KR102354897B1

KR102354897B1 - Iot 기반의 스마트 유모차

Info

Publication number: KR102354897B1
Application number: KR1020200122340A
Authority: KR
Inventors: 이재완; 이지영; 이창훈
Original assignee: 이재완; 주식회사 글로벌코딩연구소
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2022-01-24

Abstract

본 발명은 보호자가 안전하고 편리하게 사용할 수 있는 IOT 기반의 스마트 유모차에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 프레임과 손잡이와 시트와 발판과 전륜 및 후륜을 포함하는 본체; 상기 프레임에 구비되어 상기 본체의 기울기를 감지하는 기울기센서; 상기 본체에 구비되어 전방 장애물 유무를 감지하는 전방감지센서; 상기 손잡이에 구비되어 후방 보호자 유무를 감지하는 후방감지센서; 상기 후륜에 구비되어 상기 기울기와 상기 장애물 유무와 상기 보호자 유무에 따라 발생하는 가속신호 또는 감속신호 또는 제동신호 중 어느 하나의 신호에 의해 작동하여 상기 후륜을 가속 또는 감속 또는 정지시키는 주제동수단; 상기 본체에 구비되고 상기 주제동수단에 전기에너지를 공급하는 배터리모듈; 상기 본체에 구비되어 상기 본체의 속도와 상기 본체의 위치정보와 상기 배터리모듈의 잔량정보를 화면에 표시하는 표시모듈; 및 상기 손잡이에 구비되고 상기 보호자의 스마트폰과 통신하여 상기 속도와 상기 위치정보와 상기 잔량정보를 전송하여 상기 스마트폰의 화면에 표시되도록 하는 통신모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IOT 기반의 스마트 유모차를 기술적 요지로 한다.

Description

IOT 기반의 스마트 유모차{Smart stroller base on IOT}

본 발명은 보호자가 안전하고 편리하게 사용할 수 있는 IOT 기반의 스마트 유모차에 관한 것이다.

일반적으로 유모차는 보행이 불가능한 영아나 지속적인 보행이 어려운 유아를 위해 보호자가 조작하여 사용하는 수레 장치를 말한다.

이러한 유모차는 본체와, 본체의 내측에 구비되고 영유아가 앉거나 눕는 시트와, 본체의 하부에 구비되는 복수 개의 바퀴와, 본체의 상부에 구비되어 보호자가 이동 조작을 하기 위한 손잡이와, 바퀴에 구비되어 보호자의 조작에 따라 바퀴가 회전되지 않도록 고정하는 잠금수단으로 구성되어 있다.

즉, 유모차는 보호자가 손잡이를 수부로 잡은 상태에서 보행하면서 밀거나 끌면 바퀴가 회전하면서 본체가 이동함에 따라 시트에 앉거나 누운 영유아를 편리하게 이동시킬 수 있다.

그러나 통상의 유모차는 보호자가 밀거나 끄는 힘에 의해 이동하는 구조임에 따라 평길에서 장시간 이동할 때 자체 무게에 영유아의 체중이 더해지면서 보호자의 체력 소모가 많을 수밖에 없는 단점이 있다.

그리고 비탈길을 오를 때 자체 무게에 영유아의 체중을 더한 무게를 밀어야 하고 비탈길을 내려갈 때 가속이 붙지 않도록 자체 무게와 영유아의 체중을 지탱하면서 내려가야 하므로 보호자의 체력소모가 더욱 많을 수밖에 없는 단점이 있다.

또한, 비탈길에서 보호자가 유모차의 손잡이를 잡고 있지 않은 상태에서 바퀴가 잠금수단에 의해 고정되지 않으면 유모차는 자중에 의해 비탈길을 빠른 속도로 내려가게 되므로 시트에 앉거나 누운 영유아가 다치는 안전사고의 우려가 큰 단점도 있다.

상기한 통상의 유모차가 가진 단점들을 보완하여 보호자의 체력 소모를 줄이고 안전하게 사용할 수 있도록 전동모터를 통해 바퀴의 회전속도를 조절하는 전동 유모차들이 개발되고 있다.

즉, 전동 유모차들은 본체에 배터리와 전동모터와 조작스위치와 제어모듈이 구비되고 손잡이에 보호자가 수부로 파지한 상태를 감지하는 센서모듈이 구비되어 보호자의 조작에 따른 입력신호나 본체의 기울기나 보호자의 손잡이 파지 여부를 감지하여 제어모듈에서 발생하는 제어신호에 의해 전동모터가 구동하면서 바퀴를 회전시키거나 바퀴를 제동시키는 것이다.

그러나 종래의 전동 유모차들은 바퀴에 구비된 전동모터의 구동에 따라 바퀴에 회전동력을 더하거나 바퀴에 제동력을 가하는 구조이다.

즉, 전동모터에만 의존하여 바퀴의 속도를 높이거나 바퀴를 정지시키는 구조임에 따라 전동모터에 많은 부하가 작용하여 전동모터의 내구수명이 크게 단축되는 문제점이 있다.

특히, 비탈길에서 유모차가 내려가는 상황에서 전동모터의 구동에 의해 바퀴에 제동력을 가해질 때 비탈길의 기울기에 따라 전동모터에 더욱 많은 부하가 지속적으로 작용하게 되면서 전동모터가 쉽게 가열되어 작동불능 상태에 이르는 경우가 빈번하게 일어나고 있다.

따라서 보호자가 유모차를 안전하고 편리하게 사용할 수 있도록 하기 위해서는 전동모터의 작동 부하를 줄여 전동모터의 내구수명을 보장하고 전동모터의 원활한 작동을 보장할 수 있는 IOT 기반의 스마트 유모차의 개발이 절실하다.

대한민국 등록특허공보 제10-2142145호, 2020.08.06.자 공고. 대한민국 등록특허공보 제10-2089800호, 2020.03.16.자 공고. 대한민국 등록특허공보 제10-1723297호, 2017.03.29.자 공고.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 보호자가 유모차를 안전하고 편리하게 사용할 수 있도록 전동모터의 작동 부하를 줄여 전동모터의 내구수명을 보장하고 전동모터의 원활한 작동을 보장할 수 있는 구조를 가지는 IOT 기반의 스마트 유모차를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않고, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재들로부터 명확하게 이해될 수 있으면서 본 발명의 목적에 충분히 포함될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차는 프레임과 손잡이와 시트와 발판과 전륜 및 후륜을 포함하는 본체; 상기 프레임에 구비되어 상기 본체의 기울기를 감지하는 기울기센서; 상기 본체에 구비되어 전방 장애물 유무를 감지하는 전방감지센서; 상기 손잡이에 구비되어 후방 보호자 유무를 감지하는 후방감지센서; 상기 후륜에 구비되어 상기 기울기와 상기 장애물 유무와 상기 보호자 유무에 따라 발생하는 가속신호 또는 감속신호 또는 제동신호 중 어느 하나의 신호에 의해 작동하여 상기 후륜을 가속 또는 감속 또는 정지시키는 주제동수단; 상기 본체에 구비되고 상기 주제동수단에 전기에너지를 공급하는 배터리모듈; 상기 본체에 구비되어 상기 본체의 속도와 상기 본체의 위치정보와 상기 배터리모듈의 잔량정보를 화면에 표시하는 표시모듈; 및 상기 손잡이에 구비되고 상기 보호자의 스마트폰과 통신하여 상기 속도와 상기 위치정보와 상기 잔량정보를 전송하여 상기 스마트폰의 화면에 표시되도록 하는 통신모듈;을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 후륜의 일측에 구비되고 상기 배터리모듈로부터 전기에너지를 공급받아 상기 감속신호 또는 상기 제동신호 중의 어느 하나의 신호에 의해 작동하여 상기 후륜을 감속 또는 정지시키는 보조제동수단;을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 주제동수단은 상기 가속신호 또는 상기 감속신호 또는 상기 제동신호 중의 어느 하나의 신호에 의해 제1시점에 작동하여 상기 후륜을 가속 또는 감속 또는 정지시키고, 상기 보조제동수단은 상기 감속신호 또는 상기 제동신호 중의 어느 하나의 신호에 의해 상기 제1시점보다 시간에 따른 순서가 앞서는 제2시점에 작동하여 상기 후륜을 감속 또는 정지시킬 수 있다.

상기 주제동수단은 상기 후륜의 회전축에 설치되는 인휠모터로 구성될 수 있다.

상기 보조제동수단은 상기 프레임의 하부에 설치되고 구동축이 수직으로 기립되고 상기 제2시점에 구동하는 정역모터; 상기 구동축의 단부에 일단이 일체로 연결되고 상기 정역모터의 구동에 따른 상기 구동축의 회전 각도에 따라 제1각도에서 제2각도로 회전 운동하는 회전바; 및 상기 회전바의 타단에 구비되어 상기 회전바가 상기 제2각도로 회전 운동하는 과정에서 상기 후륜의 외주면과 마찰하여 상기 후륜을 감속 또는 정지시키는 마찰부재;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 보조제동수단은 일단 하부에 상기 구동축이 삽입 수용되는 축수용공이 수직 방향으로 소정깊이 함몰 형성되고 일단 일측에 상기 축수용공의 일측과 연통하는 체결핀공이 수평 방향으로 소정깊이 함몰 형성되고 타단에 상기 회전바의 일단에 밀착 고정되는 고정판이 구비되는 축지부재; 및 상기 체결핀공이 삽입 수용되어 상기 구동축을 상기 축지부재에 일체로 고정하는 체결핀;을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 마찰부재는 상기 회전바의 타단에 볼트에 의해 연결되어 상기 후륜의 외주면과 이루는 각도가 조절되는 패드하우징; 상기 패드하우징에 분리 가능하게 설치되고 일면이 상기 후륜의 외주면을 향하는 방향으로 노출되며 상기 회전바가 제1각도로 회전 운동할 때 상기 후륜의 외주면과 마찰하는 마찰패드; 및 상기 마찰패드의 하측에 구비되어 상기 마찰패드가 상기 후륜의 외주면과 마찰할 때 상기 후륜의 외주면에 묻은 흙먼지가 날리지 않도록 차단하는 차단날개;로 구성될 수 있다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

먼저, 기울기센서와 전방감지센서와 후방감지센서를 통해 노면의 기울기와 전방 장애물의 유무와 후방 보호자의 유무를 감지하여 감지신호를 생성하고 감지신호에 따라 주제동장치가 작동됨에 따라 후륜을 자동으로 가속 또는 감속 또는 정지시킬 수 있으므로 보호자가 안전하고 편리하게 사용할 수 있다.

그리고 감지신호에 따라 주제동장치보다 앞선 시점에 보조제동장치가 먼저 작동됨에 따라 후륜을 자동으로 감속 또는 정지시킬 수 있으므로 주제동장치의 작동 부하를 줄여 주제동장치의 내구수명을 높일 수 있고 주제동장치의 고장이나 오작동이나 작동불능을 방지할 수 있다.

또한, 본체의 속도와 본체의 위치정보와 배터리모듈의 잔량정보를 표시모듈에 표시하여 보호자가 이동 중에서 육안으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 보호자의 스마트폰으로도 무선으로 전송하여 보호자가 스마트폰을 통해서도 편리하게 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차를 도시한 후면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차의 기능 수행을 위한 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차의 보조제동수단을 도시한 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차의 보조제동수단이 작동 상태를 도시한 확대 사시도이다.

본 발명은 바퀴에 전동모터가 구비되어 비탈길을 오르거나 내려갈 때 또는 평지를 이동할 때 또는 보호자가 부재할 때 전동모터의 구동에 따라 바퀴에 회전동력을 가하거나 제동력을 가하여 보호자가 편리하고 안전하게 사용할 수 있도록 하는 IOT 기반의 스마트 유모차에 관한 것이다.

특히, 본 발명에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차는 전동모터의 작동 부하를 줄여 전동모터의 내구수명을 보장하고 전동모터의 원활한 작동을 보장할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징은 바퀴의 일측에 바퀴를 제동하는 보조제동수단이 더 구비된 구조에 의해 달성될 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IOT 기반의 스마트 유모차는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 본체(100)와 기울기센서(200)와 전방감지센서(300)와 후방감지센서(400)와 주제동수단(500)과 보조제동수단(600)과 배터리모듈(700)과 컨트롤러(800)와 표시모듈(900) 및 통신모듈(1000)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 본체(100)는 프레임(110)과 손잡이(120)와 시트(130)와 발판(140)과 전륜(150) 및 후륜(160)을 포함하여 구성된다.

상기 프레임(110)은 상부프레임(111)과, 상부프레임(111)의 하부에 연결되는 중간프레임(112)과, 중간프레임(112)의 하부에 전방과 후방에 각각 연결되는 하부전방프레임(113)과 하부후방프레임(114)으로 구성될 수 있다.

상기 하부전방프레임(113)은 서로 평행하게 이격 배치되는 한 쌍의 전방사이드바(1131)와, 전방사이드바(1131)의 중간과 하부 사이에 각각 수평으로 설치되는 전방중간크로스바(1132)와 전방하부크로스바(1133)로 구성될 수 있다.

상기 하부후방프레임(114)은 서로 평행하게 이격 배치되는 한 쌍의 후방사이드바(1141)와, 후방사이드바(1141)의 중간 사이에 수평으로 설치되는 후방크로스바(1142)로 구성될 수 있다.

상기 손잡이(120)는 상부프레임(111)의 상부에 구비되고 수부로 파지 가능한 형태로 이루어져 보호자가 수부로 파지하여 본체(100)를 밀고 당길 수 있도록 한다.

상기 시트(130)는 중간프레임(113)의 내측에 설치되어 영유아가 앉거나 누워서 탑승할 수 있는 탑승공간을 제공하는 것으로, 각도 조절 가능하게 수직으로 설치되는 등받이(131)와, 등받이(131)의 하부에 일체로 연결되고 수평으로 설치되는 엉덩이받이(132)로 구성될 수 있다.

상기 발판(140)은 전방하부크로스바(1133)의 중간 상측에 설치되어 영유아가 탑승공간에 탑승한 상태에서 발을 올려놓을 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

상기 전륜(150)은 한 쌍으로 구성되어 하부전방프레임(113)의 전방사이드바(1131) 양단에 각각 설치될 수 있다. 이때 전륜(150)은 진행 방향을 변경할 수 있도록 평면 상에서 좌우로 회전 가능하게 설치될 수 있다.

상기 후륜(160)은 한 쌍으로 구성되어 하부후방프레임(114)의 후방사이드바(1141)와 후방크로스바(1142) 사이에 연결 설치될 수 있다. 즉, 후륜(160)은 후방크로스바(1142)의 양단에 각각 고정되는 후륜축(161)의 단부에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 그리고 후륜축(161)은 지지바(162)에 의해 일측이 후방사이드바(1141)의 단부와 연결될 수 있다.

다음으로, 상기 기울기센서(200)는 본체(100)가 이동하는 노면이 평길인지 혹은 내리막길인지 혹은 오르막길인지를 판단할 수 있도록 본체(100)의 기울기를 감지할 수 있다.

이때 기울기센서(200)는 자이로센서로 구성되고 중간프레임(112)의 하측에 설치되어 본체(100)의 기울기에 대응되는 제1감지신호를 생성하고 출력하여 본체(100)의 기울기정보를 제공할 수 있다.

다음으로, 상기 전방감지센서(300)는 본체(100)의 전방에 장애물이 존재하는지를 판단할 수 있도록 본체(100)의 전방에 나타나는 장애물을 감지할 수 있다.

여기서 전방감지센서(300)는 초음파센서로 구성되고 발판(140)의 하부에 설치되어 본체(100)의 전방에 장애물이 존재하는 경우 제2감지신호를 생성하고 출력하여 장애물감지정보를 제공할 수 있다.

다음으로, 상기 후방감지센서(400)는 본체(100)의 후방에 보호자가 존재하는지를 판단할 수 있도록 본체(100)의 후방에 보호자가 존재하는지를 감지할 수 있다.

이때 후방감지센서(400)는 적외선센서로 구성되고 손잡이(120)에 설치되어 본체(100)의 후방에 보호자가 존재하지 않은 경우 제3감지신호를 생성하고 출력하여 보호자부재정보를 제공할 수 있다.

다음으로, 상기 주제동수단(500)은 후륜(160)에 구비되어 기울기센서(200)와 전방감지센서(300)와 후방감지센서(400)에서 출력되는 제1감지신호와 제2감지신호와 제3감지신호에 따라 작동하여 본체(100)의 이동속도를 높일 수도 있고 본체(100)의 이동속도를 낮출 수도 있으며 본체(100)를 제동시킬 수 있다.

즉, 주제동수단(500)은 제1감지신호와 제2감지신호와 제3감지신호에 따라 선택적으로 발생하는 가속신호 또는 감속신호 또는 제동신호 중 어느 하나의 제어신호에 의해 작동하면서 후륜(160)을 가속 또는 감속 또는 정지시킬 수 있다.

이때 주제동수단(500)은 후륜(160)의 후륜축(161)에 각각 일체로 설치되는 인휠모터로 구성될 수 있다. 즉, 주제동수단(500)은 가속신호에 의해 작동하여 후륜(160)의 회전속도를 높일 수 있고, 감속신호에 의해 작동하여 후륜(160)의 회전속도를 낮출 수 있으며, 제동신호에 의해 작동하여 후륜(160)을 정지시킬 수 있다.

다음으로, 상기 보조제동수단(600)은 프레임(110)에 구비되어 기울기센서(200)와 전방감지센서(300)와 후방감지센서(400)에서 출력되는 제1감지신호와 제2감지신호와 제3감지신호에 따라 작동하여 본체(100)의 이동속도를 낮출 수도 있으며 본체(100)를 제동시킬 수 있다.

즉, 보조제동수단(600)은 제1감지신호와 제2감지신호와 제3감지신호에 따라 선택적으로 발생하는 감속신호 또는 제동신호 중 어느 하나의 제어신호에 의해 작동하면서 후륜(160)을 감속 또는 정지시킬 수 있다.

이때 보조제동수단(600)은 감속신호 또는 제동신호에 의해 작동하되, 주제동수단(500)이 감속신호 또는 제동신호에 의해 작동하는 제1시점보다 시간에 따른 순서가 그보다 앞서는 제2시점에 작동할 수 있다.

즉, 보조제동수단(600)은 주제동수단(500)보다 시간 순서적으로 앞선 제2시점에 먼저 작동하여 후륜(160)을 미리 감속 또는 정지시킴에 따라 주제동수단(500)이 제1시점에 작동하여 후륜(160)을 감속 또는 정지시킬 때 주제동수단(500)에 작용하는 작동부하를 감소시킬 수 있다.

따라서 주제동수단(500)을 구성하는 인휠모터가 과다한 작동부하로 인해 과열되는 폐단을 해소함으로써 인휠모터의 고장이나 오작동이나 작동불능을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 인휠모터의 내구수명을 증대시킬 수 있다.

이러한 보조제동수단(600)은 후륜(160)의 외주면에 마찰력을 가하여 후륜(160)을 감속 또는 정지시킬 수 있다. 이를 위해 보조제동수단(600)은 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 정역모터(610)와 축지부재(620)와 체결핀(630)과 회전바(640) 및 마찰부재(650)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 정역모터(610)는 후방크로스바(1142)의 양단에 각각 설치될 수 있다. 단, 정역모터(610)는 구동축(611)이 수직이 기립되는 방향으로 설치될 수 있다. 즉, 정역모터(610)는 감속신호 또는 제동신호 중 어느 하나의 제어신호에 의해 제1시점에 구동하여 구동축(611)이 회전 운동하게 된다.

상기 축지부재(620)는 정역모터(610)의 구동축(611)에 연결될 수 있다. 즉, 축지부재(620)는 일단 하부에 구동축(611)이 삽입 수용되는 축수용공(621)이 수직 방향으로 소정깊이 함몰 형성되고 일단 일측에 축수용공(621)의 일측과 연통하는 체결핀공(622)이 수평 방향으로 소정깊이 함몰 형성될 수 있다.

상기 체결핀(630)은 축지부재(620)의 체결핀공(622)에 삽입 수용되어 정역모터(610)의 구동축(611)이 축지부재(620)의 축수용공(621)에서 분리되지 않도록 고정할 수 있다. 단, 정역모터(610)의 구동축(611) 일측에는 체결핀(630)의 일측이 통과하는 분리방지홈(6111)이 수평 방향으로 형성될 수 있다.

상기 회전바(640)는 일단 일면이 축지부재(620)의 타단에 밀착된 상태에서 볼트와 너트에 의해 축지부재(620)와 일체로 연결될 수 있다. 즉, 회전바(640)는 정역모터(610)의 구동에 따른 구동축(611)의 회전에 따라 도 5에 도시된 제1각도에서 도 6에 도시된 제2각도로 회전 운동하게 된다.

상기 마찰부재(650)는 회전바(640)의 타단 일면에 일체로 설치되어 회전바(640)가 제1각도에서 제2각도로 회전 운동하는 과정에서 후륜(160)의 외주면에 마찰력을 가하여 후륜(160)을 감속 또는 정지시킬 수 있다.

여기서 마찰부재(650)는 후륜의 위치에 따라 각도 조절이 가능하고 마찰에 의해 마모되더라도 교차가 가능하게 후륜에 묻은 흙먼지가 후방으로 날리지 않는 구조를 가질 수 있다.

즉, 마찰부재(650)는 회전바(640)의 타단에 볼트에 의해 연결되어 후륜(160)의 외주면과 이루는 각도가 조절되는 패드하우징(651)과, 패드하우징(651)에 분리 가능하게 설치되고 일면이 후륜(160)의 외주면을 향하는 방향으로 노출되며 회전바(640)가 제1각도에서 제2각도로 회전 운동하는 과정에 후륜(160)의 외주면과 마찰하는 마찰패드(652)와, 마찰패드(652)의 하측에 구비되어 마찰패드(652)가 후륜(160)의 외주면과 마찰할 때 후륜(160)의 외주면에 묻은 흙먼지가 후방으로 날리지 않도록 차단하는 차단날개(653)로 구성될 수 있다.

다음으로, 상기 배터리모듈(700)은 본체(100)에 구비되어 주제동수단(500)인 인휠모터와 보조제동수단(600)의 정역모터(610)에 구동을 위한 전기에너지를 공급할 수 있다.

그리고 배터리모듈(700)은 외부로부터 전원을 공급받아 입력하는 충전수단을 통해 충전 가능하도록 충전단자가 구비될 수 있다.

다음으로, 상기 컨트롤러(800)는 손잡이(120)에 구비되어 기울기센서(200)와 전방감지센서(300)와 후방감지센서(400)에서 각각 출력되는 제1감지신호와 제2감지신호와 제3감지신호에 기초하여 가속신호와 감속신호와 제동신호 중에서 어느 하나의 제어신호를 생성하여 출력할 수 있다.

즉, 컨트롤러(800)는 감지신호입력부(810)와 상황판별부(820)와 제어신호생성부(830) 및 출력전압제어부(840)로 구성될 수 있다.

상기 감지신호입력부(810)는 기울기센서(200)와 전방감지센서(300)와 후방감지센서(400)로부터 제1감지신호와 제2감지신호와 제3감지신호가 각각 개별적으로 입력될 수 있다.

상기 상황판별부(820)는 감지신호입력부(810)에 입력된 제1감지신호와 제2감지신호와 제3감지신호에 따라 후륜(160)의 가속이 필요한 제1상황인지 또는 후륜(160)의 감속이 필요한 제2상황인지 또는 후륜(160)의 정지가 필요한 제3상황인지를 판별할 수 있다.

즉, 상황판별부(820)는 기울기센서(200)로부터 제1감지신호가 입력되고 제1감지신호의 세기에 따라 오르막길을 이동하는 것으로 판단되면 후륜(160)의 가속이 필요한 제1상황으로 판별할 수 있고, 기울기센서(200)로부터 제1감지신호가 입력되고 제1감지신호의 세기에 따라 내리막길을 이동하는 것으로 판단되면 후륜(160)의 감속이 필요한 제2상황으로 판별할 수 있다.

이와 달리 상황판별부(820)는 전방감지센서(300)로부터 제2감지신호가 입력되어 전방에 장애물이 있는 것으로 판단되거나 후방감지센서(400)로부터 제3감지신호가 입력되면 후방에 보호자가 부재한 것으로 판단되면 후륜(160)의 정지가 필요한 제3상황으로 판별할 수 있다.

상기 제어신호생성부(830)는 상황판별부(820)에서 판별된 제1상황과 제2상황과 제3상황에 따라 각각 제1제어신호와 제2제어신호와 제3제어신호를 생성할 수 있다.

상기 출력전압제어부(840)는 제어신호생성부(830)에서 생성된 제1제어신호와 제2제어신호와 제3제어신호에 따라 배터리모듈(700)을 통해 주제동수단(500)인 인휠모터와 보조제동수단(600)의 정역모터(610)에 인가되는 전기에너지를 제어하여 후륜(160)을 가속하거나 감속하거나 정지시킬 수 있도록 한다.

여기서 컨트롤러(800)는 보호자가 본체(100)를 이동하는 도중에 후륜(160)을 인위적으로 가속 또는 감속 또는 정지시킬 수 있도록 보호자의 입력 조작에 따라 제1제어신호와 제2제어신호와 제3제어신호를 각각 선택적으로 생성하는 외부신호입력부(850)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

따라서 보호자는 상황에 따라 외부신호입력부(850)를 조작하면 제1제어신호 또는 제2제어신호 또는 제3제어신호가 생성되면서 상황에 대응되게 후륜(160)을 가속 또는 감속 또는 정지시킬 수 있다.

이때 외부신호입력부(850)에서 생성된 제1제어신호와 제2제어신호와 제3제어신호는 제어신호생성부(830)에서 생성된 제1제어신호와 제2제어신호와 제3제어신호보다 우선적으로 실행될 수 있도록 높은 우선순위를 가질 수 있다.

또한 컨트롤러(800)는 주제동수단(500)인 인휠모터를 통해 본체(100)의 이동속도를 측정하는 속도측정부(860)와, 본체(100)의 위치정보를 측정하는 GPS모듈(870)과, 배터리모듈(700)의 잔량을 측정하는 잔량측정부(880)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

다음으로, 상기 표시모듈(900)은 손잡이(120)에 화면이 후측 상방을 향하도록 설치되어 보호자가 손잡이(120)를 잡고 본체(100)를 이동하면서 화면을 통해 본체(100)의 속도와 본체(100)의 위치정보와 배터리모듈(700)의 잔량정보를 화면에 표시할 수 있다.

즉, 표시모듈(900)은 컨트롤러(800)의 속도측정부(860)와 GPS모듈(870)과 잔량측정부(880)로부터 본체(100)의 속도와 본체(100)의 위치정보와 배터리모듈(700)의 잔량정보를 입력받아 화면에 표시하여 보호자가 편리하게 확인할 수 있도록 한다.

마지막으로, 상기 통신모듈(1000)은 손잡이(120)에 구비되고 보호자의 스마트폰으로 본체(100)의 속도와 본체(100)의 위치정보와 배터리모듈(700)의 잔량정보를 전송할 수 있다.

즉, 통신모듈(1000)은 컨트롤러(800)의 속도측정부(860)와 GPS모듈(870)과 잔량측정부(880)로부터 본체(100)의 속도와 본체(100)의 위치정보와 배터리모듈(700)의 잔량정보를 입력받아 미리 패어링된 보호자의 스마트폰으로 전송할 수 있다.

그러면 보호자는 스마트폰을 통해 통신모듈(1000)로부터 전송받은 본체(100)의 속도와 본체(100)의 위치정보와 배터리모듈(700)의 잔량정보를 전용 어플리케이션을 통해 화면에 표시되도록 할 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

100: 본체
110: 프레임
111: 상부프레임
112: 중간프레임
113: 하부전방프레임
1131: 전방사이드바
1132: 전방중간크로스바
1133: 전방하부크로스바
114: 하부후방프레임
1141: 후방사이드바
1142: 후방크로스바
120: 손잡이
130: 시트
131: 등받이
132: 엉덩이받이
140: 발판
150: 전륜
160: 후륜
161: 후륜축
162: 지지바
200: 기울기센서
300: 전방감지센서
400: 후방감지센서
500: 주제동수단
600: 보조제동수단
610: 정역모터
611: 구동축
6111: 분리방지홈
620: 축지부재
621: 축수용공
622: 체결핀공
630: 체결핀
640: 회전바
650: 마찰부재
651: 패드하우징
652: 마찰패드
653: 차단날개
700: 배터리모듈
800: 컨트롤러
810: 감지신호입력부
820: 상황판별부
830: 제어신호생성부
840: 출력전압제어부
850: 외부신호입력부
860: 속도측정부
870: GPS모듈
880: 잔량측정부
900: 표시모듈
1000: 통신모듈

Claims

프레임과 손잡이와 시트와 발판과 전륜 및 후륜을 포함하는 본체;
상기 프레임에 구비되어 상기 본체의 기울기를 감지하는 기울기센서;
상기 본체에 구비되어 전방 장애물 유무를 감지하는 전방감지센서;
상기 손잡이에 구비되어 후방 보호자 유무를 감지하는 후방감지센서;
상기 후륜에 구비되어 상기 기울기와 상기 장애물 유무와 상기 보호자 유무에 따라 발생하는 가속신호 또는 감속신호 또는 제동신호 중 어느 하나의 신호에 의해 작동하여 상기 후륜을 가속 또는 감속 또는 정지시키는 주제동수단;
상기 본체에 구비되고 상기 주제동수단에 전기에너지를 공급하는 배터리모듈;
상기 본체에 구비되어 상기 본체의 속도와 상기 본체의 위치정보와 상기 배터리모듈의 잔량정보를 화면에 표시하는 표시모듈;
상기 손잡이에 구비되고 상기 보호자의 스마트폰과 통신하여 상기 속도와 상기 위치정보와 상기 잔량정보를 전송하여 상기 스마트폰의 화면에 표시되도록 하는 통신모듈; 및
상기 후륜의 일측에 구비되고 상기 배터리모듈로부터 전기에너지를 공급받아 상기 감속신호 또는 상기 제동신호 중의 어느 하나의 신호에 의해 작동하여 상기 후륜을 감속 또는 정지시키는 보조제동수단;으로 구성되고,
상기 주제동수단은 상기 가속신호 또는 상기 감속신호 또는 상기 제동신호 중의 어느 하나의 신호에 의해 제1시점에 작동하여 상기 후륜을 가속 또는 감속 또는 정지시키며,
상기 보조제동수단은 상기 감속신호 또는 상기 제동신호 중의 어느 하나의 신호에 의해 상기 제1시점보다 시간에 따른 순서가 앞서는 제2시점에 작동하여 상기 후륜을 감속 또는 정지시키고,
상기 보조제동수단은 상기 프레임의 하부에 설치되고 구동축이 수직으로 기립되고 상기 제2시점에 구동하는 정역모터와, 상기 구동축의 단부에 일단이 일체로 연결되고 상기 정역모터의 구동에 따른 상기 구동축의 회전 각도에 따라 제1각도에서 제2각도로 회전 운동하는 회전바와, 상기 회전바의 타단에 구비되어 상기 회전바가 상기 제2각도로 회전 운동하는 과정에서 상기 후륜의 외주면과 마찰하여 상기 후륜을 감속 또는 정지시키는 마찰부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 IOT 기반의 스마트 유모차.
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제1항에 있어서,
상기 주제동수단은
상기 후륜의 회전축에 설치되는 인휠모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 IOT 기반의 스마트 유모차.
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제1항에 있어서,
상기 보조제동수단은
일단 하부에 상기 구동축이 삽입 수용되는 축수용공이 수직 방향으로 소정깊이 함몰 형성되고 일단 일측에 상기 축수용공의 일측과 연통하는 체결핀공이 수평 방향으로 소정깊이 함몰 형성되고 타단에 상기 회전바의 일단에 밀착 고정되는 고정판이 구비되는 축지부재; 및
상기 체결핀공이 삽입 수용되어 상기 구동축을 상기 축지부재에 일체로 고정하는 체결핀;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IOT 기반의 스마트 유모차.
제1항에 있어서,
상기 마찰부재는
상기 회전바의 타단에 볼트에 의해 연결되어 상기 후륜의 외주면과 이루는 각도가 조절되는 패드하우징;
상기 패드하우징에 분리 가능하게 설치되고 일면이 상기 후륜의 외주면을 향하는 방향으로 노출되며 상기 회전바가 제1각도로 회전 운동할 때 상기 후륜의 외주면과 마찰하는 마찰패드; 및
상기 마찰패드의 하측에 구비되어 상기 마찰패드가 상기 후륜의 외주면과 마찰할 때 상기 후륜의 외주면에 묻은 흙먼지가 날리지 않도록 차단하는 차단날개;로 구성되는 것을 특징으로 하는 IOT 기반의 스마트 유모차.