KR100376345B1 - A line-tracer controlling circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바닥에 그려져 있는 라인을 따라 움직이는 미니로봇인 라인트레이서의 제어회로에 관한 것으로서, 구동모터에 의해 구동되는 좌우측 바퀴로 이동하면서 흰색바닥에 그려진 흑색라인을 트레이싱하는 라인트레이서에 있어서, 라인트레이서의 배면에 앞쪽 좌,우측으로 구비되어 발광하는 제 1,2발광부와, 상기 제 1,2발광부의 일측에 구비되어 발광된 후 반사된 광을 수광하는 제 1,2수광부와, 상기 제 1,2수광부로부터 출력된 출력신호의 전압과 기준전압과의 차를 반전 증폭시키는 제 1,2반전증폭기와, 상기 제 1,2반전증폭기로부터 출력된 출력신호를 다시 반전시키는 제 1,2,3,4인버터 IC부와, 상기 제 1,3인버터IC부의 출력신호를 인가받아 구동모터를 스위칭하는 구동스위치부와, 상기 제 2,4인버터IC부의 후단에는 로우(Low) 신호가 인가되면 각각 발광하는 제 1,2발광다이오드를 포함한다.The present invention relates to a control circuit of a line tracer that is a mini-robot moving along a line drawn on the floor. The present invention relates to a line tracer for tracing a black line drawn on a white floor while moving to left and right wheels driven by a driving motor. The first and second light emitting parts are provided at the front left and right sides of the rear to emit light, and the first and second light receiving parts are provided at one side of the first and second light emitting parts to receive the reflected light, and the first and second light emitting parts are respectively provided. A first and second inverting amplifiers for inverting and amplifying the difference between the voltage of the output signal output from the light receiving unit and the reference voltage, and first, second and third inverting the output signal output from the first and second inverting amplifiers; And a driving switch unit for switching the driving motor by receiving an output signal of the first and third inverter IC units, and a low signal applied to a rear end of the second and fourth inverter IC units. The light includes a first and second light emitting diodes.
본 발명에 의하면 기존의 라인트레이서에 내장되는 마이컴 없이도 라인트레이싱을 수행할 수 있어 완구용 미니로봇인 라인트레이서의 제작단가를 절감할 수 있다.According to the present invention, the line tracing can be performed without the microcomputer built in the existing line tracer, thereby reducing the manufacturing cost of the line tracer, which is a mini robot for toys.
Description
본 발명은 바닥에 그려져 있는 라인을 따라 움직이는 완구용 미니로봇인 라인트레이서를 제어하기 위한 제어회로에 관한 것으로서, 특히 기존의 라인트레이서에 내장되는 마이컴 대신에 라인 트레이싱을 주로 수행할 수 있는 제어회로를 구성하여 제작단가를 절감할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a control circuit for controlling a line tracer, which is a mini-robot for a toy moving along a line drawn on the floor, and in particular, a control circuit capable of mainly performing line tracing instead of a microcomputer embedded in a conventional line tracer. It is designed to reduce the production cost.
일반적으로 라인트레이서란, 바닥에 그려져 있는 라인을 따라서 움직이는 미니로봇을 칭하는 것으로 흰색바닥에 약 1cm의 검은 라인이 그어져 있으면 이 검은 라인을 따라서 이동하게 된다.In general, a line tracer refers to a mini robot that moves along a line drawn on the floor. When a black line of about 1 cm is drawn on a white floor, the line tracer moves along the black line.
라인트레이서의 작동원리는 다음과 같다.The principle of operation of the line tracer is as follows.
즉, 적외선 센서를 이용하여 바닥의 흑색과 백색에서 반사되는 적외선의 차이를 감지하여 마이컴에 감지신호를 보내면 마이컴에서 이를 분석한 후 모터의 구동을 제어함으로써 검은 라인을 추적해갈 수 있다.In other words, by detecting the difference between the infrared rays reflected from the black and white of the floor using the infrared sensor and sends a detection signal to the microcomputer, the microcomputer can track the black lines by analyzing the microcomputer and controlling the driving of the motor.
그러나, 종래의 경우에는 라인트레이서의 추적 동작을 마이컴을 이용하여 제어하였기 때문에 라인트레이서 제작시 마이컴에 제어소프트웨어를 별도로 프로그래밍하여 탑재시켜야 했다.However, in the conventional case, since the tracking operation of the line tracer was controlled by using a microcomputer, the control software must be separately programmed and mounted on the microcomputer when the line tracer is manufactured.
이로인해, 소프트웨어 제작 및 마이컴의 하드웨어 제작에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.Due to this, there is a problem that the cost of the software production and the production of the hardware of the microcomputer.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제시된 것으로서, 기존 라인트레이서의 제어수단이었던 마이컴을 없애고 이를 대신할 수 있는 제어회로를 간단히 구성함으로써 완구용 미니로봇의 제작단가를 절감할 수 있도록 한 라인트레이서 제어회로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is proposed to solve the above problems, the line tracer control to reduce the manufacturing cost of the toy mini-robot by simply configuring a control circuit that can replace the microcomputer that was the control means of the existing line tracer and replace it The purpose is to provide a circuit.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술사상으로서, 구동모터에 의해 구동되는 좌우측 바퀴로 이동하면서 흰색바닥에 그려진 흑색라인을 트레이싱하는 라인트레이서에 있어서, 상기 라인트레이서의 배면에 앞쪽 좌,우측으로 구비되어 발광하는 제 1,2발광부와, 상기 제 1,2발광부의 일측에 구비되어 발광된 후 바닥에서 반사된 광을 수광하는 제 1,2수광부와, 상기 제 1,2수광부로부터 출력된 출력신호의 전압과 기준전압과의 차를 반전 증폭시키는 제 1,2반전증폭기와, 상기 제 1,2반전증폭기로부터 출력된 출력신호를 다시 반전시키는 제 1,2,3,4인버터IC부와, 상기 제 1,3인버터IC부의 출력신호를 인가받아 구동모터를 스위칭하는 구동스위치부와, 상기 제 2,4인버터IC부의 후단에는 로우(Low) 신호가 인가되면 각각 발광하는 제 1,2발광다이오드를 포함하고, 상기 제 1,2수광부에 소정 광이 수광되면 상기 제 1,2반전증폭기 및 제 1,3인버터IC부를 거쳐 신호처리된 후 상기 구동 스위칭부에 의해 스위칭되어 구동모터가 구동되어지는 발명이 제시된다.As a technical idea for achieving the object of the present invention, in the line tracer for tracing the black line drawn on the white floor while moving to the left and right wheels driven by the drive motor, provided in the front left and right on the back of the line tracer The first and second light emitting parts to emit light, the first and second light receiving parts provided on one side of the first and second light emitting parts to receive light reflected from the bottom, and output from the first and second light receiving parts First and second inverting amplifiers for inverting and amplifying the difference between the voltage of the signal and the reference voltage, and first, second, third and fourth inverter ICs for inverting the output signal outputted from the first and second inverting amplifiers; First and second light emitting diodes which emit light when a low signal is applied to the rear end of the second and fourth inverter IC units and the driving switch unit to switch the driving motor by receiving the output signals of the first and third inverter IC units. Including, When the predetermined light is received by the first and second light receiving units, the present invention provides a signal processing through the first and second inverting amplifiers and the first and third inverter IC units, and then switches by the driving switching unit to drive the driving motor. .
도 1은 본 발명에 의한 라인트레이서를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a line tracer according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 라인트레이서를 나타내는 배면도이다.2 is a rear view showing a line tracer according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 라인트레이서가 우측으로 방향을 바꾸면서 동작하는 상태를 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing a state in which the line tracer according to the present invention operates while changing the direction to the right.
도 4은 본 발명에 의한 라인트레이서가 좌측으로 방향을 바꾸면서 동작하는 상태를 나타낸 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a state in which the line tracer according to the present invention operates while changing the direction to the left.
도 5는 본 발명에 의한 라인트레이서 제어회로를 나타내는 회로도이다.5 is a circuit diagram showing a line tracer control circuit according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 라인트레이서 10: 좌측 바퀴1: line tracer 10: left wheel
11: 우측 바퀴 12: 메인스위치11: right wheel 12: main switch
20: 좌측 구동모터 30: 우측 구동모터20: left drive motor 30: right drive motor
31: 제 1발광부 32: 제 2발광부31: first light emitting unit 32: second light emitting unit
33: 제 1수광부 34: 제 2수광부33: first light receiver 34: second light receiver
35: 제 1반전증폭기 36: 제 2반전증폭기35: first inverting amplifier 36: second inverting amplifier
37: 제 1인버터IC부 38: 제 2인버터IC부37: first inverter IC unit 38: second inverter IC unit
39: 제 3인버터IC부 40: 제 4인버터IC부39: third inverter IC unit 40: fourth inverter IC unit
41: 제 1발광다이오드(좌측 발광표시등)41: first light emitting diode (left emitting light)
42: 제 2발광다이오드(우측 발광표시등)42: second light emitting diode (right emitting light)
43: 가변저항기 44: 제너다이오드43: variable resistor 44: zener diode
이하에서는 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings with respect to the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described.
도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 바와같이, 본 발명은 좌,우측 구동모터(20,30)에 의해 구동되는 좌,우측 바퀴(10,11)로 이동하면서 흰색바닥에 그려진 흑색라인을 트레이싱하는 라인트레이서(1)에 있어서,As shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 5, the present invention moves the left and right wheels 10 and 11 driven by the left and right drive motors 20 and 30 to draw black lines drawn on a white floor. In the line tracer 1 for tracing,
상기 라인트레이서(1)의 배면에 앞쪽 좌,우측으로 구비되어 발광하는 제 1,2발광부(31,32)와, 상기 제 1,2발광부(31,32)의 일측에 구비되어 발광된 후 흰색바닥에서 반사된 광을 수광하는 제 1,2수광부(33,34)와, 상기 제 1,2수광부(33,34)로부터 출력된 출력신호의 전압과 기준전압과의 차를 반전 증폭시키는 제 1,2반전증폭기(35,36)와, 상기 제 1,2반전증폭기(35,36)로부터 출력된 출력신호를 다시 반전시키는 제 1,2,3,4인버터 IC부(37,38,39,40)와, 상기 제 1,3인버터 IC부(37,39)의 출력신호를 인가받아 좌우측 구동모터(20,30)를 스위칭하는 구동스위치부(TR1, TR2)와, 상기 제 2,4인버터IC부(38,40)의 후단에는 로우(Low) 신호가 인가되면 각각 발광하는 제 1,2발광다이오드(41,42)를 포함하고,The first and second light emitting parts 31 and 32 which are provided on the rear surface of the line tracer 1 at the front left and right sides and emit light, and are provided at one side of the first and second light emitting parts 31 and 32 to emit light. After inverting and amplifying the difference between the voltages of the first and second light receiving units 33 and 34 to receive the light reflected from the white floor, and the output signal output from the first and second light receiving units 33 and 34, and the reference voltage. The first, second, and third inverting amplifiers 35 and 36 and the first, second, third, and fourth inverter ICs 37, 38, which invert the output signals outputted from the first and second inverting amplifiers 35 and 36; 39 and 40, drive switch units TR1 and TR2 for switching the left and right drive motors 20 and 30 by receiving output signals from the first and third inverter IC units 37 and 39, and the second and second drive units. The rear end of the four-inverter IC unit 38 and 40 includes first and second light emitting diodes 41 and 42 which emit light when a low signal is applied.
상기 제 1,2수광부(33,34)에 소정 광이 수광되면 상기 제 1,2반전증폭기(35,36) 및 제 1,3인버터IC부(37,39)를 거쳐 신호처리된 후 상기 구동 스위칭부(TR1,TR2)에 의해 스위칭되어 구동모터(20,30)가 구동되어진다.When predetermined light is received by the first and second light receiving parts 33 and 34, the signal is processed through the first and second inverting amplifiers 35 and 36 and the first and third inverter IC parts 37 and 39, and then the driving is performed. The driving motors 20 and 30 are driven by being switched by the switching units TR1 and TR2.
또한, 상기 제 1,2반전증폭기(35,36)의 (-)입력단자에는 기준전압을 변화시킬 수 있는 가변저항기(43)가 회로연결된다.In addition, a variable resistor 43 capable of changing a reference voltage is connected to a negative terminal of the first and second inverting amplifiers 35 and 36.
또한, 상기 구동스위치부를 이루는 트랜지스터 TR1 및 TR2의 콜렉터단에는좌,우측 구동모터에 공급되는 전류를 일정한 전류로 만들어주는 제너다이오드(44)가 각각 구비된다.In addition, the collector terminals of the transistors TR1 and TR2 constituting the driving switch unit are provided with a zener diode 44 for making a current supplied to the left and right driving motors constant.
상기의 구성으로 이루어진 본 발명의 작용에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings with respect to the operation of the present invention made of the above configuration are as follows.
도 1은 본 발명에 의한 라인트레이서의 몸체 외관을 나타낸 것이다.Figure 1 shows the body appearance of the line tracer according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 라인트레이서의 배면을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the back of the line tracer according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 라인트레이서가 우측으로 방향을 바꾸면서 동작하는 상태를 나타낸 것이다.Figure 3 shows a state in which the line tracer according to the present invention operates while changing the direction to the right.
도 4은 본 발명에 의한 라인트레이서가 좌측으로 방향을 바꾸면서 동작하는 상태를 나타낸 것이다.4 shows a state in which the line tracer according to the present invention operates while changing the direction to the left.
도1 및 도 2에 도시된 바와같이, 본 발명에 의한 라인트레이서의 몸체(1)는 앞쪽 경사면에 좌우측으로 각각 구비되는 발광표시등(41,42)과, 배면에 앞쪽 좌,우측으로 구비되어 발광하는 제 1,2발광부(31,32)와, 상기 제 1,2발광부(31,32)의 일측에 구비되어 발광된 후 바닥에서 반사된 광을 수광하는 제 1,2수광부(33,34)와, 몸체(1)의 좌,우측에 각각 구비되는 좌우측 바퀴(10,11)와, 상기 몸체(1)의 후측에 구비되는 메인스위치부(12)와, 상기 몸체(1)의 내부에 내장되어 동력을 발생시키는 좌,우측 구동모터부(20,30)와, 상기 좌,우측 구동모터부(20,30)의 구동을 제어하는 제어회로부(도시되지 않음)로 구성된다.As shown in Fig. 1 and Fig. 2, the body 1 of the line tracer according to the present invention is provided with light emitting indicators 41 and 42 which are provided on the front inclined surface on the left and right sides, respectively, and the front left and right sides on the back side. The first and second light emitting units 31 and 32 to emit light and the first and second light emitting units 33 to receive light reflected from the bottom after being emitted are provided on one side of the first and second light emitting units 31 and 32. And 34, left and right wheels 10 and 11 provided at the left and right sides of the body 1, the main switch unit 12 provided at the rear side of the body 1, and the body 1, respectively. Left and right drive motors 20 and 30 that are built in to generate power and control circuits (not shown) for controlling the driving of the left and right drive motors 20 and 30.
사용자가 상기와 같은 몸체를 갖는 라인트레이서(1)의 메인스위치부(12)를 온 시킨 후 흑색 라인이 그려진 흰색 바닥면의 출발점에 라인트레이서(1)를 놓게되면 흑색 라인을 따라 이동하게 된다.When the user turns on the main switch unit 12 of the line tracer 1 having the body as described above, when the line tracer 1 is placed at the starting point of the white bottom surface where the black line is drawn, the user moves along the black line.
본 발명에 의한 라인트레이서의 동작과정을 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the line tracer according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3, 4 and 5 as follows.
즉, 도 3 및 도 4과 같이 라인트레이서(1)가 라인을 따라 곧장 움직일 때에는 제 1,2발광부(31,32)에서 발광된 빛이 흰색 바닥을 거쳐 반사되어 제 1,2수광부(33,34)에 수광된 후 상기 제 1,2수광부(33,34)의 후단에 회로연결되어 있는 제 1,2반전증폭기(35,36)의 (+)입력단자에 각각 하이(High) 신호로 인가된다.That is, when the line tracer 1 moves straight along the line as shown in FIGS. 3 and 4, the light emitted from the first and second light emitting units 31 and 32 is reflected through the white bottom, and thus the first and second light receiving units 33 are disposed. And a high signal to the (+) input terminals of the first and second inverting amplifiers 35 and 36 connected to the rear ends of the first and second light receiving units 33 and 34, respectively. Is approved.
또한, 상기 제 1.2반전증폭기(35,36)의 (-)입력단자에는 가변저항기(43)가 연결되어 원하는 값으로 저항값을 변화시킬 수 있다. 즉, 좌우측 구동모터(20,30)를 최적의 상태로 구동시킬 수 있는 기준전압이 산출되도록 상기 가변저항기(43)의 저항값을 적당한 값으로 셋팅하게 된다.In addition, a variable resistor 43 is connected to the (−) input terminals of the 1.2 inverting amplifiers 35 and 36 to change the resistance value to a desired value. That is, the resistance value of the variable resistor 43 is set to an appropriate value so that a reference voltage for driving the left and right driving motors 20 and 30 in an optimal state is calculated.
물론, 상기 최적의 저항값은 실제로 실험에 의해 산출된 값으로 정한다.Of course, the optimal resistance value is actually set to the value calculated by the experiment.
상기 제 1,2반전증폭기(35,36)의 (+),(-)두 입력단자에 소정 전압이 인가되면 상기 제 1,2반전증폭기(35,36)는 두 입력전압의 차를 증폭한 후 반전시켜 출력한다.When a predetermined voltage is applied to the two (+) and (-) input terminals of the first and second inverting amplifiers 35 and 36, the first and second inverting amplifiers 35 and 36 amplify the difference between the two input voltages. After inverting and outputting.
상기 증폭, 반전된 신호는 로우(Low) 신호로 출력되는데 이 로우 신호는 상기 제 1,2반전증폭기(35,36)의 후단에 회로연결되는 제 1,2,3,4인버터IC부(37,38,39,40)를 거친 후 다시 하이(High) 신호로 변환된다.The amplified and inverted signal is output as a low signal, and the low signal is the first, second, third and fourth inverter ICs 37 connected to the rear ends of the first and second inverting amplifiers 35 and 36. After 38,39,40, it is converted into a high signal again.
또한, 상기 제 1,3인버터IC부(37,39)에서 출력된 하이 신호는 구동스위치부인 TR1 과 TR2에 인가되어 좌,우측 구동모터(20,30)를 스위칭 온 시키며 이때, 바이어스 전압(VCC)으로부터 전류가 좌우측 구동모터(20,30)에 공급된다.In addition, the high signal output from the first and third inverter IC units 37 and 39 is applied to the drive switch units TR1 and TR2 to switch on the left and right drive motors 20 and 30, and at this time, the bias voltage V CC is supplied to the left and right driving motors 20 and 30.
또한, 상기 TR1과 TR2의 콜렉터단에 제너다이오드(44)를 구비하여 바이어스 전압(VCC)으로부터 안정화된 일정 전류가 좌,우측 구동모터(20,30)에 공급되도록 한다.In addition, a zener diode 44 is provided at the collector terminals of the TR1 and TR2 so that a constant current stabilized from the bias voltage V CC is supplied to the left and right driving motors 20 and 30.
또한, 상기 제 2,4인버터IC부(38,40)로부터 출력된 하이 신호는 제 1.2발광다이오드(41,42)에 각각 인가되는데 이 경우, 인가된 하이 신호의 전압이 상기 제 1,2발광다이오드(41,42)의 타측에 구비되는 바이어스 전압(VCC)의 전압과 동일하여 전위차가 생기지 않으면 전류가 흐르게 않는다.In addition, the high signals output from the second and fourth inverter IC units 38 and 40 are applied to the first and second light emitting diodes 41 and 42, respectively. If the potential difference is not the same as the voltage of the bias voltage V CC provided on the other side of the diodes 41 and 42, no current flows.
따라서, 이 경우에는 상기 제 1,2발광다이오드(41,42)가 모두 동작되지 않아 라인트레이서(1)의 앞쪽 경사면에 구비되는 좌,우측 발광 표시등(41,42)이 발광되지 않는다.Therefore, in this case, the first and second light emitting diodes 41 and 42 are not operated so that the left and right light emitting indicators 41 and 42 provided on the front inclined surface of the line tracer 1 do not emit light.
한편, 라인트레이서(1)가 흑색라인을 따라 직진하다가 예컨데, 도 3과 같이라인트레이서(1)가 오른쪽으로 회전하게 될 경우에는 라인트레이서(1)의 배면 우측에 위치한 제 2발광부(32)에서 발광된 빛이 흑색 라인부분에 비춰지고 이때는 빛이 반사되지 않고 흡수되어 제 2수광부(34)로 수광되지 않는다.On the other hand, when the line tracer 1 goes straight along the black line, for example, when the line tracer 1 rotates to the right as shown in FIG. 3, the second light emitting unit 32 located on the rear right side of the line tracer 1 is located. The light emitted from the light is reflected on the black line portion, and at this time, the light is not reflected but absorbed and is not received by the second light receiver 34.
이에 따라서 상기 제 2반전증폭기(36)의 (+)입력단자에는 로우 신호가 입력된다.Accordingly, a low signal is input to the positive input terminal of the second inverting amplifier 36.
상기 제 2반전증폭기(36)의 (+)입력단자에 로우 신호인 로우 레벨 전압이 인가되면 제 2반전증폭기(36)는 (-)입력단자로 입력된 기준전압과의 전압차를 증폭한후 반전시켜 하이 신호를 출력하게 된다.When a low level voltage, which is a low signal, is applied to the positive input terminal of the second inverting amplifier 36, the second inverting amplifier 36 amplifies the voltage difference from the reference voltage input to the negative input terminal. Inverting outputs a high signal.
상기 제 2반전증폭기(36)에서 출력된 하이 신호는 후단에 연결되는 제 3,4인버터IC부(39,40)에 인가되어 다시 로우 신호로 출력된다.The high signal output from the second inverting amplifier 36 is applied to the third and fourth inverter IC units 39 and 40 connected to the rear stage, and is again output as a low signal.
이때, 상기 제 3인버터IC부(39)로부터 출력된 로우 신호는 TR2을 스위칭 오프시켜 우측 구동모터(30)의 구동을 정지시키게 된다.At this time, the low signal output from the third inverter IC unit 39 switches off TR2 to stop driving of the right driving motor 30.
이와 동시에 상기 제 4인버터IC부(40)로부터 출력된 로우 레벨 전압은 바이어스 전압(VCC)과 소정 전위차를 일으켜 소정 바이어스 전류를 흐르게 하며 이에 따라서 제 2발광다이오드(42)가 발광된다.At the same time, the low level voltage output from the fourth inverter IC unit 40 causes a predetermined potential difference with the bias voltage V CC to flow a predetermined bias current, thereby causing the second light emitting diode 42 to emit light.
결국, 라인트레이서(1)의 우측 구동모터(30)가 구동되지 않아 오른쪽 바퀴의 회전이 멈추게 되고 우측 발광표시등(42)이 발광된다.As a result, the right driving motor 30 of the line tracer 1 is not driven, so that the rotation of the right wheel is stopped and the right light emitting indicator 42 emits light.
그러나, 라인트레이서(1)의 배면 좌측에 위치한 제 1발광부(31)에서 발광된 빛은 흰색 바닥면으로부터 반사되어 제 1수광부(33)로 수광되며 그 이후 동작과정은 앞서 설명한 바와 같은 과정을 거쳐 좌측 구동모터(20)를 구동시키게 되고 이에 따라 라인트레이서(1)의 왼쪽 바퀴(10)가 회전된다.However, the light emitted from the first light emitting unit 31 located on the rear left side of the line tracer 1 is reflected from the white bottom surface to be received by the first light receiving unit 33. By driving the left drive motor 20 through the left wheel 10 of the line tracer 1 is rotated accordingly.
즉, 라인트레이서(1)의 오른쪽 바퀴(11)는 회전하지 않고 왼쪽 바퀴(10)만이 회전하게 됨에 따라 라인트레이서(1)가 오른쪽 방향으로 그려진 흑색라인을 따라 방향을 전환하게 된다.That is, as the right wheel 11 of the line tracer 1 does not rotate and only the left wheel 10 rotates, the line tracer 1 changes direction along the black line drawn in the right direction.
일단, 오른쪽으로 방향을 전환한 라인트레이서(1)는 오른쪽 방향으로 방향을 바꾼후에는 상술한 바와같이 흑색라인을 따라 다시 직진하게 된다.Once the direction of the line tracer 1 that has changed direction to the right is changed to the right direction, the line tracer 1 goes straight along the black line as described above.
한편, 도 4와 같이 상기의 예와 반대 방향으로 가도록 라인트레이서(1)를 라인상에 놓으면 직진하다가 왼쪽으로 방향을 바꾸게 된다. 즉, 라인트레이서(1)가 흑색라인을 따라 왼쪽으로 회전할 때에는 라인트레이서(1)의 배면 왼쪽에 위치한 제 1발광부(31)로부터 발광된 빛이 흑색 라인부분에 비춰지게 되는데 이때는 흑색라인이 빛을 흡수하기 때문에 반사가 일어나지 않아 제 1수광부(33)로 빛이 수광되지 않는다.On the other hand, as shown in Figure 4 when the line tracer (1) on the line to go in the opposite direction to the above example is to go straight and change the direction to the left. That is, when the line tracer 1 rotates to the left along the black line, the light emitted from the first light emitting part 31 positioned on the rear left side of the line tracer 1 is reflected on the black line portion. Since light is absorbed, reflection does not occur, and light is not received by the first light receiver 33.
따라서, 상기 제 1반전증폭기(35)의 (+)입력단자에 로우 신호가 입력된다.Therefore, a low signal is input to the (+) input terminal of the first inverting amplifier 35.
상기 제 1반전증폭기(35)의 (+)입력단자에 로우 신호 즉, 로우 레벨의 전압이 인가되면 상기 제 1반전증폭기(35)에서는 인가된 로우레벨 전압과 (-)입력단자로 인가된 기준전압과의 전압차를 증폭한 후 반전시켜 결국 하이 신호를 출력하게 된다.When a low signal, that is, a low level voltage is applied to the (+) input terminal of the first inverting amplifier 35, the reference applied to the low level voltage and the (-) input terminal applied by the first inverting amplifier 35 The voltage difference with the voltage is amplified and then inverted to output a high signal.
상기 제 1반전증폭기(35)에서 출력된 하이 신호는 후단에 회로연결되는 제 1,2인버터IC부(37,38)에 인가되어 다시 로우 신호로 출력된다. 또, 상기 제 1인버터IC부(37)로부터 출력된 로우 신호는 TR1을 스위칭 오프시켜 좌측 구동모터(20)의 구동을 정지시킨다.The high signal output from the first inverting amplifier 35 is applied to the first and second inverter IC units 37 and 38 which are circuit-connected at the rear end thereof, and is again output as a low signal. In addition, the low signal output from the first inverter IC unit 37 switches off TR1 to stop the driving of the left driving motor 20.
따라서, 라인트레이서(1)의 좌측 구동모터(20)가 구동되지 않아 왼쪽 바퀴(10)가 회전을 멈추게 되고 이와 동시에 좌측 발광표시등(41)이 발광된다.Therefore, the left driving motor 20 of the line tracer 1 is not driven so that the left wheel 10 stops rotating and at the same time, the left light emitting indicator 41 emits light.
즉, 상기 제 2인버터IC부(38)로부터 로우 레벨 전압이 출력되면 이 출력전압이 바이어스 전압(VCC)과 소정 전위차를 일으켜 바이어스 전류를 흐르게 하며 이에따라 제 1발광다이오드(41)가 발광된다.That is, when the low level voltage is output from the second inverter IC unit 38, the output voltage generates a predetermined potential difference from the bias voltage V CC to flow a bias current, thereby emitting the first light emitting diode 41.
그러나, 상기의 경우에 라인트레이서(1)의 배면 오른쪽에 위치한 제 2발광부(32)에서 발광된 빛은 계속해서 흰색 바닥면으로부터 반사되어 제 2수광부(34)로 수광되며 그 이후 동작과정은 앞서 설명한 바와 같은 과정을 거쳐 우측 구동모터(30)를 구동시키게 되며 이에 따라서 라인트레이서(1)의 오른쪽 바퀴(11)가 계속 회전된다.In this case, however, the light emitted from the second light emitting part 32 located on the right side of the rear surface of the line tracer 1 is continuously reflected from the white bottom surface and received by the second light receiving part 34. The right drive motor 30 is driven through the process as described above, and accordingly, the right wheel 11 of the line tracer 1 is continuously rotated.
따라서, 라인트레이서(1)의 왼쪽 바퀴(10)는 회전되지 않고 오른쪽 바퀴(11)만이 회전하게 되며 그 결과 라인트레이서(1)가 왼쪽 방향으로 그려진 흑색라인을 따라 방향을 전환하게 된다.Accordingly, the left wheel 10 of the line tracer 1 is not rotated, only the right wheel 11 is rotated, and as a result, the line tracer 1 changes direction along the black line drawn in the left direction.
일단, 라인트레이서가 왼쪽방향으로 방향을 바꾼후에는 앞서 설명한 바와 같은 과정을 거쳐 흑색라인을 따라 다시 직진하게 된다.Once the line tracer changes direction to the left, the line tracer goes straight along the black line through the process described above.
참고적으로 라인트레이서의 몸체 모양은 본 실시예에 한정되지 않고 마우스, 딱정벌레 등 다양한 모습으로 구현할 수 있다.For reference, the body shape of the line tracer is not limited to this embodiment and may be implemented in various shapes such as a mouse and a beetle.
또한, 상기의 실시예에서는 라인과 바탕면의 색을 검은색과 흰색으로 하는 예를 들었으나 라인과 바탕면의 색상에 차이가 있다면 색의 종류는 다양하게 정할 수 있으며 상기 실시예에 한정되지 않는다.In the above embodiment, the color of the line and the base surface is black and white. However, if there is a difference in the color of the line and the base surface, the type of color may be variously defined and is not limited to the above embodiment. .
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 좌,우측 구동모터(20,30)에 의해 구동되는 좌,우측 바퀴(10,11)로 이동하면서 흰색바닥에 그려진 흑색라인을 트레이싱하는 라인트레이서(1)에 있어서, 상기 라인트레이서(1)의 배면에 앞쪽좌,우측으로 구비되어 광을 발광하는 제 1,2발광부(31,32)와, 상기 제 1,2발광부(31,32)의 일측에 구비되어 발광된 후 흰색바닥에서 반사된 광을 수광하는 제 1,2수광부(33,34)와, 상기 제 1,2수광부(33,34)로부터 출력된 출력신호의 전압과 기준전압과의 전압차를 반전 증폭시키는 제 1,2반전증폭기(35,36)와, 상기 제 1,2반전증폭기(35,36)로부터 출력된 출력신호를 다시 반전시키는 제 1,2,3,4인버터 IC부(37,38,39,40)와, 상기 제 1,3인버터IC부(37,39)의 출력신호를 인가받아 좌,우측 구동모터(20,30)를 스위칭하는 구동스위치부(TR1,TR2)와, 상기 제 2,4인버터IC부(38,40)의 후단에는 로우(Low) 신호가 인가되면 각각 발광하는 제 1,2발광다이오드(41,42)를 포함하여,As can be seen from the above description, the present invention is a line tracer for tracing the black line drawn on the white floor while moving to the left and right wheels 10 and 11 driven by the left and right drive motors 20 and 30 ( 1), the first and second light emitting parts 31 and 32 provided on the rear of the line tracer 1 at the front left and right sides to emit light, and the first and second light emitting parts 31 and 32. The first and second light receiving units 33 and 34 to receive light reflected from the white bottom after being emitted and provided at one side of the light source, and the voltage and reference voltage of the output signal output from the first and second light receiving units 33 and 34. The first and second inverting amplifiers 35 and 36 for inverting and amplifying the voltage difference between the first and second inverting amplifiers 35 and 36 and the first, second, third and fourth inverting the output signals output from the first and second inverting amplifiers 35 and 36. Drive switch unit for switching the left and right drive motor (20,30) by receiving the output signal of the inverter IC unit (37, 38, 39, 40) and the first, third inverter IC unit (37, 39) ( TR1, TR2) and the said agent The second and second light emitting diodes 41 and 42 respectively emit light when a low signal is applied to the rear ends of the 2 and 4 inverter IC units 38 and 40.
상기 제 1,2수광부(33,34)에 소정 광이 수광되면 상기 제 1,2반전증폭기(35,36) 및 제 1,3인버터IC부(37,39)를 거쳐 신호처리된 후 상기 구동 스위칭부(TR1,TR2)에 의해 스위칭되어 구동모터(20,30)를 구동시킴으로써 기존의 라인트레이서에 내장되는 마이컴 대신에 상기와 같은 제어회로를 구성하여 라인트레이싱을 수행할 수 있게 되어 완구용 미니로봇인 라인트레이서의 제작단가를 절감할 수 있는 잇점이 있다.When predetermined light is received by the first and second light receiving parts 33 and 34, the signal is processed through the first and second inverting amplifiers 35 and 36 and the first and third inverter IC parts 37 and 39, and then the driving is performed. Switched by the switching unit (TR1, TR2) to drive the drive motors (20, 30), instead of the microcomputer embedded in the existing line tracer can configure the above control circuit to perform line tracing mini toy There is an advantage to reduce the manufacturing cost of the line tracer, a robot.
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Cited By (2)
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2000
- 2000-06-14 KR KR10-2000-0032586A patent/KR100376345B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR100746827B1 (en) | 2006-03-14 | 2007-08-06 | 정호원 | Control circuit of line-tracer |
| KR101198446B1 (en) | 2012-08-20 | 2012-11-09 | 김상현 | Line tracer and the manufacturing method of this same |
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