KR102653135B1 - 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드는 주행속도값을 감지하여, 주정차 및 제1주행모드에서 보조바퀴가 활성화되고, 제2주행모드에서는 보조바퀴가 비활성화되도록 함으로써, 주정차시에는 별도의 주차 보조장치가 요구되지 않고, 출발 직후 및 저속 주행시에는 보조바퀴 활성화를 통한 사륜 상태가 유지되므로 출발 안정성이 강화되며, 주행중에는 보조바퀴 비활성화를 통한 이륜 상태로써 안정적 주행이 가능하도록 하는 특징이 있다.
Description
본 발명은 전동 킥보드에 관한 것으로써, 자세하게는 장치에 의해 주행 상황에 따라 보조 바퀴 필요 여부가 판단되어 보조 바퀴 사용 여부가 제어되도록 하는 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드에 관한 것이다.
일반적으로 무동력 방식의 킥보드는 발판, 발판의 전방과 후방에 설치되는 전륜 및 후륜, 전륜을 조향하는 손잡이 등으로 구성되고, 한쪽 발을 발판에 올리고 다른 한쪽의 발을 굴러 앞으로 나아가도록 구성되며, 취미 및 레저 활동에 주로 사용되어 왔다.
이와 같은 무동력 방식의 킥보드는 이동 중에 사용자의 체력 소진이 높고 오르막의 경우 주행이 어려운 문제점이 있기 때문에, 최근에는 전륜이나 후륜에 전동모터가 구비된 전동 킥보드가 널리 보급되어 사용되고 있다.
이처럼 전동 킥보드가 널리 보급됨에 따라 종래의 레저 활동에 한정되었던 이용에서 벗어나 개인 이동수단으로 사용되었으며, 출퇴근, 통학, 대리운전 기사들의 이동수단 등으로 용도가 점점 다양화되고 있다.
상술한 바와 같은 종래의 전동 킥보드는 전방에 사람이나 차량이 갑자기 끼어드는 경우 사용자가 신속하고 적절한 제동을 수행하지 않으면 추돌할 위험이 매우 높았으며, 전동 킥보드의 운행 과정에서 급정지 또는 주행 중 작은 충격이 발생하는 경우 전방으로 전복될 위험이 있는 등 운행 속도에 비해서 안전에 매우 취약하는 등 신종 산업에 따른 새로운 위험요소들이 대두되었다.
이에, 전동 킥보드에 구비된 각종 센서를 통해 속도, 도로상태, 장애물 존재여부 등의 상태정보 감지를 수행하고, 상기 상태정보에 따른 경보신호를 사용자에게 제공하여 사용자의 즉각적인 리액션을 유도하고, 사용자의 리액션에 따라 제동력을 추가로 제공하거나 또는 과도한 제동이 이루어지는 경우 제동력을 줄여줌으로써, 전동 킥보드의 안전대책 수립을 용이하게 수행할 수 있는 방안에 대한 제안 등 센서를 이용한 각종 안전대책에 대한 선행기술들이 다수 제안된 바 있다.
다만, 이러한 논의는 전동 킥보드의 주행중 상황에 발생될 수 있는 다양한 상황들에서 해결과제들이 포화적으로 집중되고 있다.
즉, 주차 상황에서부터 주행중 상황, 잠시 정차 상황, 재출발 상황 및 재주차 상황에 따라 판단되거나, 전동 킥보드의 절대적인 이동속도를 기준으로 0km/h를 포함한 모든 속도 상황으로 판단되는 등 모든 상황에서 적용될 수 있는 안전 대책 또는 편의성 확보에 대한 구체적 논의가 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로써, 주차 상황에서부터 주행중 상황, 잠시 정차 상황, 재출발 상황 및 재주차 상황에 따라 판단되거나, 전동 킥보드의 절대적인 이동속도를 기준으로 0km/h를 포함한 모든 속도 상황으로 판단되는 등 모든 상황에서 적용될 수 있는 안전 대책 또는 편의성 확보를 위한 전동 킥보드를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드는 발판의 전방 및 후방 일직선 상에 각각 전방바퀴 및 후방바퀴가 구비된 본체, 상기 본체의 일측에 상기 본체보다 소정 길이 짧은 길이로 구비되고, 내부에는 전력저장수단 및 스텝모터가 마련된 사이드케이스, 상기 사이드케이스의 전방 일측에 회동 가능한 회전힌지로 연결되되, 상기 회전힌지를 중심으로 후방으로 소정 길이를 갖도록 형성되고, 상기 회전힌지를 중심으로 소정 각도로 회동되는 레버부재, 상기 레버부재에 결합되되, 상기 회전힌지로부터 소정 거리 이격되어 결합되는 보조바퀴, 상기 사이드케이스의 일측에 구비되되, 상기 레버부재보다 아래쪽에 구비되어 상기 레버부재의 아래쪽 회동 각도를 제한시키는 제1고정수단, 상기 사이드케이스의 일측에 구비되되, 상기 레버부재보다 위쪽에 구비되어 상기 레버부재의 위쪽 회동 각도를 제한시키는 제2고정수단, 상기 스텝모터에 전기적 신호를 제공하여 상기 레버부재를 회동시키는 회전제어모듈이 포함된 제어부를 포함하고, 상기 사이드케이스는 상기 본체의 좌우 양측에 각각 구비되는 제1사이드케이스 및 제2사이드케이스로 구분되고, 상기 전력저장수단에는 상기 스텝모터가 구동되기 위한 소정의 전력이 저장되고, 상기 레버부재가 상기 회전제어모듈에 의해 아래쪽으로 회전되어 상기 레버부재의 아래면이 상기 제1고정수단에 접촉되면 상기 전방바퀴의 최하단, 상기 후방바퀴의 최하단 및 상기 보조바퀴의 최하단은 지면에 동시에 지지되고, 상기 레버부재가 상기 회전제어모듈에 의해 위쪽으로 회전되어 상기 레버부재의 윗면이 상기 제2고정수단에 접촉되면 상기 본체의 최상단 및 상기 보조바퀴의 최상단은 동일 높이를 형성하는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기 회전제어모듈은 위쪽 방향으로만 회전동력을 제공하도록 설정되고, 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단은 영구자석으로 이루어지고, 상기 레버부재 중에서 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단과 접촉을 형성하는 부분은 강자성체로 이루어지며, 상기 제1고정수단의 영구자석은 탈착가능한 형태로 이루어져, 사용자의 체중값에 따라서 높은 자력을 갖는 영구자석으로 교체될 수 있고, 상기 제어부에는 상기 체중값에 의해 지면으로부터 발생되는 지면반력과 동일한 체중값이 저장되는 체중설정모듈이 더 포함되고, 상기 회전제어모듈에 의해 상기 스텝모터의 회전력으로 정의되는 토크값은 상기 제1고정수단 및 상기 레버부재 사이의 자기력과 상기 체중값의 차이값을 초과하도록 설정되고, 상기 제2고정수단의 영구자석 및 상기 레버부재의 자기 결합 관계는 상기 보조바퀴의 최상단에 외력이 작용하는 경우에 분리되는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단은 전자석으로 이루어지고, 상기 레버부재에서 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단과 접촉을 형성하는 부분에는 각각 강자성체가 포함되며, 상기 제어부에는 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단에 독립적으로 전력을 공급하기 위한 신호를 생성하는 전력공급모듈, 킥보드가 이동되는 속도를 감지하고, 감지된 속도를 주행속도값으로 저장하는 속도감지모듈 및 상기 주행속도값에 따라 복수 개의 속도별 주행모드로 전환시키는 주행모드설정모듈이 더 포함되고, 상기 속도별 주행모드에는 상기 주행속도값이 제1속도범위에 포함되는 경우로 정의되는 제1주행모드 및 상기 주행속도값이 제2속도범위에 포함되는 경우로 정의되는 제2주행모드를 포함하고, 상기 제2속도범위의 최저속도값은 상기 제1속도범위의 최고속도값과 동일하도록 설정되고, 상기 제1주행모드에서는 상기 전력공급모듈에 의해 상기 제1고정수단에 전력이 공급되고, 상기 제2주행모드에서는 상기 전력공급모듈에 의해 상기 제2고정수단에 전력이 공급되는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기 레버부재에서 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단과 접촉을 형성하는 부분에도 전자석이 더 포함되고, 상기 전력공급모듈은 상기 레버부재에 독립적으로 전력을 공급하기 위한 신호를 추가로 생성하고, 상기 제어부에는 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단에서 흐르는 전류의 방향을 독립적으로 전환하기 위한 신호를 생성하는 전류방향전환모듈이 더 포함되고, 상기 속도별 주행모드에는 상기 주행속도값이 0KM/H로 정의되는 정차모드가 더 포함되고, 상기 제1속도범위는 0KM/H 초과 및 3KM/H 미만으로 정의되고, 상기 제2속도범위는 3KM/H 이상 및 50KM/H 미만으로 정의되고, 상기 정차모드 및 상기 제1주행모드에서는 상기 전력공급모듈에 의해 상기 제1고정수단, 상기 제2고정수단 및 상기 레버부재에 전력이 공급되되, 상기 전류방향전환모듈에 의해 상기 제1고정수단은 상기 레버부재를 당기는 방향의 자력이 형성되도록 전류 방향이 설정되고, 상기 제2고정수단은 상기 레버부재를 미는 방향의 자력이 형성되도록 전류 방향이 설정되며, 상기 제2주행모드에서는 상기 전력공급모듈에 의해 상기 제1고정수단, 상기 제2고정수단 및 상기 레버부재에 전력이 공급되되, 상기 전류방향전환모듈에 의해 상기 제1고정수단은 상기 레버부재를 미는 방향의 자력이 형성되도록 전류 방향이 설정되고, 상기 제2고정수단은 상기 레버부재를 당기는 방향의 자력이 형성되도록 전류 방향이 설정되는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기 제어부에는 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단에 흐르는 전류의 세기를 조절하기 위한 신호를 생성하는 전류세기조절모듈이 더 포함되고, 상기 제1주행모드에서 상기 주행속도값이 증가하면 상기 전류세기조절모듈에 의해 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단에 흐르는 전류에 세기가 그에 비례하여 점진적으로 증가되고, 상기 주행속도값이 감소하면 상기 전류세기조절모듈에 의해 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단에 흐르는 전류에 세기가 그에 비례하여 점진적으로 증가되며, 상기 제2주행모드에서 상기 주행속도값이 증가하면 상기 전류세기조절모듈에 의해 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단에 흐르는 전류에 세기가 그에 비례하여 점진적으로 증가되고, 상기 주행속도값이 감소하면 상기 전류세기조절모듈에 의해 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단에 흐르는 전류에 세기가 그에 비례하여 점진적으로 증가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드는 주행속도값을 감지하여, 주정차 및 제1주행모드에서 보조바퀴가 활성화되고, 제2주행모드에서는 보조바퀴가 비활성화되도록 함으로써, 주정차시에는 별도의 주차 보조장치가 요구되지 않고, 출발 직후 및 저속 주행시에는 보조바퀴 활성화를 통한 사륜 상태가 유지되므로 출발 안정성이 강화되며, 주행중에는 보조바퀴 비활성화를 통한 이륜 상태로써 안정적 주행이 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 속도별 주행모드를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어부를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 속도별 주행모드를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어부를 나타낸 것이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 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 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
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.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 속도별 주행모드를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어부를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드는 본체(100), 사이드케이스(200), 레버부재(300), 보조바퀴(400), 제1고정수단(510), 제2고정수단(520) 및 제어부(600)를 포함할 수 있다.
상기 본체(100)에는 발판의 전방 및 후방 일직선 상에 각각 전방바퀴(110) 및 후방바퀴(120)가 구비될 수 있다.
다음으로, 상기 사이드케이스(200)에는 상기 본체(100)의 일측에 상기 본체(100)보다 소정 길이 짧은 길이로 구비되고, 내부에는 전력저장수단 및 스텝모터가 마련될 수 있다.
상기 스텝모터는 입력신호의 변화 유무에 따라 일정하게 각도를 변화하거나 위치를 유지하고 정지하는 기능의 모터로써, 전자 펄스를 기계적 운동으로 전환하고, 각각의 펄스 '스텝'이 샤프트를 어떤 각도로 회전하게 만들 수 있는 모터를 의미한다.
다만, 상기 전력저장수단 및 상기 스텝모터는 통상의 기술자라면 쉽게 이해할 수 있는 기술적 부분이므로 자세한 설명은 생략한다.
다음으로, 상기 레버부재(300)는 상기 사이드케이스(200)의 전방 일측에 회동 가능한 회전힌지(310)로 연결되되, 상기 회전힌지(310)를 중심으로 후방으로 소정 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 통해 상기 레버부재(300)는 상기 회전힌지(310)를 중심으로 소정 각도로 회동될 수 있다.
또한, 상기 스텝모터와 소정의 회전축으로 연결된 상기 회전힌지(310)는 기어트레인으로 연결되어 회전구동되도록 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 보조바퀴(400)는 상기 레버부재(300)에 결합되되, 상기 회전힌지(310)로부터 소정 거리 이격되어 결합될 수 있다.
상기 보조바퀴(400)는 상기 전방바퀴(110) 및 상기 후방바퀴(120)보다는 작은 크기로 마련되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 제1고정수단(510)은 상기 사이드케이스(200)의 일측에 구비되되, 상기 레버부재(300)보다 아래쪽에 구비되어 상기 레버부재(300)의 아래쪽 회동 각도를 제한시킬 수 있다.
반면, 상기 제2고정수단(520)은 상기 사이드케이스(200)의 일측에 구비되되, 상기 레버부재(300)보다 위쪽에 구비되어 상기 레버부재(300)의 위쪽 회동 각도를 제한시킬 수 있다.
다음으로, 도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 제어부(600)에는 상기 스텝모터에 전기적 신호를 제공하여 상기 레버부재(300)를 회동시키는 회전제어모듈(610)이 포함될 수 있다.
여기서, 상기 사이드케이스(200)는 상기 본체(100)의 좌우 양측에 각각 구비되는 제1사이드케이스(200) 및 제2사이드케이스(200)로 구분될 수 있다.
즉, 상기 레버부재(300), 상기 보조바퀴(400), 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)은 상기 제1사이드케이스(200) 및 상기 제2사이드케이스(200)에 각각 한쌍이 구비될 수 있다.
상기 전력저장수단에는 상기 스텝모터가 구동되기 위한 소정의 전력이 저장되고,
다음으로, 상기 레버부재(300)가 상기 회전제어모듈(610)에 의해 아래쪽으로 회전되어 상기 레버부재(300)의 아래면이 상기 제1고정수단(510)에 접촉되면 상기 전방바퀴(110)의 최하단, 상기 후방바퀴(120)의 최하단 및 상기 보조바퀴(400)의 최하단은 지면(10)에 동시에 지지될 수 있다.
즉, 상기 제1고정수단(510)은 상기 레버부재(300)의 회전각도를 제한함과 동시에 가장 아래쪽에서 상기 보조바퀴(400)의 높이를 상기 전방바퀴(110) 및 상기 후방바퀴(120)의 높이와 동일 높이로 지지시키는 기능을 할 수 있다.
반면, 상기 레버부재(300)가 상기 회전모듈에 의해 위쪽으로 회전되어 상기 레버부재(300)의 윗면이 상기 제2고정수단(520)에 접촉되면 상기 본체(100)의 최상단 및 상기 보조바퀴(400)의 최상단은 동일 높이를 형성할 수 있다.
즉, 상기 제2고정수단(520)은 상기 레버부재(300)의 회전각도를 제한함과 동시에 가장 위쪽에서 상기 보조바퀴(400)의 높이를 상기 본체(100)의 높이와 동일 높이로 지지시키는 기능을 할 수 있다.
한편, 상기 본체(100)의 전방에 마련되고 사용자가 손으로 파지하여 킥보드의 방향을 조절하는 핸들부(미도시)에는 조작부(미도시)가 마련되고, 상기 조작부에 사용자가 손가락 압력을 가하여 상기 보조바퀴(400)의 상향 및 하향 이동을 조작할 수 있는 버튼(미도시)이 마련될 수 있다.
다음으로, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드의 일실시예를 설명하도록 한다.
상기 회전제어모듈(610)은 위쪽 방향으로만 회전동력을 제공하도록 설정될 수 있다.
상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)은 소정의 자력을 갖는 영구자석으로 이루어질 수 있다.
상기 레버부재(300) 중에서 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)과 접촉을 형성하는 부분은 강자성체로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 강자석체는 자력으로 상기 영구자석에 부착되어 자기 결합 관계를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 제1고정수단(510)의 영구자석은 탈착가능한 구조로 이루어질 수 있다.
즉, 사용자는 본인의 체중값이 높을수록 그에 비례하여 자력이 큰 영구자석으로 교체할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 제어부(600)에는 상기 체중값에 의해 지면(10)으로부터 발생되는 지면(10)반력과 동일한 체중값이 저장되는 체중설정모듈(620)이 더 포함될 수 있다.
상기 회전제어모듈(610)에 의해 상기 스텝모터의 회전력으로 정의되는 토크값은 상기 제1고정수단(510) 및 상기 레버부재(300) 사이의 자기력과 상기 체중값의 차이값을 초과하도록 설정될 수 있다.
상기 제2고정수단(520)의 영구자석 및 상기 레버부재(300)의 자기 결합 관계는 상기 보조바퀴(400)의 최상단에 외력이 작용하는 경우에 분리될 수 있다.
즉, 사용자가 발로 상기 레버부재(300) 또는 상기 보조바퀴(400)를 밟아서 분리시킬 수있다.
다음으로, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드의 다른 실시예를 설명하도록 한다.
상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)은 전자석으로 이루어질 수 있다.
여기서, 전자석은 전류 흐름 여부에 따라 자기력 여부가 달라지는 부재를 의미한다.
상기 레버부재(300)에서 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)과 접촉을 형성하는 부분에는 각각 강자성체가 포함될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제어부(600)에는 전력공급모듈(630), 속도감지모듈(640) 및 주행모드설정모듈(650)이 더 포함될 수 있다.
상기 전력공급모듈(630)에서는 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)에 독립적으로 전력을 공급하기 위한 신호를 생성할 수 있다.
상기 속도감지모듈(640)에서는 킥보드가 이동되는 속도를 감지하고, 감지된 속도를 주행속도값으로 저장할 수 있다.
상기 주행모드설정모듈(650)에서는 도 2를 참조하면, 상기 주행속도값에 따라 복수 개의 속도별 주행모드(S100)로 전환시킬 수 있다.
여기서, 상기 속도별 주행모드(S100)는 상기 주행속도값이 제1속도범위에 포함되는 경우로 정의되는 제1주행모드(S120) 및 상기 주행속도값이 제2속도범위에 포함되는 경우로 정의되는 제2주행모드(S130)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2속도범위의 최저속도값은 상기 제1속도범위의 최고속도값과 동일하도록 설정될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 통해, 상기 제1주행모드(S120)에서는 상기 전력공급모듈(630)에 의해 상기 제1고정수단(510)에 전력이 공급되어 상기 레버부재(300)가 상기 제1고정수단(510)과 자기 결합 관계를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제2주행모드(S130)에서는 상기 전력공급모듈(630)에 의해 상기 제2고정수단(520)에 전력이 공급되어 상기 레버부재(300)가 상기 제2고정수단(520)과 자기 결합 관계를 형성할 수 있다.
다음으로, 상기 레버부재(300)에서 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)과 접촉을 형성하는 부분에도 전자석이 더 포함될 수 있다.
상기 전력공급모듈(630)은 상기 레버부재(300)에 독립적으로 전력을 공급하기 위한 신호를 추가로 생성할 수 있다.
상기 제어부(600)에는 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)에서 흐르는 전류의 방향을 독립적으로 전환하기 위한 신호를 생성하는 전류방향전환모듈(660)(CURRENT DIRECTION CONTROL MODULE)이 더 포함될 수 있다.
상기 속도별 주행모드(S100)에는 상기 주행속도값이 0KM/H로 정의되는 정차모드(S110)가 더 포함될 수 있다.
여기서, 상기 제1속도범위는 0KM/H 초과 및 3KM/H 미만으로 정의되고, 상기 제2속도범위는 3KM/H 이상 및 50KM/H 미만으로 정의될 수 있다.
상기 정차모드(S110) 및 상기 제1주행모드(S120)에서는 상기 전력공급모듈(630)에 의해 상기 제1고정수단(510), 상기 제2고정수단(520) 및 상기 레버부재(300)에 전력이 공급되되, 상기 전류방향전환모듈(660)에 의해 상기 제1고정수단(510)은 상기 레버부재(300)를 당기는 방향의 자력이 형성되도록 전류 방향이 설정되고, 상기 제2고정수단(520)은 상기 레버부재(300)를 미는 방향의 자력이 형성되도록 전류 방향이 설정될 수 있다.
상기 제2주행모드(S130)에서는 상기 전력공급모듈(630)에 의해 상기 제1고정수단(510), 상기 제2고정수단(520) 및 상기 레버부재(300)에 전력이 공급되되, 상기 전류방향전환모듈(660)에 의해 상기 제1고정수단(510)은 상기 레버부재(300)를 미는 방향의 자력이 형성되도록 전류 방향이 설정되고, 상기 제2고정수단(520)은 상기 레버부재(300)를 당기는 방향의 자력이 형성되도록 전류 방향이 설정될 수 있다.
다음으로, 상기 제어부(600)에는 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)에 흐르는 전류의 세기를 조절하기 위한 신호를 생성하는 전류세기조절모듈(670)(CURRENT INTENSITY CONTROL MODULE)이 더 포함될 수 있다.
상기 제1주행모드(S120)에서 상기 주행속도값이 증가하면 상기 전류세기조절모듈(670)에 의해 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)에 흐르는 전류에 세기가 그에 비례하여 점진적으로 증가되고, 상기 주행속도값이 감소하면 상기 전류세기조절모듈(670)에 의해 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)에 흐르는 전류에 세기가 그에 비례하여 점진적으로 증가될 수 있다.
이를 통해, 상기 제1고정수단(510) 및 상기 레버부재(300)의 접촉 및 분리가 점진적으로 이루어지도록 하여 상기 보조바퀴(400)가 지면(10)으로부터 지면(10)반력이 점진적으로 감소되도록 하고, 출발 안정성을 향상시킬 수 있다.
반면, 상기 제2주행모드(S130)에서 상기 주행속도값이 증가하면 상기 전류세기조절모듈(670)에 의해 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)에 흐르는 전류에 세기가 그에 비례하여 점진적으로 증가되고, 상기 주행속도값이 감소하면 상기 전류세기조절모듈(670)에 의해 상기 제1고정수단(510) 및 상기 제2고정수단(520)에 흐르는 전류에 세기가 그에 비례하여 점진적으로 증가될 수 있다.
이를 통해, 상기 제2고정수단(520) 및 상기 레버부재(300)의 접촉 및 분리가 점진적으로 이루어지도록 하여 상기 보조바퀴(400)가 상기 제2고정수단(520)에 충돌될 때 발생될 수 있는 진동이 완화되도록 하여 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
10 : 지면
100 : 본체
110 : 전방바퀴
120 : 후방바퀴
200 : 사이드케이스
300 : 레버부재
310 : 회전힌지
400 : 보조바퀴
510 : 제1고정수단
520 : 제2고정수단
600 : 제어부
610 : 회전제어모듈
620 : 체중설정모듈
630 : 전력공급모듈
640 : 속도감지모듈
650 : 주행모드설정모듈
660 : 전류방향전환모듈
670 : 전류세기조절모듈
S100 : 속도별 주행모드
S110 : 정차모드
S120 : 제1주행모드
S130 : 제2주행모드
100 : 본체
110 : 전방바퀴
120 : 후방바퀴
200 : 사이드케이스
300 : 레버부재
310 : 회전힌지
400 : 보조바퀴
510 : 제1고정수단
520 : 제2고정수단
600 : 제어부
610 : 회전제어모듈
620 : 체중설정모듈
630 : 전력공급모듈
640 : 속도감지모듈
650 : 주행모드설정모듈
660 : 전류방향전환모듈
670 : 전류세기조절모듈
S100 : 속도별 주행모드
S110 : 정차모드
S120 : 제1주행모드
S130 : 제2주행모드
Claims (3)
- 발판의 전방 및 후방 일직선 상에 각각 전방바퀴 및 후방바퀴가 구비된 본체;
상기 본체의 일측에 상기 본체보다 소정 길이 짧은 길이로 구비되고, 내부에는 전력저장수단 및 스텝모터가 마련된 사이드케이스;
상기 사이드케이스의 전방 일측에 회동 가능한 회전힌지로 연결되되, 상기 회전힌지를 중심으로 후방으로 소정 길이를 갖도록 형성되고, 상기 회전힌지를 중심으로 소정 각도로 회동되는 레버부재;
상기 레버부재에 결합되되, 상기 회전힌지로부터 소정 거리 이격되어 결합되는 보조바퀴;
상기 사이드케이스의 일측에 구비되되, 상기 레버부재보다 아래쪽에 구비되어 상기 레버부재의 아래쪽 회동 각도를 제한시키는 제1고정수단;
상기 사이드케이스의 일측에 구비되되, 상기 레버부재보다 위쪽에 구비되어 상기 레버부재의 위쪽 회동 각도를 제한시키는 제2고정수단; 및
상기 스텝모터에 전기적 신호를 제공하여 상기 레버부재를 회동시키는 회전제어모듈이 포함된 제어부;를 포함하고,
상기 사이드케이스는 상기 본체의 좌우 양측에 각각 구비되는 제1사이드케이스 및 제2사이드케이스로 구분되고,
상기 전력저장수단에는 상기 스텝모터가 구동되기 위한 소정의 전력이 저장되고,
상기 레버부재가 상기 회전제어모듈에 의해 아래쪽으로 회전되어 상기 레버부재의 아래면이 상기 제1고정수단에 접촉되면 상기 전방바퀴의 최하단, 상기 후방바퀴의 최하단 및 상기 보조바퀴의 최하단은 지면에 동시에 지지되고,
상기 레버부재가 상기 회전제어모듈에 의해 위쪽으로 회전되어 상기 레버부재의 윗면이 상기 제2고정수단에 접촉되면 상기 본체의 최상단 및 상기 보조바퀴의 최상단은 동일 높이를 형성하는 것을 특징으로 하는, 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드. - 제1항에 있어서,
상기 회전제어모듈은 위쪽 방향으로만 회전동력을 제공하도록 설정되고,
상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단은 영구자석으로 이루어지고, 상기 레버부재 중에서 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단과 접촉을 형성하는 부분은 강자성체로 이루어지며,
상기 제1고정수단의 영구자석은 탈착가능한 형태로 이루어져, 사용자의 체중값에 따라서 높은 자력을 갖는 영구자석으로 교체될 수 있고,
상기 제어부에는 상기 체중값에 의해 지면으로부터 발생되는 지면반력과 동일한 체중값이 저장되는 체중설정모듈;이 더 포함되고,
상기 회전제어모듈에 의해 상기 스텝모터의 회전력으로 정의되는 토크값은 상기 제1고정수단 및 상기 레버부재 사이의 자기력과 상기 체중값의 차이값을 초과하도록 설정되고,
상기 제2고정수단의 영구자석 및 상기 레버부재의 자기 결합 관계는 상기 보조바퀴의 최상단에 외력이 작용하는 경우에 분리되는 것을 특징으로 하는, 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드. - 제1항에 있어서,
상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단은 전자석으로 이루어지고, 상기 레버부재에서 상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단과 접촉을 형성하는 부분에는 각각 강자성체가 포함되며,
상기 제어부에는,
상기 제1고정수단 및 상기 제2고정수단에 독립적으로 전력을 공급하기 위한 신호를 생성하는 전력공급모듈;
킥보드가 이동되는 속도를 감지하고, 감지된 속도를 주행속도값으로 저장하는 속도감지모듈; 및
상기 주행속도값에 따라 복수 개의 속도별 주행모드로 전환시키는 주행모드설정모듈;이 더 포함되고,
상기 속도별 주행모드에는,
상기 주행속도값이 제1속도범위에 포함되는 경우로 정의되는 제1주행모드; 및
상기 주행속도값이 제2속도범위에 포함되는 경우로 정의되는 제2주행모드;를 포함하고,
상기 제2속도범위의 최저속도값은 상기 제1속도범위의 최고속도값과 동일하도록 설정되고,
상기 제1주행모드에서는 상기 전력공급모듈에 의해 상기 제1고정수단에 전력이 공급되고,
상기 제2주행모드에서는 상기 전력공급모듈에 의해 상기 제2고정수단에 전력이 공급되는 것을 특징으로 하는, 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드.
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|---|---|---|---|
| KR1020240007747A KR102653135B1 (ko) | 2024-01-18 | 2024-01-18 | 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020240007747A KR102653135B1 (ko) | 2024-01-18 | 2024-01-18 | 속도 감지에 따른 보조 바퀴 제어가 가능한 전동 킥보드 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR102653135B1 true KR102653135B1 (ko) | 2024-04-01 |
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2024
- 2024-01-18 KR KR1020240007747A patent/KR102653135B1/ko active
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