KR20160002697U - Auto bell to make sound with detecting walkers by using ultrasonic wave - Google Patents

Auto bell to make sound with detecting walkers by using ultrasonic wave Download PDF

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Abstract

본 발명은 자전거 전동 벨에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자전거 핸들 축에 위치한 초음파 센서와 출력 스피커 및 음원 제어부를 가진 장치로서 전방에 있는 보행자나 자전거 주행자를 자동으로 감지하여 일정 거리 이내로 진입 시 특정 음원 파일을 재생하여 출력 스피커를 통해 경고음을 발생시켜는 것을 특징으로 한다.
본 발명으로 저소음 주행 장치(예, 일반 자전거, 또는 전기 자전거, 세크웨이)를 이용하여 보행자가 많은 자전거 주행도로를 겸비한 산책로 또는, 자전거 도로에서 잦은 사고가 발생하는 것을 미리 방지할 수 있는 매우 유용한 발명이다. The present invention relates to a bicycle electric bell, and more particularly, to an apparatus having an ultrasonic sensor, an output speaker, and a sound source control unit located on a bicycle handle shaft, and automatically detects a pedestrian or a cyclist in front, And a warning sound is generated through the output speaker.
According to the present invention, a very useful invention which can prevent a frequent occurrence of an accident on a walkway or a bicycle road, which uses a low-noise traveling device (such as a general bicycle or an electric bicycle, a seceway) to be.

Figure utm00001
Figure utm00001

Description

자동 보행자 인식 경보 장치{AUTO BELL TO MAKE SOUND WITH DETECTING WALKERS BY USING ULTRASONIC WAVE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an automatic pedestrian recognition alarm apparatus,

본 발명은 자전거 주행 시 초음파나 IR 센서를 이용 일정 거리 이내에 감지되는 보행자를 자동으로 인식하여 경보음을 발생시키는 이륜 BIKE을 위한 전동 벨 기술에 대한 것이다.The present invention relates to an electric bell technique for a two-wheel BIKE that automatically detects a pedestrian sensed within a predetermined distance using an ultrasonic wave or an IR sensor during a bicycle and generates an alarm sound.

통상 자전거 전용 도로상에서는 실내 소음 40dB 이상의 주변 소음이 발생하여 보행자는 자전거의 주행 음(40dB 이하)만으로는 후방에서 접근하는 자전거를 인지하지 못하게 되고 이를 회피하기 위해 종래의 수동 벨이나 기타 기계식 경보 장치를 조작하여 경보음을 울리게 된다, 이때 자전거 주행자에게는 조작의 번거로움과 수동 조작으로 인한 안전한 자전거 주행의 방해가 되고, 보행자는 경보음에 인지하고 회피하는 과정에서 안정 거리가 확보되지 않아 사고가 발생하는 일이 빈번하다. 이에 본 발명은 자동으로 일정 거리 이상에서 보행자를 감지하여 보행자에게 경고음(80dB이상)을 발생하여 보행자나 주행자 모두에게 안전을 확보할 수 있는 방안에 대한 기술이다In general, on the bicycle-only road, ambient noises exceeding 40 dB are generated, and pedestrians can not recognize bicycles approaching from the rear by only driving sound of bicycle (less than 40 dB). To avoid this, a conventional manual bell or other mechanical alarm device In this case, the bicyclist is disturbed by the troublesome operation of the bicycle and the safe driving of the bicycle due to the manual operation, and the pedestrian is aware of the alarm sound and avoids the safety distances during the process of avoiding the accident. Work is frequent. Accordingly, the present invention is a technique for automatically detecting a pedestrian over a certain distance and generating a warning sound (more than 80 dB) to the pedestrian so as to secure safety for both the pedestrian and the occupant

본 발명은 종래의 자전거 벨이 수동 기계식 방식이고 자전거 주행자가 이 벨을 작동하기 위해서 물리적 힘을 가하는 행동을 하여야 하고, 경고 벨을 감지한 보행자는 자전거의 접근을 회피하기 위해 좌 또는 우측으로 이동하게 되는 가정에서 자전거 주행자와 충돌의 위험이 크다. 이에 본 발명을 활용하여 안전 거리 이상에서 보행자를 자동으로 인식하고 경보음을 발생함으로써 주행자와 보행자 모두에게 안전한 통해 환경을 만들기 위함이 목적이다. 또한, 본 발명은 전기 자전거와 같이 모터와 배터리로 동작하는 이륜 BIKE에도 상기 발명의 목적에 부합하는 효과를 기대할 수 있다. In the present invention, a conventional bicycle bell is a passive mechanical type, and a bicycle rider must act to apply a physical force to operate the bell. A pedestrian who senses a warning bell moves to the left or right to avoid approaching the bicycle There is a great risk of collision with the bicycle ladder at home. The object of the present invention is to provide a safe environment for both a driver and a pedestrian by automatically recognizing a pedestrian over a safety distance and generating an alarm sound by utilizing the present invention. Also, the present invention can be expected to have the effect of meeting the object of the present invention in a two-wheel BIKE that operates as a motor and a battery as an electric bicycle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 초음파 센서(또는 적외선 센서)를 자전거 핸들 바의 상단 전방향에 설치하고 전원 공급을 위한 배터리를 장착하여 ON/OFF 스위치의 작동 여부에 따라 초음파를 방출하여 반사되어 온 신호의 도착 시각에 따라 거리를 계산하여 일정한 거리(20M 내외) 이내의 보행자를 감지하고, 미리 저장해 둔 MIDI 음을 재생하거나 특정 패턴의 경고음을 발생하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, an ultrasonic sensor (or an infrared sensor) is installed in a front upper direction of a handlebar of a bicycle and a battery for power supply is installed to emit ultrasonic waves according to whether an ON / OFF switch is operated The distance is calculated according to the arrival time of the reflected signal to detect a pedestrian within a certain distance (about 20M), reproduce a pre-stored MIDI sound, or generate a warning sound of a specific pattern.

본 발명은 전기 자전거와 같이 기 전원 공급 장치를 보유한 이륜 BIKE에서는 별도의 배터리를 사용하지 않고, 기존 전원 공급 장치에서 공급할 수 있도록 24V에서 동작을 하도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that a two-wheel BIKE having an electric power supply device such as an electric bicycle is operated at 24V so that it can be supplied from a conventional power supply device without using a separate battery.

본 발명은 MIDI 음을 재생할 수 있도록 하여 종래의 경고음에서 탈피하여 다양한 MIDI 음의 출력이 가능하여 보행자에게 심리적 불안감을 최소화하는 것을 특징으로 한다According to the present invention, it is possible to reproduce a MIDI sound, thereby avoiding a conventional warning sound and outputting various MIDI sounds, thereby minimizing psychological anxiety to a pedestrian

본 발명은 소형 확성기와 스피커를 내장하여 MIDI 음을 전방에 집중하여 20M 이상 떨어진 전방 보행자에게 전달이 가능한 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that a compact loudspeaker and a speaker are incorporated to transmit a MIDI sound to a forward pedestrian distant by 20M or more.

상기 특징을 모두 갖춘 본 발명을 통해 상기 해결과제를 효과적으로 해결할 수 있다. The present invention having all of the above features can solve the above problems effectively.

상기와 같이 구성된 자전거 자동 벨은 자전거 주행자에게 벨 조작에 대해 부담을 해소하고 보행자에게는 후방 접근중인 자전거를 안전 거리에서 쉽게 인지하도록 하여 보행자와 주행자 모두에게 안전한 통행 환경을 조성할 수 있는 장점이 있다. The bicycle automatic bell configured as described above can relieve the burden on the bike driver for the bicycle rider and easily recognizes the rearward approaching bicycle from the safety distance to the pedestrian so that a safe traffic environment can be created for both the pedestrian and the rider have.

또한, 자전거 전용도로상에서는 전방에 느린 속도로 주행중인 자전거를 추월 시 활용이 가능한 장점이 있다.In addition, on a bicycle-only road, there is an advantage that a bike that is running at a slow speed forward can be used when passing.

도 1은 본 발명에 따른 자동 벨의 기능 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 자동 벨을 장착된 자전거의 핸들을 실시 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 벨의 동작 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 자동 벨의 제어 흐름도.1 is a functional block diagram of an automatic bell according to the present invention;
Fig. 2 illustrates a handle of a bicycle equipped with an automatic bell according to the present invention. Fig.
3 is an operational block diagram of an automatic bell according to the present invention;
4 is a control flowchart of an automatic bell according to the present invention;

이하, 본 발명에 따른 전동 자동 벨의 바람직한 실시 예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the electric automatic bell according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 기능 구성도로서, 도 2에 실제 자전거에 장착한 예시도 이다. 도 1의 기능 구성도에 명기된 블록은 그 구현 과정에서 하나의 몸체로 구성할 수 있으며, 도 2의 실시 예시는 기능별 단위 모듈로서의 장착 예시이다. 도 1의 초음파 센서 부(50)은 초음파를 발생하여 사물에 반사되어 돌아온 신호를 수신하는 기능으로 반사 신호의 도착 시각에 따른 거리 계산(51) 부에서 장애물과의 거리를 음속 기준으로 계산하게 되며((시각차 * 음속) /2 + 보정 값), 출력 신호의 제어부(52)에서 내부 알고리즘에 따라 경고 음원의 선택 및 출력 여부를 판단하게 된다. 전원부(53)는 각 구성 부에 필요한 전원을 인가하는 역할 수행하며 전원 공급 여부는 스위치를 통해 사용자가 제어할 수 있도록 구현한다.Fig. 1 is a functional block diagram according to the present invention, and Fig. 2 is an example in which the bicycle is mounted on an actual bicycle. The blocks shown in the functional block diagram of FIG. 1 can be configured as a single body in the process of implementation, and the embodiment of FIG. 2 is an example of mounting as a function-specific unit module. The ultrasonic sensor unit 50 of FIG. 1 generates ultrasonic waves and receives a signal reflected back from the object. The distance calculation unit 51 calculates the distance to the obstacle based on the sound velocity based on the arrival time of the reflected signal ((Visual difference * sound velocity) / 2 + correction value), the control unit 52 of the output signal determines whether or not to select and output the warning sound source according to an internal algorithm. The power supply unit 53 is used to supply power to each component, and the user can control whether the power supply is supplied through the switch.

도 2는 본 발명에 따른 자동 벨을 장착한 자전거 핸들의 실시 예시도 이며, 전원 스위치(202), 스위치 공정밴드(206), 제어기(204), 배터리(205), 제어기 고정부(201), 초음파 센서(206), 초음파 발생 부 몸체(200), 핸들 축(203), 그리고 확산스피커(207)로 구성된다. 초음파센서(206)에서는 전방에 장애물을 감지하여 신호를 제어기(204)에 전달하고 제어기(204)는 배터리(205)로부터 전원을 공급받는다. 이때 전원의 공급 여부는 스위치(206)로 그 동작 여부를 조정할 수 있고 자전거 주행자는 스위치(206)를 가동시키면 자동으로 초음파 센서(206)와 제어기(204) 가 전방 보행자를 감지하여 확산 스피커(207)를 통해 경고음이나 출력하게 된다.2 is a view showing an embodiment of a bicycle handle with an automatic bell according to the present invention and includes a power switch 202, a switch process band 206, a controller 204, a battery 205, a controller fixing unit 201, An ultrasonic sensor 206, an ultrasonic generator body 200, a handle shaft 203, and a diffusion speaker 207. The ultrasonic sensor 206 senses an obstacle ahead and transmits a signal to the controller 204, and the controller 204 receives power from the battery 205. At this time, whether or not the power source is supplied can be controlled by the switch 206. When the bicycle ladder activates the switch 206, the ultrasonic sensor 206 and the controller 204 automatically detect the front pedestrian, ) To output a warning sound.

도 3은 본 발명에 따른 동작 블록도로서, 더 상세하게는, 발진 소자를 이용한 초음파 발생 부(64), 초음파 수신부(60), 시차 측 정부(61), 제어 처리부(62), 제어 출력부(65), 그리고 출력 스피커(63)로 구성된다. 도 3의 초음파 발생 부(64), 초음파 수신부(60), 시차 측 정부(61), 제어 처리부(62), 그리고 제어 출력부(65)는 하나의 몸체로 구성될 수 있으며, 도 2의 실시 예시에서 설명한 초음파 센서(206)에 하나의 부품 모듈 형태로 장착되는 것이 바람직하다. 본 발명의 목적은 전장 보행자에게 경고음을 발생시켜 미리 사고를 막고자 하는 것이 목적이므로 출력스피커(43)는 도 2의 예시와 같이 전방에 설치하여 보행자에게 자전거의 접근을 경고음으로 알릴 수 있다.FIG. 3 is an operational block diagram according to the present invention. More specifically, FIG. 3 shows an ultrasonic generator 64 using an oscillation element, an ultrasonic receiver 60, a parallaxer 61, a control processor 62, (65), and an output speaker (63). The ultrasonic wave generator 64, the ultrasonic wave receiver 60, the parallaxer 61, the control processor 62, and the control output unit 65 shown in FIG. 3 may be configured as one body, It is preferable to mount the ultrasonic sensor 206 in the form of one component module to the ultrasonic sensor 206 described in the example. The object of the present invention is to prevent an accident by generating a warning sound to a full-length pedestrian, so that the output speaker 43 can be installed at the front as shown in the example of FIG. 2 to inform the pedestrian of the approach of the bicycle with a warning sound.

도 4는 본 발명에 따른 제어 흐름도로서, 더 상세하게는 초음파 발생(40), 수신 신호의 감지(41), 거리의 측정(42), 거리 판단(43) 그리고 음원발행부(44)로 구성된다. 초음파 발생(40)에서 방출된 음파는 전방 보행자에 반사되어 돌아오게 되고 이를 수신부(41)에서 감지하여 거리 측정(42)을 한 결과를 제어기의 거리판단(43)에 이용하게 된다. 이때 전방 보행자와 자전거와의 거리는 통상적으로 자전거가 달릴 수 있는 최대 속도 20Km/h 기준으로 충돌 예방 및 안전을 확보한 거리인 20m로 그 기준을 잡을 수 있다. 이를 통해 자전거와 보행자 사이에 안전 거리를 확보하게 되어 보행자는 자전거의 사고를 주행자의 의식적 조작 없이 자동으로 경고음을 발생하여 사전에 예방할 수 있다. 또한, 본 발명에 사용되는 경고음은 보행자에게 친숙한 동요로 대체할 수 있어 경고음에서 발생할 수 있는 스트레스를 최소화할 수 있는 특징이 있다. 4 is a control flow diagram according to the present invention. In more detail, the ultrasonic generator 40 includes a detection unit 41, a distance measurement unit 42, a distance determination unit 43, and a sound source unit 44 do. The sound waves emitted from the ultrasonic wave generator 40 are reflected by the front pedestrian and returned to the front pedestrian. The reception unit 41 senses the sound waves and uses the result of the distance measurement 42 to determine the distance to the controller 43. At this time, the distance between the front pedestrian and the bicycle can be set to 20m, which is the distance of securing the collision prevention and safety at a maximum speed of 20 km / h at which the bicycle can run normally. As a result, the safety distance between the bicycle and the pedestrian is secured, so that the pedestrian can prevent the accident of the bicycle by automatically generating a warning sound without conscious operation of the vehicle. In addition, the warning sound used in the present invention can be replaced by a familiar vibration familiar to pedestrians, thereby minimizing the stress that may occur in a warning sound.

200 : 초음파 발생부
201 : 제어기 고정부
202 : 동작 ON/OFF 스위치
203 : 핸들 몸체
204 : 제어기 몸체
205 : 배터리
206 : 초음파 수신부
207 : 스피커 확성기
40 : 신호 발생부
41 : 수신 신호 판단부
42 : 거리측정 부
43 : 거리에 따른 판단부
44 : 음원 발생 부
50 : 초음파 센서
51 : 수신 신호에 따른 거리 측정부
52 : 제어부
53 : 전원부
54 : 출력 스피커
60 : 초음파 수신부
61 : 시차 측정 부
62 : 제어 처리부
63 : 출력 스피커
64 : 초음파 발생 부
65 : 초음파 제어부200: Ultrasonic wave generator
201:
202: Operation ON / OFF switch
203: handle body
204: controller body
205: Battery
206: Ultrasonic receiver
207: Speaker loudspeaker
40: Signal generator
41: receiving signal judging unit
42: distance measuring unit
43: Judgment according to distance
44: sound source generating unit
50: Ultrasonic sensor
51: distance measuring unit according to the received signal
52:
53:
54: Output Speaker
60: Ultrasound receiver
61:
62:
63: Output Speaker
64: Ultrasonic wave generator
65: Ultrasonic controller

Claims (3)

일반 자전거나 전기 자전거 또는 세그웨이 핸들이나 핸들 축에 설치 가능한 전동 자동 벨로서, 상기 자동 벨에 하나 이상의 초음파 센서나 적외선 센서를 장착하여 전방 이동체를 자동으로 감지하는 기능을 하고, 상기 센서와 연동하는 제어부에서 특정 음원을 선택하여 출력 스피커로 경고음을 만들 수 있는 것을 특징으로 하는 보행자 자동 인지 전동 벨An electric automatic bell which can be installed on a general bicycle, an electric bicycle, a segway handle, or a handle shaft. The automatic bell is equipped with at least one ultrasonic sensor or an infrared sensor on the automatic bell to automatically detect a forward moving body, And a warning sound can be generated by an output speaker by selecting a specific sound source from the sound source 청구 1항에서 전원 공급 부와 제어부 사이에 ON/OFF 스위치를 설치하여 사용자의 의지에 따라 자동 동작 여부를 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 전동 벨In the first aspect of the present invention, an ON / OFF switch may be provided between the power supply unit and the control unit so that the automatic operation can be selected according to the user's will. 상기 1항에 있어 음원을 사용자의 취향에 맞게 저장 및 변경할 수 있는 비활성 메모리 소자가 내장된 제어부를 특징으로 하는 전동 벨 In the above item 1, a control unit having an inactive memory device capable of storing and changing a sound source according to a user's taste,
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WO2018034389A1 (en) * 2016-08-17 2018-02-22 조선대학교산학협력단 Internet-of-things-based bicycle safety system using smart device
JP2021054321A (en) * 2019-09-30 2021-04-08 本田技研工業株式会社 Movable body

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