KR20160069780A - 개인이동수단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개인이동수단에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단은, 운행자가 올라서는 발판; 상기 발판에 가해진 힘을 측정하는 감지부; 상기 발판을 이동시키는 구동부; 및 상기 감지부로부터 전달된 정보로 운행자의 무게 중심 위치를 추정하여 상기 구동부의 가속도를 조절하는 제어부를 포함한다.

Description

개인이동수단{Personal transportation}

본 발명은 개인이동수단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운행자의 무게중심을 이동하여 가속도를 조절하는 개인이동수단에 관한 것이다.

개인 이동수단의 기존 조향 방법은 사용자가 원하는 방향으로 기구물을 이동시키는 방법이 있다. 이러한 방법의 경우 개인 이동 수단이 선회 시 운행자는 횡가속도를 느끼게 되나 기구물이 고정되어 있지 않아 안정감을 느끼기 어렵다. 따라서, 사용자가 안정감을 느끼며, 직관적인 조절이 가능한 개인이동수단의 개발이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.

첫째, 운행자가 안정감을 느낄 수 있는 조향장치가 구비된 개인이동수단을 제공하는 것이다.

둘째, 운행자가 직관적인 운행이 가능한 조향장치가 구비된 개인이동수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단은, 운행자가 올라서는 발판; 상기 발판에 가해진 힘을 측정하는 감지부; 상기 발판을 이동시키는 구동부; 및 상기 감지부로부터 전달된 정보로 운행자의 무게 중심 위치를 추정하여 상기 구동부의 가속도를 조절하는 제어부를 포함한다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 운행자가 안정감을 느낄 수 있는 조향장치가 구비된 개인이동수단을 제공한다.

둘째, 운행자가 직관적인 운행이 가능한 조향장치가 구비된 개인이동수단을 제공한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 정면도이다.
도1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 측면도이다.
도1c본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 평면도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 블럭도이다.
도3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 제어원리이다.
도3b는 도3a의 탑승자의 무게중심 위치를 측정하는 수식을 표현한 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시 예들에 의하여 개인이동수단을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 정면도이다. 도1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 측면도이다. 도1c본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 평면도이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 블럭도이다. 도3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단의 제어원리이다. 도3b는 도3a의 탑승자의 무게중심 위치를 측정하는 수식을 표현한 것이다.

도1내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 개인이동수단은, 운행자가 올라서는 발판(1); 발판(1)에 가해진 힘을 측정하는 감지부(31, 32, 33, 34); 발판(1)을 이동시키는 구동부(3); 및 감지부(31, 32, 33, 34)로부터 전달된 정보로 운행자의 무게 중심 위치를 추정하여 구동부(3)의 가속도를 조절하는 제어부(40)를 포함한다.

제어부(40)는, 발판(1)의 중심으로부터 추정된 운행자의 무게중심이 멀어질수록 구동부(3)의 가속도를 증가시킨다.

제어부(40)는, 발판(1)의 중심과 직경이 다른 복수의 타원경계를 설정하고, 추정된 운행자의 무게중심이 타원경계를 넘으면 구동부(3)의 가속도를 변경시킨다.

복수의 타원경계는 중심이 동일하게 형성되고, 제어부(40)는, 추정된 운행자의 무게중심이 직경이 큰 타원경계를 넘을 수록 구동부(3)의 가속도를 증가시킨다.

타원경계는, 구동부(3)의 전후 방향이 장축과 평행하도록, 구동부(3)의 좌우 방향이 단축과 평행하도록 형성된다. 타원경계의 비율은 발판(1)의 비율과 동일할 수 있다.

감지부(31, 32, 33, 34)는, 발판(1)의 모서리 4곳을 각각 지지한다. 감지부(31, 32, 33, 34)는, 발판(1)의 모서리 4곳으로부터 각각 힘을 전달받는다.

구동부(3)는, 회전가능하게 구비되고, 운행 방향을 중심으로 좌우에 각각 배치된 제1구동바퀴(11)와 제2구동바퀴(12); 및 제1구동바퀴(11)에 동력을 공급하는 제1구동모터(21)와 제2구동바퀴(12)에 동력을 공급하는 제2구동모터(22)를 포함한다.

제어부(40)는, 감지부(31, 32, 33, 34)로 부터 전달된 정보를 통해 운행자의 무게중심이 좌우 어느 쪽으로 이동한 것으로 판단되면, 제1구동모터(21)와 제2구동모터(22)에 공급하는 전류량을 각각 다르게 설정한다.

제어부(40)는, 운행자의 무게중심이 이동하면 제1구동바퀴(11)와 제2구동바퀴(12)의 속도차이를 보상하기 위해 무게중심이 이동된 쪽의 구동모터의 전류를 상승시킨다.

제어부(40)는, 무게 중심이 이동된 반대편의 모터 전류를 제1구동모터(21)와 제2구동모터(22)의 전류차이만큼 증가시킨다. 제어부(40)는, 사용자가 원하는 속도가 되도록 제1구동모터(21)와 제2구동모터(22)의 전류를 다시 수정한다.

상기와 같은 제어는, 전류제어형 모터 제어기의 경우 전류센서를 통해 구동전류를 측정하거나 전압제어형 모터 제어기의 경우 구동 PWM의 duty를 이용함으로써 구현할 수 있다. 또한, 양쪽 구동모터의 제어는 모델과 PID 제어를 이용하여 수행될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 개인이동수단에 의하면, 도3b의 수식을 통해 4개의 감지부(31, 32, 33, 34)로 탑승자의 무게중심 위치를 측정할 수 있다. 측정된 무게중심 위치가 미리 정해진 타원경계를 넘게되면 제어부(40)는 각속도를 변경시킨다. 도3a의 실시예에서는 4개의 타원경계를 설정하고 있다. 이 경우, 4단계의 가속도가 설정될 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 전후 방향에 대해서는 사용자의 가감속 입력이 별도로 존재한다고 보고, 탑승자의 전후 무게중심에 대한 입력 사역을 설정함으로 좌우 조향에 대한 입력 일관성을 유지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

1: 발판
3: 구동부
11: 제1구동바퀴
12: 제2구동바퀴
21: 제1구동모터
22: 제2구동모터
31: 제1감지부
32: 제2감지부
33: 제3감지부
34: 제4감지부
40: 제어부

Claims (12)

1. 운행자가 올라서는 발판;
   상기 발판에 가해진 힘을 측정하는 감지부;
   상기 발판을 이동시키는 구동부; 및
   상기 감지부로부터 전달된 정보로 운행자의 무게 중심 위치를 추정하여 상기 구동부의 가속도를 조절하는 제어부를 포함하는 개인이동수단.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 발판의 중심으로부터 추정된 운행자의 무게중심이 멀어질수록 상기 구동부의 가속도를 증가시키는 개인이동수단.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 발판의 중심과 직경이 다른 복수의 타원경계를 설정하고, 추정된 운행자의 무게중심이 상기 타원경계를 넘으면 상기 구동부의 가속도를 변경시키는 개인이동수단.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수의 타원경계는 중심이 동일하게 형성되고,
   상기 제어부는 추정된 운행자의 무게중심이 직경이 큰 타원경계를 넘을 수록 상기 구동부의 가속도를 증가시키는 개인이동수단.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 타원경계는,
   상기 구동부의 전후 방향이 장축과 평행하도록, 상기 구동부의 좌우 방향이 단축과 평행하도록 형성된 개인이동수단.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 타원경계의 비율은 상기 발판의 비율과 동일한 개인이동수단.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 감지부는, 상기 발판의 모서리 4곳을 각각 지지하는 개인이동수단.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동부는,
   회전가능하게 구비되고, 운행 방향을 중심으로 좌우에 각각 배치된 제1구동바퀴와 제2구동바퀴; 및
   상기 제1구동바퀴에 동력을 공급하는 제1구동모터와 상기 제2구동바퀴에 동력을 공급하는 제2구동모터를 포함하는 개인이동수단.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 감지부로 부터 전달된 정보를 통해 운행자의 무게중심이 좌우 어느 쪽으로 이동한 것으로 판단되면, 상기 제1구동모터와 상기 제2구동모터에 공급하는 전류량을 각각 다르게 설정하는 개인이동수단.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    운행자의 무게중심이 이동하면 제1구동바퀴와 제2구동바퀴의 속도차이를 보상하기 위해 무게중심이 이동된 쪽의 구동모터의 전류를 상승시키는 개인이동수단.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    무게 중심이 이동된 반대편의 모터 전류를 제1구동모터와 제2구동모터의 전류차이만큼 증가시키는 개인이동수단.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    사용자가 원하는 속도가 되도록 제1구동모터와 상기 제2구동모터의 전류를 다시 수정하는 개인이동수단.

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