KR910005721B1 - 차량용 제동표시장치 및 그 제어방법 - Google Patents

차량용 제동표시장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

차량용 제동표시장치 및 그 제어방법
제1도는 본 발명에 따른 차량용 제동표시장치의 블록도.
제2도는 제1도의 상세 회로도.
제3도는 본 발명에 따른 차량용 제동표시장치의 작동설명을 위한 플로우챠트도.
제4a도 내지 제4c도는 본 발명에 따른 차량용 제동표시장치의 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 브레이크 페달부 2 : 스위치부
3 : 입력변환회로 4 : 마이크로 컴퓨터 제어부
5 : LED점멸 표시부 구동회로 6 : 리셀회로
7 : 정전압 전원회로 8 : 출력변환회로
9 : LED표시부 10 : A/D변환기
11 : 차속 감지부 12 : 비교기 A
13 : 비교기 B
본 발명은 운행차량의 제동시, 좌우 회전시 그리고, 후진시 그 상태를 LED표시부를 통하여 후방차량에 주지시켜 주는 제동표시장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 브레이크 페달의 제동 정도를 권선 가변저항에 의해 몇단계로 구분하여 마이크로 컴퓨터에서 이를 인지, 다수의 LED발광소자로 구성된 표시부에 의해 점소등은 물론 차속에 따라 점소등주기가 변화되게 하며, 좌우 회전방향 스위치 작동시 및 후진시에도 LED표시부의 점등상태가 일정한 주기로, 그리고 순차적으로 점소등될 수 있게 한 차량용 제동표시장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래의 차량용 제동표시장치는 첫째 운전자가 브레이크 페달에 발을 올리기만하여도 제동스위치 작동에 의한 브레이크 페달의 동작정도에 관계없이 브레이크 표시등이 단순점등되어, 후방차량은 전방차량의 브레이크 동작 정도에 따른 감속상태를 순간적으로 정확히 알진 못하므로 안전사고의 위험이 되어왔고, 둘째 종래의 차량용 제동표시장치는 차속과는 무관하게 제동표시등이 점등되었으므로 전방 차량의 위험상태 정도를 쉽게 판별할 수 없었으며, 셋째 종래의 차량용 제동표시장치의 제동표시등은 필라멘트 전구와 반사판으로 되어 있어, 수명이 짧고 밝기가 일정치 못하며 밧데리 소모가 크고 소형화할 수 없었다.
넷째 종래의 차량용 제동표시장치는 차체가 높은 차량 즉 트럭, 버스등은 운전자의 시야가 높기 때문에, 전방 차량의 회전신호 및 제동등을 못보는 경우가 있었을뿐 아니라, 후진시에도 후진등만이 점등되므로 시각적으로 경보신호를 주는 표시등이나 장치가 없었다.
따라서, 본 발명은 종래의 차량용 제동표시장치를 개선하여 브레이크 페달의 동작 정도와 차속에 따라 LED표시장치를 다변적으로 변화시킬 수 있게 하여, 후방 차량이 선행차량의 운행 상태를 정확히 판별, 교통사고의 위험을 극소화시키는 차량용 제동표시장치를 제공하는데에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 차량의 후진시나, 좌우 회전시에도 LED표시장치의 점등 상태를 일정한 주기로 그리고 순차적으로 점소등할 수 있게 하는데 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 제동표시장치의 블록도로서, 브레이크 페달의 동작정도에 따라 저항값이 가변되도록 구성된 브레이크 페달부(1)와, 브레이크를 밟을시에 동작하는 브레이크 스위치, 좌측 회전방향 스위치 및 우측 회전방향 스위치 그리고 차량의 후진시에만 동작하는 후진기어 스위치를 구비한 스위치부(2)와, 차량의 속도를 감지하여 주는 차속 감지부(11)가 각각 입력변환회로(3)의 입력단자에 제각기 접속되고, 이 입력변환회로(3)에서는 상기 브레이크 페달부(1)와 차속 감지부(11) 그리고 스위치부(2)의 동작상태를 논리레벨 즉 “고”상태와, “저”상태로 변환시켜준다.
상기 입력변환회로(3)의 출력단은 비교기 A(12)를 경유하여 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 TO단자에 입력되는 신호와 비교가 B(13)를 통해 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의
Figure kpo00001
단자에 인가되는 신호 그리고 직접 스위치 상태 확인단자 P에 인가되는 신호들로 분리되는데, 상기 비교기 A(12)에는 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 PG단자에서 유출되는 신호들이 A/D변환기(10)를 통하여 인가되도록 구성되고, 비교기 B(13)는 입력변환회로(3)와 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의
Figure kpo00002
단자 사이에 위치하는데, 이것은 차속의 상태를 인지하기 위함이다.
또한, 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 출력 단자중 DB7단자는 LED표시부(9)를 일정한 주기로 점소등하기 위하여 LED표시부 점멸 구동회로(5)를 경유해 LED표시부(9)의 공동단자에 접속되도록 구성되고, 마이크로 컴퓨터(4)의 DB단자는 LED표시부(9)를 구동하기 위하여 출력변환회로(8)를 통해 상기 표시부(9)에 접속되어지는데, 이 DB단자에서 나오는 신호에 따라 LED표시부(9)의 점등상태가 결정된다.
또한 본 장치의 초기치를 “0”으로 리셀하기 위한 리셀회로(6)는 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 RESET단자에 접속되어 있고, 각각의 회로를 동작시키기 위한 Vcc전압은 밧데리 전압 VBB가 정전압 전원회로(7)에서 안정화되어 각 회로의 Vcc단자에 공급되도록 구성되고, 상기 정전압회로(7)는 스위치부(2)의 on, off상태에 따라 동작되도록 구성되었다.
제2도는 제1도의 상세 회로도로서 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
우선 각 회로를 동작시키기 위한 정전압 안정회로(7)를 살펴보면, 밧데리 VBB의 (+)단자는 역전류를 방지하기 위한 다이오드 D1의 (+)단자에 접속되고, 상기 다이오드 1의 (-)단자는 트랜지스터 TR1의 에미터와 다이오드 D2의 (-)단자에 접속되고, 다이오드 D2의 (-)단자는 다이오드 D3를 통해 접지되어 있다. 상기 트랜지스터 TR1의 에미터와 베이스간에는 바이어스 저항 R1이 접속되어 있고, 이 베이스 단자는 저항 R2를 경유해 다이오드 D4, D5, D6 및 D7의 (+)단자측에 접속되고, 상기 다이오드들(D4, D5, D6 및 D7)의 (-)단자 각각은 브레이크 스위치 SW1, 좌측 회전방향 스위치 SW2, 우측 회전방향 스위치 SW3 및 후진기어 스위치 SW4에 제각기 접속되는데, 상기 스위치(SW1, SW2, SW3 및 SW4)중 어느 하나가 “ON”되면, 상기 다이오드들(D4, D5, D6, D7)중의 하나가 “ON”되어 트래지스터 TR1의 베이스를 트리거시켜 이 트랜지스터가 “ON”되므로, 밧데리의 (+)전압이 레귤레이터(14)의 in단자에 공급되고, 이 레귤레이터(14)에서 전압 강하되어 Vcc가 생성된다. 따라서 이 Vcc가 각 회로의 Vcc단자에 공급되어 각 회로를 동작시키게 된다.
또한, 레귤레이터(14)의 in단자와 트랜지스터 TR1의 콜렉터 접속점간에는 커패시터 C1과 C2가 병렬 접속되어 접지되고, 레귤레이터의 out단자에 커패시터 C3, C4가 병렬 접속되어 접지되는데, 이들은 평활용 캐패시터들이다.
다음, 브레이크 페달부(1)와 브레이크 스위치 SW1 좌측 회전방향 스위치 SW2, 우측 회전방향 스위치 SW3 및 후진기어 스위치 SW4, 차속 감지부(11)의 동작에 따라 LED표시부(9)의 표시상태변화를 전반적으로 살펴보기로 한다.
차량의 주행중 브레이크 페달을 밟으면, 브레이크 스위치 SW1가 “ON”되고 이 스위치 SW1과 다이오드 D8의 (-)단자의 접속점 C가 정전압 전원회로(7)의 다이오드 D4의 (-)단자에 접속되므로, 이 다이오드 (D4)는 순방향 바이어스되어 TR1이 “ON”되어 정전압회로(7)의 Vcc전압이 각 회로의 Vcc단자에 공급된다. 또한, 상기 Vcc전압에 의해 다이오드 D8은 순방향 바이어스되어 브레이크 스위치 SW1을 통해 접지되므로, 다이오드 D8과 D9의 (+)단자 접속점의 레벨은 “저”레벨이 되어, 다이오드 D9를 통해 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 스위치 상태 확인단자 P13에 인가되므로서, 마이크로 컴퓨터 제어부(4)에서는 이 레벨이 인지되어 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 출력단자 DB2에 “고”레벨신호가 출려되고, 이 신호는 NOT논리 게이트 G3에 의해 반전되어 LED표시부(9)의 발광 다이오드 D20에 순방향 바이어스를 공급시켜 발광 다이오드 D20이 발광하게 된다.
이때, 브레이크 페달부(1)에서는 브레이크의 강약에 따라 저항값이 변하는 권선가변저항 R2와 가변저항 R3가 병렬 연결되어 접지되고 이 병렬 연결점은 저항 R4와 직렬 연결되어, 이 접속점에서 비교기 A(12)의 반전(-)단자에 브레이크 강약에 따른 전압치분이 인가된다. 비교기 A(12)의 비반전(+)단자에는 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 포트단자(P25-P20)로부터 A/D변환기(10)를 경유해 반전(-) 단자와 비교될 수 있는 전압이 연속적으로 인가되는데, 비반전(+)단자 전압이 반전(-)단자 전압보다 높으면 비교기 A(12)의 출력은 “고”레벨이 되어, 이 신호가 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 TO단자에 인가됨에 따라 마이크로 컴퓨터 제어부(4)에서는 이를 인지한 후 차속과 비교하여 LED 표시부(9)를 점등하게 되는데, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한 제3도에서 하기로 한다.
한편 좌측회전방향 스위치 SW2가 “ON”되면, 다이오드 D10의 (-)단자와 정전압 전원회로(7)의 다이오드 D5의 (-)단자의 접속점은 좌측 회전방향 스위치 SW2를 통해 접지되므로, 다이오드 D5는 순방향 바이어스되어 트랜지스터 TR1이 “ON”되어 정전압 전원회로(7)의 Vcc전압이 각 회로의 Vcc단자에 공급된다. 이 Vcc전압에 의해 다이오드 D10의 순방향 바이어스되어 좌측 회전방향 스위치 SW2를 통해 접지되므로, 다이오드 D10과 D11의 (+)단자 접속점은 “저”레벨이 되어 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 스위치 상태 확인 단자 P12에 인가되므로서, 이 마이크로 컴퓨터 제어부(4)에서는 이 레벨을 인지하여 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 출력단자 DB2, DB3, DB4에서는 “고”,“저”,“저”신호와 “저”,“고”,“저”그리고 “저”,“저”,“고” 신호가 3Hz의 주기로 순차적으로 출력되어, 출력변환회로(8)의 Not논리게이트 G3, G2, G1에서 반전되어 LED표시부(9)의 발광 다이오드 D20, D19, D18을 순차적으로 점소등시킨다.
우측 회전방향 스위치 SW3에 의한 동작은 상술된 좌측 회전방향 스위치 SW2에 의한 동작과 거의 동일하며, 다만 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 출력단자 DB2, DB1, DB0에 의해 LED표시부(9)의 발광 다이오드 D20, D21, D22를 3Hz주기로 순차적으로 점소등시키는 것만이 차이가 있다.
후진기어 스위치 SW4에 의한 동작 역시 상술한 좌측 회전방향 스위치 SW2에 의한 동작과 동일하며, 다만 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 출력단자 DB0, DB1, DB2, DB3, DB4에 “저”,“저”,“고”,“저”,“저”신호와, “저”,“고”,“저”,“고”,“저” 신호 그리고 “고”,“저”,“저”,“저”,“고”신호가 3Hz주기로 순차적으로 출력되어, Not논리게이트 G5, G4, G3, G2, G1에서 반전된 후, LED표시부(9)의 발광 다이오드 D20, D19와 D21, D18과 D22를 순차적으로 점소등시킨다.
차속 감지부(11)는 브레이크 페달 스위치 SW1와 함께 동작하는데, 저항 R5를 통해 Vcc전압이 인가되면, 다이오드 D16이 순방향 바이어스되어 비교기 B의 반전(-)단자에 “저”상태의 전압이 인가되고, 비교기 B의 비반전(+)단자는 저항 R6과 R7에 의해 기준 전압이 설정되어, 이 두 개의 전압이 비교기 B(13)에서 비교되어 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의
Figure kpo00003
단자에 인가된다. 마이크로 컴퓨터 제어부(4)에서는 이 신호로부터 차속을 계산하여 출력단자 DB7을 통해 3Hz의 발진 주파수를 출력시켜 LED표시부 점멸구동회로(5)의 TR2와 TR3에서 수위칭한 후 LED표시부(9)를 점소등시키게 되는데, 구체적인 통상 설명은 제3도에서 하기로 한다.
리셀 회로(6)는 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 초기치를 “0”으로 리셀시키는 회로로서, 저항 R8과 다이오드 D23이 병렬 연결되어 캐패시터 C5를 통해 접지되고, 캐패시터 C5와 저항 R8과의 접속점이 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의
Figure kpo00004
단자에 접속되어 있다.
제3도는 본 발명의 작동 설명을 위한 플로우챠트도로서, 제4a도 내지 제4c도를 참조하여 그 작동을 설명하기로 한다.
스타트 신호로부터 단계(100)에서 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 입력 초기치가 결정되어, 단계(101)에서 브레이크 스위치 SW1이 “ON”되었는지를 판단하여, “예”이면 단계(102)에서 LED표시부(9)의 발광 소자 D20을 점등하고, 단계(103)에서 브레이크 페달의 제동상태가 중간 이상 상태인지를 판단하여, “예”이면 단계(104)에서 LED표시부(9)의 발광 소자 D19, D20, D21을 점등하고 단계(105)로 진행되며 “아니오”이면 단계(107)로 진행된다. 따라서 단계(105)에서는 브레이크 페달의 제동상태가 최대치의 상태인지를 판단하여, “예”이면 LED표시부(9)의 발광 소자 D18, D19, D20, D21, D22를 모두 점등시킨 후 (107)단계로 가고, 만약 “아니오”이면 직접(107)단계로 진행된다.
단계(107)에서는 차속 계산을 수행한 다음, 단계(108)로 진행되어, 상기 단계(107)에서 계산된 차속이 예를들어, 80km/hour 보다 큰자를 판단하여, “예”이면 단계(111)로 진행되어 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 출력단자 DB7을 통해 3Hz의 발진 주파수를 출력하여 LED표시부(9)의 발광 소자를 3Hz주기로 점소등시키고 단계(101)로 복귀한다. 만약, 단계(108)의 판단이 “아니오”이면 단계(109)로 진행되어 상기(107)단계에서 계산된 차속이 50km/hour 보다 큰지를 판단하여, “예”이면 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 출력단자 DB7을 통해 1Hz의 발진 주파수를 출력하여 LED표시부(9)의 발광소자를 1Hz주기로 점소등시키고 단계(101)로 복귀한다. 만약(109)단계의 판단이 “아니오”이면, 단계(110)에서 마이크로 컴퓨터 제어부(4)의 출력단자 DB7을 통해 직류전압을 출력하여 LED표시부(9)의 발광 소자를 단순히 점등시키고 단계(101)로 복귀한다.
한편, 상술한 단계(101)의 판단이 “아니오”이면 단계(113)에서 후진기어 스위치 SW3이 동작여부를 판단하여, “예”이면 단계(116)에서 LED표시부(9)의 발광 소자 D20과 D19, D21그리고 D18과 D22를 3Hz주기로 순차적으로 점소등시킨다. 이때 이 순차적 점소등 상태를 제4a도 내지 4c도의 타이밍도로서 설명하면, 제4a도는 LED표시부(9)의 발광 소자 D20이 점등 상태에 있을 때, 발광 소자 D19와 D21의 상태와 D18과 D22의 상태는 제4b도와 제4c도와 같이 소등상태이고 발광 소자 D20이 제4a도의 소등상태에 있는 시간동안 발광 소자 D19와 D21은 제4b도와 같이 점등상태이고, 발광 소자 D18과 D22는 이 기간동안 제4c도와 같이 소등 상태이다. 또한 발광 소자 D20이 제4a도와 같이 다시 소등상태에 있는 기간동안, 발광 소자 D19와 D21은 소등되고 발광 소자 D18과 D22는 이 기간동안 점등된다. 즉, 처음에 발광 소자 D20이 점등되고 다음으로는 D19와 D21이 동시에 점등되고 마지막으로 D18과 D22가 점등되는데 이 동작은 1초동안에 이루어진다. 다시, 상기와 같은 과정의 단계(116)를 수행한 후(101)단계로 복귀한다.
한편, 상술한(113)단계의 후진기어 스위치 동작판단이 “아니오”이면 단계(114)의 우측 회전방향 스위치 SW3의 동작 여부판단 단계로 진행되어 이 단계에서 “예”이면 LED표시부(9)의 발광소자 D20, D21, D22를 3Hz주기로 순차적으로 점소등 반복시킨 후 단계(101)로 복귀하고, 이 단계(114)의 판단이 “아니오”이면 단계(115)에서 좌측 회전방향 스위치 SW2가 동작하였는지를 판단하여, “아니오”이면 직접(101) 단계로 복귀하고 “예”이면 단계(118)에서 LED표시부(9)의 발광 소자, D20, D19, D18 3H주기로 순차적으로 반복 점소등 시킨 후 단계(101)로 복귀한다.
상기와 같은 제동표시장치 및 제어방법을 택하므로서, 종래의 제동표시등에서 운전자가 브레이크 페달에 발을 올려놓기만 하여도 제동표시등이 점등되는 것과는 달리 브레이크의 동작 정도 및 차속에 따른 브레이크 상태를 인지하여 표시하여 줌으로서, 후방차량이 전방차량의 상태변화를 용이하게 인지할 수 있어 전방차량의 상태변화에 따라 후방 차량은 이에 즉각적인 대응 조치를 할 수 있으므로 안전사고를 미연에 방지할 수 있고, 종래의 표시용 발광 소자를 LED(발광 다이오드)들로 구성시켰으므로 밝기가 일정하고, 수명이 길며 밧데리 전력소모가 적을뿐 아니라 장치의 소형화가 가능하다.
또한 좌우 회전시와 후진시, 브레이크 표시등을 통하여 회전방향을 알려주고 경보신호를 나타내주므로 시각적으로 주위를 환기시켜 안전사고 방지에 탁월한 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 차량용 제동표시장치에 있어서, 브레이크 페달의 동작 정도에 따라 저항값이 단계적으로 가변되는 브레이크 페달부(1)와, 상기 브레이크 페달과 연동되는 브레이크 스위치(SW), 좌 및 우측 회전방향 스위치(SW2 및 SW3), 및 후진기어와 연동되는 후진기어 스위치 SW4로 구성되는 스위치부(2)와, 차량의 속도를 감지하기 위한 차속감지부(11)와, 상기 브레이크 페달부(1), 스위치부(2) 및 차속감지부(11)로부터 접속되어 입력되는 신호에 따라 “고” 또는 “저”레벨신호를 생성하는 입력변환회로(3)와, 상기 입력변환회로(3)부터의 브레이크 페달입력 변환신호 및 마이크로 컴퓨터 제어부(4)로부터 A/D변환기(10)를 경유한 신호를 비교하여 “고”또는 “저”레벨신호를 생성하는 비교기 A(12)와, 자신에 설정된 기준전압과 상기 입력변환회로(3)부터의 차속감지신호를 비교하여 “고”또는 “저”레벨 신호를 생성하는 비교기 B(13)와, 상기 비교기 A(12), 상기 비교기 B(13) 및 상기 입력변환회로(3)로부터 각기 접속되어 입력되는 신호를 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터 제어부(4)와, 상기 마이크로 컴퓨터 제어부(4) 및 정전압 전원회로(7)로부터 각기 접속되어 입력되는 신호에 따라 LED표시부(9)에 구동신호를 공급하기 위한 LED점멸 구동회로(5)와, 상기 마이크로 컴퓨터 제어부(4) 및 상기 LED표시부(9)간에 접속되고, 상기 마이크로 컴퓨터 제어부(4)로부터의 신호를 반전시켜 상기 LED표시부(9)를 순차적으로 점소등하기 위한 출력변환회로(8)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 제동표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이크 페달부(1)는 권선가변저항 R2로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 제동표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 LED점멸구동회로(5)는, 상기 마이크로 컴퓨터 제어부(4)로부터 접속되어 입력신호에 따라 ON 또는 OFF되는 트랜지스터 TR2와, 상기 트랜지스터 TR2 및 상기 정전압 전원회로(7)로부터 각기 접속되고 상기 트랜지스터 TR2의 동작에 따라 ON 또는 OFF되어 상기 정전압 전원회로(7)의 출력전압이 상기 LED표시부(9)에 공급되도록 하는 트렌지스터 TR3로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 제동표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 출력변환회로(8)는 반전게이트 G1, G2, G3, G4 및 G5로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 제동표시장치.
  5. 차량용 제동표시 제어방법에 있어서, 스타트 신호로부터 초기치가 결정되어 브레이크 스위치의 동작에 따라 LED표시부를 여러단계로 구분하여 선택적으로 점등제어하는 단계와, 차량의 주행속도를 계산하여 계산된 차속에 따라 LED표시여부를 여러단계로 구분하여 일정한 주기로 점소등 제어하는 단계와, 후진기어 스위치의 동작에 따라 LED표시여부를 일정한 주기로 순차적 반복점소등 제어하는 단계와, 좌,우측 회전 스위치의 동작에 따라 LED표시부를 일정한 주기로 각각 좌,우측만 순차적 반복점소등 제어하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 제동표시 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 브레이크 스위치의 동작에 따른 선택적 점등제어단계는, 브레이크 페달의 중간일 경우 LED표시부의 발광 다이오드를 일부만 점등제어하는 단계와, 브레이크 페달의 동작이 최대치일 경우 LED표시부의 발광 다이오드 전체를 점등제어하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 제동표시 제어방법.
  7. 제5 또는 6항에 있어서, 상기 브레이크 스위치 작동 후 차속 계산에 따른 점소등 제어단계는, 차속의 완급상태를 구분하여, 차속이 완만한 경우에는 늦은 주기로 급한 경우에는 빠른 주기로 점소등 제어하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 제동표시방법.
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