KR20220111157A - 강설 감지센서 모듈 - Google Patents

Abstract

이와 같이 이루어지는 본 발명은, 겨울철에 내리는 눈을 정확히 감지하여 전달함으로써 제설작업에 효과적으로 대처할 수 있을 뿐만 아니라 제설장비나 설비에 적용한 자동화 스마트 제설기와 도심지나 강설 피해를 미리 예방하고자 하는 곳곳에 설치하여 대설, 폭설로 인한 재해예방과 야간 기습 강설에 초동 대응할 수 있는 효과가 있다.

Description

강설 감지센서 모듈{Snow detection sensor module}

본 발명은 강설(降雪 눈 내림) 감지센서 모듈에 관한 것으로, 빗물감지센서와 온도센서, 발열선 그리고 태양광 발전 모듈로 이루어지고 이를 작동 통제하는 메인컨트롤러로 이루어진 강설 감지센서 모듈에 관한 것이다.

겨울철 재난유형 중 기습 강설 또는 대설이 가장 위험한 것으로 분석되었으며 특히, 야간의 기습 강설 감지 미흡으로 인한 초동대응 지연과 노면상태 감지 기술 미흡으로 겨울철 도로 제설 및 결빙사고 예방을 위한 제설작업에 어려움을 격고 있다. 여름철 지역마다 다르게 기습 폭우가 내리듯이 지역마다 차별적으로 내리는 강설여부를 자동으로 감지하고 제설작업과 연계하여 신속하고 효율적으로 제설작업이 이루어지도록 할 수 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 내리는 빗물을 감지하는 센서는 있으나 내리는 눈을 정확히 감지하는 강설감지센서모듈은 없어 빗물감지센서와 온도감지센서, 그리고 발열선을 이용하여 내리는 눈을 정확히 감지하여 알려줌으로써 신속하고 효율적인 제설작업 및 대처가 가능하도록 강설감지센서모듈을 제공하는 것이다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

강설(내리는 눈)을 감지하는 센서 모듈에 있어서, 내리는 눈이 닿아 녹으면서 생긴 물방울로 감지하는 빗물감지센서; 눈이 닿으면 닿을 때의 미세온도와 기온을 감지하여 눈과 비를 구분하기 위한 온도센서; 내리는 눈이 빗물감지센서에 붙어 결빙되면 제 기능을 못하기 때문에 얼지 않도록 해주는 발열선; 이들 센서와 발열선이 기능을 할 수 있도록 하는 컨트롤러; 강설감지센서모듈 각각의 기능을 하도록 명령하고 조종 통제하는 메인컨트롤러;를 포함하는 강설감지센서모듈을 제공한다.

빗물감지센서, 온도감지센서 일부가 외부로 노출되고 각각의 컨트롤러와 메인컨트롤러가 내장되는 케이스;가 본체를 형성함을 특징으로 한다.

또한, 강설감지센서모듈을 외부에 독립적으로 설치할 경우에 필요한 전기를 생산 공급하는 태양광발전모듈;을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명은, 겨울철에 내리는 눈을 정확히 감지함으로써 제설작업에 효과적으로 대처할 수 있을 뿐만 아니라 제설장비나 설비 등 자동화 스마트 제설기에도 적용할 수 있고, 도심지나 강설 피해를 미리 예방하고자 하는 곳곳에 설치하여 대설, 폭설로 인한 재해예방과 야간 기습 강설에 초동 대응할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감지센서를 나타내는 외형도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감지센서 모듈을 나타내는 일 예의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감지센서 모듈과 통신기기가 통신하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈이 작동하는 원리를 설명하는 일 예의 프로그램이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어는 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 강설 감지센서 모듈에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감지센서를 나타내는 외형도이다.

도 1을 참조하면, 원뿔모양에 옆면 일 측면을 깎아 자른 센서 본체케이스(10-1) 내부에 빗물감지센서(10a)가 장착되고 또 다른 일 측면에는 물의 미세온도와 기온을 감지하여 눈과 비를 구분할 수 있는 온도센서(10b)가 장착된다. 또한, 감지센서(10)가 원뿔형으로 경사지게 제작이 되기 때문에 표면이 결빙될 염려는 없지만 만에 하나 눈이 내린 빗물감지센서(10a) 외부 표면에 결빙이 생길 경우에 센서가 제 기능을 못하기 때문에 빗물감지센서(10a) 표면에 발열선(10c)을 부착하여 결빙이 되지 않도록 하고, 외부 어디엔가 감지센서(10) 단독으로 설치되어 강설감지센서(10)가 임무를 수행하는 데 필요한 전기를 생산할 수 있는 태양광발전모듈(20)이 별도 또는 감지센서(10) 내부에 추가로 설치된다.

여기서 사용되는 빗물감지센서(10a)는 비가 오는지, 안 오는지, 어느 정도 오는지 까지 감지할 수 있는 센서로서 센서 양쪽으로 분리된 지그재그 형태의 기판회로가 서로 연결되어 있지 않고 배선이 되어 있는 데 비가 와서 물이 생기면 두 개의 전극이 물을 통해서 연결이 되고 그 양이 많을수록 저항 값이 작아지게 되며, 저항 값이 작아지면 전류는 커지게 되는 값을 컨트롤러가 감지하여 비가 오는지, 안 오는지, 많이 오는지, 적게 오는지를 구별한다.

발열선(10c)은 자동차의 후미 유리나 백미러에 결로가 생기면 열을 발생시켜 결로현상을 방지하는 것과 같은 원리로서 빗물감지센서(10a)에 박판의 발열선(10c)을 부착하여 제작된다.

도시한 태양광발전모듈(20)은 강설감지센서(10) 외부로 노출되어 있지만 강설감지센서(10)의 본체 일 측면에 태양광패널(20a)을 부착하고 태양광컨트롤러(20a-1)와 축전지(20b)를 내장하여 일체형으로 강설감지센서모듈을 만들 수 있다.

빗물감지센서(10a), 온도센서(10b), 발열선(10c), 태양광발전모듈(20)은 모두 용도에 맞는 기성품을 사용하며 케이스(10-1)는 ABS 등 용도에 맞는 플라스틱 재질로 성형 사출된다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감지센서 모듈을 나타내는 일 예의 회로도이다.

도 2를 참조하면, 강설감지센서(10)는 내리는 빗물을 감지하는 빗물감지센서(10a)와 온도를 감지하는 온도센서(10b) 그리고, 전체를 통제하는 메인컨트롤러(10d)로 이루어진다. 여기에 빗물감지센서(10a)를 작동하는 빗물감지센서컨트롤러(10a-1)가 빗물감지센서(10a)와 메인컨트롤러(10d) 사이에 연결된다. 도시하지 않았지만 온도감지센서(10b)도 센서(10b)를 컨트롤할 수 있는 컨트롤러가 별도로 구비될 수 있으며 반대로 메인컨트롤러(10d)를 제작할 때 빗물감지센서컨트롤러(10a-1)와 온도감지센서컨트롤러를 메인컨트롤러(10d)에 일체형으로 제작할 수 있다.

또한, 강설감지센서(10)만 별도로 독립하여 사용할 경우를 대비한 태양광발전모듈(20)은 태양광을 받아 전기를 생산하는 태양광패널(20a)과 태양광패널(20a)을 조작하는 태양광컨트롤러(20a-1) 그리고, 태양광패널(20a)에서 생산된 전기를 저장하는 축전지(20b)로 이루어진다.

빗물감지센서(10a), 온도센서(10b), 태양광패널(20a), 축전지(20b)는 용도에 맞는 기성품을 사용하고 메인컨트롤러(10d), 빗물감지센서컨트롤러(10a-1), 태양광컨트롤러(20a-1)는 용도에 맞게 개발된다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감지센서 모듈과 통신기기가 통신하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 태양광발전모듈(20)을 통해서 전원을 공급받아 독립적으로 작동하는 강설감지센서(10)는 중계기(200)를 통해서 모바일 앱이나 컴퓨터(100)로 정보를 전송한다. 통신수단은 LTE-Modem 또는 와이파이 등이 있으며 설치장소와 주변 환경에 맞게 선택적으로 적용된다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈이 작동하는 원리를 설명하는 일 예의 프로그램이다.

도 4를 참조하면, 외부에 설치된 강설감지센서가 날씨를 감시하고 있다가 눈이 내린다고 판단을 하면 눈이 내리는 양이 얼마인지를 구하고 알고리즘을 수행하여 눈이 오는 상태인가에 아니오(NO)라고 하면 계속 감시시스템이 작동되고 예스(YES)라고 하면 통신기기로 정보를 전달하게 된다.

이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 또는 운용 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램 등을 통해 구현될 수도 있고, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 강설감지센서
10-1 : 케이스
10a : 빗물감지센서 10a-1 : 빗물감지센서컨트롤러
10b : 온도센서 10c : 발열선
10d : 메인컨트롤러
20 : 태양광발전모듈
20a : 태양광패널 20a-1 : 태양광패널컨트롤러
20b : 축전지
100 : 통신기기
200 : 중계기

Claims (4)

1. 겨울에 내리는 눈을 감지하는 센서 모듈에 있어서,
   감지센서를 구성하는 본체(10);
   눈이 내리면서 표면에 닿으면 감지하는 빗물감지센서(10a);
   눈이 내리면 빗물감지센서에 닿으면서 뭔가 내리는 줄은 알지만 빗물인지, 눈인지는 구분을 못하기 때문에 내리는 눈과 비의 미세온도를 감지하는 온도센서(10b);
   빗물감지센서(10a)에 내린 눈이 얼어 붙어버리면 제 기능을 못하기 때문에 결빙이 되지 않도록 열을 발생하는 발열선(10c);으로 이루어진 강설 감지센서 모듈
2. 제1항에 있어서,
   빗물감지센서를 작동하는 빗물컨트롤러(10a-1);
   상기의 빗물감지센서, 온도센서, 발열선 등을 조절 통제하고 외부의 모바일 앱이나 컴퓨터 등과도 통신할 수 있는 메인컨트롤러(10d);를 포함하는 강설 감지센서 모듈
3. 제1항에 있어서,
   강설감지센서(10)는 주로 외부에 설치되고 컴퓨터나 모바일 앱과 통신을 하는 기기로서 이에 필요한 전원을 가정용 전기 또는 소모성 배터리를 사용할 수 없으므로 강설 감지센서에 전원을 공급하는 태양광발전모듈(20);을 더 포함하는 강설 감지센서 모듈
4. 제3항에 있어서,
   태양광발전모듈(20)은
   태양을 받아 전기를 생산하는 태양광패널(20a);
   태양광패널을 작동하는 태양광패널컨트롤러((20a-1);
   태양광패널에서 생산되는 전기를 모으는 축전지(20b);를 더 포함하는 강설 감지센서 모듈

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