KR20230115383A

KR20230115383A - 공기 부상식 개인 이동 장치

Info

Publication number: KR20230115383A
Application number: KR1020220011556A
Authority: KR
Inventors: 박종원; 윤동원; 임기홍; 이진이; 박재범; 임도현; 주인성
Original assignee: 한국원자력연구원; 재단법인대구경북과학기술원
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-08-03
Also published as: KR102653855B1

Abstract

본 발명은 장치 내부에 공기 압력을 형성함으로써 부상력을 생성하는 에어베어링 효과 이용한 이동 장치로서, 에어베어링 효과에 의해 고효율, 저에너지로 빠르게 이동이 가능하도록 구성하고, 개인이 도심에서 쉽게 사용할 수 있도록 소형으로 제작하며, 복수의 센서를 통해 탑승자의 주행 의도를 파악하고, 그에 대해 자동으로 제어되도록 하여, 탑승자의 편의성과 안정성이 향상된 개인용 이동수단을 제공하는 공기 부상식 개인 이동 장치에 관한 것이다.

Description

공기 부상식 개인 이동 장치{Air Floating Personal Mobility Device}

본 발명은 공기 부상식 개인 이동 장치에 관한 것으로, 장치 내부에 공기 압력을 형성함으로써 부상력을 생성하는 에어베어링 효과 이용한 이동 장치로서, 지면과의 마찰력을 줄여서, 지상에서 고효율 저에너지로 빠르게 이동할 수 있는 장치에 관한 것이다.

이동수단은 사람이 이동하는데 이용할 수 있는 모든 물건을 말하는 것으로, 자동차, 자전거, 오토바이, 지하철, 기차, 배 및 비행기 등의 종류가 있다. 일반적으로 사람들이 일상생활에서 이동을 위해 사용하는 이동수단으로 자동차, 자전거 및 오토바이가 있으며, 이러한 이동수단은 지상에서 정해진 도로에서만 사용이 가능하다. 이에, 인구가 밀집되어있거나, 출퇴근 시간, 또는 사람이 몰리는 장소에 방문하는 경우, 한정된 도로에 많은 이동수단이 몰리기 때문에, 교통 체증으로 인해 불편을 초래하게 된다. 또한, 자동차나 오토바이와 같이 도로에서 이동하는 이동수단의 경우에는 낼 수 있는 속력에 제한이 있기 때문에 이동에 소요되는 시간이 한정적이며, 도로 교통 상황에 따라 시간이 증가되기 때문에, 정확한 이동 시간을 알 수 없으며, 이동에 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해 주목 받고 있는 미래의 이동수단으로서, 드론의 기술을 이용한 1인 비행 장치나 또는 드론카가 있으며, 이러한 이동수단은 하늘길을 이용하고, 보다 이동속력이 빠르기 때문에, 이에 대한 연구 및 개발이 활발히 수행되고 있다.

다만, 드론을 이용한 비행 이동 수단은 별도의 이착륙 장소를 필요로 하기 때문에 사용할 수 있는 장소에 한정적이라는 단점이 있으며, 비행 수단은 보이지 않는 하늘길을 이용해야 하므로, 보다 높은 수준의 운전 능력과 장치 작동 능력이 필요하기 때문에, 운전하기 위해서 전문 교육이나 관련 자격증을 취득해야지만 장치를 운전할 수 있는 한계가 있다. 또한, 비행 장치를 높은 고도로 이동시켜 운용하기 위해서는 보다 많은 에너지를 필요로 한다는 단점이 있다.

또한, 다른 미래의 이동수단으로서, 드론보다 낮은 운용 비용과 간편한 조작으로 작동 가능한 부상력을 이용한 이동수단이 있다. 부상력이란 물이나 지면을 밀어내는 힘으로부터 소정 높이로 공중에 뜨는 힘인 것으로, 이를 이동한 이동수단은 바닥면에 닿지 않고 이동 가능하기 때문에, 적은 마찰력으로 인해 이동 속력이 빠른 장점이 있다. 그러나, 부상력을 이용하여 장치를 이동시키기 위해서는, 장치의 무게의 몇 배가 되는 힘을 생성하여야하기 때문에, 장치에 비해 동력을 제공하는 동력수단의 크기가 크고 무겁게 형성된다는 문제점이 있다.

부상력을 이용한 이동수단이, 이동수단으로서 도심에서 자유롭게 사용되기 위해서 개발된 자기력이나 초전도 현상을 이용한 부상 이동 수단이 있었으나, 기술의 상용화 및 대중화에 한계점이 있었으며, 영국과 프랑스 등에서 소형 가스터빈을 활용한 제트팩 형태의 개인 이동수단이 개발된 바 있지만, 가스터빈의 경우 고온의 배기가스와 고소음, 안정성 등의 문제로 대중적 상용화에 어려움이 있었다.

이에, 도심에서 개인이 탑승하고 자유롭게 구동할 수 있는 교통 수단으로서 부상 이동수단이 사용되기 위해, 개인용에 맞춰 소형화로 구현하면서, 고효율 및 저에너지로 빠르게 구동 가능한 부상식 이동수단을 제공할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 장치 내부에 공기 압력을 형성함으로써 생성되는 부상력을 이용하여 이동하는 공기 부상식 개인 이동 장치를 제공하기 위한 것으로, 에어베어링 효과에 의해 고효율, 저에너지로 빠르게 이동이 가능하도록 구성하고, 개인이 도심에서 쉽게 사용할 수 있도록 소형으로 형성시키되, 고출력의 부상력을 제공하기 위해 추진장치 및 부상장치를 구비하며, 복수의 센서부를 구비함으로써, 복수의 센서를 통해 탑승자의 제어 의도를 분석하면서 장치를 제어하여 운전이 가능한 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 공기 부상식 개인 이동 장치는, 내부에 소정 공간을 포함하고, 상판이 평평하게 형성되어, 탑승자가 상기 상판에 탑승하는 탑승부; 상기 탑승부의 하면에 결합되며, 하면에 적어도 하나 이상의 공기구멍이 형성되는 에어스커트부; 적어도 하나 이상의 제1팬을 포함하고, 상기 제1팬에 의해 상기 에어스커트부에 공기를 제공하는 부상장치; 상기 탑승부의 길이방향 중 어느 일측에 구비되되, 좌우 대칭되게 각각 배치되는 한 쌍의 제2팬을 포함하는 추진장치; 및 상기 부상장치 및 상기 추진장치를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 부상장치 및 추진장치는, 상기 탑승부의 상기 공간에 수용되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치는, 높이, 자세, 위치, 속도, 압력 중 적어도 어느 하나 이상을 감지하여 상기 제어부에 송신하는 센서부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서부로부터 수신된 적어도 하나 이상의 정보에 따라서, 상기 부상장치 및 추진장치 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어부는, 한 쌍의 상기 제2팬을 서로 다른 속도 및 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서부는, 장치의 동작에 의해 탑승자의 조향 의도를 감지하여 상기 제어부로 송신하는 조향의도 산출부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 조향의도 산출부로부터 수신한 신호에 따라, 상기 추진장치 및 상기 부상장치 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 조향의도 산출부는, 조이스틱, 헤드마운트 센서 및 근전도 센서 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서부는, 상기 에어스커트부의 내부에 구비되어, 상기 에어스커트부 내부의 압력을 측정하고, 측정된 압력을 상기 제어부로 송신하는 공기압력센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 공기압력센서로부터 수신한 압력 세기에 기초하여, 상기 부상장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 센서부는, 바닥면으로부터 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 적어도 일부까지의 높이를 측정하는 높이센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 높이센서로부터 수신한 높이에 기초하여, 상기 부상장치 및 상기 추진장치 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 높이센서는, 복수개로 형성될 수 있고, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 전, 후, 좌 및 우측 중 적어도 하나 이상의 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서부는, 상기 탑승부에 구비되어, 상기 탑승부의 회전 자세와 위치 및 속도를 측정하여 상기 제어부로 송신하는 IMU 및 GPS 중 적어도 하나 이상의 자세제어센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 자세제어센서로부터 수신한 정보에 따라서, 상기 부상장치 및 추진장치 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어스커트부는, 상기 에어스커트부의 내부 공기를 외부로 배출하는 적어도 하나 이상의 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어부는, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 제동이 필요한 경우, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치와 바닥면간 접지력이 높아지도록, 상기 부상장치의 출력을 역방향으로 제어하여 상기 에어스커트부의 내부를 음압으로 형성시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 제동이 필요한 경우, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 진행 방향으로의 속도가 소정 제 1 기준 속도 이하가 될 때까지 상기 추진장치의 출력을 역방향으로 제어하여 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 제동이 필요한 경우, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 진행 방향으로의 속도가 소정의 제 1 기준 속도 이하가 될 때까지 상기 추진장치를 역방향으로 회전시키되, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 진행 방향으로의 속도가 소정의 제 2 기준 속도 이하가 되면 상기 공기 부상식 개인 이동 장치와 바닥면간 접지력이 높아지도록 상기 부상장치를 점진적으로 역방향으로 회전시켜 상기 에어스커트부의 내부를 음압으로 형성시켜 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동을 정지시키되, 상기 제 2 기준 속도가 상기 제 1 기준 속도에 비해서 같거나 작은 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어부는, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동을 정지된 이후에도, 소정 시간 또는 안전 유지 지령에 기초하여 상기 공기 부상식 개인 이동 장치와 바닥면간 접지력이 유지되도록 상기 부상장치를 역방향으로 회전시키는 것을 유지하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어부는, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치에 구비되어 높이, 자세, 위치, 속도, 압력 중 적어도 어느 하나 이상을 감지하여 상기 제어부에 송신하는 센서부로부터 수신한 정보에 기초하여 상기 탑승자 중 적어도 일부의 하차 의도를 판단하고, 상기 탑승자 중 적어도 일부의 하차 의도가 있다고 판단되는 경우, 상기 안전 유지 지령을 활성화하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동이 정지되기 이전 상기 부상장치의 역방향 출력인 제1출력에 비해서, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치가 정지된 후 상기 부상장치의 역방향 출력인 제2출력이 작은 것을 특징으로 한다.

이때. 상기 제어부는, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치가 정지된 후 상기 부상장치를 역방향 출력인 제2출력으로 유지하되, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동이 감지되면, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동을 제한하기 위해 상기 부상장치의 역방향 출력을 상기 제2출력보다 크게 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어스커트부는, 유입되는 공기의 양에 따라 부피 조절이 가능한 탄성 재질을 포함하는 제1영역; 및 상기 탄성 재질보다 단단한 재질의 패드를 포함하는 제2영역;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 공기 부상식 개인 이동 장치는 일상에서 개인이 교통 수단으로써 사용할 수 있는 이동장치를 제공하기 위한 것으로, 부상력을 이용하여 장치가 구동되기 때문에, 지면과의 마찰력을 감소시켜 이동할 수 있어, 고효율로 빠르게 이동할 수 있고, 소형으로 형성되기 때문에 도심에서 개인이 사용할 수 있어 교통의 편의성을 제공할 수 있으며, 장치 자체에 복수의 센서를 통해 탑승자의 운전 의도를 분석하고, 이를 자동으로 제어할 수 있도록 구성함으로써, 탑승자의 장치의 사용 및 운전이 쉽고, 또한, 교통 인프라가 2차원에서 3차원으로 확장될 수 있어, 탑승자들에게 안전하면서 편리한 교통수단을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 개인 이동 장치의 사시도 1
도 2는 본 발명에 따른 개인 이동 장치의 사시도 2
도 3은 본 발명에 따른 개인 이동 장치의 분해 사시도
도 4는 본 발명에 따른 개인 이동 장치의 배면도
도 5는 본 발명에 따른 추진장치의 부분 사시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 구성도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 3을 참고하면, 본 발명의 공기 부상식 개인 이동 장치(1000)(이하 "개인 이동 장치'에 있어서, 내부에 소정 공간을 포함하고, 상판이 평평하게 형성되어, 탑승자가 상기 상판에 탑승하는 탑승부(100), 상기 탑승부(100)의 하면에 결합되며, 하면에 적어도 하나 이상의 공기구멍(210)이 형성되는 에어스커트부(200), 적어도 하나 이상의 제1팬(310)과, 상기 제1팬(310)이 생성하는 공기를 상기 에어스커트부(200)로 이동시키는 덕트(320)를 포함하여 구성되어, 상기 에어스커트부(200)에 공기를 제공하는 부상장치(300), 상기 탑승부(100)의 길이방향 중 어느 일측에 구비되되, 좌우 대칭되는 위치에 각각 배치되는 한 쌍의 제2팬(410)을 포함하며, 상기 제2팬(410)의 회전에 의해 추진방향의 반대 방향으로 바람을 생성하는 추진장치(400), 상기 부상장치(300) 및 상기 추진장치(400)를 제어하는 제어부(600) 및 상기 부상장치(300) 및 상기 추진장치(400)에 전원을 공급 및 차단하는 전원부(700)를 포함하고, 상기 부상장치(300) 및 추진장치(400)는, 상기 탑승부(100)의 상기 공간에 수용되는 것을 특징으로 한다.

탑승부(100)는 내부에 일정 공간을 형성하고, 상기 탑승부(100)의 상면인, 상판에 탑승자가 탑승할 수 있는 자리를 마련하는 장치이다. 도 1 내지 3을 참고하면, 상기 탑승부(100)는 본 발명의 개인 이동 장치(1000)의 커버 역할도 함께 수행하도록 내부에 충분한 공간이 형성되어, 상기 공간에 본 장치에 구성되는 부품들이 수용되는 것이 바람직하고, 상기 탑승부(100)의 상판은 평평하게 형성되어서, 상기 상판에 탑승자가 탑승할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 탑승부(100)는 하측이 개방되어 내측으로 부품을 수용하고, 개방된 하측 부분에 본 발명의 에어스커트부(200)가 결합되는 형태인 것을 특징으로 하며, 상기 탑승부(100)의 깊이는 탑승자의 필요에 따라 적절하게 선택되어 적용될 수 있다. 본 발명의 상기 개인 이동 장치(1000)는 개인이 탑승할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 개인이 상기 장치(1000)를 휴대하며 사용할 수 있도록 최소한의 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 이에, 상기 탑승부(100)는 상기 상판의 넓이가 탑승자가 발을 딛고 설 수 있는 정도의 넓이로 형성되는 것이 바람직하고, 휴대성을 위해 경량의 고강성 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

에어스커트부(200)는 탑승부(100)의 하부와 결합되는 것으로, 하면에 적어도 하나 이상의 구멍(210)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 도 3 및 4를 참고하면, 상기 에어스커트부(200)는 내부에 소정의 공간이 형성되어서, 상기 탑승부(100)에 구비되어서 공기를 생성하는 장치로부터 상기 공간에 공기가 유입되며 압력을 형성한다. 상기 에어스커트부(200) 내부에 형성된 압력이 외부보다 높아지면서 상기 에어스커트부(200) 내부가 부상력을 발생시켜 상기 개인 이동 장치(1000)가 공중에 부양되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 에어스커트부(200) 내부에 형성된 공기 압력이 상기 구멍(210)에 의해 상기 에어스커트부(200)의 하면으로 배출되어서 공기층을 형성하며, 이에 상기 에어스커트부(200)의 하부 마찰력이 줄어드는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 구멍(210)은 복수개로 형성되어, 상기 에어스커트부(200)의 하면에 소정 간격 이격되며 균일하게 배치되는 것이 바람직하다. 상기 에어스커트부(200)는 탄성이 있는 재질로 형성되어, 외부에서 공급되는 공기의 압력에 의해 부피가 증가하거나 또는 감소하도록 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 에어스커트부(200)가 일정 크기 이상으로 커지지 않도록, 부피 제한 구조를 더 포함하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 에어스커트부(200)는 단단한 재질로 형성되는 패드(220)가 적어도 소정 면적으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 패드(220)는, 유동적으로 형태를 변경 가능한 탄성이 있는 재질로 형성되는 상기 에어스커트부(200) 보다 단단한 재질로 형성되어서, 상기 에어스커트부(200)에 공기 압력이 제거되며 장치(1000)가 정지되는 상태일 때, 상기 패드(220)가 지면에 접촉됨으로써, 지지대 역할을 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이에, 상기 에어스커트부(200)는, 유입되는 공기의 양에 따라 부피 조절이 가능한 탄성 재질을 포함하는 제1영역과, 상기 탄성 재질보다 단단한 재질의 패드를 포함하는 제2영역을 포함할 수 있으며, 상기 제2영역은 상기 에어스커트부(200)의 중심부에 위치하고, 상기 제1영역은 상기 제2영역의 적어도 일부를 감싸도록 형성된 것일 수 있다. 본 발명의 일실시예로, 상기 패드(220)는 중앙부분에 형성되되, 상기 패드(220)에는 상기 에어스커트부(200)의 구멍(210)이 형성되지 않는 것이 바람직하고, 상기 에어스커트부(200) 내부에 공기 압력에 제거되어 주저앉으면, 상기 패드(220)가 지면에 닿아서 브레이크 패드(220)로서 역할을 수행할 수 있는 단단한 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 에어스커트부(200)는 내부 공기를 외부로 배출할 수 있는 밸브를 적어도 하나 이상 포함하며 형성될 수 있다. 상기 밸브는 개폐를 통해 상기 에어스커트부(200)와 외부를 통공 및 개폐하는 것으로, 탑승자의 필요에 따라 복수개로 형성될 수 있다. 상기 밸브가 개방되어 상기 에어스커트부(200)의 내부 공기가 외부로 배출되는 경우, 내부의 공기 압력이 낮아지면서 상기 개인 이동 장치(1000)의 속도가 감소하거나, 또는 복수의 상기 밸브가 동시에 개방됨으로써 상기 에어스커트부(200)의 내부 공기가 빠르게 외부로 빠져나가며 상기 개인 이동 장치(1000)가 정지하도록 제어될 수 있다. 상기 밸브는 상기 에어스커트부(200)의 내부 공기를 제어하거나 또는 감속 및 제동을 수행할 수 있고, 제어부(600)로부터 신호를 수신하여 작동될 수 있다. 또한, 상기 밸브는 상기 제어부(600)에 의해 일정 시간이 지나면 자동으로 폐쇄되며 밸브가 잠기도록 기설정될 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예로, 탑승자의 필요에 의한 상기 장치(1000)의 감속이나, 주행 중 장애물 또는 신호에 의한 제동, 또는 시스템의 과부하 등의 정상적인 작동이 어렵다고 판단될 때, 제동을 위해 상기 밸브가 사용될 수 있다. 보다 상세히, 탑승자가 상기 장치(1000)를 감속하고자 할 때, 탑승자가 상기 제어부(600)에 감속 신호를 전달하고, 상기 제어부(600)는 수신한 감속하고자 하는 신호에 따라, 적어도 하나 이상의 밸브를 오픈 하는 것으로 상기 에어스커트부(200) 내부의 공기를 외부에 배출함으로써 상기 장치(1000)의 속력을 감속시킬 수 있다. 이때, 상기 장치(1000)가 제동이 필요한 경우, 탑승자가 제동 신호를 상기 제어부(600)에 전달하고, 상기 제어부(600)는 제동 신호에 의해, 구비된 모든 상기 밸브를 오픈하고, 상기 부상장치(300)의 제1팬을 역방향으로 회전시킴으로써 상기 에어스커트부(200)의 내부를 음압으로 형성하며 장치(1000)가 보다 빠르게 제동을 수행하도록 설정할 수 있다. 또한, 탑승자의 필요에 의해, 상기 제어부(600)가 상기 제동 신호를 수신하면, 구비된 모든 상기 밸브를 오픈하고, 상기 추진장치(400)를 역방향으로 회전시킴으로써 상기 장치(1000)가 정지되도록 설정될 수 있다. 또한, 상기 제어부(600)는 상기 밸브가 계속 오픈하여 상기 에어스커트부(200) 내부의 공기가 모두 배출하는 것으로 상기 장치(1000)를 서서히 감속하며 중지 시키도록 제어할 수 있다.

도 2 및 5를 참고하여 설명하면, 부상장치(300)는, 상기 에어스커트부(200)의 공기를 제공하는 장치인 것으로, 적어도 하나 이상의 제1팬(310)과, 상기 제1팬(310)이 생성하는 공기를 상기 에어스커트부(200)로 이동시키는 덕트(320)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 부상장치(300)는, 상기 개인 이동 장치(1000)의 부상력을 형성하기 위한 것으로, 상기 부상장치(300)는 상기 개인 이동 장치(1000)의 크기 및 무게를 고려하여, 장치를 부상시킬 수 있는 충분한 공기를 형성할 수 있는 출력을 제공하는 팬과 모터를 포함하여 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 탑승자의 필요에 따라 상기 부상장치(300)는 복수개가 형성될 수 있으며, 복수개의 상기 부상장치(300)가 구비되는 경우, 서로 이웃하게 배치되는 것이 바람직하다.

도 2 내지 4를 참고하면, 본 발명의 특징으로, 상기 부상장치(300)는 상기 탑승부(100) 내부에 위치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제1팬(310)은 상기 개인 이동 장치(1000)의 전면 또는 후면, 상면 또는 하면 중 적어도 어느 한 방향을 바라보도록 배치될 수 있으며, 상기 제1팬(310)의 회전에 의해서 외부의 공기를 에어스커트부(200)로 유입시키기 위해, 상기 제1팬(310)의 적어도 소정 면적이 외부에 노출되며 상기 탑승부(100) 내부에 위치되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 상기 부상장치(300)는 상기 탑승부(100) 또는 상기 에어스커트부(200)를 기준으로, 어느 일측에 치우쳐서 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1팬(310)이 회전함으로써 형성하는 공기에 대해, 모아서 상기 에어스커트부(200)로 전달하기 위해서, 상기 제1팬(310)은 덕트(320)에 의해 상기 에어스커트부(200)와 연결되는 것이 바람직하다. 상기 부상장치(300)는 상기 제1팬(310)의 회전의 속도 및 방향에 의해서 상기 에어스커트부(200) 내부의 압력을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 상기 제1팬(310)이 정방향으로 회전하는 경우, 상기 덕트(320)에 의해 외부의 공기가 상기 에어스커트부(200)의 내부로 유입되며 상기 에어스커트부(200)에 공기 압력을 형성함으로써 부상력을 생성하고, 상기 에어스커트부(200) 하면의 마찰력을 감소시킬 수 있으며, 상기 제1팬(310)의 회전 속도가 상승되면, 상기 에어스커트부(200) 내부의 공기 압력이 증가될 수 있다. 또한, 상기 제1팬(310)이 회전이 중지하는 경우, 상기 에어스커트부(200) 내부의 공기 압력이 서서히 감소하여, 상기 장치(1000)가 감속하면서 이동이 중지될 수 있다. 더불어, 상기 제1팬(310)이 역방향으로 회전하는 경우, 상기 에어스커트부(200) 내부의 압력이 음압으로 형성됨으로써, 상기 에어스커트부(200) 하면의 마찰력이 높아지면서, 상기 개인 이동 장치(1000)가 지면에 부착되며 장치(1000)가 제동될 수 있다. 상기 부상장치(300)는 제어부(600)의 신호에 의해 제어될 수 있으며, 상기 제어부(600)가 전달한 신호에 따라 상기 부상장치(300)의 모터(330)에 의해 상기 제1팬(310)의 회전 방향 및 속도가 제어되면서 상기 개인 이동 장치(1000)의 부상력이 결정될 수 있다. 즉, 상기 부상장치(300)의 출력 제어를 통해, 상기 에어스커트부(200)의 내부의 압력을 형성하고, 부상력을 조절할 수 있으며, 상기 개인 이동 장치(1000)의 높이를 조절하고, 또한 상기 에어스커트부(200) 하면의 마찰력을 조절 등을 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

도 2 및 3을 참고하여 설명하면, 추진장치(400)는 탑승부(100)의 길이방향 중 어느 일측에 구비되는 것으로, 적어도 하나 이상의 제2팬(410)을 포함하여 형성되고, 상기 제2팬(410)이 회전하며 형성되는 공기에 의해 상기 개인 이동 장치(1000)가 추진력을 제공받는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 추진장치(400)는 상기 제2팬(410)은 한 쌍으로 형성되어 상기 탑승부(100)의 길이방향 중심축을 기준으로 양측에 대칭되게 각각 배치되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 탑승부(100)의 좌우측에 각각 하나씩 배치되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제2팬(410)은 동시에 같은 방향 및 속도로 회전하는 경우, 상기 개인이동장치를 전진 또는 후진시킬 수 있고, 상기 추진장치(400)에 의해 가속 또는 제동을 수행할 수 있다. 상기 제2팬(410)은 상기 부상장치(300)가 생성한 부상력에 의해 공중으로 소정 높이 뜬 상기 개인 이동 장치(1000)의 이동 동작을 수행할 수 있는 충분한 공기를 형성할 수 있는 출력을 제공하는 팬과 모터를 포함하여 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제2팬(410)은 탑승부(100) 내부에 위치되는 것이 바람직하다. 상기 본 발명의 일실시예로, 상기 제2팬(410)은 상기 개인 이동 장치(1000)의 전진방향의 반대편인 후면에 구비되는 것이 바람직하고, 상기 전진방향은, 상기 제2팬(410)의 정방향으로의 회전에 의해 발생되는 바람의 방향의 반대 방향일 수 있다. 또한, 한 쌍으로 구비되는 상기 제2팬(410)은 서로 다른 속도 및 방향으로 회전하도록 구분되어 제어될 수 있으며, 상기 제2팬(410)이 서로 다르게 제어됨으로써, 장치(1000)의 좌회전 또는 우회전이나 회전의 움직임이 가능하다. 일례로, 제2팬(410)의 정방향으로의 회전 속도가 증가하는 경우 진행방향으로 상기 장치(1000)가 가속되며 이동할 수 있고, 한 쌍의 제2팬(410) 중 좌측의 상기 재2팬의 속도가 우측의 상기 제2팬(410) 보다 증가하는 경우, 상기 장치(1000)는 우회전을 수행할 수 있다. 또한, 상기 제2팬(410)이 역방향으로 회전하는 경우, 상기 장치(1000)가 진행방향의 반대편으로 이동하고자 점차 속도가 감속되며 장치(1000)가 제동될 수 있고, 음압으로 전환되는 경우, 상기 장치(1000)가 후진을 수행할 수 있다.

상기 제2팬(410)은 회전으로 인해 바람을 이동시키며 공기의 이동 방향을 형성하는 것을 특징으로 하며, 이에, 상기 탑승부(100)에는 상기 제2팬(410)이 형성된 위치를 기준으로, 공기가 이동되고자 하는 길을 따라 전후방향으로의 유로(120)가 형성될 수 있고, 각 상기 유로(120)의 끝단에 먼지거름망(110)이 형성될 수 있다. 보다 상세히, 상기 유로(120)는 상기 탑승부(100)의 측면에서 시작하여 후면으로 이동하는 형상일 수 있으며, 상기 유로(120)에 상기 제2팬(410)이 위치하고, 상기 제2팬(410)의 회전에 따라 외부의 공기가 상기 유로(120)를 통과하며 상기 탑승부(100)의 후면으로 이동함으로써, 상기 개인 이동 장치(1000)가 이동할 수 있다. 상기 추진장치(400)의 제2팬(410)은, 제어부(600)로부터 신호를 수신하여 회전 방향 및 속도가 제어될 수 있으며, 상기 추진장치(400)에 의해, 본 장치가 추진력과 추진 방향이 결정되는 것을 특징으로 한다.

제어부(600)는 본 발명의 개인 이동 장치(1000)에 구비되는 모든 구성 장치에 대해서 제어할 수 있는 것으로, 외부로부터 신호를 송수신할 수 있으며, 내부의 구성장치와 신호를 송수신할 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 6을 참고하면, 상기 제어부(600)는, 외부로부터 전달된 신호에 의해 부상장치(300) 및 추진장치(400)를 제어할 수 있으며, 상기 개인 이동 장치(1000)에 구비되는 복수의 센서가 측정한 값에 대해 수신하고, 이를 분석하여, 부상장치(300) 및 추진장치(400)를 제어하는 것으로, 장치(1000)의 이동 방향이나 속력, 높이 자세 및 에어스커트부(200)의 압력 등을 자유롭게 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다. 상기 제어부(600)는 신호에 따라 기설정된 복수의 모드를 포함하고 있을 수 있으며, 모드에 의해, 일정 수준의 신호가 감지되면, 설정된 설정값에 따라 자동으로 동작이 수행되도록 구성될 수 있다. 상기 제어부(600)는 상기 부상장치(300) 및 추진장치(400)를 동시에 또는 각각 개별로 구분하여 제어할 수 있다.

본 발명의 장치(1000)에 있어서, 제동이 필요한 경우에 각 장치들의 동작에 대해 일례를 들어 설명하면, 본 발명은 상기 에어스커트부(200)에 적어도 하나 이상의 밸브를 포함할 수 있으며, 상기 제어부(600)에 의해 상기 밸브와 상기 부상장치(300) 및 추진장치(400)가 복합적으로 작동하며 제동을 수행할 수 있다. 보다 상세히, 탑승자의 필요에 의해서나 또는 시스템 과부하와 같이 시스템이 정상적인 작동이 어렵다고 판단될 때, 상기 제어부(600)가 상기 제동 신호를 수신하면, 구비된 모든 상기 밸브를 오픈하고, 상기 추진장치(400)를 역방향으로 회전시킴으로써 상기 장치(1000)가 정지되도록 설정될 수 있다. 이때, 상기 제어부(600)는, 상기 장치(1000)가 소정 제1기준 속도 이하가 될 때 까지 상기 추진장치(400)의 출력이 역방향을 유지하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 장치(1000)가 상기 제1기준 속도 이하까지 상기 추진장치(400)의 출력이 역방향으로 회전하여, 소정의 제2기준 속도 이하가 되면, 상기 제어부(600)는, 상기 장치(1000)가 바닥면과의 접지력이 향상되도록 상기 부상장치(300)를 점진적으로 역방향으로 회전시켜, 상기 에어스커트부(200)의 내부가 음압이 되도록 제어할 수 있으며, 상기 제2기준 속도가 상기 제1기준속도에 비해서 같거나 작을 수 있다. 이때의 상기 부상장치(300)는 상기 제어부(600)에 의해 소정 시간 또는 안전 유지 지령에 기초하여 상기 부상장치(300)의 역방향 회전을 유지할 수 있다. 또한, 상기 센서부(500)로부터 수신한 정보에 기초하여 탑승자의 하차 의도를 판단하면, 안전 유지 지령을 활성화하여, 상기 제어부(600)에 의해 상기 부상장치(300) 및 추진장치(400)가 상기와 같이 작동하며, 상기 장치(1000)가 지면에 안전하게 부착되어서 정지할 수 있다. 더불어, 상기 제어부(600)는 상기 장치(1000)의 이동이 정지되기 이전의 상기 부상장치(300)의 역방향 출력인 제1출력에 비해서, 상기 장치(1000)가 정지된 후 상기 부상장치(300)의 역방향 출력인 제2출력이 작도록 제어를 수행할 수 있다. 이에, 상기 장치(1000)가 정지된 후, 상기 부상장치(300)는 상기 제2출력의 세기로 역방향 출력을 유지하되, 상기 장치(1000)에 탑승자의 하차나, 장치의 미끄러짐 등의 이동이 감지되면, 장치를 지면에 안전하게 고정하기 위해, 상기 제어부(600)가 상기 부상장치(300)의 출력을 상기 제2출력 보다 크게 제어하여, 상기 장치(1000)가 바닥면에 접지되는 접지력이 강해지며 보다 안정적으로 장치가 고정되도록 제어할 수 있다.

전원부(700)는 본 발명의 개인 이동 장치(1000)에 구비되는 모든 구동장치, 센서 및 제어장치에 전력을 공급 및 차단한다. 상기 전원부(700)는 배터리형태로 형성될 수 있으며, 배터리로 형성되는 경우, 배터리 관리 시스템을 통하여 충방전 및 적정 전력을 유지하도록 형성되는 것이 바람직하다.

센서부(500)는 본 발명의 개인 이동 장치(1000)를 제어하기 위한 신호를 수신하는 것으로, 상기 개인 이동 장치(1000)의 높이, 자세, 위치, 속도, 압력 중 적어도 어느 하나 이상을 감지하여서 제어부(600)로 송신하는 것을 특징으로 한다. 상기 센서부(500)는 측정한 신호에 대해 제어부(600)로 송신하고, 상기 제어부(600)는, 수신한 신호를 기반으로 부상장치(300) 및 추진장치(400) 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 한다. 일례로, 상기 센서부(500)로부터 수신한 신호에 따라, 상기 제어부(600)는 상기 추진장치(400)에 포함된 한 쌍의 제2팬(410) 중, 우측에 위치하는 상기 제2팬(410)의 속도를 좌측에 위치하는 상기 제2팬(410)의 속도보다 빠르게 제어함으로써, 개인 이동 장치(1000)가 좌회전의 동작을 수행하도록 제어될 수 있다.

본 발명의 개인 이동 장치(1000)는 센서부(500)로, 조향의도 산출부를 더 포함할 수 있다. 도 6을 참고하면, 상기 조향의도 산출부는 상기 장치(1000)를 어느 방향으로 이동시키기 위해 제어하는 것으로, 탑승자가 상기 장치(1000)를 어느 방향으로 이동시키고자 하는 조향 의도에 대해 감지하여, 이를 제어부에 전달함으로써 장치(1000)의 진행방향을 제어하기 위한 것이다. 상기 조향의도 산출부는, 탑승자의 몸에 부착하거나 또는 탑승자가 소지할 수 있는 형태로 형성될 수 있으며, 탑승자의 조향 방향에 대해서 상기 제어부(600)와 신호를 송수신할 수 있는 것이면 제한 없이 사용될 수 있다. 이때, 조향 방향은 상기 개인 이동 장치(1000)의 좌회전 또는 우회전이나, 장치의 회전의 동작이나, 또는 전진 및 후진의 동작을 모두 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(600)상기 조향의도 산출부로부터 신호를 수신하면, 신한 신호를 기반으로 부상장치(300) 및 추진장치(400) 중 적어도 어느 하나 이상을 제어할 수 있으며, 방향을 제어하는 경우, 상기 추진장치(400)의 한 쌍의 제2팬(410)을 제어하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일례로, 상기 조향의도 산출부는 조이스틱, 헤드마운트 센서 및 근전도 센서 중 어느 하나 이상의 센서가 사용될 수 있다. 보다 상세히, 상기 조향의도 산출부가 조이스틱인 경우, 탑승자가 손에 조이스틱을 파지하여 상기 장치(1000)를 탑승하고, 운행 시 조이스틱을 상하좌우로 동작하는 것으로 상기 제어부(600)에 방향 전환 신호를 전달할 수 있다. 이후, 신호를 수신한 상기 제어부(600)가, 신호에 따라서 한 쌍의 상기 제2팬(410) 중 적어도 어느 하나 이상의 제2팬(410)에 대한 회전 속력 및 방향 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하여서, 해당 방향으로 장치를 이동시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 조향의도 산출부가 근전도 센서인 경우, 탑승자의 몸에 근전도 센서를 부착하고, 근육의 움직임에 발생하는 신호를 상기 제어부(600)에 전달하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 개인 이동 장치(1000)는 센서부(500)로, 높이센서를 더 포함할 수 있다. 상기 높이센서는 상기 개인 이동 장치(1000)의 높이를 측정하는 것으로, 도 6을 참고하면, 측정한 높이를 제어부(600)에 전달하고, 상기 제어부(600)가 수신한 높이에 따라 추진장치(400)를 제어함으로써, 장치의 운용 높이를 제어하기 위한 것이다. 상기 높이센서는 구비되는 위치로부터 지면까지의 수직 높이를 측정하도록 설정되는 것이 바람직하며, 본 발명의 일례로, 높이에 따라 에어스커트부(200)의 내부 압력을 제어하기 위해서, 상기 높이센서는 에어스커트부(200)의 상면이 결합되는 탑승부(100)의 하면 부분에 위치되어, 지면까지의 높이를 측정하였을 때 에어스커트부(200)의 높이를 포함하는 높이를 측정하도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 에어스커트부(200)의 높이는 공기 압력에 의해 부풀어지는 최대 높이에 대해 한계값을 가지고 있으므로, 상기 제어부(600)는 상기 에어스커트부(200)의 최대 높이를 고려하여 장치(1000)가 지면에 부상한 높이를 계산하도록 설정되는 것이 바람직하다. 본 발명은 상기 높이센서가 측정한 높이를 통해 탑승부 상태 예측을 수행할 수 있고, 상기 탑승부 상태 예측을 기초로 상기 제어부(600)가 상기 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다, 보다 상세히, 상기 제어부(600)는 본 장치가 지면으로부터 일정 높이를 유지하면서 부상하여 이동하도록 제어될 수 있으며, 이에 상기 높이센서가 실시간으로 지면과의 높이를 측정하고, 이를 제어부(600)가 수신하며, 수신된 높이에 따라서 상기 추진장치(400)를 제어하는 것으로 부상력을 조절하도록 구성될 수 있다. 일례로, 지면에 형성된 장애물에 의해 상기 높이센서가 측정한 높이에 대해, 제어부(600)에서 일정 이하의 높이 값을 인지하는 경우, 상기 제어부(600)는 수신한 높이 값에 따라서, 보강하여 부상해야하는 부상력을 계산하고, 이에 대해 상기 추진장치(400)의 제1팬(310)의 회전 속력을 증가시키는 것으로, 부상력을 보강함으로써 본 장치(1000)가 보다 높게 부상되도록 제어할 수 있다. 상기 높이센서는 복수개로 형성되어 장치에 구비될 수 있으며, 복수의 상기 높이센서는, 상기 개인 이동 장치(1000)의 전방, 후방, 좌측 및 우측 중 적어도 어느 하나 이상의 위치에 배치될 수 있다. 이때, 일례로, 상기 높이센서가 개인 이동 장치(1000)의 전방에 하나가 배치되는 경우, 장치의 전방 폭을 기준으로 중심의 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 높이센서가 4개로 형성되어 전후좌우측에 각각 배치되는 경우, 각 장치의 폭을 기준으로 중심이 되는 위치에 각각 배치되는 것이 바람직하다. 상기 제어부(600)는 필요에 따라서, 일정 시간 간격으로 상기 높이센서가 값을 측정하여 전달하도록 설정하거나, 또는 상기 높이센서가 일정 기준의 높이 값 이외로 변동된 값을 인지하면 상기 제어부(600)에 전달하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 개인 이동 장치(1000)는 센서부(500)로, 공기압력센서를 더 포함할 수 있다. 도 6을 참고하면, 상기 공기압력센서는 에어스커트부(200) 내부의 압력을 측정하고, 제어하기 위한 것으로, 상기 공기압력센서는 측정된 압력을 제어부(600)에 전달할 수 있다. 상기 공기압력센서는 공기가 유입되며 부푸는 상기 에어스커트부(200)의 높이를 조절하기 위한 것으로, 또한, 상기 에어스커트부(200)의 부상력을 제어할 수 있다. 상기 공기압력센서는 탑승자의 무게에 따라서 상기 에어스커트부(200) 내부의 압력을 조절하거나, 또는 지면의 장애물에 의해서 부상력을 조절하는 등 탑승자의 필요에 따라서 제어될 수 있도록 선택적으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 장치(1000)는 탑승자의 무게에 대해 인지할 수 있으며, 상기 제어부(600)는 상기 공기압력센서를 이용하여 탑승자의 무게가 무거운 경우, 상기 부상장치(300)가 형성하는 공기 압력이 보다 높게 발생되어서 상기 에어스커트부(200) 내부의 압력이 높아질 수 있도록 상기 추진장치(400)를 제어할 수 있다. 본 발명은 상기 공기압력센서가 측정한 상기 에어스커트부(200) 내부의 압력을 통해 탑승부 상태 예측을 수행할 수 있고, 상기 탑승부 상태 예측을 기초로 상기 제어부(600)가 상기 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다, 보다 상세히, 상기 제어부(600)는 상기 공기압력센서로부터 신호를 수신하면, 공기 압력의 세기에 따라 상기 부상장치(300)를 제어함으로써 상기 에어스커트부(200)의 내부 압력을 조정하는 것으로 본 장치(1000)의 부상력을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 개인 이동 장치(1000)가 일정 수준의 공기압을 유지하기 위해서, 일정 간격으로 상기 공기압력센서로부터 신호를 수신하도록 설정될 수 있으며, 신호에 따라서 상기 제어부(600)가 상기 부상장치(300)를 제어하도록 설정될 수 있다. 더불어, 상기 제어부(600)는 탑승자의 필요에 따라 부상력을 제어하고 싶은 상황에 대해서 기준을 기설정하고, 상기 기준에 벗어나는 경우 상기 공기압력센서가 에어스커트부(200)의 공기압력을 측정하여 상기 제어부(600)에 송신하도록 설정될 수 있다. 상기 공기압력센서는 상기 에어스커트부(200) 내부에 구비되어 공기 압력을 측정할 수 있지만, 이런 경우 탄성이 있는 재질로 형성되는 에어스커트부(200)가, 상기 공기압력센서에 의해 표면에 굴곡이 형성되고, 굴곡에 의해 상기 에어스커트부(200) 장치가 긁히거나 찢어지는 등의 손상이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 공기압력센서는, 상기 에어스커트부(200)로 공기를 유입시키는 상기 부상장치(300)의 모터 출구에 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 개인 이동 장치(1000)는 센서부(500)로, 자세제어센서를 더 포함할 수 있다. 상기 자세제어센서는 관성을 이용하여 장치(1000)의 자세를 측정하는 IMU 및, 장치(1000)의 위치 및 속도를 측정하는 GPS 중 적어도 어느 하나 이상의 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 자세제어센서는 탑승과 균형을 잡는데 안정감을 향상시키기 위한 것으로, 도 6을 참고하면, 본 발명은 상기 자세제어센서가 측정한 탑승부의 기울어짐 정도를 통해 탑승부 상태 예측을 수행할 수 있고, 상기 탑승부 상태 예측을 통해 상기 제어부(600)가 상기 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다, 보다 상세히, 상기 자세제어센서는 상기 IMU 및 GPS 등으로 측정한 측정값에 대해 제어부(600)에 송신하고, 상기 제어부(600)는 수신한 측정값을 통해 탑승부의 기울기나 회전 자세 등을 예측할 수 있고, 예측한 기울기에 따라서 장치(1000)의 자세를 제어하는 것을 특징으로 한다. 상기 자세제어센서는 IMU를 통해 본 장치(1000)의 회전 자세를 감지할 수 있고, GPS통해 장치(1000)의 전후 및 좌우의 속도를 감지하여 자세를 확인할 수 있으며, 이를 기반으로, 상기 제어부(600)가 사람의 움직임과 장치(1000)의 회전 등을 고려하여 장치(1000)가 제자리 자세를 유지 및 변경하는데 활용하도록 설정될 수 있다. 일례로, 본 발명의 상기 개인 이동 장치(1000)는 부상력에 의해 장치가 지면으로부터 소정 높이 부양된 상태로 운용이 되는데, 이에 사람이 탑승할 때 미끄러지거나 장치가 흔들리며 탑승에 어려움이 생긴다. 이에, 상기 자세제어센서가 실시간으로 장치(1000)의 자세를 측정하고, 이에 상기 제어부(600)가 수신된 값을 통해 상기 장치(1000)가 정자세를 유지할 수 있도록 실시간으로 상기 부상장치(300) 및 추진장치(400) 중 적어도 어느 하나 이상의 팬을 제어하여 장치(1000)의 자세가 일정하게 유지되도록 제어할 수 있다. 상기 자세제어센서를 통해 장치(1000)가 운용하고자 하는 주행 방향 이외에 과하게 흔들리거나 회전하는 동작을 방지함으로써, 탑승자가 보다 안전하고 안정적으로 장치를 탑승하고, 주행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1000 : 공기 부상식 개인 이동 장치
100 : 탑승부 110 : 먼지거름망
120 : 유로
200 : 에어스커트부 210 : 주구멍
220 : 패드
300 : 부상장치 310 : 제1팬
320 : 덕트 330 : 모터
400 : 추진장치 410 : 제2팬
500 : 센서부
600 : 제어부
700 : 전원부

Claims

내부에 소정 공간을 포함하고, 상판이 평평하게 형성되어, 탑승자가 상기 상판에 탑승하는 탑승부;
상기 탑승부의 하면에 결합되며, 하면에 적어도 하나 이상의 공기구멍이 형성되는 에어스커트부;
적어도 하나 이상의 제1팬을 포함하고, 상기 제1팬에 의해 상기 에어스커트부에 공기를 제공하는 부상장치;
상기 탑승부의 길이방향 중 어느 일측에 구비되되, 좌우 대칭되게 각각 배치되는 한 쌍의 제2팬을 포함하는 추진장치; 및
상기 부상장치 및 상기 추진장치를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 부상장치 및 추진장치는, 상기 탑승부의 상기 공간에 수용되는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치는,
높이, 자세, 위치, 속도, 압력 중 적어도 어느 하나 이상을 감지하여 상기 제어부에 송신하는 센서부;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 센서부로부터 수신된 적어도 하나 이상의 정보에 따라서, 상기 부상장치 및 추진장치 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 것
을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 2항에 있어서,
상기 제어부는,
한 쌍의 상기 제2팬을 서로 다른 속도 및 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 2항에 있어서,
상기 센서부는,
장치의 동작에 의해 탑승자의 조향 의도를 감지하여 상기 제어부로 송신하는 조향의도 산출부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 조향의도 산출부로부터 수신한 신호에 따라, 상기 추진장치 및 상기 부상장치 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 4항에 있어서,
상기 조향의도 산출부는,
조이스틱, 헤드마운트 센서 및 근전도 센서 중 적어도 어느 하나 이상인 것
을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 에어스커트부의 내부에 구비되어, 상기 에어스커트부 내부의 압력을 측정하고, 측정된 압력을 상기 제어부로 송신하는 공기압력센서를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 공기압력센서로부터 수신한 압력 세기에 기초하여, 상기 부상장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 2항에 있어서,
상기 센서부는,
바닥면으로부터 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 적어도 일부까지의 높이를 측정하는 높이센서를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 높이센서로부터 수신한 높이에 기초하여, 상기 부상장치 및 상기 추진장치 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 7항에 있어서,
상기 높이센서는, 복수개로 형성될 수 있고,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 전, 후, 좌 및 우측 중 적어도 하나 이상의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 탑승부에 구비되어, 상기 탑승부의 회전 자세와 위치 및 속도를 측정하여 상기 제어부로 송신하는 IMU 및 GPS 중 적어도 하나 이상의 자세제어센서를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 자세제어센서로부터 수신한 정보에 따라서, 상기 부상장치 및 추진장치 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 에어스커트부는, 상기 에어스커트부의 내부 공기를 외부로 배출하는 적어도 하나 이상의 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 제동이 필요한 경우,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치와 바닥면간 접지력이 높아지도록, 상기 부상장치의 출력을 역방향으로 제어하여 상기 에어스커트부의 내부를 음압으로 형성시키는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 제동이 필요한 경우,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 진행 방향으로의 속도가 소정 제 1 기준 속도 이하가 될 때까지 상기 추진장치의 출력을 역방향으로 제어하여 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 제동이 필요한 경우,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 진행 방향으로의 속도가 소정의 제 1 기준 속도 이하가 될 때까지 상기 추진장치를 역방향으로 회전시키되,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 진행 방향으로의 속도가 소정의 제 2 기준 속도 이하가 되면 상기 공기 부상식 개인 이동 장치와 바닥면간 접지력이 높아지도록 상기 부상장치를 점진적으로 역방향으로 회전시켜 상기 에어스커트부의 내부를 음압으로 형성시켜 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동을 정지시키되,
상기 제 2 기준 속도가 상기 제 1 기준 속도에 비해서 같거나 작은 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 13항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동을 정지된 이후에도, 소정 시간 또는 안전 유지 지령에 기초하여 상기 공기 부상식 개인 이동 장치와 바닥면간 접지력이 유지되도록 상기 부상장치를 역방향으로 회전시키는 것을 유지하는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치에 구비되어 높이, 자세, 위치, 속도, 압력 중 적어도 어느 하나 이상을 감지하여 상기 제어부에 송신하는 센서부로부터 수신한 정보에 기초하여 상기 탑승자 중 적어도 일부의 하차 의도를 판단하고,
상기 탑승자 중 적어도 일부의 하차 의도가 있다고 판단되는 경우, 상기 안전 유지 지령을 활성화하는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동이 정지되기 이전 상기 부상장치의 역방향 출력인 제 1 출력에 비해서, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치가 정지된 후 상기 부상장치의 역방향 출력인 제 2 출력이 작은 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 16항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치가 정지된 후 상기 부상장치를 역방향 출력인 제 2 출력으로 유지하되,
상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동이 감지되면, 상기 공기 부상식 개인 이동 장치의 이동을 제한하기 위해 상기 부상장치의 역방향 출력을 상기 제 2 출력보다 크게 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 에어스커트부는,
유입되는 공기의 양에 따라 부피 조절이 가능한 탄성 재질을 포함하는 제1영역; 및
상기 탄성 재질보다 단단한 재질의 패드를 포함하는 제2영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 부상식 개인 이동 장치.