WO2023210905A1 - 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템 - Google Patents

무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2023210905A1
WO2023210905A1 PCT/KR2022/019071 KR2022019071W WO2023210905A1 WO 2023210905 A1 WO2023210905 A1 WO 2023210905A1 KR 2022019071 W KR2022019071 W KR 2022019071W WO 2023210905 A1 WO2023210905 A1 WO 2023210905A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
moving
unit
sensing
sensing device
module
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/019071
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임용훈
Original Assignee
숙명여자대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220050655A external-priority patent/KR102677009B1/ko
Priority claimed from KR1020220050657A external-priority patent/KR20230151236A/ko
Priority claimed from KR1020220050651A external-priority patent/KR20230151234A/ko
Application filed by 숙명여자대학교산학협력단 filed Critical 숙명여자대학교산학협력단
Publication of WO2023210905A1 publication Critical patent/WO2023210905A1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14Greenhouses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00Other railway systems
    • B61B13/04Monorail systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C11/00Trolleys or crabs, e.g. operating above runways
    • B66C11/02Trolleys or crabs, e.g. operating above runways with operating gear or operator's cabin suspended, or laterally offset, from runway or track
    • B66C11/04Underhung trolleys
    • B66C11/06Underhung trolleys running on monorails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/02Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02Agriculture; Fishing; Forestry; Mining

Definitions

  • the present invention relates to a moving sensing device and a cultivation management system using the same. More specifically, the present invention relates to a moving sensing device and a cultivation management system using the same. More specifically, the sensing module can travel along the moving part in the form of a pipe, has a simple and simple structure, and minimizes size and weight to prevent adverse effects on plants. It relates to a moving sensing device that can conveniently obtain environmental information or growth status information without causing damage and improves handling, marketability, and maintainability, and a cultivation management system using the same.
  • Facility horticulture involves planting crops in cultivation areas constructed inside horticultural facilities such as glass greenhouses or greenhouses, and performing the cultivation process while managing the environment to maintain conditions such as temperature, humidity, and CO 2 that are ideal for crop cultivation.
  • sensing devices such as sensors and cameras (hereinafter referred to as 'sensing modules') are installed inside the horticultural facility to monitor various information necessary for plant cultivation, such as temperature, humidity, CO2 ratio, and plant status. there is.
  • the crop monitoring system using a wired drone is equipped with an environment detection unit on the wired drone, which is a flying chain, so it is difficult to position it at the sensing position and the sensor is not affected by vibration caused during flight.
  • an environment detection unit on the wired drone which is a flying chain
  • the accuracy of the detection signal is low and repetitive flight vibrations cause damage or deformation of the mounted sensor.
  • the crop monitoring system using the above-mentioned wired drone has a high risk of safety accidents during flight of the wired drone, and not only is the cultivated plant easily damaged by the wings, but the plant is stressed due to noise, which has a negative effect on growth. There is a downside to this.
  • the elevating wide-width work performance device is not only complex and overly large in volume, but also has a high weight, making installation, handling and use difficult, and manufacturing costs are high, which not only increases the burden on consumers. There is a limit where you cannot get close to the plant and there is a high risk of damage to the plant when you get close.
  • the present invention was proposed in light of the above contents, and has a concise and simple structure and minimizes size and weight, so that environmental information or growth status information can be conveniently obtained without causing adverse effects on plants, and it is easy to handle and marketable.
  • the purpose is to provide a moving sensing device and a cultivation management system using the same to improve maintainability.
  • Another object of the present invention is to provide a moving sensing device that can accurately and quickly detect and obtain environmental information at a desired location and a cultivation management system using the same.
  • Another purpose of the present invention is to obtain environmental information in a simple and convenient manner with a simple structure by allowing the sensing movement module to be positioned at the sensing position and automatically supply power to the blower to receive environmental sensing fluid.
  • the goal is to provide a moving sensing device and a cultivation management system using it.
  • Another object of the present invention is to provide a moving sensing device that can easily and quickly adjust the sensing position as needed and a cultivation management system using the same.
  • the moving sensing device includes a sensing moving module that performs a sensing operation while moving and a sensing module moving part that moves the sensing moving module
  • the sensing moving module includes: a moving body; An environmental sensing unit built into the moving body; a traveling operation unit installed on the moving body and moving along the sensing module moving unit; a driving unit that applies driving force to the traveling operation unit; a power supply unit installed on the moving body to provide power to the driving unit; and a control unit that controls the driving of the drive unit.
  • the moving body may be composed of a cylinder with a receiving space provided inside and an air inlet formed on the outside.
  • the environmental sensing unit may be built into the receiving space adjacent to the air inlet.
  • the traveling operating unit may be composed of a traveling rotating body installed on the moving body so as to rotate in contact with the wall surface of the sensing module moving unit.
  • the driving unit may be configured to include a driving motor having an output shaft connected to the traveling rotating body.
  • the traveling rotating body may be configured to include a first traveling rotating body connected to one end of the moving body and a second traveling rotating body connected to the other end of the moving body.
  • the drive motor may include a first drive motor that applies a rotational force to the first traveling rotating body and a second driving motor that applies a rotating force to the second traveling rotating body.
  • the control unit controls driving of the first driving motor so that the first traveling rotating body rotates in the forward direction when the moving body moves, and so that the second traveling rotating body rotates in the reverse direction with respect to the first traveling rotating body.
  • Driving of the second driving motor can be controlled.
  • the traveling rotating body includes a roller housing rotatably connected to an end of the moving body; and a plurality of rotating rollers installed at an angle to the roller housing.
  • the roller housing includes a roller housing shaft formed at the center, a first roller fixing portion in which a plurality of inclined grooves are recessed at an equal angle so that one end of the rotating roller is inclined to be seated on a disk-shaped body protruding at one end from the roller housing shaft, and It may be configured to include a second roller fixing part in which a plurality of inclined grooves are recessed at an equal angle so that the other end of the rotating roller is inclined to be seated on the disc-shaped body that protrudes to face the first roller fixing part.
  • the rotating roller may be composed of a bar-shaped roller body and a roller shaft formed at the center of the roller body and installed on the inclined portion, and the rotating roller and the second traveling rotating body constituting the first traveling rotating body.
  • the rotating rollers constituting the whole may be arranged to be staggered.
  • the moving sensing device may be configured to include a battery built into the moving body as the power supply unit, and a power transmission unit that receives external power from the battery to charge the battery or supply power to an external device. there is.
  • the environmental sensing unit may be composed of a sensing module including at least one of a temperature sensor, a humidity sensor, a PH measurement sensor, an electrical conductivity measurement sensor, a CO 2 measurement sensor, and an image imaging module.
  • the moving sensing device may further include a position detection unit that generates a signal that allows the sensing movement module to be positioned at a set position and applies it to the control unit.
  • the sensing module moving part may be installed along a set path and may be composed of a hollow pipe body formed with a moving hole through which the moving sensing device is inserted and moved.
  • the moving sensing device may further include a communication unit that wirelessly communicates the collected data collected from the environment detection unit.
  • the moving sensing device and the cultivation management system using the same include the moving sensing device described above; And a management server that monitors the cultivation facility using the collected information received from the moving sensing device via the communication unit and manages the cultivation facility according to the monitoring results.
  • the moving sensing device is capable of detecting environmental information while a short rod-shaped sensing movement module with a built-in environment detection unit, travel operation unit, drive unit, power unit, and control unit travels along a sensing module moving unit similar to a pipe. Since the structure is concise and simple, and the size and weight are minimized, environmental information, etc. can be conveniently obtained without causing adverse effects on plants.
  • the moving sensing device and the cultivation management system using the same according to the present invention can effectively obtain environmental information or growth status information while moving the cultivation facility unmanned even without installing multiple sensing modules in various places in the cultivation facility. Therefore, not only can the expensive sensing module installation cost, maintenance cost, and labor cost be significantly reduced, but the information obtained through the communication unit is transmitted to the management server so that the grower or manager can monitor and manage the greenhouse in real time. It has the effect of increasing the yield of crops and improving the quality of crops.
  • the moving sensing device can effectively receive air from a specific area from the fluid blowing means to the sensing mobile module that senses environmental information while driving unmanned, so that environmental information at the desired location can be obtained more accurately. It works.
  • the moving sensing device can automatically position the sensing movement module at the sensing position and simultaneously supply power to the blowing part of the fluid blowing means to receive air for environmental sensing, so separate power is supplied to the blowing part. Since there is no need to have facilities, the structure is simple and effective in obtaining environmental information conveniently.
  • the moving sensing device can easily determine the sensing position according to the growth degree of the plant, the type of plant being cultivated, etc. through a simple operation of rotating the drive motor of the traction unit driving means in the forward and reverse directions according to the sensing unit elevating means. Because it can be adjusted quickly, it has the effect of improving convenience of use and compatibility.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a moving sensing device according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing the separated state of the cover case of the moving sensing device according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an enlarged perspective view of the traveling rotating body of the moving sensing device according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing a moving sensing device according to the first embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are partially enlarged, exploded perspective views of the moving sensing device according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an exploded perspective view showing the moving body of the moving sensing device according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a diagram for explaining the operation of the moving sensing device according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a perspective view for explaining a moving sensing device according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is an enlarged perspective view of the main part of the fluid blowing means of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining the fluid blowing means of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10A is a perspective view and
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of FIG. 10A.
  • Figure 11 is an exploded perspective view showing the fluid blowing means of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is a diagram for explaining the operating state of the fluid blowing means of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention.
  • Figure 13 is a diagram for explaining the use state of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention.
  • Figure 14 is a perspective view showing the entire moving sensing device according to the third embodiment of the present invention.
  • Figure 15 is a perspective view showing a portion of the sensing unit elevating means of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention.
  • Figures 16a and 16b are enlarged perspective views of the sensing unit elevating means of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention, showing the shape appearing on one side and the shape appearing on the other side with the first and second covers separated. It is shown.
  • Figure 17 is an exploded perspective view showing the sensing unit elevating means of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention.
  • Figure 18 is a perspective view showing the traction rotation guide of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention.
  • Figure 19 is a diagram for explaining the operating state of the sensing unit lifting means of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a perspective view showing a moving sensing device according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing a state in which the cover case of the moving sensing device according to a first embodiment of the present invention is separated
  • Figure 3 is a perspective view showing a moving sensing device according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an enlarged perspective view of the traveling rotating body of the moving sensing device according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing the moving sensing device according to the first embodiment of the present invention
  • Figures 5a and 5b are the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is an enlarged view of one side
  • FIG. 5b is an enlarged view of the other side.
  • Figure 6 is an exploded perspective view showing the moving body of the moving sensing device according to the first embodiment of the present invention.
  • the moving sensing device is a device for obtaining environmental information of a cultivation facility where plants are growing or the growth state of plants, and provides environmental information or growth during the movement process. It is provided with a sensing movement module 100 that senses the state and a sensing module movement unit 200 through which the sensing movement module 100 moves, and the sensing movement module 100 includes a moving body 110 and an environment detection unit ( 120), a travel operation unit 130, a drive unit 140, a power unit 150, and a control unit 160 are provided.
  • the sensing module moving part 200 is composed of a hollow pipe body 210 that can be easily installed along a path set in a cultivation facility, although there are no particular restrictions on its shape or structure as long as the sensing moving module 100 can be moved.
  • the hollow pipe body 210 is formed in the shape of a pipe with a moving hole through which the sensing movement module 100 is inserted and moved. It is formed in the shape of a transparent pipe to allow the interior to be seen, and is spaced at regular intervals or set to allow air, which is the fluid to be sensed, to flow in. It is desirable for a hole to be formed at each sensing point.
  • the sensing mobile module 100 monitors environmental information such as temperature, humidity, CO 2 amount, and soil information required for plant growth, or growth status such as leaf quantity, height, and fruit quantity and size to monitor the plant's growth state. Since the environmental detection unit 120 for acquiring information is mounted and moved on the moving body 110, even if multiple environmental detection units 120 are not individually installed in various parts of the cultivation facility, the cultivation facility can be moved freely and unmanned, effectively. It is characterized by being structured so that environmental information and growth status information can be obtained.
  • the moving body 110 is a configuration that performs the functions of the main body in which the environment detection unit 120, the travel operation unit 130, the drive unit 140, the power unit 150, and the control unit 160 are embedded. It can be formed in various shapes to suit the shape of (200).
  • the moving body 110 is provided with an accommodating space inside so that the environment detection unit 120, the drive unit 140, the power unit 150, and the control unit 160 are built in, and an air inlet unit ( 112) is composed of a formed body.
  • the sensing module moving part 200 is formed of a hollow tube, it has an approximately cylindrical structure with an outer diameter that can be inserted into the moving hole inside the moving body.
  • the air inlet 112 consists of a plurality of holes formed along the outer circumferential surface on one side of the moving body 110 in communication with the internal accommodation space so that temperature, humidity, etc. can be easily sensed.
  • the moving body 110 has an opening contact part 115 formed at the edge and a main case 110a in which a plurality of storage grooves 114 are separated and formed by a separating protrusion 113. ) and a cover case 110b coupled to the opening contact part 115, and a connection inclined surface 115a is provided at the front and rear of the opening contact part 115 to improve the speed and convenience of assembly and maintain a stable assembly state. It is formed.
  • the cover case 110b is divided into two members, but may also be composed of one member.
  • the moving body 110 has a motor coupling hole 116 formed on the connection inclined surface 115a to communicate with the internal accommodation space for stable fixation of the first and second drive motors 142 and 144, which will be described later.
  • the environmental sensing unit 120 is a component that is built into the moving body 110 and performs a sensing function, and can be selected and applied without any particular restrictions. Since the moving sensing device according to this embodiment is used for plant cultivation, environmental information inside the greenhouse such as temperature, humidity, solar radiation, CO 2 amount, soil environmental information such as soil temperature, humidity, PH value, etc., and the number of leaves of plants Temperature sensor, humidity sensor, PH measurement sensor, electrical conductivity measurement sensor, CO2 measurement sensor, and image capture module such as CCD camera are optionally installed to measure growth status information such as height, fruit quantity and size, etc. It can be.
  • environmental information inside the greenhouse such as temperature, humidity, solar radiation, CO 2 amount, soil environmental information such as soil temperature, humidity, PH value, etc., and the number of leaves of plants
  • Temperature sensor, humidity sensor, PH measurement sensor, electrical conductivity measurement sensor, CO2 measurement sensor, and image capture module such as CCD camera are optionally installed to measure growth status information such as height, fruit quantity and size, etc. It can be.
  • the environment detection unit 120 may be installed in the accommodation space of the moving body 110 in contact with the air inlet 112 and install a temperature and humidity sensor module that detects the temperature and humidity of the incoming air.
  • the traveling operation unit 130 is installed on the moving body 110 and generates thrust to move along the sensing module moving unit 200, and moves the moving body by the power transmitted from the driving unit 140.
  • Any available means can be applied without particular restrictions, but in this embodiment, it is composed of a traveling rotating body installed on the moving body 110 to be rotated by contacting the inner peripheral surface of the moving hole of the sensing module moving part 200.
  • the traveling rotating body includes a first traveling rotating body (130a) connected to one end of the moving body (130a) for more effective transport of the moving body (110), and a second traveling rotating body (130b) connected to the other end of the moving body (110). It consists of:
  • the first and second traveling rotating bodies 130a and 130b include a roller housing 132 rotatably connected to the end of the moving body 110, and a plurality of rotating rollers 134 obliquely installed on the roller housing 132. It is composed of machine elements called omni wheels or mecanum wheels.
  • the roller housing 132 has a roller housing shaft 1321 formed at the center, and a plurality of roller housings 132 such that one end of the rotating roller 134 is tilted and seated on a disc-shaped body protruding at one end from the roller housing shaft 1321.
  • the rotating roller 134 is composed of a bar-shaped roller body 1341 with a convex central portion and a roller shaft 1342 formed at the center of the roller body and installed in an inclined groove.
  • the first traveling rotating body 130a ) and the rotating roller 134 constituting the second traveling rotating body 130b are arranged so that their arrangement directions are staggered.
  • the driving unit 140 is configured to apply driving force to the traveling operating unit 130 and is composed of a driving motor having an output shaft connected to the traveling rotating body.
  • the drive motor consists of a first drive motor 142 that applies a rotational force to the first traveling rotary body 130a and a second driving motor 144 that applies a rotating force to the second traveling rotating body 130b.
  • the first and second drive motors 142 and 144 are composed of a motor integrated with a motor unit that rotates when power is supplied and a deceleration unit that reduces the rotation speed of this motor unit.
  • the power unit 150 is a component installed on the moving body to provide power to the driving unit 140, and can be configured without particular limitations as long as it can supply power to the first and second driving motors 142 and 144, the control unit 160, etc.
  • it is composed of a power supply PCB (152) and a battery (154) built into the moving body (110).
  • the battery 154 is preferably a rechargeable secondary battery.
  • control unit 160 is configured in the form of a printed circuit board on which semiconductor chips, various devices, circuits, etc. are mounted, and controls the operation of the driving unit, etc. according to a preset program or an input signal from an input unit such as a switch.
  • the driving of the first driving motor 142 is controlled so that the first traveling rotating body 130a rotates in the forward direction (one direction), while the second traveling rotating body 130b is connected to the first traveling rotating body 130b.
  • the second drive motor 144 By controlling the driving of the second drive motor 144 to rotate in the opposite direction (other direction) with respect to (130a), the forward or backward movement of the sensing movement module 100 is stably performed.
  • the reason for rotating the first and second traveling rotors (130a, 130b) in different directions when the sensing movement module 100 moves forward and backward is because the first traveling rotor of the omni wheel structure
  • the force to rotate the second traveling rotating body 130b in the reverse direction in the other direction is applied to the moving body.
  • a stable driving operation is performed without the moving body rotating.
  • the mobile unmanned sensing device wirelessly supplies power to various external devices additionally provided in the sensing module moving unit 200, where the sensing moving module 100 is moved, or It is provided with a power transmission unit 170 that receives power and performs a charging function to charge the battery.
  • the power transmission unit 170 can apply various known wireless charging methods such as magnetic resonance, but in this embodiment, it is configured to transmit and supply power to an external device or receive power for charging by using the electromagnetic induction method. It is done.
  • the power transmission unit 170 includes a moving coil 174 wound and disposed on the moving body 110, and a power control PCB 176 electrically connected to the moving coil 174.
  • the moving side coil 174 described above is provided in the sensing moving module 100, power can be transmitted by electromagnetic induction when the fixed side coil (not shown) is placed close to it.
  • the fixed side coil not shown, performing the function of a secondary coil receiving power
  • the moving body 110 moves the moving side coil 174, the fixed side coil. (Performing the primary coil function for power supply in a close proximity state) is close to the point where power can be transmitted.
  • a fixed side coil (not shown, for power supply) is wound and arranged to be connected to the sensing module moving part 200 via a commercial power supply unit (not shown) and a cable.
  • a commercial power supply unit not shown
  • a cable When the moving side coil (174, performing the secondary coil function) approaches the primary coil function, charging by electromagnetic induction is possible.
  • a known charging module equipped with a charging circuit, etc. be installed.
  • the mobile unmanned sensing device is provided with an environment detection unit 120 and a position detection unit 180 that allows the moving body 110 to be positioned at a set position.
  • the position detection unit 180 may be configured by selecting various position detection means such as a position detection sensor capable of detecting the position without limitation, but in this embodiment, it is configured by applying an RF coil position detection sensor and is attached to the moving body 110. It may be provided with an RF coil 182 installed and an RF chip (not shown) installed on the hollow pipe body 210. At this time, the RF chip (not shown) may be installed on an RF chip bracket (not shown) installed on the hollow pipe body 210. In addition, the RF coil position detection sensor can be configured to control the operation of the driving motor so that the control unit stops the sensing movement module 100 at a set position when the RF coil 182 detects an RF chip (not shown) at a specific position. there is. Since the technology for utilizing this RF coil position detection sensor is well-known, detailed description will be omitted.
  • the mobile unmanned sensing device is provided with a communication unit 91 that wirelessly communicates the collected data collected from the environment detection unit.
  • the communication unit 91 performs wireless communication with a management server (not shown). Wireless communication may be performed using a device implemented with LoRa, RF, or LTE technology, but in this embodiment, it is performed using a WIFI Bluetooth wireless module. Consists of.
  • the moving sensing device is a management server that receives collected data from the environmental detection unit 120, monitors the cultivation facility, and manages the cultivation facility such as a greenhouse according to the monitored results.
  • a cultivation facility management system can be implemented using a moving sensing device (not shown). Since the monitoring system using this management server is a similar application of a well-known technology widely used in the agricultural field, detailed description will be omitted.
  • the cultivation facility management system using the above-mentioned moving sensing device configured in this way compares the environmental information inside the cultivation facility, such as a greenhouse, collected by the environmental detection unit 120 and the growth status information of the plants with the information stored in the management server. By controlling the temperature, humidity, and amount of CO 2 required for growth, environmental conditions can be appropriately adjusted so that plants can grow more effectively.
  • Reference numeral 95 in Figure 5A is a switch for manually inputting an ON/OFF input signal.
  • Figure 7 is a diagram for explaining the operation of the moving sensing device according to the first embodiment of the present invention.
  • the hollow pipe body 210 as the sensing module moving part 200 is installed along the desired path in a cultivation facility such as a greenhouse, and the sensing moving module 100 is inserted into the moving hole inside the hollow pipe body 210.
  • the driving unit 140 is driven according to a program set under the control of the control unit 160 to operate the travel operation unit 130, thereby moving the sensing movement module 100 along the hollow tube body 210.
  • the driving operation of the sensing movement module 100 causes the first traveling rotary body 130a to rotate in one direction under the control of the control unit, and the second traveling rotating body 130b rotates in one direction to rotate the first traveling rotating body 130b.
  • the rotating rollers 134 are arranged in opposite directions, so a conveying force is generated in the same direction.
  • the first traveling rotating body (130a) is rotated in one direction and the moving body 110 in the connection relationship is about to rotate in one direction
  • the second traveling rotating body (130b) rotating in the opposite direction is rotated in the other direction.
  • a stable driving operation can be performed without the moving body rotating.
  • the traveling sensing movement module 100 reaches a set position and stops while the driving motor is controlled according to the sensing operation of the position detection unit 180 under the control of the control unit, and the sensing movement module 100
  • the control unit detects temperature, humidity, etc.
  • the information obtained as described above is transmitted to a management server (not shown) through the communication unit 91, allowing the grower or manager to monitor and appropriately manage the greenhouse in real time.
  • Figure 8 is a perspective view for explaining the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention
  • Figure 9 is an enlarged perspective view of the main part of the fluid blowing means of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention
  • Figure 10a and FIG. 10B is a diagram for explaining the fluid blowing means of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention, where FIG. 10A is a perspective view and FIG. 10B is a cross-sectional view of FIG. 10A.
  • Figure 11 is an exploded perspective view showing the fluid blowing means of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention
  • Figure 12 is a view for explaining the operating state of the fluid blowing means of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention.
  • Figure 13 is a diagram for explaining the use state of the moving sensing device according to the second embodiment of the present invention.
  • the moving sensing device includes a sensing movement module 100 that senses environmental information or growth status during the movement process, and the sensing movement module 100 moves.
  • the moving sensor module 100 is provided with a fluid blowing means 300 for supplying a target fluid such as air for environmental sensing.
  • the sensing movement module 100 includes a moving body 110, an environment detection unit 120, a traveling operation unit 130, a driving unit 140, and a power unit ( 150), a control unit 160, and a position detection unit 180, etc. are provided and are formed in a roughly short bar shape so as not to adversely affect the growth of plants, so a detailed description of the configuration will be omitted.
  • the sensing module moving part 200 is composed of a hollow pipe body 210 that can be easily installed along a path set in a cultivation facility, although there are no particular restrictions on its shape or structure as long as the sensing moving module 100 can be moved.
  • the hollow pipe body 210 is formed in the shape of a pipe with a moving hole through which the sensing movement module 100 is inserted and moved, and is preferably formed in the shape of a transparent pipe so that the interior can be seen.
  • the hollow pipe body 210 is installed at a certain height in a cultivation facility such as a greenhouse by a separate support member not shown, or is attached to a frame (not shown, pipe or support, etc.) that constitutes a cultivation facility such as a greenhouse. It can be fixed by (not shown).
  • the fluid blowing means 300 includes a fluid moving part 310 connected to the sensing module moving part 200, and a blowing part 320 that forcibly blows fluid to the fluid moving part 310. is provided.
  • the fluid transfer unit 310 is connected to a pipe joint 311 connected to the hollow pipe body 210, a fluid transfer pipe 312 connected to the pipe joint 311, and a lower end of the fluid transfer pipe 312, and a blowing unit. It is provided with a fan installation part 313 where the suction fan applied as (320) is installed.
  • the pipe joint 311 includes a main connection pipe 3111 to which the hollow pipe body 210 is connected, and an auxiliary connection pipe 3112 that protrudes downward from the main connection pipe 3111.
  • the main connector 3111 has a plurality of fluid discharge holes 3114 perforated upward so that the fluid flowing into the auxiliary connector 3112 is discharged after passing through the moving sensing module 100, and a cable 350 is formed on the inner peripheral surface. ) is recessed into the cable groove (3115, see Figure 11).
  • the fan installation part 313 includes a connector connection part 3131 connected to the bottom of the fluid transfer pipe 312, and a fan installation body 3132 that extends to the connector connection part 3131 in a funnel shape and has a fan installation groove 3133 on the bottom. ) is provided.
  • the blowing unit 320 is composed of a suction fan connected to the fan installation unit 313 of the fluid moving unit.
  • the air inlet 112 formed in the moving body 110 is a fluid moving part 310 in a state where the moving side coil 174 (see Figure 5a) is stationary and stopped at the fixed side coil 178a (see Figure 10b). It is important to be formed in a location where air can be supplied from ).
  • the moving side coil 174 installed on the moving body 110 must be positioned correctly on the fixed side coil 178a installed on the hollow pipe 210 side so that power is applied to the blower 320 through electromagnetic induction. This is because air is blown as it is supplied.
  • the air inlet 112 is provided in plurality around the outer circumferential surface on one side of the moving body 110 to match the inner hole of the fluid transfer pipe 312 with the moving side coil 174 and the fixed side coil 178a in the correct position. It is formed as a hall.
  • the power supply unit 150 includes a power transmission unit 170 formed on the moving body 110 to be electrically connected to the battery 154.
  • the power transmission unit 170 includes a moving coil 174 wound and disposed on the moving body 110, and a power control PCB 176 electrically connected to the moving coil 174.
  • the sensing module moving unit 200 is provided with a blowing power supply unit 178 that is formed to be selectively electrically connected to the power transmission unit 170 so as to receive power for driving the blowing unit 320.
  • the blowing power supply unit 178 is connected to the blowing unit 320 by a cable 350 and consists of a fixed side coil 178a wound and disposed on the sensing module moving part 200.
  • the fixed side coil 178a can be arranged in various ways without particular limitations, such as being arranged in a wound form on the outer surface of the hollow body 210, but in this embodiment, as shown in Figures 9, 10a, and 10b. It is installed in a manner that is coupled to the hollow body 210 while placed on the coil bracket 360.
  • the coil bracket 360 is a bracket body 362 in which a coil seating groove 3624 is recessed and a hub installation groove 3622 is formed so that the fixed side coil 178a is seated on the inner surface of the cylindrical body. ), a coil hub 364 installed in the hub installation groove 3622 and connected to the fixed side coil 178a and the cable 350, and a protruding ring 3662 to be inserted into the coil seating groove 3624 on one side of the ring-shaped body.
  • the bracket cap 366 is provided with a locking protrusion 3664 that protrudes and is caught by the bracket body 362.
  • the fixed side coil 178a When the fixed side coil 178a is installed on the coil bracket 360 as described above, the protruding ring of the step 3626 and the bracket cap 366 is seated in the coil seating groove 3624 of the bracket body 362. (3662) Since the fixed side coil 178a is positioned between the ends without separation, it can maintain a stable fixed state without damage.
  • the moving sensing module 100 is provided with the moving side coil 174 and the sensing module moving part 200 is provided with the fixed side coil 178a, the moving side coil 174 and the fixed side coil 178a ) are close to each other, power can be transmitted by electromagnetic induction, so the power stored in the battery 154 is transmitted to the blower 320 through the cable 350 and used as driving power.
  • a fixed side coil is wound to be connected to the sensing module moving part 200 via a commercial power supply unit (not shown) and a cable.
  • a commercial power supply unit not shown
  • the moving coil (not shown, performing the function of a primary coil for power supply) approaches the moving coil (174, performing the function of a secondary coil)
  • charging by electromagnetic induction is possible.
  • the fixed side coil (not shown) used for charging can be configured as being wound around the above-mentioned coil bracket, and for this charging operation, it is preferable that a known charging module with a charging circuit etc. be installed.
  • the position detection unit 180 is a component that generates a signal that allows the sensing movement module 100 to be positioned at a set position and applies it to the control unit.
  • the power transmission unit 170 is a blowing power supply unit ( 178) is provided with a blowing position detection unit (180a) that generates a signal to determine the correct position and applies it to the control unit.
  • the blowing position detection unit 180a is equipped with an RF coil 182 installed on the moving body 110 and an RF chip 184 installed in a position close to the blowing unit 320, and the control unit 160 is When the RF coil 182 detects the RF chip 184, the driving unit is controlled so that the moving coil 174 is positioned on the fixed coil 178a.
  • the RF chip 184 is installed on the chip bracket 370 that is spaced apart from the coil bracket 360.
  • the chip bracket 370 is formed approximately in an arc shape and has the RF chip 184 on its inner surface. It is installed.
  • the hollow pipe body 210 as the sensing module moving part 200 is installed along a desired path along the medium (b) on which plants are grown in a cultivation facility such as a greenhouse.
  • the hollow pipe body 210 can be installed at an appropriate height and spaced apart from the plants by a support member (not shown), or can be installed by hanging and fixing it on a frame (not shown) constituting the greenhouse.
  • the sensing movement module 100 When the hollow pipe body 210 is installed in the desired path, the sensing movement module 100 is inserted into the internal moving hole, and the driving unit 140 is driven according to a program set under the control of the control unit 160 to drive the traveling operation unit 130. ) By operating the sensing movement module 100 along the hollow tube 210, a sensing action by the environment detection unit 120 can be performed.
  • a fluid blowing means 300 is installed at each desired sensing location in the cultivation area to effectively supply air in the sensing area to the sensing movement module 100, so that the environment of the cultivation area can be more accurately measured. Information can be obtained.
  • the operation of the driving unit 140 is controlled to control the sensing movement module 100.
  • the air inlet 112 and the fluid transfer pipe 312 are stopped while located on the same vertical line.
  • the control unit drives the first and second drive motors 142 and 144. is controlled so that the moving side coil 174 is positioned on the fixed side coil 178a and then stopped.
  • the air blown upward by the blower 320 flows into the air inlet 112 of the sensing movement module 100 moving through the fluid transfer pipe 312 and is then detected by the environment detection unit 120, so the temperature , humidity, etc. can be detected.
  • the fluid blowing means 300 is provided with a blowing power supply unit 178 that receives power in a wireless manner in close proximity to the power transmission unit 170, so that even without installing a separate commercial power cable from the outside, the blowing unit ( 320), it has the advantage of simplifying and simplifying the structure.
  • Figure 14 is a perspective view showing the entire moving sensing device according to the third embodiment of the present invention
  • Figure 15 is a perspective view showing the sensing unit lifting means portion of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention
  • Figure 16a and Figure 16b is an enlarged perspective view of the sensing unit elevating means of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention, showing the shape appearing on one side and the shape appearing on the other side with the first and second covers separated. will be.
  • Figure 17 is an exploded perspective view showing the sensing unit elevating means of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention
  • Figure 18 is a perspective view showing the towing rotation guide part of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention
  • Figure 19 is a diagram for explaining the operating state of the sensing unit elevating means of the moving sensing device according to the third embodiment of the present invention.
  • the moving sensing device includes a sensing movement module 100 that senses environmental information or growth status during the movement process, and a moving sensing device 100 that senses environmental information or growth status during movement.
  • the sensing unit elevating means is configured to raise and lower the sensing module moving part 200. (400) is provided.
  • the sensing unit elevating means 400 includes a traction unit 410 that unwinds and winds the traction line 430, one end of which is bound to the sensing module moving unit, and a traction unit driving means 420 that rotates the traction unit 410. Equipped with
  • the towing unit 410 includes a plurality of towing wheels 411 on which the towing line is released and wound, a towing base 412 on which a plurality of towing wheels 411 are installed, and a towing unit installed to rotatably support the towing base 412.
  • a race information center (413) is provided.
  • the traction wheel 411 has a screw-shaped towing line insertion groove formed on the outer peripheral surface of the round bar-shaped body to allow the towing line 430 to be wound around it.
  • the tow line 430 is formed of a linear member such as a rope, and a binding member 450 that is inserted into the hollow tube body 210 is formed at the drawn end.
  • the binding member 450 is not particularly limited in shape or structure as long as it can be easily fastened to the hollow tube body 210, but considering convenience of use, it is preferably composed of a clamping member with a detachable ring structure.
  • the tow bar 412 is provided to enable one tow unit drive means 420 to rotate multiple tow wheels 411, and is inserted into and supports the support bracket 460 installed on the support means 600, which will be described later. It is formed as a rod shape as much as possible, and a plurality of traction wheels 411 are installed at regular intervals.
  • the support bracket 460 has a traction bar insertion hole 462 formed in the lower part of a plate-shaped member having a rectangular plate shape, and is inserted into the horizontal support 620, which will be described later, at the top and then fixed.
  • a bent portion 463 is formed.
  • the traction unit driving means 420 includes a traction power transmission unit 421 configured to rotate the traction stand 412, and a drive motor 422 connected to transmit rotational force to the traction power transmission unit 421.
  • the drive motor 422 portion is covered and protected by the first cover 470 coupled to one side of the support bracket 460, and the power transmission portion 421 portion is attached to the other side of the support bracket 460. It is covered and protected by the coupled second cover 480.
  • the traction rotation guide 413 is coupled to the traction bar 412 and includes a wheel pulley 4131 into which the wheel seating groove is recessed and a plurality of support wheels disposed around the wheel pulley 4131 ( 4132).
  • the wheel pulley 4131 has a through hole formed in the center that is inserted into and fixed to the traction bar 412, and a wheel seating groove 4131a into which the support wheel 4132 is inserted is recessed in the center of the outer circumference.
  • the support wheel 4132 is coupled to a wheel axis 4132a connected to the support bracket 460, a bearing 4132b inserted into the wheel axis 4132a, and the outer peripheral surface of the bearing 4132b, and is seated and rotated in the wheel seating groove 4131a. It is provided with a seating ring (4132c).
  • the drive motor 422 described above is provided with a deceleration unit 4222 that reduces the rotational force of the motor unit 4221, and the deceleration unit 4222 is a worm ( (not shown) and a built-in worm wheel (not shown) that engages with the worm.
  • the power transmission unit 421 for traction includes a driving pulley 4211 connected to the output shaft of the reduction unit 4222, a belt 4212 on one side connected to the driving pulley 4211, and the other side of the belt 4212 connected to the traction pulley 4211. It is equipped with a driven pulley 4213 installed on the base 412, and the driving pulley 4211 and the driven pulley 4213 are formed as timing pulleys, and the belt 4212 is connected to the timing pulley. It is composed of a timing belt for fastening.
  • the support means 600 includes supports 610 installed at regular intervals in the cultivation facility, horizontal supports 620 installed laterally on the supports 610, and supports (620) to reinforce the horizontal supports 620. It consists of a reinforcing bar 630 installed on the upper part of 610).
  • the moving sensing device senses the environment while moving the sensing movement module 100 along the hollow pipe body 210, similar to the first and second embodiments described above.
  • a sensing operation is performed by the unit 120, and the acquired information is transmitted to a management server (not shown) through the communication unit 91, allowing the grower or manager to monitor and properly manage the greenhouse in real time.
  • the sensing unit elevating means ( 400) the height of the moving sensor module 100 moving inside can be adjusted by raising or lowering the sensing module moving part 300.
  • the traction bar 412 When the driven pulley 4213 rotates in the forward direction, the traction bar 412 is interlocked and rotated. At this time, the plurality of support wheels 4132 guide the rotational movement of the traction bar 412 while seated in the wheel seating groove 4131a of the wheel pulley 4131.
  • the tow bar 412 When the tow bar 412 is linked in this way, the tow wheel 411 coupled here rotates and winds the tow line 430, so as shown in Figure 6dp, the hollow tube body 210 is pulled and moved upward, so the moving sensor module The detection position of (100) increases.
  • the tow bar 412 When the driven pulley 4213 is rotated in the reverse direction, the tow bar 412 is rotated in the same direction by the guiding action of the tow rotation guide 413, and the tow wheel 411 coupled to the tow bar 412 is rotated in the reverse direction. As the tow line 430 is released while rotating, the hollow pipe body 210 is released and moved downward to lower its height, thereby lowering the detection position of the moving sensor module 100.
  • the moving sensing device can easily and quickly determine the sensing position through a simple operation of rotating the drive motor 422 of the traction unit drive means 420 in the forward and reverse directions as needed. It can be adjusted properly.
  • the moving sensing device and the cultivation management system using the same according to the present invention are not only used for sensing environmental information in glass greenhouses or greenhouses where plants are grown, but are also installed in various places or facilities that require sensing of environmental information at various locations to monitor the environment while moving. It can be applied as a sensing device that measures information.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Hydroponics (AREA)
  • Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)

Abstract

본 발명은 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 파이프 형태의 센싱모듈이동부를 따라 주행할 수 있고, 구조가 간결, 단순하고 크기와 중량을 최소화함으로써 식물에 악영향을 초래하지 않으면서 편리하게 환경정보나 성장상태정보를 획득할 수 있고, 취급성, 상품성 및 유지보수성을 향상시킬 수 있는 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 이동되면서 감지동작을 수행하는 센싱이동모듈 및 상기 센싱이동모듈이 이동되는 센싱모듈이동부를 포함하고, 상기 센싱이동모듈은, 무빙본체; 상기 무빙본체에 내장되는 환경감지부; 상기 무빙본체에 설치되고 상기 센싱모듈이동부를 따라 이동되는 주행작동부; 상기 주행작동부에 구동력을 인가하는 구동부; 상기 구동부에 전원을 제공하도록 상기 무빙본체에 설치되는 전원부; 및 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템
본 발명은 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 파이프 형태의 센싱모듈이동부를 따라 주행할 수 있고, 구조가 간결, 단순하고 크기와 중량을 최소화함으로써 식물에 악영향을 초래하지 않으면서 편리하게 환경정보나 성장상태정보를 획득할 수 있고, 취급성, 상품성 및 유지보수성을 향상시킬 수 있는 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 식물 재배는 토질, 기후 조건, 계절 등에 맞는 작물이나 식물을 선택하여 노지에서 재배하는 것이 일반적이었으나, 동절기가 있는 지역의 경우 노지 재배는 일정 시기에 국한되어 있는 반면, 신선 농산물에 대한 수요는 연중 지속되고 있는 것이 현실이므로 시설원예산업이 점차 확대되고 있다.
시설원예는 유리온실이나 비닐하우스 등의 원예시설 내부에 구성한 재배지에 작물을 식재하고, 작물의 재배에 이상적인 온도, 습도, CO2 등의 조건을 유지하도록 환경을 관리하면서 재배과정을 수행하게 된다.
이를 위해, 원예시설 내부에는 온도, 습도, CO2 비율, 식물의 상태 등 식물의 재배에 필요한 다양한 정보를 모니터링 하기 위한 센서, 카메라 등과 같은 감지장치(이하, '센싱모듈'이라 함)가 설치되어 있다.
그리고, 원예시설의 내부는 위치나 높낮이 등에 따라 온도, 습도, CO2 비율 등에 차이가 있으므로 효과적인 작물의 재배를 위해서는 여러 개소에 각각의 센서를 설치하여 관리하여야 하지만, 센서모듈은 매우 고가여서 과다한 투자비가 소요됨에 따라 현실적인 적용이 불가능한 실정에 있다.
이러한 문제점을 해결하기 방안으로 다양한 연구개발이 진행되고 있는 바, 예컨대 한국등록특허 등록번호 제10-2043755호로 개시된 "승강식 광폭 작업수행장치"와, 한국공개특허 공개번호 제10-2016-0072519호로 개시된 "유선드론을 적용한 작물개체 모니터링 시스템" 등과 같은 기술이 제안되어 있다.
상기한 공개특허 제10-2016-0072519호에 따른 유선드론을 적용한 작물개체 모니터링 시스템은 비행체인 유선드론에 환경감지부가 장착되어 있으므로 감지위치에 정위치 하기가 어렵고 비행시 초래되는 진동으로 인해 센서에 의해 감지되는 감지신호의 정확도가 떨어지고, 반복적인 비행 진동으로 인해 탑재된 센서의 손상이나 변형을 초래하는 단점이 있다.
그리고, 상기한 유선드론을 적용한 작물개체 모니터링 시스템은 유선드론의 비행시 안전사고의 발생 위험성이 높고, 재배되는 식물이 날개에 의해 쉽게 손상될 뿐만 아니라 소음으로 인해 식물이 스트레스를 받게 되어 성장에 악영향이 초래되는 단점이 있다.
또한, 상기한 등록특허 제10-2043755호에 따른 승강식 광폭 작업수행장치는 장치가 복잡하고 부피가 지나치게 클 뿐만 아니라 고중량이어서 설치와 취급 및 사용이 어렵고 제조비용이 높아서 소비자 부담이 상승될 뿐만 아니라 식물에 근접할 수 없고 근접시에 식물의 손상 우려가 높은 한계점이 있다.
한편, 전술한 바와 같은 공개특허 제10-2016-0072519호 및 등록특허 제10-2043755호와 같은 종래 감지 장치들은 식물에 근접할 경우 식물의 줄기, 잎 등을 손상시킬 수 있고, 부피가 커서 식물이 생육하는 위치까지 직접 투입할 수도 없으므로 실제 생육위치의 환경정보를 정확하게 측정할 수 없는 한계점이 있다. 이로 인해 식물 재배에 이상적인 온도, 습도, CO2 등의 조건으로 유지하거나 관리할 수 없으므로 식물을 최적의 생육상태로 유지할 수 없고 품질이 저하될 뿐만 아니라 영농비용 또한 상승되는 단점이 있다.
그리고, 식물은 성장하면서 전고가 증가 되므로 센싱 위치의 높낮이 조절이 필요하고, 재배하는 식물의 종류에 따라서도 센싱 위치의 높낮이에 차이가 있으므로 사용상의 편의성과 호환성을 갖도록 높낮이 조절구조가 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 구조가 간결, 단순하고 크기와 중량을 최소화함으로써 식물에 악영향을 초래하지 않으면서 편리하게 환경정보나 성장상태정보를 획득할 수 있고, 취급성, 상품성 및 유지보수성을 향상시킬 수 있도록 한 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 희망하는 위치의 환경정보를 정확하고 신속하게 감지하여 획득할 수 있도록 한 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 센싱이동모듈이 감지 위치에 정위치하는 동시에 송풍부에 전원을 자동적으로 공급하여 환경감지용 유체를 제공받을 수 있도록 함으로써 구조가 간결, 단순하면서도 편리하게 환경정보를 획득할 있도록 한 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템을 제공하는 것이다.
본 발명또 다른 목적은 필요에 따라 센싱 위치를 간편하고 신속하게 조절할 수 있도록 한 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 이동되면서 감지동작을 수행하는 센싱이동모듈 및 상기 센싱이동모듈이 이동되는 센싱모듈이동부를 포함하고, 상기 센싱이동모듈은, 무빙본체; 상기 무빙본체에 내장되는 환경감지부; 상기 무빙본체에 설치되고 상기 센싱모듈이동부를 따라 이동되는 주행작동부; 상기 주행작동부에 구동력을 인가하는 구동부; 상기 구동부에 전원을 제공하도록 상기 무빙본체에 설치되는 전원부; 및 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무빙본체는 내부에 수용공간이 마련되고 외면에 공기유입부가 형성된 통체로 구성될 수 있다.
상기 환경감지부는 상기 공기유입부와 접한 상기 수용공간에 내장될 수 있다.
상기 주행작동부는 상기 센싱모듈이동부의 벽면에 접촉되어 회전되도록 상기 무빙본체에 설치되는 주행회전체로 구성될 수 있다.,
상기 구동부는 상기 주행회전체에 접속되는 출력축을 구비한 구동모터를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 주행회전체는 상기 무빙본체의 일단에 접속되는 제1 주행회전체 및 상기 무빙본체의 타단에 접속되는 제2 주행회전체를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구동모터는 상기 제1 주행회전체에 회전력이 인가하는 제1 구동모터 및 상기 제2 주행회전체에 회전력이 인가하는 제2 구동모터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 무빙본체의 이동시에 상기 제1 주행회전체가 정방향으로 회전되도록 상기 제1 구동모터의 구동을 제어하고, 상기 제2 주행회전체가 상기 제1 주행회전체에 대해 역방향으로 회전되도록 상기 제2 구동모터의 구동을 제어할 수 있다.
한편, 상기 주행회전체는, 상기 무빙본체의 단부에 회전 가능하게 접속되는 롤러하우징; 및 상기 롤러하우징에 경사지게 설치되는 복수의 회전롤러;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 롤러하우징은 중심에 형성되는 롤러하우징축, 상기 롤러하우징축에 일단에 돌출되는 원판형몸체에 상기 회전롤러의 일단이 경사지게 안착되도록 복수의 경사홈이 등각도로 요입된 제1 롤러고정부, 및 상기 제1 롤러고정부와 마주보게 돌출되는 원판형몸체에 상기 회전롤러의 타단이 경사지게 안착되도록 복수의 경사홈이 등각도로 요입된 제2 롤러고정부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 회전롤러는 막대 형상의 롤러몸체와 상기 롤러몸체에 중심에 형성되어 상기 경사부에 설치되는 롤러축으로 구성될 수 있고, 상기 제1 주행회전체를 구성하는 상기 회전롤러와 상기 제2 주행회전체를 구성하는 상기 회전롤러는 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 상기 전원부로서 상기 무빙본체에 내장되는 전지를 구비하고, 상기 전지에 외부 전원을 제공받아 상기 전지를 충전하거나 외부장치에 전원을 공급하는 전원전달부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 환경감지부는 온도센서, 습도센서, PH측정센서, 전기전도도측정센서, CO2측정센서, 이미지촬상모듈 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 센싱모듈로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 상기 센싱이동모듈이 설정된 위치에 정위치하도록 하는 신호를 생성하여 상기 제어부에 인가하는 위치감지부를 더 구비할 수 있다.
상기 센싱모듈이동부는 설정된 경로를 따라 설치되고 상기 무빙 센싱장치가 삽입, 이동되는 이동공이 형성된 중공관체로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 상기 환경감지부로부터 수집된 수집데이터를 무선통신하는 통신부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템은 전술한 무빙 센싱장치; 및 상기 통신부를 매개로 상기 무빙 센싱장치로부터 수신된 수집정보를 이용하여 재배시설을 모니터링하고 모너터링 된 결과에 따라 재배시설을 관리하는 관리서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 환경감지부, 주행작동부, 구동부, 전원부 및 제어부 등이 내장된 짧은 막대 형상의 센싱이동모듈이 파이프와 유사한 센싱모듈이동부를 따라 주행하면서 환경정보를 감지할 수 있도록 구성한 것이므로 구조가 간결, 단순하고 크기와 중량이 최소화됨에 따라 식물에 악영향을 초래하지 않으면 편리하게 환경정보 등을 획득할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템은 환경정보나 성장상태정보를 획득하기 위한 다수의 센싱모듈을 재배시설의 곳곳에 설치하지 않더라도 재배시설을 무인으로 이동하면서 효과적으로 획득할 수 있으므로 고가의 센싱모듈 설치비용, 유지보수비용 및 인건비를 현저히 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 통신부를 매개로 획득된 정보를 관리서버로 전송하여 재배자나 관리자가 모니터하여 실시간으로 온실을 관리할 수 있어서 재배되는 농작물의 수확량 증대와 농작물의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 무인으로 주행하면서 환경정보를 감지하는 센싱이동모듈에 유체송풍수단으로부터 특정 영역의 공기를 효과적으로 공급받을 수 있으므로 보다 정확하게 희망하는 위치의 환경정보를 획득할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 자동적으로 센싱이동모듈이 감지 위치에 정위치하는 동시에 유체송풍수단의 송풍부에 전원을 공급하여 환경감지용 공기를 제공받을 수 있으므로 송풍부에 별도의 전원공급시설을 갖추지 않아도 되므로 구조가 간결, 단순하면서도 편리하게 환경정보를 획득할 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 센싱부승강수단에 의하면 견인부구동수단의 구동모터를 정방향 및 역방향으로 회전시키는 간단한 조작을 통해 식물의 성장 정도, 재배하는 식물의 종류 등에 따라 센싱 위치를 간편하고 신속하게 조절할 수 있으므로 사용상의 편의성과 호환성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치를 나타낸 사시도,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 커버케이스 분리 상태를 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 주행회전체를 확대한 사시도,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치를 나타낸 분리사시도,
도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 부분확대 분리사시도,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 무빙본체를 나타낸 분리사시도,
도7는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 작용을 설명하기 위한 도면,
도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치를 설명하기 위한 사시도,
도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 유체송풍수단의 요부확대 사시도,
도10a 및 도10b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 유체송풍수단을 설명하기 위한 도면으로서 도10a는 사시도, 도10b는 도10a의 단면도이다.
도11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 유체송풍수단을 나타낸 분리사시도,
도12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 유체송풍수단 작동상태를 설명하기 위한 도면,
도13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 사용상태를 설명하기 위한 도면,
도14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치 전체를 나타낸 사시도,
도15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 센싱부승강수단 부분을 나타낸 사시도,
도16a 및 도16b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 센싱부승강수단을 확대한 사시도로서, 제1 및 제2 커버를 분리한 상태에서 일측에서 나타나는 형상과 타측에서 나타나는 형상을 도시한 것이다.
도17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 센싱부승강수단을 나타낸 분리사시도,
도18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 견인대회전안내부를 나타낸 사시도,
도19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 센싱부승강수단의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하되, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.
한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치를 나타낸 사시도, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 커버케이스 분리 상태를 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 주행회전체를 확대한 사시도, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치를 나타낸 분리사시도, 도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 부분확대 분리사시도로서 도5a는 일측 부분을, 도5b는 타측 부분을 확대한 것이다. 도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 무빙본체를 나타낸 분리사시도이다.
도1 내지 도6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치는 식물의 성장하는 재배시설의 환경정보나 식물이 성장상태를 획득하기 위한 장치로서, 이동과정에서 환경정보나 성장상태를 센싱하는 센싱이동모듈(100)과, 이 센싱이동모듈(100)이 이동되는 센싱모듈이동부(200)를 구비하되, 센싱이동모듈(100)은 무빙본체(110), 환경감지부(120), 주행작동부(130), 구동부(140), 전원부(150) 및 제어부(160) 등이 구비되어 있다.
센싱모듈이동부(200)는 센싱이동모듈(100)이 이동될 수 있다면 형태나 구조에 특별한 제한은 없지만 재배시설에 설정된 경로를 따라 용이하게 설치할 수 있는 중공관체(210)로 구성되어 있다. 여기서 중공관체(210)는 센싱이동모듈(100)이 삽입, 이동되는 이동공이 형성된 파이프 형상으로 형성된 것으로서 내부의 투시가 가능하도록 투명한 파이프 형태로 형성되고 감지대상 유체인 공기가 유입되도록 일정한 간격 또는 설정된 감지 지점마다 통공이 형성되는 것이 바람직하다.
센싱이동모듈(100)은 식물의 성장에 요구되는 온도, 습도, CO2 량, 토양정보 등의 환경정보나 식물의 성장상태를 모니터링할 수 있도록 잎 수량, 키, 열매의 수량 및 크기 등 성장상태정보의 획득하기 위한 환경감지부(120)가 무빙본체(110)에 탑재되어 이동되는 것이므로 다수의 환경감지부(120)를 재배시설의 곳곳에 개별 설치하지 않더라도 재배시설을 무인으로 자유롭게 이동하면서 효과적으로 환경정보 및 성장상태정보를 획득할 수 있도록 구성한 점에 특징이 있다.
무빙본체(110)는 환경감지부(120), 주행작동부(130), 구동부(140), 전원부(150) 및 제어부(160) 등이 내장되는 본체의 기능을 수행하는 구성으로 센싱모듈이동부(200)의 형상에 맞게 다양한 형태로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 무빙본체(110)는 환경감지부(120), 구동부(140), 전원부(150) 및 제어부(160) 등이 내장되도록 내부에 수용공간이 마련되고 외면에 공기유입부(112)가 형성된 통체로 구성되어 있다.
무빙본체(110)는 형태에 특별한 제한이 없지만 센싱모듈이동부(200)가 중공관체로 형성되어 있으므로 그 내부 이동공에 삽입될 수 있는 외경을 갖는 대략 원기둥 형상의 구조로 되어 있다.
공기유입부(112)는 온도, 습도 등을 용이하게 감지할 수 있도록 내부 수용공간과 연통되는 무빙본체(110)의 일측에 외주면을 따라 형성되는 복수의 홀로 구성되어 있다.
그리고, 무빙본체(110)는 도4 내지 도6에 도시된 바와 같이 가장자리에 개구접촉부(115)가 형성되고 분리돌부(113)에 의해 복수의 수납홈(114)이 분리, 형성된 메인케이스(110a)와, 이 개구접촉부(115)에 결합되는 커버케이스(110b)로 구성된 것으로서 개구접촉부(115)의 전후방에는 조립의 신속성 및 편의성을 향상시키는 동시에 안정적인 조립상태를 유지하기 위해 접속경사면(115a)이 형성되어 있다. 여기서, 커버케이스(110b)는 2개의 부재로 나누어져 구성되어 있지만 1개의 부재로 구성할 수도 있다.
또한 무빙본체(110)는 후술되는 제1 및 제2 구동모터(142,144)의 안정적인 고정을 위해 접속경사면(115a)에 모터결속홀(116)이 내부 수용공간과 연통되게 형성되어 있다.
환경감지부(120)는 무빙본체(110)에 내장되어 감지작용을 수행하는 구성요소로서 특별한 제한 없이 선택하여 적용할 수 있다. 본 실시예에 따른 무빙 센싱장치가 식물재배에 이용되므로 온도, 습도, 일사량, CO2량 등과 같은 온실 내부의 환경정보, 토양의 온도, 습도, PH값 등과 같은 토양의 환경정보, 식물의 잎 수량, 키, 열매의 수량 및 크기 등과 같은 성장상태정보를 측정할 수 있도록 온도센서, 습도센서, PH측정센서, 전기전도도측정센서, CO2측정센서, CCD카메라와 같은 이미지촬상모듈 등이 선택적으로 설치될 수 있다.
예컨대, 환경감지부(120)는 공기유입부(112)와 접한 무빙본체(110)의 수용공간에 내장되어 유입되는 공기의 온도 및 습도를 감지하는 온도 및 습도 센서모듈을 설치할 수 있다.
한편, 주행작동부(130)는 무빙본체(110)에 설치되고 센싱모듈이동부(200)를 따라 이동되도록 추력을 생성하는 구성으로서, 구동부(140)로부터 전달되는 동력에 의해 무빙본체를 이동시킬 수 있는 수단이라면 특별한 제한 없이 적용할 수 있지만 본 실시예에서는 센싱모듈이동부(200)의 이동공 내주면에 접촉되어 회전되도록 무빙본체(110)에 설치되는 주행회전체로 구성되어 있다.
주행회전체는 무빙본체(110)의 보다 효과적인 이송을 위해 무빙본체의 일단에 접속되는 제1 주행회전체(130a)와, 무빙본체(110)의 타단에 접속되는 제2 주행회전체(130b)로 구성되어 있다.
제1 및 제2 주행회전체(130a,130b)는 무빙본체(110)의 단부에 회전 가능하게 접속되는 롤러하우징(132)과, 롤러하우징(132)에 경사지게 설치되는 복수의 회전롤러(134)로 구성된 것으로서 옴니 휠(omni wheels) 또는 메카넘휠(mecanum wheels)로 호칭되는 기계요소로 구성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 롤러하우징(132)은 중심에 형성되는 롤러하우징축(1321), 롤러하우징축(1321)에 일단에 돌출되는 원판형몸체에 회전롤러(134)의 일단이 경사지게 안착되도록 복수의 경사홈이 등각도로 요입된 제1 롤러고정부(1322), 및 제1 롤러고정부(1322)와 마주보게 돌출되는 원판형몸체에 회전롤러(134)의 타단이 경사지게 안착되도록 복수의 경사홈이 등각도로 요입된 제2 롤러고정부(1323)를 구비한다.
상기 회전롤러(134)는 중앙 부분이 볼록한 막대 형상의 롤러몸체(1341)와 이 롤러몸체에 중심에 형성되어 경사홈에 설치되는 롤러축(1342)으로 구성되어 있는데, 제1 주행회전체(130a)를 구성하는 회전롤러(134)와 제2 주행회전체(130b)를 구성하는 회전롤러(134)는 배치방향이 서로 엇갈리게 배치되어 있다.
한편, 구동부(140)는 주행작동부(130)에 구동력을 인가하는 구성으로 주행회전체에 접속되는 출력축을 구비한 구동모터로 구성되어 있다.
구동모터는 제1 주행회전체(130a)에 회전력이 인가하는 제1 구동모터(142) 및 제2 주행회전체(130b)에 회전력이 인가하는 제2 구동모터(144)로 구성되어 있다. 여기서, 제1 및 제2 구동모터(142,144)는 전원 공급시에 회전되는 모터부와, 이 모터부의 회전수를 감속하는 감속부가 일체로 구성된 모터로 구성되어 있다.
한편, 전원부(150)는 구동부(140)에 전원을 제공하도록 무빙본체에 설치되는 구성으로서, 제1 및 제2 구동모터(142,144), 제어부(160) 등에 전원을 공급할 수 있다면 특별한 제한 없이 구성될 수 있지만 무빙본체(110)에 내장되는 파워공급용PCB(152) 및 전지(154)로 구성되어 있다. 여기서 전지(154)는 충전이 가능한 2차전지가 바람직하다.
한편, 제어부(160)는 반도체칩, 각종 소자, 회로 등이 실장된 인쇄회로기판 형태로 구성되어 미리 설정된 프로그램이나 스위치와 같은 입력부의 입력신호에 따라 구동부 등의 구동을 제어하는 구성으로서, 무빙본체(110)의 이동시에 제1 주행회전체(130a)가 정방향(일 방향)으로 회전되도록 제1 구동모터(142)의 구동을 제어하는 한편 제2 주행회전체(130b)가 제1 주행회전체(130a)에 대해 역방향(타 방향)으로 회전되도록 제2 구동모터(144)의 구동을 제어함으로써 센싱이동모듈(100)의 전진 이동 또는 후진 이동이 안정적으로 수행되도록 되어 있다.
전술한 바와 같이 센싱이동모듈(100)의 전진 및 후진 이동시에 제1 및 제2 주행회전체(130a,130b)를 서로 다른 방향으로 회전시키는 이유는 옴니 휠(omni wheels) 구조의 제1 주행회전체(130a)가 일 방향으로 회전되는 경우 접속관계에 있는 무빙본체(110)가 일 방향으로 회전되려고 할 때 역방향으로 회전되는 제2 주행회전체(130b)의 타 방향으로 회전되려는 힘이 무빙본체(110)에 작용되므로써 무빙본체가 회전되지 않으면서 안정적인 주행동작을 수행한다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동식 무인센싱장치는 센싱이동모듈(100)이 이동되는 센싱모듈이동부(200) 등에 추가로 구비되는 각종 외부장치에 전원을 무선방식으로 공급하거나, 외부 전원을 제공받아 전지를 충전하는 충전기능을 수행하도록 하는 전원전달부(170)를 구비한다.
전원전달부(170)는 자기공명 방식 등 공지된 다양한 무선 충전방식을 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 전자기유도방식에 의해 외부장치에 전원을 전달, 공급하거나 충전용 전원을 공급받을 수 있도록 구성되어 있다.
여기서, 전원전달부(170)는 무빙본체(110)에 권선, 배치되는 이동측코일(174)과 이동측코일(174)과 전기적으로 연결되는 전원제어용PCB(176)를 구비한다. 상기한 이동측코일(174)이 센싱이동모듈(100)에 구비되면 고정측코일(미도시)이 근접, 배치될 경우 전자기유도방식에 의해 전원을 전달할 수 있다. 예컨대, 전원의 전달이 필요한 외부장치에 고정측코일(미도시,전원을 공급받는 2차코일 기능을 수행)을 배치한 상태에서 무빙본체(110)의 이동으로 이동측코일(174,고정측코일과 근접상태에서 전원 공급을 위한 1차코일 기능을 수행)이 근접하게 되면 전원의 전달이 가능하다.
그리고, 이동측코일(174)에 의한 전지의 충전 시에는 센싱모듈이동부(200)에 상용전원공급부(미도시)와 케이블을 매개로 연결되게 권선 배치되는 고정측코일(미도시, 전원공급용 1차코일 기능을 수행)에 이동측코일(174,2차코일 기능을 수행)이 근접하게 되면 전자기유도작용에 의한 충전작용이 가능하다. 이러한 충전작용을 위해서는 충전회로 등이 실장된 공지의 충전모듈이 내장되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동식 무인센싱장치는 환경감지부(120) 및 무빙본체(110)가 설정된 위치에 정위치하도록 하는 위치감지부(180)를 구비한다.
위치감지부(180)는 위치를 감지할 수 있는 위치감지센서 등 다양한 위치감지수단을 제한 없이 선택하여 구성할 수도 있지만 본 실시예에서는 RF코일 위치감지센서를 적용하여 구성한 것으로서 무빙본체(110)에 설치되는 RF코일(182), 중공관체(210)에 설치되는 RF칩(미도시)을 구비할 수 있다. 이때, RF칩(미도시)은 중공관체(210)에 설치되는 RF칩브라켓(미도시)에 설치될 수 있다. 그리고 RF코일 위치감지센서는 RF코일(182)이 특정 위치의 RF칩(미도시)을 감지할 경우 제어부가 설정된 위치에 센싱이동모듈(100)이 정지하도록 구동모터의 구동을 제어하도록 구성할 수 있다. 이러한 RF코일 위치감지센서의 활용 기술은 공지된 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동식 무인센싱장치는 환경감지부로부터 수집된 수집데이터를 무선통신하는 통신부(91)를 구비한다.
통신부(91)는 도시하지 않은 관리서버(미도시)와의 무선통신을 수행하는 것으로, 무선통신은 LoRa, RF, LTE 기술 등으로 구현된 장치를 적용할 수도 있지만 본 실시예에서는 WIFI 블루투스 무선 모듈로 구성되어 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치는 환경감지부(120)로부터 수집된 수집데이터를 제공받아 재배시설을 모니터링하고, 모니터링 된 결과에 따라 온실과 같은 재배시설을 관리하는 관리서버(미도시)를 구비한 무빙 센싱장치를 이용한 재배시설 관리시스템을 구현할 수 있다. 이러한 관리서버를 이용한 모니터링 시스템은 농업 분야에서 널리 이용되는 주지된 방식의 기술을 유사하게 적용하는 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.
이와 같이 구성된 상기한 무빙 센싱장치를 이용한 재배시설 관리시스템은 환경감지부(120)에 의해 수집된 온실과 같은 재배시설 내부의 환경정보, 식물의 성장상태정보를 관리서버에 저장된 정보와 비교하여 식물의 성장에 요구되는 온도, 습도, CO2량 등을 제어하여 식물이 보다 효과적으로 성장할 수 있도록 적절하게 환경조건을 조절할 수 있다.
도5a의 미설명부호 95는 수동으로 온/오프(ON/OFF) 입력신호를 입력하기 위한 스위치이다.
이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 작용을 간략하게 설명한다.
도7는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 온실과 같은 재배시설에 센싱모듈이동부(200)로서 중공관체(210)를 희망하는 경로를 따라 설치하고, 그 내부 이동공에 센싱이동모듈(100)을 삽입한다.
이러한 상태에서 제어부(160)의 제어하에 설정된 프로그램에 따라 구동부(140)를 구동시켜 주행작동부(130)을 작동시킴으로써 중공관체(210)를 따라 센싱이동모듈(100)을 이동시키게 된다.
이러한 센싱이동모듈(100)의 주행동작은 도7에 도시된 바와 같이 제어부의 제어하에 제1 주행회전체(130a)가 일 방향으로 회전되도록 하고, 제2 주행회전체(130b)가 제1 주행회전체(130a)에 대해 역방향으로 회전되도록 작동시키게 되면 회전롤러(134)는 배치방향이 서로 엇갈리게 배치되어 있으므로 동일한 방향으로 이송력이 생성된다. 이때, 제1 주행회전체(130a)가 일 방향으로 회전되는 경우 접속관계에 있는 무빙본체(110)가 일 방향으로 회전되려고 할 때 역방향으로 회전되는 제2 주행회전체(130b)의 타 방향으로 회전되려는 힘이 무빙본체에 작용됨에 무빙본체가 회전되지 않으면서 안정적인 주행동작을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이 주행하는 센싱이동모듈(100)는 제어부의 제어하에 위치감지부(180)의 감지동작에 따라 구동모터의 구동이 제어되면서 설정된 위치에 도달하여 정지하게 되고, 센싱이동모듈(100)의 공기유입부(112)로 유동되는 공기를 통해 환경감지부(120)의 감지작용에 따른 감지신호가 인가되면 제어부는 온도, 습도 등을 검출하게 된다.
그리고 전술한 바와 같이 획득된 정보는 통신부(91)를 매개로 관리서버(미도시)로 전송되어 재배자나 관리자가 모니터링 함으로써 실시간으로 적절하게 온실을 관리할 수 있게 한다.
첨부도면, 도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치를 설명하기 위한 사시도, 도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 유체송풍수단의 요부확대 사시도, 도10a 및 도10b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 유체송풍수단을 설명하기 위한 도면으로서 도10a는 사시도, 도10b는 도10a의 단면도이다. 도11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 유체송풍수단을 나타낸 분리사시도, 도12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 유체송풍수단 작동상태를 설명하기 위한 도면, 도13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 사용상태를 설명하기 위한 도면이다.
도1 내지 도13을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무빙 센싱장치는 이동과정에서 환경정보나 성장상태를 센싱하는 센싱이동모듈(100)과, 이 센싱이동모듈(100)이 이동되는 센싱모듈이동부(200)에 더하여 무빙센서모듈(100)에 공기와 같은 환경감지를 위한 대상 유체를 공급하는 유체송풍수단(300)을 구비한다.
센싱이동모듈(100)은 도1 내지 도7에 나타난 전술한 제1 실시예와 동일하게 무빙본체(110), 환경감지부(120), 주행작동부(130), 구동부(140), 전원부(150), 제어부(160) 및 위치감지부(180) 등이 구비되고 식물의 성장에 악영향을 초래하지 않도록 대략 짧은 막대 형상으로 형성된 것으로서 세부 구성에 대한 설명은 생략한다.
센싱모듈이동부(200)는 센싱이동모듈(100)이 이동될 수 있다면 형태나 구조에 특별한 제한은 없지만 재배시설에 설정된 경로를 따라 용이하게 설치할 수 있는 중공관체(210)로 구성되어 있다.
중공관체(210)는 센싱이동모듈(100)이 삽입, 이동되는 이동공이 형성된 파이프 형상으로 형성된 것으로서 내부의 투시가 가능하도록 투명한 파이프 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 중공관체(210)는 도시되지 않은 별도의 지지부재에 의해 온실과 같은 재배시설에 일정한 높이로 설치되거나, 온실과 같은 재배시설을 구성하는 프레임(미도시, 파이프나 지주 등)에 결속부재(미도시)에 의해 고정될 수 있다.
한편, 도10a 및 도10b를 참조하면 유체송풍수단(300)은 센싱모듈이동부(200)에 접속되는 유체이동부(310)와, 유체이동부(310)로 유체를 강제 송풍하는 송풍부(320)를 구비한다.
유체이동부(310)는 중공관체(210)에 접속되는 관이음부(311)와, 이 관이음부(311)에 연결되는 유체이동관(312), 유체이동관(312)의 하단에 접속되고 송풍부(320)로서 적용된 흡인팬이 설치되는 팬설치부(313)를 구비한다.
관이음부(311)는 중공관체(210)가 접속되는 메인연결관(3111)와, 이 메인연결관(3111)에 하방 돌출되는 보조연결관(3112)을 구비한다.
메인연결관(3111)은 보조연결관(3112)으로 유입된 유체가 무빙센싱모듈(100)을 경유한 후 배출되도록 상방으로 복수의 유체배출공(3114)이 천공되어 있고, 내주면에 케이블(350)이 인입되는 케이블홈(3115,도11 참조)이 요입되어 있다.
팬설치부(313)는 유체이동관(312) 하단에 접속되는 연결관접속부(3131), 깔대기 형상으로 연결관접속부(3131)에 연장되고 저면에 팬설치홈(3133)이 형성된 팬설치몸체(3132)을 구비한다.
송풍부(320)는 유체이동부의 팬설치부(313)에 접속되는 흡인팬으로 구성되어 있다.
한편, 무빙본체(110)에 형성되는 공기유입부(112)는 이동측코일(174,도5a 참조)이 고정측코일(178a,도10b 참조)에 정위치하여 정지한 상태에서 유체이동부(310)로부터 공기를 공급받을 수 있는 위치에 형성되는 것이 중요하다.
보다 구체적으로 설명하면, 무빙본체(110)에 설치된 이동측코일(174)이 중공관체(210)측에 설치된 고정측코일(178a)에 정위치하여야 전자기유도작용으로 송풍부(320)에 전원이 공급되면서 공기가 송풍되기 때문이다. 이를 위해 공기유입부(112)는 이동측코일(174)과 고정측코일(178a)이 정위치한 상태에서 유체이동관(312)의 내부 홀과 일치하도록 무빙본체(110)의 일측에 외주면 둘레에 복수의 홀로 형성되어 있다.
그리고 전원부(150)는 전술한 제1 실시예에 나타난 바와 같이 전지(154)와 전기적으로 연결되도록 무빙본체(110)에 형성되는 전원전달부(170)를 구비한다. 전원전달부(170)는 무빙본체(110)에 권선, 배치되는 이동측코일(174)과 이동측코일(174)과 전기적으로 연결되는 전원제어용PCB(176)를 구비한다.
그리고 센싱모듈이동부(200)는 송풍부(320)의 구동을 위한 전원을 공급받을 수 있도록 전원전달부(170)와 선택적으로 전기적 연결관계에 있도록 형성되는 송풍전원공급부(178)를 구비한다.
송풍전원공급부(178)는 송풍부(320)와 케이블(350)에 의해 연결되는 것으로 센싱모듈이동부(200)에 권선, 배치되는 고정측코일(178a)로 구성되어 있다.
고정측코일(178a)은 중공본체(210)의 외면에 권선되는 형태로 배치되는 등 특별한 제한 없이 다양한 방식으로 배치할 수 있지만, 본 실시예에서는 도9, 도10a 및 도10b에 도시된 바와 같이 코일브라켓(360)에 배치된 상태에서 중공본체(210)에 결합되는 형태로 설치되어 있다.
코일브라켓(360)은 도10a 내지 도11에 도시된 바와 같이 통형몸체 내면에 고정측코일(178a)이 안착되도록 코일안착홈(3624)이 요입되고 허브설치홈(3622)이 형성된 브라켓바디(362), 허브설치홈(3622)에 설치되고 고정측코일(178a)과 케이블(350)이 접속되는 코일허브(364), 링형몸체의 일측에 코일안착홈(3624)에 삽입되도록 돌출링(3662)이 돌출되고 브라켓바디(362)에 걸림되는 걸림턱(3664)이 요입된 브라켓캡(366)을 구비한다. 전술한 바와 같은 코일브라켓(360)에 고정측코일(178a)을 설치하게 되면 브라켓바디(362)의 코일안착홈(3624)에 안착된 상태에서 단턱(3626)과 브라켓캡(366)의 돌출링(3662) 단부 사이에 고정측코일(178a)이 이탈 없이 정위치하게 되므로 손상없이 안정적인 고정상태를 유지할 수 있다.
상기한 바와 같이 센싱이동모듈(100)에 이동측코일(174)이 구비되고 센싱모듈이동부(200)에 고정측코일(178a)이 구비되면, 이동측코일(174)과 고정측코일(178a)이 서로 근접될 경우 전자기유도방식에 의해 전원을 전달할 수 있으므로 전지(154)에 저장된 전원이 케이블(350)을 매개로 송풍부(320)에 전달되어 구동전원으로 사용된다.
그리고, 이동측코일(174)를 이용하여 전지(154)에 전원을 충전하고자 할 경우 센싱모듈이동부(200)에 상용전원공급부(미도시)와 케이블을 매개로 연결되게 권선 배치되는 고정측코일(미도시, 전원공급용 1차코일 기능을 수행)에 이동측코일(174,2차코일 기능을 수행)이 근접하게 되면 전자기유도작용에 의한 충전작용이 가능하다. 여기서 충전용으로 사용되는 고정측코일(미도시)은 전술한 코일브라켓에 권취된 형태로 구성할 수 있고, 이러한 충전작용을 위해서는 충전회로 등이 실장된 공지의 충전모듈이 내장되는 것이 바람직하다.
한편, 위치감지부(180)는 센싱이동모듈(100)이 설정된 위치에 정위치하도록 하는 신호를 생성하여 제어부에 인가하는 구성요소로서, 본 실시예에서는 전원전달부(170)가 송풍전원공급부(178)에 정위치하도록 하는 신호를 생성하여 제어부에 인가하는 송풍위치감지부(180a)를 구비한다.
상기 송풍위치감지부(180a)는 무빙본체(110)에 설치되는 RF코일(182), 송풍부(320)와 근접하는 위치에 설치되는 RF칩(184)을 구비한 것으로서, 제어부(160)는 RF코일(182)이 RF칩(184)을 감지할 경우 이동측코일(174)이 고정측코일(178a)에 정위치하도록 구동부의 구동을 제어하도록 되어 있다.
그리고, RF칩(184)은 코일브라켓(360)에 이격되게 배치되는 칩브라켓(370)에 설치되는 것으로서, 칩브라켓(370)은 대략 대략 호형상으로 형성되고 그 내면에 RF칩(184)이 설치되어 있다.
이하 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체송풍수단을 구비한 무빙 센싱장치의 작용을 간략하게 설명한다.
도8 내지 도13을 참조하면 온실과 같은 재배시설에 식물이 재배되는 배지(b)를 따라 센싱모듈이동부(200)로서 중공관체(210)를 희망하는 경로를 따라 설치한다. 이때 중공관체(210)는 지지부재(미도시)에 의해 식물로부터 이격되게 적정 높이로 설치하거나, 온실을 구성하는 프레임(미도시)에 매달아 고정하는 방식 등으로 설치할 수 있다.
중공관체(210)가 희망하는 경로로 설치되면 그 내부 이동공에 센싱이동모듈(100)을 삽입하고, 제어부(160)의 제어하에 설정된 프로그램에 따라 구동부(140)를 구동시켜 주행작동부(130)을 작동시킴으로써 중공관체(210)를 따라 센싱이동모듈(100)을 이동시키게 되면 환경감지부(120)에 의한 감지작용을 수행할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 무빙 센싱장치는 센싱이동모듈(100)에 감지 대상이 되는 영역의 공기를 효과적으로 공급하기 위해 유체송풍수단(300)이 재배지의 희망하는 감지 위치마다 설치되어 있으므로 보다 정확하게 재배지의 환경정보를 획득할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면 센싱이동모듈(100)의 이동과정에서 송풍위치감지부(180a)의 감지에 따른 신호가 생성되어 제어부에 인가되면 구동부(140)의 구동을 제어하여 센싱이동모듈(100)의 공기유입부(112)와 유체이동관(312)이 동일 수직 선상에 위치한 상태에서 정지하도록 한다. 부연 설명하면 무빙본체(110)에 구비된 RF코일(182)이 송풍부(320)에 근접, 배치된 RF칩(184)을 감지할 경우 제어부가 제1 및 제2 구동모터(142,144)의 구동을 제어하여 이동측코일(174)이 고정측코일(178a)에 정위치한 후 정지하도록 한다.
이와 같이 이동측코일(174)이 고정측코일(178a)에 정위치한 상태로 센싱이동모듈(100)이 정지하게 되면 서로간의 전자기유도작용에 의해 전지의 전원이 고정측코일(178a)로 전달되고 연이어 케이블(350)을 매개로 송풍부(320)에 공급되므로 회전동작이 시작되면서 공기를 상방으로 송풍하게 된다.
송풍부(320)에 의해 상방으로 송풍되는 공기는 유체이동관(312)을 통해 이동되는 센싱이동모듈(100)의 공기유입부(112)로 유입된 후 환경감지부(120)에 의해 감지되므로 온도, 습도 등을 검출할 수 있다.
전술한 바와 같이 유체송풍수단(300)에는 전원전달부(170)와 근접하여 무선방식으로 전원을 제공받는 송풍전원공급부(178)가 구비되어 외부로부터 별도를 상용전원 케이블을 설치하지 않더라도 송풍부(320)를 작동시킬 수 있으므로 구조를 간결, 단순화할 수 있는 장점이 있다.
첨부도면, 도14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치 전체를 나타낸 사시도, 도15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 센싱부승강수단 부분을 나타낸 사시도, 도16a 및 도16b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 센싱부승강수단을 확대한 사시도로서, 제1 및 제2 커버를 분리한 상태에서 일측에서 나타나는 형상과 타측에서 나타나는 형상을 도시한 것이다. 도17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 센싱부승강수단을 나타낸 분리사시도, 도18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 견인대회전안내부를 나타낸 사시도, 도19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 센싱부승강수단의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다. 이하 전술한 제1 실시예 및 제2 실시예에 나타난 구성과 동일 유사한 구성은 구체적인 도시나 설명을 생략한다.
도1 내지 도19를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치는 이동과정에서 환경정보나 성장상태를 센싱하는 센싱이동모듈(100), 이 센싱이동모듈(100)이 이동되는 센싱모듈이동부(200), 무빙센서모듈(100)에 공기와 같은 대상 유체를 공급하는 유체송풍수단(300)에 더하여 센싱모듈이동부(200)를 상승 및 하강 시키도록 구성되는 센싱부승강수단(400)을 구비한다.
센싱부승강수단(400)은 센싱모듈이동부에 일단이 결속되는 견인줄(430)이 풀림 및 권취되는 견인부(410)와, 이 견인부(410)를 회전시키는 견인부구동수단(420)을 구비한다.
견인부(410)는 견인줄이 풀림 및 권취되는 복수의 견인휠(411), 복수의 견인휠(411)이 설치되는 견인대(412), 견인대(412)를 회전 가능하게 지지하도록 설치되는 견인대회전안내부(413)를 구비한다.
견인휠(411)은 환봉 형상을 갖는 몸체의 외주면에 견인줄(430)이 권취되도록 나사 형태의 견인줄삽입홈이 형성되어 있다.
견인줄(430)은 로프 등과 같은 선형부재로 형성된 것으로 인출 단부에 중공관체(210)에 삽입되는 결속부재(450)가 형성되어 있다. 결속부재(450)는 중공관체(210)에 용이하게 결속될 수 있다면 형태나 구조에 특별한 제한은 없지만 사용상에 편의성을 고려하여 착탈 가능한 고리 구조의 클램핑부재로 구성되는 것이 바람직하다.
견인대(412)는 하나의 견인부구동수단(420)이 여러 개의 견인휠(411)을 회전시킬 수 있도록 하기 위해 마련한 것으로서 후술되는 지지수단(600)에 설치된 지지브라켓(460)에 삽입, 지지되도록 봉상으로 형성되고 일정 간격으로 복수의 견인휠(411)이 설치되어 있다.
지지브라켓(460)은 도4에 도시된 바와 같이 직사각판 형상을 갖는 판상부재의 하부에 견인대삽입홀(462)이 형성되고 상부에 후술되는 수평지지대(620)에 끼워져 걸림된 후 고정되는 결속굴곡부(463)가 형성되어 있다.
견인부구동수단(420)은 견인대(412)를 회전시키기 위해 구성되는 견인용 동력전달부(421)와, 견인용 동력전달부(421)에 회전력을 전달하도록 접속되는 구동모터(422)를 구비한 것으로서, 구동모터(422) 부분은 지지브라켓(460)의 일측에 결합되는 제1 커버(470)에 의해 덧씌워져 보호되고, 동력전달부(421) 부분은 지지브라켓(460)의 타측에 결합되는 제2 커버(480)에 의해 덧씌워져 보호되도록 되어 있다.
견인대회전안내부(413)는 도5에 도시된 바와 같이 견인대(412)에 결합되고 휠안착홈이 요입되는 휠풀리(4131)와 휠풀리(4131)의 둘레로 배치되는 복수의 지지휠(4132)로 구성된다.
휠풀리(4131)는 중심에 견인대(412)에 삽입, 고정되는 관통홀이 형성되고 외주면 중앙에 지지휠(4132)이 삽입되는 휠안착홈(4131a)이 요입된 구조로 되어 있다.
지지휠(4132)은 지지브라켓(460)에 접속되는 휠축(4132a), 휠축(4132a)에 삽입되는 베어링(4132b) 및 베어링(4132b)의 외주면에 결합되고 휠안착홈(4131a)에 안착, 회전되는 안착링(4132c)을 구비한다.
상기한 구동모터(422)는 모터부(4221)의 회전력을 감속하는 감속부(4222)를 구비한 것으로서, 감속부(4222)는 모터부(4221)의 회전력이 직교되는 방향으로 전달되도록 웜(미도시)과 이 웜에 맞물림되는 웜휠(미도시)이 내장된 것이 적용되어 있다.
견인용 동력전달부(421)는 감속부(4222)의 출력축에 접속되는 구동풀리(4211), 구동풀리(4211)에 일측이 접속되는 벨트(4212), 벨트(4212)의 타측이 접속되고 견인대(412)에 설치되는 종동풀리(4213)를 구비한 것으로서, 구동풀리(4211) 및 종동풀리(4213)는 타이밍 풀리(Tim'g pully)로 형성되어 있고, 벨트(4212)는 타이밍 풀리에 결속되도록 타이밍 벨트(Timi'g belt)로 구성되어 있다.
한편, 지지수단(600)은 재배시설에 일정한 간격으로 설치되는 지주(610)와, 이 지주(610)에 횡방향으로 설치되는 수평지지대(620), 및 수평지지대(620)를 보강하도록 지주(610)의 상부에 설치되는 보강대(630)로 구성되어 있다.
이하 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치의 작용을 설명하되, 전술한 센싱이동모듈(100)의 이동 및 유체송풍수단(300)의 작동에 관해서는 생략하고 센싱부승강수단(400)의 작동을 중심으로 간략하게 설명한다.
도1 내지 도19를 참조하면 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치는 전술한 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로 중공관체(210)를 따라 센싱이동모듈(100)을 이동시키면서 환경감지부(120)에 의한 감지작용을 수행하고, 획득된 정보는 통신부(91)를 매개로 관리서버(미도시)로 전송되어 재배자나 관리자가 모니터링 함으로써 실시간으로 적절하게 온실을 관리할 수 있게 한다.
전술한 바와 같은 무빙센서모듈(100)에 의해 환경정보 등을 감지하는 상태에서 식물이 성장하여 키가 커져 감지위치를 상승하거나 재배 식물의 종류가 달라서 감지위치의 하강이 필요한 경우 센싱부승강수단(400)에 의해 센싱모듈이동부(300)를 상승시키거나 하강시키는 방법으로 그 내부를 통해 이동되는 무빙센서모듈(100)의 높낮이를 조절할 수 있다.
예컨대, 센싱모듈이동부(300)를 상승시키고자 할 경우, 도16a 및 도16b에 도시된 바와 같이 구동모터(422)를 정방향으로 회전시키게 되면 모터부(4221)의 회전력이 감속부(4222)에 의해 감속되고, 연이어 감속부(4222)의 출력축에 접속된 구동풀리(4211)가 회전되며, 벨트(4212)를 매개로 종동풀리(4213)가 정방향으로 회전된다.
종동풀리(4213)가 정방향으로 회전되면 견인대(412)가 연동되어 회전된다. 이때, 복수의 지지휠(4132)은 휠풀리(4131)의 휠안착홈(4131a)에 안착된 상태에서 견인대(412)의 회전운동을 안내하는 작용을 수행한다. 이와 같이 견인대(412)가 연동되면 여기에 결합된 견인휠(411)이 회전되면서 견인줄(430)을 권취하게 되므로 도6dp 도시된 바와 같이 중공관체(210)가 당겨져 상방으로 이동되므로 무빙센서모듈(100)의 감지 위치가 높아지게 된다.
반대로, 센싱모듈이동부(300)를 하강시키고자 할 경우, 구동모터(422)를 역방향으로 회전시키게 되면 감속부(4222)의 출력축에 접속된 구동풀리(4211)가 역방향으로 회전되고, 벨트(4212)를 매개로 종동풀리(4213)가 역방향으로 회전된다.
종동풀리(4213)가 역방향으로 회전되면 견인대(412)가 견인대회전안내부(413)의 안내작용에 의해 동일한 방향으로 회전되고, 견인대(412)에 결합된 견인휠(411)이 역방향으로 회전되면서 견인줄(430)의 풀림동작을 수행하게 되므로 중공관체(210)가 풀려져 하방으로 이동되어 높이가 낮아지게 되면 무빙센서모듈(100)의 감지 위치가 낮아지게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따른 무빙 센싱장치는 필요에 따라 견인부구동수단(420)의 구동모터(422)를 정방향 및 역방향으로 회전시키는 간단한 조작을 통해 센싱 위치를 간편하고 신속하게 조절할 수 있다.
이상 설명한 본 발명에 따른 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템은 식물을 재배하는 유리온실이나 비닐하우스 등에서 환경정보를 센싱하는 용도 외에도 여러 개소의 환경정보 감지가 요구되는 다양한 장소나 시설에 설치하여 이동하면서 환경정보를 측정하는 센싱장치로 적용할 수 있다.

Claims (25)

  1. 이동되면서 감지동작을 수행하는 센싱이동모듈 및
    상기 센싱이동모듈이 이동되는 센싱모듈이동부를 포함하고,
    상기 센싱이동모듈은,
    무빙본체;
    상기 무빙본체에 내장되는 환경감지부;
    상기 무빙본체에 설치되고 상기 센싱모듈이동부를 따라 이동되는 주행작동부;
    상기 주행작동부에 구동력을 인가하는 구동부;
    상기 구동부에 전원을 제공하도록 상기 무빙본체에 설치되는 전원부; 및
    상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무빙본체는 내부에 수용공간이 마련되고 외면에 공기유입부가 형성된 통체로 구성되고,
    상기 환경감지부는 상기 공기유입부와 접한 상기 수용공간에 내장되는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주행작동부는 상기 센싱모듈이동부의 벽면에 접촉되어 회전되도록 상기 무빙본체에 설치되는 주행회전체로 구성되고,
    상기 구동부는 상기 주행회전체에 접속되는 출력축을 구비한 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주행회전체는 상기 무빙본체의 일단에 접속되는 제1 주행회전체 및 상기 무빙본체의 타단에 접속되는 제2 주행회전체를 포함하고,
    상기 구동모터는 상기 제1 주행회전체에 회전력이 인가하는 제1 구동모터 및 상기 제2 주행회전체에 회전력이 인가하는 제2 구동모터를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 무빙본체의 이동시에 상기 제1 주행회전체가 정방향으로 회전되도록 상기 제1 구동모터의 구동을 제어하고, 상기 제2 주행회전체가 상기 제1 주행회전체에 대해 역방향으로 회전되도록 상기 제2 구동모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주행회전체는,
    상기 무빙본체의 단부에 회전 가능하게 접속되는 롤러하우징; 및
    상기 롤러하우징에 경사지게 설치되는 복수의 회전롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 롤러하우징은 중심에 형성되는 롤러하우징축, 상기 롤러하우징축에 일단에 돌출되는 원판형몸체에 상기 회전롤러의 일단이 경사지게 안착되도록 복수의 경사홈이 등각도로 요입된 제1 롤러고정부, 및 상기 제1 롤러고정부와 마주보게 돌출되는 원판형몸체에 상기 회전롤러의 타단이 경사지게 안착되도록 복수의 경사홈이 등각도로 요입된 제2 롤러고정부를 포함하고,
    상기 회전롤러는 막대 형상의 롤러몸체와 상기 롤러몸체에 중심에 형성되어 상기 경사홈에 설치되는 롤러축으로 구성되며,
    상기 제1 주행회전체를 구성하는 상기 회전롤러와 상기 제2 주행회전체를 구성하는 상기 회전롤러는 서로 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전원부는 상기 무빙본체에 내장되는 전지를 구비하고,
    상기 전지에 외부 전원을 제공받아 상기 전지를 충전하거나 외부장치에 전원을 공급하는 전원전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 환경감지부는 온도센서, 습도센서, PH측정센서, 전기전도도측정센서, CO2측정센서, 이미지촬상모듈 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 센싱모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센싱이동모듈이 설정된 위치에 정위치하도록 하는 신호를 생성하여 상기 제어부에 인가하는 위치감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센싱모듈이동부는 설정된 경로를 따라 설치되고 상기 무빙 센싱장치가 삽입, 이동되는 이동공이 형성된 중공관체로 구성된 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 무빙센서모듈에 환경감지를 위한 유체를 공급하는 유체송풍수단;을 포함하되, 상기 유체송풍수단은 상기 센싱모듈이동부에 접속되는 유체이동부; 및 상기 유체이동부로 유체를 송풍하는 송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센싱모듈이동부는 상기 무빙센서모듈이 삽입, 이동되는 이동공이 형성된 중공관체로 구성되고,
    상기 유체이동부는 상기 중공관체에 접속되는 관이음부, 상기 관이음부에 연결되는 유체이동관, 및 상기 유체이동관의 하단에 접속되고 송풍부가 설치되는 팬설치부를 포함하고,
    상기 송풍부는 상기 팬설치부에 설치되는 흡인팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 관이음부는 상기 중공관체가 접속되는 메인연결관 및 상기 메인연결관에 하방 돌출되는 보조연결관을 포함하고,
    상기 메인연결관은 상기 보조연결관으로 유입된 유체가 상기 무빙센싱모듈을 경유한 후 배출되도록 유체배출공이 천공된 구조로 이루어지고,
    상기 팬설치부는 상기 유체이동관 하단에 형성되는 연결관접속부, 깔대기 형상으로 상기 연결관접속부에 연장되고 저면에 팬설치홈이 형성된 팬설치몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 센싱이동모듈이 설정된 위치에 정위치하도록 하는 신호를 생성하여 상기 제어부에 인가하는 위치감지부;를 포함하고,
    상기 전원부는 상기 무빙본체에 내장되는 전지와, 상기 전지와 전기적으로 연결되도록 상기 무빙본체에 형성되는 전원전달부를 구비하고,
    상기 송풍부의 구동을 위한 전원을 공급하도록 상기 전원전달부와 선택적으로 전기적 연결관계에 있도록 상기 센싱모듈이동부에 형성되는 송풍전원공급부를 구비하고,
    상기 위치감지부는 상기 전원전달부가 상기 송풍전원공급부에 정위치하도록 하는 신호를 생성하여 상기 제어부에 인가하는 송풍위치감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전원전달부는 상기 무빙본체에 권선, 배치되는 이동측코일로 구성되고, 상기 송풍전원공급부는 상기 송풍부와 케이블에 의해 연결되고 상기 센싱모듈이동부측에 권선, 배치되는 고정측코일로 구성되며,
    상기 송풍위치감지부는 상기 무빙본체에 설치되는 RF코일, 상기 송풍부와 근접하는 위치에 설치되는 RF칩을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 RF코일이 상기 RF칩을 감지할 경우 상기 이동측코일이 상기 고정측코일에 정위치하도록 상기 구동부의 구동을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 무빙본체는 내부에 수용공간이 마련되고 외면에 공기유입부가 형성된 통체로 구성되고, 상기 환경감지부는 상기 공기유입부와 접한 상기 수용공간에 내장되며,
    상기 공기유입부는 상기 송풍부에 전원이 공급되도록 상기 이동측코일이 상기 고정측코일에 정위치한 상태에서 상기 유체이동부로부터 유체를 공급받을 수 있는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 센싱모듈이동부에는 내부에 상기 고정측코일이 배치되고 상기 고정측코일과 상기 케이블이 접속되는 코일허브가 설치되는 코일브라켓과, 상기 RF칩이 설치되도록 상기 코일브라켓에 이격되게 배치되는 칩브라켓이 설치된 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 코일브라켓은,
    통형몸체 내면에 상기 고정측코일이 안착되도록 코일안착홈이 요입되고 허브설치홈이 형성된 브라켓바디;
    상기 허브설치홈에 설치되고 상기 고정측코일과 상기 케이블이 접속되는 코일허브; 및
    링형몸체의 일측에 상기 코일안착홈으로 삽입되도록 돌출링이 돌출되고 저면에 케이블배치홈이 요입된 브라켓캡;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 센싱모듈이동부를 상승 및 하강 시키도록 연결되는 센싱부승강수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 센싱부승강수단은,
    상기 센싱모듈이동부에 일단이 결속되는 견인줄이 풀림 및 권취되는 견인부; 및
    상기 견인부를 회전시키는 견인부구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 견인부는 상기 견인줄이 풀림 및 권취되는 복수의 견인휠, 상기 복수의 견인휠이 설치되는 견인대, 상기 견인대를 회전 가능하게 지지하도록 설치되는 견인대회전안내부를 포함하고,
    상기 견인부구동수단은 상기 견인대를 회전시키기 위해 구성되는 견인용 동력전달부, 및 상기 견인용 동력전달부에 회전력을 전달하도록 접속되는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 견인대회전안내부는, 상기 견인대에 결합되고 휠안착홈이 요입되는 휠풀리; 휠축, 상기 휠축에 삽입되는 베어링 및 상기 베어링에 결합되고 상기 휠안착홈에 안착되는 안착링을 구비하고, 상기 휠풀리의 둘레로 배치되는 복수의 지지휠;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 견인대가 삽입되는 지지브라켓, 상기 지지브라켓의 일측에 결합되는 제1 커버, 상기 지지브라켓의 타측에 결합되는 제2 커버를 포함하고,
    상기 구동모터는 모터부의 회전력을 감속하는 감속부를 구비하고,
    상기 견인용 동력전달부는 상기 감속부의 출력축에 접속되는 구동풀리, 상기 구동풀리에 일측이 접속되는 벨트, 상기 벨트의 타측이 접속되고 상기 견인대에 설치되는 종동풀리를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  24. 제1항 내지 제10항, 제14항, 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환경감지부로부터 수집된 수집데이터를 무선통신하는 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치.
  25. 제24항의 무빙 센싱장치; 및
    상기 통신부를 매개로 상기 무빙 센싱장치로부터 수신된 수집정보를 이용하여 재배시설을 모니터링하고 모너터링 된 결과에 따라 재배시설을 관리하는 관리서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무빙 센싱장치를 이용한 재배 관리시스템.
PCT/KR2022/019071 2022-04-25 2022-11-29 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템 WO2023210905A1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2022-0050657 2022-04-25
KR10-2022-0050651 2022-04-25
KR1020220050655A KR102677009B1 (ko) 2022-04-25 2022-04-25 유체송풍수단을 구비한 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템
KR10-2022-0050655 2022-04-25
KR1020220050657A KR20230151236A (ko) 2022-04-25 2022-04-25 센싱부승강수단을 구비한 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템
KR1020220050651A KR20230151234A (ko) 2022-04-25 2022-04-25 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023210905A1 true WO2023210905A1 (ko) 2023-11-02

Family

ID=88519147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/019071 WO2023210905A1 (ko) 2022-04-25 2022-11-29 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023210905A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120032167A (ko) * 2010-09-28 2012-04-05 주식회사 엘시스 다항목 센서 일체형 데이터 수집 장치
KR20140018464A (ko) * 2012-07-27 2014-02-13 한국전자통신연구원 온실 정보 수집 장치 및 그 방법
KR20170014045A (ko) * 2015-07-28 2017-02-08 전주대학교 산학협력단 식물생장 모니터링 시스템
KR20170111137A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 박노창 온실 모니터링 시스템
KR20190008460A (ko) * 2017-07-13 2019-01-24 한국에너지기술연구원 이동식 무인센싱장치 및 이를 이용한 재배시설 관리시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120032167A (ko) * 2010-09-28 2012-04-05 주식회사 엘시스 다항목 센서 일체형 데이터 수집 장치
KR20140018464A (ko) * 2012-07-27 2014-02-13 한국전자통신연구원 온실 정보 수집 장치 및 그 방법
KR20170014045A (ko) * 2015-07-28 2017-02-08 전주대학교 산학협력단 식물생장 모니터링 시스템
KR20170111137A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 박노창 온실 모니터링 시스템
KR20190008460A (ko) * 2017-07-13 2019-01-24 한국에너지기술연구원 이동식 무인센싱장치 및 이를 이용한 재배시설 관리시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016093673A1 (ko) 해충정보관리를 위한 영상촬영기능을 갖춘 포충장치
WO2019045402A1 (ko) 수질검사를 위한 채수 장치
WO2017164544A1 (ko) 인공수분용 무인 비행체 및 이를 이용한 인공수분 시스템
WO2021054795A1 (ko) 자동탈봉장치
WO2020141725A1 (ko) 스마트 태양광 발전 시스템
WO2011122811A2 (ko) 지중전력구 3상 배전케이블 동시 풀링 장치 및 이를 이용한 풀링 자동화 공법
BR112016000801B1 (pt) Método e sistema de inspeção de uma correia transportadora
CN111498425A (zh) 一种钢丝绳牵引式煤矿井下带式输送机循环检测系统
WO2023210905A1 (ko) 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템
WO2015137764A1 (ko) 구동유닛 및 이를 포함하는 청소 로봇
WO2023113137A1 (ko) 스마트팜용 로봇 청소기 및 그 제어방법
CN108845608A (zh) 基于机器人的盆栽作物智能温室环境监控系统
CN212460057U (zh) 一种用于田间作业的巡检小车
WO2019198924A1 (ko) 리프터
WO2021071019A1 (ko) 이동 상의 안정성을 확보한 태양광 패널 청소 장치
WO2018182193A1 (ko) 방향 전환이 용이한 다기능 농업용 무인반송차량
WO2024010253A1 (ko) 무인 배송 로봇
JPH01298218A (ja) ダクト等を通して補給する綿、合繊綿などの綿の量を検知するために紡績準備工程に設ける装置
CN117878774A (zh) 一种线路巡检智能机器人
CN219142833U (zh) 一种森林生物多样性统计用数据采集设备
KR102677009B1 (ko) 유체송풍수단을 구비한 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템
KR20230151236A (ko) 센싱부승강수단을 구비한 무빙 센싱장치 및 이를 이용한 재배 관리시스템
CN110465918A (zh) 一种轨道探测机器人
JP7177329B2 (ja) 植物観察システム
CN116369055A (zh) 一种黄花菜采摘装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22940399

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1