JP6463818B2 - 電動式移動台車 - Google Patents

Description

本発明は、電動式移動台車に関し、より具体的には、使用者が片手だけを使用したり、予め決められた特定の位置ではなく自分に便利な位置を掴んで便利に操作できる電動式移動台車に関する。

最近、ショッピングモール、宅配、産業の現場など多様な用途でカート（ｃａｒｔ）等移動台車（ｍｏｖｉｎｇ ｖｅｈｉｃｌｅ）を使用して物品を運ぶ場合が多い。ところが、前記カートなど移動台車に重い物品を積載した場合、使用者が前記移動台車を移動させるために相当な力を加えなければならず、さらには、前記重い物品を積載した移動台車を適切に操作して自分が望む方向へ移動させることはさらに難しいため、前記物品の輸送に相当の困難が伴うようになる。

これに対し、カートにモータなど駆動手段を具備し、前記モータなどを駆動させて前記カートを移動させる方法が試みられている。

例えば、前記カートにジョイスティックなどのように進行方向を指示できる手段を具備し、これを利用して前記モータを駆動させたり、前記カートのハンドルにオートバイハンドルなどに使用される一対のスロットル及びこれに対応する一対のモータを具備し、使用者が各スロットルを回転させると各スロットルに対応するモータを駆動させて前記カートを移動させる方案などが考慮できるが、上記の場合、ハンドルを押したり引っ張ったりする通常的な操作法と違って別の操作を行わなければならない等使用者に不便が伴うおそれがある。

これに対し、特許文献１では、一対の左右操作ハンドルを具備し、前記左右操作ハンドルに印加される力を感知した後、これにより一対の左右駆動モータを駆動して走行できる電動式カートを開示している。

ところが、このような場合は、使用者が必ず両手を使用して左右操作ハンドルを操作しなければならず、使用者が片手で他の物を持つ等他の作業を行いながら、もう一方の手だけで前記電動式カートを操作しようとする場合には、左右操作ハンドルのうち１つしか操作できず、前記電動式カートの適切な制御が不可能になる問題がある。

また、上記の場合、使用者が印加する力を左右操作ハンドルに印加した場合にのみ認識が可能で、使用者が前記左右操作ハンドル以外の領域を掴んで電動式カートを操作しようとする場合には適切な制御が行われることが難しいという問題を伴う。

さらに、特許文献２では、ハンドルに左側前進センサ、左側後退センサ、右側前進センサ、右側後退センサなどを含むハンドルセンサを具備して使用者の握力を感知し、これを用いて一対の駆動モータを駆動して走行速度及び方向を制御できる電動移動式台車を開示している。

ところが、このような場合は、使用者が必ず予め決められたハンドルセンサの位置を掴んで操作しなければならず、結果として、前記ハンドルの側面など他の位置を掴んで操作する場合には前記ハンドルセンサが前記使用者の握力を感知できず、前記電動移動式台車を適切に制御することが難しくなる。

さらには、前記使用者が片手で他の物を持つ等他の作業を行いながら、もう一方の手だけで前記電動移動式台車を移動させようとする場合には、左側及び右側センサのうち１つだけで使用者の握力を感知できるため、前記電動移動式台車の適切な制御が不可能になる問題も伴うようになる。

大韓民国公開実用新案第２０−２０１２−０００１８４５号公報 大韓民国登録特許第１０−０９２２１３４号公報

本発明は、上記のような従来の技術の問題点を解決するために創案されたものであって、運搬しようとする物を積載して移動する電動式移動台車を操作する際、使用者が必ずしも両手を使用することなく片手だけを使用しても容易に操作が可能な電動式移動台車を提供することを目的とする。

また、本発明は、運搬しようとする物を積載して移動する電動式移動台車を操作する際、使用者がハンドルの特定の位置でなく自分に便利な位置を掴んで操作できる電動式移動台車を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一側面による電動式移動台車は、運搬しようとする物を積載して移動する電動式移動台車であって、左右に配列される一対の駆動輪及び前記一対の駆動輪を駆動する一対の電動モータを含む本体と、前記一対の力感知センサ部の間を連結する連結部を含むハンドルと、前記一対の力感知センサ部で感知される力を考慮して前記一対の電動モータの駆動を制御する制御部と、を含んで構成されることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の他の側面による電動式移動台車は、運搬しようとする物を積載して移動する電動式移動台車であって、左右に配列される一対の駆動輪、前記一対の駆動輪を駆動する一対の電動モータ及び前記運搬しようとする物を積載する積載板を含む本体と、前記本体の一側に具備されるハンドルと、前記ハンドルの左右終端の下部と前記積載板の上部の間に左右に具備されて使用者が前記ハンドルに印加して前記本体に伝達される力を感知する一対の力感知センサ部と、前記本体に伝達される力を考慮して前記電動モータの駆動を制御する制御部と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明では、電動式移動台車で使用者がハンドルの特定の位置でなく自分に便利な位置を掴んで電動式移動台車を操作できるようになる。

また、本発明では、使用者が電動式移動台車を操作する際、必ずしも両手を使用することなく片手だけを使用しても便利に操作ができるようになる。

また、本発明では、使用者がハンドルを掴んだ瞬間、力感知センサ部に伝達される力を使用者以外の他の原因で印加される基本印加力として算出し、これを考慮して前記電動モータの駆動を制御することによって、前記使用者以外の他の原因で印加される力によって電動式移動台車が駆動されることを防止できるようになる。

また、本発明では、使用者が印加する力を感知し、それに応じて各電動モータに印加される電流を制御して、前記使用者が印加する力による電動式移動台車の駆動方向を維持しつつも、前記力の大きさが増幅されて、電動式移動台車を駆動させることによって、使用者が直観的かつ容易に前記電動式移動台車を操作できるようになる。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部に含まれる添付図面は、本発明に対する実施形態を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
本発明の一実施形態に係る電動式移動台車の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電動式移動台車の構成図である。 本発明の一実施形態に係る電動式移動台車で使用者が印加する力が伝達される過程を説明する例示図である。 本発明の一実施形態に係るハンドルの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るハンドルの力感知センサ部と連結部の締結構造の例示図である。 本発明の一実施形態に係る電動式移動台車で使用者が印加する力に応じて移動台車を駆動する過程を説明する例示図である。 本発明の一実施形態に係る電動式移動台車で使用者が印加する力に応じて移動台車を駆動する過程を説明する例示図である。 本発明の一実施形態に係る電動式移動台車で使用者が印加する力に応じて移動台車を駆動する過程を説明する例示図である。 本発明の一実施形態によってパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を用いて電流を制御する場合を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車の斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車の構成図である。 本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車で使用者が印加する力が伝達される過程を説明する例示図である。 本発明の他の実施形態に係る上部ハンドルと側部ハンドルの例示図である。 本発明の他の実施形態に係る第２センサを具備する電動式移動台車の例示図である。 本発明の他の実施形態に係る第２センサを具備する電動式移動台車の例示図である。 本発明の他の実施形態によって第２センサを用いて積載物等による誤動作を防止する場合を説明する図である。

本発明は、多様な変換を加えることができ様々な実施形態を有することができるものであって、以下、特定の実施形態を添付された図面を基に詳細に説明する。

本発明を説明するにあたって関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明確にするおそれがあると判断された場合はその詳細な説明を省略する。

第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するために用いられる場合があるが、前記構成要素らは前記用語らによって限定されるものではなく、前記用語らは１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられる。

以下、本発明による電動式移動台車の例示的な実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００の斜視図を示している。また、図２は、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００の構成図を例示している。以下、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態に係る電動式移動台車１００を検討する。

まず、図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００は、運搬しようとする物を積載して移動する電動式移動台車１００であって、左右に配列される一対の駆動輪１１１及び前記一対の駆動輪１１１を駆動する一対の電動モータ１１２を含む本体１１０と、左右に具備される一対の力感知センサ部１３１及び前記一対の力感知センサ部１３１の間を連結する連結部１３２を含むハンドル１３０と、前記一対の力感知センサ部１３１で感知される力を考慮して前記一対の電動モータ１１２の駆動を制御する制御部１４０と、を含んで構成され得る。

以下、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００の各構成要素ごとに分けてより詳細に述べる。

まず、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００で、本体１１０には、図１及び図２で確認できるように、左右に配列される一対の駆動輪１１１と、前記一対の駆動輪１１１を駆動する一対の電動モータ１１２が具備されるようになる。

これにより、前記本体１１０は、運搬しようとする物が積載され前記一対の電動モータ１１２によって前記一対の駆動輪１１１が駆動されることによって、前記運搬しようとする物を望む場所に便利に運搬できるようになる。

この時、前記本体１１０には前記運搬しようとする物を積載する積載板１１５が具備されてもよい。

また、図１で確認できるように、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００には使用者が掴むことができるハンドル１３０が前記本体１１０の一方の側に具備されてもよい。これにより、前記使用者は前記ハンドル１３０を掴んで前記物を運搬しようとする方向に力を印加できるようになる。

より具体的には、前記ハンドル１３０は、左側力感知センサ部１３１ａ、右側力感知センサ部１３１ｂ、及び前記左側力感知センサ部１３１ａと前記右側力感知センサ部１３１ｂを連結する連結部１３２を含んで構成されてもよい。

ここで、前記力感知センサ部１３１は、ストレインゲージ（ｓｔｒａｉｎ ｇａｕｇｅ）を含んで構成されてよく、その他にもロードセル（ｌｏａｄ ｃｅｌｌ）等印加される力を適切に測定できる多様な装置が用いられてもよい。

上述のように、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００では、前記連結部１３２が前記一対の力感知センサ部１３１の間を連結するように構成し、これにより前記一対の力感知センサ部１３１が、使用者が前記連結部１３２に印加する力を伝達されて感知できるようにすることによって、使用者は、必ずセンサが装着された領域など特定の領域を掴んで力を印加しなければならない制限から解放され、前記連結部１３２を掴んで前記電動式移動台車１００を操作することもできるようになる。

また、前記連結部１３２は、前記一対の力感知センサ１３１のいずれにも連結されて使用者が印加する力を分散して前記一対の力感知センサ１３１に伝達するようになり、前記使用者は前記連結部１３２に力を印加する際、必ずしも両手を全部使わなくても、片手だけを使用して前記連結部１３２を掴んで力を印加することもできる。

この時、前記一対の力感知センサ部１３１は、前記使用者が印加した力のうち前記ハンドル１３０の左側終端に伝達される力を感知する左側力感知センサ部１３１ａと、前記使用者が印加した力のうち前記ハンドル１３０の右側終端に伝達される力を感知する右側力感知センサ部１３１ｂを含んでもよい。

より具体的には、図３を参照して前記一対の力感知センサ部１３１の動作について述べると、使用者が片手又は両手で前記連結部１３２を掴んで積載された物を運搬しようとする方向に力を印加（図３の（Ａ））すると、前記使用者が印加した力のうち一部は前記左側力感知センサ部１３１ａを経て（図３の（Ｂ））、前記本体１１０の左側に印加（図３の（Ｄ））されるようになる。また、前記使用者が印加した力のうち一部は前記右側力感知センサ部１３１ｂを経て（図３の（Ｃ））、前記本体１１０の右側に印加（図３の（Ｅ））されるようになる。

この時、前記一対の電動モータ１１２が駆動されない場合、前記電動式移動台車１００は使用者が印加して前記本体１１０に伝達される力によって前記物を運搬しようとする方向へ移動することができるが、完全に使用者が印加する力によってのみ駆動するようになるので重い重量の物が積載された場合に、使用者は相当な力を印加しなければならない負担があり、さらには、前記電動式移動台車１００が適切な方向へ移動するように操作することも難しくなる。

これに対し、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００では、前記使用者が前記ハンドル１３０に印加して前記本体１１０に伝達される力の方向を維持しつつも、前記本体１１０に伝達される力の大きさが増幅されるように、前記一対の電動モータ１１２の動作を制御することによって、重い重量の物が積載されても、使用者は容易に前記電動式移動台車１００を操作して運搬しようとする場所に容易に移動できるようになる。

さらには、使用者は前記電動式移動台車１００を操作する際、必ずしも前記連結部１３２を掴んで所定の力を印加しなければならないことはなく、前記一対の力感知センサ１３１を直接掴んで力を印加して前記電動式移動台車１００を操作してもよい。

図４では、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００でのハンドル１３０の構造を例示している。図４で確認できるように、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００のハンドル１３０は、左側力感知センサ部１３１ａ、右側力感知センサ部１３１ｂ、及び前記左側力感知センサ部１３１ａと前記右側力感知センサ部１３１ｂを連結する連結部１３２を含んで構成されてもよく、また、前記ハンドル１３０を本体１１０と締結したり、前記本体に連結する構造物などと締結するために用いられる締結部１３５が含まれてもよい。

これにより、使用者は前記左側力感知センサ部１３１ａ及び右側力感知センサ部１３１ｂを掴んで所定の力を印加して前記電動式移動台車１００の駆動を調節することができ、又は、前記連結部１３２を掴んで所定の力を印加することによって、前記印加される力が前記連結部１３２と前記左側力感知センサ部１３１ａ及び前記右側力感知センサ部１３１ｂとの連結構造を経て、前記左側力感知センサ部１３１ａ及び前記右側力感知センサ部１３１ｂに伝達されて感知されることで、前記電動式移動台車１００の駆動を調節することもできるようになる。

また、前記連結部１３２は、使用者が印加する力を分散して前記左側力感知センサ部１３１ａ及び前記右側力感知センサ部１３１ｂに伝達するようになるので、使用者は両手を全部使うことなく片手だけを使用して前記連結部１３２を掴んで力を印加して前記電動式移動台車１００を駆動することもできるようになる。

さらには、本発明の一実施形態として、前記連結部１３２と前記左側力感知センサ部１３１ａ及び前記右側力感知センサ部１３１ｂが連結される部位にポリマーなど弾性を有する弾性材１３４を使用することによって、使用者が所定の力を加えた時、前記弾性材１３４の変形によって前記連結部１３２が所定の間隔内で動くことができるようにすることによって、使用者の操作感を上げてもよい。

より具体的に、図５では、本発明の一実施形態による弾性材１３４を具備する連結部１３２及び力感知センサ１３１の連結構造を例示している。

図５で確認できるように、前記左側力感知センサ部１３１ａと前記右側力感知センサ部１３１ｂは一方の側に突出部１３３を有してよく、前記突出部１３３は、前記連結部１３２の開口に挿入されて前記弾性体１３４を媒介として前記連結部１３２と連結構造を形成してもよい。

これにより、使用者が前記連結部１３２を掴んで所定の力を印加した場合、前記連結部１３２は前記弾性体の変形によって所定の範囲内で動けるようになることで使用者の操作感を上げることができる上、さらには、前記連結部１３２と前記力感知センサ１３１がボルトなどによって締結された場合は、その締結状態によって使用者が印加する力が特定の力感知センサ１３１に集中して伝達される問題を效果的に抑制することもできるようになる。

また、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００には前記一対の力感知センサ部１３１で生成されるセンシングデータを用いて前記一対の電動モータ１１２の駆動を制御する制御部１４０が具備されてもよい。

前記制御部１４０は、通常、前記本体１１０に具備され得るが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハンドル１３０に具備されてもよく、その他にも前記制御部１４０の動作が適切に行われることができる位置であれば特に制限なく適用することが可能である。

この時、前記制御部１４０は、前記使用者が前記連結部１３２又は前記力感知センサ１３１に印加する力による電動式移動台車１００の駆動方向を維持しつつも、前記使用者が印加する力の大きさが増幅されて前記電動式移動台車１００を駆動するように、前記一対の電動モータ１１２を制御することもできる。

ここで、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００では、前記電動モータ１１２としてＢＬＤＣ（Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ ＤＣ）モータなどを用いてよく、その他にも前記制御部１４０が制御して前記電動式移動台車１００を適切に駆動できるモータであれば特に制限なく適用することが可能である。

さらには、前記制御部１４０は、使用者が前記連結部１３２又は前記力感知センサ１３１に印加する力を考慮して、前記電動モータ１１２に印加される電流を制御することによって、使用者が非常に直観的かつ容易に前記電動式移動台車１００の移動を調節できるようになる。

すなわち、前記制御部１４０が前記電動モータ１１２の駆動を制御する際、電流制御を行う場合、電動モータ１１２に印加される電流に比例して前記電動モータ１１２のトルク（ｔｏｒｑｕｅ）（すなわち、回転力）が発生されるので、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００では、使用者が小さな力を印加しても使用者が印加する力が増幅されることによって前記電動式移動台車１００を駆動するようになり、使用者が非常に直観的かつ容易に前記電動式移動台車１００を移動させることができるようになる。

より具体的な例を挙げると、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００では、使用者が前記電動式移動台車１００を慎重に移動させるために弱い力を印加した時は印加される力が増幅されても相対的に弱い力で前記電動式移動台車１００を駆動することができ、また、使用者が強い力を印加した場合は増幅された力も大きくなるので重い物を積載して移動させる場合にも容易に前記電動式移動台車１００を駆動させることができ、これにより、使用者は非常に直観的かつ便利に前記電動式移動台車１００の駆動を操作できるようになる。

一方、前記電動モータ１１２の駆動を制御する際、上述のような電流制御ではなく従来の技術などによる速度制御などを行う場合、使用者の操作に従って予め設定された速度で駆動されるなどの方法で制御されるが、この場合、使用者としてはまるでジョイスティックの調整レバーを使用するかのように不自然な操作感を感じるようになる問題が生じる場合がある。

以下、より具体的な例として、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃの場合を挙げて本発明の一実施形態に係る電動式移動台車１００の動作を説明する。

まず、図６Ａで確認できるように、使用者が前記電動式移動台車１００が前進するように前記連結部１３２に力を垂直に印加（図６Ａで１Ｎの力を印加）した場合、前記使用者が印加した力は半分されて使用者が印加した力のうち半分は前記ハンドル１３０の左側力感知センサ部１３１ａを経て本体１１０の左側に印加されるようになる。

また、前記使用者が印加した力のうち半分は前記ハンドル１３０の右側力感知センサ部１３１ｂを経て本体１１０の右側に印加されるようになる。

この時、前記左側力感知センサ部１３１ａ及び右側力感知センサ部１３１ｂは、それぞれ０．５Ｎの力を感知するようになり、これにより、制御部１４０は、前記左側力感知センサ部１３１ａ及び右側力感知センサ部１３１ｂで感知された力（それぞれ０．５Ｎ）を考慮して、前記使用者が前記連結部１３２に印加する力による電動式移動台車１００の駆動方向を維持しつつも、前記使用者が印加した力の大きさが増幅（すなわち、図６Ａで１Ｎの力が１０Ｎに増幅）されるように、左側電動モータ１１２ａ及び右側電動モータ１１２ｂに印加される電流を制御するようになる。これにより、図６Ａでは、前記左側電動モータ１１２ａ及び右側電動モータ１１２ｂに同じ大きさの電流が印加され得る。

また、図６Ｂで確認できるように、図６Ａに印加される力の方向とは反対の方向に力を印加した場合にも本発明が適用され得る。

図６Ｂで確認できるように、使用者が前記電動式移動台車１００がゆっくり後退するように前記連結部１３２を掴んで引っ張る方向に力を印加（図６Ｂで０．５Ｎの力を印加）した場合、前記左側力感知センサ部１３１ａ及び右側力感知センサ部１３１ｂはそれぞれ０．２５Ｎの力を感知し、それに応じて制御部１４０は前記左側力感知センサ部１３１ａ及び右側力感知センサ部１３１ｂで感知された力（それぞれ０．２５Ｎ）を考慮して、前記使用者が前記連結部１３２に印加した力の方向を維持しつつも、前記使用者が印加した力の大きさが増幅（すなわち、図６Ｂで０．５Ｎの力が５Ｎに増幅）されるように、左側電動モータ１１２ａ及び右側電動モータ１１２ｂに印加される電流を制御するようになる。

付け加えると、本発明で使用者が印加する力を増幅して電動式移動台車１００を駆動する際、必ずしも予め決められた増幅比によって増幅されるものではなく、入力される力に応じて増幅比を異なるようにしたり、予め決められた大きさの力で駆動されるようにする等多様な方法で使用者が印加する力を増幅することもできる。

さらには、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００では、使用者が図６Ｃで確認できるように、前後進方向に対して傾いた方向に力を印加した場合にも、使用者が印加する力による電動式移動台車１００の駆動方向を維持しつつも、前記力の大きさが増幅されるように、前記一対の電動モータ１１２の動作を制御できる。これにより、使用者は自分が望む方向に前記電動式移動台車１００を旋回させたり、前記電動式移動台車１００を意図する方向へ移動させることができるようになる。

図６Ｃを参照してより具体的に述べると、使用者が所定の方向に連結部１３２に力を印加（図６Ｃで１Ｎの力を印加）すると、前記使用者が印加した力は前記方向に応じて所定の割合に分けられ、一部は前記ハンドル１３０の左側力感知センサ部１３１ａを経て本体１１０の左側に印加され、残りの力は前記ハンドル１３０の右側力感知センサ部１３１ｂを経て本体１１０の右側に印加されるようになる。

この時、もし前記左側力感知センサ部１３１ａがａ［Ｎ］の力を感知し、前記右側力感知センサ部１３１ｂがｂ［Ｎ］の力を感知した場合、これにより、制御部１４０は前記左側力感知センサ部１３１ａ及び右側力感知センサ部１３１ｂで感知された力を考慮して、前記使用者が前記連結部１３２に印加した力の方向を維持しつつも、前記使用者が印加した力の大きさが増幅されるように、左側電動モータ１１２ａ及び右側電動モータ１１２ｂに印加される電流を制御するようになる。

例えば、前記制御部１４０は、左側駆動輪１１１ａで１０ａ［Ｎ］の力が発生されるように増幅し、右側駆動輪１１１ｂで１０ｂ［Ｎ］の力が発生されるように増幅するように前記左側電動モータ１１２ａ及び右側電動モータ１１２ｂの電流を制御して、最終的に使用者が印加して本体１１０に伝達される力の方向を維持しつつも、前記力の大きさが１０Ｎに増幅されるようにすることで、使用者は自分が望む方向に前記電動式移動台車１００を旋回させたり、前記電動式移動台車１００を意図する方向へ移動させることができるようになる。

また、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００で、前記制御部１４０は、前記一対の電動モータ１１２を制御する際、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ）信号を用いて前記一対の電動モータ１１２に印加される電流を制御することができ、これにより、前記電動モータ１１２に印加される電流に比例する前記電動モータ１１２のトルク（ｔｏｒｑｕｅ）（すなわち、回転力）を調節することによって、使用者が非常に直観的かつ容易に前記電動式移動台車１００を操作できるようになる。

図７では、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００の制御部１４０で前記電動モータ１１２に印加される電流を制御するために用いる多様なデューティー（ｄｕｔｙ）を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を例示している。

図７で確認できるように、本発明の一実施形態による電動式移動台車１００の制御部１４０でパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を用いることによって前記電動モータ１１２に印加される電流を效果的に制御できるようになる。

また、図８では、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００の斜視図を示している。また、図９では、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００の構成図を例示している。以下、図８及び図９を参照して本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００を検討する。

この時、図８及び図９で確認できるように、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００は、運搬しようとする物を積載して移動する電動式移動台車２００であって、左右に配列される一対の駆動輪２１１、前記一対の駆動輪２１１を駆動する一対の電動モータ２１２及び前記運搬しようとする物を積載する積載板２１５を含む本体２１０と、前記本体２１０の一方の側に具備されるハンドル２３０と、前記ハンドル２３０の左右終端の下部と前記積載板２１５の上部の間に左右に具備されて使用者が前記ハンドル２３０に印加して前記本体２１０に伝達される力を感知する一対の力感知センサ部２２０と、前記本体２１０に伝達される力を考慮して前記電動モータ２１２の駆動を制御する制御部２４０と、を含んで構成され得る。

以下、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００の各構成要素ごとに分けてより詳細に述べる。

まず、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００で、本体２１０には、図８及び図９で確認できるように、左右に配列される一対の駆動輪２１１と、前記一対の駆動輪２１１を駆動する一対の電動モータ２１２と、前記運搬しようとする物を積載する積載板２１５と、が具備されるようになる。

これにより、前記本体２１０には、運搬しようとする物が積載板２１５に積載され、前記一対の電動モータ２１２によって前記一対の駆動輪２１１が駆動されることによって、前記運搬しようとする物を望む場所に便利に運搬できるようになる。

また、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００には使用者が掴むことができるハンドル２３０が前記本体２１０の一方の側に具備されてもよい。これにより、前記使用者は前記ハンドル２３０を掴んで前記物を運搬しようとする方向に力を印加するようになる。

この時、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００には前記ハンドル２３０の左右終端と前記本体２１０の間に左右に一対の力感知センサ部２２０が具備されて使用者が前記ハンドル２３０に印加して前記本体２１０に伝達される力を感知できるようになる。

ここで、前記力感知センサ部２２０は、ストレインゲージ（ｓｔｒａｉｎ ｇａｕｇｅ）を含んで構成されてよく、その他にもロードセル（ｌｏａｄ ｃｅｌｌ）等印加される力を適切に測定できる多様なセンサが用いられてもよい。

この時、前記一対の力感知センサ部２２０は、図８で確認できるように、運搬しようとする物を積載する積載板２１５の上部の一方の側において左右に具備されてもよい。これにより、前記一対の力感知センサ部２２０は、前記使用者が前記ハンドル２３０に印加して前記本体２１０に伝達される力を正確かつ效果的に感知できるようになる。

上述のように、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００では、前記一対の力感知センサ部２２０が前記ハンドル２３０に具備されず、前記ハンドル２３０の左右終端と前記積載板２１５の間に具備されるようにすることによって、使用者は前記ハンドル２３０の特定の位置でなく自分に便利な位置を掴んで前記電動式移動台車２００を操作できるようになる
より具体的には、前記一対の力感知センサ部２２０は、前記使用者が印加した力のうち前記ハンドル２３０の左側終端に伝達される力を感知する左側力感知センサ部２２１と、前記使用者が印加した力のうち前記ハンドル２３０の右側終端に伝達される力を感知する右側力感知センサ部２２２を含んでもよい。

これにより、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００では、前記一対の力感知センサ部２２０がハンドル２３０上に位置せず使用者が印加する力が伝達される経路に位置して前記使用者が印加する力を感知させることによって使用者が必ず両手を使う必要なく片手だけを使用しても前記電動式移動台車２００を容易に操作できるようになる。

より具体的には、図１０を参照して前記一対の力感知センサ部２２０の動作について述べると、使用者が片手又は両手で前記ハンドル２３０を掴んで積載された物を運搬しようとする方向に力を印加（図１０の（Ａ））すると、前記使用者が印加した力のうち一部は前記ハンドル２３０の左側終端と前記左側力感知センサ部２２１を経て（図１０の（Ｂ））、前記本体２１０の左側に印加（図１０の（Ｄ））されるようになる。また、前記使用者が印加した力のうち一部は前記ハンドル２３０の右側終端と前記右側力感知センサ部２２２を経て（図１０の（Ｃ））、前記本体２１０の右側に印加（図１０の（Ｅ））されるようになる。

この時、前記一対の電動モータ２１２が駆動されない場合、前記電動式移動台車２００は、使用者が印加して前記本体２１０に伝達される力によって前記物を運搬しようとする方向へ移動され得るが、完全に使用者が印加する力によってのみ駆動するようになるので、重い重量の物が積載された場合は、使用者は相当な力を印加しなければならないという負担があり、さらには、前記電動式移動台車２００が適切な方向へ移動するように操作することも難しくなる。

これに対し、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００では、前記使用者が前記ハンドル２３０に印加して前記本体２１０に伝達される力による電動式移動台車２００の駆動方向を維持しつつも、前記本体２１０に伝達される力の大きさが増幅されて、電動式移動台車２００を駆動するように前記一対の電動モータ２１２の動作を制御することによって、重い重量の物が積載されても、使用者は容易に前記電動式移動台車２００を操作して運搬しようとする場所に移動できるようになる。

また、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００には、前記一対の力感知センサ部２２０で生成されるセンシングデータを用いて前記一対の電動モータ２１２の駆動を制御する制御部２４０が具備されてもよい。

前記制御部２４０は、通常、前記本体２１０に具備されてよいが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハンドル２３０に具備されてもよく、その他にも前記制御部２４０の動作が適切に行われることができる位置であれば特に制限なく適用することが可能である。

この時、前記制御部２４０は、前記使用者が前記ハンドル２３０に印加して前記本体２１０に伝達される力による電動式移動台車２００の駆動方向を維持しつつも、前記本体２１０に伝達される力の大きさが増幅されて、前記電動式移動台車２００を駆動するように前記一対の電動モータ２１２を制御することもできる。

ここで、本発明の一実施形態による電動式移動台車２００で前記電動モータ２１２としてＢＬＤＣ（Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ ＤＣ）モータなどを用いてよく、その他にも前記制御部２４０が制御して前記電動式移動台車２００を適切に駆動できるモータであれば特に制限なく適用することが可能である。

さらには、前記制御部２４０は、使用者が前記連結部２３２又は前記力感知センサ２３１に印加する力を考慮して、前記電動モータ２１２に印加される電流を制御することによって、使用者が非常に直観的かつ容易に前記電動式移動台車２００の移動を調節できるようになる。

すなわち、前記制御部２４０が前記電動モータ２１２の駆動を制御する際、電流制御を行う場合、電動モータ２１２に印加される電流に比例して前記電動モータ２１２のトルク（ｔｏｒｑｕｅ）（すなわち、回転力）が発生されるので、本発明の一実施形態による電動式移動台車２００では、使用者が小さな力を印加しても使用者が印加する力が増幅されることによって前記電動式移動台車２００を駆動するようになり、使用者が非常に直観的かつ容易に前記電動式移動台車２００を移動させることができるようになる。

より具体的な例を挙げると、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００では、使用者が前記電動式移動台車２００を慎重に移動させるために弱い力を印加した時は印加される力が増幅されても相対的に弱い力で前記電動式移動台車２００を駆動することができ、また、使用者が強い力を印加した場合は増幅された力も大きくなるので重い物を積載して移動させる場合にも容易に前記電動式移動台車２００を駆動させることができ、これにより、使用者は非常に直観的かつ便利に前記電動式移動台車２００の駆動を操作できるようになる。

一方、前記電動モータ２１２の駆動を制御する際、上述のような電流制御ではなく従来技術などによる速度制御などを行う場合、使用者の操作に従って予め設定された速度で駆動されるなどの方法で制御されるが、この場合、使用者としてはまるでジョイスティックの調整レバーを使用するかのように不自然な操作感を感じるようになる問題が生じる場合がある。

以下、より具体的な例として上述の図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃを参照して本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００の動作を説明する。

まず、図６Ａを参照すると、上述のように使用者が前記電動式移動台車２００が前進するようにハンドル２３０に力を垂直に印加（図６Ａで１Ｎの力を印加）した場合、前記使用者が印加した力は半分にされて、使用者が印加した力のうち半分が前記ハンドル２３０の左側終端と左側力感知センサ部２２１を経て本体２１０の左側に印加されるようになる。

また、前記使用者が印加した力のうち半分は前記ハンドル２３０の右側終端と右側力感知センサ部２２２を経て本体２１０の右側に印加されるようになる。

この時、前記左側力感知センサ部２２１及び右側力感知センサ部２２２は、それぞれ０．５Ｎの力を感知するようになり、これにより、制御部２４０は、前記左側力感知センサ部２２１及び右側力感知センサ部２２２で感知された力（それぞれ０．５Ｎ）を考慮して、前記使用者が前記ハンドル２３０に印加して前記本体２１０に伝達される力による電動式移動台車２００の駆動方向を維持しつつも、前記本体２１０に伝達される力の大きさが増幅（すなわち、図６Ａで１Ｎの力が１０Ｎに増幅）されて、電動式移動台車２００を駆動するように、左側電動モータ２１２ａ及び右側電動モータ２１２ｂに印加される電流を制御するようになる。これにより、図６Ａでは、前記左側電動モータ２１２ａ及び右側電動モータ２１２ｂに同じ大きさの電流が印加されることができる。

また、図６Ｂに対しても上述のように、図６Ａで印加される力の方向とは反対の方向に力を印加した場合にも本発明が適用されることができる。

すなわち、図６Ｂで確認できるように、使用者が前記電動式移動台車２００がゆっくり後退するようにハンドル２３０を引っ張る方向に力を印加（図６Ｂで０．５Ｎの力を印加）した場合、前記左側力感知センサ部２２１及び右側力感知センサ部２２２はそれぞれ０．２５Ｎの力を感知し、これにより、制御部２４０は、前記左側力感知センサ部２２１及び右側力感知センサ部２２２で感知された力（それぞれ０．２５Ｎ）を考慮して、前記使用者が前記ハンドル２３０に印加して前記本体２１０に伝達される力による電動式移動台車２００の駆動方向を維持しつつも、前記本体２１０に伝達される力の大きさが増幅（すなわち、図６Ｂで０．５Ｎの力が５Ｎに増幅）されて、電動式移動台車２００を駆動するように、左側電動モータ２１２ａ及び右側電動モータ２１２ｂに印加される電流を制御するようになる。

付け加えると、本発明で使用者が印加する力を増幅して電動式移動台車２００を駆動する際、必ずしも予め決められた増幅比によって増幅されるものではなく、入力される力に応じて増幅比を異なるようにしたり、予め決められた大きさの力で駆動されるようにする等多様な方法で使用者が印加する力を増幅することもできる。

さらには、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００では、使用者が図６Ｃで確認できるように、前後進方向に対して傾いた方向に力を印加した場合にも、使用者が印加して本体２１０に伝達される力による電動式移動台車２００の駆動方向を維持しつつも、前記力の大きさが増幅されて、電動式移動台車２００を駆動するように、前記一対の電動モータ２１２の動作を制御できる。これにより、使用者は自分が望む方向に前記電動式移動台車２００を旋回させたり、前記電動式移動台車２００を意図する方向へ移動させることができるようになる。

図６Ｃを参照してより具体的に述べると、使用者が所定の方向にハンドル２３０に力を印加（図６Ｃで１Ｎの力を印加）すると、前記使用者が印加した力は前記方向に応じて所定の割合に分けられ、一部は前記ハンドル２３０の左側終端と左側力感知センサ部２２１を経て本体２１０の左側に印加され、残りの力は前記ハンドル２３０の右側終端と右側力感知センサ部２２２を経て本体２１０の右側に印加されるようになる。

この時、もし前記左側力感知センサ部２２１がａ［Ｎ］の力を感知し、前記右側力感知センサ部２２２がｂ［Ｎ］の力を感知した場合、これにより、制御部２４０は、前記左側力感知センサ部２２１及び右側力感知センサ部２２２で感知された力を考慮して、前記使用者が前記ハンドル２３０に印加して前記本体２１０に伝達される力による電動式移動台車２００の駆動方向を維持しつつも、前記本体２１０に伝達される力の大きさが増幅されて、前記電動式移動台車２００を駆動するように、左側電動モータ２１２ａ及び右側電動モータ２１２ｂに印加される電流を制御するようになる。

例えば、前記制御部２４０は、左側駆動輪２１１ａで１０ａ［Ｎ］の力が発生されるように増幅し、右側駆動輪２１１ｂで１０ｂ［Ｎ］の力が発生されるように増幅するように前記左側電動モータ２１２ａ及び右側電動モータ２１２ｂの電流を制御して、最終的に使用者が印加して本体２１０に伝達される力による電動式移動台車２００の駆動方向を維持しつつも、前記力の大きさが１０Ｎに増幅されるようにすることで、使用者は自分が望む方向に前記電動式移動台車２００を旋回させたり、前記電動式移動台車２００を意図する方向へ移動させることができるようになる。

また、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００では、図１１で確認できるように、左右方向の棒状構造を有する上部ハンドル２３１と、前記上部ハンドル２３１の左右側終端に連結されて上下方向に具備される側部ハンドル２３２，２３３と、を含むハンドルを具備してもよい。

これにより、図１１で確認できるように、使用者が側部ハンドル２３２，２３３を掴んで前記電動式移動台車２００を移動させる場合にも、本発明の一実施形態による電動式移動台車２００では、前記ハンドル２３０に印加される力を前記左側力感知センサ部２２１及び右側力感知センサ部２２２を用いて感知し、前記使用者が印加する力による電動式移動台車２００の駆動方向を維持しつつも、前記力の大きさが増幅されて、電動式移動台車２００を駆動させることができる。

また、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００では、図１２Ａで確認できるように、使用者が前記ハンドル２３０を掴んだことを感知できる第２センサ２５０を具備してもよい。

この時、前記第２センサ２５０としてはタッチセンサなどを使用することができ、その他にも使用者が前記ハンドル２３０に着手することを適切に感知できるセンサであれば特に制限なく適用することが可能である。

また、図１２Ａではハンドル２３０に１つの第２センサ２５０が具備される場合を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記上部ハンドル２３１の複数の領域に第２センサ２５０が具備されてもよい。さらには、図１２Ｂで確認できるように、前記上部ハンドル２３１及び側部ハンドル２３２，２３３のいずれにも前記第２センサ２５０が具備されてもよく、側部ハンドル２３２，２３３に第２センサ２５０が具備されてもよく、その他にも使用者の使用環境を考慮して多様な位置に前記第２センサ２５０が具備されてもよい。

上述のように、ハンドル２３０にタッチセンサなど第２センサ２５０が具備されることによって、前記制御部２４０は、前記使用者が前記ハンドル２３０を掴んだ（タッチした）状況でのみ前記本体２１０に伝達される力を考慮して前記一対の電動モータ２１２を駆動させることで、使用者が前記ハンドル２３０を掴んで操作しない状態でも前記電動式移動台車２００が意図しない原因によって自ら駆動されることを防止できるようになる。

より具体的な例を挙げると、図１３で確認できるように、積載板２１５に運搬しようとする所定の物が積載されている場合を考慮する。この時、前記物の積載状態によっては一部の物が前記ハンドル２３０などに接触して所定の力を印加（図１３の（Ａ））する場合があり、この場合、前記制御部２４０では、前記物によって印加される力を使用者が印加する力と認識して電動モータ２１２を駆動することによって、前記電動式移動台車２００が自ら移動するようになる問題が生じる場合がある。

これに対し、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００では、前記ハンドル２３０の一部又は全ての領域に第２センサ２５０を具備し、使用者が前記ハンドル２３０を掴んだことを感知させ、前記使用者が前記ハンドル２３０を掴んだ状況でのみ前記本体２１０に伝達される力を考慮して前記一対の電動モータ２１２が駆動されるようにすることができる。

さらには、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００で、前記制御部２４０は、前記使用者が前記ハンドル２３０を掴んだ瞬間、前記力感知センサ部２２０で感知される力を前記使用者以外の他の原因で印加（例えば、図１３で確認できるように、積載された物によって印加される力）された外部印加力として算出した後、以降、前記力感知センサ部２２０で感知される力から前記外部印加力を引いた（すなわち、使用者が印加する力と積載された物から印加される力の和から、前記積載された物から印加される力を引く）補正値を算出し、前記補正値を用いて前記電動モータ２１２の駆動を制御することで、使用者が印加する力をより正確に算出して前記電動式移動台車２００の動きを調節できるようになる。

また、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００で、前記制御部２４０は、前記一対の電動モータ２１２を制御する際、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ）信号を用いて前記一対の電動モータ２１２に印加される電流を制御することができ、これにより、前記電動モータ２１２に印加される電流に比例する前記電動モータ２１２のトルク（ｔｏｒｑｕｅ）（すなわち、回転力）を調節することによって、使用者が非常に直観的かつ容易に前記電動式移動台車２００を操作できるようになる。

また、先に図７で説明したように、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００の制御部２４０では、前記電動モータ２１２に印加される電流を制御するために用いる多様なデューティー（ｄｕｔｙ）を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を用いることができる。

これにより、本発明の他の実施形態に係る電動式移動台車２００の制御部２４０では、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を用いることによって前記電動モータ２１２に印加される電流を效果的に制御できるようになる。

以上の説明は、本発明の技術的思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な変更及び変形が可能である。よって、本発明に記載された実施形態らは本発明の技術的思想を限定するものではなく説明するためのものであって、かかる実施形態に限定されるものではない。本発明の保護範囲は以降の請求範囲によって解釈されるべきであって、それと同等な範囲内にあるあらゆる技術的思想は本発明の権利範囲に含まれるものであると解釈されるべきである。

１００、２００ 電動式移動台車
１１０、２１０ 本体
１１１、２１１ 駆動輪
１１１ａ、２１１ａ 左側駆動輪
１１１ｂ、２１１ｂ 右側駆動輪
１１２、２１２ 電動モータ
１１２ａ、２１２ａ 左側電動モータ
１１２ｂ、２１２ｂ 右側電動モータ
１１５、２１５ 積載板
１３０、２３０ ハンドル
１３１ 力感知センサ部
１３１ａ 左側力感知センサ部
１３１ｂ 右側力感知センサ部
１３２ 連結部
１３３ 突出部
１３４ 弾性材
１３５ 締結部
１４０、２４０ 制御部
２３１ 上部ハンドル
２３２、２３３ 側部ハンドル
２５０ 第２センサ

Claims (9)

1. 運搬しようとする物を積載して移動する電動式移動台車であって、
   左右に配列される一対の駆動輪、前記一対の駆動輪を駆動する一対の電動モータ、及び前記運搬しようとする物を積載する積載板を含む本体と、
   ハンドルの左右終端の下部と前記積載板の上部との間に左右に具備され、使用者がハンドルに印加して前記本体に伝達される力を感知する一対の力感知センサ部であり、
   前記ハンドルは、前記本体の一方の側に具備され、前記一対の力感知センサ部の間を連結する連結部を含む、
   力感知センサ部と、
   前記一対の力感知センサ部で感知される力により、前記本体に伝達される力を考慮して前記一対の電動モータの駆動を制御する制御部と、さらに、
   前記使用者が前記ハンドルを掴んだことを感知できる第２センサと、を含み、
   前記制御部は、
   前記使用者が前記ハンドルを掴んだ瞬間、前記力感知センサ部で感知される力を考慮して前記使用者以外の原因で印加される外部印加力として算出し、または、
   前記使用者が前記ハンドルを掴む直前に前記使用者以外の原因で印加されて前記力感知センサ部で感知された力を外部印加力として算出する、
   ことを特徴とする電動式移動台車。
2. 前記連結部と前記一対の力感知センサ部の連結部位には弾性材が位置し、
   使用者が前記連結部に所定の力を印加した場合、前記弾性材の変形によって前記連結部が所定の間隔内で動くことができる構造を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動式移動台車。
3. 前記一対の力感知センサ部は、
   前記連結部から前記使用者が印加した力が伝達されて感知するか、又は、前記使用者が前記一対の力感知センサに直接印加する力を感知する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電動式移動台車。
4. 前記連結部の終端には開口が具備され、
   左側力感知センサ部及び右側力感知センサ部の一方の側には突出部が具備され、
   前記突出部は前記連結部の開口に挿入されて弾性体を介して前記連結部と連結構造を形成する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電動式移動台車。
5. 前記一対の力感知センサ部は、
   前記使用者が印加した力のうち前記ハンドルの左側終端に伝達される力を感知する左側力感知センサ部と、
   前記使用者が印加した力のうち前記ハンドルの右側終端に伝達される力を感知する右側力感知センサ部、を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動式移動台車。
6. 前記制御部は、前記使用者が前記ハンドルを掴んだ状況でのみ前記本体に伝達される力を考慮して前記電動モータを駆動させる、
   ことを特徴とする請求項１又は５に記載の電動式移動台車。
7. 前記制御部は、
   前記力感知センサ部で感知される力から前記外部印加力を引いた補正値を算出した後、前記補正値を用いて前記電動モータの駆動を制御する、
   ことを特徴とする請求項１、５、又は６いずれか一項に記載の電動式移動台車。
8. 前記制御部は、
   使用者が前記ハンドルに印加して前記本体に伝達される力による電動式移動台車の駆動方向を維持しつつも、前記本体に伝達される力の大きさが増幅されて、電動式移動台車を駆動するように前記電動モータの駆動を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動式移動台車。
9. 前記一対の力感知センサ部は、
   前記使用者が印加した力のうち前記ハンドルの左側終端に伝達される力を感知する左側力感知センサ部と、
   前記使用者が印加した力のうち前記ハンドルの右側終端に伝達される力を感知する右側力感知センサ部を含み、
   前記制御部は、
   前記左側力感知センサ部で感知される力を考慮して前記駆動輪のうち左側駆動輪を駆動する左側電動モータに印加される電流を制御し、
   前記右側力感知センサ部で感知される力を考慮して前記駆動輪のうち右側駆動輪を駆動する右側電動モータに印加される電流を制御して駆動する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の電動式移動台車。

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