KR100254350B1 - 피에조필름 초음파센서의 온도보상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피에조필름의 정전용량 및 전원부코일의 온도변화에 따른 위상의 변화량을 감지하여 이를 보상하기위해 온도보상용 저항에 공급되는 전류를 제어하여 센서의 온도를 일정하게 유지함으로써 온도변화에 따른 센서의 오동작을 방지하는 피에조필름초음파센서의 온도보상장치에 관한 것으로서, 이를 위한 구성은 피에조필름(100)의 정전용량의 변화 및 전원부(400)의 1, 2차코일단의 온도변화에 따른 위상의 변화량을 감지하는 위상감지부(500)와, 상기 위상감지부(500)을 통해 위상변화량을 인식하고 이에 상응하는 전류를 온도보상용저항(300)에 인가하여 센서의 온도를 일정하게 유지시키는 제어수단(600)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

피에조필름 초음파센서의 온도보상장치

본 발명은 차량후방에 위치한 장해물의 거리를 측정하기 위한 초음파센서에 관한 것으로서, 특히 본 발명은 피에조필름의 정전용량 및 전원부코일의 온도변화에 따른 위상의 변화량을 감지하여 이를 보상하기위해 온도보상용 저항에 공급되는 전류를 제어하여 센서의 온도를 일정하게 유지함으로써 온도변화에 따른 센서의 오동작을 방지하는 피에조필름초음파센서의 온도보상장치에 관한 것이다.

종래의 차량은 차량의 후방에 있는 장해물의 거리를 측정하기 위해 범퍼부분에 세라믹초음파센서가 장착되어 사용되었다.

상기 세라믹초음파센서는 송신부와 수신부로 구성되며 송신부로부터 일정주파수의 초음파가 출력되어 장해물을 통해 반사되어 돌아오는 초음파를 수신부에서 감지하고 제어수단이 세라믹초음파센서를 통해 상기 초음파가 출력되어 수신되는 시간을 인식하여 후방에 있는 장애물과의 거리를 판단하였다.

그런데 상기 세라믹초음파센서는 차체에 가이드를 설치하여 빔각도를 조정해야 하는 설계구조상 어려운점이 있었고 온도변화에 따라 특성의 변화가 야기되어 오동작의 가능성이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 피에조필름을 이용한 초음파센서의 온도변화에 따른 오동작을 방지할 수 있는 피에조필름 초음파센서의 온도보상장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 피에조필름 초음파센서 온도 보상장치는 직류저전압전원을 인가받아 일정주파수의 고전압펄스를 출력하는 전원부와, 상기 전원부로부터 일정주파수의 고전압펄스를 인가받아 초음파를 출력하는 송신부와 상기 송신부로부터 출력되어 장애물에 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하는 수신부로 구성된 피에조필름과, 탄소피막처리된 온도보상용저항으로 이루어진 피에조필름 초음파센서에 있어서, 상기 피에조필름의 정전용량의 변화 및 상기 전원부의 1, 2차코일단의 온도변화에 따른 위상의 변화량을 감지하는 위상감지부와, 상기 위상감지부를 통해 위상변화량을 인식하고 이에 상응하는 전류를 상기 온도보상용저항에 인가하여 센서의 온도를 일정하게 유지시키는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 피에조필름 초음파센서의 온도보상장치에 대한 상세회로도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 피에조필름 110 : 송신부

120 : 수신부 200 : 증폭부

300 : 온도보상용 저항 500 : 위상감지부

600 : 제어수단

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 피에조필름 초음파센서의 온도보상장치에 대한 상세회로도이다.

본 발명에 적용되는 피에조필름을 이용한 초음파센서의 회로는 도 1에 도시한 바와 같이 피에조필름초음파센서 본체(1)내측에는 전원부(400)와, 피에조필름(100)과, 증폭부(200)와, 온도보상용 저항(300)으로 구성되어 있다.

상기 전원부(400)는 1차코단일의 일측으로 직류저전압(V1)전원을 인가받고 상기 1차코일단에 인가된 직류저전압전원을 단속하는 외부스위칭회로와 전기적으로 접속되도록 상기 1차코단일의 타측(A)이 형성되어 있으며 상기 1차코일단에서 출력되는 신호에 의해 일정주파수의 고전압펄스가 유기되는 2차코일단으로 이루어지고, 상기 피에조필름(100)은 상기 2차코일단의 일측과 접속되어 상기 전원단(400)으로부터 출력되는 일정주파수의 고전압펄스를 인가받아 초음파를 출력하는 송신부(110)와 상기 송신부(110)로부터 출력되어 장애물에 반사되어 되돌아 오는 초음파를 수신하는 수신부(120)로 이루어져 있다.

상기 증폭부(200)는 상기 수신부(120)에서 출력되는 수신된 초음파를 일정증폭도로 증폭시켜 후술되는 제어수단(600)에 출력시키도록 입력단은 수신부(120)와 접속되고 출력단은 제어수단(600)에 접속되어 있고, 상기 전원부(400)의 1차코일단에 접속되어 있는 분압저항(R1, R2)사이의 단자는 후술되는 위상감지부(500)에 접속되어 있다.

그리고, 상기 온도보상용저항(300)은 상기 전원부(400)의 2차코일단과 접지단(GND) 제어수단의 전원인가단(D)사이에 직렬접속되어 있고 탄소피막처리되어 있다.

상기와 같이 구성된 피에조필름을 이용한 초음파센서에 대한 온도보상장치는 도 1에 도시한바와 같이 위상감지부(500)와 제어수단(600)으로 구성되어 있다.

상기 위상감지부(500)는 상기 피에조필름(100)의 정전용량의 변화 및 상기 전원부(400)의 1, 2차 코일단에서의 온도변화에 따른 위상의 변화량을 감지하여 제어수단(600)에 이 감지된 신호를 출력하도록 상기 저항(R1, R2)사이의 단자에 입력단이 접속되어 있고 출력단은 제어수단(600)에 접속되어 있다.

그리고, 상기 제어수단(600)은 상기 위상감지부(500)로부터 위상변화량을 인식하고 이 위상변화량을 보상하기 위해 이에 상응하는 전류를 상기 온도보상용저항(300)에 출력하고 위상변화량을 계속해서 인식하여 위상변화량이 없을 때 상기 온도보상용 저항(300)으로의 전류공급을 차단해준다.

상기와 같이 구성된 피에조필름 초음파센서의 온도보상장치에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원부(400)의 1차코일단으로 직류저전압전원(V1)이 인가되면 이 직류저전압은 1차코일단의 일측(A)과 접속된 스위칭회로(도시안됨)의 동작에 의해 스위칭되는 과정에서 상기 직류저전압이 순간적으로 차단될 때 2차코일단으로부터 1차코일단에 전압이 유기되고 이 전압은 저항(R1, R2)에 의해 전압이 분배되고, 이 과정에서 피에조필름(100)의 정전용량과 1, 2차코일단의 온도변화에 따른 위상이 변화된 량이 R1, R2로 유기된다.

위상감지부(500)에서는 상기 저항(R2)에 유기된 전압을 인가받아 기준값과 비교하여 위상의 변화량을 감지하고 제어수단(600)에 이 감지신호를 출력하면 제어수단(600)에서는 상기 감지신호를 인가받아 위상의 변화량을 없애기위해 상기 온도보상용저항(300)에 소정전류를 공급하여 센서의 온도를 일정하게 함으로써 센서의 오동작을 방지할수 있다.

앞에서 설명한 바와같이 본 발명에 의한 피에조필름 초음파센서의 온도보상장치는 피에조필름의 정전용량 및 전원분코일의 온도변화에 따른 위상 변화량을 감지하여 이를 보상하기위해 온도보상용 저항에 공급되는 전류를 제어하여 센서의 온도를 일정하게 유지함으로써 온도변화에 따른 센서의 오동작을 방지할수 있는 뛰어난효과가 있다..

Claims (1)

1. 직류저전압전원을 인가받아 일정주파수의 고전압펄스를 출력하는 전원부(400)와, 상기 전원부(400)로부터 일정주파수의 고전압펄스를 인가받아 초음파를 출력하는 송신부(110)와 상기 송신부(110)로부터 출력되어 장애물에 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하는 수신부(120)로 구성된 피에조필름(100)과, 탄소피막처리된 온도보상용저항(300)으로 이루어진 피에조필름 초음파센서에 있어서, 상기 피에조필름(100)의 정전용량의 변화 및 상기 전원부(400)의 1, 2차코일단의 온도변화에 따른 위상의 변화량을 감지하는 위상감지부(500)와, 상기 위상감지부(500)을 통해 위상변화량을 인식하고 이에 상응하는 전류를 상기 온도보상용저항(300)에 인가하여 센서의 온도를 일정하게 유지시키는 제어수단(600)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피에조필름 초음파센서의 온도보상장치.