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배터리 전원으로 모터를 구동하여 발생하는 동력으로 바퀴부의 회전을 보조하도록 설계된 유모차, 노인용 보행기, 산업용 수레, 또는 마트용 카트와 같은 이송장치(이하, '유모차'로 통칭함)를 제어하는 방법에 있어서,힘센서를 이용하여 측정한 '사용자가 유모차에 가하는 힘'으로부터 상기 유모차 구동에 관한 사용자의 의사를 파악하여 그 의사에 맞는 추종 각속도를 산출하는 단계; 속도센서를 이용하여 상기 유모차의 실제 각속도를 측정하는 단계; 상기 실제 각속도가 상기 추종 각속도를 추종하기 위한 각속도 보상값을 산출하는 단계;경사센서가 측정하는 '유모차가 위치한 지점의 경사각'과 상기 유모차의 총 질량에 의해 상기 유모차가 경사면에서 밀려 내려가는 힘을 보상하기 위한 토크 보상값을 산출하는 단계; 및상기 각속도 보상값과 상기 토크 보상값을 합하여 모터부의 구동을 위한 구동제어신호를 산출하여 모터구동부에 제공하는 단계를 포함하고,상기 추종 각속도를 산출하는 단계는, 상기 힘센서를 이용하여 사용자가 상기 유모차에 가하는 힘을 측정하는 단계; 측정된 힘 신호의 크기를 기준값과 비교하여 사용자가 상기 유모차를 구동하려는 의사인지 아니면 정지하려는 의사인지를 판별하는 단계; 및 구동의사로 판별되면 상기 측정된 힘을 미리 설정해둔 구동의사 시 기준모델에 따른 전달함수를 적용하여 상기 구동의사 시 기준모델에 따른 추종 각속도를 산출하고, 정지의사로 판별되면 상기 측정된 힘을 미리 설정해둔 정지의사 시 기준모델에 따른 전달함수를 적용하여 상기 정지의사 시 기준모델에 따른 추종 각속도를 산출하는 단계를 포함하고,상기 토크 보상값은, 상기 유모차가 위치하는 경사면의 경사각에 상관없이 사용자가 경사면에서도 평지와 같은 힘을 가하여 상기 유모차를 구동할 수 있도록 하기 위해, 상기 유모차의 실제 총질량에 작용하는 중력에 의해 경사면의 아래쪽으로 밀려 내려가려는 것을 방지해주는 크기로 정해지고,상기 각속도 보상값은, 상기 추종 각속도와 상기 실제 각속도 간의 차이값에 대하여 비례적분(PI) 제어를 수행하여 산출하는 것을 특징으로 하는 전동 동력 보조 안전 유모차 제어 방법
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제1항에 있어서, 사용자가 상기 유모차의 뒷바퀴만 지면에서 떨어지도록 들어 올린 상태에서 상기 힘센서가 출력하는 힘 측정값을 소정의 환산표를 참조하여 상기 유모차의 실제 총질량으로 환산하여 상기 토크 보상값을 산출하는 단계에 적용되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 동력 보조 안전 유모차 제어 방법
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복수의 바퀴들과, 상기 바퀴들에 결합되어 지지되는 바디 프레임과, 상기 바디 프레임에 결합된 손잡이부를 포함하는 유모차, 노인용 보행기, 산업용 수레, 또는 마트용 카트와 같은 이송장치(이하, '유모차'로 통칭함)에 부가되어 전동 동력을 제공하기 위한 제어 장치로서, 상기 유모차에 설치되어, 사용자가 상기 유모차에 가하는 힘을 측정하는 힘센서;상기 유모차에 설치되어, 상기 유모차가 위치하는 지점의 경사각을 측정하는 경사센서;상기 유모차에 설치되어, 상기 유모차의 속도와 등가적인 실제 각속도를 측정하는 속도센서;입력되는 모터구동신호에 의해 구동되어 회전력을 발생시켜 상기 복수의 바퀴들의 적어도 일부를 회전시키도록 하는 모터부;입력되는 구동제어신호에 의거하여 모터구동신호를 생성하여 상기 모터부에 제공하는 모터구동부;상기 모터부의 구동에 필요한 에너지원으로 사용되는 배터리; 및상기 힘센서의 출력신호로부터 상기 유모차 구동에 관한 사용자의 의사를 파악하여 그 의사에 맞는 추종 각속도를 산출함과 더불어 상기 속도센서가 검출하여 피드백해주는 상기 유모차의 실제 각속도가 상기 추종 각속도를 추종하도록 하기 위한 각속도 보상값과, 상기 경사센서가 측정하는 '유모차가 위치한 지점의 경사각'과 상기 유모차의 총 질량에 의해 상기 유모차가 경사면에서 밀려 내려가는 힘을 보상하기 위한 토크 보상값을 포함하는 상기 구동제어신호를 생성하여 상기 모터구동부에 제공함으로써 상기 모터부의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고,상기 제어부는, 상기 힘센서의 출력신호의 크기가 제1 범위 이내이면 상기 유모차를 정지하려는 사용자 의사(이하, '정지 의사'라 함)로 판별하고, 상기 제1 범위를 벗어나면 상기 유모차를 구동하려는 사용자 의사(이하, '구동 의사'라 함)로 판별하며, 상기 정지 의사로 판별되면 상기 힘센서의 출력신호에 정지 시 기준모델에 따른 전달함수를 적용하고, 상기 구동 의사로 판별되면 상기 힘센서의 출력신호에 구동 시 기준모델에 따른 전달함수를 적용하여 상기 추종 각속도를 산출하고,상기 각속도 보상값은, 상기 추종 각속도와 상기 실제 각속도 간의 차이값에 대하여 비례적분(PI) 제어를 수행하여 산출하고,상기 토크 보상값은, 상기 유모차가 위치하는 경사면의 경사각에 상관없이 사용자가 경사면에서도 평지와 같은 힘을 가하여 상기 유모차를 구동할 수 있도록 하기 위해, 상기 유모차의 실제 총질량에 작용하는 중력에 의해 경사면의 아래쪽으로 밀려 내려가려는 것을 방지해주는 크기로 정해지는 것을 특징으로 하는 전동 동력 보조 안전 유모차 제어 장치
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제6항에 있어서, 상기 유모차의 총 질량은, 사용자가 상기 유모차의 뒷바퀴만 지면에서 떨어지도록 들어 올린 상태에서 상기 힘센서가 출력하는 힘 측정값을 상기 제어부에서 소정의 환산표를 참조하여 환산한 상기 유모차의 실제 총 질량인 것을 특징으로 하는 전동 동력 보조 안전 유모차 제어 장치
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제6항에 있어서, 상기 모터부와 상기 바퀴들은 상기 모터부가 상기 바퀴들의 허브 안으로 일체화되어 상기 바퀴들을 직접 구동하는 인휠 모터인 것을 특징으로 하는 전동 동력 보조 안전 유모차 제어 장치
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제6항에 있어서, 상기 모터부에서 발생시킨 회전력을 상기 바퀴들의 적어도 일부에게 전달하여 그 바퀴들의 회전 구동을 보조하는 동력전달부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 동력 보조 안전 유모차 제어 장치
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