KR960007841B1

KR960007841B1 - 자동차 운행 시스템의 차량 방향검출장치

Info

Publication number: KR960007841B1
Application number: KR1019930024625A
Authority: KR
Inventors: 박연식
Original assignee: 만도기계 주식회사; 정몽원
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1993-11-18
Publication date: 1996-06-12
Also published as: KR950015171A

Abstract

내용 없음.

Description

자동차 운행 시스템의 차량 방향검출장치

제1도는 본 발명의 실시예를 나타낸 전체 블럭도.

제2도는 본 발명의 실시예를 나타전 상세회로도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 각부 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 발진부 2 : 지자기센서

3 : 센서구동부 4,5 : 위상검출부

6,7 : 증폭부 8,9 : 스위칭부

10,11 : 적분기 12 : 기준전압부

13 : 연산부

본 발명은 자동차의 운항시스템(Navigation system)에 있어서, 장기 주행에 따른 절대 위치의 오차를 보정시킬 수 있게끔 차량의 방위각을 검출하는 차량방향검출장치에 관한 것이다.

종래에는 고투자율의 포화형 환상철심에 여자코일(coil)을 감고 이 코일을 덮는 식으로 검출코일을 감은 코어(core)를 이용하여 방위각을 얻고자 하는 시스템에서 센서(sensor)를 구동하여 센서에 의해 검출되는 아날로그값을 연산함으로써 방위각을 산출하였다.

그러나 상기와 같은 방법으로 방위각을 산출할 경우 차량 장착시 임계값을 메뉴얼(manual)로 설정할 필요가 있으며 조정이 번거롭고 오차가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 전원을 안정화시켜 차량 장착에 적합하고 차량의 방위각을 정확히 산출할 수 있는 차량 방향검출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 실시예를 나타낸 구성블럭도이고, 제2도는 상세 구성도로서 34.3KHz의 제1신호와 상기 제1신호가 반전된 제2신호를 발생하여 출력하는 발진부(1), 지구 자계의 방향과 현재 차량의 방향과의 방향차에 상응하는 신호를 출력하는 지자기센서(2), 상기 발진부(1)외 발진 주파수를 분주하고, 분주한 신호로 상기 지자기샌서(2)를 구동하는 센서구동부(3), 상기 지자기센서(2)외 출력신호로 지구자계의 방향과 현재 차량의 수평방향과의 위상차(X)를 검출하는 위상검출부(4), 상기 지자기센서(2)의 출력신호로 지구자계의 방향과 현재 차량의 수직방향과의 위상차(Y)를 검출하는 위상 검출부(5)와, 상기 위상 검출부(4)에서 검출한 신호를 증폭하며 저항(R1,R2)과 OP 앰프(OP1)로 구성된 증폭부(6), 상기 위상 검출부(5)에서 검출한 신호를 증폭하며 저항(R3,R4)과, OP 앰프(OP2)로 구성된 증폭부(7), 상기 센서구동부(3)의 제어하에 상기 증폭부(6,7)의 출력을 각각으로 스위칭하는 스위칭부(8,9), 상기 증폭부(6)에서 증폭한 신호를 적분하며 저항(R5,R6)과 콘덴서(C1), 및 OP 앰프(OP3)로 구성된 적분기(10), 상기 증폭부(7)에서 증폭한 신호를 적분하며 저항(R7,R8)과 콘덴서(C2), 및 OP 앰프(OP4)로 구성된 적분기(11), 상기 증폭부(6,7)의 OP앰프(OP1,OP2)와 상기 적분기(10,11)의 OP 앰프(OP3,OP4)에 6V의 기준전압을 제공하며 저항(R9)과 제너다이오드(ZD1) 및 콘덴서(C1)로 구성된 기준전압부(12), 상기 적분기(10,11)의 출력을 연산하여 현재의 방향을 산출하는 연산부(13)로 구성한다.

이때, 상기 발진부(1)는 저항(R10,R11,R12,R13)과 발진을 위한 콘덴서(C4,C5) 및 아날로그 스위치(S1,S2)로 구성되고, 상기 지자기센서(2)는 포화형 환상 철심(2a), 포화형 환상 철심(2a)에 감긴 여자코일(2b)로 구성되며, 상기 센서구동부(3)는 상기 발진부(11)에서 출력한 34.3KHz의 제1신호를 주파수 분주하는 J-K 플립플롭(3a), 상기 발진부(11)에서 출력한 34.3KHz의 제2신호를 주파수 분주하는 J-K 플립플롭(3b), 상기 J-K 플립플롭(3a)의 반전 출력과 상기 J-K 플립플롭(3b)의 반전 및 비반전 출력을 수신하여 상기 여자코일(2b)을 구동하기 위한 파형을 출력하는 코일구동부(3c)로 구성된다. 또한 상기 위상 검출부(4)는 상기 여자코일(2b)을 덮는 식으로 일측 방향으로 감은 방향검출코일(4a)과 콘덴서(C6)로 구성되고, 상기 위상 검출부(5)는 상기 방향검출코일(4a)과 직각방향으로 감긴 방향검출코일(5a)과 콘덴서(C7)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 대한 동작을 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 발진부(1)에서 34.3KHz의 제1신호와(제3도(a)) 상기 제1신호와 180°위상차를 갖는 제2신호를(제3도(b)) 발생하여 제1신호는 상기 J-K 플립플롭(3a)의 클럭단(CLK)에 입력하고 제2신호는 상기 J-K 플립플롭(3b)의 클럭단(CLK)에 입력한다.

상기 J-K 플립플롭(3a)은 34.3KHz의 제1신호를 주파수 분주한 17.3KHz의 신호를 비반전 출력단(Q)과 반전 출력단을 통하여 출력하고(제3도(c), 제3도(d)) 상기 J-K 플립플롭(3b)은 상기 J-K 플립플롭(3a)의 비반전 출력단(Q)의 출력신호를 J-K 단으로 수신하여 이를 분주한 8.6KHz의 신호를 비반전 출력단(Q)과 반전 출력단을 통하여 출력하며(제3도(e),(f)), 상기 코일구동부(3c)는 상기 J-K 플립플롭(3a)의 반전 출력단신호와 J-K 플립플롭(3b)의 반전 및 비반전 출력단신호를 이용하여 상기 여자코일(2b)을 구동하기 위한 펄스신호(제3도(g))를 발생하여 상기 여자코일(2b)에 인가한다.

따라서, 여자코일(2b)에 펄스신호(제3도(g))가 인가되면 자장이 형성되고, 여자코일(2b)에 의해 형성된 자장의 방향과 지구의 자장과의 방향차에 따라 방향검출코일(4a,4b)에 유기되는 전압이 달라지게 되며 방향 검출코일(4a,4b)에 각각 유기되는 전압, 즉 위상 검출전압은 상기 OP 앰프(OP1,OP2)에 의해 각각 증폭되어 출력된다.

이때, 상기 스위칭부(8,9)는 상기 J-K 플립플롭(3a)의 반전 출력(Q)의 제어를 받아 온/오프되므로 상기 J-K 플립플롭(3a)의 반전 출력(Q)이 하이(high)상태일 매 상기 OP 앰프(OP1,OP2)의 출력은 각각 적분기(10,11)에 인가되고, 상기 적분기(10)는 OP 앰프(OP1)의 출력을 적분하여 6V의 기준전압에 의해 2.4~10V의 사인파(sine) 전압을 출력하며 상기 적분기(11)는 OP 앰프(OP2)의 출력을 적분하여 6V의 기준전압에 의해 2.3~10V의 코사인파(cosine) 전압을 출력한다.

상기 연산부(13)는 상기 적분기(10,11)의 사인파 출력과 코사인파 출력으로 차량의 방위각(θ)을 연산하는데 그에 대한 식은 제1식에 나타나 있다.

θ : 차량의 방위각

K : 적분기(10)의 출력

Y : 적분기(11)의 출력

상기한 바와 같이 본 발명은 자동차 운항 시스템에서 장기 주행에 따른 절대위치의 오차를 보정하여 현재 차량의 위치와 방향을 운전자에게 정확히 알려줄 수 있을 뿐만 아니라 항공이나 선박 또는 등산장비등에 적용가능하여 매우 편리한 효과가 있다.

Claims

일정 주파수를 갖는 제1신호와 제1신호가 반전된 신호를 발생하는 발진수단(1), 지구자계의 방향과 현재 차량의 방향과의 방향차에 상응하는 신호를 출력하는 지자기센서(2), 상기 발진수단(1)의 출력을 주파수 분주한 신호로 상기 지자기센서(2)를 구동하는 센서구동수단(3), 상기 지자기센서(2)의 출력신호로 지구자계의 방향과 현재 차량의 제1기준축과의 위상차를 검출하는 제1위상 검출수단(4), 상기 지자기센서(2)의 출력신호로 지구자계의 방향과, 상기 제1기준축과 직각인 제2기준축과의 위상차를 검출하는 제2위상 검출수단(5), 상기 제1위상 검출부(4)에서 검출한 신호를 증폭하는 제1중폭수단(6), 상기 제2위상검출부(5)에서 검출한 신호를 증폭하는 제2증폭수단(7), 상기 센서구동수단(3)의 제어하에 상기 제1 및 제2증폭수단의 출력을 각각 스위칭하는 제1 및 제2스위칭 수단(8,9), 상기 제1 및 제2스위칭 수단(8,9)의 출력신호를 각각 적분하는 제1 및 제2적분수단(10,11), 상기 제1 및 제2증폭수단(6,7)과 상기 제1 및 제2적분수단(10,11)에 기준전압을 제공하는 기준전압수단(12), 상기 제1 및 제2적분수단(10,11)의 출력신호를 연산하여 차량의 방향을 검출하는 연산수단(13)으로 구성함으로 특징으로 하는 자동차 운항 시스템의 차량 방향검출장치.