KR890005686Y1 - 초음파 센서를 이용한 차선 변환 경보 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

초음파 센서를 이용한 차선 변환 경보 장치

제1도는 본 고안의 회로도.

제2도는 본 고안의 초음파 동작부의 상세 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 점멸장치 2 : 속도계전압 발전신호

3 : 방향지시부 4 : 방향지시 감지부

5 : 시간 지연부 6 : 주행 감지부

7 : 초음파 동작부 8 : 표시부

Q₁-Q₅: 트랜지스터 op₁: 비교기

op₂- op₃: 오피앰프 B₁-B₄: 버퍼

A₁-A₅: 앤드게이트 OR : 오아게이트

T₁: 타이머 FF₁, FF₂: 플립 플롭

SW₂: 방향 전환 스위치 I₁-I₆: 인버터

R₁-R₂₄: 저항 S₁-S₄: 초음파센서

LED₁: 발광다이오드 SP : 스피커

본 고안은 주행중인 자동차의 차선을 바꾸고자 할때 옆 차선으로 부터 다가오는 자동차의 존재 유무를 초음파 센서를 이용하여 운전자에게 미리 알려 주므로써 교통사고의 방지를 목적으로 하는 초음파 센서를 이용한 차선 변환 경보 장치에 관한 것이다.

종래에는 자동차로 주행할때 차선을 변경하고자 하면 방향지시 등을 켜고 백미러(BACK MIRROR)를 통하여 옆차선에 차가 있는 가 없는 가를 확인한 후 차선을 변경하였다.

그러나 일반적으로 백미러는 보이지 않는 사각 지점이 있어 옆차선의 차가 사각지대에서 주행할 경우 운전자는 차가 없는 것으로 판단하여 차선을 바꿈으로써 교통사고의 원인이 되곤 하였다.

그러므로 자동차의 차선을 변경할때 안전 운행을 위하여 방향지시등으로 뒷차에 차선 변경을 알려줌과 동시에 운전자도 변경하고자 하는 차선에 차가 없음을 확인할 수 있어야 한다.

본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 자동차의 후미에 양쪽으로 초음파 센서를 설치하여 백미러로도 보이지 않는 사각 지점에 자동차가 있는지 없는지를 운전자에게 알려 주므로써 보다 안정된 운행을 하도록 하는 초음파 센서를 이용한 차선 변환 경보 장치로써, 자동차가 주행 중임을 감지하는 주행감지부의 출력과 방향지시등의 점멸을 감지하는 방향지시 감지부의 출력으로 자동차 후미에 설치된 초음파 센서를 구동시킴으로써 옆차선의 자동차 존재 유무를 표시부에서 운전자에게 경고 표시해 주도록 구성한 것이다.

이와 같이 자동차의 차선을 변경시키고자 할때 옆차선에 진행중인 차량이 있고 없음을 표시해 주도록 하여 교통사고의 방지를 목적으로 하는 본 고안을 첨부 도면에 의하여 상사히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 회로도로써 밧데리(BATT)로 점화스위치(SW₁) 및 방향 지시등 점멸장치(1)가 연결된 방향 전완 스위치(SW₂)를 절환시켜 좌, 우측 방향 지시등(L₁)(L₂)을 점멸할수 있도록 통상의 방향지시부(3)가 구성된다.

그리고 방향 전환 스위치(SW₂)의 단자(L)에는 저항(R₁)을 통하여 트랜지스터(Q₁)의 베이스축을 연결하고 콜렉터측에는 저항(R₂)을 거쳐 전원(Vcc)에 연결할과 동시에 플립플롭(FF₁)의 프리셋트단자(PR)와 앤드게이트(A₁)의 타측단자에 인가되게 구성하며 또한 방향 전환스위치(SW₂)의 단자(R)에는 저항(R₃)을 통하여 트랜지스터(Q₂)의 베이스측을 연결하고 콜렉터측에는 저항(R₄)을 거쳐 전원(Vcc)에 연결함과 동시에 플립플롭(FF₂)의 프리셋트 단자(PR)와 엔드게이트(A₁)의 일측단자에 인가되게 방향 지시 감지부(4)를 구성한다.

또한 앤드게이트(A₁)의 출력이 콘덴서(C₁)와 저항(R₁₀)을 거쳐 타이머(T₁)에 인가되게 구성하고 타이머(T₁)의 출력은 플립플롭(FF₁)(FF₂)의 클리어 단자(CLR)에 인가되게 시간 지연부(5)를 구성한다.

그리고 플립플롭(FF₁)의 출력이 앤드게이트(A₂)의 일측에 인가되고 플립플롭(FF₂)의 출력은 앤드게이트(A₃)의 일측에 인가되게 구성하며 이때 앤드게이트(A₂)(A₃)의 타측단자에는 주행 감지부(6)의 출력이 인가되게 구성한 후 앤드게이트(A₂)(A₃)의 출력이 버퍼(B₁)(B₃)를 통하여 초음파 동작부(7)에 인가되게 구성한다.

여기서 주행감지부(6)는 비교기(op₁)의 반전단자(-)에는 전원(Vcc)이 저항(R₇)과 가변저항(VR₁)을 통하여 비교 전압을 만들고 비반전단자(+)에는 속도계 전압 발전회로(2)가 저항(R₆)을 토아여 인가되게 구성하여 전원(Vcc)이 인가되는 풀업(Pull Up) 저항(R₅)을 통하여 출력되게 구성한 것으로 자동차가 주행중일때 비교기(op₁)의 출력이 하이레벨이 된다.

또한 초음파 동작부(7)의 출력이 버퍼(B₂)(B₄)를 거치고 오아게이트(OR)를 통하여 발광다이오드(LED₁)와 스피커(SP)가 콜렉터측에 연결된 트랜지스터(Q₃)(Q₅)를 구동시키도록 표시부(8)를 구성한다.

그리고 제2도는 본 고안의 초음파 동작부(7)의 상세회로도로써 버퍼(B₁)를 거친 신호는 인버터(I₁)(I₂)와 저항(R₁₁)(R₁₂) 및 가변저항(VR₂)에 의한 발진주파수가 인가되는 앤드게이트(A₄)에 인가되게 한후 앤드게이트(A₄)의 출력이 인버터(I₃)를 거쳐 초음파센서(S₁)를 구동시키도록 구성한다.

그리고 초음파 센서(S₁)에서 발사되는 초음파 신호가 옆차선의 자동차에서 반사되고 이를 수신하는 초음파 센서(S₂)에 입력된 초음파 신호는 저항(R₁₃)(R₁₄)을 거쳐 오피앰프(op₂)의 반전단자(-)에 인가되고 비반전 단자(+)에는 저항(R₁₆)(R₁₇)을 거친 전원(Vcc)이 인가되게 구성한 후 콘덴서(C₄)(C₅)와 다이오드(D₁)를 통하여 버퍼(B₂)로 출력되게 구성한다.

또한 버퍼(B₃)를 거친 신호는 저항(R₁₈)(R₁₉)과 가변저항(VR₃) 및 인버터(I₄)(I₅)에 의한 발진주파수가 인가되는 엔드게이트(A₅)에 인가되게 한후 앤드게이트(A₅)의 출력이 인버터(I₃)를 거쳐 초음파 센서(S₃)를 구동시키도록 구성한다.

따라서 초음파 센서(S₃)의 초음파 출력이 자동차에서 반사되는 초음파를 감지하는 초음파 센서(S₄)에 입력된 초음파 신호는 저항(R₂₀)(R₂₁)를 거쳐 오피앰프(op₃)의 반전단자(-)에 인가되고 비반전단자(+)에는 저항(R₂₃)(R₂₄)을 거친 전원(Vcc)이 인가되게 구성한 후 콘덴서(C₇)(C₈)와 다이오드 (D₂)를 통하여 버퍼(B₄)로 출력되게 구성한 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안에서 제1도는 본 고안의 회로도로써 자동차의 점화스위치(SW₁)를 "온" 시키면 밧데리(BATT)의 전원이 방향지시등 점멸장치(1)에 인가되어 약 0.5초 간격의 구동펄스를 출력시키게 되며 이때 운전자는 왼쪽으로 방향을 바꾸고 싶다면 방향전완 스위치(SW₂)를 단자(L)에 접속시키면 된다.

따라서 방향 전환 스위치(SW₂)를 단자(L)에 접속시키면 왼쪽 방향 지시등(L₁)이 점멸장치(1)에서 출력되는 0.5초 간격의 구동 펄스에 의해 점멸되게 되고 또한 상기 점멸장치(1)의 출력은 (R₁)을 통하여 트랜지스터(Q₁)를 구동시킴으로써 를립플롭(FF₁)의 프리셋트 단자(PR)와 앤드게이트(A₁)의 일측단자에 로우 상태의 출력이 인가되게 된다.

이때 플립플롭(FF₁)은 액티브 로우(ACTIVE LOW)상태로 동작하게 되므로 플립를롭(FF₁)의 출력단자(Q)로는 하이레벨이 출력되어 앤드게이트(A₂)의 일측단자에 인가된다.

또한 앤드게이트(A₂)의 타측단자에는 비교기(OP₁)의 출력이 인가되는데 이때 속도계 전압 발전신호(2)를 가변저항(VR₁)에 의한 기준 전압과 비교하여 자동차가 주행 중임을 감지하면 비교기(CP₁)의 출력은 하아레벨이 되어 앤드게이트(A₂)를 동작 시킴으로써 앤드게이트(A₂)의 하이레벨 출력은 버퍼(B₁)를 통하여 초음파 동작부(7)에 인가된다.

즉 자동차를 좌측으로 차선 변환시키고자 방향전환스위치(SW₂)를 단자(L)에 접속시키면 방향 지시감지부(4)의 플립플롭(FF₁)이 프리셋트되어 하이레벨 출력을 앤드게이트(A₂)의 일측에 인가시키고, 이때 자동차가 주행중이면 이를 주행감지부(6)에서 감지하여 하이레벨 출력을 애드게이트(A₂)의 타측에 인가시킴으로써 앤드게이트(A₂)는 하이레벨 출력을 버퍼(B₁)를 통하여 초음파 동작부(7)에 인가시키게 되는 것이다.

따라서 방향 전환 스위치(SW₂)를 단자(L)로 전환 시키고 자동착 주행중이면 제2도의 초음파 동작부(7)의 앤드게이트(A₄)의 일측에는 버퍼(B₁)를 통하여 하이레벨이 인가되고 앤드게이트(A₄)의 타측에는 저항(R₁₁)(R₁₂)과 인버터(I₁)(I₂) 및 가변저항(VR₁)에 의한 발진주파수(약 40KHZ)가 입력시되므로써 앤드게이트(A₄)의 출력은 발진주파수가 그대로 출력되고 이 같은 발진주파수는 인버터(I₃)를 통한 후 초음파센서(S₁)를 구동시켜 상기 발진주파수를 초음파 신호로 발신 시키게 된다.

이때 좌측 차선으로 주행중인 차가 있다면 초음파는 센서(S₁)에서 발진시킨 초음파는 주행중인 차에서 반사된후 초음파를 수신하는 초음파 센서(S₂)로 되돌아오게 된다.

즉 방향을 전환하고자 하는 차선에 차가 있다면 초음파 센서(S₁)로 되돌아 가게 되는 것이다.

그리고 초음파 센서(S₂)에서 수신된 초음파는 저항(R₁₃)(R₁₄)과 콘덴서(C₃)를 통한후 저항(R₁₅-R₁₇)이 연결된 오피앰프(OP₂)에인가되어 증폭된게 되고 증폭된 오피앰프(OP₂)의 초음파 출력은 다이오드(D₁)와 콘덴서(C₅)에의해 피이크 검파되어 하이레벨로 버퍼(B₂)에 인가되게 된다.

이 같은 좌측 차선에 주핸중인 차가 있으면 초음파 센서(S₂)가 동작하고 오피앰프(OP₂)로 증폭된후 다이오드(D₁)와 콘덴서(C₅)에 의해 피이크 검파되므로 버퍼(B₂)에는 하이델벨로 인가되게 되며 이같은 버퍼(B₂)의 하이레벨 출력은 표시부(8)에 오아게이트(OR)의 출력이 하이레벨로 출력되게 한다.

그러므로 오아게이트(OR)의 하이레벨 출력은 트랜지스터(Q₃)(Q₅)를 도통시켜 발광다이오드(LED₁)가 점등됨과 동시에 스피커(SP)로 경보음을 물림으로써 운전자가 진행하고자 하는 찬에 주행중인 자동차가 있음을 알리게되어 교통사고를 미연에 방지할수 있는 것이다.

한편 본 고안의 시간 지연부(5)는 시간 지연회로로 발향 지시등(L₁)(L₂)이 "오프"된 상태로 2초 이상 지나게되면 방향전환스위치(SW₂)를 운전자가 "오프"시킨 것으로 가주하여 전체 회로를 "오프"시키도록 타이머(T₁)의 출력이 플립플롭(FF₁)(FF₂)의 클리어 단자(CLR)에 인가 되게 하였다.

즉 시간지연부(5)는 방향지시등(L₁)(L₂)이 "오프"되면 이를 타이머(T₁)로 계산하여 2초가 지나게 되면 타이머(T₁)에서 플립플롭(FF₁)(FF₂)을 클리어시켜 플립플롭(FF₁)(FF₂)의 출력을 로우 레벨로 출력시킴으로써 본 고안회로가 동작하지 않도록 한 것으로 이는 방향 전환스위치(SW₂)를 작동시키는 차선 변경시에만 본 고안회로가 동작되기 하고 방향 전환스위치(SW₂)가 "오프"된 상태인 차선 변경이 아닐때에는 본 고안 회로가 동작되진 않도록 한 것이다.

또한 운전자가 오른쪽으로 방향을 바꾸고자 방향 전환스위치(SW₂)를 단자(R)에 접속시키면 점멸장치(1)의 출력은 방향지시등(L₂)을 점등시킴과 동시에 트랜지스터(Q₂)를 구동시켜 플립플롭(FF₂)을 프리셋트 시킴으로써 플립플롭(FF₂)의 출력단자(Q)에서 하이레벨 신호를 출력시키게 된다.

이러한 플립플롭(FF₂)의 하이레벨 출력은 앤드게이트(A₃)의 일측에 인가시키고 앤드게이트(A₃)의 타측에는 자동차의 주행을 감지하는 주행감지부(6)에서 자동차가 주행할때만 하이레벨 신호를 인가시키게 된다.

그러므로 방향전환 스위치(SW₂)를 단자(R)에 전환시키고 자동차가 주행함을 주행감지부(6)에서 감지하면 앤드게이트(A₃)의 입력측에는 모두 하이레벨이 인가되므로 앤드게인트(A₃)의 하이레벨 출력은 버퍼(B₃)를 거친후 초음파 동작부(7)에 이력되게 되며 제2도에서와 같은 초음파 동작부(7)에서는 버퍼(B₃)를 통하여 하이레벨 출력이 앤드게이트(A₅)에 인가되므로 인버터(I₄)(I₅)와 저항(R₁₈)(R₁₉) 및 가변저항(VR₃)에 의한 발진주파수(약 40KHZ)는 앤드게이트(A₅)를 통한 후 인버터(I₆)를 통하여 초음파 센서(S₃)를 구동시키게 된다.

따라서 초음파 센서 (S₃)에서는 약 40 KHZ의 초음파를 발신시키게 되고 이 같은 초음파는 우측 차선에 주행자가 존재할때 반사되어 초음파센서(S₄)에 수신되게 된다.

즉 자동차가 주행할때 우측으로 우측으로 차선을 변경시키고자 방향전환스위치(SW₂)를 단자(R)에 접속시키면 초음파 센서(S₃)에서 초음파를 발진시키게 되고, 이때 우측 차선에 자동차가 주행중이면 초음파는 반사되어 초음파센서(S₄)로 수신되는 것이다.

그리고 초음파 센서(S₄)에서 수신된 초음파는 오피앰프(OP₃)에 의하여 증폭된후 다이오드(D₂)와 콘덴서(C₈)에 의해 피이크 검파되어 하이레벨로 버퍼(B₄)를 통하여 표시부(8)의 오아케이트(OR)에 인가되게 된다.

즉 우측으로 차선을 변경시키고자 할때 우측차선에 주행중인 차량이 존재하면 버퍼(B₄)를 통하여 표시부(8)의 오아게이트(OR)에는 하이레벨이 인가되게 된다.

따라서 표시부(8)에서는 오아게이트(OR)를 거쳐 하이레벨이 출력되어 트랜지스터(Q₃)(Q₅)를 동작시킴으로써 발광다이오드(LED₁)를 점등시킴과 동시에 스피커(SP)를 구동시켜 경보음을 내계되어 운전자에게 열차선에 차량이 있음을 알림으로써 교통사고를 미연에 방지할수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 방향지시 감지부(4)에서 방향전환스위치(SW₂)의 전환상태를 감지하고 또한 주행 감지부(6)에서 자동차의 주행 상태를 감지할때 초음파 동작부(7)를 동작시켜 차선 변경을 원하는 방향에 주행중인 차량이 있는가를 초음파 센서(S₁-S₄)로 감지한 후 차선변경을 원하는 차선에 주행차량이 있으면 표시부(8)에서 경고 표시를 하도록 구성한 것으로써 차선을 바꾸고자 할때 백미러로써 볼수 없는 사각 지대의 장애물로 경보표시로써 알수 있어 교통사고등을 미연에 방지할수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 방향지시부(3)가 구성된 자동차 회로에 있어서, 방향 전환스위치(SW₂)에 의하여 동작되는 트랜지스터(Q₁)(Q₂)로서 앤드게이트(A₁)와 타이머(T₁)로 구성된 시간 지연부(5)로 클리어되는 플립플롭(FF₁)(FF₂)을 동작시키도록 방향 지시 감지부(4)를 구성하고 비교기(op₁)와 저항(R₅-R₇) 및 가변저항(VR₁)과 속고계 전압 발전신호(2)로 구성된 주행 감지부(6)의 출력과 방향지시 감지부(4)의 출력으로 앤드게이트(A₂)(A₃)를 동작시켜 초음파 동작부(7)를 거친후 오아게이트(OR)와 트랜지스터(Q₃)(Q₅) 및 발광다이오드(LED₁)와 스피커(SP)로 구성된 표시부(8)를 구동시키도록 구성한 초음파 센서를 이용한 차선 변환 경보 장치.
2. 제1항에 있어서, 초음파 동작부(7)는 저항(R₁₁)(R₁₂)과 가변저항 (VR₂) 및 인버터(I₁)(I₂)가 연결된 앤드게이트(A₄)의 출력으로 초음파센서(S₁)(S₂)를 동작시켜 저항(R₁₃)(R₁₄)을 통하여 오피앰프(OP₂)를 구동시키도록 구성하며 저항(R₁₈)(R₁₉)과 가변저항(VR₃) 및 인버터(I₄)(I₅)가 연결된 앤드게이트(A₅)의 출력으로 초음파 센서(S₃)(S₄)를 동작시켜 저항(R₂₀)(R₂₁)을 통하여 오피앰프(OP₃)를 구동시키도록 구성한 초음파 센서를 이용한 차선 변환 경보 장치.