KR20210119775A - 퍼스널 모빌리티 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20210119775A
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movement
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KR1020200036356A
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우승현
박민재
이종복
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

손잡이의 형상 변형에 기초하여 속도를 조절할 수 있는 퍼스널 모빌리티(personal mobility) 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(personal mobility)는, 동력 장치; 제동 장치; 이동 가능하게 마련되는 복수의 축 및 상기 복수의 축을 둘러싸는 변형가능 커버를 포함하는 손잡이; 상기 복수의 축 각각의 이동을 감지하는 감지부; 및 상기 복수의 축 각각의 이동에 따른 상기 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

퍼스널 모빌리티 및 그 제어 방법{PERSONAL MOBILITY AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 손잡이가 마련된 퍼스널 모빌리티(personal mobility) 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근에는 전기를 동력으로 하는 소형 이동수단에 해당하는 퍼스널 모빌리티(personal mobility)에 대한 시장 확대에 따라, 퍼스널 모빌리티를 이용하는 사용자가 많아지고 있다.
일반적으로 사용자는 퍼스널 모빌리티에 탑승하기 위하여 퍼스널 모빌리티의 손잡이를 파지하여야 하며, 핸들을 파지한 상황에서 주행을 위한 조작을 수행해야 한다.
이 때, 사용자는 조작을 위하여 조작계를 응시할 수 있으며, 조작계에 대한 응시로 인해 전방을 주시하지 못하는 경우 사고 발생의 위험도가 높아질 수 있다.
손잡이의 형상 변형에 기초하여 속도를 조절할 수 있는 퍼스널 모빌리티(personal mobility) 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(personal mobility)는, 동력 장치; 제동 장치; 이동 가능하게 마련되는 복수의 축 및 상기 복수의 축을 둘러싸는 변형가능 커버를 포함하는 손잡이; 상기 복수의 축 각각의 이동을 감지하는 감지부; 및 상기 복수의 축 각각의 이동에 따른 상기 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 복수의 축 각각의 이동에 따라 상기 복수의 축이 상기 손잡이의 중심축을 기준으로 주행 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 증가하도록 상기 동력 장치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 축 각각의 이동에 따라 상기 복수의 축이 상기 손잡이의 중심축을 기준으로 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 감소하도록 상기 제동 장치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 축 사이의 인접 정도에 비례하여 가속도의 크기를 결정할 수 있다.
상기 손잡이는, 좌측 손잡이; 및 우측 손잡이;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 좌측 손잡이에서의 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 제1 가속도를 결정하고, 상기 우측 손잡이에서의 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 제2 가속도를 결정하고, 상기 제1 가속도 및 상기 제2 가속도의 합에 기초하여 상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어할 수 있다.
상기 퍼스널 모빌리티는, 상기 복수의 축 각각에 대응하는 복수의 액추에이터;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 축 중 적어도 하나의 축이 사용자로부터의 물리적 힘에 기초하여 이동하는 경우 상기 적어도 하나의 축의 이동 방향의 반대 방향으로 힘을 제공하도록 상기 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 축 중 적어도 하나의 축이 이동하는 경우 상기 적어도 하나의 축이 기준 위치로 되돌아가도록 상기 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 축 각각이 상태 정보에 대응하는 위치로 이동하도록 상기 복수의 액추에이터를 제어할 수 있다.
상기 손잡이는, 상기 복수의 축을 지지하고, 상기 복수의 축 각각에 대응하는 복수의 이동 레일이 마련되는 한 쌍의 지지 부재;를 포함하고, 상기 복수의 액추에이터 각각은, 상기 복수의 이동 레일 중 대응하는 이동 레일과 연결될 수 있다.
동력 장치, 제동 장치 및 손잡이를 포함하는 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(personal mobility)의 제어 방법은, 상기 손잡이에 포함되어 이동 가능하게 마련되는 복수의 축 각각의 이동을 감지하고, 상기 복수의 축 각각의 이동에 따른 상기 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것;을 포함한다.
상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것은, 상기 복수의 축 각각의 이동에 따라 상기 복수의 축이 상기 손잡이의 중심축을 기준으로 주행 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 증가하도록 상기 동력 장치를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것은, 상기 복수의 축 각각의 이동에 따라 상기 복수의 축이 상기 손잡이의 중심축을 기준으로 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 감소하도록 상기 제동 장치를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것은, 상기 복수의 축 사이의 인접 정도에 비례하여 가속도의 크기를 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 손잡이는, 좌측 손잡이; 및 우측 손잡이;를 포함하고, 상기 퍼스널 모빌리티의 제어 방법은, 상기 좌측 손잡이에서의 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 제1 가속도를 결정하고, 상기 우측 손잡이에서의 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 제2 가속도를 결정하고, 상기 제1 가속도 및 상기 제2 가속도의 합에 기초하여 상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 퍼스널 모빌리티는, 상기 복수의 축 각각에 대응하는 복수의 액추에이터;를 더 포함할 수 있다.
상기 퍼스널 모빌리티의 제어 방법은, 상기 복수의 축 중 적어도 하나의 축이 사용자로부터의 물리적 힘에 기초하여 이동하는 경우 상기 적어도 하나의 축의 이동 방향의 반대 방향으로 힘을 제공하도록 상기 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 퍼스널 모빌리티의 제어 방법은, 상기 복수의 축 중 적어도 하나의 축이 이동하는 경우 상기 적어도 하나의 축이 기준 위치로 되돌아가도록 상기 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 퍼스널 모빌리티의 제어 방법은, 상기 복수의 축 각각이 상태 정보에 대응하는 위치로 이동하도록 상기 복수의 액추에이터를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 손잡이는, 상기 복수의 축을 지지하고, 상기 복수의 축 각각에 대응하는 복수의 이동 레일이 마련되는 한 쌍의 지지 부재;를 포함하고, 상기 복수의 액추에이터 각각은, 상기 복수의 이동 레일 중 대응하는 이동 레일과 연결될 수 있다.
일 측면에 따른 퍼스널 모빌리티(personal mobility) 및 그 제어 방법에 따르면, 손잡이의 형상 변형에 기초하여 속도를 조절할 수 있어 사용자가 손잡이를 파지한 상황에서 속도 제어가 가능하여 사용자의 편의성을 증대시키는 한편 사고 발생의 위험도를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티의 외관도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 손잡이의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티의 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 손잡이의 복수의 축 사이의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티가 좌측 손잡이 및 우측 손잡이 각각을 고려하여 주행을 제어하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터가 축을 이동시키는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티가 상태 정보에 대응하여 축을 이동시키는 경우의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티의 제어 방법 중 손잡이의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 속도를 제어하는 경우의 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 퍼스널 모빌리티(personal mobility) 및 그 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티의 외관도이다.
일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티는, 전동 킥보드, 전기 자전거, 전동 휠 등 전기를 동력으로 하여 주행할 수 있는 1인용 또는 2인용의 소형 이동 수단을 의미한다. 구체적인 설명을 위하여, 후술하는 실시예에서는 퍼스널 모빌리티가 전동 킥보드인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 퍼스널 모빌리티(10)는, 바디(11), 바디(11)의 상단에 마련된 손잡이(17)(좌측 손잡이(17L) 및 우측 손잡이(17R)), 바디(11)의 하단에 마련된 전륜(13F), 바디(11)의 하단으로부터 전륜(13F)의 후방으로 연장된 발판(15) 및 발판(15)의 후방에 마련된 후륜(13R)을 포함한다.
퍼스널 모빌리티(10)의 사용자는 발판(15) 위에 서서 좌측 손잡이(17L)와 우측 손잡이(17R)를 잡은 상태로 주행할 수 있고, 좌측 손잡이(17L)와 우측 손잡이(17R)를 조작하여 주행 방향을 조절할 수 있다.
또한, 퍼스널 모빌리티(10)의 사용자는 손잡이(17)를 주행 방향으로 밀거나 주행 방향의 반대 방향으로 당기는 등 손잡이(17)에 물리적인 힘을 가함으로써, 속도를 조절할 수 있다. 즉, 손잡이(17)는, 사용자의 물리적 힘에 기초하여 형상이 변형될 수 있으며, 퍼스널 모빌리티(10)는, 손잡이(17)의 형상 변형에 기초하여 속도를 조절할 수 있다. 이를 위해, 손잡이(17)는, 특수한 구조로 마련될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 손잡이(17)의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 손잡이(17)는, 이동 가능하게 마련되는 복수의 축(171) 및 복수의 축(171)을 둘러싸는 변형가능 커버(172)를 포함한다.
손잡이(17)는, 복수의 축(171)을 지지하고, 복수의 축(171) 각각에 대응하는 복수의 이동 레일(173)이 마련되는 한 쌍의 지지 부재(174)를 포함한다.
복수의 축(171)은, 손잡이(17)의 장축 방향으로 연장될 수 있으며, 한 쌍의 지지 부재(174) 중 어느 하나의 지지 부재(174-1)와 연결된 일단과 한 쌍의 지지 부재(174) 중 다른 하나의 지지 부재(174-2)와 연결된 타단을 포함할 수 있다.
이 때, 복수의 축(171) 각각은, 대응하는 이동 레일(173)에 따라 이동할 수 있으며, 사용자로부터의 물리적 힘 또는 이동 레일(173)과 연결된 액추에이터(160)로부터의 물리적 힘이 인가될 수 있다. 이 때, 지지 부재(174)의 일 측에는 복수의 이동 레일(173) 각각의 이동을 감지하는 감지부(110)가 마련될 수 있다.
예를 들어, 복수의 축(171)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 축(171-1), 제2 축(171-2) 및 제3 축(171-3)과 같이, 세 개의 축을 포함할 수 있으며, 복수의 축(171-1, 171-2, 171-3; 171) 각각에 대응하는 복수의 이동 레일(173-1, 173-2, 173-3; 173), 복수의 액추에이터(160-1, 160-2, 160-3; 160), 및 복수의 감지부(110-1, 110-2, 110-3; 110)를 포함할 수 있다. 복수의 축(171)에 포함되는 축의 개수는, 세 개 이상이면 제한이 없으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 축(171)이 세 개의 축을 포함하는 것을 일 예로 설명하도록 한다.
복수의 축(171)은, 외부로부터 힘을 받지 않는 경우, 포함되는 축의 개수에 대응하는 정다각형 형태로 배치될 수 있으며, 이 때의 각각의 축(171)의 위치는 해당 축(171)의 기준 위치로 설정될 수 있다.
이처럼 손잡이(17)는, 외부로부터 인가되는 힘에 따라 이동 가능하게 마련되는 복수의 축(171)을 포함하고 있으며, 퍼스널 모빌리티(10)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따른 복수의 축(171) 사이의 위치 관계에 기초하여 주행 속도를 조정할 수 있다. 이하에서는 퍼스널 모빌리티(10)가 손잡이(17)의 형태 변형에 기초하여 속도를 조정하는 것에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
변형가능 커버(172)는, 원기둥 형태의 탄성체로 복수의 축(171)을 둘러쌀 수 있으며, 복수의 축(171)의 이동에 따라 내부의 탄성체가 변형될 수 있다.
복수의 이동 레일(173)은, 손잡이(17)의 외면을 따라 커브 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 복수의 이동 레일(173) 각각은, 손잡이(17) 외면의 곡률과 대응되는 곡률의 커브 형상으로 마련될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(10)의 제어 블록도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(10)는, 손잡이(17)의 복수의 축(171) 각각의 이동을 감지하는 감지부(110)와, 제어에 필요한 각종 정보를 저장하는 저장부(120)와, 손잡이(17)의 형태 변형에 기초하여 속도를 제어하는 제어부(130)와, 전륜(13F) 또는 후륜(13R) 중 적어도 하나로 동력을 전달하는 동력 장치(140)와, 전륜(13F) 또는 후륜(13R) 중 적어도 하나를 제동하는 제동 장치(150)와, 복수의 축(171)을 이동시킬 수 있는 액추에이터(160)를 포함한다.
일 실시예에 따른 감지부(110)는, 복수의 축(171) 각각의 이동을 감지할 수 있다. 이를 위해, 각각의 축(171)에 대응하도록 복수 개로 마련될 수 있으며, 대응하는 이동 레일(173)의 이동을 감지함으로써, 이동 레일(173)과 연결된 축(171)의 이동을 감지할 수 있다.
이를 위해, 감지부(110)는, 실시예에 따라, 이동 레일(173)과 직접 연결되어 이동 레일(173)의 이동에 따라 회전하는 회전자와 회전자의 회전 각도를 측정하는 로터리 인코더(rotary encoder)로 마련될 수 있다. 또한, 감지부(110)는, 실시예에 따라, 이동 레일(173)과 연결되어 이동 레일(173)의 이동에 따라 회전하는 액추에이터(160)의 회전 각도를 측정하는 로터리 인코더로 마련될 수 있다.
일 실시예에 따른 저장부(120)는, 복수의 축(171) 사이의 위치 관계에 대응하는 제어 내용 등과 같이 제어에 필요한 각종 정보를 저장할 수 있으며, 기 공지된 유형의 저장 매체를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따른 복수의 축(171) 사이의 위치 관계에 기초하여 동력 장치(140) 또는 제동 장치(150)를 제어함으로써, 주행 속도를 조정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따라 복수의 축(171)이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축을 기준으로 주행 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 증가하도록 동력 장치(140)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따라 복수의 축(171)이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축을 기준으로 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 감소하도록 제동 장치(150)를 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 사이의 인접 정도에 비례하여 가속도의 크기를 결정할 수 있다. 즉, 제어부(130)는, 정다각형을 이루며 서로 떨어져 기준 위치에 위치하던 복수의 축(171)이 사용자로부터 전달받은 힘에 의해 서로 모이는 경우, 인접 정도가 높을수록 사용자로부터 전달받음 힘이 큰 것으로 판단하여 가속도의 크기를 크게 결정할 수 있으며, 결정된 가속도의 크기로 속도가 증가하거나 감소하도록 동력 장치(140) 또는 제동 장치(150)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 좌측 손잡이(17L)에서의 복수의 축(171) 사이의 위치 관계에 기초하여 제1 가속도를 결정하고, 우측 손잡이(17R)에서의 복수의 축(171) 사이의 위치 관계에 기초하여 제2 가속도를 결정하고, 제1 가속도 및 제2 가속도의 합에 기초하여 최종 가속도를 결정하여 최종 가속도로 주행하도록 동력 장치(140) 또는 제동 장치(150)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 축(171) 중 적어도 하나의 축이 사용자로부터의 물리적 힘에 기초하여 이동하는 경우 적어도 하나의 축의 이동 방향의 반대 방향으로 힘을 제공하도록 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터(160)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(130)는, 사용자가 축(171)에 가한 힘의 방향의 반대 방향으로 힘을 제공하도록 액추에이터(160)를 제어함으로써, 사용자가 의도하지 않은 급격한 축(171)의 이동을 방지하여 급격한 속도 변화를 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 축(171) 중 적어도 하나의 축이 이동하는 경우 적어도 하나의 축이 기준 위치로 되돌아가도록 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터(160)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(130)는, 복수의 축(171)이 사용자로부터의 힘에 기초하여 이동한 이후 사용자로부터의 힘이 더 이상 인가되지 않는 경우 복수의 축(171) 각각이 다시 기준 위치로 되돌아가도록 액추에이터(160)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각이 상태 정보에 대응하는 위치로 이동하도록 액추에이터(160)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(130)는, 손잡이(17)의 형태 변형을 통하여 사용자에게 정보 전달을 할 수 있도록, 상태 정보에 대응하는 위치 관계를 갖도록 복수의 축(171)을 이동시킬 수 있다.
이를 통해, 사용자는, 별도의 표시계를 응시하지 않더라도, 손잡이(17)를 통하여 정보를 전달받을 수 있어, 사고 발생의 위험도가 낮아질 수 있다.
제어부(130)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 적어도 하나의 메모리 및 저장된 프로그램을 실행시키는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리와 프로세서가 복수인 경우에, 이들이 하나의 칩에 집적되는 것도 가능하고, 물리적으로 분리된 위치에 마련되는 것도 가능하다.
일 실시예에 따른 동력 장치(140)는, 전륜(13F) 또는 후륜(13R) 중 적어도 하나로 동력을 전달함으로써, 퍼스널 모빌리티(10)가 주행할 수 있도록 한다. 즉, 동력 장치(140)는, 제어부(130)의 제어에 따라 차륜에 동력을 전달할 수 있다. 이 때, 동력 장치(140)는, 전기에 의해 구동되는 모터에 해당할 수 있다.
일 실시예에 따른 제동 장치(150)는, 전륜(13F) 또는 후륜(13R) 중 적어도 하나를 제동함으로써, 퍼스널 모빌리티(10)를 제동할 수 있다. 즉, 제동 장치(150)는, 제어부(130)의 제어에 따라 차륜을 제공할 수 있으며, 기 공지된 유형의 브레이크 장치가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따른 액추에이터(160)는, 복수의 축(171) 각각에 대응하도록 복수 개로 마련될 수 있으며, 각각의 액추에이터(160)는, 복수의 축(171)이 연결된 이동 레일(173)로 동력을 전달함으로써, 복수의 축(171)을 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 액추에이터(160)는, 별도의 기어(미도시)를 통하여 이동 레일(173)과 연결될 수 있으며, 전기에 의해 구동되는 모터에 해당할 수 있다.
이상에서는 퍼스널 모빌리티(10)의 구성에 대하여 자세히 설명하였다. 이하에서는, 퍼스널 모빌리티(10)가 손잡이(17)의 형태 변형에 기초하여 속도를 조정하는 것에 대하여 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 손잡이(17)의 복수의 축(171) 사이의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 손잡이(17)의 복수의 축(171)은, 외부로부터 힘을 받지 않는 경우, 포함되는 축의 개수에 대응하는 정다각형 형태로 배치될 수 있으며, 이 때의 각각의 축(171)의 위치는 해당 축(171)의 기준 위치로 설정될 수 있다.
예를 들어, 복수의 축(171)은, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 축(171-1), 제2 축(171-2) 및 제3 축(171-3)을 포함할 수 있으며, 제1 축(171-1), 제2 축(171-2) 및 제3 축(171-3)은, 정삼각형 형태로 배치될 수 있다.
구체적으로, 제1 축(171-1)은, 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)으로부터 상단에 위치하며, 제2 축(171-2)은, 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)으로부터 주행 방향에 위치하며, 제3 축(171-3)은, 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)으로부터 주행 방향의 반대 방향에 위치할 수 있다.
이 때, 사용자가, 복수의 축(171)에 퍼스널 모빌리티(10)의 주행 방향으로 물리적 힘을 가하는 경우, 복수의 축(171)은, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)을 기준으로 주행 방향을 향하여 모일 수 있다.
예를 들어, 제1 축(171-1) 및 제3 축(171-3)이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)으로부터 주행 방향에 위치하는 제2 축(171-2)에 근접하도록 이동하여, 제1 축(171-1), 제2 축(171-2) 및 제3 축(171-3)이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)을 기준으로 주행 방향을 향하여 모일 수 있다.
또한, 사용자가, 복수의 축(171)에 퍼스널 모빌리티(10)의 주행 방향의 반대 방향으로 물리적 힘을 가하는 경우, 복수의 축(171)은, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)을 기준으로 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모일 수 있다.
예를 들어, 제1 축(171-1) 및 제2 축(171-2)이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)으로부터 주행 방향의 반대 방향에 위치하는 제3 축(171-3)에 근접하도록 이동하여, 제1 축(171-1), 제2 축(171-2) 및 제3 축(171-3)이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)을 기준으로 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모일 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따른 복수의 축(171) 사이의 위치 관계에 기초하여 동력 장치(140) 또는 제동 장치(150)를 제어함으로써, 주행 속도를 조정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따라 복수의 축(171)이 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)을 기준으로 주행 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 증가하도록 동력 장치(140)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따라 복수의 축(171)이 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)을 기준으로 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 감소하도록 제동 장치(150)를 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 사이의 인접 정도에 비례하여 가속도의 크기를 결정할 수 있다. 즉, 제어부(130)는, 정다각형을 이루며 서로 떨어져 기준 위치에 위치하던 복수의 축(171)이 사용자로부터 전달받은 힘에 의해 서로 모이는 경우, 인접 정도가 높을수록 사용자로부터 전달받음 힘이 큰 것으로 판단하여 가속도의 크기를 크게 결정할 수 있으며, 결정된 가속도의 크기로 속도가 증가하거나 감소하도록 동력 장치(140) 또는 제동 장치(150)를 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(10)가 좌측 손잡이(17L) 및 우측 손잡이(17R) 각각을 고려하여 주행을 제어하는 경우를 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 좌측 손잡이(17L)에서의 복수의 축(171) 사이의 위치 관계에 기초하여 제1 가속도를 결정하고, 우측 손잡이(17R)에서의 복수의 축(171) 사이의 위치 관계에 기초하여 제2 가속도를 결정하고, 제1 가속도 및 제2 가속도의 합에 기초하여 최종 가속도를 결정하여 최종 가속도로 주행하도록 동력 장치(140) 또는 제동 장치(150)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 좌측 손잡이(17L) 및 우측 손잡이(17R) 모두에서 축(171)이 주행 방향으로 모이는 경우 어느 하나의 손잡이(좌측 손잡이(17L) 또는 우측 손잡이(17R))에서 축(171)이 주행 방향으로 모이는 경우보다 더 높은 양의 가속도를 결정하여 빠른 가속이 제공되도록 동력 장치(140)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(130)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 좌측 손잡이(17L) 및 우측 손잡이(17R) 모두에서 축(171)이 주행 방향의 반대 방향으로 모이는 경우 어느 하나의 손잡이(좌측 손잡이(17L) 또는 우측 손잡이(17R))에서 축(171)이 주행 방향의 반대 방향으로 모이는 경우보다 더 높은 음의 가속도를 결정하여 빠른 감속이 제공되도록 제동 장치(150)를 제어할 수 있다.
다만, 좌측 손잡이(17L) 및 우측 손잡이(17R) 각각으로부터 가속도를 결정하여 최종 가속도를 결정하는 예는, 도 5에 도시된 예에 한정되는 것은 아니며, 어느 하나의 손잡이에서의 양의 가속도 및 다른 하나의 손잡이에서의 음의 가속도가 결정되는 등 좌측 손잡이(17L) 및 우측 손잡이(17R) 각각에서의 가속도가 독립적으로 결정되는 다양한 실시예를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터(160)가 축(171)을 이동시키는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 액추에이터(160)는, 별도의 기어(미도시)를 통하여 이동 레일(173)과 연결될 수 있으며, 축(171)이 연결된 이동 레일(173)로 동력을 전달할 수 있다. 이를 통해, 액추에이터(160)가 이동 레일(173)로 동력을 전달하는 경우, 이동 레일(173)이 이동하며, 이동 레일(173)과 연결된 축(171)이 이동 레일(173)과 함께 이동할 수 있다.
이 때, 감지부(110)는, 실시예에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 액추에이터(160)의 일 측면에 마련되어, 이동 레일(173)과 연결되어 이동 레일(173)의 이동에 따라 회전하는 액추에이터(160)의 회전 각도를 측정하는 로터리 인코더로 마련될 수 있다. 다만, 감지부(110)는, 실시예에 따라, 이동 레일(173)과 직접 연결되어 이동 레일(173)의 이동에 따라 회전하는 회전자와 회전자의 회전 각도를 측정하는 로터리 인코더로 마련될 수 있다.
이 때, 일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 축(171) 중 적어도 하나의 축이 사용자로부터의 물리적 힘에 기초하여 이동하는 경우 적어도 하나의 축의 이동 방향의 반대 방향으로 힘을 제공하도록 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터(160)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(130)는, 사용자가 축(171)에 가한 힘의 방향의 반대 방향으로 힘을 제공하도록 액추에이터(160)를 제어함으로써, 사용자가 의도하지 않은 급격한 축(171)의 이동을 방지하여 급격한 속도 변화를 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 축(171) 중 적어도 하나의 축이 이동하는 경우 적어도 하나의 축이 기준 위치로 되돌아가도록 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터(160)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(130)는, 복수의 축(171)이 사용자로부터의 힘에 기초하여 이동한 이후 사용자로부터의 힘이 더 이상 인가되지 않는 경우 복수의 축(171) 각각이 다시 기준 위치로 되돌아가도록 액추에이터(160)를 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(10)가 상태 정보에 대응하여 축(171)을 이동시키는 경우의 일 예를 도시한 도면이다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각이 상태 정보에 대응하는 위치로 이동하도록 액추에이터(160)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 퍼스널 모빌리티(10)의 고장 상태나 배터리 사용불가의 상태에서 좌측 손잡이(17L) 및 우측 손잡이(17R) 각각에서 제2 축(171-2) 및 제3 축(171-3)이 제1 축(171-2)을 향하여 모이도록 액추에이터(160)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(130)는, 손잡이(17)의 형태 변형을 통하여 사용자에게 정보 전달을 할 수 있도록, 상태 정보에 대응하는 위치 관계를 갖도록 복수의 축(171)을 이동시킬 수 있다. 손잡이(17)의 형태 변형은, 도 7의 예에 한정되는 것은 아니며, 복수의 상태 정보에 대응하는 복수의 형태가 사용자에게 제공될 수 있다.
이를 통해, 사용자는, 별도의 표시계를 응시하지 않더라도, 손잡이(17)를 통하여 정보를 전달받을 수 있어, 사고 발생의 위험도가 낮아질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(10)의 제어 방법 중 손잡이(17)의 축(171) 사이의 위치 관계에 기초하여 속도를 제어하는 경우의 순서도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(10)는, 복수의 축(171) 각각이 대응하는 기준 위치에 위치하도록 액추에이터(160)를 제어할 수 있다(810).
일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(10)는, 복수의 축(171) 각각의 이동을 감지할 수 있다(820). 즉, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각에 대응하는 감지부(110)로부터의 출력에 기초하여 복수의 축(171) 각각의 이동을 감지할 수 있다.
일 실시예에 따른 퍼스널 모빌리티(10)는, 복수의 축(171)이 주행 방향을 향하여 모이는 경우(830의 예), 속도가 증가하도록 동력 장치(140)를 제어할 수 있으며, 복수의 축(171)이 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모이는 경우(850의 예), 속도가 감소하도록 제동 장치(150)를 제어할 수 있다(860).
즉, 일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따른 복수의 축(171) 사이의 위치 관계에 기초하여 동력 장치(140) 또는 제동 장치(150)를 제어함으로써, 주행 속도를 조정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따라 복수의 축(171)이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)을 기준으로 주행 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 증가하도록 동력 장치(140)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 각각의 이동에 따라 복수의 축(171)이 손잡이(17)의 장축 방향으로의 중심축(C)을 기준으로 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 감소하도록 제동 장치(150)를 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(130)는, 복수의 축(171) 사이의 인접 정도에 비례하여 가속도의 크기를 결정할 수 있다. 즉, 제어부(130)는, 정다각형을 이루며 서로 떨어져 기준 위치에 위치하던 복수의 축(171)이 사용자로부터 전달받은 힘에 의해 서로 모이는 경우, 인접 정도가 높을수록 사용자로부터 전달받음 힘이 큰 것으로 판단하여 가속도의 크기를 크게 결정할 수 있으며, 결정된 가속도의 크기로 속도가 증가하거나 감소하도록 동력 장치(140) 또는 제동 장치(150)를 제어할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 퍼스널 모빌리티 11: 바디
13F: 전륜 13R: 후륜
15: 발판 17: 손잡이
110: 감지부 120: 저장부
130: 제어부 140: 동력 장치
150: 제동 장치 160: 액추에이터
171: 축 172: 변형가능 커버
173: 이동 레일 174: 지지 부재

Claims (20)

  1. 동력 장치;
    제동 장치;
    이동 가능하게 마련되는 복수의 축 및 상기 복수의 축을 둘러싸는 변형가능 커버를 포함하는 손잡이;
    상기 복수의 축 각각의 이동을 감지하는 감지부; 및
    상기 복수의 축 각각의 이동에 따른 상기 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 퍼스널 모빌리티(personal mobility).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 축 각각의 이동에 따라 상기 복수의 축이 상기 손잡이의 중심축을 기준으로 주행 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 증가하도록 상기 동력 장치를 제어하는 퍼스널 모빌리티.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 축 각각의 이동에 따라 상기 복수의 축이 상기 손잡이의 중심축을 기준으로 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 감소하도록 상기 제동 장치를 제어하는 퍼스널 모빌리티.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 축 사이의 인접 정도에 비례하여 가속도의 크기를 결정하는 퍼스널 모빌리티.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 손잡이는,
    좌측 손잡이; 및
    우측 손잡이;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 좌측 손잡이에서의 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 제1 가속도를 결정하고, 상기 우측 손잡이에서의 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 제2 가속도를 결정하고, 상기 제1 가속도 및 상기 제2 가속도의 합에 기초하여 상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 퍼스널 모빌리티.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 퍼스널 모빌리티는,
    상기 복수의 축 각각에 대응하는 복수의 액추에이터;를 더 포함하는 퍼스널 모빌리티.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 축 중 적어도 하나의 축이 사용자로부터의 물리적 힘에 기초하여 이동하는 경우 상기 적어도 하나의 축의 이동 방향의 반대 방향으로 힘을 제공하도록 상기 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터를 제어하는 퍼스널 모빌리티.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 축 중 적어도 하나의 축이 이동하는 경우 상기 적어도 하나의 축이 기준 위치로 되돌아가도록 상기 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터를 제어하는 퍼스널 모빌리티.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 축 각각이 상태 정보에 대응하는 위치로 이동하도록 상기 복수의 액추에이터를 제어하는 퍼스널 모빌리티.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 손잡이는,
    상기 복수의 축을 지지하고, 상기 복수의 축 각각에 대응하는 복수의 이동 레일이 마련되는 한 쌍의 지지 부재;를 포함하고,
    상기 복수의 액추에이터 각각은,
    상기 복수의 이동 레일 중 대응하는 이동 레일과 연결되는 퍼스널 모빌리티.
  11. 동력 장치, 제동 장치 및 손잡이를 포함하는 퍼스널 모빌리티(personal mobility)의 제어 방법에 있어서,
    상기 손잡이에 포함되어 이동 가능하게 마련되는 복수의 축 각각의 이동을 감지하고,
    상기 복수의 축 각각의 이동에 따른 상기 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것;을 포함하는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것은,
    상기 복수의 축 각각의 이동에 따라 상기 복수의 축이 상기 손잡이의 중심축을 기준으로 주행 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 증가하도록 상기 동력 장치를 제어하는 것;을 포함하는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것은,
    상기 복수의 축 각각의 이동에 따라 상기 복수의 축이 상기 손잡이의 중심축을 기준으로 주행 방향의 반대 방향을 향하여 모이는 경우 속도가 감소하도록 상기 제동 장치를 제어하는 것;을 포함하는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것은,
    상기 복수의 축 사이의 인접 정도에 비례하여 가속도의 크기를 결정하는 것;을 포함하는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 손잡이는,
    좌측 손잡이; 및
    우측 손잡이;를 포함하고,
    상기 좌측 손잡이에서의 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 제1 가속도를 결정하고, 상기 우측 손잡이에서의 복수의 축 사이의 위치 관계에 기초하여 제2 가속도를 결정하고,
    상기 제1 가속도 및 상기 제2 가속도의 합에 기초하여 상기 동력 장치 또는 상기 제동 장치를 제어하는 것;을 더 포함하는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 퍼스널 모빌리티는,
    상기 복수의 축 각각에 대응하는 복수의 액추에이터;를 더 포함하는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 축 중 적어도 하나의 축이 사용자로부터의 물리적 힘에 기초하여 이동하는 경우 상기 적어도 하나의 축의 이동 방향의 반대 방향으로 힘을 제공하도록 상기 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터를 제어하는 것;을 더 포함하는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 축 중 적어도 하나의 축이 이동하는 경우 상기 적어도 하나의 축이 기준 위치로 되돌아가도록 상기 적어도 하나의 축에 대응하는 적어도 하나의 액추에이터를 제어하는 것;을 더 포함하는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 축 각각이 상태 정보에 대응하는 위치로 이동하도록 상기 복수의 액추에이터를 제어하는 것;을 더 포함하는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 손잡이는,
    상기 복수의 축을 지지하고, 상기 복수의 축 각각에 대응하는 복수의 이동 레일이 마련되는 한 쌍의 지지 부재;를 포함하고,
    상기 복수의 액추에이터 각각은,
    상기 복수의 이동 레일 중 대응하는 이동 레일과 연결되는 퍼스널 모빌리티의 제어 방법.
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