KR101883646B1 - 전동식 이동 대차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동식 이동 대차에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 운반하고자 하는 물건을 적재하고 전동 모터로 바퀴를 구동하여 이동하는 본체, 상기 본체의 일측에 구비되는 손잡이 및 상기 손잡이의 좌우 종단과 상기 본체의 사이에 구비되어 사용자가 상기 손잡이에 인가하여 상기 본체로 전달되는 힘을 감지하는 한쌍의 힘 감지 센서부를 포함하여 구성되어, 상기 힘 감지 센서부에서 감지되는 상기 본체로 전달되는 힘을 고려하여 상기 전동 모터의 동작을 제어하여 구동함으로써, 사용자가 손잡이의 특정한 위치가 아닌 자신에게 편리한 위치를 잡아 전동식 이동 대차를 조작할 수 있으며, 또한 사용자가 반드시 양 손을 사용할 필요 없이 한 손만을 사용하더라도 용이하게 조작할 수 있도록 하는 전동식 이동 대차에 관한 것이다.

Description

전동식 이동 대차 {ELECTRICALLY DRIVEN MOVING VEHICLE}

본 발명은 전동식 이동 대차에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 사용자가 손잡이에서 미리 정해진 특정한 위치가 아니라 자신에게 편리한 위치를 잡아 편리하게 조작할 수 있는 전동식 이동 대차에 관한 것이다.

최근 쇼핑몰, 택배, 산업 현장 등 다양한 용도로 카트(cart) 등 이동 대차(moving vehicle)를 사용하여 물품을 나르는 경우가 많다. 그런데, 상기 카트 등 이동 대차에 무거운 물품을 적재하는 경우 사용자가 상기 이동 대차를 이동시키기 위하여 상당한 힘을 가해야 하며, 나아가 상기 무거운 물품을 적재한 이동 대차를 적절하게 조작하여 자신이 원하고자 하는 방향으로 이동시키는 것은 더욱 어려워지는 바, 상기 물품의 수송에 상당한 어려움이 따르게 된다.

이에 대하여, 카트에 모터 등 구동 수단을 구비하고, 상기 모터 등을 구동시켜 상기 카트를 이동시키는 방법이 시도되고 있다.

예를 들어, 상기 카트에 조이스틱 등과 같이 진행 방향을 지시할 수 있는 수단을 구비하고, 이를 이용하여 상기 모터를 구동시키거나, 상기 카트의 손잡이에 오토바이 핸들 등에 사용되는 한쌍의 쓰로틀 및 이에 대응하는 한쌍의 모터를 구비하고, 사용자가 각 쓰로틀을 회전시키면 각 쓰로틀에 대응하는 모터를 구동시켜 상기 카트를 이동시키는 방안 등이 고려될 수 있겠으나, 위와 같은 경우 손잡이를 밀거나 당기는 통상적인 조작법과 달리 별도의 조작 동작을 수행하여야 하는 등 사용자에게 불편함이 따를 수 있다.

이에 대하여, 대한민국 등록특허공보 제 10-0922134호에서는 손잡이에 좌측전진센서, 좌측후진센서, 우측전진센서, 우측후진센서 등을 포함하는 핸들 센서를 구비하여 사용자의 악력을 감지하고, 이를 이용하여 한쌍의 구동 모터를 구동하여 주행 속도 및 방향을 제어할 수 있는 전동 이동식 대차를 개시하고 있다.

그런데, 이러한 경우에는 사용자가 반드시 미리 정해진 핸들 센서의 위치를 잡아 조작하여야 하며, 이에 따라 상기 손잡이의 측면 등 다른 위치를 잡아 조작하는 경우에는 상기 핸들 센서가 상기 사용자의 악력을 감지할 수 없어, 상기 전동 이동식 대차를 적절하게 제어하기 어려워진다.

나아가, 상기 사용자가 한 손으로는 다른 물건을 드는 등 다른 작업을 수행하면서 다른 한 손만으로 상기 전동 이동식 대차를 이동시키고자 하는 경우에는 좌측 및 우측 센서 중 하나에서만 사용자의 악력을 감지할 수 있는 바, 상기 전동 이동식 대차의 적절한 제어가 불가능해지는 문제도 따르게 된다.

대한민국 등록특허공보 제10-0922134호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 운반하고자 하는 물건을 적재하여 이동하는 전동식 이동 대차를 조작함에 있어서, 사용자가 손잡이의 특정한 위치가 아닌 자신에게 편리한 위치를 잡아 조작할 수 있는 전동식 이동 대차를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자가 전동식 이동 대차를 조작함에 있어서 반드시 양 손을 사용할 필요 없이 한 손만을 사용하더라도 용이하게 조작이 가능한 전동식 이동 대차를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 측면에 따른 전동식 이동 대차는, 운반하고자 하는 물건을 적재하여 이동하는 전동식 이동 대차로서, 좌우로 배열되는 한쌍의 구동 바퀴와, 상기 한쌍의 구동 바퀴를 구동하는 한쌍의 전동 모터 및 상기 운반하고자 하는 물건을 적재하는 적재판을 포함하는 본체; 상기 본체의 일측에 구비되는 손잡이; 상기 손잡이의 좌우 종단의 하부와 상기 적재판의 상부 사이에 좌우로 구비되어 사용자가 상기 손잡이에 인가하여 상기 본체로 전달되는 힘을 감지하는 한쌍의 힘 감지 센서부; 및 상기 본체로 전달되는 힘을 고려하여 상기 전동 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동식 이동 대차에서 손잡이의 좌우 종단과 본체의 사이에 사용자가 상기 손잡이에 인가하는 힘을 감지하는 한쌍의 힘 감지 센서부가 구비되도록 함으로써, 사용자가 손잡이의 특정한 위치가 아닌 자신에게 편리한 위치를 잡아 전동식 이동 대차를 조작할 수 있게 된다.

또한, 이에 따라 본 발명에서는 사용자가 전동식 이동 대차를 조작함에 있어서 반드시 양 손을 사용할 필요 없이 한 손만을 사용하더라도 용이하게 조작을 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자가 손잡이를 잡는 순간 힘 감지 센서부로 전달되는 힘을 사용자 외에 다른 원인으로 인가되는 기본 인가 힘으로 산출하고 이를 고려하여 상기 전동 모터의 구동을 제어함으로써, 상기 사용자 외에 다른 원인으로 인가되는 힘에 의하여 전동식 이동 대차가 구동되는 것을 방지할 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자가 손잡이에 인가하여 본체로 전달되는 힘을 감지하고 이에 따라 각 전동 모터로 인가되는 전류를 제어하여 상기 사용자가 인가하는 힘에 의한 전동식 이동 대차의 구동 방향은 유지하면서 힘의 크기는 증폭되어 전동식 이동 대차를 구동하도록 함으로써, 사용자가 직관적으로 용이하게 상기 전동식 이동 대차를 조작할 수 있게 된다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차에서 사용자가 인가하는 힘이 전달되는 과정을 설명하는 예시도이다.
도 4a, 4b, 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차에서 사용자가 인가하는 힘에 따라 이동 대차를 구동하는 과정을 설명하는 예시도이다.
도5은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 손잡이와 측부 손잡이의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 센서를 구비하는 전동식 이동 대차의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 센서를 이용하여 적재물 등에 의한 오동작을 방지하는 경우를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 이용하여 전류를 제어하는 경우를 설명하는 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명에 따른 전동식 이동 대차의 예시적인 실시형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)의 사시도를 도시하고 있다. 또한, 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)의 구성도를 예시하고 있다. 아래에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)를 검토한다.

이때, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)는, 운반하고자 하는 물건을 적재하여 이동하는 전동식 이동 대차(100)로서, 좌우로 배열되는 한쌍의 구동 바퀴(111)와, 상기 한쌍의 구동 바퀴(111)를 구동하는 한쌍의 전동 모터(112) 및 상기 운반하고자 하는 물건을 적재하는 적재판(115)을 포함하는 본체(110), 상기 본체(110)의 일측에 구비되는 손잡이(130), 상기 손잡이(130)의 좌우 종단의 하부와 상기 적재판(115)의 상부 사이에 좌우로 구비되어 사용자가 상기 손잡이(130)에 인가하여 상기 본체(110)로 전달되는 힘을 감지하는 한쌍의 힘 감지 센서부(120), 및 상기 본체(110)로 전달되는 힘을 고려하여 상기 전동 모터(111)의 구동을 제어하는 제어부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)의 각 구성 요소별로 나누어 보다 자세하게 살핀다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서 본체(110)에는, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 좌우로 배열되는 한쌍의 구동 바퀴(111)와, 상기 한쌍의 구동 바퀴(111)를 구동하는 한쌍의 전동 모터(112) 및 상기 운반하고자 하는 물건을 적재하는 적재판(115)이 구비되게 된다.

이에 따라, 상기 본체(110)에는 운반하고자 하는 물건이 적재판(115)에 적재되고 상기 한쌍의 전동 모터(112)에 의하여 상기 한쌍의 구동 바퀴(111)가 구동됨으로써, 상기 운반하고자 하는 물건을 원하는 장소로 편리하게 운반할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에는 사용자가 잡을 수 있는 손잡이(130)가 상기 본체(110)의 일측에 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 사용자는 상기 손잡이(130)를 잡고 상기 물건을 운반하고자 하는 방향으로 힘을 인가하게 된다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에는 상기 손잡이(130)의 좌우 종단과 상기 본체(110)의 사이에 좌우로 한쌍의 힘 감지 센서부(120)가 구비되어 사용자가 상기 손잡이(130)에 인가하여 상기 본체(110)로 전달되는 힘을 감지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 힘 감지 센서부(120)는 스트레인 게이지(strain gauge)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이외에도 로드셀(load cell) 등 인가되는 힘을 적절하게 측정할 수 있는 다양한 센서들이 사용될 수 있다.

이때, 상기 한쌍의 힘 감지 센서부(120)는, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 운반하고자 하는 물건을 적재하는 적재판(115)의 상부 일측에 좌우로 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 한 쌍의 힘 감지 센서부(120)는 상기 사용자가 상기 손잡이(130)에 인가하여 상기 본체(110)로 전달되는 힘을 정확하고 효과적으로 감지할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는, 상기 한쌍의 힘 감지 센서부(120)가 상기 손잡이(130)에 구비되지 않고, 상기 손잡이(130)의 좌우 종단과 상기 적재판(115)의 사이에 구비되도록 함으로써, 사용자는 상기 손잡이(130)의 특정한 위치가 아닌 자신에게 편리한 위치를 잡아 상기 전동식 이동 대차(100)를 조작할 수 있게 된다

보다 구체적으로, 상기 한쌍의 힘 감지 센서부(120)는 상기 사용자가 인가한 힘 중 상기 손잡이(130)의 좌측 종단으로 전달되는 힘을 감지하는 좌측 힘 감지 센서부(121)와, 상기 사용자가 인가한 힘 중 상기 손잡이(130)의 우측 종단으로 전달되는 힘을 감지하는 우측 힘 감지 센서부(122)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는 상기 한쌍의 힘 감지 센서부(120)가 손잡이(130) 상에 위치하지 않고 사용자가 인가하는 힘이 전달되는 경로에 위치하여 상기 사용자가 인가하는 힘을 감지하도록 함으로써 사용자가 반드시 양 손을 사용할 필요 없이 한 손만을 사용하더라도 상기 전동식 이동 대차(100)를 용이하게 조작할 수 있게 된다.

보다 구체적으로, 도 3을 참조하여 상기 한쌍의 힘 감지 센서부(120)의 동작을 살펴보면, 사용자가 한손 또는 두손으로 상기 손잡이(130)를 잡고 적재된 물건을 운반하고자 하는 방향으로 힘을 인가(도 3의 (A))하면, 상기 사용자가 인가한 힘 중 일부는 상기 손잡이(130)의 좌측 종단과 상기 좌측 힘 감지 센서부(121)를 거쳐(도 3의 (B)), 상기 본체(110)의 좌측으로 인가(도 3의 (D))되게 된다. 또한, 상기 사용자가 인가한 힘 중 일부는 상기 손잡이(130)의 우측 종단과 상기 우측 힘 감지 센서부(122)를 거쳐(도 3의 (C)), 상기 본체(110)의 우측으로 인가(도 3의 (E))되게 된다.

이때, 상기 한쌍의 전동 모터(112)가 구동되지 않는 경우 상기 전동식 이동 대차(100)는 사용자가 인가하여 상기 본체(110)로 전달되는 힘에 의해 상기 물건을 운반하고자 하는 방향으로 이동될 수 있겠으나, 온전히 사용자가 인가하는 힘에 의해서만 구동하게 되므로 무거운 중량의 물건이 적재되는 경우 사용자는 상당한 힘을 인가하여야 하는 부담이 있으며, 나아가 상기 전동식 이동 대차(100)가 적절한 방향으로 이동하도록 조작하기도 어려워 지게 된다.

이에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는 상기 사용자가 상기 손잡이(130)에 인가하여 상기 본체(110)로 전달되는 힘에 의한 전동식 이동 대차(100)의 구동 방향은 유지하면서 상기 본체(110)로 전달되는 힘의 크기는 증폭되어 전동식 이동 대차(100)를 구동하도록 상기 한쌍의 전동 모터(112)의 동작을 제어함으로써, 무거운 중량의 물건이 적재되더라도 사용자는 손쉽게 상기 전동식 이동 대차(100)를 조작하여 운반하고자 하는 장소로 용이하게 이동할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에는 상기 한쌍의 힘 감지 센서부(120)에서 생성되는 센싱 데이터를 이용하여 상기 한쌍의 전동 모터(112)의 구동을 제어하는 제어부(140)가 구비될 수 있다.

상기 제어부(140)는 통상적으로 상기 본체(110)에 구비될 수 있겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에 손잡이(130)에 구비될 수도 있으며, 이외에도 상기 제어부(140)의 동작이 적절하게 수행될 수 있는 위치라면 특별한 제한없이 적용이 가능하다.

이때, 상기 제어부(140)는 상기 사용자가 상기 손잡이(130)에 인가하여 상기 본체(110)로 전달되는 힘에 의한 전동식 이동 대차(100)의 구동 방향은 유지하면서 상기 본체(110)로 전달되는 힘의 크기는 증폭되어 상기 전동식 이동 대차(100)를 구동하도록 상기 한쌍의 전동 모터(112)를 제어할 수도 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서 상기 전동 모터(112)로서 BLDC(Brushless DC) 모터 등을 사용할 수 있으며, 이외에도 상기 제어부(140)가 제어하여 상기 전동식 이동 대차(100)를 적절하게 구동할 수 있는 모터라면 특별한 제한없이 적용이 가능하다.

나아가, 상기 제어부(140)는 사용자가 상기 상기 연결부(132)나 상기 힘 감지 센서(131)에 인가하는 힘을 고려하여, 상기 전동 모터(112)로 인가되는 전류를 제어함으로써, 사용자가 매우 직관적이고 용이하게 상기 전동식 이동 대차(100)의 이동을 조절할 수 있게 된다.

즉, 상기 제어부(140)가 상기 전동 모터(112)의 구동을 제어함에 있어서, 전류 제어를 수행하는 경우, 전동 모터(112)에 인가되는 전류에 비례하여 상기 전동 모터(112)의 토크(torque) (즉, 회전력)가 발생되는 바, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는 사용자가 작은 힘을 인가하더라도 사용자가 인가하는 힘이 증폭되면서 상기 전동식 이동 대차(100)를 구동하게 되어, 사용자가 매우 직관적이고 용이하게 상기 전동식 이동 대차(100)를 이동시킬 수 있게 된다.

보다 구체적인 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는, 사용자가 상기 전동식 이동 대차(100)를 조심스럽게 이동시키기 위하여 약한 힘을 인가할 때에는 인가된 힘이 증폭되더라도 상대적으로 약한 힘으로 상기 전동식 이동 대차(100)를 구동할 수 있으며, 또한 사용자가 강한 힘을 인가하는 경우에는 증폭된 힘도 커지면서 무거운 물건을 적재하여 이동시키는 경우에도 용이하게 상기 전동식 이동 대차(100)를 구동시킬 수 있으며, 이에 따라 사용자는 매우 직관적이고 편리하게 상기 전동식 이동 대차(100)의 구동을 조작할 수 있게 된다.

반면, 상기 전동 모터(112)의 구동을 제어함에 있어서, 상기한 바와 같은 전류 제어가 아니라 종래 기술 등에 따라 속도 제어 등을 수행하는 경우, 사용자의 조작에 따라 미리 설정된 속도로 구동되는 등의 방법으로 제어되게 되는데, 이러한 경우 사용자로서는 마치 조이스틱의 조정 레버를 사용하는 것과 같이 부자연스러운 조작감을 느끼게 되는 문제가 생길 수 있다.

아래에서는, 보다 구체적인 예로서 도 4a, 도 4b 및 도 4c의 경우를 들어 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)의 동작을 설명한다.

먼저, 도 4a에서 볼 수 있는 바와 같이 사용자가 상기 전동식 이동 대차(100)가 전진하도록 손잡이(130)에 힘을 수직하게 인가(도 4a에서 1N의 힘을 인가)하는 경우, 상기 사용자가 인가한 힘은 반분되어 사용자가 인가한 힘 중 절반은 상기 손잡이(130)의 좌측 종단과 좌측 힘 감지 센서부(121)를 거쳐 본체(110)의 좌측으로 인가되게 된다.

또한, 상기 사용자가 인가한 힘 중 절반은 상기 손잡이(130)의 우측 종단과 우측 힘 감지 센서부(122)를 거쳐 본체(110)의 우측으로 인가되게 된다.

이때, 상기 좌측 힘 감지 센서부(121)와 우측 힘 감지 센서부(122)는 각각 0.5N의 힘을 감지하게 되며, 이에 따라 제어부(140)는 상기 좌측 힘 감지 센서부(121)와 우측 힘 감지 센서부(122)에서 감지된 힘(각각 0.5N)을 고려하여, 상기 사용자가 상기 손잡이(130)에 인가하여 상기 본체(110)로 전달되는 힘에 의한 전동식 이동 대차(100)의 구동 방향은 유지하면서 상기 본체(110)로 전달되는 힘의 크기는 증폭(즉, 도 4a에서 1N의 힘이 10N으로 증폭)되어 전동식 이동 대차(100)를 구동하도록 좌측 전동 모터(112a)와 우측 전동 모터(112b)로 인가되는 전류를 제어하게 된다. 이에 따라, 도 4a에서는 상기 좌측 전동 모터(112a)와 우측 전동 모터(112b)로 동일한 크기의 전류가 인가될 수 있다.

또한, 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 도 4a에서 인가되는 힘의 방향과 반대 방향으로 힘을 인가하는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.

도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 사용자가 상기 전동식 이동 대차(100)가 천천히 후진하도록 손잡이(130)를 당기는 방향으로 힘을 인가(도 4b에서 0.5N의 힘을 인가)하는 경우, 상기 좌측 힘 감지 센서부(121)와 우측 힘 감지 센서부(122)는 각각 0.25N의 힘을 감지하고, 이에 따라 제어부(140)는 상기 좌측 힘 감지 센서부(121)와 우측 힘 감지 센서부(122)에서 감지된 힘(각각 0.25N)을 고려하여, 상기 사용자가 상기 손잡이(130)에 인가하여 상기 본체(110)로 전달되는 힘에 의한 전동식 이동 대차(100)의 구동 방향은 유지하면서 상기 본체(110)로 전달되는 힘의 크기는 증폭(즉, 도 4b에서 0.5N의 힘이 5N으로 증폭)되어 전동식 이동 대차(100)를 구동하도록 좌측 전동 모터(112a)와 우측 전동 모터(112b)로 인가되는 전류를 제어하게 된다.

덧붙여, 본 발명에서 사용자가 인가하는 힘을 증폭하여 전동식 이동 대차(100)를 구동함에 있어서, 반드시 미리 정해진 증폭비에 따라 증폭되는 것은 아니며, 입력되는 힘에 따라 증폭비를 달리하거나, 미리 정해진 크기의 힘으로 구동되도록 하는 등 다양한 방법으로 사용자가 인가하는 힘을 증폭할 수도 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는, 사용자가 도 4c에서 볼 수 있는 바와 같이 전후진 방향과 기울어진 방향으로 힘을 인가하는 경우에도, 사용자가 인가하여 본체(110)로 전달되는 힘에 의한 전동식 이동 대차(100)의 구동 방향은 유지하면서 상기 힘의 크기는 증폭되어 전동식 이동 대차(100)를 구동하도록 상기 한쌍의 전동 모터(112)의 동작을 제어할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 자신이 원하는 방향으로 상기 전동식 이동 대차(100)를 선회시키거나, 상기 전동식 이동 대차(100)를 의도하는 방향으로 이동시킬 수 있게 된다.

도 4c를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 사용자가 소정의 방향으로 손잡이(130)에 힘을 인가(도 4c에서 1N의 힘을 인가)하면, 상기 사용자가 인가한 힘은 상기 방향에 따라 소정의 비율로 나뉘어져, 일부는 상기 손잡이(130)의 좌측 종단과 좌측 힘 감지 센서부(121)를 거쳐 본체(110)의 좌측으로 인가되고 나머지 힘은 상기 손잡이(130)의 우측 종단과 우측 힘 감지 센서부(122)를 거쳐 본체(110)의 우측으로 인가되게 된다.

이때, 만약 상기 좌측 힘 감지 센서부(121)가 a[N]의 힘을 감지하고 상기 우측 힘 감지 센서부(122)가 b[N]의 힘을 감지하였다면, 이에 따라 제어부(140)는 상기 좌측 힘 감지 센서부(121)와 우측 힘 감지 센서부(122)에서 감지된 힘을 고려하여, 상기 사용자가 상기 손잡이(130)에 인가하여 상기 본체(110)로 전달되는 힘에 의한 전동식 이동 대차(100)의 구동 방향은 유지하면서 상기 본체(110)로 전달되는 힘의 크기는 증폭되어 상기 전동식 이동 대차(100)를 구동하도록 좌측 전동 모터(112a)와 우측 전동 모터(112b)로 인가되는 전류를 제어하게 된다.

예를 들어, 상기 제어부(140)는 좌측 구동 바퀴(111a)에서 10a[N]의 힘이 발생되도록 증폭하고, 우측 구동 바퀴(111b)에서 10b[N]의 힘이 발생되도록 증폭하도록 상기 좌측 전동 모터(112a) 및 우측 구동 모터(112b)의 전류를 제어하여, 최종적으로 사용자가 인가하여 본체(110)로 전달되는 힘에 의한 전동식 이동 대차(100)의 구동 방향은 유지하면서 상기 힘의 크기는 10N으로 증폭되도록 함으로써, 사용자는 자신이 원하는 방향으로 상기 전동식 이동 대차(100)를 선회시키거나, 상기 전동식 이동 대차(100)를 의도하는 방향으로 이동시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 좌우 방향의 막대 구조를 가지는 상부 손잡이(131)와, 상기 상부 손잡이(131)의 좌우측 종단에 연결되어 상하 방향으로 구비되는 측부손잡이(132, 133)를 포함하는 손잡이를 구비할 수 있다.

이에 따라, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 사용자가 측부 손잡이(132, 133)를 잡고 상기 전동식 이동 대차(100)를 이동시키는 경우에도, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는 상기 손잡이(130)에 인가되는 힘을 상기 좌측 힘 감지 센서부(121) 및 우측 힘 감지 센서부(122)를 이용하여 감지하고, 상기 사용자가 인가하는 힘에 의한 전동식 이동 대차(100)의 구동 방향은 유지하면서 상기 힘의 크기는 증폭되어 전동식 이동 대차(100)를 구동하도록 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는, 도 6a에서 볼 수 있는 바와 같이, 사용자가 상기 손잡이(130)를 잡은 것을 감지할 수 있는 제2 센서(150)를 구비할 수 있다.

이때, 상기 제2 센서(150)로서는 터치 센서 등을 사용할 수 있으며, 이외에도 사용자가 상기 손잡이(130)에 착수하는 것을 적절하게 감지할 수 있는 센서라면 특별한 제한없이 적용이 가능하다.

또한, 도 6a에서는 손잡이(130)에 하나의 제2 센서(150)가 구비되는 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 상부 손잡이(131)의 복수의 영역에 제2 센서(150)가 구비될 수도 있다. 나아가, 도 6b에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 상부 손잡이(131) 및 측부 손잡이(132, 133) 모두에 상기 제2 센서(150)가 구비되거나, 측부 손잡이(132, 133)에 제2 센서(150)가 구비될 수도 있으며, 이외에도 사용자의 사용 환경을 고려하여 다양한 위치에 상기 제2 센서(150)가 구비될 수 있다.

상기한 바와 같이 손잡이(130)에 터치 센서 등 제2 센서(150)가 구비됨에 따라, 상기 제어부(140)는 상기 사용자가 상기 손잡이(130)를 잡은(터치한) 상황에서만 상기 본체(110)로 전달되는 힘을 고려하여 상기 한쌍의 전동 모터(112)를 구동하도록 함으로써, 사용자가 상기 손잡이(130)를 잡아 조작하지 않는 상태에서도 상기 전동식 이동 대차(100)가 의도하지 않은 원인으로 인하여 스스로 구동되는 것을 방지할 수 있게 된다.

보다 구체적인 예를 들어, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 적재판(115)에 운반하고자 하는 소정의 물건들이 적재되어 있는 경우를 고려해 본다. 이때, 상기 물건들의 적재 상태에 따라서는 일부 물건이 상기 손잡이(130) 등에 접촉되어 소정의 힘을 인가(도 7의 (A))할 수 있으며, 이러한 경우 상기 제어부(140)에서는 상기 물건에 의하여 인가되는 힘을 사용자가 인가하는 힘으로 인식하여 전동 모터(111)를 구동함으로써 상기 전동식 이동 대차(100)가 스스로 이동하게 되는 문제가 발생할 수 있다.

이에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서는 상기 손잡이(130)의 일부 또는 전부의 영역에 제2 센서(150)를 구비하여, 사용자가 상기 손잡이(130)를 잡은 것을 감지하도록 하고, 상기 사용자가 상기 손잡이(130)를 잡은 상황에서만 상기 본체(110)로 전달되는 힘을 고려하여 상기 한쌍의 전동 모터(112)가 구동되도록 할 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서, 상기 제어부(140)는 상기 사용자가 상기 손잡이(130)를 잡는 순간 상기 힘 감지 센서부(120)에서 감지되는 힘을 상기 사용자 외의 다른 원인으로 인가(예를 들어, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이 적재된 물건에 의하여 인가되는 힘)되는 외부 인가 힘으로 산출한 후, 이후 상기 힘 감지 센서부(20)에서 감지되는 힘에서 상기 외부 인가 힘을 제외(즉, 사용자가 인가하는 힘과 적재된 물건에서 인가되는 힘의 합에서, 상기 적재된 물건에서 인가되는 힘을 제외)한 보정치를 산출하고, 상기 보정치를 이용하여 상기 전동 모터(112)의 구동을 제어함으로써, 사용자가 인가는 힘을 보다 정확하게 산출하여 상기 전동식 이동 대차(100)의 움직임을 조절할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)에서, 상기 제어부(140)는 상기 한쌍의 전동 모터(112)를 제어함에 있어서, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 신호를 이용하여 상기 한쌍의 전동 모터(112)로 인가되는 전류를 제어할 수 있으며, 이에 따라 상기 전동 모터(112)에 인가되는 전류에 비례하는 상기 전동 모터(112)의 토크(torque) (즉, 회전력)를 조절하도록 함으로써, 사용자가 매우 직관적이고 용이하게 상기 전동식 이동 대차(100)를 조작할 수 있게 된다.

도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)의 제어부(140)에서 상기 전동 모터(112)에 인가되는 전류를 제어하기 위하여 사용하는 다양한 듀티(duty)를 가지는 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 예시하고 있다.

도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 이동 대차(100)의 제어부(140)에서 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 이용함으로써 상기 전동 모터(112)에 인가되는 전류를 효과적으로 제어할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 전동식 이동 대차
110 : 본체
111 : 구동 바퀴
111a : 좌측 구동 바퀴
111b : 우측 구동 바퀴
112 : 전동 모터
112a : 좌측 전동 모터
112b : 우측 전동 모터
115 : 적재판
120 : 힘 감지 센서부
121 : 좌측 힘 감지 센서부
122 : 우측 힘 감지 센서부
130 : 손잡이
131 : 상부 손잡이
132, 133 : 측부 손잡이
140 : 제어부
150 : 제2 센서

Claims (10)

1. 좌우로 배열되는 한쌍의 구동 바퀴와, 상기 한쌍의 구동 바퀴를 구동하는 한쌍의 전동 모터를 포함하는 본체;
   상기 본체의 일측에 구비되는 손잡이;
   상기 손잡이에 인가되는 힘이 상기 본체로 전달되는 경로에 좌우로 구비되어 사용자가 상기 손잡이에 인가하여 상기 본체로 전달되는 힘을 감지하는 한쌍의 힘 감지 센서부;
   상기 본체로 전달되는 힘을 미리 정해진 증폭비로 증폭하도록 상기 한쌍의 전동 모터로 인가되는 전류를 제어하여 사용자가 상기 손잡이에 인가하는 힘에 비례하는 토크가 발생하도록 상기 전동 모터의 구동을 제어하는 제어부; 및
   상기 사용자가 상기 손잡이를 잡은 것을 감지할 수 있는 제2 센서를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 사용자가 상기 손잡이를 잡는 순간 상기 힘 감지 센서부에서 감지되는 힘을 고려하여 상기 사용자 외의 다른 원인으로 인가되는 외부 인가 힘으로 산출하고,
   상기 힘 감지 센서부에서 감지되는 힘에서 상기 외부 인가 힘을 제외한 보정치를 산출한 후, 상기 보정치를 이용하여 상기 전동 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 이동 대차.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 한쌍의 힘 감지 센서부는,
   상기 사용자가 인가한 힘 중 상기 손잡이의 좌측 종단으로 전달되는 힘을 감지하는 좌측 힘 감지 센서부와,
   상기 사용자가 인가한 힘 중 상기 손잡이의 우측 종단으로 전달되는 힘을 감지하는 우측 힘 감지 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 이동 대차.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 사용자가 상기 손잡이를 잡은 상황에서만 상기 본체로 전달되는 힘을 고려하여 상기 전동 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 전동식 이동 대차.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 사용자가 상기 손잡이를 잡기 직전에 상기 사용자 외의 다른 원인으로 인가되어 상기 힘 감지 센서부에서 감지된 힘을 외부 인가 힘으로 산출하는 것을 특징으로 하는 전동식 이동 대차.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 손잡이는,
   좌우 방향의 막대 구조를 가지는 상부 손잡이와,
   상기 상부 손잡이의 좌우측 종단에 연결되어 상하 방향으로 구비되는 측부손잡이를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 이동 대차.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 본체로 전달되는 힘을 고려하여 상기 전동 모터로 인가되는 전류를 제어하여 구동하는 것을 특징으로 하는 전동식 이동 대차.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어부가 상기 전동 모터로 인가되는 전류를 제어함에 있어서,
   펄스 폭 변조(PWM) 신호를 이용하여 상기 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 이동 대차.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 사용자가 상기 손잡이에 인가하여 상기 본체로 전달되는 힘에 의한 전동식 이동 대차의 구동 방향은 유지하면서 상기 본체로 전달되는 힘의 크기는 증폭되어 전동식 이동 대차를 구동하도록 상기 전동 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 이동 대차.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 한쌍의 힘 감지 센서부는,
    상기 사용자가 인가한 힘 중 상기 손잡이의 좌측 종단으로 전달되는 힘을 감지하는 좌측 힘 감지 센서부와,
    상기 사용자가 인가한 힘 중 상기 손잡이의 우측 종단으로 전달되는 힘을 감지하는 우측 힘 감지 센서부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 좌측 힘 감지 센서부에서 감지되는 힘을 고려하여 상기 구동 바퀴 중 좌측 구동 바퀴를 구동하는 좌측 전동 모터로 인가되는 전류를 제어하며,
    상기 우측 힘 감지 센서부에서 감지되는 힘을 고려하여 상기 구동 바퀴 중 우측 구동 바퀴를 구동하는 우측 전동 모터로 인가되는 전류를 제어하여 구동하는 것을 특징으로 하는 전동식 이동 대차.

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