KR101895232B1 - 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차는, 자동차 본체; 상기 본체의 길이 방향을 기준으로 하부 전방 및 후방에 부착되어 있는 지지대; 상기 지지대에 각각 장착되어 있는 구체형 바퀴들; 및 상기 구체형 바퀴들에 각각 내장되어 있는 구동 기구들을 포함하고, 구동 기구는, 제 1 몸체; 상기 제 1 몸체의 하부에 결합되어 무게 추를 내장하도록 만입 홈들이 형성되어 있는 제 2 몸체; 상기 제 1 몸체의 양 측면에 각각 장착되어 구동력을 발생시키는 모터; 상기 모터와 결합되어 구동력을 전달하는 원판형 바퀴; 상기 제 1 몸체의 양 측면에 각각 결합되는 제 3 몸체 및 제 4 몸체; 및 상기 제 1 몸체의 내부에 장착되어 원판형 바퀴를 제어하는 보조 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

구 형태의 바퀴를 갖는 자동차 {AUTOMOBILE WITH SPHERICAL WHEELS}
본 발명은 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구 형태의 바퀴 내부에 구동 기구를 구비한 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차에 관한 것이다.
환경보호에 관심이 높아짐에 따라 수소차, 전기차 등 다양한 종류의 친환경 자동차가 개발되고 있으며, 대형 자동차 회사들의 연구 개발도 치열하게 진행되고 있다.
자동차를 움직이는 힘은 엔진에서 나오지만 실제 자동차를 이동시키는 것은 바퀴이다. 공기압을 이용한 고무 타이어의 개발로 인하여 자동차는 급속도로 발전하게 되었다. 고무 타이어가 개발된 이후로 현재까지 고무의 탄력과 공기의 압력을 이용한다는 점은 차이가 없으며 타이어의 전체적인 형상과 크기도 크게 변하지 않았다.
한편, 자동차가 발전함에 따라 다양한 문제들도 발생되었으며, 그 중에서도 주차 공간 부족은 사회적 문제가 되고 있다. 이러한, 주차 문제를 해결하기 위해서 공영 주차장의 설비를 확충하거나 거주자 우선 주차와 같은 제도적인 해결책도 모색되고 있으며, 주차를 보다 편리하게 하기 위한 장치에 대한 연구도 진행되고 있다.
도 1에는 종래의 주차용 보조장치의 모식도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 보조바퀴부는 실린더(2)의 일측을 자체측의 언더바디에 고정시키는 제1힌지(1)와, 차량 실내의 운전석측에 구비되는 스위치의 조작에 의해 구동되는 실린더(2)와, 상기 실린더(2)가 구동되면 직선 왕복운동하는 실린더로드(3)와, 상기 실린더로드(3)의 끝단에 형성되어 상기 실린더로드(3)와 보조암(5)을 연결하는 조인트(4)와, 상기 보조암(5)의 일측을 차체의 언더바디에 고정시키는 제2힌지(6)와, 상기 보조암(5)의 센터측과 연결되게 일체로 형성되는 링크암(7)과, 상기 링크암(7)과 일체로 형성되어 상기 실린더로드(3)가 직선왕복운동을 함에 따라 접어졌다 펴지는 캐스터암(8)과, 상기 캐스터암(8)의 일측을 차체의 언더바디에 고정시키는 제3힌지(9)와, 상기 캐스터암(8)의 일단에 형성되는 보조바퀴인 캐스터(10)를 포함하여 구성되어 있다.
그러나, 이러한 보조바퀴는 구조가 복잡하고 자동차에 설치해서 활용하기 불편하다는 문제가 있으며, 협소한 공간에서도 원활한 주차가 가능한 자동차의 근본적인 연구 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허출원 제 10-1997-0069732 호
본 발명의 하나의 실시 예는, 구 형태의 바퀴를 사용하여 차체가 고정된 상태에서 전후, 좌우는 물론 대각선, 직각 방향 등의 전 방향 주행을 가능하게 하는 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 자동차 본체; 상기 본체의 길이 방향을 기준으로 하부 전방 및 후방에 부착되어 있는 지지대; 상기 지지대에 각각 장착되어 있는 구체형 바퀴들; 및 상기 구체형 바퀴들에 각각 내장되어 있는 구동 기구들을 포함할 수 있다.
상기 본체는 자동차를 제어하는 메인 제어부를 포함할 수 있다.
상기 메인 제어부는 장애물을 감지하는 장애물 감지 센싱부를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 제어부는 장애물 감지 신호를 발광 신호로 출력하는 신호 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 지지대는 구체형 바퀴를 내부에서 회전시키는 갈고리 형상일 수 있다.
상기 지지대의 내측에는 구체형 바퀴와의 마찰을 감소시키는 볼 캐스터가 장착되어 있는 구조일 수 있다.
상기 구동 기구는,
제 1 몸체;
상기 제 1 몸체의 하부에 결합되어 무게 추를 내장하도록 만입 홈들이 형성되어 있는 제 2 몸체;
상기 제 1 몸체의 양 측면에 각각 장착되어 구동력을 발생시키는 모터;
상기 모터와 결합되어 구동력을 전달하는 원판형 바퀴;
상기 제 1 몸체의 양 측면에 각각 결합되는 제 3 몸체 및 제 4 몸체; 및
상기 제 1 몸체의 내부에 장착되어 원판형 바퀴를 제어하는 보조 제어부;
를 포함할 수 있다.
상기 구동 기구는 반구형 형상일 수 있다.
상기 구동 기구의 측면에는 구체형 바퀴와의 마찰을 감소시키는 볼 캐스터가 장착될 수 있다.
상기 제 1 몸체의 내부에는 보조 제어부를 고정하는 격벽이 형성될 수 있다.
상기 보조 제어부는 무선 통신이 가능하도록 무선 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 보조 제어부는 물체의 방위 변화를 측정하는 자이로 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차의 제어 방법에 있어서,
(a) 메인 제어부가 자동차를 구동시키는 단계;
(b) 장애물 감지 센싱부에 의해 감지된 신호를 메인 제어부에 송신하는 단계;
(c) 메인 제어부에 수신된 장애물 감지 신호를 보조 제어부에 송신하는 단계; 및
(d) 보조 제어부에 수신된 장애물 감지 신호에 따라 원판형 바퀴들을 개별 제어하여 주행 방향을 조절하는 단계;
를 포함할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 메인 제어부는 이동 단말기와 무선 통신하여 이동 단말기에서 송출된 원격 제어 신호에 따라 주행하도록 제어할 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 메인 제어부와 보조 제어부는 무선 통신할 수 있다.
(e) 메인 제어부에 수신된 장애물 감지 신호에 따라 발광 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차는, 구 형태의 바퀴를 사용함으로써 자동차가 정지된 상태에서도 원하는 방향으로 제어를 용이하게 할 수 있으며, 주차시 필요한 공간이 충분히 확보되지 못하는 협소한 공간에서도 직각으로 주행하여 주차하므로 운전자에게 보다 효율적이며 정밀한 운전을 가능하게 하는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 주차용 보조장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차의 사시도이다.
도 3은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구에 내장되는 구동 기구의 사시도이다.
도 4는 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구에 내장되는 구동 기구의 정면도이다.
도 5는 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구에 내장되는 구동 기구의 평면도이다.
도 6은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구에 내장되는 구동 기구의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 메인 제어부와 보조 제어부의 모식도이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명한다. 후술되는 본 발명의 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 하나의 실시 예에 관련하여 다른 실시 예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차의 사시도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차(100)는 자동차 본체(110), 지지대(120), 구체형 바퀴들(130) 및 구동 기구들(도 3: 200)을 포함하여 구성된다.
본체(110)는 자동차(100)를 제어하는 메인 제어부(도 7: 140)를 내장하고 있다.
지지대(120)는 본체(110)의 길이 방향을 기준으로 하부 전방 및 후방에 부착되어 있다.
지지대(120)는 구체형 바퀴(130)를 내부에서 회전시키는 갈고리 형상이며, 지지대(120)는 상부가 원판 형상으로 본체(110)에 장착되어 있으며, 하부가 갈고리 형상이다.
본 실시 예에서는 구체형 바퀴들(130)이 3개인 경우를 예시하였다. 구체형 바퀴들(130)은 본체(110)의 전방에 2개, 후방에 1개가 지지대(120)에 각각 장착되어 있고, 지지대(120)의 내측에는 구체형 바퀴(130)와의 마찰을 감소시키도록 후술하는 구동 기구(200)의 측면에 장착되어 있는 것과 같은 볼 캐스터(도 6: 280)가 장착되어 있다.
도 3에는 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구에 내장되는 구동 기구의 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구에 내장되는 구동 기구의 정면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구에 내장되는 구동 기구의 평면도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 구에 내장되는 구동 기구의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 3 내지 도 6을 함께 참조하면, 구동 기구들(200)은 구체형 바퀴들(도 2: 130)에 각각 내장되어 있다.
구동 기구(200)는 반구형 형상으로 제 1 몸체(210), 제 2 몸체(220), 모터(250), 원판형 바퀴(260), 제 3 몸체(230)와 제 4 몸체(240) 및 보조 제어부(270)를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 구동 기구(200)의 측면에는 구체형 바퀴(도 2: 130)와의 마찰을 감소시키는 볼 캐스터(280)가 장착되어 있다.
제 1 몸체(210)는 상부가 개방되어 상부로부터 판상형의 보조 제어부(270)를 수납하는 구조이며, 제 1 몸체(210)의 내부 공간에는 보조 제어부(270)를 고정하는 격벽(212)이 형성되어 있다.
제 2 몸체(220)는 제 1 몸체(210)의 하부에 결합되어 무게 추를 내장하도록 다수개의 만입 홈들(222)이 형성되어 있다.
설명의 용이함을 위해 모터(250)와 원판형 바퀴(260)는 각각 한 측면에만 도시하였으나 양쪽에 각각 장착되어 있다.
모터(250)는 제 1 몸체(210)의 양 측면에 각각 장착되어 구동력을 발생시킨다.
원판형 바퀴(260)는 모터(250)와 결합되어 구체형 바퀴(도 3: 130)에 구동력을 전달한다. 원판형 바퀴(260)의 일부는 제 2 몸체(220)와 제 3 몸체(230) 사이 및 제 2 몸체(220)와 제 4 몸체(240) 사이 공간의 하부로 돌출되어 구체형 바퀴(도 3: 130)에 구동력을 전달한다.
제 3 몸체(230) 및 제 4 몸체(240)는 제 1 몸체(210)의 양 측면에 각각 결합되어 제 1 몸체(210)의 양 측면에 각각 장착되어 있는 모터(250)와 원판형 바퀴(260)를 외부 충격으로부터 보호한다.
보조 제어부(270)는 제 1 몸체(210)의 내부에 장착되어 원판형 바퀴(260)를 제어한다.
보조 제어부(270)는 무선 통신이 가능하도록 무선 통신 모듈(272) 및 물체의 방위 변화를 측정하는 자이로 센서(274)를 포함하여 구성된다.
도 7에는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 메인 제어부와 보조 제어부의 모식도가 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, A는 유선 통신, B는 무선 통신을 나타내며 메인 제어부(140)는 장애물을 감지하는 장애물 감지 센싱부(142)및 장애물 감지 신호를 발광 신호로 출력하는 신호 출력부(144)를 포함하여 구성된다.
보조 제어부(270)는 무선 통신이 가능하도록 무선 통신 모듈(272) 및 물체의 방위 변화를 측정하는 자이로 센서(274)를 포함하여 구성된다.
도 2 내지 도 7을 함께 참조하여 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 작동 관계를 기술하면, 자동차(100)는 메인 제어부(140)에서 주행을 시작하도록 보조 제어부(270)와 무선 통신한다.
보조 제어부(270)는 모터(250)를 작동시켜 원판형 바퀴(260)를 회전시킨다. 원판형 바퀴(260)가회전하면 회전력이 구체형 바퀴(130)로 전달되고, 구체형 바퀴(130)가 회전하면서 자동차(100)가 주행하게 된다.
구체형 바퀴(130) 내의 구동 기구(200)는 두 개의 원판형 바퀴(260)가 장착되어 있으므로, 두 개의 원판형 바퀴(260)가 동일 방향으로 회전하면 구체형 바퀴(130)가 회전하여 주행을 시작한다.
두 개의 원판형 바퀴(260)가 속도를 다르게 해서 회전하도록 하면 자동차(100)의 진행 방향을 바꿀 수 있고, 자동차(100)가 정지된 상태에서 두 개의 원판형 바퀴(260)가 서로 대향 방향으로 회전하면 구체형 바퀴(130)가 제자리에서 회전하여 직각 주행이 가능하다.
또한, 자동차(100)의 본체(110)의 전방 및 후방 구체형 바퀴들(130)의 회전을 달리하면 후방 측 구체형 바퀴(130)를 중심으로 제자리에서 회전도 가능하고, 본체(110)를 중심으로 제자리에서 회전도 가능하다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따른 자동차 제어 방법에 따르면, (a) 먼저, 메인 제어부가 자동차를 구동시키도록 한다. 자동차의 주행 중에 장애물이 감지되면 (b) 장애물 감지 센싱부에 의해 감지된 신호를 메인 제어부에 송신한다. 이어서, (c) 메인 제어부에 수신된 장애물 감지 신호를 보조 제어부에 송신한다. 이 때, 메인 제어부와 보조 제어부는 상호 무선 통신하고, (d) 보조 제어부에 수신된 장애물 감지 신호에 따라 원판형 바퀴들을 개별 제어하여 주행 방향을 조절한다. 보조 제어부는 모터 및 자이로 센서와 상호 유선 통신한다.
(a) 단계에서, 메인 제어부는 이동 단말기와 무선 통신하여 이동 단말기에서 송출된 원격 제어 신호에 따라 주행하도록 제어한다.
한편, 장애물이 감지되면 장애물을 회피하면서 (e) 메인 제어부에 수신된 장애물 감지 신호에 따라 발광 신호를 출력한다.
따라서, 본 발명에 따른 자동차는 구 형태의 바퀴를 사용함으로써 자동차가 정지된 상태에서도 원하는 방향으로 제어를 용이하게 할 수 있으며, 주차 공간이 충분히 확보되지 못하는 협소한 공간에서도 주차가 가능하므로 운전자에게 보다 효율적이며 정밀한 운전을 가능하게 하는 효과를 제공할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 하나의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.
100: 자동차 110: 본체
120: 지지대 130: 구체형 바퀴
140: 메인 제어부 142: 장애물 감지 센싱부
144: 신호 출력부 200: 구동 기구
210: 제 1 몸체 212: 격벽
220: 제 2 몸체 222: 만입 홈들
230: 제 3 몸체 240: 제 4 몸체
250: 모터 260: 원판형 바퀴
270: 보조 제어부 272: 무선 통신 모듈
274: 자이로 센서 280: 볼 캐스터

Claims (16)

  1. 자동차 본체;
    상기 본체의 길이 방향을 기준으로 하부 전방 및 후방에 부착되어 있는 지지대;
    상기 지지대에 각각 장착되어 있는 구체형 바퀴들; 및
    상기 구체형 바퀴들에 각각 내장되어 있는 구동 기구들;
    을 포함하며,
    상기 구동 기구는,
    제 1 몸체;
    상기 제 1 몸체의 하부에 결합되어 무게 추를 내장하도록 만입 홈들이 형성되어 있는 제 2 몸체;
    상기 제 1 몸체의 양 측면에 각각 장착되어 구동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터와 결합되어 구동력을 전달하는 원판형 바퀴;
    상기 제 1 몸체의 양 측면에 각각 결합되는 제 3 몸체 및 제 4 몸체; 및
    상기 제 1 몸체의 내부에 장착되어 원판형 바퀴를 제어하는 보조 제어부;
    를 포함하고,
    상기 구동 기구는 반구형 형상이며,
    상기 제 1 몸체의 내부에는 보조 제어부를 고정하는 격벽이 형성되고,
    상기 보조 제어부는 물체의 방위 변화를 측정하는 자이로 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 자동차를 제어하는 메인 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는 장애물을 감지하는 장애물 감지 센싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는 장애물 감지 신호를 발광 신호로 출력하는 신호 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대는 구체형 바퀴를 내부에서 회전시키는 갈고리 형상인 것을 특징으로 하는 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지대의 내측에는 구체형 바퀴와의 마찰을 감소시키는 볼 캐스터가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 기구의 측면에는 구체형 바퀴와의 마찰을 감소시키는볼 캐스터가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 제어부는 무선 통신이 가능하도록 무선 통신 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구 형태의 바퀴를 갖는 자동차.
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