KR102439222B1 - 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드 및 방법 - Google Patents

사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리제어부는 전동 킥보드에 내장된 배터리와 통신을 수행하여 배터리상태정보를 도출하여 모터제어부로 송신하고, 상기 모터제어부는 배터리상태정보에 기초하여 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 주행상태정보를 도출하여 통신처리부로 송신하고, 상기 통신처리부는 주행상태정보를 디스플레이하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 도출한 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식으로 서비스서버에 제공하는, 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드 및 방법에 관한 것이다.

Description

사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드 및 방법 {Electric Scooter and Method Thereof that Remotely Provide Battery Status Based on Internet of Things Communication}
본 발명은 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리제어부는 전동 킥보드에 내장된 배터리와 통신을 수행하여 배터리상태정보를 도출하여 모터제어부로 송신하고, 상기 모터제어부는 배터리상태정보에 기초하여 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 주행상태정보를 도출하여 통신처리부로 송신하고, 상기 통신처리부는 주행상태정보를 디스플레이하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 도출한 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식으로 서비스서버에 제공하는, 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드 및 방법에 관한 것이다.
최근 배터리 등의 기술이 향상되고, 공유 서비스에 대한 소비자들의 경험이 늘어남에 따라 전동 킥보드와 같이 개인용 이동수단에 해당하는 마이크로 모빌리티(Micro Mobility) 및 관련 서비스가 대중화되고 있다. 마이크로 모빌리티는 사용자를 근거리에 위치한 목적지에 신속하게 이동시킬 수 있다. 예를 들어 사용자는 상대적으로 먼 거리는 대중교통을 통해 이동하고 나머지 거리는 마이크로 모빌리티를 이용함으로써, 마이크로 모빌리티는 라스트 마일(Last Mile) 모빌리티의 역할을 수행하고 있다.
한편, 사용자는 전동 킥보드와 같은 마이크로 모빌리티를 이용하기 위하여, 직접 마이크로 모빌리티에 내장된 배터리에 전기를 충전하거나, 혹은 배터리가 충전되어 있는 마이크로 모빌리티를 공유 혹은 대여하는 방식을 통해 이용하게 된다.
이러한 종래의 방법에서 사용자는 주행 도중에 마이크로 모빌리티가 멈추는 것을 방지하기 위하여 배터리의 충전정도에 따라 얼마만큼 주행이 가능한지를 파악해야 할 필요가 있다. 그러나 종래의 마이크로 모빌리티의 경우, 배터리에 충전된 전력에 따라 주행 가능한 거리에 대한 정보를 사용자에게 제공하는 것은 존재하지 않고, 단순히 배터리의 잔여량을 스마트폰과 같은 사용자단말 혹은 마이크로 모빌리티에 구비된 대시보드를 통해 제공하고 있다.
하지만 이와 같은 경우에 사용자는 배터리의 잔여량을 확인하여 현재 얼마나 더 주행이 가능한지를 정확하게 파악하기에는 어렵고, 더군다나 마이크로 모빌리티의 이용 경험이 적은 사용자의 경우에는 주행 가능 거리를 파악하는 것은 더욱 어려운 문제에 해당할 수 있다.
배터리의 잔여량 또는 충전정도에 따라 주행가능 거리를 파악하는 것은 사용자뿐만 아니라 다수의 마이크로 모빌리티를 운영하는 서비스 제공자에게도 중요한 문제에 해당한다. 구체적으로, 서비스 제공자는 마이크로 모빌리티의 주행가능 거리를 파악함으로써, 상대적으로 가까운 거리를 이용하고자 하는 사용자에게는 배터리 충전이 상대적으로 적게 남아있는 마이크로 모빌리티를 대여하는 방식을 통해 다수의 마이크로 모빌리티를 효율적으로 운영할 수 있도록 한다.
따라서, 사용자 및 서비스 제공자가 마이크로 모빌리티를 더욱 효율적으로 이용 및 운영할 수 있도록, 마이크로 모빌리티의 주행 가능한 거리에 대한 정보를 포함하는 배터리 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 방법의 개발이 필요한 상황이다.
본 발명은 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리제어부는 전동 킥보드에 내장된 배터리와 통신을 수행하여 배터리상태정보를 도출하여 모터제어부로 송신하고, 상기 모터제어부는 배터리상태정보에 기초하여 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 주행상태정보를 도출하여 통신처리부로 송신하고, 상기 통신처리부는 주행상태정보를 디스플레이하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 도출한 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식으로 서비스서버에 제공하는, 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는, 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드로서, 상기 전동 킥보드에 배치된 배터리와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 잔여량정보 및 전압정보를 포함하는 배터리상태정보를 도출하는 배터리제어부; 상기 전동 킥보드의 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 상기 배터리제어부로부터 수신한 상기 배터리상태정보에 기초하여 상기 배터리상태정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함하는 주행상태정보를 도출하는 모터제어부; 및 상기 모터제어부로부터 수신한 상기 주행상태정보를 상기 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출하고, 상기 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식을 통해 서비스서버로 송신하는 통신처리부;를 포함하는, 전동 킥보드를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 배터리제어부에서 상기 모터제어부로 송신하는 상기 배터리상태정보; 상기 모터제어부에서 상기 통신처리부로 송신하는 상기 주행상태정보; 및 상기 통신처리부에서 상기 서비스서버로 송신하는 상기 원격통신정보; 각각은 서로 상이한 소정의 주기에 따라 송신되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 배터리제어부는, 상기 배터리의 온도를 센싱하는 온도센서와 통신을 수행하고, 상기 배터리상태정보는, 상기 온도센서에서 센싱한 상기 배터리의 온도정보, 상기 배터리의 용량정보, 및 상기 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류정보를 더 포함하고, 상기 주행상태정보는, 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보, 및 주행모드정보를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 배터리상태정보는, 상기 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류정보를 더 포함하고, 상기 모터제어부는, 상기 배터리상태정보에 포함된 상기 전류정보 및 상기 전압정보에 기초하여 상기 배터리의 잔여전력정보를 도출하고, 상기 잔여전력정보 및 기설정된 상기 모터의 정격출력정보에 기초하여 상기 전동 킥보드의 주행가능시간정보를 도출하고, 상기 속도정보 및 상기 주행가능시간정보에 기초하여 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 도출하여, 상기 주행가능거리정보를 더 포함하는 상기 주행상태정보를 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 통신처리부에 의하여 상기 디스플레이장치에 상태인터페이스가 표시되고, 상기 상태인터페이스는, 상기 속도정보, 상기 잔여량정보, 상기 전압정보, 및 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 표시하고, 상기 전압정보가 기설정된 임계값 미만인 경우에 표시되는 에러표시엘리먼트 및 상기 전동 킥보드의 헤드라이트가 점등되는 경우에 표시되는 헤드라이트엘리먼트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 배터리제어부는, 상기 배터리의 전압을 측정하고, 상기 배터리에 포함된 복수의 배터리셀들을 제어하는 배터리측정부; 상기 배터리에 의해 공급되는 전압을 상기 배터리제어부가 구동되도록 변환하는 전력변환부; 상기 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류를 제어하는 전력구동트랜지스터부; 및 상기 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류를 센싱하는 전류센서;를 포함할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는, 전동 킥보드에서 수행하는 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 방법으로서, 상기 전동 킥보드에 배치된 배터리와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 잔여량정보 및 전압정보를 포함하는 배터리상태정보를 도출하는 배터리제어단계; 상기 배터리제어단계로부터 수신한 상기 배터리상태정보에 기초하여 상기 전동 킥보드의 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 상기 배터리상태정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함하는 주행상태정보를 도출하는 모터제어단계; 및 상기 모터제어단계로부터 수신한 상기 주행상태정보를 상기 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출하고, 상기 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식을 통해 서비스서버로 송신하는 통신처리단계;를 포함하는, 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동 킥보드는 배터리 상태 및 주행가능거리정보를 포함하는 원격통신정보를 도출하고, 원격통신정보를 디스플레이 및 서비스서버에 사물인터넷 통신 방식으로 제공하므로, 사용자 및 전동 킥보드를 포함하는 마이크로 모빌리티 서비스 제공자에게 해당 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 포함하는 상태정보를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동 킥보드에서 전송하는 배터리상태정보, 주행상태정보, 및 원격통신정보 각각은 서로 상이한 소정의 주기에 따라 송신되므로, 각각의 정보들이 원활하게 도출 및 송신될 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리상태정보는 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류정보를 포함하여, 모터제어부에서 해당 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 용이하게 도출할 수 있도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시되는 상태인터페이스는 상기 전동 킥보드의 속도정보, 배터리의 잔여량정보, 전압정보, 및 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 표시하고, 에러표시엘리먼트 및 헤드라이트엘리먼트를 포함하므로, 사용자가 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 포함하는 상태정보를 용이하게 인지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 킥보드 및 상기 전동 킥보드와 통신을 수행하는 서비스서버를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 킥보드의 구성요소들을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 킥보드 및 서비스서버가 통신을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리상태정보의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행상태정보의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 킥보드의 디스플레이장치에서 표시되는 상태인터페이스를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리제어부의 내부 구성요소들을 개략적으로 도시한다.
이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, "본 특허는 전라남도, 영광군의 재원으로 e-모빌리티기업역량강화사업의 지원을 받아 수행된 연구임."
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 킥보드(1000) 및 상기 전동 킥보드(1000)와 통신을 수행하는 서비스서버(2000)를 개략적으로 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전동 킥보드(1000)는 서비스서버(2000)와 통신을 수행하여 상기 전동 킥보드의 상태에 대한 정보를 제공한다. 구체적으로 상기 전동 킥보드(1000)는 내장된 배터리(1400)의 상태 및 상기 전동 킥보드의 주행 관련 정보를 도출하여 상기 서비스서버(2000)에 제공할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 전동 킥보드(1000)로 그 대상이 한정되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 전동 킥보드(1000) 뿐만 아니라 전기 자전거(Powered Bicycle), 전기 스쿠터(Powered Standing Scooter, Powered Seated Scooter), 전동 보드(Powered Board), 전동 휠(Electric Wheel) 등과 같이 다양한 마이크로 모빌리티(Micro Mobility)로 대상이 확장될 수도 있다. 이하에서는, 설명을 보다 용이하게 하기 위하여 전동 킥보드(1000)로 기재하나, 상기 전동 킥보드(1000)를 포함하는 마이크로 모빌리티로 이해되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 전동 킥보드(1000) 및 상기 서비스서버(2000)는 다양한 무선통신 방법으로 통신을 수행하여, 상기 전동 킥보드(1000)에서 도출한 정보를 상기 서비스서버(2000)로 송신한다. 구체적으로 상기 전동 킥보드(1000)는 상기 서비스서버(2000)와 사물인터넷 방식으로 통신을 수행할 수 있으며, 이를 위하여 상기 전동 킥보드(1000) 및 상기 서비스서버(2000)는 LoRaWAN(LoRa Wide Area Network), LTE-M, Narrowband-IoT(NB-IoT), ZigBee, Bluetooth Low Energy(BLE)와 같은 사물인터넷 네트워크에서 일반적으로 사용하는 다양한 통신망을 사용하고, 메시지 송수신을 위하여 Message Queuing Telemetry Transport(MQTT), Constrained Application Protocol(CoAP), HTTP 등의 다양한 프로토콜을 사용할 수 있다.
상기 서비스서버(2000)는 1 이상의 전동 킥보드로(1000)부터 해당 전동 킥보드의 상태에 대한 정보를 수신하며, 수신한 정보에 기초하여 해당 전동 킥보드(1000)의 사용자 또는 해당 전동 킥보드(1000)를 대여 혹은 공유하는 등의 서비스를 제공하는 서비스 제공자에게 상기 정보를 제공하거나, 또는 상기 정보에 기초하여 서비스정보를 도출하고, 상기 서비스정보를 해당 사용자 또는 상기 서비스 제공자에게 제공할 수도 있다.
구체적으로, 상기 서비스서버(2000)는 해당 전동 킥보드(1000)로부터 수신한 정보에 기초하여 서비스정보를 도출하고, 상기 서비스정보를 해당 전동 킥보드(1000)를 이용하는 사용자의 사용자단말(미도시)에 제공함으로써, 사용자는 해당 전동 킥보드(1000)의 주행가능거리정보를 인지하거나, 얼마 동안 해당 전동 킥보드(1000)를 사용하였는지에 대한 정보 등과 같이 다양한 서비스정보를 제공받을 수 있다.
한편, 상기 서비스서버(2000)는 상기 서비스정보를 해당 전동 킥보드(1000)에 대한 서비스를 제공하는 서비스 제공자의 사용자단말(미도시)에 제공함으로써, 서비스 제공자는 복수의 전동 킥보드(1000)를 효율적으로 사용자에게 제공하는 등의 운영을 수행할 수 있다.
상기 서비스서버(2000)에서 상기 사용자의 사용자단말(미도시) 및 상기 서비스 제공자의 사용자단말(미도시)에 제공하는 서비스정보는 제공받는 주체에 상응하여 각각 상이한 정보를 포함할 수도 있다.
이와 같이, 상기 전동 킥보드(1000)는 상기 서비스서버(2000)로 해당 전동 킥보드의 상태에 대한 정보를 제공함으로써, 사용자가 해당 전동 킥보드(1000)를 사용함에 있어서 현재 주행 가능한 거리가 어느정도 되는지를 파악할 수 있고, 서비스 제공자가 해당 전동 킥보드(1000)를 운영하는 데 있어서 각 전동 킥보드(1000) 별로 주행 가능한 거리에 따라 적합한 사용자를 매칭시킬 수 있으므로, 효율적으로 전동 킥보드(1000)를 활용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 킥보드(1000)의 구성요소들을 개략적으로 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리(1400)의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드(1000)로서, 상기 전동 킥보드(1000)에 배치된 배터리(1400)와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 잔여량정보 및 전압정보를 포함하는 배터리상태정보를 도출하는 배터리제어부(1100); 상기 전동 킥보드(1000)의 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 상기 배터리제어부(1100)로부터 수신한 상기 배터리상태정보에 기초하여 상기 배터리상태정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함하는 주행상태정보를 도출하는 모터제어부(1200); 및 상기 모터제어부(1200)로부터 수신한 상기 주행상태정보를 상기 전동 킥보드(1000)에 구비된 디스플레이장치에 표시하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출하고, 상기 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식을 통해 서비스서버(2000)로 송신하는 통신처리부(1300);를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시된 전동 킥보드(1000)에 포함되는 구성요소들은 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위하여 개략적으로 기재된 것이며, 배터리(1400), 모터, 차륜, 조향장치 등과 같이, 상기 전동 킥보드(1000)는 도 2에 도시된 구성요소 이외에도 다양한 구성요소들을 포함할 수 있다.
상기 배터리제어부(1100)는, 상기 전동 킥보드(1000)에 배치된 배터리(1400)를 제어하여 모터제어부(1200)를 포함하는 상기 전동 킥보드(1000)의 구성요소들에 전력을 공급하도록 하며, 상기 배터리(1400)와 전기적으로 연결되어 해당 배터리(1400)의 상태를 계측하여 배터리상태정보를 도출한다. 더 구체적으로, 상기 배터리상태정보는 배터리(1400)에 남아있는 전력에 대한 잔여량정보 및 해당 배터리의 전압정보와 같이 배터리(1400)에 대한 다양한 정보들을 포함할 수 있다. 상기 배터리제어부(1100)는 도출한 배터리상태정보를 상기 모터제어부(1200)로 송신한다.
상기 모터제어부(1200)는, 상기 전동 킥보드(1000)에 내장된 모터를 제어하여 상기 모터에 연결된 차륜을 회전시킴으로써 해당 전동 킥보드(1000)가 주행할 수 있도록 한다. 상기 모터제어부(1200)는 상기 전동 킥보드(1000)에 구비된 가속장치, 조향장치, 제동장치 등에 대한 사용자의 입력에 기초하여 상기 모터를 제어함으로써 사용자가 원하는 방향으로 상기 전동 킥보드(1000)의 운행을 제어할 수 있다.
또한, 상기 모터제어부(1200)는 상기 배터리제어부(1100)로부터 수신한 배터리상태정보에 기초하여 상기 전동 킥보드(1000)에 대한 주행상태정보를 도출한다. 구체적으로, 상기 주행상태정보는 상기 배터리상태정보에 포함된 1 이상의 정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함한다. 이와 같이, 상기 주행상태정보는 해당 전동 킥보드(1000)의 배터리(1400)에 대한 상태 및 해당 전동 킥보드(1000)의 주행 상태에 대한 정보들을 포함할 수 있다. 상기 모터제어부(1200)는 도출한 상기 주행상태정보를 상기 통신처리부(1300)로 송신한다.
상기 통신처리부(1300)는, 상기 모터제어부(1200)로부터 수신한 주행상태정보를 해당 전동 킥보드(1000)에 구비된 디스플레이장치에 표시한다. 사용자는 디스플레이장치에 표시된 주행상태정보를 인지함으로써, 해당 전동 킥보드(1000)의 상태, 더 구체적으로는 해당 전동 킥보드(1000)의 주행가능거리 등을 파악할 수 있고, 따라서 사용자가 어느 정도까지 전동 킥보드(1000)를 사용할 수 있을지를 용이하게 인식할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 상기 통신처리부(1300)는 수신한 주행상태정보를 상기 서비스서버(2000)로 송신하기 위하여 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출한다. 상기 원격통신정보는 상기 서비스서버(2000)와 통신을 수행하기 위한 사물인터넷 기반의 네트워크에서의 프로토콜, 예를 들어, MQTT 프로토콜에 상응하여 도출될 수 있다. 상기 서비스서버(2000)는 원격통신정보를 수신함으로써, 상술한 바와 같이 해당 전동 킥보드(1000)를 사용하는 사용자 및/또는 해당 전동 킥보드(1000)에 대한 서비스를 제공하는 서비스 제공자에게 다양한 정보들을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 킥보드(1000) 및 서비스서버(2000)가 통신을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전동 킥보드(1000)에 포함되는 배터리제어부(1100), 모터제어부(1200), 및 통신처리부(1300)는 순차적으로 통신을 수행하여 상기 서비스서버(2000)에 해당 전동 킥보드(1000)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 배터리제어부(1100)는 전기적으로 연결된 배터리(1400)를 계측함으로써, 제1배터리상태정보를 도출(S10)한다. 상기 제1배터리상태정보는 배터리(1400)에 남아있는 전력에 대한 잔여량정보 및 전압정보를 포함할 수 있으며, 상기 제1배터리상태정보의 구성요소에 대해서는 도 4에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 이후에 상기 배터리제어부(1100)는 도출한 상기 제1배터리상태정보를 모터제어부(1200)로 송신(S11)한다.
한편, 상기 모터제어부(1200)는 상기 배터리제어부(1100)를 통해 공급받은 전력 및 상기 사용자의 주행조작에 따라 상기 전동 킥보드(1000)에 구비된 모터를 제어(S12)한다. 도 3에서는 상기 모터제어부(1200)에서 모터를 제어하는 단계(S12)가 상기 배터리제어부(1100)에서 상기 제1배터리상태정보를 송신하는 단계(S11) 이후에 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 바람직하게는 상기 모터는 상기 배터리제어부(1100)로부터 상시적으로 전력을 공급받으므로, 사용자가 주행을 위한 입력을 수행함에 따라 상기 모터제어부(1200)는 상기 모터를 제어하는 단계(S12)를 순서에 상관없이 수행할 수 있다.
상기 모터제어부(1200)는 상기 배터리제어부(1100)로부터 수신한 제1배터리상태정보에 기초하여 제1주행상태정보를 도출(S13)한다. 상기 제1주행상태정보는 상기 제1배터리상태정보에 포함되는 1 이상의 정보 및 상기 모터제어부(1200)에서 상기 제1배터리상태정보에 기초하여 도출하는 1 이상의 정보를 포함할 수 있다. 더 구체적으로 상기 제1배터리상태정보에 기초하여 도출하는 1 이상의 정보는 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함할 수 있다.
상기 제1주행상태정보의 구성요소에 대해서는 도 5에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 이후에 상기 모터제어부(1200)는 도출한 상기 제1주행상태정보를 통신처리부(1300)로 송신(S14)한다.
한편, 상기 통신처리부(1300)는 수신한 상기 제1주행상태정보를 해당 전동 킥보드(1000)의 디스플레이장치에 디스플레이(S15)되도록 한다. 구체적으로, 상기 디스플레이장치는 상태인터페이스를 표시하고, 상기 상태인터페이스는 상기 제1주행상태정보를 텍스트 요소, 그래픽 요소 등 다양한 시각적 요소를 통해 표시할 수 있다. 이에 대해서는 도 6에서 후술하도록 한다.
한편, 상기 통신처리부(1300)는 수신한 상기 제1주행상태정보에 기초하여 제1원격통신정보를 도출한다. 상기 제1원격통신정보는 상기 서비스서버(2000)로 전송되어, 해당 전동 킥보드(1000)의 상태에 대한 정보를 제공한다. 이에 따라 상기 통신처리부(1300)는 상기 서비스서버(2000)와 사물인터넷 통신 방식으로 통신을 수행할 수 있으며, 상기 통신처리부(1300) 및 상기 서비스서버(2000)가 포함되어 있는 네트워크 상의 프로토콜에 상응하여 상기 제1원격통신정보를 도출할 수 있다.
상기 통신처리부(1300)로부터 제1원격통신정보를 수신한 서비스서버(2000)는 상기 제1원격통신정보에 기초하여 해당 전동 킥보드(1000)를 사용하거나, 운영하는 주체에 대한 다양한 서비스를 수행(S18)할 수 있다.
한편, 상기 배터리제어부(1100)에서 상기 모터제어부(1200)로 송신하는 상기 배터리상태정보; 상기 모터제어부(1200)에서 상기 통신처리부(1300)로 송신하는 상기 주행상태정보; 및 상기 통신처리부(1300)에서 상기 서비스서버(2000)로 송신하는 상기 원격통신정보; 각각은 서로 상이한 소정의 주기에 따라 송신되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 배터리제어부(1100)에서 도출하는 배터리상태정보, 상기 모터제어부(1200)에서 도출하는 주행상태정보, 및 상기 통신처리부(1300)에서 도출하는 원격통신정보는 각각 기설정된 주기에 따라 주기적으로 도출되어 타 구성요소에 송신될 수 있다.
다만, 상기 배터리상태정보, 상기 주행상태정보, 및 상기 원격통신정보 각각의 기설정된 송신 주기는 서로 상이하게 설정될 수 있다. 이는 순차적으로 수신한 정보에 기초하여 정보를 도출하여 최종적으로 서비스서버(2000)에 정보를 송신하는 과정이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 각각의 송신 주기는 해당 정보의 크기, 중요성, 해당 정보를 도출하기 위한 연산의 복잡성 등을 고려하여 기설정될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 제1배터리상태정보 송신단계(S11) 및 제2배터리상태정보 송신단계(S19)의 시간 차에 해당하는 상기 배터리제어부(1100)에서 송신하는 배터리상태정보의 송신 주기(T1), 제1주행상태정보 송신단계(S14) 및 제2주행상태정보 송신단계(S20)의 시간 차에 해당하는 상기 모터제어부(1200)에서 송신하는 주행상태정보의 송신 주기(T2), 및 제1원격통신정보 송신단계(S17) 제2원격통신정보 송신단계(S21)의 시간 차에 해당하는 상기 통신처리부(1300)에서 송신하는 원격통신정보의 송신 주기(T3)를 비교하면, T3가 가장 크고, T2가 가장 작게 설정될 수 있다.
따라서, 사용자의 조작에 따라서 주행상태가 크게 변화할 수 있는 주행상태정보는 짧은 주기를 가지고 도출되어 송신됨으로써 송신 주기에 따라 누락될 수 있는 여지를 줄일 수 있고, 원거리의 서비스서버(2000)로 송신되는 원격통신정보는 상대적으로 긴 주기를 가지고 송신됨으로써 통신이 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 원격통신정보를 도출하는 통신처리부(1300)는 하나의 원격통신정보를 도출하는 동안에 상대적으로 짧은 송신 주기를 갖는 주행상태정보를 복수 개 수신할 수 있다. 이와 같은 경우에, 상기 통신처리부(1300)는 수신한 복수의 주행상태정보들을 모두 고려하여 원격통신정보를 도출하고, 이를 상기 서비스서버(2000)로 송신할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리상태정보의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 배터리제어부(1100)는, 상기 배터리(1400)의 온도를 센싱하는 온도센서(1500)와 통신을 수행하고, 상기 배터리상태정보는, 상기 온도센서(1500)에서 센싱한 상기 배터리의 온도정보, 상기 배터리의 용량정보, 및 상기 배터리(1400)에서 충전 혹은 방전되는 전류정보를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리상태정보는 복수의 구성요소를 포함하는 포맷으로 구성될 수 있다. 상기 배터리상태정보의 포맷은 도 4에 도시된 바와 같이, Header(2 바이트), 배터리상태정보를 수신하는 모터제어부(1200)의 식별정보에 해당하는 SRCID(1 바이트), 배터리상태정보를 송신하는 배터리제어부(1100)의 식별정보에 해당하는 DESID(1 바이트), CMD(2 바이트), 배터리상태정보의 길이에 대한 정보를 포함하는 Length(1 바이트), 배터리상태정보에 대한 실질적인 정보를 포함하는 Data(N 바이트), 배터리상태정보의 에러를 검출하는 정보에 해당하는 CRC(2 바이트), Tail(2 바이트)을 포함할 수 있다.
한편, 도 4의 기재된 예시에는 상기 포맷에 따른 16진수 기반의 배터리상태정보가 기재되어 있고, 기재된 '00 43 01 F1 00 51 07 D0 39 64'는 상기 포맷의 Data에 해당하며, 본 발명의 일 실시예에서 상기 Data는 10 바이트의 크기를 갖고, Data를 구성하는 각 바이트의 내용이 도 4에 기재된 예시 하단에 기재되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 첫번째 바이트는 현재 사용중인 배터리(1400)에 대한 식별정보를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 전동 킥보드(1000)에 단일의 배터리(1400)만 구비되는 경우에 상기 첫번째 바이트는 고정된 값을 가질 수 있고, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 전동 킥보드(1000)가 주 배터리 및 예비 배터리와 같이 복수의 배터리(1400)를 구비하는 경우에 상기 첫번째 바이트는 상기 전동 킥보드(1000)에 전력을 공급하는 배터리의 식별정보에 해당하는 값을 가질 수 있다.
두번째 바이트는 배터리의 온도정보를 의미한다. 이를 위하여 상기 배터리제어부(1100)는 배터리(1400)의 온도를 센싱하는 온도센서(1500)와 통신을 수행하고, 온도센서(1500)에서 센싱한 해당 배터리(1400)의 온도에 기초하여 두번째 바이트의 값을 할당할 수 있다. 예를 들어 상기 배터리의 온도정보는 -40℃ 내지 125℃의 값을 가질 수 있으며, 오프셋 값으로 -40℃를 가짐으로써, 상기 도 4의 예시에 기재된 Data의 2 번째 바이트에 해당하는 0x43는 이를 10진수로 변환한 값인 67에 오프셋 값인 -40을 더하여 최종적으로 27℃로 해석될 수 있다.
세번째 내지 네번째 바이트는 배터리의 전압정보를 의미한다. 예를 들어, 상기 배터리의 전압정보는 0.1V의 스케일을 가질 수 있고, 상기 도 4의 예시에 기재된 Data의 3 ~ 4 번째 바이트에 해당하는 0x01F1은 이를 10진수로 변환한 값인 497에 0.1을 곱한 49.7V로 해석될 수 있다.
다섯번째 내지 여섯번째 바이트는 배터리의 용량정보를 의미한다. 예를 들어, 상기 배터리의 용량정보는 0.1Ah의 스케일을 가질 수 있고, 상기 도 4의 예시에 기재된 Data의 5 ~ 6 번째 바이트에 해당하는 0x0051은 이를 10진수로 변환한 값인 81에 0.1을 곱한 8.1Ah로 해석될 수 있다. 한편 상기 배터리의 용량정보는 해당 배터리(1400)에 대한 고정된 값에 해당할 수 있다.
일곱번째 내지 여덟번째 바이트는 배터리의 전류정보를 의미한다. 예를 들어, 상기 배터리의 전류정보는 0.1A의 스케일을 가질 수 있고, 오프셋 값으로 충전시에는 200A, 방전시에는 -200A의 값을 가질 수 있다. 따라서 상기 도 4의 예시에 기재된 Data의 7 ~ 8 번째 바이트에 해당하는 0x07D0은 이를 10진수로 변환한 값인 2000에 0.1을 곱하고, 해당 배터리(1400)가 방전 중인 경우로 가정하면 -200을 더함으로써 0A로 해석될 수 있다. 이를 위해 상기 배터리제어부(1100)는 상기 배터리(1400)에서 충전 또는 방전되는 전류를 센싱하는 전류센서(1170)를 포함할 수 있다.
아홉번째 바이트는 배터리의 잔여량정보를 의미한다. 예를 들어, 상기 배터리의 잔여량정보는 1%의 스케일을 가질 수 있고, 상기 도 4의 예시에 기재된 Data의 9 번째 바이트에 해당하는 0x39는 이를 10진수로 변환한 값인 57에 1%를 곱한 57%로 해석될 수 있다. 상기 배터리의 잔여량정보는 상술한 상기 배터리(1400) 용량정보를 기준으로 백분율로 나타낸 값에 해당할 수 있다.
열번째 바이트는 배터리의 효율정보를 의미한다. 예를 들어, 상기 배터리의 효율정보는 1%의 스케일을 가질 수 잇고, 상기 도 4의 기재된 Data의 10 번째 바이트에 해당하는 0x64는 이를 10진수로 변환한 값인 100에 1%를 곱한 100%로 해석될 수 있다. 상기 배터리의 효율정보는 배터리(1400)에 대한 충,방전이 반복적으로 이루어짐에 따라 발생하는 화학적 노화 등을 고려한 배터리(1400)의 성능을 의미할 수 있다.
상기 배터리제어부(1100)는 상술한 포맷에 기초하여 상기 배터리상태정보를 도출하고, 도출된 상기 배터리상태정보를 상기 모터제어부(1200)로 송신하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행상태정보의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 주행상태정보는, 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보, 및 주행모드정보를 더 포함할 수 있다.
상기 주행상태정보는 복수의 구성요소를 포함하는 포맷으로 구성될 수 있다. 상기 주행상태정보의 포맷은 도 5에 도시된 바와 같이, Header(1 바이트), CMD(1 바이트), 주행상태정보의 길이에 대한 정보를 포함하는 Length(1 바이트), 주행상태정보에 대한 실질적인 정보를 포함하는 Data(N 바이트), 주행상태정보의 에러를 검출하는 정보에 해당하는 CRC(2 바이트)를 포함할 수 있다.
한편, 도 5에 기재된 예시는 상기 포맷에 따른 16진수 기반의 주행상태정보가 기재되어 있고, 기재된 '5A 19 01 00 7D 01 00 30'은 상기 포맷의 Data에 해당하며, 본 발명의 일 실시예에서 상기 Data는 8 바이트의 크기를 갖고, Data를 구성하는 각 바이트의 내용이 도 5에 기재된 예시 하단에 기재되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 첫번째 바이트는 배터리의 잔여량정보로써 이는 상술한 상기 배터리상태정보에 포함된 배터리의 잔여량정보에 해당할 수 있다. 예를 들어 상기 도 5의 예시에 기재된 Data의 첫번째 바이트에 해당하는 0x5A는 이를 10진수로 변환한 값이 90이므로, 도 4에서 상술한 바와 같이 배터리의 잔여량정보는 90%로 해석될 수 있다.
두번째 바이트는 전동 킥보드의 속도정보를 의미한다. 이를 위하여 상기 모터제어부(1200)는 속도를 센싱하는 센서를 포함하여 상기 센서에서 센싱한 해당 전동 킥보드(1000)의 속도에 기초하여 두번째 바이트의 값을 할당할 수 있다. 예를 들어 상기 전동 킥보드의 속도정보는 1km/h의 스케일을 가질 수 있고, 상기 도 5의 예시에 기재된 Data의 2 번째 바이트에 해당하는 0x19는 이를 10진수로 변환한 값인 25에 1km/h를 곱한 25km/h로 해석될 수 있다.
세번째 바이트는 주행모드정보를 의미한다. 상기 주행모드정보는 전동 킥보드(1000)의 기어 등을 변경함에 따라 변속되는 정도에 대한 정보에 해당할 수 있다. 예를 들어, 상기 주행모드정보는 저속구간을 의미하는 0x00, 중간속도구간을 의미하는 0x01, 최고속도구간을 의미하는 0x02 값 가운데 어느 하나의 값을 가질 수 있다.
네번째 바이트는 배터리의 충전상태정보를 의미한다. 상기 배터리의 충전상태정보는 상기 배터리상태정보에 기초하여 도출될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 배터리상태정보에 포함되는 배터리의 전류정보의 부호에 따라 상기 배터리의 충전상태정보가 도출될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 배터리상태정보는 전류센서(1170)의 센싱값에 기초하여 도출된 배터리의 충전상태정보를 포함하고, 상기 모터제어부(1200)는 상기 배터리상태정보에 포함된 배터리의 충전상태정보를 그대로 상기 주행상태정보에 포함시킬 수도 있다.
다섯번째 내지 여섯번째 바이트는 배터리의 전압정보를 의미한다. 상기 주행상태정보에 포함되는 배터리(1400) 전압정보는 도 4에서 상술한 상기 배터리상태정보에 포함된 배터리(1400) 전압정보에 해당할 수 있다.
상기 모터제어부(1200)는, 상기 배터리상태정보에 포함된 상기 전류정보 및 상기 전압정보에 기초하여 상기 배터리(1400)의 잔여전력정보를 도출하고, 상기 잔여전력정보 및 기설정된 상기 모터의 정격출력정보에 기초하여 상기 전동 킥보드(1000)의 주행가능시간정보를 도출하고, 상기 속도정보 및 상기 주행가능시간정보에 기초하여 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 도출하여, 상기 주행가능거리정보를 더 포함하는 상기 주행상태정보를 도출할 수 있다.
구체적으로, 상기 모터제어부(1200)에서 도출하는 주행상태정보는 주행가능거리정보를 더 포함할 수 있으며, 상기 주행가능거리정보는 소정의 단계를 통해 도출될 수 있다. 상기 주행가능거리정보는 해당 포맷의 Data의 일곱번째 내지 여덟번째 바이트에 할당될 수 있다. 상기 주행가능거리정보는 현재 해당 전동 킥보드(1000)의 배터리(1400)의 남아있는 전력량을 고려하여 해당 전동 킥보드(1000)가 주행할 수 있는 거리에 대한 정보를 의미한다.
상기 모터제어부(1200)는 상기 주행가능거리정보를 도출하기 위하여 우선 현재 배터리(1400)의 잔여전력정보를 산출하는 단계를 수행한다. 상기 단계에서는 현재 배터리(1400)의 잔여전력정보를 산출하기 위하여 상기 배터리상태정보에 포함된 전류정보 및 전압정보를 곱함으로써 배터리(1400)의 잔여전력정보를 산출할 수 있다. 예를 들어, 현재 배터리(1400)의 전압이 45V이고, 전류가 4A인 경우에, 현재 배터리(1400)의 잔여전력은 45V * 4A = 180W로 산출될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 현재 배터리(1400)의 잔여전력정보는 상기 배터리상태정보에 포함된 배터리의 잔여량정보 및 상기 배터리의 전압정보에 기초하여 도출될 수도 있다.
다음으로, 상기 모터제어부(1200)는 상기 배터리(1400)의 잔여전력정보에 기초하여 전동 킥보드(1000)의 주행가능시간정보를 도출하는 단계를 수행한다. 상기 단계에서는 산출된 배터리(1400)의 잔여전력정보를 해당 전동 킥보드(1000)의 모터의 정격출력값으로 나눔으로써 해당 전동 킥보드(1000)의 주행가능시간정보를 도출한다. 이를 위하여 상기 모터의 정격출력값은 상기 모터제어부(1200)에 기저장될 수 있다. 예를 들어 상기 모터의 정격출력값이 350W인 경우에 상기 전동 킥보드(1000)의 주행가능시간정보는 0.5시간으로 산출될 수 있다.
마지막으로, 상기 모터제어부(1200)는 산출된 상기 전동 킥보드(1000)의 주행가능시간정보 및 상기 전동 킥보드(1000)의 현재 속도정보에 기초하여 주행가능거리정보를 산출하는 단계를 수행한다. 상기 단계에서는 상기 전동 킥보드(1000)의 현재 속도정보와 상기 주행가능시간정보를 곱하는 것으로 주행가능거리정보를 산출할 수 있다. 예를 들어 전동 킥보드(1000)의 현재 속도가 10km/h인 경우에 상기 주행가능거리정보는 5km로 산출될 수 있다.
이와 같이, 모터제어부(1200)에서 도출된 주행가능거리정보는 해당 전동 킥보드(1000)를 사용하는 사용자 또는 해당 전동 킥보드(1000)를 운영하는 서비스 제공자에게 제공되어, 시용자의 경우에는 어느정도 더 주행할 수 있는지를 파악할 수 있고, 서비스 제공자의 경우에는 주행가능거리정보에 따라 사용자를 배차하는 등의 서비스 운영을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 킥보드(1000)의 디스플레이장치에서 표시되는 상태인터페이스를 개략적으로 도시한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 통신처리부(1300)에 의하여 상기 디스플레이장치에 상태인터페이스가 표시되고, 상기 상태인터페이스는, 상기 속도정보, 상기 잔여량정보, 상기 전압정보, 및 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 표시하고, 상기 전압정보가 기설정된 임계값 미만인 경우에 표시되는 에러표시엘리먼트(E3) 및 상기 전동 킥보드(1000)의 헤드라이트가 점등되는 경우에 표시되는 헤드라이트엘리먼트(E2)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 디스플레이장치는 상태인터페이스를 통해 상기 통신처리부(1300)에서 수신한 주행상태정보를 텍스트 요소 및 그래픽 요소 등을 통해 표시할 수 있다.
상기 상태인터페이스는 속도정보를 표시하는 엘리먼트(E1), 헤드라이트엘리먼트(E2), 에러표시엘리먼트(E3), 배터리의 잔여량정보를 표시하는 엘리먼트(E4), 및 배터리의 전압정보 및 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 표시하는 엘리먼트(E5)를 포함한다.
상기 E1 엘리먼트는 상기 주행상태정보에 포함된 전동 킥보드의 속도정보에 상응하여 속도를 표시한다. 상기 헤드라이트엘리먼트(E2)는 사용자의 조작에 의해 상기 전동 킥보드(1000)에 구비된 헤드라이트가 점등되는 경우에 상기 헤드라이트엘리먼트(E2)가 시각적으로 하이라이트 되어 표시될 수 있다. 상기 에러표시엘리먼트(E3)는 상기 전동 킥보드(1000)의 에러가 발생하는 경우에 하이라이트 되어 표시될 수 있다. 예를 들어, 배터리(1400)를 통해 공급되는 전압이 기설정된 전압 이하인 경우에 상기 에러표시엘리먼트(E3)이 점등될 수 있다. 한편, 상기 에러표시엘리먼트(E3)이 점등되는 경우에, 상기 E1 엘리먼트에서도 에러 내역에 상응하는 텍스트 요소를 표시할 수도 있다. 상기 E4 엘리먼트는 현재 배터리의 잔여량정보를 시각적으로 표시한다. 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이 상기 E4 엘리먼트는 5 개로 나뉘어진 시각적 요소들을 포함하고, 배터리(1400)가 100% 충전되어있는 경우에 모든 시각적 요소들이 하이라이트 되고, 80% 이하인 경우에 하위 4 개의 시각적 요소들이 하이라이트 되고, 60% 이하인 경우에 하위 3 개의 시각적 요소들이 하이라이트 되는 등의 방법으로 현재 배터리의 잔여량정보를 표시할 수 있다. 한편 상기 E4 엘리먼트에서 표시하는 상기 배터리의 잔여량정보는 상기 주행상태정보에 포함된 배터리의 잔여량정보에 해당할 수 있다. 상기 E5 엘리먼트는 현재 배터리의 전압정보 및 해당 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 텍스트 요소로 표시한다. 상기 E5 엘리먼트에서 표시하는 현재 배터리의 전압정보는 주행상태정보에 포함된 배터리의 전압정보에 해당할 수 있고, 마찬가지로 주행가능거리정보 또한 상기 주행상태정보에 포함된 정보에 해당할 수 있다.
이와 같이, 사용자는 상기 상태인터페이스를 통해 주행상태정보를 인지할 수 있으므로, 본 발명을 통해 사용자는 보다 편리하게 전동 킥보드(1000)를 이용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리제어부(1100)의 내부 구성요소들을 개략적으로 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 배터리제어부(1100)는, 상기 배터리(1400)의 전압을 측정하고, 상기 배터리(1400)에 포함된 복수의 배터리셀들을 제어하는 배터리측정부(1110); 상기 배터리(1400)에 의해 공급되는 전압을 상기 배터리제어부(1100)가 구동되도록 변환하는 전력변환부(1130); 상기 배터리(1400)에서 충전 혹은 방전되는 전류를 제어하는 전력구동트랜지스터부(1160); 및 상기 배터리(1400)에서 충전 혹은 방전되는 전류를 센싱하는 전류센서(1170);를 포함할 수 있다.
구체적으로, 배터리측정부(1110)는 배터리(1400) 또는 상기 배터리(1400)에 포함되는 복수의 배터리셀의 전압을 측정한다. 온도측정부(1120)는 상기 배터리(1400)를 센싱하는 온도센서(1500)로부터 상기 배터리의 온도정보를 수신하고, 이를 주제어부(1140)에 제공한다. 전력변환부(1130)는 주제어부(1140) 및 전력구동트랜지스터부(1160)가 동작하기에 적합한 전력을 공급하기 위하여 배터리(1400)로부터 공급받는 전압을 강하시켜 상기 주제어부(1140) 및 상기 전력구동트랜지스터부(1160)에 공급한다. 상기 주제어부(1140)는 배터리제어부(1100)를 제어하고, 상기 온도측정부(1120), 상기 배터리측정부(1110), 상기 전력구동트랜지스터부(1160), 전류측정부(1180) 등을 통해 제공받은 정보에 기초하여 배터리상태정보를 도출하며, 이를 통신부(1150)로 송신한다. 상기 통신부(1150)는 상기 주제어부(1140)로부터 수신한 배터리상태정보를 상기 모터제어부(1200)로 송신한다. 상기 전력구동트랜지스터부(1160)는 배터리(1400)로 충전되는 전류 및 배터리(1400)로부터 방전되는 전류를 제어하고, 모터제어부(1200) 등과 같이 전동 킥보드(1000)의 타 구성요소에 전력을 공급한다. 상기 전류센서(1170)는 상기 전력구동트랜지스터부(1160)와 연결되어, 상기 전력구동트랜지스터부(1160)를 통해 제어된 충전 혹은 방전된 전류를 센싱한다. 상기 전류측정부(1180)는 전류센서(1170)로부터 센싱된 정보를 수신하고, 이를 상기 주제어부(1140)에 제공한다.
종래의 전동 킥보드(1000)의 구비되는 배터리제어부(1100)는 배터리(1400)의 과충전 및 과방전을 방지하는 보호회로만을 포함하나, 상술한 바와 같이 본 발명의 배터리제어부(1100)는 상술한 배터리상태정보를 도출함으로써, 원격으로 전동 킥보드(1000)의 상태를 관리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동 킥보드는 배터리 상태 및 주행가능거리정보를 포함하는 원격통신정보를 도출하고, 원격통신정보를 디스플레이 및 서비스서버에 사물인터넷 통신 방식으로 제공하므로, 사용자 및 전동 킥보드를 포함하는 마이크로 모빌리티 서비스 제공자에게 해당 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 포함하는 상태정보를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동 킥보드에서 전송하는 배터리상태정보, 주행상태정보, 및 원격통신정보 각각은 서로 상이한 소정의 주기에 따라 송신되므로, 각각의 정보들이 원활하게 도출 및 송신될 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리상태정보는 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류정보를 포함하여, 모터제어부에서 해당 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 용이하게 도출할 수 있도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시되는 상태인터페이스는 상기 전동 킥보드의 속도정보, 배터리의 잔여량정보, 전압정보, 및 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 표시하고, 에러표시엘리먼트 및 헤드라이트엘리먼트를 포함하므로, 사용자가 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 포함하는 상태정보를 용이하게 인지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (7)

  1. 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드로서,
    상기 전동 킥보드에 배치된 배터리와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 잔여량정보 및 전압정보를 포함하는 배터리상태정보를 도출하는 배터리제어부;
    상기 전동 킥보드의 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 상기 배터리제어부로부터 수신한 상기 배터리상태정보에 기초하여 상기 배터리상태정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함하는 주행상태정보를 도출하는 모터제어부; 및
    상기 모터제어부로부터 수신한 상기 주행상태정보를 상기 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출하고, 상기 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식을 통해 서비스서버로 송신하는 통신처리부;를 포함하고,
    상기 배터리제어부에서 상기 모터제어부로 송신하는 상기 배터리상태정보;
    상기 모터제어부에서 상기 통신처리부로 송신하는 상기 주행상태정보; 및
    상기 통신처리부에서 상기 서비스서버로 송신하는 상기 원격통신정보; 각각은 서로 상이한 소정의 주기에 따라 송신되는 것을 특징으로 하는, 전동 킥보드.
  2. 삭제
  3. 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드로서,
    상기 전동 킥보드에 배치된 배터리와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 잔여량정보 및 전압정보를 포함하는 배터리상태정보를 도출하는 배터리제어부;
    상기 전동 킥보드의 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 상기 배터리제어부로부터 수신한 상기 배터리상태정보에 기초하여 상기 배터리상태정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함하는 주행상태정보를 도출하는 모터제어부; 및
    상기 모터제어부로부터 수신한 상기 주행상태정보를 상기 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출하고, 상기 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식을 통해 서비스서버로 송신하는 통신처리부;를 포함하고,
    상기 배터리제어부는,
    상기 배터리의 온도를 센싱하는 온도센서와 통신을 수행하고,
    상기 배터리상태정보는,
    상기 온도센서에서 센싱한 상기 배터리의 온도정보, 상기 배터리의 용량정보, 및 상기 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류정보를 더 포함하고,
    상기 주행상태정보는,
    상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보, 및 주행모드정보를 더 포함하는, 전동 킥보드.
  4. 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드로서,
    상기 전동 킥보드에 배치된 배터리와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 잔여량정보 및 전압정보를 포함하는 배터리상태정보를 도출하는 배터리제어부;
    상기 전동 킥보드의 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 상기 배터리제어부로부터 수신한 상기 배터리상태정보에 기초하여 상기 배터리상태정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함하는 주행상태정보를 도출하는 모터제어부; 및
    상기 모터제어부로부터 수신한 상기 주행상태정보를 상기 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출하고, 상기 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식을 통해 서비스서버로 송신하는 통신처리부;를 포함하고,
    상기 배터리상태정보는,
    상기 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류정보를 더 포함하고,
    상기 모터제어부는,
    상기 배터리상태정보에 포함된 상기 전류정보 및 상기 전압정보에 기초하여 상기 배터리의 잔여전력정보를 도출하고, 상기 잔여전력정보 및 기설정된 상기 모터의 정격출력정보에 기초하여 상기 전동 킥보드의 주행가능시간정보를 도출하고, 상기 속도정보 및 상기 주행가능시간정보에 기초하여 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 도출하여, 상기 주행가능거리정보를 더 포함하는 상기 주행상태정보를 도출하는, 전동 킥보드.
  5. 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드로서,
    상기 전동 킥보드에 배치된 배터리와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 잔여량정보 및 전압정보를 포함하는 배터리상태정보를 도출하는 배터리제어부;
    상기 전동 킥보드의 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 상기 배터리제어부로부터 수신한 상기 배터리상태정보에 기초하여 상기 배터리상태정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함하는 주행상태정보를 도출하는 모터제어부; 및
    상기 모터제어부로부터 수신한 상기 주행상태정보를 상기 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출하고, 상기 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식을 통해 서비스서버로 송신하는 통신처리부;를 포함하고,
    상기 통신처리부에 의하여 상기 디스플레이장치에 상태인터페이스가 표시되고,
    상기 상태인터페이스는,
    상기 속도정보, 상기 잔여량정보, 상기 전압정보, 및 상기 전동 킥보드의 주행가능거리정보를 표시하고,
    상기 전압정보가 기설정된 임계값 미만인 경우에 표시되는 에러표시엘리먼트 및 상기 전동 킥보드의 헤드라이트가 점등되는 경우에 표시되는 헤드라이트엘리먼트를 포함하는, 전동 킥보드.
  6. 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 전동 킥보드로서,
    상기 전동 킥보드에 배치된 배터리와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 잔여량정보 및 전압정보를 포함하는 배터리상태정보를 도출하는 배터리제어부;
    상기 전동 킥보드의 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 상기 배터리제어부로부터 수신한 상기 배터리상태정보에 기초하여 상기 배터리상태정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함하는 주행상태정보를 도출하는 모터제어부; 및
    상기 모터제어부로부터 수신한 상기 주행상태정보를 상기 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출하고, 상기 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식을 통해 서비스서버로 송신하는 통신처리부;를 포함하고,
    상기 배터리제어부는,
    상기 배터리의 전압을 측정하고, 상기 배터리에 포함된 복수의 배터리셀들을 제어하는 배터리측정부;
    상기 배터리에 의해 공급되는 전압을 상기 배터리제어부가 구동되도록 변환하는 전력변환부;
    상기 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류를 제어하는 전력구동트랜지스터부; 및
    상기 배터리에서 충전 혹은 방전되는 전류를 센싱하는 전류센서;를 포함하는, 전동 킥보드.
  7. 전동 킥보드에서 수행하는 사물인터넷 통신을 기반으로 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 방법으로서,
    상기 전동 킥보드에 배치된 배터리와 통신을 수행하여, 상기 배터리의 잔여량정보 및 전압정보를 포함하는 배터리상태정보를 도출하는 배터리제어단계;
    상기 전동 킥보드의 차륜을 구동하는 모터를 제어하고, 상기 배터리제어단계로부터 수신한 상기 배터리상태정보에 기초하여 상기 배터리상태정보 및 상기 전동 킥보드의 속도정보를 포함하는 주행상태정보를 도출하는 모터제어단계; 및
    상기 모터제어단계로부터 수신한 상기 주행상태정보를 상기 전동 킥보드에 구비된 디스플레이장치에 표시하고, 상기 주행상태정보에 기초하여 원격통신정보를 도출하고, 상기 원격통신정보를 사물인터넷 통신 방식을 통해 서비스서버로 송신하는 통신처리단계;를 포함하고,
    상기 배터리제어단계에서 상기 모터제어단계로 송신하는 상기 배터리상태정보;
    상기 모터제어단계에서 상기 통신처리단계로 송신하는 상기 주행상태정보; 및
    상기 통신처리단계에서 상기 서비스서버로 송신하는 상기 원격통신정보; 각각은 서로 상이한 소정의 주기에 따라 송신되는 것을 특징으로 하는, 배터리의 상태를 원격으로 제공하는 방법.
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