쿠터의 작용관계를 보인 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 전동스쿠터의 다른 실시예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 전동스쿠터의 운행시스템을 보인 블록도.
도 8은 본 발명의 절류량측정모드를 보인 블럭도.

이하, 본 발명에 따른 전동스쿠터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 전동스쿠터의 바퀴부를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 전동스쿠터의 바퀴부를 보인 단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선을 보인 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B선을 보인 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전동스쿠터는 차체(미도시) 후부에 설치되는 하우징부(110)와, 상기 하우징부(110)에 설치되는 바퀴부(210)와, 상기 하우징부(110)에 설치되어 바퀴부(210)를 구동시키는 자전동력전달부(310)와, 하우징부(110)에 설치되어 하우징부(110) 및 바퀴부(210)를 공전시키는 공전동력전달부(410)로 구성된다.

여기서, 상기 하우징부(110)는 일측이 개방되게 설치실이 형성된 하우징본체(112)가 구비된다.

나아가, 상기 하우징본체(112)의 개방부를 커버하되, 볼트 등 고정수단에 의해 결합고정되는 커버부재(114)가 구비된다.

그리고, 상기 바퀴부(210)는 일측은 하우징본체(112)를 관통하여 일측부가 하우징본체(112)의 내측에 위치되고, 타측부는 하우징본체(112)의 외측으로 돌출되게 설치되는 차축(212)이 구비된다.

이때, 상기 차축(212)은 하우징본체(112)의 가장자리부에 일정 간격으로 3개가 설치되고, 이 차축(212)에는 회전시 변화되는 토크를 측정하는 토크센서(미도시)가 설치된다.

여기서, 상기 하우징본체(112)의 외측으로 돌출된 차축(212)의 끝단부에 차축(212)과 함께 회전하도록 설치되는 제1,2,3바퀴(214a)(214b)(214c)가 구비된다.

또한, 상기 자전동력전달부(310)는 끝단부가 커버부재(114)의 중앙부를 관통하여 끝단부가 하우징본체(112)의 내측에 위치되게 설치되는 자전샤프트(312)가 구비된다.

여기서, 상기 자전샤프트(312)에는 자전샤프트(312)를 회동시키는 자전모터(314)가 소정의 위치에 설치된다.

나아가, 상기 하우징본체(112)의 내측에 위치하는 자전샤프트(312)의 끝단부에 설치되는 구동기어(316)가 구비된다.

아울러, 상기 하우징본체(112)의 내측에 설치되되, 구동기어(316)에 맞물리게 설치되록 외측에 위치되는 다수개의 유성기어(318)가 구비된다.

그리고, 상기 유성기어(318)에 맞물리게 설치되되, 하우징본체(112)의 내측에 위치한 차축(212)의 끝단부에 설치되는 피동기어(320)가 구비된다.

따라서, 상기 자전모터(314)의 작동에 의해 자전샤프트(312)가 회전함과 동시에 구동기어(316)와 유성기어(318) 및 피동기어(320)가 각각 회전하게 되고, 피동기어(320)가 설치된 차축(212) 및 제1,2,3바퀴(214a)(214b)(214c)가 자전운동을 하게 된다.

또한, 상기 공전동력전달부(410)는 하우징본체(112)의 개방부를 커버하는 커버부재(114)의 중앙부에 설치되어 중앙부를 자전샤프트(312)가 회전하는데 영향을 받지 않게 관통되게 설치되어 커버부재(144)에 볼트 등 고정수단에 의해 결합 고정되는 고정기어(412)가 구비된다.

여기서, 상기 고정기어(412)에 맞물리게 커버부재(114)의 외측에 설치되는 공전기어(416)가 설치된 공전샤프트(414)가 구비된다.

나아가, 상기 공전샤프트(414)의 소정 위치에는 하우징부(110) 및 바퀴부(210)를 공전 운동을 할 수 있도록 공전샤프트(414)를 동작시키는 공전모터(418)가 구비된다.

따라서, 상기 공전모터(418)의 작동에 의해 공전샤프트(414)가 회전함과 동시에 하우징본체(112)을 회전시키게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전동스쿠터에 대한 작용관계를 설명하면 다음과 같다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 전동스쿠터의 작용관계를 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전동스쿠터는 먼저, 전동스쿠터에 사용자가 탑승한 상태에서 평지를 운행하는 경우에는 일예로 제1,2,3바퀴(214a)(214b)(214c) 중 제1,2바퀴(214a)(214b)가 지면에 안착되고, 제3바퀴(214c)는 상부에 위치한 상태에서 자전모터(314)를 작동시키게 되면 자전샤프트(312)가 자전운동을 하게 된다.

이렇게, 상기 자전샤프트(312)의 자전운동에 의해 구동기어(316)가 자전샤프트(312)와 동일한 방향으로 회전하고, 이 구동기어(316)에 맞물린 유성기어(318)는 반대 방향으로 회전하며, 이 유성기어(318)에 맞물린 피동기어(320)는 유성기어(318)와 반대 방향으로 회전하게 된다.

이와 같이 상기 피동기어(320)의 회전에 의해 차축(212)이 회전함과 동시에 이 차축(212)에 결합 고정된 제1,2,3바퀴(214a)(214b)(214c)가 자전운동을 하게 된다.

따라서, 상기 제1,2바퀴(214a)(214b)가 자전운동을 함으로써, 지면에 안착된 제1,2바퀴(214a)(214b)에 의해 전동스쿠터의 운행이 이루어지게 된다.

이렇게, 상기 전동스쿠터를 운행하는 중에 계단을 통과하는 경우에는 지면에 안착된 제1바퀴(214a)가 계단의 수직면에 접하게 되고, 이때 제1바퀴(214a)가 계단의 수직면에 접함에 따라 전류량의 변화에 따른 토크변화는 토크센서가 측정하여 제어부(미도시)로 전송되고, 제어부로 전송된 정보에 의해 공전모터(418)를 작동시키게 된다.

여기서, 상기 자전모터(314) 및 공전모터(418)의 전류량을 측정하고, 이 측정된 전류량의 데이터를 분석하는 시스템에 대한 설명은 하기에서 상세히 설명하기로 한다.

이와 같이 상기 공전모터(418)를 작동시키게 되면 공전샤프트(414)가 회전함과 동시에 공전기어(416)를 회전시키게 되고, 이 공전기어(416)의 회전에 의해 고정기어(412)를 회전시키면서 하우징본체(112)를 회전시키게 된다.

이렇게, 상기 하우징본체(112)가 회전하게 되면 계단에 접한 제1바퀴(214a)를 중심으로 제2,3바퀴(214b)(214c)는 제1바퀴(214a)를 넘어가는 방식으로 회전하여 계단의 다음 칸에 제3바퀴(214c)가 위치하게 되고, 제3바퀴(214c)가 다음 칸의 평면부에 위한 상태에서는 자전동력전달부(310)와 공전동력전달부(410)의 동시 동작에 의해 제1,2바퀴(214a)(214b)가 완전히 다음 칸의 평면부에 올라가게 된다.

이때, 상기 제1,2,3바퀴(214a)(214b)(214c)가 계단을 올라갈 때 각각의 제1,2,3바퀴(214a)(214b)(214c)에 발생하는 토크를 측정하고, 측정된 테이터를 분석하여 계단의 유무 및 계단의 각도를 확인하며, 데이터 분석을 통하여 제1,2,3바퀴(214a)(214b)(214c)의 위치를 파악할 수 있게 된다.

이와 같은 반복적인 동작에 의해 전동스쿠터는 높은 계단을 한 칸씩 순차적으로 올라가 이동할 수 있게 된다.

한편, 상기 전동스쿠터를 이용하여 계단을 내려오는 작용관계에 대해서는 설명하지 않았으나, 전동스쿠터를 이용하여 계단을 내려오는 경우에는 계단을 올라가는 역순으로 하여 계단을 용이하게 내려올 수 있게 된다.

이때, 상기 전동스쿠터의 운행 중 계단을 올라갈 때에는 후진으로 올라가고, 계단을 내려갈 때에는 전진으로 내려 감으로써, 운전자의 안전을 확보한 상태에서 계단을 통과할 수 있게 된다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 전동스쿠터의 다른 실시예를 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이 상기 전동스쿠터의 차체 하부, 즉 전륜과 후부의 사이에 위치되게 설치되는 벨트 형상의 안내벨트(510)가 구비된다.

여기서, 상기 안내벨트(510)는 승,하강수단에 의해 전동스쿠터가 평지를 운행하는 경우에는 차체의 하부에 밀착되게 상부로 상승한 상태를 유지하게 되고, 계단을 통과하는 경우에는 자동으로 안내벨트(510)가 하강하게 된다.

이때, 상기 안내벨트(510)를 승, 하강시키는 구성은 실린더나 기어 등 통상적인 기술을 이용하여 작동하는 것으로, 여기에서는 안내벨트(510)를 승,하강시키는 구체적인 구성설명은 생략한다.

나아가, 상기 안내벨트(510)는 도면에 도시되지 않았으나, 데이터 분석으로 통하여 계산된 계단의 경사각에 따라 안내벨트(510)의 경사각도가 조절되도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전동스쿠터에 대한 작용관계는 전자에서와 동일한 방법에 의해 이루어지는 것으로, 여기에서는 작용관계에 대한 설명은 생략한다.

다만, 상기 전동스쿠터가 계단을 통과할 때는 안내벨트(510)는 자동으로 전동스쿠터의 차체에서 하단부로 인출되게 된다.

이때, 상기 안내벨트(510)가 전동스쿠터의 하부로 돌출될 때 계단의 경사각도에 따라 자동으로 안내벨트(510)가 경사각이 조절되어 전동스쿠터가 계단을 통과하는 과정에서 앞바퀴가 계단에 걸리는 것을 방지하여 안전하게 계단을 통과할 수 있게 된다.

이렇게, 상기 안내벨트(510)가 하강하게 되면 전동스쿠터가 계단을 통과하는 과정에서 안내벨트(510)가 계단과 접촉한 상태로 진행 방향으로 회전을 하게 되어 안전하고, 신속하게 계단을 통과할 수 있게 된다.

그리고, 상기 전동스쿠터가 계단을 통과한 후에는 자동으로 안내벨트(510)가 상승하여 차체에 밀착되게 된다.

본 발명에 따른 전동스쿠터의 운행시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 전동스쿠터의 운행시스템을 보인 블록도이고, 도 8은 본 발명의 전류량측정모드를 보인 블럭도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전동스쿠터의 운행시스템은 전동스쿠터의 주행을 설정하는 주행설정모드와(S110), 이 주행설정모드의 설정에 의해 전동스쿠터가 운행하는 과정에서 바퀴부(210)의 제1,2,3바퀴(214a)(214b)(214c)의 전류량을 측정함과 동시에 자전동력전달부(310)와 공전동력전달부(410)에서 발생하는 전류량을 측정하는 전류량측정모드와(S210), 이 전류량측정모드에서 수집된 데이터를 분석하는 데이터분석모드와(S310), 이 데이터분석모드에서 분석된 데이터를 전송받아 운전석의 각도 및 안내벨트(510)의 각도를 조절하도록 지시하는 실행모드(S410)로 이루어진다.

여기서, 상기 주행설정모드는 자전동력전달부(310)의 자전모터(314)에 의해 평지를 주행하는 평지주행 상태에서 장애물이나 계단을 만나게 되면 계단주행 상태로 전환되게 된다.

그리고, 전류량측정모드는 자전모터(314)에 의해 운행 중 제1,2,3바퀴(214a)(314b)(214c) 중 제1바퀴(214a)가 계단의 벽면에 접촉될 때의 자전모터(314)에 발생하는 전류량을 측정하게 된다.(S212)

이때, 상기 자전모터(314) 및 공전모터(418)의 설정 전류량은 바퀴부(210)의 제1,2바퀴(214a)(212b)가 지면에 안착된 상태에서 발생하는 전류량을 기준으로 한다.

따라서, 상기 자전모터(314)의 작동에 의해 운행이 이루어지는 상태에서 계단을 통과시 전동스쿠터를 후진으로 계단에 접근하여 제1바퀴(214a)가 계단의 벽면에 접촉되게 되면 제1바퀴(214a)가 저항을 받으므로 인해 자전모터(314)의 전류량이 급상승하게 되고, 이 전류량의 급상승을 계단으로 인식하여 자전모터(314)는 정지되고, 공전모터(418)가 작동하게 된다.

여기서, 상기 공전모터(418)의 작동에 의해 계단의 벽면에 밀착된 제1바퀴(214a)를 중심으로 나머지 바퀴들은 타고 넘어가는 방식으로 회동 되고, 이때 제1바퀴(214a)와 같이 지면에 안착된 제2바퀴(214b)가 설정된 위치를 통과하는 과정에서 변화하는 전류량을 측정하게 된다.(S214)

따라서, 상기 공전모터(418)의 작동에 의해 제2바퀴(214b)가 제1바퀴(214a)를 중심으로 회전하여 설정된 약60°지점을 통과하게 되면 전류량은 급격히 감소하게 된다.

나아가, 상기 공전모터(418)의 작동에 의해 제1바퀴(214a)를 중심으로 제2,3바퀴(214b)(214c)가 회전을 할 때 제3바퀴(214c)가 계단의 다음 칸 평면부에 안착될 때 공전모터(418)의 전류량 변화를 측정하게 된다.(S216)

따라서, 상기 제3바퀴(214c)가 계단의 평면에 안착되면서 공전모터(418)의 전류량이 급상승하면서 원상복귀되고, 이 상태에서 자전모터(314)와 공전모터(418)를 동시에 작동시키게 된다.

아울러, 상기 자전모터(314)와 공전모터(418)의 동시 동작에 의해 바퀴부(210)가 계단을 올라간 상태에서 자전모터(314)와 공전모터(418)의 전류량 변화를 측정하게 된다.(S218)

따라서, 상기 자전모터(314)와 공전모터(418)의 작동에 의해 제3바퀴(214c)는 전진하면서 공전모터(418)의 전류량이 상승하고, 이때 제1바퀴(214a)는 회전하여 계단의 벽면을 타고 올라가게 된다.

그리고, 상기 자전모터(314)와 공전모터(418)를 동시에 작동시켜 운행할 때의 자전모터(314)와 공전모터(418)의 전류량을 측정하게 된다.(S220)

따라서, 상기 자전모터(314)와 공전모터(418)의 작동에 의해 계단을 올라간 상태, 즉 제1,2,3바퀴(214a)(214b)(214c) 중 2개의 바퀴가 지면에 동시에 안착된 상태에서는 자전모터(314) 및 공전모터(418)의 전류량은 설정된 전류량을 유지하면서 운행이 이루어지게 되고, 운행시 자전모터(314) 및 공전모터(418)의 전류량 변화가 없게 되고, 이 정보에 의해 공전모터(418)의 작동은 정지되고, 자전모터(314)만 작동하여 전동스쿠터의 운행이 이루어지게 된다.

이와 같이 방식으로 계단구간을 통과할 수 있게 되고, 계단을 내려갈 때 또한 올라갈 때의 역순으로 하여 내려갈 수 있게 된다.

그리고, 상기 데이터분석모드는 전류량측정모드에서 자전모터(314)와 공전모터(418)의 전류량을 측정한 데이터를 환산 분석하여 계단의 높이나 계단의 전체 각도를 계산하게 된다.

또한, 상기 실행모드는 데이터분석모드에서 분석된 데이터를 기초로 하여 전동스쿠터의 하부에 설치된 안내벨트(510)의 각도를 계단의 경사각에 맞도록 조절하여 계단을 통과시 앞바퀴가 계단에 걸리는 현상을 방지하게 된다.

이와 같이 상기 바퀴부(210)가 계단을 통과하는 과정에서 자전모터(314) 및 공전모터(418)의 변화하는 전류량을 측정한 후 이를 분석하여 계단의 높이와 계단의 전체 경사를 판단한 후 이 계단의 경사각에 맞도록 사용자가 착석하는 좌석부의 각도를 조절하여 안전하게 사용자가 좌석부에 착석한 상태에서 계단을 통과할 수 있게 된다.

또한, 상기 안내벨트(510)를 계단의 경사각에 대응되도록 차체로부터 하부로 경사지게 인출되어 계단에 안내벨트(510)가 안착되면서 통과하도록 함으로써, 계단을 통과시 앞바퀴가 계단에 걸리는 현상을 방지하여 안전하게 계단을 통과할 수 있게 된다.

그리고, 상기 전동스쿠터를 이용하여 계단을 완전히 통과시에는 좌석부와, 안내벨트(510)는 원상복귀하여 평지를 안전하게 운행할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명에 따른 전동스쿠터 및 이의 운행시스템에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

110 : 하우징부 112 : 하우징본체
114 : 커버부재 210 : 바퀴부
212 : 차축 214a, 214b,214c : 제1,2,3바퀴
310 : 자전동력전달부 312 : 자전샤프트
314 : 자전모터 316 : 구동기어
318 : 유성기어 320 : 피동기어
410 : 공전동력전달부 412 : 고정기어
414 : 공전샤프트 416 : 공전기어
418 : 공전모터 510 : 안내벨트

Claims (8)

1. 전동스쿠터에 있어서,
   일측이 개방되게 내측에 설치실이 형성된 하우징본체와 상기 하우징본체의 개방부를 커버하도록 결합되는 커버부재로 이루어져 차체의 후부에 설치되는 하우징부와,
   상기 하우징부에 설치되고, 회전시 변화되는 토크를 측정하기 위한 토크센서가 설치된 다수 개의 차축과, 상기 차축에 결합되는 바퀴를 포함하여 구성되는 바퀴부와,
   상기 하우징부에 설치되어 바퀴부를 자전시키는 자전동력전달부와,
   상기 하우징부에 설치되어 바퀴부를 공전시키는 공전동력전달부 및
   상기 차체의 하부에 전륜과 후부의 사이에 위치되도록 하여 승,하강 및 경사각 조절이 가능하도록 설치되고, 계단을 통과하는 경우 하강하여 계단과 접촉된 상태로 진행방향으로 회전함으로써 계단을 통과하는 과정에서 전륜이 계단에 걸리는 것을 방지하는 벨트 형상의 안내벨트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전동스쿠터.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 차축은 하우징본체를 관통하여 일측부가 설치실에 위치되고, 타측부는 하우징본체의 외측으로 돌출되도록 하여 일정 간격으로 3개가 설치되고,
   상기 바퀴는 하우징본체의 외측으로 돌출된 차축의 단부에 차축과 함께 회전하도록 설치되는 제1,2,3바퀴로 구성된 것을 특징으로 하는 전동스쿠터.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 자전동력전달부는 끝단부가 하우징부의 커버부재 중앙부를 관통하여 끝단부가 하우징본체의 내측에 위치되게 설치되는 자전샤프트와,
   상기 자전샤프트에 설치되는 자전모터와,
   상기 자전샤프트의 끝단부에 설치되는 구동기어와,
   상기 하우징본체의 내측에 설치되어 구동기어의 기어이에 맞물리게 설치되는 유성기어와,
   상기 하우징본체의 내측에 설치되되, 유성기어에 맞물려 바퀴부의 차축에 설치되는 피동기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 전동스쿠터.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 공전동력전달부는 하우징부의 커버부재 외측 중앙부에 설치되는 고정기어와,
   상기 고정기어에 맞물리는 공전기어가 설치되는 고정샤프트와,
   상기 고정샤프트에 설치되는 공전모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 전동스쿠터.
6. 삭제
7. 제 1항, 제3항, 제4항 및 제 5항 중의 어느 한 항에 해당되는 전동스쿠터를 운행하는 시스템에 있어서,
   전동스쿠터의 운행을 설정하는 주행설정모드와,
   주행설정모드의 설정에 의해 주행이 설정된 후 주행 중 차체의 후부에 설치되는 바퀴부를 자전시키는 자전동력전달부의 자전모터 및 차체의 후부에 설치되는 바퀴부를 공전시키는 공전동력전달부의 공전모터에서 발생하는 전류량을 측정하는 전류량측정모드와,
   상기 전류량측정모드에서 운행 중에 측정 수집된 데이터를 분석하여 계단의 높이 및 계단의 경사각을 계산하는 데이터분석모드와,
   데이터분석모드에서 분석된 데이터를 전송받아 안내벨트의 각도를 계산의 경사각에 맞도록 조절하는 실행모드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전동스쿠터의 운행시스템.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 전류량측정모드는,
   바퀴부의 제1바퀴가 계단의 벽면에 접촉할 때 자전모터에 발생하는 전류량을 측정하고,
   제1바퀴를 중심으로 제2,3바퀴가 회전할 때 설정된 회전각을 통과할 때 공전모터의 전류량을 측정하며,
   제3바퀴가 계단의 다음 칸 상단 평면부에 안착되고, 제1바퀴는 하단부 계단의 벽면에 안착될 때 공전모터의 전류량 변화를 측정하고,
   제1바퀴가 계단의 벽면을 타고 올라갈 때 자전모터와 공전모터의 전류량 변화를 측정하며,
   제1바퀴가 계단 위로 완전히 올라왔을 때 자전모터와 공전모터의 전류량 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는 전동스쿠터의 운행시스템.
   

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