KR101106163B1

KR101106163B1 - Hail Sensing System Using Sensors

Info

Publication number: KR101106163B1
Application number: KR1020090111813A
Authority: KR
Inventors: 김우정; 강인규; 이인수; 최정태
Original assignee: (주)맨 텍
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2012-01-19
Also published as: KR20110054974A

Abstract

본 발명은 진동감지센서를 이용한 우박감지장치에 관한 것으로서, 우박감지장치의 우박의 낙하에 의하여 발생한 진동과 그 외 외부케이스(1000)에서 발생한 진동을 감지하여 진동신호를 출력하는 복합진동수신부(100), 상기 외부케이스에서 발생한 진동을 감지하여 진동신호를 출력하는 기준진동수신부(200), 상기 복합진동수신부에서 출력된 복합진동신호(120)와 상기 기준진동수신부에서 출력된 기준진동신호(220)를 수신하고, 수신된 상기 복합진동신호에서 상기 기준진동신호를 비교하고, 상기 비교된 신호가 우박설정기준 범위 내인 경우에는 진동감지신호의 검출을 설정하는 진동감지제어부(300) 및 상기 진동감지제어부에서 검출된 상기 진동감지신호를 출력하는 진동감지신호출력부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a hail detection device using a vibration sensor, a composite vibration receiver 100 for detecting a vibration generated by the hail drop of the hail detection device and the vibration generated in the outer case 1000 and outputs a vibration signal (100) ), The reference vibration receiver 200 for detecting the vibration generated in the outer case and outputting a vibration signal, the combined vibration signal 120 output from the combined vibration receiver and the reference vibration signal 220 output from the reference vibration receiver. And a vibration detection control unit 300 and the vibration detection control unit for comparing the reference vibration signal with the received composite vibration signal, and setting the detection of the vibration detection signal when the compared signal is within the hail setting reference range. It characterized in that it comprises a vibration detection signal output unit 400 for outputting the vibration detection signal detected by.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 지진이나, 발자국, 차량의 진동 등과 같은 우발적 외부진동에 오동작을 하지 않고, 우박의 진동만을 감지할 수 있도록 우박감지장치를 구성함으로써, 사용자에게는 외부진동 잡신호(노이즈)의 반응에 따른 오동작 발생의 불편함을 제거하고, 사용의 편의성과 함께 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by configuring the hail detection device to detect only the vibration of the hail, without malfunctioning in accidental external vibration such as earthquake, footprint, vehicle vibration, etc., to the user an external vibration signal (noise) Eliminates the inconvenience of occurrence of malfunction due to the reaction of, there is an effect that can increase the economics with ease of use.

진동센서, 가속도센서, 우박 , 감지장치 Vibration Sensor, Acceleration Sensor, Hail, Sensor

Description

Hail Sensing System Using Sensors

본 발명은 진동감지센서를 이용한 우박감지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 우박의 낙하에 의해 발생한 진동과, 우박감지장치 외부에서 발생하는 외부진동을 동시에 감지하는 진동감지센서와 우박감지장치의 외부에서 발생하는 외부진동을 감지하는 진동감지센서를 사용하여, 상기 양 진동감지센서의 수신된 진동신호를 비교하여 외부진동 신호를 우박의 진동으로부터 분리하고, 우박의 진동만을 감지하도록 구성된 우박감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hail detection device using a vibration detection sensor, and more particularly in the outside of the vibration detection sensor and hail detection device for detecting the vibration caused by the fall of hail and external vibration generated outside the hail detection device at the same time. Regarding the hail detection device configured to separate the external vibration signal from the hail vibration by comparing the received vibration signals of the two vibration detection sensors using a vibration detection sensor for detecting the external vibration generated, and to detect only the hail vibration. will be.

진동감지센서를 이용한 진동감지장치는 진동감지센서의 기술적 진보와 소형화에 기인하여 다양한 분야에서 적용되어 사용되고 있다. 로봇 등 정밀기계분야, 자동차 분야에서의 자세제어분야, 도난 방지장치, 전자분야의 경우에는 세탁기 등에 진동감지센서를 이용한 기술이 적용되고 있고, 또한 가정용 주거침입방지장치, 지진감지장치 등에도 진동감지센서를 사용하고 있다.Vibration sensing device using the vibration sensor has been applied and used in various fields due to the technical progress and miniaturization of the vibration sensor. In the case of precision machinery such as robots, posture control in automobiles, anti-theft devices, and electronics, technologies using vibration sensors are applied to washing machines, and vibration detection is also applied to home intrusion prevention devices and earthquake detection devices. I am using a sensor.

진동감지센서를 이용한 진동감지장치는 진동센서나 가속도센서를 이용하여 진동을 감지하도록 구성되는데, 종래의 진동감지센서를 이용한 진동감지장치의 구성은 진동센서가 탑재된 수신부, 상기 수신부에서 입력된 진동신호의 감지를 인식하는 제어부 , 그리고 감지된 진동신호를 출력하는 감지신호출력부로 구성이 된다. Vibration sensing device using a vibration sensor is configured to detect the vibration using a vibration sensor or an acceleration sensor, the configuration of a conventional vibration sensing device using a vibration sensor is a receiver equipped with a vibration sensor, the vibration input from the receiver The control unit for detecting the detection of the signal, and the detection signal output unit for outputting the detected vibration signal.

상기와 같이 구성된 종래의 진동감지장치의 경우에는 감지를 하고자 하는 대상 진동과 대상진동과는 구별되어 진동감지장치에 영향을 주는 지진, 발자국의 진동, 차량의 진동 등과 같은 외부진동과 구별하지 못하고 대상진동과 외부진동을 동일한 유형의 진동으로 인식하여, 진동감지장치의 오동작을 초래하는 문제점이 있다.In the conventional vibration sensing device configured as described above, the target vibration and the target vibration to be detected are distinguished from the external vibration such as earthquake, footprint vibration, and vehicle vibration that affect the vibration sensing device. Recognizing vibration and external vibration as the same type of vibration, there is a problem that causes a malfunction of the vibration sensing device.

우박과 같은 자연재해의 경우에는 농작물에 직접적인 피해를 주게 되고 농작물의 피해는 막대한 실정이다. 그러나 우박의 낙하를 사전에 예측하기란 사실상 불가능한 상황이다. 대신에 우박의 낙하를 신속하게 감지하여, 농작물의 직접적인 피해를 방지할 필요성이 있어서 우박감지장치를 사용할 수 있다. 우박감지장치의 구성을 기존의 방식에 따라서 진동감지센서를 사용하는 경우에는 우박에 의한 낙하진동과 외부진동을 구별하지 못하여 외부진동에 오동작을 하게 되는 문제점을 역시 안게 된다. 특히 우박감지장치가 사용되는 환경인 농촌에서는 트랙터, 농기구, 사람의 발자국, 트럭, 지진 등 외부진동에 쉽게 노출되고, 우박감지장치와 연계되어 사용되는 우박피해방지장치를 오동작시키게 되고, 농촌에서의 농작물 관리의 특성상, 오동작으로 작동된 우박피해방지장치가 작동된 채로 관리되면 이는 농작물의 작황에도 영향이 있고, 이를 방지하기 위해서는 지속적으로 사용자의 관리 감독을 해야 하는 문제점이 있다. Natural disasters such as hail directly damage crops, and the damage of crops is enormous. However, it is virtually impossible to predict the fall of hail ahead of time. Instead, it is possible to use a hail detection device to quickly detect the fall of hailstones and to prevent direct damage to crops. In case of using the vibration detection sensor according to the existing method for the configuration of the hail detection device, there is also a problem in that external vibration cannot be distinguished from falling vibration caused by hail. Especially in rural areas where hail detectors are used, it is easily exposed to external vibrations such as tractors, farm equipment, human footprints, trucks, earthquakes, and malfunctions of hail damage prevention devices used in conjunction with hail detectors. Due to the nature of crop management, if the hail damage prevention device operated by a malfunction is managed while operating this affects the crops of the crop, there is a problem that must be continuously supervised by the user to prevent this.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 우박감지장치로서, 외부케이스(1000)에서 우박에 의한 낙하 진동신호(대상진동)와 외부진동의 노이즈신호(기준진동)를 구별함으로써 대상진동만을 감지하여 우박감지장치의 진동감지 정확도를 높이는 데 있다. 이러한 우박감지장치를 사용함으로써 농작물의 보호와 우박감지장치를 사용하는 사용자의 관리의 편의를 제공하는 데 본 발명의 목적이 있다. It is a problem of the present invention to solve the problems of the prior art as described above. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is a hail detection device, the fall vibration signal (target vibration) and noise noise of the external vibration (reference vibration) by the hail in the outer case (1000) ) By detecting only the target vibration to increase the vibration detection accuracy of the hail detector. It is an object of the present invention to provide a convenience of protection of crops and management of a user using the hail detection device by using the hail detection device.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, The apparatus of the present invention for achieving the above object,

외부케이스(1000),상기 외부케이스의 일면에서 발생하는 진동(이하 대상진동)과 상기 외부케이스의 외부에서 발생하는 진동(이하 기준진동)을 감지하여 복합진동신호를 출력하는 복합진동수신부(100),상기 기준진동을 감지하여 기준 진동신호를 출력하는 기준진동수신부(200),상기 복합진동수신부에서 출력된 복합진동신호(120)와 상기 기준진동수신부에서 출력된 기준진동신호(220)를 수신하고, 수신된 상기 복합진동신호에서 상기 기준진동신호를 비교하고, 상기 비교된 신호(이하 복합기준비교신호)가 우박의 감지를 위해 설정된 설정기준(이하 우박설정기준) 범위 내인 경우에 진동감지신호의 검출을 설정하는 진동감지제어부(300),상기 진동감지제어부에서 검출된 상기 진동감지신호를 출력하는 진동감지신호출력부(400)를 포함하는 우박감지장치에 관한 것이다. Outer case 1000, the combined vibration receiver 100 for detecting a vibration (hereinafter referred to as the target vibration) generated from one surface of the outer case and the vibration generated from the outside of the outer case (hereinafter referred to as reference vibration) to output a complex vibration signal (100) A reference vibration receiver 200 for detecting the reference vibration and outputting a reference vibration signal, receiving the combined vibration signal 120 output from the combined vibration receiver and the reference vibration signal 220 output from the reference vibration receiver; , can Placed in the in the composite vibration signal compared to the reference vibration signal, the comparison signal (the compound based on the comparison signal) is set that is set up for detection of hail reference (the hail set standard) vibration when the range detection signal The hail sensing device including a vibration sensing control unit 300 for setting detection, and a vibration sensing signal output unit 400 for outputting the vibration sensing signal detected by the vibration sensing control unit. It is.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 진동감지장치로서 우박의 낙하에 따른 진동과 외부에서 야기되는 지진이나, 발자국, 트럭 등의 노이즈성 진동을 구별할 수 있는 우박감지장치를 구성할 수 있는 장점이 있으며, 이러한 진동의 구별 기능을 제공함으로써, 우박감지장치와 연계되어 사용되는 다른 장치(농작물 보호용 장치, 설비보호용 장치 등)의 오동작을 방지할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention as described above, there is an advantage to configure the hail detection device that can distinguish the vibration caused by the drop of hail and the noise caused by the outside, such as earthquakes, footprints, trucks, etc. By providing a function of distinguishing such vibrations, there is an advantage of preventing malfunction of other devices (a crop protection device, a facility protection device, etc.) used in connection with the hail detection device.

따라서, 이러한 장점으로 본 발명을 실시하는 사용자는 기존의 진동감지센서를 사용하는 우박감지장치에 비해서, 오동작에 따른 사용자의 관여를 최소화함으로써 편의성과 경제성을 높일 수 있는 효과와, 농작물 보호용도로 사용하는 경우에는 농작물의 작황의 향상에도 기여할 수 있는 장점이 있다.Therefore, the user implementing the present invention with such an advantage, compared to the hail detection apparatus using the conventional vibration sensor, by minimizing the user's involvement due to malfunctions can increase the convenience and economic efficiency, and use for crop protection purposes If there is an advantage that can contribute to the improvement of crops crops.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. The above objects, features, and advantages will become more apparent from the detailed description given hereinafter with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains may share the technical idea of the present invention. It will be easy to implement. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 실시를 위한 우박감지장치의 블록도로서, 동작의 이해를 돕고자 외부케이스(1000)의 단면도를 포함하여 도시한 도면이며, 도 2는 외부케이스를 포함하지 않은 도면이다. Figure 1 is a block diagram of a hail detection device for the practice of the present invention, including a cross-sectional view of the outer case 1000 to help understand the operation, Figure 2 is a view not including the outer case.

도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에는 외부 케이스(1000), 복합진동수신부(100), 기준진동수신부(200),진동감지제어부(300)와 진동감지출력부(400)를 포함한다. As shown in FIG. 1, an embodiment of the present invention includes an outer case 1000, a complex vibration receiver 100, a reference vibration receiver 200, a vibration detection control unit 300, and a vibration detection output unit 400. Include.

도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 외부케이스는 우박 등의 낙하진동을 감지할 수 있는 단면을 제공하고, 상기 복합진동수신부와, 상기 기준진동수신부를 수용할 수 있도록 하며, 바람직하게는 육면체의 형태로 구성이 된다. 상면(1010)과 하면(1030) 사이에는 지지면(1020)을 구성하여, 기준진동수신부(200)를 배치할 수도 있고, 기준진동수신부(200)를 하면(1030)에 배치할 수도 있다. 수용하고자 하는 대상진동의 방향(X,Y,Z축)에 따라서, 상기 복합진동수신부의 위치는 다르게 배치할 수 있고, 우박을 감지하기 위한 용도로 사용하기 위해서는 상기 복합진동수신부가 우박의 낙하방향과 수직을 이루는 상면(1010)에 위치하도록 배치하고, 또한 도 6에서 도시된 바와 같이, 우박의 낙하에 따른 우박의 적재를 방지하기 위해서, 상면(1010)을 하면(1030)과 180도로 평행하게 배치를 하지 않고, 상면의 확장된 면과 하면의 확장된 면이 만나는 곳에서 각도가 0도에서 90도 사이의 기울기를 가지게 구성함으로써, 낙하 된 우박이 상면의 기울기를 따라서 흘러내리고, 따라서, 우박의 지속적인 적재에 따른 진동수신의 감도저하를 방지하여 정확한 진동감지를 할 수 있도록 구성할 수도 있다. 외부케이스(1000)의 재질로서는 유리, 플라스틱, 철판, 태양전지판 등 다양한 재질을 사용하여 구현될 수 있고 상기 상면의 진동이 상기 지지면이나, 상기 하면에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 구성되도록 하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 좌측면(1040), 우측면(1050), 전면(1060), 배면(1070)의 재질은 진동충격을 완화할 수 있는 구조와 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 도 5에서는 복합진동수신부(100)만을 표시한 육면체 형태의 외부케이스(1000)의 입체도와 전개도를 나타내고 있고, 도 6에서는 외부케이스(1000)의 상면(1010)이 하면(1030)에 대하여 기울기가 있는 형태를 나타내고 있다. As illustrated in FIG. 5, the outer case provides a cross section capable of detecting falling vibrations such as hailstones, and accommodates the combined vibration receiver and the reference vibration receiver, preferably in the form of a hexahedron. It consists of. The support surface 1020 may be formed between the upper surface 1010 and the lower surface 1030 to arrange the reference vibration receiving unit 200, or the reference vibration receiving unit 200 may be disposed on the lower surface 1030. According to the direction (X, Y, Z axis) of the target vibration to be accommodated, the position of the complex vibration receiver may be arranged differently, and in order to use it for the purpose of detecting hail, the complex vibration receiver is a falling direction of the hailstone. It is disposed so as to be located on the upper surface 1010 perpendicular to the upper surface, and also as shown in Figure 6, in order to prevent the loading of hail due to falling of hail, the upper surface 1010 in parallel with the lower surface (1030) 180 degrees Without placement, the hail is dropped along the slope of the top surface by forming an angle between 0 and 90 degrees at the point where the extended face of the top face meets the extended face of the bottom face, thus hail It can also be configured to prevent accurate vibration detection by reducing the sensitivity of vibration reception due to continuous loading. The material of the outer case 1000 may be implemented using a variety of materials such as glass, plastic, iron plate, solar panel, and is preferably configured to minimize the influence of the vibration of the upper surface on the support surface or the lower surface. In particular, the material of the left surface 1040, the right surface 1050, the front surface 1060, and the back surface 1070 is preferably composed of a structure and a material capable of alleviating the vibration shock. FIG. 5 illustrates a three-dimensional and exploded view of an outer case 1000 having a hexahedron shape in which only the complex vibration receiver 100 is displayed. In FIG. 6, the top surface 1010 of the outer case 1000 is inclined with respect to the bottom surface 1030. It shows the form that there is.

복합진동수신부(100)는 감지하고자하는 우박의 낙하진동(이하 대상진동)을 수신하는 블록으로서, 외부 케이스(1000)의 상면(1010)에 배치되어 우박의 낙하진동을 감지하고, 감지된 진동을 출력한다. 상기 복합진동수신부는 진동센서나 ,가속도 센서, 충격센서 등을 사용하여 진동을 수신하도록 구성될 수 있고, 사용하는 센서의 구성형태에 따라서는 감지된 진동을 진동주파수의 출력 형태나, 혹은 감지된 진동의 크기(진폭) 형태의 아날로그 신호형태로 출력될 수 있다. 또는 보드로 모듈화된 형태로 구성되는 경우 해당 출력이 디지털(Digital) 출력의 형태인 I2C,I2S,UART,SPI 형태 등으로 출력될 수도 있다. 상기 복합진동수신부에서 감지하는 진동은 상면(1010)에서 우박의 낙하에 의하여 감지되는 진동과 함께, 복합진동수신부를 수용하는 상기 외부케이스 외부에서 영향을 미치는 진동 ( 예 : 지진에 의한 진동, 발자국에 의한 진동, 자동차 등이 외부케이스 근처를 지나감에 따라 발생하는 진동 등,이하 기준진동)도 함께 수신을 하고, 수신된 결과를 진동감지제어부(300)에 출력한다. The composite vibration receiver 100 is a block for receiving falling vibrations of the hail to be detected (hereinafter, subject vibration), which is disposed on the upper surface 1010 of the outer case 1000 to detect falling vibrations of the hailstones, and detects the detected vibrations. Output The complex vibration receiver may be configured to receive a vibration using a vibration sensor, an acceleration sensor, an impact sensor, or the like, and depending on the configuration of the sensor to be used, the detected vibration may be output form of the vibration frequency or detected. It can be output in the form of an analog signal in the form of amplitude (amplitude). Alternatively, when the module is configured in the form of a board, the corresponding output may be output in the form of I2C, I2S, UART, SPI, or the like as a digital output. The vibration sensed by the combined vibration receiver, along with the vibration detected by the drop of hail on the upper surface 1010, and vibrations affecting the outside of the outer case accommodating the combined vibration receiver (e.g., vibration caused by an earthquake and footprints). Vibrations, vibrations generated as a vehicle passes near the outer case, and the like (hereinafter referred to as reference vibrations) are also received, and the received results are output to the vibration sensing controller 300.

기준진동수신부(200)는 외부케이스에 발생하는 노이즈성 외부진동(기준진동)을 감지하는 수신부로서, 도 1에서는 상면(1010)과 하면(1030) 사이에 지지면(1020)을 구성하고, 상기 지지면에 배치되도록 구성되어 있다. 상기 지지면 뿐 아니라, 상기 상면의 진동에 의한 영향을 받지 않는 다른 위치에 배치되도록 구성할 수도 있다. 상기 기준진동수신부는 대상진동만이 외부케이스(1000)에서 감지되는 경우에는 복합진동수신부(100)와는 달리, 진동을 인지하지 못하거나, 미약하게 인지되도록 구성이 되어 있고, 외부진동(기준진동)이 감지되는 경우에는 해당 감지된 신호를 출력하도록 구성된다. 상기 기준진동수신부는 복합진동수신부(100)의 구성 형태와 동일하게 구성되어, 진동센서, 가속도센서, 충격센서 등으로 상기 기준진동수신부를 구성할 수 있고 진동의 출력 형태는 복합진동수신부(100)의 출력인 디지털 출력의 형태나 아날로그 출력의 형태를 가지도록 구성된다. The reference vibration receiver 200 is a receiver that detects noise external vibration (reference vibration) occurring in the outer case. In FIG. 1, the reference vibration receiver 200 forms a support surface 1020 between the upper surface 1010 and the lower surface 1030. It is comprised so that it may be arrange | positioned at a support surface. In addition to the support surface, it may be configured to be disposed in another position that is not affected by the vibration of the upper surface. When only the target vibration is detected in the outer case 1000, the reference vibration receiver does not recognize the vibration or is weakly recognized, unlike the composite vibration receiver 100, and the external vibration (the reference vibration) is If detected, it is configured to output the detected signal. The reference vibration receiver is configured in the same way as the configuration of the composite vibration receiver 100, the vibration sensor, the acceleration sensor, the impact sensor and the like may constitute the reference vibration receiver and the output form of the vibration is a composite vibration receiver 100 It is configured to have a digital output form or an analog output form.

진동감지제어부(300)는 복합진동수신부(100)의 출력신호(이하 복합진동신 호(120))와 기준진동수신부(200)의 출력신호(이하 기준진동신호(220))를 수신하고, 수신된 양 신호의 비교를 통해서, 진동신호가 우박의 낙하에 의한 신호인지를 판단하는 제어부이다. 구체적으로 상기 진동감지제어부는 입력된 복합진동신호(120)가 감지된 경우에, 복합진동신호(120)에서 기준진동신호(220)와 비교하여 차이를 판별하고, 판별된 신호(이하 복합기준비교신호(321))가, 사용자의 설정에 의해서나, 혹은 생산시에 설정된, 우박설정기준과 비교하여, 우박설정기준의 범위 내인 경우에는 진동감지신호를 설정하도록 구성된다. 상기 우박설정기준은 복합진동수신부(100)와 기준진동수신부(200)에의 출력 형태와 진동감지제어부에서 구현하는 알고리즘에 따라서 다양하게 달라질 수 있다. 하나의 예는 상기 복합진동신호와 상기 기준진동신호의 출력 형태가 주파수(Frequency) 형태인 경우에, 상기 우박설정기준은 특정주파수 이상으로 설정하고 복합기준비교신호의 주파수가 상기 우박설정기준의 주파수 이상인 경우에 진동감지제어부에서 진동감지신호를 설정하도록 구성할 수 있다. 또 다른 예는 상기 복합진동신호와 기준진동신호의 출력 형태가 크기(진폭)인 경우에, 우박설정기준을 특정크기(진폭) 이상으로 선정하고, 복합기준비교신호가 우박설정기준인 특정크기 이상인 경우에 진동감지신호가 설정될 수 있도록 구성할 수 있다. 또 다른 예로서는 상기 복합진동신호와 상기 기준진동신호의 출력의 형태가 크기(진폭)이고, 우박설정기준은 여러 개의 시간적으로 연속된 복합기준비교신호(이하 복수복합기준비교신호)를 입력으로 받아서, 복수복합기준비교신호에 대해서 특정크기(진폭)이상인 경우와 이하인 경우를 식별하고, 식별된 복수복합기준비교신호의 패턴이 우박의 설정기준으로 제시된 특정패턴들과 동일하거나 범위 내인 경우에 진동감지신호를 설정하도록 우박설정기준을 선정할 수 있다. 상기 진동감지제어부의 구체적인 실시의 형태는 이하에서 상술한다.The vibration detecting controller 300 receives an output signal (hereinafter referred to as a composite vibration signal 120) and an output signal of the reference vibration receiver 200 (hereinafter referred to as the reference vibration signal 220) and receives the composite vibration receiver 100. The control unit determines whether the vibration signal is a signal caused by the drop of hail through the comparison of the two signals. In detail, when the input vibration signal is detected, the vibration detection controller determines a difference in comparison with the reference vibration signal 220 in the combined vibration signal 120 and determines the determined signal (hereinafter referred to as a composite reference comparison). The signal 321 is configured to set the vibration detection signal when it is within the range of the hail setting criteria by the user's setting or compared with the hail setting criteria set at the time of production. The hail setting criteria may vary according to the output form of the combined vibration receiver 100 and the reference vibration receiver 200 and an algorithm implemented by the vibration sensing controller. As an example, when the output form of the composite vibration signal and the reference vibration signal is in the form of frequency, the hail setting reference is set to a specific frequency or more and the frequency of the composite reference comparison signal is the frequency of the hail setting reference. In this case, the vibration sensing controller may be configured to set the vibration sensing signal. In another example, when the output form of the combined vibration signal and the reference vibration signal is a magnitude (amplitude), the hail setting criteria is selected to be greater than or equal to a certain size (amplitude), and the complex reference comparison signal is greater than or equal to a specific size of the hail setting criteria. In this case, the vibration detection signal may be configured to be set. As another example, the output form of the composite vibration signal and the reference vibration signal is a magnitude (amplitude), and the hail setting criterion receives a plurality of temporally continuous compound reference comparison signals (hereinafter, referred to as plural compound reference comparison signals). When the multiple complex reference comparison signal is identified above or below a certain magnitude (amplitude), and when the pattern of the identified multiple compound comparison signal is equal to or within the specific patterns presented as the hail setting criteria, the vibration detection signal Hail setting criteria can be selected to establish. Specific embodiments of the vibration sensing control unit will be described in detail below.

진동감지출력부(400)는 진동감지제어부(300)에서 설정된 진동감지신호를 출력하는 구성요소로서, 우박감지장치에 연결되는 외부장치의 형태에 따라서 달라질 수 있다. 상기 진동감지출력부는 많은 구동력(전류)을 필요로 하는 경우에는 Power Relay 용 IC 등을 사용하여 출력을 제어할 수도 있고, 같은 보드 내에 배치되는 경우에는 GPIO(General Purpose Input Output)를 사용할 수도 있고, 기타 UART 나 I2C 등의 디지털(Digital) 출력으로 구성될 수도 있고 또 다른 형태로서 탑재된 메모리의 특정영역에 정보를 저장하는 형태로나 OS(Operating System)에서 사용하는 소프트웨어 인터럽트 나 시그널(Signal)등으로 구성할 수 있다. The vibration sensing output unit 400 is a component for outputting a vibration sensing signal set by the vibration sensing control unit 300 and may vary according to the form of an external device connected to the hail sensing device. When the vibration sensing output unit requires a large driving force (current), the output may be controlled by using an IC for a power relay, or when disposed in the same board, a GPIO (General Purpose Input Output) may be used. It can be composed of digital output such as UART or I2C, or it can be stored in a specific area of the built-in memory, or can be used as software interrupt or signal used in operating system (OS). Can be configured.

상기의 진동감지제어부와(300) 진동감지출력부(400)는 구현 및 실시의 형태에 따라서, 외부케이스(1000) 내부에 배치될 수도 있고, 상기 외부케이스와는 별도로 배치되어 사용되어 질 수도 있다. The vibration sensing control unit 300 and the vibration sensing output unit 400 may be disposed inside the outer case 1000 or may be disposed separately from the outer case according to embodiments and embodiments. .

도 3과 도 4는 우박이 내리는 경우(도 3)와 외부에 노이즈성 진동(도 4)이 있는 경우에 각 블록의 진동의 변화와 대상진동 감지 여부를 판단한 도면이며, 이해의 편의를 위해, 복합진동수신부(100)의 출력과 기준진동수신부(200)의 출력은 주파수 출력의 형태로 예시하며, 주파수의 출력이 높을 수 록 진동의 강도는 높은 것으로 한다. 3 and 4 is a view of determining whether the vibration of each block and the detection of the target vibration in the case of hail falls (Fig. 3) and when there is noisy vibration (Fig. 4) on the outside, for convenience of understanding, The output of the composite vibration receiver 100 and the output of the reference vibration receiver 200 are illustrated in the form of frequency output, and the higher the frequency output, the higher the intensity of vibration.

우박이 내리는 경우(도 3)에는 복합진동수신부(100)가 위치하고 있는 상 면(1010)은 우박에 의하여 진동이 발생하고, 발생 된 진동은 상기 복합진동수신부에서 진동을 주파수의 형태로 변환하여 진동감지제어부(300)로 출력한다. 반면에, 기준진동수신부(200)는 상면(1010)이 아닌 지지면(1020)에 위치함으로써 상면에서 받은 진동을 직접 받지 못하여, 진동을 감지하지 못하거나, 미약한 진동을 인지하게 되어, 출력된 주파수는 존재하지 않거나(DC Level) 아주 낮은 주파수를 출력하게 된다. 진동감지제어부(300)는 상기 수신된 복합진동신호(120)를 감지하고, 감지된 복합진동신호와 기준진동신호(220)의 주파수를 비교하여 차이를 계산하고, 계산된 주파수가 우박설정기준의 예인 임계주파수와 비교하여, 임계주파수 이상의 값을 가지면, 진동감지신호를 설정하게 되고, 이를 진동감지출력부(400)에서 출력하고, 외부장치에 정보를 제공하게 된다. When the hail falls (FIG. 3), the upper surface 1010 on which the composite vibration receiver 100 is located vibrates by hail, and the generated vibrations are converted into the form of frequency in the composite vibration receiver to vibrate. Output to the detection control unit 300. On the other hand, the reference vibration receiver 200 is located on the support surface 1020, not the upper surface 1010, and thus does not directly receive the vibration received from the upper surface, and thus does not detect the vibration or recognizes the weak vibration. The frequency is either absent (DC Level) or very low frequency output. The vibration detecting controller 300 detects the received composite vibration signal 120, compares the detected frequency of the composite vibration signal with the reference vibration signal 220, calculates a difference, and the calculated frequency is based on the hail setting criteria. In comparison with the threshold frequency, which is an example, when the threshold frequency is equal to or greater than the threshold frequency, the vibration detection signal is set, and the vibration detection output unit 400 outputs the information to the external device.

반면에 외부 차량 진동에 의한 경우 등과 같은 외부진동에 의한 경우에는(도 4) 외부케이스(1000) 전체에 대해서 진동이 발생을 하고 이는 복합진동수신부(100)에서 감지하는 복합진동신호(120)와 기준진동수신부(200)에서 감지하는 기준진동신호(220)와 동일하거나 극히 유사한 주파수의 출력을 가지게 되고, 해당 신호를 입력으로 받은 진동감지제어부(300)는 감지된 복합진동신호(120)와 기준진동신호(220)를 비교하여 주파수 차이를 계산하고, 계산된 차이 값을 우박설정기준의 예인 임계주파수와 비교를 하고, 임계주파수보다 작은 주파수를 가지게 되므로, 진동감지신호를 설정하지 않게 되어, 외부진동에 의한 오동작을 방지할 수 있다. On the other hand, in the case of the external vibration such as the case of the external vehicle vibration (Fig. 4) the vibration occurs for the entire outer case 1000, which is combined with the composite vibration signal 120 detected by the composite vibration receiver 100 It has an output of the same or extremely similar frequency as the reference vibration signal 220 detected by the reference vibration receiver 200, and the vibration detection control unit 300 receives the corresponding signal as the detected composite vibration signal 120 and the reference The frequency difference is calculated by comparing the vibration signal 220, the calculated difference value is compared with the threshold frequency, which is an example of the hail setting criteria, and has a frequency smaller than the threshold frequency, so that the vibration detection signal is not set. Malfunctions caused by vibration can be prevented.

상기 도 3과 4의 실시 예의 설명은 상기 복합진동수신부와 기준진동수신부의 출력이 주파수의 형태뿐 아니라, 진폭의 형태로 출력하는 경우나, 디지털방식으로 출력하는 경우에도 쉽게 확장할 수 있다. The description of the embodiment of FIGS. 3 and 4 can be easily extended when the output of the composite vibration receiver and the reference vibration receiver are not only in the form of frequency but also in the form of amplitude or in the form of digital output.

도 7과 도 8은 진동감지제어부(300)에 대한 구체화한 실시 예를 나타낸 도면이다.7 and 8 are views showing a specific embodiment of the vibration detection control unit 300.

도 7과 8에서는 상기 진동감지제어부는 ADC(Analog-Digital-Converter)부(310)와 진동차비교부(320) 그리고 진동출력제어부(330)로 구성되어 있다.In FIGS. 7 and 8, the vibration sensing controller includes an analog-digital converter (ADC) 310, a vibration difference comparator 320, and a vibration output controller 330.

도 7의 예에서는 복합진동수신부(100)의 출력신호(복합진동신호(120))와 기준진동수신부(200)의 출력신호(기준진동신호(220))가 ADC부(310)의 입력으로 제공되고, 상기 ADC부에서는 상기 입력신호를 1 비트(bit) 이상(N bit)으로 디지털화된 신호로 변환하고, 진동차비교부(320)는 상기 ADC 부에서 변환된 결과인 복합진동신호에서 기준진동신호를 비교하여 차이를 계산한다. 상기 ADC부는 샘플링 주기에 따라서, 입력신호를 디지털신호로 변환하고, 샘플링주기는 입력된 신호가 주파수인 경우에는 주파수 특성을 고려하여 샘플링 주기를 결정하도록 하며, 통상 입력된 신호의 최대 주파수의 2배 이상의 샘플링 주기를 가지도록 구성한다. 그리고 상기 진동차비교부에서 계산된 결과는 진동출력제어부(330)의 입력으로 인가되고, 우박감지장치의 생산에서 설정되거나, 사용자에 의하여 설정된 우박설정기준과 비교하여, 우박설정기준 범위 내에 있는 경우에 진동감지신호를 설정하도록 구성된다. In the example of FIG. 7, the output signal of the complex vibration receiver 100 (the complex vibration signal 120) and the output signal of the reference vibration receiver 200 (the reference vibration signal 220) are provided as inputs of the ADC unit 310. The ADC unit converts the input signal into a digitized signal of 1 bit or more (N bit), and the vibration difference comparator 320 converts the reference vibration signal from the complex vibration signal resulting from the ADC unit. Calculate the difference by comparing The ADC unit converts an input signal into a digital signal according to a sampling period. When the input signal is a frequency, the ADC unit determines a sampling period in consideration of frequency characteristics, and is generally twice the maximum frequency of the input signal. It is configured to have the above sampling period. And when the result calculated by the vibration difference comparison unit is applied to the input of the vibration output control unit 330, is set in the production of the hail detection device, or compared with the hail setting criteria set by the user, within the hail setting criteria range And to set the vibration detection signal.

물론 도 7과 도 8의 실시 예에서, 진동출력제어부(330)에서 사용하는 우박설정기준에는 다양한 기준이 존재할 수 있으며, 예를 들어서, 주파수나 크기(진폭)를 우박설정기준으로 사용할 수도 있고, 이에 더하여, 일정한 시간 범위 내에서 연속 적으로 입력된 복합기준비교신호들(복수복합기준비교신호)을 우박설정기준으로 설정된 패턴들과 비교하는 형태로 진동감지신호를 설정할 수 있다. 상기 진동출력제어부에서 복합기준비교신호(321)들을 우박설정기준인 패턴들과 비교하여 진동감지신호를 설정하도록 함으로써 외부케이스에 가해지는 갑작스러운 충격이나, 내부 시스템상의 갑작스러운 노이즈로부터 보호할 수 있고, 또한 우박설정기준인 패턴의 형태를 자유롭게 선택할 수 있도록 함으로써, 복합진동신호의(120) 일정 기준 시간 동안의 진동량의 크기를 기준으로 진동감지신호를 설정할 수도 있고, 혹은 복합진동신호의 진동변화량(가속도 등)으로 진동감지신호를 설정할 수도 있다. Of course, in the embodiment of FIG. 7 and FIG. 8, there may be various criteria in the hail setting criteria used in the vibration output control unit 330. For example, frequency or magnitude (amplitude) may be used as the hail setting criteria. In addition, the vibration detection signal may be set in a form in which the complex reference comparison signals (multiple complex reference comparison signals) continuously input within a predetermined time range are compared with patterns set as hail setting criteria. By comparing the combined reference comparison signal 321 with the pattern that is the hail setting criteria in the vibration output control unit to set the vibration detection signal can be protected from sudden impact applied to the outer case or sudden noise on the internal system In addition, by allowing the shape of the pattern, which is a hail setting reference, can be freely selected, the vibration detection signal can be set based on the magnitude of the vibration amount during the predetermined reference time of the composite vibration signal 120, or the vibration change amount of the composite vibration signal. The vibration detection signal can also be set by (acceleration, etc.).

도 8의 예에서는 복합진동수신부(100)의 출력신호(복합진동신호(120))와 기준진동수신부(200)의 출력신호(기준진동신호(220))가 진동차비교부(320)의 입력으로 제공되고, 상기 진동차비교부에서는 복합진동신호에서 기준진동신호를 비교하며, 비교된 결과는 ADC부(310)의 입력으로 제공되어 지고, 상기 ADC부에서는 샘플링 주기에 따라서 1 비트(bit) 이상(N bit)의 디지털신호로 변환하고, 변환된 결과는 진동출력제어부(330)의 입력으로 사용되어, 설정된 우박설정기준과 비교에 의하여 진동감지신호를 설정하도록 구성되어 있다. In the example of FIG. 8, the output signal of the complex vibration receiver 100 (the compound vibration signal 120) and the output signal of the reference vibration receiver 200 (the reference vibration signal 220) are input to the vibration difference comparator 320. The vibration difference comparison unit compares the reference vibration signal in the composite vibration signal, and the result of the comparison is provided as an input of the ADC unit 310, and in the ADC unit, at least one bit according to the sampling period ( N bit) is converted into a digital signal, and the converted result is used as an input of the vibration output control unit 330, and is configured to set the vibration detection signal in comparison with the set hail setting criteria.

도 7과와 8에 예시한 진동감지제어부(300)의 구현은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 도 7에서 구현의 한 예는 ADC부(310)는 마이컴(MICOM) 이나 MCU의 GPIO 나 ADC 포트를 사용하여 구현될 수 있고, 진동차비교부(320)는 C 나 C++ 와 같은 프로그램 언어를 사용하여, MICOM이나 MCU에서 탑재되어 구동되는 소프트웨어 모듈로 그리고 진동출력제어부(330) 또한 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 도 8의 구현의 한 예는 상기 진동차비교부(320)는 비교기(Subtractor)를 오피-앰프(OP-Amp) 와 RLC 회로(Resistance-Inductance-Capacitance Circuit)를 사용하여 상기 진동차비교부를 구성할 수 있으며, ADC부(310)는 마이컴(MICOM) 이나 MCU의 GPIO 포트, ADC 포트를 이용하거나, 단품 IC(Discrite IC Component)를 사용하여 구현가능하며, 진동출력제어부(330)는 MCU 나 마이컴(MICOM)에서 사용가능한 소프트웨어 모듈에 구현하는 것뿐 아니라, RLC 회로 등으로도 구현이 가능하며, 상기의 구현의 예는 본 발명의 실시에 대한 하나의 예에 불과하다. The vibration sensing control unit 300 illustrated in FIGS. 7 and 8 may be implemented in various forms. As an example of implementation in FIG. 7, the ADC unit 310 may be implemented using a MICOM or a GPIO or ADC port of an MCU, and the vibration difference comparison unit 320 may use a programming language such as C or C ++. In addition, a software module mounted and driven by a MICOM or MCU and the vibration output controller 330 may also be implemented as a software module. According to an example of the implementation of FIG. 8, the vibration difference comparator 320 may configure the vibration difference comparator using an op-amp and a resistance-inductance-capacitance circuit. The ADC unit 310 may be implemented using a MICOM or a GPIO port of an MCU, an ADC port, or using a discrete IC component, and the vibration output controller 330 may be an MCU or a microcomputer ( In addition to the implementation in the software module available in MICOM), it can also be implemented in the RLC circuit and the like, the above example of implementation is only one example of the practice of the present invention.

도 9와 도 10은 도 7과 도 8에서 언급한 진동감지제어부(300)에 대한 구체적인 실시의 진행 흐름을 예를 통해서 나타낸 도면이다. 도 9는 복합진동수신부(100)와 기준진동수신부(200)의 출력이 주파수 형태의 출력에 대한 블록간 진행 흐름을 나타내고 있으며, 도 10은 복합진동수신부(100)와 기준진동수신부(200)의 출력의 형태가 진폭의 크기인 경우의 블록간 진행 흐름을 나타내고 있다. 이하 각 도면별로 상세히 살펴보도록 한다. 9 and 10 are views illustrating an exemplary flow of a specific implementation of the vibration sensing controller 300 mentioned with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 9 illustrates an inter-block flow of outputs of the composite vibration receiver 100 and the reference vibration receiver 200 in the form of frequency, and FIG. 10 shows the combined vibration receiver 100 and the reference vibration receiver 200. The flow between blocks is shown when the output form is amplitude magnitude. Hereinafter, the drawings will be described in detail.

도 9는 우박이 낙하하고 있는 상황에서, 복합진동수신부(100)에서는 우박의 낙하에 의하여, 4 KHz 파형이 출력되고 있으며, 기준진동수신부(200)에서는 상면에서 수신되는 진동이 외부케이스를 따라서 상기 기준진동수신부에서 영향을 미쳐 미소한 진동인 1 KHz 주파수를 가지는 파형이 출력되고 있다. 상기 입력 주파수에 의하여 ADC부(310)는 입력되는 싸인파형(Sine Wave)을 정방형(square pulse)의 파형으로 변환을 한다. 물론 상기 ADC부는 2 비트(bit) 이상의 ADC(Analog-Digital- Converter)를 사용한 디지털변환도 가능하지만, 상기 복합진동수신부와 상기 기준진동수신부의 진동센서의 출력형태가 주파수 출력이고 , 주파수를 감지하는데 목적이 있으므로, 1비트(bit)의 ADC(GPIO or ADC 포트)로도 구현이 되고 이러한 구현방법이 좀 더 효율적인 구현방법이 된다. 그리고 진동차비교부(320)는 디지털로 변환된 복합진동신호와 기준진동신호의 주파수의 차이를 비교하여 복합진동신호에서 기준진동신호의 주파수의 차이를 계산한다. 주파수를 인식하는 방법은 일반적으로, 논리적 수준(Logical Level)에서 입력신호가 1이 되는 시점 이후부터 다시 1이 되는 시점까지를 주기로 계산하고, 계산된 주기에서 1/주기의 계산으로 주파수를 계산한다. 물론 주기를 계산하기 위하여 입력되는 파형의 한 주기만을 주파수의 계산에 사용하는 것보다는 , ADC부(310)에서 입력레벨을 인식하는 부분의 편차와, 진동센서의 출력의 편차를 고려하여 다수의 주기를 계산하고, 다수의 주기를 평균 내어서 주파수를 계산하는 것이 오차를 줄일 수 있는 방안이 될 것이다. 이상의 방법으로 복합진동신호와 기준진동신호의 주파수를 계산한 후에, 복합진동신호와 기준진동신호의 주파수의 차이를 계산할 수 있으며, 주파수의 차이는 각각의 복합진동신호와 기준진동신호의 주파수가 계산된 후에는 간단한 수식(뺄셈)으로 판단할 수 있다. 도 9의 예에서는 복합진동신호(4KHz)와 기준진동신호(1KHz)의 차이가 3 KHz가 되며, 결정된 차이의 주파수를 사용자에 의해서 설정된 우박설정기준(임계주파수)이나 생산에서 설정된 우박설정기준(임계주파수 본 예 : 2 KHz)과 비교하여(진동출력제어부(330)),비교된 값이 우박설정기준보다 큰 경우에 진동감지신호를 설정하고, 출력된다. FIG. 9 illustrates a 4 KHz waveform being output by the hail falling in the composite vibration receiver 100 in a situation where hail is falling, and the reference vibration receiver 200 receives the vibration received from the upper surface along the outer case. A waveform having a frequency of 1 KHz, which is a minute vibration, is outputted by the reference vibration receiver. By the input frequency, the ADC unit 310 converts an input sine wave into a waveform of square pulses. Of course, the ADC unit is also capable of digital conversion using an analog-to-digital converter (ADC) of 2 bits or more, but the output form of the vibration sensor of the combined vibration receiver and the reference vibration receiver is a frequency output, Because of the purpose, it is also implemented as a 1-bit ADC (GPIO or ADC port) and this implementation is a more efficient implementation. In addition, the vibration difference comparator 320 calculates a difference between frequencies of the reference vibration signal in the composite vibration signal by comparing the difference between the digitally converted complex vibration signal and the frequency of the reference vibration signal. In general, the frequency recognition method calculates the frequency from the point at which the input signal becomes 1 to the point at which the input signal becomes 1 again at the logical level, and calculates the frequency by calculating 1 / period at the calculated period. . Of course, rather than using only one period of the input waveform to calculate the period, a plurality of periods in consideration of the deviation of the portion of the ADC unit 310 recognizes the input level and the deviation of the output of the vibration sensor It is possible to reduce the error by calculating and calculating the frequency by averaging a plurality of periods. After calculating the frequency of the combined vibration signal and the reference vibration signal by the above method, the difference between the frequencies of the combined vibration signal and the reference vibration signal can be calculated, and the frequency difference is calculated by the frequency of each combined vibration signal and the reference vibration signal. Once done, it can be judged by a simple expression (subtraction). In the example of FIG. 9, the difference between the composite vibration signal (4KHz) and the reference vibration signal (1KHz) is 3 KHz, and the frequency of the determined difference is set by the user on the hail setting criteria (critical frequency) or on the hail setting criteria set in production ( Compared with the critical frequency of this example: 2 KHz (vibration output control unit 330), the vibration detection signal is set and output when the compared value is larger than the hail setting criteria.

도 10은 복합진동수신부(100)와 기준진동수신부(200)의 출력의 형태가 전압의 크기인 진폭의 경우이다. 본 예에서는 우박의 낙하에 의해서, 상기 복합진동수신부는 최대 5V 의 출력전압을 가지는 싸인파형(Sine wave)을 출력하고 있고, 상기 기준진동수신부는 최대 1 V의 출력전압을 가지는 싸인파형(Sine wave)을 출력하고 있다. 상기 각각의 출력에 대하여 ADC부(310)는 싸인파형(Sine wave)을 디지털파형으로 변환을 한다. ADC부의 양자화(Quantization) 비트(bit) 수는 큰 것이 진폭구별의 정밀화를 위하여 바람직하고, 단위시간별(Sampling Rate)로 양자화가 되도록 구성된다. 양자화된 복합진동신호와 기준진동신호는 진동차비교부(320)의 입력으로 사용되며, 상기 진동차비교부는 복합진동신호에서 기준진동신호의 비교하기 위하여 각 신호의 차이를 단위시간별(Sampling Rate)로 계산을 하고, 계산된 차이의 값이 우박설정기준(진폭의 크기) 이상인 경우에는 진동출력제어부(330)에서 진동감지신호를 설정되도록 구성되는 예이다. 상기의 예에서 상기 진동차비교부의 구현은 바람직하게는 양자화된 복합진동신호와 기준진동신호의 차이를 단위시간별로 계산을 한 후에, 특정 시간의 기간(Period Window)동안에 계산된 결과를 평균하여 임계값과 비교를 하도록 구성할 수도 있다. 10 is a case where amplitude of the output of the composite vibration receiver 100 and the reference vibration receiver 200 is the magnitude of the voltage. In this example, the composite vibration receiver outputs a sine wave having an output voltage of up to 5V by hail falling, and the reference vibration receiver has a sine wave having an output voltage of up to 1V. ) For each output, the ADC unit 310 converts a sine wave into a digital waveform. A large number of quantization bits of the ADC unit is preferable for the precision of amplitude division, and is configured to be quantized at a sampling rate. The quantized composite vibration signal and the reference vibration signal are used as inputs of the vibration difference comparison unit 320, and the vibration difference comparison unit converts the difference of each signal by the unit time in order to compare the reference vibration signal in the composite vibration signal. When the calculation is performed, and the calculated difference is greater than or equal to the hail setting reference (amplitude magnitude), the vibration output control unit 330 is configured to set the vibration detection signal. In the above example, the implementation of the vibration difference comparison unit preferably calculates the difference between the quantized complex vibration signal and the reference vibration signal for each unit time, and then averages the result calculated during a specific period of time (Period Window). It can also be configured to compare with a value .

도 15는 또 다른 실시 예를 설명하기 위하여, 시간 축을 기준으로 복합진동신호(120), 기준진동신호(220)와 상기 복합진동신호와 상기 기준진동신호의 비교신호인 복합진동비교신호와 진동감지신호를 나타낸 도면이다. 상기의 예에서 상기 복 합진동신호와 상기 기준진동신호는 진폭의 크기로서 입력되고, 상기 복합진동비교신호는 복합진동신호에서 기준진동신호의 차이를 시간 축으로 표시를 하였으며, 상기 진동감지신호는 논리레벨로 High Level로 될 때 설정되도록 구성되어 있다. 그리고 시간축에 표시된, T1 ~ T7 은 우박의 진동이 감지된 시간을 표시한 것이다. 도 15는 우박이 내리기 시작하는 시점에서의 각 신호의 반응을 표시한 것인데, T1 시점에서 우박의 진동이 감지되고, 다시 1초 뒤인 T2에서 감지되며, T3에서 T6 사이에서는 좀 더 빠르게(100 mSec) 우박이 낙하하며, T7 이후에는 우박이 지속적으로 내리고 있는 상황을 나타내고 있고, 이는 우박이 내리기 시작하는 시점에서 우박의 낙하의 변화량이나, 낙하량을 파악하여 진동감지제어부의 진동감지신호를 설정 되도록 구성할 수 있다. 이를 위해서는 우박감지장치 내부적으로 설정된 일정기준시간(Time Window Frame)동안에, 시계열적으로 연속된 여러 개의 복합진동비교신호를 수집한 후에, 수집된 복수개의 복합진동비교신호를 우박감지설정기준의 한 요소인 크기(진폭)와 비교한다. 우박감지설정기준의 한 요소인 크기는 우박과 대비되는 비 또는 눈 등과 대비될 수 있도록 크기를 설정한다. 비교된 결과를 하나의 패턴으로 구성하고, 구성된 패턴을 우박감지설정기준의 또 다른 요소인 우박감지설정패턴과 비교하여, 진동감지신호를 설정하도록 구성할 수 있다. 이하 도 15를 보면서 구체적으로 설명하도록 한다. 일정기준시간(Time Window Frame)은 우박의 낙하를 판단하기 위한 시간의 범위로서 구현의 형태에 따라서, 다양한 시간으로 설정될 수 있고, 예를 들어서 시스템의 성능과 알고리즘의 안정성을 고려하여, 100mSec 나 1 초, 10초 등 다양하게 선정할 수 있다. 일정기준시간 내에는 하나 이상의 신호를 관찰할 수 있도록 샘플링주기(Sampling Period)를 선정한다. 예를 들어서, 상기 일정기준시간이 1초이고, 샘플링주기를 0.1초(100mSec)인 경우에는 상기 복합진동신호와 상기 대상진동신호 그리고 상기 복합진동비교신호는 상기 일정기준시간 내에서 10개를 관찰할 수 있고 10개의 복합진동비교신호가 우박설정기준 중 하나인 진폭(크기)과 비교하여, 상기 일정기준시간 내에서 비교된 결과(이하 임계비교신호)들이 우박설정기준패턴과의 비교대상으로 된다. 이를 도 15에서 예를 들어 판단하면 T1에서는 T1에서 시간축으로 소급하여 일정기준시간내(1초)의 임계비교신호의 패턴이 "0000-0000-01"의 값을 가지게 되고(T1 이전의 시간에는 복합진동신호가 논리레벨로 0으로 가정), T2에서는 T1에서 T2 사이의 10개의 임계비교신호 값을 T3는 T2에서 T3사이의 10개의 임계비교신호를 가지며 T1에서와 동일한 임계비교신호 패턴을 가지게 된다. 반면에, T4에서는 "0000-0000-11"의 값을 가지게 되며 T5에서는 "0000-0001-11" 그리고 T6에서는 ""0000-0011-11"의 값을 가진다. 진동감지제어부(300)에서 사용되는 우박설정기준인 우박설정기준패턴은 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어서 상기와 같이 시계열적으로 연속된 10개의 임계비교신호 패턴에서 1개 이상의 '1'의 개수로서 판단을 할 수 있다. 이때는 T1의 임계비교신호의 패턴은 "0000-000-01"로서 하나 이상의 '1'을 가지고 있어서 진동감지신호가 설정될 수 있다. 반면에 우박설정기준패턴이 예를 들어 3개 이상의 1의 숫자라면, T5에서 진동감지신호가 설정되고,1의 숫자가 4개 이상이라면 T6에서 진동감지신호가 설정될 수도 있다. 또한 우박설정기준패턴이 패턴 내의 1의 개수가 아니라, 패턴의 형태로 구성할 수 있다. 예를 들어서 "XXXX-XXXX-11" 로 설정되고, X는 0 또는 1인 경우에, T4 이후에는 진동감지신호가 설정이 되며, 패턴의 형태가 "0000-0001-11" 인 경우에는 T5에 패턴이 동일하여 진동감지신호가 설정될 것이다. 이러한 시계열적으로 입력된 임계비교신호 패턴을 우박설정기준의 패턴과 비교하여, 일정기준시간 내에서 우박의 낙하량을 기준으로 판단하여 진동감지신호를 설정할 수도 있고 혹은 우박낙하 속도의 변화량으로 설정하여 진동감지신호를 설정할 수 있다. 이러한 패턴을 사용함으로써 우박의 낙하진동의 양이나, 낙하량의 변화추이를 고려하여 보다 우박감지장치가 안정적으로 동작할 수 있다. 상기의 예에서 언급한 방법은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일정기준시간과 샘플링주기는 적용되는 우박감지장치에서 MCU 등을 사용하는 경우에, MCU의 성능과 메모리, 레지스터 등의 정보를 고려하여 설정할 수 있다. 샘플링주기와 일정기준시간에 따라서 필요한 내부저장영역의 크기가 결정되며, 샘플링주기는 시스템에서 각각의 신호들을 관찰할 수 있는 단위주기로서 간단하게 MCU의 Timer를 사용하거나, Interrupt, 외부의 clock등을 사용하여 해당 시간에 관찰하도록 구현할 수 있다. 상기 복수개의 복합진동비교신호는 시스템 내부의 배열(Array)형태 등 저장영역을 사용하여 구성하거나, 혹은 저장영역의 사용 없이 샘플링주기마다 계산된 복합진동비교신호를 우박감지설정기준의 하나인 진폭과 비교하여, 진폭 이상인 경우에는 1 그리고 이하인 경우에는 0으로 실시간으로 임계비교신호를 생성할 수 있도록 구성할 수 있다. 일정기준시간내에 포함된 임계비교신호들은 간단하게는 배열(Array)을 사용하여 구성할 수도 있고, 임계비교신호의 형태가 바이너리 타입(1 or 0)으로 구성가능한 경우에는 일정기준시간내의 임계비교신호들(임계비교신호패턴)을 전부 수용할 수 있는 하나의 변수에 임계비교신호 별로 하나의 비트(Bit)를 할당하고, 매 샘플링주기별로 시프트(Shift)연산을 사용하여 간단하게 임계비교신호패턴을 계산할 수도 있다. FIG. 15 illustrates a combined vibration signal 120 and a reference signal for comparing the combined vibration signal 120, the reference vibration signal 220 with the combined vibration signal, and the reference vibration signal based on a time axis. A diagram showing a signal. In the above example, the complex vibration signal and the reference vibration signal are input as amplitudes, and the complex vibration comparison signal displays the difference between the reference vibration signal and the vibration signal in the time signal. It is configured to be set when the logic level becomes High Level. In addition, T1 to T7 displayed on the time axis indicate the time when the vibration of the hail is detected. Figure 15 shows the response of each signal at the beginning of the hail falls, the vibration of the hail at T1 is detected, again one second later detected in T2, a little faster between T3 and T6 (100 mSec ) The hail falls, and after T7 the hail continues to fall, which indicates that the vibration detection control unit sets the vibration detection signal by grasping the change or fall of the hail at the time when the hail starts to fall. Can be configured. For this purpose, after collecting several complex vibration comparison signals that are continuous in time series during a time window frame set internally in the hail detector, the plurality of collected composite vibration comparison signals are an element of the hail detection setting criteria. Compare with phosphorus size (amplitude). Size, which is an element of the hail detection criteria, sets the size so that it can be contrasted with rain or snow compared to hail. The result of the comparison may be configured in one pattern, and the configured pattern may be compared with the hail detection setting pattern, which is another element of the hail detection setting criteria, to set the vibration detection signal. 15 to be described in detail below. The time window frame is a time range for determining the fall of hail, and may be set to various times depending on the type of implementation. For example, in consideration of system performance and algorithm stability, 100mSec Various selections are possible, such as 1 second and 10 seconds. Sampling period is selected so that one or more signals can be observed within a certain reference time. For example, when the constant reference time is 1 second and the sampling period is 0.1 second (100 mSec), the complex vibration signal, the target vibration signal and the complex vibration comparison signal are observed 10 within the constant reference time. 10 complex vibration comparison signals are compared with the amplitude (magnitude), which is one of the hail setting criteria, and the results (hereinafter, the critical comparison signal) compared within the predetermined reference time are compared with the hail setting reference pattern. . For example, in FIG. 15, in T1, the pattern of the threshold comparison signal within a predetermined reference time (1 second) is retrospectively moved from T1 to the time axis, and has a value of "0000-0000-01" (at a time before T1). The composite vibration signal assumes a logic level of zero.) In T2, 10 threshold comparison signal values between T1 and T2, T3 have 10 threshold comparison signals between T2 and T3, and have the same threshold comparison signal pattern as in T1. do. On the other hand, T4 has a value of "0000-0000-11", T5 has a value of "0000-0001-11", and T6 has a value of "0000-0011-11." Used in the vibration sensing controller 300. The hail setting reference pattern, which is a hail setting criterion, may be configured in various forms, for example, as the number of one or more '1's in the 10 critical comparison signal patterns consecutive in series as described above. At this time, the pattern of the threshold comparison signal of T1 is " 0000-000-01 " and has one or more '1', so that the vibration detection signal can be set, whereas the hail setting reference pattern is, for example, three or more. If it is a number, the vibration detection signal is set at T5, and if the number of 1 is four or more, the vibration detection signal may be set at T6. Also, the hail setting reference pattern is formed in the form of a pattern, not the number of 1s in the pattern. For example, "XXXX-XXXX-11" When X is 0 or 1, the vibration detection signal is set after T4, and when the pattern is "0000-0001-11", the vibration detection signal is set by the same pattern as T5. By comparing the thermally inputted threshold comparison signal pattern with the pattern of the hail setting criteria, it is possible to set the vibration detection signal by judging the hail falling amount within a predetermined reference time or set the amount of change in the hail falling speed to detect the vibration. By using this pattern, the hail detection device can be operated more stably in consideration of the amount of fall vibration of the hail or the change of the fall amount. The constant reference time and sampling period may take into account the performance of the MCU, information on memory, registers, etc. when the MCU is used in the hail detection device. The size of the required internal storage area is determined according to the sampling period and a certain reference time, and the sampling period is a unit period for observing each signal in the system simply by using MCU Timer, Interrupt, It can be implemented to observe at that time by using external clock. The plurality of complex vibration comparison signals may be configured by using a storage area such as an array type inside the system, or the complex vibration comparison signal calculated for each sampling period without using the storage area may be configured to have amplitude and amplitude as one of hail detection setting criteria. In comparison, the threshold comparison signal may be configured to generate a threshold comparison signal in real time when the amplitude is greater than or equal to 1 and less than or equal to zero. Threshold comparison signals included in a predetermined reference time can be simply configured using an array, and in the case where the type of the threshold comparison signal can be configured as a binary type (1 or 0), the threshold comparison signals within a predetermined reference time One bit can be allocated to one variable that can accommodate all of the two (critical comparison signal patterns), and a threshold comparison signal pattern can be easily generated by using a shift operation for each sampling period. You can also calculate

도 11은 또 다른 실시 예의 한 형태로서, 복합진동수신부(100)와 기준진동수신부(200)의 출력이 AC-DC 평균변환부(500)의 입력으로 사용되며, 상기 AC-DC 평균변환부는 싸인파형태(Sine Wave) 등의 입력신호의 AC(교류) 성분을 평균하여 DC(직류) 성분으로 변환하고, 평균 된 복합진동신호와 기준진동신호의 값을 진동감지제어부(300)의 입력으로 사용하고, 상기 진동감지제어부에서 설정된 진동감지신호를 진동감지출력부(400)가 출력하는 실시 예이다. 상기의 실시 예와 같이, 주파수의 성분인 AC 성분을 평균하여, DC 성분으로 변경함으로써 진동감지제어부의 구현이 주파수를 고려하지 않고, 진폭만을 고려함으로써 구현 알고리즘이나 구현의 방식을 간략화할 수 있는 장점이 있다. 상기 AC-DC 평균변환부는 디지털신호처리(Digital Signal Processing) 상의 알고리즘인 Pass Filter와 유사한 형태로 구성하여 구현할 수도 있고, RLC 회로를 사용하여 간단히 구현할 수도 있다. 즉 콘덴서를 기준전압(Ground)과 연결하여, 해당 AC-DC 평균변환부를 구성할 수도 있다. FIG. 11 is a view illustrating another embodiment, in which the outputs of the complex vibration receiver 100 and the reference vibration receiver 200 are used as inputs of the AC-DC average converter 500, and the AC-DC average converter is signed. AC (AC) component of input signal such as sine wave is averaged and converted into DC (DC) component, and the value of averaged composite vibration signal and reference vibration signal are used as input of vibration sensing controller 300 The vibration detection output unit 400 outputs the vibration detection signal set by the vibration detection control unit. As in the above embodiment, the AC component, which is a component of frequency, is changed to a DC component so that the implementation of the vibration sensing controller can simplify the implementation algorithm or the scheme of implementation by considering only amplitude, not considering frequency. There is this. The AC-DC average conversion unit may be implemented in a form similar to a pass filter that is an algorithm for digital signal processing, or may be simply implemented using an RLC circuit. That is, the AC-DC average conversion unit may be configured by connecting the capacitor with the reference voltage (Ground).

도 12는 또 다른 실시의 예를 나타내고 있다. 도 12는 복합진동수신부(100)와 기준진동수신부(200), 신호레벨증폭기(600),진동감지제어부(300),그리고 진동감지출력부(400)로 구성되는데, 상기 신호레벨증폭기는 복합진동수신부의 출력신호와 기준진동수신부 출력신호의 진폭(전압)을 확대하고 확대된 결과를 상기 진동감 지제어부의 입력으로 제공하는 실시 예를 보이고 있는데, 상기 복합진동수신부와 상기 기준진동수신부의 진동센서의 출력이 상기 진동감지제어부가 인지할 수 있는 진폭이 되지 못하는 경우에, 상기 신호레벨 증폭기를 사용하여, 증폭된 복합진동신호와 기준진동신호를 입력으로 제공하여 구성할 수 있다. 이러한 신호레벨증폭기의 구성은 오피-앰프(OP-AMP) 와 RLC 회로를 사용하여 구성할 수 있다. 12 shows another embodiment. 12 is composed of a complex vibration receiver 100, a reference vibration receiver 200, a signal level amplifier 600, a vibration detection control unit 300, and a vibration detection output unit 400, wherein the signal level amplifier is a complex frequency According to an embodiment of the present invention, an amplitude (voltage) of an output signal of a bride and a reference vibration receiver are expanded and an enlarged result is provided to an input of the vibration detector. The vibration sensor of the combined vibration receiver and the reference vibration receiver is shown. If the output of the vibration detection control unit does not become an amplitude that can be recognized, the signal level amplifier may be used to provide an amplified composite vibration signal and a reference vibration signal as inputs. The signal level amplifier can be configured using an OP-AMP and an RLC circuit.

도 13은 또 다른 실시 예를 나타내고 있다. 본 실시 예의 구성에는 상기의 도 1의 설명에서 언급한 대상진동과 기준진동을 같이 감지하는 복합진동수신부(100)와 기준진동을 감지하는 기준진동수신부(200), 상기 복합진동수신부의 출력인 복합진동신호(120)와 상기 기준진동수신부의 출력인 기준진동신호(220)를 입력으로 받아들이고, 내부에 설정된 임계값을 사용하여 진동감지신호를 설정하는 진동감지제어부(300) 그리고 설정된 진동감지신호를 출력하는 진동감지출력부(400)에 전원공급부(900)와, 입력수신부(700) 그리고 설정제어부(800)를 더 포함하는 우박감지장치에 관한 것이다. 이하에서는 전원공급부(900)와 입력수신부(700) 그리고 설정제어부(800)에 대하여 설명하도록 한다. 13 shows another embodiment. In the configuration of the present embodiment, the composite vibration receiver 100 for detecting the target vibration and the reference vibration mentioned in the description of FIG. 1 together, the reference vibration receiver 200 for detecting the reference vibration, and the output of the combined vibration receiver. It receives the vibration signal 120 and the reference vibration signal 220 that is the output of the reference vibration receiver as an input, the vibration detection control unit 300 for setting the vibration detection signal using the threshold set therein and the set vibration detection signal The hail sensing device further includes a power supply unit 900, an input receiving unit 700, and a setting controller 800 in an output of the vibration sensing output unit 400. Hereinafter, the power supply unit 900, the input receiving unit 700, and the setting control unit 800 will be described.

전원공급부(900)는 우박감지장치에 전원을 공급하는 장치로서, 구체적으로는 리튬이온이나, 리튬폴리머 타입(type)의 휴대형 전원을 사용하여 구성이 될 수도 있고, 외부의 AC 전원을 사용하여 DC 전원으로 변환하여 구성될 수도 있고, 나아가 태양전지판에서 발전 된 전기를 사용하여 전원을 공급하도록 구성할 수 있다. 상기 전원공급부는 해당 전원의 전압에서 우박감지장치를 구현하기 위해 사용되는 구성 요소의 사용전원으로 변환할 수 있도록 레귤레이터(Regulator)나 LDO(Low Drop Out) 타입의 DC-DC 변환기를 포함하도록 구성될 수 있다. The power supply unit 900 is a device for supplying power to the hail detection device. Specifically, the power supply unit 900 may be configured using a lithium ion or a portable power source of a lithium polymer type. It may be configured to convert to a power source, or may be further configured to supply power using electricity generated from the solar panel. The power supply unit may be configured to include a regulator or a low drop out (LDO) type DC-DC converter to convert from the voltage of the power supply to the power supply of the components used to implement the hail detection device. Can be.

입력수신부(700)는 우박감지장치의 외부 사용자 인터페이스를 제공하는 것을 목적으로 하며, 상기 입력수신부의 구현의 한 형태는 외부케이스의 표면에 스위치를 배치하고, 각 배치된 스위치와 일 대 일로 대응되는 내부 제어신호를 구성하고, 사용자의 스위치의 제어상태에 따라 제어신호가 우박감지장치의 설정제어부(800)로 입력되도록 구성할 수 있다. 상기 입력수신부의 또 다른 구현형태는 LCD (Liquid Crystal Display)를 출력 및 입력수단으로 사용하고, LCD 위에 터치패널(Touch Pannel)을 사용하여 LCD 상의 사용자의 상태정보 선택에 따라서 사용자의 설정정보를 설정제어부로 입력되도록 구성할 수 있으며, 그외에도 입력수신부를 버튼형태(Button Type)등 다양한 형태로 구성할 수 있다. 사용자에 의하여 제어될 수 있는 상태정보에는 Power On/Off 신호, 우박설정기준의 제어정보설정(예 : 주파수, 진폭, 일정기준시간, 샘플링주기 등), 시스템 상태의 초기화 등이 있을 수 있다. The input receiver 700 is intended to provide an external user interface of the hail detection device, and one embodiment of the input receiver is arranged on the surface of the outer case, and corresponds to the one-to-one correspondence with each disposed switch. The internal control signal may be configured, and the control signal may be input to the setting control unit 800 of the hail detection device according to the control state of the switch of the user. Another embodiment of the input receiver uses a liquid crystal display (LCD) as an output and input means, and sets user setting information according to the user's status information selection on the LCD using a touch panel on the LCD. The controller may be configured to be input to the controller, and the input receiver may be configured in various forms such as a button type. The status information that can be controlled by the user may include a power on / off signal, control information setting (eg, frequency, amplitude, constant reference time, sampling period, etc.) based on hail setting criteria, and initialization of system state.

설정제어부(800)는 상기 사용자에 의하여 제어된 제어정보를 저장하고, 저장된 정보를 진동감지제어부(300)의 제어신호로 사용될 수 있도록 한다. 저장된 신호는 메모리 등의 저장장치를 사용하여 저장될 수 있고, 또한 사용자의 설정이 없는 경우라도, 동작할 수 있도록 기본설정 값(default value)이 저장되게 구성할 수 있다. The setting controller 800 stores the control information controlled by the user and allows the stored information to be used as a control signal of the vibration sensing controller 300. The stored signal may be stored using a storage device such as a memory, and may be configured to store a default value to operate even when there is no user setting.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타내고 있다. 복합진동수신부(100) 는 2개 이상(이하 M 개)의 진동센서 또는 가속도 센서로 구성되고, 기준진동수신부(200) 또한 2개 이상 (이하 N 개)의 진동센서 또한 가속도 센서로 구성된다. 복합진동수신부의 센서의 타입과 기준진동수신부의 센서의 타입이 동일한 타입으로 구성하는 것이 바람직하다. 또한 상기 복합진동수신부의 M개의 출력과 상기 기준진동수신부의 N개의 출력을 입력으로 받아, M개의 복합진동수신신호를 평균하여 결과를 산출하고 산출된 결과를 복합진동신호로서 진동감지제어부(300)의 입력으로 하고, N개의 기준진동수신신호를 평균하여 결과를 산출하고, 산출된 결과를 기준진동신호로서 진동감지제어부(300)의 입력으로 사용되는 진동신호평균부(1100)와, 상기 진동신호평균부에서 출력인 상기 복합진동신호와 상기 기준진동신호를 진동감지제어부(300)의 입력으로 제공하고, 상기 진동감지제어부는 입력된 복합진동신호에서 기준진동신호를 비교하고, 비교된 차이 값이 기 설정된 우박설정기준 이상인 경우에, 진동감지신호를 설정하여, 진동감지출력부(400)가 해당 진동감지신호를 출력하는 것으로 구성된다. 상기 진동신호평균부를 사용하여 진동의 평균값을 계산함으로써, 진동센서 등이 배치되는 위치에 따른 진동의 감지의 차이와 오차 등을 줄일 수 있는 장점을 가질 수 있다. 14 shows another embodiment of the present invention. The composite vibration receiver 100 includes two or more (M) vibration sensors or acceleration sensors, and the reference vibration receiver 200 also includes two or more (N N) vibration sensors as acceleration sensors. It is preferable that the type of the sensor of the combined vibration receiver and the type of the sensor of the reference vibration receiver are of the same type. In addition, M outputs of the combined vibration receiver and N outputs of the reference vibration receiver are received as inputs, the M composite vibration received signals are averaged, a result is calculated, and the calculated result is a combined vibration signal. The average of N reference vibration received signals is calculated, and the calculated result is a vibration signal averaging unit 1100 used as an input of the vibration sensing control unit 300 as a reference vibration signal, and the vibration signal. The complex vibration signal output from the average unit and the reference vibration signal are provided to the input of the vibration sensing controller 300, and the vibration sensing controller compares the reference vibration signal with the input complex vibration signal and compares the difference values. In the case of more than a predetermined hail setting criterion, the vibration detection signal is set, and the vibration detection output unit 400 outputs the vibration detection signal. By calculating the average value of the vibration using the vibration signal average unit, it can have an advantage of reducing the difference and error of the detection of vibration according to the position where the vibration sensor and the like is disposed.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.

도 1은 본 발명의 1 실시 예에 따른 외부진동(기준진동)과 대상진동을 구별하여 대상진동만을 감지할 수 있도록 한 우박감지장치의 구성을 외부 케이스를 포함하여 도시한 블록도이다. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a hail detection device including an external case to distinguish only external vibrations (reference vibration) and target vibrations according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시에 따른 외부진동(기준진동)과 대상진동을 구별하여 대상진동만을 감지할 수 있도록 한 우박감지장치의 구성도로서 외부케이스를 제외하고 제어 흐름을 도시한 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating a control flow excluding an external case as a block diagram of a hail detection device that distinguishes external vibration (reference vibration) and target vibration according to an embodiment of the present invention so that only the target vibration can be detected.

도 3은 도 1의 블록도에서 우박이 내리는 경우에 있어서의 각 블록의 출력단에 신호의 형태를 도시한 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram showing the form of a signal at the output terminal of each block in the case where hail falls in the block diagram of FIG.

도 4는 도 1의 블록도에서 외부진동(기준진동)이 가해지고 있는 경우의 각 블록의 출력단에 신호의 형태를 도시한 블록도이다. FIG. 4 is a block diagram showing the form of a signal at the output terminal of each block when external vibration (reference vibration) is applied in the block diagram of FIG.

도 5는 외부케이스(1000)가 육면체인 경우의 입체도와 전개도를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a stereoscopic view and a developed view when the outer case 1000 is a hexahedron.

도 6은 외부케이스(1000)의 상면(1010)이 하면에 대하여 기울기를 가진 경우의 입체도 이다.6 is a three-dimensional view when the upper surface 1010 of the outer case 1000 has an inclination with respect to the lower surface.

도 7은 우박감지장치의 구성요소 중 진동감지제어부(300)의 하나의 구현 예를 도시한 제 2 실시 예의 블록도이다. FIG. 7 is a block diagram of a second embodiment showing one implementation of the vibration sensing controller 300 among the components of the hail detection device.

도 8은 우박감지장치의 구성요소 중 진동감지제어부(300)의 또 다른 구현 예를 도시한 제 3 실시 예의 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram of a third embodiment showing another embodiment of the vibration sensing controller 300 among the components of the hail sensing device.

도 9는 도 7의 실시 예에서, 복합진동수신부(100)와 기준진동수신부(200)에 탑재된 진동센서의 출력형태가 주파수인 경우에 각 블록의 출력단의 신호를 파형의 형태로 도시한 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating signals of the output terminal of each block when the output form of the vibration sensor mounted on the composite vibration receiver 100 and the reference vibration receiver 200 is a frequency in the embodiment of FIG. 7. It is also.

도 10은 도 7의 실시 예에서, 복합진동수신부(100)와 기준진동수신부(200)에 탑재된 진동센서의 출력형태가 진폭의 형태인 경우에 각 블록의 출력단의 신호를 파형의 형태로 도시한 블록도이다.FIG. 10 illustrates signals of the output terminal of each block in the form of a waveform when the output form of the vibration sensor mounted on the combined vibration receiver 100 and the reference vibration receiver 200 is in the form of amplitude in the embodiment of FIG. 7. It is a block diagram.

도 11은 AC-DC 평균변환부(500)를 추가한 형태의 우박감지장치의 제 4 실시 예의 블록도이다.FIG. 11 is a block diagram of a fourth embodiment of the hail detection device in which the AC-DC average conversion unit 500 is added.

도 12는 우박감지장치의 신호레벨증폭기(600)를 추가한 형태의 우박감지장치의 제 5 실시 예의 블록도이다.12 is a block diagram of a fifth embodiment of the hail detection device in which the signal level amplifier 600 of the hail detection device is added.

도 13은 입력수신부(700)와 설정제어부(800), 그리고 전원공급부(900)를 추가한 형태의 우박감지장치의 제 6 실시 예의 블록도이다. FIG. 13 is a block diagram of a sixth embodiment of a hail detection device in which an input receiver 700, a setting controller 800, and a power supply unit 900 are added.

도 14는 복합진동수신부(100)와 기준진동수신부(200)에 1 이상의 진동센서 또는 가속도센서를 사용하는 경우의 제 7 실시 예의 블록도이다.FIG. 14 is a block diagram of a seventh exemplary embodiment in which one or more vibration sensors or acceleration sensors are used for the combined vibration receiver 100 and the reference vibration receiver 200.

도 15는 시간축을 기준으로, 진동감지신호를 생성하기 위한 또 다른 실시 예(제 8 실시 예)를 각 시간대별 입력신호와 생성된 신호를 나타낸 타이밍도이다. FIG. 15 is a timing diagram illustrating an input signal and a generated signal for each time zone according to another embodiment (eighth embodiment) for generating a vibration detection signal based on a time axis.

- 주요 도면 부호에 관한 설명-Description of the major reference numerals

100 : 복합진동수신부100: combined vibration receiver

110 : 진동센서 또는 가속도센서110: vibration sensor or acceleration sensor

120 : 복합진동신호120: combined vibration signal

200 : 기준진동수신부200: reference vibration receiver

210 : 진동센서 또는 가속도센서210: vibration sensor or acceleration sensor

220 : 기준진동신호220: reference vibration signal

300 : 진동감지제어부300: vibration detection control unit

310 : ADC부 310: ADC unit

320 : 진동차비교부320: vibration difference comparison

330 : 진동출력제어부330: vibration output control unit

400 : 진동감지출력부400: vibration detection output unit

500 : AC-DC 변환부500: AC-DC converter

600 : 신호레벨증폭기600: signal level amplifier

700 : 입력수신부700: input receiver

800 : 설정제어부800: setting control unit

900 : 전원공급부900 power supply unit

1000 : 외부케이스1000: outer case

1010 : 상면(Top면)1010: top surface

1020 : 지지면1020: support surface

1030 : 하면(bottom면)1030: bottom side (bottom side)

1040 : 좌측면1040 left side

1050 : 우측면1050: right side

1060 : 전면1060: front

1070 : 배면1070: back

1100 : 진동신호평균부1100: vibration signal average unit

Claims

Hail detection device,

Outer case,

A composite vibration receiver for detecting a vibration generated by hail falling from one surface of the outer case (hereinafter referred to as subject vibration) and a vibration generated from the outside of the outer case (hereinafter referred to as reference vibration) and outputting a composite vibration signal;

A reference vibration receiver for detecting the reference vibration and outputting a reference vibration signal;

Receive the composite vibration signal output from the composite vibration receiver and the reference vibration signal output from the reference vibration receiver, compare the reference vibration signal from the received composite vibration signal, and the compared signal (hereinafter referred to as a composite reference comparison signal) Vibration detection control unit for setting the detection of the vibration detection signal when the () is within the setting criteria (hereinafter referred to as hail setting criteria) set for the detection of hail,

Hail detection device including a vibration detection signal output unit for outputting the vibration detection signal detected by the vibration detection control unit.

The method according to claim 1,

The output of the combined vibration receiver and the reference vibration receiver is in the form of a frequency output, and the combined reference comparison signal in the vibration sensing controller is a frequency representing a difference between the output frequency of the reference vibration receiver and the output frequency of the combined vibration receiver. And the hail setting reference is set as a frequency, and the detection of the vibration detection signal is set when the frequency of the compound reference comparison signal is greater than the frequency of the hail setting reference.

The method according to claim 1,

The output of the combined vibration receiver and the reference vibration receiver is in the form of an amplitude output, and in the vibration sensing controller, the combined reference comparison signal has an amplitude representing a difference between the amplitude output of the combined vibration receiver and the amplitude output of the reference vibration receiver. Hail setting criterion is set as the magnitude of the amplitude and sets the detection of the vibration detection signal when the magnitude of the amplitude of the composite reference comparison signal is greater than the magnitude of the amplitude of the hail setting criterion. Sensing device.

The method according to claim 1,

The output of the combined vibration receiver and the reference vibration receiver is in the form of an amplitude output, and the combined reference comparison signal in the vibration sensing controller is the amplitude of one or more of the combined vibration receivers collected during a predetermined reference time. Amplitudes representing the difference in amplitude output (hereinafter referred to as plural reference signals), wherein the hail setting reference is composed of a threshold value (amplitude size) and one or more hail setting patterns for a predetermined reference time. Comparing each signal value with the threshold value to obtain a pattern value of a plurality of complex reference signals, and comparing the pattern value with each hail setting pattern to set the detection of the vibration sensing signal when the same as one of the hail setting patterns Hail detection device, characterized in that.

The method according to claim 1,

Hail detection device characterized in that the composite vibration receiver and the reference vibration receiver comprises a vibration sensor or an acceleration sensor.

The method according to claim 1,

Hail detection device characterized in that the composite vibration signal that is the output of the composite vibration receiver and the reference vibration signal that is the output of the reference vibration receiver is a digital signal or an analog output.

The method according to claim 1,

The vibration sensing control unit ADC unit for receiving the combined vibration signal and the reference vibration signal output from the combined vibration receiver and the reference vibration receiver, respectively, and converts each signal into a digital signal;

A vibration difference comparison unit comparing the reference vibration signal converted by the ADC unit with the complex vibration signal converted from the ADC unit,

Hail detection device characterized in that it comprises a vibration output control unit for setting the vibration detection signal when the output signal of the vibration difference comparison unit is within the hail setting reference range compared to the preset hail setting criteria.

The method according to claim 1,

The vibration detection control unit is a vibration difference comparison unit for comparing the reference vibration signal that is the output of the reference vibration receiver unit from the combined vibration signal that is the output of the composite vibration receiver,

ADC unit for converting the signal calculated by the vibration difference comparison unit into a digital signal,

And a vibration output controller configured to receive the output result of the ADC as an input and set a vibration detection signal when the input value is within a hail setting reference range compared to a preset hail setting reference.

The method according to claim 7 or 8,

When the complex vibration signal of the complex vibration receiver and the reference vibration signal of the reference vibration receiver are AC-level output, the complex vibration signal and the reference vibration signal are averaged on the time axis and converted into a DC level signal. Hail detection device characterized in that it further comprises an AC-DC average converter for providing a composite vibration signal and a reference vibration signal converted to the level to the input of the vibration detection control unit.

The method according to claim 1,

Receives the composite vibration signal, which is the output of the composite vibration receiver and the reference vibration signal, which is the output of the reference vibration receiver, as an input, amplifies the magnitude of the combined vibration signal and the reference vibration signal, and amplifies the vibration signal from the vibration detection controller. Hail detection device further comprises a signal level amplifier provided as an input.

The method according to claim 1,

The outer case is characterized in that the hexahedron, the complex vibration receiver is located on the upper surface of the hexahedron, disposed between the upper and lower surfaces of the hexahedron, the support surface is disposed in parallel with the lower surface in a horizontal direction Hail detection device, characterized in that for placing the reference vibration receiver on the support surface.

The method of claim 11,

Hail detection device, characterized in that the upper surface of the hexahedron has a slope with respect to the lower surface of the hexahedron.

The method according to claim 1,

The outer case is hail detection device, characterized in that the glass, iron plate, plastic or solar panel.

The method according to claim 1,

The complex vibration receiver comprises M (two or more) vibration sensors or acceleration sensors, and the reference vibration receiver comprises N (two or more) vibration sensors or acceleration sensors, and the combined vibration receiver and the And an average of the M and N signals, which are the respective outputs of the reference vibration receiver, for each of them, and further comprising an average of the vibration signal for providing the averaged composite vibration signal and the reference vibration signal as inputs to the vibration detection controller. Hail detection device.