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KR20230067951A - 운송수단용 수평유지장치 - Google Patents

운송수단용 수평유지장치 Download PDF

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KR20230067951A
KR20230067951A KR1020210153720A KR20210153720A KR20230067951A KR 20230067951 A KR20230067951 A KR 20230067951A KR 1020210153720 A KR1020210153720 A KR 1020210153720A KR 20210153720 A KR20210153720 A KR 20210153720A KR 20230067951 A KR20230067951 A KR 20230067951A
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Abstract

운송수단용 수평유지장치가 개시된다. 상기 운송수단용 수평유지장치는 운송수단에 설치되는 지지부, 적재물이 수납되는 수납부, 상기 지지부와 상기 수납부 사이에 결합되고 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 각각을 중심으로 독립적으로 회전하는 3축짐벌, 상기 운송수단이 운행하는 동안 상기 지지부가 기울어지는 방향 및 정도를 감지하는 감지부 및 상기 감지부에서 감지된 값을 이용하여 상기 수납부가 수평을 유지하도록 상기 3축짐벌을 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.

Description

운송수단용 수평유지장치{Level maintenance apparatus for vehicle}
본 발명은 운송수단용 수평유지장치에 관한 것으로, 특히 운송수단에 적재물을 적재하여 운송함에 있어서 운송수단이 운행하는 동안 적재물이 수평을 유지하도록 하는 운송수단용 수평유지장치에 관한 것이다.
최근 들어, 배달음식을 오토바이나 자동차 등 운송수단을 통해 목적지에 배달하거나 다양한 물건 등을 오토바이나 자동차 등 운송수단을 통해 배송하는 서비스가 매우 빈번하게 발생하고 있다. 또한 자율주행 차량이나 로봇 등을 이용하여 배달이나 배송하는 서비스가 앞으로 널리 상용화될 것으로 예상되고 있다. 자율주행 차량이나 로봇은 인간이 운전이나 조작을 하지 않고 자동으로 원하는 목적지까지 이동할 수 있다. 자율주행 차량은 레이더, 라이더, GPS, 카메라 등으로 주위의 환경을 인식하여 목적지까지 자율적으로 주행을 할 수 있다.
배달음식이나 다양한 물건 등의 적재물을 운송수단에 적재하여 배송하는 경우, 대부분 신속한 배달이 매우 중요하여 오토바이나 자동차가 빠르게 이동을 하여 적재물을 배달하고 있다. 그런데 이와 같이 신속하게 배달을 하려다보면 적재물이 흔들리면서 다양한 방향으로 기울어져서 문제가 발생하는 경우가 많다. 예를 들어, 국물이 있는 배달음식을 배달함에 있어서 비닐랩 등으로 견고하게 포장을 하여도 신속한 배송을 위하여 오토바이 등을 이용하여 배달을 하다보면 배달음식이 배달통 내부에서 기울어지거나 일 방향으로 쏠리면서 국물이 넘치거나 음식의 형태가 망가지는 등 다양한 문제가 발생하고 있다. 또한, 배달음식 이외의 다양한 물건들의 경우에도 파손되기 쉬운 유리제품 등의 경우 배달을 하는 동안 기울어지거나 일 방향으로 쏠리면서 파손되는 문제 등이 발생하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 운송수단에 적재물을 적재하여 운송함에 있어서 운송수단이 운행하는 동안 적재물이 수평을 유지하도록 하는 운송수단용 수평유지장치를 제공하는데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 운송수단용 수평유지장치는 운송수단에 설치되는 지지부, 적재물이 수납되는 수납부, 상기 지지부와 상기 수납부 사이에 결합되고 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 각각을 중심으로 독립적으로 회전하는 3축짐벌, 상기 운송수단이 운행하는 동안 상기 지지부가 기울어지는 방향 및 정도를 감지하는 감지부 및 상기 감지부에서 감지된 값을 이용하여 상기 수납부가 수평을 유지하도록 상기 3축짐벌을 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.
상기 3축짐벌은, 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 하나의 축을 중심으로 회전하고 일단에 상기 지지부가 결합되는 제 1 회전부, 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 다른 하나의 축을 중심으로 회전하는 제 2 회전부, 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 나머지 하나의 축을 중심으로 회전하고 일단에 상기 수납부가 결합되는 제 3 회전부, 상기 제 1 회전부의 타단과 상기 제 2 회전부의 일단 사이에 연결되는 제 1 샤프트 및 상기 제 2 회전부의 타단과 상기 제 3 회전부의 타단 사이에 연결되는 제 2 샤프트를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 감지부에서 감지된 값을 이용하여 상기 수납부가 수평을 유지하도록 상기 제 1 회전부, 상기 제 2 회전부 및 상기 제 3 회전부를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.
상기 수납부는, 상기 지지부로부터 이격되어 위치하여 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축으로 회전이 가능하도록 상기 3축짐벌과 결합될 수 있다.
상기 수납부는, 상기 3축짐벌과 탈부착 가능하도록 결합될 수 있다.
상기 지지부는 상기 운송수단에 설치된 수납통의 내측면에 형성되어 있고, 상기 3축짐벌은 상기 수납통의 내측면에 위치하는 상기 지지부에 결합될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 운송수단용 수평유지장치는 운송수단에 적재물을 적재하여 운송함에 있어서 오토바이, 자동차 등의 운송수단에 적재되는 적재물이 항상 수평을 유지하도록 함으로써 적재물의 파손 등을 방지할 수 있고 최초 적재물을 운송수단에 실을 때의 상태 그대로 목적지로 배달할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 운송수단용 수평유지장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 운송수단용 수평유지장치를 제어하기 위한 제어시스템의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1의 운송수단용 수평유지장치가 운송수단에 결합된 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 운송수단용 수평유지장치가 운송수단에 결합된 다른 일 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 운송수단용 수평유지장치(100)의 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 운송수단용 수평유지장치(100)를 제어하기 위한 제어시스템의 일 실시예를 도시한 블록도이다. 도 3은 도 1의 운송수단용 수평유지장치(100)가 운송수단(300)에 결합된 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 운송수단용 수평유지장치(100)가 운송수단(400)에 결합된 다른 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 운송수단용 수평유지장치(100)는 수납부(110), 지지부(130), 3축짐벌(120), 감지부(210) 및 제어부(220)를 포함할 수 있다. 상기 운송수단은 자동차, 오토바이, 자율주행 차량, 자율주행 로봇 등 적재물을 수납하여 원하는 목적지까지 이동시킬 수 있는 모든 장치를 포함할 수 있다. 수납부(110)는 적재물이 수납되는 공간으로, 예를 들어, 배달음식 등이 적재될 수 있는 공간이다. 수납부(110)는 도 1에 도시된 것과 같이 수납함의 형상을 가질 수 있으나, 본 발명의 수납부(110)가 도 1에 도시된 것과 같은 형상을 가져야 하는 것은 아니며 상기 적재물이 적재될 수 있는 공간을 제공할 수 있다면 다른 다양한 형상을 가질 수 있다. 지지부(130)는 운송수단(300 또는 400)에 설치될 수 있으며, 도 1에 도시된 것과 같이 평평한 판 형상을 가질 수 있으나 이하에서 설명하는 것과 같이 3축짐벌(120)이 결합되어 동작할 수 있다면 다른 다양한 형상을 가질 수 있다.
3축짐벌(120)은 상기 지지부와 상기 수납부 사이에 결합되고 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 각각을 중심으로 독립적으로 회전하는 구성을 가질 수 있다. 3축짐벌(120)은 모든 방향의 흔들림을 보정할 수 있으며, 요(Yaw)축(수직축), 피치(Pitch)축(가로축) 및 롤(Roll)축(세로축)의 3가지 축을 중심으로 각각 독립적으로 회전하면서 수평을 맞출 수 있는 구조를 가지고 있다.
예를 들어, 3축짐벌(120)은 제 1 회전부(121), 제 2 회전부(123), 제 3 회전부(125), 제 1 샤프트(127) 및 제 2 샤프트(129)를 구비할 수 있다. 제 1 회전부(121)는 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 하나의 축을 중심으로 회전하고 일단에 지지부(130)가 결합될 수 있다. 제 2 회전부(123)는 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 다른 하나의 축을 중심으로 회전할 수 있다. 그리고 제 3 회전부(125)는 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 나머지 하나의 축을 중심으로 회전하고 일단에 수납부(125)가 결합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 회전부(121)는 요(Yaw)축을 중심으로 회전하고, 제 2 회전부(123)는 피치(Pitch)축을 중심으로 회전하며, 제 3 회전부(125)는 롤(Roll)축을 중심으로 회전할 수 있다. 다른 예로, 제 1 회전부(121)는 피치(Pitch)축을 중심으로 회전하고, 제 2 회전부(123)는 롤(Roll)축을 중심으로 회전하며, 제 3 회전부(125)는 요(Yaw)축을 중심으로 회전할 수도 있다. 이와 같이 제 1 회전부(121), 제 2 회전부(123) 및 제 3 회전부(125)는 각각 다른 축을 중심으로 회전할 수 있다. 제 1 회전부(121), 제 2 회전부(123) 및 제 3 회전부(125)는 각각의 축을 중심으로 회전할 수 있도록 구동모터가 장착되어 있을 수 있다. 상기 구동모터는 이하에서 설명하는 것과 같이 제어부(220)에 의하여 제어됨으로써 제 1 회전부(121), 제 2 회전부(123) 및 제 3 회전부(125)가 각각 독립적으로 동작할 수 있다. 제 1 샤프트(127)는 제 1 회전부(121)의 타단과 제 2 회전부(123)의 일단 사이에 연결될 수 있고, 제 2 샤프트(129)는 제 2 회전부(123)의 타단과 제 3 회전부(125)의 타단 사이에 연결될 수 있다. 제 1 샤프트(127) 및 제 2 샤프트(129)는 각각의 회전부 사이를 연결하는 연결수단으로서, 제 1 샤프트(127) 및 제 2 샤프트(129)가 도 1과 같은 형상을 가져야 하는 것은 아니며 제 1 회전부(121), 제 2 회전부(123) 및 제 3 회전부(125)가 각각의 축을 중심으로 회전할 수 있다면 다른 다양한 형상을 가질 수도 있다. 그리고 수납부(110)는 지지부(130)로부터 이격되어 위치하여 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축으로 회전이 가능하도록 상기 3축짐벌(120)과 결합될 수 있다. 즉, 이하에서 설명하는 것과 같이 수납부(110)가 수평을 유지하기 위하여 3축짐벌(120)에 의하여 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하게 되므로 회전에 필요한 공간을 충분히 확보할 수 있도록 수납부(110)는 지지부(130)와 이격되는 위치에서 3축짐벌(120)과 결합되어 있을 수 있다.
감지부(210)는 상기 운송수단이 운행하는 동안 수납부(110) 또는 지지부(130)가 기울어지는 방향 및 정도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 감지부(210)는 자이로센서, 가속도센서 등 다양한 센서들을 이용하여 상기 운송수단이 운행하는 동안 수납부(110) 또는 지지부(130)가 기울어지는 방향 및 정도를 감지할 수 있다. 감지부(210)는 수납부(110) 또는 지지부(130) 상에 결합되어 있을 수 있으나 본 발명이 이 경우에 한정되는 것은 아니며, 수납부(110)는 지지부(130)가 기울어지는 방향 및 정도를 감지할 수 있다면 다른 다양한 위치에 존재할 수 있다. 그리고 감지부(210)가 지지부(130)가 기울어지는 방향 및 정도를 감지하고자 하는 경우에는 감지부(210)가 감지를 시작하는 시점에서 수납부(110)와 지지부(130)는 평행하도록 위치한 상태일 수 있다.
제어부(220)는 감지부(210)에서 감지된 값을 이용하여 수납부(110)가 수평을 유지하도록 3축짐벌(120)을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(220)는 수납부(110)가 수평을 유지하도록 3축짐벌(120)의 제 1 회전부(121), 제 2 회전부(123) 및 제 3 회전부(125)를 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 감지부(210)에서 감지된 값을 이용하여 제 1 회전부(121)를 제어하고자 하는 경우 제 1 회전부(121)의 구동모터를 제어하여 수납부(110)가 수평을 유지하도록 할 수 있다. 다른 예로, 제어부(220)는 감지부(210)에서 감지된 값을 이용하여 제 2 회전부(123) 및 제 3 회전부(125)를 제어하고자 하는 경우 제 2 회전부(123)의 구동모터 및 제 3 회전부(125)의 구동모터를 각각 제어하여 수납부(110)가 수평을 유지하도록 할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같이 오토바이를 이용하여 적재물을 수납부(110)에 수납하여 목적지까지 이동할 수 있고, 또는 도 4에 도시된 것과 같이 오토바이 등의 운송수단의 뒤에 설치되어 있는 수납통(410)의 내부에 운송수단용 수평유지장치(100)가 설치되어 보다 안전하게 적재물을 수납부(110)에 수납하여 목적지까지 이동시킬 수 있다. 도 4와 같이 수납통(410)에 운송수단용 수평유지장치(100)가 설치되는 경우, 지지부(130)가 상기 운송수단에 설치된 수납통(410)의 내측면에 형성되어 있고, 3축짐벌(120)은 수납통(410)의 내측면에 위치하는 상기 지지부에 결합되어 있을 수 있다. 그리고 목적지에 도착한 후 적재물을 들고 갈 수 있도록 수납부(110)는 3축짐벌(120)과 탈부착 가능하도록 결합되어 있을 수 있고, 수납부(110)에는 손잡이(미도시)가 형성되어 있을 수도 있다.
이상에서와 같은 동작을 통하여 상기 운송수단이 운행하는 도중 다양한 상황에 따라 흔들림이 있더라도 3축짐벌(120)의 제 1 회전부(121), 제 2 회전부(123) 및 제 3 회전부(125)가 각각 독립적으로 동작하여 수납부(110)가 수평을 유지하도록 함으로써 수납부(110)에 수납된 적재물이 파손이나 변형이 일어나지 않고 최초 수납부(110)에 적재한 상태 그대로 원하는 목적지까지 이동시킬 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 운송수단에 설치되는 지지부;
    적재물이 수납되는 수납부;
    상기 지지부와 상기 수납부 사이에 결합되고 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 각각을 중심으로 독립적으로 회전하는 3축짐벌;
    상기 운송수단이 운행하는 동안 상기 지지부가 기울어지는 방향 및 정도를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부에서 감지된 값을 이용하여 상기 수납부가 수평을 유지하도록 상기 3축짐벌을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 운송수단용 수평유지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 3축짐벌은,
    요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 하나의 축을 중심으로 회전하고 일단에 상기 지지부가 결합되는 제 1 회전부;
    요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 다른 하나의 축을 중심으로 회전하는 제 2 회전부;
    요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축 중 나머지 하나의 축을 중심으로 회전하고 일단에 상기 수납부가 결합되는 제 3 회전부;
    상기 제 1 회전부의 타단과 상기 제 2 회전부의 일단 사이에 연결되는 제 1 샤프트; 및
    상기 제 2 회전부의 타단과 상기 제 3 회전부의 타단 사이에 연결되는 제 2 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단용 수평유지장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 감지부에서 감지된 값을 이용하여 상기 수납부가 수평을 유지하도록 상기 제 1 회전부, 상기 제 2 회전부 및 상기 제 3 회전부를 각각 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 운송수단용 수평유지장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수납부는,
    상기 지지부로부터 이격되어 위치하여 요(Yaw)축, 피치(Pitch)축 및 롤(Roll)축으로 회전이 가능하도록 상기 3축짐벌과 결합되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 수평유지장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수납부는,
    상기 3축짐벌과 탈부착 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 수평유지장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지지부는,
    상기 운송수단에 설치된 수납통의 내측면에 형성되어 있고,
    상기 3축짐벌은 상기 수납통의 내측면에 위치하는 상기 지지부에 결합되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 수평유지장치.
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