류홍규, 김연준, 김정수, 이윤석

1. 제 6회 INU MAKER 경진대회
국 민 안 전 킥 보 드
# 류홍규 # 이윤석 # 김연준 # 김정수

2. 제 6회 INU MAKER 경진대회
국 민 안 전 킥 보 드
# 류홍규 # 이윤석 # 김연준 # 김정수
발표 순서
1 작품동기 및 배경
2 재료 구입
3 통신 방법
4 회로설계 및 코딩

3. 제 6회 INU MAKER 경진대회
국 민 안 전 킥 보 드
# 류홍규 # 이윤석 # 김연준 # 김정수
발표 순서
5 도면 설계(케이스제작)
6 3d 프린팅 출력물
7 시연 영상

4. 작품 동기
작품 동기 및 배경
공유킥보드로 인한 안전 사고 매년 증가… 97% 안전모 미착용
[서울지역 12개 전동킥보드 안전관리 및 이용실태 – 한국소비자원] (2021)
전동 킥보드에 대한 안전문제 심각… 10명중에 6명 동의
[한국경제신문 – 2021.03.14]
코로나 19 여파 … 킥보드 이용 건수 작년대비 363% 증가해..
[신한카드 통계 – 2020~2021 1분기]
전동킥보드 헬멧 착용 의무화 … 헬멧 미착용 시 2만원 벌금
[MBC뉴스 – 2021.05.13]
헬멧을 착용해야 킥보드가 작동하고, 헬멧을
착용 하지 않으면 킥보드가 일정속도 이상으
로 올라가지 않는 전동 킥보드를 만들었습니
다.
헬멧 착용시 구동되는 킥보드
1
국 민 안 전 킥 보 드

5. 국 민 안 전 킥 보 드
작품 설명 (작동방식)
작품 동기 및 배경
기존 공유 킥보드 작동방식
QR코드 자체 어플 촬영 전동킥보드 운행 자체 어플 사용 종료 버튼 운행 종료
안전모 착용 킥보드 작동방식
QR코드 자체 어플 촬영 헬멧 착용 전동킥보드 운행
헬멧 착용 x 전동킥보드 속도 점차 감소 ( 속도 10)
자체 어플 사용 종료 버튼 헬멧 착용 x 운행 종료
사용 시작 사용 종료
사용 시작
사용 종료
사용 종료
기존 공유킥보드에서 바로 이 기술을 사용할 수 있는 건가요?
새로운 서버와 프로토콜을 할당 받아야 할 필요가 없나요?
킥보드 컨트롤러 아두이노 UNO 스로틀
기존 방식
5V 5V
1

6. 재료 구입
주문 목록
헬멧에 달 센서
가로: 43mm
세로: 15mm
높이: 7mm
가로: 22mm
세로: 12mm
높이: 4mm
블루투스 모듈
무선충전 수신모듈
아두이노 나노보드
2
국 민 안 전 킥 보 드

7. 재료 구입
주문 목록
킥보드 (neck)에 달 센서
블루투스 모듈
가로: 43mm
세로: 15mm
높이: 7mm
아두이노 우노보드
가로: 68.6mm
세로: 53.4mm
무선충전 충전 모듈
가로: 38mm
세로: 24mm
리튬 배터리(1A)
2
국 민 안 전 킥 보 드

8. 통신 방법
블루투스 통신
킥보드
헬멧ok -> 스로틀 작동 -> 바퀴 작동
바퀴는 킥보드 목(neck)과 연결되어 있기 때문 ( 최대한 킥보드 형상과 가깝게 통신방법 구현
<시연>
헬멧 스로틀 + RC카
블루투스 master 블루투스 slave
Bluetooth 통신
아두이노 쉴드 추가 장착
아두이노 보드 동작 전원: 최소 5V 1A // 허용전압 : 9V ~ 12V, 허용전류: 1.5A
3.1V 무선충전
충전시간: 5분 완충
입력:9V 1A 외부전원(건전지)
전륜구동 (모터1, 모터3만 동작)
출력: 모터 당 400ma => 최소 800ma
3
국 민 안 전 킥 보 드

9. 동작 순서 헬멧
회로 설계 (1)
GPS 아두이노
GND GND
VCC 5V
TX 4PIN
RX 5PIN
블루투스 아두이노
GND GND
VCC 5V
TX 2PIN
RX 3PIN
터치센서 아두이노
GND GND
VCC 5V
SIG 8PIN
터치센서 아두이노
GND GND
VCC 5V
TX 9PIN
[GPS]
[블루투스] [터치센서_왼쪽] [터치센서_오른쪽]
사용자가 지속되
게 헬멧을 착용하
지 않았는데 GPS
신호가 변하였는
가?
시작
사용자가 헬멧을
착용하지 않다가
착용하였는가?
yes
이동가능한 신
호를 헬멧에 전
달
사용자가 헬멧을
착용하다가 착용
하지 않았는가?
이동불가능한
신호를 헬멧에
전달
GPS신호 추적
yes
yes
NO
NO
NO
<헬멧>
4
국 민 안 전 킥 보 드

10. 헬멧(나노보드)
코딩 설명 1-1)
1) Serial 모니터 : 터치센서가 제대로 작동하는가?
2) 우노보드에 G, S 신호를 보내는 코딩
헬멧
touch_stateL1, R1 : 현재 값 저장
touch_stateL2, R2: 이전 값 저장
헬멧이 감지되지 않았을 때 시간 측정 변수 : 0로 초기화
4 국 민 안 전 킥 보 드

11. 헬멧(나노보드)
코딩 설명 1-2)
1) Serial 모니터 : 터치센서가 제대로 작동하는가?
2) 우노보드에 G, S 신호를 보내는 코딩
헬멧
L1 , R1 (현재) L2 , R2 (이전)
1 0
헬멧 착용
if, else if 문 : “G”
0 1
루프문이 끝난후
헬멧 검사시,
헬멧 착용x
else if 문 : ‘S’
4 국 민 안 전 킥 보 드

12. 동작 순서
회로 설계 (2)
스로틀
스로틀 아두이노
검은선 GND
빨간선 5V
초록선 A0 PIN
블루투스 아두이노
GND GND
VCC 5V
TX 2PIN
RX 3PIN
무선충전 아두이노
검은선 GND
빨간선 5V
[스로틀]
[블루투스]
[무선충전 모듈]
시작
헬멧에서 신
호를 전달 받
았는가?
움직일 수 있
는 신호이면
서 스로틀을
작동 중인가?
스로틀 신호를
모터에 전달
RC카 직진
움직일 수 없
는 신호이면
서 스로틀을
작동 중인가?
스로틀
동작 중지
RC카 정지
yes
yes
NO
NO
NO
yes
<스로틀>
4
국 민 안 전 킥 보 드

13. 스로틀+RC카
코딩 설명 2-1)
스로틀 +
RC카
Char go_stop = ‘S’ : go_stop변수 초기값 스로틀 내릴 때 변화하는 전압 : volt
4
국 민 안 전 킥 보 드

14. 스로틀+RC카
코딩 설명 2-2) 스로틀 +
RC카
bt ‘G’ or ‘S’ 신호
헬멧 : bt = btSerial.write(‘G’) .. (‘S’)
go_stop
bt == ‘G’
전진 정지
go_stop = ‘G’ go_stop = ‘S’
헬멧
Halmet_check()
1 loop진행
모터 동작 변수로 설정
1
헬멧 착용
2
헬멧 미착용
4
국 민 안 전 킥 보 드

15. 스로틀+RC카
코딩 설명 2-3) 스로틀 +
RC카 4
국 민 안 전 킥 보 드

16. 케이스 제작(1)
우노케이스
<1차 도면> <2차 최종 도면>
1 나사 결합 -> 나사로 하게 되면 여러 번 조였다, 풀었다 하면서 나사산이 무너질
우려가 있음
-> 나사는 고정시키고, 너트와 와셔를 푸는 방식을 채택 : 너트 + 나사 + 와셔
2 기존 도면의 4개의 나사 자리에 위, 아래로 (8방향) 5mm의 필렛을 넣어, 더
튼튼하게 함
외부 115 * 60 * 50 [mm] 내부 84 * 50 * 47 [mm]
<너트 자리> M3
M3 면~면 거리 : 5.4mm
-> 플라스틱이 수축되는 걸 고려,
좀 더 크게 설계 6.5mm 결정
-> 너트를 쉽게 풀고 조일 수 있게,
0.1mm 필렛 가공
M3 너트 두께 : 2.4mm
-> 너트 자리를 깊이 2.4mm 파냄
<5V 전원 케이블 및 9V 케이블 구멍>
13.462 * 11.231 [mm]
-> M3나사 3.4mm 결정
5
국 민 안 전 킥 보 드

17. 케이스 제작(2)
나노케이스
<이전> <수정 후>
1 나사 결합 -> 나사로 하게 되면 여러 번 조였다, 풀었다 하면서 나사산이 무너질
우려가 있음
-> 나사는 고정시키고, 너트와 와셔를 푸는 방식을 채택 : 너트 + 나사 + 와셔
(우노케이스와 동일하게 적용)
2 각각의 모서리에 5cm필렛을 넣어서 전체적으로 둥글게 깎음
1cm의 중심원을 뚫어, 센서가 들어갈 자리를 구성함, 무선충전을 위해 한쪽 벽
면 두께 1mm로 설정
5
국 민 안 전 킥 보 드

18. 케이스 제작(3)
기타 출력물
킥보드 목(Neck)
5
국 민 안 전 킥 보 드
스로틀 손잡이

19. 최종 출력물
출력물 6
국 민 안 전 킥 보 드

20. 기능 수행 테스트
시연 영상
헬멧 Q: 이마에 닿았을 때 터치센서가 올바르게 인식하는가?
1
관자놀이 -> 이마 윗쪽
공유킥보드 헬멧의 경우 주요 타겟층이 남성 뿐만 아니라,
청소년과 여성을 고려하여 사이즈를 결정함
2 연준, 정수, 홍규, 윤석 각각의 두상에 따라 L 사이즈 또한
관자놀이에 닿지가 않음
=> 헬멧의 크기와 상관없이, 공통적으로 헬멧이 피부와
닿는 부분: 이마 윗쪽
Serial Monitor
(L, R, N)
N : 헬멧 착용 x
L : 왼쪽 센서 인식
R : 오른쪽 센서 인식
7
국 민 안 전 킥 보 드

21. 최종 시연 영상
시연 영상 8
헬멧 착용시 -> 킥보드 운행, 헬멧 벗을시 -> 킥보드 멈춤
국 민 안 전 킥 보 드

22. 15th C A `P S T O N E
최종 시연 영상
시연 영상 8
터치센서 작동 , 스로틀 움직일시
무선충전 확인

23. 제 6회 INU Maker 경진대회
# 류홍규 # 이윤석 # 김연준 # 김정수
국 민 안 전 킥 보 드