KR102055744B1 - 드리프팅 전동 보드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드리프팅 전동 보드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨트롤러에 가속도/자이로 센서가 설치되고, 상기 컨트롤러가 움직이는 방향과 각도에 따라 보드의 움직임이 제어됨으로써, 기존 전동 보드의 짧은 가속과 정지를 위한 제어구간을 넓혀주어 기존 전동 보드의 급출발, 급정지의 문제점들을 해결하고, 라이더들이 보다 정밀한 속도 제어를 할 수 있으며, 간단히 컨트롤러의 상,하 움직이게 하여 라이더로 하여금 손쉽고 안전하게 가속 및 정지 제어를 할 수 있는 라이딩이 가능하고, 상기 컨트롤러의 손잡이부에 인체감지센서를 부착함으로써, 컨트롤러가 사용자의 손에서 이탈 시 보드의 오작동을 방지하도록 보드가 정지하기에 안전성이 확보되고, 그로 인해 안전한 라이딩이 가능하며, 상기 컨트롤러에는 다양한 라이딩 모드를 선택하는 다수개의 스위치가 설치됨으로써, 기존 보드 라이딩보다 즐겁고 재미있는 라이딩이 가능한 특징이 있다.

Description

드리프팅 전동 보드{Drifting electric board}

본 발명은 드리프팅 전동 보드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨트롤러에 가속도/자이로 센서가 설치되고, 상기 컨트롤러가 움직이는 방향과 각도에 따라 보드의 움직임이 제어됨으로써, 기존 전동 보드의 짧은 가속과 정지를 위한 제어구간을 넓혀주어 기존 전동 보드의 급출발, 급정지의 문제점들을 해결하고, 라이더들이 보다 정밀한 속도 제어를 할 수 있으며, 간단히 컨트롤러의 상,하 움직이게 하여 라이더로 하여금 손쉽고 안전하게 가속 및 정지 제어를 할 수 있는 라이딩이 가능한 드리프팅 전동 보드에 관한 것이다.

기존의 스케이트보드는 한발은 스케이트 발판 위에 위치시키고 다른 한발은 지면에 위치하여 지면에 있는 발을 굴러 스케이트보드를 전진하게 한 후, 몸의 중심을 앞뒤로 움직여 전진 방향 운동력을 발생시키는 방법이었으나, 초보자의 경우 상당한 연습이 필요하고 운동량이 과다하여 스케이트보드의 활용도가 넓은 층으로 확대되지 않았으며, 언덕을 오르기가 어렵고, 속도가 느려 속도감과 스릴이 떨어지며, 별도의 제동장치가 없어 내리막길에서는 주행시 사고의 위험성이 큰 문제가 있어 왔다.

대한민국 공개실용신안공보 공개번호 94-22102호는 앞, 뒷바퀴가 지지대로 연결되며, 브레이크가 설치된 앞바퀴상의 연결축에 축으로 연결봉이 연결된 후, 이동봉으로 감싸지며, 상단에 손잡이가 설치되고, 이 손잡이의 일 측에 엔진정지 스위치와 액셀레이터가 각각 설치되고, 뒷바퀴의 상단으로 엔진이 설치되며 지지대의 일부분에 받침대에 의해 보드를 지지하는 받침장치가 공개되어 있으며,

일본 공개실용신안공보 소58-58991호(19830421)는 뒷바퀴축과 직류전동기가 연결되어 있고, 상기 직류전동기와 축전지가 연결되어 있으며, 앞바퀴에는 지지대와 손잡이가 형성된 기술이 공개되어 있고,

대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0194510호에는 기존의 스케이트보드에 엔진을 장착하고 브레이크와 엔진변속기등의 간단한 장치를 설치한 엔진을 장착한 스케이트보드가 기술되어 있으며,

동 공보 등록번호 제20-0229084호에는 킥보드에 모터를 장착하여 모터의 회전력으로 운행할 수 있도록 구성된 전동식 킥보드가 기재되어 있고,

대한민국 공개특허공보 특2003-006503호에는 구동발판 및 조향발판을 이용하여 전진 및 조향이 이루어지는 스케이트보드가 기재되어 있으나,

상기와 같은 종래의 기술들은 시동시 손으로 잡아당겨 시동시키는 불편함과, 앞바퀴의 회전반경이 넓지 못하여 스타트와 회전시 속도감과 스릴을 즐길 수 없으 며, 운동으로서의 기능이 전혀 없는 문제가 있어 왔다.

그리고, 일반 보드들은 왼쪽이나 오른쪽으로 회전하기 위해 보드의 왼쪽이나 오른쪽으로 무게 중심을 이동시켜 보드의 왼쪽이나 오른쪽을 눌러주어야 함으로써, 일반 주행 시 보드 발판이 좌우로 움직여 지속적으로 균형을 잡아 주어야 하고 특히 방향 전환 시에는 보드 발판이 좌우로 깊숙이 눌러줘야 하기 때문에 더욱이 균형 잡기가 어렵게 된다.

또한, 방향 전환은 큰 포물선을 그리며 진행되기 때문에 빠른 방향 전환은 불가능하고, 도로의 상태가 균일하지 않을 경우에는 보드가 튀면서 균형 잡기가 더욱 어렵게 된다. 이에 종래의 보드는 배우기 어렵고 그에 따른 사고 발생률 또한 높은 실정이다.

대한민국 공개실용신안공보 제1994-22102호 일본 공개실용신안공보 소58-58991호 대한민국 등록실용신안공보 제20-0194510호 대한민국 등록실용신안공보 제20-0229084호 대한민국 공개특허공보 제2003-006503호

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

컨트롤러에 가속도/자이로 센서가 설치되고, 상기 컨트롤러가 움직이는 방향과 각도에 따라 보드의 움직임이 제어됨으로써, 기존 전동 보드의 짧은 가속과 정지를 위한 제어구간을 넓혀주어 기존 전동 보드의 급출발, 급정지의 문제점들을 해결하고, 라이더들이 보다 정밀한 속도 제어를 할 수 있으며, 간단히 컨트롤러의 상,하 움직이게 하여 라이더로 하여금 손쉽고 안전하게 가속 및 정지 제어를 할 수 있는 라이딩이 가능한 드리프팅 전동 보드를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 상기 컨트롤러의 손잡이부에 인체감지센서를 부착함으로써, 컨트롤러가 사용자의 손에서 이탈 시 보드의 오작동을 방지하도록 보드가 정지하기에 안전성이 확보되고, 그로 인해 안전한 라이딩이 가능한 드리프팅 전동 보드를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 상기 컨트롤러에는 다양한 라이딩 모드를 선택하는 다수개의 스위치가 설치됨으로써, 기존 보드 라이딩보다 즐겁고 재미있는 라이딩이 가능한 드리프팅 전동 보드를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 드리프팅 전동 보드에 있어서,

내부에 가속도/자이로센서가 설치되어 가리키는 방향에 따라 보드의 움직임이 제어되는 컨트롤러와;

사용자의 탑승 여부를 파악하도록 사용자의 양발이 놓여지는 부위에 압력센서가 설치되는 보드 본체와;

상기 보드 본체의 하측면 일측에 형성되는 보드 트럭에 의해 연결되고, 일측에 연결된 서보모터에 의해 방향 전환되는 한 쌍의 앞바퀴부와;

상기 보드 본체의 하측면 타측에 형성되는 보드 트럭에 의해 연결되고, 일측에 연결된 서보모터에 의해 방향 전환되는 한 쌍의 뒷바퀴부와;

상기 한 쌍의 뒷바퀴부 또는 전체 바퀴부 내에 설치되어 각각의 바퀴부를 회전시키거나 정지시키는 인휠 모터와;

상기 보드 본체에 설치되어 압력센서 또는 컨트롤러의 가속도/자이로센서의 신호를 전달받고, 상기 가속도/자이로센서의 신호에 따라 서보모터와 인휠 모터를 제어하는 제어장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 컨트롤러는 내부에 설치된 가속도/자이로센서에 의해 상측 또는 하측을 가리키면서 올리거나 내리면 보드가 전진 또는 정지하고, 상기 컨트롤러의 좌측면이 좌측으로 회동되면 보드가 왼쪽으로 방향전환되며, 상기 컨트롤러의 우측면이 우측으로 회동되면 보드가 오른쪽으로 방향전환되고,

상기 보드의 전진은 컨트롤러를 올리거나 내리는 각도에 따라 가속이 단계별로 조절되며, 상기 보드의 정지는 컨트롤러를 올리거나 내리는 각도에 따라 정지 속도가 단계별로 조절되는 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 컨트롤러에는 다양한 라이딩 모드를 선택하도록 다수개의 스위치가 설치되고,

상기 다수개의 스위치 중 제 1 스위치의 라이딩 모드는 드리프팅 모드로써, 앞바퀴부와 뒷바퀴부의 방향이 상호 다른 방향으로 작동되어 보드가 드리프팅되고,

상기 다수개의 스위치 중 제 2 스위치의 라이딩 모드는 슬라이딩 모드로써, 앞바퀴부와 뒷바퀴부의 방향이 상호 동일한 방향으로 작동되어 보드가 슬라이딩되며,

상기 다수개의 스위치 중 제 1 스위치와 제 2 스위치 동시에 누른 상태의 라이딩 모드는 스피닝 모드로써, 보드의 앞쪽을 들어올린 상태에서 한 쌍의 뒷바퀴부가 각각 다른 방향으로 회전되어 보드가 제자리에서 회전되고,

상기 다수개의 스위치 중 제 3 스위치의 라이딩 모드는 하드 드리프팅 모드로써, 보드가 좌측 또는 우측으로 방향 전환 중 제 3 스위치를 누르면 뒷바퀴부가 정지되면서 보드가 방향 전환되는 방향으로 미끄러지면서 하드한 드리브팅되며,

상기 다수개의 스위치 중 후진 스위치의 라이딩 모드는 보드가 후진되도록 앞바퀴부와 뒷바퀴부가 반대로 회전되는 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 컨트롤러의 손잡이부에는 인체감지센서가 설치되어 사용자로부터 컨트롤러가 이탈되면 보드가 자동 정지되는 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 서보모터는 보드 트럭 또는 보드 본체의 하측면에 부착되고, 상기 서보모터의 회전축과 연결되는 구동바가 한 쌍의 앞바퀴부와 한 쌍의 뒷바퀴부에 연결되어 서보모터의 회전방향에 맞춰 앞바퀴부와 뒷바퀴부의 방향이 전환되는 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 보드 본체의 하측면에는 제어장치에 전원을 공급하는 배터리부가 더 설치되고, 상기 배터리부는 충전 및 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 드리프팅 전동 보드는 컨트롤러에 가속도/자이로 센서가 설치되고, 상기 컨트롤러가 움직이는 방향과 각도에 따라 보드의 움직임이 제어됨으로써, 기존 전동 보드의 짧은 가속과 정지를 위한 제어구간을 넓혀주어 기존 전동 보드의 급출발, 급정지의 문제점들을 해결하고, 라이더들이 보다 정밀한 속도 제어를 할 수 있으며, 간단히 컨트롤러의 상,하 움직이게 하여 라이더로 하여금 손쉽고 안전하게 가속 및 정지 제어를 할 수 있는 라이딩이 가능한 효과가 있다.

또한, 상기 컨트롤러의 손잡이부에 인체감지센서를 부착함으로써, 컨트롤러가 사용자의 손에서 이탈 시 보드의 오작동을 방지하도록 보드가 정지하기에 안전성이 확보되고, 그로 인해 안전한 라이딩이 가능한 효과가 있다.

또한, 상기 컨트롤러에는 다양한 라이딩 모드를 선택하는 다수개의 스위치가 설치됨으로써, 기존 보드 라이딩보다 즐겁고 재미있는 라이딩이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 드리프팅 전동 보드를 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 드리프팅 전동 보드의 2륜, 4륜을 나타낸 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러를 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러의 작동을 나타낸 개략도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가속도/자이로센서를 나타낸 개략도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제 1 스위치의 라이딩모드를 나타낸 개략도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제 2 스위치의 라이딩모드를 나타낸 개략도이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제 1 스위치와 제 2 스위치를 동시에 누른 상태의 라이딩모드를 나타낸 개략도이고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제 3 스위치의 라이딩모드를 나타낸 개략도이고,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 바퀴부와 연결되는 서보모터를 나타낸 사시도이고,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 바퀴부에 장착되는 인휠 모터를 나타낸 개략도이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 드리프팅 전동 보드를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 드리프팅 전동 보드의 2륜, 4륜을 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러의 작동을 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가속도/자이로센서를 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제 1 스위치의 라이딩모드를 나타낸 개략도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제 2 스위치의 라이딩모드를 나타낸 개략도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제 1 스위치와 제 2 스위치를 동시에 누른 상태의 라이딩모드를 나타낸 개략도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제 3 스위치의 라이딩모드를 나타낸 개략도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 바퀴부와 연결되는 서보모터를 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 바퀴부에 장착되는 인휠 모터를 나타낸 개략도이다.

도 1 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 드리프팅 전동 보드는 기존의 보드에서 좌우로 무게 중심 이동이 필요 없는 쉬운 라이딩이 가능하고, 좌우 방향 전환 시에는 라이더가 원하는 각도와 속도를 유지하는 라이딩이 가능하도록 컨트롤러(10)와, 보드 본체(20)와, 앞바퀴부(30)와, 뒷바퀴부(40)와, 인휠 모터(70)와, 제어장치(80)로 구성된다.

상기 컨트롤러(10)는 도 1 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 사용자가 잡고 사용할 수 있도록 손잡이부(12)가 형성되는 케이스로 구성되는데, 상기 컨트롤러(10)의 내부에는 가속도센서와 자이로센서가 설치되어 가속도와 각속도를 측정함으로써 3차원상의 컨트롤러(10)의 정확한 위치와 상태를 파악하여 라이더가 원하는 명령을 정확하게 전동 보드의 움직임을 제어한다. 이때, 상기 가속도/자이로센서(11)는 컨트롤러(10)의 내부 중 전방 측에 설치된다.

여기서, 상기 가속도센서는 도 5에서처럼, X, Y, Z 방향으로의 움직임의 변화를 감지하고 그에 할당된 Raw Data를 받는다. 그리고, 라이더가 가속과 회전하려는 것을 제어장치의 마이크로 프로세서가 인식할 수 있도록 가속과 회전 축을 설정한 후, 출력되는 데이터를 제어장치(마이크로 컴퓨터)에서 처리할 수 있는 데이터로 가공/처리한다. 그런 다음, 입력되는 값에 따라 가속과 회전을 마이크로 컴퓨터가 수행하는 것이다. 이때, 상기 컨트롤러(10)를 떨어뜨리거나 바닥에 놓았을 시, 동작이 되지 않도록 가속과 회전값을 보정한다.

특히, 상기 컨트롤러(10)를 떨어뜨리는 경우를 대비해 컨트롤러(10)의 손잡이 부분에 배터리를 장착함으로써 무거운 배터리 부분이 아래로 향하게 함으로써 정지 명령을 수행하게 한다.

그리고, 상기 자이로센서는 도 5에서처럼, X, Y, Z 3축의 방향 변환을 감지하고 그에 할당된 Raw Data를 받는다. 그리고 출력되는 데이터를 마이크로 컴퓨터에서 처리할 수 있는 데이터로 가공한다.

또한, 상기 자이로센서의 데이터가 급격이 변화할 경우는 라이더가 컨트롤러(10)를 떨어뜨리는 경우나 급격한 컨트롤 조작을 할 경우이므로 마이크로 컴퓨터로 하여금 보드에 동력을 차단하고 모터를 정지시키도록 한다.

한편, 상기 컨트롤러(10)는 도 3 내지 도 5에서처럼, 내부에 설치된 가속도/자이로센서(11)에 의해 상측 또는 하측을 가리키면서 올리거나 내리면 보드가 전진 또는 정지하는데, 본 발명에서는 컨트롤러(10)를 하측으로 내리면 보드가 전진하고, 컨트롤러(10)를 상측으로 올리면 보드가 정지하도록 설정되어 있지만 반대로 작동될 수 있도록 설정이 가능하다.

그리고, 상기 컨트롤러(10)의 좌측면이 좌측을 가리키면서 좌측으로 회동시키면 보드가 왼쪽으로 방향전환되며, 상기 컨트롤러(10)의 우측면이 우측을 가리키면서 우측으로 회동시키면 보드가 오른쪽으로 방향전환된다.

다시 말해, 상기 보드가 좌측 회전 시는 컨트롤러(10)의 좌측 면이 좌측을 가리킨 상태에서 좌측으로 회전시켜주면 되는 것으로 컨트롤러(10)의 주행각도를 유지한 채 좌측방향으로 회전, 손목만 틀어주면 되는 것이고, 상기 보드가 우측 회전 시는 컨트롤러(10)의 우측 면이 우측을 가리킨 상태에서 우측으로 회전시켜주면 되는 것으로 컨트롤러(10)의 주행각도를 유지한 채 우측방향으로 회전, 손목만 틀어주면 되는 것이다.

또한, 상기 보드의 전진은 컨트롤러(10)를 올리거나 내리는 각도에 따라 가속이 단계별로 조절되며, 상기 보드의 정지는 컨트롤러(10)를 올리거나 내리는 각도에 따라 정지 속도가 단계별로 조절되고, 상기 보드의 좌,우 방향전환은 컨트롤러(10)를 좌측 또는 우측면으로 회동시키는 각도에 따라 단계별로 조절된다.

한편, 상기 컨트롤러(10)에는 다양한 라이딩 모드를 선택하도록 다수개의 스위치가 설치되는데, 본 발명에서는 제 1 스위치(13), 제 2 스위치(14), 제 3 스위치(15), 후진 스위치(16)로 이루어진다.

상기 제 1 스위치(13)를 눌렀을 때의 라이딩 모드는 드리프팅(Drifting) 모드로써, 도 6에서처럼, 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)의 방향이 상호 다른 방향으로 작동되어 보드가 드리프팅된다. 이때, 상기 제 1 스위치(13)를 누르면서 컨트롤러(10)를 좌측으로 회동시키면 앞바퀴부(30)는 왼쪽으로, 뒷바퀴부(40)는 오른쪽으로 방향전환시킴으로써 왼쪽으로 드리프트가 되고, 상기 제 1 스위치(13)를 누르면서 컨트롤러(10)를 우측으로 회동시키면 앞바퀴부(30)는 오른쪽으로, 뒷바퀴부(40)는 왼쪽으로 방향전환시킴으로써 오른쪽으로 드리프트가 되는데, 상기 드리프팅 속도 및 방향전환 명령으로 드리프팅 속도 제어 및 앞뒤 동일한 드리프팅 각도로 제어되거나 앞바퀴부와 뒷바퀴부의 드리프팅 각도를 다르게 제어할 수 있으며, 보드의 속도에 따른 드리프팅 각도를 제어할 수 있다.

상기 제 2 스위치(14)를 눌렀을 때의 라이딩 모드는 슬라이딩(Sliding) 모드로써, 도 7에서처럼, 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)의 방향이 상호 동일한 방향으로 작동되어 보드가 슬라이딩된다. 이때, 상기 제 2 스위치(14)를 누르면서 컨트롤러(10)를 좌측으로 회동시키면 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)가 동일하게 왼쪽으로 방향전환되어 슬라이딩 되고, 상기 제 2 스위치(14)를 누르면서 컨트롤러(10)를 우측으로 회동시키면 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)가 동일하게 오른쪽으로 방향전환되어 슬라이딩 되는데, 상기 슬라이딩 속도 및 방향전환 명령으로 슬라이딩 속도 제어 및 슬라이딩 각도가 제어되고, 보드의 속도에 따른 슬라이딩 각도도 제어할 수 있다.

상기 제 1 스위치(13)와 제 2 스위치(14)를 동시에 눌렀을 때의 라이딩 모드는 스피닝(Spinning) 모드로써, 도 8에서처럼, 보드의 앞쪽을 들어올린 상태에서 한 쌍의 뒷바퀴부(40)가 각각 다른 방향으로 회전되어 보드가 제자리에서 회전된다.

여기서, 상기 보드의 앞쪽을 들어올린 상태에서 상기 제 1 스위치(13)와 제 2 스위치(14)를 동시에 누르면서 컨트롤러(10)를 좌측으로 회동시키면 한 쌍의 뒷바퀴부(40) 중 왼쪽 바퀴는 역회전되고, 오른쪽 바퀴는 정회전됨으로써, 보드가 왼쪽으로 스피닝되는데, 상기 보드가 주행중일 경우에는 오른쪽 바퀴는 정회전되고, 왼쪽 바퀴는 동력이 제거되어 회전되지 않으면서 왼쪽으로 스피닝이 되는 것이다. 이때, 상기 스피닝 속도 및 회전 명령에 따라 제어되고, 상기 보드의 속도에 따른 스피닝 속도도 제어할 수 있다.

그리고, 상기 보드의 앞쪽을 들어올린 상태에서 상기 제 1 스위치(13)와 제 2 스위치(14)를 동시에 누르면서 컨트롤러(10)를 우측으로 회동시키면 한 쌍의 뒷바퀴부(40) 중 왼쪽 바퀴는 정회전되고, 오른쪽 바퀴는 역회전됨으로써, 보드가 오른쪽으로 스피닝되는데, 상기 보드가 주행중일 경우에는 왼쪽 바퀴는 정회전되고, 오른쪽 바퀴는 동력이 제거되어 회전되지 않으면서 오른쪽으로 스피닝이 되는 것이다. 이때, 상기 스피닝 속도 및 회전 명령에 따라 제어되고, 상기 보드의 속도에 따른 스피닝 속도도 제어할 수 있다.

상기 제 3 스위치(15)를 눌렀을 때의 라이딩 모드는 하드 드리프팅 모드로써, 도 9에서처럼, 보드가 좌측 또는 우측으로 방향 전환 중 제 3 스위치(15)를 누르면 뒷바퀴부(40)가 정지되면서 보드가 방향 전환되는 방향으로 미끄러지면서 하드한 드리브팅된다.

여기서, 상기 보드가 주행 중 좌측으로 하드 드리프팅을 하기 위해서는 앞바퀴부(30)를 좌측으로 회전시키고 바로 제 3 스위치(15)를 눌러 뒷바퀴부(40)를 정지시켜 뒷바퀴들이 미끌어지면서 좌측으로 강한 드리프팅이 되고, 상기 보드가 주행 중 우측으로 하드 드리프팅을 하기 위해서는 앞바퀴부(30)를 우측으로 회전시키고 바로 제 3 스위치(15)를 눌러 뒷바퀴부(40)를 정지시켜 뒤쪽 바퀴들이 미끌어지면서 우측으로 강한 드리프팅된다. 이때, 상기 제 3 스위치(15)는 뒷바퀴부(40)의 인휠 모터(70)를 바로 정지시키는 것으로 자동차의 핸드 브레이크와 동일한 기능이라 할 수 있다.

상기 후진 스위치(16)를 눌렀을 때의 라이딩 모드는 보드가 후진되도록 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)가 반대로 회전 즉, 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)가 역회전하여 보드가 후진된다. 이때, 상기 후진 스위치(16)를 누르면서 컨트롤러(10)를 좌, 우로 회동시키면 그 방향으로 보드가 작동되는 것으로 전진시의 구동방식과 동일하다. 다만 보드가 후진하는 상태인 것만 다를 뿐이다.

한편, 상기 컨트롤러(10)의 손잡이부(12)에는 인체감지센서(17)가 설치되어 사용자로부터 컨트롤러(10)가 이탈되면 보드가 자동 정지되고, 그로 인해 보드가 오작동이 되지 않는다.

한편, 다른 실시예로써, 상기 컨트롤러(10)의 외부에는 소형 쓰로틀(조이스틱,미도시)이 설치되어 컨트롤러(10)를 직접 좌, 우로 회동시키지 않고, 상기 쓰로틀를 좌,우로 구동시킴으로써, 보드가 그에 맞춰 좌,우로 회전된다. 테스트 결과 회전하는 경우에는 쓰로틀도 안전한 제어가 가능하다.

즉, 상기 컨트롤러(10)는 가속도/자이로 센서와 쓰로틀 방식이 혼합 방식의 컨트롤러로써 주행과 정지는 가속도/자이로 센서가 담당하고 좌측, 우측 회전은 쓰로틀이 담당하는 것이다.

여기서, 상기 쓰로틀을 사용해서 좌측이나 우측으로 회전할 경우, 보드의 조향각도가 각 측당 60도 이하이기 때문에 쓰로틀을 사용해도 충분히 세밀한 회전제어가 가능하다.

한편, 상기 컨트롤러(10)는 스케이트보드 장갑, 손목 보호대, 무릎 보호대 등에 내장되어 사용할 수 있다.

상기 보드 본체(20)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 직사각형 형태의 보드 판으로써, 직사각형 이외에 정사각형, 원형, 라운드형 등 다양한 형태로 설계 변경이 가능하고, 상기 보드 본체(20)는 우드 재질, 플라스틱 재질, 금속 재질 등 다양한 재질로 형성된다.

여기서, 상기 보드 본체(20)에는 사용자의 탑승 여부를 파악하도록 사용자의 양발이 놓여지는 부위에 압력센서(21)가 설치되고, 상기 압력센서(21)에서 사용자가 탑승했다는 것을 하중으로 파악하면 그 신호를 제어장치(80)에 전달하고, 상기 제어장치(80)에서는 보드가 구동될 수 있게 락을 해제시켜 구동준비를 한다.

그리고, 상기 압력센서 위에 있는 라이더의 발을 보드 중앙(압력센서 밖)쪽으로 이동시키거나 한 발을 내림으로써 보드는 동력이 차단되고 자동 정지되고, 상기 컨트롤러의 인체감지센서, 자이로센서, 배터리 위치, 컨트롤러 바닥에 놓였을 때 동작하지 않도록 설정하는 것과 더불어 안전한 라이딩을 위한 기능이다.

상기 한 쌍으로 이루어진 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)는 도 1 내지 도 2 및 도 6 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 보드 본체(20)의 하측면에 보드 트럭(50)에 의해 연결되는데, 상기 앞바퀴부(30)는 보드의 앞쪽에 형성되고, 상기 뒷바퀴부(40)는 보드의 뒷쪽에 형성된다.

여기서, 상기 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)는 도 10에서처럼, 서보모터(servomotor,60)가 각각 연결되어 상기 서보모터(60)에 의해 방향 전환이 되는데, 상기 서보모터(60)는 보드 트럭(50) 또는 보드 본체(20)의 하측면에 부착되고, 상기 서보모터(60)의 회전축과 연결되는 구동바(61)가 한 쌍의 앞바퀴부(30)와 한 쌍의 뒷바퀴부(40)에 연결되어 서보모터(60)의 회전방향에 맞춰 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)의 방향이 전환된다.

즉, 상기 서보모터(60)의 구동바(61)가 한 쌍의 바퀴부(30,40)에 연결되어 자동차의 바퀴 전환하는 원리와 같이 직접 바퀴부(30,40)를 방향 전환시킬 수 있거나 상기 서보모터(60)의 구동바(61)가 보드 트럭(50)의 수평 축에 연결되어 수평 축을 좌,우로 틀어주어 바퀴부(30,40)의 방향을 전환시키는 등 다양한 방식으로 바퀴부(30,40)의 방향을 전환시킨다. 이때, 상기 자동차 바퀴의 방향 전환 구조 및 원리는 통상적으로 공지된 기술이기에 별도의 구조, 구성 및 원리는 기술하지 않는다.

상기 인휠 모터(70)는 도 1 내지 도 2 및 도 11에 도시한 바와 같이, 보드가 2륜구동식인지 4륜구동식인지에 따라 설치 위치가 달라지는데, 상기 보드가 2륜구동식이면 한 쌍의 뒷바퀴부(40)에만 설치되고, 상기 보드가 4륜구동식이면 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)에 설치되어 바퀴부(30,40)의 각각에 바퀴를 독립적으로 회전시키거나 정지시킬 수 있다.

여기서, 인휠 모터(허브 모터라고도 함)는 통이 도는 세탁기와 같은 원리로 바퀴의 바깥쪽을 돌리게 끔 제작된 모터로써, 통상의 인휠 모터와 동일하기에 구성, 구조 및 작동 원리에 대한 기술은 하지 않는다.

상기 제어장치(80)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 보드 본체(20)에 설치되어 압력센서(21) 또는 컨트롤러(10)의 가속도/자이로센서(11)의 신호를 전달받고, 상기 가속도/자이로센서(11)의 신호에 따라 서보모터(60)와 인휠 모터(70)를 제어한다. 이때, 상기 제어장치(80)는 마이크로 프로그램이 설정된 마이크로 컴퓨터에 해당된다.

여기서, 상기 제어장치(80)는 상기에서 기술한 바와 같이, 압력센서(21)의 신호를 전달받아 보드가 구동될 수 있게 구동준비를 하고, 상기 컨트롤러(10)의 가리키는 방향에 맞춰 서보모터(60)와 인휠 모터(70)에 신호를 전달하여 컨트롤러(10)의 제어에 맞게 제어하며, 상기 컨트롤러(10)의 라이딩 모드에 맞춰 스위치가 작동되면 그에 맞춰 인휠 모터(70)의 회전 속도 및 회전 방향을 제어하는 프로세서이다.

한편, 상기 보드 본체(20)의 하측면에는 서보모터(60), 인휠 모터(70), 제어장치(80)에 전원을 공급하는 배터리부(90)가 더 설치되고, 상기 배터리부(90)는 충전 및 탈부착이 가능하게 형성된다.

한편, 상기 컨트롤러와 제어장치 간의 연결은 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wi-Fi), 지그비(Zigbee), RF 등 무선으로 연결할 수 있고, 상기 컨트롤러에서 제어장치 쪽으로의 데이터 전송은 라이더의 명령 및 라이더의 알아야 할 보드 상태 정보 전송 명령 등이며, 상기 제어장치 쪽에서 컨트롤러로의 데이터 전송은 배터리 잔량, 현재 보드의 속도, 주행거리 정보 등 보드의 상태 정보이다.

한편, 본 발명의 전동 보드는 쉬운 회전을 하는데, 회전 시 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴가 그리는 호의 길이가 달라 부드러운 회전을 방해하는데, 안쪽과 바깥쪽 모터가 동일한 회전을 할 경우, 바깥쪽 바퀴가 안쪽 바퀴의 속도를 따라오지 못 하기 때문으로 라이더의 회전 명령에 따라 앞쪽 바퀴의 회전 각도를 측정하여 이에 일치하는 회전반경을 구하고, 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 이동거리의 차를 계산한 후, 바깥쪽 바퀴의 회전 수를 높이거나 안쪽 바퀴의 회전 수를 낮추도록 제어하여 안전하고 부드럽고 쉬운 회전을 하게 하는 것이다. 이때, 좌측 회전이나 우측 회전 시 동일한 알고리즘 적용하고, 자동차 차동기어(differential gear)의 역할을 프로그램으로 해결한다.

10 : 컨트롤러 11 : 가속도/자이로센서
12 : 손잡이부 13 : 제 1 스위치
14 : 제 2 스위치 15 : 제 3 스위치
16 : 후진 스위치 17 : 인체감지센서
20 : 보드 본체 21 : 압력센서
30 : 앞바퀴부 40 : 뒷바퀴부
50 : 보드 트럭
60 : 서보모터 61 : 구동바
70 : 인휠 모터 80 : 제어장치
90 : 배터리부

Claims (6)

1. 드리프팅 전동 보드에 있어서,
   내부에 가속도/자이로센서(11)가 설치되어 가리키는 방향에 따라 보드의 움직임이 제어되는 컨트롤러(10)와;
   사용자의 탑승 여부를 파악하도록 사용자의 양발이 놓여지는 부위에 압력센서(21)가 설치되는 보드 본체(20)와;
   상기 보드 본체(20)의 하측면 일측에 형성되는 보드 트럭(50)에 의해 연결되고, 일측에 연결된 서보모터(60)에 의해 방향 전환되는 한 쌍의 앞바퀴부(30)와;
   상기 보드 본체(20)의 하측면 타측에 형성되는 보드 트럭(50)에 의해 연결되고, 일측에 연결된 서보모터(60)에 의해 방향 전환되는 한 쌍의 뒷바퀴부(40)와;
   상기 한 쌍의 뒷바퀴부(40) 또는 전체 바퀴부(30,40) 내에 설치되어 각각의 바퀴부(30,40)를 회전시키거나 정지시키는 인휠 모터(70)와;
   상기 보드 본체(20)에 설치되어 압력센서(21) 또는 컨트롤러(10)의 가속도/자이로센서(11)의 신호를 전달받고, 상기 가속도/자이로센서(11)의 신호에 따라 서보모터(60)와 인휠 모터(70)를 제어하는 제어장치(80);를 포함하여 구성되고,
   상기 컨트롤러(10)는 내부에 설치된 가속도/자이로센서(11)에 의해 상측 또는 하측을 가리키면서 올리거나 내리면 보드가 전진 또는 정지하고,
   상기 컨트롤러(10)의 좌측면이 좌측을 가리키면서 회동시키면 보드가 왼쪽으로 방향전환되며, 상기 컨트롤러(10)의 우측면이 우측을 가리키면서 회동시키면 보드가 오른쪽으로 방향전환되고,
   상기 보드의 전진은 컨트롤러(10)를 올리거나 내리는 각도에 따라 가속이 단계별로 조절되며, 상기 보드의 정지는 컨트롤러(10)를 올리거나 내리는 각도에 따라 정지 속도가 단계별로 조절되고, 상기 보드의 좌,우 방향전환은 컨트롤러(10)를 좌측 또는 우측면으로 회동시키는 각도에 따라 단계별로 조절되는 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러(10)에는 다양한 라이딩 모드를 선택하도록 다수개의 스위치가 설치되고,
   상기 다수개의 스위치 중 제 1 스위치(13)의 라이딩 모드는 드리프팅 모드로써, 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)의 방향이 상호 다른 방향으로 작동되어 보드가 드리프팅되고,
   상기 다수개의 스위치 중 제 2 스위치(14)의 라이딩 모드는 슬라이딩 모드로써, 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)의 방향이 상호 동일한 방향으로 작동되어 보드가 슬라이딩되며,
   상기 다수개의 스위치 중 제 1 스위치(13)와 제 2 스위치(14) 동시에 누른 상태의 라이딩 모드는 스피닝 모드로써, 보드의 앞쪽을 들어올린 상태에서 한 쌍의 뒷바퀴부(40)가 각각 다른 방향으로 회전되어 보드가 제자리에서 회전되고,
   상기 다수개의 스위치 중 제 3 스위치(15)의 라이딩 모드는 하드 드리프팅 모드로써, 보드가 좌측 또는 우측으로 방향 전환 중 제 3 스위치(15)를 누르면 뒷바퀴부(40)가 정지되면서 보드가 방향 전환되는 방향으로 미끄러지면서 하드한 드리브팅되며,
   상기 다수개의 스위치 중 후진 스위치(16)의 라이딩 모드는 보드가 후진되도록 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)가 반대로 회전되는 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 컨트롤러(10)에는 인체감지센서(17)가 손잡이부(12)에 설치되어 사용자로부터 컨트롤러(10)가 이탈되면 보드가 자동 정지되는 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 서보모터(60)는 보드 트럭(50) 또는 보드 본체(20)의 하측면에 부착되고, 상기 서보모터(60)의 회전축과 연결되는 구동바(61)가 한 쌍의 앞바퀴부(30)와 한 쌍의 뒷바퀴부(40)에 연결되어 서보모터(60)의 회전방향에 맞춰 앞바퀴부(30)와 뒷바퀴부(40)의 방향이 전환되는 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 보드 본체(20)의 하측면에는 서보모터(60), 인휠 모터(70), 제어장치(80)에 전원을 공급하는 배터리부(90)가 더 설치되고, 상기 배터리부(90)는 충전 및 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 드리프팅 전동 보드.
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