KR19990058443A - 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치 및 방법 - Google Patents

초음파센서를 이용한 연료량 측정장치 및 방법 Download PDF

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KR19990058443A
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유용섭
이진철
민병배
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김영환
현대전자산업 주식회사
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Abstract

본 발명은 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치에 관한 것으로, 특히, 연료탱크의 내벽에 설치되며 정삼각형 모양을 이루어 연료면 까지의 거리를 측정하는 센서부(10)와; 연료면 까지의 거리를 측정하기 위해 초음파신호를 송신하는 초음파송신부(20)와; 상기 초음파송신부(20)로부터 전송된 초음파를 3개의 초음파센서인 센서부(10)로 전송하기 위한 다중화부(30)와; 상기 센서부(10)에서 측정된 연료면까지의 거리 데이타를 수신하는 초음파수신부(40)와; 초음파송신부(20)에서 초음파를 센서부(10)로 전송하는 일과 센서부(10)에서 전송된 거리 데이타를 바탕으로 연료면의 기울기와 연료의 부피를 계산하는 중앙처리장치(50)와; 상기 중앙처리장치(50)에서 계산된 값을 사용자가 볼수 있도록 남아있는 연료량을 표시하는 연료량표시부(60)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치로써, 본 발명은 남아있는 연료의 양을 정확하게 측정할수 있는 효과와 남아있는 연료의 양을 측정하여 남은 연료의 양으로 주행가능한 거리를 계산할수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

초음파센서를 이용한 연료량 측정장치 및 방법
본 발명은 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치에 관한 것으로, 특히, 연료탱크의 상단 내부 가장자리에 3개의 초음파센서를 장착하여 연료면까지의 거리를 측정하고 상기 3개의 초음파센서에 의해 측정된 연료면의 기울기를 계산하여 남아있는 연료량을 정확하게 측정할수 있도록 한 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치에 관한 것이다.
종래에는 연료탱크의 연료를 측정하기 위해 뜨개를 이용하였는데 이는 뜨개 자체의 오차도 심하고 차량이 경사진 도로를 달리고 있을때는 정확한 연료측정이 불가능 하였으며 정확한 연료측정이 불가능함에 따라 남아있는 연료의 양으로 달릴수 있는 주행가능 거리에 대한 정확한 정보를 사용자에게 알려줄수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 연료탱크 상단의 가장자리에 정삼각형 모양으로 3개의 초음파센서를 설치하고 상기 3개의 초음파센서에서 측정된 연료면까지의 거리를 바탕으로 하여 초음파센서가 있는 3개의 포인트에 의한 연료탱크에 남아있는 연료의 양을 정확하게 측정할수 있어 운전자나 차량 사용자에게 남아있는 연료의 양으로 주행할수 있는 주행가능 거리를 알려주게 한 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치는 연료탱크의 내벽에 설치되며 정삼각형 모양을 이루어 연료면 까지의 거리를 측정하는 센서부와; 연료면 까지의 거리를 측정하기 위해 초음파신호를 송신하는 초음파송신부와; 상기 초음파송신부로부터 전송된 초음파를 3개의 초음파센서인 센서부로 전송하기 위한 다중화부와; 상기 센서부에서 측정된 연료면까지의 거리 데이타를 수신하는 초음파수신부와; 초음파송신부에서 초음파를 센서부로 전송하는 일과 센서부에서 전송된 거리 데이타를 바탕으로 연료면의 기울기와 연료의 부피를 계산하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치에서 계산된 값을 사용자가 볼수 있도록 남아있는 연료량을 표시하는 연료량표시부를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
도 1 은 초음파센서의 위치를 보여주는 도면이며,
도 2 는 본 발명 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치의 개략적인
블럭도이며,
도 3 은 본 발명 초음파센서를 이용한 연료량 측정방법의 제어흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 센서부 20 : 초음파송신부
30 : 다중화부 40 : 초음파수신부
50 : 중앙처리장치 60 : 연료량표시부
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치 및 방법의 기술적 사상에 따른 일 실시예를 들어, 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
<실시예>
도 2 에 도시된 바와 같이, 센서부(10)는 연료탱크의 내벽에 설치되며 정삼각형 모양을 이루어 연료면 까지의 거리를 각각의 센서에서 측정하여 측정된 거리를 다중화부(30)로 전송하며, 초음파송신부(20)에서는 연료면 까지의 거리를 측정하기 위해 초음파신호를 다중화부(30)로 전송하며, 다중화부(30)는 상기 초음파송신부(20)로부터 전송받은 초음파신호를 센서부(10)로 전송하고, 또한, 상기 센서부(10)로부터 전송된 연료면 까지의 거리 데이터를 초음파수신부(40)로 전송한다.
초음파수신부(40)는 상기 센서부(10)에서 측정된 연료면까지의 거리 데이타를 인가받아 중앙처리장치(50)로 인가하며, 중앙처리장치(50)는 상기 초음파수신부(40)를 거쳐 인가된 연료면까지의 거리데이타를 기반으로하여 연료의 기울기와 연료의 체적을 계산하여 계산된 값을 연료량표시부(60)로 인가하며, 연료량표시부(60)는 상기 중앙처리장치(50)로부터 인가된 데이타에 의거 운전자가 볼수 있도록 게이지 바늘이나 숫자로 남아있는 연료량을 나타냄으로써, 본 실시예를 구성한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 과 도 2 에서 보여지는 바와 같이, 초음파송신부(20)에서 다중화부로(30) 초음파신호를 송신하면 다중화부(30)에서는 상기 초음파송신부(20)로부터 전송된 초음파신호를 센서부(10)로 전송하게 된다.
상기 다중화부(30)로부터 초음파를 인가받은 센서부(10)는 초음파를 연료면으로 발사하여 연료면에 맞고 반사되는 초음파신호를 받아들이게 된다.
연료탱크 내부에 장착된 각각의 센서에서 연료면까지의 거리를 동시에 측정하게 된다.
연료면에 맞고 반사된 초음파를 수신한 센서부(10)는 수신된 신호를 다중화부(30)로 전송하게 되고, 상기 센서부(10)로부터 신호를 인가받은 다중화부(20)는 전송된 데이타를 초음파수신부(40)로 재 전송하게 되며, 상기 다중화부(20)로부터 연료면까지의 거리 데이타를 전송받은 초음파수신부(40)는 연료면까지의 거리데이타를 중앙처리장치(50)로 전송하게 된다.
상기 초음파수신부(40)로부터 연료면가지의 거리데이타를 인가받은 중앙처리장치(50)는 센서부(10)의 각 센서로부터 측정된 거리데이타를 바탕으로 하여 기울기와 체적을 계산하게 된다.
기울기는 센서 A에서 연료면까지의 거리를 측정한 데이타에서 센서 B에서 연료면까지의 거리를 측정한 데이타를 감산하고, 감산된 값을 센서 A에서 센서 B까지의 거리로 나누고 나뉜값에 아크탄젠트를 곱하게 되면 세타1이 얻어지게 되며, 세타2는 센서 A에서 측정된 연료면까지의 거리데이타에서 센서 B에서 측정된 연료면까지의 거리데이타를 감산하고, 감산된 값을 센서 A에서 센서 B까지의 거리로 나누고, 나뉜값에 아크탄젠트를 곱하게 되면 세타2를 얻을수 있다.
A, B, C, D 값은 이미 알고있음
상기에서 계산된 세타1과 세타2를 더하여 2로 나누게 되면 연료탱크의 연료 기울기를 얻을수 있고, 전체 연료의 체적에서 소모된 연료의 양을 빼면 남아있는 연료의 체적을 얻을수 있다.
체적 = 전체 체적 - 소모된 연료량
또는,
이하, 초음파센서를 이용한 연료량 측정방법을 도 3 을 참조하여 설명하면 센서부(10)에서 연료면까지 초음파를 송신하고, 연료면에 맞고 반사된 초음파를 수신하여 연료면까지의 거리를 측정하고, 저장하는 제 1 단계(S1)와; 상기 제 1 단계(S1)에서 측정된 거리 데이타를 초음파수신부(40)를 통해 중앙처리장치(50)로 전송하는 제 2 단계(S2)와; 상기 제 1 단계(S1)에서 측정된 거리 데이타를 이용하여를 계산하는 제 3 단계(S3)와; 2개의 센서로부터 얻어지는 거리 데이타는 고정되어 있음으로, 한 지점에서 얻어지는 거리 데이타만을 이용하여 연료면의 좌표를 계산하는 제 4 단계(S4)와; 세지점의 거리 데이타를 이용하여 남아있는 연료의 체적을 구하는 제 5 단계(S5)와; 상기에서 얻어진 기울기와 체적을 바탕으로 연료량표시부(60)에 남아있는 연료량을 표시하는 제 6 단계(S6)로 동작된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치 및 방법은, 특히, 3개의 지점에서 연료면까지의 거리를 측정하고, 측정된 거리 데이타를 바탕으로 연료면의 기울기와 체적을 계산함으로써, 남아있는 연료의 양을 정확하게 측정할수 있는 효과와 남아있는 연료의 양을 측정하여 남은 연료의 양으로 주행가능한 거리를 계산할수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 연료탱크의 내벽에 설치되며 정삼각형 모양을 이루어 연료면 까지의 거리를 측정하는 센서부와; 연료면 까지의 거리를 측정하기 위해 초음파신호를 송신하는 초음파송신부와; 상기 초음파송신부로부터 전송된 초음파를 3개의 초음파센서인 센서부로 전송하기 위한 다중화부와; 상기 센서부에서 측정된 연료면까지의 거리 데이타를 수신하는 초음파수신부와; 초음파송신부에서 초음파를 센서부로 전송하는 일과 센서부에서 전송된 거리 데이타를 바탕으로 연료면의 기울기와 연료의 부피를 계산하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치에서 계산된 값을 사용자가 볼수 있도록 남아있는 연료량을 표시하는 연료량표시부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 초음파센서를 이용한 연료량 측정장치.
  2. 센서부에서 연료면까지 초음파를 송신하고, 연료면에 맞고 반사된 초음파를 수신하여 연료면까지의 거리를 측정하고, 저장하는 제 1 단계(S1)와; 상기 제 1 단계(S1)에서 측정된 거리 데이타를 초음파수신부를 통해 중앙처리장치로 전송하는 제 2 단계(S2)와; 상기 제 1 단계(S1)에서 측정된 거리 데이타를 이용하여 연료면의 기울기 =를 계산하는 제 3 단계(S3)와; 2개의 센서로부터 얻어지는 거리 데이타는 고정되어 있음으로, 한 지점에서 얻어지는 거리 데이타만을 이용하여 연료면의 좌표를 계산하는 제 4 단계(S4)와; 세지점의 거리 데이타를 이용하여 남아있는 연료의 체적을 구하는 제 5 단계(S5)와; 상기에서 얻어진 기울기와 체적을 바탕으로 연료량표시부에 남아있는 연료량을 표시하는 제 6 단계(S6)로 동작됨을 특징으로 하는 초음파센서를 이용한 연료량 측정방법.
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