본 논문에서는 자전거의 보호와 탑승자의 안전을 위하여 아두이노와 센서를 활용하여 시스템을 구성하였다. 리밋 스위치를 통하여 15 km/h이하, 15~30km/h, 30km/h 이상 속도에 따른 알림과 더불어 과속시 경고를 주고 실제 속도와 96.6% 일치하는 속도계를 구현한다. 또한 야간에 파악하기 힘든 5cm이하의 장애물을 감지하기 위하여 약 3m거리에서 초음파센서를 통해 이를 인지하고 경고를 한다. 자전거의 보호를 위하여 자물쇠 파손 시 사용자의 핸드폰에 메시지를 전송하고, Auto Lock System이 제어 되도록 한다. 사용자의 편의성을 고려하여 칼로리 소모를 알 수 있도록 어플리케이션을 제작하였다.
본 논문에서는 자전거의 보호와 탑승자의 안전을 위하여 아두이노와 센서를 활용하여 시스템을 구성하였다. 리밋 스위치를 통하여 15 km/h이하, 15~30km/h, 30km/h 이상 속도에 따른 알림과 더불어 과속시 경고를 주고 실제 속도와 96.6% 일치하는 속도계를 구현한다. 또한 야간에 파악하기 힘든 5cm이하의 장애물을 감지하기 위하여 약 3m거리에서 초음파센서를 통해 이를 인지하고 경고를 한다. 자전거의 보호를 위하여 자물쇠 파손 시 사용자의 핸드폰에 메시지를 전송하고, Auto Lock System이 제어 되도록 한다. 사용자의 편의성을 고려하여 칼로리 소모를 알 수 있도록 어플리케이션을 제작하였다.
The system is consisted of arduino and sensors for protecting bicycle and safety of driver. The speed indicator is composed of speed alarms which are less than 15km/h, 15~30km/h, over 30km/h through limit switch. At that time, the accuracy is 96.6% compared to actual speed. Also, It gives a person w...
The system is consisted of arduino and sensors for protecting bicycle and safety of driver. The speed indicator is composed of speed alarms which are less than 15km/h, 15~30km/h, over 30km/h through limit switch. At that time, the accuracy is 96.6% compared to actual speed. Also, It gives a person warning ablut the obstacle of 5cm tall through ultrasonic sensor in night. Auto Lock System is operated to protect bicycle and the text message is sent to the user, if the bicycle lock was broken. This system puts emphasis on safety and usability, providing a application to know consuming calories.
The system is consisted of arduino and sensors for protecting bicycle and safety of driver. The speed indicator is composed of speed alarms which are less than 15km/h, 15~30km/h, over 30km/h through limit switch. At that time, the accuracy is 96.6% compared to actual speed. Also, It gives a person warning ablut the obstacle of 5cm tall through ultrasonic sensor in night. Auto Lock System is operated to protect bicycle and the text message is sent to the user, if the bicycle lock was broken. This system puts emphasis on safety and usability, providing a application to know consuming calories.
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문제 정의
본 논문에서는 아두이노를 사용하여 자전거 탑승자의 안전과 자전거 도난을 방지하는 것을 목표로 하였다. 탑승자의 안전을 위해 리밋 스위치를 통하여 15㎞/h이하, 15∼30㎞/h, 30㎞/h 이상으로 주행을 할 시 경고가 주어지는 속도계를 통하여 과속 사고를 방지한다.
본 연구에서는 과속을 방지하기 위한 시스템과 앞에 장애물이 있을시 경고음을 발생시키는 등 안전에 대한 알람 시스템을 구축하고, 자전거 도난방지를 위하여 자물쇠가 파손 되었을 경우에 경고 메시지가 사용자에게 전송되고, Auto Lock System이 발동하여 자전거의 주행을 방함으로써 주행자의 신체적 안전 뿐만 아니라 물질적 안전을 보장하는 시스템을 구성하는 것이다.
가설 설정
6)을 곱한다. Cycle Time은 첫 입력 신호가 들어온 시점에서 다음 신호가 들어올 때까지의 시간이다. 이를 통해 자전거의 속도를 계산하고 LCD 디스플레이를 통해서 보여준다.
5m 내로 들어오지 않으면 육안으로 파악하기 힘든 높이가 5㎝이하인 작은 물체를 초음파 센서로 감지하여 자전거의 전복을 방지하여 안전을 도모한다. 자전거의 도난을 방지하기 위해 자물쇠가 파손 되었을 시 Auto Lock System이 발동하여 바퀴가 굴러가지 않게 하기 위해 걸쇠가 바퀴에 걸리게 되고, 사용자의 스마트폰으로 경고메시지가 전송됨으로써 자전거의 도난 위험을 알린다. 또한, 탑승자가 운동을 하는데 있어서 원할한 도움을 주기위하여 앱을 통하여 칼로리 소모량을 파악하고 그에 따른 운동계획을 설계하도록 한다.
제안 방법
5m 떨어진 지점부터이다. 따라서 그 보다 먼 거리에 위치한 소규모 장애물(높이 10㎝이하)을 감지 할 수 있도록 초음파 센서를 이용하여 경고를 주고 이는 외부 전자장치들을 통제 할 수 있는 프로세서와 메모리를 갖춘 아두이노로 제작하여 제어하였다[4].
자전거의 도난을 방지하기 위해 자물쇠가 파손 되었을 시 Auto Lock System이 발동하여 바퀴가 굴러가지 않게 하기 위해 걸쇠가 바퀴에 걸리게 되고, 사용자의 스마트폰으로 경고메시지가 전송됨으로써 자전거의 도난 위험을 알린다. 또한, 탑승자가 운동을 하는데 있어서 원할한 도움을 주기위하여 앱을 통하여 칼로리 소모량을 파악하고 그에 따른 운동계획을 설계하도록 한다.
본 시스템은 자전거의 속도를 정확하게 알기 위해서 리밋스위치를 사용하여 자전거 둘레를 이용해 속도를 측정하였고, 속도 구간에 따라서 15㎞/h이하일 경우에는 노란색 LED를 발광하고 15∼30㎞/h일 경우에는 주황색 LED를 발광하고 30㎞/h를 초과할 경우 빨간색 LED를 발광시킴과 함께 부저를 울려 경고를 함으로써 자전거의 속도를 대략적으로 파악하고 과속에 대한 위험을 인지하여 운전자에 대한 안전을 모색한다. 또한, LCD 디스플레이를 통하여 정확한 자전거의 속도를 알 수 있다.
데이터처리
스위치 비교 실험으로써 파악한 인식률을 통해 설계한 속도계가 표시해주는 속도와 실제 속도의 차이를 파악한다.
이론/모형
리드 스위치는 동작이 일정하지 않고 인식율이 저조하다. 따라서 본 연구에서는 리밋스위치를 이용하여 자전거의 속도를 파악하고 속도계를 제작하였다.
후속연구
또한, 아두이노 초음파 센서의 한계로 인하여 약 3m밖에 인식을 못하였지만 향후에는 더 좋은 센서를 이용하여 인식거리를 높이고 제품의 소형화와 더불어 디자인에 미적 요소를 추가하는 것이 적합하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
초음파 센서는 어떻게 거리를 검출하는가?
초음파 센서란 압전소자를 사용한 전동자의 송파기로부터 발전된 초음파의 에코가수파기에 도달할 때까지의 소요시간으로 거리를 검출하는 것이다[9].
Auto Lock System에 이용되는 서보모터는 무엇으로 구성되나?
Auto Lock System을 구성하기 위하여 서보모터를 이용하였는데 이는 Vcc(빨강), GND(검정), PWM(노랑) 신호 선으로 구성되어 있다.
저연령층부터 고연령층까지 운동을 하는 목적은 무엇인가?
요즈음 건강에 대하여 관심이 깊어짐에 따라서 저연령층부터 고연령층까지 운동을 많이 한다. 저연령층은 몸매를 만들거나 재미를 위한 목적이고, 고 연령층은 나이가 들수록 체력이 떨어져 건강을 위해서 체력을 다시 증진시키기 위해 운동의 중요성이 요구되어지고 있다. 야외운동은 햇빛에 의한 비타민D를 자체적으로 만듦으로써 대사증후군을 개선하고, 살아있는 생생한 느낌을 받기위해 야외운동을 한다[1].
참고문헌 (11)
Y. Hyun, "The Association of Metabolic Syndrome and Vitamin D and Urine Microalbumin in Korean Adults," The J. of the Korea Contents Association, vol. 17, no. 1, 2017, pp. 378-386.
G. Kang, "Development of the Bicycle Level of Service Model from the User's Perspective," J. of Korean Society of Transportation, vol. 28 no. 3, 2010, pp.75-84.
S. Choe, "Analysis and Prediction of Bicycle Traffic Accidents in Korea," The Institute of Electronics and Information Engineers, vol. 53, no. 9, 2016, pp.89-95
M. Seo, "Making 45th Project with Arduino and Android," GoYang in Korea : Answerbook, 2014.
J. Yoo, "Verification of an automatic turn signal system for a bicyclist safety using Proteus VSM simulation," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 5, 2015 pp. 637-643.
H. Kim, "Reduction of Chattering Error of Reed Switch Sensor for Remote Measurement of Water Flow Meter," The Institiute of Electronics and Information Engineers, vol. 44, no. 4, 2007, pp. 42-47.
S. Choe, "Sequential control general theory and site actual practice," Seoul in Korea: Iljinpublic, 2004 pp. 92-94.
S. Kim, "A Way of Unusual Gait Cognition for life Safety," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 2, 2016 pp. 215-222.
W. Hwang, "A Study on Obstacle Avoidance Technology of Autonomous Treveling Robot Based on Ultrasonic Sensor," J. of the Korean Society of Industrial Application, vol. 18, no. 1, 2015, pp.31-37
John. Boxall, "Arduino Project". GoYang in Korea: BJPublic, 2014.
K. Heo, "Arduino including IOT". PaJu in Korea: Jpub, 2009.
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