KR101961797B1 - 스마트 파워 전동 카트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임 전방 하부에 보조바퀴가 장착되고, 프레임 후방에 구동부에 의해 구동되는 복수의 메인바퀴가 장착되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 상면에 힌지 결합되는 적재프레임과 상기 적재프레임에 수직이 되게 결합되어 상기 적재프레임에 적재되는 물건을 지지시키는 수직프레임으로 구성되어 틸팅 조절이 가능한 적재부; 상기 베이스프레임에 일단이 결합되고 상기 적재프레임에 타단이 결합되어 구동시 상기 적재부를 틸팅시키는 틸팅구동부; 상기 적재부의 수직프레임 상단에 구비되어 운전 및 사용자 조작 명령을 입력하는 운행조작부; 상기 운행조작부에 구비되어 사용자 인증을 위한 사용자 인증카드를 판독하는 사용자인증부; 및 상기 사용자 인증 정보가 일치하면 락킹모드를 해제하고, 상기 사용자 조작 명령에 따라 상기 구동부 및 틸팅구동부의 구동을 제어하여 카트의 운행 및 적재부의 틸팅 각도를 제어하는 제어부; 를 포함하는 스마트 파워 전동 카트를 제공한다.

Description

스마트 파워 전동 카트{Smart Power Electric Cart}

본 발명은 스마트 파워 전동 카트에 관한 것으로 좀 더 상세하게는 도매시장, 물류시설, 공장, 마트, 포구 등에서 물건을 실어 운반하는 스마트 파워 전동 카트에 관한 것이다.

일반적으로 카트는 짐을 실어 편리하게 목적지로 운반할 수 있도록 설계된 것으로, 그 구조는 짐을 실을 수 있는 공간이 마련되는 몸체와, 몸체의 하부에 설치되어 몸체의 용이한 이송을 유도하는 다수의 바퀴와, 몸체의 상부에 위치되어 몸체로 밀고 당기는 힘을 용이하게 전달하기 위해 설치되는 손잡이를 포함하여 구성된다.

하지만, 종래의 카트는 인력으로 짐을 싣고 운반하게 되므로 다소 무거운 짐을 운반하는 경우에는 많은 힘이 요구되어 힘이 약한 여성이나 노약자는 사용하기 곤란한 문제점이 있었다.

이와 관련하여, 대한민국공개특허 제10-2010-0041168호(발명의 명칭: 전동손수레)에서는, 물품이 적재되는 물품적재대; 물품적재대가 직립가능하도록 지지하는 수레본체; 수레본체의 양측으로 구비되는 한 쌍의 바퀴; 수레본체의 상측에 구비되어 수레본체의 이동방향을 조절하며 이동속도를 입력받는 핸드레버; 한 쌍의 바퀴 일측에 구비되어 구동력을 바퀴로 전달하는 구동부; 및 핸드레버를 통해 입력된 이동속도에 따라 상기 구동부의 구동력을 제어하는 제어부를 포함하는 구성이 개시되어 있다.

하지만, 이러한 구동장치가 구비된 카트는 운전이 다소 어려워 숙달된 운전자가 아니면 운전하기 곤란한 단점이 있고, 이로 인해 카트의 사용범용성이 낮아 널리 보급되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 고중량의 물품을 카트에 적재할 경우, 카트를 소정의 각도로 기울이는데 많은 힘이 소요되는 문제점이 있었다.

(특허문헌 0001) 한국 공개특허 제10-2010-0041168호 (2010.04.22. 공개)

(특허문헌 0002) 한국 공개특허 제10-2017-0091602호 (2017.08.09. 공개)

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

본 발명의 목적은 사용자가 손쉽게 운전할 수 있어 여성과 노인도 쉽게 이용할 수 있고, 적재부의 틸팅기능으로 안정적인 무게중심이 이동하여 안전운행이 가능하며, 탑승부에 사용자가 탑승하여 운행하기 때문에 장시간의 운행 또는 장거리 이동시에도 사용자의 피로를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 탑승부를 접어서 보관함으로서 공간효율을 높일 수 있는 스마트 파워 전동 카트를 제공하는 데 있다.

또한, 배터리의 교체가 가능하여 충전된 배터리를 교체 사용할 수도 있고, 배터리가 장착된 상태 또는 분리된 상태에서도 충전할 수도 있으며, 반그립형 가속기를 통해 운전 조작의 편의성 및 안정성을 증대시키는 스마트 파워 전동 카트를 제공하는 데 있다.

또한, 필요에 따라 적재부의 공간을 확장시켜 부피가 큰 물건이거나 많은 물건을 안정적으로 이송시킬 수 있으며, 대차를 연결시켜 대용량의 적재 대차를 손쉽게 견인할 수도 있는 스마트 파워 전동 카트를 제공하는 데 있다.

또한, 사용자 인증카드를 이용하거나 외부로부터 수신된 인증정보를 이용한 사용자 인증을 통해 전동 카트를 사용할 수 있는 스마트 파워 전동 카트를 제공하는 데 있다.

또한, 전동카트의 위치 및 운행에 관련된 모든 정보를 중앙관제센터에서 관리하여 도난경보시스템을 구축할 수 있으며, 물건의 적재량을 파악하여 과적상태일 때 과적경보신호를 발생하거나 장애물 충돌위험시 충돌경보신호를 발생하는 스마트 파워 전동 카트를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트는 프레임 전방 하부에 보조바퀴가 장착되고, 프레임 후방에 구동부에 의해 구동되는 복수의 메인바퀴가 장착되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 상면에 힌지 결합되는 적재프레임과 상기 적재프레임에 수직이 되게 결합되어 상기 적재프레임에 적재되는 물건을 지지시키는 수직프레임으로 구성되어 틸팅 조절이 가능한 적재부; 상기 베이스프레임에 일단이 결합되고 상기 적재프레임에 타단이 결합되어 구동시 상기 적재부를 틸팅시키는 틸팅구동부; 상기 적재부의 수직프레임 상단에 구비되어 운전 및 사용자 조작 명령을 입력하는 운행조작부; 상기 운행조작부에 구비되어 사용자 인증을 위한 사용자 인증카드를 판독하는 사용자인증부; 및 상기 사용자 인증 정보가 일치하면 락킹모드를 해제하고, 상기 사용자 조작 명령에 따라 상기 구동부 및 틸팅구동부의 구동을 제어하여 카트의 운행 및 적재부의 틸팅 각도를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 틸팅구동부는 일단이 상기 베이스프레임의 일측에 결합되는 구동실린더와, 상기 구동실린더를 구동시키는 리니어모터와, 일단이 상기 구동실린더의 로드와 축 결합되고 타단이 상기 베이스프레임의 타측에 결합되는 제 1 링크부재와, 일단이 상기 구동실린더의 로드와 축 결합되고 타단이 상기 적재프레임의 하부에 결합되는 제 2 링크부재로 구비되어 상기 구동실린더의 구동시 상기 축을 중심으로 제 1 링크부재와 제 2 링크부재가 벌어지는 각도에 의해 상기 적재부가 틸팅되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 베이스프레임 후방에 탈착가능하게 결합되고, 적어도 하나 이상의 바퀴가 구비되어 사용자가 탑승할 수 있는 탑승부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 탑승부는 상기 베이스프레임 후방에 탈착가능하게 결합되는 결합부와, 상기 결합부에 핀 결합되어 회동가능한 제 1 발판부와, 상기 제 1 발판부에 핀 결합되어 접힘이 가능한 제 2 발판부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 적재부의 수직프레임 배면에는 접힘된 탑승부를 고정시킬 수 있는 걸이부가 구비되고, 상기 탑승부는 제 1 발판부와 제 2 발판부가 접힘되고 상기 결합부의 핀을 중심으로 회전되어 상기 걸이부에 걸리는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

이에 더하여, 상기 결합부에는 제 1 발판부의 회전각도를 제한하는 회전제한 방지부재가 더 구비되고, 상기 제 1 발판부 또는 제 2 발판부에는 상기 제 1 발판부와 제 2 발판부의 펼쳐진 상태를 고정시키고 상기 제 1 발판부와 제 2 발판부의 접힘을 허용하는 잠금레버가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탑승부는 상기 베이스프레임 후방에 축 결합되는 결합부와, 상기 결합부에 말단에 결합되는 수평의 발판부와, 상기 발판부의 양측에 세워지는 안전가이드를 포함하되, 상기 결합부는 상기 수평의 발판부가 상기 결합부보다 낮은 위치에 위치하여 운행 안정감을 갖도록 하향 경사각을 갖는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 적재부의 수직프레임 배면에는 접힘된 탑승부를 고정시킬 수 있는 걸이부가 구비되고, 상기 탑승부는 상기 결합부의 핀을 중심으로 회전되어 상기 걸이부에 걸리는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

이에 더하여 상기 탑승부의 후방에는 대차를 연결시킬 수 있는 대차결합부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 적재부의 수직프레임 배면에는 배터리를 안착시키기 위한 배터리 안착부가 더 구비되고, 상기 배터리는 교체 가능하도록 상기 배터리 안착부에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 적재프레임의 양측면에는 상기 적재프레임의 내외부로 인출 및 인입 가능하게 결합되어 적재 공간을 확장시킬 수 있는 확장프레임이 더 구비되고, 상기 적재프레임의 전방에는 충격을 흡수하는 충격완화범퍼가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 운행조작부는 운행모드를 조작하거나 사용자 조작 명령을 입력하는 조작 패널부와, 상기 조작 패널부의 양측에 구비되는 핸들부를 포함하고, 상기 핸들부는 사용자가 손으로 파지할 수 있는 그립부와, 가속조절을 위한 가속조절부와, 배터리 잔량 표시부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 사용자인증부는 사용자 인증을 위한 태그 리더기를 포함하고, 상기 제어부는 태그 리더기에 리드된 사용자 태그가 정상일 경우에 락킹모드를 해제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무선통신부는 사용자의 스마트폰으로부터 사용자 인증 정보를 전송받아 상기 제어부에 전송하고, 상기 제어부는 전송된 사용자 인증 정보가 일치하는 경우에 락킹모드를 해제하는 것을 특징으로 한다.

상기 스마트폰은 미리 설정된 특정 어플리케이션의 실행을 통해 사용자 인증 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.

이에 더하여, 상기 무선통신부는 근거리 통신모듈을 포함하고, 스마트폰 어플리케이션을 실행한 사용자가 근거리 범위 내에 위치하면 사용자 인증을 통해 락킹모드를 해제하고, 사용자가 근거리 범위를 벗어나면 락킹모드를 실행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무선통신부는 전동카트의 위치 및 운행에 관련된 모든 정보를 중앙관제센터에 전송하고, 상기 중앙관제센터는 전동카트의 위치 및 운행에 관련된 모든 정보를 관리하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 운행조작부는 운행 정보 및 운행 상태를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 디스플레이부는 운행 정보 및 운행 상태를 안내하는 음성출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 더하여, 상기 적재부에는 적재 물건의 과적을 감지하는 무게센서가 더 구비되고, 상기 제어부는 상기 무게센서에 감지된 물건의 적재량이 과적상태일 때 사용자에게 과적상태를 알리기 위한 과적경보신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 적재부에는 전방 장애물을 감지하는 장애물 감지센서가 더 구비되고, 상기 제어부는 상기 장애물 감지센서로부터 장애물 감지신호를 받은 경우, 사용자에게 충돌위험상태를 알리기 위한 충돌경보신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 편리한 조작과 심플한 디자인으로 사용자가 손쉽게 운전할 수 있어 여성과 노인도 쉽게 이용할 수 있고, 적재부의 틸팅기능으로 안정적인 무게중심이 이동하여 안전운행이 가능하며, 인체 공학적으로 설계된 탑승부에 사용자가 탑승하여 운행하기 때문에 장시간의 운행 또는 장거리 이동시에도 사용자의 피로를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 탑승부를 접어서 보관함으로서 공간효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 배터리의 교체가 가능하여 충전된 배터리를 교체 사용할 수도 있고, 배터리가 장착된 상태 또는 분리된 상태에서도 충전할 수도 있으며, 반그립형 가속기를 통해 운전 조작의 편의성 및 안정성을 증대시키는 효과가 있다.

또한, 필요에 따라 적재부의 공간을 확장시켜 부피가 큰 물건이거나 많은 물건을 안정적으로 이송시킬 수 있으며, 대차를 연결시켜 대용량의 적재 대차를 손쉽게 견인할 수는 효과가 있다.

또한, 적재프레임의 전방에 충격완화범퍼가 구비되어 외부와의 충동시 충격으로부터 사용자 및 적재물을 안전하게 보호할 수 있으며, 저소음과 구동력 고도화, 경량화를 통해 이동장비의 현대화를 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용자 인증카드 또는 무대기 전력 스마트 키를 이용하거나 스마트폰 어플리케이션을 실행하여 수신된 사용자 인증을 통해 전동 카트를 사용할 수 있으며, 전동카트의 위치 및 운행에 관련된 모든 정보를 중앙관제센터에서 관리하여 전동카트의 효율적인 관리 및 도난경보시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다.

또한, 물건의 적재량을 파악하여 과적상태일 때 과적경보신호를 발생하거나 장애물 충돌위험시 충돌경보신호를 발생하여 안전운전을 확보할 수도 있고, 운행 정보 및 운행 상태를 디스플레이부에 표시하거나 음성안내를 지원받아 운행의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트를 정면에서 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트를 배면에서 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트에서 적재부가 일정각도로 틸팅 조절된 상태를 도시한 사시도.
도 5의 (a),(b)는 도 4의 상태의 틸팅 구동부의 동작을 설명하기 위한 요부확대도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트에서 탑승부의 일 실시형태의 접힘 상태를 도시한 측면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트에서 탑승부의 다른 실시형태를 도시한 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 탑승부의 접힘 상태를 도시한 측면도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트에서 적재 프레임에 구비된 확장프레임의 확장 상태를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트에서 탑승부의 후방에 대차가 연결되는 실시 형태를 도시한 측면도.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트에서 제어부의 제어 구성요소를 설명하기 위한 블록도.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성 부분을 나타낸다.

도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트의 구성을 설명하고, 도 4 및 도 5를 참고로 하여 스마트 파워 전동 카트의 적재부 틸팅동작 및 틸팅구동부의 동작을 설명하며, 도 6을 참고로 하여 탑승부의 접힘 상태를 설명한다. 또한, 도 7 및 도 8을 참고로 하여 탑승부의 다른 실시 형태를 설명하고, 도 9를 참고로 하여 적재 프레임의 공간을 확장시키는 확장프레임의 구조를 설명하며, 도 10을 참고로 하여 스마트 파워 전동 카트의 탑승부 후방에 대차가 연결될 수 있는 실시 형태를 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 파워 전동 카트는 베이스프레임(100), 적재부(200), 틸팅구동부(300), 운행조작부(400), 무선통신부(1000), 사용자인증부(1100), 제어부(1200)를 포함하여 구성된다.

먼저, 베이스프레임(100)은 좌우 양측에 일정거리 이격되는 형태로 구비되는 수평바 사이에 복수의 보강바가 연결되어 지면과 수평을 이루는 프레임을 형성하고, 프레임의 전방 하부에는 보조바퀴(110)가 장착되며, 프레임의 후방 양측에는 구동부(130)에 의해 구동되는 복수의 메인바퀴(120)가 장착된다. 여기서, 메인바퀴(120)를 구동시키는 구동부(130)는 트랜스엑슬모터 일체형이 사용된다. 트랜스엑스모터는 저소음과 구동력 고도화, 경량화, 면적감소, 회전 반경 최소의 실현이 가능하다. 또한, 프로그래밍이 가능한 MCU(Micro Control Unit)를 사용하여 운행을 제어하고 오동작 방지를 위하여 Photo MOS등의 전자소자를 사용하여 제어 고도화를 실현할 수도 있다.

그리고, 베이스프레임(100)의 상면에는 화물을 적재시키기 위한 적재부(200)가 힌지결합된다.

적재부(200)는 베이스프레임(100)과 수평을 이루는 적재프레임(210)과, 적재된 화물을 지지시키도록 적재프레임의 일측에 수직으로 세워지는 수직프레임(220)이 일체로 구비된다.

그리고, 베이스프레임(100)의 수평바 사이에는 일단이 베이스프레임(100)에 결합되고 타단이 적재프레임(210)에 결합되어 구동시 적재부(200)를 틸팅시키는 틸팅구동부(300)가 장착된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 틸팅구동부(300)는 일단이 베이스프레임(100)의 일측 수평바에 결합되는 구동실린더(310)와, 일단이 구동실린더(310)의 로드와 축 결합되고 타단이 베이스프레임의(100) 타측 수평바에 결합되는 제 1 링크부재(320)와, 일단이 구동실린더(310)의 로드와 축 결합되고 타단이 적재프레임(210)의 선단 하부에 결합되는 제 2 링크부재(330)로 구비된다. 그리고, 구동실린더(310)에는 실린더를 구동시키는 고하중용 리니어모터(340)가 연결된다.

틸팅구동부(300)는 리니어모터(340)의 구동에 따른 구동실린더(310)의 직선 운동 시 축을 중심으로 제 1 링크부재(320)와 제 2 링크부재(330)가 벌어지는 각도에 의해 적재부(200)를 상부로 밀어 올리고, 적재부(200)는 베이스프레임(100)과 결합된 축을 중심으로 회전되어 적재화물을 안정적으로 지지시킬 수 있는 최적의 각도로 기울어진다.

그리고, 적재부(200)의 수직프레임(220) 상단에는 운전 및 사용자 조작 명령을 입력하기 위한 운행조작부(400)가 구비된다.

운행조작부(400)는 수직프레임(220) 상단 중앙에 구비되어 전진, 후진, 수동, 자동 등 운행모드를 조작하거나 사용자 조작 명령을 입력하는 조작 패널부(410)와, 조작 패널부의 양측에 구비되는 핸들부(420)를 포함하여 구성된다.

그리고, 핸들부(420)는 사용자가 손으로 파지할 수 있는 그립부(421)와, 가속조절을 위한 가속조절부(422)와, 배터리 잔량 표시부(423)를 포함하는 반 그립 가속부로 구성되어 운전의 조작이 용이하고 인체공학적으로 설계되어 여성 및 노약자도 손쉽게 운전할 수 있게 구비된다.

제어부(1200)는 운행조작부에 입력된 사용자 조작 명령에 따라 구동부(130) 및 틸팅구동부(300)의 구동을 제어하여 카트의 운행 및 적재부의 틸팅 각도를 제어한다.

이에 더하여, 베이스프레임(100)의 후방에는 적어도 하나 이상의 바퀴가 구비되어 사용자가 탑승할 수 있는 탑승부(500)가 탈착가능하게 결합된다.

도 2로 되돌아가서, 베이스프레임(100)의 후방에는 탑승부(500)를 고정시키기 위한 고정부(140)가 구비되고, 탑승부(500)는 베이스프레임(100)의 고정부(140)에 탈착가능하게 결합되는 결합부(510)와, 결합부(510)에 핀 결합되어 회동가능한 제 1 발판부(520)와, 제 1 발판부(520)에 핀 결합되어 접힘이 가능한 제 2 발판부(530)가 구비된다.

그리고 탑승부의 결합부(510)에는 제 1 발판부(520)의 회전각도를 제한하는 회전제한 방지부재(미도시)가 더 구비된다. 회전제한방지부재는 제 1 발판부(520)의 최대 좌우 회전각도를 제한하여 탑승부(500)의 안전성을 높이는 역할을 한다.

그리고, 제 1 발판부(520) 또는 제 2 발판부(530)에는 제 1 발판부(520)와 제 2 발판부(530)의 펼쳐진 상태를 고정시키고 상기 제 1 발판부(520)와 제 2 발판부(530)의 접힘을 허용하는 잠금레버(540)가 더 구비된다. 즉, 잠금레버(540)를 잠그면 제 1 발판부(50)와 제 2 발판부(530)가 연결되어 펼침 상태를 유지하고, 잠금레버(540)의 잠금을 해지하면 제 1 발판부(520)와 제 2 발판부(530)가 접힘될 수 있는 상태가 된다.

그리고, 적재부(200)의 수직프레임(220) 배면에는 접힘된 탑승부(500)를 고정시킬 수 있는 걸이부(230)가 구비된다.

도 6에 도시된 바와 같이 탑승부(500)의 제 1 발판부(520)와 제 2 발판부(530)를 접은 다음 결합부(510)의 핀을 중심으로 회전시켜 적재부의 걸이부(230)에 걸어 고정시킴으로써 보관시 공간효율을 높일 수 있게 된다.

도 7 및 도 8은 탑승부의 다른 실시형태를 도시한다.

도 7에 도시된 바와 같이 탑승부(500)의 다른 실시형태는 베이스프레임(100) 후방에 축 결합되는 결합부(510)와, 결합부(510)에 말단에 결합되는 수평의 발판부(550)와, 발판부(550)의 양측에 세워지는 안전가이드(560)를 포함하여 구성된다.

이때, 결합부(510)는 하향 경사지게 구비되고 결합부(510)의 말단인 하단부에 수평의 발판부(550)을 결합하여 수평의 발판부(550)가 결합부(510)보다 낮은 위치에 위치하게 한다. 즉, 발판부(550)의 높이를 낮춰 운행시 안정감을 갖게 한다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 탑승부(500)를 결합부(510)의 핀을 중심으로 회전시켜 적재부의 걸이부(230)에 걸어 고정시킴으로써 보관시 공간효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 카트 운행시 사용자가 탐승부에 탑승하여 이동하기 때문에 장시간 운행 또는 중장 거리 이동시에도 사용자의 피로를 최소화할 수 있게 된다.

한편, 적재부(200)의 수직프레임(220) 배면에는 배터리(610)를 안착시키기 위한 배터리 안착부(600)가 더 구비된다.

그리고, 배터리(610)는 인출 및 장착이 용이하도록 단순히 배터리 안착부(600)에 안착되는 구조로 구비될 수도 있고, 배터리 안착부(600)에 탈착 가능하게 결합될 수 도 있다.

또한, 배터리 안착부(600)에 안착되는 배터리(610)는 자체 충전 및 교체가 가능하여 연속적인 사용이 가능하게 된다. 즉, 배터리(610)의 교체가 가능하여 미리 충전된 배터리를 교체 사용할 수도 있고, 배터리 안착부(600)에 안착된 상태 또는 분리된 상태에서도 충전할 수도 있다.

또한, 배터리(610)는 복수개로 구비되어 개별 탈부착이 가능하게 구비될 수도 있으며, 개별 탈부착으로 무게를 줄여 노약자 또는 여성도 용이하게 교체할 수 있게 구비될 수도 있다.

그리고, 도 9에 도시된 바와 같이 적재프레임(210)의 양측면에는 적재프레임(210)의 내외부로 인출 및 인입 가능하게 결합되는 확장프레임(700)이 더 구비된다.

확장프레임(700)은 적재프레임(210)의 내부에 인입된 바(710)에 연결되어 적재프레임(210)의 양측벽에 위치하고 있다가 확장프레임(700)을 외측으로 당겨서 바(710)를 인출시킴으로써 적재프레임(210)의 양측으로 적재 공간을 확장시킬 수 있게 된다. 즉, 많은 물품을 안정적으로 적층시키거나 부피가 큰 적재물을 안전하게 이송시킬 수 있게 된다.

그리고, 적재프레임(210)의 전방에는 충격을 흡수하는 충격완화범퍼(800)가 더 구비된다. 충격완화범퍼(800)는 외부와의 충돌시 가해지는 충격을 흡수하여 적재물 및 사용자의 안전하게 보호하는 기능을 한다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 탑승부(500)의 후방에는 대차(910)를 연결시킬 수 있는 대차결합부(900)가 더 구비되고, 필요시 대차결합부(900)에 대차(910)를 연결시켜 대용량의 적재 대차를 손쉽게 견인할 수도 있다. 예를 들어, 도매시장이나 공장 등 많은 물건을 이동시킬 때, 적재 대차를 손쉽게 견인하여 작업의 편의성을 제공할 수 있다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이 운행조작부에는 외부의 통신기기와 특정신호를 송수신하는 무선통신부(1000)와, 사용자 인증을 위한 사용자 인증카드를 판독하거나 외부로부터 수신된 인증 정보를 판독하여 사용자 인증 정보의 일치 여부를 판단하는 사용자인증부(1100)를 더 포함한다.

여기서, 사용자인증부(1100)는 사용자 인증을 위한 태그 리더기를 포함한다.

그리고 제어부(1200)는 리드된 사용자 태그가 정상일 경우에 락킹모드 해제한다. 예를 들어 농수산물 시장에서 전동 카트를 이용하여 물류 이동을 담당하는 사용자들은 소지한 RF 태그가 담긴 사용자 인증카드 또는 무대기 전력 스마트 키로 사용자 인증을 받아 전동 카트를 사용할 수 있다. 즉, 사용자 인증카드 또는 무대기 전력 스마틀 키를 태그 리더기에 접촉시키면, 태그 리더기가 사용자 인증카드의 사용자 인증 정보를 읽어들이고, 제어부(1200)는 리드된 사용자 인증 정보가 일치하는지는 판단한다. 판단결과 사용자 인증 정보가 일치하면 사용자 태그가 정상이라고 판단하고 락킹모드를 해제한다.

또한, 무선통신부(1000)는 사용자의 스마트폰(1300)으로부터 사용자 인증 정보를 전송받아 제어부(1200)에 전송하고, 제어부(1200)는 전송된 사용자 인증 정보가 일치하는 경우에 락킹모드를 해제한다. 여기서, 스마트폰(1300)은 미리 설정된 특정 어플리케이션의 실행을 통해 사용자 인증 정보를 전송한다.

또한, 무선통신부(1000)는 근거리 통신모듈을 포함하고, 스마트폰 어플리케이션을 실행한 사용자가 근거리 범위 내에 위치하면 사용자 인증을 통해 락킹모드를 해제하고, 사용자가 근거리 범위를 벗어나면 락킹모드를 실행한다.

즉, 사용자가 사용자 인증 카드를 분실하였거나, 사용자 인증 카드를 몸에 소지하고 있지 않더라도 스마트폰 어플리케이션을 실행하여 전동 카트의 락킹모드를 해제시킬 수 있다.

여기서, 스마트폰(1300)은 일반 핸드폰(일명 피처폰(feature phone))과는 달리 사용자가 원하는 다양한 어플리케이션(Application) 프로그램을 다운로드 받아 자유롭게 사용하고 삭제 가능한 오픈 운영체제를 기반으로 한 폰(Phone)으로서, 일반적으로 사용되는 음성/영상통화, 인터넷 데이터통신 등의 기능뿐만 아니라, 모바일 오피스 기능을 갖춘 모든 모바일 폰 또는 음성통화 기능이 없으나 인터넷 접속 가능한 모든 인터넷폰 또는 테블릿 PC(Tablet PC)를 포함하는 통신기기로 이해함이 바람직하다.

이러한 스마트폰(1300)은 다양한 개방형 운영체제를 탑재한 스마트폰으로 구현될 수 있으며, 상기 개방형 운영체제로는 예컨대, 노키아(NOKIA)사의 심비안, 림스(RIMS)사의 블랙베리, 애플(Apple)사의 아이폰, 마이크로소프트사(MS)의 윈도즈 모바일, 구글(Google)사의 안드로이드, 삼성전자의 바다 등으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 스마트폰(1300)은 개방형 운영체제를 사용하므로 폐쇄적인 운영체제를 가진 휴대폰과 달리 사용자가 임의로 다양한 어플리케이션 프로그램을 설치하고 관리할 수 있다.

무선통신부(1000)는 무선 통신을 연결하는 통신 구성의 총칭으로서, 특정 주파수 대역의 무선 주파수 신호를 송수신하는 안테나, RF모듈, 기저대역모듈, 신호처리모듈을 적어도 하나 포함하여 구성되며, 제어부와 버스로 연결되어 제어부의 각종 연산 결과 중 무선 통신에 대응하는 연산 결과를 무선 통신을 통해 전송하거나, 또는 무선 통신을 통해 데이터를 수신하여 제어부로 전달함과 동시에, 무선 통신의 접속, 등록, 통신, 핸드오프의 절차를 유지한다.

또한, 무선통신부(1000)는 CDMA/WCDMA 규격에 따라 이동 통신망 또는 LTE 통신망에 접속, 위치등록, 호처리, 통화연결, 데이터통신, 핸드오프를 적어도 하나 수행하는 이동 통신 구성을 포함한다. 한편, 당업자의 의도에 따라 무선통신부는 IEEE 802.16 규격에 따라 휴대인터넷에 접속, 위치등록, 데이터통신, 핸드오프를 적어도 하나 수행하는 휴대 인터넷 통신 구성을 더 포함할 수 있으며, 무선통신부가 제공하는 무선 통신 구성에 의해 본 발명이 한정되지 아니함을 명백히 밝혀두는 바이다.

또한, 근거리 통신모듈은 일정 거리 이내에서 무선 주파수 신호를 통신매체로 이용하여 통신세션을 연결하는 근거리 무선 통신모듈로 구성되며, 바람직하게는 ISO 180000 시리즈 규격의 RFID 통신, 블루투스 통신, 와이파이 통신, 공중 무선 통신 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 근거리 무선 통신모듈은 무선통신부와 통합될 수 있다.

이와 같이 구성된 스마트폰(1300)은 미리 설치된 특정 어플리케이션(예컨대, 사용자 인증 정보 및 전동카트의 특정 동작신호를 전송하는 어플리케이션 등)의 실행을 통해 특정 동작신호를 생성하여 전동카트로 전송하는 것이 바람직하다. 이때, 특정 동작신호는 전동카트로 직접 전송될 수도 있고, 다른 장소에서 무선네트워크를 통해 전송될 수도 있다.

여기서, 스마트폰(1300)은 무선 통신이 가능한 단말기를 의미하며, 스마트폰 이외에도 인터넷을 포함한 네트워크를 통하여 데이터의 송수신이 가능한 단말기라면 어떠한 장치라도 적용이 가능할 것이다. 즉, 스마트폰은 단문 메시지 전송 기능과 네트워크 접속 기능을 가지는 태블릿 PC, 그 외에도 휴대 및 이동이 가능한 휴대 단말을 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

이에 더하여, 제어부(1200)는 무선통신부를 통해 전동 카트의 위치 및 운행에 관련된 모든 정보를 중앙관제센터(1400)에 전송할 수 있다.

중앙관제센터(1400)는 전송된 정보를 이용하여 전동 카트의 현재 위치를 파악하고 도난경보시스템을 구축할 수 있다. 또한, 전동 카트의 시동 온/오프상태를 확인하고, 누적 운행거리, 운반 중량, 배터리 잔량, 배터리 교체시기를 확인하여 전동카트를 집중 관리할 수 있다.

이에 더하여, 운행조작부에는 운행 정보 및 운행 상태를 표시하는 디스플레이부(1500)가 더 구비될 수 있으며, 디스플레이부(1500)는 운행 정보 및 운행 상태를 안내하는 음성출력부(1600)를 더 포함할 수 있다. 즉, 전동 카트의 이동경로를 안내하는 네비게이션의 역할을 수행할 수 있다.

이에 더하여 적재부(200)에는 적재 물건의 과적을 감지하는 무게센서(1700)가 더 구비되고, 제어부(1200)는 무게센서(1700)에 감지된 물건의 적재량이 과적상태일 때 사용자에게 과적상태를 알리기 위한 과적경보신호를 발생한다.

이에 더하여, 적재부(200)에는 전방 장애물을 감지하는 장애물 감지센서(1800)가 더 구비되고, 제어부(1200)는 장애물 감지센서(1800)로부터 장애물 감지신호를 받은 경우, 사용자에게 충돌위험상태를 알리기 위한 충돌경보신호를 발생한다.

이와 같이 본 발명은 여성과 노인도 쉽게 이용할 수 있고, 적재부의 틸팅기능으로 안정적인 무게중심이 이동하여 안전운행이 가능하며, 인체 공학적으로 설계된 탑승부에 사용자가 탑승하여 운행하기 때문에 장시간의 운행 또는 장거리 이동시에도 사용자의 피로를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 탑승부를 접어서 보관함으로서 공간효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 배터리의 교체가 가능하여 충전된 배터리를 교체 사용할 수도 있고, 배터리가 장착된 상태 또는 분리된 상태에서도 충전할 수도 있으며, 반그립형 가속기를 통해 운전 조작의 편의성 및 안정성을 증대시키게 된다.

또한, 필요에 따라 적재부의 공간을 확장시켜 부피가 큰 물건이거나 많은 물건을 안정적으로 이송시킬 수 있으며, 대차를 연결시켜 대용량의 적재 대차를 손쉽게 견인할 수 있게 된다.

또한, 적재프레임의 전방에 충격완화범퍼가 구비되어 외부와의 충동시 충격으로부터 사용자 및 적재물을 안전하게 보호할 수 있으며, 저소음과 구동력 고도화, 경량화를 통해 이동장비의 현대화를 구현할 수 있게 된다.

또한, 사용자 인증카드 또는 무대기 전력 스마트 키를 이용하거나 스마트폰 어플리케이션을 실행하여 수신된 사용자 인증을 통해 전동 카트를 사용할 수 있고, 전동카트의 위치 및 운행에 관련된 모든 정보를 중앙관제센터에서 관리하여 도난경보시스템을 구축할 수 있으며, 물건의 적재량을 파악하여 과적상태일 때 과적경보신호를 발생하거나 장애물 충돌위험시 충돌경보신호를 발생하여 안전운전을 확보할 수 있게 된다.

또한, 운행 정보 및 운행 상태를 디스플레이부에 표시하고, 음성안내를 지원받아 운행의 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

100: 베이스프레임 110: 보조바퀴
120: 메인바퀴 130: 구동부
140: 고정부 200: 적재부
210: 적재프레임 220: 수직프레임
230: 걸이부 300: 틸팅구동부
310: 구동실린더 320: 제 1 링크부재
330: 제 2 링크부재 340: 리니어모터
400: 운행조작부 410: 조작 패널부
420: 핸들부 421: 그립부
422: 가속조절부 423: 배터리 잔량 표시부
500: 탑승부 510: 결합부
520: 제 1 발판부 530: 제 2 발판부
540: 잠금레버 600: 배터리 안착부
610: 배터리 700: 확장프레임
710: 바 800: 충격완화범퍼
900: 대차결합부 910: 대차
1000: 무선통신부 1100: 사용자인증부
1200: 제어부 1300: 스마트폰
1400: 중앙관제센터 1500: 디스플레이부
1600: 음성출력부 1700: 무게센서
1800: 장애물 감지센서

Claims (24)

1. 프레임 전방 하부에 보조바퀴가 장착되고, 프레임 후방에 구동부에 의해 구동되는 복수의 메인바퀴가 장착되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 상면에 힌지 결합되는 적재프레임과 상기 적재프레임에 수직이 되게 결합되어 상기 적재프레임에 적재되는 물건을 지지시키는 수직프레임으로 구성되어 틸팅 조절이 가능한 적재부; 상기 베이스프레임에 일단이 결합되고 상기 적재프레임에 타단이 결합되어 구동시 상기 적재부를 틸팅시키는 틸팅구동부; 상기 적재부의 수직프레임 상단에 구비되어 운전 및 사용자 조작 명령을 입력하는 운행조작부; 상기 운행조작부에 구비되어 사용자 인증을 위한 사용자 인증카드를 판독하는 사용자인증부; 및 상기 사용자 인증 정보가 일치하면 락킹모드를 해제하고, 상기 사용자 조작 명령에 따라 상기 구동부 및 틸팅구동부의 구동을 제어하여 카트의 운행 및 적재부의 틸팅 각도를 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 틸팅구동부는 일단이 상기 베이스프레임의 일측에 결합되는 구동실린더와, 상기 구동실린더를 구동시키는 리니어모터와, 일단이 상기 구동실린더의 로드와 축 결합되고 타단이 상기 베이스프레임의 타측에 결합되는 제 1 링크부재와, 일단이 상기 구동실린더의 로드와 축 결합되고 타단이 상기 적재프레임의 하부에 결합되는 제 2 링크부재로 구비되어 상기 구동실린더의 구동시 상기 축을 중심으로 제 1 링크부재와 제 2 링크부재가 벌어지는 각도에 의해 상기 적재부가 틸팅되는 것을 특징으로 하는 스마트 파워 전동 카트.
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