KR900006116Y1 - 자동차 후방의 경보 표시회로 - Google Patents

자동차 후방의 경보 표시회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

자동차 후방의 경보 표시회로
본 고안의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 구형파 발생부 10 : 초음파 발생부
15 : 초음파 수신부 20:신호처리부
21 : 정전류부 25 : 표시구동부
Q1, Q2, Q3, Q4: 트랜지스터 OP1, OP2… OP5: OP앰프
MT1, MT2: 단안정 멀티바이브레이터 R1,R2… : 저항
D1, D2: 다이오드 C1, C2, C3, C4: 콘덴서
S1: 초음파 발생센서 S2: 초음파 수신센서
본 고안은 자동차 사고의 원인중의 하나인 후진사고를 예방하기 위한 자동차 후방의 경보 표시회로에 관한 것이다.
자동차의 후진시에는 백밀러를 통하여 장애물의 유무를 판단하였으나 자동차의 백밀러를 통하여 볼 수 없는 사각지대가 있기 때문에 종래에는 후진시 경보음을 올리어 안전사고를 미연에 방지하고자 하였으나 자동차후진시 발생되는 위험의 요소를 완전히 제거할 수는 없는 것이었다.
즉 후진시 발생시키는 경보음은 청각 기능을 갖춘 인간이나 동물등에 한하여 위험을 경고해 줄수는 있으나 일반적인 방해물에는 경보용의 효과가 전혀 없어 후진시 백밀러의 사각지대에 놓여 있는 방해물에 의한 위험을 제거 할수는 없는 것이었다.
본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 자동차의 후진시 초음파를 발생시켜 반사되는 초음파로서 장애물의 유무를 판단할 수 있게 하여 백밀러를 통하여 보는 시야의 사각지대에 따른 위험의 요소를 제거할 수 있는 자동차후방의 경보 표시회로를 제공하고자 하는 것으로 초음파의 출력을 단속적으로 출력시켜 방해물에 반사되는 초음파 신호가 수신되면 일정한 정전류가 콘덴서에 충전되게 하고 충전된 전압이 기준전압을 넘어설때 위험표시신호로 발광다이오드를 점멸시키게 한 것이다.
이를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 구형파발생부(5)는 초음파를 수HZ 주기로 단속적으로 반사하기 위한 것으로 OP앰프 (OP1)의 일측단자(+)에 저항(R1)(R2)(R3)으로 분배된 전원(Vcc)이 인가되게 구성하고 타측단자(-)에 저항(R5)을 통하여 인가되는 전원(Vcc)이 콘덴서(C1) 및 저항(R4)으로 구성된 충방전회로와 연결 구성시켜 충방전회로의 시정수에 의한 HZ의 구형파 펄스가 발생되게 구성하여 콜렉터측에 초음파 발생부(10)가 연결된 트랜지스터(Q1)의 구동을 제어하게 구성시킨다.
그리고 초음파발생부(10)는 단안정멀티바이브레이터(MT1)에 초음파발생센서(S1)와 저장(R6-R8)콘덴서(C2)(C3)를 구성시켜 콘덴서(C3)가 단락되지 않을때마다 일정 주기(수십 HZ)로 초음파가 발생되게 구성시킨 것으로 스위칭 트랜지스터(Q1)와 상호 역구동하게 구성시킨 것이다.
즉, 구형파발생부(5)의 구형파에 의하여 동작이 제어되는 트랜지스터(Q1)와 상호 역구동하게 초음파발생부(10)를 구성시켜 구형파가 로우레벨로 인가될때 트랜지스터(Q1)를 "턴오프"시켜 콘덴서(C3)를 단락시키지 않으므로 초음파 발생센서(S1)에서 초음파가 발생되게 하고 구형파가 하이레벨로 인가될때에는 트랜지스터(Q1)를 "턴온"시켜 콘덴서(C3)를 단락시킴으로써 초음파의 발생을 중지시키도록한 것이다.
그리고 초음파수신부(15)는 초음파 발생부(10)에서 발생되어 방해물에 반사된 초음파를 수신하는 초음파수신센서(S2)의 출력이 저항(R8)(R9)으로 분배되어 OP앰프 (OR)에 인가되게 구성하여 저항(R10)을 통하여 인가되는 전원(Vcc)과 합성된후 신호처리부(20)의 다이오드(D2)를 통하여 트랜지스터(Q2)의 베이스에 인가되게 구성시킨 것으로 트랜지스터(Q2)는 다이오드(D1)(D2)를 통하여 인가되는 구형파발생부(5)의 출력과 초음파수신부(15)의 출력중 어느 하나라도 하이레벨로 인가될때에 "턴온"되게 구성시켜 콜렉터측에 연결된 콘덴서(C4)의 충전 전압이 방전되게 구성하고 구형파 발생부(5)와 초음파수신부(15)에서 모두 로우레벨로 인가될때 트랜지스터(Q2)를 차단시켜 OP앰프 (OP3) 및 트랜지스터(Q3)로 구성된 정전류부(21)위 정전류가 콘덴서(C4)에 충전되게 구성한 것이다.
이때 신호 처리부(20)의 다이오드(D1)(D2)는 역방향 저지용 다이오드로써 구형파 발생부(5)의 구형파가 초음파 수신부(15)에 영향을 미치지 않도록 다이오드(D2)로 차단시키고 또한 초음파 수신부(15)의 초음파가 구형파 발생부(5)에 영향을 미치지 않도록 구성된 것이다.
그리고 다이오드(D1)(D2)는 오아(OR) 회로로 구성되어 어느하나라도 "온"되면 트랜지스터(Q2)가 "턴온"되게 되며 트랜지스터(Q2)가 "턴온"되면 콘덴서(C4)에 전하가 충전되지 못하게 되고 트랜지스터(Q2)가 "턴오프"되면 콘덴서(C4)에 정전류부(21)의 정전류가 충전되게 된다.
그리고 표시구동부(25)는 콘덴서(C4)의 충전 전압을 버퍼용 OP앰프 (OP4)를 통하여 비교기인 OP앰프(OP5)의 일측단자(+)에 인가되게 구성시키며 비교기인 OP앰프 (OP5)의 타측단자(-)에는 저항(R15)(R16)으로 분배된 전원(Vcc)이 기준전압(Vr)으로 인가되게 구성시켜 OP앰프(OP4)를 통한 콘덴서(C4)의 충전 전압과 기준전압(Vr)을 비교한 출력으로 저항(R17) 및 콘덴서(C5)와 연결된 단안정멀티바이브레이터(MT2)의 구동을 제어하게 구성시켜 단안정 멀티바이브레이터(MT2)의 출력으로 발광다이오드(LED)가 연결된 트랜지스터(Q4)를 제어하게 구성시킨 것이다.
한편, 초음파 수신부(15)에 초음파가 수신되지 않으면 다이오드(D2)에는 저항(R10)을 통하여 인가되는 전원(Vcc)이 하이레벨로 인가되어 항상 "온"되게 되므로 이때에는 (방해물이 없을때) 트랜지스터(Q2)가 "턴온"되어 콘덴서(C4)의 충전전하를 방전시키게 되나 방해물이 있을때에는 초음파 수신부(15)에 초음파가 수신됨에 따라 초음파 주파수대로 로우레벨 구간이 발생되게되며(하이, 로우레벨 구간이 초음파 주파수대로 발생됨) 이에 따라 다이오드(D2)는 고속으로 "온" "오프"되어 트랜지스터(Q2)를 스위칭시킴으로써 콘덴서(C4)에는 정전류부(21)의 정전류가 충전되게 된다.
이때 초음파에 의한 트랜지스터(Q2)의 고속 스위칭으로 콘덴서(C4)에 전하가 충전되는 이유는 트랜지스터(Q2)가 초음파에 의하여 동일 시간 동한 "턴온" "턴오프"되는 스위칭 동작을 반복하게 되나 트랜지스터(Q2)가 "턴오프"되어 콘덴서(C4)에 전하가 충전되는 충전시간보다 콘덴서(C4)의 전하가 방전되는 방전시간이 길므로 초음파가 수신될때에는 콘덴서(G)에 전하가 충전되게 된다.
즉, 콘덴서(C4)에 전하가 빠른 시간으로 충전되고 느린 시간으로 방전되므로 전하가 방전되는 도중에 다시 충전되게 되어 트랜지스터(Q2)의 고속 스위칭시 콘덴서(C4)에는 정전류부(21)의 정전류가 충전되여지게 된다. 이와같이 구성된 본 고안에서 구형파발생부(5)는 수HZ의 구형파를 발생시키게 되고 초음파발생부(10)는 상기 구형파의 로우레벨 구간에서만 트랜지스터(Q,)를 "턴오프"시켜 초음파 발생센서(S1)에서 수십 HZ의 초음파를 발생시키게 되며 초음파수신부(15)는 상기 초음파 발생부(10)에서 발생된 초음파가 방해물에 의하여 반사될때 초음파 수신센서(S2)를 통하여 이를 수신하게 된다.
즉, 초음파 발생부(10)는 구형파 발생부(5)에서 출력되는 구형파가 로우레벨 구간일때 트랜지스터(Q1)를 "턴오프"시켜 콘덴서(C3)를 단락시키지 못하므로써 단안정 멀티바이브레이터(MT1)를 구동시켜 초음파 발생센서(S1)를 통하여 초음파를 발생시키게 되고 방해물이 있을 경우 초음파수신부(15)에서는 초음파 수신센서(S2)에서 물체에 반사되어 인가되는 초음파신호를 수신하여 OP앰프(OR2)로 증폭시킨후 신호처리부(20)에 공급하게 되는 것으로 신호처리부(20)에서는 초음파수신부(15)에서 수신한 초음파 신호로서 자동차 후방에 물체가 있는 것을 감지하게 된다.
이때 신호처리부(20)의 다이오드(D1)에는 구형파 발생부(5)의 구형파가 항상 인가되게 되고 다이오드(D2)에는 초음파 수신부(15)의 출력이 인가되게 되며 초음파 수신부(15)에서는 방해물이 없을때(초음파가 수신되지 않을때) 저항(R10)을 통하여 인가된 전원(Vcc)을 하이레벨로 출력시키고 방해물이 있을때에는 방해물에 반사된 초음파가 초음파 주파수대로 하이,로우 레벨을 반복 출력시키게 된다.
따라서 다이오드(D1)(D2)중 어느 하나라도 하이레벨이 인가되어 "온"되게 되면 트랜지스터(Q2)가 "턴온"되게 되므로 방해물이 없을때에는 트랜지스터(Q2)가 항시 "턴온"상태가 되고 방해물이 있어 초음파가 수신될때에는 트랜지스터(Q2)가 초음파 주파수대로 고속으로 스위칭되게 된다.
이와같이 초음파발생부(10)에서 초음파를 구형파 발생부(5)의 구형파에 따라 단속적으로 발생시킬때 자동차후방에 방해물이 있을때와 없을때로 나누어 살펴본다.
먼저 방해물이 없을때에는 초음파 수신부(15)에 수신되는 초음파가 존재치 않게 되어 저항(R10)을 통한 전원(Vcc)이 출력되므로 신호처리부(20)의 다이오드(D2)는 항시 "온"상태가 되게 되므로 다이오드(D1)에 인가되는 구형파 발생부(5)의 구형파에 관계없이 트랜지스터(Q2)는 다이오드(D2)의 "온"으로 "턴온"되게된다.
이때 다이오드(D1)는 다이오드(D2)를 통과한 초음파 수신부(15)의 출력이 구형파 발생부(5)에 인가되어 영향을 미치게 되는 것을 방지해 주는 역방향 저지용 다이오드로 동작된다.
따라서 방해물이 없을때에는 트랜지스터(Q2)가 "턴온"되어 콘덴서(C4)에 정전류부(21)의 정전류가 충전되지 않고 방전되게 되며 이때의 콘덴서(C4)의 방전 전압은 버퍼용 0P앰프(OP4)를 통한후 비교기인 OP앰프(OP5)에서 기준전압(Vr)과 비교되게 되나 저항(R15)(R16)으로 분배된 기준진압(Vr)보다 낮게 되어 OP앰프(OP5)에서 로우레벨을 출력시킴으로써 단안정 멀티바이브레이터(MT2)가 구동되지 않아 방해물 표시용 발광다이오드(LED)가 점등되지 않게 된다.
따라서 운전자는 발광다이오드(LED)의 "오프"로 후방에 장애물이 없음을 인식하게 된다.
이와 같이 자동차의 후진시 방해물이 없을때에는 신호처리부(20)의 다이오드(D1)에는 구형파 발생부(5)의 구형파가 인가되어 "온" "오프"되게 되나 다이오드(D2)는 수신된 초음파가 없으므로 저항(Q10)을 통한 전원(Vcc)을 인가시켜 "온"되게 하므로써 방해물이 없을때에는 트랜지스터(Q2)가 "턴온"상태가 되어 콘덴서(C4)의 충전 전하를 없애주므로 표시구동부(25)가 동작되지 않아 후방에 장애물이 없음을 사용자에게 인식시키는 것이다.
그러나, 후방에 방해물이 있을 경우에는 초음파 수신부(15)의 초음파 수신센서(S2)에 방해물에서 반사된 초음파가 수신되게 되고 수신된 초음파는 OP앰프(OP1)를 통한후 초음파 주파수와 동일한 하이, 로우레벨로 다이오드(D2)에 인가되게 된다.
즉 방해물이 있을 경우 다이오드(D1)에는 구형파 발생부(5)의 HZ주기의 구형파가 인가되게 되고 다이오드(D2)에는 초음파 수신부(15)에서 수신한 수십 HZ의 초음파가 하이, 로우레벨로 인가되는 것으로 다이오드(D1)에 로우레벨로 인가되는 기간 중에만 다이오드(D2)에 초음파가 인가되게 되고 다이오드(D1)에 하이레벨로 인가되는 기간에는 다이오드(D1)에 저항(R10)을 통한 전원(Vcc)이 하이레벨로 인가되게 되며 그 이유는 구형파 발생부(5)의 구형파가 로우레벨일때 초음파를 발생시키므로 구형파가 로우레벨일때 초음파가 물체에 반사되어 수신되기 때문이다.
이때 다이오드(D1)에 하이레벨의 구형파가 인가되어 "온"되는 기간중에는 방해물이 없을때와 동일하게 트랜지스터(Q2)가 "턴온"되어 콘덴서(C4)가 충전되지 않게 되나 다이오드(D1)에 로우레벨의 구형파가 인가되어 "오프"되는 기간중에 다어오드(D2)는 초음파 수신부(15)에서 수신된 초음파에 의하여 "온" "오프"되는 동작을 반복하게 되므로써 트랜지스터(Q2)가 고속으로 스위칭되어 콘덴서(C4)에 전하가 충전되게 된다.
이때 초음파의 주기로 트랜지스터(Q2)가 스위칭될때 콘덴서(C4)에 정전류부(21)의 정전류가 충전되는 이유는 트랜지스터(Q2)가 "턴온" "턴오프"되는 기간은 동일하나 콘덴서(C4)에 전하가 충전될때 걸리는 충전시간이 콘덴서(C4)의 전하가 방전될때 걸리는 방전시간보다 짧게 걸리므로 콘덴서(C4)에는 전하가 충전되게 되는 것이다.
즉, 콘덴서(C4)에 빠른 시간으로 충전되나 방전은 그 속도가 느리게 되어 전하가 방전되는 도중에 다시 충전되는 동작을 초음파가 수신되는 기간에 반복하게 되므로서 초음파가 수신될때(방해물이 있을때) 콘덴서(C4)에는 전하가 충전되게 된다.
이와같이 방해물이 존재하여 초음파가 수신될 경우에는 다이오드(D1)가 "오프"되는 기간에 초음파가 수신되어 트랜지스터(Q2)를 고속으로 스위칭시키게 되나 콘덴서(C4)에 전하가 충전되는 충전시간이 방전시간보다 짧게 걸림으로써 이때(방해물이 존재하여 초음파가 수신될때)의 콘덴서(C4)에는 정전류부(21)의 정전류가 충전되어지는 것이다.
그리고 콘덴서(C4)에 충전된 전하는 표시구동부(25)의 버퍼용 OP앰프(OP4)를 통하여 출력된후 비교기인 OP앰프 (OP5)에서 기준전암(Vr)과 비교되게 되므로써 OP앰프(OP4)의 출력전압이 기준전압(Vr)보다 높을때 OP앰프 (OP5)의 출력은 하이레벨이 된다.
이때 기준전압(Vr)은 자동차가 안전하게 후진할 수 있을 정도의 거리에 장애물이 있을때 OP앰프(OP4)의 출력측에서 나타나는 전압과 같게 설정하여 주므로써 자동차의 후진에 방해가 되는 장애물이 있을 경우 OP앰프(OP4)의 출력전압이 기준전압(Vr)보다 크게 되므로 OP앰프(OP5)에서 하이레벨을 출력시키게 되고 후진에 방해가 되는 거리에 방해물이 없으면 OP앰프(OP4)의 출력이 기준전압(Vr)보다 적게 되어 OP앰프 (OP5)에서 로우레벨을 출력시키게 된다.
즉 자동차의 후방에 방해물이 있어 초음파가 수신될때 트랜지스터(Q2)가 고속으로 스위칭되어 콘덴서(C4)에는 정전류부(21)의 정전류가 충전되게 되므로 OP앰프(OP4)의 출력전압이 기준전압(Vr)보다 높게 되어 OP앰프(OP5)의 출력측으로 하이레벨을 출력시키게 된다.
이와같이 방해물이 존재할때 비교기인 OP앰프(OP5)의 출력이 하이레벨로 출력되나 이때 출력되는 하이레벨 신호는 짧은 시간 인가되기 때문에 (초음파 반사시) 그대로는 발광다이오드(LED)를 구동시킬수가 없어 OP앰프(OP5)의 출력을 단안정 멀티바이브레이터(MT2)에 인가시켜 주어 콘덴서(C5)와 저항(R17)의 시정수동안 지연시켜 출력되게 하므로써 발광다이오드(LED)를 구동시킬수 있게 된다.
즉, OP앰프(OP5)의 출력이 하이레벨로 출력되면(방해물이 있어 초음파가 반사되면) 단안정 멀티바이브레이터(MT2)에서는 이를 저항(R17)과 콘덴서(C5)의 시정수 동안 지연되어 출력시키게 하고 이러한 단안정 멀티바이브레이터(MT2)의 출력은 트랜지스터(Q4)를 구동시켜 방해물 표시용 발광다이오드(LED)를 점등시키게 된다.
따라서 운전자는 자동차의 후진시 방해가 되는 방해물이 존재할때 점멸되는 발광다이오드(LED)를 보고 자동차의 후방에 방해물이 있음을 인식하게 되므로써 자동차의 후진 사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다.
이상에서와 같이 본 고안은 구형파 발생부로서 초음파가 단속적으로 출력되게한후 반사되는 초음파 신호를 수신하여 신호 처리부의 콘덴서가 초음파 수신시 충진되게 함으로써 거리에 따라 나타나는 콘덴서의 전압과 기준전압을 비교하여 검출신호가 발생되게 함으로써 일정거리내에서 장애물의 유무를 판단하는 대에 특히 적합한 것으로 자동차의 후진시 백밀러를 통하여 볼 수 없는 사각지대에서 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지시킬수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 구형파 발생부(5)의 구형파로 트랜지스터(Q1)의 구동을 제어하여 초음파 발생부(10)의 초음파가 단속적으로 출력되게 구성하고 구형파 발생부(5)의 구형파와 초음파수신부(15)에서 수신된 초음파가 다이오드(D1)(D2)를 통하여 트랜지스터(Q2)의 구동을 제어하여 정전류부(21)의 정전류가 콘덴서(C4)에서 충방전되는 것을 제어하게 신호처리부(20)를 구성한후 상기 콘덴서(C4)의 충전 전압을 비교기인 OP앰프(OP5)에인가시켜 저항(R15)(R16)으로 분배된 기준전압(Vr)과 비교하여 단안정 멀티바이브레이터(MT2)에서 발광다이오드(LED)와 연결된 트랜지스터(Q4)의 구동을 제어하게 표시구동부(25)를 구성시킨 자동차 후방의 경보 표시 회로.
KR2019850015132U 1985-11-16 1985-11-16 자동차 후방의 경보 표시회로 KR900006116Y1 (ko)

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