KR102204492B1 - 지면정보 수집장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하는 지면정보 수집장치에 관한 것으로, 상기 하는 지면정보 수집장치는 이동부재에 의해 이동 가능하게 마련되는 본체, 상기 본체의 저면에 장착되어 끝단부가 지면을 가압하도록 마련되는 다수 개의 지면상태 수집봉, 상기 본체에 장착되어 상기 본체의 움직임과 방향을 감지하는 자이로센서와 상기 본체가 이동하는 지면의 상태를 측정하는 적외선센서를 포함하는 측정부, 상기 본체에 설치되어 상기 측정부 및 지면 상태 수집봉으로부터 측정값을 수신받아 저장하는 단말기를 포함하는 것으로, 본 발명은 지면이 불규칙함에 따라 발생되는 진동 및 충격을 측정하는 지면상태 수집봉과, 상기 지면의 높낮이를 측정하여 지면의 불규칙한 정도를 측정하는 자이로센서를 포함하도록 마련되어, 지면 정보를 정확하게 수집할 수 있으므로 신뢰성이 높은 데이터를 제공하는 현저한 효과가 있다.

Description

지면정보 수집장치 {COLLECTING DEVICE FOR FACE OF THE EARTH INFORMATION}

본 발명은 지면정보 수집장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전동휠체어를 사용하여 이동하는 사용자들에게 지면정보를 제공하기 위해, 이동하면서 지면 정보를 수집하는 지면정보 수집장치에 관한 것이다.

최근, 의료 환경의 개선과 사회복지 체계의 확충으로 우리사회는 급속히 고령화 사회에 진입하고 있으며, 이에 따라 고령층이 보다 편리하게 사용할 수 있는 형태의 보행보조 장치 개발의 중요성이 대두되고 있다.

과거 전동휠체어는 수동휠체어 조작이 곤란한 중증장애인에 의해 사용되는 특징이 있었으나, 최근에는 다양한 복지서비스가 확대됨에 따라 고령층의 단거리 이동 수단으로 그 사용영역이 확대되고 있다.

그러나, 이러한 전동휠체어는, 사용자의 조작에 의해서만 주행되는 수준으로 개발 및 생산되고 있어서, 사용자의 세밀하고 정확한 수준의 제어를 요구하므로, 그 사용자가 제한적이라는 문제점이 있었다.

본 발명은, 전동휠체어의 주행을 보조하는 주행보조시스템을 구축하기 위해 지면의 정보를 수집하는 지면정보수집장치를 개발하고자 한다.

대한민국 공개특허공보 제2006-0098132호에 의하면 종래에는, 지면 정보를 수집하기 위해, 지면에 설치되어 지면의 경사각을 측정하고 측정한 경사각을 이용자에게 제공하는 수평측정기구가 제시되어있다.

그러나, 이러한 종래기술은 지면에 삽입 설치하여 지면의 경사각을 측정해야 하므로 설치 및 해체작업에 시간이 많이 소요되므로 작업 효율성이 낮으며, 설치 시에 지면과 수평하게 설치되지 않을 경우에 이를 보정하는 수단이 마련되어있지 않아 정확한 경사각 정보를 얻지 못한다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제2006-0098132호

본 발명은 이를 해결하고자 안출된 것으로, 이동부재에 의해 이동 가능하게 마련되는 본체를 마련하되, 상기 본체에는 지면이 불규칙함에 따라 발생되는 진동과 충격을 측정하는 지면상태 수집봉 및 지면의 상태를 측정하는 측정부가 장착되어, 효율적으로 지면 정보를 수집하는 지면 정보 수집장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 하는 지면정보 수집장치에 관한 것으로, 상기 하는 지면정보 수집장치는 이동부재에 의해 이동 가능하게 마련되는 본체, 상기 본체의 저면에 장착되어 끝단부가 지면을 가압하도록 마련되는 다수 개의 지면상태 수집봉, 상기 본체에 장착되어 상기 본체의 움직임과 방향을 감지하는 자이로센서와 상기 본체가 이동하는 지면의 상태를 측정하는 적외선센서를 포함하는 측정부, 상기 본체에 설치되어 상기 측정부 및 지면 상태 수집봉으로부터 측정값을 수신받아 저장하는 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지면상태 수집봉은, 본체의 저면에 힌지결합되며, 길이를 가지는 막대형상의 실린더와, 상기 실린더의 하단에 결합되며, 자유회전 가능하게 마련되는 회전추와, 상기 실린더에 장착되어 상기 실린더에 가해지는 진동 및 충격을 측정하는 충격감지센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측정부의 적외선센서는 다수 개가 마련되며, 다수 개의 적외선센서가 상기 본체의 저면에 행과 열을 이루도록 장착되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 지면이 불규칙함에 따라 발생되는 진동 및 충격을 측정하는 지면상태 수집봉과, 상기 지면의 높낮이를 측정하여 지면의 불규칙한 정도를 측정하는 자이로센서를 포함하도록 마련되어, 지면 정보를 정확하게 수집할 수 있으므로 신뢰성이 높은 데이터를 제공하는 현저한 효과가 있다.

도1은 본 발명의 지면 정보 수집장치의 정면도이다.
도2는 본 발명의 지면 정보 수집장치의 측면도이다.
도3은 본 발명의 지면 정보 수집장치의 저면도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일례에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도1은 본 발명의 지면 정보 수집장치의 정면도이고, 도2는 본 발명의 지면 정보 수집장치의 측면도이며, 도3은 본 발명의 지면 정보 수집장치의 저면도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 지면 정보 수집장치(100)는 이동부재에 의해 이동 가능하게 마련되는 본체(120), 상기 본체의 저면에 장착되며 끝단부가 지면을 가압하도록 마련되는 다수 개의 지면상태 수집봉(140), 상기 본체에 장착되어 상기 본체의 위치와 지면상태를 측정하는 측정부(160), 상기 본체에 설치되어 상기 측정부 및 지면 상태 수집봉으로부터 측정값을 수신받아 저장하는 단말기(180)를 포함한다.

먼저, 상기 본체(120)는, 지면으로부터 일정높이를 가지되, 지면과 평행하게 마련되는 작업프레임(122)과, 상기 작업프레임의 저면에 수직방향으로 결합되어, 상기 작업프레임을 지지하는 지지로드(124)와, 상기 지지로드의 저면에 장착되어 본체에 이동성을 부여하는 이동부재(126)를 포함한다.

본 발명에서는 상기 본체(120)의 안정성을 향상시키기 위해 작업프레임(122)의 네 모서리에 각각 지지로드(124)를 결합하여 본 발명의 본체(120)가 총 4개의 지지로드 및 이동부재를 포함하도록 하였으나, 이는 본 발명에 한정되지 아니한다.

또한, 상기 본체(120)는 손잡이(도면미도시) 또는 로프가 연결될 수 있는 연결구(도면미도시) 등이 추가로 형성되어, 작업자가 상기 본체(120)를 용이하게 이동시킬 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 작업프레임(122)의 저면에는 다수 개의 지면상태 수집봉(140)이 장착된다.

상기 지면상태 수집봉은 지면(노면)상태를 수집하는 요소이다.

예를 들어, 지면과 확실하게 고정되어 있지 않은 경우의 보도 블럭은, 육안으로 확인할 경우 이상이 없지만, 실제 휠체어 등이 상기 보도블럭의 상면으로 올라가 보도블럭에 외력을 가하게되면, 그 외력에 의해 보도 블럭이 덜커덩거리거나, 끝단부가 돌출되어 휠체어가 진입하는데 장애물이 되기도 한다.

상기 지면상태 수집봉(140)은 이러한 지면상태를 수집하기 위해 일정한 압력으로 지면을 가압하도록 마련되는 것으로, 상기 지면상태 수집봉(140)의 상,하로의 움직임을 측정하여 실제 휠체어에 가해지는 진동 및 충격을 측정하는 요소이다.

상기 지면상태 수집봉(140)은, 복수 개가 행으로 배열되도록 상기 작업프레임(122)의 저면에 힌지결합되는 실린더(142)와, 상기 실린더의 하단에 결합되는 회전추(144), 상기 실린더(142)에 장착되는 충격감지센서(도면미도시)를 포함한다.

상기 실린더(142)는 길이를 가지는 막대형상으로 형성되며, 상기 작업프레임(122)의 저면에 힌지결합되어 일정각도 회동가능하게 마련된다.

또한, 상기 실린더(142)는 상기 지지로드(124)보다 긴 길이를 가지도록 형성되어, 상기 실린더가 상기 작업프레임의 저면에 힌지결합되었을 때, 상기 실린더는 상기 본체의 전방으로(본체가 이동되는 방향) 상향되는 기울기를 가지도록 설치된다.

상기 회전추(144)는, 상기 실린더(142)의 하단에 자유회전(공회전) 가능하게 마련되어, 상기 본체가 이동될 때, 상기 회전추는 지면에 접촉된 상태로 자유회전 되면서 본체와 함께 이동되어 진다.

아울러, 상기 회전추(144)는 무게를 가지도록 마련되어, 상기 회전추가 항상 일정한 압력으로 지면을 가압하도록 한다.

상기 회전추(144)는, 상기 실린더의 하부에 결합되거나, 또는, 상기 실린더 내부에 일부가 수용되고, 일부는 실린더의 하부로 돌출되게 마련되어질 수도 있으며, 이러한 구성은 사용자의 설계사항에 불과하므로 이는 본 발명에 한정되지 아니한다.

이어서, 상기 충격감지센서(도면미도시)는 실린더의 하부측에 장착되어, 실제로 휠체어를 이용하는 사용자가 체감할 수 있는 진동과 충격을 측정한다.

한편, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 지면상태 수집봉(140)은 상기 실린더(142)를 지지하는 탄성부재(146)를 더 포함할 수도 있다.

상기 탄성부재(146)는 상기 본체의 저면에 일단이 결합되고, 타단이 실린더에 장착되어 상기 실린더를 탄성지지하며, 상기 탄성부재(146)는 코일스프링처럼 압축력에 저항하는 힘을 가진 압축스프링으로 마련되어, 상기 실린더(142)가 제자리로 복귀하도록 하는 요소이다.

즉, 상기 탄성부재(146)는 상기 실린더(142)의 움직임을 가이드하여 상기 실린더가 안정적으로 회동되도록 함으로써, 상기 실린더가 지면에 형성된 돌출부에 의해 튕겨지면서 발생 될 수 있는 오류를 방지하는 효과를 가진다.

이러한 구성으로 마련된 상기 지면상태 수집봉(140)은, 지면에 가압된 상태로 마련되어, 실제로 전동휠체어 등을 이용하여 이동하는 사용자가 체감할 수 있는 진동과 충격에 대한 정보를 수집하게 되므로, 정보의 신뢰성이 향상되는 효과를 가진다.

다음으로, 상기 측정부(160)는 지면 정보를 측정하는 요소로서, 자이로센서(162)와, 다수 개의 적외선센서(164)를 포함한다.

먼저, 상기 자이로센서(162)는 변위에 따른 각속도의 변화를 통해 본체의 움직임과 방향을 감지하는 요소이다.

상기 자이로센서(162)는, 위상이 높은 곳에 장착되어 진동 및 충격에 대한 데이터가 증폭되어 수집되도록 하는 것이 바람직하며, 본 발명에서 상기 자이로센서(162)는 상기 작업프레임(122)의 상면에 수직방향으로 결합된 수직로드(128)의 상부에 장착되어진다.

이어서, 상기 적외선센서(164)는, 상기 작업프레임(122)의 저면에 다수 개가 행과 열을 이루도록 장착되어, 지면의 불규칙한 정도를 측정하는 요소이다.

작업자는 상기 다수 개의 적외선센서(164)에서 측정된 높이 차를 이용하여 지면의 균일한 정도를 추정할 수 있으며, 각 적외선센서에서 측정된 높이의 차가 적을수록 균일한 지면이고, 각 센서에서 측정된 높이의 차가 클수록 불균일한 지면이다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 실시례로서, 상기 적외선센서(164)를 총 15개로 마련하고, 5행 3열로 배치하였으나, 이는 실시례에 불과하며 상기 적외선센서의 개수나 배열정도는 사용자의 필요에 따라 다양하게 변경되어질 수 있다.

이어서, 상기 측정부(160)는, 상기 본체의 위치정보와, 지면정보를 측정하고, 이러한 지면정보를 단말기(180)로 송신한다.

상기 단말기(180)는 MCU를 포함하여 상기 지면상태 수집봉(140) 및 상기 측정부(160)로 부터 송신받은 본체의 위치, 지면의 기울기, 높이 등을 산출하여 저장하고, 필요에 따라 이러한 정보를 시각적으로 출력하여 사용자에게 제공한다.

즉, 상기 단말기(180)는 상기 지면상태 수집봉 및 측정부에서 발생하는 데이터를 계측하고 가공하는 요소이며, 이러한 단말기(180)는, 데스크탑 PC, 태블릿PC 등으로 마련되어질 수 있다.

아울러, 본 발명은, 상기 단말기(180)의 제어신호에 따라 인공위성과 통신하는 GPS수신기(도면미도시)와, 상기 단말기의 제어신호에 따라 상기 본체가 이동하는 주변을 촬영하는 카메라(도면미도시), 상기 본체의 전,후방에 설치되는 조명(도면미도시) 등을 더 포함하여, 본 발명의 지면 정보 수집장치(100)가 지면 정보를 용이하게 수집할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

그리고 본 발명은 작업자에 의해 이동되거나 또는, 휠체어, 핸드카(손수레), 자전거 등에 적용되어 용이하게 지면정보를 수집하도록 마련되는 것이 바람직할 것이다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시례를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시례가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

100:지면정보 수집장치
120:본체
122:작업프레임
124:지지로드
126:이동부재
128:수직로드
140:지면상태 수집봉
142:실린더
144:회전추
146:탄성부재
160:측정부
162:자이로센서
164:적외선센서
180:단말기

Claims (3)

1. 이동부재에 의해 이동 가능하게 마련되는 본체;
   상기 본체의 저면에 장착되어 끝단부가 지면을 가압하도록 마련되는 다수 개의 지면상태 수집봉;
   상기 본체에 장착되어 상기 본체의 움직임과 방향을 감지하는 자이로센서와 상기 본체가 이동하는 지면의 상태를 측정하는 적외선센서를 포함하는 측정부;
   상기 본체에 설치되어 상기 측정부 및 지면 상태 수집봉으로부터 측정값을 수신받아 저장하는 단말기;를 포함하되,
   상기 지면상태 수집봉은,
   복수 개가 행으로 배열되도록 본체의 저면에 힌지결합되며, 길이를 가지는 막대형상의 실린더와,
   상기 실린더의 하단에 자유회전 가능하게 마련되되, 무게를 가지도록 마련되어 지면을 가압하는 회전추와,
   상기 실린더의 하단에 장착되어 상기 실린더에 가해지는 진동 및 충격을 측정하는 충격감지센서와,
   상기 본체의 저면에 일단이 결합되고, 타단이 실린더에 장착되어 상기 실린더를 탄성지지하는 탄성부재를 포함하며,
   상기 측정부의 적외선센서는 다수 개가 상기 본체의 저면에 행과 열을 이루도록 장착되는 것을 특징으로 하는 지면정보 수집장치.
   
2. 삭제
3. 삭제

Images