KR101734573B1 - Steering control system for mobile using movement of upper body - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상체 움직임을 이용하는 탑승장치의 조향제어장치에 관한 것으로서, 상체 움직임에 따르는 탑승자 조작으로부터 탑승장치를 보다 쉽고 안정적으로 원하는 방향 및 속도로 이동시킬 수 있는 조향제어장치를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 탑승장치의 고정 프레임에 고정 설치되는 고정틀, 하기 압력센서들을 매개로 고정틀에 지지되거나 고정틀과의 사이에 하기 압력센서들을 개재한 상태로 상기 고정 프레임에 유동 가능하게 지지되어 설치되는 조향틀, 상기 고정틀과 조향틀 사이에 배치되는 복수개의 압력센서, 및 상기 조향틀을 움직일 수 있게 설치되는 손잡이를 포함하는 조향조작부와; 상기 각 압력센서의 검출신호를 바탕으로 탑승장치의 이동방향 및 속도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 움직임을 이용하는 탑승장치의 조향제어장치가 개시된다.The present invention relates to a steering control device for a boarding vehicle using upper body movement and has a main object of providing a steering control device capable of moving the boarding device more easily and stably in a desired direction and speed from the operation of a passenger according to an upper body movement will be. In order to achieve the above-mentioned object, a fixed frame fixedly installed on a fixed frame of a boarding vehicle, a fixed frame mounted on the fixed frame via pressure sensors, A plurality of pressure sensors disposed between the fixed frame and the steering frame, and a handle mounted to move the steering frame; And a control unit for outputting a control signal for controlling a moving direction and a speed of the boarding vehicle on the basis of the detection signals of the respective pressure sensors, and a steering control apparatus for a boarding vehicle using the upper body movement is disclosed .

Description

상체 움직임을 이용하는 탑승장치의 조향제어장치{Steering control system for mobile using movement of upper body}[0001] The present invention relates to a steering control system for a vehicle,

본 발명은 탑승장치의 조향제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상체 움직임에 따르는 탑승자 조작으로부터 탑승장치를 원하는 방향 및 속도로 이동시킬 수 있도록 제어해주는 탑승장치의 조향제어장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a steering control apparatus for a passenger board, and more particularly, to a steering control apparatus for a passenger board that controls a boarding apparatus to be moved in a desired direction and speed from a passenger operation according to an upper body movement.

오늘날 인력으로 주행하는 자전거나 내연기관 혹은 전기모터 등의 동력발생장치에 의해 주행하는 2륜, 3륜, 4륜 등의 차량이 이동수단으로 널리 사용되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Vehicles such as two-wheeled, three-wheeled, and four-wheeled vehicles that are driven by a power generating device such as a bicycle, an internal combustion engine, or an electric motor running on a man power today are widely used as moving means.

최근에는 1인용 기립식 탑승장치가 개발되어 사용되고 있는데, 통상의 1인용 기립식 탑승장치는 세그웨이(segway)나 윙렛(winglet)과 같이 2륜 구조를 가지고 있다.In recent years, a single-person stand-up type boarding device has been developed and used. In general, a single-person standing type boarding device has a two-wheel structure such as a segway or a winglet.

즉 이들 1인용 기립식 탑승장치는 2개의 휠이 장착되어 있으면서 센서들을 통해 탑승자의 무게중심 이동을 측정하는 방식으로 이동방향과 속도를 결정하여 주행한다.That is, the single-person stand-up type boarding device determines the moving direction and the speed by measuring the movement of the center of gravity of the occupant through the sensors while the two wheels are mounted.

이때 탑승자의 무게중심 이동방향과 이동량을 계산하여 무게중심이 이동한 방향으로 탑승장치를 이동시키는데, 센서를 통해 결정된 방향과 속도에 따라 제어기가 휠에 장착된 구동모터의 구동을 제어하여 전후진 및 좌우 선회가 가능하도록 되어 있다.At this time, the boarding device is moved in the direction in which the center of gravity is moved by calculating the movement direction and the movement amount of the center of gravity of the occupant. The controller controls driving of the driving motor mounted on the wheel according to the determined direction and speed, It is possible to turn left and right.

이를 통해 몸을 앞뒤로 기울이기만 하면 자동으로 전후진 또는 방향전환되거나 정지할 수 있으며, 또한 오뚝이처럼 균형 메커니즘을 이용하여 탑승자가 넘어지지 않도록 하고 있다.This allows the body to be automatically moved forward or backward, to be turned or stopped by tilting the body forward or backward, and also to prevent the occupant from falling over by using a balance mechanism like a tilt.

이러한 2륜 구조의 탑승장치는 주행 중 노면이 고르지 못하거나 휠이 장애물에 걸릴 경우 2륜 특성상 급격한 기울임이 발생하므로 쉽게 균형을 잃어 전복될 수 있는 등의 문제가 있다. In such a two-wheeled boarding vehicle, when the road surface is uneven or the wheel is caught by an obstacle during driving, a sudden tilting occurs due to the characteristics of a two-wheeled vehicle.

또한 초보 탑승자의 경우 조작 능력이 미숙하여 탑승장치가 급출발하거나 주변 장애물에 부딪혀 전복하는 등의 안전문제가 자주 발생하며, 이를 극복하고자 3륜을 적용하기도 한다.In addition, for the beginner, there are frequent safety problems such as abrupt start of the boarding system due to the inadequate operating ability, or overturning of the board due to collision with surrounding obstacles. In order to overcome this problem, 3 wheels are applied.

그러나, 종래 기립식 탑승장치의 경우 탑승자가 하체를 이용하여 이동하려는 방향으로 무게중심을 이동시켜야 하므로 하체가 불편하거나 하체를 통해 무게중심 이동이 어려운 장애인 혹은 조작 능력이 미숙한 어린이나 노인 등의 경우에는 사용하기가 매우 어렵거나 불가능하다.However, in the case of a conventional stand-up type boarding device, it is necessary for a passenger to move the center of gravity in a direction to move using the lower body, so that the lower body is inconvenient or difficult to move the center of gravity through the lower body or a child or an elderly It is very difficult or impossible to use.

또한 하체를 이용하여 무게중심을 이동하는 과정에서 조작 미숙으로 인해 탑승장치에서 떨어져 부상을 당할 수 있다.
In addition, in the process of moving the center of gravity using the lower body, the user may fall off the boarding equipment due to inoperability, and the injured person may be injured.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서,상체 움직임에 따르는 탑승자 조작으로부터 탑승장치를 더욱 쉽고 안정적으로 원하는 방향 및 속도로 이동시킬 수 있는 조향제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a steering control device capable of more easily and stably moving a boarding vehicle in a desired direction and speed from an operation of a passenger according to an upper body movement .

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 탑승장치의 조향제어장치에 있어서, 상기 탑승장치의 고정 프레임에 고정 설치되는 고정틀, 하기 압력센서들을 매개로 고정틀에 지지되거나 고정틀과의 사이에 하기 압력센서들을 개재한 상태로 상기 고정 프레임에 유동 가능하게 지지되어 설치되는 조향틀, 상기 고정틀과 조향틀 사이에 배치되는 복수개의 압력센서, 및 상기 조향틀을 움직일 수 있게 설치되는 손잡이를 포함하는 조향조작부와; 상기 각 압력센서의 검출신호를 바탕으로 탑승장치의 이동방향 및 속도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 움직임을 이용하는 탑승장치의 조향제어장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a steering control apparatus for a boarding vehicle, comprising: a fixed frame fixedly installed on a fixed frame of the boarding device; A steering control part including a steering frame mounted to be supported by the fixed frame so as to be able to flow through the sensors, a plurality of pressure sensors disposed between the fixed frame and the steering frame, and a handle mounted to move the steering frame. Wow; And a controller for outputting a control signal for controlling a moving direction and a speed of the boarding vehicle on the basis of the detection signals of the respective pressure sensors. The steering control apparatus for a boarding vehicle using the upper body movement .

바람직한 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 각 압력센서의 검출신호를 처리하여 조향틀을 통해 가해지는 2차원 압력 분포를 산출하고, 산출된 2차원 압력 분포로부터 탑승자 운전 의도가 반영된 탑승장치의 이동방향 및 속도를 결정하여 출력하는 센서신호처리모듈과; 상기 센서신호처리모듈에서 인가되는 이동방향 및 속도 정보를 토대로 탑승장치의 이동방향 및 속도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 중앙처리모듈;을 포함하여 구성될 수 있다.In a preferred embodiment, the control unit processes the detection signals of the respective pressure sensors to calculate a two-dimensional pressure distribution applied through the steering frame, calculates the two-dimensional pressure distribution from the calculated two-dimensional pressure distribution, And a sensor signal processing module for determining and outputting a speed; And a central processing module for outputting a control signal for controlling the moving direction and speed of the boarding device on the basis of the moving direction and the speed information applied by the sensor signal processing module.

또한 상기 제어부는, 상기 중앙처리모듈에서 인가되는 제어신호에 따라 탑승장치의 각 구동휠에 회전력을 전달하도록 직결된 구동모터의 구동을 제어하는 모터제어모듈을 더 포함하여 구성될 수 있다.The control unit may further include a motor control module that controls driving of a driving motor directly connected to each driving wheel of the boarding device according to a control signal applied from the central processing module.

또한 상기 조향조작부의 고정틀은 탑승장치의 고정 프레임 상부에 수평으로 고정 설치되고, 상기 조향틀은 압력센서들을 개재한 상태로 고정틀의 하측에 설치되며, 상기 손잡이는 조향틀의 좌, 우측 단부에 각각 설치되어, 탑승자가 손잡이를 양손으로 잡은 상태에서 상체를 기울임에 따라 상기 손잡이를 통해 조향틀을 기울일 수 있게 본 발명의 조향제어장치가 구성될 수 있다.The fixing frame of the steering operation unit is horizontally fixed to the upper portion of the fixed frame of the boarding device. The steering frame is installed on the lower side of the fixing frame with the pressure sensors interposed therebetween. The handle is fixed to left and right ends of the steering frame And the steering control device of the present invention can be configured so that the steering frame can be tilted through the handle as the occupant tilts the upper body while holding the handle with both hands.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조향제어장치에서 상기 손잡이는 탑승자가 손으로 잡은 상태로 상체 기울임에 따라 밀거나 당길 수 있게 상기 조향틀의 좌, 우측 단부에 전후로 길게 설치됨이 바람직하다.In order to attain the above object, the steering control device of the present invention is preferably arranged such that the handle is extended back and forth at left and right ends of the steering frame so that the occupant can push or pull the steering wheel while tilting the upper body while being held by a hand.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조향제어장치에서 상기 압력센서들은 상대적인 위치가 전후, 좌우로 구분되는 센서들로 구성될 수 있다.
Further, in the steering control device of the present invention for achieving the above-mentioned object, the pressure sensors may be composed of sensors whose relative positions are divided into front, rear, and right.

이에 따라 본 발명에 따른 조향제어장치를 적용하는 경우에 다음과 같은 이점이 있게 된다.Accordingly, when the steering control apparatus according to the present invention is applied, the following advantages are obtained.

1) 종래의 1인 기립식 탑승장치에서는 탑승자가 기립한 상태에서 무게중심을 하체를 통해 이동시켜 조향 조작을 하므로 방향전환이 쉽지 않으나, 본 발명에 따른 조향제어장치를 적용하는 경우에 탑승자가 상체의 움직임을 통해 조향 조작을 할 수 있으므로 더욱 자연스러운 조향 제어가 가능해지고, 결국 탑승자의 편의성이 증대될 수 있다.1) In the conventional one-person stand-up type boarding device, the center of gravity is moved through the lower body in a state where the occupant stands, so that the steering operation is difficult. In the case of applying the steering control device according to the present invention, The steering operation can be performed through the movement of the steering wheel, so that more natural steering control becomes possible, and the convenience of the occupant can be increased eventually.

2) 또한 사람은 하체보다는 상체의 움직임에 더욱 익숙하므로 조향의 정확도가 증대될 수 있다.2) Also, the accuracy of the steering can be increased because people are more familiar with the movement of the upper body than the lower body.

3) 또한 다리가 불편하거나 손의 움직임이 부자연스러운 장애인들도 상체의 움직임을 통해 조작하는 것이 가능하며, 조작 능력이 부족한 어린이나 노인의 경우에도 쉽게 적응하여 사용 가능한 이점이 있다.
3) It is also possible for disabled persons with uncomfortable legs or hand movements to be able to operate through the movement of their upper body, and can easily adapt to use even in the case of children or elderly people who are not able to operate.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조향제어장치 및 이를 채용한 탑승장치의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조향제어장치를 채용한 탑승장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 조향제어장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조향제어장치의 모터 제어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조향제어장치에서 정지, 우회전, 좌회전, 전진, 후진시 조향조작부의 조작상태를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram showing a frame structure of a steering control apparatus and a boarding apparatus employing the steering control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an example of a boarding device employing the steering control device according to the embodiment of the present invention.
3A and 3B are perspective views showing a steering control apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a motor control configuration of the steering control device according to the embodiment of the present invention.
5 is a view showing the operating state of the steering control unit when the steering control apparatus according to the embodiment of the present invention is stopped, right-turned, left-turn, forward, or backward.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명은 탑승자 조작에 따라 탑승장치를 원하는 방향 및 속도로 이동시킬 수 있도록 제어해주는 탑승장치의 조향제어장치에 관한 것으로서, 하체가 불편하거나 하체를 통해 무게중심 이동이 어려운 장애인 또는 조작 능력이 미숙한 어린이나 노인 등의 경우에도 쉽게 전후진 및 가감속, 방향전환 조작(조향 조작)이 가능하도록 하는 조향제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering control device of a boarding device for controlling a boarding device to move in a desired direction and speed according to the operation of a passenger, The present invention relates to a steering control device capable of easily moving forward and backward, accelerating and decelerating, and changing direction (steering operation) even in the case of a child or an elderly person.

특히, 본 발명의 조향제어장치는 상체 움직임에 따르는 탑승자 조작으로부터 탑승장치를 원하는 방향 및 속도로 이동시켜줄 수 있는 구성에 주된 특징이 있는 것이다.Particularly, the steering control device of the present invention has a main characteristic in that it can move the boarding device in a desired direction and speed from the operation of the passenger according to the movement of the upper body.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조향제어장치(100)를 구비한 탑승장치의 프레임 구조를 예시한 것으로, 본 발명에서 탑승장치의 프레임 구조가 도 1의 예로 한정되는 것은 아니다.FIG. 1 illustrates a frame structure of a boarding vehicle equipped with a steering control device 100 according to an embodiment of the present invention. The frame structure of a boarding vehicle in the present invention is not limited to the example shown in FIG.

바람직하게는 도 2에 나타낸 바와 같이 도 1의 프레임 구조에 탑승자(1)가 기대고 올라탈 수 있는 탑승구조물을 추가함으로써 탑승장치(200)를 구성할 수 있는데, 도 2는 본 발명의 조향제어장치를 구비한 탑승장치(200)의 간단한 일례를 나타내는 도면으로, 본 발명의 조향제어장치가 적용되는 탑승장치의 형태가 도 2의 예로 한정되는 것은 아니다.2, it is possible to configure the boarding device 200 by adding a boarding structure in which the occupant 1 can lean up and down in the frame structure of Fig. 1, The present invention is not limited to the example shown in Fig. 2, but the form of the boarding device to which the steering control device of the present invention is applied is not limited to that shown in Fig.

도 2의 예를 설명하면, 도시된 탑승장치(200)는 탑승자(1)가 엎드린 상태로 올라탈 수 있는 외장의 탑승구조물에 본 발명의 조향제어장치(도 1에서 도면부호 100임) 및 고정 프레임(도 1에서 도면부호 201임)을 내장하여 구성되는 것으로, 주행을 위한 구동휠인 2개의 전방 휠(210)과, 안정적인 주행이 가능하도록 보조 휠인 1개의 후방 휠(220)을 고정 프레임 하부에 회전 가능하게 장착한 3륜 구조로 구성된다.2, the illustrated boarding device 200 includes a steering control device of the present invention (reference numeral 100 in FIG. 1) and a fixed steering control device (not shown in FIG. 1) mounted on an exterior riding structure in which the occupant 1 can be raised and tilted. (Hereinafter referred to as " 201 " in Fig. 1), and includes two front wheels 210, which are drive wheels for driving, and one rear wheel 220, which is an auxiliary wheel, Wheel structure that is rotatably mounted on the vehicle body.

상기 탑승장치(200)는 주행을 위한 구동원으로서 전기모터를 이용하도록 구성될 수 있으며, 도 1에 나타낸 바와 같이 구동휠이 되는 좌측 및 우측의 각 전방 휠(210)에 회전력을 전달할 수 있는 구동모터(211)가 고정 프레임(201)에 장착되어 구성된다.The boarding device 200 may be configured to use an electric motor as a driving source for driving, and may include a driving motor (not shown) capable of transmitting rotational force to left and right front wheels 210, (211) is mounted on the fixed frame (201).

도시된 예에서 좌, 우측의 구동모터(211)는 구동휠인 각 전방 휠(210)에 직결된 구조로 장착되어 있으며, 각 구동모터(211)가 모터제어모듈(도 4에서 도면부호 123임)에 의해 독립적으로 구동 제어되도록 구비된다.In the illustrated example, the left and right drive motors 211 are mounted directly to the respective front wheels 210 as drive wheels, and each drive motor 211 is connected to a motor control module To be driven and controlled independently.

이러한 구성에서 좌측 구동모터에 의해 좌측 전방 휠의 회전속도가 우측 전방 휠의 회전속도보다 빠를 경우 탑승장치는 우회전을 하게 되고, 그 반대가 될 경우 탑승장치는 좌회전을 하게 된다.In this configuration, when the rotational speed of the left front wheel is faster than the rotational speed of the right front wheel by the left drive motor, the boarding device makes a right turn, and if it is the opposite, the boarding device makes a left turn.

또한 좌, 우측의 전방 휠이 동시에 정회전을 할 경우에는 탑승장치가 전진을 하게 되고, 좌, 우측의 전방 휠이 동시에 역회전을 할 경우에는 탑승장치가 후진을 하게 된다.When the left and right front wheels simultaneously rotate forward, the boarding device advances. When the left and right front wheels simultaneously rotate reversely, the boarding device moves backward.

또한 좌, 우측의 전방 휠이 동시에 정지할 경우 탑승장치는 정지상태를 유지하게 된다. In addition, when the left and right front wheels stop at the same time, the boarding device remains in a stopped state.

이에 따라 모터제어모듈(123)에 의해 각 구동모터(211)의 토크 및 회전속도, 회전방향 등의 구동상태가 제어될 경우 탑승장치(200)의 정지 및 이동, 전후진 및 방향전환 제어는 물론 정속 및 가감속 등의 속도 제어가 가능해진다.Accordingly, when the driving state of each driving motor 211 is controlled by the motor control module 123 such as the torque, the rotational speed, and the rotational direction, the stopping and moving of the boarding unit 200, forward / Speed control such as constant speed and acceleration / deceleration becomes possible.

또한 상기와 같이 구동모터(211)를 구동시켜 탑승장치(200)를 주행시키고자 할 경우 탑승장치의 동력원이 되는 배터리(도 2에서 도면부호 230임)가 탑재되어야 하는데, 구동모터를 구동원으로 하는 탑승장치에서 구동모터의 구동전력을 공급하기 위한 배터리에 대해서는 도 1에서 도시를 생략하였다.In addition, when driving the drive unit 211 by driving the boarding unit 200 as described above, a battery (reference numeral 230 in FIG. 2) serving as a power source of the boarding unit must be mounted. The battery for supplying the driving power of the driving motor in the boarding device is not shown in Fig.

그리고, 도 2의 탑승장치(200)에서 탑승구조물의 좌, 우 양측에는 손잡이(114)가 위치되는데, 탑승자(1)는 탑승구조물 위에 엎드려 올라탄 뒤 손잡이(114)를 잡은 상태로 탑승 자세를 취하게 되며, 이 자세에서는 탑승자(1)가 원하는 방향으로 상체를 기울일 때 양손이 상체를 자연스럽게 따라가면서 손잡이(114)를 움직이게 된다.In the boarding device 200 of FIG. 2, the handle 114 is positioned on both left and right sides of the boarding structure. The boarding passenger 1 falls down on the boarding structure and then holds the boarding posture In this posture, when the occupant 1 tilts the upper body in a desired direction, both hands move the knob 114 while naturally following the upper body.

특히 상체 움직임에 따라 회전방향의 손은 손잡이를 아래로 밀게 되고, 반대방향의 손은 자연스럽게 손잡이를 끌어당기는 형태로 조작이 이루어지게 된다.Especially, according to the movement of the upper body, the hand in the rotational direction is pushed downward, and the hand in the opposite direction is naturally pulled by pulling the handle.

즉 탑승자가 엎드린 상태로 회전하고자 하는 방향으로 상체를 기울이게 되면, 회전방향의 손은 손잡이를 밀고 그 반대방향의 손은 손잡이를 끌어당기는 형태가 되면서, 회전방향의 손잡이는 아래로 눌리게 되고, 반대방향의 손잡이는 위로 당겨지는 것이다. That is, when the occupant tilts the upper body in a direction in which the occupant wants to rotate in a prone position, the hand in the rotating direction pushes the handle and the hand in the opposite direction pulls the handle, The handle in the direction is pulled up.

예컨대 탑승장치를 우측으로 회전시키고자 할 경우 탑승자가 상체를 우측으로 기울여야 하고, 이때 좌측의 손이 손잡이를 위로 당기면서 우측의 손이 손잡이를 아래로 누르는 형태가 되는바, 이렇게 상체 움직임에 따르는 손잡이의 조작에 따라 탑승장치가 우측으로 회전하게 된다.For example, in order to rotate the boarding device to the right, the occupant must tilt the upper body to the right. At this time, the left hand pulls the handle upward and the right hand pushes down the handle. So that the boarding device rotates to the right.

반대로 탑승장치를 좌측으로 회전시키고자 할 경우 탑승자가 상체를 좌측으로 기울이게 되며, 이때 우측의 손이 손잡이를 위로 당기면서 좌측의 손은 손잡이를 아래로 누르는 형태가 되어, 결국 탑승장치가 좌측으로 회전하게 된다. On the other hand, when the passenger is rotated to the left, the occupant tilts the upper body to the left. At this time, the right hand pulls the handle upward, and the left hand pushes the handle down, .

이와 더불어 탑승장치를 전진시키고자 할 경우 탑승자는 상체를 앞으로 기울여 손잡이를 앞으로 기울게 조작하게 되며, 이때 탑승장치가 손잡이를 기울이는 방향대로 전진을 하게 된다.In addition, if the passenger wishes to advance the passenger, the passenger tilts the upper body forward to tilt the handle forward, and the passenger advances in the direction of tilting the handle.

반대로 탑승장치를 후진시키고자 할 경우 탑승자가 상체를 뒤로 기울여 손잡이를 뒤로 기울게 조작하고, 이때 탑승장치가 후진을 하게 된다. Conversely, if the passenger wishes to move backward, the occupant tilts the upper body backward to tilt the handle backward, and the passenger is then allowed to move backward.

이와 같이 상체 움직임을 이용하는 조향 제어는 본 발명에 따른 조향제어장치에 의해 구현될 수 있는 것이며, 이러한 조향제어장치에 대해 상술하면 다음과 같다.The steering control using the upper body motion can be implemented by the steering control device according to the present invention, and the steering control device will be described in detail as follows.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 조향제어장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조향제어장치의 모터 제어 구성을 나타내는 블록도이다.FIGS. 3A and 3B are perspective views showing a steering control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing a motor control configuration of a steering control apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명의 조향제어장치(100)는, 상측에 배치되는 고정틀(111), 하측에 배치되는 조향틀(112), 탑승자 운전 의도를 검출하기 위한 센서로서 상기 고정틀(111)과 조향틀(112) 사이에 배치되는 복수개의 압력센서(113), 그리고 조향틀(112)에 설치되는 손잡이(114)를 포함하는 조향조작부(110)를 구비한다.3A and 3B, the steering control apparatus 100 of the present invention includes a fixed frame 111 disposed on the upper side, a steering frame 112 disposed on the lower side, and a sensor for detecting a passenger operation intention A plurality of pressure sensors 113 disposed between the fixed frame 111 and the steering frame 112 and a steering handle 110 including a handle 114 installed on the steering frame 112.

이와 더불어 본 발명에 따른 조향제어장치(100)는, 조향조작부(110)에 설치된 각 압력센서(113)의 검출신호를 처리하여 탑승자 운전 의도가 반영된 탑승장치의 이동방향 및 속도를 결정하는 센서신호처리모듈(121)과, 상기 센서신호처리모듈(121)로부터 입력되는 이동방향 및 속도 정보를 토대로 탑승장치의 이동방향 및 속도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 중앙처리모듈(122)을 포함하는 제어부(120)를 더 구비하여 구성된다.In addition, the steering control device 100 according to the present invention processes a detection signal of each of the pressure sensors 113 installed in the steering control unit 110 to generate a sensor signal (signal) for determining the moving direction and the speed of the boarding vehicle, And a central processing module (122) for outputting a control signal for controlling the moving direction and speed of the boarding device based on the moving direction and the speed information inputted from the sensor signal processing module (121) And a control unit 120.

여기서 중앙처리모듈(122)은, 탑승장치의 구동휠이 센서신호처리모듈(121)에서 결정된 이동방향과 속도로 회전 구동될 수 있도록, 즉 센서신호처리모듈(121)에서 결정된 이동방향과 속도로 구동휠의 조향 및 속도가 제어될 수 있도록, 탑승장치의 동력발생장치 및 조향기구를 제어하기 위한 제어신호를 출력하도록 구비될 수 있다. Here, the central processing module 122 controls the driving signal processing module 121 such that the driving wheel of the boarding vehicle can be rotationally driven at a moving direction and a speed determined by the sensor signal processing module 121, And to output a control signal for controlling the power generating device and the steering mechanism of the boarding device so that the steering and speed of the driving wheel can be controlled.

또는 상술한 바와 같이 전방 휠(210), 즉 구동휠이 각각의 동력발생장치인 구동모터(211)에 직결되어 각 구동모터의 구동 제어만으로 탑승장치(200)의 이동방향 및 속도 제어가 가능한 구성인 경우, 중앙처리모듈(122)이 출력하는 제어신호는 센서신호처리모듈(121)에서 결정된 이동방향 및 속도에 따라 각 구동모터(211)의 구동을 제어하기 위한 제어신호가 된다.The front wheel 210, that is, the driving wheel is directly connected to the driving motor 211 as the power generating device, and the traveling direction and the speed of the boarding unit 200 can be controlled only by the drive control of each driving motor The control signal output from the central processing module 122 becomes a control signal for controlling the driving of each driving motor 211 according to the moving direction and the speed determined by the sensor signal processing module 121. [

이때 제어부(120)는 중앙처리모듈(122)이 출력하는 제어신호에 따라 각 구동모터(211)의 구동을 제어하는 모터제어모듈(123)을 더 포함하여 구성되며, 모터제어모듈(123)은 중앙처리모듈(122)에서 인가되는 제어신호에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 방식 등의 스위칭 제어를 통해 배터리(230)에서 공급되는 전원을 상 변환시켜 모터(211)를 구동시키는 인버터(도시하지 않음)를 포함하는 구성이 될 수 있다.The control unit 120 further includes a motor control module 123 that controls driving of each driving motor 211 according to a control signal output from the central processing module 122. The motor control module 123 An inverter (not shown) for driving the motor 211 by phase-converting the power supplied from the battery 230 through switching control such as a PWM (Pulse Width Modulation) method according to a control signal applied from the central processing module 122, ). ≪ / RTI >

먼저 조향조작부(110)의 고정틀(111)은 도 1에 나타낸 바와 같이 탑승장치의 고정 프레임(201) 상부에 수평으로 고정 설치되는 것으로, 하면에 압력센서(113)들이 배치되는 바디부(111a)와, 상기 바디부(111a) 상측에 고정되는 상판(111b)으로 구성될 수 있으며, 예시된 바와 같이 상판(111b)이 고정 프레임(201)의 상부에 일체로 고정되거나, 바디부(111a)가 고정 프레임(201)의 상부에 일체로 고정되어 설치될 수 있다.1, the fixed frame 111 of the steering control unit 110 is horizontally fixed to the upper portion of the fixed frame 201 of the boarding device and includes a body portion 111a on which the pressure sensors 113 are disposed, And an upper plate 111b fixed to the upper side of the body part 111a. As illustrated, the upper plate 111b may be integrally fixed to the upper part of the fixing frame 201, or the body part 111a And may be integrally fixed to the upper portion of the fixed frame 201.

이때 바디부(111a)에는 압력센서(113)의 검출신호를 입력받아 탑승장치의 이동방향 및 속도를 결정한 뒤 신호 출력하는 센서신호처리모듈(도 4에서 도면부호 123임)이 내장될 수 있다.At this time, a sensor signal processing module (denoted by reference numeral 123 in FIG. 4) for receiving the detection signal of the pressure sensor 113 and determining the moving direction and speed of the passenger device and outputting a signal may be installed in the body part 111a.

또한 상기 상판(111b)에는 하측으로 복수개의 지지대가 고정 설치될 수 있으며, 도 3a 및 도 3b에는 종방향 및 횡방향의 지지대(116a,116b)가 상판(111b) 하면에 고정되는 것으로 도시되어 있으나, 각 지지대를 바디부(111a)에 일체로 고정하여 설치하는 것도 가능하며, 각 지지대를 탑승장치의 고정 프레임(201)에 일체로 고정하여 지지시키는 것도 가능하다.In addition, a plurality of supports can be fixedly installed on the upper plate 111b downward. In FIGS. 3a and 3b, longitudinal and transverse supports 116a and 116b are shown fixed to the lower surface of the upper plate 111b , The respective supporting members may be integrally fixed to the body portion 111a, or the supporting members may be integrally fixed to the fixed frame 201 of the boarding device and supported.

이때 양단부가 상판(111b)에 고정된 횡방향의 지지대(116b)가 바디부(111a)를 하측에서 지지하도록 설치될 수 있으며, 양단부가 상판(111b)에 고정된 종방향의 지지대(116a)가 조향틀(112)을 하측에서 지지하도록 설치될 수 있다. At this time, the transverse support rods 116b having both ends fixed to the upper plate 111b can be installed to support the body portion 111a from the lower side, and the longitudinal support rods 116a having both ends fixed to the upper plate 111b And can be installed to support the steering frame 112 from below.

상기 조향틀(112)은 고정틀(111) 하측에 배치되는 것으로, 다수개의 압력센서(113)들을 매개로 고정틀(111)에 지지되거나, 고정틀(111)과의 사이에 압력센서(113)들을 개재한 상태로 고정 프레임(201)에 유동 가능하게 지지되어 설치될 수 있으며, 좌, 우측의 단부에는 각각 탑승자가 손으로 잡고 조작하게 되는 손잡이(114)가 설치된다.The steering frame 112 is disposed below the fixed frame 111 and is supported by the fixed frame 111 via a plurality of pressure sensors 113 or between the fixed frame 111 and the pressure sensor 113, And a handle 114 is provided at each of the left and right ends of the handle 114 to be manually operated by a passenger.

상기 손잡이(114)로는 'ㄷ' 자 형상을 갖는 바(bar) 형 손잡이가 사용될 수 있고, 조향틀(112)의 양단부에서 전후로 길게 배치되도록 설치된다.The handle 114 may be a bar-shaped handle having a U-shaped configuration and may be installed to be long in front and rear at both ends of the steering frame 112.

상기 손잡이(114)는 전술한 바와 같이 탑승장치의 정지, 전후진, 가감속, 좌우 방향전환을 위해 탑승자가 손으로 잡은 상태에서 원하는 방향으로 상체를 기울이게 될 때 특정 방향의 힘이 가해지는 조작부가 되며, 이 손잡이를 통해 가해지는 힘은 조향틀(112)로 전해진 뒤 압력센서(113)에 의해 검출된다.As described above, when the passenger grips the upper body in a desired direction in order to stop, advance and retract, accelerate / decelerate, and change the left / right direction of the boarding vehicle as described above, the handle 114 applies a force in a specific direction And the force applied through the handle is transmitted to the steering frame 112 and then detected by the pressure sensor 113. [

상기 압력센서(113)는 손잡이(114) 및 조향틀(112)을 통해 가해지는 힘의 2차원 분포를 파악하기 위한 운전자 의도 검출 수단으로서, 고정틀(111)과 조향틀(112) 사이에 복수개가 배치되는데, 이때 각 압력센서(113) 모두가 센서신호처리모듈(121)에 검출값(압력값) 입력이 가능하도록 개별 연결된다. The pressure sensor 113 is a driver's intention detecting means for grasping the two-dimensional distribution of the force applied through the handle 114 and the steering frame 112. The pressure sensor 113 includes a plurality of At this time, all the pressure sensors 113 are individually connected to the sensor signal processing module 121 so that the detection values (pressure values) can be input.

상기 압력센서(113)들은 상대적인 위치가 전후로 구분되는 센서들과, 상대적인 위치가 좌우로 구분되는 센서들로 구성되며, 전후로 구분되는 센서들은 탑승장치를 전후로 이동시키고자 하는 탑승자의 직진 움직임(전후진) 의도를 검출하기 위한 센서들이고, 좌우로 구분되는 센서들은 탑승장치를 좌, 우회전시키고자 하는 탑승자의 조향 움직임 의도를 검출하기 위한 센서들이다. The pressure sensors 113 are constituted by sensors whose relative positions are divided into front and rear parts and sensors whose relative positions are divided into right and left parts. Sensors classified as front and rear are arranged to move forwardly and backwardly ), And the left and right sensors are sensors for detecting a steering motion intent of a passenger who wishes to turn the boarding device to the left or right.

예시한 바와 같이 전후, 좌우 4곳에 총 4개의 압력센서(113)가 배치될 수 있으나, 조향틀(112)의 전후, 좌우 기울임 정도 및 방향에 따라 이를 식별할 수 있는 다양한 양상의 압력 분포가 더욱 정밀하게 획득될 수 있게 압력센서(113)의 개수는 다양하게 변경 실시될 수 있다.As shown in the figure, a total of four pressure sensors 113 can be disposed at four positions on the front and rear, left and right. However, various types of pressure distributions are available to identify the pressure sensors 113 in accordance with the back and forth, The number of the pressure sensors 113 can be variously changed so as to be precisely obtained.

즉 필요한 경우 4개 외에 추가로 압력센서를 전후, 좌우로 구분하여 고르게 배치하고, 전체 압력센서들을 각각의 검출값이 개별 입력되도록 센서신호처리모듈에 연결하는 것이다. In other words, if necessary, the pressure sensors are further divided into the front and rear parts, the right and left parts, and the entire pressure sensors are connected to the sensor signal processing module so that the respective detection values are separately inputted.

한편 센서신호처리모듈(121)은 압력센서(113)들을 통해 수집되는 압력 검출값을 바탕으로 센서 설치 영역에서 조향틀(112)을 통해 가해진 2차원 압력 분포를 계산하여 수집하게 된다.On the other hand, the sensor signal processing module 121 calculates and collects the two-dimensional pressure distribution applied through the steering frame 112 in the sensor installation area based on the pressure detection values collected through the pressure sensors 113.

상기 2차원 압력 분포 정보는 조향틀(112)의 기울임에 따른 각 센서 위치의 압력 분포 정보이면서, 탑승자가 상체의 움직임 및 손의 움직임을 통해 가한 힘의 정보로서, 조향틀의 기울임 정도 및 방향을 나타내는 2차원 압력 분포 정보는 결국 탑승장치의 정지, 전후진, 가감속, 방향전환 등에 대한 탑승자 운전 의도를 나타내는 정보가 된다.The two-dimensional pressure distribution information is pressure distribution information of each sensor position according to the inclination of the steering frame 112, and information on the force applied by the occupant through the movement of the upper body and the movement of the hand, The two-dimensional pressure distribution information represented by the two-dimensional pressure distribution information is information indicating the passenger driving intention for stopping the vehicle, traveling forward, backward, accelerating / decelerating,

이에 센서신호처리모듈(121)은 압력센서(113)에 의해 측정된 압력을 바탕으로 운전자가 조향틀(112)을 통해 가한 힘의 정보, 즉 2차원 압력 분포를 계산한 뒤 압력 분포 정보로부터 탑승장치의 이동방향 및 속도를 결정하게 된다.Based on the pressure measured by the pressure sensor 113, the sensor signal processing module 121 calculates the information of the force applied by the driver through the steering frame 112, that is, the two-dimensional pressure distribution, The moving direction and speed of the apparatus are determined.

또한 센서신호처리모듈(121)은 이동방향 및 속도 정보를 중앙처리모듈(122)로 출력하게 되는데, 중앙처리모듈(122)은 센서신호처리모듈(121)에서 인가되는 이동방향 및 속도 정보와, 각 구동모터(211)의 회전속도를 검출하는 속도검출부(212)에서 입력된 모터 속도 정보를 토대로 각 구동모터의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 출력하게 되고, 모터제어모듈(123)은 중앙처리모듈(122)에서 인가되는 제어신호에 따라 각 구동모터(211)의 구동을 제어하게 된다.The sensor signal processing module 121 outputs the moving direction and the speed information to the central processing module 122. The central processing module 122 receives the moving direction and the speed information from the sensor signal processing module 121, The motor control module 123 outputs a control signal for controlling the driving of each driving motor on the basis of the motor speed information input by the speed detecting section 212 for detecting the rotational speed of each driving motor 211. The motor control module 123 performs central processing And controls driving of each driving motor 211 according to a control signal applied from the module 122.

한편, 도 5a 내지 도 5e는 각각 정지, 전진, 후진, 우회전, 좌회전시 조향조작부(110)의 조작상태를 나타내는 도면으로, 도 2에 나타낸 바와 같이 탑승자(1)가 탑승장치(200)에 올라탄 상태에서 상체와 손을 이용하여 조향틀(112)에 힘을 전달하면, 이때 전달된 힘이 고정틀(111)과의 사이에 설치된 압력센서(113)에 의해 검출되고, 그 정보를 이용하여 각 구동모터(211)의 구동이 제어된다.5A to 5E are diagrams showing operation states of the steering control unit 110 when stopping, advancing, reversing, right turning or left turning, respectively. As shown in FIG. 2, the occupant 1 climbs onto the boarding device 200 When the force is transmitted to the steering frame 112 by using the upper body and the hand in a state of being tangled, the transmitted force is detected by the pressure sensor 113 provided between the fixed frame 111 and the fixed frame 111, Driving of the driving motor 211 is controlled.

이에 탑승자가 원하는 방향으로, 그리고 원하는 속도로 탑승장치를 이동시킬 수 있게 된다.This allows the rider to move the rider in the desired direction and at the desired speed.

먼저 조향틀(112)이 고정틀(111)과 대략 평행한 상태일 때는 탑승자의 정지 의도로 인식된다(도 5a 참조).First, when the steering frame 112 is substantially in parallel with the fixed frame 111, it is recognized that the occupant is stopped (see Fig. 5A).

이때 전체 압력센서(113)의 압력 검출값이 일정 범위 이내로 유지되는데, 센서신호처리모듈(121)이 이러한 압력 분포 상태로부터 탑승자의 정지 의도를 인식하게 된다.At this time, the pressure detection value of the total pressure sensor 113 is maintained within a certain range. The sensor signal processing module 121 recognizes the passenger's intention to stop from the pressure distribution state.

예를 들어 전후로 구분되는 압력센서(113)들의 최대 검출값과 최소 검출값의 차이가 설정값 이내인 경우(조향틀과 고정틀이 대략 평행한 상태), 센서신호처리모듈(121)은 탑승자가 탑승장치를 정지상태로 유지하려는 것으로 인식하게 된다(탑승장치의 정지 조작을 인식하게 됨).For example, when the difference between the maximum detection value and the minimum detection value of the front and rear pressure sensors 113 is within the set value (the steering frame and the fixed frame are approximately parallel), the sensor signal processing module 121 It is recognized that the device is to be kept stationary (recognizing the stop operation of the boarding device).

이에 센서신호처리모듈(121)이, 압력센서(113)의 검출신호로부터 결정된 이동방향 및 속도 정보로서, 탑승장치를 정지상태로 유지하기 위한 신호를 중앙처리모듈(122)로 전달하게 된다. The sensor signal processing module 121 transmits to the central processing module 122 a signal for maintaining the boarding device as a moving direction and speed information determined from the detection signal of the pressure sensor 113.

결국 중앙처리모듈(122)은 탑승장치를 정지상태로 유지하기 위한 제어신호를 출력하게 되고, 이에 모터제어모듈(123)을 통해 각 구동모터(211)의 구동이 정지상태로 제어되면서 탑승장치가 정지상태를 유지하게 된다. As a result, the central processing module 122 outputs a control signal for keeping the boarding device in a stopped state, so that the driving of each driving motor 211 is controlled in a stopped state through the motor control module 123, It will remain stationary.

다음으로 탑승장치를 전진시키고자 할 경우 탑승자가 상체 및 손을 통해 손잡이(114) 및 조향틀(112)을 앞으로 기울이게 되며(도 5b 참조), 이때 상대적으로 후방에 위치한 압력센서(113)들에 의해 검출된 압력이 전방에 위치한 압력센서들에 의해 검출된 압력보다 크게 되므로 탑승장치를 전진시키려는 탑승자의 운전 의도를 정확히 파악할 수 있게 된다.Next, in order to advance the boarding device, the occupant tilts the handle 114 and the steering frame 112 forward (see FIG. 5B) through the upper body and the hand. At this time, the pressure sensors 113 located relatively to the rear The pressure detected by the pressure sensor is greater than the pressure detected by the pressure sensors located at the front, so that the intention of the passenger to advance the passenger compartment can be accurately grasped.

즉 센서신호처리모듈(121)이 각 압력센서(113)의 검출신호로부터 2차원 압력 분포를 산출하고, 산출된 2차원 압력 분포로부터 탑승장치의 이동방향 및 속도를 결정하여 그에 따른 신호를 중앙처리모듈(122)로 출력하는바, 중앙처리모듈(122)이 센서신호처리모듈(121)의 신호로부터 탑승장치를 전진시키기 위한 제어신호를 출력하게 되고, 결국 이 제어신호에 따라 모터제어모듈(123)이 각 구동모터(211)의 구동을 제어하여 탑승장치를 전진시키게 된다.That is, the sensor signal processing module 121 calculates the two-dimensional pressure distribution from the detection signals of the respective pressure sensors 113, determines the moving direction and the velocity of the boarding device from the calculated two-dimensional pressure distribution, The central processing module 122 outputs a control signal for advancing the boarding device from the signal of the sensor signal processing module 121 and eventually outputs the control signal to the motor control module 123 Controls driving of each driving motor 211 to advance the boarding device.

이때 탑승자가 조향틀(112)을 앞쪽으로 크게 기울일수록 탑승장치의 전진속도를 더욱 증가시키도록 설정될 수 있는바, 예컨대 센서신호처리모듈(121)이 전방의 압력센서들에 의해 검출된 압력값들의 평균값과, 후방의 압력센서들에 의해 검출된 압력값들의 평균값 차이에 비례하는 속도 신호를 중앙처리모듈(122)에 출력하도록 설정될 수 있다.At this time, the occupant can be set to further increase the advancing speed of the boarding device as the occupant tilts the steering frame 112 forward. For example, when the sensor signal processing module 121 detects the pressure value detected by the front pressure sensors And a speed signal proportional to an average value difference between the pressure values detected by the rear pressure sensors to the central processing module 122. [

다음으로 탑승장치를 후진시키고자 할 경우 탑승자가 상체 및 손을 통해 손잡이(114) 및 조향틀(112)을 뒤로 기울이게 되며(도 5c 참조), 이때 상대적으로 전방에 위치한 압력센서(113)들에 의해 검출된 압력이 후방에 위치한 압력센서들에 의해 검출된 압력보다 크게 되므로 탑승장치를 후진시키려는 탑승자의 운전 의도를 정확히 파악할 수 있게 된다.Next, the passenger tilts the handle 114 and the steering frame 112 backward through the upper body and the hand (see FIG. 5C), and then the pressure sensors 113 relatively positioned at the front The pressure detected by the pressure sensor is greater than the pressure detected by the pressure sensors located at the rear, so that it is possible to accurately grasp the driver's intention to move the passenger backward.

즉 센서신호처리모듈(121)이 각 압력센서(113)의 검출신호로부터 2차원 압력 분포를 산출하고, 산출된 2차원 압력 분포로부터 탑승장치의 이동방향 및 속도를 결정하여 그에 따른 신호를 중앙처리모듈(122)로 출력하는바, 중앙처리모듈(122)이 센서신호처리모듈(121)의 신호로부터 탑승장치를 후진시키기 위한 제어신호를 출력하게 되고, 결국 이 제어신호에 따라 모터제어모듈(123)이 각 구동모터(211)의 구동을 제어하여 탑승장치를 후진시키게 된다.That is, the sensor signal processing module 121 calculates the two-dimensional pressure distribution from the detection signals of the respective pressure sensors 113, determines the moving direction and the velocity of the boarding device from the calculated two-dimensional pressure distribution, The central processing module 122 outputs a control signal for backing up the boarding device from the signal of the sensor signal processing module 121 and eventually outputs the control signal to the motor control module 123 Controls driving of each driving motor 211 to move the boarding device backward.

이때 탑승자가 조향틀(112)을 뒤쪽으로 크게 기울일수록 탑승장치의 후진속도를 더욱 증가시키도록 설정될 수 있는바, 예컨대 센서신호처리모듈(121)이 전방의 압력센서들에 의해 검출된 압력값들의 평균값과, 후방의 압력센서들에 의해 검출된 압력값들의 평균값 차이에 비례하는 속도 신호를 중앙처리모듈(122)에 출력하도록 설정될 수 있다. At this time, the occupant may be set to further increase the backward speed of the boarding vehicle as the occupant tilts the steering frame 112 rearwardly. For example, when the sensor signal processing module 121 detects the pressure value detected by the front pressure sensors And a speed signal proportional to an average value difference between the pressure values detected by the rear pressure sensors to the central processing module 122. [

다음으로 조향에 대한 탑승장치의 움직임은 사용자가 몸을 기울이면 회전하고자 하는 방향과 반대방향의 손잡이(114)를 끌어당기는 원리를 이용하는데, 우회전하고자 하면 좌측의 손잡이가 들어 올려져 상대적으로 좌측에 위치한 압력센서들에 가해지는 압력이 크게 되고(도 5d 참조), 좌회전하고자 하면 우측의 손잡이가 들어 올려져 상대적으로 우측에 위치한 압력센서들에 가해지는 압력이 크게 되어(도 5e 참조), 탑승자의 운전 의도를 정확히 파악할 수 있다. Next, the movement of the boarding device with respect to the steering is based on the principle of pulling the handle 114 in the direction opposite to the direction of rotation when the user tilts. When the user tries to make a right turn, the handle on the left side is lifted, The pressure applied to the pressure sensors located on the right side is increased (refer to FIG. 5D), and when the left side is touched, the right side grip is lifted so that the pressure applied to the pressure sensors located on the right side is relatively large The driving intention can be accurately grasped.

이 경우에도 센서신호처리모듈(121)이 각 압력센서(113)의 검출신호로부터 2차원 압력 분포를 산출하고, 산출된 2차원 압력 분포로부터 탑승장치의 이동방향 및 속도를 결정하여 그에 따른 신호를 중앙처리모듈(122)로 출력하는바, 중앙처리모듈(122)이 센서신호처리모듈(121)의 신호로부터 탑승장치를 좌회전 또는 우회전시키기 위한 제어신호를 출력하게 되고, 결국 이 제어신호에 따라 모터제어모듈(123)이 각 구동모터(211)의 구동을 제어하여 탑승장치를 좌회전 또는 우회전시키게 된다.Even in this case, the sensor signal processing module 121 calculates the two-dimensional pressure distribution from the detection signals of the respective pressure sensors 113, determines the moving direction and the velocity of the boarding device from the calculated two-dimensional pressure distribution, The central processing module 122 outputs a control signal for turning the boarding device left or right from the signal of the sensor signal processing module 121. As a result, The control module 123 controls the drive of each drive motor 211 to make the boarding device turn left or right.

이와 같이 하여 본 발명에 따른 조향제어장치를 적용하는 경우에 다음과 같은 이점이 있게 된다.The following advantages are obtained when the steering control device according to the present invention is applied as described above.

종래의 1인 기립식 탑승장치에서는 탑승자가 기립한 상태에서 무게중심을 하체를 통해 이동시켜 조향 조작을 하므로 방향전환이 쉽지 않으나, 본 발명에 따른 조향제어장치를 적용하는 경우에 탑승자가 상체의 움직임을 통해 조향 조작을 할 수 있으므로 더욱 자연스러운 조향 제어가 가능해지고, 결국 탑승자의 편의성이 증대될 수 있다.In the conventional one-person stand-up type boarding device, it is difficult to change the direction because the center of gravity is moved through the lower body in a state where the occupant stands and steering operation is performed. However, when the steering control device according to the present invention is applied, It is possible to perform more natural steering control, and consequently, the convenience of the passenger can be increased.

또한 사람은 하체보다는 상체의 움직임에 더욱 익숙하므로 조향의 정확도가 증대될 수 있다.Also, since the person is more familiar with the movement of the upper body than the lower body, the accuracy of the steering can be increased.

또한 다리가 불편하거나 손의 움직임이 부자연스러운 장애인들도 상체의 움직임을 통해 조작하는 것이 가능하며, 조작 능력이 부족한 어린이나 노인의 경우에도 쉽게 적응하여 사용 가능한 이점이 있다.It is also possible for disabled persons with uncomfortable legs or hand movements to operate through the movement of the upper body, and can easily adapt to use even in the case of a child or an elderly who lacks the ability to operate.

팔이 없는 장애인의 경우 직접적으로 조작하는 것이 불가능하므로 어깨 또는 장애부위 끝에 링크 장치를 연결하여 상체의 움직임을 통해 조향 조작을 수행하도록 구성하는 것이 가능하다. It is possible to configure the steering apparatus to perform the steering operation through the movement of the upper body by connecting the link device to the shoulder or the end of the obstacle.

이러한 본 발명의 조향제어장치는 도 2에 나타낸 탑승장치 외에도 다양한 탑승장치에 적용 가능한바, 기존 차량의 핸들을 대체하는 구성, 즉 통상의 차량에서 운전석에 구비되어 차량용 조향제어장치로 이용될 수 있고, 또한 1인승 소형 모바일 이동체, 장애인 차량, 유아용 탑승기구 등의 조향제어장치로 널리 사용될 수 있다.The steering control device of the present invention can be applied to various boarding devices in addition to the boarding device shown in FIG. 2, and can be used as a steering control device for a vehicle provided in a driver's seat in a conventional vehicle, , And can also be widely used as a steering control device for a one-passenger small mobile mobile body, a disabled vehicle, a child boarding vehicle, and the like.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였는바, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Forms are also included within the scope of the present invention.

100 : 조향제어장치 110 : 조향조작부
111 : 고정틀 111a : 바디부
111b : 상판 112 : 조향틀
113 : 압력센서 114 : 손잡이
116a, 116b : 지지대 120 : 제어부
121 : 센서신호처리모듈 122 : 중앙처리모듈
123 : 모터제어모듈 123 : 모터제어모듈
200 : 탑승장치 201 : 고정 프레임
210 : 전방 휠 211 : 구동모터
212 : 속도검출부 220 : 후방 휠
230 : 배터리
100: Steering control device 110: Steering control part
111: fixed frame 111a:
111b: top plate 112: steering frame
113: Pressure sensor 114: Handle
116a, 116b: Support base 120:
121: sensor signal processing module 122: central processing module
123: Motor control module 123: Motor control module
200: boarding device 201: stationary frame
210: front wheel 211: driving motor
212: speed detecting section 220: rear wheel
230: Battery

Claims (6)

탑승장치의 조향제어장치에 있어서,
상기 탑승장치의 고정 프레임에 고정 설치되는 고정틀, 하기 압력센서들을 매개로 고정틀에 지지되거나 고정틀과의 사이에 하기 압력센서들을 개재한 상태로 상기 고정 프레임에 유동 가능하게 지지되어 설치되는 조향틀, 상기 고정틀과 조향틀 사이에 배치되는 복수개의 압력센서, 및 상기 조향틀을 움직일 수 있게 설치되는 손잡이를 포함하는 조향조작부와;
상기 각 압력센서의 검출신호를 바탕으로 탑승장치의 이동방향 및 속도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부;
를 포함하여 구성되고,
상기 제어부는,
상기 각 압력센서의 검출신호를 처리하여 조향틀을 통해 가해지는 2차원 압력 분포를 산출하고, 산출된 2차원 압력 분포로부터 탑승자 운전 의도가 반영된 탑승장치의 이동방향 및 속도를 결정하여 출력하는 센서신호처리모듈과;
상기 센서신호처리모듈에서 인가되는 이동방향 및 속도 정보를 토대로 탑승장치의 이동방향 및 속도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 중앙처리모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 상체 움직임을 이용하는 탑승장치의 조향제어장치.
A steering control device of a boarding device,
A steering frame fixedly mounted on a fixed frame of the boarding device, a steering frame supported on the fixed frame via the following pressure sensors or supported by the fixed frame so as to be interposed between the fixed frame and the fixed frame, A steering operating part including a plurality of pressure sensors disposed between the fixed frame and the steering frame, and a handle mounted to move the steering frame;
A control unit for outputting a control signal for controlling a moving direction and a speed of the boarding device based on detection signals of the pressure sensors;
And,
Wherein,
A sensor signal processing unit for processing a detection signal of each of the pressure sensors to calculate a two-dimensional pressure distribution applied through a steering frame, determining a moving direction and a speed of the boarding vehicle, A processing module;
A central processing module for outputting a control signal for controlling the moving direction and speed of the boarding device on the basis of the moving direction and the speed information applied from the sensor signal processing module;
And a steering angle sensor for detecting steering angle of the upper body.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 중앙처리모듈에서 인가되는 제어신호에 따라 탑승장치의 각 구동휠에 회전력을 전달하도록 연결된 구동모터의 구동을 제어하는 모터제어모듈을 더 포함하고,
상기 중앙처리모듈은 센서신호처리모듈에서 인가되는 이동방향 및 속도 정보와, 각 구동모터의 회전속도를 검출하는 속도검출부에서 입력된 속도 정보를 토대로 각 구동모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 상체 움직임을 이용하는 탑승장치의 조향제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
Further comprising a motor control module for controlling driving of a driving motor connected to each driving wheel of the boarding device in accordance with a control signal applied from the central processing module,
Wherein the central processing module controls the driving of each driving motor on the basis of the moving direction and the speed information applied by the sensor signal processing module and the speed information inputted from the speed detecting section for detecting the rotational speed of each driving motor. Steering control device of boarding device using motion.
탑승장치의 조향제어장치에 있어서,
상기 탑승장치의 고정 프레임에 고정 설치되는 고정틀, 하기 압력센서들을 매개로 고정틀에 지지되거나 고정틀과의 사이에 하기 압력센서들을 개재한 상태로 상기 고정 프레임에 유동 가능하게 지지되어 설치되는 조향틀, 상기 고정틀과 조향틀 사이에 배치되는 복수개의 압력센서, 및 상기 조향틀을 움직일 수 있게 설치되는 손잡이를 포함하는 조향조작부와;
상기 각 압력센서의 검출신호를 바탕으로 탑승장치의 이동방향 및 속도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부;
를 포함하여 구성되고,
상기 조향조작부의 고정틀은 탑승장치의 고정 프레임 상부에 수평으로 고정 설치되고, 상기 조향틀은 압력센서들을 개재한 상태로 고정틀의 하측에 설치되며, 상기 손잡이는 조향틀의 좌, 우측 단부에 각각 설치되어, 탑승자가 손잡이를 양손으로 잡은 상태에서 상체를 기울임에 따라 상기 손잡이를 통해 조향틀을 기울일 수 있게 된 것을 특징으로 하는 상체 움직임을 이용하는 탑승장치의 조향제어장치.
A steering control device of a boarding device,
A steering frame fixedly mounted on a fixed frame of the boarding device, a steering frame supported on the fixed frame via the following pressure sensors or supported by the fixed frame so as to be interposed between the fixed frame and the fixed frame, A steering operating part including a plurality of pressure sensors disposed between the fixed frame and the steering frame, and a handle mounted to move the steering frame;
A control unit for outputting a control signal for controlling a moving direction and a speed of the boarding device based on detection signals of the pressure sensors;
And,
The fixed frame of the steering operation unit is horizontally fixed to the upper portion of the fixed frame of the boarding device. The steering frame is installed below the fixed frame with the pressure sensors interposed therebetween. The handle is installed at the left and right ends of the steering frame And the steering frame can be tilted through the handle as the occupant tilts the upper body with the handle held by both hands.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
상기 손잡이는 탑승자가 손으로 잡은 상태로 상체 기울임에 따라 밀거나 당길 수 있게 상기 조향틀의 좌, 우측 단부에 전후로 길게 설치되는 것을 특징으로 하는 상체 움직임을 이용하는 탑승장치의 조향제어장치.
The method according to claim 1 or 4,
Wherein the handle is installed long before and after the left and right ends of the steering frame so that the handle can be pushed or pulled with the upper body being tilted while being held by the hand of the passenger.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
상기 압력센서들은 상대적인 위치가 전후, 좌우로 구분되는 센서들로 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 움직임을 이용하는 탑승장치의 조향제어장치.
The method according to claim 1 or 4,
Wherein the pressure sensors are constituted by sensors which are divided into front, rear, left and right positions relative to each other.
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