KR900008131Y1

KR900008131Y1 - 자동차의 후방 물체 감지 장치

Info

Publication number: KR900008131Y1
Application number: KR2019880005053U
Authority: KR
Inventors: 서효진
Original assignee: 서효진
Priority date: 1988-04-07
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1990-09-03
Also published as: KR890020936U

Abstract

내용 없음.

Description

자동차의 후방 물체 감지 장치

제 1 도는 본 고안의 1실시예에 관한 후방 물체 감지장치를 도시해 놓은 사시도.

제 2 도는 본 고안의 1실시예에 관한 후방 물체 감지장치의 전체 회로도.

제 3 도는 제 2 도에 도시된 각 회로부의 요부를 설명하기 위한 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 동작스위치

3 : 표시부 4 : 후진기어의 스위치 접점

5 : 송파기 6 : 수파기

7 : 스피커 8 : 주 발진회로

9 : 초음파 발진회로 10 : 구동회로

11 : 레벨증폭회로 12 : 원쇼트 회로

13 : 검파회로 14 : 파형정형회로

15 : 거리 구분 회로 16 : 발진회로

17 : 엎카운터 18 : 세그먼트 구동회로

Ⅳ₁-Ⅳ₁₀: 인버터 ND₁-ND₆: 낸드 게이트

CP : 비교기 AMP : 증폭기

본 고안은 자동차의 후방 물체 감지 장치에 관한 것으로, 특히 후진시 후진 기어의 스위치 접점이 온상태로 됨에 따라 뒤밤바에 설치된 초음파의 송수파기가 동작되어 송수신되는 반사파를 검출해서 일정한 거리내에 들어와 있는 후방물체를 거리로 환산해서 표시해 줄 뿐만 아니라 발생된 경보음으로부터 후방 물체 여부를 판단하게 되어 시청각적으로 확인 할 수 있도록 된 후방 물체 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 차량이든 간에 후진시 후진 기어를 후진에 위치한 후 그 차량을 원하는 후방으로 움직여 주기 위해서는 운전자가 육안으로 후방으로 확인하거나 백밀러를 통해 운전할 수 있도록 되어 있는데, 이는 자동차 구조상 운전자의 육안이나 백밀러를 통해 후방을 확인할 수 있는 범위가 한정되어 있기 때문에 이를 확인 하기 위한 장치가 여러개 소개된 바 있다.

그러나, 이러한 장치들은 고가의 비데오 카메라를 설치해서 후방을 감지하는 장치라든가 회로 구성이 복잡하면서 그 부피 큰 초음파를 이용한 후방을 감지하는 장치로서 비경제적이고 넓은 면적을 점유한다는 결점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 결점을 해결하기 위해 인출된 것으로, 간단한 회로로 이루어져서 그 부피가 작아 어느 장소에서도 손쉽게 설치 할 수 있고, 또 후진기어의 스위치가 온상태로 됨에 따라 송파기를 통한 초음파가 후방물체에 반사되어 수파기로 수신되면 스피커로 경보음을 내주면서 기준 주파수와 수신 주파수의 차이가 검출됨에 따라 엎카운터가 동작되어 표시부에 떨어진 거리를 표시해 줌으로써 차량종류에 관계 없이 주야로 후방 물체를 시청각적으로 감지 할수 있도록 된 자동차의 후방 물체 감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이하 본 고안의 구성 및 작용, 효과를 예시 도면에 의거 상세히 설명한다.

본 고안은 7세그먼트의 표시부(3)와 송파기(5), 수파기(6) 및 스피커(7)를 갖추어서 후방물체로 부터 반사된 초음파를 검출한 다음, 그 신호를 처리해서 시청각으로 물체 여부를 알려 주도록 된후 후방물체 감지 장치에 있어서, 기본적인 발진 주파수를 발진 시키는 주발진회로(8)와, 상기 송파기(5)의 공진 주파수와 일치된 주파수로 발진되는 초음파 발진회로(9), 상기 주발진회로(8)와 초음파 발진 회로(9)의 출력신호를 낸드화 시키는 낸드 게이트(ND₁), 펄스파형의 잡음을 제거한 후 일정한 시간동안 상기 송파기(5)를 구동시켜 주는 구동회로(10), 후방물체로 부터 반사된 미약한 펄스초음파를 증폭기(AMP)에 의해 논리레벨까지 증폭해 주는 레벨증폭 회로(11), 이 레벨 증폭회로(11)로 부터 증폭된 신호를 신호파형만 추출해 내는 검파회로(13), 이 검파회로(13)로 부터 추출된 신호파형과 비교기(CP)에 의해 파형 정형화 되는 파형 정형회로(14), 초음파 발진주파수와 파형 정형화된 초음파를 공급 받음에 따라 후방 물체의 거리를 구분해 주는 거리 구분 회로(15), 상기 초음파 발진회로(9)로 부터 발진 되는 주파수와 동일한 주파수를 발진 시키는 발진 회로(16), 상기 거리구분 회로(15)의 출력 신호와 상기 발진 회로(16)의 발진 주파수를 낸드화시키는 낸드 게이트(ND₆) 및 상기 거리 구분회로(15)의 출력 신호가 인버터(Ⅳ₉,Ⅳ₁₀)를 통한 동기 펄스 신호로서 상기 낸드 게이트(ND₆)의 출력 신호를 동기 시켜 트랜지스터(TR₁-TR₃)와 세그먼트 구동회로(18)를 동작시켜 주는 엎 카운터(17)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제 1 도는 본 고안의 1실시예에 관한 후방 물체 감지 장치를 도시해 놓은 사시도로서, 이 후방 물체감지 장치는 좁은 공간에 손쉽게 장착할 수 있도록 된 본체(1)와, 이 본체(1)내에 설치 할 수 있거나 외부로도 설치할 수 있는 동작스위치(2)와 표시부(3), 스피커(7) 및 후진 기어의 스위치 접점(4) 및 뒤밤바의 어느 곳에도 설치 할수 있도록 된 송파기(5) 및 주파기(6)로 갖추어서 이루어져 있다.

제 2 도는 본 고안의 1실시예에 과한 후방물체 감지 장치의 전체 회로도로서, 먼저 후방 물체 감지장치가 동작되기 전에는 7세그먼트의 표시부(3)와 엎카운터(17) 및 주발진회로(8)등이 초기화 상태로 되어 있어 표시부(3) "0" 상태로 표시 되어 있으면서 스피커(7)도 경보음을 울리지 않는 상태로 있게 된다.

그때, 자동차를 후진시킬 경우에는 운전자가 후진기어를 후진에 위치 시켜주게 되어 제 1 도에 도시된 스위치 접점(4)이 온 상태로 되므로 필요한 회로부에다 필요한 전원을 공급해 주게 되고, 여기서 스위치 접점(4)과 도시되어 있지 않는 밧데리 사이에는 제 1 도에 도시된 동작 스위치(2)가 설치되어 있어 임위적으로 후방 물체감지 장치를 온/오프 해 줄수 있게 된다.

따라서, 상기 동작스위치(2)가 온상태로 되면서 후진 기어의 스위치 접점(4)이 온상태로 되어 후방 물체감지장치가 동작 초기 상태로 되므로 자동차의 후방 일정한 거리내에 들어 있는 물체를 감지하기 위해 뒤밤바에 설치된 송파기(5) 및 수파기(6)로 부터 초음파를 방사해서 물체로 부터 반사되는 반사파를 검출해서 일정한 거리 내에 물체가 있으면 스피커(7)로 경보음을 내주면서 그 물체와의 거리를 7세그먼트의 표시부(3)에 예컨데, 백 단위의 cm로 표시해 주게 된다.

즉, 송파기(5)로 예컨데 40KHZ의 초음파를 펄스 신호로 송신해 주기 위해서는 저항(R₁,R₂)과 콘덴서(C₁,C₂)가 접속된 주발진 회로(8)로 부터 출력된 제 3 도의 (3-1)와 같은 펄스신호가 낸드 게이트(ND₁)의 한 입력단에 공급되고, 또 인버터(Ⅳ₁)와 저항(R₃,VR₁), 콘덴서(C₃) 및 낸드게이트(ND₃)로 구성되어 초음파 송파기(5)의 공진 주파수와 일치된 주파수로 발진되는 초음파 발진회로(9)로 부터 출력된 제 3 도의 (3-2)와 같은 펄스신호가 낸드 게이트(ND₂)의 다른 입력단에 공급된다.

그러면, 낸드 게이트(ND₂)의 출력신호는 제 3 도의 (3-3)와 같은 펄스신호로서 일정한 시간동안 뒤밤바에 설치된 송파기(5)를 구동시켜 주기 위한 구동회로(10)의 낸드 게이트(ND₂)와 인버터(Ⅳ₄)(Ⅳ₅)에 공급되면서 다이오드(D₁)D₂)를 거쳐 비교기(CP)의 (-)단자와 거리구분 회로(15)에 있는 낸드 게이트(ND₄)의 한 입력단에 각각 공급된다.

여기서 구동회로(10)에서는 직병렬로 접속된 낸드 게이트(ND₂)와 인버터(Ⅳ₂-Ⅳ₅)를 통해 예컨데, 40KHZ의 펄스파형에 잡음이 제거된 정확한 40KHZ의 초음파로서 일정한 시간 동안 초음파의 송파기(5)를 구동시켜 주게되고, 그로부터 콘덴서(C₄)를 거친 제 3 도의 (3-5)신호와 인버터(Ⅳ₄,Ⅳ₅)를 거친(3-4)신호에 의해 상기 송파기(5)로 부터 송출된 40KHZ의 펄스 초음파가 자동차 후방의 일정 거리까지 전파되게 된다.

그때, 자동차의 후방 일정한 거리내에 물체가 있으면 송파기(5)로 부터의 후방 물체로 부터 반사되어 레벨 증폭회로(11)의 콘덴서(C₆)를 통해 저항(R₅,R₆)과 콘덴서(C₇-C₉)가 접속된 증폭기(AMP)의 (+)(-)단자에 공급되고 있으므로 상기 물체로 부터 반사된 미약한 펄스 초음파를 논리 레벨까지 증폭해 주게 된다.

이어, 레벨증폭(11)에서 증폭된 신호는 콘덴서(C₁₀)를 거쳐 제 3 도의 (3-6)와 같은 신호로서 원 쇼트회로(12)의 입력단(a)에 공급되는 한편, 검파회로(13)의 다이오드(D₃)(D₄)와 콘덴서(CP)를 거쳐 신호파형만 검파된 신호가 제 3 도의 (3-8)신호로서 비교기(CP)의 (+)단자에 공급되게 된다.

따라서 상기 원쇼트회로(12)가 동작되어 그 출력단(b)으로 하이레벨의 신호를 송출시켜 스피커(7)에 공급되므로 스피커(7)가 동작되어 후방 일정한 거리내에 물체가 있음을 경보음으로 운전자에게 알려 주게 된다.

그후, 자동차의 후방물체에 대한 거리를 세그먼트의 표시부(3)에 표시해 주기 위해서는 상기 스피커(7)의 동작에 이어지는 동작으로 파형 정형회로(14)의 상기 비교기(CP)에서는 상기 낸드 게이트(ND₁)를 통과한 제 3 도의 (3-7)신호와 같은 초음파 발진주파수와 상기 레벨증폭회로(11)를 통과한 물체로부터 반사되어 증폭된 초음파를 비교한 다음 파형 정형화 시켜 출력 신호로서 제 3 도의 (3-9)와 같은 신호가 거리구분 회로(15)에 있는 낸드 게이트(ND₅)의 한입력단에 공급되게 된다.

그러면, 거리구분 회로(15)에서는 낸드 게이트(ND₄)의 한 입력단에 낸드 게이트(ND₁)를 통과한 초음파 발진 주파수와 낸드 게이트(ND₅)의 한 입력단에 비교기(CP)를 통과한 후방물체로 부터 반사되어 파형 정화된 초음파를 각각 공급받아 후방물체의 거리를 구분하게 되고, 그로부터 이 신호는 제 3 도의 (3-10)와 같은 신호로서 낸드 게이트(ND₆)의 한입력단에 공급되면서 콘덴서(C₁₇,C₁₈)를 거쳐, 인버터(Ⅳ₈,Ⅳ₉)에 각각 공급되게 된다.

이어, 낸드 게이트(ND₆)의 다른 입력단에는 인버터(Ⅳ₆,Ⅳ₇)와 저항(R₁₂,VR₂) 및 콘덴서(C₁₅)로 구성되어 상기 초음파 발진회로(9)로 부터 발진된 발진 주파수와 동일한 예컨데, 40KHZ의 클록주파수로 발진되는 발진회로(16)로 부터 출력된 제 3 도의 (3-11)와 같은 펄스신호가 공급된다.

따라서, 낸드 게이트(ND₆)의 출력신호는 후방 물체로부터 반사된 초음파 신호가 디지탈 신호로 처리된 신호(제 3 도의 (3-11)신호)로서 옆 카운터(17)의 입력단(a)에 공급되고, 또 전술한 바 있는 인버터(IV₉)를 통과한 거리 구분회로(15)의 출력신호는 인버터(Ⅳ₁₀)에 다시 반전되어 동기 클록신호로서 옆카운터(17)의 동기 클록단(CPI)에 공급되게 된다.

(여기서 엎카운터(17)의 클리어단(CR)은 후방물체 감지장치가 동작되지 않을때 전원(VCC)이 저항(R₂₈)가 인버터(Ⅳ₈)를 거쳐 공급되므로 엎카운터(17)가 클리어됨)

예컨데, 후방물체가 2m에 있다던 전술한 바와 같은 동작을 하게되므로 엎카운터(17)의 출력단(b₁-b₃)(a₁-a₄)으로 각각 예컨데 (100)(1001) 신호가 트랜지스터 (TR₁-TR₃)의 베이스와 세그먼트 구동회로(18)의 입력단(d₁-d₄)으로 각각 공급되고, 그로부터 트랜지스터(TR₁)가 턴온 상태로 되면서 세그먼트 구동회로(18)를 통과한 2m에 대한 데이터가 저항(R₁₆-R₂₃)을 7세그먼트의 단자(a-g)에 각각 공급된다.

트랜지스터(TR₁-TR₃)의 콜렉터와 7세그먼트의 단자(a-g)가 접속된 표시부(3)가 동작되어 200이라는 숫자가 표시되게 되어 운전자가 그 숫자를 판변해서 후방 물체의 거리를 감지 할 수 있게 되므로 차후 조치를 하게 된다.

이어, 자동차의 후진을 끝내고 정상적인 운행을 하게 된다면 후진기어의 스위치 접점(4)이 오프 상태로 되어 본 발명의 후방 물체감지 장치는 동작 하지 않게 되고, 또 자동차를 후진 시킬때에는 상기한 바와 같은 동작을 하게 되어 스피커(7)와 표시부(8)에 의해 시청각적으로 후방 물체를 판별할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 고안에 의하면, 간단한 회로로 이루어져서 그 부피가 작아 어느 장소에도 손쉽게 설치할 수 있고, 또 후진 기어의 스위치가 온 상태로 됨에 따라 송파기를 통한 초음파가 후방물체에 반사되어 수파기로 수신되면 스피커로 경보음을 내주면서 기준 주파수와 수신 주파수의 차이가 검출됨에 따라 엎카운터가 동작되어 표시부에 떨어진 거리를 표시해 주므로 차량 종류에 관계 없이 주야로 후방 물체를 시청각적으로 감지할 수 있도록 된 자동차의 후방물체 감지장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims

7세그먼트의 표시부(3)와 송파기(5) 수파기(6) 및 스피커(7)를 갖추어서 후방물체로 부터 반사된 초음파를 검출한 다음 그 신호를 처리해서 시청각적으로 물체여부를 알려주도록 된 후방물체 감지장치에 있어서, 기본적인 발진 주파수를 발진시키는 주발진회로(8)와, 상기 송파기(5)의 공진 주파수와일치된 주파수로 발진되는 초음파발진 회로(9), 상기 주발진회로(8)와 초음파 발진회로(9)의 출력신호를 낸드화 시키는 낸드 게이트(ND₁)펄스파형의 잡음을 제거한 후 일정한 시간 동안 상기 송파기(5)를 구동시켜 주는 구동회로(10) 후방물체로 부터 반사된 미약한 펄스 초음파를 증폭기(AMP)에 의해 논리 레벨까지 증폭해 주는 레벨 증폭회로(11), 이 레벨 증폭회로(11)로 부터 증폭된 신호를 신호 파형만 추출해 내는 검파회로(13), 이 검파회로(13)로 부터 추출된 신호파형가 비교기(CP)에 의해 파형 정형화되는 파형 정형회로(14)초음파 발진 주파수와 파형 정형화된 초음파를 공급받음에 따라 후방 물체의 거리를 구분해 주는 거리구분 회로(15), 상기 초음파 발진회로(9)로부터 발진되는 주파수와 동일한 주파수를 발진시키는 발진회로(16)상기 거리구분 회로(15)의 출력신호와 상기 발진회로(16)의 발진 주파수를 낸드화 시키는 낸드 게이트(ND₆) 및, 상기 거리구분 회로(15)의 출력신호가 인버터(Ⅳ₉,Ⅳ₁₀)를 통한 동기 펄스신호로서 상기 낸드 게이트(ND₆)의 출력신호를 동기시켜 트랜지스터(TR₁-TR₃)와 세그먼트 구동회로(18)를 동작시켜 주는 엎카운터(17)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 후방 물체감지 장치.
제 1 항에 있어서, 후진시 각 회로부에 필요한 전원을 공급시켜 동작되도록 해주는 후진기어의 스위치 접점(4)과, 이 스위치 접점(4)과 밧데리 사이에 임의적으로 온/오프 시켜 주는 동작 스위치(2)가 추가로 접속된 것을 특징으로 하는 자동차의 후방물체 감지장치.