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고령자 및 교통약자를 위한 이동수단 및 이의 주행 밸런스 유지 제어 방법

  • 기술번호 : KST2019012230
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 전후륜 무게배분에 따른 속도제어 및 차체에서 인식한 경사도를 바탕으로 모터의 출력을 자동으로 조정하여 가감속제어를 하여 주행 안전성을 높인 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단 및 이의 주행 밸런스 유지 제어 방법에 관한 것으로, 차체가 좌우 바퀴간 거리가 제 1 크기의 윤거를 갖는 전륜과, 전륜과 일정 축거를 갖고 좌우 바퀴간 거리가 제 1 크기보다 작은 제 2 크기의 윤거를 갖는 후륜을 구비하는 역삼륜 구조의 차체를 지지하는 바디 프레임;을 포함하고,차체에서 인식한 전륜과 후륜 축의 무게값을 산출하여 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율이 4:6 ~ 6:4을 초과하였을 때 주행 밸런스 유지를 위한 제어를 하고, 이 조건을 만족하는 경우에는 주행 가능한 상태인 것으로 판단하는 것이다.
Int. CL B62K 5/01 (2013.01.01) B62J 1/02 (2006.01.01) B62K 11/02 (2006.01.01) B62K 11/14 (2006.01.01) B62M 7/12 (2006.01.01) B62J 3/00 (2006.01.01) B60W 30/045 (2012.01.01) B60W 30/14 (2006.01.01) B60W 10/08 (2006.01.01) B60W 40/076 (2012.01.01) B62J 99/00 (2009.01.01)
CPC B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01) B62K 5/01(2013.01)
출원번호/일자 1020180071371 (2018.06.21)
출원인 한국건설기술연구원
등록번호/일자 10-1925814-0000 (2018.11.30)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20181207) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.06.21)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국건설기술연구원 대한민국 경기도 고양시 일산서구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 문병섭 경기도 고양시 일산동구
2 박범진 경기도 고양시 일산서구
3 김형수 서울특별시 용산구
4 김영민 서울특별시 영등포구
5 김지수 서울특별시 서대문구
6 노창균 서울특별시 양천구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 정기택 대한민국 서울특별시 서초구 강남대로**길 **, *층 (반포동, 새로나빌딩)(스카이특허법률사무소)
2 오위환 대한민국 서울특별시 서초구 강남대로**길 **, *층 (반포동, 새로나빌딩)(스카이특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국건설기술연구원 경기도 고양시 일산서구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2018.06.21 수리 (Accepted) 1-1-2018-0610060-40
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)
2018.06.22 수리 (Accepted) 1-1-2018-0614703-93
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2018.07.16 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2018.08.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2018-0109524-29
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2018.09.05 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0609089-85
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2018.11.05 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2018-1093289-83
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2018.11.05 수리 (Accepted) 1-1-2018-1093258-78
8 등록결정서
Decision to grant
2018.11.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0813418-99
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
차체가 좌우 바퀴간 거리가 제 1 크기의 윤거를 갖는 전륜과, 전륜과 일정 축거를 갖고 좌우 바퀴간 거리가 제 1 크기보다 작은 제 2 크기의 윤거를 갖는 후륜을 구비하는 역삼륜 구조의 차체를 지지하는 바디 프레임;을 포함하고,차체에서 인식한 전륜과 후륜 축의 무게값을 산출하여 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율이 4:6 ~ 6:4을 초과하였을 때 최고속도를 제한하고,주행 중 차량에 탑재된 IMU 센서를 통해 차량의 자세를 확인하고 이를 통해 경사도의 변화가 있을 경우 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율 조건의 만족 여부를 다시 판단하고,경사도의 변화가 없는 경우에는 현재 상태를 유지하고,경사도의 변화가 횡경사인 경우 윤거 조절을 통해 좌우 밸런스를 향상시키고, 종경사인 경우 경사도에 맞추어 안장의 기울기가 수평이 유지되도록 하고, 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율 조건 만족 여부를 다시 판단하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
2 2
삭제
3 3
차체가 좌우 바퀴간 거리가 제 1 크기의 윤거를 갖는 전륜과, 전륜과 일정 축거를 갖고 좌우 바퀴간 거리가 제 1 크기보다 작은 제 2 크기의 윤거를 갖는 후륜을 구비하는 역삼륜 구조의 차체를 지지하는 바디 프레임;을 포함하고,차체에서 인식한 전륜과 후륜 축의 무게값을 산출하여 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율이 4:6 ~ 6:4을 초과하였을 때 주행 밸런스 유지를 위한 제어를 하고, 이 조건을 만족하는 경우에는 주행 가능한 상태인 것으로 판단하고,주행 중 차량에 탑재된 IMU 센서를 통해 차량의 자세를 확인하고 이를 통해 경사도의 변화가 있을 경우 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율 조건의 만족 여부를 다시 판단하고,경사도의 변화가 없는 경우에는 현재 상태를 유지하고,경사도의 변화가 횡경사인 경우 윤거 조절을 통해 좌우 밸런스를 향상시키고, 종경사인 경우 경사도에 맞추어 안장의 기울기가 수평이 유지되도록 하고, 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율 조건 만족 여부를 다시 판단하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
4 4
제 3 항에 있어서, 주행 밸런스 유지를 위한 제어는, 축거 조절, 안장대 각도 조절, 안장 길이 조절 기능을 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
5 5
제 4 항에 있어서, 전륜 무게배분을 줄이기 위해 축거 단축,안장 각도 하강,안장 길이 연장 기능을 선택적으로 수행하고,전륜 무게배분을 늘리기 위해 축거 연장,안장 각도 상승,안장 길이 단축 기능을 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
6 6
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 바디 프레임이 접이식으로 연결되고 전륜 축의 상부 방향으로 구성되어 차체 전면을 구성하는 전면 프레임과,사용자에 의한 조향 제어 및 구동 제어를 위한 수단을 갖는 핸들부가 구비되고 상기 전면 프레임에 의해 지지되는 핸들 프레임과,상기 전면 프레임에 접이식으로 연결되고 착좌 위치가 조절되는 시트부를 갖는 시트 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
7 7
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 차체에서 인식한 경사도를 바탕으로 모터의 출력을 자동으로 조정하여 가감속제어를 하여 설정된 정속 주행이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
8 8
차체가 좌우 바퀴간 거리가 제 1 크기의 윤거를 갖는 전륜과, 전륜과 일정 축거를 갖고 좌우 바퀴간 거리가 제 1 크기보다 작은 제 2 크기의 윤거를 갖는 후륜을 구비하는 역삼륜 구조의 차체를 지지하는 바디 프레임;을 포함하는 차체부;상기 차체부에 구성되는 스로틀 밸브 및 가속 버튼과, 핸드 브레이크 및 감속 버튼과, 속도 지정 버튼을 갖는 사용자 제어부;상기 차체부에 구성되어 장애물 인지를 위한 스테레오 센서, ToF 센서, 초음파 센서를 갖고, 메인 제어기로 장애물 인지를 위한 센싱 신호를 전달하는 제 1 센서부; 및 자세 인지를 위한 IMU 센서, 로드 셀을 갖고 차체 자세 인지를 위한 센싱신호를 메인 제어기로 전달하는 제 2 센서부;상기 제 1 센서부 및 제 2 센서부로부터 전달받은 장애물 인지 및 차체 자세 인지 결과에 따라 장애물 경고 및 구동 제어 신호를 출력하는 메인 제어기;상기 메인 제어기의 전후륜 무게배분에 따른 속도제어 및 차체에서 인식한 경사도를 바탕으로 모터의 출력을 자동으로 조정하여 가감속제어를 하는 구동 제어기;상기 차체부에 구성되는 유저 인터페이스를 제공하는 UI 패널, 알람 장치,전조등,후미등 제어를 수행하는 UI 제어기;를 포함하고,차체에서 인식한 전륜과 후륜 축의 무게값을 산출하여 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율이 4:6 ~ 6:4을 초과하였을 때 주행 밸런스 유지를 위한 제어를 하고, 이 조건을 만족하는 경우에는 주행 가능한 상태인 것으로 판단하고, 주행 중 차량에 탑재된 IMU 센서를 통해 차량의 자세를 확인하고 이를 통해 경사도의 변화가 있을 경우 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율 조건의 만족 여부를 다시 판단하고, 경사도의 변화가 없는 경우에는 현재 상태를 유지하고, 경사도의 변화가 횡경사인 경우 윤거 조절을 통해 좌우 밸런스를 향상시키고, 종경사인 경우 경사도에 맞추어 안장의 기울기가 수평이 유지되도록 하고, 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율 조건 만족 여부를 다시 판단하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
9 9
제 8 항에 있어서, 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 제어를 위하여,핸들의 움직임 각도를 인식하여 구동륜의 좌우측에 장치된 모터의 회전수 제어를 하고, 후륜 캐스터가 핸들 움직임 각도에 따라 회전하도록 하는 회전 반경 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
10 10
제 9 항에 있어서, 회전 반경 제어부는,사용자에 의한 핸들의 움직임 각도를 인식하는 핸들 움직임 각도 인식부와,핸들 움직임 각도 인식부의 핸들 움직임 각도 인식 결과를 기준으로 구동륜의 좌우측에 장치된 모터의 회전수에 차등을 주어 차체가 한쪽 방향으로 회전할 수 있게 하는 구동륜 모터 회전수 제어부와,핸들 움직임 각도에 따라 후륜 캐스터를 회전시켜 회전반경을 줄이는 후륜 캐스터 회전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
11 11
제 8 항에 있어서, 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 제어를 위하여,차체에서 인식한 경사도를 바탕으로 모터의 출력을 조정하여 가감속제어를 수행하여 경사도와 무관하게 사용자가 지정한 속도로 정속 주행이 이루어지도록 하는 정속 주행 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
12 12
제 11 항에 있어서, 정속 주행 제어부는,IMU 센서의 Roll,Pitch,Yaw 데이터를 기준으로 경사도를 판정하는 경사도 판정부와,상기 경사도 판정부의 판정 결과를 반영하여 사용자가 설정한 정속 주행의 속도가 일정하게 유지되도록 정속 주행을 위한 제어 신호를 출력하는 정속 주행 제어신호 출력부와,상기 정속 주행 제어신호 출력부의 제어신호에 의해 경사도와 무관하게 사용자 지정 속도로 주행에 이루어지도록 모터 출력을 제어하는 모터 출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
13 13
제 8 항에 있어서, 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 제어를 위하여,차체에서 인식한 전륜과 후륜 축의 무게값을 산출하여 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율이 4:6 ~ 6:4을 초과하였을 때 최고속도를 제한하는 전후륜 무게 배분기준 속도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
14 14
제 13 항에 있어서, 전후륜 무게 배분 기준 속도 제어부는,IMU 센서의 Roll,Pitch,Yaw 데이터를 기준으로 경사도를 판정하는 경사도 판정부와,로드 셀을 통한 전륜 무게값 및 후륜 무게값을 검출하여 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율을 산출하는 전륜,후륜 무게배분 검출부와,전륜,후륜 무게배분 검출부의 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율이 설정된 기준 비율의 범위가 아닌 경우에는 최고속도를 제한하기 위한 제어 신호를 출력하는 최고속도 제한 제어부와,최고속도 제한 제어부의 제어에 의해 설정된 최고 속도 이하의 속도로 주행이 이루어지도록 모터 출력을 제어하는 모터 출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
15 15
제 14 항에 있어서, 기준 비율의 범위 설정은,이동수단의 설계 구조, 노면상태, 보행 환경, 평균 주행 속도, 주행중의 접지력을 고려하여 이동 수단의 전복을 억제하는 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
16 16
삭제
17 17
제 8 항에 있어서, 주행 밸런스 유지를 위한 제어는, 축거 조절, 안장대 각도 조절, 안장 길이 조절 기능을 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
18 18
제 17 항에 있어서, 전륜 무게배분을 줄이기 위해 축거 단축,안장 각도 하강,안장 길이 연장 기능을 선택적으로 수행하고,전륜 무게배분을 늘리기 위해 축거 연장,안장 각도 상승,안장 길이 단축 기능을 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단
19 19
정속 주행 모드이면, 차체 자세를 인식하여 경사도 판정을 하는 단계;차체에서 인식한 경사도를 바탕으로 모터의 출력을 조정하여 가감속제어를 수행하여 경사도와 무관하게 사용자가 지정한 속도로 주행을 계속하는 단계;평시 주행 모드이면, 주행중에 전륜과 후륜 축의 무게값 산출을 하는 단계;전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율이 기준 비율을 초과하는지를 판단하는 단계;전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율이 기준 비율을 초과하면 최고속도를 제한하여 사용자의 가속 제어가 있는 경우라도 설정된 최고 속도 이상으로 가속이 이루어지지 않도록 모터 출력을 제어하는 단계;를 포함하고,주행 중 차량에 탑재된 IMU 센서를 통해 차량의 자세를 확인하고 이를 통해 경사도의 변화가 있을 경우 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율 조건의 만족 여부를 다시 판단하고,경사도의 변화가 없는 경우에는 현재 상태를 유지하고, 경사도의 변화가 횡경사인 경우 윤거 조절을 통해 좌우 밸런스를 향상시키고, 종경사인 경우 경사도에 맞추어 안장의 기울기가 수평이 유지되도록 하고, 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율 조건 만족 여부를 다시 판단하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 주행 밸런스 유지 제어 방법
20 20
제 19 항에 있어서, 차체 자세를 인식하여 경사도 판정을 하는 단계에서,차체 자세의 판정은 차체에 구비되는 IMU 센서의 Roll,Pitch,Yaw 데이터를 기준으로 경사도를 판정하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 주행 밸런스 유지 제어 방법
21 21
제 19 항에 있어서, 전륜과 후륜 축의 무게값 산출을 하는 단계에서,무게값 산출은 차체에 구비되는 로드 셀을 통한 전륜 무게값 및 후륜 무게값을 검출하여 전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율을 산출하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 주행 밸런스 유지 제어 방법
22 22
제 19 항에 있어서, 기준 비율은,전륜과 후륜 축의 무게 값 배분 비율이 4:6 ~ 6:4으로 설정하여 이를 초과하였을 때 최고속도를 제한하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 주행 밸런스 유지 제어 방법
23 23
제 22 항에 있어서, 기준 비율의 범위 설정은,이동수단의 설계 구조, 노면상태, 보행 환경, 평균 주행 속도, 주행중의 접지력을 고려하여 이동 수단의 전복을 억제하는 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 주행 밸런스 유지 제어 방법
24 24
제 19 항에 있어서, 정속 주행 모드에서,사용자 설정에 의한 정속 주행 모드가 해제되지 않는 동안에는 경사도 인식 및 모터 출력 제어 과정을 반복하여 정속 주행이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 주행 밸런스 유지 제어 방법
25 25
사용자가 탑승하면 이동수단에 설치된 로드셀을 통해 무게 측정을 하여 사용자 탑승 후의 전륜과 후륜 사이의 무게배분 측정을 하는 단계;구동륜의 무게배분 비율이 4:6 ~ 6:4 사이가 되는지를 판단하여, 조건을 만족하면 주행 가능한 상태인 것으로 판단하고, 조건을 만족하지 않는 경우에는 주행이 불가능한 상태인 것으로 판단하고 주행 밸런스 유지를 위한 제어를 하는 단계;주행 중 차량에 탑재된 IMU 센서를 통해 차량의 자세를 확인하고 이를 통해 경사도의 변화가 있을 경우 무게 배분 상태를 다시 확인하여 무게배분 조건 만족 여부를 판단하는 단계;를 포함하고,경사도의 변화가 없는 경우에는 현재 상태를 유지하고, 경사도의 변화가 횡경사인 경우 윤거 조절을 통해 좌우 밸런스를 향상시키고, 종경사인 경우 경사도에 맞추어 안장의 기울기가 수평이 유지되도록 하고, 무게 배분 상태를 다시 확인하여 무게배분 조건 만족 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 주행 밸런스 유지 제어 방법
26 26
제 25 항에 있어서, 주행 밸런스 유지를 위한 제어는, 축거 조절, 안장대 각도 조절, 안장 길이 조절 기능을 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 주행 밸런스 유지 제어 방법
27 27
제 26 항에 있어서, 전륜 무게배분을 줄이기 위해 축거 단축,안장 각도 하강,안장 길이 연장 기능을 선택적으로 수행하고,전륜 무게배분을 늘리기 위해 축거 연장,안장 각도 상승,안장 길이 단축 기능을 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고령자 및 교통약자를 위한 이동수단의 주행 밸런스 유지 제어 방법
28 28
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1 국토교통부 한국건설기술연구원 교통물류연구사업 고령자 자립지원 개인교통수단 개발