KR960000295B1 - Scanning device of ultra sonic sensor - Google Patents

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Abstract

an assembling body for supporting a sensor supporting bar in which an ultrasonic sensor is mounted by a supporting shaft which establishes a rotary shaft; a driving unit for generating a driving force which enables the ultrasonic sensor to be displaced; and a speed change member for transmitting the driving force of the driving unit to the ultrasonic sensor. The assembling body comprises a stopping shaft which prevents an excessive displacement of the ultrasonic sensor at a displacement starting time point of the ultrasonic sensor and a reference shaft which establishes a displacement reference point of the ultrasonic sensor.

Description

초음파센서 스캐닝장치Ultrasonic Sensor Scanning Device

제1도는 종래 초음파센서 스캐닝자치의 구성도.1 is a block diagram of a conventional ultrasonic sensor scanning self-government.

제2도는 본 발명 초음파센서 스캐닝장치의 사시도.2 is a perspective view of the ultrasonic sensor scanning device of the present invention.

제3도는 제2도에 도시된 본 발명의 일실시예의 분리 사시도.3 is an exploded perspective view of one embodiment of the present invention shown in FIG.

제4도는 (a) 내지 (c)는 본 발명의 초음파센서의 구성위치를 설정하는 과정을 도시한 도면.Figure 4 (a) to (c) is a view showing a process of setting the configuration position of the ultrasonic sensor of the present invention.

제5도는 본 발명 초음파 센서 스캐닝장치의 동작상태도.5 is an operational state diagram of the ultrasonic sensor scanning apparatus of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 조립체 2 : 상부몸체1: Assembly 2: Upper Body

3 : 하부몸체 4, 5 : 대향단부3: lower body 4, 5: opposite end

6, 7 : 구멍 8, 9 : 축베어링6, 7: bore 8, 9: shaft bearing

10 : 케이블 11 : 초음파센서10 cable 11 ultrasonic sensor

12, 13 : 절곡부 14 : 센서지지대12, 13 bend 14: sensor support

15 : 삽입홈 17, 18 : 지지축15: insertion groove 17, 18: support shaft

19 : 세로벽 20 : 스테핑모터19: vertical wall 20: stepping motor

21, 22 : 구멍 23 : 모터축21, 22: hole 23: motor shaft

본 발명은 로보트의 탑재되어 물체를 탑지하는 초음파센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회동하는 상기 초음파센서의 스캔닝주파수를 자유로이 가변시킬 수 있고 또 초음파센서가 지향하는 방향을 정확히 검출할 수 있도록 된 초음파센서 스캐닝장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic sensor mounted on a robot to mount an object, and more particularly, to freely vary the scanning frequency of the rotating ultrasonic sensor and to accurately detect the direction in which the ultrasonic sensor is directed. It relates to an ultrasonic sensor scanning device.

일반적으로 로보트에 탑재되어 이동로사에 있는 물체를 탐지하는대 초음파센서가 사용된다. 즉, 초음차센서는 펄스신호를 초음파에너지로 바꾸어 이를 탐구지역내에 방사하게 되고 물체에 부딪혀 반사되어온 초음파에너지를 에코신호로 변한하여 마이크로컴퓨터에 전송하고 상기 마이크로컴퓨터는 상기 에코신호를 기록 및 분석하여 물체까지의 거리 및 물체의 성향을 판벽하게 된다.In general, ultrasonic sensors are used to detect objects on mobile robots mounted on robots. That is, the supersonic sensor converts the pulse signal into ultrasonic energy and radiates it in the searched area, and converts the ultrasonic energy reflected from the object into an echo signal and transmits the echo signal to the microcomputer, and the microcomputer records and analyzes the echo signal. The distance to the object and the propensity of the object are determined.

그러나 상기 초음파센서는 지향하면서 물체를 탐지하는 범위가 30°미만이므로 이 초음파센서를 고정식으로 사용하는 종래의 스캐닝구조에 있어서는 전방을 기준으로 좌우 180°의 범위를 탐지하기 위해서는 적어도 6개 이상의 초음파센서가 사용되었다.However, since the ultrasonic sensor is directed and the range of detecting the object is less than 30 °, in the conventional scanning structure in which the ultrasonic sensor is fixedly used, at least six ultrasonic sensors are used to detect a range of 180 ° from the left and right relative to the front. Was used.

이러한 구조로된 종래 물체탐지장치에 있어서는 초음파센서가 어느정도 효과적으로 물체의 탐지기능을 수해한다고 볼 수 있으나 다수의 초음파센서가 사용되는 만큼 가격이 비싸다고 하는 결점을 갖게 된다. 또한 출력되는 펄스신호와 물체로부터 반사되어오는 에코신호의 타이밍을 분석하기 위해서는 각각의 초음파센서로부터 신호가 들어오는 경로마다 고가의 멀티플렉서를 설치하여야 하며, 특히, 이들을 모두 취부하기 이해서는 보다 넓은 공간이 필요하게되므로 소형화 설계가 어렵다고 하는 문제점이 있었다.In the conventional object detecting apparatus having such a structure, it can be seen that the ultrasonic sensor can effectively detect the object to some extent, but it has a drawback that the price is expensive as many ultrasonic sensors are used. In addition, in order to analyze the timing of the output pulse signal and the echo signal reflected from the object, an expensive multiplexer must be installed in each path of the signal from each ultrasonic sensor, and in particular, a larger space is required to mount all of them. There was a problem that it is difficult to miniaturize the design.

상기 문제점을 해결하기 위해 종래에는 제1도에 도시된 바와같이 하나의 초음파센서(51)의 상, 하측에 복원력을 갖는 한쌍의 나선형 스프링(52)을 설치하고 상기 초음파센서(61)의 후면에는 영구자석(53)을 장착하며 세로벽(54)에는 상기 영구자석(53)과 일정간격을 두고 옵셋관계를 갖는 마그네트코일(55)을 설치하여 하나의 초음파센서로 전방 180°의 범위를 탐지하는 회동식 초음파센서 스캐닝장치를 구성하였다. 즉 상기 영구자석(53)과 마그네트코일(55)간에서 발생하는 전자기력과 상기 나선형 스프링(52)의 복원력을 이용하여 초음파센서(51)를 좌우 180°회전시키면서 물체를 스캐닝하는 장치를 개발한 것이다. 그러나 종래 구조의 회동식 초음파센서 스캐닝장치는 스프링의 자유진동력을 이용하여 초음파센서를 회전시키도록 구성된 것이므로 이를 장착한 로보트가 경사진 곳을 이동하거나 바닥상태가 불균일한 곳을 지나게 될때 또는 급격한 회전으로 한쪽으로 기우러질때는 스프링자체가 변형되면서 사기 마그내트코일과 영구작석간의 옵셋관계가 불안정하게 되므로 상기 스프링이 원상태로 복귀될때까지는 동작불능 사태가 발생하게 되고 특히 외부로부터 충격이 가해지게 될때에도 상기 스프링의 변형이 발생되므로 주변환경에 따라 회전주기가 변하게 된다고 하는 문제점이 발생하였다.In order to solve the above problem, conventionally, as shown in FIG. 1, a pair of spiral springs 52 having a restoring force are installed on the upper and lower sides of one ultrasonic sensor 51, and the rear surface of the ultrasonic sensor 61 is provided. Permanent magnet 53 is mounted on the vertical wall 54 to install a magnet coil 55 having an offset relation with the permanent magnet 53 at a predetermined interval to detect the front 180 ° range with one ultrasonic sensor A rotating ultrasonic sensor scanning device was constructed. That is, by using the electromagnetic force generated between the permanent magnet 53 and the magnet coil 55 and the restoring force of the helical spring 52 has developed a device for scanning the object while rotating the ultrasonic sensor 51 180 degrees left and right . However, since the conventional ultrasonic sensor scanning device is configured to rotate the ultrasonic sensor using the free vibration force of the spring, when the robot equipped with the robot moves to the inclined place or passes the uneven ground state or sudden rotation As the spring itself is deformed, the offset relationship between the fraudulent magnet coil and permanent stone becomes unstable. In addition, since the deformation of the spring occurs, there is a problem that the rotation period is changed according to the surrounding environment.

특히 사용용도에 따라 진동주파수를 조정할 필요가 있게되나 상기 종래 초음파 센서 스캐닝 장치는 일단 제작후에는 나선형 스프링의 탄성계수가 정하여지게 되므로 진동주파수의 조정이 어렵다고 하는 문제점이 있었다.In particular, it is necessary to adjust the vibration frequency according to the use, but the conventional ultrasonic sensor scanning device has a problem that it is difficult to adjust the vibration frequency since the elastic modulus of the spiral spring is determined once.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 개선시키기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파 센서가 지향하는 방향을 정확히 인식할 수 있고 또한 사용용도에 따라 상기 초음파센서의 스캐닝 주파수를 자유로이 가변시킬 수 있도록 된 초음파센서 스캐닝장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to improve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to accurately recognize the direction of the ultrasonic sensor direction and also to freely vary the scanning frequency of the ultrasonic sensor according to the intended use The present invention provides an ultrasonic sensor scanning device.

본 발명의 또다른 목적은 스텝핑 모우터의 회전스텝별로 초음파센서의 지향방향을 검출하도록 함으로써 물체까지의 거리 및 그 성향을 정확히 검출할 수 있도록된 초음파센서 스캐닝장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide an ultrasonic sensor scanning device capable of accurately detecting a distance to an object and its propensity by detecting the directing direction of the ultrasonic sensor for each rotation step of the stepping motor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 회전축을 설정하는 지지축에 의해 초음파센서를 공간상에 지지하면서 이를 수납하는 센서조립체와, 상기 초음파 센서가 변위할 수 있는 구동력을 발생시키는 구동원 수단과, 초음파센서에 상기 구동원수단의 구동력을 전달하는 변속부재로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor assembly for supporting the ultrasonic sensor in space by a support shaft for setting the rotation axis, and a drive source means for generating a driving force that the ultrasonic sensor can be displaced; Characterized in that the transmission member for transmitting a driving force of the drive source means to the ultrasonic sensor.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명 초음파센서 스캐닝장치의 결합된 상태를 도시한 결합사시도이고, 제3도는 제2도에 도시된 실시예를 분해하여 도시한 분리사시도를 나타낸 것이다.Figure 2 is a combined perspective view showing a combined state of the ultrasonic sensor scanning apparatus of the present invention, Figure 3 shows an exploded perspective view showing an exploded embodiment of the embodiment shown in FIG.

상기 제2도에서 참조번호 1은 본 발명 일실시예의 조립된 외형을 구성하는 조립체를 나타낸 것으로, 상기 조립체(1)는 상부몸체(2)와, 하부몸체(3)로 이루어지고 이들 상부 및 하부몸체(2, 3)는 서로 평행하게 이격되는 연자된 절곡형상의 대향단부(4, 5)를 갖추고 있다. 상기 대향단부(4, 5)에는 제3도에 도시된 바와같이 조립체(1)의 종축에 직교하는 일직선상에 각각 구멍(6, 7)이 형성되고, 이 구멍(6, 7)에는 축베어링(8, 9)이 결합됨으로써 초음파센서(11)의 회전축을 설정하게 된다.In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an assembly constituting the assembled outline of an embodiment of the present invention, wherein the assembly 1 is composed of an upper body 2 and a lower body 3, and the upper and lower parts thereof. The bodies 2, 3 have opposite ends 4, 5 in the form of a bent shape which are spaced parallel to one another. Holes 6 and 7 are formed in the opposing ends 4 and 5, respectively, in a straight line orthogonal to the longitudinal axis of the assembly 1, as shown in FIG. (8, 9) is coupled to set the rotation axis of the ultrasonic sensor (11).

상기 초음파센서(11)는 상측 및 하측에 절곡부(12, 13)가 형성된 센서지지대(14)에 고정설치되고, 상기 절곡부(12, 13)에는 각각 삽입홈(15)이 형성되어 상단지지축(17)과 하단지지축(18)의 일단이 끼움결합되는데, 동시에 상기 지지축(17, 18) 각각의 타단이 축베어링(8, 9)에 끼움결합됨으로써 조립체(1)의 공간상에 초음파센서(11)가 상기 지지축(17, 18)들을 회전축으로 하여 회동가능하게 상기에서 상부 및 하부몸체(2, 3)는 스크류 또는 보올트, 너트등으로 이루어진 체결구(29)에 의하여 상호 결합되고 초음파센서(11)는 케이블(10)을 인출선으로 하여 도시되지 않은 센서인터페이스에 접속된다.The ultrasonic sensor 11 is fixedly installed on the sensor support 14 formed with the bent portions 12 and 13 at the upper side and the lower side, and the insertion portions 15 are formed at the bent portions 12 and 13 to support the upper end. One end of the shaft 17 and the lower support shaft 18 is fitted, and at the same time, the other end of each of the support shafts 17 and 18 is fitted to the shaft bearings 8 and 9 on the space of the assembly 1. The upper and lower bodies 2 and 3 are mutually connected by fasteners 29 made of screws, bolts, nuts, and the like, so that the ultrasonic sensor 11 is rotatable using the support shafts 17 and 18 as rotation axes. And the ultrasonic sensor 11 is connected to a sensor interface (not shown) using the cable 10 as a lead wire.

다음은 초음파센서(11)가 장착된 센서지지대(14)에 변위력을 부여하는 구도수단의 설치 구조에 대하여 설명한다.Next, a description will be given of the installation structure of the composition means for imparting the displacement force to the sensor support 14 mounted with the ultrasonic sensor 11.

상기한 하부몸체(3)의 대향단부(5)와 일체를 이루는 세로벽(19)에는 스텝핑모터(20)가 체결되어 초음파센서(11)를 변위시키는 변위력을 제공하는데, 상기 세로벽(19)에는 관통구멍(21)과 체결구멍(22)을 각각 형성하여, 상기 관통구멍(29)에는 스텝핑모터(20)의 모터축(23)을 삽입하고 상기 체결구멍(22)에는 상기 스텝핑모터(20)를 세로벽(19)에 고정시키는 체결나사(24)를 설치한다. 한편 상기 스텝핑모터(20)의 모터축(23)에는 변속부재를 이루는 워엄기어(25)가 결합되는바, 다음은 상기 초음파센서(11)에 스텝핑모터(20)의 변위력을 전달하는 변속부재의 구조에 대하여 설명한다.A stepping motor 20 is fastened to the vertical wall 19 which is integral with the opposite end 5 of the lower body 3 to provide a displacement force for displacing the ultrasonic sensor 11. The vertical wall 19 The through hole 21 and the fastening hole 22 are respectively formed in the through hole 29. The motor shaft 23 of the stepping motor 20 is inserted into the through hole 29, and the stepping motor 22 is inserted into the fastening hole 22. A fastening screw 24 for fixing 20 to the vertical wall 19 is installed. Meanwhile, the worm gear 25 constituting the shifting member is coupled to the motor shaft 23 of the stepping motor 20. Next, a shifting member for transmitting a displacement force of the stepping motor 20 to the ultrasonic sensor 11 is provided. The structure of will be described.

상기 센서지지대(14)의 하부에 결합되어 회전축을 이루는 하단지지축(18)은 센서지지대(14)의 하측절곡부(13)에 결합될때 평치차(26)를 매개로하여 결합되고 상기 평치차(26)는 스텝핑모터(20)의 축상에 설치된 워엄기어(25)와 치차결합된다. 상기 평치차(26)의 일면에는 +자형 홈(27)을 이루는 돌기(28)가 형성되고 상기 센서지지대(14)의 절곡부(13)에는 +자형돌출부가 형성되는데, 상기 +자형돌출부에 평치차(26)의 +자형홈(27)이 끼움결합됨으로써 상기 변속부재를 통해 스템핑모터(20)의 구동력이 인가될때 센서지지대(14)가 하단지지축(18)에서 슬립됨이 없이 회동될 수 있도록 한다.The lower support shaft 18 coupled to the lower portion of the sensor support 14 to form a rotating shaft is coupled via the flat difference 26 when coupled to the lower bent portion 13 of the sensor support 14 and the flat difference. 26 is gear-coupled with the worm gear 25 provided on the shaft of the stepping motor 20. A projection 28 forming a + -shaped groove 27 is formed on one surface of the flat difference 26, and a + -shaped protrusion is formed on the bent portion 13 of the sensor support 14. When the + -shaped groove 27 of the car 26 is fitted, the sensor support 14 can be rotated without slipping on the lower support shaft 18 when the driving force of the stamping motor 20 is applied through the shift member. To help.

다음은 본 발명 실시예의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.The following describes the operation and effect of the embodiment of the present invention.

제2도에 도시된 스템핑모터(20)가 구동하게 되면 모터축(23)에 설치된 워엄기어(25)가 회전하면서 모터구동력은 상기 워엄기어(25)이 치차 맞물림되어 있는 평치차(26)로 전달되고 상기 평치차(26)가 회전할때 이 평치차(26)에 돌기(28)를 통해 결합된 센서지지대(14)가 회동하게 된다.When the stamping motor 20 shown in FIG. 2 is driven, the worm gear 25 installed on the motor shaft 23 rotates, and the motor driving force is a flat gear 26 in which the worm gear 25 is gear-engaged. When the flat car 26 is rotated, the sensor support 14 coupled to the flat car 26 through the protrusion 28 is rotated.

따라서 상기 센서지지대(14)에 고정설치된 초음파센서(11)는 상기 스텝핑모터(20)의 구동으로 제5도에 도시된 바와같이 좌우 180°회전하면서 초음파 에너지를 방사하거나 또는 반사파를 수신하는 동작을 반복하여 진행하게 되므로 상기 스텝핑모터(20)의 회전수 및 속도를 가변시켜 줌에 따라 초음파센서(11)의 회전각도 또는 스캐닝속도를 임의로 가변시켜 줄수 있게 된다.Therefore, the ultrasonic sensor 11 fixed to the sensor support 14 rotates 180 ° left and right as shown in FIG. 5 by driving the stepping motor 20 to emit ultrasonic energy or receive reflected waves. Since it proceeds repeatedly, the rotation angle and scanning speed of the ultrasonic sensor 11 can be arbitrarily changed as the rotation speed and speed of the stepping motor 20 are varied.

다음은 초기동작시 초음파센서의 구동위치를 설정하는 과정에 대하여 설명한다.The following describes the process of setting the driving position of the ultrasonic sensor during the initial operation.

스텝핑모터(20)가 정또는 역방향의 1주기 스텝동작을 할때 그 회전수는 초음파센서(11)를 180°변위시키는 양에 해당하므로 초기 동작시 초음파센서(11)가 정확한 위치에서 스캐닝이 시작되지 않을 경우 이를 교정해 주어야 한다.When the stepping motor 20 performs one cycle step operation in the forward or reverse direction, the number of rotations corresponds to the amount of 180 ° displacement of the ultrasonic sensor 11, and thus, the ultrasonic sensor 11 starts scanning at the correct position during the initial operation. If not, it should be corrected.

즉, 상기 초음파센서(11)가 회동하기 시작하는 변위개시점은 제4도(a)에 도시된 바와같이 임의의 위치에서 시작될 수 있으므로, 초음파센서(11)가 회동하기 시작하는 시점에서 변위를 조정할 수 있는 수단으로 하부몸체(3)에 기준축(31)과 멈춤축(32)을 각각 설치하게 된다.That is, since the displacement start point at which the ultrasonic sensor 11 starts to rotate may be started at an arbitrary position as shown in FIG. 4 (a), the displacement starts at the time when the ultrasonic sensor 11 starts to rotate. The reference shaft 31 and the stop shaft 32 are respectively provided on the lower body 3 as an adjustable means.

특히 초음파센서의 중심을 지나는 수평축선(H)과 이에 직교하는 수직축선(V)을 설정할때 상기 수직축선(V)과 센서중심으로부터 상기 초음파센서(11)가 지향하는 가상선(I)과의 각도(α)는 스텝모터(20)가 1스템 움직이는 각도, 즉, 7.5°내지 15°사이의 각을 이룬다. 도시되지 않은 마이크로컴퓨터에 의해서 제어되는 스텝모터(20)는 초기구동시 좌우 1회전에 한하여 초음파센서(11)의 정상스캐닝 각도인 180°보다 1스텝초과하는 범위까지 초음파센서(11)를 회전시키게 된다.In particular, when setting the horizontal axis (H) passing through the center of the ultrasonic sensor and the vertical axis (V) perpendicular to the vertical axis (V) and the virtual line (I) that the ultrasonic sensor 11 is directed from the sensor center The angle α forms an angle of one stem movement, that is, an angle of 7.5 ° to 15 °. The step motor 20 controlled by a microcomputer (not shown) rotates the ultrasonic sensor 11 to a range exceeding one step from 180 °, which is the normal scanning angle of the ultrasonic sensor 11, only for one rotation left and right at the time of initial driving. do.

상기 기준축(31)은 초음파센서(11)가 스텝모터(20)로부터 구동력을 받아 초기위치에서 좌축방햐으로 변위하는 시점에서 초음파센서(11)가 일정한 변위범위를 벗어나려고 할때 제4도(a)에 도시된 바와같이 초음파센서(11)의 변위를 저지하여 더 이상의 변위가 진행되는 것을 방지하게 된다.The reference axis 31 is the fourth sensor when the ultrasonic sensor 11 is out of a certain displacement range at the time when the ultrasonic sensor 11 receives a driving force from the step motor 20 and is displaced in the left axial direction from the initial position. As shown in (a), the displacement of the ultrasonic sensor 11 is blocked to prevent further displacement.

즉 스텝핑모터(20)가 구동초기의 1주기의 스텝동작으로 정회전하게 되면 초음파센서(11)는 우측방향으로 180°에서 1스텝 합한 각도로 변위하되 임의의 위치에서 변위가 시작되므로 그 변위범위가 기준변위범위에서 벗어나게 되나 초음파센서(11)가 기준축(31)에 도달하면 상기 초음파센서(11)는 제4도(a)에 도시된 바와같이 기준축(31)의 저지작용으로 더이상 회전하지 못하게 되고 이와 동시에 스텝핑모터(20)는 공회전을 하게 된다.That is, when the stepping motor 20 is rotated forward by the step operation of one cycle of the initial driving, the ultrasonic sensor 11 is displaced at an angle of 1 step sum at 180 ° in the right direction, but the displacement starts at an arbitrary position. When the ultrasonic sensor 11 reaches the reference axis 31 when the ultrasonic sensor 11 reaches the reference axis 31, the ultrasonic sensor 11 no longer rotates due to the blocking action of the reference axis 31 as shown in FIG. At the same time the stepping motor 20 is idle.

이와같이 스텝모터(20)의 공회전이 끝나면 상기 기준축(31)을 시점으로하여 다시 역방향으로 180°각도에서 제1스텝 합한 각도로 변위를하게 되고 따라서 초음파센서는 제4도(b)에 도시된 바와 같이 정상적인 스캐닝 개시점에 도달하게 되는 것이다.As such, when the idling of the step motor 20 is completed, the reference axis 31 is shifted to the first step sum angle at 180 ° in the reverse direction, and thus the ultrasonic sensor is shown in FIG. 4 (b). As such, a normal scanning start point is reached.

상기에서는 초기동작시 초음파센서가 우측으로 변위할때 초음파센서의 구동위치 설정과정에 대하여 설명하였으나 초음파센서가 초기동작시 좌측으로 변위를 개시할때도 동일한 과정을 거치게 된다. 즉 초음파센서(11)가 상기 기준축(31)과 동일한 기능을 수행하게 되는 멈춤축(32)에 도달하면 초음파센서(11)는 상기 멈춤축(32)의 저지작용으로 더이상 회전하지 못하게되고 이와 동시에 스텝핑모터(20)는 공회전을 하게 된다. 그후 초음파센서(11)가 좌축으로 180°에서 1스텝 합한 각도로 변위하게 되면 초음파센서(11)는 제4도(c)에 도시된 바와같이 정상적인 스캐닝 개시점에 도달하게 되는 것이다.In the above description, the process of setting the driving position of the ultrasonic sensor when the ultrasonic sensor is displaced to the right during the initial operation has been described. That is, when the ultrasonic sensor 11 reaches the stop shaft 32 which performs the same function as the reference axis 31, the ultrasonic sensor 11 is no longer able to rotate due to the blocking action of the stop shaft 32. At the same time, the stepping motor 20 is idle. Thereafter, when the ultrasonic sensor 11 is displaced at an angle of one step combined from 180 ° to the left axis, the ultrasonic sensor 11 reaches a normal scanning start point as shown in FIG.

상기와 같이 정상적인 스캐닝 개시점에 도달하게 되는 초음파센서(11)는 정해진 경로를 따라 이때부터 제5도에 도시된 바와같이 정확히 180°씩 좌우 스캐닝동작을 반복하게 되는 것이다.As described above, the ultrasonic sensor 11 reaching the normal scanning start point repeats the right and left scanning operations by 180 ° exactly as shown in FIG. 5 from this time along a predetermined path.

상기에서 초음파센서(11)가 변위되는 범위를 스테핑모터(20)에 인가되는 구동펄스의 듀티비를 조정함으로써 가능하게 되며, 변위속도는 구동펄스의 주파수를 가변함으로써 조정될 수 있는 것이다.The range in which the ultrasonic sensor 11 is displaced is made possible by adjusting the duty ratio of the driving pulse applied to the stepping motor 20, and the displacement speed can be adjusted by varying the frequency of the driving pulse.

상술한 바와같이 본 발명은 스텝핑모터와 변속부재에 의하여 초음파센서가 회동되게 함으로써 기구적으로 견고성을 갖게되고 또한 상기 스텝핑 모터는 인가되는 구동펄스의 듀티비와 주파수의 가변에 따라 회전량을 조절할 수 있으므로 초음파센서의 변위범위와 그 변위속도를 자유자재로 조정할 수 있는 효과를 갖게되는 것이다.As described above, according to the present invention, the ultrasonic sensor is rotated by the stepping motor and the shifting member so that the ultrasonic sensor is mechanically robust, and the stepping motor can adjust the amount of rotation according to the duty ratio and frequency of the driving pulse applied. Therefore, it is possible to freely adjust the displacement range and the displacement speed of the ultrasonic sensor.

Claims (4)

초음파센서의 지향하는 방향을 변위시키는 초음파센서 스캐닝장치에 있어서, 회전축을 설정하는 지지축에 의해서 초음파센서가 수납된 센서지지대를 공간상에 지지하는 조립체와; 상기 초음파센서를 변위시키는 구동력을 발생하는 구동수단과, 상기 초음파센서에 상기 구동원수단의 구동력을 전달하는 변속부재로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파센서 스캐닝장치.An ultrasonic sensor scanning device for displacing a direction in which an ultrasonic sensor is directed, comprising: an assembly for supporting a sensor support in which an ultrasonic sensor is accommodated in a space by a support shaft for setting a rotation axis; Ultrasonic sensor scanning device comprising a driving means for generating a driving force for displacing the ultrasonic sensor, and a transmission member for transmitting the driving force of the driving source means to the ultrasonic sensor. 제1항에 있어서, 상기 조립체에는 초음파센서의 변위개시점에서 초음파센서의 초과되는 변위를 저지하는 멈춤축과, 초음파센서의 변위기준점을 설정하는 기준축이 구성된 것을 특징으로 하는 초음파센서 스캐닝장치.The ultrasonic sensor scanning apparatus according to claim 1, wherein the assembly comprises a stop shaft for preventing excessive displacement of the ultrasonic sensor at the start point of displacement of the ultrasonic sensor, and a reference axis for setting a displacement reference point of the ultrasonic sensor. 제1항에 있어서, 상기 변속부재는 구동수단의 회전축을 설치되는 워엄기어와, 이 워엄기어에 치차맞물림 결합되는 평치차로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파센서 스캐닝장치.The ultrasonic sensor scanning device according to claim 1, wherein the transmission member comprises a worm gear provided with a rotation shaft of the driving means, and a flat gear engaged with the worm gear. 제3항에 있어서, 상기 조립체를 이루는 센서지지대에는 +자형 돌출부가 형성되고 상기 평지차에는 상기 +자형 돌출부가 끼워지는 +자형홈을 형성하는 센서지지대가 회동될때 슬립되는 것을 방지할 수 있도록된 초음파센서 스캐닝장치.The ultrasonic sensor of claim 3, wherein the sensor support constituting the assembly is provided with a + -shaped protrusion and the flat support prevents slipping when the sensor support forming a + -shaped groove into which the + -shaped protrusion is fitted is rotated. Sensor scanning device.
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