KR102496950B1 - 안전 전동 킥보드 시스템 - Google Patents

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KR102496950B1 KR1020220114646A KR20220114646A KR102496950B1 KR 102496950 B1 KR102496950 B1 KR 102496950B1 KR 1020220114646 A KR1020220114646 A KR 1020220114646A KR 20220114646 A KR20220114646 A KR 20220114646A KR 102496950 B1 KR102496950 B1 KR 102496950B1
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배창빈
배원호
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Abstract

본 발명은 안전 전동 킥보드 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 과제는 안전장비를 착용해야만 전동 킥보드의 작동이 가능하도록 하고, 사고율이 높을 것으로 예측되는 상황에서 최고속도를 제한하고, 급제동 불가의 단점을 보완하며, 전동 킥보드의 사고율이 가장 높은 횡단보도에서 주행을 제한하여 사고원인을 제거하는데 있다.
일례로, 횡단보도의 보행자 진입영역 상에 적어도 하나 이상으로 설치되고, 유도 전류에 의해 기 저장된 횡단보도식별정보를 송출하는 RFID 태그; 전동 킥보드; 상기 전동 킥보드에 설치되고, 상기 RFID 태그로부터 상기 횡단보도식별정보를 수신하는 RFID 리더기; 및 상기 전동 킥보드에 설치되고, 현재위치정보에 따라 상기 전동 킥보드의 최고속도를 제한하도록 상기 전동 킥보드의 가속장치를 제어하고, 상기 횡단보도식별정보를 수신 시 상기 전동 킥보드의 가속장치 및 제동장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 안전 전동 킥보드 시스템을 개시한다.

Description

안전 전동 킥보드 시스템{SAFETY ELECTRIC KICKBOARD SYSTEM}
본 발명의 실시예는 안전 전동 킥보드 시스템에 관한 것이다.
전동 킥보드는 기존 킥보드의 프레임에 추가적으로 배터리, 디스크 브레이크, 디스플레이 겸 엑셀 등이 부착된 탑승장치를 뜻한다. 4륜차(자동차 등)은 전륜 브레이크를 제동, 후륜 브레이크를 감속용으로 사용하는데 반해 2륜인 전동 킥보드는 과거와 달리 현재는 전류 브레이크로 제동할 경우 전방으로 넘어갈 위험이 크기 때문에 후륜 브레이크만 부착되어 있어 급제동이 불가능하다.
최근 공유 전동 킥보드 보급이 폭증하고 있으며, 이에 공유 전동 킥보드의 경우 사용자 인식을 위한 인터넷 연결 작업이 추가로 진행되고 있다.
또한, 기존 전동 킥보드, 공유 전동 킥보드의 경우 디스플레이가 사용자와의 연동 및 속도 표시에만 사용된다. 국가기술표준원의 안전기준에 따라 전동 킥보드의 최고 속력은 25km/h이기 때문에 급제동 불가로 인해 사고가 날 여지가 충분히 존재하며, 이에 따라 다른 탑승장치보다 위험하기 때문에 더욱 엄격한 안전장비 착용이 요구된다
현재, 시각, 청각, 촉각 등의 신호를 사용자에게 알려주는 전동 킥보드도 시중에서 이용되고 있다. 그러나, 이러한 방식은 사용자가 위험을 인지 후 제동을 하는데 추가적인 시간이 걸리고, 이러한 시간 동안 갑작스러운 사고가 발생할 수도 있기 때문에 전동 킥보드의 사고를 방지하는데 크게 효과적이지 않다.
등록특허공보 제10-2159883호(등록일자: 2020년09월18일) 공개특허공보 제10-2021-0082321호(공개일자: 2021년07월05일)
본 발명의 실시예는, 안전장비를 착용해야만 전동 킥보드의 작동이 가능하도록 하고, 사고율이 높을 것으로 예측되는 상황에서 최고속도를 제한하고, 급제동 불가의 단점을 보완하며, 전동 킥보드의 사고율이 가장 높은 횡단보도에서 주행을 제한하여 사고원인을 제거할 수 있는 안전 전동 킥보드 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 안전 전동 킥보드 시스템은, 횡단보도의 보행자 진입영역 상에 적어도 하나 이상으로 설치되고, 유도 전류에 의해 기 저장된 횡단보도식별정보를 송출하는 RFID 태그; 전동 킥보드; 상기 전동 킥보드에 설치되고, 상기 RFID 태그로부터 상기 횡단보도식별정보를 수신하는 RFID 리더기; 및 상기 전동 킥보드에 설치되고, 현재위치정보에 따라 상기 전동 킥보드의 최고속도를 제한하도록 상기 전동 킥보드의 가속장치를 제어하고, 상기 횡단보도식별정보를 수신 시 상기 전동 킥보드의 가속장치 및 제동장치를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
또한, 상기 전동 킥보드에 설치되고, 상기 전동 킥보드의 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 획득하는 GPS 모듈; 상기 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 외부로 무선 송출하고, 외부로부터 상기 현재 위도 및 경도 좌표 데이터의 송출 응답으로 최고제한속도정보를 수신하여 상기 컨트롤러로 전달하는 이동 통신 모듈; 및 상기 이동 통신 모듈과 접속되어, 상기 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 수신하고, 지오코딩(Geocoding) API를 이용하여 상기 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 지역위치키워드정보로 변환하고, 변환된 지역위치키워드정보에 따른 상기 최고제한속도정보를 검색하여 상기 이동 통신 모듈로 전송하는 관리 서버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 GPS 모듈 및 상기 이동 통신 모듈 중 적어도 하나에 대한 동작 이상이 발생된 경우, 가장 최근에 수신된 상기 최고제한속도정보를 상기 전동 킥보드의 주행 종료 전까지 유지하고, 재 주행 시 미리 설정된 안전제한속도로 상기 전동 킥보드의 주행을 제한하되, 동작 이상이 발생된 상기 GPS 모듈 및 상기 이동 통신 모듈 중 적어도 하나가 리셋 또는 재부팅되면 상기 안전제한속도를 해제할 수 있다.
또한, 상기 전동 킥보드의 현재속도정보, 상기 전동 킥보드의 현재위치정보에 따른 상기 최고속도제한정보, 상기 가속장치 및 제동장치의 제어 시 하차안내정보, 상기 안전제한속도에 따른 안전주행안내정보를 각각 표시하는 디스플레이 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 횡단보도식별정보를 수신 시 상기 가속장치를 무력화하며, 상기 제동장치를 작동시켜 상기 전동 킥보드를 감속시킬 수 있다.
또한, 상기 전동 킥보드의 발판에 설치되고, 탑승자의 무게 값을 검출하고, 검출된 무게 값이 미리 설정된 기준 무게 값 미만인 경우 상기 컨트롤러로 탑승자 미탑승신호를 전송하는 압력 센서(FSR: Force Sensitive Resistor)를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 횡단보도식별정보를 수신한 이후 상기 탑승자 미탑승신호를 수신하는 경우 상기 전동 킥보드를 사용자가 수동으로 끌고 가도록 상기 제동장치의 작동을 중지시킬 수 있다.
또한, 적외선 LED가 설치된 헬멧; 및 상기 전동 킥보드의 핸들에 설치되어 상기 적외선 LED로부터 방출된 적외선신호를 검출하여 탑승자의 헬멧착용을 인지하고, 상기 컨트롤러로 헬멧착용신호를 전송하는 적외선 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 헬멧착용신호를 수신하지 않는 경우 상기 전동 킥보드의 시동을 제한하고, 상기 헬멧착용신호를 수신하면 상기 전동 킥보드의 시동 제한을 해제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안전장비를 착용해야만 전동 킥보드의 작동이 가능하도록 하고, 사고율이 높을 것으로 예측되는 상황에서 최고속도를 제한하고, 급제동 불가의 단점을 보완하며, 전동 킥보드의 사고율이 가장 높은 횡단보도에서 주행을 제한하여 사고원인을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전 전동 킥보드 시스템의 전체 외관 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동 킥보드의 횡단보도 안전 제어 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지역 별 최고제한속도의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 최고제한속도를 제어하기 위한 구성 및 각 구성 간의 신호 송수신에 대한 흐름을 설명하기 위해 나타낸 블록도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전 전동 킥보드 시스템의 전체 외관 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동 킥보드의 횡단보도 안전 제어 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지역 별 최고제한속도의 예시를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최고제한속도를 제어하기 위한 구성 및 각 구성 간의 신호 송수신에 대한 흐름을 설명하기 위해 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안전 전동 킥보드 시스템(1)은 RFID 태그(10), 전동 킥보드(20), RFID 리더기(30), 컨트롤러(40), GPS 모듈(50), 이동 통신 모듈(60), 관리 서버(70), 디스플레이 모듈(80), 압력 센서(90), 헬멧(100) 및 적외선 센서(110) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 RFID 태그(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이 횡단보도의 보행자 진입영역 상에 적어도 하나 이상으로 설치 또는 부착되고, 유도 전류에 의해 그 내부 칩에 미리 저장된 횡단보도식별정보를 송출할 수 있다. RFID 태그(10)의 동작은 유도전류에 의한 전기의 발생을 통해 이루어지며, RFID 리더기(30)의 코일에서 발생하는 자기장에 RFID 태그(10)를 접근 시켰을 때 유도 전류로 인한 미약한 전기를 통하여 RFID 태그(10) 안의 칩이 동작하게 되고, 그 순간 칩 안에 저장된 데이터 즉 횡단보도식별정보가 RFID 리더기(30)에 전달될 수 있다. 본 실시예에 따른 RFID 태그(10)는 전원 공급을 받아 더 긴 범위의 통신거리를 보장하는 능동형 방식과, 전원 공급이 필요 없으나 능동형 방식에 비해 짧은 통신거리를 갖는 수동형 방식 모두 적용할 수 있다. 능동형 RFID 태그(10)를 적용하는 경우 보행자 진입영역에 배선을 설치한 후 RFID 태그(10)를 연결함으로써 전원을 공급 받는 형태로 실시될 수 있다. 본 실시예에 따른 횡단보도식별정보는 RFID 리더기(30)에서 인식 및 식별할 수 있는 임의의 정보를 포함하며 모든 횡단보도를 대상으로 동일한 식별정보를 포함할 수 있다.
한편, 전동 킥보드(20)의 제동장치(20f)의 강제 작동에 의해 안전 사고가 발생하지 않도록 RFID 태그(10)는 횡단보도 진입 전 5m 반경 또는 5m 반경 이내부터 다수 개로 설치되어, 20km/h 속도의 전동 킥보드(20)가 평균 제동거리인 5m 간 제동이 가능하도록 할 수 있다. 또한, 횡단보도를 벗어날 경우 다시 정상적으로 가속할 수 있도록 하되, 후술하는 현재위치정보에 기반한 최대속도제한을 준수하면서 가속될 수 있도록 한다.
상기 전동 킥보드(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 가속장치(핸들)(20a), 조향대(20b), 앞바퀴(20c), 뒷바퀴(20d), 모터(20e), 제동장치(브레이크)(20f) 및 발판(20g) 등을 포함할 수 있다. 가속장치(핸들)(20a)와 조향대(20b)는 전동 킥보드(20)의 진행 방향을 전환하도록 전동 킥보드(20)의 전측에 마련될 수 있다. 가속장치(핸들)(20a)는 일례로, 탑승자의 파지를 위한 바(bar) 형태로 이루어질 수 있다. 가속장치(핸들)(20a)어 모터(20e)에 대한 구동 및 정지, 회전 속도 조절, 그리고 주행 속도 범위의 설정 및 브레이크의 동작을 위하여, 버튼, 스위치 또는 레버 등을 포함할 수 있다. 여기서 제동장치(브레이크)(20f)는 앞바퀴(20c)와 뒷바퀴(20d)를 기계적 또는 전기적으로 회전 제한하는 장치가 적용될 수 있다. 또한 가속장치(핸들)(20a)에 의해 브레이크 동작 시, 후술하는 컨트롤러(40)에 의해 모터(20e)가 정지되도록 구성될 수 있다. 앞바퀴(20c)는 조향대(20b)의 하단과 발판(20g)의 전단 사이에 설치되고, 뒷바퀴(20d)는 발판(20g)의 후측에 설치된다. 모터(20e)는 뒷바퀴(20d) 각각을 회전시키도록 마련되는데, 예컨대 뒷바퀴(20d)에 내장되는 인 휠 모터(In Wheel Motor)로 이루어질 수 있다. 배터리(도시하지 않음)는 모터(20e)의 동작에 필요한 전원을 공급하는데, 예컨대 발판(20g)에 내장되거나, 발판(20g)에 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 한편, 배터리를 외부 전원으로 충전하기 위한 충전회로부가 발판(20g)에 마련될 수 있다. 발판(20g)은 그 상면에 탑승자의 발이 놓여지도록 하고, 이를 위해 상부에 평면의 발판을 제공하는 구조를 가질 수 있다.
상기 RFID 리더기(30)는 전동 킥보드(20)의 하부 즉 발판(20g)의 하면에 설치되고, RFID 태그(10)로부터 횡단보도식별정보를 수신할 수 있다. 상술한 바와 같이, RFID 태그(10)의 동작은 유도전류에 의한 전기의 발생을 통해 이루어지며, RFID 리더기(30)는 코일에서 발생하는 자기장에 RFID 태그(10)를 접근 시켰을 때 유도 전류로 인한 미약한 전기를 통하여 RFID 태그(10) 안의 칩이 동작하게 되고, 그 순간 칩 안에 저장된 데이터 즉 횡단보도식별정보가 RFID 리더기(30)에 전달될 수 있다. 본 실시예에 따른 횡단보도식별정보는 RFID 리더기(30)에서 인식 및 식별할 수 있는 임의의 정보를 포함하며 모든 횡단보도를 대상으로 동일한 식별정보를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러(40)는, 전동 킥보드(20)에 설치되고, 전동 킥보드(20)의 현재위치정보에 따라 전동 킥보드(20)의 최고속도를 제한하도록 전동 킥보드(20)의 가속장치(20a)를 제어하고, RFID 리더기(30)를 통해 횡단보도식별정보를 수신 시 전동 킥보드(20)의 가속장치(20a) 및 제동장치(20f)를 제어할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 컨트롤러(40)는, 전동 킥보드(20)의 현재위치가 공원이나 대학 등 최고속도에 대한 제한이 없는 지역에 해당되는 경우 최고속도가 국가기술표준원의 안전기준에 따른 최고속력인 25km/h로 제한되도록 모터(20e)의 구동을 제어할 수 있고, 전동 킥보드(20)의 현재위치가 그 외에 지역에 해당되는 경우 최고속도가 국가기술표준원의 안전기준에 따른 최고속력보다 낮은 20km/h로 제한되도록 모터(20e)의 구동을 제어할 수 있으며, 전동 킥보드(20)의 현재위치가 어린이 보호구역 등과 같은 사고 발생 위험 지역에 해당되는 경우 최고속도가 15km/h로 최대한 제한되도록 모터(20e)의 구동을 제어할 수 있다. 이와 같은 최고속도제한은 전동 킥보드(20)를 운전하면서 최대한 낼 수 있는 속도의 한계치를 의미하며, 상술한 바와 같이 전동 킥보드(20)의 현재위치정보에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 다만, 최고속도에 대한 제한 사항과 속력에 관한 내용은 법령이나 적합성에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.
또한, 컨트롤러(40)는, 횡단보도식별정보를 수신 시 가속장치(20a)를 무력화하며, 제동장치(20f)를 강제적으로 작동시켜 전동 킥보드(20)를 감속시킬 수 있다. 여기서, 가속장치(20a)의 무력화는 핸들 등을 통해 전동 킥보드(20)가 가속이 되지 않도록 제어함을 의미하며, 제동장치(20f)의 감속 제어는 미리 프로그램화된 감속 알고리즘에 따라 급정거가 아닌 탑승자의 안전을 고려하여 일정한 속도로 전동 킥보드(20)의 속도를 강제적으로 줄일 수 있도록 실시하는 것이 바람직하다.
한편, 컨트롤러(40)는, GPS 모듈(50) 및 이동 통신 모듈(60) 중 적어도 하나에 대한 동작 이상이 발생된 경우, 가장 최근에 수신된 최고제한속도정보를 전동 킥보드(20)의 주행 종료 전(또는 하차)까지 유지하고, 재 주행 시(또는 재 탑승 시) 미리 설정된 안전제한속도로 전동 킥보드의 주행을 제한할 수 있다.
예를 들어, 전동 킥보드(20)가 터널 내부를 주행하거나 GPS 모듈(50) 및 이동 통신 모듈(60) 중 적어도 하나가 고장 또는 작동 이상으로 인해 최고제한속도정보를 수신할 수 없는 상황이 발생하면, 해당 사건 발생 이전에 마지막으로 수신된 최고제한속도정보에 기반하여 즉, 가장 최근에 인식된 위치정보를 기반으로 전동 킥보드(20)의 최고제한속도를 제어할 수 있다. 또한, GPS 모듈(50) 및 이동 통신 모듈(60) 중 적어도 하나가 여전히 고장 또는 작동 이상 상태에서 전동 킥보드(20)의 주행을 마치거나 잠시 하차하였다가 탑승(후술하는 압력 센서(90)를 통해 탑승 인식)하는 경우 최근 최고제한속도정보로 제어하는 것이 아니라, 미리 설정된 안전제한속도(예를 들어 15km/h)로 전동 킥보드(20)의 주행을 제한할 수 있다. 이후, 동작 이상이 발생된 GPS 모듈(50) 및 이동 통신 모듈(60) 중 적어도 하나가 수리되거나 이로 인해 리셋 또는 재부팅되면 안전제한속도(예를 들어 15km/h)를 해제할 수 있다.
상기 GPS 모듈(50)은 전동 킥보드(20)에 디스플레이 모듈(80) 내부에 설치되고, 전동 킥보드(20)의 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 획득할 수 있다. GPS 모듈(50)은 GPS위성으로부터 수신된 신호를 바탕으로 위치 계산(즉, 위도, 경도 등을 계산)할 수 있으며, 계산 결과로서 현재 위치 및 경도 좌표 값을 출력할 수 있다.
상기 이동 통신 모듈(60)은 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 관리 서버(70)로 무선 송출하고, 관리 서버(70)로부터 현재 위도 및 경도 좌표 데이터의 송출 응답으로 최고제한속도정보를 수신하여 컨트롤러(40)로 전달할 수 있다. 이와 더불어 이동 통신 모듈(60)은 관리 서버(70)로부터 최고제한속도정보와 함께 지역위치키워드정보를 수신하여 디스플레이 모듈(80)를 전달할 수 있다.
이러한 이동 통신 모듈(60)은 LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 5G 등의 통신방식을 적용하여 구현될 수 있으나 이에 한정하는 것이 아니라, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access) 등의 통신방식으로도 구현 가능하다.
상기 관리 서버(70)는 이동 통신 모듈(60)과 접속되어, 이동 통신 모듈(60)로부터 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 수신하고, 지오코딩(Geocoding) API를 이용하여 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 지역위치키워드정보로 변환하고, 변환된 지역위치키워드정보에 따른 최고제한속도정보를 검색하여 이동 통신 모듈(60)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 관리 서버(70)는 이동 통신 모듈(60)로부터 현재 위도 및 경도 좌표 값을 수신하고, 수신된 현재 위도 및 경도 좌표 값을 지오코딩(Geocoding) API를 통해 지역위치키워드정보 즉 지역 명칭이나 주소 정보로 변환할 수 있다. 이와 같이 변환된 지역 명칭이나 주소 정보를 키워드 값으로 하여 미리 구축된 데이터베이스에 입력하여 검색을 요청하면, 해당 키워드 값과 매칭된 최고제한속도정보를 추출하여 해당 지역위치키워드정보(지역 명칭, 주소 정보 등)와 함께 이동 통신 단말(60)로 전송할 수 있다.
이러한 관리 서버(70)는, 하드웨어적으로 통상적인 웹 서버와 동일한 구성을 가지며, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh), 안드로이드(Android), 아이오에서(iOS) 등의 운영 체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 웹 서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 관리 서버(70)와 이동 통신 모듈(60) 간을 연결하는 인터넷 네트워크의 무선 통신망의 일 예로는, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 5G 등)에 따라 구축된 이동 통신망을 포함할 수 있으나, 특별히 한정하는 것은 아니다. 또한, 유선 통신망의 일 예로는, LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)등의 폐쇄형 네트워크일 수 있으며, 인터넷과 같은 개방형 네트워크인 것이 바람직하다. 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(HyperText Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service)를 제공하는 전세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미한다.
상기 디스플레이 모듈(80)은, 전동 킥보드(20)의 현재속도정보, 전동 킥보드(20)의 현재위치정보에 따른 최고속도제한정보, 가속장치(20a) 및 제동장치(20f)의 제어 시 하차안내정보, 안전제한속도에 따른 안전주행안내정보를 각각 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이 모듈(80)은 현재 속도를 기본적으로 제공하면서, 특정 지역의 위치에 주행함으로써 최고속도제한이 변경되는 경우, 해당 최고속도제한정보(25km/h, 20km/h, 15km/h 등)를 표시하면서 현재위치정보와 관련하여 속도제한이유에 대한 안내정보를 함께 출력할 수 있다. 또한, 횡단보도 근접 시 가속장치(20a) 및 제동장치(20f)가 제어됨으로써 자동 감속 동작이 일어날 때 횡단보도에서 수동으로 끌고 이동하라는 안내정보를 함께 출력할 수 있다. 또한, GPS 모듈(50) 및 이동 통신 모듈(60) 중 적어도 하나에 대한 동작 이상이 발생된 경우 해당 모듈의 이상 여부에 대한 안내주행정보와 함께 그에 따른 안전제한속도로 함께 출력할 수 있다. 이와 같이 이러한 디스플레이 모듈(80)은 전동 킥보드(20)에서 처리되는 정보를 표시(출력)할 수 있다.
상기 디스플레이 모듈(80)은, 액정 디스 플레이(LCD; Liquid Crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT LCD; Thin Film Transistor- Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(OLED; Organic Light-Emitting Diode), 플렉시블 디스플레이 (Flexible Display), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 압력 센서(90)는 전동 킥보드(20)의 발판(20g)에 설치되고, 탑승자의 무게 값을 검출하고, 검출된 무게 값이 미리 설정된 기준 무게 값 미만인 경우 컨트롤러(40)로 탑승자 미탑승신호를 전송하여 전동 킥보드(20)에 사용자의 탑승 여부를 인지할 수 있도록 한다. 이러한 압력 센서(90)는 FSR(Force Sensitive Resistor)를 포함할 수 있으며, 이는 물리적인 힘, 무게 등에 따라 저항 값이 바뀌는 성질을 이용한 센서를 의미한다. 이러한 FSR은 몇 개의 레이어로 구성된 박막 형태의 센서로, 가장 기본적인 FSR은 중간에 스페이서(Spacer)라고 하는 공간적인 갭을 만드는 레이어를 중앙에 두고 있고, 이 스페이스 위아래로 회로가 인쇄되어 있는 레이어(FPC)와 전도성 물질로 코딩이 되어 있는 필름 레이어(MD film)가 배치되며, 위에서 힘이 가해지게 되면 FPC의 더 많은 부분이 MD 필름과 접촉을 하면서 센서의 저항 값이 줄어들게 무게 측정이 가능하다.　
한편, 컨트롤러(40)는, RFID 태그(10)로부터 RFID 리더기(30)가 횡단보도식별정보를 수신한 이후 압력 센서(90)로부터 탑승자 미탑승신호를 수신하는 경우 전동 킥보드(20)를 사용자가 수동으로 끌고 가도록 제동장치(20f)의 작동을 중지시킬 수 있다. 즉, 전동 킥보드(20)가 횡단보도에 근접하면서 제동장치(20f)가 작동하여 감속 제어된 후 탑승자가 하차함을 감지하면 제동장치(20f)의 작동을 중지시켜 사용자가 전동 킥보드(20)를 수동으로 끌 수 있는 것이 가능하도록 하는 것이다.
상기 헬멧(100)은 일반적인 전동 킥보드용 헬멧이 적용될 수 있으며, 전방에 적외선 LED(101)가 설치될 수 있다. 이러한 적외선 LED(101)는 가시광선 영역이 아닌 적외선을 방출함으로써 탑승자나 주변인에게 피해가 가지 않도록 한다.
상기 적외선 센서(110)는, 전동 킥보드(20)의 핸들(20a)에 설치되어 적외선 LED(101)로부터 방출된 적외선신호를 검출하여 탑승자의 헬멧(100) 착용을 인지하고, 컨트롤러(40)로 헬멧착용신호를 전송할 수 있다.
본 실시예에서는 적외선 방식뿐만 아니라, 헬멧(100)에 사용자의 착용을 인지할 수 있는 압력 센서(미도시)를 별도로 추가 구성하고, 해당 압력 센서(미도시)로부터 압력 값이 측정되면 적외선 LED(101)에서 적외선을 방출하여 적외선 센서(110)가 해당 적외선을 인식하는 방식으로 동작할 수도 있다.
이에, 컨트롤러(40)는, 헬멧착용신호를 수신하지 않는 경우 즉, 사용자가 헬멧(100)을 착용하지 않은 경우 전동 킥보드(20)의 시동을 제한하고(즉 시동 버튼 A을 눌러도 시동이 걸리지 않음), 헬멧착용신호를 수신하면 전동 킥보드(20)의 시동 제한을 해제함으로써, 시동 버튼 A을 눌렀을 때 전동 킥보드(20)의 시동이 걸리도록 제어할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 헬멧 착용을 강제하여 사고 발생 시에도 탑승자에 대한 피해를 최소화 할 수 있고, 원활하게 탑승할 수 있는 공간에서는 속도를 제한하지 않고, 속도 제한이 필요한 공간에서는 속도를 제한하여 제어의 어려움에 의한 근본적 사고 요인을 줄일 수 있으며, 사고가 발생하더라도 사고 피해를 최대한 줄일 수 있다. 특히, 횡단보도에서는 RFID를 이용한 감속 제어를 통해 사고를 원천 제한함으로써 사고 가능성을 제거할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 안전 전동 킥보드 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1: 안전 전동 킥보드 시스템
10: RFID 태그
20: 전동 킥보드
20a: 가속장치(핸들)
A: 시동 버튼
20b: 조향대
20c: 앞바퀴
20d: 뒷바퀴
20e: 모터
20f: 제동장치(브레이크)
20g: 발판
30: RFID 리더기
40: 컨트롤러
50: GPS 모듈
60: 이동 통신 모듈
70: 관리 서버
80: 디스플레이 모듈
90: 압력 센서
100: 헬멧
101: 적외선 LED
110: 적외선 센서

Claims (7)

  1. 횡단보도의 보행자 진입영역 상에 적어도 하나 이상으로 설치되고, 유도 전류에 의해 기 저장된 횡단보도식별정보를 송출하는 RFID 태그;
    전동 킥보드;
    상기 전동 킥보드에 설치되고, 상기 RFID 태그로부터 상기 횡단보도식별정보를 수신하는 RFID 리더기;
    상기 전동 킥보드에 설치되고, 현재위치정보에 따라 상기 전동 킥보드의 최고속도를 제한하도록 상기 전동 킥보드의 가속장치를 제어하고, 상기 횡단보도식별정보를 수신 시 상기 전동 킥보드의 가속장치를 무력화하며, 상기 전동 킥보드의 제동장치를 작동시켜 상기 전동 킥보드를 감속시키는 컨트롤러; 및
    상기 전동 킥보드의 발판에 설치되고, 탑승자의 무게 값을 검출하고, 검출된 무게 값이 미리 설정된 기준 무게 값 미만인 경우 상기 컨트롤러로 탑승자 미탑승신호를 전송하는 압력 센서(FSR: Force Sensitive Resistor)를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 횡단보도식별정보를 수신한 이후 상기 탑승자 미탑승신호를 수신하는 경우 상기 전동 킥보드를 사용자가 수동으로 끌고 가도록 상기 제동장치의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 안전 전동 킥보드 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전동 킥보드에 설치되고, 상기 전동 킥보드의 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 획득하는 GPS 모듈;
    상기 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 외부로 무선 송출하고, 외부로부터 상기 현재 위도 및 경도 좌표 데이터의 송출 응답으로 최고제한속도정보를 수신하여 상기 컨트롤러로 전달하는 이동 통신 모듈; 및
    상기 이동 통신 모듈과 접속되어, 상기 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 수신하고, 지오코딩(Geocoding) API를 이용하여 상기 현재 위도 및 경도 좌표 데이터를 지역위치키워드정보로 변환하고, 변환된 지역위치키워드정보에 따른 상기 최고제한속도정보를 검색하여 상기 이동 통신 모듈로 전송하는 관리 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 전동 킥보드 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 GPS 모듈 및 상기 이동 통신 모듈 중 적어도 하나에 대한 동작 이상이 발생된 경우, 가장 최근에 수신된 상기 최고제한속도정보를 상기 전동 킥보드의 주행 종료 전까지 유지하고, 재 주행 시 미리 설정된 안전제한속도로 상기 전동 킥보드의 주행을 제한하되, 동작 이상이 발생된 상기 GPS 모듈 및 상기 이동 통신 모듈 중 적어도 하나가 리셋 또는 재부팅되면 상기 안전제한속도를 해제하는 것을 특징으로 하는 안전 전동 킥보드 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 전동 킥보드의 현재속도정보, 상기 전동 킥보드의 현재위치정보에 따른 상기 최고제한속도정보, 상기 가속장치 및 제동장치의 제어 시 하차안내정보, 상기 안전제한속도에 따른 안전주행안내정보를 각각 표시하는 디스플레이 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 전동 킥보드 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    적외선 LED가 설치된 헬멧; 및
    상기 전동 킥보드의 핸들에 설치되어 상기 적외선 LED로부터 방출된 적외선신호를 검출하여 탑승자의 헬멧착용을 인지하고, 상기 컨트롤러로 헬멧착용신호를 전송하는 적외선 센서를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 헬멧착용신호를 수신하지 않는 경우 상기 전동 킥보드의 시동을 제한하고, 상기 헬멧착용신호를 수신하면 상기 전동 킥보드의 시동 제한을 해제하는 것을 특징으로 하는 안전 전동 킥보드 시스템.
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