KR20180060435A - 무선충전 차량 결합 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선충전 차량 결합 시스템을 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 배터리의 사용수명과 안정성을 유지하기 위해 차량내의 배터리 용량에 대응하여 무선충전을 수행하고, 차량간 결합이 용이한 무선충전 차량 결합 시스템 및 방법 에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전동 휠체어에 결합절차를 진행하는 결합장치를 구비하고, 전기자동차내의 탑재시 전동 휠체어의 위치를 인식하여 자동으로 정렬하고, 각종 케이블을 해당 단자에 연결하도록 함으로써, 거동이 불편한 사용자가 용이하게 두 차량을 결합하여 운행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

무선충전 차량 결합 시스템 및 방법{DOCKING SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS POWER CHARGING VEHICLE}
본 발명은 무선충전 차량 결합 시스템에 관한 것으로, 특히 배터리의 사용수명과 안정성을 유지하기 위해 차량내의 배터리 용량에 대응하여 무선충전을 수행하고, 차량간 결합이 용이한 무선충전 차량 결합 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래, 일반적인 전동 휠체어는 배터리 용량에 따른 이동거리에 제한이 있다는 단점이 있었으며, 도보를 걷는 사람들, 골목길의 차량 및 오토바이와의 충돌 위험성으로 많은 불편함이 있었다. 또한, 휠체어 사용자의 경우 차량의 운전은 물론이고 타인의 도움 없이 차량조차 탑승하는 것이 불가능 하였다.
이에, 한국공개특허 10-2016-0031072 에는 전술한 전동 휠체어의 단점을 극복하기 위한 전기 자동차와 전동 휠체어가 도킹 결합되고, 전동 휠체어의 핸들을 이용하여 전기 자동차를 제어하면서 전기자동차 내부의 배터리를 통해 방전된 전동 휠체어의 배터리를 충전하는 전동휠체어 결합형 무선충전 전기 자동차가 제안되었으며, 이러한 종래기술에 의하면 휠체어 사용자가 타인의 도움 없이 전동 휠체어에 장착되어 있는 기존의 조향장치 핸들을 이용하여 간편한 조작으로 전기자동차의 운전이 가능하면서 제어할 수 있다.
그러나, 전술한 종래기술에서는 전기 자동차와 전동 휠체어간 결합시, 사용자가 케이블을 단자에 연결하여 결합절차를 직접 수동으로 진행해야 해야 하며, 이에 정확한 결합이 수행되지 않아 차량이 구동하지 않거나 오작동하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 전동 휠체어의 사용자는 거동이 불편한 것이 일반적이며, 이에 결합을 위한 각종 케이블 들을 직접 다루어 결합절차를 진행하는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 휠체어 사용자가 탑승한 전동 휠체어가 전기 자동차와 도킹 결합되는 형태로써, 전동 휠체어가 전기 자동차와의 결합시 사용자가 각종 케이블을 수동으로 직접 다루는 것이 아닌, 자동으로 케이블과 전기 자동차의 단자를 연결하도록 하는 무선충전 차량 결합 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 과제가 있다.
또한 본 발명은, 휠체어 사용자가 타인의 도움 없이 전동 휠체어에 장착되어 있는 기존의 조향장치 핸들을 이용하여 간편한 조작으로 전기 자동차의 운전이 가능하면서 제어할 수 있도록 한 무선충전 차량 결합 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 과제가 있다.
또한, 본 발명은 휠체어 사용자가 전기자동차 내부의 배터리에서 공급되는 전원에 의해 방전된 전동 휠체어의 배터리를 충전할 수 있도록 한 무선충전 차량 결합 시스템 및 방법을 제공하는데 또 다른 과제가 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량 결합 시스템은 전기자동차로부터 전원신호를 수신하는 신호 수신부; 상기 전기자동차의 차량조향 결합장치와의 거리를 감지하는 근접센서; 및 상기 전기자동차와의 결합 및 분리절차를 수행하고, 주행모드를 결정하는 휠체어 결합장치를 구비하는 전동 휠체어를 포함할 수 있다.
상기 전동 휠체어는, 상기 차량조향 결합장치와 전기적으로 연결되어 전력을 공급받는 충전케이블; 상기 차량조향 결합장치에 조향신호를 전송하는 제1 케이블; 및 상기 차량조향 결합장치에 브레이크 및 변속기 신호를 전송하는 제2 케이블을 포함할 수 있다.
상기 휠체어 결합장치는 결합절차 수행시, 상기 차량조향 결합장치로부터 상기 조향신호, 브레이크 및 변속기 신호를 송수신의 가능여부 확인하고, 상기 제1 및 제2 케이블 및 충전케이블과 상기 차량조향 결합장치의 단자간 전기적 연결여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 휠체어 결합장치는 분리절차 수행시, 상기 차량조향 결합장치에 제1 내지 제3 분리신호를 수신하고, 상기 제1 분리신호에 대응하여 충전 케이블을 분리하고, 상기 제2 분리신호에 대응하여 제2 케이블을 분리하며, 상기 제3 분리신호를 수신하면, 제1 케이블을 분리하는 것을 특징으로 한다.
상기 전기자동차는, 자기유도방식으로 충전되어 구동하는 차량구동장치; 상기 휠체어 결합장치의 케이블과 전기적으로 연결되는 차량조향 결합장치; 무선충전 시스템의 무선충전 공급장치에 의해 배터리를 자기장 유도방식으로 충전하는 무선충전 수집장치; 및 상기 전동 휠체어의 탑재 또는 분리시 차량의 배면을 개폐하는 기계적 개폐장치를 포함할 수 있다.
또한, 전술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량 결합 방법은, 휠체어 결합장치가 차량조향 결합장치로부터 전원신호를 수신하는 단계; 상기 전기자동차의 내부로 진입하는 단계; 근접센서의 감지결과에 따라, 휠체어 결합장치가 상기 전기자동차내 정위치로 전동 휠체어를 정렬하고, 상기 전기자동차의 차량조향 결합장치의 단자에 하나이상의 케이블을 연결하는 단계; 상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 전기자동차와의 결합절차를 수행하는 단계; 및 상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 차량 주행모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 전기자동차와의 결합절차를 수행하는 단계는, 상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 조향신호의 송수신 가능여부를 확인하는 단계; 상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 브레이크 및 변속기 신호의 송수신 가능여부를 확인하는 단계; 및 상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 충전단자 및 충전케이블의 전기적 연결여부를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 차량 주행모드로 전환하는 단계 이후, 상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 상기 주행모드를 해제하는 단계; 상기 휠체어 결합장치가 상기 차량조향 결합장치로부터 제1 분리신호를 수신하면 상기 충전 단자와 충전 케이블을 분리하는 단계; 상기 휠체어 결합장치가 상기 차량조향 결합장치로부터 제2 분리신호를 수신하면, 상기 브레이크 및 변속기 단자와 제2 케이블을 분리하는 단계; 상기 휠체어 결합장치가 상기 차량조향 결합장치로부터 제3 분리신호를 수신하면, 상기 조향 단자와 제1 케이블을 분리하는 단계; 및 상기 휠체어 결합장치 및 차량조향 결합장치가 휠체어 주행모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전동 휠체어에 결합절차를 진행하는 결합장치를 구비하고, 전기자동차내의 탑재시 전동 휠체어의 위치를 인식하여 자동으로 정렬하고, 각종 케이블을 해당 단자에 연결하도록 함으로써, 거동이 불편한 사용자가 용이하게 두 차량을 결합하여 운행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 휠체어 사용자가 타인의 도움 없이 전동휠체어에 장착되어 있는 기존의 조향장치 핸들을 이용하여 간편한 조작으로 전기 자동차의 운전이 가능하면서 제어할 수 있도록 한 무선충전 차량 결합 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 휠체어 사용자가 전기 자동차 내부의 배터리에서 공급되는 전원에 의해 방전된 전동휠체어의 배터리를 충전할 수 있도록 한 무선충전 차량 결합 시스템 및 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동 휠체어 결합형 무선충전 전기자동차의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 전동휠체어 결합형 무선충전 전기 자동차를 블록도로 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량 결합 시스템의 일부 구조를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전동 휠체어 무선충전 전기자동차 시스템의 휠체어 결합 및 분리방법을 순서도로 나타낸 도면이다.
설명에 앞서, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 및 "...장치" 등의 용어는 적어도 하나 또는 둘 이상의 결합에 의해 독립적인 기능을 갖는 구성요소를 가리킬 수 있다.
또한, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선충전 차량 결합 시스템 및 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전 차량 결합 시스템의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에서 무선충전 차량결합 시스템의 전기 자동차를 블록도로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량결합 시스템 은, 내부로 전동 휠체어가 진입할 수 있는 공간을 갖는 전기 자동차(100)와, 조향장치를 구비하며, 상기 전기 자동차(100)와 결합가능한 전동휠체어(200)와, 상기 전기 자동차에 자기유도방식으로 전력을 공급하는 무선충전 공급시스템(300)를 포함할 수 있다.
전기 자동차(100)는, 자기유도방식으로 충전되어 구동하는 전기 자동차로서, 내부에 차량구동장치(110) 및 무선충전 수집장치(140)를 구비하고, 후방으로 전동 휠체어(200)가 탑재되도록 하는 기계적 개폐장치(153, 157)를 구비할 수 있다.
차량구동장치(110)는 하부에 설치되는 무선충전 수집장치(140)와 연결되어 그로부터 전달되는 전원을 공급받아 차량을 구동시키는 역할을 한다. 이러한 차량구동장치(110)는 배터리(111), 인버터(112) 및 모터(113)를 포함할 수 있다.
상세하게는, 배터리(111)는 무선충전 수집장치(140)에서 수집된 전력을 공급받아 충전되고, 차량구동시 전력을 공급한다. 즉, 배터리(111)는 차량을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 차량 내부 전원으로서, 무선충전 수집장치(140)에서 수집된 전력을 내장된 컨버터(미도시)을 통해 직류로 변환하여 급속으로 충전이 이루어진다.
인버터(112)는 배터리(111)에서 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 변환된 교류전력을 전기자동차(100)를 구동시키기 위한 모터(113)로 공급하게 된다.
모터(113)는 교류전력을 공급받아 전기자동차(100)의 구동에 필요한 구동력을 제공하는 것으로서, 인버터(112)에서 변환된 교류전력을 공급받아 구동력을 발생시켜, 바퀴에 전달함으로써 전기자동차(100)를 구동시키게 된다.
차량조향 결합장치(130)는 휠체어 사용자가 탑승한 전동휠체어(200)를 전기자동차(100)에 전기적으로 결합시키기 위한 장치로서, 휠체어 사용자가 전동휠체어(200)에 탑승한 상태 그대로 전기자동차(100)의 내부로 진입한 후 손쉽게 전기자동차(100)를 제어할 수 있도록 한다.
무선충전 수집장치(140)는 도로의 길이 방향을 따라 연장되는 무선충전 공급장치(1340)에서 자기유도방식에 의해 무선으로 전송되는 전력을 수집한다.
전동 휠체어(200)는 실제 사용자가 탑승하고, 전기에 의해 구동하는 휠체어로서, 휠체어의 방향 제어가 가능한 핸들을 포함하는 조향장치(220)를 구비하고 있으며, 그 조향장치(220)는 전기자동차(100)와의 도킹시 차량조향 결합장치(130)와 전기적으로 연결됨으로써, 사용자가 전동 휠체어(200)에 탑승한 상태 그대로 전기자동차를 운전할 수 있도록 한다.
무선충전 공급시스템(300)은 도로의 길이방향으로 연장되는 무선충전 공급장치(340)를 포함하고, 전기자동차(100)가 도로 위를 주행하면서 무선충전 수집장치(140)에 자기유도방식으로 전력을 공급받을 수 있도록 한다.
전술한 자기유도방식의 전력공급은 무선충전 공급장치(340)와 연결된 충전기(310)에서 교류전원이 인가되어 무선충전 공급장치(340)에 전류가 흐르게 되면 자기장이 발생되고, 발생된 자기장이 무선충전 수집장치(140)로 전달됨으로써 무선충전 수집장치(140)에 전압이 유도되어 전력공급이 이루어지게 된다.
충전기(310)는 전기자동차(100)와 유선으로 연결되어 전기 자동차(100)가 유선으로 충전이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 도로 위를 주행중인 차량의 충전을 위하여 도로의 길이 방향으로 연장되는 무선충전 수집장치(140)로 전원을 공급할 수 있다.
즉, 본 발명의 휠체어 사용자를 위한 전기 자동차(100)는 이동이 불편한 전동 휠체어의 사용자 특성을 고려하여 유선으로 충전이 가능하고, 또한 자기유도방식에 의한 무선충전 시스템이 구비되어 무선으로도 충전이 가능하다는 특징이 있다.
무선충전 공급장치(340)는 도로의 길이 방향을 따라 연장되도록 구성되며, 충전기(310)에서 교류전원이 공급되면 자기장을 발생시켜 자기유도방식에 의해 전기자동차(100)의 하부에 설치된 무선충전 수집장치(140)로 전력이 전달되도록 한다.
전술한 구조의 무선충전 차량 결합 시스템에서는, 휠체어 사용자가 탑승한 전동 휠체어(200)가 전기자동차(100)에 탑재된 후 운전석으로 이동하여 위치하게 된다. 이에 따라, 본 발명의 전기 자동차(100)의 보조좌석(158)의 옆에 위치한 운전석의 좌석(seat)은 휠체어 사용자가 탑승한 전동 휠체어(200)가 전기 자동차(100)의 내부로 승차하여 운전석까지 바로 접근할 수 있도록 하기 위해 생략되게 된다. 또한, 트렁크(159)는 전기 자동차(100)의 전면 공간부에 설치되도록 한다.
휠체어 사용자가 탑승한 전동 휠체어(200)가 전기 자동차(100) 내부의 운전석으로 이동한 후 전동 휠체어(200)와의 도킹구조를 갖는 차량조향 결합장치(미도시)를 통해서 전기 자동차(100)와 도킹(docking)이 수행된다. 두 차량이 전기적으로 결합이 되면, 휠체어 사용자는 전동 휠체어(200)의 조향장치(220)을 이용하여 전동 휠체어(200)가 아닌 전기 자동차(100)의 운전이 가능하도록 제어할 수 있게 된다.
여기서, 전동 휠체어(200)의 조향장치(220)에 구비되는 핸들은 휠체어 사용자의 편의성을 고려하여 일자형 핸들바 또는 버튼 방식으로 제공될 수 있다. 또한, 전동 휠체어(200)가 전기 자동차(100)와 도킹되어 전기적으로 결합된 상태에서 전동 휠체어(200)의 조향장치(220)을 이용한 차량 제어는 일예로서, 전기 자동차(100)의 주행 방향, 주행 속도, 방향 지시등, 와이퍼의 작동 및 정지 등이 제어될 수 있음을 의미한다.
또한, 전동 휠체어(200)가 차량조향 결합장치를 통해서 차량과 도킹 결합된 상태에서는 차량 내부 배터리(111)의 전원이 방전된 전동 휠체어(200)의 전원부(미도시)로 공급되어 충전이 이루어지게 된다.
후면 도어부(153)는 휠체어 사용자가 탑승한 전동 휠체어(200)가 전기 자동차(100)의 내부로 탑재되어 운전석으로 이동하거나, 휠체어 사용자가 차량 운전을 종료한 후 전기 자동차(100)에서 하차할 수 있도록 하기 위해, 전기 자동차(100)의 후면에 개폐가 가능한 구조로 설치된다. 후면 도어부(153)는 바람직하게는 리모콘(미도시)의 조작에 의해 자동 개폐가 이루어질 수 있도록 한다.
보조 슬로프(157)는 후면 도어부(153)가 개방된 상태에서 휠체어 사용자가 탑승한 전동 휠체어(200)가 전기자동차(100)의 내부로 승차하거나 하차할 수 있도록 하기 위한 평판형 형상을 갖는 슬로프로서, 후면 도어부(153)의 하단부에 접이식 또는 슬라이딩 구조로 설치될 수 있다.
이러한 보조 슬로프(157)는 후면 도어부(153)가 개방된 이후, 휠체어 사용자가 탑승한 전동 휠체어(200)가 용이하게 전기자동차(100)의 내부로 탑재되거나 하차될 수 있도록 지면과 45ㅀ 각도로 펼쳐지거나 슬라이딩 방식으로 뻗어지게 된다. 이에 따라, 전동 휠체어(200)에 탑승한 휠체어 사용자는 타인의 도움 없이도 안전하게 차량의 내부로 승차하거나 하차할 수 있게 된다. 보조 슬로프(157)는 바람직하게는 리모콘의 조작에 의해 작동될 수 있다.
전동 휠체어(200)의 승하차를 위한 후면 도어부(153)와 하부의 보조 슬로프(157)는 전술한 바와 같이 리모콘으로 자동 개폐 및 작동됨으로써 전동 휠체어(200)에 탑승한 휠체어 사용자는 주변의 도움 없이 용이하게 전기 자동차(100)에 승차하여 운전석까지 바로 접근할 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량 결합 시스템의 구조 및 결합방법을 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량 결합 시스템의 일부 구조를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량 결합 시스템은 내부로 전동 휠체어가 진입할 수 있는 공간과, 차량조향 결합장치(130)를 포함하는 전기 자동차(100)와, 조향장치(220)를 구비하며, 상기 전기 자동차(100)와 결합가능한 전동 휠체어(200)를 포함할 수 있다.
전기 자동차(100)는 자기유도방식으로 구비된 배터리를 충전할 수 있는 차량으로서, 실내에 탑재되는 전동 휠체어(200)와 연결되어 그로부터 전송되는 조향신호에 따라 구동하는 것을 특징으로 한다.
이를 위해, 전기 자동차(100)는 실내 전면부에 인접하여 결합 및 구동에 필요한 각종 신호를 송수신하는 차량조향 결합장치(130)를 포함하며, 차량조향 결합장치(130)는 전동 휠체어(200)로부터 조향신호를 전송받는 조향단자(132)와, 전동 휠체어(200)로부터 브레이크 및 변속기 신호를 전송받는 브레이크 및 변속기 단자(135)와, 전동 휠체어(200)에 전력을 공급하는 충전단자(137)을 포함할 수 있다.
조향단자와, 브레이크 및 변속기 단자(132, 135)는 전기 자동차(100)와 전동 휠체어(200)가 결합되어 차량 주행모드로 전환되면, 각각 조향신호와, 블레이크 및 변속기 정보를 전송받아 차량 구동을 제어하도록 한다.
또한, 충전단자(137)은 전동 휠체어(200)의 결합에 따라, 차량 주행모드에서 전동 휠체어(200)에 전원을 공급하여 운행시 배터리의 충전이 함께 진행되도록 하는 한다.
또한, 전기 자동차(100)의 실내 후면부로는 내부로 탑재된 전동 휠체어(200)가 차량 주행모드로 전환되면, 주행에 따라 발생하는 진동에 의해 전동 휠체어(200)의 정렬상태가 틀어지는 것을 최소화하기 위한 고정부재(151)가 더 설치될 수 있다.
전동 휠체어(200)는 이러한 구조의 전기 자동차(100)와 결합되기 위해, 전술한 차량조향 결합장치(130)에 대응하는 휠체어 결합장치(230)를 구비하게 된다.
휠체어 결합장치(230)는 조향단자, 브레이크 및 변속기 단자(132, 135)와 전기적으로 연결되며, 차량 주행모드에서 조향신호와, 브레이크 및 변속기 신호를 각각 송신하는 제1 및 제2 케이블(232, 235)과, 전기 자동차(100)와 전동 휠체어(200)가 결합된 상태에서 전기 자동차(100)로부터 전동 휠체어(200) 배터리의 충전을 진행하는 충전 케이블(237)를 포함할 수 있다.
특히, 휠체어 결합장치(230)에는 탑재시 차량조향 결합장치(130)와의 이격거리를 감지하여, 전동 휠체어(200)가 정위치에 배치되는 것을 감지하는 하나이상의 근접센서(231)가 설치될 수 있고, 그 근접센서(231)의 감지결과에 따라 두 차량간의 결합절차를 진행하게 된다.
또한, 전동 휠체어(200)는 사용자의 조작에 따라, 주행시 차량구동을 제어하기 위한 조향장치(220)를 포함하게 되며, 그 조향장치(220)에 의해 발생하는 조향신호는 상기 조향단자 및 제1 케이블(232, 132)를 통해 전기 자동차(100)에 전달되게 된다.
이러한 구조의 전기 자동차(100) 및 전동 휠체어(200)는 차량 결합시, 휠체어 결합장치(230)가 근접센서(231)에 의해 전동 휠체어(200)가 차량내 정위치에 배치되었는지 여부를 판단하고, 각 단자 및 케이블들{(132,232), (135,235), (137, 237)}이 서로 전기적으로 연결한다. 또한, 그 연결이 완료되면 조향신호와, 브레이크 및 변속기 신호가 정상적으로 송신되는지 여부를 순차적으로 확인한 후 차량 주행모드로 전환함으로써 결합을 완료하게 되고, 차량 분리시 결합과 반대되는 순서로 분리절차를 수행하고 휠체어 주행모드로 전환하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량 결합 시스템 에서 전기자동차와 전동휠체어의 결합 및 분리방법을 설명한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량 결합 시스템의 휠체어 결합 및 분리방법을 순서도로 나타낸 도면이다.
도 5을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선충전 차량 결합방법은, 전기 자동차의 전원신호를 수신하는 단계(S100)와, 상기 전기 자동차의 내부로 진입하는 단계(S110)와, 근접센서의 감지결과에 따라, 상기 전기 자동차내 정위치에서 정렬하고, 상기 전기 자동차의 차량조향 결합장치에 하나이상의 케이블을 연결하는 단계(S120)와, 상기 전기 자동차와의 결합절차를 수행하는 단계(S130)와, 차량 주행모드로 전환하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
상세하게는, 전기자동차의 전원신호를 수신하는 단계(S100)는, 전동 휠체어에서 전기 자동차의 차량용 전원을 켜는 신호를 송신함으로써, 전기차가 전동휠체어의 결합을 위한 준비를 하는 단계이다.
다음으로, 전기자동차의 내부로 진입하는 단계(S110)는 전동 휠체어가 전기 자동차의 내부로 진입하여 조향장치가 없는 전기 자동차의 내부로 차량조향 결합장치와 결합을 시작하는 단계이다.
이어서, 근접센서의 감지결과에 따라, 상기 전기자동차내 정위치에서 정렬하고, 상기 전기자동차의 차량조향 결합장치에 하나이상의 케이블을 연결하는 단계(S120)는, 전동 휠체어에 구비되는 휠체어 결합장치에 구비된 근접센서가 결합하기에 좋은 위치를 감지하고, 해당 위치에 전동 휠체어가 위치하면, 자율 결합을 시작하는 단계이다.
다음으로, 상기 전기자동차와의 결합절차를 수행하는 단계(S130)는, 두 차량에 각각 구비되는 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 구비된 복수의 송, 수신 케이블간 서로 결합을 진행하고, 차량조향 및 휠체어 결합장치에서 결합을 위한 절차를 수행하는 단계로서, 본 S130 단계에서는 케이블 결합 이후, 신호의 송수신 확인을 통해 서로간 결합이 완료되었는지 확인하게 된다(S135). 이러한 S135 단계는 도 6에 도시된 순서대로 진행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 차량조향 및 휠체어 결합장치가 조향신호의 송수신 가능여부를 확인하는 단계(s131)는, 차량조향 및 휠체어 결합장치가 차량 구동을 위한 조향신호를 정상적으로 송수신 가능한 상태인지 점검하는 단계이다.
또한, 차량조향 및 휠체어 결합장치가 브레이크 및 변속기 신호의 송수신 가능여부를 확인하는 단계(s132)는 차량조향 결합장치가 차량 주행시 발생하는 브레이크 및 변속기 신호를 정상적으로 송수신 가능한지 점검하는 단계이다.
그리고, 차량조향 및 휠체어 결합장치가 충전 케이블간 전기적 연결여부를 확인하는 단계(S133)는 전동 휠체어의 배터리 충전을 위한 충전케이블들이 정상적으로 결합되어 있는지 점검하는 단계이다.
만약, 차량조향 및 휠체어 결합장치는 전술한 S131 단계 내지 S133 단계 중, 어느 하나라도 완료 되지 않았다고 판단되면, 상기 S130 단계부터 다시 진행하여 완료될 때까지 순차적으로 상기의 단계를 재 진행하게 된다.
이후, 차량 주행모드로 전환하는 단계(S140)는 전기자동차에서 전동휠체어 조향, 브레이크 및 변속기 신호를 받을 수 있는 결합완료 신호를 전동휠체어로 전송하면 결합이 완료된 것으로 판단하고, 차량 주행모드로 전환하는 단계이다.
여기서, 차량 주행모드는 전동휠체어에 의해 전기 자동차에 구비되는 조향장치와 브레이크, 변속장치를 제어하고 주행 가능한 모드를 가리킨다.
한편, 결합이 분리되는 절차는 전술한 단계를 아래와 같이 역순으로 진행하게 된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전동 휠체어 무선충전 전기자동차 시스템의 휠체어 분리방법은, 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 상기 주행모드를 해제하는 단계(S200)와, 휠체어 결합장치가 차량조향 결합장치로부터 제1 분리신호를 수신하면 충전 단자와 충전 케이블을 분리하는 단계(S210)와, 휠체어 결합장치가 차량조향 결합장치로부터 제2 분리신호를 수신하면, 브레이크 및 변속기 단자와 제2 케이블을 분리하는 단계(S220)와, 휠체어 결합장치가 차량조향 결합장치로부터 제3 분리신호를 수신하면, 조향 단자와 제1 케이블을 분리하고, 차량조향 결합장치로 분리 승인신호를 전송하는 단계(S230)와, 휠체어 결합장치 및 차량조향 결합장치가 휠체어 주행모드로 전환하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.
먼저, 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 상기 주행모드를 해제하는 단계(S200)는, 휠체어 결합장치가 차량조향 결합장치에 분리를 위한 결합분리 신호를 전송하면, 이를 인식하여 주행모드를 해제하는 단계이다.
다음으로, 휠체어 결합장치가 차량조향 결합장치로부터 제1 분리신호를 수신하면 충전 단자와 충전 케이블을 분리하는 단계(S210)는, 차량조향 결합장치가 차량간 분리를 위해, 먼저 전원에 관련된 충전 케이블의 분리를 요청하고, 이에 응답하여 휠체어 결합장치가 충전 케이블을 제어하여 전원에 대한 분리를 진행하는 단계이다.
이어서, 휠체어 결합장치가 차량조향 결합장치로부터 제2 분리신호를 수신하면, 브레이크 및 변속기 단자와 제2 케이블을 분리하는 단계(S220)는, 차량조향 결합장치가 차량간 분리를 위해, 브레이크 및 변속기 케이블의 분리를 요청하고, 이에 응답하여 휠체어 결합장치가 브레이크 및 변속기 케이블을 제어하여 분리를 진행하는 단계이다.
또한, 휠체어 결합장치가 차량조향 결합장치로부터 제3 분리신호를 수신하면, 조향 단자와 제1 케이블을 분리하는 단계(S230)는, 휠체어 결합장치가 조향신호 송수신을 위한 제1 케이블을 조향단자로부터 제거하는 단계이다.
전술한 S210 단계 내지 S230 단계가 완료되면, 차량조향 결합장치가 휠체어 결합장치에 분리 가능하다는 신호를 전송할 수 있다.
다음으로, 휠체어 결합장치 및 차량조향 결합장치가 휠체어 주행모드로 전환하는 단계(S20)는 상기 분리 가능하다는 신호를 송수신함에 따라, 휠체어 결합장치 및 차량조향 결합장치가 차량의 주행모드를 전환하는 단계이다. 본 단계에 따라, 휠체어 주행모드로 전환되면, 전기 자동차는 독립적으로 운행을 할 수 없으며, 전동 휠체어는 독립적으로 운행 가능하게 된다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정해져야 한다.
100 : 전기자동차 130 : 차량조향 결합장치
132 : 조향단자 135 : 브레이크 및 변속기 단자
137 : 충전단자 200 : 전동 휠체어
220 : 조향장치 230 : 휠체어 결합장치
231 : 근접센서 232 : 제1 케이블
235 : 제2 케이블 237 : 충전 케이블

Claims (8)

  1. 전기자동차로부터 전원신호를 수신하는 신호 수신부;
    상기 전기자동차의 차량조향 결합장치와의 거리를 감지하는 근접센서; 및
    상기 전기자동차와의 결합 및 분리절차를 수행하고, 주행모드를 결정하는 휠체어 결합장치를 구비하는 전동 휠체어
    를 포함하는 무선충전 차량 결합 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전동 휠체어는,
    상기 차량조향 결합장치와 전기적으로 연결되어 전력을 공급받는 충전케이블;
    상기 차량조향 결합장치에 조향신호를 전송하는 제1 케이블; 및
    상기 차량조향 결합장치에 브레이크 및 변속기 신호를 전송하는 제2 케이블
    을 포함하는 무선차량 결합 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 휠체어 결합장치는 결합절차 수행시,
    상기 차량조향 결합장치로부터 상기 조향신호, 브레이크 및 변속기 신호를 송수신의 가능여부 확인하고, 상기 제1 및 제2 케이블 및 충전케이블과 상기 차량조향 결합장치의 단자간 전기적 연결여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 무선충전 차량 결합 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 휠체어 결합장치는 분리절차 수행시,
    상기 차량조향 결합장치에 제1 내지 제3 분리신호를 수신하고,
    상기 제1 분리신호에 대응하여 충전 케이블을 분리하고, 상기 제2 분리신호에 대응하여 제2 케이블을 분리하며,
    상기 제3 분리신호를 수신하면, 제1 케이블을 분리하는 것을 특징으로 하는 무선충전 차량 결합 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기자동차는,
    자기유도방식으로 충전되어 구동하는 차량구동장치;
    상기 휠체어 결합장치의 케이블과 전기적으로 연결되는 차량조향 결합장치;
    무선충전 시스템의 무선충전 공급장치에 의해 배터리를 자기장 유도방식으로 충전하는 무선충전 수집장치; 및
    상기 전동 휠체어의 탑재 또는 분리시 차량의 배면을 개폐하는 기계적 개폐장치
    를 포함하는 무선충전 차량 결합 시스템.
  6. 휠체어 결합장치가 차량조향 결합장치로부터 전원신호를 수신하는 단계;
    전기자동차의 내부로 진입하는 단계;
    근접센서의 감지결과에 따라, 상기 휠체어 결합장치가 상기 전기자동차내 정위치로 전동 휠체어를 정렬하고, 상기 전기자동차의 차량조향 결합장치의 단자에 하나이상의 케이블을 연결하는 단계;
    상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 전기자동차와의 결합절차를 수행하는 단계; 및
    상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 차량 주행모드로 전환하는 단계
    를 포함하는 무선충전 차량 결합방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 전기자동차와의 결합절차를 수행하는 단계는,
    상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 조향신호의 송수신 가능여부를 확인하는 단계;
    상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 브레이크 및 변속기 신호의 송수신 가능여부를 확인하는 단계; 및
    상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 충전단자 및 충전케이블의 전기적 연결여부를 확인하는 단계
    를 포함하는 무선충전 차량 결합방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 차량 주행모드로 전환하는 단계 이후,
    상기 차량조향 결합장치 및 휠체어 결합장치가 상기 주행모드를 해제하는 단계;
    상기 휠체어 결합장치가 상기 차량조향 결합장치로부터 제1 분리신호를 수신하면 상기 충전 단자와 충전 케이블을 분리하는 단계;
    상기 휠체어 결합장치가 상기 차량조향 결합장치로부터 제2 분리신호를 수신하면, 상기 브레이크 및 변속기 단자와 제2 케이블을 분리하는 단계;
    상기 휠체어 결합장치가 상기 차량조향 결합장치로부터 제3 분리신호를 수신하면, 상기 조향 단자와 제1 케이블을 분리하는 단계; 및
    상기 휠체어 결합장치 및 차량조향 결합장치가 휠체어 주행모드로 전환하는 단계
    를 포함하는 무선충전 차량 결합방법.


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