KR20180070000A - Umbrella Carrier for a Vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an umbrella mounting device for a vehicle that automatically adjusts a fixing angle of an umbrella in consideration of a vehicle speed, wind direction, wind speed, and terrain slope, thereby having no difficulty in acquiring a rider′s vision, protecting the rider from rain or snow, and ensuring safe riding. According to the present invention, the umbrella mounting device includes: a vehicle movable by means of a rider′s force or electrical power; a sensor attached to the vehicle to sense a wind direction, a wind speed, and a slope; a controller for transmitting a command value obtained from data information of the wind direction, wind speed, and slope sensed by the sensor according to a set algorithm to a driver; and the driver for adjusting a fixing angle of an umbrella according to the command value of the controller, wherein the sensor, the controller, and the driver are connected with each other through wire or wireless network to transmit and receive the data to and from each other.

Description

운송수단용 우산 장착장치 {Umbrella Carrier for a Vehicle}Umbrella mounting device for transportation vehicles {Umbrella Carrier for a Vehicle}

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 apparatus mounted on a transportation means which is exposed to an outside environment and which is required to carry a shutoff device such as an umbrella in case of rainy weather. More particularly, The controller senses the wind direction, and the control unit receives the data information sensed by the sensor unit, calculates the control angle value of the umbrella so that the passenger does not see or rain, and transmits the command value to the driving unit. To an umbrella mounting apparatus for a transportation means for adjusting the angle of a device in which an umbrella is fixed.

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 refers to a two-wheeled vehicle that is rotated by the power of a person. The form of a bicycle is a pedal, a crank mechanism, and a chain. The bicycle can be driven by transferring the stepping force 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 in BC, with two wheels set back and forth in one line and a foot running across the ground. The bike, which looks more like a modern bicycle, is the Godex Atlantics sketch, which is included in Leonardo Da Vinci's Idea Collection, which was conceived as 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.Specifically, a bicycle was made in 1790 by French nobleman Conrad de Siblaq, but it is impossible to steer, but there is a self-propelled two-wheeled sailor ferry. Later, in 1818 NIFES began developing a steerable two-wheeled vehicle, and in 1910 it became the same basic form as it is 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. The structure of modern bicycle is as follows. The front wheel controls the steering, the rear wheel controls the drive, and the crank mechanism is installed to change the force of the foot of the person into rotational force. The changed torque is transmitted to the rear wheel through a chain attached to the large sprocket, and the driving is inhibited by a manual brake which is operated independently 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 frame of a bicycle is the most important factor that determines the performance of a bicycle, and it is a rhombus or diamond shape and consists of a head tube, a top tube, a down tube, a seat stay, and a chain stay. The shape, length, and thickness of the bicycle frame vary depending on the frame geometry of each car body, and the materials can also vary in chromoly, titanium, aluminum, carbon, etc., and can vary depending on the purpose 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 bicycle culture is most developed, there is a world-class bicycle race held every year, and bicycle use is high. In Asia, bicycle utilization is not only high but also encouraging. In developing countries, the use of bicycles is closely linked with livelihoods such as transportation. In developed countries, bicycles are used in real life and leisure activities such as departure and departure. .

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, bicycle use infrastructure is being built while making bicycle rental service and bicycle exclusive roads in Seoul and metropolitan cities, and now bicycle use for everyday use as well as weekend leisure is increasing. The use of bicycles has the advantage of reducing the economic burden due to the fact that the health enhancing effect such as increasing lung capacity and muscle strength and the use of automobiles are reduced to prevent air pollution as well as the cost is not consumed .

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, there is a disadvantage that the use of bicycles is very dependent on weather changes. In the event of a rainy day, the user is forced to operate the bicycle with his or her eyes exposed to the rain, and it is very dangerous for the user to take an umbrella or the like to avoid snow or rain.

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, Korean Utility Model Registration No. 20-2004-0025448 discloses an umbrella control platform that can be used when a bicycle, a wheelchair, or a stroller is used. The umbrella control post is mounted on a bicycle handle post or a fixed frame, Direction and can cope with the direction of the light or the direction of the rain. However, the above-mentioned design has to manually adjust the fixing angle of the umbrella manually by the user.

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 of the bicycle is changed according to the wind direction or the terrain, it is very dangerous to adjust the angle while performing the bicycle operation in order to avoid the snow and rain efficiently. It is necessary to develop a device capable of adjusting the angle of fixing the umbrella.

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 자전거용 우산 조종대에 관하여 개시되어 있다.The Korean Registered Utility Model No. 20-2004-0025448 relates to an umbrella control board which can be used for bicycle, wheelchair, and stroller, and is mounted on a bicycle handle post or a fixed frame so that the umbrella can be moved forward, And can be adjusted according to the angle of the light or the direction of the rain. 국내 등록특허번호 제10-1348827호에는 오토바이 우산을 오토바이에 지지하기 위해 결합고정구가 구비되어 고안된 고정베이스로 오토바이[스쿠터]의 발판의 볼트체결부위에 스크류 볼팅으로 체결함으로써 용이하게 설치 및 해제가 가능하며, 설치 후에는 본 발명인 오토바이 우산의 개,폐가 자유로워 시간과 장소에 구애됨이 없이 사용이 용이하여, 우천시나 일사가 강한 때에는 사용을 위해 상기 오토바이 우산이 용이하게 펼쳐져 비나 강한 일사로부터 운전자를 보호하여 운행을 더욱 안락하게 하고, 상기의 용도가 불필요 시 다시 손잡이을 오토바이의 전방으로 밀어주면 신속하고 용이하게 접혀지는, 사용이 간편한 오토바이의 보조장치에 관하여 개시되어 있다.Korean Patent No. 10-1348827 discloses a fastening base for a motorcycle umbrella to be supported on a motorcycle, and a fastening base designed to fasten the motorcycle umbrella to a motorcycle by attaching a screw bolt to the bolt fastening portion of the scooter. After installation, the motorcycle umbrella of the present invention is free of openings and lungs, so that the motorcycle umbrella is easy to use without any restriction on time and place, and when rainy weather or strong sunshine is strong, the motorcycle umbrella is easily opened for use, And which is folded quickly and easily when the handle is pushed forward to the front of the motorcycle when the use is not necessary. 국내 등록특허번호 제10-1130412호에는 핸들의 양단부에 지지대를 각각 장착하고 상기 지지대의 상측에 햇볕가림막을 고정할 수 있도록 가림막지지대를 다수 고정하며 상기 가림막지지대의 각도를 조절할 수 있도록 상기 지지대와 가림막지지대의 사이에 각도 조절부를 장착가능한 자전거용 햇볕가림막에 관하여 개시되어 있다.In Korean Patent No. 10-1130412, a support bar is mounted on both ends of a handle, a plurality of barrier membrane supports are fixed to the upper side of the support bar to fix the sunbath barrier membrane, and the angle of the barrier membrane support bar is adjusted, And a sunlight shielding film for a bicycle in which an angle adjusting portion can be mounted between the supports. 국내 등록특허번호 제10-1113265호에는 자전거의 프레임 전방에 서포터의 높낮이를 조절가능토록 한 결합관이 구비되게 고정 설치된 고정브래킷과, 서포터 상단에 전방지지대가 각각 고정되는 결합구를 양단에 형성토록 구성된 하부 횡지지대와, 양측 전방지지대 상부에 각각 마주보게 고정 구성된 연결구의 측방 사이에 고정 구성된 상부횡지지대와, 각각의 연결구 후방으로 양측이 고정된 상부차양막이 펼쳐지도록 일측이 고정 구성된 상부지지대와, 상부횡지지대에 자유 회전되며 하향 및 상향으로 자유 회전 시 전방지지대와 상부지지대에 각각 끼움 결합되게 하부 양측에 클램프가 고정 구성된 전방차양판과, 전방차양판의 하부 중앙에 와이어와 인장스프링의 인장력으로 브러시를 좌우 회동시켜서 전방차양판의 전면을 닦을 수 있도록 설치된 와이퍼로 이루어진 자전거용 차양장치에 관하여 개시되어 있다.Korean Patent No. 10-1113265 discloses a fixing bracket provided with a coupling pipe for adjusting the height of a supporter at the front of a frame of a bicycle and a fixing bracket for fixing the front supporting frame to the upper end of the supporter, An upper transverse support which is configured to be fixed to a side of a connection port fixed to the upper side of each of the front side supports on both sides and an upper supporter whose one side is fixed so as to unfold the upper side shroud, A front sheathing plate which is freely rotatable on the upper transverse support and is fixed to both the lower and the lower supports so as to be fitted to the front support and the upper support when freely rotating in the downward and upward directions, The brush is rotated to the left and right to wipe the front surface of the front bezel, Discloses a bicycle sun shade device made of a golf club. 국내 등록특허번호 제10-1597961호에는 휠체어에 조립형 가림막을 설치하여 눈이나 비가올때 또는 햇빛이 강할때 가림막 펼침 동작을 보다 편리하게 하고 이에 따라 외부 환경으로부터 장애인을 적극적으로 보호할 수 있는 접이식 가림막을 갖는 휠체어에 관하여 개시되어 있다.In Korean Patent No. 10-1597961, a built-in type screen is installed on a wheelchair to make it easier to unfold the screen when there is snow, rain, or sunlight, thereby providing a foldable screen capable of protecting persons with disabilities from the outside environment With respect to the wheelchair. 그러나 상기 선행문헌은 본 발명의 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 구성은 개시되지 않아 차이를 보인다.However, the above-mentioned prior art documents disclose transportation means capable of moving by the magnetic force or electric power of the user of the present invention; A sensor unit attached to the transportation means for sensing wind direction, wind speed and inclination; A control unit for transmitting data values of wind direction and wind velocity and tilt sensed by the sensor unit to a driving unit according to an established algorithm; And a controller for controlling the angle of the umbrella according to a command value of the control unit. The sensor unit, the control unit, and the driving unit are connected and installed through a wired or wireless connection network to transmit and receive data, Respectively.

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 is not only dangerous in the course of driving because the umbrella mounting device installed in the transportation means that the passenger is exposed to the outside environment and must be accompanied by a blocking device such as an umbrella in case of rainy day has to adjust the angle at which the occupant manually fixes the umbrella In order to solve the troublesome problem, the sensor unit senses the speed of the vehicle, the direction of snow or rain, the wind speed and the wind direction, and the control unit receives the data information sensed by the sensor unit, And the driving unit operates the motor according to the transmitted command so as to adjust the angle of the apparatus in which the umbrella is fixed, thereby providing an umbrella mounting apparatus for a transportation means.

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 for solving the above problems, the present invention provides a vehicle comprising: a transportation means capable of moving by a magnetic force or an electric power of a user; A sensor unit attached to the transportation means for sensing wind direction, wind speed and inclination; A control unit for transmitting data values of wind direction and wind velocity and tilt sensed by the sensor unit to a driving unit according to an established algorithm; And a driving unit for adjusting a fixed angle of the umbrella according to a command value of the control unit, wherein the sensor unit, the control unit, and the driving unit are connected and installed by a wired or wireless connection network, Lt; / RTI >

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 angle of the apparatus to which the umbrella is fixed is automatically adjusted in consideration of the speed of the transportation means, the wind direction, the wind speed, and the inclination of the terrain, so that the visibility can be secured, It is possible to safely carry the vehicle.

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. 1 shows a photograph of an umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention.
2 shows a wind direction sensor of the umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention.
3 shows a sensor unit fixing device of an umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention.
Figure 4 shows the connection of an umbrella mounting device for a transportation means of the present invention.
5 shows a driving part of an umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention.
Fig. 6 shows a transportation device fixing device of the present invention.
7 shows a connecting part of the present invention.
8 shows the motor unit of the present invention.
9 shows a bonding apparatus of the present invention.
Fig. 10 shows a motor side sectional view of the present invention.
11 shows a bracket according to the present invention.
12 shows the umbrella fixing device of the present invention.
13 shows a control section of the present invention.
Fig. 14 shows a configuration diagram of an umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention.

이하, 본 발명의 운송수단용 우산 장착장치와 관련한 구체적인 구성과 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description will be made with reference to specific configurations and accompanying drawings relating to an umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention.

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. 1 shows a photograph of an umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention. The umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention comprises: a transportation means (10) which is required to be mounted on an apparatus which can be exposed to an external environment and can block snow or rain and can be moved by a user's magnetic force or electric power; A sensor unit 20 attached to the transportation means for sensing wind direction, wind speed and inclination; A control unit (30) for transmitting data values of wind direction and wind velocity and tilt sensed by the sensor unit to a driving unit according to an established algorithm; And a driving unit 30 for adjusting an angle at which the umbrella is fixed according to an instruction of 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, the control unit, and the driving unit are connected and installed through a wired or wireless connection network, and can transmit and receive data. The wired connection network according to an embodiment of the present invention may be a connection formed by a wire, 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 transportation means (10) of the present invention is characterized in that a frame on which a user can board a space is formed and a handle portion on which a steering can be set is formed on an upper portion of the frame, a wheel designed to be steered by a handle, Refers to a vehicle that can be directly driven to the outside environment because the frame includes no shoelaces or structures so that the user can be directly exposed to the outside environment.

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 transportation means of the present invention shown in FIG. 1 will be described as an example of a bicycle, and may include a wheelchair, a motorcycle, and the like. The bicycle described in the embodiment of the transportation means of the present invention is formed of a material such as chromoly, titanium, aluminum, carbon, etc., and forms a shape of rhombus or diamond by connecting a head tube, a top tube and a down tube frame. A handle bar installed at an upper end of the head tube and capable of setting steering; Wheels mounted on the head tube and the seat tube; A seat post is connected to the upper portion of the seat tube and is installed on the seat post to allow the user to ride the seat; The wheel may be connected to a component including a chain sprocket, a crank arm, a chain, etc., and a pedal installed in 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-view unit is steering, the rear wheel mounted on the seat tube is driven, and the power of the user's foot is transmitted to the rear wheel by a chain engraved in a large sprocket by changing the rotational force by a crank mechanism. It is common to install a manual brake that operates independently, so that the shift can be adjusted.

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 composed of a tilt sensor and a wind direction sensor 24. Generally, the tilt sensor can be generally fixed to the handle bar of the vehicle, and the wind direction sensor 24 is accommodated 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. 2 shows a wind direction sensor of the umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention. The protective frame main body 23, which houses the wind direction and velocity sensor, has a polygonal bottom portion and a closed portion spaced apart from each other by a predetermined height. The polygonal bottom portion and the closed portion are vertically arranged. An outer wall is formed in the space between the bottom portion and the closed portion. Column structure. The outer wall of the protective frame body is formed with one or more ventilation holes so that wind can be blown into the inside of the protective frame body from outside.

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 preferable that the protective frame body is formed in such a size as to be easily rotatable within the wind direction and velocity sensor. Inside the body, one or more pillars are installed perpendicularly to the bottom. The column and the bottom can be fixed as a bolt and nut combination by forming a fixing hole on the fixing surface. The column may be connected to the closing portion and the distal end. A through hole is formed in the surface where the column and the closing portion are in contact with each other, so that the connection network connected to the sensor can pass through the through hole through the pillar and can be separated from the upper portion, so that the connection network is twisted to prevent the wind direction sensor from rotating. The wind direction wind speed sensor can be fixed with a bolt nut at the bottom.

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 values extracted from the sensor unit are transmitted to the controller. The tilt sensor according to the embodiment of the present invention installed a 9-DOF IMU sensor, GY-951. Calculate the tilt angle of the bicycle using 9 axis acceleration + Gyro + geomagnetic sensor (IMU) GY-951. In general, IMU should integrate and compensate the values obtained from acceleration, gyro and geomagnetic sensor. However, GY-951 has a microprocessor built in it and automatically calculates 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 when the bicycle is tilted when the bicycle is run on the ramp. The calculated values are used to drive the motor of the connected drive. 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 wind speed sensor according to an embodiment of the present invention includes a magnetized propeller surrounding a shaft on which a magnet is installed, and at least one hall sensor is installed around the shaft. The wind speed can be detected by the hall sensor detecting that the magnetic field around it changes when the magnetic propeller is turned by the wind and calculating the period of this data. The extracted wind speed is filtered to reduce the noise of the data and extract more accurate wind speed data. The expression 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.
The wind direction can extract data from the magnetic field values of the hall sensors. Assuming that it has a positive value (> 0) near the N pole and a negative value (<0) when it is close to the S pole, it can be obtained by substituting it into the function formula, ( atan 2 (y, x) is a function that takes y and x values separately and outputs the correct angle than atan (y / x).

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. 3 shows a sensor unit fixing device of an umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention. The sensor unit fixing device 21 connects and secures the transportation means and the protective frame main body via the main body connection portion 22. [ In the embodiment of the present invention, the sensor unit fixing device is formed in a ring structure having an opening on one side of a diameter, through which the bicycle handle bar can pass, and a fixed portion is formed on the opened side thereof to fix the fixing portion with bolts and nuts, The fixing force can be increased by fastening the sensor bar fixing device to the handle bar.

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 of an umbrella mounting device for a transportation means of the present invention. The connection part 22 of the present invention is formed to connect and fix the lower part of the sensor part fixing device and the upper side of the closing part, and the connection part of the present invention is shown as 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.5 shows a driving part of an umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention. The driving unit (30) of the present invention includes a transportation means fixing device (31) for connecting and fixing the transportation means and the driving unit; A connecting portion (32) connected to one end of the transporting device fixing device by a pipe structure of a predetermined height to receive and protect the connection network; A motor unit 33 installed at the upper end of the connection unit and including a motor protection frame for accommodating the motor therein and a motor installed inside the motor protection frame; And a bracket 35 connected to the motor unit at one end and connected to the umbrella fixing unit 36 at the other end to adjust the angle of the umbrella fixing unit.

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.Fig. 6 shows a transportation device fixing device of the present invention. It is preferable that the transportation device fixing device 31 of the present invention is installed in a transportation means constitution part where the user can avoid rain when the umbrella is mounted. In the embodiment of the present invention, And the fixed side is protruded from the side surface of the opened side so as to be fixed by tightening the handle bar penetrating the ring by the fixing device. The fixing device according to the embodiment is formed of a bolt and a nut and can be fixed through 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.7 shows a connecting part of the present invention. The connection part (32) of the present invention is formed into a hollow pipe structure with a predetermined height, and a connection network is built in the inner hollow space. The connection prevents the built-in connection network from being broken, while supporting the fixed umbrella to be fixed to the occupant's sitting height and proper 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 part may be formed by a structure in which at least one connection part unit can be fixed to the bolt nut in the vertical direction so as to easily adjust the fixed height of the umbrella installed according to the sitting position of the occupant, or may be formed in a bellows structure.

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.8 shows the motor unit of the present invention. The motor unit 33 of the present invention is fixed to the connection unit through the connection unit 34 shown in FIG. The joining device is a module for connecting the connection part of the pipe structure and the motor part. The hollow part is formed so that the connection network accommodated inside the connection part can be connected to the motor part and the direction and shape fixing the upper and lower parts can be connected 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 is formed with a space in which the motor can be accommodated. The accommodation space may be provided with an opening / closing part on the side of the motor protection frame and a cover on the opening / closing part. The motor housing space can be opened or closed by mounting or removing the cover at the opening / closing part, so that the motor can be mounted. And a through hole may be formed at a lower portion of the joining apparatus so that the communication network extending through the hollow portion of the joining apparatus and the motor can be connected.

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. Fig. 10 shows a motor side sectional view of the present invention. Since the motor according to the embodiment of the present invention is formed of a servo motor and the motor receiving the control command from the control unit to be described later should be able to curve the right and left as well as the front and back by using the umbrella as rain umbrella, Axis motor 33a and a y-axis motor 33b so as to be adjustable.

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. 11 shows a bracket according to the present invention. The bracket 35 according to the present invention is an intermediate component for connecting the x-axis motor and the y-axis motor. Generally, the bracket 35 is composed of a servo motor bracket and a horn, and the x-axis motor and the y-axis motor are rotated by two axes 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 in the upper part of the connection section and the rotation axis is the same as the direction in which the connection section is installed. The y-axis motor is installed in the direction parallel to the ground by providing the rotation axis of the x- And the rotational axes of the x-axis motor and the y-axis motor are set 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 by a bolt nut coupling. The motor of the present invention is vertically installed with two shafts, so that the upper 180 degrees with respect to the position of the motor can be angularly adjusted to a wider range of the umbrella fixing device.

우천시에 풍속이 강하면 눈 또는 비가 센서부의 전면방향으로 불어오게 되고 풍속에 비례하여 Y축모터를 전면부로 회전시켜 눈 또는 비를 차단시킬 수 있다.If the wind speed is high during rain, the snow or rain will blow toward the front of the sensor, and the Y-axis motor can be rotated to the front part in proportion to the wind speed to block 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 case where a vehicle crosses a sloping terrain is as follows. In the IMU sensor, the pitch value means the angle at which the vehicle is inclined forward and backward. Therefore, when the slope is increased, the pitch value becomes positive. - The y-axis motor is operated by 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.
12 shows the umbrella fixing device of the present invention. The umbrella fixing device (36) of the present invention may be formed in a ring structure similar to that of the above transportation means fixing device. Either side of the annular structure is open and a constituent part constituting a transportation means is fitted through the opening. The opening portion is formed with a fixing portion to prevent the fixing device from being fixed when the transportation means forming portion is fitted. The fixing device according to the embodiment of the present invention can be fixed by bolt and nut coupling and the inner ring diameter can be adjusted so that the rubber pad is formed on the inner side of the umbrella fixing device ring to increase the fixing force, 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. 13 shows a control section of the present invention. The control unit 40 of the present invention receives the measured data of the wind and wind speed measured by the sensor unit and the slope of the transportation means, calculates the movement value of the motor according to the set algorithm, and instructs the driving unit to set the angle of the umbrella So that it can 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 main board, a battery, and a regulator, and the components are accommodated in a protective frame. The protection frame has a structure that can be opened and closed. When the protection frame is closed, a through hole is formed in the upper part so that the sensor part or the driving part can be connected to the connection network.

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.Fig. 14 shows an operational method configuration diagram of the umbrella mounting apparatus for a transportation means of the present invention. A method of operating an umbrella apparatus for a transportation means of the present invention includes a sensing step (S1) of sensing data of a wind direction, a wind speed and a slope at a sensor unit and extracting data; A data filtering step (S2) of removing data noise in the sensing step; An angle extracting step (S3) of extracting a driving angle from the motor shaft of the driving unit as a starting point according to an algorithm input to the control unit through the data filtering step; And a driving step (S4) in which the motor is operated by the driving unit according to the command value extracted according to the angle extracting 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 sensing step S1 is a step of measuring the tilt, the wind direction and the wind speed of the transportation means in the tilt sensor of the sensor unit and the wind direction wind speed sensor. The IMU sensor, which is a tilt sensor according to an embodiment of the present invention, detects a tilt when the bicycle moves the ramp. In the IMU sensor, the pitch value means the angle at which the vehicle is inclined forward and backward, and when the slope is increased, 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 speed sensor according to the embodiment of the present invention can detect the change of the magnetic field around the magnetic propeller while sensing the hall sensor and extract the wind speed value by calculating the period of the sensed 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 by the sensor unit. The data filtering equation is as follows. p is the filter coefficient in the range of p = 0.90 ~ 0.99. The larger the value, the greater the reflectance of the previous value, and the smoother the data.

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 extracting step S3 extracts the rotation direction or the rotation angle of the motor shaft of the driving unit according to the value input to the control unit, and the following expression is applied to the angle extraction value to rotate the Y-axis motor. However, the vertical direction is set to 0 and the front direction is set to (+). k w is a wind proportional constant, representing the 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 maximum angle of tilt to a maximum angle of 30 ° because if the angle of the umbrella is more than 30 °, it is not only difficult to support the motor but also obscures 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. In the driving step S4, the driving unit is driven according to the value extracted in the angle extracting step, and the angle of the umbrella fixing device is adjusted to block the user from making rain or snow according to the wind direction, the wind speed, and the slope of the transportation means .

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.

실시예Example 1. 경사가 있는  1. With a slant 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 the rain or snow is vertically lowered and the transportation means ascends the uphill road of 30 ° inclination, the tilt sensor (IMU sensor) of the sensor part measures the inclined angle of 30 ° in the sensing step and transmits the data information to the control part. In the data filtering step, noise of the transmitted data is removed. In the step of extracting the angle, a control value is transmitted from the control unit to the driving unit to instruct the front unit to tilt by 30 ° with respect to the axis perpendicular to the ground. In the driving step, the driving unit adjusts the angle of the umbrella fixing device by operating the motor according to the received command value, so that the rain can be appropriately blocked even in the terrain formed with the inclination.

실시예Example 2. 전면부로 풍속이 작용하는 경우 또는 운송수단의 이동속도가 증가하는 경우 2. When the wind speed acts on the front part or when the moving speed of the transportation means 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. In the case of wind blowing in the front direction or in the case where the moving speed of the transportation means increases, rain or snow is fitted in the front direction of the occupant of the moving means. Therefore, in order to prevent the occupant from raining or snowing, the speed of movement should increase or the angle of the umbrella should be tilted according to the direction of the wind.

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 such a case, the wind speed sensor senses that the wind is blowing in the direction of 30 ° from the right in the sensing step, passes through a data filtering step, and sends a command value from the control unit to the driving unit to command the motor to rotate by 30 ° to the right in the angle extracting step In the driving step, the motor is moved to the right by 30 °.

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 applied to various fields requiring stability of a swinging object because it can be utilized in a transportation means such as an electric wheelchair including a bicycle, a motorcycle, and a Yakult cart. In addition, in the rain or snow weather, It can block snow or rain, contributing to the development of safety and transportation development industry.

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 means 20: sensor unit
21: sensor unit fixing device 22: main body connection part
23: Body protection frame 24: Wind direction wind speed sensor
30: Driving unit 31: Transporting unit fixing device
32: connection portion 33a: X-axis motor
33b: Y-axis motor 34: splicing device
35: bracket 36: umbrella fixing device
40:

Claims (6)

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 것을 특징으로 하는 운송수단용 우산 장착장치
Transportation means capable of being moved by the user's magnetic force or electric power;
A sensor unit attached to the transportation means for sensing wind direction, wind speed and inclination;
A control unit for transmitting data values of wind direction and wind velocity and tilt sensed by the sensor unit to a driving unit according to an established algorithm;
And a driving unit for adjusting a fixed angle of the umbrella according to a command value of the control unit,
Wherein the sensor unit, the control unit, and the driving unit are connected and installed through a wired or wireless connection network to transmit and receive data,
제 1항에 있어서, 상기 센서부는 풍향풍속센서와 기울기센서를 포함하는 센서로 이루어지고, 상기 풍향풍속센서는 일정 프레임의 보호프레임 본체내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 운송수단용 우산 장착장치
2. The umbrella mounting apparatus according to claim 1, wherein the sensor unit comprises a sensor including an air-directional air-velocity sensor and a tilt sensor, and the air-directional air-
제 1항에 있어서, 상기 구동부는 운송수단과 연결 및 고정되는 운송수단 고정장치, 일정 높이의 파이프 구조로 상기 운송수단 고정장치의 일단과 연결설치되는 연결부, 상기 연결부 상단에 설치되어 내부에 모터를 수용하는 모터보호 프레임과 모터를 포함하는 모터부, 일단은 상기 모터부와 연결되고 타단은 우산이 고정되는 우산 고정장치와 연결되어 우산 고정장치의 고정 각도를 모터의 구동에 의해 조절하는 브라켓으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 운송수단용 우산 장착장치
[2] The apparatus as claimed in claim 1, wherein the driving unit comprises: a transportation device fixing device connected to and fixed to the transportation device; a connection part connected to one end of the transportation device fixing device with a pipe structure of a predetermined height; And a bracket connected to the umbrella fixing device having one end connected to the motor and the other end fixed to the umbrella so as to adjust the fixing angle of the umbrella fixing device by driving the motor, Characterized in that the umbrella mounting means
제 3항에 있어서, 상기 모터는 X축모터와 Y축모터로 이루어지고 X축모터는 회전축이 연결부 설치방향과 동일하도록 연결부 상부에 설치되고 Y축모터는 X축모터의 회전축 설치방향과 수직으로 설치되어 2가지의 축인 Yaw와 Pitch로 회전하는 것을 특징으로 하는 운송수단용 우산 장착장치
The X-axis motor according to claim 3, wherein the motor comprises an X-axis motor and a Y-axis motor, and the X-axis motor is installed above the connection portion so that the rotation axis is the same as the installation direction of the connection portion, And installed to be rotated by two axes Yaw and Pitch.
제 1항 내지 제 4항의 어느 한항으로 이루어진 운송수단용 우산 장착장치가 작동하는 방법으로서,
(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 작동방법A method of operating an umbrella mounting device for a vehicle comprising any one of the claims 1 to 4,
(a) a sensing step of sensing data of a wind direction, a wind speed, and a slope at a sensor unit and extracting data;
(b) a data filtering step of removing data noise in the sensing step;
(c) an angle extracting step of extracting a driving angle from the motor shaft of the driving unit as a starting point according to an algorithm inputted to the control unit through the data filtering step;
(d) a driving step of operating a motor in a driving unit according to the command value extracted according to the angle extracting 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)
6. The method according to claim 5, wherein the data filtering step of the step (b) is applied to the following (formula) to correct noise and wind direction data values
Value = p 占 Val previous + (1- p measured )
(p is a filter coefficient, 0 < p < 1)
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그러나 상기 선행문헌은 본 발명의 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 구성은 개시되지 않아 차이를 보인다.

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