KR102050718B1 - Surfing board with steering assist function and method of steering assist using the same - Google Patents

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KR102050718B1 KR1020180008538A KR20180008538A KR102050718B1 KR 102050718 B1 KR102050718 B1 KR 102050718B1 KR 1020180008538 A KR1020180008538 A KR 1020180008538A KR 20180008538 A KR20180008538 A KR 20180008538A KR 102050718 B1 KR102050718 B1 KR 102050718B1
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Abstract

본 발명은 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드에 관한 것으로서, 부력을 가지는 보드 몸체와, 상기 보드 몸체의 하부에 위치되며 방수가 가능하도록 밀폐되는 내부 수용공간을 구비한 하우징과, 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 하우징의 외부의 좌측 프로펠러 또는 우측 프로펠러를 각각 구동시키는 좌측 모터와 우측 모터로 이루어지는 모터부와, 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 보드 몸체의 길이 방향에 대해 수직인 수평면에 있는 제1축에 대한 각속도를 측정하여 측정된 값을 출력하는 자이로센서부와, 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 제1축에 대한 각속도의 변화량에 기초하여 상기 좌측 모터와 상기 우측 모터의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하고, 제어신호에 따라 상기 좌측 모터와 상기 우측 모터를 각각 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 별도의 조종 유닛 없이 서핑보드의 기울기 상태에 기초하여 사용자의 추진 명령 혹은 조향 명령을 판단 가능하므로 사용자의 팔을 자유자재로 움직일 수 있어 서핑 시 몸의 균형을 잡기가 수월해지는 효과가 있다.The present invention relates to a surfboard having a steering assist function, comprising a housing having a buoyant board body, an inner housing space located below the board body and sealed to be waterproof, and provided inside the housing. A motor part comprising a left motor and a right motor for driving a left propeller or a right propeller outside the housing, respectively, and an angular velocity with respect to a first axis in a horizontal plane provided inside the housing and perpendicular to the longitudinal direction of the board body; And a gyro sensor unit for outputting the measured value and generating a control signal provided in the housing to change the output values of the left motor and the right motor in multiple stages based on the change amount of the angular velocity with respect to the first axis. And a controller for controlling the left motor and the right motor according to a control signal. It is characterized by including.
Accordingly, the propulsion command or the steering command of the user can be determined based on the inclination state of the surfboard without a separate control unit, so that the user's arm can be freely moved to balance the body during surfing. .

Description

조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드 및 이를 이용한 조향 보조 방법{SURFING BOARD WITH STEERING ASSIST FUNCTION AND METHOD OF STEERING ASSIST USING THE SAME}SURFING BOARD WITH STEERING ASSIST FUNCTION AND METHOD OF STEERING ASSIST USING THE SAME}

본 발명은 서핑 보드에 탑승한 사용자의 동작에 따른 서핑 보드의 기울기 상태에 기초하여 조향 보조 동력을 제공할 수 있는 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드 및 이를 이용한 조향 보조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surfboard having a steering assistance function capable of providing steering assistance power based on an inclination state of a surfboard according to a user's operation on a surfboard and a steering assistance method using the same.

현재 우리나라는 국민소득의 증가와 더불어 건강에 대한 관심이 높아지고 생활수준이 향상됨에 따라 산이나 강, 바다 등의 자연에서 즐길 수 있는 레저 스포츠가 많이 생겨나고 있으며, 특히 비교적 고가의 비용이 발생하는 수상 레저스포츠를 즐기는 인구가 점차 확대되고 있다.At present, as Korea's income rises and interest in health and living standards improve, leisure sports that can be enjoyed in nature such as mountains, rivers and seas are being created. The population enjoying leisure sports is gradually expanding.

이러한 수상 레저스포츠로는 풍력이나 파도와 같이 자연에너지를 이용하여 수상에서 이동하게 되는 요트, 윈드서핑, 서핑 등이 있는데, 그중에서도 서핑의 경우, 수평하게 이루어지는 상부면과 곡면으로 이루어지는 하부면과 측면을 갖는 서프보드의 상부면에 발을 딛고 사람이 올라가 파도타기를 즐기는 방식으로 이용할 수 있다.Such water leisure sports include yachts, windsurfing, surfing, etc., which are moved in the water by using natural energy such as wind and waves. Among them, in the case of surfing, the lower and side surfaces formed of horizontal upper surfaces and curved surfaces are used. It can be used by stepping on the upper surface of the surfboard to have people climb and enjoy surfing.

일반적인 서프보드를 이용한 서핑은 파도와 사람의 인력으로 추진력을 얻어야 하므로 파도의 움직임에 대응하여 적절한 신체의 움직임을 구현하는데 고난도의 기술이 요구되는 한편, 적절한 수위와 파도 등의 자연조건을 만족하지 않는 경우엔 속도감을 즐기는데 한계가 있다.In general, surfing using surfboards is required to obtain propulsion by waves and human attraction, which requires high level of skill to implement proper body movements in response to the movement of waves, and does not satisfy natural conditions such as water level and waves. There is a limit to enjoying speed.

이와 관련하여, 종래에는 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0012293호 "모터를 장착한 자동 서핑보드"와 같은 동력식 서핑보드가 개발된 바 있으며, 이러한 동력식 서핑보드의 경우, 일반적인 서핑보드에 추진 모터를 장착하여 추진 모터에 의해 회전하는 프로펠러에 의해 서핑보드가 추진력을 얻어 이동함에 따라 일반인도 빠른 속도의 파도타기를 통해 속도감을 즐길 수 있게 되었다.In this regard, conventionally, a motorized surfboard has been developed, such as the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-0012293 "automatic surfboard with a motor", in the case of such a power surfboard, The propulsion motor is equipped with a propeller rotating by a propeller motor, so that the surfboard is driven by the propulsion force and the general public can enjoy the sense of speed through the high-speed surfing.

하지만, 종래의 동력식 서핑보드는 장착된 추진 모터의 제어와 방향을 바꾸기 위한 별도의 조종 유닛을 필요로 하는데, 이러한 조종 유닛은 서핑 중인 사용자가 팔을 자유자재로 움직일 수 없어 몸의 균형을 잡는 데 불편함을 초래한다는 문제점이 있다.However, conventional motorized surfboards require a separate steering unit to control and change the direction of the propulsion motor mounted, which controls the body's balance as the surfer cannot move his arm freely. There is a problem that causes inconvenience.

KRKR 10-2003-006760910-2003-0067609 AA KRKR 10-2005-001229310-2005-0012293 AA KRKR 10-2016-005706010-2016-0057060 AA KRKR 10-2014-002481610-2014-0024816 AA

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서핑 보드의 기울기 상태에 기초하여 사용자의 추진 명령 혹은 조향 명령을 판단하여 서핑보드의 가속, 진행 방향 조종 및 제동을 위한 보조 동력을 제공할 수 있는 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드 및 이를 이용한 조향 보조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the above problems, by determining the user's propulsion command or steering command based on the inclination state of the surfboard can provide auxiliary power for the acceleration, steering direction control and braking of the surfboard An object of the present invention is to provide a surfboard having a steering assist function and a steering assist method using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드는, 부력을 가지는 보드 몸체와, 상기 보드 몸체의 하부에 위치되며 방수가 가능하도록 밀폐되는 내부 수용공간을 구비한 하우징과, 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 하우징의 외부의 좌측 프로펠러 또는 우측 프로펠러를 각각 구동시키는 좌측 모터와 우측 모터로 이루어지는 모터부와, 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 보드 몸체의 길이 방향에 대해 수직인 수평면에 있는 제1축에 대한 각속도를 측정하여 측정된 값을 출력하는 자이로센서부와, 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 제1축에 대한 각속도의 변화량에 기초하여 상기 좌측 모터와 상기 우측 모터의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하고, 제어신호에 따라 상기 좌측 모터와 상기 우측 모터를 각각 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Surf board having a steering assistance function according to an aspect of the present invention for achieving the above object, having a buoyant board body, and the inner receiving space is located in the lower portion of the board body and sealed to be waterproof A motor part comprising a housing, a left motor and a right motor provided inside the housing to drive a left propeller or a right propeller outside the housing, respectively, and provided inside the housing and perpendicular to the longitudinal direction of the board body. A gyro sensor unit for measuring an angular velocity with respect to a first axis in a horizontal plane and outputting a measured value; and an output value of the left motor and the right motor based on a change amount of the angular velocity with respect to the first axis provided in the housing; Generates a control signal for changing the multi-stage, and according to the control signal the left motor and the right It characterized in that a control unit for controlling each motor.

또한, 본 발명의 다른 일면에 따른 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법은, 부력을 가지는 보드 몸체와, 상기 보드 몸체의 하부에 위치하는 좌측 프로펠러 또는 우측 프로펠러를 각각 구동시키는 한 쌍의 모터부로 구성되는 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법에 있어서, 상기 보드 몸체의 길이 방향에 대해 수직인 수평면에 있는 제1축에 대한 각속도를 측정하는 단계와, 상기 제1축에 대한 각속도의 변화량에 기초하여 상기 좌측 모터와 상기 우측 모터의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하는 단계와, 생성된 제어신호에 따라 상기 좌측 모터와 상기 우측 모터를 각각 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the steering assist method using a surfboard according to another aspect of the present invention, the surfboard is composed of a board body having buoyancy, and a pair of motor units for driving the left propeller or the right propeller respectively located below the board body. A steering assistance method using a board, the method comprising: measuring an angular velocity with respect to a first axis in a horizontal plane perpendicular to a longitudinal direction of the board body, and based on a change amount of the angular velocity with respect to the first axis, Generating a control signal for changing the output value of the right motor in multiple stages, and controlling the left motor and the right motor according to the generated control signal, respectively.

본 발명에 따르면, 별도의 조종 유닛 없이 서핑보드의 기울기 상태에 기초하여 사용자의 추진 명령 혹은 조향 명령을 판단 가능하므로 사용자의 팔을 자유자재로 움직일 수 있어 서핑 시 몸의 균형을 잡기가 수월해지는 효과가 있다.According to the present invention, the user's propulsion command or steering command can be determined based on the inclination state of the surfboard without a separate steering unit, so that the user's arm can be freely moved, thereby making it easier to balance the body when surfing. There is.

또한, 본 발명에 따르면, 서핑보드가 초기 상태일 때 사용자가 전후 및 좌우 방향으로 일정 횟수 입력한 값을 현재 서핑보드의 기울기 상태와 비교한 결과에 기초하여 사용자의 추진 명령 혹은 조향 명령을 판단함으로써, 현재 해수면의 수위와 파도의 높이를 고려한 보다 정확한 판단이 이루어질 수 있다.In addition, according to the present invention, by determining the user's propulsion command or steering command based on a result of comparing the value input by the user a predetermined number of times in the front and rear and left and right directions with the current surfboard tilt state when the surfboard is in the initial state. For example, more accurate judgments can be made, taking into account current sea level and wave heights.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 추진 명령에 따른 현재 추진력의 증감상태를 서핑보드의 상면에 직관적으로 표시하여 사용자가 서핑보드의 속도를 용이하게 조절할 수 있다.Further, according to the present invention, the user can easily adjust the speed of the surfboard by intuitively displaying the increase or decrease of the current driving force according to the user's pushing command on the upper surface of the surfboard.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드의 구조를 간략하게 도시한 측면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 하우징의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 저면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드의 보드 몸체가 수면에 부유한 초기 상태일 때 제2축을 기준으로 한 회전 정도를 도시한 측면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드의 좌측 모터와 우측 모터의 상대적인 속도를 제어하는 일례를 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 도 1의 자이로센서부, 제어부 및 모터부를 포함한 본 발명에 따른 제어 시스템의 구성 및 상호 연결 관계를 도시한 블록도이고,
도 6은 도 1의 자이로센서부에서 측정된 제1축의 각속도와 이에 기초하여 제어부에서 생성된 제어신호의 신호별 파형을 나타낸 그래프이고,
도 7은 도 1의 자이로센서부에서 측정된 제2축의 각속도와 이를 적분한 회전각의 신호별 파형을 나타낸 그래프이고,
도 8은 도 1의 제어부에서 생성한 제어신호에 기초하여 추진력이 축적 또는 감소되는 일례를 설명하기 위한 도면이고,
도 9는 도 5의 표시부에서 사용자의 추진 명령이 표시되는 일례를 설명하기 위한 도면이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a side view briefly showing a structure of a surfboard having a steering assist function according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a bottom view schematically showing the internal configuration of the housing shown in Figure 1,
3 is a side view showing the degree of rotation about the second axis when the board body of the surfboard having a steering assist function according to an embodiment of the present invention floating on the water surface,
4 is a view for explaining an example of controlling the relative speed of the left motor and the right motor of the surfboard having a steering assistance function according to an embodiment of the present invention,
5 is a block diagram illustrating a configuration and interconnection relationship of a control system according to the present invention including a gyro sensor unit, a controller, and a motor unit of FIG. 1;
FIG. 6 is a graph showing the angular velocity of the first axis measured by the gyro sensor unit of FIG. 1 and the waveform of each signal of the control signal generated by the controller based on the angular velocity thereof;
FIG. 7 is a graph illustrating waveforms of signals of an angular velocity of a second axis measured by the gyro sensor unit of FIG.
8 is a view for explaining an example in which the driving force is accumulated or reduced based on the control signal generated by the controller of FIG.
FIG. 9 is a view for explaining an example in which a user's pushing command is displayed on the display unit of FIG.
10 is a flowchart illustrating a steering assistance method using a surfboard according to an embodiment of the present invention.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific matters including the problem to be solved, the solution to the problem, and the effects of the present invention as described above are included in the following embodiments and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드의 구조를 간략하게 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 하우징의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 저면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드의 보드 몸체가 수면에 부유한 초기 상태일 때 제2축을 기준으로 한 회전 정도를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드의 좌측 모터와 우측 모터의 상대적인 속도를 제어하는 일례를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 1의 자이로센서부, 제어부 및 모터부를 포함한 본 발명에 따른 제어 시스템의 구성 및 상호 연결 관계를 도시한 블록도이고, 도 6은 도 1의 자이로센서부에서 측정된 제1축의 각속도와 이에 기초하여 제어부에서 생성된 제어신호의 신호별 파형을 나타낸 그래프이고, 도 7은 도 1의 자이로센서부에서 측정된 제2축의 각속도와 이를 적분한 회전각의 신호별 파형을 나타낸 그래프이고, 도 8은 도 1의 제어부에서 생성한 제어신호에 기초하여 추진력이 축적 또는 감소되는 일례를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 5의 표시부에서 사용자의 추진 명령이 표시되는 일례를 설명하기 위한 도면이다.1 is a side view schematically showing the structure of a surfboard having a steering assistance function according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a bottom view schematically showing the internal configuration of the housing shown in Figure 1, Figure 3 Figure 4 is a side view showing the degree of rotation about the second axis when the board body of the surfboard having a steering assist function according to an embodiment of the present invention floating on the water surface, Figure 4 is an embodiment of the present invention FIG. 5 is a view for explaining an example of controlling relative speeds of a left motor and a right motor of a surfboard having a steering assist function according to an example, and FIG. 5 is a control according to the present invention including a gyro sensor part, a controller, and a motor part of FIG. 1. 6 is a block diagram showing the configuration and interconnection relationship of the system, and FIG. 6 is a diagram illustrating an angular velocity of a first axis measured by the gyro sensor unit of FIG. Fig. 7 is a graph showing the waveform of each door, and FIG. 7 is a graph showing the waveform of each signal of the angular velocity of the second axis measured by the gyro sensor of FIG. 1 and the rotation angle integrated therewith, and FIG. 8 is a control signal generated by the controller of FIG. FIG. 9 is a view for explaining an example in which a driving force is accumulated or reduced based on FIG. 9, and FIG. 9 is a view for explaining an example in which a pushing command of a user is displayed on the display unit of FIG. 5.

이하, 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a surfboard having a steering assist function according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the above-described drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 서핑 보드는 보드 몸체(100)와, 보드 몸체(100)의 하부에 설치되는 하우징(200)과, 하우징(200)의 내부에 수용되는 모터부(300), 자이로센서부(400), 제어부(500), 배터리(600) 및 인버터(700)로 구성된다.1 and 2, the surf board according to the present invention includes a board body 100, a housing 200 installed below the board body 100, and a motor part accommodated in the housing 200. 300, the gyro sensor unit 400, the control unit 500, the battery 600 and the inverter 700.

보드 몸체(100)는 수면에 부유하도록 비중이 1 이하로 부력을 갖는 재질로 마련되되, 수면에 대해 미끌림 이동 가능하며 물의 저항을 최소화할 수 있는 유선형의 판체 형상으로 길이방향으로 길게 형성될 수 있다.The board body 100 is provided with a buoyant material having a specific gravity of 1 or less so as to float on the water surface, and can be formed long in the longitudinal direction in a streamlined plate shape that can be slid and moved against the water surface and minimize water resistance. .

여기서, 보드 몸체(100)는 사용자가 안착하지 않은 상태로 보드 몸체(100)만 수면에 부유할 때 전방측은 일정 높이 상승하고 후방측은 이에 비례하여 물속에 잠기는 상태가 되는데, 이는 보드 몸체(100)의 하부에 설치되는 하우징(200) 및 하우징(200)의 내부에 수용된 구성들의 무게로 인한 것이다.Here, the board body 100 is a state in which the front side rises to a certain height and the rear side is submerged in proportion to this when only the board body 100 floats on the surface without the user seating, which is the board body 100 Due to the weight of the components accommodated in the housing 200 and the housing 200 is installed in the lower portion of the.

예컨대, 도 3을 참조하면, 보드 몸체(100)만 수면에 부유한 상태일 때, 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 평행한 수평면에 있는 제2축(B)을 기준으로 전방측은 회전각 'θi'만큼 수면 위로 상승하고 후방측은 제2축(B)을 기준으로 회전각 'θi'만큼 수면 아래로 잠기게 된다.For example, referring to FIG. 3, when only the board body 100 is floating on the surface of the water, the front side is rotated based on the second axis B in a horizontal plane parallel to the length direction of the board body 100. Rising above the surface by 'θ i ' and the rear side is locked below the surface by the rotation angle 'θ i ' with respect to the second axis (B).

하우징(200)은 방수가 가능하도록 밀폐되는 내부 수용공간을 구비한 상태로 마련되며, 보드 몸체(100)의 하부에 설치된다.The housing 200 is provided in a state having an inner receiving space sealed to be waterproof, and is installed below the board body 100.

여기서, 하우징(200)의 내부 수용공간에는 모터부(300), 자이로센서부(400), 제어부(500), 배터리(600) 및 인버터(700)가 수용된다.Here, the motor unit 300, the gyro sensor unit 400, the controller 500, the battery 600, and the inverter 700 are accommodated in the inner accommodation space of the housing 200.

배터리(600)는 모터의 구동 전원을 공급하기 위한 것으로, 외부 전력과 연결되어 충전을 수행한다.The battery 600 is for supplying driving power of the motor and is connected to external power to perform charging.

인버터(700)는 배터리(600)에 충전된 직류전압을 교류전원으로 변환하여 모터부(300)로 공급한다.The inverter 700 converts a DC voltage charged in the battery 600 into an AC power and supplies the same to the motor unit 300.

모터부(300)는 하우징(200)의 외부의 좌측 프로펠러 또는 우측 프로펠러를 각각 구동시키는 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)를 포함한다.The motor unit 300 includes a left motor 301 and a right motor 302 which respectively drive a left propeller or a right propeller outside of the housing 200.

여기서, 좌측 모터(301) 및 우측 모터(302)는 하우징(200)의 내부 수용공간의 후방측에 서로 평행하게 일정 간격 이격되도록 배치된다.Here, the left motor 301 and the right motor 302 are disposed to be spaced apart at a predetermined interval in parallel to each other on the rear side of the inner receiving space of the housing 200.

예컨대, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 좌측 모터(301) 및 우측 모터(302)의 회전축과 각각 연결되는 중심축에 연결된 좌측 프로펠러 및 우측 프로펠러는 하우징(200)의 외부에 설치되고, 상기 중심축은 하우징(200) 내부가 밀폐 상태를 유지하도록 하우징(200)의 일측면에 밀폐 고정된 상태일 수 있다.For example, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the left propeller and the right propeller connected to the central shafts connected to the rotation shafts of the left motor 301 and the right motor 302, respectively, are installed outside the housing 200. The central axis may be in a state where the inside of the housing 200 is hermetically fixed to one side of the housing 200.

자이로센서부(400)는 보드 몸체(100)의 회전 운동에 따른 각속도를 측정한다.The gyro sensor unit 400 measures the angular velocity according to the rotational motion of the board body 100.

여기서, 자이로센서부(400)는 물체의 회전에 따른 각속도를 측정하는 일반적인 자이로센서(Gyro sensor)를 포함하며, 이러한 자이로센서는 물체가 회전 운동할 때 운동하는 물체의 속도에 비례하여 운동방향에 수직으로 발생하는 코리올리 힘(Coriolis Force)을 전기적 신호로 변환하여 계산하는 것으로, 물체의 무게중심을 통과하는 3개의 축을 기준으로 한 각속도에 해당하는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw)를 각각 측정하여 출력한다.Here, the gyro sensor unit 400 includes a general gyro sensor (Gyro sensor) for measuring the angular velocity according to the rotation of the object, such a gyro sensor in the direction of movement in proportion to the speed of the moving object when the object rotates. It is calculated by converting vertically generated Coriolis Force into an electrical signal. Roll, Pitch, and Yaw corresponding to the angular velocity based on three axes passing through the object's center of gravity ) Are measured and output.

구체적으로, 자이로센서부(400)는 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 수직인 수평면에 있는 제1축(A) 주위의 회전에 따른 각속도(VA)를 나타내는 피치(Pitch) 값과, 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 평행한 수평면에 있는 제2축(B) 주위의 회전에 따른 각속도(VB)를 나타내는 롤(Roll) 값을 측정한다.Specifically, the gyro sensor unit 400 and the pitch (Pitch) value indicating the angular velocity (V A ) according to the rotation around the first axis (A) in a horizontal plane perpendicular to the longitudinal direction of the board body 100, The roll value representing the angular velocity V B according to the rotation around the second axis B in the horizontal plane parallel to the longitudinal direction of the board body 100 is measured.

이때, 자이로센서부(400)는 정확한 기울기 측정을 위해 보드 몸체(100)의 길이 방향 축(B) 상에 위치하는 것이 바람직하다.At this time, the gyro sensor unit 400 is preferably located on the longitudinal axis (B) of the board body 100 for accurate inclination measurement.

제어부(500)는 상기 제1축에 대한 각속도의 변화량에 기초하여 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하고, 제어신호에 따라 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)를 각각 제어한다.The control unit 500 generates a control signal for changing the output values of the left motor 301 and the right motor 302 in multiple stages based on the change amount of the angular velocity with respect to the first axis, and the left motor 301 according to the control signal. And the right motor 302 are respectively controlled.

여기서, 제어부(500)는 제1축(A)에 대한 각속도(VA)와 이를 적분한 회전각(θA)의 크기가 각각 기설정된 임계값 이상인 경우 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성한다.Here, the control unit 500, the left motor 301 and the right motor 302 when the magnitude of the angular velocity (V A ) with respect to the first axis (A) and the rotation angle (θ A ) integrating it is greater than or equal to a predetermined threshold value, respectively. Generates a control signal that changes the output value of) to multiple stages.

이와 관련하여, 제어부(500)는 도 5에 도시된 바와 같이 저역 통과 필터(LPF), 제1 샘플링부(511) 및 제2 샘플링부(512)를 포함하는 신호 생성부(510)의 구성과, 전류제어부(PI) 및 PWM생성부를 포함하는 모터 제어부(520)의 구성을 가질 수 있다.In this regard, the controller 500 may include a configuration of the signal generator 510 including a low pass filter (LPF), a first sampling unit 511, and a second sampling unit 512, as shown in FIG. 5. The motor controller 520 may include a current controller PI and a PWM generator.

먼저, 도 5 및 도 6을 참조하여 제1축(A)에 대한 각속도에 기초한 제어신호 생성 과정을 설명하면, 신호 생성부(510)는, 자이로센서부(400)에 의해 측정된 제1축(A)에 대한 제1 각속도(VA)에 대한 값을 나타내는 신호를 저역 통과 필터(LPF; Low Pass Filter)에 통과시켜 직류 전원에 포함된 리플(rippe)과 같은 고주파 노이즈를 제거시킨 상태의 신호(1)를 획득하면, 획득된 신호(1)를 제1 샘플링부(511)에서 기설정된 임계속도(VTH)와 비교하여 임계속도(VTH)에 도달한 시점(t1)부터 제1 샘플링을 복수 회 수행하여 상기 제1 샘플링이 종료된 시점(t2)부터 기설정된 주기의 트리거 신호(2)를 발생시키고, 트리거 신호(2)에 기초하여 제1 각속도(VA)를 적분하여 제1축(A)에 대한 회전각(θA)을 나타내는 신호(3)를 획득한 후 획득된 신호(3)를 제2 샘플링부(512)에서 기설정된 임계각(θTH)과 비교하여 임계각(θTH)에 도달한 시점(t3)부터 제2 샘플링을 복수 회 수행하여 상기 제2 샘플링이 종료된 시점(t4)부터 기설정된 주기의 제어신호(4)를 생성하게 된다.First, the control signal generation process based on the angular velocity with respect to the first axis A will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The signal generator 510 may include the first axis measured by the gyro sensor unit 400. A signal representing a value for the first angular velocity V A for (A) is passed through a low pass filter (LPF) to remove high frequency noise such as a ripple included in a DC power source. When the signal 1 is acquired, the acquired signal 1 may be compared with the threshold speed V TH preset by the first sampling unit 511 to start at a time t 1 when the threshold speed V TH is reached. One sampling is performed a plurality of times to generate a trigger signal 2 of a predetermined period from the time point t 2 at which the first sampling ends, and integrate the first angular velocity V A based on the trigger signal 2. After obtaining the signal 3 representing the rotation angle θ A with respect to the first axis (A) by the second sampling unit 512 the predetermined signal (3) Angle (θ TH) and to the critical angle (θ TH) the point in time (t 3) a control signal from by performing a second sampling number of times the second sampling is preset from the time (t 4) shut down cycle reaches the comparison ( Will generate 4).

이때, 생성된 제어신호(4)가 양(+)의 펄스 신호인지 또는 음(-)의 펄스 신호인지에 기초하여 도 8에 도시된 바와 같이 추진력(F*)이 축적되거나 감소되게 된다.At this time, the driving force F * is accumulated or reduced as shown in FIG. 8 based on whether the generated control signal 4 is a positive pulse signal or a negative pulse signal.

예컨대, 도 8을 참조하면, 양(+)의 방향(예컨대, 전방측)의 제어신호(4)가 순차적으로 생성되는 제1구간(t1~t2), 제2구간(t2~t3) 및 제3구간(t3~t4)에서는 'F1 *','F2 *','F3 *'으로 추진력이 점차 축적되는 반면, 음(-)의 방향(예컨대, 후방측)의 제어신호(4)가 순차적으로 생성되는 제4구간(t4~t5), 제5구간(t5~t6) 및 제6구간(t6~t7)에서는 'F3 *','F2 *','F1 *'으로 추진력이 점차 감소되게 된다.For example, referring to FIG. 8, the first section t 1 to t 2 and the second section t 2 to t in which the control signals 4 in the positive direction (eg, the front side) are sequentially generated. 3 ) and the third section (t 3 to t 4 ), the driving force is gradually accumulated in the 'F 1 * ', 'F 2 * ', 'F 3 * ', while the negative direction (for example, the rear side) In the fourth section (t 4 to t 5 ), the fifth section (t 5 to t 6 ), and the sixth section (t 6 to t 7 ), in which the control signal 4 of the control unit 4 is sequentially generated, 'F 3 * ' The driving force is gradually reduced to 'F 2 *' and 'F 1 * '.

다음으로, 도 5 및 도 7을 참조하여 제2축(B)에 대한 각속도에 기초한 제어신호 생성 과정을 설명하면, 신호 생성부(510)는, 자이로센서부(400)에 의해 측정된 제2축(B)에 대한 각속도값(VB)을 저역 통과 필터(LPF; Low Pass Filter)에 통과시켜 직류 전원에 포함된 리플(ripple)과 같은 고주파 노이즈를 제거시킨 상태의 신호(5)를 획득한 후, 획득된 신호(5)를 적분하여 제2축(B)에 대한 회전각(θB)을 나타내는 신호(6)를 획득하게 된다.Next, referring to FIGS. 5 and 7, the control signal generation process based on the angular velocity with respect to the second axis B will be described. The signal generator 510 may include the second measured by the gyro sensor unit 400. The angular velocity value V B for the axis B is passed through a low pass filter (LPF) to obtain a signal 5 in which high frequency noise such as ripple included in a DC power source is removed. After that, the acquired signal 5 is integrated to obtain a signal 6 representing the rotation angle θ B with respect to the second axis B.

또한, 제어부(500)는 제2축(B)에 대한 각속도(VB)의 변화량에 기초하여 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 상대적인 속도를 제어한다.In addition, the controller 500 controls the relative speeds of the left motor 301 and the right motor 302 based on the change amount of the angular velocity V B with respect to the second axis B. FIG.

여기서, 제어부(500)는, 제2축(B)에 대한 각속도(VB)와 이를 적분한 회전각(θB)의 크기에 기초하여 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 상대적인 속도를 제어하되, 제2축(B)을 기준으로 시계방향으로 회전한 경우에는 좌측 모터(301)의 속도를 높이도록 제어하고, 제2축(B)을 기준으로 반시계방향으로 회전한 경우에는 우측 모터(302)의 속도를 높이도록 제어할 수 있다.Here, the control unit 500 is based on the relative speed of the left motor 301 and the right motor 302 based on the magnitude of the angular velocity (V B ) with respect to the second axis (B) and the integrated rotation angle (θ B ). If the control is to rotate the clockwise reference to the second axis (B) to control the speed of the left motor 301, if the rotation to the counterclockwise reference to the second axis (B) The speed of the right motor 302 may be controlled.

예컨대, 도 4를 참조하면, 만일 보드 몸체(100) 위에 안착한 사용자가 우측 방향으로 몸을 기울이게 되면, 보드 몸체(100)가 제2축(B)을 기준으로 시계방향으로 회전하게 됨에 따라, 제어부(500)에서 좌측 모터(301)가 우측 모터(302)보다 상대적인 속도가 높도록 제어하여 제2축(B)을 기준으로 보드 몸체(100)의 좌측은 회전각 'θB'만큼 수면 위로 상승하고 보드 몸체(100)의 우측은 회전각 'θB'만큼 수면 아래로 잠기게 된다.For example, referring to FIG. 4, if the user seated on the board body 100 is inclined in the right direction, the board body 100 is rotated in a clockwise direction with respect to the second axis B, and thus, the controller. At 500, the left motor 301 is controlled to have a higher relative speed than the right motor 302 so that the left side of the board body 100 rises above the water surface by the rotation angle 'θ B ' based on the second axis B. And the right side of the board body 100 is locked below the water surface by the rotation angle 'θ B '.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드는 발판부(미도시), 기준값 설정부(810) 및 표시부(820)를 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, the surfboard having a steering assist function according to an embodiment of the present invention may further include a scaffolding unit (not shown), a reference value setting unit 810, and a display unit 820.

발판부(미도시)는 복수 개로 마련되어 보드 몸체(100)의 상면 일측에 보드 몸체(100)의 무게 중심을 통과하는 제1축(A) 및 제2축(B)을 기준으로 한 전후 및 좌우 방향으로 각각 서로 간에 일정 간격 이격된 위치에 배치된다.A plurality of scaffolding portions (not shown) are provided in a plurality of front and rear and right and left sides based on the first axis A and the second axis B passing through the center of gravity of the board body 100 on one side of the upper surface of the board body 100. Are arranged at positions spaced apart from each other in a direction.

이때, 발판부는 보드 몸체(100)의 상면 중앙을 기준으로 전후 및 좌우 방향으로 각각 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 것이 바람직하다.At this time, the scaffolding portion is preferably disposed at a predetermined interval spaced in the front and rear and left and right directions with respect to the center of the upper surface of the board body 100, respectively.

기준값 설정부(810)는 보드 몸체(100)만이 수면에 부유하는 상태를 초기 상태로 인식하되, 보드 몸체(100)가 초기 상태로 인식된 시점을 기점으로 기설정된 횟수로 상기 발판부를 가압하여 입력되는 제1축(A)을 기준으로 한 회전 정도에 대한 데이터의 평균값을 기준값으로 설정한다.The reference value setting unit 810 recognizes a state in which only the board body 100 floats on the water surface as an initial state, and presses the scaffolding unit at a predetermined number of times starting from the time when the board body 100 is recognized as the initial state. The average value of the data about the degree of rotation based on the first axis A is set as the reference value.

여기서, 상기 초기 상태는 도 3에 도시된 바와 같이 보드 몸체(100)의 전방측은 제2축(B)을 기준으로 회전각 'θi'만큼 수면 위로 상승하고 후방측은 이에 비례하여 제2축(B)을 기준으로 회전각 'θi'만큼 수면 아래로 잠기는 상태를 나타내는 것이 바람직하다.Here, the initial state is as shown in Figure 3 the front side of the board body 100 ascends above the water surface by the rotation angle 'θ i ' relative to the second axis (B) and the rear side is proportional to the second axis ( It is preferable to represent a state that is locked below the water surface by the rotation angle 'θ i ' based on B).

이때, 제어부(500)는 기준값 설정부(810)에 의해 설정된 기준값을 현재 상기 제1축(A)을 기준으로 한 회전 정도와 비교한 결과에 기초하여 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하고, 제어신호에 따라 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)를 각각 제어하게 된다.At this time, the control unit 500 is based on the result of comparing the reference value set by the reference value setting unit 810 with the degree of rotation based on the first axis A as a reference, the left motor 301 and the right motor 302. It generates a control signal for changing the output value of the multi-stage, and controls the left motor 301 and the right motor 302, respectively, in accordance with the control signal.

구체적으로, 도 5를 참조하여 설명하면, 기준값 설정부(810)에서 초기 상태로 인식될 때 제1축(A)을 기준으로 한 전방측과 후방측 각각마다 자이로센서부(400)에 의해 복수 회 측정된 제1축(A)에 대한 각속도(VA1)를 평균한 값을 기준값으로 설정하면, 제1 샘플링부(511)에서 상기 기준값을 임계속도(VTH)로 하여 현재 자이로센서부(400)에 의해 측정된 제1축(A)에 대한 각속도(VA2)와 비교한 결과 임계속도(VTH)에 도달한 시점부터 제1 샘플링을 복수 회 수행하게 된다. 이후에는 도 6에 관한 설명에서 전술한 바와 같이 트리거 신호의 생성과 제2 샘플링 수행과 제어신호 생성 과정을 동일하게 수행하여 제어신호를 생성하게 된다.Specifically, referring to FIG. 5, when the reference value setting unit 810 is recognized as an initial state, each of the front and rear sides of the first axis A is plural by the gyro sensor unit 400. When a value obtained by averaging the angular velocity V A1 of the first axis A measured once is set as a reference value, the first sampling unit 511 sets the reference value as the threshold velocity V TH to present the current gyro sensor unit ( As a result of comparing the angular velocity V A2 with respect to the first axis A measured by 400, the first sampling is performed a plurality of times from the time when the critical velocity V TH is reached. Thereafter, as described above with reference to FIG. 6, the control signal is generated by performing the same process of generating the trigger signal, performing the second sampling, and generating the control signal.

예컨대, 초기 상태로 인식된 후 자이로센서부(400)가 제1축(A)에 대한 각속도를 3회에 걸쳐 측정한 결과값이 각각 '120[rad/sec]', '95[rad/sec]', '115[rad/sec]'일 때, 기준값 설정부(810)는 '(120+95+115)/3'의 계산 결과 획득되는 평균값인 '110[rad/sec]'을 기준값으로 설정하게 되고, 제1 샘플링부(511)는 기준값 설정부(810)에 의해 설정된 기준값을 임계속도(VTH)로 설정한 후 임계속도(VTH)와 현재 시점에 자이로센서부(400)에 의해 현재 시점에 측정되는 제1축(A)에 대한 각속도를 비교한 결과에 기초하여 샘플링 동작을 수행하게 된다.For example, after being recognized as the initial state, the result of measuring the angular velocity of the gyro sensor unit 400 about the first axis A three times is' 120 [rad / sec] 'and '95 [rad / sec', respectively. ] 'And' 115 [rad / sec] ', the reference value setting unit 810 uses the reference value' 110 [rad / sec] 'which is an average value obtained as a result of calculation of' (120 + 95 + 115) / 3 'as a reference value. The first sampling unit 511 sets the reference value set by the reference value setting unit 810 to the threshold speed V TH , and then the threshold value V TH and the gyro sensor unit 400 at the present time. As a result, the sampling operation is performed based on a result of comparing the angular velocities of the first axis A measured at the present time.

표시부(820)는 도 9에 도시된 바와 같이 보드 몸체(100)의 상면 중앙에 배치되는 기준 표시부(C)와, 보드 몸체(100)의 상면 중앙을 기준으로 전방측으로 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 전방 표시부(F1,F2,F3)와, 보드 몸체(100)의 상면 중앙(C)을 기준으로 후방측으로 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 후방 표시부(R1,R2,R3)를 포함할 수 있다. 이때, 표시부(820)는 복수 개의 발광 다이오드(LED)로 구성되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 9, the display unit 820 is disposed at a position spaced apart at a predetermined distance from the front side with respect to the reference display unit C disposed at the center of the upper surface of the board body 100 and the center of the upper surface of the board body 100. It may include a front display unit (F1, F2, F3) and the rear display unit (R1, R2, R3) disposed at a predetermined interval spaced to the rear side with respect to the center (C) of the upper surface of the board body (100). . In this case, the display unit 820 preferably includes a plurality of light emitting diodes (LEDs).

기준 표시부(C)는 기준값 설정부(810)에 의해 보드 몸체(100)가 초기 상태로 인식된 시점에 점등되며, 이로 인해 사용자로 하여금 기준값 설정부(810)에 의한 기준값 설정 시 필요한 발판부(미도시)의 입력을 수행할 것을 알리는 역할을 한다.The reference display unit C is turned on when the board body 100 is recognized as an initial state by the reference value setting unit 810, and thus, a user may use the scaffolding unit necessary for setting the reference value by the reference value setting unit 810. (Not shown).

전방 표시부(F1,F2,F3) 및 후방 표시부(R1,R2,R3)는 신호 생성부(510)에 의해 생성된 제어신호에 기초하여 추진력(F*)이 축적 또는 감소됨에 따라 점등 상태 또는 점멸 상태를 표시하며, 이로 인해 사용자의 추진 명령에 따른 현재 추진력의 증감상태가 표시되어 사용자가 서핑보드의 속도를 직관적으로 인식할 수 있게 된다.The front display unit F1, F2, F3 and the rear display unit R1, R2, R3 are turned on or flashing as the driving force F * is accumulated or reduced based on the control signal generated by the signal generator 510. The status is displayed, and thus the increase and decrease of the current driving force according to the pushing command of the user is displayed, so that the user can intuitively recognize the speed of the surfboard.

구체적으로, 도 8 및 도 9를 참조하여 전방 표시부(F1,F2,F3)에서 사용자의 추진 명령이 표시되는 과정을 설명하면, 양(+)의 방향(예컨대, 전방측)의 제어신호가 생성되는 제1구간(t1~t2), 제2구간(t2~t3) 및 제3구간(t3~t4)에서는 추진력이 점차 축적되면서 전방 표시부가 'F1','F2','F3'의 순으로 순차적으로 점등됨에 따라, 제1구간(t1~t2)에서는 'F1'만이 점등되고, 제2구간(t2~t3)에서는 'F2'가 추가로 점등되어 'F1' 및 'F2'가 점등된 상태이고, 제3구간(t3~t4)에서는 'F3'이 추가로 점등되어 전방 표시부인 'F1','F2' 및 'F3'가 모두 점등된 상태가 된다.Specifically, referring to FIGS. 8 and 9, a process of displaying a user's pushing command on the front display units F1, F2, and F3 will be described. A control signal in a positive direction (eg, a front side) is generated. In the first section t 1 to t 2 , the second section t 2 to t 3 , and the third section t 3 to t 4 , the forward display unit is gradually accumulating as the 'F1', 'F2', As the light is sequentially turned on in order of 'F3', only 'F1' is lit in the first section t 1 to t 2 , and 'F2' is additionally lit in the second section t 2 to t 3 . F1 'and' F2 'are lit, and in the third section (t 3 to t 4 ),' F3 'is additionally lit, so that the front display parts'F1','F2' and 'F3' are lit. Becomes

반면, 음(-)의 방향(예컨대, 후방측)의 제어신호가 제4구간(t4~t5), 제5구간(t5~t6) 및 제6구간(t6~t7)에서는 추진력이 점차 감소되면서 이미 점등된 상태에 있는 전방 표시부가 있는 경우엔 기준 표시부(C)를 기준으로 가장 먼 쪽에서 가까운 쪽 순으로 순차적으로 점멸되고 점등된 전방 표시부가 없는 경우엔 후방 표시부가 'R1','R2','R3'의 순으로 순차적으로 점등됨에 따라, 제5구간(t5~t6)에서는 'F3'이 점멸되어 'F1' 및'F2'만이 점등된 상태이고, 제6구간(t6~t7)에서는 'F2'가 점멸되어 'F1'만이 점등된 상태가 된다.On the other hand, the control signal in the negative direction (eg, the rear side) is the fourth section t 4 to t 5 , the fifth section t 5 to t 6 , and the sixth section t 6 to t 7 . In the case that there is a front display part which is already turned on while the driving force is gradually reduced, in order from the farthest side to the closest side based on the reference display part C, the rear display part is 'R1'. As light is sequentially turned on in order of ',' R2 ',' R3 ',' F3 'is flickering in the fifth section t 5 to t 6 , and only' F1 'and' F2 'are lit. In the sections t 6 to t 7 , 'F2' blinks and only 'F1' is turned on.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법을 나타낸 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a steering assistance method using a surfboard according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 10 및 전술한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 서핑 보드를 이용한 조항 보조 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to Figure 10 and the above-described drawings will be described in the article assistance method using a surfboard according to the present invention.

여기서, 본 발명에 따른 서핑 보드는 부력을 가지는 보드 몸체(100)와, 보드 몸체(100)의 하부에 위치하는 좌측 프로펠러 또는 우측 프로펠러를 각각 구동시키는 한 쌍의 모터부(300)로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the surfboard according to the present invention is composed of a board body 100 having a buoyancy, and a pair of motor unit 300 for driving the left propeller or the right propeller located at the bottom of the board body 100, respectively. desirable.

이때, 본 발명에 따른 보드 몸체(100)와 모터부(300)에 대한 구체적인 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.At this time, the detailed description of the board body 100 and the motor unit 300 according to the present invention is the same as described above will be omitted.

먼저, 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 수직인 수평면에 있는 제1축(A)과 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 평행한 수평면에 있는 제2축(B)에 대한 각속도를 각각 측정한다(S100).First, the angular velocity with respect to the first axis (A) in the horizontal plane perpendicular to the longitudinal direction of the board body 100 and the second axis (B) in the horizontal plane parallel to the longitudinal direction of the board body 100, respectively Measure (S100).

이때, 상기 측정하는 단계(S100)에서는, 물체의 물체의 회전에 따른 각속도를 측정하는 일반적인 자이로센서(Gyro sensor)를 이용할 수 있으며, 이러한 자이로센서는 물체가 회전 운동할 때 운동하는 물체의 속도에 비례하여 운동방향에 수직으로 발생하는 코리올리 힘(Coriolis Force)을 전기적 신호로 변환하여 계산하는 것으로, 물체의 무게중심을 통과하는 3개의 축을 기준으로 한 각속도에 해당하는 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw)를 각각 측정하여 출력한다.At this time, in the measuring step (S100), it is possible to use a general gyro sensor (Gyro sensor) for measuring the angular velocity according to the rotation of the object of the object, such a gyro sensor to the speed of the moving object when the object rotates It is calculated by converting the Coriolis Force, which is generated in the direction perpendicular to the direction of motion, into an electrical signal, and corresponds to the angular velocity based on three axes passing through the object's center of gravity. ) And Yaw are measured and output respectively.

구체적으로, 상기 측정하는 단계(S100)에서는, 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 수직인 수평면에 있는 제1축(A) 주위의 회전에 따른 각속도(VA)를 나타내는 피치(Pitch) 값과, 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 평행한 수평면에 있는 제2축(B) 주위의 회전에 따른 각속도(VB)를 나타내는 롤(Roll) 값을 측정한다.Specifically, in the measuring step S100, a pitch value representing an angular velocity V A according to rotation about a first axis A in a horizontal plane perpendicular to the longitudinal direction of the board body 100. And a roll value indicating an angular velocity V B according to rotation about a second axis B in a horizontal plane parallel to the longitudinal direction of the board body 100.

다음으로, 제1축(A)에 대한 각속도(VA)의 변화량에 기초하여 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성한다(S200).Next, a control signal for changing the output values of the left motor 301 and the right motor 302 in multiple stages is generated based on the amount of change in the angular velocity V A with respect to the first axis A (S200).

여기서, 상기 생성하는 단계(S200)는, 제1축(A)에 대한 각속도(VA)와 이를 적분한 회전각(θA)의 크기가 각각 기설정된 임계값 이상인 경우 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성한다.Here, the generating step (S200), when the magnitude of the angular velocity (V A ) and the rotation angle (θ A ) with respect to the first axis (A) is greater than or equal to a predetermined threshold value, respectively, the left motor 301 and A control signal for changing the output value of the right motor 302 in multiple stages is generated.

이와 관련하여, 도 6을 참조하여 제1축(A)에 대한 각속도에 기초한 제어신호 생성 과정을 설명하면, 상기 측정하는 단계(S100)에 측정된 제1축(A)에 대한 제1 각속도(VA)에 대한 신호(1)를 기설정된 임계속도(VTH)와 비교하여 임계속도(VTH)에 도달한 시점(t1)부터 제1 샘플링을 복수 회 수행하여 상기 제1 샘플링이 종료된 시점(t2)부터 기설정된 주기의 트리거 신호(2)를 발생시키고, 트리거 신호(2)에 기초하여 제1 각속도(VA)를 적분하여 제1축(A)에 대한 회전각(θA)을 나타내는 신호(3)를 획득한 후 획득된 신호(3)를 제2 샘플링부(512)에서 기설정된 임계각(θTH)과 비교하여 임계각(θTH)에 도달한 시점(t3)부터 제2 샘플링을 복수 회 수행하여 상기 제2 샘플링이 종료된 시점(t4)부터 기설정된 주기의 제어신호(4)를 생성하게 된다.In this regard, referring to FIG. 6, a control signal generation process based on the angular velocity with respect to the first axis A will be described. A first angular velocity with respect to the first axis A measured in the step S100 may be described. Comparing the signal 1 for V A ) with a preset threshold speed V TH , the first sampling is performed a plurality of times from the time point t 1 when the threshold speed V TH is reached, thereby completing the first sampling. The trigger signal 2 of a predetermined period is generated from the time point t 2 , and the rotation angle θ of the first axis A is integrated by integrating the first angular velocity V A based on the trigger signal 2. a) the time when the the signal (3) obtained after obtaining the signal (3) compared to the critical angle (θ TH) is set based on the second sampling unit 512 reaches the critical angle (θ TH) represents (t 3) The second sampling is performed a plurality of times from to generate the control signal 4 of a predetermined period from the time point t 4 when the second sampling ends.

이때, 생성된 제어신호(4)가 양(+)의 펄스 신호인지 또는 음(-)의 펄스 신호인지에 기초하여 도 8에 도시된 바와 같이 추진력(F*)이 축적되거나 감소되게 된다.At this time, the driving force F * is accumulated or reduced as shown in FIG. 8 based on whether the generated control signal 4 is a positive pulse signal or a negative pulse signal.

예컨대, 도 8을 참조하면, 양(+)의 방향(예컨대, 전방측)의 제어신호(4)가 순차적으로 생성되는 제1구간(t1~t2), 제2구간(t2~t3) 및 제3구간(t3~t4)에서는 'F1 *','F2 *','F3 *'으로 추진력이 점차 축적되는 반면, 음(-)의 방향(예컨대, 후방측)의 제어신호(4)가 순차적으로 생성되는 제4구간(t4~t5), 제5구간(t5~t6) 및 제6구간(t6~t7)에서는 'F3 *','F2 *','F1 *'으로 추진력이 점차 감소되게 된다.For example, referring to FIG. 8, the first section t 1 to t 2 and the second section t 2 to t in which the control signals 4 in the positive direction (eg, the front side) are sequentially generated. 3 ) and the third section (t 3 to t 4 ), the driving force is gradually accumulated in the 'F 1 * ', 'F 2 * ', 'F 3 * ', while the negative direction (for example, the rear side) In the fourth section (t 4 to t 5 ), the fifth section (t 5 to t 6 ), and the sixth section (t 6 to t 7 ), in which the control signal 4 of the control unit 4 is sequentially generated, 'F 3 * ' The driving force is gradually reduced to 'F 2 *' and 'F 1 * '.

또한, 도 7을 참조하여 제2축(B)에 대한 각속도에 기초한 제어신호 생성 과정을 설명하면, 상기 측정하는 단계(S100)에 측정된 제2축(B)에 대한 각속도값(VB)에 대한 신호(5)를 획득한 후 이를 적분하여 제2축(B)에 대한 회전각(θB)을 나타내는 신호(6)를 획득하게 된다.In addition, referring to FIG. 7, the control signal generation process based on the angular velocity with respect to the second axis B will be described. The angular velocity value V B with respect to the second axis B measured in the measuring step S100 is described. After acquiring a signal 5 with respect to the signal 5, the signal 5 representing the rotation angle θ B with respect to the second axis B is obtained by integrating the signal 5.

다음으로, S200 단계에 생성된 제어신호에 따라 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)를 각각 제어한다(S300).Next, the left motor 301 and the right motor 302 are respectively controlled according to the control signal generated in step S200 (S300).

여기서, 상기 제어하는 단계(S300)는, S200 단계에 생성된 제어신호에 따라 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)를 각각 제어하되, 제2축(B)에 대한 각속도(VB)의 변화량에 기초하여 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 상대적인 속도를 제어한다.Here, the controlling step (S300), respectively control the left motor 301 and the right motor 302 according to the control signal generated in step S200, the angular velocity (V B ) of the second axis (B) The relative speeds of the left motor 301 and the right motor 302 are controlled based on the amount of change.

구체적으로, 상기 제어하는 단계(S300)는, 제2축(B)에 대한 각속도(VB)와 이를 적분한 회전각(θB)의 크기에 기초하여 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 상대적인 속도를 제어하되, 제2축(B)을 기준으로 시계방향으로 회전한 경우에는 좌측 모터(301)의 속도를 높이도록 제어하고, 제2축(B)을 기준으로 반시계방향으로 회전한 경우에는 우측 모터(302)의 속도를 높이도록 제어하게 된다.Specifically, the controlling step (S300), the left motor 301 and the right motor 302 based on the magnitude of the angular velocity (V B ) and the rotation angle (θ B ) integrated with the second axis (B). Control relative speed, but if it is rotated clockwise with respect to the second axis (B) to control the speed of the left motor 301, and counterclockwise with respect to the second axis (B) In the case of rotation, the speed is controlled to increase the speed of the right motor 302.

예컨대, 도 4를 참조하여 설명하면, 만일 보드 몸체(100) 위에 안착한 사용자가 우측 방향으로 몸을 기울이게 되면, 보드 몸체(100)가 제2축(B)을 기준으로 시계방향으로 회전하게 됨에 따라, 상기 제어하는 단계(S300)에서 좌측 모터(301)가 우측 모터(302)보다 상대적인 속도가 높도록 제어하여 제2축(B)을 기준으로 보드 몸체(100)의 좌측은 회전각 'θB'만큼 수면 위로 상승하고 보드 몸체(100)의 우측은 회전각 'θB'만큼 수면 아래로 잠기게 된다.For example, referring to FIG. 4, if the user seated on the board body 100 tilts in the right direction, the board body 100 rotates clockwise with respect to the second axis B. As shown in FIG. In the controlling step S300, the left motor 301 is controlled to have a higher relative speed than the right motor 302 so that the left side of the board body 100 is rotated based on the second axis B. 'Ascend above the surface and the right side of the board body 100 is locked below the surface by the rotation angle' θ B '.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법의 경우, 상기 측정하는 단계(S100)와 상기 생성하는 단계(S200) 사이에, 기준값 설정 단계(S150)를 더 포함할 수도 있다.On the other hand, in the case of the steering assistance method using a surfboard according to an embodiment of the present invention, between the measuring step (S100) and the generating step (S200), may further include a reference value setting step (S150). .

이때, 본 발명에 따른 서핑 보드는 보드 몸체(100)의 상면 일측에 보드 몸체(100)의 무게 중심을 통과하는 제1축(A) 및 제2축(B)을 기준으로 한 전후 및 좌우 방향으로 각각 서로 간에 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 복수 개의 발판부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 발판부는 보드 몸체(100)의 상면 중앙을 기준으로 전후 및 좌우 방향으로 각각 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 것이 바람직하다.At this time, the surfboard according to the present invention is the front and rear and left and right directions based on the first axis (A) and the second axis (B) passing through the center of gravity of the board body 100 on one side of the upper surface of the board body 100 Each may further include a plurality of scaffolding portions (not shown) disposed at positions spaced apart from each other by a predetermined distance, wherein the scaffolding portions are spaced apart from each other in the front and rear and left and right directions with respect to the center of the upper surface of the board body 100, respectively. It is preferred to be placed at the position.

상기 기준값 설정 단계(S150)에서는, 보드 몸체(100)만이 수면에 부유하는 상태를 초기 상태로 인식하되, 보드 몸체(100)가 초기 상태로 인식된 시점을 기점으로 기설정된 횟수로 상기 발판부를 가압하여 입력되는 제1축(A) 또는 제2축(B)을 기준으로 한 회전 정도에 대한 데이터의 평균값을 기준값으로 설정한다.In the reference value setting step (S150), only the board body 100 recognizes the floating state on the water surface as an initial state, but presses the scaffolding part a predetermined number of times starting from the time when the board body 100 is recognized as the initial state. By setting the average value of the data for the degree of rotation based on the first axis (A) or the second axis (B) input as a reference value.

이때, 상기 제어하는 단계(S300)는 상기 기준값 설정 단계(S150)에서 설정된 기준값을 현재 제1축(A) 또는 제2축(B)을 기준으로 한 회전 정도와 비교한 결과에 기초하여 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하고, 제어신호에 따라 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)를 각각 제어하게 된다.At this time, the controlling step (S300) is based on the result of comparing the reference value set in the reference value setting step (S150) with the degree of rotation based on the current first axis (A) or the second axis (B) based on the result of the left motor A control signal for changing the output values of the 301 and the right motor 302 in multiple stages is generated, and the left motor 301 and the right motor 302 are controlled according to the control signal.

구체적으로, 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 기준값 설정 단계(S150)에서 초기 상태로 인식될 때 제1축(A)을 기준으로 한 전방측과 후방측 각각마다 상기 측정하는 단계(S100)에 의해 복수 회 측정된 제1축(A)에 대한 각속도(VA1)를 평균한 값을 기준값으로 설정하면, 상기 제어하는 단계(S300)에서는 상기 기준값을 임계속도(VTH)로 하여 상기 측정하는 단계(S100)에 의해 현재 시점에 측정된 제1축(A)에 대한 각속도(VA2)와 비교한 결과 임계속도에 도달한 시점부터 제1 샘플링을 복수 회 수행하게 된다. 이후에는 도 6에 관한 설명에서 전술한 바와 같이 트리거 신호의 생성과 제2 샘플링 수행과 제어신호 생성 과정을 동일하게 수행하여 제어신호를 생성하게 된다.In detail, referring to FIG. 5, when it is recognized as an initial state in the reference value setting step S150, the measuring step S100 may be performed for each of the front side and the rear side based on the first axis A. FIG. When a value obtained by averaging the angular velocity V A1 of the first axis A measured a plurality of times by a reference value is set as the reference value, the controlling step (S300) sets the reference value as the critical velocity (V TH ). As a result of comparing the angular velocity V A2 with respect to the first axis A measured at the present time in step S100, the first sampling is performed a plurality of times from the time when the critical velocity is reached. Thereafter, as described above with reference to FIG. 6, the control signal is generated by performing the same process of generating the trigger signal, performing the second sampling, and generating the control signal.

예컨대, 초기 상태로 인식된 후 상기 측정하는 단계(S100)에 의해 제1축(A)에 대한 각속도를 3회에 걸쳐 측정한 결과값이 각각 '120[rad/sec]', '95[rad/sec]', '115[rad/sec]'일 때, 상기 기준값 설정 단계(S150)에서는 '(120+95+115)/3'의 계산 결과 획득되는 평균값인 '110[rad/sec]'을 기준값으로 설정하게 되고, 상기 제어하는 단계(S300)에서는 상기 기준값 설정 단계(S150)에 설정된 기준값을 임계속도(VTH)로 설정한 후 임계속도(VTH)와 현재 시점에 자이로센서부(400)에 의해 현재 시점에 측정되는 제1축(A)에 대한 각속도를 비교한 결과에 기초하여 샘플링 동작을 수행하게 된다.For example, after being recognized as the initial state, the result of measuring the angular velocity about the first axis A three times by the measuring step S100 is' 120 [rad / sec] ', '95 [rad', respectively. / sec] 'and' 115 [rad / sec] ', in the reference value setting step S150,' 110 [rad / sec] 'which is an average value obtained as a result of calculation of' (120 + 95 + 115) / 3 ' In the controlling step (S300), the reference value set in the reference value setting step (S150) is set to a threshold speed (V TH ), and then the threshold speed (V TH ) and the gyro sensor unit (A) at the present time. The sampling operation is performed based on a result of comparing the angular velocity with respect to the first axis A measured at the current time.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법의 경우, 상기 측정하는 단계(S100)와 상기 기준값 설정 단계(S150) 사이에, 보드 몸체(100)가 초기 상태로 인식된 시점에 점등 상태를 표시하는 단계(S170)를 더 포함하고, 상기 생성하는 단계(S200)에 의해 생성된 제어신호에 기초하여 추진력(F*)이 축적 또는 감소됨에 따라 점등 상태 또는 점멸 상태를 표시하는 단계(S400)를 더 포함할 수도 있다.In addition, in the case of the steering assistance method using a surfboard according to an embodiment of the present invention, between the measuring step (S100) and the reference value setting step (S150), the time when the board body 100 is recognized as an initial state The method may further include displaying a lighting state at (S170), and displaying a lighting state or a blinking state as the driving force (F *) is accumulated or reduced based on the control signal generated by the generating (S200). It may further include a step (S400).

이때, 본 발명에 따른 서핑 보드는 도 9에 도시된 바와 같이 보드 몸체(100)의 상면 중앙에 배치되는 기준 표시부(C)와, 보드 몸체(100)의 상면 중앙을 기준으로 전방측으로 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 전방 표시부(F1,F2,F3)와, 보드 몸체(100)의 상면 중앙(C)을 기준으로 후방측으로 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 후방 표시부(R1,R2,R3)를 포함할 수 있다. 이때, 표시부(820)는 복수 개의 발광 다이오드(LED)로 구성되는 것이 바람직하다.At this time, the surfboard according to the present invention is spaced apart from the front side with respect to the reference display portion (C) disposed in the center of the upper surface of the board body 100, the front surface of the board body 100 as shown in FIG. The front display portions F1, F2, and F3 disposed at the predetermined positions and the rear display portions R1, R2, and R3 disposed at positions spaced apart at a predetermined interval from the rear side with respect to the center C of the upper surface of the board body 100. It may include. In this case, the display unit 820 preferably includes a plurality of light emitting diodes (LEDs).

기준 표시부(C)는 기준값 설정부(810)에 의해 보드 몸체(100)가 초기 상태로 인식된 시점에 점등되며, 이로 인해 사용자로 하여금 기준값 설정부(810)에 의한 기준값 설정 시 필요한 발판부(미도시)의 입력을 수행할 것을 알리는 역할을 한다.The reference display unit C is turned on when the board body 100 is recognized as an initial state by the reference value setting unit 810, and thus, the user may use the scaffolding unit necessary for setting the reference value by the reference value setting unit 810. (Not shown).

전방 표시부(F1,F2,F3) 및 후방 표시부(R1,R2,R3)는 신호 생성부(510)에 의해 생성된 제어신호에 기초하여 추진력(F*)이 축적 또는 감소됨에 따라 점등 상태 또는 점멸 상태를 표시하며, 이로 인해 사용자의 추진 명령에 따른 현재 추진력의 증감상태가 표시되어 사용자가 서핑보드의 속도를 직관적으로 인식할 수 있게 된다.The front display unit F1, F2, F3 and the rear display unit R1, R2, R3 are turned on or flashing as the driving force F * is accumulated or reduced based on the control signal generated by the signal generator 510. The status is displayed, and thus the increase and decrease of the current driving force according to the pushing command of the user is displayed, so that the user can intuitively recognize the speed of the surfboard.

구체적으로, 도 8 및 도 9를 참조하여 상기 표시하는 단계(S400)에서 사용자의 추진 명령이 표시되는 과정을 설명하면, 양(+)의 방향(예컨대, 전방측)의 제어신호가 생성되는 제1구간(t1~t2), 제2구간(t2~t3) 및 제3구간(t3~t4)에서는 추진력이 점차 축적되면서 전방 표시부가 'F1','F2','F3'의 순으로 순차적으로 점등됨에 따라, 제1구간(t1~t2)에서는 'F1'만이 점등되고, 제2구간(t2~t3)에서는 'F2'가 추가로 점등되어 'F1' 및 'F2'가 점등된 상태이고, 제3구간(t3~t4)에서는 'F3'이 추가로 점등되어 전방 표시부인 'F1','F2' 및 'F3'가 모두 점등된 상태가 된다.Specifically, referring to FIG. 8 and FIG. 9, the process of displaying the pushing command of the user in the displaying step S400 is described. The control signal of the positive direction (eg, the front side) is generated. In section 1 (t 1 to t 2 ), section 2 (t 2 to t 3 ), and section 3 (t 3 to t 4 ), the forward display part becomes' F1 ',' F2 ',' F3 As the light is sequentially turned on, only 'F1' is lit in the first section t 1 to t 2 , and 'F2' is additionally lit in the second section t 2 to t 3 , and thus 'F1' is lit. And 'F2' is turned on, and in the third section (t 3 to t 4 ), 'F3' is additionally turned on so that the front display parts 'F1', 'F2' and 'F3' are turned on. .

반면, 음(-)의 방향(예컨대, 후방측)의 제어신호가 제4구간(t4~t5), 제5구간(t5~t6) 및 제6구간(t6~t7)에서는 추진력이 점차 감소되면서 이미 점등된 상태에 있는 전방 표시부가 있는 경우엔 기준 표시부(C)를 기준으로 가장 먼 쪽에서 가까운 쪽 순으로 순차적으로 점멸되고 점등된 전방 표시부가 없는 경우엔 후방 표시부가 'R1','R2','R3'의 순으로 순차적으로 점등됨에 따라, 제5구간(t5~t6)에서는 'F3'이 점멸되어 'F1' 및'F2'만이 점등된 상태이고, 제6구간(t6~t7)에서는 'F2'가 점멸되어 'F1'만이 점등된 상태가 된다.On the other hand, the control signal in the negative direction (eg, the rear side) is the fourth section t 4 to t 5 , the fifth section t 5 to t 6 , and the sixth section t 6 to t 7 . In the case that there is a front display part which is already turned on while the driving force is gradually reduced, in order from the farthest side to the closest side based on the reference display part C, the rear display part is 'R1'. As light is sequentially turned on in order of ',' R2 ',' R3 ',' F3 'is flickering in the fifth section t 5 to t 6 , and only' F1 'and' F2 'are lit. In the sections t 6 to t 7 , 'F2' blinks and only 'F1' is turned on.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 별도의 조종 유닛 없이 서핑보드의 기울기 상태에 기초하여 사용자의 추진 명령 혹은 조향 명령을 판단 가능하므로 사용자의 팔을 자유자재로 움직일 수 있어 서핑 시 몸의 균형을 잡기가 수월해지는 효과가 있다.Accordingly, according to the present invention, the user's propulsion command or steering command can be determined based on the inclination state of the surfboard without a separate steering unit, so that the user's arm can be freely moved to balance the body during surfing. The effect is easy.

또한, 본 발명에 따르면, 서핑보드가 초기 상태일 때 사용자가 전후 및 좌우 방향으로 일정 횟수 입력한 값을 현재 서핑보드의 기울기 상태와 비교한 결과에 기초하여 사용자의 추진 명령 혹은 조향 명령을 판단함으로써, 현재 해수면의 수위와 파도의 높이를 고려한 보다 정확한 판단이 이루어질 수 있다.In addition, according to the present invention, by determining the user's propulsion command or steering command based on a result of comparing the value input by the user a predetermined number of times in the front and rear and left and right directions with the current surfboard tilt state when the surfboard is in the initial state. For example, more accurate judgments can be made, taking into account current sea level and wave heights.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 추진 명령에 따른 현재 추진력의 증감상태를 서핑보드의 상면에 직관적으로 표시하여 사용자가 서핑보드의 속도를 용이하게 조절할 수 있다.In addition, according to the present invention, the user can easily adjust the speed of the surfboard by intuitively displaying the increase or decrease of the current driving force according to the user's pushing command on the upper surface of the surfboard.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.As mentioned above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto and may be variously implemented within the scope of the claims.

특히, 전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 강점을 다소 폭넓게 상술하였으므로, 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시 예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로써 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.In particular, the foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention in order that the claims of the invention that follow may be better understood, and thus, the concept and specific embodiments of the invention described above serve to accomplish the same purpose as the present invention. It should be recognized by those skilled in the art that it can be used immediately as a basis for designing or modifying other shapes.

또한, 상기에서 기술된 실시 예는 본 발명에 따른 하나의 실시 예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위에 속하는 것으로 전술한 본 발명의 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the embodiment described above is just one embodiment according to the present invention, it can be implemented in various modifications and changes in the scope of the technical idea of the present invention by those skilled in the art. I can understand. Accordingly, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation, and such various modifications and changes are also within the scope of the spirit of the present invention as set forth in the claims above and their equivalents All differences within will be construed as being included in the present invention.

100: 보드 몸체 200: 하우징
300: 모터부 400: 자이로센서부
500: 제어부 510: 신호 생성부
511: 제1 샘플링부 512: 제2 샘플링부
520: 모터 제어부 600: 배터리
700: 인버터 810: 기준값 설정부
820: 표시부100: board body 200: housing
300: motor 400: gyro sensor
500: control unit 510: signal generation unit
511: first sampling unit 512: second sampling unit
520: motor control unit 600: battery
700: inverter 810: reference value setting section
820: display unit

Claims (12)

부력을 가지는 보드 몸체(100);
상기 보드 몸체(100)의 하부에 위치되며 방수가 가능하도록 밀폐되는 내부 수용공간을 구비한 하우징(200);
상기 하우징(200) 내부에 구비되어 상기 하우징(200)의 외부의 좌측 프로펠러 또는 우측 프로펠러를 각각 구동시키는 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)로 이루어지는 모터부(300);
상기 하우징(200) 내부에 구비되어 상기 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 수직인 수평면에 있는 제1축(A)에 대한 각속도를 측정하여 측정된 값을 출력하는 자이로센서부(400); 및
상기 하우징(200) 내부에 구비되어 상기 제1축(A)에 대한 각속도의 변화량에 기초하여 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하고, 제어신호에 따라 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)를 각각 제어하는 제어부(500);를 포함하고,
상기 제어부(500)는, 상기 제1축(A)에 대한 각속도와 이를 적분한 회전각의 크기가 각각 기설정된 임계값 이상인 경우 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하는 것과, 상기 제1축을 기준으로 한 제1 각속도가 기설정된 임계속도에 도달한 시점부터 제1 샘플링을 복수 회 수행하여 상기 제1 샘플링이 종료된 시점부터 기설정된 주기의 트리거 신호를 발생시킨 후, 상기 트리거 신호에 기초하여 상기 제1 각속도를 적분한 값이 기설정된 임계각에 도달한 시점부터 제2 샘플링을 복수 회 수행하여 상기 제2 샘플링이 종료된 시점부터 기설정된 주기까지 상기 좌측 모터와 상기 우측 모터의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하는 것
을 특징으로 하는 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드.A board body 100 having buoyancy;
A housing 200 positioned below the board body 100 and having an inner receiving space sealed to be waterproof;
A motor unit 300 which is provided inside the housing 200 and includes a left motor 301 and a right motor 302 which respectively drive a left propeller or a right propeller outside the housing 200;
A gyro sensor unit 400 provided in the housing 200 and measuring an angular velocity with respect to a first axis A in a horizontal plane perpendicular to the longitudinal direction of the board body 100 to output a measured value; And
Is provided inside the housing 200 generates a control signal for changing the output value of the left motor 301 and the right motor 302 in multiple stages based on the change amount of the angular velocity with respect to the first axis (A), And a controller 500 for controlling the left motor 301 and the right motor 302 according to a control signal.
The controller 500 multi-stages the output values of the left motor 301 and the right motor 302 when the angular velocity with respect to the first axis A and the magnitude of the rotation angle integrating the same are greater than or equal to a predetermined threshold value. Generating a control signal to be changed to; and performing a first sampling a plurality of times from the time when the first angular velocity with respect to the first axis reaches a preset threshold speed, and the preset period from the time when the first sampling ends. After generating the trigger signal, the second sampling is performed a plurality of times from the time when the value obtained by integrating the first angular velocity reaches a preset threshold angle based on the trigger signal, and is preset from the time when the second sampling ends. Generating a control signal for changing the output values of the left motor and the right motor in multiple stages until a cycle;
Surfboard having a steering assist function, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 자이로센서부(400)는,
상기 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 평행한 수평면에 있는 제2축(B)에 대한 각속도를 더 측정하는 것이고,
상기 제어부(500)는,
상기 제2축(B)에 대한 각속도의 변화량에 기초하여 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 상대적인 속도를 더 제어하는 것
을 특징으로 하는 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드.The method of claim 1,
The gyro sensor unit 400,
To further measure the angular velocity with respect to the second axis (B) in a horizontal plane parallel to the longitudinal direction of the board body 100,
The control unit 500,
Further controlling the relative speeds of the left motor 301 and the right motor 302 based on the amount of change in the angular velocity with respect to the second axis B;
Surfboard having a steering assist function, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 제어부(500)는,
상기 제2축(B)에 대한 각속도와 이를 적분한 회전각의 크기에 기초하여 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 상대적인 속도를 제어하되,
상기 제2축(B)을 기준으로 시계방향으로 회전한 경우에는 상기 좌측 모터(301)의 속도를 높이도록 제어하고,
상기 제2축(B)을 기준으로 반시계방향으로 회전한 경우에는 상기 우측 모터(302)의 속도를 높이도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드.The method of claim 2,
The control unit 500,
The relative speeds of the left motor 301 and the right motor 302 are controlled based on the angular velocity with respect to the second axis B and the magnitude of the rotation angle integrated therewith,
When rotating clockwise with respect to the second axis (B) is controlled to increase the speed of the left motor 301,
Controlling to increase the speed of the right motor 302 when rotating in the counterclockwise direction with respect to the second axis B
Surfboard having a steering assist function, characterized in that. 제2항에 있어서,
상기 보드 몸체(100)의 상면 일측에 상기 보드 몸체(100)의 무게 중심을 통과하는 상기 제1축(A) 및 상기 제2축(B)을 기준으로 한 전후 및 좌우 방향으로 각각 서로 간에 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 복수 개의 발판부; 및
상기 보드 몸체(100)만이 수면에 부유하는 상태를 초기 상태로 인식하되, 상기 보드 몸체(100)가 초기 상태로 인식된 시점을 기점으로 기설정된 횟수로 상기 발판부를 가압하여 입력되는 상기 제1축(A) 또는 상기 제2축(B)을 기준으로 한 회전 정도에 대한 데이터의 평균값을 기준값으로 설정하는 기준값 설정부(810);를 더 포함하며,
상기 제어부(500)는,
상기 기준값을 현재 상기 제1축(A) 또는 상기 제2축(B)을 기준으로 한 회전 정도와 비교한 결과에 기초하여 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하고, 제어신호에 따라 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)를 각각 제어하는 것
을 특징으로 하는 조향 보조 기능을 갖는 서핑 보드.The method of claim 2,
One side of the board body 100 is fixed to each other in the front and rear and left and right directions based on the first axis A and the second axis B passing through the center of gravity of the board body 100, respectively. A plurality of scaffolding portions disposed at spaced apart positions; And
Only the board body 100 recognizes the floating state on the water surface as an initial state, the first shaft is input by pressing the scaffolding part a predetermined number of times starting from the time when the board body 100 is recognized as the initial state (A) or a reference value setting unit 810 for setting the average value of the data for the degree of rotation with respect to the second axis (B) as a reference value;
The control unit 500,
The output values of the left motor 301 and the right motor 302 are multi-stage based on a result of comparing the reference value with the degree of rotation based on the first axis A or the second axis B. Generating a control signal to be changed and controlling the left motor 301 and the right motor 302 according to a control signal, respectively
Surfboard having a steering assist function, characterized in that. 부력을 가지는 보드 몸체(100)와, 상기 보드 몸체(100)의 하부에 위치하는 좌측 프로펠러 또는 우측 프로펠러를 각각 구동시키는 좌측 모터(301)와 우측 모터(302)로 구성되는 한 쌍의 모터부(300)로 구성되는 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법에 있어서,
상기 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 수직인 수평면에 있는 제1축(A)에 대한 각속도를 측정하는 단계(S100);
상기 제1축(A)에 대한 각속도의 변화량에 기초하여 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하는 단계(S200); 및
생성된 제어신호에 따라 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)를 각각 제어하는 단계(S300);를 포함하고,
상기 생성하는 단계(S200)는, 상기 제1축(A)에 대한 각속도와 이를 적분한 회전각의 크기가 각각 기설정된 임계값 이상인 경우 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하는 것과, 상기 제1축(A)을 기준으로 한 제1 각속도가 기설정된 임계속도에 도달한 시점부터 제1 샘플링을 복수 회 수행하여 상기 제1 샘플링이 종료된 시점부터 기설정된 주기의 트리거 신호를 발생시킨 후, 상기 트리거 신호에 기초하여 상기 제1 각속도를 적분한 값이 기설정된 임계각에 도달한 시점부터 제2 샘플링을 복수 회 수행하여 상기 제2 샘플링이 종료된 시점부터 기설정된 주기까지 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하는 것
을 특징으로 하는 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법.A pair of motor units including a board body 100 having buoyancy, a left motor 301 and a right motor 302 driving the left propeller or the right propeller respectively positioned under the board body 100 ( In the steering assist method using a surfboard consisting of 300),
Measuring an angular velocity with respect to a first axis A in a horizontal plane perpendicular to the longitudinal direction of the board body 100 (S100);
Generating a control signal for changing the output values of the left motor 301 and the right motor 302 in multiple stages based on the change amount of the angular velocity with respect to the first axis A (S200); And
And controlling the left motor 301 and the right motor 302 according to the generated control signal (S300), respectively.
The generating step (S200) may include output values of the left motor 301 and the right motor 302 when the magnitude of the angular velocity with respect to the first axis A and the magnitude of the rotation angle integrated with the same are greater than or equal to a predetermined threshold value. Generating a control signal for changing the multi-stage, and performing the first sampling a plurality of times from the time when the first angular velocity with respect to the first axis A reaches a preset threshold speed; After generating a trigger signal of a predetermined period from the time point, the second sampling is performed a plurality of times from the time when the value obtained by integrating the first angular velocity reaches a predetermined threshold angle based on the trigger signal. Generating a control signal for changing the output values of the left motor 301 and the right motor 302 in multiple stages from the end time to a predetermined period;
Steering assist method using a surfboard, characterized in that. 제7항에 있어서,
상기 측정하는 단계(S100)에서는,
상기 보드 몸체(100)의 길이 방향에 대해 평행한 수평면에 있는 제2축(B)에 대한 각속도를 더 측정하며,
상기 제어하는 단계(S300)는,
생성된 제어신호에 따라 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)를 각각 제어하되, 상기 제2축(B)에 대한 각속도의 변화량에 기초하여 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 상대적인 속도를 제어하는 것
을 특징으로 하는 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법.The method of claim 7, wherein
In the measuring step (S100),
Further measuring the angular velocity with respect to the second axis (B) in a horizontal plane parallel to the longitudinal direction of the board body 100,
The controlling step (S300),
The left motor 301 and the right motor 302 are respectively controlled according to the generated control signal, and the left motor 301 and the right motor (based on the change amount of the angular velocity with respect to the second axis B) are controlled. Controlling the relative speed of 302
Steering assist method using a surfboard, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 제어하는 단계(S300)는,
상기 제2축(B)에 대한 각속도와 이를 적분한 회전각의 크기에 기초하여 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 상대적인 속도를 제어하되,
상기 제2축(B)을 기준으로 시계방향으로 회전한 경우에는 상기 좌측 모터(301)의 속도를 높이도록 제어하고,
상기 제2축(B)을 기준으로 반시계방향으로 회전한 경우에는 상기 우측 모터(302)의 속도를 높이도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법.The method of claim 8,
The controlling step (S300),
The relative speeds of the left motor 301 and the right motor 302 are controlled based on the angular velocity with respect to the second axis B and the magnitude of the rotation angle integrated therewith,
When rotating clockwise with respect to the second axis (B) is controlled to increase the speed of the left motor 301,
Controlling to increase the speed of the right motor 302 when rotating in the counterclockwise direction with respect to the second axis B
Steering assist method using a surfboard, characterized in that. 제8항에 있어서,
상기 서핑 보드는,
상기 보드 몸체(100)의 상면 일측에 상기 보드 몸체(100)의 무게 중심을 통과하는 상기 제1축(A) 및 상기 제2축(B)을 기준으로 한 전후 및 좌우 방향으로 각각 서로 간에 일정 간격 이격된 위치에 배치되는 복수 개의 발판부를 더 포함하고,
상기 측정하는 단계(S100)와 상기 생성하는 단계(S200) 사이에는,
상기 보드 몸체(100)만이 수면에 부유하는 상태를 초기 상태로 인식하되, 상기 보드 몸체(100)가 초기 상태로 인식된 시점을 기점으로 기설정된 횟수로 상기 발판부를 가압하여 입력되는 상기 제1축(A) 또는 상기 제2축(B)을 기준으로 한 회전 정도에 대한 데이터의 평균값을 기준값으로 설정하는 단계(S150)를 더 포함하며,
상기 생성하는 단계(S200)는,
상기 기준값을 현재 상기 제1축(A) 또는 상기 제2축(B)을 기준으로 한 회전 정도와 비교한 결과에 기초하여 상기 좌측 모터(301)와 상기 우측 모터(302)의 출력값을 다단으로 변경하는 제어신호를 생성하는 것
을 특징으로 하는 서핑 보드를 이용한 조향 보조 방법.The method of claim 8,
The surfboard,
One side of the board body 100 is fixed to each other in the front and rear and left and right directions based on the first axis A and the second axis B passing through the center of gravity of the board body 100, respectively. Further comprising a plurality of scaffolding portion disposed in the spaced apart position,
Between the measuring step (S100) and the generating step (S200),
Only the board body 100 recognizes the floating state on the water surface as an initial state, the first shaft is input by pressing the scaffolding part a predetermined number of times starting from the time when the board body 100 is recognized as the initial state (A) or setting the average value of the data for the degree of rotation based on the second axis (B) as a reference value (S150),
The generating step (S200),
The output values of the left motor 301 and the right motor 302 are multi-stage based on a result of comparing the reference value with the degree of rotation based on the first axis A or the second axis B. Generating control signals to change
Steering assist method using a surfboard, characterized in that.
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