KR101843306B1 - 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈 - Google Patents

개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈에 관한 것으로, 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 장착되며, 바이몰(Bimole) 압전 소자를 이용하여 모빌리티 주변의 장애물을 감지하는 다수개의 초음파 센서와; 상기 초음파 센서와 함께 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 장착되어 야간에도 촬영이 가능한 적외선 미니 USB캠코더와; 상기 초음파센서 및 적외선 미니 USB캠코더로부터 감지된 장애물에 대해 외부 장치인 스마트폰으로 표시하도록 환경을 만들어주는 아두이노와; 상기 아두이노에서 전송된 장애물의 위치 정보를 스마트폰의 화면상에 후방과 좌우측 3가지 방향으로 표시하고 스피커로 경고음을 발생시키기 위한 개인용 스마트폰과; 상기 스마트폰에서 3가지 방향 표시와 경고음 발생 및 영상이 디스플레이 되도록 하는 안드로이드 OS 기반의 앱(APP)으로 설계된 모빌리티 모듈과 개인용 스마트폰 연계를 통해 사용자(모빌리티 탑승자)에게 후방과 좌우측 3가지 방향에 대한 안전 및 모니터링 정보를 개인이 사용하는 모바일 폰에 알려줌으로써, 별도의 디스플레이장치나 경고장치 등의 하드웨어들을 추가하지 않아 경제성까지 확보할 수 있는 독특한 효과가 있다.

Description

개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈{Smart module for safety of a personal mobility and a bicycle}
본 발명은 개인용 모빌리티와 자전거 스마트 모듈에 관한 것으로서, 특히 후방 감지용 센서 모듈과 연계된 개인용 스마트폰 애플리케이션(APP)을 통해 개인용 모빌리티 혹은 자전거 탑승자의 안전과 사용자 편의성을 제공해 주도록 한 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈에 관한 것이다.
최근, 환경오염과 교통체증을 해소할 수 있는 교통수단으로 각광받고 있는 개인 이동수단인 퍼스널 모빌리티가 새로운 산업으로 부상하고 있다.
개인용 모빌리티(Personal Mobility)란 전기 충전 및 동력 기술이 융합된 개인 이동수단으로 스마트 모빌리티(Smart Mobility) 혹은 마이크로 모빌리티(Micro Mobility)라고도 불리어지는데, 세그웨이를 인수한 샤오미의 나인봇(Nine Bot), 르노의 트위지(Twizy) 등 다양한 브랜드와 모델이 존재하며, 주변에서 흔히 볼 수 있는 전동 휠, 전동 퀵 보드, 전기자전거 등이 대표적인 개인용 모빌리티이다.
이러한 개인용 모빌리티의 가장 큰 장점은 동력이 전기이기 때문에 오염물질을 배출하지 않는 친환경 이동수단이라는 점이다. 우리나라 서울의 경우, 출근시간 차량 중 약 85%가 1인 출근 차량이며, 서울 전체 대기 오염원의 70%가 자동차 배출 가스일 정도로 자동차는 교통체증 및 환경문제를 악화시키는 주원인이 되고 있다. 개인용 모빌리티는 이러한 문제들을 해결하기 위한 대안으로 꼽히고 있으며, 환경적인 측면 외에도 타는 재미까지 갖추고 있어 젊은 층 사이에서 빠르게 보급되고 있을 뿐만 아니라, 대도시 평창과 1인 가구 저변확대로 인해 새로운 교통수단에 대한 필요성이 증가하면서 더욱 주목 받고 있다.
한편, 일본 후지 경제 자료에 따르면, 오는 2020년까지 개인용 모빌리티 시장은 1억대 시장으로 성장할 것으로 전망하고 있다. 우리나라의 경우 2015년에 이미 판매량이 7,000대가 넘어섰고 현재 급격한 성장세를 보이고 있다. 아직 국내에서 개인용 모빌리티에 대한 이해와 제도가 다소 부족하지만 IT 기술이 발전하면서 다양한 발전 가능성을 가지고 있는 것은 사실이다.
또한, 중국 샤오미에서 출시한 나인봇[도 1의 (가) 참조]을 비롯한 여러 종류의 모빌리티를 비롯하여 다양한 개인용 모빌리티가 출시되고, 현대자동차주식회사에서도 ‘퍼스널 모빌리티 차량’[도 1의 (나) 참조]에 대한 특허가 공개되어 있으며, 전 세계적으로 그 종류와 수량이 증가하고 시장의 규모도 커지고 있다.
그러나 지금은 대부분의 개인용 모빌리티가 추진 플랫폼에 초점이 맞추고 있으며, 탑승자의 후방과 좌우 방향에서 접근하는 장애물 감지나 안전을 위한 기술들이 공개되지 않고 있는 바, 향후 개인용 모빌리티의 기술개발 단계는 탑승자에게 보다 더 편리하고 안전한 정보를 제공해주는 스마트 모듈이 될 것으로 예측된다.
따라서, 본 발명에서는 위와 같은 문제점을 해소하고자 개인용 모빌리티의 다음 기술개발 단계인 탑승자의 편리성과 안전성을 확보해주는 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈을 제안한다.
본 발명의 목적은 개인용 모빌리티의 후방과 좌우 방향으로 접근하는 장애물을 감지하는 센서들과 카메라로 구성된 모빌리티 모듈과 연계되는 개인용 스마트폰용 애플리케이션(앱)을 구현함으로써, 개인용 모빌리티나 자전거 등의 탑승자의 안전성과 편의성을 제공해주고, 접근하는 측후면 장애물에 대하여 3가지 방향 표시와 경고음, 그리고 영상을 개인용 스마트폰의 화면과 스피커로 확인이 가능하도록 한 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈을 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 장착되며, 바이몰(Bimole) 압전 소자를 이용하여 모빌리티 주변의 장애물을 감지하는 다수개의 초음파 센서(100)와; 상기 초음파 센서와 함께 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 장착되어 야간에도 실시간 촬영이 가능한 적외선 미니 USB캠코더(200)와; 상기 초음파센서 및 적외선 미니 USB캠코더로부터 감지된 장애물에 대해 외부 장치인 스마트폰으로 표시하도록 환경을 만들어주는 아두이노(300)와; 상기 아두이노에서 전송된 장애물의 위치 정보를 스마트폰의 화면(410)상에 후방과 좌우측 3가지 방향으로 표시하고 스피커(420)로 경고음을 발생시키기 위한 개인용 스마트폰(Smart Phone, 400)과; 상기 스마트폰에서 3가지 방향 표시와 경고음 발생 및 영상이 동시에 디스플레이 되도록 상기 스마트폰에 설치된 안드로이드 OS 기반의 앱(Android-based APP, 500)을 포함하고, 상기 적외선 미니 USB캠코더(200)는, 영상 이미지(Image)를 초당 10~30 프레임(Frame)으로 확보하여 상기 스마트폰(400)의 화면(410)에 표시하고, 탑승자가 장애물 접근 시 혹은 비 접근시도 항시 필요에 따라 볼 수 있도록 하기 위해 상기 안드로이드 OS 기반의 앱(APP,500)으로 설계되는 것을 특징으로 하는 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 다수개의 초음파센서((Ultra Sonic Sensor, 100)는, 센서 자신이 갖고 있는 고유 진동 주파수와 똑같은 주파수의 교류 전압을 인가하기 위해 인버터 회로(110)가 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 다수개의 초음파센서((Ultra Sonic Sensor, 100)는, 송신용 초음파 센서(120)와 수신용 초음파 센서(130)가 구비되며, 상기 송신용 초음파 센서(120) 측에는 직류 성분을 제거하기 위해 평활콘덴서(121)가 구비되고, 상기 수신용 초음파 센서(130) 측에는 출력 전압을 증폭해서 비교기에서 고감도로 검출하기 위한 OP 앰프를 갖는 비교기(131)와, 상기 검출된 고감도 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 디지털 신호 변환기(132)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 아두이노(300)는, 와이파이(WiFi)와 블루투스(Bluetooth) 무선통신 기능이 컴퓨터 보드에 탑재된 라즈베리파이(Raspberry Pi)3B로 교체 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 개인용 모빌리티의 후방과 좌우 방향으로 접근하는 장애물을 감지하는 센서(초음파 센서)들과 카메라(적외선 미니 USB캠코더)로 구성된 모빌리티 모듈과 연계되는 개인용 스마트폰용 애플리케이션(앱)을 구현함으로써,
(1)개인용 모빌리티나 자전거 등의 탑승자의 안전성과 편의성을 제공해주고, 접근하는 측후면의 장애물에 대하여 3가지 방향 표시와 경고음, 그리고 영상을 개인용 스마트폰의 화면과 스피커로 확인이 가능하기 때문에 향후 개인용 모빌리티 등의 보급 확장으로 고부가가치를 창출할 수 있다.
(2)고안된 개인용 모빌리티 모듈과 연계되는 안드로이드 OS 기반의 스마트폰 앱(APP)의 기술은 대부분의 개인용 모빌리티와 자전거, 모터사이클에도 적용이 가능하기 때문에 관련기술에 대한 고성능화는 물론 다른 임베디드 시스템에도 적용이 가능함으로써, 향후 국내 업체 간의 상호 시너지 효과를 통해 기술력이 향상되고 인프라가 확충됨에 따라 단계적으로 성장률이 크게 증가될 수 있는 경제적 효과가 있다.
도 1의 (가) 및 (나)는 종래의 모빌리티 제품과 특허기술을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈에 대한 전체 기술적 구성을 나타낸 블록도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈에 대한 초음파 센서를 구체화한 블록도
도 4는 상기 도 2 및 도 3에 대한 이해를 돕기 위한 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈 시제품 실물사진
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈의 기술적 구성은, 크게 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 장착되는 다수개의 초음파 센서((Ultra Sonic Sensor, 100) 및 야간에도 후방 장애물을 실시간으로 촬영이 가능한 적외선 미니 USB캠코더(200)와, 상기 초음파 센서 및 적외선 미니 USB캠코더로부터 감지된 장애물에 대해 외부 장치인 개인용 스마트폰을 통제하는 환경을 만들어주는 아두이노(Arduino, 300)와, 상기 아두이노에서 전송된 장애물의 위치를 개인용 스마트폰의 화면상에 후방과 좌우측 3가지 방향으로 표시하고 스피커로 경고음을 발생시키는 개인용 스마트폰(Smart Phone, 400)과, 상기 개인용 스마트폰에서 장애물 접근에 따른 방향 표시와 경고음 발생 및 영상이 디스플레이 되도록 하는 안드로이드 기반의 앱(Android-based APP, 500)으로 구성된다.
도 2와 도 3을 참조하여, 상기 다수개의 초음파 센서((Ultra Sonic Sensor, 100)는, 바이몰(Bimole) 혹은 유니몰(Unimole) 압전 소자를 이용하여 개인용 모빌리티 주변의 장애물을 감지하기 위한 수단으로, 상기 압전 소자는 진동을 통해 전압이 발생되고 역으로 압전 소자에 전압을 인가하면 초음파가 발생되는 원리로 개인용 모빌리티 주변의 장애물을 감지하며, 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 다수개로 장착된다.
여기서, 개인용 모빌리티(Personal Mobility)에는 배터리를 전력으로 사용하기 때문에 상기 다수개의 초음파 센서((Ultra Sonic Sensor, 100)를 구동시키기 위해서는 교류 전원이 필요하다.
즉, 초음파 센서는 센서 자신이 갖고 있는 고유 진동 주파수와 똑같은 주파수의 교류 전압을 인가하면 좀 더 효율이 좋은 음파를 발생할 수 있다. 그래서 물체에서 반사된 음파를 그대로 센서로 입력(진동)시켜서 발생된 전압을 회로에서 처리함으로써, 어느 정도의 속도감을 갖고 이동 중인 개인용 모빌리티와 장애물 간에 신속하고 정확한 거리 측정을 위해서는 교류전원이 요구된다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 다수개의 초음파 센서((Ultra Sonic Sensor, 100)에는, 교류 전원을 공급하기 위한 인버터 회로(110)가 구비된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 다수개의 초음파센서((Ultra Sonic Sensor, 100)는, 송신용 초음파 센서(120)와 수신용 초음파 센서(130)가 구비된다.
그리고 상기 송신용 초음파 센서(120)는, 초음파를 출력한다는 것은 송신 소자에 공진 주파수와 동시에 주파수의 발진 전력을 공급하여야 하는데, 이때 공급하는 신호는 구형파 펄스이고 전압 진폭은 1~20V 정도로 직류 성분이 없어야 하므로 상기 송신용 초음파 센서(120) 측에 평활콘덴서(121)를 사용하여 직류성분을 제거하여 공급한다. 이는 전압이 높으면 음압이 높게 되므로 멀리까지 보낼 수 있지만, 대략 10V에서 음압은 포화되므로 10V이상의 전압을 높여도 큰 효과는 없다.
또한, 상기 수신용 초음파 센서(130)는, 상기 송신용 초음파 센서(120)로부터 초음파를 수신하면 그 출력 단자에 전압을 출력하고, 수신 감도는 센서의 공진 주파수 근처에서 가장 크다. 공진 주파수는 송신용 초음파 센서와 마찬가지로 40kHz가 가장 좋으며, 출력 측에 부하 저항을 연결하면 그 양단에 초음파의 강약에 따라 40kHz의 정현파가 나타나게 된다. 이때 출력 전압은 거리에 따라 몇 mV~수백 mV 정도가 되기 때문에 이것을 증폭해서 비교기 등에서 고감도로 검출해서 디지털 신호로 변환하여 사용해야 한다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 수신용 초음파 센서(130) 측에 OP 앰프를 갖는 비교기(131)와 디지털 신호 변환기(132)가 구비된다.
도 2를 참조하여, 상기 적외선 미니 USB캠코더(200)는, 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 장착되며, 접근하는 후측방 장애물에 대한 영상정보를 획득하기 위한 수단으로, 적외선을 적용하여 야간에도 실시간으로 촬영이 가능하도록 하며, Full HD(1920× 1080) 최대 30 프레임 해상도의 완전 고화질 동영상 촬영이 가능한 일종의 미니캠코더이다. 또한, USB를 적용하여 스틸사진을 촬영하여 개인용 스마트폰에 저장할 수 있고, 사고 시 PC에서 정밀분석이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 상기 적외선 미니 USB캠코더(200)는, 영상 이미지(Image)를 초당 10~30 프레임(Frame)으로 확보하여 개인용 스마트폰(400)의 화면(410)상에 표시하고, 탑승자가 장애물 접근 시 혹은 비 접근시도 항시 필요에 따라 볼 수 있도록 안드로이드 OS 기반의 앱(APP, 500)으로 설계(혹은 프로그램)된다.
도 2를 참조하여, 상기 아두이노(Arduino, 300)는, 상기 다수개의 초음파 센서(100)로부터 감지된 정보와 상기 적외선 미니 USB캠코더(200)로부터 획득된 영상 정보를 사전에 설정된 기준 값과 비교 연산 처리하는 오픈 소스를 기반으로 한 블루투스 모듈을 갖고 외부 장치인 개인용 스마트폰(400)의 구동을 통제하는 환경을 만들어 준다.
다시 말해서, 상기 아두이노(200)는, 블루투스 제어 기반의 모듈을 갖고 상기 다수개의 초음파 센서(100)로부터 입력된 장애물 감지 정보와 상기 적외선 미니 USB캠코더(200)로부터 획득된 영상 정보를 사전에 설정된 기준 값과 비교 연산 처리하여 외부 장치인 개인용 스마트폰(400)을 통제하는 환경을 만들어주는 마이크로 컨트롤(Micro Control) 기능을 갖기 때문에 상기 다수개의 초음파센서(100)나 적외선 미니 USB캠코더(200)로부터 입력되는 장애물 감지 정보 및 영상 정보를 개인용 스마트폰(400)의 화면(410)과 스피커(420)로 전송함으로써, 개인용 모빌리티나 자전거 등의 탑승자는 보다 즐겁고 안전하게 이동할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 아두이노(Arduino)는, 오픈 소스를 기반으로 한 단일 보드 마이크로컨트롤러로 완성된 보드와 관련 개발도구 및 그 환경을 말한다. 즉, 상기 아두이노는 다수의 스위치나 센서들로부터 감지 혹은 획득된 정보 값을 받아들여, 개인용 스마트폰과 같은 외부 전자 장치들을 통제함으로써 화면(410)과 스피커(420)에 환경과 상호작용이 가능한 어떤 정보 형태를 만들어 낼 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서는, 상기 아두이노(200) 대신에 라즈베리파이(Raspberry Pi)3B를 사용할 수도 있다. 라즈베리파이(Raspberry Pi)3B는 싱글보드 컴퓨터의 최신 모델로서, 64비트 프로세서인 ARM Cortex-53 쿼드코어를 탑재되어 있기 때문에 1세대 라즈베리파이 컴퓨터와 비교해 데이터 처리 속도가 10배 빨라진 것이 특징이다. 또한 종래와 달리 와이파이(WiFi)와 블루투스(Bluetooth) 무선통신 기능이 컴퓨터 보드에 탑재되어 있어 별도의 무선통신 모듈이 필요 없다는 것이다. 그리고 싱글스레드 처리에서 1세대 라즈베리파이 대비 2.5배 빠르며, NEON 비디오코덱 처리 성능은 20배 빠른 특징이 있다.
따라서, 상기 라즈베리3B에는 와이파이(WiFi)와 블루투스(Bluetooth) 무선통신 기능이 컴퓨터 보드에 새롭게 탑재되어 있기 때문에 개인용 모빌리티 모듈과 스마트폰 간에 무선통신이 가능하여 별도의 무선통신 모듈을 구비하지 않고서도 개인용 모빌리티나 자전거 등의 탑승자가 개인용 스마트폰(400)을 통해 측후방에서 접근하는 장애물을 용이하게 확인할 수 있게 된다. 또한 장애물에 대한 동영상 콘텐츠를 개인용 스마트폰(400)의 화면(410)상에서 구현하는데 있어 보다 자유로울 수 있게 된다.
도 2를 참조하여, 상기 개인용 스마트폰(Smart Phone, 400)은, 개인용 모빌리티 플랫폼 전방에 장착되며, 안드로이드 OS 기반의 앱(APP)이 설치된 모바일 통신 수단으로, 상기 아두이노(200)의 전력과 명령을 받아 구동 제어된다. 또한 상기 다수개의 초음파 센서(100)에서 감지된 측방에서 접근하는 장애물 정보와 상기 적외선 미니 USB캠코더(200)에서 획득된 영상 정보를 처리한 상기 아두이노(300)에서 전송(혹은 출력)된 신호를 화면(410)상에 영상과 함께 중첩시켜 후방과 좌우측 3가지 방향으로 표시하고, 또한 스피커(420)를 통해 경고음을 동시에 발생시킨다.
여기서, 상기 화면(410)상에 표시되는 상기 다수개의 초음파 센서(100)에서 감지된 장애물 정보에 대한 후방과 좌우측 3가지 방향 표시와 스피커(420)에서의 경고음, 그리고 상기 적외선 미니 USB캠코더(200)에서 획득된 영상 정보는 모두 안드로이드 OS 기반의 앱(Android-based APP, 500)으로 사전에 설계(혹은 프로그램)된다.
여기서, 안드로이드(Android)는 운영체제를 뜻하며, 휴대 전화를 비롯한 휴대용 장치를 위한 운영 체제와 미들웨어, 사용자 인터페이스 그리고 표준 응용 프로그램(웹 브라우저, 이메일 클라이언트, 단문 메시지 서비스(SMS), 멀티미디어 메시지 서비스(MMS)등)을 포함하고 있는 소프트웨어 스택이자 모바일 운영 체제이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈에 대한 작용 효과를 상세하게 설명한다.
본 발명은 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 장착되며 개인용 모빌리티로 접근하는 장애물을 감지 및 영상 정보를 획득하는 다수개의 초음파센서(100)와 적외선 미니 USB캠코더(200)와, 상기 감지 및 획득된 영상 장애물에 대하여 정보를 검출한 후, 영상 정보와 방향 표시 및 경고음을 발생시키기 위한 오픈 소스를 기반으로 한 제어 프로그램과 블루투스 모듈을 갖고 외부 장치인 개인용 스마트폰(400)의 구동을 통제하는 환경을 만들어 주는 아두이노(Arduino, 300)와, 상기 다수개의 초음파 센서(100)에 의한 장애물 검출 표시 및 경고음을 상기 아두이노(300)를 통해 개인용 스마트폰(400)에 출력하도록 하되, 상기 개인용 스마트폰의 화면(410)에는 검출된 장애물에 대한 위치를 후방과 좌우측 3가지 방향으로 표시하는 기능을 부여하고, 또한 상기 스마트폰의 스피커(420)에서는 장애물 감지에 따른 경고음을 개인용 모빌리티나 자전거 등의 탑승자에게 알리도록 하는 안드로이드 OS 기반의 앱(APP, 500)이 설계(혹은 프로그램)된다. 여기에 더하여, 상기 적외선 미니 USB캠코더(200)를 통해 영상 이미지(Image)를 초당 10~30 프레임(Frame)으로 확보하여 상기 개인용 스마트폰(400)의 화면(410)상에 표시되도록 하며, 탑승자가 장애물 접근 시 혹은 비 접근시도 항시 필요에 따라 볼 수 있도록 하기 위해 안드로이드 OS 기반의 앱(APP, 500)으로 설계(혹은 프로그램)된다.
이와 같이, 본 발명은 후방과 좌우측 방향에서 접근하는 장애물을 감지하는 센서들과 카메라로 구성된 모빌리티 모듈과 연계되는 개인용 스마트폰을 안드로이드 OS 기반의 앱(APP)으로 설계함으로써, 사용자(모빌리티 탑승자)에게 개인용 모빌리티나 자전거 등의 탑승에 따른 안전 및 모니터링 정보를 제공하고, 이러한 정보들은 개인이 사용하고 있는 스마트폰에 알려줌으로써, 별도의 디스플레이장치나 경고장치 등의 하드웨어들을 추가하지 않고서도 구현이 가능하여 경제성까지 확보할 수 있는 독특한 특징이 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개인용 모빌리티나와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈의 시제품 실물사진을 나타낸 것으로, 이는 개인용 모빌리티뿐만 아니라 자전거, 모터사이클 등에 적용 가능함은 자명하다 할 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 다수개의 초음파 센서 110 : 인버터
120 : 송신용 초음파 센서 121 : 평활콘덴서
130 : 수신용 초음파 센서 131 : OP 앰프를 갖는 비교기
132 : 디지털 신호 변환기 200 : 적외선 미니 USB캠코더
300 : 아두이노(Aduino) 400 : 개인용 스마트폰
410 : 스마트폰의 화면 420 : 스마트폰의 스피커
500 : 안드로이드 기반의 앱(Android-based APP)

Claims (5)

  1. 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 장착되며, 바이몰(Bimole) 압전 소자를 이용하여 모빌리티 주변의 장애물을 감지하는 다수개의 초음파 센서(100)와;
    상기 초음파 센서와 함께 개인용 모빌리티 플랫폼 후방에 장착되어 야간에도 실시간 촬영이 가능한 적외선 미니 USB캠코더(200)와;
    상기 초음파센서 및 적외선 미니 USB캠코더로부터 감지된 장애물에 대해 외부 장치인 스마트폰으로 표시하도록 환경을 만들어주는 아두이노(300)와;
    상기 아두이노에서 전송된 장애물의 위치 정보를 스마트폰의 화면(410)상에 후방과 좌우측 3가지 방향으로 표시하고 스피커(420)로 경고음을 발생시키기 위한 개인용 스마트폰(Smart Phone, 400)과;
    상기 스마트폰에서 3가지 방향 표시와 경고음 발생 및 영상이 동시에 디스플레이 되도록 상기 스마트폰에 설치된 안드로이드 OS 기반의 앱(Android-based APP, 500)을 포함하고,
    상기 적외선 미니 USB캠코더(200)는, 영상 이미지(Image)를 초당 10~30 프레임(Frame)으로 확보하여 상기 스마트폰(400)의 화면(410)에 표시하고, 탑승자가 장애물 접근 시 혹은 비 접근시도 항시 필요에 따라 볼 수 있도록 하기 위해 상기 안드로이드 OS 기반의 앱(APP,500)으로 설계되는 것을 특징으로 하는 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 다수개의 초음파센서((Ultra Sonic Sensor, 100)는, 센서 자신이 갖고 있는 고유 진동 주파수와 똑같은 주파수의 교류 전압을 인가하기 위해 인버터 회로(110)가 포함되는 것을 특징으로 하는 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 다수개의 초음파센서((Ultra Sonic Sensor, 100)는, 송신용 초음파 센서(120)와 수신용 초음파 센서(130)가 구비되며,
    상기 송신용 초음파 센서(120) 측에는 직류 성분을 제거하기 위해 평활콘덴서(121)가 구비되고,
    상기 수신용 초음파 센서(130) 측에는 출력 전압을 증폭해서 비교기에서 고감도로 검출하기 위한 OP 앰프를 갖는 비교기(131)와,
    상기 검출된 고감도 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 디지털 신호 변환기(132)가 구비되는 것을 특징으로 하는 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 아두이노(300)는, 와이파이(WiFi)와 블루투스(Bluetooth) 무선통신 기능이 컴퓨터 보드에 탑재된 라즈베리파이(Raspberry Pi)3B로 교체 가능한 것을 특징으로 하는 개인용 모빌리티와 자전거의 안전을 위한 스마트 모듈.
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