KR102253543B1 - 지능형 전동 킥보드 안전 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지능형 전동 킥보드 안전 장치에 관한 것으로, 일 실시예에 따르면 지능형 전동 킥보드 안전 장치는 전동 킥보드와 상기 전동 킥보드의 운행 시 운전자를 보호하는 헬멧 사이에서, 상기 헬멧에 장착되고, 상기 전동 킥보드와 근거리 통신을 위한 제 1 무선 통신부 및 상기 제 1 무선 통신부에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원부, 및 상기 제 1 무선 통신부 및 상기 제 1 전원부를 제어하기 위한 제 1 제어부를 포함하는 제 1 회로부; 및 상기 전동 킥보드에 장착되고, 상기 제 1 무선 통신부와 근거리 통신을 위한 제 2 무선 통신부, 상기 제 2 무선 통신부에 의해 상기 제 1 무선 통신부로부터 수신된 RF 신호의 수신 신호 세기(RSSI, received signal strength indication) 값을 측정하는 신호 세기 측정부, 상기 신호 세기 측정부로부터 측정된 상기 수신 신호 세기 값을 설정값과 비교하는 비교부, 및 상기 비교부로부터 비교된 상기 수신 신호 세기 값을 통해 상기 헬멧의 위치 또는 거리를 판단하여 상기 전동 킥보드의 운행 모드를 결정하는 제 2 제어부를 포함하는 제 2 회로부를 포함하며, 상기 제 2 제어부는 상기 RF 신호의 상기 수신 신호 세기가 설정값을 벗어나면 상기 전동 킥보드가 작동할 수 없는 운행 금지 모드를 정의하고, 설정값 이내이면 상기 전동 킥보드가 작동하는 운행 가능 모드를 정의한다.
Description
본 발명은 전동 킥보드 안전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 운행시 사용자 보호를 위한 지능형 전동 킥보드 안전 장치에 관한 것이다.
최근 근거리 이동 수단으로서, 화석 연료를 사용하지 않고, 충전식 배터리를 이용하여 전력을 공급받아 상기 전력을 동력으로 사용하는 이동수단인 전동 킥보드에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한, 전동 킥보드는 작동이 쉽고, 별도의 자격증을 요구하지 않아 많은 사람들이 편리하게 사용할 수 있는 이점을 갖는다.
이러한 편리성으로 취미 생활을 위해 개인이 소장하는 경우뿐만 아니라, 출퇴근용 수단으로 많이 사용하고 있다. 이에 따라, 개인용 전동 킥보드의 판매 비즈니스와 전동 킥보드 대여 비즈니스도 최근 급성장하고 있어, 전동 킥보드 관련 시장이 크게 성장하고 있다.
그러나, 편리성을 갖춘 전동 킥보드의 사용이 증가함에 따라, 안전상의 문제도 발생하고 있다. 전동 킥보드는 인도에서 탑승이 금지되어, 자동차와 함께 도로에서만 탑승이 가능하고, 평균 25 km/h 내외의 속도로 주행할 수 있으며 일부 전동 킥보드는 65 km/h까지도 속도를 낼 수 있어, 자동차 또는 오토바이와 같은 다양한 이동 수단과 충돌 위험에 놓여있는 실정이다. 따라서, 운전자의 안전을 위해 전동 킥보드 탑승 시 보호 장비, 특히 헬멧의 착용은 필수적이다. 그러나 대부분의 운전자들은 헬멧을 착용하지 않고 전동 킥보드를 탑승하여 사고 시 큰 피해가 발생하고 있다. 이러한 피해를 방지하고자, 도로교통법은 전동 킥보드를 원동기장치자전거에 준하여, 전동 킥보드 운전자가 헬멧을 미착용 상태로 운전을 한 경우, 범칙금을 정하고 있다. 그러나, 이러한 벌금과 같은 조치만으로는 운전자들이 전동 킥보드의 운행시 보호 장비를 상시 착용하는 것을 보장할 수 없다. 따라서, 운전자의 안전을 보호하기 위해, 전동 킥보드 운전 시 헬멧의 미착용에 대한 문제를 해결할 발명이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전동 킥보드 운전자의 헬멧 미착용으로 인한 사고를 방지하기 위한 지능형 전동 킥보드 안전 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전동 킥보드 안전 장치는 전동 킥보드와 상기 전동 킥보드의 운행 시 운전자를 보호하는 헬멧 사이에서, 상기 헬멧에 장착되고, 상기 전동 킥보드와 근거리 통신을 위한 제 1 무선 통신부 및 상기 제 1 무선 통신부에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원부, 및 상기 제 1 무선 통신부 및 상기 제 1 전원부를 제어하기 위한 제 1 제어부를 포함하는 제 1 회로부와 상기 전동 킥보드에 장착되고, 상기 제 1 무선 통신부와 근거리 통신을 위한 제 2 무선 통신부, 상기 제 2 무선 통신부에 의해 상기 제 1 무선 통신부로부터 수신된 RF 신호의 수신 신호 세기(RSSI, received signal strength indication) 값을 측정하는 신호 세기 측정부, 상기 신호 세기 측정부로부터 측정된 상기 수신 신호 세기 값을 설정값과 비교하는 비교부, 및 상기 비교부로부터 비교된 상기 수신 신호 세기 값을 통해 상기 헬멧의 위치 또는 거리를 판단하여 상기 전동 킥보드의 운행 모드를 결정하는 제 2 제어부를 포함하는 제 2 회로부를 포함하며, 상기 제 2 제어부는 상기 RF 신호의 상기 수신 신호 세기가 설정값을 벗어나면 상기 전동 킥보드가 작동할 수 없는 운행 금지 모드를 정의하고, 설정값 이내이면 상기 전동 킥보드가 작동하는 운행 가능 모드를 정의 할 수 있다. 다른 실시예에서, 지능형 전동 킥보드 안전 장치는 상기 제 1 회로부와 상기 제 2 회로부가 페어링될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제 2 회로부는 마스터 장치이고, 연결 가능 알림 신호(connectable advertising signal)를 주기적으로 스캔하여 슬레이브 장치에 대한 기기 정보를 수신하고, 상기 제 1 회로부는 상기 슬레이브 장치이고, 상기 마스터 장치에 대한 상기 연결 가능 알림 신호를 주기적으로 송신하여 상기 연결 가능 알림 신호를 수신한 상기 마스터 장치가 연결 요청을 하고, 이를 수락하여 페어링될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 2 회로부는 마스터 장치이고, 연결 가능 알림 신호(connectable advertising signal)를 주기적으로 스캔하여 슬레이브 장치에 대한 기기 정보를 수신하고, 상기 제 1 회로부는 상기 슬레이브 장치이고, 상기 마스터 장치에 대한 상기 연결 가능 알림 신호를 주기적으로 송신하여 상기 연결 가능 알림 신호를 수신한 상기 마스터 장치가 연결 요청을 하고, 이를 수락하여 페어링될 수 있다.
일 실시예에서, 지능형 전동 킥보드 안전 장치는 상기 제 1 회로부와 상기 제 2 회로부가 사용자의 모바일 단말기를 통해서 페어링될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 모바일 단말기는 마스터 장치이고, 연결 가능 알림 신호(connectable advertising signal)를 주기적으로 스캔하여 슬레이브 장치에 대한 기기 정보를 수신하고, 상기 제 1 회로부 및 제 2 회로부는 상기 슬레이브 장치들이고, 상기 마스터 장치에 대한 상기 연결 가능 알림 신호를 주기적으로 송신하여 상기 연결 가능 알림 신호를 수신한 상기 마스터 장치가 연결 요청을 하고, 이를 수락하여 각각 페어링될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 모바일 단말기는 슬레이브 장치이고, 상기 제 1 회로부 및 제 2 회로부는 상기 마스터 장치들로, 멀티 포인트 페어링될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 지능형 전동 킥보드 안전 장치는 상기 헬멧을 운전자가 착용한 상태에서 작동할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지능형 전동 킥보드 안전 장치의 상기 제 1 회로부가 운전자의 상기 헬멧의 착용 유무를 감지하는 센서부를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 센서부는 감광 센서, 압력 센서, 제스처 센서, 마그네틱 센서, 또는 온도 센서 중 적어도 하나 이상의 센서에 의해 운전자의 상기 헬멧 착용을 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지능형 전동 킥보드 안전 장치의 상기 제 1 회로부는 상기 제 1 무선 통신부에서 송신된 신호에 따라, 상기 신호가 발생되도록 소정의 신호를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 신호는 음향, 광 또는 진동 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 무선 통신부 및 상기 제 2 무선 통신부는 블루투스(Bluetooth), RFID(radio frequency identification), 적외선 통신(IrDA, infrared data association), UWB(ultra-wideband), 지그비(ZigBee), Wi-fi(wireless fidelity), 또는 NFC(Near field communication) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제 1 무선 통신부 및 상기 제 2 무선 통신부는 송수신 모드 또는 대기 모드로 동작될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 신호 세기 측정부는 삼각측량법, 장면분석법 또는 근접방식법을 통해 상기 헬멧의 위치 또는 거리를 측정할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 삼각측량법은 TOA(time of arrival), TDOA(time difference of arrival) 또는 AOA(angle of arrival) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동 킥보드가 헬멧의 RF 신호를 수신하여 상기 RF 신호에 대한 수신 신호 세기(RSSI)를 도출하고, 상기 수신 신호 세기(RSSI)가 소정의 설정 값 범위에 해당될 때만, 운행 가능한 상태로 판단하여, 운전자가 전동 킥보드를 작동할 수 있도록 함으로써, 전동 킥보드 운전 시 헬멧을 반드시 착용하게 하는 지능형 전동 킥보드 안전 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 일 실시예에 따른, 지능형 전동 킥보드 안전 장치를 개략적으로 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 1b는 헬멧의 제 1 회로부와 전동 킥보드의 제 2 회로부의 구성요소에 대한 개략도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른, 지능형 전동 킥보드 안전 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3a은 헬멧의 제 1 회로부, 전동 킥보드의 제 2 회로부, 또는 모바일 단말기 사이의 일 실시예에 따른 무선 통신 프로세스를 설명하는 순서도이고, 도 3b는 다른 실시예에 따른 무선 통신 프로세스를 설명하는 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 다양한 실시예들에 따른 운행 금지 모드를 설명하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 운행 가능 모드를 설명하는 도면이다.
도 2는 다른 실시예에 따른, 지능형 전동 킥보드 안전 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3a은 헬멧의 제 1 회로부, 전동 킥보드의 제 2 회로부, 또는 모바일 단말기 사이의 일 실시예에 따른 무선 통신 프로세스를 설명하는 순서도이고, 도 3b는 다른 실시예에 따른 무선 통신 프로세스를 설명하는 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 다양한 실시예들에 따른 운행 금지 모드를 설명하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 운행 가능 모드를 설명하는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수로 기재되어 있다 하더라도, 문맥상 다수를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이란 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하에서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들(및 중간 구조들)을 개략적으로 도시하는 단면도들을 참조하여 설명될 것이다. 이들 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 도면의 부재들의 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재를 지칭한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전동 킥보드 안전 장치(도 1b의 10)를 도시한 도면이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 헬멧(100)의 제 1 회로부(110), 또는 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210)의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 지능형 전동 킥보드 안전 장치(10)는 헬멧(100)의 제 1 회로부(110)와 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210)를 포함할 수 있다. 제 1 회로부(110)는 제 1 전원부(111), 센서부(112), 제 1 무선 통신부(113), 출력부(114), 및 제 1 제어부(115)를 포함할 수 있다. 제 2 회로부(210)는 제 2 전원부(211), 제 2 무선 통신부(212), 및 제 2 제어부(213)를 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 제 1 회로부는 헬멧(100)의 좌측면에 제공되는 것을 도시하고 있으나, 이는 비제한적인 것으로, 헬멧(100)의 우측면, 정면, 후면, 윗면, 또는 헬멧(100)의 내면과 같이 제 1 회로부(110)의 역할을 수행할 수 있는 다양한 부위에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 지능형 전동 킥보드 안전 장치(10)에서, 제 1 회로부(110)는 제 1 전원부(111), 제 1 무선 통신부(113), 및 제 1 제어부(115)를 필수 구성으로 포함할 수 있고, 제 2 회로부(210)는 제 2 전원부(211), 제 2 무선 통신부(212), 및 제 2 제어부(213)를 포함할 수 있다. 제 1 회로부(110)에서 송신된 RF 신호를 제 2 회로부(210)에서 수신하고, 상기 RF 신호에 대한 수신 신호 세기(RSSI, received signal strength indication)를 측정하고, 상기 헬멧(100)의 위치 또는 거리를 판단하여 상기 전동 킥보드(200)의 운행 모드가 결정될 수 있다.
제 1 회로부(110)의 제 1 전원부(111)는 일 실시예에 따른 무선 통신을 하는 제 1 무선 통신부(113)에 전력을 공급하는 것으로 배터리, 상기 배터리를 충전하기 위한 충전부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 배터리는 니켈-카드뮴 전지(nickel-cadmium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery) 등의 충전 가능한 이차 전지를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제 1 전원부(111)는 상기 배터리로부터 출력되는 공급전원을 소스전원으로 생성하여 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 전원부(111)는 외부 전원을 인가 받아 상기 배터리를 상기 충전부를 통해 충전하여 사용될 수 있다. 상기 외부 전원은 220 V의 가정용 전원이 될 수도 있고, 5 V와 같은 저전압을 갖는 휴대용에 적합한 직류 전원일 수도 있다.
제 1 무선 통신부(113)는 제 1 회로부(110)에 대한 전기 신호 또는 데이터 값을 상기 전기 신호 또는 데이터 값에 대응되는 신호, 예를 들면, RF(radio frequency) 신호를 생성하여 제 2 무선 통신부(212)에 송신할 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 무선 통신부(113)는 제 2 무선 통신부(212)에서 생성된 제 1 운행 모드에 대한 신호를 후술한 바와 같이 수신할 수도 있다. 제 1 무선 통신부(113)가 제 2 무선 통신부(212)와 RF 신호를 송수신하기 위해 페어링이 선행될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 제 2 무선 통신부(212)에서 후술한다.
제 1 무선 통신부(113)는 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210)의 제 2 무선 통신부(212)와 근거리 통신을 이용하여, 제 1 회로부(110)에 대한 전기 신호 또는 데이터 값의 신호 정보를 RF 신호로 송수신 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 근거리 통신은 블루투스 관련 규격을 기반으로 수행될 수 있다. 상기 근거리 통신은 블루투스 규격에 따라 10 m 내외(최대 100 m)의 근거리에서 2.45 GHz의 무선 주파수 신호를 송수신할 수 있다. 본 발명의 실시예는 블루투스를 기반으로 한 근거리 통신 기술을 활용하고 있다. 다만, 이는 비제한적으로, RFID(radio frequency identification), 적외선 통신(IrDA, infrared data association), UWB(ultra-wideband), 지그비(ZigBee), Wi-fi(wireless fidelity), 또는 NFC(Near field communication) 중 어느 하나의 기술을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 무선 통신부(113)는 주기적으로 웨이크업/슬립시켜 송수신 모드 또는 대기 모드로 동작될 수 있다. 이는 송수신 모드와 대기 모드를 구분하여, 전원부(11)의 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 이러한 제 1 무선 통신부(113)의 특성은 후술하는 제 2 무선 통신부(212)에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
제 1 제어부(115)는 헬멧(100)과 제 1 회로부(110)의 작동을 제어 할 수 있다. 제 1 전원부(111)와, 제 1 무선 통신부(113)의 작동에 전반적으로 관여하여, 제 1 전원부(111)가 전원을 공급하는 것을 허용하고, 제 1 무선 통신부(113)가 전동 킥보드(200)와 신호를 송수신하도록 허용할 수 있으며, 후술하는 센서부(112)도 제어할 수 있다. 제 1 제어부(115)는 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 회로부(110)는 센서부(112)를 더 포함할 수 있다. 센서부(112)는 운전자가 헬멧(100)을 착용하였는지 여부와 같은 운전자 상태를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서부(112)는 예를 들면, 감광 센서, 압력 센서, 제스처 센서, 마그네틱 센서, 또는 온도 센서와 같은 운전자의 헬멧(100)의 착용을 감지할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 따라서, 센서부(112)는 운전자가 헬멧(100)을 착용한 경우, 운전자가 헬멧(100)을 착용한 상태에서의 빛의 세기, 제스처, 마그네틱, 또는 온도 변화를 통해 감지하여, 이에 대한 운전자의 착용 정보를 포함하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성 후 제 1 무선 통신부(113)에 송신할 수 있다. 제 1 무선 통신부(113)에 대한 상세한 설명은 전술한 바를 참조할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 회로부(110)는 출력부(114)를 더 포함할 수 있다. 출력부(114)는 제 1 무선 통신부(113)가 제 2 무선 통신부(212)로부터 수신한 운행 금지 모드의 신호에 대해, 예를 들어, 음향, 광, 또는 진동과 같은 다양한 형태로 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 출력부(114)는 음향, 광 또는 진동 신호를 입력 받고 상기 신호를 지정된 엔코딩(Encoding) 규칙에 따라 엔코딩하여, 외부로 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 신호의 출력을 위해, 출력부(114)는 스피커, 디스플레이, 또는 진동부와 같은 구성을 포함할 수 있으며 이는 비제한적인 것으로, 신호를 외부로 출력할 수 있는 다양한 구성을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전술한 바와 같이 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210)는 제 2 전원부(211), 제 2 무선 통신부(212), 또는 제 2 제어부(213)를 포함할 수 있다. 제 2 회로부(210)의 제 2 전원부(211)는 일 실시예에 따른 헬멧(100)과 무선 통신을 하는 제 2 무선 통신부(212)에 전력을 공급하는 것으로, 배터리, 또는 충전부를 구비할 수 있으며, 상기 배터리, 또는 충전부는 모순되지 않는 범위에서 전술한 제 1 전원부(111)와 동일하다.
제 2 무선 통신부(212)는 제 1 회로부(110)의 제 1 무선 통신부(113)로부터 송신된 신호를 수신할 수 있다. 상기 신호는 RF 신호일 수 있으며, 제 1 회로부(110)에 대한 전기 신호 또는 데이터 값의 신호 정보, 또는 운전자가 헬멧(100)을 착용하였을 때, 발생하는 정보에 대한 신호일 수 있다.
제 1 무선 통신부(113)와 마찬가지로, 제 2 무선 통신부(212)는 제 1 회로부(110)의 제 1 무선 통신부(113)와 근거리 통신을 이용하여 신호를 송수신 할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 모순되지 않는 범위에서 제 1 무선 통신부(113)와 동일하다.
제 2 무선 통신부(212)는 제 1 무선 통신부(113)와 RF 신호를 송수신하기 위해 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)의 페어링이 선행될 수 있다. 페어링은 마스터 장치와 슬레이브 장치 사이를 연결하는 것으로, 마스터 장치와 슬레이브 장치가 한 쌍으로 묶이는 것을 말한다. 따라서, 본 발명에서, 슬레이브 장치인 헬멧(100)의 제 1 회로부(110)와 마스터 장치인 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210)가 제 1 무선 통신부(113)와 제 2 무선 통신부(212)를 통해 양방향 통신이 가능하도록 한 쌍으로 묶일 수 있다.
마스터 장치인 제 2 회로부(210)는 슬레이브 장치와 연결을 위해, 연결 가능 알림 신호(connectable advertising signal)를 주기적으로 스캔한다. 상기 스캔을 통해 장치의 기기 정보, 예를 들어, 제 1 회로부(110)에 대한 정보를 수신할 수 있다. 상기 정보는 식별 정보, 핀 코드 및 포트 번호를 포함할 수 있으며, 상기 식별 정보는 제 1 회로부(110)의 제품명, 제조사, 모델명, 및 시리얼 넘버와 같은 헬멧(100)을 식별할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 상기 핀 코드는 페어링을 위해 전송되는 정보로 제 1 회로부(110) 내에 저장 또는 관리되는 핀코드와의 일치 여부를 판단하기 위한 정보를 포함 할 수 있다. 상기 포트 번호는 사용자에 의해 지정된 포트를 의미할 수 있다. 다른 실시예에서, 제 2 회로부(210)를 구성하는 제 2 무선 통신부(212)는 상기 정보를 기억하기 위한 메모리부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제 2 회로부(210)를 구성하는 제 2 무선 통신부(212)는 상기 정보를 카메라를 사용하여 스캔하도록 구성된 스캔 유닛(미도시)을 포함 할 수도 있다.
제 2 회로부(210)에서 설정된 정보와 일치하는 경우, 제 2 회로부(210)는 제 1 회로부(110)에 연결을 요청 할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 기기 정보와 무관하게 일정 영역 내에서 슬레이브 장치인 제 1 회로부(110)의 신호가 수신되는 경우 자동으로 연결 요청을 할 수도 있다.
제 1 회로부(110)와 연결 후, 제 2 회로부(210)는 타이밍(timing)을 설정하고 주기적인 데이터 교환을 주도한다. 상기 타이밍(timing)은 마스터 장치와 슬레이브 장치가 같은 채널에서 데이터를 주고받을 수 있도록 정하는 호핑(hopping) 규칙이다. 슬레이브 장치인 제 1 회로부(110)는 마스터 장치인 제 2 회로부(210)와 연결하기 위해 연결 가능 알림 신호(connectable advertising signal)를 주기적으로 송신한다. 상기 연결 가능 알림 신호를 수신한 제 2 회로부(210)가 연결 요청을 보내면 이를 수락함으로써 연결이 되고, 제 2 회로부(210)가 지정한 타이밍에 맞추어 같은 채널에서 주기적으로 데이터를 교환한다. 다만, 이는 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 마스터 장치가 제 1 회로부(110)이고, 슬레이브 장치가 제 2 회로부(210)인 경우도 포함할 수 있다. 이는 페어링에서 마스터 장치와 슬레이브 장치는 고정된 것이 아니며, 상호 역할이 바뀔 수 있기 때문이다.
일 실시예에서, 제 2 무선 통신부(212)는 신호 세기 측정부(2121), 비교부(2122)를 포함할 수 있다. 신호 세기 측정부(2121)를 통해, 헬멧(100)과 전동 킥보드(200)의 제 1 무선 통신부(113)에서 송신된 RF 신호에 대한 수신 신호 세기(RSSI)를 측정할 수 있다. 상기 수신 신호 세기(RSSI)는 신호세기와 거리 간의 1:1 관계를 이용하여 거리를 측정하는 것으로, 이동노드, 예를 들어, 헬멧(100)을 구성하는 제 1 회로부(110)와 고정노드, 예를 들어, 전동 킥보드(200)를 구성하는 제 2 회로부(210) 사이의 신호 세기를 이용해 헬멧(100)의 거리 또는 위치를 측정할 수 있다. 상기 수신 신호 세기(RSSI)의 거리에 따른 신호 세기의 감쇠 특성을 수학적으로 모델링한 식을 이용하는 방법으로, 각 고정노드로부터의 RSSI 측정치를 감쇠 모델에 적용하여 거리로 환산하고 이를 이용하여, 2 차원 또는 3 차원의 위치 또는 거리를 구할 수 있다.
다른 실시예에서, 신호 세기 측정부(2121)는 헬멧(100)의 거리 또는 위치 측정의 정확성을 높이기 위해, 삼각측량법, 장면분석법 또는 근접방식법을 더 포함할 수 있다. 상기 삼각측량법은 거리를 이용하는 방식과 각도를 이용하는 방식으로 구분할 수 있으며, 거리를 이용하는 방식의 경우 사전에 위치를 알고 있는 3 개의 기준점으로부터 찾고자 하는 물체와의 거리를 측정하여 세 지점으로부터 거리를 반지름으로 가지는 원의 교차점으로 위치를 확인할 수 있다. 헬멧(100)과의 거리를 측정하기 위해, 전동 킥보드(200)의 고정된 3 개의 지점, 예를 들어, 손잡이 부분과 제 2 회로부(210)를 기준점으로 할 수 있다.
상기 삼각측량법은 TOA(time of arrival), TDOA(time difference of arrival) 또는 AOA(angle of arrival)를 이용한 방법일 수 있다. 상기 TOA는 고정노드와 이동노드 사이의 전파 도달 시간을 이용하여 이들 사이의 거리를 측정하는 방법이다. 상기 TDOA는 이동노드와 두 개 이상의 고정노드가 송수신하는 신호의 도착 시각의 차이를 측정하여 고정노드 간의 거리 차가 일정한 지점에서 이동노드의 위치를 추정하는 알고리즘이다. 상기 AOA는 각도를 측정하여 위치를 측정하는 방법으로, 고정노드에서 이동노드가 보내는 신호의 방향각을 이용하여 각도를 측정하고, 각 고정노드와 이동 노드 사이의 방향각의 교차점을 계산하여 이동노드의 위치를 측정하는 알고리즘이다.
상기 장면분석법은 전파의 신호세기에 대한 측정 가능한 데이터 또는 사진과 같은 이미지로 관측되는 측정위치에서의 장면의 특징을 이용하여 위치를 찾는 방법이다. 헬멧(100)과의 거리를 측정하기 위해, 제 1 회로부(110)에서 보낸 RF 신호에 대한 신호 세기에 대한 데이터 또는 헬멧(100)이 사진으로 관측되는 장면의 특징을 이용해 헬멧(100)의 위치를 보다 정확하게 확인할 수 있다. 이를 위해, 제 2 회로부(210)는 헬멧(100)의 위치를 이미지화 하기 위해 카메라(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 근접방식법은 근접성을 이용한 위치 측정방법으로 미리 알고 있는 물체에 위치를 찾고자 하는 물체가 접근하였는지 측정하여 위치를 찾는 방식으로, 압력 센서, 터치 센서, 광감 센서, 또는 마그네틱 센서와 같은 물리적인 접촉을 감지하여 위치를 측정하는 방법과 소정의 물체가 특정 전파의 수신영역이나 네트워크 안에 들어와 있는지 감시하여 위치를 측정하는 방법을 포함할 수 있다. 헬멧(100)의 센서부(112)의 신호를 제 1 무선 통신부(113) 뿐만 아니라, 제 2 무선 통신부(212)도 추가로 수신하여, 헬멧(100)의 거리 또는 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
비교부(2122)는 제 1 무선 통신부(113)에서 송신된 RF 신호에 대한 수신 신호 세기(RSSI) 값을 설정된 값과 비교하여, 설정된 값의 범위 내에 있는지, 또는 설정된 값의 범위를 벗어나는지를 확인할 수 있다.
제 2 제어부(213)는 제 2 회로부(210)의 작동을 제어 할 수 있다. 제 2 무선 통신부(212)로부터 수신된 신호를 통해, 전동 킥보드(200)의 운행 가능 여부를 제어 할 수 있다. 제 2 제어부(213)는 상기 제 2 무선 통신부(212)의 비교부(2122)로부터 설정된 값의 범위에 포함되지 않는다는 신호, 즉, 운행 금지 모드에 대한 신호를 수신한 경우, 전동 킥보드(200)를 작동할 수 없도록 제어 할 수 있고, 설정된 값의 범위내에 포함된다는 신호, 즉, 운행 가능 모드에 대한 신호를 수신한 경우, 전동 킥보드(200)가 작동할 수 있도록 제어 할 수 있다. 따라서, 헬멧(100)과 전동 킥보드(200)가 일정 간격을 유지하고 있는 경우에 한하여, 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210)에서 측정되는 RF 신호에 대한 수신 신호 세기(RSSI)가 설정된 값 범위 내에 포함될 수 있어, 전동 킥보드(200) 운전 시, 반드시 헬멧(100)과의 거리를 일정 범위로 유지하도록 할 수 있다. 또한, 운전자가 전동 킥보드(200) 운전 시 헬멧(100)을 착용할 수 있도록 장려하는 효과를 제공한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 전동 킥보드 안전 장치(10)를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에서, 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)는 사용자의 모바일 단말기(300)를 통해서도 페어링될 수 있다. 헬멧(100)의 제 1 회로부(110)와 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210)에 관한 상세한 설명은 모순되지 않는 범위에서 도 1a 내지 도 1b를 참조할 수 있다. 모바일 단말기(300)는 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone)과 같은 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
모바일 단말기(300)는 헬멧(100)의 제 1 회로부(110)와 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210) 사이의 페어링을 통해 통신하도록 매칭 할 수 있다. 블루투스 네트워크는 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스를 사용하고, 하나의 마스터 디바이스는 복수 개의 슬레이브 장치와 연결될 수 있다. 모바일 단말기(300)가 마스터 디바이스인 경우, 헬멧(100)의 제 1 회로부(110)와 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210)가 슬레이브 디바이스로 상호간 데이터 교환이 이루어질 수 있다.
구체적으로, 마스터 디바이스인 모바일 단말기(300)는 슬레이브 디바이스들과 연결을 위해, 연결 가능 알림 신호를 주기적으로 스캔하며 디바이스들 예를 들어, 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)에 연결을 요청할 수 있다. 연결 후, 모바일 단말기(300)은 타이밍을 설정하고 연결된 디바이스들과 주기적인 데이터 교환을 할 수 있다. 따라서, 모바일 단말기(300)는 제 1 회로부(110)의 데이터 정보와 제 2 회로부(210)의 데이터 정보를 수신하게 된다. 슬레이브 디바이스인 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)는 마스터 디바이스인 모바일 단말기(300)와 연결을 위해, 연결 가능 알림 신호를 주기적으로 송신하고, 모바일 단말기(300)의 연결 요청에 수락함으로써 연결이 되며, 모바일 단말기(300)이 지정한 타이밍에 맞추어 같은 채널에 주기적으로 데이터를 교환할 수 있다. 따라서, 모바일 단말기(300)을 통해 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)는 상호간의 데이터를 주고 받을 수 있도록 연결 될 수 있다. 그 밖에 페어링에 대한 상세한 설명은 제 2 무선 통신부(212)에서 전술한 설명을 참고할 수 있다. 다만, 본 발명에 있어서 모바일 단말기(300)가 마스터 디바이스로 한정되는 것은 아니며, 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210) 또한 경우에 따라, 마스터 디바이스가 될 수 있음은 분명하다.
모바일 단말기(300)를 통해 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)의 정보를 기억하여 페어링을 신속하고 용이하게 할 수 있다. 이와 같이, 모바일 단말기(300)는 다수의 기기의 페어링 정보를 기억하는 멀티 페어링(multi-pairing)을 할 수 있다. 개인 소장의 전동 킥보드(200)의 경우, 멀티 페어링을 통해 이후 재접속시 자동으로 헬멧(100)과 전동 킥보드(200)에 대한 정보를 기억하여 연결될 수 있다. 또한, 시중에 사용되는 공유 전동 킥보드(200)의 경우에도 사용자가 전동 킥보드(200)와 페어링 연결 시 전동 킥보드(200)에 대한 정보를 헬멧(100)에 전달하고, 헬멧(100)에 대한 정보를 전동 킥보드(200)에 전달하여, 전동 킥보드(200)에 적합한 헬멧(100)과 자동으로 페어링 되어 연결되도록 할 수 있다.
다른 실시예에서, 제 1 회로부(110)과 제 2 회로부(210)는 모바일 단말기(300)을 통해 멀티 포인트 페어링(multi-point pairing)을 할 수 있다. 멀티 포인트 페어링은 블루투스 통신을 통해, 하나의 블루투스 디바이스가 다른 두 개 이상의 블루투스 기기와 동시에 연결되는 기술로서, 즉, 슬레이브 장치가 여러 대의 마스터 장치와 페어링을 진행중인 상태를 말한다. 본 발명에서, 상기 슬레이브 장치는 모바일 단말기(300)일 수 있고, 상기 마스터 장치들은 제 1 회로부(110) 및 제 2 회로부(210)일 수 있다.
블루투스 통신을 통해 수신되는 제품 정보에는 프로파일 정보가 더 포함될 수 있다. 상기 프로파일은 블루투스를 최상위 기기에서 사용되는 역할에 따라 정의한 규격이다. 상기 프로파일에는 Cordless Telephony 프로파일, Intercom 프로파일, Serial Port 프로파일, Headset 프로파일, Dial-up networking 프로파일, Fax 프로파일, Lan access 프로파일, Object push 프로파일, File transfer 프로파일, Synchronization 프로파일, Advanced audio distribution 프로파일 또는 Human interface device 프로파일와 같은 다양한 기능과 관련된 지원 프로토콜이 있을 수 있다. 서로 다른 상기 프로파일을 사용하는 기기들의 경우 동시에 여러 기기를 연결할 수 있다. 예를 들어, 제 1 회로부(110)는 File transfer 프로파일, 제 2 회로부(210)는 Synchronization 프로파일과 같이 다양한 기능의 상기 프로파일을 사용할 수 있어, 모바일 단말기(300)를 통해 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)가 멀티 포인트 페어링으로 연결될 수 있다.
다른 실시예에서, 모바일 단말기(300)는 어플리케이션을 포함하고, 상기 어플리케이션을 통해 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)가 페어링을 통해 연결된 상태에 관한 정보를 확인할 수 있다. 이를 통해, 운전자는 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)의 연결 여부를 용이하게 확인할 수 있다. 모바일 단말기(300)를 통한 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210) 사이의 연결 단계는 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210) 사이의 무선 통신 프로세스를 위해 선행될 수 있다.
도 3a은 헬멧(100)의 제 1 회로부(110), 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210), 또는 모바일 단말기(300)의 일 실시예에 따른 무선 통신 프로세스에 대한 순서도이고, 도 3b는 헬멧(100)의 제 1 회로부(110), 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210), 또는 모바일 단말기(300)의 다른 실시예에 따른 무선 통신 프로세스에 대한 순서도이다.
도 3a을 참조하면, 제 1 회로부(110), 제 2 회로부(210), 또는 모바일 단말기(300) 사이의 무선 통신 프로세스로, 전동 킥보드(200)의 운행 금지 모드 및 운행 가능 모드의 작동을 순서도를 통해 나타낸다. 모바일 단말기(300)는 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210) 사이의 페어링 단계(S10)를 포함할 수 있다. 상기 모바일 단말기(300)는 어플리케이션을 포함할 수 있고, 상기 어플리케이션은 모바일 단말기(300)와 제 1 회로부(110) 그리고, 모바일 단말(30)과 제 2 회로부(210)간 페어링 과정이 수행되고 있는 것을 확인할 수 있고, 상기 페어링 과정을 통해, 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)가 통신 프로세스가 가능하도록 연결될 수 있다.
이후, 제 1 회로부(110)에서 센서부(112)가 운전자의 헬멧(100) 착용 여부를 감지하는 단계(S20)를 포함할 수 있다. 센서부(112)는 운전자의 헬멧(100) 착용 여부를 감지하고, 착용한 경우에 한하여 운전자에 대한 정보를 포함하는 전기 신호 또는 데이터 값을 제 1 무선 통신부(113)로 송신한다.
이후, 제 1 무선 통신부(113)에서 제 2 무선 통신부(212)로 신호를 전달하는 단계(S30)를 포함한다. 센서부(112)로부터 송신된 신호를 제 1 무선 통신부(113)에서 수신하고, 제 1 무선 통신부(113)에서 상기 헬멧(100)의 착용에 따른 운전자의 상태에 대한 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하여 제 2 무선 통신부(212)로 송신한다.
이후, 제 2 무선 통신부(212)에서 수신 신호 세기(RSSI)의 측정 단계(S40)를 포함한다. 제 1 회로부(110)의 제 1 무선 통신부(113)으로부터 RF 신호를 수신한 경우, 전동 킥보드(200)를 구성하는 제 2 무선 통신부(212)의 수신 신호 세기 측정부(2121)에서 상기 RF 신호의 수신 신호 세기(RSSI)를 측정한다.
이후, 상기 수신 신호 세기(RSSI)가 설정 값 범위 내에 있는지 확인하는 단계(S50)를 포함한다. 제 2 회로부(210)를 구성하는 제 2 무선 통신부(212)의 비교부(2122)에서 상기 수신 신호 세기(RSSI)와 설정된 값을 비교하고, 비교값이 설정된 값 범위를 벗어나는 경우 또는 비교값이 설정된 값 범위내에 있는지 여부를 판단할 수 있다.
비교값이 설정된 값 범위를 벗어나는 경우, 제 2 무선 통신부(212)는 제 2 제어부(213)에 운행 금지 모드에 대한 신호를 송신하는 단계(S60)를 포함할 수 있다. 상기 송신된 신호는 운행 금지 모드에 해당하는 신호로서, 해당 신호를 수신한 제 2 제어부(213)는 전동 킥보드(200)가 작동할 수 없는 운행 금지 모드에 해당하게 하는 단계(S70)를 포함 할 수 있다.
또한, 비교값이 설정된 값 범위 내에 있는 경우, 제 2 무선 통신부(212)는 제 2 제어부(213)에 운행 가능 모드에 대한 신호를 송신하는 단계(S61)를 포함할 수 있다. 상기 신호는 운행 가능 모드에 해당하는 신호로서, 해당 신호를 수신한 제 2 제어부는 전동 킥보드(200)의 작동할 수 있는 상태인 운행 가능 모드에 해당하게 하는 단계(S71)를 포함 할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따라, 제 1 회로부(110)의 구성으로 제 1 출력부(114)를 추가로 포함하는 실시예이다. 도 3a와 마찬가지로, 모바일 단말기(300)를 통한 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)의 매칭 단계(S10'), 센서부(112)의 착용 감지 단계(S20'), 제 1 무선 통신부(113)에서 제 2 무선 통신부(212)로 신호 전달 단계(S30'), 및 제 2 무선 통신부(212)에서 수신 신호 세기(RSSI) 측정 단계(S40')를 포함할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 도 3a와 동일하다.
이후, 제 2 무선 통신부(212)에서 수신 신호 세기(RSSI)를 측정한 결과, RF 신호에 대한 상기 수신 신호 세기(RSSI)가 설정 값 범위에 해당하지 않는지 여부를 판단하는 단계(S50')를 포함할 수 있다. 상기 설정 값 범위를 벗어나는 경우, 제 2 무선 통신부(212)는 제 2 제어부(213)에 운행 금지 모드에 대한 신호를 송신할 뿐만 아니라, 제 1 무선 통신부(113)에 운행 금지 모드에 대한 신호를 전달하는 단계(S60')를 포함할 수 있다.
상기 송신된 신호에 대응하여 제 1 무선 통신부(113)는 출력부(114)로 신호를 송신하는 단계(S70')를 포함할 수 있다. 이후, 출력부(114)는 제 1 무선 통신부(113)가 제 2 무선 통신부(212)로부터 수신한 신호에 대해 음향, 광, 또는 진동과 같은 다양한 형태로 발현될 수 있도록 신호를 출력하는 단계(S80')를 포함할 수 있다.
이에 따라, 운전자가 헬멧(100)을 착용하지 않거나, 착용하더라도 설정된 신호 세기를 벗어난 경우에는 전동 킥보드(200)가 작동하지 않는 것 뿐만 아니라, 제 1 회로부(110)에서 음향, 광, 또는 진동을 일으켜 전동 킥보드(200) 운전 시 헬멧(100)의 착용을 촉진시킬 수 있다.
다만, 도 3a 및 도 3b에서 전술한 헬멧(100)의 제 1 회로부(110), 전동 킥보드(200)의 제 2 회로부(210) 및 모바일 단말기(300)의 무선 통신 프로세스에 대한 설명은 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210) 사이의 통신을 통해 측정된 RF 신호의 수신 신호 세기(RSSI) 값의 범위를 고려하여 전동 킥보드(200)를 작동시킬 수 있다면, 일부 구성 또는 일부 단계를 생략한 다양한 예시도 포함될 수 있다. 이와 같이, 운전자는 헬멧(100)을 착용함과 동시에 일정한 신호 세기 범위 내에 있을 때 한하여 전동 킥보드(200)의 운행이 가능하도록 하여, 헬멧(100)의 착용을 장려하게 하는 효과를 제공한다.
도 4a 및 도 4b는 다양한 실시예들에 따른 운행 금지 모드를 설명하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210)의 근거리 통신에 의한 수신 신호 세기(RSSI)가 소정의 설정 값 범위 내에 해당하지 않는 경우, 전동 킥보드(200)는 운행 금지 모드에 진입하여 작동하지 않을 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 운행 금지 모드에 진입하는 경우, 전동 킥보드(200)가 작동하지 않고, 제 1 회로부(110)의 제 1 제어부(115)에 의해 비상 신호가 작동할 수 있다. 상기 비상 신호는 전술한 바와 같이 음향, 광 또는 진동 중 적어도 어느 하나로 표출될 수 있다.
도 4a는 일 실시예에 따른, 운행 금지 모드로서, 운전자는 헬멧(100)을 미착용하여, 제 1 회로부(110)와 제 2 회로부(210) 사이의 근거리 통신에 의한 RF 신호의 수신 신호 세기(RSSI)가 설정된 값을 벗어난 경우이다. 도 4b는 다른 실시예에 따른, 운행 금지 모드로서, 제 2 회로부(210)에서 측정되는 제 1 회로부(110)의 RF 신호에 대한 수신 신호 세기(RSSI)가 기 설정 값을 벗어난 경우에 해당하여, 전동 킥보드(200)는 작동하지 않는 운행 금지 모드를 유지하게 된다.
도 5는 일 실시예에 따른 운행 가능 모드를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에서, 제 2 회로부(210)에서 측정되는 제 1 회로부(110)의 RF 신호에 대한 수신 신호 세기(RSSI)가 설정 값 범위 내에 있는 경우, 전동 킥보드(200)는 운행 가능 모드에 진입하여 작동할 수 있다. 예를 들어, 운전자는 헬멧(100)을 착용하고, 제 1 회로부(110)의 RF 신호에 대한 수신 신호 세기(RSSI)가 설정값 내에 해당하고, 전동 킥보드(200)에 인접하여 위치한 때에 전동 킥보드(200)는 작동할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10: 지능형 전동 킥보드 안전 장치
100: 헬멧
110: 제 1 회로부
111: 제 1 전원부
112: 센서부
113: 제 1 무선 통신부
114: 출력부
115: 제 1 제어부
200: 전동 킥보드
210: 제 2 회로부
211: 제 2 전원부
212: 제 2 무선 통신부
213: 제 2 제어부
300: 모바일 단말기
2121: 신호 세기 측정부
2122: 비교부
100: 헬멧
110: 제 1 회로부
111: 제 1 전원부
112: 센서부
113: 제 1 무선 통신부
114: 출력부
115: 제 1 제어부
200: 전동 킥보드
210: 제 2 회로부
211: 제 2 전원부
212: 제 2 무선 통신부
213: 제 2 제어부
300: 모바일 단말기
2121: 신호 세기 측정부
2122: 비교부
Claims (15)
- 전동 킥보드와 상기 전동 킥보드의 운행 시 운전자를 보호하는 헬멧 사이에서,
상기 헬멧에 장착되고, 상기 전동 킥보드와 근거리 통신을 위한 제 1 무선 통신부, 상기 제 1 무선 통신부에 전원을 공급하기 위한 제 1 전원부, 및 상기 제 1 무선 통신부 및 상기 제 1 전원부를 제어하기 위한 제 1 제어부를 포함하는 제 1 회로부; 및
상기 전동 킥보드에 장착되고, 상기 제 1 무선 통신부와 근거리 통신을 위한 제 2 무선 통신부, 상기 제 2 무선 통신부에 의해 상기 제 1 무선 통신부로부터 수신된 RF 신호의 수신 신호 세기(RSSI, received signal strength indication) 값을 측정하는 신호 세기 측정부, 상기 신호 세기 측정부로부터 측정된 상기 수신 신호 세기 값을 설정값과 비교하는 비교부, 및 상기 비교부로부터 비교된 상기 수신 신호 세기 값을 통해 상기 헬멧의 위치 또는 거리를 판단하여 상기 전동 킥보드의 운행 모드를 결정하는 제 2 제어부를 포함하는 제 2 회로부를 포함하며,
상기 제 2 제어부는 상기 RF 신호의 상기 수신 신호 세기가 상기 설정값을 벗어나면 상기 전동 킥보드가 작동하지 않도록 상기 설정값의 범위에 포함되지 않는다는 신호를 상기 제 2 무선 통신부로부터 수신하여 운행 금지 모드를 정의하고, 상기 설정값 이내이면 상기 전동 킥보드가 작동하도록 상기 설정값의 범위 내에 포함된다는 신호를 상기 제 2 무선 통신부로부터 수신하여 운행 가능 모드를 정의하는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 회로부와 상기 제 2 회로부가 페어링되는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 회로부는 마스터 장치이고, 연결 가능 알림 신호(connectable advertising signal)를 주기적으로 스캔하여 슬레이브 장치에 대한 기기 정보를 수신하고,
상기 제 1 회로부는 상기 슬레이브 장치이고, 상기 마스터 장치에 대한 상기 연결 가능 알림 신호를 주기적으로 송신하여 상기 연결 가능 알림 신호를 수신한 상기 마스터 장치가 연결 요청을 하고, 이를 수락하여 페어링되는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 회로부와 상기 제 2 회로부는 사용자의 모바일 단말기를 통해서 페어링되는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 모바일 단말기는 마스터 장치이고, 연결 가능 알림 신호(connectable advertising signal)를 주기적으로 스캔하여 슬레이브 장치에 대한 기기 정보를 수신하고,
상기 제 1 회로부 및 제 2 회로부는 상기 슬레이브 장치들이고, 상기 마스터 장치에 대한 상기 연결 가능 알림 신호를 주기적으로 송신하여 상기 연결 가능 알림 신호를 수신한 상기 마스터 장치가 연결 요청을 하고, 이를 수락하여 각각 페어링되는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 모바일 단말기는 슬레이브 장치이고, 상기 제 1 회로부 및 제 2 회로부는 마스터 장치들로, 멀티 포인트 페어링되는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 헬멧은 운전자가 착용한 상태에서 작동하는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 회로부는 운전자의 상기 헬멧의 착용 유무를 감지하는 센서부를 더 포함하는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 센서부는 감광 센서, 압력 센서, 제스처 센서, 마그네틱 센서, 또는 온도 센서 중 적어도 하나 이상의 센서에 의해 운전자의 상기 헬멧 착용을 감지하는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 회로부는 상기 제 1 무선 통신부에서 송신된 신호에 따라, 상기 신호가 발생되도록 소정의 신호를 출력하는 출력부를 더 포함하는 지능형 전동 킥보드 안전 장치 - 제 10 항에 있어서,
상기 신호는 음향, 광 또는 진동 중 적어도 어느 하나인 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 무선 통신부 및 상기 제 2 무선 통신부는 블루투스(Bluetooth), RFID(radio frequency identification), 적외선 통신(IrDA, infrared data association), UWB(ultra-wideband), 지그비(ZigBee), Wi-fi(wireless fidelity), 또는 NFC(Near field communication) 중 어느 하나를 포함하는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 무선 통신부 및 상기 제 2 무선 통신부는 송수신 모드 또는 대기 모드로 동작되는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 신호 세기 측정부는 삼각측량법, 장면분석법 또는 근접방식법을 통해 상기 헬멧의 위치 또는 거리를 측정하는 지능형 전동 킥보드 안전 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 삼각측량법은 TOA(time of arrival), TDOA(time difference of arrival) 또는 AOA(angle of arrival) 중 어느 하나를 포함하는 지능형 전동 킥보드 안전 장치.
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| GRNT | Written decision to grant |