KR20140136636A - 카트 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카트 제어 장치에 관한 것으로서, 상기 카트 제어 장치는 카트의 손잡이를 잡고 있는 왼손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지하여 해당하는 상태의 신호를 출력하는 왼손 힘 감지 유닛, 카트의 손잡이를 잡고 있는 오른손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지하여 해당하는 상태의 신호를 출력하는 오른손 힘 감지 유닛, 상기 왼손 힘 감지 유닛과 상기 오른손 힘 감지 유닛에 연결되어 있고, 상기 왼손 힘 감지 유닛과 상기 오른손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 카트의 이동 방향을 판정하여 상기 카트의 제동 상태를 제어하는 제어부, 그리고 상기 제어부에 연결되어 있는 제1 및 제2 전자 브레이크 장치를 포함한다. 이때, 상기 제어부는 상기 왼손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 판정된 왼손 힘 인가 방향과 상기 오른손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 판정된 오른손 힘 인가 방향이 서로 반대일 경우, 상기 카트의 이동 방향이 왼쪽 방향인지 오른쪽 방향인지를 판정하여, 판정된 카트의 이동 방향과 동일한 방향에 위치한 제1 또는 제2 전자 브레이크 장치를 구동하여 판정된 쇼핑 카드의 이동 방향과 동일한 방향에 위치한 제1 또는 제2 바퀴를 감소 제어한다.

Description

카트 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND MEHTOD FOR CONTROLLING CART}
본 발명은 카트 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 원하는 물품을 구매하기 위해, 사용자는 인터넷과 같은 유선 또는 무선 통신을 이용하여 온라인 상에 개설되어 있는 온라인 시장에 접속하여 원하는 물품을 구매하여 배송을 받거나, 사용자가 직접 전통 시장, 대형 마트(mart) 또는 대형 할인점과 같은 오프라인 쇼핑 공간을 방문하여 원하는 물품을 구매한다.
오프라인 쇼핑 공간을 이용하여 원하는 물건을 구매할 때, 일반적으로 고객은 매장에 준비된 쇼핑 카트(shopping cart)를 이동시키면서 해당 위치에 존재하는 원하는 물품을 쇼핑 카트에 담게 된다.
이때, 쇼핑 공간이 대형화됨에 따라 쇼핑 카트를 끌고 이동해야 하는 시간이 증가하게 되며, 종래에 비해 한번의 쇼핑으로 구매하는 물품의 품목이 증가하여 쇼핑 카트에 실리게 되는 물품의 무게 역시 크게 증가하고 이로 인해 고객이 운전해야 하는 쇼핑 카트의 무게 역시 증가하게 된다.
하지만, 종래의 쇼핑 카트를 원하는 위치로 이동시킬 때, 원하는 방향으로의 바퀴 제어나 속도 제어가 용이하게 이루어지지 않아 원치 않는 방향으로 쇼핑 카트가 이동하게 된다.
따라서, 이를 제어하기 위한 사용자의 육체적인 피로감이 증가하고, 주변의 사람이나 쇼핑 카트 또는 진열대 등과 충돌 위험이 증가하여 인명 사고의 발생 위험이나 물품 파손의 위험이 증가한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 카트를 사용하는 사용자의 편리성을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 카트로 인한 사고 발생 위험을 감소하기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 카트 제어 장치는 카트의 손잡이를 잡고 있는 왼손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지하여 해당하는 상태의 신호를 출력하는 왼손 힘 감지 유닛, 카트의 손잡이를 잡고 있는 오른손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지하여 해당하는 상태의 신호를 출력하는 오른손 힘 감지 유닛, 상기 왼손 힘 감지 유닛과 상기 오른손 힘 감지 유닛에 연결되어 있고, 상기 왼손 힘 감지 유닛과 상기 오른손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 카트의 이동 방향을 판정하여 상기 카트의 제동 상태를 제어하는 제어부, 그리고 상기 제어부에 연결되어 있는 제1 및 제2 전자 브레이크 장치를 포함하고, 상기 제어부는 상기 왼손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 판정된 왼손 힘 인가 방향과 상기 오른손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 판정된 오른손 힘 인가 방향이 서로 반대일 경우, 상기 카트의 이동 방향이 왼쪽 방향인지 오른쪽 방향인지를 판정하여, 판정된 카트의 이동 방향과 동일한 방향에 위치한 제1 또는 제2 전자 브레이크 장치를 구동하여 판정된 쇼핑 카드의 이동 방향과 동일한 방향에 위치한 제1 또는 제2 바퀴를 감소 제어한다.
상기 제어부는 상기 왼손 힘 인가 방향과 상기 오른손 힘 인가 방향이 동일할 경우 손잡이가 사용자에 의해 당겨지는 상태인지를 판정하고, 상기 손잡이가 상기 사용자에 의해 당겨지는 상태일 때 왼손에 의해 당겨지는 힘과 오른손에 의해 당겨지는 힘 중 하나가 설정 크기 이상인지를 판정하고, 상기 왼손에 의해 당겨지는 힘과 상기 오른손에 의해 당겨지는 힘 중 하나가 상기 설정 크기 이상이면 상기 제1 및 제2 전자 브레이크 장치를 구동하여 상기 제1 및 제2 브레이크 장치에 연결되어 있는 제1 및 제2 바퀴를 감소 제어할 수 있다.
상기 특징에 따른 카트 제어 장치는 카트의 주행 속도에 따라 해당하는 상태의 전기 신호를 출력하는 속도 감지부를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 속도 감지부에서 출력되는 전기 신호를 이용하여 카트의 주행 속도를 판정하고, 판정된 상기 주행 속도가 설정 속도 이상이면 제1 및 제2 전자 브레이크 장치를 구동하여 상기 제1 및 제2 브레이크 장치에 연결되어 있는 제1 및 제2 바퀴를 감소 제어할 수 있다.
상기 제어부는 속도 감지부에서 출력되는 신호를 이용하여 판정된 카트의 주행 속도가 증가할수록 제1 또는 제2 전자 브레이크 장치에 의해 상기 제1 또는 제2 바퀴의 시간당 속도 감소량을 증가시키는 것이 좋다.
상기 특징에 따른 카트 제어 장치는 카트의 전방에 위치하는 장애물 간의 거리를 측정하여 해당 상태의 전기 신호를 출력하는 측거 감지부와 상기 제어부에서 출력되는 충돌 경고 신호에 의해 동작하는 충돌 경고부를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 측거 감지부에 의해 판정된 장애물과 카트 간의 거리가 설정 거리 이하일 경우 상기 충돌 경고 신호를 출력하여 상기 충돌 경고부를 동작시킬 수 있다.
상기 왼손 힘 감지 유닛은, 손잡이의 전방부 쪽에 위치하여 왼손으로 사용자가 손잡이를 당기는 힘에 따라 해당하는 상태의 신호를 출력하는 왼손 당기는 힘 감지부, 그리고 손잡이의 전방부 쪽에 위치하여 왼손으로 사용자가 손잡이를 당기는 힘에 따라 해당하는 상태의 신호를 출력하는 왼손 미는 힘 감지부를 포함할 수 있고, 상기 오른손 힘 감지 유닛은, 손잡이의 후방부 쪽에 위치하여 오른손으로 사용자가 손잡이를 당기는 힘에 따라 해당하는 상태의 신호를 출력하는 오른손 당기는 힘 감지부, 그리고 손잡이의 후방부 쪽에 위치하여 오른손으로 사용자가 손잡이를 당기는 힘에 따라 해당하는 상태의 신호를 출력하는 오른손 미는 힘 감지부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 왼손 당기는 힘 감지부와 왼손 미는 힘 감지부에서 출력되는 신호를 이용하여 왼손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지하고, 상기 오른손 당기는 힘 감지부와 오른손 미는 힘 감지부에서 출력되는 신호를 이용하여 오른손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지할 수 있다.
상기 특징에 따른 카트 제어 장치는 카트의 무게를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 카트 무게 감지부를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 카트 무게 감지부에서 출력되는 신호를 이용하여 카트의 무게를 판정하고, 판정된 카트의 무게가 가벼울수록 제1 또는 제2 전자 브레이크 장치에 의해 상기 제1 또는 제2 바퀴의 시간당 속도 감소량을 증가시킬 수 있다.
상기 제어부는 상기 왼손 힘 감지 유닛과 상기 오른손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 왼손과 오른손 모두가 상기 손잡이를 잡지 않은 상태로 판정되면, 상기 제1 및 제2 전자 브레이크 장치를 구동하여 상기 제1 및 제2 바퀴를 감소 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 카트 제어 방법은 왼손 당기는 힘 감지부, 왼손 미는 힘 감지부, 오른손 당기는 힘 감지부 및 오른손 미는 힘 김지부 각각에서 출력되는 신호를 판독하여, 왼손과 오른손에 의해 손잡이에 인가되는 힘의 크기, 왼손에 인가되는 힘의 방향 및 오른손에 인가되는 힘의 방향을 판정하는 단계, 왼손과 오른손에 인가되는 힘의 방향이 서로 반대 방향일 경우, 카트의 이동 방향을 판정하는 단계, 그리고 판정된 카트의 이동 방향이 왼쪽 일 경우, 카트의 왼쪽 바퀴부에 위치하는 왼쪽 브레이크 장치를 구동시켜 왼쪽 바퀴의 속도를 감속시키고, 판정된 카트의 이동 방향이 오른쪽 일 경우, 카트의 오른쪽 바퀴부에 위치하는 오른쪽 브레이크 장치를 구동시켜 오른쪽 바퀴의 속도를 감속시키는 단계를 포함한다.
상기 특징에 따른 카트 제어 방법은 상기 손잡이에 인가되는 왼손과 오른손의 힘 인가 방향이 동일할 경우, 상기 힘 인가 방향이 상기 손잡이를 당기는 방향인지를 판정하는 단계, 상기 힘 인가 방향이 상기 손잡이를 당기는 방향일 경우, 상기 왼손에 의한 당기는 힘과 오른손에 의한 당기는 힘 중 적어도 하나가 설정 크기 이상인지를 판정하는 단계, 그리고 상기 왼손에 의한 당기는 힘과 오른손에 의한 당기는 힘 중 적어도 하나가 설정 크기 이상일 경우, 왼손 브레이크 장치와 오른쪽 브레이크 장치를 구동시켜 왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴의 속도를 감속시키는 단계를 더 포함한다.
상기 특징에 따른 카트 제어 방법은 상기 손잡이에 인가되는 왼손의 힘과 오른손의 힘이 존재하지 않을 경우, 왼손 브레이크 장치와 오른쪽 브레이크 장치를 구동시켜 왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴의 속도를 감속시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 사용자가 카트를 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시킬 경우, 이동 방향에 위치한 바퀴의 속도를 감속시킴에 따라 카트의 방향 절환 동작이 용이하게 행해진다. 이로 인해, 사용자의 편리성이 향상된다.
또한, 사용자가 손잡이에서 손을 놓칠 경우, 또는 급하게 카트를 당길 경우, 바퀴의 감속 동작을 실시하여 사고의 발생 위험을 방지한다.
추가로, 카트 주행 속도가 설정 속도를 넘어설 경우, 카트의 주행 속도를 설정 속도 이하로 낮추므로 사고의 위험이 낮아진다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 쇼핑 카트의 사시도이다.
도 2은 본 발명의 한 실시예에 따른 쇼핑 카트 제어 장치의 블록도이다.
도 3는 본 발명의 한 실시예에 따른 쇼핑 카트 제어 방법의 동작 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 쇼핑 카트 제어 장치 및 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 쇼핑 카트에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1을 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 쇼핑 카트는 본체(100), 본체(100)에 연결되어 있는 손잡이(200), 손잡이(200)에 위치하는 연결 모듈(300), 본체(100)의 앞쪽 좌우 그리고 뒤쪽 좌우에 각각 위치하는 복수의 바퀴부(410-440), 그리고 본체(100)와 복수의 바퀴부(410-440)를 각각 연결하는 복수의 지지대(500)를 구비한다.
본체(100)는 플라스틱(plastic)이나 금속으로 이루어져 있는 프레임(frame)에 의해 대략 직사각형 형상을 갖는 빈 공간인 물품 저장부를 구비하고 있다.
손잡이(200)는 쇼핑 카트 사용자(이하, '사용자'라 함)의 손에 의해 잡히는 부분으로서 바 형상(bar shape)을 갖고 있다.
따라서, 사용자는 손잡이(200)를 이용하여 쇼핑 카트의 이동 방향 및 속도 등을 제어한다.
이러한 손잡이(200)는 사용자의 파지감(把持感, grip feeling)을 향상시켜 사용자의 만족도와 안전도를 높이는 재료로 이루어져 있고, 예를 들어, 플라스틱이나 실리콘 등으로 이루어질 수 있다.
연결 모듈(300)은 다른 쇼핑 카트와 연결되거나 다른 쇼핑 카트에 연결되어 있는 쇼핑 카트를 분리하기 위한 것으로서, 동전 투입부(301), 동전 투입부(301)와 연결되어 있는 연결줄(302), 연결줄(302)의 단부에 위치한 잠금부(303), 그리고 잠금부(303)가 삽입되는 삽입구(도시하지 않음)를 구비한다.
다른 쇼핑 카트의 삽입구에 사용하고자 하는 쇼핑 카트의 잠금부(303)가 삽입되어 다른 쇼핑 카트에 사용을 원하는 쇼핑 카트가 연결되어 있을 경우, 사용자는 동전 투입구(301)에 정해져 있는 동전을 삽입한다. 이러한 동전 삽입 동작에 의해, 다른 쇼핑 카트의 삽입구에 삽입되어 있는 잠금부가 탈거되어, 원하는 쇼핑 카트는 다른 쇼핑 카트와 분리된다.
반대로, 사용을 마침 쇼핑 카트의 잠금부(303)를 다른 쇼핑 카트의 삽입구에 삽입하게 되면, 자신의 동전 투입구(301)에 삽입되어 있던 동전이 빠져 나오게 된다.
네 개의 바퀴부(410-440)는 본체(100) 하부에 위치하고, 각 바퀴부(410-440)는 바퀴(411, 421, 431, 441) 그리고 각 바퀴(411, 421, 431, 441)에 연결된 축(413, 423, 433, 443)과 각 지지대(500)를 연결하는 바퀴 체결부(412, 422, 432, 442)를 구비한다.
바퀴부(410-440)의 바퀴(411, 421, 431, 441)는 손잡이(200)를 이용해 쇼핑 카트의 주행 속도와 주행 방향을 조정하는 사용자의 주행 상태에 따라 회전 방향과 회전 속도가 변한다.
이때, 쇼핑 카트의 전방부[손잡이(200)가 부착된 부분의 반대편 부분] 쪽의 좌측과 우측에 각각 위치한 두 개의 바퀴부(이하, '각각 전방 좌측과 우측 바퀴부'라 함)(410, 420)는 사용자의 운행 방식, 쇼핑 카드의 무게 등과 같은 쇼핑 카트 주행 상태를 고려하여 바퀴(411, 421, 431, 441)의 회전 상태가 제어된다.
이처럼, 쇼핑 카트 주행 상태에 따라 전방 좌우측 바퀴부(410, 420)의 좌측 및 우측 바퀴(또는 제1 및 제2 바퀴)(411, 421)의 동작을 제어하기 위해, 전방 좌우측 바퀴부(410, 420)에는 좌측 바퀴(411)와 우측 바퀴(421)에 각각 연결되어 있는 전자 브레이크 장치(electric break system)가 장착되어 있다.
지지대(500)는 본체(100) 하부면 부분에서 각 바퀴부(410-440)로 분기되어 있는 네 개의 지지대로 이루어져 있고, 본체(100)의 무게와 본체(100)에 실릴 수 있는 물품의 최대 무게를 유지해야 하므로 금속이나 강화 플라스틱 등으로 이루어져 있다.
이러한 구조를 갖고 있는 쇼핑 카트의 동작을 제어하는 본 실시예에 따른 쇼핑 카트 구동 장치의 구조는 도 2와 같다.
도 2를 참고로 하면, 사용자의 동작에 따라 온(on) 또는 오프(off) 상태로 되어 해당하는 신호를 출력하는 구동 스위치(SW1), 사용자의 왼손이 손잡이(200)를 쥐는 힘을 감지하여 해당하는 상태의 전기 신호로 출력하는 왼손 힘 감지 유닛(11), 사용자의 오른손이 손잡이(200)를 쥐는 힘을 감지하여 해당하는 상태의 전기 신호로 출력하는 오른손 힘 감지 유닛(12), 쇼핑 카트의 전방에 위치하는 다른 쇼핑 카트나 사람과 같은 장애물간의 거리를 측거하여 해당하는 크기의 전기 신호로 출력하는 측거 감지부(13), 쇼핑 카트의 주행 속도를 감지하여 해당하는 상태의 전기 신호로 출력하는 속도 감지부(14), 쇼핑 카트의 무게를 감지하여 해당하는 상태의 전기 신호를 출력하는 카트 무게 감지부(15), 구동 스위치(SW1), 외손힘 감지 유닛(11), 오른손 힘 감지 유닛(12), 측거 감지부(13), 속도 감지부(14) 및 카트 무게 감지부(15)에 연결되어 있는 제어부(20), 제어부(20)에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 스위칭부(31, 32), 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)에 각각 연결되어 있는 전방 좌측 바퀴 제동부(또는 제1 바퀴 제동부)(41)와 전방 우측 바퀴 제동부(또는 제2 바퀴 제동부)(42), 제어부(20)와 연결되어 있는 경고 유닛(50), 그리고 전방 좌측 바퀴 제동부(41)와 전방 우측 바퀴 제동부(42)에 연결되어 있는 충전부(60)를 구비한다.
구동 스위치(SW1)는 사용자에 의해 온 또는 오프 상태가 변하는 스위치로서, 구동 스위치(SW1)가 온 상태를 유지할 경우, 쇼핑 카트 구동 장치를 이용한 쇼핑 카트의 제어 동작이 실행된다. 반대로 구동 스위치(SW1)가 오프 상태를 유지할 경우, 쇼핑 카트 구동 장치를 이용한 쇼핑 카트의 제어 동작을 행해지지 않는다.
이러한 구동 스위치(SW1)는 손잡이(200)에 별도의 스위치를 부착하여 이용하거나, 동전 삽입구(301)에 동전이 삽입되면 스위치가 온되고 동전이 제거되면 스위치가 오프되도록 동전 삽입구(301)를 스위치로 설계하여 구동 스위치(SW1)로서 이용할 수 있다.
왼손 힘 감지 유닛(11)은 손잡이(200)에서 사용자의 왼손이 위치하는 부분, 예를 들어, 손잡이(200)의 좌측 부분에 내장되어 있고, 오른손 힘 감지 유닛(12)은 손잡이(200)에서 사용자의 오른손이 위치하는 부분, 예를 들어, 손잡이(200)의 우측 부분에 내장되어 있다.
이때, 왼손 힘 감지 유닛(11)과 오른손 힘 감지 유닛(12)은 서로 이격되어 있으므로, 왼손 힘 감지 유닛(11)이 내장되어 있는 손잡이 부분과 오른손 힘 감지 유닛(12)가 내장되어 있는 손잡이 부분 역시 전기적으로 서로 분리되어 있다.
왼손 힘 감지 유닛(11)은 왼손이 쇼핑 카트를 당기는 힘을 감지하여 해당하는 크기의 전기 신호를 출력하는 왼손 당기는 힘 감지부(111)와 왼손이 쇼핑 카트를 미는 힘을 감지하여 해당하는 크기의 전기 신호를 출력하는 왼손 미는 힘 감지부(112)를 구비하고, 오른손 힘 감지 유닛(12)은 오른손이 쇼핑 카트를 당기는 힘을 감지하여 해당하는 크기의 전기 신호를 출력하는 오른손 당기는 힘 감지부(121)와 오른손이 쇼핑 카트를 미는 힘을 감지하여 해당하는 크기의 전기 신호를 출력하는 오른손 미는 힘 감지부(122)를 구비한다.
이때, 도 1에 도시한 것처럼, 왼손 및 오른손 당기는 힘 감지부(111, 121)는 각각 손잡이(200)의 왼쪽과 오른쪽 부분에서 전방부 방향으로 약 1/2부분에 위치하여 원형 형상을 손잡이(200)에서 전방부 방향으로 반원 형상으로 위치하고, 왼손 및 오른손 미는 힘 감지부(112, 122)는 각각 손잡이(200)의 왼쪽과 오른쪽 부분에서 후방부 방향으로 약 1/2부분에 위치하여 원형 형상을 손잡이(200)에서 후방부 방향으로 반원 형상으로 위치한다.
이때, 손잡이(200)의 중심부를 중심으로 서로 대응하고 있는 당기는 힘 감지부(111, 121)와 미는 힘 감지부(112, 122)는 전기적으로 떨어져 있다.
손잡이(200)에 내장되어 있는 왼손 힘 감지 유닛(11) 및 오른손 힘 감지 유닛(12) 각각의 크기는 사용자의 손 크기 등과 같은 신체 조건에 따라 정해지며, 남자 성인의 평균 손 크기에 따라 정해질 수 있다.
이러한 왼손 힘 및 오른손 힘 감지부(11, 12)의 각 당기는 힘 감지부(111, 121)와 미는 힘 감지부(112, 122)는 손잡이(200)의 각 해당 부분에 인가되는 힘 또는 압력의 크기에 따라 해당 크기의 전기 신호를 출력하는 힘센서(load cell)나 압력 센서(pressure sensor) 등으로 이루어질 수 있다.
측거 감지부(13)는 이미 설명한 것처럼, 쇼핑 카트 전방부의 전방 쪽에 가장 가깝게 위치하고 있는 장애물 간의 거리를 측정하기 위한 것으로서, 이러한 측거 감지부(13)는 적외선을 이용한 광센서(photo sensor)를 이용할 수 있다.
측거 감지부(13)는 본체(100)의 전방부의 가운데 부분에 위치할 수 있다.
속도 감지부(14)는 쇼핑 카트의 주행 속도를 감지하여 해당하는 상태의 전기 신호를 출력하다.
이러한 속도 감지부(14)는 네 개의 바퀴(411, 412, 413, 414) 중 적어도 하나에 부착되어 바퀴의 회전 상태에 해당하는 펄스 신호를 출력하는 엔코더(encoder)로 이루어질 수 있다.
따라서 속도 감지부(14)는 복수의 바퀴부(410-440) 중 적어도 하나에 위치할 수 있다.
제어부(20)는 속도 감지부(14)에서 출력되는 펄스 신호를 이용하여 바퀴(411, 421, 431, 441)의 회전수를 이용해 속도를 판정한다. 필요할 경우, 제어부(20)는 산출된 속도를 이용해 가속도 또한 산출할 수 있다.
카트 무게 감지부(15)는 쇼핑 카트의 현재 본체 무게를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 감지부로서, 중량 센서를 이용할 수 있다. 이러한 카트 무게 감지부(15)는 본체(100)의 하부면에 위치한다.
본 예에서, 속도 감지부(140)와 카트 무게 감지부(15)는 쇼핑 카트의 주행 상태를 상태를 감지하므로, 주행 카트 상태 감지부를 이룬다.
제어부(20)는 왼손 힘 감지 유닛(11)과 오른손 힘 감지 유닛(12)에서 출력되는 신호를 이용하여 사용자의 왼손과 오른손에 인가되는 힘의 크기와 힘이 인가되는 방향(즉, 힘 인가 방향)을 판정하고, 이러한 힘의 크기와 힘 인가 방향을 이용하여 사용자가 원하는 쇼핑 카트의 이동 방향과 정지 상태를 판정하여 전방 좌우측 바퀴부(410, 420)의 바퀴(411, 421)의 제동 상태를 제어한다. 이때, 제어부(20)는 카트 무게 감지부(15)에서 출력되는 감지 신호에 의해 판정된 쇼핑 카트의 무게에 따라 바퀴(411, 412)의 제동 속도가 변한다.
또한, 제어부(20)는 측거 감지부(13)로부터의 신호를 이용하여 전방에 위치하는 장애물 간의 거리를 판정하여 측거된 거리가 설정 거리 이하일 경우 다른 쇼핑 카트, 사람 또는 판매대와의 충돌 상황을 방지하기 위한 충돌 경고 신호를 출력하고, 쇼핑 카트의 속도를 제어하여 과속으로 인한 사고를 예방하도록 제어한다.
제1 및 제2 스위칭부(31, 32)는 각각 제어부(20)에서 출력되는 제어 신호의 상태에 따라 스위칭 상태가 달라져, 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)의 제동 상태가 달라진다.
따라서, 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)가 단락(short) 상태일 때, 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42) 각각의 양단자가 단락된다.
이로 인해, 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)는 전방 좌측 및 우측 바퀴(411, 412)의 회전 속도를 감소시켜 쇼핑 카트의 속도와 주행 방향을 제어한다.
반대로, 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)가 개방(open) 상태일 때, 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42) 각각의 양단자가 개방된다.
따라서, 전방 좌측 및 우측 바퀴부(410, 420)의 동작은 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)의 제어를 받지 않지 않고 사용자의 주행 조건(예를 들어, 미는 힘 및 주행 방향)에 따라 제어된다.
제1 및 제2 스위칭부(31, 32)는 동일한 구조를 갖고 있고, IGBT(insulated gate bipolar mode transistor)나 MOSFET(metal oxide silicon field effect transistor) 등과 같은 스위칭 소자인 트랜지스터(transistor)로 이루어질 수 있다.
전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)는 각각 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)를 통해 인가되는 신호의 상태에 따라 회전 방향이 제어되는 모터 등을 구비한다.
각 스위칭부(31, 32)가 트랜지스터를 구비할 때, 트랜지스터의 제어 단자는 제어부(20)에 연결되며, 입력 단자와 출력단자는 전방 좌측 또는 우측 바퀴부(410, 420)의 모터 양단에 연결될 수 있다. 또한, 충전부(60)의 양단 역시 모터의 양단과 연결될 수 있다.
이때, 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)가 개방 상태일 때, 각 바퀴 제동부(41, 42)의 전기자 양 끝이 개방되어 모터는 해당 방향(예를 들어, 정방향)으로 회전하고, 이러한 정방향으로의 모터는 발전기로 동작하여 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 2차 전지로 이루어진 충전부(60)에 충전 동작이 행해진다. 즉, 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)에 제동력이 발생하지 않고, 카드 사용자의 미는 힘에 의해 바퀴(411, 421)의 회전이 이루어질 경우, 충전 동작이 이루어진다.
반대로 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)가 단락 상태일 때, 각 바퀴 제동부(41, 42)의 전기자 양 끝이 단락되어 전기자(armature)가 공회전하여 개방 상태일 때와는 반대 방향으로 전류를 흐르게 하는 기전력이 모터에 발생하며, 이러한 전류에 의해 전기자에 역회전 토크(torque)가 생성되어 모터에 형성된 제동력에 의해 바퀴(411, 421)의 회전이 멈추게 된다. 이때, 발생하는 제동력의 크기는 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)의 제어 단자에 인가되는 신호의 크기에 따라 달라진다.
이때, 제어부(20)는 전방 좌측 및 우측의 바퀴 회전 방향과 반대 방향으로 제동력이 작용하도록 전방 좌측 및 우측 제동부(41, 42)의 동작을 제어한다.
이를 위해, 쇼핑 카트는 전방 좌측 및 우측의 바퀴(411, 421) 각각의 회전 상태를 감지하는 별도의 엔코더(encorder)를 추가로 구비하고, 제어부(20)는 각 엔코더에서 출력되는 신호를 이용하여 전방의 좌측 바퀴(411)와 우측 바퀴(421)의 회전 방향의 감지하고, 감지된 회전 방향의 반대 방향으로 역기전력이 작용하여 해당 바퀴(411, 421)의 제동 동작이 이루어지도록 모터의 회전 방향을 제어할 수 있다.
또한, 대안적인 예로서, 제어부(20)는 별도의 엔코더를 이용하여 바퀴(411, 421)의 회전 방향을 감지하는 대신, 오른손 힘 감지 유닛(11)의 왼손함 감지 유닛(12)의 각각 당기는 힘 감지부(111, 121)와 미는 힘 감지부(112, 122)에서 출력되는 신호를 이용하여 바퀴(411, 421)의 회전 방향을 감지할 수 있다..
따라서, 제1 스위칭부(31)와 전방 좌측 바퀴 제동부(41)를 하나의 전자 브레이크 장치(제1 전자 브레이크 장치 또는 왼쪽 브레이크 장치)를 이루고, 제2 스위칭부(32)와 전방 우측 바퀴 제동부(42) 역시 하나의 전자 브레이크 장치(제2 전자 브레이크 장치 또는 오른쪽 브레이크 장치)를 이룬다.
본 예에서, 쇼핑 카트의 속도를 감속시키기 위해 전방 좌측 및 우측 바퀴부(410, 420)의 전방 좌측 및 우측 바퀴(411, 421)의 회전 속도를 제어하지만, 이와는 달리, 후방 좌측 및 우측 바퀴부(410, 420)의 전방 좌측 및 우측 바퀴(411, 421)의 회전 방향을 제어하여, 쇼핑 카트의 속도와 이동 방향을 제어할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 좌측 바퀴 제동부(41, 42)는 후방의 좌측 및 우측에 각각 위치하는 바퀴부(430, 440)에 위치할 수 있다.
따라서, 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)를 이용하여 전기를 생성하므로, 충전부(60)에 충전되어 있는 전원은 쇼핑 카드 구동 장치의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부(70)의 보조 전원으로 사용된다.
예를 들어, 전원부(70)에서 인가되는 주전원이 모두 소진되어 정상적으로 쇼핑 카트 구동 장치로 구동 전원을 인가하지 못할 경우, 제어부(20)는 충전부(60)에 충전된 전원을 쇼핑 카트 구동 장치의 전원으로 사용하여 정상적으로 주전원이 공급될 때까지 쇼핑 카트의 동작을 제어한다.
이때, 제어부(20)는 전원부(70)의 충전 상태를 감지하여, 충전 상태가 설정 상태 이하일 경우, 경고 유닛(50)으로 방전 경고 신호를 출력한다.
경고 유닛(50)은 제어부(20)에서 인가되는 충돌 경고 신호에 따라 동작하는 충돌 경고부(51)와 방전 경고 신호에 따라 동작하는 방전 경고부(52)를 구비한다.
충돌 경고부(51)는 손잡이(200) 부분에 위치하며, 손잡이(200)에 진동을 유발하는 진동 소자로 이루어질 수 있다.
방전 경고부(52)는 적색과 같은 설정 빛을 발광하는 발광 다이오드(LED) 등과 같은 경고등으로 이루어지며, 손잡이(200) 부분에 위치할 수 있다.
다음, 도 3을 참고로 하여, 이러한 구조를 갖는 쇼핑 카트 제어 장치의 동작을 상세히 설명한다.
먼저, 전원부(70) 또는 충전부(60)를 통해 쇼핑 카트 구동 장치의 동작에 필요한 전원이 공급되면, 제어부(20)는 구동 스위치(SW1)에서 인가되는 신호를 판독하여 구동 스위치(SW1)가 온 상태인지를 판정한다(S11).
구동 스위치(SW1)가 온 상태일 경우, 제어부(20)는 감지 유닛(11, 12)과 감지부(13-15)에서 인가되는 감지 신호를 이용하여 쇼핑 카트의 동작을 제어하고, 구동 스위치(SW1)가 오프 상태일 경우, 제어부(20)는 단계(S11)로 넘어가 구동 스위치(SW1)의 상태를 판정한다.
따라서, 구동 스위치(SW1)가 온 상태이면, 제어부(20)는 전원부(70)에서 인가되는 전원 충전 상태 감지 신호를 판독하여 전원부(70)의 충전 상태를 판정한다(S15).
전원부(70)의 충전량이 설정량 미만일 경우(S17), 제어부(20)는 경고 유닛(50)의 방전 경고부(52)로 방전 경고 신호를 출력한 후(S19), 충전부(60)의 충전 전원을 이용하여 쇼핑 카트 구동 장치의 동작이 이루어지도록 제어한다.
경고 유닛(50)의 방전 경고부(52)로 방전 경고 신호가 인가되면, 방전 경고부(52)가 동작하여 전원부(70)의 충전 상태를 외부로 표시한다.
방전 경고 신호를 출력한 후, 제어부(20)는 왼손 힘 감지 유닛(11) 및 오른손 힘 감지부(12)의 각 감지부(111, 112, 121, 122)에서 출력되는 감지 신호를 판독하여 왼손과 오른손에 인가되는 힘의 크기와 힘 인가 방향을 판정한다(S23).
이로 인해, 쇼핑 카트를 관리하는 관리자는 방전 경고부(52)의 점등 상태를 보고 전원부(70)의 충전 상태를 확인하여 건전지 등을 교체하여 전원부(70)의 충전 상태가 정상 상태를 유지하도록 한다.
또한, 제어부(20)의 제어 동작에 의해, 쇼핑 카트 구동 장치의 각 구성요소(11-15, 20, 31, 32, 50)에 구동 전압을 인가하는 전원 공급부(도시하지 않음)는 전원을 전원부(70)에서 인가 받지 않고 충전부(60)로부터 인가 받아, 각 구성요소(11-15, 20, 31, 32, 50)의 동작에 필요한 구동 전압을 생성하여 인가하게 된다.
이를 위해, 쇼핑 카트 제어 장치는 제어부(20)의 동작에 따라 스위칭 상태가 변하여, 전원 공급부로 인가되는 전원을 전원부(70)를 통해 인가하거나 충전부(60)로 통해 인가하는 스위칭 소자를 더 구비할 수 있다.
따라서, 전원부(70)에서 전원 공급부로 인가되는 전원이 차단되어 쇼핑 카트 제어 장치의 동작이 정지되는 문제가 방지된다.
하지만, 단계(S17)에서, 전원부(70)의 충전량이 설정량보다 클 경우, 제어부(20)는 단계(S23)로 넘어가 왼손 힘 감지 유닛(11)과 오른손 힘 감지 유닛(12)에서 출력되는 감지 신호를 판독하여 왼손과 오른손에 인가되는 힘의 크기와 힘 인가 방향을 판정한다.
그런 다음, 제어부(20)는 왼손 당기는 힘 감지부(111)와 왼손 미는 힘 감지부(112) 각각을 통해 감지되는 왼손에 인가되는 힘과 오른손 당기는 힘 감지부(121)와 오른손 미는 힘 감지부(122) 각각을 통해 감지되는 오른손에 인가되는 힘의 크기가 모두 초기값인지, 즉, 감지되는 힘의 크기가 '0'으로서 사용자가 손잡이(300)를 잡지 않은 상태인지를 판정한다(S25).
사용자의 왼손과 오른손 모두 손잡이(200)를 잡고 있지 않은 상태로 판정되면, 제어부(20)는 사용자가 쇼핑 카트를 운행 중에 손잡이를 놓친 상태로 판정하여 쇼핑 카트의 주행 속도를 감속시키는 감속 제어를 실시한다.
따라서, 제어부(20)는 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)로 구동 신호를 출력하여 제1 및 제2 스위치부(31, 32)의 상태를 단락 상태로 제어하여 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)의 모터에 역회전 토크가 생성되도록 한다. 이러한 역회전 토크에 의해 바퀴(411, 421)의 회전력은 악영향을 받게 되어 정방향(①) 또는 역방향(②)으로 회전하는 바퀴(411, 421)의 회전 속도를 감소하게 된다.
이때, 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)로 인가되는 구동 신호의 크기를 최대로 하여 쇼핑 카트의 제동 시간을 최대한 단축시킨다.
이로 인해, 경사로나 평지 등에서 사용자가 쇼핑 카트의 손잡이를 놓쳤을 경우 사람이나 주변 시설물과 쇼핑 카트가 충돌하는 충돌 사고를 방지하여, 시설물이나 제품의 파손뿐만 아니라 인명 사고의 발생 위험을 감소시킨다.
하지만, 손잡이(200)를 잡고 있는 왼손의 힘과 오른손의 힘이 모두 초기값(예, '0')이 아닐 경우(S25), 제어부(20)는 왼손과 오른손에 의해 손잡이(200)에 인가되는 힘 인가 방향이 서로 반대 방향인지를 판정한다(S29).
이를 위해, 제어부(20)는 왼손 당기는 힘 감지부(111)와 왼손 미는 힘 감지부(112) 각각에서 출력되는 감지 신호에 의해 판정된 왼손의 당기는 힘과 왼손의 미는 힘 중 큰 값을 갖는 힘을 판정하고, 또한, 오른손 당기는 힘 감지부(121)와 오른손 미는 힘 감지부(122) 각각에서 출력되는 감지 신호에 의해 판정된 오른손의 당기는 힘과 왼손의 미는 힘 중 큰 값을 갖는 힘을 판정한다.
그런 다음, 판정된 왼손의 힘 종류(즉, 미는 힘 또는 당기는 힘)와 오른손의 힘 종류가 서로 동일한 경우, 즉, 판정된 왼손과 오른손의 큰 힘의 종류가 모두 미는 힘이거나 당기는 함일 경우, 제어부(20)는 손잡이(200)에 인가되는 왼손과 오른손의 힘 방향이 서로 동일한 것으로 판정하고, 반대로 왼손에 인가되는 힘의 종류(미는 힘이거나 당기는 힘)와 오른손에 인가되는 힘의 종류(당기는 힘이거나 미는 함)이 서로 다른 경우, 제어부(20)는 손잡이(200)에 인가되는 왼손과 오른손의 힘 방향이 서로 상이한 것으로 판정한다.
따라서, 왼손과 오른손에 가해지는 힘의 방향이 서로 반대 방향일 경우, 제어부(20)는 사용자가 쇼핑 카트의 방향을 왼쪽 또는 오른쪽으로 전환하고자 하는 상태로 판정한다.
따라서, 제어부(20)는 왼손과 오른손에 가해지는 힘의 방향에 이용하여 쇼핑 카트의 이동 방향이 왼쪽 방향인지 오른쪽 방향인지를 판정한다(S31).
예를 들어, 왼손에 가해지는 힘의 방향이 손잡이를 사용자 쪽으로 당기는 방향(이하, '역방향'이라 함)이고, 오른손에 가해지는 힘의 방향이 역방향과 반대 방향으로서, 손잡이를 쇼핑 카트의 전방부 쪽으로 미는 방향(이하, '정방향'이라 함)일 경우, 사용자는 쇼핑 카트의 주행 방향을 왼쪽 방향으로 전환하는 상태로 판정한다.
하지만, 반대로 왼손에 가해지는 힘의 방향이 정방향이고, 오른손에 가해지는 힘의 방향이 역방향일 경우, 사용자는 쇼핑 카트의 주행 방향을 오른쪽 방향으로 전환하는 상태로 판정한다.
다음, 제어부(20)는 속도 감지부(14)와 카트 무게 감지부(15)에서 출력되는 신호를 이용하여 현재 쇼핑 카트의 주행 속도와 쇼핑 카트의 무게를 판정하여, 쇼핑 카트의 현재 주행 상태를 판정한다(S33).
이처럼, 쇼핑 카트의 주행 방향과 현재 주행 상태가 판정되면, 제어부(20)는 판정된 주행 방향과 동일한 방향에 위치하는 전방의 바퀴(411 또는 412)의 회전 속도를 감속시키는 감속 제어를 실시하고, 이때, 바퀴(411 또는 412)의 감속 속도는 판정된 현재 주행 상태에 따라 제어된다(S35).
예를 들어, 쇼핑 카트의 주행 방향이 왼쪽 방향으로 판정되면, 제어부(20)는 전방 왼쪽 바퀴(411)의 회전 속도를 감소시키고, 쇼핑 카트의 주행 방향이 오른쪽 방향으로 판정되면, 제어부(20)는 전방 오른쪽 바퀴(421)의 회전 속도를 감소시킨다.
따라서, 제1 또는 제2 스위칭부(31, 32)로, 구동 신호를 출력하여, 제1 또는 제2 스위칭부(31, 32)를 단락 상태로 변환시켜, 단락 상태로 변환된 제1 또는 제2 스위칭부(31, 32)에 연결된 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)에 역회전 토크가 생성된다. 이로 인해, 역회전 토크가 생성된 바퀴부(410, 420)의 바퀴(411 또는 421)은 역회전 토크의 영향으로 감소하게 된다.
이때, 제어부(20)는 쇼핑 카트의 주행 속도와 쇼핑 카트의 무게에 따라 제1 또는 제2 스위칭부(31, 32)로 인가되는 구동 신호의 크기를 변경하여, 해당 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)에서 생성되는 역회전 토크의 크기를 변화시킨다.
예를 들어, 쇼핑 카트의 주행 속도가 빠를수록 제1 또는 제2 스위칭부(31, 32)로 인가되는 구동 신호의 크기를 증가하여 발생되는 역회전 토크의 크기를 증가시키고, 쇼핑 카트의 무게가 가벼울수록 제1 또는 제2 스위칭부(31, 32)로 인가되는 구동 신호의 크기를 증가하여 발생되는 역회전 토크의 크기를 증가시켜, 해당 바퀴(411, 421)의 시간당 감소량이 증가하도록 한다. 이로 인해, 해당 바퀴(411, 421)의 감속 속도는 증가한다.
이때, 주행 속도에 따른 구동 신호의 인가 크기와 쇼핑 카트 무게에 따른 구동 신호의 인가 크기에 대한 정보는 이미 메모리(도시하지 않음) 등에 이미 정해져 있으므로, 제어부(20)는 판정된 쇼핑 카트의 주행 속도와 무게에 해당하는 정보를 판독하여 해당하는 제1 또는 제2 스위칭부(31, 32)의 동작을 제어한다.
본 예의 경우, 쇼핑 카트의 주행 속도와 무게를 이용하여 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)의 동작을 제어하지만, 이와는 달리, 쇼핑 카트의 주행 속도와 무게 중 하나를 이용할 수 있거나 쇼핑 카트의 가속도를 이용하여 제1 또는 제2 스위칭 소자(31, 32)의 동작을 제어할 수 있다.
이와 같이, 사용자가 쇼핑 카트의 이동 방향을 왼쪽 또는 오른쪽으로 변경하고자 할 경우, 이동 방향에 딸 해당하는 바퀴(411 또는 421)의 회전 속도가 감소하므로, 쇼핑 카트의 방향 전환 동작이 좀더 용이하게 안전하게 이루어진다.
다시 단계(S29)로 넘어가, 손잡이(200)를 잡고 있는 왼손과 오른손에 가해지는 힘의 방향이 반대가 아니라 서로 동일할 경우, 제어부(20)는 단계(S23)에서의 판정 동작에 의해 손잡이(200)에 가해지는 힘의 인가 방향이 쇼핑 카트를 후진하기 위해 당기는 방향(즉, 후진 방향)인지를 판정한다(S37).
즉, 왼손 당기는 힘 감지부(111)와 오른손 당기는 힘 감지부(121)에 의해 각각 감지된 힘의 크기가 왼손 미는 힘 감지부(112)와 오른손 미는 힘 감지부(122)에 의해 각각 감지된 힘의 크기보다 클 경우, 쇼핑 카트의 손잡이에 가해지는 힘의 방향을 후진 방향으로 판정하여, 제어부(20)는 후진 방향으로 당겨지는 외손 당기는 힘과 오른손 당기는 힘 중 적어도 하나가 설정 크기 이상인지를 판정한다(S39).
당겨지는 힘의 크기가 설정 크기 이상일 경우, 제어부(20)는 쇼핑 카트의 전방에 발생한 위급 상황 등으로 전방으로 이동하는 쇼핑 카트를 급히 정지시키거나 주행 속도를 줄이기 위한 상태로 판정한다.
따라서, 제어부(20)는 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)로 구동 신호를 출력하여 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)를 단락 상태로 변경하여 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)에 역회전 토크를 발생시킨다(S41).
이로 인해, 전진하고 있는 쇼핑 카트의 전방 좌측 및 우측 바퀴(411, 421)의 회전 속도가 감소하여 사용자는 원하는 대로 쇼핑 카트의 주행 속도를 용이하게 줄이거나 주행 정지 시킬 수 있다.
하지만, 당겨지는 힘의 크기가 설정 크기보다 작을 경우, 제어부(20)는 속도 감지부(14)에서 인가되는 속도 감지 신호를 판독하여 쇼핑 카트의 주행 속도를 판정한다(S43).
또한, 단계(S37)에서, 왼손 당기는 힘 감지부(111)와 오른손 당기는 힘 감지부(121)에 의해 각각 감지된 힘의 크기가 왼손 미는 힘 감지부(112)와 오른손 미는 힘 감지부(122)에 의해 각각 감지된 힘의 크기보다 작을 경우 제어부(20)는 손잡이(200)에 가해지는 힘의 방향이 후진 방향이 아니라 쇼핑 카트의 손잡이(20)0)를 전진 방향으로 미는 전진 방향으로 판정한다.
따라서, 제어부(20)는 속도 감지부(14)에서 출력되는 신호의 판독하여 쇼핑 카트의 주행 속도를 판정한다(S43).
단계(S43)에서 판정된 쇼핑 카트의 주행 속도가 설정 속도 이상일 경우(S45), 현재 쇼핑 카트의 주행 속도가 빨라 위험한 상태로 판정한다.
따라서, 제어부(20)는 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)의 상태를 단락 상태로 변환시켜 전방 좌측 및 우측 바퀴 제동부(41, 42)에 역회전 토크가 생성되어 바퀴(411, 421)의 회전 속도를 줄인다(S47).
이러한 감속 동작에 의해 쇼핑 카트의 주행 속도가 설정 미만을 유지하여, 안전 사고의 발생 위험을 감소시킨다.
하지만, 단계(S45)에서 판정된 쇼핑 카트의 주행 속도가 설정 속도 미만일 경우, 제어부(20)는 현재 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)로 구동 신호가 인가되어 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)가 단락 상태를 유지하고 있는지를 판정한다(S49).
제1 및 제2 스위칭부(31, 32)가 단락 상태를 유지하고 있을 경우, 제어부(20)는 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)로의 구동 신호 인가 동작을 중지하여 제1 및 제2 스위칭부(31, 32)를 개방 상태로 전환시킨다(S51).
그런 다음, 제어부(20)는 측거 감지부(13)에서 출력되는 감지 신호를 판독하여 쇼핑 카트와 가장 가까운 곳에 위치하고 있는 사람이나 판매대 등과 같은 장애물 간의 거리를 판정한다(S53).
그런 다음, 장애물간의 측거 거리가 설정 거리와 같거나 짧을 경우(S55), 제어부(20)는 경고 유닛(50)의 충돌 경고부(51)로 충돌 경고 신호를 출력한다(S57).
따라서, 충돌 경고 신호에 의해 경고 유닛(50)의 충돌 경고부(51)가 동작하여 손잡이(20) 부분에 진동을 발생시킨다. 이러한 진동에 의해 사용자는 쇼핑 카트에 위치하는 장애물을 신속하게 감지하여 충돌 사고의 발생을 피하게 된다.
하지만, 장애물간의 측거 거리가 설정 거리보다 길면, 제어부(20)는 처음 단계(S10)로 되돌아간다(S100).
본 실시예에서는 쇼핑 카트를 예로 들었지만, 이에 한정되지 않고 쇼핑 카트 이외의 다른 종류의 카트에도 본 발명은 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
11: 왼손 힘 감지 유닛 111: 왼손 당기는 힘 감지부
112: 왼손 미는 힘 감지부 12: 오른손 힘 감지 유닛
121: 오른손 당기는 힘 감지부 122: 오른손 미는 힘 감지부
13: 측거 감지부 14: 속도 감지부
15: 카트 무게 감지부 20: 제어부
31, 32: 스위칭부 41: 전방 좌측 바퀴 제동부
42: 후방 좌측 바퀴 제동부 50: 경고 유닛
51: 충돌 경고부 52: 방전 경고부
60: 충전부 70: 전원부
100: 본체 200: 손잡이
300: 연결 모듈 410-440: 바퀴부
411, 421, 431, 441: 바퀴 500: 지지대

Claims (11)

  1. 카트의 손잡이를 잡고 있는 왼손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지하여 해당하는 상태의 신호를 출력하는 왼손 힘 감지 유닛,
    카트의 손잡이를 잡고 있는 오른손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지하여 해당하는 상태의 신호를 출력하는 오른손 힘 감지 유닛,
    상기 왼손 힘 감지 유닛과 상기 오른손 힘 감지 유닛에 연결되어 있고, 상기 왼손 힘 감지 유닛과 상기 오른손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 카트의 이동 방향을 판정하여 상기 카트의 제동 상태를 제어하는 제어부, 그리고
    상기 제어부에 연결되어 있는 제1 및 제2 전자 브레이크 장치
    를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 왼손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 판정된 왼손 힘 인가 방향과 상기 오른손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 판정된 오른손 힘 인가 방향이 서로 반대일 경우, 상기 카트의 이동 방향이 왼쪽 방향인지 오른쪽 방향인지를 판정하여, 판정된 카트의 이동 방향과 동일한 방향에 위치한 제1 또는 제2 전자 브레이크 장치를 구동하여 판정된 쇼핑 카드의 이동 방향과 동일한 방향에 위치한 제1 또는 제2 바퀴를 감소 제어하는
    카트 제어 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제어부는 상기 왼손 힘 인가 방향과 상기 오른손 힘 인가 방향이 동일할 경우 손잡이가 사용자에 의해 당겨지는 상태인지를 판정하고, 상기 손잡이가 상기 사용자에 의해 당겨지는 상태일 때 왼손에 의해 당겨지는 힘과 오른손에 의해 당겨지는 힘 중 하나가 설정 크기 이상인지를 판정하고,
    상기 왼손에 의해 당겨지는 힘과 상기 오른손에 의해 당겨지는 힘 중 하나가 상기 설정 크기 이상이면 상기 제1 및 제2 전자 브레이크 장치를 구동하여 상기 제1 및 제2 브레이크 장치에 연결되어 있는 제1 및 제2 바퀴를 감소 제어하는
    카트 제어 장치.
  3. 제1항에서,
    카트의 주행 속도에 따라 해당하는 상태의 전기 신호를 출력하는 속도 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 속도 감지부에서 출력되는 전기 신호를 이용하여 카트의 주행 속도를 판정하고, 판정된 상기 주행 속도가 설정 속도 이상이면 제1 및 제2 전자 브레이크 장치를 구동하여 상기 제1 및 제2 브레이크 장치에 연결되어 있는 제1 및 제2 바퀴를 감소 제어하는
    카트 제어 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제어부는 속도 감지부에서 출력되는 신호를 이용하여 판정된 카트의 주행 속도가 증가할수록 제1 또는 제2 전자 브레이크 장치에 의해 상기 제1 또는 제2 바퀴의 시간당 속도 감소량을 증가시키는 카트 제어 장치.
  5. 제1항에서,
    카트의 전방에 위치하는 장애물 간의 거리를 측정하여 해당 상태의 전기 신호를 출력하는 측거 감지부와 상기 제어부에서 출력되는 충돌 경고 신호에 의해 동작하는 충돌 경고부를 더 포함하고
    상기 제어부는 상기 측거 감지부에 의해 판정된 장애물과 카트 간의 거리가 설정 거리 이하일 경우 상기 충돌 경고 신호를 출력하여 상기 충돌 경고부를 동작시키는
    카트 제어 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 왼손 힘 감지 유닛은,
    손잡이의 전방부 쪽에 위치하여 왼손으로 사용자가 손잡이를 당기는 힘에 따라 해당하는 상태의 신호를 출력하는 왼손 당기는 힘 감지부, 그리고
    손잡이의 전방부 쪽에 위치하여 왼손으로 사용자가 손잡이를 당기는 힘에 따라 해당하는 상태의 신호를 출력하는 왼손 미는 힘 감지부
    를 포함하고,
    상기 오른손 힘 감지 유닛은,
    손잡이의 후방부 쪽에 위치하여 오른손으로 사용자가 손잡이를 당기는 힘에 따라 해당하는 상태의 신호를 출력하는 오른손 당기는 힘 감지부, 그리고
    손잡이의 후방부 쪽에 위치하여 오른손으로 사용자가 손잡이를 당기는 힘에 따라 해당하는 상태의 신호를 출력하는 오른손 미는 힘 감지부
    를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 왼손 당기는 힘 감지부와 왼손 미는 힘 감지부에서 출력되는 신호를 이용하여 왼손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지하고, 상기 오른손 당기는 힘 감지부와 오른손 미는 힘 감지부에서 출력되는 신호를 이용하여 오른손의 힘 크기와 힘 인가 방향을 감지하는
    카트 제어 장치.
  7. 제1항에서,
    카트의 무게를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 카트 무게 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 카트 무게 감지부에서 출력되는 신호를 이용하여 카트의 무게를 판정하고, 판정된 카트의 무게가 가벼울수록 제1 또는 제2 전자 브레이크 장치에 의해 상기 제1 또는 제2 바퀴의 시간당 속도 감소량을 증가시키는 카트 제어 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 제어부는 상기 왼손 힘 감지 유닛과 상기 오른손 힘 감지 유닛에서 출력되는 신호를 이용하여 왼손과 오른손 모두가 상기 손잡이를 잡지 않은 상태로 판정되면, 상기 제1 및 제2 전자 브레이크 장치를 구동하여 상기 제1 및 제2 바퀴를 감소 제어하는
    카트 제어 장치.
  9. 왼손 당기는 힘 감지부, 왼손 미는 힘 감지부, 오른손 당기는 힘 감지부 및 오른손 미는 힘 김지부 각각에서 출력되는 신호를 판독하여, 왼손과 오른손에 의해 손잡이에 인가되는 힘의 크기, 왼손에 인가되는 힘의 방향 및 오른손에 인가되는 힘의 방향을 판정하는 단계,
    왼손과 오른손에 인가되는 힘의 방향이 서로 반대 방향일 경우, 카트의 이동 방향을 판정하는 단계, 그리고
    판정된 카트의 이동 방향이 왼쪽 일 경우, 카트의 왼쪽 바퀴부에 위치하는 왼쪽 브레이크 장치를 구동시켜 왼쪽 바퀴의 속도를 감속시키고, 판정된 카트의 이동 방향이 오른쪽 일 경우, 카트의 오른쪽 바퀴부에 위치하는 오른쪽 브레이크 장치를 구동시켜 오른쪽 바퀴의 속도를 감속시키는 단계
    를 포함하는 카트 제어 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 손잡이에 인가되는 왼손과 오른손의 힘 인가 방향이 동일할 경우, 상기 힘 인가 방향이 상기 손잡이를 당기는 방향인지를 판정하는 단계,
    상기 힘 인가 방향이 상기 손잡이를 당기는 방향일 경우, 상기 왼손에 의한 당기는 힘과 오른손에 의한 당기는 힘 중 적어도 하나가 설정 크기 이상인지를 판정하는 단계, 그리고
    상기 왼손에 의한 당기는 힘과 오른손에 의한 당기는 힘 중 적어도 하나가 설정 크기 이상일 경우, 왼손 브레이크 장치와 오른쪽 브레이크 장치를 구동시켜 왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴의 속도를 감속시키는 단계
    를 더 포함하는 카트 제어 방법.
  11. 제9항에서,
    상기 손잡이에 인가되는 왼손의 힘과 오른손의 힘이 존재하지 않을 경우, 왼손 브레이크 장치와 오른쪽 브레이크 장치를 구동시켜 왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴의 속도를 감속시키는 단계를 더 포함하는 카트 제어 방법.
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