KR101335373B1 - Electromotion walker - Google Patents

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KR101335373B1
KR101335373B1 KR1020120008965A KR20120008965A KR101335373B1 KR 101335373 B1 KR101335373 B1 KR 101335373B1 KR 1020120008965 A KR1020120008965 A KR 1020120008965A KR 20120008965 A KR20120008965 A KR 20120008965A KR 101335373 B1 KR101335373 B1 KR 101335373B1
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walker
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electric walker
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고준빈
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서홍철
윤준의
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한밭대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 전동보행기에 관한 것으로, 본체, 상기 본체의 상부에 설치되는 핸들부, 상기 본체에 결합되어 본체의 내부에 구비된 모터의 회전력을 이용해 회전하는 하나 이상의 바퀴 및 상기 바퀴와 본체 사이에 설치되어 노면으로부터 전달되는 충격을 완충하는 완충수단을 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 전동보행기를 이용하는 것에 의해, 본 발명은 완충수단을 이용해 노면으로부터 운전자에게 가해지는 충격을 완화하여 승차감을 향상시킬 수 있고, 더 나아가 충격에 의한 전동보행기의 전복이나 운전자의 낙상과 같은 안전사고를 방지할 수 있다. The present invention relates to an electric walker, the main body, a handle portion installed on the upper portion of the main body, coupled to the main body and one or more wheels rotated using the rotational force of the motor provided inside the main body and installed between the wheel and the main body It provides a configuration including a buffer means for buffering the shock transmitted from the road surface.
By using the electric walker as described above, the present invention can improve the riding comfort by mitigating the impact applied to the driver from the road surface by using the shock absorber, and furthermore, safety such as overturning of the electric walker due to the impact or falling of the driver. You can prevent accidents.

Figure R1020120008965
Figure R1020120008965

Description

전동보행기{ELECTROMOTION WALKER}Electric Walkers {ELECTROMOTION WALKER}

본 발명은 전동보행기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리의 전원을 이용해 전기모터를 구동하여 주행하는 전동보행기의 주행 도중에 노면의 불균형에 의한 충격을 완화하는 전동보행기에 관한 것이다.The present invention relates to an electric walker, and more particularly, to an electric walker to mitigate the impact caused by the unbalance of the road during the driving of the electric walker driving the electric motor using the power of the battery.

화석연료를 이용해 구동되는 자동차의 급격한 증가로 인해 환경오염 문제가 대두되고 있다. Due to the rapid increase in automobiles driven by fossil fuels, environmental pollution is on the rise.

이로 인해, 화석연료를 대체할 수 있는 전기 자동차나 연료전지 자동차와 같은 차세대 이동수단이 개발되고 있다.As a result, next generation vehicles such as electric vehicles and fuel cell vehicles, which can replace fossil fuels, have been developed.

그 중에서 전기 자동차는 환경오염 물질의 배출이 없는 친환경 이동수단으로 인정되고 있지만, 2차 전지 용량의 한계 및 충전시간과 같은 문제로 인해 현재 대중화되지 못하고 있다.Among them, electric vehicles are recognized as eco-friendly vehicles without the emission of environmental pollutants, but are not popularized due to problems such as the limitation of secondary battery capacity and charging time.

이와 함께, 최근에는 전기모터를 이용한 전기 이륜차, 이륜 자전거, 세그웨이와 같은 개인 이동수단도 개발되고 있다.In addition, in recent years, personal vehicles such as electric motorcycles, two-wheeled bicycles, and segways using electric motors have also been developed.

세그웨이는 운전자의 자세 변화에 따라 전후, 좌우로 자유롭게 이동할 수 있는 1인용 자동차이다.Segway is a single-person car that can move freely back and forth, left and right according to the change of driver's posture.

즉, 세그웨이는 다른 이동수단과 달리 별도의 가속장치와 정지장치가 없고, 운전자의 무게중심 이동에 따라 전진, 후진할 수 있고, 운전자가 지면과 수직인 상태를 유지하면 정지하게 된다 .That is, unlike other means of movement, the Segway does not have a separate accelerator and a stop device, and may move forward and backward according to the driver's center of gravity movement and stop when the driver maintains the state perpendicular to the ground.

그리고 세그웨이는 손잡이에 설치된 레버를 회전시킴으로써 좌측이나 우측으로 회전할 수 있다.And the segway can be rotated to the left or right by rotating the lever installed in the handle.

이러한 세그웨이는 사람이 평소에 걸어다닐 수 있는 모든 길을 주행할 수 있도록 설계되었다. These segways are designed to travel all the way people can walk around.

하지만, 세그웨이는 주행시 노면의 상태에 따른 충격이 직접 운전자에게 전달됨에 따라 승차감이 저하되고, 노면상태가 극히 불균형한 오프 로드(off load) 주행시에는 전복과 같은 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다. However, the Segway has a problem in that the riding comfort is reduced as the impact of the road surface is directly transmitted to the driver while driving, and a safety accident such as a rollover occurs when the road condition is extremely unbalanced.

하기의 특허문헌 1에는 바퀴축 아래에 무게 중심을 두게 하여 오뚝이와 같이 쓰러지지 않는 원리를 이용한 오뚝이 주행장치가 기재되어 있다. Patent Document 1 below describes a driving device using the principle that the center of gravity beneath the wheel shaft does not fall like a tower.

특허문헌 1에 따른 오뚝이 주행장치는 페달을 이용해 전진, 후진, 정지, 회전을 자유롭게 수행할 수 있고, 고가의 자이로스코프 센서 대신에 단순한 기계적 장치에 의해 모든 동작을 수행한다.The driving device according to Patent Document 1 can freely move forward, backward, stop, and rotate using a pedal, and performs all operations by a simple mechanical device instead of an expensive gyroscope sensor.

그리고 하기의 특허문헌 2에는 작동시 사용자가 핸들에 체중을 의지하여 전진 보행하면 전동식 보행기가 지면과의 각도변화를 인지하고 구동바퀴를 정 회전시켜서 전동식 보행기가 정상 각도의 위치로 이동하고, 반대로 사용자가 후진 보행할 경우 전동식 보행기가 지면과의 각도변화를 인지하여 구동바퀴를 역회전시켜 항시 사용자의 체중을 최대한 지탱한 상태에서 주행할 수 있는 전동식 보행기가 기재되어 있다.In Patent Document 2, when the user walks forward by relying on the weight of the steering wheel during operation, the electric walker recognizes the angle change with the ground and rotates the driving wheel forward to move the electric walker to the position of the normal angle. In the case of walking backward, the electric walker recognizes the change of the angle with the ground and rotates the driving wheel so that the electric walker can run in the state that always supports the user's weight as much as possible.

하지만, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에도 노면의 불균형을 완화하기 위한 방안은 마련되지 않은 문제점이 있었다. However, Patent Document 1 and Patent Document 2 also had a problem that a method for alleviating the imbalance of the road surface was not provided.

대한민국 특허 공개번호 제10-2004-0097859호(2004년 11월 18일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2004-0097859 published November 18, 2004 대한민국 특허 등록번호 제10-09963276호(2010년 6월 11일 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-09963276 (June 11, 2010)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 노면으로부터 전달되는 충격을 완화할 수 있는 전동보행기를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention to provide an electric walker that can mitigate the impact transmitted from the road surface.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 본체, 상기 본체의 상부에 설치되는 핸들부, 상기 본체에 결합되어 본체의 내부에 구비된 모터의 회전력을 이용해 회전하는 하나 이상의 바퀴 및 상기 바퀴와 본체 사이에 설치되어 노면으로부터 전달되는 충격을 완충하는 완충수단을 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention is rotated by using the rotational force of the motor provided in the main body, the handle portion is installed on the top of the main body, the main body is provided inside the main body And a cushioning means provided between the wheel and the wheel and the main body to cushion the shock transmitted from the road surface.

상기 본체는 케이싱, 상기 케이싱 내부에 설치되는 모터, 운전자의 움직임에 따른 무게중심 변화를 감지하는 감지부 및 상기 감지부의 감지신호에 기초하여 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 케이싱은 내부에 설치공간이 마련된 하부 케이스와 상기 하부 케이스의 상면에 결합되는 발판을 구비하는 것을 특징으로 한다.The main body includes a casing, a motor installed inside the casing, a sensing unit for detecting a change in the center of gravity according to a driver's movement, and a control unit for controlling the driving of the motor based on a sensing signal of the sensing unit, wherein the casing has an internal portion. It characterized in that it is provided with a footrest coupled to the upper surface of the lower case and the lower case provided with an installation space.

상기 하부 케이스에는 상기 모터의 회전축이 관통해서 설치되는 너클이 결합되고, 상기 너클은 하방을 향해 볼록한 반 원반 형상으로 형성되며, 상기 너클의 중앙부에는 상기 회전축이 관통 설치되는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.The knuckle is installed to the lower case through which the rotating shaft of the motor penetrates, the knuckle is formed in a semi-convex shape convex downward, the through-hole is formed in the central portion of the knuckle through the rotating shaft is formed. do.

상기 관통공에는 상기 회전축이 원활하게 회전하도록 베어링이 설치되는 것을 특징으로 한다.The through hole is characterized in that the bearing is installed so that the rotating shaft rotates smoothly.

상기 완충수단은 상기 너클과 발판 사이에 설치되는 쇽 업쇼바인 것을 특징으로 한다.The buffer means is a shock absorber is installed between the knuckle and the footrest.

상기 완충수단은 상기 너클과 발판 사이에 설치되는 에어 스프링, 판 스프링, 에어 마운트, 러버 마운트 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The buffer means is any one of an air spring, a leaf spring, an air mount, a rubber mount installed between the knuckle and the footrest.

상기 핸들부는 상방을 향해 길게 연장되어 형성되는 연장바와 상기 연장바의 상단에 수평하게 결합되는 수평바를 구비하는 것을 특징으로 한다.The handle part is characterized in that it comprises an extension bar which is formed to extend upwardly upward and a horizontal bar coupled horizontally to the upper end of the extension bar.

상기 수평바에는 전원버튼과 회전버튼을 포함하는 입력수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.The horizontal bar is characterized in that the input means including a power button and a rotation button is installed.

상기 연장바는 회전 방향을 입력하는 입력수단인 것을 특징으로 한다.The extension bar is characterized in that the input means for inputting the rotation direction.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 (a) 전원버튼 조작에 의해 배터리로부터 공급되는 구동전원을 한 쌍의 모터에 공급하는 단계, (b) 발판에 탑승한 운전자의 움직임을 감지하여 감지신호를 발생하는 단계, (c) 상기 (b)단계의 감지신호에 기초하여 상기 한 쌍의 모터를 구동해서 주행하는 단계 및 (d) 상기 (c)단계의 주행 도중에 완충수단을 이용하여 노면의 불균형에 의한 충격을 완충하는 단계를 포함한다.According to another feature of the invention, the present invention (a) supplying a drive power supplied from the battery by operating the power button to a pair of motors, (b) detecting the movement of the driver riding on the footrest detection signal (C) driving and driving the pair of motors based on the detection signal of step (b); and (d) imbalance of the road surface using buffer means during driving of step (c). Buffering the impact by the.

상기 (b)단계에서 운전자의 전방 또는 후방으로 기울어진 자세가 감지된 경우, 상기 (c)단계는 (c1) 상기 감지신호에 기초해서 운전자의 기울어진 각도와 기울어지는 속도를 산출하는 단계, (c2) 상기 (c1)단계에서 산출된 기울기 각도와 속도에 따라 상기 모터의 구동속도를 설정하는 단계 및 (c3) 상기 모터를 상기 (c2)단계에서 설정된 구동속도로 구동하여 주행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.When the posture tilted forward or backward of the driver is detected in step (b), step (c) includes calculating (c1) the inclination angle and the inclination speed of the driver based on the detection signal; c2) setting the driving speed of the motor according to the inclination angle and the speed calculated in the step (c1); and (c3) driving the motor at the driving speed set in the step (c2). It is characterized by.

상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 운전자의 수직 자세가 감지된 경우, (c4) 상기 모터의 구동을 중지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (c) further comprises the step (c4) of stopping the driving of the motor when the driver's vertical posture is detected in the step (b).

상기 (c)단계는 (c5) 핸들부에 구비된 회전버튼 조작되거나 상기 핸들부의 연장바가 일측 방향으로 회전되면, 상기 한 쌍의 모터를 서로 다른 구동속도로 구동시켜 회전하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (c) further includes the step of controlling to rotate by driving the pair of motors at different driving speeds when the rotation button provided in the handle part (c5) or the extension bar of the handle part is rotated in one direction. Characterized in that.

상술한 바와 같이, 본 발명은 완충수단을 이용해 노면으로부터 운전자에게 가해지는 충격을 완화하여 승차감을 향상시킬 수 있고, 더 나아가 충격에 의한 전동보행기의 전복이나 운전자의 낙상과 같은 안전사고를 방지할 수 있다. As described above, the present invention can improve the riding comfort by mitigating the impact applied to the driver from the road surface by using the shock absorbing means, and further, it is possible to prevent the safety accidents such as overturning the electric walker due to the impact or falling of the driver. have.

그리고 본 발명은 감지부에 구비된 자이로스코프 센서의 감지신호에 따라 전진 또는 후진 동작하도록 모터의 구동을 제어하고, 핸들에 설치된 회전버튼의 입력신호에 따라 회전운동하도록 제어한다. And the present invention controls the drive of the motor to move forward or backward in accordance with the detection signal of the gyroscope sensor provided in the sensing unit, and controls to rotate in accordance with the input signal of the rotary button installed on the handle.

이에 따라, 본 발명은 일반적인 세그웨이에서 회전 주행을 위해 구비되는 기울기 센서를 제거함으로써, 부품 수를 감소시켜 제작비용을 절감할 수 있다.Accordingly, the present invention can reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts by removing the inclination sensor provided for rotational driving in the general segway.

또 본 발명은 회전축이 결합되는 너클에 베어링을 설치하여 회전축과 너클 상부에 설치된 완충수단이 서로 독립적으로 동작하게 함으로써, 회전축을 원활하게 회전시키고, 노면으로부터 전달되는 충격을 흡수하여 전동보행기의 안정적인 주행이 가능하게 하는 효과를 가진다.
In addition, the present invention by installing a bearing in the knuckle to which the rotary shaft is coupled to operate the independent rotation shaft and the cushioning means installed on the top of the knuckle independently, so that the rotary shaft smoothly rotates, absorbing the shock transmitted from the road surface, stable running of the electric walker This has the effect of making it possible.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동보행기의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 전동보행기의 요부 분리사시도,
도 3은 도 2에 도시된 바퀴와 모터의 결합 관계를 보인 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동보행기의 제어방법을 설명하는 흐름도.1 is a perspective view of an electric walker according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is an exploded perspective view of main parts of the electric walker shown in FIG. 1;
3 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between the wheel and the motor shown in FIG.
4 is a flowchart illustrating a control method of an electric walker according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동보행기 및 그의 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an electric walker and a control method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 일반적인 세그웨이의 구성을 이용하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the present embodiment, for convenience of description, the general Segway configuration will be described. However, the present invention is not limited thereto.

즉, 본 발명은 자이로스코프와 같은 고가의 부품을 이용하는 세그웨이뿐만 아니라, 특허문헌 1과 같이 기계적 장치를 이용해 균형을 유지하면서 주행하는 다양한 형태의 개인 이동수단에 적용될 수 있음에 유의하여야 한다. That is, it should be noted that the present invention can be applied not only to a segway using an expensive part such as a gyroscope, but also to various types of personal means of moving while maintaining a balance using a mechanical device as in Patent Document 1.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동보행기의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전동보행기의 요부 분리사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 바퀴와 모터의 결합 관계를 보인 단면도이다. 1 is a perspective view of an electric walker according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the main portion of the electric walker shown in Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between the wheel and the motor shown in FIG. to be.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동보행기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 모터(11), 배터리(12), 배터리(12)의 전원을 인가받아 한 쌍의 모터(11)의 구동을 제어하는 제어부(13)가 설치되는 본체(10), 본체(10)의 상부에 설치되는 핸들부(20), 본체(10)의 양측에 결합되어 각각 한 쌍의 모터(11)의 회전력을 이용해 회전하는 한 쌍의 바퀴(30) 및 바퀴(30)와 본체(10) 사이에 설치되어 노면으로부터 전달되는 충격을 완충하는 완충수단(40)을 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the electric walker according to the preferred embodiment of the present invention receives a pair of motors 11, a battery 12, and a pair of motors 11. A pair of motors 11 are coupled to both sides of the main body 10, the handle portion 20 installed on the upper portion of the main body 10, the main body 10 is installed, the control unit 13 for controlling the driving of It includes a pair of wheels 30 and the wheel 30 and the shock absorbing means 40 is installed between the wheel 30 and the main body 10 to rotate using the rotational force of the shock absorbed from the road surface.

본체(10)는 케이싱(14), 케이싱(14) 내부 양측에 각각 설치되는 한 쌍의 모터(11), 운전자의 움직임에 따른 무게중심 변화를 감지하는 감지부(도면 미도시) 및 감지부의 감지신호에 기초하여 모터(11)의 구동을 제어하는 제어부(13)를 포함한다.  The main body 10 includes a casing 14, a pair of motors 11 installed on both sides of the casing 14, and a sensing unit (not shown) and a sensing unit for detecting a change in the center of gravity according to the driver's movement. And a control unit 13 for controlling the driving of the motor 11 based on the signal.

여기서, 케이싱(14)과 바퀴(30)는 자이로스코프(gyroscope)를 이룸으로써, 바퀴(30)의 회전시 관성력에 의해 바퀴(30)의 회전력은 지속적으로 유지된다. Here, the casing 14 and the wheel 30 forms a gyroscope, and the rotational force of the wheel 30 is continuously maintained by the inertia force when the wheel 30 rotates.

케이싱(14)은 내부에 모터(11), 배터리(12) 및 제어부(13)가 설치되는 설치공간이 마련되는 하부 케이스(15) 및 운전자가 탑승 가능하도록 하부 케이스(15)의 상면에 결합되는 한 쌍의 발판(16)을 구비한다.The casing 14 is coupled to a lower case 15 having an installation space in which a motor 11, a battery 12, and a control unit 13 are installed, and an upper surface of the lower case 15 to allow a driver to ride therein. A pair of footrests 16 is provided.

여기서, 전동보행기의 무게 중심을 최대한 낮추기 위해, 하부 케이스의 설치공간 하부에는 배터리가 설치된다. 물론, 하부 케이스(15)의 설치공간 하부에는 추와 같은 중량체가 더 설치될 수도 있다.Here, in order to lower the center of gravity of the electric walker as much as possible, a battery is installed in the lower portion of the installation space of the lower case. Of course, a weight such as a weight may be further installed below the installation space of the lower case 15.

하부 케이스(15)의 양측에는 모터(11)의 회전축(17)이 관통해서 설치되는 한 쌍의 너클(18)이 각각 결합된다. A pair of knuckles 18 through which the rotating shaft 17 of the motor 11 penetrates are coupled to both sides of the lower case 15, respectively.

너클(18)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 대략 하방으로 볼록한 반 원반 형상으로 형성되고, 너클(18)의 중앙부에는 회전축(17)이 관통 설치되는 관통공(18')이 형성되며, 너클(18)의 외측에는 회전축(17)의 회전력을 바퀴로 전달하는 전달수단(50)이 설치된다. 2 and 3, the knuckle 18 is formed in a semi disk shape convex downward, and a through hole 18 'is formed in the central portion of the knuckle 18 through which the rotating shaft 17 is installed. The outer side of the knuckle 18 is provided with a transmission means 50 for transmitting the rotational force of the rotary shaft 17 to the wheel.

관통공(18')에는 회전축(17)이 원활하게 회전할 수 있도록 베어링(19)이 설치된다. The bearing 19 is installed in the through hole 18 'so that the rotation shaft 17 can rotate smoothly.

예를 들어, 전달수단(50)은 도 3에 도시된 바와 같이, 회전축(17)에 설치되는 구동기어(51), 바퀴축(31)에 설치되고 구동기어(51)와 맞물리는 종동기어(52) 및 구동기어(51)와 종동기어(52)의 외측을 차폐하고 바퀴(30)에 결합되는 브래킷(53)으로 이루어진다.For example, as illustrated in FIG. 3, the transmission means 50 may include a drive gear 51 installed on the rotary shaft 17 and a driven gear installed on the wheel shaft 31 and engaged with the drive gear 51. 52 and a bracket 53 which shields the outside of the drive gear 51 and the driven gear 52 and is coupled to the wheel 30.

이와 함께, 전달수단(50)에는 구동기어(51)의 회전속도를 미리 설정된 감속비로 감속하여 종동기어(52)로 전달하는 감속기가 더 구비될 수 있다. In addition, the transmission means 50 may be further provided with a reduction gear for reducing the rotational speed of the drive gear 51 to a predetermined reduction ratio and transmitting it to the driven gear 52.

이에 따라, 바퀴(30)는 전달수단(50)을 통해 모터(11)의 회전력을 전달받아 회전하게 된다. Accordingly, the wheel 30 is rotated by receiving the rotational force of the motor 11 through the transmission means (50).

이와 같이, 본 발명은 회전축과 완충수단이 서로 독립적으로 동작하게 함으로써, 회전축을 원활하게 회전시키고, 노면으로부터 전달되는 충격을 흡수하여 전동보행기의 안정적인 주행이 가능하게 한다.As described above, the present invention allows the rotary shaft and the shock absorber to operate independently of each other, thereby smoothly rotating the rotary shaft and absorbing the shock transmitted from the road surface, thereby enabling stable running of the electric walker.

발판(16)의 중앙부에는 현재 주행상태, 배터리(11)의 충전상태와 같은 각종 정보를 표시하는 표시부(도면 미도시) 및 배터리(12)를 충전하기 위해 전원케이블의 상대 커넥터가 결합되는 충전단자(도면 미도시)가 설치된다.In the center of the footrest 16, a display unit (not shown) which displays various information such as the current driving state, the charging state of the battery 11, and a charging terminal to which the mating connector of the power cable is coupled to charge the battery 12 (Not shown) is installed.

상기 감지부는 자이로스코프 센서와 기울기 센서를 구비하는 일반적인 세그웨이와 달리, 자이로스코프 센서(도면 미도시)만을 구비한다. Unlike the general segway having a gyroscope sensor and a tilt sensor, the sensing unit includes only a gyroscope sensor (not shown).

기울기 센서가 설치된 일반적인 세그웨이는 노면 충격을 완충하는 완충수단의 동작에 의해 기울기 센서의 출력신호가 부정확해짐에 따라 전동보행기의 회전동작시 오류가 발생하게 된다.The general segway in which the inclination sensor is installed causes an error in the rotation operation of the electric walker as the output signal of the inclination sensor becomes inaccurate by the operation of the buffer means for buffering the road shock.

따라서 본 실시 예에서 자이로스코프 센서는 운전자의 움직임을 감지하고, 제어부(13)는 자이로스코프 센서의 감지신호만을 이용해 운전자가 전방 또는 후방으로 기울어진 각도와 기울어지는 속도를 산출하여 모터(11)의 구동을 제어한다.Therefore, in the present embodiment, the gyroscope sensor detects the driver's movement, and the control unit 13 calculates the angle and the inclination speed of the driver 11 forward or backward by using only the detection signal of the gyroscope sensor. Control the drive.

그리고 제어부(13)는 핸들부(20)에 설치된 회전버튼을 통해 입력되는 신호에 따라 한 쌍의 모터(11)를 서로 다른 회전속도로 구동하도록 제어한다. The control unit 13 controls the pair of motors 11 to be driven at different rotational speeds according to a signal input through the rotation button installed in the handle unit 20.

이와 같이, 본 발명은 자이로스코프 센서의 감지신호에 따라 전진 또는 후진 동작하도록 모터의 구동을 제어하고, 핸들에 설치된 회전버튼의 입력신호에 따라 회전운동하도록 제어한다. As such, the present invention controls the driving of the motor to move forward or backward according to the detection signal of the gyroscope sensor, and controls to rotate in accordance with the input signal of the rotary button installed on the handle.

이에 따라, 본 발명은 일반적인 세그웨이에서 회전 주행을 위해 구비되는 기울기 센서를 제거함으로써, 부품 수를 감소시켜 제작비용을 절감할 수 있다. Accordingly, the present invention can reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts by removing the inclination sensor provided for rotational driving in the general segway.

핸들부(20)는 상방을 향해 길게 연장되어 형성되는 연장바(21)와 연장바(21)의 상단에 수평하게 결합되는 수평바(22)를 구비하고, 수평바(22)에는 전원버튼(도면 미도시)과 좌측 및 우측 회전버튼(도면 미도시)과 같은 입력수단이 구비된다.The handle part 20 includes an extension bar 21 extending in an upward direction and a horizontal bar 22 horizontally coupled to an upper end of the extension bar 21. The horizontal bar 22 has a power button ( Input means such as left and right turn buttons (not shown) are provided.

물론, 상기 회전버튼은 손가락을 이용해 레버를 회전시켜 용이하게 회전 방향을 입력할 수 있도록 레버 타입으로 변경될 수도 있다. Of course, the rotation button may be changed to a lever type so that the rotation direction can be easily input by rotating the lever using a finger.

또한 본 발명은 연장바의 기울기에 따라 회전방향을 입력하도록 변경될 수도 있다. In addition, the present invention may be modified to input the rotation direction according to the inclination of the extension bar.

완충수단(40)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 너클(18)의 상면에 설치되는 쇽 업쇼바(shock absorbar)이다.The shock absorbing means 40 is a shock absorber installed on the upper surface of the knuckle 18, as shown in Figs.

물론, 완충수단(40)은 에어 스프링이나 판 스프링, 에어 마운트, 러버 마운트과 같은 다양한 형태의 탄성부재로 변경될 수 있다. Of course, the buffer means 40 may be changed to various types of elastic members such as air springs, leaf springs, air mounts, rubber mounts.

그리고 완충수단(40)은 단순히 너클(18)의 상면에 안착되도록 너클(18)의 상면에 대응되는 형상뿐만 아니라, 발판(16)의 형상에 대응되는 면적을 갖도록 형성되거나, 발판(16)과 너클(18) 및 하부 케이스(15) 사이에 설치되도록 발판(16)의 외곽선을 따라 둘러지는 띠 형상과 같이 다양한 형태로 변경될 수 있다.
And the buffer means 40 is formed to have an area corresponding to the shape of the footrest 16, as well as the shape corresponding to the top surface of the knuckle 18 to simply be seated on the top surface of the knuckle 18, or In order to be installed between the knuckle 18 and the lower case 15, it may be changed into various shapes such as a band shape that is encircled along the outline of the footrest 16.

다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동보행기의 결합관계를 상세하게 설명한다. Next, the coupling relationship of the electric walker according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 하부 케이스(15)의 설치공간에 배터리(12)와 한 쌍의 모터(11)를 설치하고, 모터(11)의 회전축(17)을 너클(18)의 관통공(18')에 관통시킨 후 너클(18)을 하부 케이스(15)에 결합한다. First, the battery 12 and the pair of motors 11 are installed in the installation space of the lower case 15, and the rotary shaft 17 of the motor 11 passes through the through hole 18 ′ of the knuckle 18. After the knuckle 18 is coupled to the lower case 15.

이때, 관통공(18')에는 회전축(17)이 원활하게 회전할 수 있도록 베어링(19)이 설치된다. At this time, the bearing 19 is installed in the through hole 18 ′ so that the rotation shaft 17 can rotate smoothly.

그리고 회전축(17)에 설치된 구동기어(51)와 바퀴축(31)에 설치된 종동기어(52)를 맞물리게 설치한 후 바퀴(30)와 브래킷(53)을 결합한다.Then, the drive gear 51 installed on the rotary shaft 17 and the driven gear 52 installed on the wheel shaft 31 are engaged with each other, and then the wheel 30 and the bracket 53 are coupled to each other.

여기서, 회전축(17)의 구동기어(51)와 바퀴축(31)의 종동기어(52) 사이에 감속기를 설치할 수도 있다. Here, the reduction gear may be provided between the drive gear 51 of the rotary shaft 17 and the driven gear 52 of the wheel shaft 31.

이어서, 하부 케이스(15)의 설치공간에 제어부(13)를 안착시키고, 제어부(13)와 모터(11) 및 배터리(12) 사이를 전기적으로 연결한 후 하부 케이스(15)의 상면에 발판(16)을 결합한다. Subsequently, the control unit 13 is seated in the installation space of the lower case 15, and electrically connected between the control unit 13, the motor 11, and the battery 12, and then the scaffolding on the upper surface of the lower case 15. Combine 16).

이때, 너클(18)과 발판(16) 사이에 완충수단(40)을 설치한다. At this time, the cushioning means 40 is installed between the knuckle 18 and the footrest 16.

마지막으로, 한 쌍의 발판(16) 사이에 표시부와 핸들부(20)를 위치시킨 후, 제어부(13)와 표시부 및 핸들부(20)에 구비된 입력수단을 전기적으로 연결한 다음, 해당 위치에 결합하여 전동보행기의 조립을 완료한다.
Finally, after placing the display portion and the handle portion 20 between the pair of scaffold 16, the control unit 13 and the input means provided in the display portion and the handle portion 20 is electrically connected, and then the corresponding position To assemble the electric walker.

다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동보행기의 제어방법을 상세하게 설명한다. Next, with reference to Figure 4 will be described in detail a control method of the electric walker according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동보행기의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a step-by-step control method of the electric walker according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동보행기의 제어방법은 운전자가 한 쌍의 발판(16) 상에 탑승한 상태에서 핸들부(20)에 구비된 전원버튼을 조작하여 배터리(12)의 구동전원이 각 장치에 공급되면서 시작된다(S10). In the control method of the electric walker according to the preferred embodiment of the present invention, the driving power of the battery 12 is controlled by operating a power button provided in the handle part 20 while the driver is riding on the pair of scaffolds 16. It starts while being supplied to each device (S10).

그러면, 감지부는 운전자의 움직임에 따른 무게 중심 변화를 감지하고(S11), 제어부(13)는 감지부의 감지신호에 따라 한 쌍의 모터(11)의 구동을 제어한다(S12). Then, the sensing unit detects a change in the center of gravity according to the driver's movement (S11), and the control unit 13 controls the driving of the pair of motors 11 according to the sensing signal of the sensing unit (S12).

만약, 운전자가 전방을 향해 기울어진 자세를 취해서 감지부로부터 감지신호가 전달되면, 제어부(13)는 감지신호에 기초해서 전방으로 기울어진 각도와 기울어지는 속도를 산출한다.If the driver is inclined forward and the detection signal is transmitted from the detection unit, the controller 13 calculates the forward tilt angle and the inclination speed based on the detection signal.

이어서, 제어부(13)는 산출된 기울기 각도와 속도에 따라 한 쌍의 모터(11)의 구동속도를 설정하고, 한 쌍의 모터(11)를 설정된 구동속도로 동일하게 회전하도록 구동한다. Subsequently, the controller 13 sets the driving speed of the pair of motors 11 according to the calculated tilt angle and the speed, and drives the pair of motors 11 to rotate the same at the set driving speed.

이에 따라, 전동보행기는 전진 주행을 하게 된다.Accordingly, the electric walker moves forward.

그리고 운전자가 수직 상태로 자세를 취해서 감지부로부터 감지신호가 전달되면, 제어부(13)는 한 쌍의 모터(11)의 구동을 중지하도록 제어한다. When the driver postures in a vertical state and a detection signal is transmitted from the detection unit, the controller 13 controls to stop driving of the pair of motors 11.

이에 따라, 전동보행기는 정지하게 된다. Accordingly, the electric walker stops.

반면, 운전자가 후방을 향해 기울어진 자세를 취해서 감지부로부터 감지신호가 전달되면, 제어부(13)는 감지신호에 기초해서 후방으로 기울어진 각도와 기울어지는 속도를 산출한다. On the other hand, when the driver takes a posture tilted toward the rear and the sensing signal is transmitted from the sensing unit, the control unit 13 calculates the rear tilted angle and the inclined speed based on the sensing signal.

이어서, 제어부(13)는 산출된 기울기 각도와 속도에 따라 한 쌍의 모터(11)의 구동속도를 설정하고, 한 쌍의 모터(11)를 설정된 구동속도로 동일하게 상기 전진 주행시 구동방향과 반대 방향으로 회전하도록 구동한다.Subsequently, the controller 13 sets the driving speed of the pair of motors 11 according to the calculated inclination angle and the speed, and sets the pair of motors 11 at the set driving speed in the same direction as the driving direction in the forward driving. To rotate in the direction of the drive.

이에 따라, 전동보행기는 후진 주행하게 된다.Accordingly, the electric walker travels backward.

한편, 핸들부(20)에 설치된 회전버튼이나 회전레버가 일측으로 조작되면(S13), 제어부(13)는 한 쌍의 모터(11)를 서로 다른 구동속도로 구동하도록 제어한다. On the other hand, when the rotary button or the rotary lever installed on the handle portion 20 is operated to one side (S13), the control unit 13 controls to drive the pair of motors 11 at different driving speeds.

이에 따라, 전동보행기는 회전속도가 느린 모터(11)의 방향으로 회전하게 된다. Accordingly, the electric walker rotates in the direction of the motor 11 having a slow rotation speed.

이와 같이, 전동보행기가 전진, 정지, 후진, 회전하면서 주행하는 도중에 노면의 불균형으로 인해 바퀴(30)에 충격이 가해지면(S15), 완충수단(40)은 노면으로부터의 충격을 흡수하여 완화한다(S16).In this way, when the electric walker is impacted on the wheel 30 due to the imbalance of the road surface while driving while moving forward, stop, reverse, and rotation (S15), the shock absorbing means 40 absorbs the shock from the road surface and alleviates it. (S16).

즉, 본 발명은 완충수단을 이용해 노면으로부터 운전자에게 가해지는 충격을 완화하여 승차감을 향상시킬 수 있고, 더 나아가 충격에 의한 전동보행기의 전복이나 운전자의 낙상과 같은 안전사고를 방지할 수 있다. That is, the present invention can improve the riding comfort by mitigating the impact applied to the driver from the road surface by using the shock absorbing means, and further, it is possible to prevent the safety accidents such as overturning the electric walker due to the impact or falling of the driver.

이어서, 제어부(13)는 제 S17단계에서 전원버튼이 오프 조작될 때까지 제 S11단계 내지 제 S17단계를 반복 수행하도록 제어한다. Subsequently, the control unit 13 controls to repeat steps S11 to S17 until the power button is turned off in step S17.

만약, 전원버튼이 오프 조작되면, 구동전원이 차단됨에 따라 제어부(13)는 모터(11)의 구동을 종료하도록 제어한다. If the power button is turned off, the control unit 13 controls to end the driving of the motor 11 as the driving power is cut off.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 완충수단을 이용해 노면으로부터 전달되는 충격을 흡수하여 완화함으로써, 승차감을 향상시킬 수 있다. Through the process as described above, the present invention can improve the riding comfort by absorbing and mitigating the impact transmitted from the road surface using the buffer means.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

즉, 상기의 실시 예에서는 세그웨이의 구성을 이용하여 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. That is, in the above embodiment, but described using the configuration of the segway, the present invention is not necessarily limited thereto.

예를 들어, 본 발명은 자이로스코프와 같은 고가의 부품을 이용하는 세그웨이뿐만 아니라, 기계적 장치를 이용해 균형을 유지하면서 주행하는 다양한 형태의 개인 이동수단에 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.For example, it should be noted that the present invention can be applied not only to segways using expensive parts such as gyroscopes, but also to various types of personal vehicles that travel while maintaining balance using mechanical devices.

그리고 상기의 실시 예에서는 한 쌍의 바퀴가 구비되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 하나 또는 셋 이상의 바퀴를 구비하는 다양한 형태의 전동보행기에도 적용되도록 변경될 수 있다. In the above embodiment, a pair of wheels has been described, but the present invention may be modified to be applied to various types of electric walkers having one or more wheels.

본 발명은 전기모터를 이용한 전동보행기의 주행시 노면으로부터 전달되는 충격을 흡수해서 완화하는 분야에 적용된다. The present invention is applied to the field of absorbing and mitigating the shock transmitted from the road surface of the electric walker using the electric motor.

10: 본체 11: 모터
12: 배터리 13: 제어부
14: 케이싱 15: 하부 케이스
16: 발판 17: 회전축
18: 너클 18': 관통공
19: 베어링 20: 핸들부
21: 연장바 22: 수평바
30: 바퀴 31: 바퀴축
40: 완충수단 50: 전달수단
51: 구동기어 52: 종동기어
53: 브래킷10: main body 11: motor
12: battery 13: control unit
14: casing 15: lower case
16: scaffold 17: rotating shaft
18: Knuckle 18 ': Through Hole
19: bearing 20: handle part
21: extension bar 22: horizontal bar
30: wheel 31: wheel axle
40: buffer means 50: delivery means
51: drive gear 52: driven gear
53: bracket

Claims (13)

본체, 상기 본체의 상부에 설치되는 핸들부, 상기 본체에 결합되어 본체의 내부에 구비된 모터의 회전력을 이용해 회전하는 하나 이상의 바퀴, 및 상기 바퀴와 본체 사이에 설치되어 노면으로부터 전달되는 충격을 완충하는 완충수단을 포함하고,
상기 본체는 케이싱, 상기 케이싱 내부에 설치되는 모터, 운전자의 움직임에 따른 무게중심 변화를 감지하는 감지부, 및 상기 감지부의 감지신호에 기초하여 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 케이싱은 내부에 설치공간이 마련된 하부 케이스와 상기 하부 케이스의 상면에 결합되는 발판을 구비하며,
상기 하부 케이스에는 상기 모터의 회전축이 관통해서 설치되는 너클이 결합되고, 상기 너클은 하방을 향해 볼록한 반 원반 형상으로 형성되며, 상기 너클의 중앙부에는 상기 회전축이 관통 설치되는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동보행기.The main body, a handle portion installed on the upper portion of the body, one or more wheels coupled to the main body to rotate using the rotational force of the motor provided inside the main body, and the shock is provided between the wheel and the main body to cushion the shock transmitted from the road surface It includes a buffer means for,
The main body includes a casing, a motor installed inside the casing, a sensing unit for detecting a change in the center of gravity according to the movement of the driver, and a control unit for controlling driving of the motor based on a sensing signal of the sensing unit.
The casing has a lower case provided with an installation space therein and a foot plate coupled to an upper surface of the lower case,
The knuckle which is installed through the rotational shaft of the motor is coupled to the lower case, the knuckle is formed in a semi-convex shape convex downward, the through-hole is formed in the central portion of the knuckle through the rotational shaft is formed Electric walker. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 관통공에는 상기 회전축이 원활하게 회전하도록 베어링이 설치되는 것을 특징으로 하는 전동보행기.The method of claim 1,
The pedestrian hole is characterized in that the bearing is installed so that the rotating shaft rotates smoothly. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 완충수단은
상기 너클과 발판 사이에 설치되는 쇽 업쇼바인 것을 특징으로 하는 전동보행기.The method of claim 1 or 4, wherein the buffer means
Electric walker characterized in that the shock absorber is installed between the knuckle and the footrest. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 완충수단은
상기 너클과 발판 사이에 설치되는 에어 스프링, 판 스프링, 에어 마운트, 러버 마운트 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전동보행기.The method of claim 1 or 4, wherein the buffer means
The electric walker, characterized in that any one of the air spring, the leaf spring, the air mount, the rubber mount is installed between the knuckle and the footrest. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 핸들부는
상방을 향해 길게 연장되어 형성되는 연장바와, 상기 연장바의 상단에 수평하게 결합되는 수평바를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동보행기.The method of claim 1 or 4, wherein the handle portion
And an extension bar which is formed to extend upwardly upward, and a horizontal bar which is horizontally coupled to an upper end of the extension bar. 제 7항에 있어서,
상기 수평바에는 전원버튼과 회전버튼을 포함하는 입력수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 전동보행기. 8. The method of claim 7,
The walker is characterized in that the horizontal bar is provided with an input means including a power button and a rotation button. 제 7항에 있어서,
상기 연장바는 회전 방향을 입력하는 입력수단인 것을 특징으로 하는 전동보행기. 8. The method of claim 7,
The extension bar is an electric walker, characterized in that the input means for inputting the rotation direction. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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