KR970011110B1 - 차량용 지진경보장치 - Google Patents

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다케히코 야마무라
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Abstract

내용없음.

Description

차량용 지진경보장치
제1도는 본 발명의 제1실시예의 회로블록도,
제2도는 가속도 검출소자의 설치장소를 도시하는 도면, (a)는 차량의 평면도, (b)는 측면도,
제3도는 지진의 파장을 도시하는 도면,
제4도는 지진파의 주기를 도시하는 도면,
제5도는 본 발명의 제2의 실시예의 회로블록도,
제6도는 로우패스 필터의 구체예이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 차량용 지진경보장치 2 : 판별수단
3 : 경보수단 4 : 가속도 검출소자
5 : 엔진룸 6, 8 : 로우패스 필터
7 : 광대역 증폭기 9 : 저역 증폭기
10 : 레벨 검출기 11 : AND회로
12 : 카운터 회로A 13 : 카운터 회로B
[산업상의 이용분야]
본 발명은 차량의 여러곳에서 가속도 검출소자를 배치하여, 이들 가속도 검출소자의 출력신호에 의거하여 지진을 검출하고, 경보를 발생하도록 한 차량용 지진경보 장치에 관한 것이다.
[종래의 기술]
종래부터, 지진을 검출하여 경보를 발생하도록 한 장치는 여러곳에서 사용되고 있다. 예를 들면 진자를 사용한 것, 또는 압전소자나 변형 게이지로 이루어지는 가속도 검출소자를 정지하고 있는 물체의 곳에 설치하여, 이들의 소자가 소정의 진동치 이상 또는 소정치 이상의 출력치로 되면, 경보를 발생하도록 한 것이 있다.
[발명이 해결하려고 하는 과제]
그런데, 상술한 지진경보장치는, 모두 정지물상에 설치되어 있고, 노면상태에 따라 주행시에는 여러가지 흔들림을 하는 차량과 같은 물체에는 설치되어 있는 예는 없다.
그러나 큰 지진에 의한 도로의 파손에 따르는 차량사고가 발생하고 있고, 지진발생과 동시에 경보를 발생하는 장치가 있으면, 경보에 따라 차량의 주행을 정지함으로써 이와 같은 차량사고를 미연에 방지하는 것이 가능하다.
본 발명은 차량에 설치하고, 지진에 의한 차량의 흔들림과 주행에 따르는 흔들림과를 식별하여, 지진시에는 경보를 발생하도록 한 차량용 지진경보장치의 제공을 목적으로 하고 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명에 관한 차량용 지진경보장치는 차량의 여러곳에 배치된 복수의 가속도 검출소자와, 이들 가속도 검출소자의 출력신호를 받아, 그 출력신호의 크기 및 그 주기를 계측함과 동시에, 차량의 전후 또는 좌우로 배치된 가속도 검출소자의 출력신호의 위상을 비교하여, 출력신호의 크기가 소정치 이상이고, 또 그 주기가 소정주기내에 있고, 동시에 차량의 전후 또는 좌우의 가속도 검출소자의 출력신호의 위상에 차가 없으면, 경보신호를 출력하는 판별수단과, 상기 판별수단으로부터 경보신호가 출력되면, 그 경보신호를 받아 그 경보를 발하는 경보수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 관한 차량용 지진경보장치는, 차량의 여러곳에 배치된 복수의 가속도 검출소자와, 이들 가속도 검출소자의 출력신호를 받아, 출력신호의 크기 및 각 가속도 검출소자의 출력신호의 위상을 비교하여, 위상에 차가 없고, 동시에 출력신호치가 소정치 이상의 것이 단위시간내에 2개 이상 입력하였을 때에, 단위시간마다 1개의 신호로 변환함과 동시에, 그 변환신호가 소정시간내에 소정수 있는 경우에 경보신호를 출력하는 판별수단과, 상기 판별수단으로부터 경보신호가 출력되면, 그 경보신호를 받아 경보를 발하는 경보수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
[작용]
본 발명은 상술한 바와 같이 구성되어 있으므로, 차량용 지진경보장치의 전원이 온되어 있을 때, 차량의 여러곳에 배치된 가속도 검출소자로부터의 출력신호는 항상 판별수단에 입력되어 있다. 판별수단은, 입력된 가속도 검출소자로부터의 출력신호의 크기나 주기를 계측하고, 동시에 차량의 전후 또는 좌우로 배치된 가속도 검출소자의 출력신호의 위상을 비교하고 있다.
차량이 주행중에, 노면의 요철 등에 타이어가 들어가면, 차체가 비틀어지거나 피칭을 일으키거나 하므로, 가속도 검출소자로부터는 여러가지 신호가 판별수단에 입력하지만, 전후 또는 좌우의 가속도 검출소자의 출력신호의 위상을 비교하면, 이들 사이에는 위상차가 있으므로, 가속도 검출소자의 출력신호가 소정의 크기 이상이고, 동시에 소정주기내에 있더라도 판별수단으로부터는 경보신호의 출력은 없다.
주행중에 지진이 발생하면, 종파의 경우에는, 차체가 전체로서 상하로 흔들리고, 차량의 전후위치에 장착되어 있는 가속도 검출소자로부터는 동 위상의 출력신호가 판별수단에 입력한다.
판별수단에서는 이 위상차가 없다라는 것과, 이 신호의 크기가 소정치 이상이고, 동시에 주기가 소정범위내에 있다고 판단하였을 때는, 경보신호를 출력한다.
또 지진의 흔들림이 횡파일 때는, 차체가 전체로서 좌우로 흔들리고, 차량의 전후위치에 장착되어 있는 가속도 검출소자로부터는 동 위상의 출력신호가 판별수단에 입력한다. 판별수단에는, 이 위상차가 없다라는 것과, 이 신호의 크기가 소정치 이상이고, 동시에 주기가 소정범위내에 있다고 판단하였을 때는, 경보신호를 출력한다.
어느 경우에도, 판별수단으로부터 경보신호가 출력되면, 경보장치가 경보를 발하고, 지진의 발생을 알린다.
또 본 발명의 다른 구성에서는, 지진이 있고 가속도 검출소자로부터는 동 위상의 출력신호가 판별수단에 입력하면, 판별수단에서는, 출력신호의 크기 및 각 가속도 검출소자의 출력신호의 위상을 비교하여, 위상에 차가 없고, 동시에 출력신호치가 소정치 이상의 것이 단위시간내에 2개 이상 입력하였을 때에, 단위시간마다 1개의 신호로 변환함과 동시에, 그 변환신호가 소정시간내에 소정수 있는 경우에 경보신호를 출력한다. 그리고 이 경보신호를 받아 경보수단이 경보를 발한다.
[실시예]
이하, 본 발명에 관한 차량용 지진경보장치의 제1의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.
제1도에는 본 발명의 제1의 실시예인 차량용 지진경보장치가 블록도로 도시되어 있다.
도면에 도시하는 바와 같이, 이 차량용 지진경보장치(1)는 판별수단(2)과 경보수단(3)과 4개의 가속도 검출소자(4)로 구성되어 있다.
가속도 검출소자(4)는, 가부시키가이샤 후지 세라믹스제의 AN형 가속도 센서인 AN101F를 사용하였지만, AN101, CR-02BM, CR-03, CR-03H, CR-035H, CR-035BM의 어느 것도 사용할 수 있다.
가속도 검출소자(4)의 배치는, 제2도에 도시하는 바와 같이 차량의 엔진룸(5) 내의 중앙부(B점)에 1개와 좌우(D점)에 각각 1개씩 배치되어 있고 다른 1개는 차량의 중앙부(A점)에 배치되어 있다.
A점, B점은, 주행시에 흔들림이 비교적 적고, D점은 위상차를 검출하기 쉬운 점이다.
더욱, 가속도 검출소자(4)의 설치장소는, 상기의 위치로 하였지만, 출력신호의 위상치를 크게하기 때문에, 될 수 있는대로 소자(4) 간의 거리를 크게 취하는 편이 좋고, 동시에 무용한 잡음신호의 출력을 적게하기 위하여, 주행시의 진동이 적은 곳이 좋으므로 설치 스페이스가 확보되면 다른 장소도 좋다. 또, 가속도 검출소자(4)의 설치장소를 4개소로 하고 있지만 2개소도 좋고, 또는 더 많은 수로 하여도 좋다.
다수개를 장착하는 경우에는 장착순서로서 ① 차량의 중심점인 A점, ② 차륜축의 중앙인 B점, ③ 차륜상에 해당되는 D점, 이들의 A점을 중심으로 한 대칭점 D', B'점 및 B-B'선상, D-D선상, D-D'선상으로 하여도 좋다.
더욱, 가속도 검출소자(4)의 장착방법은 설치장소에 따라 다르지만, 핸드, 고정나사, 접착제, 양면테이프 등에 의하여 행한다.
한편 이 장치(1)의 판별수단(2)은 일반의 아날로그 앰프와 로직회로 등, 또는 마이크로컴퓨터로 구성되어 있고, 입력한 가속도 검출소자(4)로부터의 출력신호의 크기나 주기를 계측하고, 동시에 차량의 전후 또는 좌우에 배치된 가속도 검출소자(4)의 출력신호의 위상을 비교하고 있다.
그리고, 가속도 검출소자(4)로부터의 출력신호의 크기가 소정치 이상이고, 또 그 주기가 소정주기내에 있고, 동시에 차량의 전후 또는 좌우의 가속도 검출소자의 출력신호의 위상에 차가 없으면, 경보신호를 출력하도록 되어 있다.
지진파에는 종파(P파)와 횡파(S파)가 있고, 전원의 깊이에도 관계하지만, 통상, 종파의 속도는 지표에서는 약 6km/초로, 횡파의 속도는 3km/초 정도이다.
주파수를 10Hz로 하여 파장을 측정하면, 제3도에 도시하는 바와 같이 종파의 파장은 0.6km로 횡파의 파장은 0.3km로 된다.
또 종파와 횡파 모두, 그 주기는 여러가지 있지만, 통상 제4도에 도시하는 바와 같이 0.1sec∼10sec이고, 그 가속도(단위 갈(gal))는 지진의 규모에 의하여 크게 다르지만, 본 장치에 의한 소정치는 노면에 대한 지진의 영향을 고려하여 이하와 같이 결정하였다.
우선, 소정주기란, 0.1sec∼10sec이내에서 자유로 정한다. 예를 들면, 0.2sec∼1.5sec로 한다. 또 지진의 크기의 소정치 이상으로한 소정치 a는 예를 들면 ±80갈로 한다. 이 값은 진도 4∼5에 상당하는 것이다.
또, 본 장치의 경보수단(3)은 상기 판별수단(2)의 경보출력을 받아 경보를 발생하는 것으로, 회로는 트랜지스터나 IC등으로 구성되어 있고, 경보기로서는 점멸하는 라이트나 버저 또는 음성 등, 또는 이들을 병용한 것도 좋다.
이 장치(1)의 전원이 온되어 있을 때 차량의 여러곳에 배치된 가속도 검출소자(4)로부터의 출력신호는 항상 판별수단(2)에 입력되고 있다.
판별수단(2)은 입력된 가속도 검출소자(4)로부터의 출력신호의 크기나 주기를 계측하고, 동시에 차량의 전후 또는 좌우로 배치된 가속도 검출소자(4)의 출력신호의 위상을 비교하고 있다.
차량이 주행중에, 노면의 요철 등에 타이어가 들어가, 차체가 비틀어지거나 피칭을 일으키거나 하면, 가속도 검출소자(4)로부터는 여러가지 신호가 판별수단(2)에 입력하지만 차량의 전후 또는 좌우에 배치된 가속도 검출소자(4)의 출력신호의 위상을 비교하면 이들 사이에는 위상차가 있으므로, 가속도 검출소자(4)의 출력신호가 ±80갈 이상이고, 동시에 주기가 소정범위의 0.2sec∼1.5sec내 일지라고 판별수단(2)으로부터는 경보신호의 출력은 없다.
주행중에 지진이 발생하면, 종파의 경우에는 차체가 전체로서 상하로 흔들리고, 차량의 전후위치에 장착되어 있는 가속도 검출소자(4)로부터는 동 위상의 출력신호가 판별수단(2)에 입력한다.
판별수단(2)에서는, 이 위상차가 없다라는 것과, 이 신호의 크기가 ±80갈 이상이고, 동시에 주기가 0.2sec∼1.5sec내라고 판단하였을 때는, 경보신호를 출력한다.
또 지진의 흔들림이 횡파일 때는, 차체가 전체로서 좌우로 흔들리고, 차량의 전후위치에 장착되어 있는 가속도 검출소자(4)로부터는 동 위상의 출력신호가 판별수단(2)에 입력한다.
판별수단(2)에서는, 이 위상차가 없다라는 것과, 이 신호의 크기가 ±80갈 이상이고, 동시에 주기가 0.2sec∼1.5sec내라고 판단하였을 때, 경보신호를 출력한다.
다음에 본 발명의 제2의 실시예에 대하여 설명한다.
더욱 먼저의 실시예에서 설명한 것과 동일 또는 상당하는 부분에는 동일부호를 붙인다.
본 실시예가 먼저의 실시예와 다른 부분은 주로 판별수단(2)에 있고, 가속도 검출소자의 출력신호의 주기를 계측하는 대신에, 다음과 같이하고 있다.
즉, 가속도 검출소자의 출력신호의 위상에 차가 없고, 동시에 출력신호치가 소정치 이상의 것이 단위시간내에 2개 이상 입력하였을 때에, 단위시간마다 1개의 신호로 변환함과 동시에, 그 변환신호가 소정시간내에 소정수 있는 경우에 경보신호를 출력하도록 하고 있다.
이 때문에 판별수단(2)의 상세한 회로는, 제5도에 도시하는 것으로 하였다.
더욱 이 경우는, 사용하는 가속도 검출소자(4)의 수는 2개로 하여, 1개는 트리거용 가속도 검출소자(4a), 그외는 위상검출용 가속도 검출소자(4b)로 하고 있다.
제5도에서, 6은 10Hz 이하의 주파수를 통과시키는 로우패스 필터로, 7은 광대역 증폭기로 직류부터 수백Hz까지의 주파수의 증폭을 행한다.
8은, 5Hz 이하의 주파수를 통과시키는 로우패스 필터로, 먼저의 로우패스 필터(6)와 서로 어울려서 필터효과를 높이는 것이고 상세한 회로는 제6도에 도시한다.
9는 진류로부터 10Hz 정도의 주파수를 증폭하는 저역 증폭기로, 차단의 레벨검출기(9)의 입력레벨을 조정하기 위한 것이다.
10은, 레벨검출기로 소정치 이상의 입력이 있으면 출력을 하는 회로로, 스레스홀드치는 가속도 검출소자(4a, 4b)에 가해지는 가속도가 80갈일 때에 저역 증폭기(9)로부터의 출력치로 되어 있다.
11은 AND회로이다.
12는 카운터 회로(A)로, 트리거용 가속도 검출소자(4a)가 가속도를 검지하고, 위상검출용 가속도 검출소자(4b)와의 위상을 AND회로(11)에 의하여 판정한 후, 동 위상이기 때문에 출력한 신호를 1초 이내에 2개 계수하였을 때에 신호를 1개 출력하도록 구성되어 있다.
더욱, 1초 이내에 2개 이상 기록하더라고 신호는 1개밖에 출력하지 않는다. 또 1초라는 시간의 스타트는 트리거 검지일 때로 되어 있다.
13은, 커운터 B 회로로, 카운터 회로 A와 특성은 같지만, 그 구성은, 어떤 시간에 있는 회수의 신호를 계수하였을 때에 경보신호를 출력하도록 되어 있다.
예를 들면 5초간에 5개 또는 10초간에 10개라는 식으로 설정한다.
지진의 연속성과 일반진동과의 판별을 행하기 위함이다.
판별수단(2)은 입력된 가속도 검출소자(4)로부터의 출력신호를 광대역 증폭기(7)로 증폭하고, 잡음을 제거하기 위하여 로우패스 필터(6, 8)를 통하여, 다시 저역 증폭기(9)로 증폭하여 가속도의 크기를 계측한다.
또 차량의 전후 또는 좌우로 배치된 가속도 검출소자(4)의 출력신호의 위상차는 AND회로(11)로 비교하고 있다.
더욱더, AND회로(11)의 출력은, 카운터 회로(A12와 B13)로 잡음을 제거하여, 정말 지진만을 검출하도록 하고 있다.
더욱더, 도시는 생략하고 있지만 제1, 제2의 실시예 모두, 가속도 검출소자(4)에 가해지는 가속도가 400갈 이상일 때에는 판별수단(2)의 동작을 정지시키도록 되어 있다.
이는 미포장도로의 크게 움푹팸 곳 등에 차량이 들어가면, 가속도 검출소자(4)에 가해지는 가속도가 400갈 이상으로 되고, 가속도 검출소자(4)의 출력신호치가 극히 크게 되어, 레벨 검출기(10)의 입력치가 스레스홀드치를 훨씬 초과하기 때문에, 각 가속도 검출소자(4)의 검출신호가 동상으로 되는 부분이 생겨 오동작을 하는 것을 피하기 위한 것이다.
또 가속도가 400갈로 되면, 통상의 도로를 주행중은 지진이라고 깨닫게 되므로, 장치(1)의 동작을 정지하더라도 문제는 생기지 않기 때문이다.
더욱, 가속도 400갈에 상당하는 지진은 진도 7정도이다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 차량의 주행중에서도 차량의 흔들림과 지진과를 식별하여, 지진일 때에는 경보를 발생하도록 하였으므로, 주행을 정지함으로써 안전하게 확보할 수 있다.

Claims (2)

  1. 차량의 여러곳에 배치된 복수의 가속도 검출소자와, 이들 가속도 검출소자의 출력신호를 받아, 그 출력신호의 크기 및 그 주기를 계측함과 동시에, 차량의 전후 또는 좌우에 배치된 가속도 검출소자의 출력신호의 위상을 비교하여 출력신호의 크기가 소정치 이상이고, 또 그 주기가 소정주기내에 있고, 동시에 차량의 전후 또는 좌우의 가속도 검출소자의 출력신호의 위상에 차이가 없으면, 경보신호를 출력하는 판별수단과, 상기 판별수단으로부터 경보신호가 출력되면, 그 경보신호를 받아 경보를 발하는 경보수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 지진경보장치.
  2. 차량의 여러곳에 배치된 복수의 가속도 검출소자와, 이들 가속도 검출소자의 출력신호를 받아, 출력신호의 크기 및 각 가속도 검출소자의 출력신호의 위상을 비교하여, 위상에 차이가 없고 동시에 출력신호치가 소정치 이상의 것이 단위시간내에 2개 이상 입력하였을 때에, 단위시간마다 1개의 신호로 변환함과 동시에, 그 변환신호가 소정시간내에 소정수 있는 경우에 경보신호를 출력하는 판별수단과, 상기 판별수단에서 경보신호가 출력되면, 그 경보신호를 받아 경보를 발하는 경보수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 지진경보장치.
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