KR20160092224A - Segboard using position sensing device and method for driving thereof - Google Patents

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KR20160092224A
KR20160092224A KR1020150012565A KR20150012565A KR20160092224A KR 20160092224 A KR20160092224 A KR 20160092224A KR 1020150012565 A KR1020150012565 A KR 1020150012565A KR 20150012565 A KR20150012565 A KR 20150012565A KR 20160092224 A KR20160092224 A KR 20160092224A
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Abstract

The present invention relates to a segboard using a distance measuring sensor, where the operation principle of Segway is applied to a board, and an operation method thereof. The segboard, according to the present invention, comprises: a wheel which is located in the center of a board body; first and second distance measuring sensors which are formed in both ends of the board body, respectively, to measure the distance to the ground; a motor which drives the wheel by supplying power to the wheel; and a controller which compares the distances measured through the first and second distance measuring sensors to drive the motor according to the compared distance difference and sets the direction of the sensor measuring the shorter distance as a moving direction to output a PWM signal for driving the segboard in a set moving direction to the motor.

Description

거리측정센서를 이용한 세그보드 및 이의 구동 방법{SEGBOARD USING POSITION SENSING DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a segment board using a distance measuring sensor and a method of driving the same,

본 발명은 세그웨이(segway)의 동작 원리를 보드(board) 형태에 적용시킨 세그보드 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a segment board in which the operation principle of a segway is applied to a board form and a driving method thereof.

최근 그린 캠페인과 맞물려 친환경적인 이동수단이 각광받고 있다. 이에 부응하여 새로운 이동수단인 세그웨이(segway)가 탄생하고, 전동 자전거나 스쿠터 등이 시중에서 많이 팔리고 있다. Recent green campaigns have attracted the attention of eco-friendly vehicles. In response to this, a segway, a new transportation means, was born, and electric bicycles and scooters were sold on the market.

세그웨이는 1인용 이동수단으로서 자동으로 중심을 잡고 몸의 움직임만으로 전진, 후진, 회전이 가능한 최첨단 스쿠터이다. 이러한 세그웨이는 자전거보다는 편리하고 전기 에너지를 이용한다는 측면에서 각광을 받고 있다. Segway is a state-of-the-art scooter that can automatically move forward, backward, and rotate with only the movement of the body by automatically centering it as a single movement. Segway is more popular than bicycle because it uses electric energy.

세그웨이는 두 개 이상의 바퀴가 달려있는 퀵보드 모양이며, 사용자가 디지털 열쇠를 꼽은 뒤 발판 위에 올라서고 원하는 방향으로 몸을 조금씩 기울이기만 하면 자동으로 움직인다. 또한, 세그웨이는 브레이크가 따로 없고 말을 세울 때 고삐를 당기고 몸을 뒤로 기울이는 것처럼 힘을 가하면 제자리에 서며, 전기동력을 사용하고 첨단 마이크로프로세서가 자이로센서와 동체 사이에서 제어 및 명령 기능을 담당한다. A Segway is a quickboard with two or more wheels, which automatically moves when you press a digital key on the footrest and tilt your body in the desired direction. In addition, Segway stands in place when you apply force like pulling the reins and tilting your back when you stand without brakes, use electric power, and the advanced microprocessor controls and commands between the gyro sensor and the body.

그러나, 이러한 세그웨이는 두 개 이상의 바퀴를 사용하여야만 하고 그 형태에 큰 변화를 주지 못하여 디자인적 측면이나 실용적인 측면에서 다양한 형태의 개발이 요구되고 있는 실정이다. However, such a Segway must use two or more wheels and can not make a great change in its shape, so that various forms of development are required in terms of design and practical use.

또한, 종래 세그웨이는 그 크기가 자전거 또는 스쿠터에 비해 작기는 하지만 높은 전력사용량과 무게로 인한 에너지 손실 때문에 높은 가격으로 책정되어 대중화가 되지는 못하고 있다. In addition, although the size of Segway is smaller than that of a bicycle or a scooter, it has not been popularized because of its high power consumption and energy loss due to its weight.

관련 선행기술문헌으로는 한국 등록특허공보 제10-1269628호(발명의 명칭: 볼 세그웨이, 등록일: 2013년 05월 24일)가 있다.
A related prior art document is Korean Patent Registration No. 10-1269628 entitled " Ball Segway, " which is registered May 24, 2013).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 세그웨이의 동작 원리를 보드(board) 형태에 적용시킴으로써 친환경적이면서도 기존 세그웨이에 비해 소형화할 수 있는 세그보드를 제공하는 데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a segment board which is eco-friendly and can be downsized as compared with the existing Segway by applying the operation principle of the Segway to a board form.

또한, 본 발명의 다른 목적은 세그보드의 앞, 뒷단에 거리측정센서를 이용하여 하나의 바퀴로도 균형을 잡고 사람이 탑승하여 이동할 수 있는 개인 이동수단의 새로운 방향을 제시하고자 한다.
Another object of the present invention is to propose a new direction of a personal moving means that can be equiped with one wheel by using a distance measuring sensor at the front and rear ends of a seg board and can be moved by a person.

이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 거리측정센서를 이용한 세그보드는, 보드 몸체의 중앙에 위치하는 바퀴; 상기 보드 몸체의 양단에 각각 마련되어 지면과의 이격 거리를 측정하는 제1 및 제2 거리측정센서; 상기 바퀴를 동력을 공급하여 구동시키기 위한 모터; 및 상기 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리를 비교하여 상기 이격 거리간 차이 발생 여부에 따라 상기 모터를 구동시키며, 구동 시 상기 이격 거리가 짧은 센서 측을 이동방향으로 설정하고 상기 이동 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 상기 모터로 출력하는 콘트롤러를 포함한다. To this end, the segment board using the distance measuring sensor according to the embodiment of the present invention includes a wheel located at the center of the board body; First and second distance measuring sensors provided at both ends of the board body to measure a distance from the ground; A motor for driving and driving the wheel; And a second distance measuring sensor for comparing the distance measured by the first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor to drive the motor according to whether a difference between the distance is generated or not, And a controller for outputting a PWM signal for driving in the moving direction to the motor.

상기 콘트롤러는, 이동 중, 상기 이격 거리가 짧은 센서 측이 변경되는 경우 상기 이동 방향을 반대 방향으로 변경하고 변경된 반대 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 상기 모터로 출력하는 것을 특징으로 한다. Wherein the controller outputs a PWM signal to the motor for changing the moving direction to the opposite direction and driving the moving direction in the opposite direction when the sensor side having a shorter separation distance is changed during the movement.

또한, 상기 콘트롤러는, 이동 중, 상기 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리가 동일해지면 제동 PWM 신호를 모터로 출력하여 정지시키는 것을 특징으로 한다. Also, the controller may output a braking PWM signal to the motor and stop the braking PWM signal when the distance measured through the first and second distance measuring sensors becomes the same during the movement.

상기 콘트롤러 및 상기 모터는 상기 보드 몸체의 내부에 설치될 수 있다. The controller and the motor may be installed inside the board body.

또한, 상기 제1 및 제2 거리측정센서는, 상기 보드 몸체의 양단에서 상기 보드 몸체의 폭방향을 따라 적어도 두 개 이상 구비될 수 있다. The first and second distance measuring sensors may be provided at least two along the width direction of the board body at both ends of the board body.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 거리측정센서를 이용한 세그보드의 구동 방법은, 세그보드가 보드 몸체의 양단에 마련된 제1 및 제2 거리측정센서를 이용하여 지면과의 이격 거리를 측정하는 단계; 상기 세그보드가 상기 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리를 비교하는 단계; 상기 세그보드가 상기 이격 거리간 차이 발생 여부에 따라 모터를 구동시켜서 바퀴를 움직이게 하는 단계; 및 구동 시 상기 세그보드가 상기 이격 거리가 짧은 센서 측을 이동방향으로 설정하여 상기 이동 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 상기 모터로 출력하는 단계를 포함할 수 있다. Meanwhile, a method of driving a segment board using the distance measuring sensor according to an embodiment of the present invention includes steps of measuring a distance between the board and the ground using the first and second distance measuring sensors provided at both ends of the board body ; Comparing the distance measured by the segment board with the first and second distance measuring sensors; Driving the motor to move the wheel according to whether the segment board has a difference between the distances; And outputting a PWM signal for driving the segment board in the moving direction by setting the sensor side having the shorter distance as the moving direction when the segment board is driven.

또한, 상기 세그보드가 이동하는 도중, 상기 이격 거리가 짧은 센서 측이 변경되는 경우, 상기 세그보드가 상기 이동 방향을 반대 방향으로 변경하고 변경된 반대 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 상기 모터로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. When the sensor side having the shorter separation distance is changed during the movement of the segment board, the segment board changes the movement direction to the opposite direction and outputs a PWM signal for driving the module in the opposite direction Step < / RTI >

또한, 상기 세그보드가 이동하는 도중, 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리가 동일해지는 경우 상기 세그보드가 제동 PWM 신호를 모터로 출력하여 정지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
In addition, when the distance measured through the first and second distance measuring sensors becomes equal during the movement of the segment board, the segment board may output the braking PWM signal to the motor and stop the motor.

이러한 본 발명에 따르면, 기존 세그웨이의 커다란 부피와 사용시간, 안전성의 문제 등 단점들을 해결함과 동시에, 친환경적이며, 스포츠적인 요소를 포함하여 개인 이동 수단으로서의 효율을 높일 수 있다. According to the present invention, it is possible to solve disadvantages such as a large volume of a conventional Segway, a use time and a safety problem, and to improve the efficiency as a personal moving means including an environmentally friendly and sports element.

또한, 본 발명에 따른 세그보드는 거리측정센서를 이용하여 균형을 잡고 하나의 바퀴를 통해 이동이 가능하기 때문에, 저렴하면서도 다이나믹한 이동수단을 제공할 수 있다.
In addition, since the segment board according to the present invention is balanced using the distance measuring sensor and can be moved through one wheel, it is possible to provide an inexpensive and dynamic moving means.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세그보드의 외형을 나타낸 사시도 및 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세그보드의 내부 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거리측정센서의 원리를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세그보드의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 세그보드의 구동 방법을 이용하여 제동하는 방법을 설명하기 위한 흐름도. 1 and 2 are a perspective view and a side view showing the outline of a segment board according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing an internal configuration of a segment board according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the principle of a distance measuring sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of driving a segment board according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart for explaining a method of braking using a method of driving a segment board according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Also, the technical terms used herein should be interpreted in a sense that is generally understood by those skilled in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in this specification, and it should be understood that an overly comprehensive It should not be construed as a meaning or an overly reduced meaning.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular forms "as used herein include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term "comprising" or "comprising" or the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.

또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세그보드의 외형을 나타낸 사시도 및 측면도이다.1 and 2 are a perspective view and a side view showing the outline of a segment board according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 세그보드(100)는 세그웨이(segway)와 스노우보드(snowboard)를 결합한 것으로, 몸체(110) 외형이 스노우보드 모양이고 몸체(110) 중앙에 한 개의 바퀴(120)가 장착된다. 이하에서는 이러한 몸체(110)를 보드 몸체라 칭한다. 보드 몸체(110) 양단에는 지면과의 거리를 측정하는 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)가 마련될 수 있다.The seg board 100 according to the embodiment of the present invention combines a segway with a snowboard and has a snowboard shape and a single wheel 120 at the center of the body 110 Respectively. Hereinafter, such a body 110 will be referred to as a board body. At both ends of the board body 110, first and second distance measuring sensors 130 and 140 may be provided to measure the distance to the ground.

제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)는 보드 몸체(110)의 하부면에 외부로 노출되게 설치될 수 있으며 또는 보드 몸체(110)의 내부에 설치될 수도 있다. 전자의 경우 외부의 충격에 의해 파손될 우려가 있으므로 보드 몸체(110)의 내부에 설치되는 형태가 더 안정적이라 할 수 있다.The first and second distance measuring sensors 130 and 140 may be exposed to the outside of the lower surface of the board body 110 or may be installed inside the board body 110. In case of the former, there is a fear of being damaged by an external impact, so that the form of being installed inside the board body 110 is more stable.

보드 몸체(110)는 강화 알루미늄, 프로파일 등의 재질로 형성될 수 있으며, 그 상부면에는 탑승자의 발을 안착할 수 있는 공간이 형성되어 있다. 또한, 보드 몸체(110)의 하부면에는 도로 이동 시 모래나 돌 등 이물질의 충격으로부터 파손 또는 손상을 보호하기 위한 보호판이 포함할 수 있다. The board body 110 may be formed of a material such as reinforced aluminum, a profile, etc., and a space for seating the occupant's foot is formed on the upper surface thereof. In addition, the lower surface of the board body 110 may include a protection plate for protecting against breakage or damage from the impact of foreign matter such as sand or stone when moving the road.

이렇게 구성되는 세그보드(100)는 보드 몸체(110)의 양단에 마련된 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)를 이용하여 지면과의 이격 거리를 측정하고 측정된 이격 거리를 비교하여 구동한다. 즉, 보드 몸체(110) 가운데 한 개의 바퀴(120)로 동력을 얻고, 보드 몸체(110) 상에 탑승한 사용자의 자세를 거리측정센서(130, 140)로 감지하여 바퀴의 이동 속력을 조절하는 방식이다. The first and second distance measuring sensors 130 and 140 provided at both ends of the board body 110 measure the separation distance from the ground and compare the measured separation distances. do. That is, power is obtained by one of the wheels 120 of the board body 110, and the attitude of the user who rides on the board body 110 is detected by the distance measuring sensors 130 and 140, Method.

이를 구현하기 위한 세그보드(100)는 다음과 같이 구성된다. The segment board 100 for implementing this is configured as follows.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세그보드의 내부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거리측정센서의 원리를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of a segment board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view for explaining the principle of a distance measuring sensor according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 세그보드(100)는 한 개의 바퀴(120), 모터(160), 콘트롤러(150), 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)를 포함한다. 모터(160)와 콘트롤러(150)는 보드 몸체(도 1 및 도 2의 110)의 내부에 설치된다.The segment board 100 according to the embodiment of the present invention includes one wheel 120, a motor 160, a controller 150, and first and second distance measurement sensors 130 and 140. The motor 160 and the controller 150 are installed inside the board body (110 of FIGS. 1 and 2).

한 개의 바퀴(120)는 보드 몸체(110)의 중앙에 위치하여 모터(160)의 구동에 따라 정방향 또는 역방향으로 이동한다. One wheel 120 is located at the center of the board body 110 and moves in the forward direction or the reverse direction according to the driving of the motor 160.

모터(160)는 콘트롤러(150)의 제어 신호에 따라 한 개의 바퀴(120)에 동력을 공급한다. 바퀴(120)와 모터(160)는 체인 또는 타이밍벨트를 이용하여 연결할 수 있다. The motor 160 supplies power to the one wheel 120 according to the control signal of the controller 150. The wheel 120 and the motor 160 may be connected using a chain or a timing belt.

제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)는 보드 몸체(110)의 양단에 마련되어 지면과의 거리를 측정한다. 이러한 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)는 지면에 평행하게 균형을 잡게 도와줌으로써 한 개의 바퀴로도 균형을 잡을 수 있도록 한다. 보드 몸체(110)는 항상 중력방향에 수직이기 때문에 오르막길이나 내리막길과 같은 비탈진 길에서는 기구가 지면에 걸릴 수 있다. 그러나, 본 발명의 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)가 항상 지면에 평행하게 균형을 잡게 해 줌으로써 비탈길에서도 상기의 문제점을 해결할 수 있다. The first and second distance measuring sensors 130 and 140 are provided at both ends of the board body 110 to measure the distance from the ground. The first and second distance measuring sensors 130 and 140 help to balance in parallel to the ground so that even one wheel can be balanced. Since the board body 110 is always perpendicular to the direction of gravity, the apparatus may be caught on the ground in a sloping path such as an uphill or downhill path. However, since the first and second distance measuring sensors 130 and 140 of the present invention are always balanced in parallel to the ground, the above-described problem can be solved even in a slope.

이를 위한 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)는 보드 몸체(110)에서 하부 지면을 향하도록 배치한다. 따라서 센서에서부터 지면까지의 거리를 측정하여 얼마나 기울어져있는지를 감지한다. The first and second distance measuring sensors 130 and 140 are disposed on the board body 110 so as to face the lower ground. Therefore, it measures the distance from the sensor to the ground and detects how tilted it is.

특히, 본 실시예에 따른 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)는 도 4에 도시한 바와 같이 적외선 영역의 빛이 반사되는 광량에 따라 거리를 측정하는 방식이 아닌, 반사되는 각도에 따라 거리를 측정한다. Particularly, as shown in FIG. 4, the first and second distance measuring sensors 130 and 140 according to the present embodiment are not a method of measuring the distance according to the amount of light reflected in the infrared region, Measure the distance.

즉, 발광부인 레이저 발광 다이오드(132)에서 적외선을 조사하고 지면에서 반사되는 적외선을 수광 센서(134)가 수광한다. 그리고, 수치회로부(136)에서 수광되는 적외선의 신호를 분석하여 수광점의 위치를 계산하고, 계산된 위치 정보를 토대로 삼각측량법을 이용하여 적외선의 각도에 따라 거리를 검출한다. That is, infrared rays are emitted from the laser emitting diode 132, which is a light emitting unit, and the infrared ray reflected from the ground is received by the light receiving sensor 134. The infrared signal received by the numerical circuit section 136 is analyzed to calculate the position of the light receiving point, and the distance is detected according to the angle of the infrared ray using the triangulation method based on the calculated position information.

이때, 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)는 지면을 기준으로 거리를 측정하며, 지면의 재질이나 색상, 채도, 명암 등의 특성에 따른 영향을 거의 받지 않으므로 종래 자이로센서를 이용한 기울기센서에 비해 탑승자의 자세에 의한 제어 및 균형 제어에 있어서 정확하다. Since the first and second distance measuring sensors 130 and 140 measure distances with reference to the ground and are hardly influenced by characteristics of the ground, such as the material of the ground, color, saturation, and contrast, Compared with the sensor, it is accurate in control and balance control by the occupant's posture.

도 4에서는 적외선의 각도 차를 설명하기 위해 지면이 달리지는 현상을 나타내었으나, 실제 지면이 변화하는 것이 아니라 세그보드 상에 탑승한 사용자의 자세 변화로 세그보드의 기울기가 변화하고 이에 따라 세그보드에 장착된 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)가 지면으로부터 이동하여 적외선의 각도 차가 발생하게 된다. 4 shows a phenomenon in which the ground surface runs to explain the angle difference of the infrared rays. However, the actual ground surface does not change, but the gradient of the seg board changes due to the attitude change of the user who rides on the seg board, The mounted first and second distance measuring sensors 130 and 140 move from the ground and an angle difference of infrared rays is generated.

다시 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)는 보드 몸체(110)의 양단에 각각 하나씩 구비될 수 있고, 또는 보드 몸체(110)의 양단에서 폭방향을 따라 적어도 두 개 이상 배열되어 구비될 수 있다. 두 개 이상 구비되는 경우 세그보드(100)의 콘트롤러(150)가 다수의 거리측정센서로부터 측정된 거리를 비교함으로써 센서의 사각지대와 오류로 균형잡기에 어려운 문제점을 해결하여 더 정확하게 균형 잡을 수 있다. Referring to FIG. 3 again, the first and second distance measuring sensors 130 and 140 may be respectively provided at both ends of the board body 110, or may be provided at both ends of the board body 110, Two or more of them may be arranged. When two or more sensors are provided, the controller 150 of the seg board 100 compares the measured distances from a plurality of distance measuring sensors, thereby resolving difficulties in balancing the error with the blind spot of the sensor, thereby more accurately balancing .

콘트롤러(150)는 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)를 통해 측정된 이격 거리(d1, d2)를 비교하여 양 이격 거리(d1, d2)간 차이가 발생하면 모터(160)를 구동시켜 이동을 시작한다. 구동 시 콘트롤러(150)는 제1 및 제2 거리측정센서(130, 140)를 통해 측정된 이격 거리(d1, d2)에서 이격 거리가 짧은 센서 측을 이동 방향으로 설정한다. The controller 150 compares the measured distances d1 and d2 through the first and second distance measuring sensors 130 and 140 and detects the difference between the distance d1 and the distance d2. And starts moving. The controller 150 sets the moving direction of the sensor side having a short distance from the distance d1 or d2 measured through the first and second distance measuring sensors 130 and 140. [

예를 들어, 보드 몸체(110)의 앞단에 설치된 제1 거리측정센서(130)의 이격 거리(d1)가 제2 거리측정센서(140)의 이격 거리(d2)보다 짧은 경우 전방을 이동방향으로 설정하고 전방으로 구동하기 위한 PWM 신호를 모터(160)로 출력함으로써 세그보드(100)의 균형을 유지한다. For example, when the distance d1 of the first distance measuring sensor 130 installed at the front end of the board body 110 is shorter than the distance d2 of the second distance measuring sensor 140, And outputs the PWM signal for forward driving to the motor 160 to maintain the balance of the segment board 100.

이와 반대로, 보드 몸체(110)의 뒷단에 설치된 제2 거리측정센서(140)의 이격 거리(d2)가 제1 거리측정센서(130)의 이격 거리(d1)보다 상대적으로 짧은 경우 후방으로 이동방향으로 설정하고 후방으로 구동하기 위한 PWM 신호를 모터(160)로 출력함으로써 세그보드(100)의 균형을 유지한다. On the contrary, when the distance d2 between the second distance measuring sensor 140 installed at the rear end of the board body 110 is relatively shorter than the distance d1 of the first distance measuring sensor 130, And outputs a PWM signal for driving the motor back to the motor 160, thereby maintaining the balance of the segment board 100.

또한, 전방을 이동방향으로 이동하는 도중, 이격 거리가 짧은 센서 측이 변경되는 경우 즉, 보드 몸체(110)의 뒷단으로 힘을 가하여 제2 거리측정센서(140)를 측정된 이격 거리(d2)가 상대적으로 짧아지는 경우, 콘트롤러(150)가 이동 방향으로 반대방향으로 변경하고 변경된 반대 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 모터(160)로 출력한다. 이 경우, 세그보드(100)의 모터(160)가 반대 방향으로 회전됨에 따라 모터(160)의 속도가 감속되고, 짧아지는 이격 거리가 정해진 임계값을 초과하게 되면 세그보드(100)가 후진하게 된다. The second distance measuring sensor 140 may measure the distance d2 by applying a force to the rear end of the board body 110 when the front side of the board body 110 is shifted in the moving direction. The controller 150 changes the direction to the opposite direction in the moving direction and outputs the PWM signal to the motor 160 for driving in the opposite direction. In this case, as the motor 160 of the segment board 100 rotates in the opposite direction, the speed of the motor 160 decelerates, and when the spacing distance exceeds a predetermined threshold value, the segment board 100 moves backward do.

또한, 전방을 이동방향으로 이동하는 도중, 양 이격 거리(d1, d2)가 동일하게 되는 경우, 콘트롤러(150)는 제동 PWM 신호를 모터(160)로 출력하여 정지시킨다. In addition, if the distance d1 and d2 are equal during the forward movement, the controller 150 outputs the braking PWM signal to the motor 160 to stop the braking PWM signal.

이러한 방식을 이용하여 콘트롤러(150)는 세그보드(100)의 진행 방향과 속도를 제어할 수 있다. In this manner, the controller 150 can control the traveling direction and the speed of the segment board 100.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세그보드의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of driving a segment board according to an embodiment of the present invention.

먼저 S100 단계에서, 세그보드가 콘트롤러에서 실시간으로 센싱 주기인지를 확인한다. First, in step S100, it is confirmed whether the segment board is a sensing period in real time in the controller.

S110 단계에서, 센싱 주기이면 세그보드가 보드 몸체의 양단에 마련된 제1 및 제2 거리측정센서를 이용하여 세그보드와 지면과의 이격 거리를 측정한다. In step S110, when the sensing period is set, the segment board measures the distance between the segment board and the ground using the first and second distance measurement sensors provided at both ends of the board body.

다음 S120 및 S130 단계에서, 세그보드가 콘트롤러에서 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 측정된 양 이격 거리를 비교하여 이격 거리간 차이가 있는지를 판단한다. In the following steps S120 and S130, the seg board compares the measured distance measured by the controller with the first and second distance measuring sensors to determine whether or not there is a difference between the spacing distances.

양 이격 거리간 차이가 없으면 세그보드에 별다른 힘이 가해지지 않은 것으로 판단하고 종료한다. If there is no difference between the two distance, it is judged that no force is applied to the segment board, and the process ends.

양 이격 거리간 차이가 발생하면, S140 단계에서, 세그보드가 모터를 구동시키는 데, 양 이격 거리 중 이격 거리가 짧은 센서 측을 이동 방향으로 설정한다.If a difference between the two spacing distances is generated, the sensor board in the step S 140 drives the motor, and sets the sensor side having the shortest distance in the distance between the two spacing distances to the moving direction.

예컨대, 세그보드의 앞단에 위치한 제1 거리측정센서로부터 측정된 이격 거리가 상대적으로 짧은 경우 앞단 즉, 전방을 이동 방향으로 설정한다. For example, when the distance measured from the first distance measuring sensor located at the front end of the segment board is relatively short, the front end, that is, the front is set to the moving direction.

이후 S150 단계에서, 세그보드의 콘트롤러가 설정된 이동 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 모터로 출력하여 모터를 구동시킨다. 이때, 콘트롤러는 PWM 신호의 듀티비(duty rate)를 조절하여 모터의 속도를 제어할 수 있다. In step S150, the controller of the sub board drives the motor by outputting the PWM signal for driving in the set moving direction to the motor. At this time, the controller can control the speed of the motor by adjusting the duty ratio of the PWM signal.

다음 S160 단계에서, 세그보드의 모터가 바퀴에 PWM 신호에 따른 동력을 공급함으로써 바퀴를 정방향 또는 역방향으로 구동한다. In the next step S160, the motor of the segment board drives the wheels in the forward direction or the reverse direction by supplying power to the wheels in accordance with the PWM signal.

이러한 과정을 통해 세그보드는 양 이격 거리가 달라지기만 해도 이동하며, 이동 시 탑승자가 힘을 가한 방향을 자동 감지하여 이동할 수 있다. Through this process, the segment board can move even if the distance of the distance is changed, and can automatically detect the direction in which the occupant applies the force when moving.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 세그보드의 이동 중 제동하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 6 is a flowchart for explaining a method of braking a segment board according to an embodiment of the present invention.

S200 단계에서, 이동 중인 세그보드 상에서 탑승자가 이동 방향과 반대 방향으로 힘을 가하면 이를 세그보드가 하기의 과정을 통해 감지한다.In step S200, when a passenger applies a force in a direction opposite to the moving direction on the moving segment board, the segment board senses it through the following process.

먼저 S210 단계에서, 세그보드가 정해진 센싱 주기인지를 확인한다.First, in step S210, it is determined whether the segment board is in a predetermined sensing period.

다음 S220 단계에서, 센싱 주기에 도달하면 세그보드가 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 지면과의 이격 거리를 측정한다. In the next step S220, when the sensing period is reached, the segment board measures the distance from the ground via the first and second distance measuring sensors.

다음 S230 단계에서, 세그보드가 반대 방향 쪽 센서의 이격 거리가 짧아지는지를 확인한다. 예를 들어, 현재 이동 중인 방향이 제1 거리측정센서 측 전방이라 가정하고 반대 방향 쪽 센서는 제2 거리측정센서가 된다. In step S230, it is confirmed whether the separation distance of the sensor on the opposite side of the segment board is shortened. For example, assuming that the current direction of travel is forward of the first distance measuring sensor, and the sensor of the opposite direction is the second distance measuring sensor.

즉, 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리가 제1 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리보다 짧은지를 확인할 수 있다. That is, it can be confirmed that the distance measured through the second distance measuring sensor is shorter than the distance measured through the first distance measuring sensor.

제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리가 짧은 경우, 다음 S240 단계에서, 세그보드가 제2 거리측정센서 측(반대 방향)을 이동 방향으로 변경한다. When the distance measured through the second distance measuring sensor is short, in the next step S240, the side board changes the side of the second distance measuring sensor (opposite direction) to the moving direction.

그리고 다음 S250 단계에서, 세그보드가 변경된 반대 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 모터로 출력한다.In the next step S250, a PWM signal for driving the counter board in the opposite direction is output to the motor.

다음 S260 단계에서, 세그보드가 변경된 반대 방향으로 바퀴를 구동한다. 이때, 세그보드의 콘트롤러에서는 이격 거리의 임계값을 미리 설정해 두어 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리가 임계값 이하이면 모터의 속도를 감속시키고, 이격 거리가 임계값을 초과하게 되면 모터의 속도를 반대 방향으로 높여 구동시킴으로써 세그보드를 후진시키게 된다. In the next step S260, the segment board drives the wheel in the opposite direction. At this time, in the controller of the segment board, the threshold value of the separation distance is set in advance. If the distance measured through the second distance measurement sensor is below the threshold value, the motor speed is decelerated. If the separation distance exceeds the threshold value, By moving the speed up in the opposite direction, the segment board is retracted.

상기 S230 단계에서 확인 결과, 세그보드가 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리가 제1 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리가 짧지 않으면, 다음 S270 단계에서, 양 이격 거리가 동일한지를 확인할 수 있다. If it is determined in step S230 that the distance measured through the second distance measuring sensor by the segment board is not shorter than the distance measured by the first distance measuring sensor, have.

양 이격 거리가 동일하지 않으면 동작을 종료하고, 동일하면 다음 단계인 S280 에서, 세그보드가 제동을 위한 PWM 신호를 출력하여 모터로 전달한다. If the both distance distances are not equal, the operation is terminated. If they are the same, in the next step S280, the segment board outputs the PWM signal for braking to the motor.

다음 S290 단계에서, 제동 PWM 신호에 의해 모터의 구동을 중단함으로써 세그보드의 이동을 정지시킨다. In the next step S290, the drive of the motor is stopped by the braking PWM signal to stop the movement of the segment board.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the present invention, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the specification of the present invention are not intended to limit the present invention. The scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all the techniques within the scope of equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 세그보드 110: 보드 몸체
120: 바퀴 130, 140: 제1 및 제2 거리측정센서
150: 콘트롤러 160: 모터
132: 레이저발광다이오드 134: 수광센서
136: 신호처리부100: Seg board 110: Board body
120: wheels 130, 140: first and second distance measuring sensors
150: Controller 160: Motor
132: laser diode 134: light receiving sensor
136: Signal processor

Claims (8)

보드 몸체의 중앙에 위치하는 바퀴;
상기 보드 몸체의 양단에 각각 마련되어 지면과의 이격 거리를 측정하는 제1 및 제2 거리측정센서;
상기 바퀴를 구동시키기 위한 모터; 및
상기 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리를 비교하여 상기 이격 거리간 차이 발생 여부에 따라 상기 모터를 구동시키며, 구동 시 상기 이격 거리가 짧은 센서 측을 이동방향으로 설정하고 상기 이동 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 상기 모터로 출력하는 콘트롤러
를 포함하는 거리측정센서를 이용한 세그보드.
A wheel located in the center of the board body;
First and second distance measuring sensors provided at both ends of the board body to measure a distance from the ground;
A motor for driving the wheel; And
The distance measured through the first and second distance measuring sensors is compared to drive the motor according to whether the difference between the distances is generated or not, And outputs the PWM signal to the motor
And a distance measuring sensor including the distance measuring sensor.
제1항에 있어서,
상기 콘트롤러는,
이동 중, 상기 이격 거리가 짧은 센서 측이 변경되는 경우 상기 이동 방향을 반대 방향으로 변경하고 변경된 반대 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 상기 모터로 출력하는 것을 특징으로 하는 거리측정센서를 이용한 세그보드.
The method according to claim 1,
The controller includes:
Wherein when the sensor side having the shortest distance is changed, the moving direction is changed in the opposite direction and the PWM signal for driving in the opposite direction is output to the motor during the movement.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 콘트롤러는,
이동 중, 상기 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리가 동일해지면 제동 PWM 신호를 상기 모터로 출력하여 정지시키는 것을 특징으로 하는 거리측정센서를 이용한 세그보드.
3. The method according to claim 1 or 2,
The controller includes:
Wherein the braking PWM signal is output to the motor and is stopped when the distance measured through the first and second distance measuring sensors becomes the same during movement.
제1항에 있어서,
상기 콘트롤러 및 상기 모터는 상기 보드 몸체의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 거리측정센서를 이용한 세그보드.
The method according to claim 1,
Wherein the controller and the motor are installed inside the board body.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 거리측정센서는,
상기 보드 몸체의 양단에서 상기 보드 몸체의 폭방향을 따라 적어도 두 개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 거리측정센서를 이용한 세그보드.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second distance measuring sensors comprise:
Wherein at least two or more boards are provided at both ends of the board body along the width direction of the board body.
세그보드가 보드 몸체의 양단에 마련된 제1 및 제2 거리측정센서를 이용하여 지면과의 이격 거리를 측정하는 단계;
상기 세그보드가 상기 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리를 비교하는 단계;
상기 세그보드가 상기 이격 거리간 차이 발생 여부에 따라 모터를 구동시켜서 바퀴를 움직이게 하는 단계; 및
구동 시 상기 세그보드가 상기 이격 거리가 짧은 센서 측을 이동방향으로 설정하여 상기 이동 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 상기 모터로 출력하는 단계
를 포함하는 거리측정센서를 이용한 세그보드의 구동 방법.
Measuring a distance between the board and the ground using the first and second distance measuring sensors provided at both ends of the board body;
Comparing the distance measured by the segment board with the first and second distance measuring sensors;
Driving the motor to move the wheel according to whether the segment board has a difference between the distances; And
The segment board outputs a PWM signal for driving in the moving direction by setting the sensor side having the shortest distance as the moving direction when the segment board is driven
Wherein the distance measuring sensor comprises a distance measuring sensor.
제6항에 있어서,
상기 세그보드가 이동하는 도중 상기 이격 거리가 짧은 센서 측이 변경되는 경우, 상기 세그보드가 상기 이동 방향을 반대 방향으로 변경하고 변경된 반대 방향으로 구동하기 위한 PWM 신호를 상기 모터로 출력하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리측정센서를 이용한 세그보드의 구동 방법.
The method according to claim 6,
Outputting a PWM signal for driving the segment board in a direction opposite to the moving direction and for driving in a direction opposite to the moving direction when the sensor side having the shortest distance is changed during the movement of the segment board
Further comprising a distance measurement sensor for measuring a distance between the ground and the ground.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 세그보드가 이동하는 도중 상기 제1 및 제2 거리측정센서를 통해 측정된 이격 거리가 동일해지는 경우 상기 세그보드가 제동 PWM 신호를 모터로 출력하여 정지시키는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리측정센서를 이용한 세그보드의 구동 방법. 8. The method according to claim 6 or 7,
When the distance measured through the first and second distance measuring sensors becomes equal during the movement of the segment board, the segment board outputs the braking PWM signal to the motor and stops
Further comprising a distance measurement sensor for measuring a distance between the ground and the ground.
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