KR102605277B1 - Umbrella Carrier for a Vehicle - Google Patents
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Abstract
사용자의 자력 또는 전기적인 동력으로 이동이 가능한 운송수단; 상기 운송수단에 부착되어 풍향 및 풍속과 기울기를 감지하는 센서부; 상기 센서부에서 감지된 풍향 및 풍속과 기울기의 데이터 정보를 설정된 알고리즘에 따라 구동부로 명령값을 전송하는 제어부; 상기 제어부의 명령값에 따라 우산의 고정각도를 조절하는 구동부로 이루어지고, 상기 센서부, 제어부, 구동부는 유선 또는 무선의 연결망으로 연결 및 설치되어 데이터의 전송 및 수신이 가능한 운송수단용 우산 장착장치를 제공함으로써, 전거의 속력이나 풍향, 풍속, 지형의 경사도를 고려하여 자동으로 우산이 고정된 장치의 각도가 조절됨에 따라 시야확보에 지장을 주지 않고 동시에, 비 또는 눈이 오는날에 비를 맞지 않을 수 있을 뿐만 아니라 안전하게 운송수단을 탑승할 수 있는 효과가 있다. A means of transportation that can be moved by the user's magnetic or electrical power; A sensor unit attached to the vehicle to detect wind direction, wind speed, and slope; A control unit that transmits a command value to the driving unit according to a set algorithm based on data information on wind direction, wind speed, and slope detected by the sensor unit; An umbrella mounting device for transportation that consists of a driving unit that adjusts the fixing angle of the umbrella according to the command value of the control unit, and the sensor unit, control unit, and driving unit are connected and installed through a wired or wireless network to enable transmission and reception of data. By providing this, the angle of the device where the umbrella is fixed is automatically adjusted in consideration of the speed, wind direction, wind speed, and slope of the terrain, so that it does not interfere with visibility and at the same time protects against rain on rainy or snowy days. Not only does it prevent you from doing so, but it also has the effect of allowing you to board transportation safely.
Description
본 발명은 외부환경에 탑승자가 노출되어 우천시에 우산과 같은 차단장치를 수반해야하는 운송수단에 설치되는 우산 장착장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 센서부가 운송수단의 속력과 눈 또는 비의 방향, 풍속, 풍향을 감지하고 제어부는 센서부에서 감지된 데이터 정보를 전송받아 탑승자가 눈 또는 비를 맞지 않도록 우산의 조절 각도값을 계산하여 구동부로 명령값을 전송하며, 구동부는 전송된 명령에 따라 모터를 작동시킴으로써 우산이 고정된 장치의 각도를 조절하는 운송수단용 우산 장착장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an umbrella mounting device installed in a means of transportation that exposes the occupants to the external environment and requires a blocking device such as an umbrella in case of rain. More specifically, the sensor unit determines the speed of the means of transportation, the direction of snow or rain, and the wind speed. , the control unit detects the wind direction, receives the data information detected by the sensor unit, calculates the adjustment angle value of the umbrella to prevent the occupants from being exposed to snow or rain, and transmits a command value to the drive unit, and the drive unit operates the motor according to the transmitted command. It relates to an umbrella mounting device for transportation that adjusts the angle of the device on which the umbrella is fixed by operating it.
자전거(自轉車)는 사람의 힘으로 바퀴를 회전시켜 움직이는 2륜차를 지칭하는 것으로 보편적인 자전거의 형태는 페달, 크랭크기구, 체인으로 이루어지고 발로 밟는 힘을 뒷바퀴에 전달함으로써 구동이 가능하다. A bicycle (automobile) refers to a two-wheeled vehicle that moves by rotating the wheels with human power. The common form of a bicycle consists of pedals, a crank mechanism, and a chain, and can be driven by transmitting the force of the foot to the rear wheel.
자전거의 기원은 앞뒤로 한 줄로 세운 두 바퀴를 설치하고 발로 지면을 차고 달리는 형태를 기록한 기원전 이집트와 중국의 벽화에서 찾아볼 수 있다. 보다 현대의 자전거와 비슷한 형태로 보이는 자전거는 나무 자전거 형태로 구상한 레오나르도 다빈치의 아이디어 작품집에 수록되어 있는 고덱스 아틀란티쿠스 스케치화가 있다.The origins of the bicycle can be found in the murals of Egypt and China before BC, which recorded a bicycle with two wheels lined up front and back, kicking the ground with the feet, and riding. A bicycle that looks more similar to a modern bicycle is the Godex Atlanticus sketch included in Leonardo da Vinci's collection of ideas, which was conceived in the form of a wooden bicycle.
구체적으로 자전거를 형태화 한 것으로는 1790년에 프랑스의 귀족이었던 콩데 드 시브락이 만든 조향은 불가능하나 자력으로 달리는 2륜차인 셀레리페리가 있다. 이후, 1818년에 니에프스가 조향이 가능한 2륜차를 개발하기 시작하면서 1910년에는 오늘날과 같은 기본적인 형태를 띄게 되었다.A concrete example of a bicycle is the Celeriferry, a two-wheeled vehicle that cannot be steered but runs on its own, created by the French nobleman Condé de Sibrac in 1790. Later, in 1818, Niepce began developing a steerable two-wheeled vehicle, and in 1910, it took on the basic form it has today.
현대의 자전거의 구조를 살펴보면 다음과 같다. 앞바퀴는 조향을, 뒷바퀴는 구동을 담당하고 크랭크 기구를 설치하여 탄 사람의 발의 힘을 회전력으로 바꾼다. 바뀐 회전력은 큰 스프로킷에 물려있는 체인을 통해 뒷바퀴에 전달되며, 구동의 저지는 앞 뒤 바퀴에 독립적으로 작동되는 수동식 브레이크가 설치가 되어 이루어진다. Looking at the structure of a modern bicycle, it is as follows. The front wheel is responsible for steering, the rear wheel is responsible for driving, and a crank mechanism is installed to convert the power of the rider's feet into rotational force. The changed rotational force is transmitted to the rear wheels through a chain attached to a large sprocket, and the drive is stopped by installing independently operated manual brakes on the front and rear wheels.
자전거의 프레임은 자전거의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소로 마름모 또는 다이아몬드 형상이고 헤드튜브, 탑튜브, 다운튜브, 시트스테이, 체인스테이로 구성된다. 자전거 프레임의 형태와 길이모양, 굵기 등은 각 차체의 프레임 지오메트리에 따라 달라지고 재질 또한 크로몰리, 티타늄, 알루미늄, 카본 등으로 다양하며 사용목적과 가격에 따라 다양해질 수 있다. The bicycle frame is the most important element that determines the performance of the bicycle. It has a rhombus or diamond shape and consists of a head tube, top tube, down tube, seatstay, and chainstay. The shape, length, and thickness of the bicycle frame vary depending on the frame geometry of each vehicle body, and the materials also vary, including chromoly, titanium, aluminum, and carbon, and can vary depending on the purpose of use and price.
자전거 문화가 가장 잘 발달된 유럽에서는 매년 세계적인 자전거 경주대회가 열리며 자전거를 이용하는 수준이 높다. 아시아도 자전거의 활용이 높을 뿐만 아니라 활용을 장려하고 있다. 개발도상국의 경우에 자전거의 활용은 운반용등의 생계와 밀접하고, 선진국에서는 출,퇴근 등의 실생활이나 레저활동에서 사용도가 높으며 정부 자전거 활용 장려와 더불어 안전주행을 위해 자전거 도로를 따로 마련하고 있다.In Europe, where the bicycle culture is most developed, a world-class bicycle race is held every year and the level of bicycle use is high. In Asia, not only is the use of bicycles high, but their use is also encouraged. In developing countries, the use of bicycles is closely related to livelihoods such as transportation, and in developed countries, the use of bicycles is high in daily life such as commuting to work and leisure activities, and in addition to the government encouraging the use of bicycles, separate bicycle paths are prepared for safe riding. .
국내에서는 서울을 비롯하여 광역시에서 자전거 렌탈 서비스나 자전거 전용도로를 만들면서 자전거 활용 인프라를 구축하고 있으며 현재는 주말 레저용 뿐만 아니라 일상사용 용도를 위한 자전거의 소비가 증가하고 있다. 자전거를 이용하면 폐활량과 근력을 증가시키는 등의 건강증강효과와 자동차의 사용을 감소시켜 대기오염을 방지하는데 주축이 될 수 있음은 물론 차비가 소모되지 않아 경제적인 부담을 덜어 줄 수 있는 장점이 있다.In Korea, Seoul and other metropolitan cities are building bicycle utilization infrastructure by creating bicycle rental services and bicycle lanes, and currently, the consumption of bicycles is increasing not only for weekend leisure but also for daily use. Using a bicycle has the advantage of improving health, such as increasing lung capacity and muscle strength, and can play a key role in preventing air pollution by reducing the use of cars, as well as reducing the economic burden by not consuming car expenses. .
그러나 자전거의 이용은 날씨변화에 매우 의존적이라는 단점이 있다. 우천시에 사용자는 눈 또는 비에 그대로 노출이 된 상태로 자전거를 운용할 수 밖에 없고, 설사 우산 등을 사용자가 직접 들어 눈 또는 비를 피하는 것은 매우 위험하다. However, the use of bicycles has the disadvantage of being very dependent on weather changes. In rainy weather, the user has no choice but to operate the bicycle while exposed to snow or rain, and it is very dangerous for the user to avoid the snow or rain by holding an umbrella, etc.
이에 국내 등록실용신안공보 제20-2004-0025448호에는 자전거, 휠체어, 유모차를 이용할 때에 사용할 수 있는 우산 조종대에 관한 것으로서 자전거 핸들 포스트나 고정된 프레임에 장착하여 우산을 전, 후, 좌, 우 각 방향에 맞추어 조절할 수 있으며 빛의 각도나 비가 내리는 방향에 맞게 대처할 수 있는 우산 조종대에 관하여 개시하고 있으나, 상기 고안은 수동으로 사용자가 우산의 고정각도를 직접적으로 조절해야한다. Accordingly, Domestic Registered Utility Model Publication No. 20-2004-0025448 relates to an umbrella steering wheel that can be used when using a bicycle, wheelchair, or stroller. It can be mounted on a bicycle handle post or a fixed frame to move the umbrella forward, backward, left, and right. An umbrella steering wheel that can be adjusted according to direction and respond to the angle of light or the direction of rain is disclosed, but the above design requires the user to manually adjust the fixed angle of the umbrella directly.
풍향이나 지형에 따라 자전거가 운행하는 각도가 변화함에 따라 눈과 비를 효율적으로 피하기 위해 자전거 운용을 하면서 각도조절을 하는 것은 매우 위험할 수 있어 운송수단의 풍향 및 풍속이나 지형의 기울기를 고려하여 자동으로 우산 고정각도를 조절할 수 있는 장치개발이 필요하다.
As the angle at which the bicycle travels changes depending on the wind direction or terrain, it can be very dangerous to adjust the angle while operating the bicycle to effectively avoid snow and rain. Therefore, it is necessary to develop a device that can adjust the umbrella fixation angle.
본 발명은 외부환경에 탑승자가 노출되어 우천시에 우산과 같은 차단장치를 수반해야하는 운송수단에 설치되는 우산 장착장치는 탑승자가 수동으로 우산이 고정되어 있는 각도를 조절해야하기 때문에 주행중에 위험할 뿐만 아니라 번거로운 문제점을 해결하기위해 센서부가 운송수단의 속력과 눈 또는 비의 방향, 풍속, 풍향을 감지하고 제어부는 센서부에서 감지된 데이터 정보를 전송받아 탑승자가 눈 또는 비를 맞지 않도록 우산의 조절 각도값을 계산하여 구동부로 명령값을 전송하며, 구동부는 전송된 명령에 따라 모터를 작동시킴으로써 우산이 고정된 장치의 각도를 조절할 수 있는 운송수단용 우산 장착장치를 제공하고자 한다.
The present invention relates to an umbrella mounting device installed on a means of transportation that exposes the occupants to the external environment and requires a blocking device such as an umbrella in case of rain, which is not only dangerous while driving because the occupant must manually adjust the angle at which the umbrella is fixed. To solve this cumbersome problem, the sensor unit detects the speed of the vehicle, the direction of snow or rain, wind speed, and wind direction, and the control unit receives the data information detected by the sensor unit and adjusts the angle value of the umbrella to prevent the occupants from being exposed to snow or rain. The aim is to provide an umbrella mounting device for transportation that calculates and transmits a command value to the driving unit, and the driving unit operates the motor according to the transmitted command, thereby adjusting the angle of the device to which the umbrella is fixed.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은 사용자의 자력 또는 전기적인 동력으로 이동이 가능한 운송수단; 상기 운송수단에 부착되어 풍향 및 풍속과 기울기를 감지하는 센서부; 상기 센서부에서 감지된 풍향 및 풍속과 기울기의 데이터 정보를 설정된 알고리즘에 따라 구동부로 명령값을 전송하는 제어부; 상기 제어부의 명령값에 따라 우산의 고정각도를 조절하는 구동부로 이루어지고, 상기 센서부, 제어부, 구동부는 유선 또는 무선의 연결망으로 연결 및 설치되어 데이터의 전송 및 수신이 가능한 운송수단용 우산 장착장치를 제공한다.
As a means to solve the above problem, the present invention includes a means of transport that can be moved by the user's magnetic force or electric power; A sensor unit attached to the vehicle to detect wind direction, wind speed, and slope; A control unit that transmits a command value to the driving unit according to a set algorithm based on data information on wind direction, wind speed, and slope detected by the sensor unit; An umbrella mounting device for transportation that consists of a driving unit that adjusts the fixing angle of the umbrella according to the command value of the control unit, and the sensor unit, control unit, and driving unit are connected and installed through a wired or wireless network to enable transmission and reception of data. provides.
본 발명은 운송수단의 속력이나 풍향, 풍속, 지형의 경사도를 고려하여 자동으로 우산이 고정된 장치의 각도가 조절됨에 따라 시야확보에 지장을 주지 않고 동시에, 비 또는 눈이 오는날에 비를 맞지 않을 수 있을 뿐만 아니라 안전하게 운송수단을 탑승할 수 있는 효과가 있다.
The present invention automatically adjusts the angle of the device to which the umbrella is fixed in consideration of the speed, wind direction, wind speed, and slope of the terrain of the means of transportation, so as not to interfere with visibility and at the same time protect against rain on rainy or snowy days. Not only does it prevent you from doing so, but it also has the effect of allowing you to board transportation safely.
도 1은 본 발명의 운송수단용 우산 장착장치의 사진을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 운송수단용 우산 장착장치의 풍향풍속센서를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 운송수단용 우산 장착장치의 센서부 고정장치를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 운송수단용 우산 장착 장치의 연결부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 운송수단용 우산 장착 장치의 구동부를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 운송수단 고정장치를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 연결부를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 모터부를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 접합장치를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 모터 측단면도를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 브라켓을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 우산 고정장치를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 제어부를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 운송수단용 우산 장착 장치의 구성도를 나타낸다. Figure 1 shows a photograph of the umbrella mounting device for transportation according to the present invention.
Figure 2 shows the wind direction and wind speed sensor of the umbrella mounting device for transportation of the present invention.
Figure 3 shows the sensor unit fixing device of the umbrella mounting device for transportation of the present invention.
Figure 4 shows the connection portion of the umbrella mounting device for transportation of the present invention.
Figure 5 shows the driving part of the umbrella mounting device for transportation of the present invention.
Figure 6 shows a vehicle fixing device of the present invention.
Figure 7 shows a connection part of the present invention.
Figure 8 shows the motor unit of the present invention.
Figure 9 shows the bonding device of the present invention.
Figure 10 shows a side cross-sectional view of the motor of the present invention.
Figure 11 shows the bracket of the present invention.
Figure 12 shows the umbrella fixing device of the present invention.
Figure 13 shows the control unit of the present invention.
Figure 14 shows a configuration diagram of the umbrella mounting device for transportation according to the present invention.
이하, 본 발명의 운송수단용 우산 장착장치와 관련한 구체적인 구성과 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the umbrella mounting device for transportation of the present invention will be described in detail with reference to the specific configuration and attached drawings.
도 1은 본 발명의 운송수단용 우산 장착장치의 사진을 나타낸다. 본 발명의 운송 수단용 우산 장착 장치는 외부환경에 노출되어 눈 또는 비를 차단할 수 있는 장치의 장착이 필요하고 사용자의 자력 또는 전기적인 동력으로 이동이 가능한 운송수단(10); 상기 운송수단에 부착되어 풍향 및 풍속과 기울기를 감지하는 센서부(20); 상기 센서부에서 감지된 풍향 및 풍속과 기울기의 데이터 정보를 설정된 알고리즘에 따라 구동부로 명령값을 전송하는 제어부(30); 상기 제어부의 명령에 따라 우산이 고정된 각도를 조절하는 구동부(30)로 이루어질 수 있다. Figure 1 shows a photograph of the umbrella mounting device for transportation according to the present invention. The umbrella mounting device for a transportation vehicle of the present invention includes a transportation vehicle (10) that requires installation of a device that can block snow or rain when exposed to the external environment and can be moved by the user's magnetic or electrical power; A sensor unit (20) attached to the vehicle to detect wind direction, wind speed, and slope; A control unit 30 that transmits a command value from the data information of wind direction, wind speed, and slope detected by the sensor unit to a driving unit according to a set algorithm; It may be comprised of a driving unit 30 that adjusts the angle at which the umbrella is fixed according to commands from the control unit.
상기 센서부, 제어부, 구동부는 유선 또는 무선의 연결망으로 연결 및 설치되어 데이터의 전송 및 수신이 가능하다. 본 발명의 실시예에 따른 유선의 연결망은 전선으로 형성된 연결이 될 수 있고, 무선의 연결망은 블루투스, wi-fi와 같은 네크워크망이 될 수 있다.The sensor unit, control unit, and driver unit are connected and installed through a wired or wireless network to enable data transmission and reception. The wired connection network according to an embodiment of the present invention may be a connection formed by wires, and the wireless connection network may be a network such as Bluetooth or Wi-Fi.
본 발명의 운송수단(10)은 사용자가 탑승할 수 있는 공간이 형성된 프레임과 프레임 상부에는 조향을 설정할 수 있는 핸들부가 형성되고, 프레임 하부에는 핸들에 의해 조향이 가능하도록 설계된 바퀴와 사용자의 자력 및 전기적인 동력을 공급받음으로써 바퀴가 구동하여 이동이 가능한 것을 포함하며, 프레임에는 차양 또는 구조물이 형성되어 있지 않아 사용자가 외부환경에 직접적으로 노출될 수 있는 운송수단을 지칭한다. The vehicle 10 of the present invention has a frame with a space for the user to ride, a handle for setting steering at the upper part of the frame, and wheels designed to enable steering by a handle at the lower part of the frame, and the user's magnetic force and It includes vehicles that can be moved by driving wheels by receiving electrical power, and refers to a means of transportation in which the user can be directly exposed to the external environment because the frame does not have an awning or structure.
도 1에 도시된 본 발명의 운송수단은 자전거를 실시예로 설명하고자 하며 이외에도 휠체어, 오토바이 등이 포함될 수 있다. 본 발명의 운송수단 실시예로 설명되는 자전거는 크로몰리, 티타늄, 알루미늄, 카본등의 재질로 형성되어 헤드튜브, 탑튜브, 다운튜브 프레임이 연결되어 마름모 또는 다이아몬드의 형상을 형성하는 프레임; 상기 헤드튜브의 상단에 설치되어 조향설정이 가능한 핸들바; 상기 헤드 튜브와 시트 튜브에 설치되는 바퀴; 상기 시트 튜브의 상부에는 시트 포스트가 연결되며 시트포스트에 설치되어 사용자가 탑승할 수 있는 안장; 상기 바퀴는 체인 스프로킷, 크랭크암, 체인등으로 이루어진 구성부와 연결되며 상기 구성부에는 설치되는 페달로 이루어질 수 있다. The means of transportation of the present invention shown in FIG. 1 will be explained by using a bicycle as an example, and may also include wheelchairs, motorcycles, etc. A bicycle described as an embodiment of the transportation method of the present invention includes a frame made of materials such as chromoly, titanium, aluminum, and carbon, where the head tube, top tube, and down tube frame are connected to form a rhombus or diamond shape; A handlebar installed on the top of the head tube to enable steering settings; Wheels installed on the head tube and seat tube; A seat post is connected to the upper part of the seat tube, and a saddle is installed on the seat post so that the user can ride on it. The wheel is connected to a component consisting of a chain sprocket, crank arm, chain, etc., and may be composed of a pedal installed on the component.
상기 자전거 구성부는 헤드뷰브에 설치되는 앞바퀴는 조향, 시트튜브에 설치되는 뒷바퀴는 구동식이고, 사용자의 발의 힘을 크랭크 기구로 회전력을 바꾸어 큰 스프로킷에 물려있는 체인으로 뒷바퀴에 전달하며, 앞뒤 바퀴에 독립적으로 작동되는 수동식 브레이크를 설치하여 변속조절이 가능하도록 설치되는 것이 일반적이다.
In the bicycle component, the front wheel installed on the head tube is steered, and the rear wheel installed on the seat tube is driven, and the power of the user's feet is converted into rotational force with a crank mechanism and transmitted to the rear wheel through a chain attached to a large sprocket. It is common to install an independently operated manual brake to enable speed control.
본 발명의 센서부(20)는 기울기센서와 풍향풍속 센서(24)로 이루어질 수 있다. 일반적으로 기울기 센서는 일반적으로 운송수단의 핸들바에 고정될 수 있고 풍향 풍속센서(24)는 보호프레임 본체(23) 내부에 수용되어 설치된다. The sensor unit 20 of the present invention may be comprised of a tilt sensor and a wind direction/speed sensor 24. In general, the tilt sensor can be generally fixed to the handlebar of the vehicle, and the wind direction and wind speed sensor 24 is accommodated and installed inside the protective frame body 23.
도 2는 본 발명의 운송수단용 우산 장착 장치의 풍향풍속센서를 나타낸다. 풍향풍속 센서를 내부에 수용하는 보호프레임 본체(23)는 다각형의 바닥부와 폐쇄부가 일정높이 이격되어 상, 하로 설치되고, 상기 바닥부와 폐쇄부의 이격공간에 외벽이 형성되어 내부가 비어있는 다각형 기둥구조로 이루어진다. 보호프레임 본체의 외벽은 외부에서 보호프레임 본체 내부로 바람이 통풍 가능할 수 있도록 통풍공이 하나 이상 형성되어 있다. Figure 2 shows the wind direction and wind speed sensor of the umbrella mounting device for transportation of the present invention. The protective frame body 23, which accommodates the wind direction and wind speed sensor inside, is installed upward and downward with a polygonal bottom and a closed portion spaced at a certain height, and an outer wall is formed in the space spaced between the bottom and the closed portion to form an empty polygonal interior. It consists of a pillar structure. The outer wall of the protective frame body is formed with one or more ventilation holes to allow wind to ventilate from the outside into the inside of the protective frame body.
보호프레임 본체는 내부에 풍향풍속센서가 용이하게 회전이 가능한 크기로 형성되는 것이 적절하다. 본체 내부에는 하나 이상의 기둥이 바닥부에 수직방향으로 설치된다. 기둥과 바닥부는 고정면에 고정공을 형성하여 볼트와 너트 결합으로서 고정할 수 있다. 기둥은 상기 폐쇄부와 말단이 연결될 수 있다. 기둥과 폐쇄부가 접촉하는 면에는 통공이 형성되어 센서와 연결되는 연결망이 기둥을 타고 통공을 관통하여 윗부분 빠질 수 있게 하여 연결망이 꼬이게 됨으로써 풍향풍속센서가 회전하는 것을 방지할 수 있다. 풍향풍속센서는 바닥부에 볼트 너트로 고정될 수 있다. It is appropriate for the protective frame body to be sized so that the wind direction and wind speed sensor inside can be easily rotated. Inside the main body, one or more columns are installed vertically on the bottom. The column and the bottom can be fixed using a bolt and nut combination by forming a fixing hole on the fixing surface. A pillar may be connected at one end to the closure. A hole is formed on the surface where the pillar and the closure come into contact, allowing the network connected to the sensor to pass through the hole through the pillar and fall off at the top, thereby preventing the wind direction and wind speed sensor from rotating by twisting the network. The wind direction and wind speed sensor can be fixed to the bottom with bolts and nuts.
상기 센서부에서 추출된 데이터 값은 제어부로 전송된다. 본 발명의 실시예에 따른 기울기센서는 9-DOF IMU 센서인 GY-951를 설치하였다. 9축 가속도+자이로+지자기 센서(IMU)인 GY-951을 사용하여 자전거의 기울어진 각을 계산한다. 일반적으로 IMU는 가속도, 자이로, 지자기 센서로부터 얻은 값을 통합 및 보정하여 사용하여야 하나 GY-951은 내부에 microprocessor가 내장되어 있어 이를 자동으로 계산하여 yaw, roll, pitch값을 Serial 통신으로 출력한다. The data value extracted from the sensor unit is transmitted to the control unit. The tilt sensor according to an embodiment of the present invention was installed with GY-951, a 9-DOF IMU sensor. Calculate the tilt angle of the bicycle using GY-951, a 9-axis acceleration + gyro + geomagnetic sensor (IMU). In general, the IMU must integrate and correct the values obtained from acceleration, gyro, and geomagnetic sensors, but the GY-951 has a built-in microprocessor, so it automatically calculates the values and outputs the yaw, roll, and pitch values through serial communication.
이 값들은 자전거로 경사로를 주행할 때 자전거의 차체가 기울어져 있으므로 이 때 우산의 각도를 조정하기 위해 사용한다. 이렇게 계산된 값들을 이용해 연결된 구동부의 모터를 구동시킨다. 각도 추출 함수는 다음과 같다.These values are used to adjust the angle of the umbrella because the body of the bicycle is tilted when riding a bicycle up an incline. Using these calculated values, the motor of the connected drive unit is driven. The angle extraction function is as follows.
θθ
AA
=, -θ=, -θ
w w
, θ, θ
p p
= -Pitch = -Pitch
- f( -f(
vv
windwind
coscos
θθ
ww
))
본 발명의 실시예에 따른 풍향 풍속 센서는 자석이 설치된 축을 둘러싸며 자화된 프로펠러가 형성되고 축 주위에 홀 센서(hall sensor)가 하나 이상 설치되어 이루어진다. 풍속은 자성을 띈 프로펠러가 바람에 의해 돌아갈 때 주위의 자기장이 변하는 것을 홀 센서가 감지하고 이 데이터의 주기를 계산으로써 풍속을 추출할 수 있다. 추출된 풍속은 필터링 과정을 거침으로써 데이터의 노이즈를 줄여 보다 정확한 풍속 데이터를 추출할 수 있다. 필터링을 위한 식은 다음과 같다.
The wind direction and wind speed sensor according to an embodiment of the present invention is formed by forming a magnetized propeller surrounding a shaft on which a magnet is installed and one or more Hall sensors (hall sensors) are installed around the shaft. Wind speed can be extracted by detecting changes in the surrounding magnetic field when a magnetic propeller is rotated by the wind and calculating the period of this data. By going through a filtering process, the extracted wind speed can reduce noise in the data and extract more accurate wind speed data. The equation for filtering is as follows.
Value = P· Val previous +(1-p) measured (p는 필터계수, 0<p<1)
Value =P· Val previous +(1-p) measured (p is the filter coefficient, 0<p<1)
풍향은 홀 센서들의 자기장 값으로부터 데이터를 추출할 수 있다. N극에 가까울 때 양의 값을 (>0), S극에 가까울 때 음의 값을 (<0) 가진다고 가정하고, 함수식에 대입하여 두 값을 얻어 조합하고 보정함으로써 얻을 수 있다. (atan2(y,x) 는 y,x 값을 따로 받아 atan(y/x) 보다 올바른 각도를 출력해주는 함수이다. 함수식은 다음과 같다.
Wind direction data can be extracted from the magnetic field values of Hall sensors. Assuming that it has a positive value (>0) when close to the N pole and a negative value (<0) when close to the S pole, it can be obtained by substituting the two values into the functional formula, combining them, and then correcting them. ( atan 2(y,x) is a function that receives y and x values separately and outputs a more correct angle than atan (y/x). The function formula is as follows.
θθ 1One =, atan2(M=, atan2(M 1One ,M,M 22 )) , θ, θ 22 =, atan2(M=, atan2(M 3 3 ,, MM 2)2)
도 3은 본 발명의 운송수단용 우산 장착 장치의 센서부 고정장치를 나타낸다. 센서부 고정장치(21)는 운송수단과 보호프레임 본체를 본체 연결부(22)를 매개로 연결 및 고정시킨다. 본 발명의 실시예로서 센서부 고정장치는 자전거 핸들바가 관통될 수 있는 직경의 어느 한 측면이 개구된 고리구조로 형성되며, 개구된 측면에는 고정부가 형성되어 고정부를 볼트와 너트로 고정시킴으로써 관통된 핸들바를 센서부 고정장치가 조임으로써 고정력이 증가할 수 있다. Figure 3 shows a sensor unit fixing device of the umbrella mounting device for transportation according to the present invention. The sensor unit fixing device 21 connects and fixes the vehicle and the protective frame body via the body connection portion 22. As an embodiment of the present invention, the sensor unit fixing device is formed as a ring structure with an opening on one side of a diameter that allows a bicycle handlebar to penetrate, and a fixing part is formed on the opened side to penetrate by fixing the fixing part with a bolt and nut. The fixing force can be increased by tightening the sensor fixing device on the handlebar.
도 4는 본 발명의 운송수단용 우산 장착 장치의 연결부를 나타낸다. 본 발명의 연결부(22)는 센서부 고정장치 하부와 폐쇄부 상부측면을 연결 및 고정 할 수 있도록 형성되고, 본 발명의 연결부 실시예는 케이블타이로 나타내었다.
Figure 4 shows the connection portion of the umbrella mounting device for transportation of the present invention. The connection part 22 of the present invention is formed to connect and fix the lower part of the sensor unit fixing device and the upper side of the closure part, and an embodiment of the connection part of the present invention is represented by a cable tie.
도 5는 본 발명의 운송수단용 우산 장착 장치의 구동부를 나타낸다. 본 발명의 구동부(30)는 운송수단과 구동부를 연결 및 고정시키는 운송수단 고정장치(31); 일정 높이의 파이프 구조로 상기 운송수단 고정장치 일단과 연결설치되어 연결망을 내부로 수용하여 보호하는 연결부(32); 상기 연결부 상단에 설치되어 내부에 모터를 수용할 수 있도록 형성된 모터보호 프레임과 상기 모터보호 프레임 내부에는 설치되는 모터를 포함하는 모터부(33); 일단은 상기 모터부와 연결되고 타단은 우산 고정장치(36)와 연결되어 우산 고정장치의 각도를 조절할 수 있는 브라켓(35)으로 이루어질 수 있다.Figure 5 shows the driving part of the umbrella mounting device for transportation of the present invention. The drive unit 30 of the present invention includes a vehicle fixing device 31 that connects and fixes the vehicle and the drive unit; A connection part (32), which has a pipe structure of a certain height and is connected to one end of the vehicle fixing device, to receive and protect the connection network inside; A motor unit 33 including a motor protection frame installed at the top of the connection unit and formed to accommodate a motor therein, and a motor installed inside the motor protection frame; One end is connected to the motor unit and the other end is connected to the umbrella fixing device 36, so that the bracket 35 can adjust the angle of the umbrella fixing device.
도 6은 본 발명의 운송수단 고정장치를 나타낸다. 본 발명의 운송수단 고정장치(31)는 우산이 장착되었을 경우 사용자가 우천을 피할 수 있는 운송수단 구성부에 설치되는 것이 적절하고 본 발명의 실시예에는 핸들바에 고정 및 설치될 수 있도록 핸들바가 관통고정할 수 있는 고리구조로 어느 한 측면이 개구되며, 개구된 측면부에는 고정장치에 의해 고리에 관통된 핸들바를 조임으로써 고정가능하도록 고정부가 돌출 형성된다. 실시예에 따른 고정장치는 볼트와 너트로 형성하여 고정부에 관통하여 고정할 수 있도록 형성하였다.Figure 6 shows a vehicle fixing device of the present invention. The vehicle fixing device 31 of the present invention is appropriately installed in a vehicle component where the user can avoid rain when an umbrella is installed, and in the embodiment of the present invention, the handlebar is penetrated so that it can be fixed and installed on the handlebar. One side is opened in a ring structure that can be fixed, and a fixing part is formed on the opened side so that it can be fixed by tightening the handle bar penetrated through the ring by a fixing device. The fixing device according to the embodiment is formed of bolts and nuts so that it can be fixed by penetrating the fixing part.
도 7은 본 발명의 연결부를 나타낸다. 본 발명의 연결부(32)는 일정높이의 내부가 비어있는 파이프 구조로 형성되고 내부 빈 공간에는 연결망이 내장된다. 연결부는 내장된 연결망이 파손되는 것을 방지하는 한편, 고정된 우산이 탑승자의 앉은키와 적절한 높이로 고정되는 것을 지지한다.Figure 7 shows a connection part of the present invention. The connection part 32 of the present invention is formed as an empty pipe structure with a certain height, and a connection network is built into the empty space inside. The connection prevents the built-in connection network from being damaged, while also supporting the fixed umbrella to be fixed at an appropriate height for the occupant's sitting height.
연결부의 높이는 탑승자의 앉은키에 따라 설치된 우산의 고정 높이를 용이하게 조절할 수 있도록 연결부 유닛을 상하방향으로 볼트너트 고정하여 하나 이상 설치할 수 있는 구조로 형성시키거나, 자바라 구조로 형성시킬 수 있다.
The height of the connection unit can be formed into a structure in which more than one connection unit can be installed by fixing bolts and nuts in the vertical direction, or it can be formed into a bellows structure so that the fixed height of the installed umbrella can be easily adjusted according to the seated height of the occupant.
도 8은 본 발명의 모터부를 나타낸다. 본 발명의 모터부(33)는 상기 연결부와 도 9에 도시된 접합장치(34)를 매개로 고정되어 연결부 상부에 설치된다. 접합장치는 파이프 구조의 연결부와 모터부를 연결시켜주는 모듈로 중공부가 형성되어 있어 연결부 내부에 수용된 연결망이 관통되어 모터부와 연결될 수 있으며 상, 하의 구성부의 고정하는 방향과 모양을 조절함으로써 연결시켜주는 역할 또한 수행이 가능하다.Figure 8 shows the motor unit of the present invention. The motor unit 33 of the present invention is installed on the upper part of the connection part by being fixed via the connection part and the joining device 34 shown in FIG. 9. The joining device is a module that connects the connection part of the pipe structure and the motor part. It has a hollow part so that the connection network contained inside the connection part can penetrate and connect to the motor part. It connects the upper and lower components by adjusting the direction and shape of fixing them. The role can also be performed.
모터보호 프레임은 내부에 모터가 수용할 수 있는 공간이 형성되고, 상기 수용공간은 모터보호 프레임의 측면에 개폐부가 형성되고 개폐부에는 덮개가 설치될 수 있다. 덮개를 개폐부에서 장착하거나 분리함에 따라 상기 모터 수용공간은 개방 또는 폐쇄가 가능하여 모터의 장착이 가능하다. 하부에는 상기 접합장치의 중공부를 통과하여 연장된 통신망과 모터가 연결될 수 있도록 통공이 형성될 수 있다. The motor protection frame has a space inside which can accommodate the motor, and the accommodation space has an opening and closing part formed on the side of the motor protection frame, and a cover may be installed on the opening and closing part. As the cover is mounted or removed from the opening/closing part, the motor accommodation space can be opened or closed, allowing installation of the motor. A through hole may be formed in the lower portion so that the extended communication network and motor can be connected through the hollow part of the joining device.
도 10은 본 발명의 모터 측단면도를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르는 모터는 서보모터로 형성되고, 후술할 제어부로부터 제어명령을 수신받은 모터는 우천을 우산으로 전후뿐만 아니라 좌우를 커브할 수 있도록 해야하기 때문에 좌우 뿐만 아니라 전,후로 각도가 조절이 가능하도록 x축모터(33a)와 y축모터(33b)로 이루어진다. Figure 10 shows a side cross-sectional view of the motor of the present invention. The motor according to the embodiment of the present invention is formed as a servo motor, and the motor that receives the control command from the control unit, which will be described later, must be able to curve not only forward and backward but also left and right as an umbrella in rainy weather, so the angle is not only left and right, but also forward and backward. It consists of an x-axis motor (33a) and a y-axis motor (33b) to enable adjustment.
도 11은 본 발명의 브라켓을 나타낸다. 본 발명의 브라켓(35)은 상기 x축모터와 y축 모터를 연결하는 매개 구성부로 일반적으로 서보모터 브라켓과 혼으로 이루어져 x축모터와 y축모터가 2가지의 축(Yaw, Pitch)로 회전할 수 있다. Figure 11 shows the bracket of the present invention. The bracket 35 of the present invention is an intermediate component connecting the x-axis motor and the y-axis motor and is generally composed of a servomotor bracket and a horn so that the x-axis motor and the y-axis motor rotate in two axes (Yaw, Pitch). can do.
연결부 상부에는 x축모터가 설치되고 회전축은 연결부가 설치되는 방향과 동일하도록 하며, y축모터는 x축 모터의 회전축과 서보 혼과 브라켓(35)을 설치함으로써 회전축이 지면과 평행하는 방향으로 설치하여 x축모터와 y축 모터의 회전축은 서로 수직하며 설치된다. The x-axis motor is installed at the top of the connection, and the rotation axis is the same as the direction in which the connection is installed. The y-axis motor is installed so that the rotation axis is parallel to the ground by installing the rotation axis of the x-axis motor, servo horn, and bracket (35). Therefore, the rotation axes of the x-axis motor and y-axis motor are installed perpendicular to each other.
x축모터는 Yaw 축으로의 회전을 담당하게 되며 y축모터는 Pitch 축으로의 회전을 담당하게 된다. y축모터의 회전부에는 서보 혼과 브라켓이 연결 설치되고 브라켓의 일단에는 우산 고정장치가 볼트너트 결합으로 고정될 수 있다. 본 발명의 모터는 축이 2개로 수직으로 설치되어 모터의 위치를 기준으로 상부 180°를 우산 고정장치가 보다 넓은 범위로 각도 조절이 가능한 효과가 있다.The x-axis motor is responsible for rotation to the Yaw axis, and the y-axis motor is responsible for rotation to the Pitch axis. A servo horn and a bracket are connected to the rotating part of the y-axis motor, and an umbrella fixing device can be fixed to one end of the bracket with a bolt and nut combination. The motor of the present invention is installed vertically with two axes, so that the umbrella fixing device can adjust the angle of the upper 180° over a wider range based on the position of the motor.
우천시에 풍속이 강하면 눈 또는 비가 센서부의 전면방향으로 불어오게 되고 풍속에 비례하여 Y축모터를 전면부로 회전시켜 눈 또는 비를 차단시킬 수 있다.When the wind speed is strong in rainy weather, snow or rain blows toward the front of the sensor unit, and the Y-axis motor can be rotated toward the front in proportion to the wind speed to block the snow or rain.
운송수단이 경사가 있는 지형을 지나게 되는 경우는 다음과 같다. IMU센서에서 Pitch값은 운송수단이 전,후 방향으로 기울어진 각도를 의미함으로 경사를 올라가는 경우에 Pitch값이 양의 값을 가지게 된다. -Pitch값만큼 y축모터가 작동하게 된다.The following cases occur when vehicles pass over sloping terrain: In an IMU sensor, the pitch value refers to the angle at which the vehicle is tilted in the forward and backward directions, so when going up an incline, the pitch value has a positive value. -The y-axis motor operates as much as the pitch value.
도 12는 본 발명의 우산 고정장치를 나타낸다. 본 발명의 우산 고정장치(36)는 상기 운송수단 고정장치와 유사한 고리구조가 형성될 수 있다. 고리구조의 어느 한 측면은 개구되고 상기 개구부를 통해 운송수단을 이루는 구성부가 끼워진다. 개구부에는 고정부가 형성되어 운송수단 구성부가 끼워지면 고정장치가 고정시켜 분리되는 것을 방지한다. 본 발명의 실시예에 따른 고정장치는 볼트와 너트 결합으로 고정이 가능하고 내부 고리 직경도 조절이 가능하여 우산 고정장치 고리부 내측면에는 고무패드가 형성되어 고정력이 증가함으로 우산이 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
Figure 12 shows the umbrella fixing device of the present invention. The umbrella fixing device 36 of the present invention may have a ring structure similar to the above-described vehicle fixing device. One side of the ring structure is opened and the components constituting the vehicle are inserted through the opening. A fixing part is formed in the opening, and when the vehicle component is inserted, the fixing device fixes it and prevents it from being separated. The fixing device according to an embodiment of the present invention can be fixed by combining a bolt and a nut, and the diameter of the inner ring can also be adjusted, so a rubber pad is formed on the inner surface of the ring of the umbrella fixing device to increase the fixing force and prevent the umbrella from coming off. can do.
도 13은 본 발명의 제어부를 나타낸다. 본 발명의 제어부(40)는 상기 센서부에서 측정한 풍력 및 풍속과 운송수단의 기울기를 측정한 데이터를 전송받아 설정된 알고리즘에 따라 모터의 이동값을 계산하여 구동부에 명령하여 구동부가 우산의 각도를 조절할 수 있도록 한다. Figure 13 shows the control unit of the present invention. The control unit 40 of the present invention receives data measuring the wind power and wind speed measured by the sensor unit and the inclination of the vehicle, calculates the movement value of the motor according to a set algorithm, and commands the drive unit to adjust the angle of the umbrella. Allow it to be adjusted.
본 발명에 따른 제어부는 메인보드, 베터리, 레귤레이터로 이루어질 수 있고 상기 구성부는 보호 프레임 내부에 수용된다. 보호프레임은 개폐가 가능한 구조로 이루어지고 상부에는 보호프레임을 폐쇄하였을 때 센서부 또는 구동부와 연결망이 연결될 수 있도록 통공이 형성된다.The control unit according to the present invention may be composed of a motherboard, battery, and regulator, and the components are accommodated inside a protective frame. The protection frame has a structure that can be opened and closed, and a hole is formed at the top so that the sensor unit or drive unit and the connection network can be connected when the protection frame is closed.
도 14는 본 발명의 운송수단용 우산 장착 장치의 작동방법 구성도를 나타낸다. 본 발명의 운송 수단용 우산 장치의 작동방법은 센서부에서 풍향 및 풍속과 기울기를 감지하여 데이터를 추출하는 감지단계(S1); 상기 감지단계의 데이터 노이즈를 제거하는 데이터 필터링단계(S2); 상기 데이터 필터링 단계를 거친 데이터를 제어부에 입력된 알고리즘에 따라 구동부의 모터축을 기점으로 구동 각도를 추출하는 각도추출단계(S3); 상기 각도추출 단계에 따라 추출된 명령값에 따라 구동부에서 모터가 작동하는 구동단계(S4)로 이루어질 수 있다.Figure 14 shows a configuration diagram of the operation method of the umbrella mounting device for transportation of the present invention. The operating method of the umbrella device for transportation of the present invention includes a sensing step (S1) of extracting data by detecting the wind direction, wind speed, and slope in the sensor unit; A data filtering step (S2) to remove data noise from the detection step; An angle extraction step (S3) of extracting a driving angle from the data that has passed the data filtering step based on the motor axis of the driving unit according to an algorithm input to the control unit; It may consist of a driving step (S4) in which the motor operates in the driving unit according to the command value extracted according to the angle extraction step.
감지단계(S1)는 센서부의 기울기 센서와 풍향풍속센서에서 운송수단의 기울기와 풍향 및 풍속을 측정하는 단계이다. 본 발명의 실시예에 따른 기울기 센서인 IMU 센서는 자전거가 경사로를 움직일 경우 기울기를 감지한다. IMU센서에서 Pitch값은 운송수단이 전,후 방향으로 기울어진 각도를 의미하고 경사를 올라가는 경우 Pitch값은 양의 값을 가지게 된다.The detection step (S1) is a step in which the inclination, wind direction, and wind speed of the vehicle are measured by the inclination sensor and wind direction/speed sensor of the sensor unit. The IMU sensor, which is a tilt sensor according to an embodiment of the present invention, detects the tilt when the bicycle moves on an incline. In an IMU sensor, the pitch value refers to the angle at which the vehicle is tilted forward and backward, and when going up an incline, the pitch value has a positive value.
본 발명의 실시예에 따른 풍향풍속센서는 자성을 띈 프로펠러가 돌아가면서 주위의 자기장이 변하는 것을 홀센서(Hall sensor)가 감지하고, 감지된 테이터의 주기를 계산하여 풍속값을 추출할 수 있다. The wind direction and wind speed sensor according to an embodiment of the present invention has a Hall sensor that detects changes in the surrounding magnetic field as the magnetic propeller rotates, and can extract the wind speed value by calculating the period of the detected data.
데이터 필터링단계(S2)는 상기 센서부에서 추출한 데이터의 노이즈를 제거하는 과정이다. 데이터 필터링 식은 다음과 같다. p는 필터계수로서 p=0.90~0.99범위를 사용하며 값을 크게 할수록 이전 값의 반영률이 커지게 되어 데이터가 부드러워 진다.The data filtering step (S2) is a process of removing noise from the data extracted from the sensor unit. The data filtering formula is as follows. p is a filter coefficient that ranges from p=0.90 to 0.99. As the value increases, the reflection rate of the previous value increases and the data becomes smoother.
Value = p·Val previous +(1-p measured ) (p는 필터계수, 0<p<1)
Value = p·Val previous +(1- p measured ) (p is the filter coefficient, 0<p<1)
각도추출단계(S3)는 구동부의 모터축의 회전방향 또는 회전각도를 제어부에 입력된 값에 따라 추출하는 단계로 Y축모터를 회전시켜야 할 각도 추출값은 다음과 같은 식을 적용한다. 단, 연직 방향을 0으로 하고 전면 방향을 (+)로 설정한다. k w 는 바람 비례상수로, 바람에 대한 민감도를 나타낸다.
The angle extraction step (S3) is a step of extracting the rotation direction or rotation angle of the motor shaft of the drive unit according to the value input to the control unit. The following equation is applied to the angle extraction value at which the Y-axis motor should be rotated. However, set the vertical direction to 0 and the front direction to (+). k w is the wind proportionality constant and indicates sensitivity to wind.
Y= min(Pitch + k w Wind, 30) Y = min( Pitch + k w Wind , 30)
최대 기울임 각도는 최대 30°로 제한각도를 설정하는 것이 적절한데 이는 우산이 기울여지는 각도가 30°이상이 되면 모터의 지탱이 어려울 뿐만 아니라 사용자의 시야를 가릴 수 있기 때문이다.
It is appropriate to set the limit angle to a maximum tilt angle of 30°, because if the umbrella tilt angle exceeds 30°, it is difficult to support the motor and may block the user's view.
구동단계(S4)는 상기 각도추출단계에서 추출된 값에 따라 구동부가 구동하여 우산 고정장치의 각도가 조절하여 풍향 및 풍속과 운송수단의 기울기에 따라 사용자가 비 또는 눈을 맞지 않도록 차단하는 단계이다. The driving step (S4) is a step in which the driving unit is driven according to the value extracted in the angle extraction step to adjust the angle of the umbrella fixing device to prevent the user from being hit by rain or snow depending on the wind direction and speed and the inclination of the vehicle. .
본 발명의 실시예에 따라 상기단계들을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The above steps will be described in more detail according to an embodiment of the present invention as follows.
실시예Example 1. 경사가 있는 1. inclined 지형의 경우For terrain
비 또는 눈이 수직으로 내리고 운송수단이 30°경사의 오르막길을 오르게 되는 경우, 감지단계에서 센서부의 기울기 센서(IMU센서)는 기울어진 각도인 30°를 측정하여 데이터 정보를 제어부로 전송한다. 데이터 필터링 단계는 상기 전송된 데이터의 노이즈를 제거하고 각도 추출단계에서는 지면에 수직인 축을 기준으로 전면부로 30°기울이라는 명령값을 제어부에서 구동부로 전송한다. 구동단계에서 구동부는 수신한 명령값에 따라 모터가 작동함으로써 우산고정장치의 각도가 조절되어 경사가 형성된 지형에서도 적절하게 비를 차단할 수 있다.
When rain or snow falls vertically and the vehicle climbs a 30° slope, the inclination sensor (IMU sensor) of the sensor unit measures the tilt angle of 30° in the detection stage and transmits the data information to the control unit. In the data filtering step, noise in the transmitted data is removed, and in the angle extraction step, a command value to tilt the front part by 30° based on an axis perpendicular to the ground is transmitted from the control unit to the driving unit. In the driving stage, the driving part operates the motor according to the received command value, thereby adjusting the angle of the umbrella fixing device to properly block rain even on sloping terrain.
실시예Example 2. 전면부로 풍속이 작용하는 경우 또는 운송수단의 이동속도가 증가하는 경우 2. When wind speed acts toward the front or the moving speed of transportation increases.
전면방향으로 바람이 불어오는 경우나 운송수단의 이동속도가 증가하는 경우에 이동수단 탑승자가 탑승한 전면방향으로 비 또는 눈을 맞게 된다. 따라서 탑승자가 비 또는 눈을 맞지 않으려면 이동속도가 증가하거나 풍향에 따라 우산의 각도를 기울여야한다. When the wind blows in the front direction or the moving speed of the vehicle increases, rain or snow falls in the front direction where the vehicle occupants are on board. Therefore, if the rider wants to avoid getting caught in the rain or snow, the moving speed must be increased or the angle of the umbrella must be tilted according to the wind direction.
이와 같은 경우에 감지단계에서 바람이 우향에서 30°방향에서 부는 것을 풍향풍속 센서가 감지하고 데이터필터링단계를 거치며 각도추출단계에서 모터가 우향으로 30°만큼 회전시키라는 명령값을 제어부에서 구동부로 전송하며, 구동단계에서는 모터가 우향으로 30°이동하도록 한다.
In this case, in the detection stage, the wind direction and wind speed sensor detects that the wind is blowing in a direction of 30° from the right, goes through the data filtering stage, and in the angle extraction stage, a command value for the motor to rotate 30° to the right is transmitted from the control unit to the drive unit. In the driving phase, the motor is moved 30° to the right.
본 발명은 자전거를 비롯한 전동휠체어, 오토바이, 야쿠르트 카트와 같은 운송수단에서 활용이 가능하여 흔들리는 물체의 안정성이 필요한 여러 분야에 응용이 가능할 뿐만 아니라 비 또는 눈이 오는 날씨에 탑승자가 우산조절을 하지 않고도 눈 또는 비를 차단할 수 있어 안전성 및 운송수단 개발 산업발전에 이바지함으로 산업상 이용가능성이 있다.
The present invention can be used in transportation such as bicycles, electric wheelchairs, motorcycles, and Yakult carts, so it can be applied to various fields that require stability of shaking objects, and can also be used without the rider having to adjust the umbrella in rainy or snowy weather. It has the potential for industrial use as it can block snow or rain, contributing to the development of safety and transportation development industries.
10: 운송수단 20: 센서부
21: 센서부 고정장치 22: 본체 연결부
23: 본체 보호프레임 24: 풍향풍속센서
30: 구동부 31: 운송수단 고정장치
32: 연결부 33a: X축모터
33b: Y축모터 34: 접합장치
35: 브라켓 36: 우산고정장치
40: 제어부10: Transportation 20: Sensor unit
21: sensor part fixing device 22: main body connection part
23: Main body protection frame 24: Wind direction and wind speed sensor
30: Drive part 31: Vehicle fixing device
32: Connection 33a: X-axis motor
33b: Y-axis motor 34: Joining device
35: Bracket 36: Umbrella fixing device
40: control unit
Claims (6)
상기 운송수단에 부착되어 풍향 및 풍속과 기울기를 감지하는 센서부;
상기 센서부에서 감지된 풍향 및 풍속과 기울기의 데이터 정보를 설정된 알고리즘에 따라 구동부로 명령값을 전송하는 제어부;
상기 제어부의 명령값에 따라 우산의 고정각도를 조절하는 구동부로 이루어지고,
상기 센서부, 제어부, 구동부는 유선 또는 무선의 연결망으로 연결 및 설치되어 데이터의 전송 및 수신이 가능한 것을 특징으로 하는 운송수단용 우산 장착장치
A means of transportation that can be moved by the user's magnetic or electrical power;
A sensor unit attached to the vehicle to detect wind direction, wind speed, and slope;
A control unit that transmits a command value to the driving unit according to a set algorithm based on data information on wind direction, wind speed, and slope detected by the sensor unit;
It consists of a driving unit that adjusts the fixing angle of the umbrella according to the command value of the control unit,
An umbrella mounting device for transportation, characterized in that the sensor unit, control unit, and driving unit are connected and installed through a wired or wireless network to enable transmission and reception of data.
The umbrella mounting device according to claim 1, wherein the sensor unit consists of a sensor including a wind direction and wind speed sensor and a tilt sensor, and the wind direction and wind speed sensor is accommodated inside a protective frame body of a certain frame.
The method of claim 1, wherein the driving unit includes a vehicle fixing device that is connected to and fixed to the transportation means, a connection portion connected to one end of the transportation device fixing device with a pipe structure of a certain height, and a motor installed on the top of the connection portion and having a motor therein. It consists of a motor unit containing a motor protection frame and a motor, one end of which is connected to the motor unit, and the other end of which is connected to an umbrella fixing device on which an umbrella is fixed, and a bracket that adjusts the fixing angle of the umbrella fixing device by driving the motor. Umbrella mounting device for transportation, characterized in that
The method of claim 3, wherein the motor is composed of an X-axis motor and a Y-axis motor, and the An umbrella mounting device for transportation that is installed and rotates on two axes, Yaw and Pitch.
(a)센서부에서 풍향 및 풍속과 기울기를 감지하여 데이터를 추출하는 감지단계;
(b)상기 감지단계의 데이터 노이즈를 제거하는 데이터 필터링단계;
(c)상기 데이터 필터링 단계를 거친 데이터를 제어부에 입력된 알고리즘에 따라 구동부의 모터축을 기점으로 구동 각도를 추출하는 각도추출단계;
(d)상기 각도추출 단계에 따라 추출된 명령값에 따라 구동부에서 모터가 작동하는 구동단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 운송수단용 우산 장착장치 작동방법As a method of operating the umbrella mounting device for transportation consisting of any one of claims 1 to 4,
(a) A detection step in which data is extracted by detecting wind direction, wind speed, and slope in the sensor unit;
(b) a data filtering step to remove data noise from the detection step;
(c) An angle extraction step of extracting a driving angle from the data that has passed the data filtering step based on the motor axis of the driving unit according to an algorithm input to the control unit;
(d) A method of operating an umbrella mounting device for transportation, characterized in that it consists of a driving step in which the motor operates in the driving unit according to the command value extracted according to the angle extraction step.
제 5항에 있어서, 상기 (b)단계의 데이터 필터링 단계는 하기의 (수식)에 적용하여 노이즈 제거와 풍향 데이터 값을 보정하는 것을 특징으로 하는 운송수단용 우산 장착장치 작동방법
Value = p·Val previous +(1-p measured )
(p는 필터계수, 0<p<1)
The method of claim 5, wherein the data filtering step of step (b) removes noise and corrects the wind direction data value by applying the following (formula).
Value = p ·Val previous +(1- p measured )
(p is the filter coefficient, 0<p<1)
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