KR102214780B1 - 원휠 전동보드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원휠 전동보드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨트롤러를 통해 진행방향과 진행속도를 제어함으로써, 종래에 주행을 위해 앞쪽으로 중심을 이동하여 지면쪽으로 힘을 가중하거나 기울이지 않아도 되기 때문에 라이더는 안정하고 편한 자세로 라이딩이 가능하고, 라이더는 컨트롤러를 조작하여 폭넓고 정확한 속도의 조정이 가능하며, 종래에 구조적 문제로 오르막 구간에서 보드 앞부분이 지면과 충돌하거나 갑자기 고속으로 후진이 되는 문제점, 내리막에서는 더욱 가속이 되거나 보드 뒷부분이 바닥과 충돌하여 사고가 발생될 수밖에 없는 문제점을 해결하며 요철 등 불균형한 땅에서 구조적, 시스템적 문제로 갑자기 오동작하며 제어 불능이 되어 크게 넘어지는 문제점을 해결하여 도로면의 경사나 굴곡에 관계없이 안전한 라이딩이 가능하며, 동일한 주파수를 사용하는 전동기기 간의 무선 간섭으로 인해 무선 데이터의 오류가 발생하여 갑자기 보드가 최고 속도로 주행되거나 갑자기 멈추는 등 제어 불능 상태가 되는 등의 문제점들을 해결하여 무선 데이터 오류에 관계없이 안전한 라이딩이 가능하고, 보드 본체 내의 센서부 정보로부터 허브모터를 동작시켜 전동보드의 수평유지를 전자적으로 제어하기 때문에 라이더는 정지 상에서도 보드 위에서 안정되고 쉽게 균형을 유지할 수 있으며, 상기 컨트롤러에 구동 스위치를 부착함으로써, 컨트롤러가 사용자의 손에서 이탈 시 눌러진 구동 스위치가 해체되어 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

원휠 전동보드{One-wheel Board}

본 발명은 원휠 전동보드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨트롤러를 통해 진행방향과 진행속도를 제어함으로써, 종래에 주행을 위해 앞쪽으로 중심을 이동하여 지면쪽으로 힘을 가중하거나 기울이지 않아도 되기 때문에 라이더는 안정하고 편한 자세로 라이딩이 가능하고, 라이더는 컨트롤러를 조작하여 폭넓고 정확한 속도의 조정이 가능하며, 종래에 구조적 문제로 오르막 구간에서 보드 앞부분이 지면과 충돌하거나 갑자기 고속으로 후진이 되는 문제점, 내리막에서는 더욱 가속이 되거나 보드 뒷부분이 바닥과 충돌하여 사고가 발생될 수밖에 없는 문제점을 해결하며 요철 등 불균형한 땅에서 구조적, 시스템적 문제로 갑자기 오동작하며 제어 불능이 되어 크게 넘어지는 문제점을 해결하여 도로면의 경사나 굴곡에 관계없이 안전한 라이딩이 가능하며, 동일한 주파수를 사용하는 전동기기 간의 무선 간섭으로 인해 무선 데이터의 오류가 발생하여 갑자기 보드가 최고 속도로 주행되거나 갑자기 멈추는 등 제어 불능 상태가 되는 등의 문제점들을 해결하여 무선 데이터 오류에 관계없이 안전한 라이딩이 가능한 원휠 전동보드에 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, 뒷휠가 지지대로 연결되며, 브레이크가 설치된 앞휠상의 연결축에 축으로 연결봉이 연결된 후, 이동봉으로 감싸지며, 상단에 손잡이가 설치되고, 이 손잡이의 일 측에 엔진정지 스위치와 액셀레이터가 각각 설치되고, 뒷휠의 상단으로 엔진이 설치되며 지지대의 일부분에 받침대에 의해 보드를 지지하는 받침장치가 공개되어 있으며,

일본 공개실용신안공보 소58-58991호(19830421)는 뒷휠축과 직류전동기가 연결되어 있고, 상기 직류전동기와 축전지가 연결되어 있으며, 앞휠에는 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, 앞휠의 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.

그리고, 지속적인 주행을 위해서 라이더는 앞쪽으로 무게 중심 이동과 더불어 지면 쪽으로 지속적인 힘을 가해야 하거나 보드 앞쪽을 아랫방향으로 기울여야 하는 불안정한(어려운) 자세로 라이딩해야 하고, 라이더는 보드 상에서 균형을 유지하면서 보드 앞쪽을 지면쪽으로 누르는 힘이 선형적으로 되지 않기 때문에 속도를 선형적으로 제어할 수 없게 되며, 보드 앞쪽을 기울이는 경우에도 기울임의 각도를 선형적으로 제어할 수 없을 뿐만 아니라 지면과 보드 사이의 간격이 짧기 때문에 속도 조절 구간 또한 짧게 되어 속도 조정이 어려우며 속도제한 또한 발생하고 보드 앞쪽이 지면과 충돌하여 앞쪽으로 넘어지는 큰 위험이 발생한다.

또한, 주행은 보드 앞쪽을 지면쪽으로 기울이거나 힘을 가해야 하기 때문에 약간의 오르막이나 내리막에서도 구조자체 문제로 주행이 어려울 뿐만아니라 위험을 동반하며, 요철 등 불균형한 땅에서의 라이딩시도 불안정한 자세와 더불어 구조적 문제로 사고 발생 위험이 크고, 휠이 하나이기 때문에 정지하고 있을 때에도 앞쪽, 뒤쪽 뿐만 아니라 보드의 양 옆쪽으로도 움직여 보드가 4방향으로 모두 움직이기 때문에 균형 유지가 매우 어려움이 있다.

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,

컨트롤러를 통해 진행방향과 진행속도를 제어함으로써, 종래에 주행을 위해 앞쪽으로 중심을 이동하여 지면쪽으로 힘을 가중하거나 기울이지 않아도 되기 때문에 라이더는 안정하고 편한 자세로 라이딩이 가능하고, 라이더는 컨트롤러를 조작하여 폭넓고 정확한 속도의 조정이 가능하며, 종래에 구조적 문제로 오르막 구간에서 보드 앞부분이 지면과 충돌하거나 갑자기 고속으로 후진이 되는 문제점, 내리막에서는 더욱 가속이 되거나 보드 뒷부분이 바닥과 충돌하여 사고가 발생될 수밖에 없는 문제점을 해결하며 요철 등 불균형한 땅에서 구조적, 시스템적 문제로 갑자기 오동작하며 제어 불능이 되어 크게 넘어지는 문제점을 해결하여 도로면의 경사나 굴곡에 관계없이 안전한 라이딩이 가능하며, 동일한 주파수를 사용하는 전동기기 간의 무선 간섭으로 인해 무선 데이터의 오류가 발생하여 갑자기 보드가 최고 속도로 주행되거나 갑자기 멈추는 등 제어 불능 상태가 되는 등의 문제점들을 해결하여 무선 데이터 오류에 관계없이 안전한 라이딩이 가능한 원휠 전동보드를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 보드 본체 내의 센서부 정보로부터 허브모터를 동작시켜 전동보드의 수평유지를 전자적으로 제어하기 때문에 라이더는 정지 상에서도 보드 위에서 안정되고 쉽게 균형을 유지할 수 있는 원휠 전동보드를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 상기 컨트롤러에 구동 스위치를 부착함으로써, 컨트롤러가 사용자의 손에서 이탈 시 눌러진 구동 스위치가 해체되어 보드가 정지하기에 안전성이 확보되고, 그로 인해 안전한 라이딩이 가능한 원휠 전동보드를 제공하는데 목적이 있다.

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

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 원휠 전동보드에 있어서,

내부에 컨트롤러 센서부가 설치되어 가리키는 방향에 따라 전동보드의 움직임이 제어되는 컨트롤러와;

사용자를 탑승시키는 보드 본체와;

상기 보드 본체의 중앙부에 설치되고, 일측에 연결된 허브모터에 의해 구동되는 하나의 휠과;

상기 보드 본체에 설치되어 보드 본체의 기울어짐을 측정하는 보드 센서부와;

상기 보드 본체에 설치되어 센서부의 신호를 전달받아 허브모터를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 컨트롤러는 내부에 설치된 컨트롤러 센서부에 의해 상,하,좌,우측을 가리킴에 따라 전동보드가 전진 또는 후진하고,

상기 전동보드의 전진은 컨트롤러를 상,하,좌,우 각도에 따라 가속이 단계별로 조절되며, 상기 보드의 후진은 컨트롤러를 상,하,좌,우 각도에 따라 정지 속도가 단계별로 조절되는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 컨트롤러에는 라이딩 모드를 선택하도록 다수개의 스위치가 설치되는데,

상기 스위치는, 누르면 전동보드를 구동 준비상태로 유지해주는 동시에 보드 본체를 수평으로 유지시키고, 누름을 해체하면 구동하는 전동보드를 멈추게하는 구동 스위치와;

상기 전동보드가 주행 중 누르면 보드 본체의 제어부에서 그 주행속도를 유지토록 허브모터를 제어하여 크루즈 주행으로 구동되고, 누름을 해체하면 크루즈 주행이 해체되는 크루즈 스위치와;

상기 전동보드가 주행 중 누르면 보드 본체의 제어부에서 허브모터를 제어하여 전동보드의 속도를 가속시키고, 누름을 해체하면 가속 주행이 해체되는 터보 스위치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 컨트롤러와 보드 본체 간에는 무선송수신부를 사용하여 통신 간섭, 잡음의 통신 오류를 해결하기 위해 오류 검출 및 정정 코드를 사용하고, 무선 통신프로토콜 프레임은 명령(command), 요청(request), 응답(response) 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 휠의 상부에는 외부로부터 휠을 보호하는 보호커버가 더 형성되고, 상기 보호커버는 보드 본체의 상부면에 탈부착 가능하게 설치되어 휠의 상부를 커버하는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 보드 본체는 휠의 축을 중심으로 반으로 접혀지게 형성되고, 상기 보드 본체의 양끝단부 하부면에는 손잡이홈이 형성되며, 상기 보드 본체의 일측 끝단면에는 지면과 마찰시켜 전동보드를 정지시키는 브레이크 패드가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 원휠 전동보드는 컨트롤러를 통해 진행방향과 진행속도를 제어함으로써, 종래에 주행을 위해 앞쪽으로 중심을 이동하여 지면쪽으로 힘을 가중하거나 기울이지 않아도 되기 때문에 라이더는 안정하고 편한 자세로 라이딩이 가능하고, 라이더는 컨트롤러를 조작하여 폭넓고 정확한 속도의 조정이 가능하며, 종래에 구조적 문제로 오르막 구간에서 보드 앞부분이 지면과 충돌하거나 갑자기 고속으로 후진이 되는 문제점, 내리막에서는 더욱 가속이 되거나 보드 뒷부분이 바닥과 충돌하여 사고가 발생될 수밖에 없는 문제점을 해결하며 요철 등 불균형한 땅에서 구조적, 시스템적 문제로 갑자기 오동작하며 제어 불능이 되어 크게 넘어지는 문제점을 해결하여 도로면의 경사나 굴곡에 관계없이 안전한 라이딩이 가능하며, 동일한 주파수를 사용하는 전동기기 간의 무선 간섭으로 인해 무선 데이터의 오류가 발생하여 갑자기 보드가 최고 속도로 주행되거나 갑자기 멈추는 등 제어 불능 상태가 되는 등의 문제점들을 해결하여 무선 데이터 오류에 관계없이 안전한 라이딩이 가능한 효과가 있다.

또한, 보드 본체 내의 센서부 정보로부터 허브모터를 동작시켜 전동보드의 수평유지를 전자적으로 제어하기 때문에 라이더는 정지 상에서도 보드 위에서 안정되고 쉽게 균형을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 컨트롤러에 구동 스위치를 부착함으로써, 컨트롤러가 사용자의 손에서 이탈 시 눌러진 구동 스위치가 해체되어 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 원휠 전동보드를 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러 센서부를 나타낸 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보드 본체와 휠을 나타낸 개략도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 접혀진 보드 본체를 나타낸 개략도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 걸쇠장치를 나타낸 개략도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러를 나타내 순서도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부를 나타낸 순서도이이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신프로토콜을 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 원휠 전동보드를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러 센서부를 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보드 본체와 휠을 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 접혀진 보드 본체를 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 걸쇠장치를 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러를 나타내 순서도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부를 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신프로토콜을 나타낸 개략도이다.

도 1 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 원휠 전동보드는 기존의 보드에서 좌우로 무게 중심 이동이 필요 없는 쉬운 라이딩이 가능하도록 컨트롤러(10)와, 보드 본체(20)와, 휠(바퀴라고도 함,30)과, 보드 센서부(40)와, 제어부(60)로 구성된다.

상기 컨트롤러(10)는 도 1 내지 도 2 및 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 전진 및 후진 속도 조절 및 정지 제어를 위해 내부에 컨트롤러 센서부(11)를 적용한 컨트롤러(10)로써 X, Y, Z 축의 어느 축을 사용해도 되며 하나 이상의 축을 사용할 수 있다. 즉, 상기 컨트롤러(10)는 내부에 설치된 컨트롤러 센서부(11)에 의해 상측 또는 하측, 좌측 또는 우측을 가리킴에 따라 전동보드가 전진 또는 후진 및 정지된다. 이때, 상기 컨트롤러 센서부(11)는 가속도 센서, 자이로 센서, 기울기 센서 등으로 사용되고, 상기 컨트롤러(10)는 내부에 설치된 전원부(15)에 의해 전원이 공급된다.

그리고, 상기 컨트롤러(10)는 내부에 설치된 컨트롤러 센서부(11)에 의해 상,하,좌,우측을 가리킴에 따라 전동보드가 전진 또는 후진하고, 상기 전동보드의 전진은 컨트롤러(10)를 상,하,좌,우 각도에 따라 가속이 단계별로 조절되며, 상기 보드의 후진은 컨트롤러(10)를 상,하,좌,우 각도에 따라 후진 속도가 단계별로 조절된다.

여기서, 상기 컨트롤러(10)에는 라이딩 모드를 선택하도록 다수개의 스위치가 설치되는데, 상기 스위치는 누르면 전동보드를 구동 준비상태로 유지해주는 동시에 보드 본체(20)를 수평으로 유지시키고, 누름을 해체하면 구동하는 전동보드를 멈추게하는 구동 스위치(12)와; 상기 전동보드가 주행 중 누르면 보드 본체(20)의 제어부(60)에서 그 주행속도를 유지토록 허브모터(50)를 제어하여 크루즈 주행으로 구동되고, 누름을 해체하면 크루즈 주행이 해체되는 크루즈 스위치(13)와; 상기 전동보드가 주행 중 누르면 보드 본체(20)의 제어부(60)에서 허브모터(50)를 제어하여 전동보드의 속도를 가속시키고, 누름을 해체하면 가속 주행이 해체되는 터보 스위치(14);로 구성된다.

다시 말해, 상기 컨트롤러(10)의 구동 스위치(12)를 누름으로써 전동보드는 구동 상태가 되며, 상기 구동 스위치(12)를 해제하면 전동보드는 구동을 멈추도록 하고, 상기 컨트롤러(10)가 사용자의 손에서 이탈 시에도 보드의 오작동을 방지하고 보드가 정지하게 되어 안전성 또한 확보한다. 한편, 상기 컨트롤러(10)의 손잡이부(미도시)에는 인체감지센서 등을 부착하여 동일한 기능을 제공할 수 있다. 또한, 주행 중 구동 스위치(12)가 해제되면 원휠 전동보드의 전원이 차단되어 원휠 전동보드는 동작이 해제되며 자동으로 보드는 정지된다.

여기서, 상기 크루즈 스위치(13)를 선택하면 휠(30)의 회전속도를 측정하여 속도를 유지할 뿐만 아니라 오르막이나 내리막에서도 동일한 속도가 유지될 수 있도록 제어한다.

또한, 상기 터보 스위치(14)를 선택하면 일반 주행에 할당된 속도보다 10% 추가 속도를 제어부(60)에서 제공함으로써 라이더는 속도감 및 가속 스릴을 느낄 수 있으나 추가 속도는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 조절이 가능하다.

그리고, 상기 컨트롤러(10)는 제어 구간이 넓기 때문에 라이더들은 보다 정밀한 속도 제어를 할 수 있으며, 간단히 상,하나 좌,우 등으로 움직이면 되기 때문에 라이더로 하여금 손쉽고 편리하며 안전하게 전진과 후진의 가속, 감속 및 정지 제어를 할 수 있으며 보드 앞쪽을 기울이거나 힘을 줘서 눌러줄 필요가 없기 때문에 라이더는 자신의 편한 자세로 자유롭게 라이딩을 할 수 있다.

또한, 상기 컨트롤러(10)는 장갑, 손목 패드 등 웨어러블 방식으로 사용할 수 있고, 무선 컨트롤러를 사용 가능하는 모든 전동 제품에 적용할 수 있다.

한편, 상기 컨트롤러(10)와 보드 본체(20) 간에는 무선송수신부(16,62)를 사용(블루투스, ZigBee, UWB, 비콘, Xbee 통신 또는 RC(Radio Control) 통신 등도 사용 가능함)하며 동일한 주파수를 사용함으로써 발생하는 통신 간섭, 잡음 등으로 인한 통신 오류를 해결하기 위해 오류 검출 및 정정 코드를 사용한다.

여기서, 무선 통신프로토콜 프레임은 도 8에서처럼, 명령(command), 요청(request), 응답(response) 프레임으로 구성되는데, 명령 프레임은 무선 컨트롤러에서 전동 스케이트보드로 전달되는 보드의 제어를 명령하는 명령 메시지로 헤더, 데이터 크기, 데이터 타입, 데이터, 데이터 오류 검출 및 정정으로 구성되고, 헤더는 동기를 맞추기 위한 SYN, 컨트롤러와 보드 상호간 인식을 위한 ID, 컨트롤러에서 보드로 보내는 데이터의 방향을 나타내는 FW로 구성된다.

그리고, 요청 프레임은 무선 컨트롤러에서 전동 스케이트보드로 전달되는 보드의 상태 정보를 요청하는 요청 메시지로 헤더, 데이터 크기, 데이터 타입, 데이터, 데이터 오류 검출 및 정정으로 구성되고, 헤더는 동기를 맞추기 위한 SYN, 컨트롤러와 보드 상호간 인식을 위한 ID, 컨트롤러에서 보드로 보내는 데이터의 방향을 나타내는 FW로 구성된다.

또한, 응답 프레임은 전동 스케이트보드에서 무선 컨트롤러로 전달되는 요청 프레임에 대한 보드 상태 응답 메시지로 헤더, 데이터 크기, 데이터 타입, 데이터, 데이터 오류 검출 및 정정으로 구성된다. 헤더는 동기를 맞추기 위한 SYN, 컨트롤러와 보드 상호간 인식을 위한 ID, 보드에서 컨트롤러로 보내는 데이터의 방향을 나타내는 BW로 구성된다.

이때, 무선 데이터의 동기를 맞추기 위해 SYN는 하나만 사용하나 열악한 무선환경 및 전동기기간 상호 간섭이 클 경우에는 동기를 맞추고 오동작의 문제를 해결하기 위해 하나 이상의 SYN을 사용할 수 있고, 무선 데이터의 오류를 검출하기 위해 Checksum을 사용하나 오류 검출 및 정정을 위해 ECC(Error Correctins Code), CRC(Cyclic Redundancy Check) 등을 사용할 수 있다.

여기서, 상기 무선 통신프로토콜은 무선 컨트롤러의 사용이 가능하는 모든 전동 제품에 적용할 수 있다.

그리고, 라이더가 임의의 속도로 주행 중 크루즈 스위치(13)를 누르면 보드 제어부(60)에서 그 속도를 유지토록 모터(50)를 제어함으로써, 라이더는 컨트롤러(10)를 사용하지 않고도 라이더가 원하는 속도 뿐만 아니라 자유로운 자세로 라이딩이 가능하며 크루즈 스위치(13)를 포함하여 아무 스위치를 누르면 크루즈 기능이 해제된다. 오르막이나 내리막, 평지 등에서 정확한 크루즈 기능을 제공하기 위해 휠(30)의 회전수를 카운팅하여 이를 기반으로 크루즈 기능을 제어한다. 이때, 상기 휠(30)의 회전수는 홀센서, 속도감지장치 등의 방법으로 휠의 회전수를 계산한다.

또한, 라이더에게 속도감, 스릴과 재미를 제공하기 위해 터보 스위치(14)가 제공되며 터보 스위치(14)를 누른 경우에는 속도가 더욱 가속되도록 제어부(60)에서 제어한다. 이때, 가속 속도의 한계는 조절이 가능하다.

상기 보드 본체(20)는 도 1 및 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 사용자를 탑승시키는 본체로써, 본 발명에서는 직사각형 형태로 형성되지만 다양한 형태로 설계 변경이 가능하고, 상기 보드 본체(20)는 휠(30)의 축을 중심으로 반으로 접혀지게 형성되어 부피를 줄여줌으로써 자동차 트렁크 등을 통한 이동을 수월하다. 이때, 상기 보드 본체(20)를 접는 방법은 경첩 방식, 힌지고정방식, 기어 방식 등에 의해 접혔다 펼쳤다 할 수 있다.

여기서, 상기 보드 본체(20)의 양끝단부 하부면에는 손잡이홈(21)이 형성되어 쉽고 편리하게 원휠 전동보드를 이동할 수 있으며, 상기 손잡이홈(21)은 한쪽 면이나 두쪽 면 모두에 설치 가능하며 손에 무리가 가지 않도록 실리콘 등의 부드러운 재질로 제작한다.

그리고, 상기 손잡이홈(21)에 이동 걸쇠장치(22)를 결착 사용하여 도보로 원휠 전동보드를 끌고 이동 가능하도록 함으로써 휴대성을 높이고 대중교통을 좀 더 편리하게 이용할 수 있다. 이때, 상기 이동 걸쇠장치(22)는 길이 조정버튼(23)을 눌러 길이 조절이 가능하며 한쪽만 사용하거나 두쪽 모두 사용할 수 있다.

또한, 상기 보드 본체(20)의 상부면에는 라이더의 발판부위에 라이더가 미끌어져 보드에서 이탈되는 것을 방지하고 보다 쉽고 안정된 라이딩이 가능하도록 미끄럼 방지 패드(미도시)가 설치된다.

그리고, 상기 보드 본체(20)의 일측 끝단면에는 브레이크 패드(24)가 설치되어 긴급사항이나 위급상황에 동작 스위치 해제로 원휠 전동보드의 동작을 해제하고 자동 정지, 브레이크와 더불어 원휠 전동보드의 브레이크 패드(24)를 지면으로 눌러줌으로써 지면과 마찰함으로 바로 정지할 수 있다.

상기 하나의 휠(30)은 도 1 및 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 보드 본체(20)의 중앙부에 축에 의해 설치되어 원휠 전동보드를 구동시키는 바퀴로써, 본 발명에서는 하나만 설치되어 전,후로만 구동되고, 좌, 우 방향 전환은 라이더가 외발자전거나 스노우보드처럼 보드 본체(20)를 틀어주는 힘과 방향에 따라 부드러운 좌, 우 방향 전환 및 즉각적인 좌, 우 방향을 전환한다.

여기서, 상기 휠(30)의 상부에는 외부로부터 휠을 보호하는 보호커버(31)가 더 형성되고, 상기 보호커버(31)는 보드 본체(20)의 상부면에 홈 끼우는 방식, 슬라이딩 체결방식 등으로 탈부착 가능하게 설치되어 휠(30)의 상부를 커버한다. 즉, 상기 보호커버(31)가 설치됨으로써, 휠(30)을 보호하기도 하지만 라이더의 옷이 휠에 끼는 등의 위험요소를 해소하고 도로 상의 먼지, 돌, 이물질 등이 튀어 올라오는 것을 방지하여 안전한 라이딩이 가능하다.

그리고, 상기 휠(30)은 보드 본체(20)에 설치된 허브모터(50)와 연결되어 허브모터(50)에 의해 전,후로 구동되고, 상기 허브모터(50)에는 홀센서(미도시)가 설치되어 홀센서에서 측정된 신호를 제어부(60)에서 전달받아 정지 상태, 전진 속도, 후진 속도를 판단한다. 상기 허브모터(5) 이외의 다른 모터들도 적용 가능하다.

상기 보드 센서부(40)는 도 7에 도시한 바와 같이, 보드 본체(20)에 설치되어 보드 본체(20)의 기울어짐을 측정하도록 가속도 센서, 자이로 센서, 기울기 센서 등으로 이루어진다.

여기서, 상기 보드 센서부(40)는 보드 본체(20)의 기울어짐을 측정한 뒤, 제어부(60)를 통해 허브모터(50)에 신호를 전달하고, 허브모터(50)를 통해 휠(30)을 작동시켜 보드 본체(20)를 수평으로 유지시키고, 상기 보드 본체(20)의 수평은 기울어지는 방향으로 휠을 구동시켜 기울어지는 보드 본체(20) 측을 세우며, 상기 보드 본체(20)의 양측으로 반복적으로 구동시켜 보드 본체(20)를 수평으로 유지하는 것이다. 이때, 상기 보드 센서부(40)는 보드 본체(20)의 한쪽에 설치되거나 양쪽에 설치될 수 있다.

상기 제어부(60)는 도 7에 도시한 바와 같이, 보드 본체(20)에 설치되어 센서부(11,40)의 신호를 전달받아 허브모터(50)를 제어하는데, 상기 컨트롤러(10)의 컨트롤러 센서부(11)에 신호를 전달받으면 제어부(60)는 허브모터(50)를 제어하여 휠(30)을 전,후로 구동시켜 전동보드를 작동시킨다.

여기서, 상기 보드 센서부(40)의 신호를 전달받은 제어부(60)는 허브모터(50)를 제어하여 보드 본체(20)를 수평으로 유지한다.

그리고, 상기 제어부(60)는 보드 본체(20)에 설치되는 전원부(61)와 연결되어 전원이 공급되고, 상기 전원부(61)는 충전식, 배터리식 등으로 이루어져 제어부(60) 이외에 허브모터(50)와도 연결되어 전원을 공급한다.

또한, 상기 제어부(60)에는 무선송수신부(62)가 형성되어 컨트롤러(10)와 무선으로 송수신이 가능하다.

10 : 컨트롤러 11 : 컨트롤러 센서부
12 : 구동 스위치 13 : 크루즈 스위치
14 : 터보 스위치 15,61 : 전원부
16,62 : 무선송수신부
20 : 보드 본체 21 : 손잡이홈
22 : 이동 걸쇠장치 23 : 길이 조정버튼
24 : 브레이크 패드
30 : 휠 31 : 보호커버
40 : 보드 센서부 50 : 허브 모터
60 : 제어부

Claims (6)

1. 원휠 전동보드에 있어서,
   내부에 컨트롤러 센서부(11)가 설치되어 가리키는 방향에 따라 전동보드의 움직임이 제어되는 컨트롤러(10)와;
   사용자를 탑승시키는 보드 본체(20)와;
   상기 보드 본체(20)의 중앙부에 설치되고, 일측에 연결된 허브모터(50)에 의해 구동되는 하나의 휠(30)과;
   상기 보드 본체(20)에 설치되어 보드 본체의 기울어짐을 측정하는 보드 센서부(40)와;
   상기 보드 본체(20)에 설치되어 센서부의 신호를 전달받아 허브모터(50)를 제어하는 제어부(60);를 포함하여 구성되고,
   상기 컨트롤러(10)에는 라이딩 모드를 선택하도록 다수개의 스위치가 설치되는데,
   상기 스위치는, 누르면 전동보드를 구동 준비상태로 유지해주는 동시에 보드 본체(20)를 수평으로 유지시키고, 누름을 해체하면 구동하는 전동보드를 멈추게하는 구동 스위치(12)와;
   상기 전동보드가 주행 중 누르면 보드 본체(20)의 제어부(60)에서 그 주행속도를 유지토록 허브모터(50)를 제어하여 크루즈 주행으로 구동되고, 누름을 해체하면 크루즈 주행이 해체되는 크루즈 스위치(13)와;
   상기 전동보드가 주행 중 누르면 보드 본체(20)의 제어부(60)에서 허브모터(50)를 제어하여 전동보드의 속도를 가속시키고, 누름을 해체하면 가속 주행이 해체되는 터보 스위치(14);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러(10)는 내부에 설치된 컨트롤러 센서부(11)에 의해 상,하,좌,우측을 가리킴에 따라 전동보드가 전진 또는 후진하고,
   상기 전동보드의 전진은 컨트롤러(10)를 상,하,좌,우 각도에 따라 가속이 단계별로 조절되며, 상기 보드의 후진은 컨트롤러(10)를 상,하,좌,우 각도에 따라 후진 속도가 단계별로 조절되는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러(10)와 보드 본체(20) 간에는 무선송수신부(16,62)를 사용하여 동일한 주파수를 사용함으로써 발생하는 통신 간섭, 잡음의 통신 오류를 해결하기 위해 오류 검출 및 정정 코드를 사용하고, 무선 통신프로토콜 프레임은 명령(command), 요청(request), 응답(response) 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 휠(30)의 상부에는 외부로부터 휠(30)을 보호하는 보호커버(31)가 더 형성되고, 상기 보호커버(31)는 보드 본체(20)의 상부면에 탈부착 가능하게 설치되어 휠(30)의 상부를 커버하는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 보드 본체(20)는 휠(30)의 축을 중심으로 반으로 접혀지게 형성되고, 상기 보드 본체(20)의 양끝단부 하부면에는 손잡이홈(21)이 형성되며, 상기 보드 본체(20)의 일측 끝단면에는 지면과 마찰시켜 전동보드를 정지시키는 브레이크 패드(24)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 원휠 전동보드.
   

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