KR20180117288A

KR20180117288A - 앱을 이용한 개인 이동수단 장착용 레이다 제어 방법

Info

Publication number: KR20180117288A
Application number: KR1020170050206A
Authority: KR
Inventors: 김선진
Original assignee: 김선진
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2018-10-29

Abstract

본 발명은 자전거, 오토바이, 킥보드, 전기자전거등과 같이 1인용 이동수단에 장착되는 안전센서인 전방, 후방 감지용 레이다 정보와 모바일 장치(이하 스마트폰)의 센서 정보를 어플리케이션 SW(이하 앱)에서 융합하여 사용자 상황을 자동적으로 인지하고 사용자 알람과 발광모듈을 제어하는 방법에 관한 것이다. 이를 해결하기 위한 수단으로 [도면 2]과 같은 시스템 구성과 [도면 3]과 같은 운영 절차를 제안한다. 기술을 실시함으로써 라이더, 상대방, 어린이 안전이라는 3가지 효과를 확보할 수 있으며 개인 이동수단의 안전용 보조 센서로 충분히 활용될 수 있다.

Description

앱을 이용한 개인 이동수단 장착용 레이다 제어 방법 {Radar control method equipped in personal transportation using application software}

1인용 개인 이동수단에 장착되는 안전 감지용 레이다를 운용상황에 따라 적절히 제어하기 위해 모바일 장치 (스마트 폰)의 앱을 이용하는 방법

레이다 센서 기술, 앱 제어기술, 모션 센서처리 기술

본 발명은 자전거, 오토바이, 킥보드, 전기자전거등과 같이 1인용 이동수단에 장착되는 안전센서인 전방, 후방 감지용 레이다 정보와 모바일 장치(이하 스마트폰)의 센서 정보를 어플리케이션 SW(이하 앱)에서 융합하여 사용자 상황을 자동적으로 인지하고 사용자 알람과 발광모듈을 제어하는 방법에 관한 것이다. 제시된 문제를 해결하기 위해 [도면 1]과 같이 자전거에 레이다 운용 상황을 우선적으로 설명한다. 레이다 센서는 자전거 안장과 프레임을 연결하는 바에 설치되어 후방을 감지한다고 가정한다.(전방 감지의 경우 핸들바에 장착될 수도 있다) 근거리 통신 영역 내에서는 레이다 모듈과 스마트폰이 분리되어 있어도 통신 및 제어 데이터를 송-수신하는데 문제가 없다고 가정한다.

앞 절에서 제시된 문제를 해결하기 위한 수단으로 [도면 2]과 같은 시스템 구성을 제안한다. 크게 전,후방등(100)과 모바일 장치(200)이 요구된다. 전,후방등내부에는 레이다 센서 모듈(101), 좌, 우측 발광모듈(102~103), 근거리 통신 모듈(104)로 구성된다. 모바일 장치(200)에는 모션센서(201), 알람모듈(202), 제어SW(203), 근거리통신모듈(204), 시계모듈(205)로 구성된다. 이러한 시스템 구성하에 [도면 3]과 같은 일련의 시스템 운영 절차에 따라 자동적으로 라이딩 상황을 인지하고 위험 감지 및 알람, 제어등을 수행한다.

본 발명을 통해 레이다 센서를 장착한 라이더는 전, 후방에 존재하는 위험 요인으로부터 추돌을 사전에 감지하여 대응할 수 있다. 그룹 라이딩의 경우 다수의 라이더의 자전거에 장착된 레이다를 통합하여 넓은 범위의 탐지 영역을 설정할 수 있어 라이더간의 상태 및 위험 요인으로부터 사전에 회피할 확률이 높아진다. 어린이가 자전거를 타는 경우 이를 보호하는 어른은 지속적으로 어린이를 모니터링하지 않기 때문에 순간적으로 어린이를 시야에서 놓치거나 위험 상황에 직면할 수 있다. 따라서 본 발명을 통해 일정 거리에서 벗어나는 경우 알람을 주어 보호자가 빠르게 인지하도록 할 수 있다. 이러한 3가지 효과는 안전이라는 키워드로 요약될 수 있으며, 라이더, 어린이등을 위험 요인으로부터 보호하기 위한 보조수단으로 충분히 활용할 수 있다.

[도면 2]의 왼쪽 그림과 같이 안전 감지용 레이다 센서를 장착한 전,후방등(100)은 전, 후방 원거리에 존재하는 위험 표적을 감지하는 레이다 센서 모듈(101), 모바일 장치와의 통신을 담당하는 근거리 통신 모듈(104), 방향등 또는 위험 알람을 주기 위한 좌, 우측 발광모듈(102~03)으로 구성된다.
[도면 2]의 오른쪽 그림과 같이 상황인지 및 제어를 담당하는 모바일 장치(200)은 자전거의 움직임을 측정하기 위한 모션센서(201)과 전, 후방등과 통신을 담당하는 근거리통신 모듈(204), 현재 시간 정보를 획득하기 위한 시계모듈(205), 사용자나 상대방에게 시,청각적인 알람을 주기 위한 수단인 알람 모듈(202)로 구성된다. 앞서 설명된 모바일 장치에서 획득가능한 센서 정보와 전, 후방등(100)에서 오는 센서 정보는 제어 SW(203)에서 처리되어 자동적으로 위험 상황을 판단하고 상황에 따라 적절한 제어를 수행한다.

[도면 2]의 시스템을 장착한 자전거가 [도면 1]과 같은 상황으로 장착되어 운용될 때 자동적으로 상황을 인지하고 제어하기 위한 실시 예 [도면 3]에서 묘사한다.

[도면 3]의 절차에서 우선적으로 사용자는 스마트폰에 설치된 제어 SW(앱)을 실행(100)한다. 실행 후 자동적으로 기 설정된 근거리 통신장치들이 페이링(101)되어 데이터 송-수신이 준비된다. 이후 레이다 모듈에서 레이더 정보(거리, 속도, 각도, 감도등)이 근거리통신 모듈을 통해 지속적으로 수신(102)한다. 동시에 스마트폰에서 사용가능한 모셔센서 및 시간 정보들도 동기화 시켜 수신(103)한다. 여기까지는 매 주기 반복적으로 수행되는 절차이며 다음은 모드에 따라 동작 및 제어 절차가 달라진다.

사용자는 3가지 모드중에 한가지를 선택한다. 혼자 라이딩하는 상황인지(단일 라이딩모드, 201) 그룹으로 라이딩하는 상황인지(그룹 라이딩 모드, 301), 어린이만 자전거를 이용하여 보호하는 상황 인지(어린이 안전 모드, 401) 를 선택한다. 단일 라이딩이 선택되면 전방 혹은 후방 감지를 수행(202)한다. 라이딩 중에 운전 상황이 변동되는지를 모션 센서를 통해 모니터링한다. 대표적인 운전 상황은 비상상황 모션(204)과 핸들링 모션(206)으로 구분될 수 있으며 비상상황은 급정거이며 핸들링 모션은 좌, 우회전이다. 급정거시 모션센서의 가속도계나 중력센서의 값이 갑작스럽게 변동한다. 이를 신호관점에서 보면 급정거시 센서 값도 순간 변동하는 것을 관찰 할 수 있다. 이러한 신호 패턴은 특정 모션으로 간주되어 발광모듈을 동작시켜 후미에서 뒤따라오는 상대방에게 알람을 주고, 자신의 스마트폰에서도 알람을 주도록 제어(205)할 수 있다. 참고로, 특정 신호의 패턴은 자전거 운용 상황에 따라 약간씩 다른 모양(시간, 변동 레벨등)을 보이나 전체적인 트렌드는 유사하므로 다양한 환경과 상황에서 실험을 통해 패턴으로 만들어 놓고 이를 지속적으로 모니터링되는 신호와 비교해가면서 상황을 자동적으로 인지할 수 있다.

핸들링 모션(206)의 경우 라이더가 좌회전 또는 우회전을 시도하면 이를 자이로센서를 통해 감지하는 모듈이다. 마찬가지로 자이로센서의 특정 방향으로 회전 움직임 값을 패턴화하여 라이더에 의한 핸들링이 좌, 우회전인지 식별할 수 있다. 이 정보를 활용하여 발광모듈 좌우를 제어(207)하여 후미에 추종하는 상대방이 라이더의 방향 전환을 인지할 수 있도록 한다.

그룹 라이딩 모드를 선택하는 경우, 다수의 라이더의 자전거에 장착된 모바일 장치들 중에 하나가 마스터가 되고, 다른 것은 슬레이브로 동작한다. 이 과정이 수행되기 위해 레이다 그룹핑 과정이 수행(302)된다. 다수의 레이다에서 수집된 정보는 슬레이버 모바일 장치를 거쳐 마스터 모바일 장치로 전달되며 단일 자전거에 의해 커버되는 감지 영역은 그룹핑에 의해 확장(303)된다. 감지 영역 확장을 통해 그룹 라이더간의 충돌 및 외부 위험요인으로부터 추돌을 감지(304)할 수 있는 영역이 확대되어 알람, 발과 모듈 제어(305)를 통해 다수의 라이더가 안전을 확보할 수 있다. 그룹 내, 외부 추돌이 감지되는 경우 발광, 알람 모듈을 통해 모든 라이더가 인지할 수 있다. 이러한 방식의 장점은 선두의 라이더나 후미의 라이더가 위험을 인지하고 이를 모든 라이더와 이를 공유하기 위해 순간적으로 뒤를 보거나 손짓을 하면서 위험한 상황이 발생하는 것을 슬레이브 모바일장치로 공유될 수 있기 때문에 운전 부주의를 방지할 수 있다.

어린이 안전 모드(401)을 선택하는 경우 보호자는 어린이가 운전하는 자전거의 거리 상태를 근거리 통신장치의 수신 감도 측정(402)을 통해 확인 할 수 있다. 대부분 공원에서 보호자는 앞서가는 자전거를 지속적으로 응시할 수 없고, 실제 스마트폰 이용으로 어린이를 놓쳐서 미아사고나 충돌 사고가 발생하는 경우가 많다. 따라서 어린이가 운전하는 자전거가 일정 거리를 벗어나는 경우 감도 별 거리 확인(403)을 통해 현재 상대 거리를 식별하고 알람모듈을 동작(404)시켜 보호자가 확인하도록 한다. 제어 SW에 따라서 안전 거리를 설정할 수 있도록 하면 복잡하고 시야가 확보되지 않는 공간에서는 짧게, 공원과 같이 시야가 확보될 수 있는 곳에서는 비교적 길게 적응적으로 상황을 판단하고 인지할 수 있는 장점이 있다.

Claims

본 발명은 [도면 2]와 같이 안전 감지용 레이다 센서를 장착한 전,후방등(100)은 전, 후방 원거리에 존재하는 위험 표적을 감지하는 레이다 센서 모듈(101), 모바일 장치와의 통신을 담당하는 근거리 통신 모듈(104), 방향등 또는 위험 알람을 주기 위한 좌, 우측 발광모듈(102~103)으로 구성된다. [도면 3]의 운용 절차에 따라서 우선적으로 사용자는 스마트폰에 설치된 제어 SW(앱)을 실행(100)한다. 실행 후 자동적으로 기 설정된 근거리 통신장치들이 페이링(101)되어 데이터 송-수신이 준비된다.
이후 레이다 모듈에서 레이더 정보(거리, 속도, 각도, 감도등)이 근거리통신 모듈을 통해 지속적으로 수신(102)한다. 동시에 스마트폰에서 사용가능한 모션센서 및 시간 정보들도 동기화 시켜 수신(103)한다. [도면 3]에서와 같이 사용자는 3가지 모드중에 한가지를 선택한다. 단일 라이딩이 선택되면 전방 혹은 후방 감지를 수행(202)한다. 운전 상황 중 비상상황 모션(204)은 모션 센서의 신호 패턴에 따라 특정 모션을 인지하고 발광모듈을 동작시키고, 자신의 스마트폰에서도 알람을 주도록 제어(205)한다. 핸들링 모션(206)의 경우도 라이더가 좌회전 또는 우회전을 시도하면 이를 자이로센서를 통해 감지하여 발광모듈 좌우를 제어(207)한다. 그룹 라이딩 모드를 선택하는 경우, 레이다 그룹핑 과정이 수행(302)된다. 단일 자전거에 의해 커버되는 감지 영역은 그룹핑에 의해 확장(303)된다. 위험 요인이 감지(304)되면 발광, 알람모듈을 제어(305)한다. 어린이 안전 모드(401)을 선택하는 경우 보호자는 어린이가 운전하는 자전거의 거리 상태를 근거리 통신장치의 수신 감도 측정(402)한다. 어린이가 운전하는 자전거가 일정 거리를 벗어나는 경우 감도 별 거리 확인(403)을 통해 현재 상대 거리를 식별하고 알람모듈을 동작(404)시켜 보호자가 확인하도록 한다. (독립항)