KR100471039B1 - 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치에 관한 것으로서, 기존에 포토센서의 탈거 작업 및 공구를 이용한 거리조절나사를 조절하는 작업상 불편함을 감안하여 최대검출거리 자동 셋팅 스위치의 조작만으로 포토센서의 최대검출거리를 간단하고 신속하게 셋팅시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 송광기와, 수광기 그리고 콘트롤러등을 포함하는 버스용 포토센서에 있어서, 상기 송광기를 전후로 이동시키는 슬라이딩 수단과; 이 슬라이딩 수단을 구동시키기 위하여 슬라이딩 수단과 연결되는 구동수단과; 상기 슬라이딩 수단에 직진성을 제공하도록 지지/안내하는 안내수단으로 구성하고, 상기 구동수단에는 상기 콘트롤러를 연결하는 동시에 콘트롤러에는 별도로 구비된 최대검출거리 자동 셋팅 스위치를 연결하여서 달성된 것을 특징으로 하는 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치를 제공한다.

Description

버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치{Device for setting automatically sensing distance of photosensor for vehicle}

본 발명은 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 버스용 하차도어의 계단 일측면에 설치되어 장애물을 감지하는 포토센서의 최대 검출 거리를 자동으로 셋팅할 수 있도록 한 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 버스(특히, 대중교통을 노선버스)에는 슬라이드식의 하차도어가 설치되어 있는 바, 운전자가 도어 개폐 레버를 젖히는 동작과 함께 상기 하차도어의 슬라이드 개폐가 이루어진다.

또한, 상기 하차도어쪽에는 플로어 패널(승객이 승차하고 있는 버스의 바닥면)로부터 2단의 계단이 형성되어 있어서, 승객의 하차는 이 계단을 통하여 이루어지고 있다.

한편, 상기 계단 일측면에는 포토센서가 설치되어 있는데, 계단이 2개의 단으로 되어 있으므로, 도 4a에서 보는 바와 같이 상단 포토센서(100)와 하단 포토센서(200)가 동일선상에 설치되어 있다.

상기 포토센서의 역할은 계단에 존재하는 장애물(미처 하차하지 못한 승객의 다리, 짐, 가방등등)을 감지하여, 도어의 열림상태를 유지시키거나 닫히는 도중에 있는 도어가 다시 열리게 함으로써, 인명사고 또는 그 밖의 안전사고를 예방할 수 있는 중요한 역할을 한다.

여기서 하차도어의 개폐 구성 및 작동 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다.

하차 도어의 열림 동작은 운전자가 개폐용 레버(미도시됨)를 오픈쪽으로 젖히는 동작과 함께 스위칭이 이루어는데, 이때 전원이 콘트롤러(30)에 인가되는 동시에 마그네틱 밸브에 전원이 인가되어, 부져(SP)가 약 1초간 울리면서 하차도어가 열리게 되고, 도어가 열리는 중에 유압실린더에 부착된 마이크로 스위치의 스위칭으로 인하여 전원이 문닫힘 직전까지 상기 콘트롤러(30)에 인가된다.

하차 도어의 닫힘 동작은 운전자가 개폐용 레버를 클로즈쪽으로 젖히는 동작과 함께 스위칭이 이루어지는데, 이때 상기 마이크로 스위치에 인입된 전원만 도어가 완전히 닫히기 전까지 인가되고, 콘트롤러(30)에 의하여 부져가 약 1초간 울리면서 유압실린더 구동용 마그네틱 밸브에 인입전원이 차단되면서 하차도어가 닫히게 되는 것이다.

이러한 하차도어의 개폐 동작중에 하차하는 승객을 위한 안전장치의 작동이 진행되는 바, 상술한 바와 같이 계단에 존재하는 장애물(미처 하차하지 못한 승객의 다리, 짐, 가방등등)을 포토센서에서 감지하여, 도어의 열림상태를 유지시키거나 닫히는 도중에 있는 도어가 다시 열리게 하는 동작이 진행되어진다.

여기서 상기 포토센서의 구성과 그 작동원리를 도 3의 종래 회로도를 참조로 설명하면 다음과 같다.

상기 포토센서의 구성을 보면 빛을 쏘아 계단에 존재하는 장애물을 감지하는 송광기(10)와; 장애물에 의하여 반사된 빛을 받아 들이는 수광기(20)와; 상기 수광기의 수광신호를 수신하여 감지 장애물의 해제시까지 하차도어가 열림상태로 유지되도록 연산을 하는 콘트롤러(30)를 포함하고, 그 밖에 포토센서의 회로상에는 출력증폭기, 전기광 변환소자, 렌즈, 수광소자, 타이머, 포토릴레이, 수광신호 일치 판별기등을 포함하고 있다.

이러한 구성을 갖는 포토센서의 감지동작 순서는 다음과 같다.

1) 콘트롤러내에 기준 설정된 펄스파(OSC)를 출력증폭기(PA1,2)로 증폭하여 전기광변환소자(TXL1,2)인 송광기(10)로 보내면, 이때의 전기적 신호는 적외선 빛으로 바꾸어져 렌즈(SL1)롤 통하여 투광되어진다.

2) 상기 렌즈(SL1)를 통하여 투광된 빛은 감지물체(장애물)에 닿음과 동시에 반사되어, 수광렌즈(RL1,2)에 모여져서 수광소자(RXE1,2)인 수광기(20)에 전달되면 여기서 빛의 신호가 전기적 신호로 바꾸어진다.

3) 계속해서, 빛의 신호에서 변환된 전기적 신호는 출력증폭기(RXCA1,2)에 의하여 증폭이 된 후, 수광신호 일치판별기(CO)에 의한 파형을 비교가 이루어지고, 최종적으로 콘트롤러에 그 비교 결과의 신호를 보내게 된다.

4) 상기 콘트롤러는 외란광 및 타신호 여부 검토하여, 송광된 신호와 일치시 마그네틱 밸브 구동용 신호를 출력하여, 하차도어를 감지물체 해제시까지 오픈시키는 동시에 부져(SP)를 울리게 한다.

이와 같이, 하차하는 버스 승객을 위한 안전장치로서 포토센서의 기능은 매우 중요하다고 하겠다.

상기 포토센서는 최초 장착시, 그 거리검출거리를 미리 셋팅하여 설치하게 되는데, 바람직하기로는 포토센서가 설치된 반대측 벽면을 감지하기 바로 전 거리를 최대검출거리를 셋팅하는 것이 바람직하다.

그 이유는 포토센서의 거리 검출이 반대측 벽면을 감지하게 되면, 반대측 벽면을 장애물로 오판정하여, 항상 부져가 울리게 되고 하차도어가 열림상태로 유지되므로, 반대측 벽면의 바로 전 거리를 포토센서의 최대검출거리로 셋팅하는 것이 좋다.

이때, 최대검출거리를 셋팅할 때에는 대개 ±50 내지 100mm의 여유공차를 두고 세팅하고 있다.

여기서 상기 포토센서의 검출거리를 조절하는 종래의 방법에 대하여 도 4a내지 도 4d를 참조로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 장착된 상태의 포토센서 전면부에 체결되어 있는 여러곳의 스크류를 푼다. 다음으로, 렌즈 전면부를 한쪽으로 젖히면서 탈거하면, 하단 포토센서(200)가 보이게 되고, 그 일측에 있는 거리조절나사(50)를 공구를 이용하여 시계방향으로 돌려주게 되면 검출거리가 줄어들고, 시계반대방향으로 돌려주면 검출거리가 멀어지면서 포토센서의 검출거리가 조절되는 것이다.

마찬가지로, 하단 포토센서의 바로 옆쪽에 동일선상에 설치되어 있는 상단 포토센서(100)의 검출거리 조절도 동일한 방법으로 진행하면 된다.

이러한 포토센서의 검출거리 조절시 주의할 점은 렌즈 탈거 및 체결시 무리한 힘을 가하지 말고, 또한 조절나사를 한꺼번에 넓은 각으로 돌리지 말고 천천히 45°로 돌려주는 것이 바람직하다.

그러나, 이와 같은 종래의 포토센서 검출거리 조절 방식은 다음과 같은 문제점이 있다.

포토센서의 반대쪽 벽면이 외력에 의하여 함몰 또는 돌출되어 그 거리가 변형된 경우(반대쪽 벽면의 직각도 불량), 또는 반대쪽 벽면의 색상이 변화된 경우(통상 반대쪽 벽면의 색상을 밝은 또는 진한 회색으로 설정한다)에 기술 특성상 미세한 성질을 갖는 반사광의 검출거리가 정확하게 감지되지 않고 오작동을 일으키는 단점이 있었다.

즉, 상기 반대쪽 벽면이 외력에 의하여 돌출 또는 함몰 변형이 됨에 따라, 최초 포토센서의 검출거리 셋팅시에 설정한 검출거리 오차범위를 벗어나게 되는 바, 이로 인하여 반대쪽 벽면을 장애물로 오감지하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 포토센서의 검출거리를 정상작동이 되도록 재셋팅이 필요하게 되고, 그에따라 상술한 바와 같이 장착된 상태의 포토센서 전면부를 탈거하고, 포토센서의 일측에 있는 거리조절나사를 공구를 이용하여 돌려주는 작업을 다시 실시하여야 하는 공수가 들고, 이러한 작업을 일일이 실행하여야 하는 불편함이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 포토센서의 검출거리를 셋팅 또는 재셋팅하고자 할 때, 스위치의 조작만으로 포토센서의 최대검출거리를 간단하고 신속하게 셋팅시킬 수 있도록 한 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 빛을 쏘아 장애물을 감지하는 송광기와, 장애물에 의하여 반사된 빛을 받아 들이는 수광기, 수광기의 수광신호를 수신하여 연산을 하는 콘트롤러를 포함하는 버스용 포토센서에 있어서,

상기 송광기를 전후로 이동시키는 슬라이딩 수단과; 이 슬라이딩 수단을 구동시키기 위하여 슬라이딩 수단과 연결되는 구동수단과; 상기 슬라이딩 수단에 직진성을 제공하도록 지지/안내하는 안내수단으로 구성하고, 상기 구동수단에는 상기 콘트롤러를 연결하는 동시에 콘트롤러에는 별도로 구비된 최대검출거리 자동 셋팅 스위치를 연결하여서 달성된 것을 특징으로 하는 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치를 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 슬라이딩 수단은 송광기의 후면에 일체로 부착되는 랙기어와, 이 랙기어에 치합되는 피니언 기어를 사용하고, 상기 구동수단은 피니언기어에 치합되는 스텝모터를 사용한 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 안내수단은 랙기어의 상면에 밀착되어 자유회전하는 롤러인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

본 발명은 버스용 하차도어의 계단 일측면에 설치되어 장애물을 감지하는 포토센서의 최대 검출 거리를 자동으로 셋팅할 수 있도록 한 것으로서, 첨부한 도 1은 본 발명에 따른 버스용 포토센서의 회로도이고, 도 2는 포토센서에 포함된 송광기의 거리조절수단에 대한 일구현예를 보여주는 개략도이다.

상술한 바와 같이, 포토센서는 하차도어쪽의 하차통로인 2단의 계단에서 그 일측면에 설치되어 있고, 상단 포토센서(100)와 하단 포토센서(200)가 동일선상에 함께 설치되어 있다. 또한, 상기 포토센서의 각 구성품은 하나의 어셈블리로 되어 있고, 그 전면에는 렌즈가 부착되어 있다.

상기 포토센서의 각의 구성을 살펴 보면 크게 빛을 쏘아 계단에 존재하는 장애물을 감지하는 송광기(10)와, 장애물에 의하여 반사된 빛을 받아 들이는 수광기(20)와, 상기 수광기(20)의 수광신호를 수신하여 감지 장애물의 해제시까지 하차도어가 열림상태로 유지되도록 연산을 하는 콘트롤러(30)를 포함하고, 그 밖에 포토센서의 회로상에는 출력증폭기, 전기광 변환소자, 수광소자, 타이머, 포토릴레이, 수광신호 일치 판별기등을 포함하고 있다.

여기서, 상기 송광기의 후면에 송광기를 전후로 이동시키는 슬라이딩 이송 수단을 장착하게 되는데, 이 슬라이딩 수단은 송광기의 후면에 일체로 부착되는 소정 길이의 랙기어(12)와, 이 랙기어(12)에 치합되는 피니언기어(14)로 구성된다.

상기 슬라이딩 이송 수단으로 채택된 랙기어(12)와 피니언 기어(14)는 본 발명에 채택된 하나의 일구현예에 지나지 않고, 송광기를 전후를 이동시킬 수 있는 수단이라면 어떠한 것도 무방하게 채택할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 슬라이딩 이송 수단을 구동시키기 위하여 슬라이딩 이송수단에 구동수단이 연결되는데, 바람직한 구동수단으로는 정역회전을 하는 스텝모터(16)를 사용하는 것이 좋고, 스텝모터(16)의 축은 상기 피니언기어(14)와 치합되도록 기어축을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 랙기어(12)의 상면에는 자유회전하는 롤러(18)를 밀착되게 위치시켜, 랙기어(12)가 전후로 직선왕복운동을 할 때 직진성을 유지하도록 지지/안내하는 역할을 하도록 하였다.

한편, 상기 구동수단, 즉 스텝모터(16)에는 상기 콘트롤러(30)가 연결되고, 동시에 콘트롤러(30)에는 별도로 구비된 최대검출거리 자동 셋팅 스위치(40)가 연결되며, 이 자동 셋팅 스위치는 포토센서의 전면부에 누름 가능하게 노출 장착시킨다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치에 대한 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 포토센서의 검출거리를 셋팅 또는 재셋팅하고자 할 때, 상기 최대검출거리 자동 셋팅 스위치(40)를 온으로 스위칭시키게 되면, 상기 콘트롤러(30)에서 스텝모터(16)에 작동전류를 흘려보내게 된다.

다음으로, 상기 스텝모터(16)가 회전 구동을 하게 되고, 스텝모터(16)의 회전축에 치합되어 있던 피니언 기어(14)가 회전을 함과 함께 랙기어(12)가 전방으로 직선운동을 하게 된다.

따라서, 상기 랙기어(12)의 직선운동에 따라 송광기(10)가 전진 운동을 하게 된다.

이와 같이 송광기(10)는 전진 운동중에 빛을 전방으로 계속 쏘아 계단에 존재하는 장애물을 감지하게 되는데, 이때는 최대검출거리 셋팅 단계이므로 계단에 장애물이 없어야 한다.

계속해서, 송광기(10)는 빛을 쏘아 장애물을 감지하는 동작을 하는 바, 어느 시점에서 반대쪽 벽면을 장애물로 인식하는 순간에 도달하게 된다.

상술한 바와 같이, 포토센서의 반대쪽 벽면을 장애물로 오인식하면 아니되므로, 반대쪽 벽면의 바로 전 거리 인식 단계에서 상기 최대검출거리 자동 셋팅 스위치(40)를 오프시켜서 상기 송광기(10)를 그 위치에 정지시키고, 결국 상기 송광기의 고정 위치는 포토센서의 최대검출거리가 된다.

이때, 상기 콘트롤러(30)에서는 부져를 한 번 울려주는 전류 신호를 스피커(SP)에 보내고, 스피커는 포토센서의 최대검출거리가 셋팅 완료되었음을 경보하게 된다.

이와 같이, 포토센서의 최대검출거리를 한 번의 스위치 조작만으로 간단하고 신속하게 셋팅시킬 수 있다.

한편, 상기 포토센서의 반대쪽 벽면의 변형 또는 반대쪽 벽면의 색상 변형에 따라 최대검출거리가 달라지면서 포토센서의 오작동이 다시 발생하게 되면, 상기 최대검출거리 자동 셋팅 스위치(40)를 다시 눌러 상기와 같은 방법을 실행함으로써, 포토센서의 최대검출거리를 간편하게 재셋팅할 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치에 의하면, 송광기에 슬라이드 및 구동수단을 조합시켜 최대검출거리 스위치의 조작으로 그 거리조절을 용이하게 이루어지게 함으로써, 포토센서의 최대검출거리를 간단하고 신속하게 셋팅시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 기존에 포토센서의 검출거리를 셋팅하고자 할 때 포토센서를 탈거하고, 거리조절나사를 공구로 돌려주는 등의 작업상 불편한 점을 배제하여 작업성을 크게 개선할 수 있는 잇점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅을 위하여 자동셋팅스위치와 스텝모터를 포함시킨 포토센서 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 버스용 포토센서에 포함된 송광기의 거리조절수단에 대한 일구현예를 보여주는 개략도,

도 3은 종래의 버스용 포토센서의 회로도,

도 4a,4b,4c,4d는 종래의 버스용 포토센서의 검출거리를 조절하는 상태를 순서대로 보여주는 개략도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 송광기 12 : 랙기어

14 : 피니언 기어 16 : 스텝모터

18 : 롤러 20 : 수광기

30 : 콘트롤러 40 : 최대검출거리 자동 셋팅 스위치

50 : 거리조절나사 100 : 상단 포토센서

200 : 하단 포토센서 OSC : 펄스파

PA1,2 : 출력증폭기 TXL1,2 : 전기광 변환소자

SL1,2 : 렌즈 RL1,2 : 수광렌즈

RXE1,2 : 수광소자 RXCA1,2 : 출력증폭기

CO : 수광신호 일치판별기 SP : 부져

Claims (3)

1. 빛을 쏘아 장애물을 감지하는 송광기와, 장애물에 의하여 반사된 빛을 받아 들이는 수광기, 수광기의 수광신호를 수신하여 연산을 하는 콘트롤러를 포함하는 버스용 포토센서에 있어서,

   상기 송광기(10)를 전후로 이동시키는 슬라이딩 수단과; 상기 슬라이딩 수단을 구동시키기 위하여 슬라이딩 수단과 연결되는 구동수단과; 상기 슬라이딩 수단에 직진성을 제공하도록 지지/안내하는 안내수단으로 구성하고, 상기 구동수단에는 상기 콘트롤러(30)를 연결하는 동시에 콘트롤러(30)에는 별도로 구비된 최대검출거리 자동 셋팅 스위치(40)를 연결하여서 달성된 것을 특징으로 하는 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이딩 수단은 송광기(10)의 후면에 일체로 부착되는 랙기어(12)와, 이 랙기어(12)에 치합되는 피니언 기어(14)를 사용하고, 상기 구동수단은 피니언 기어(14)에 치합되는 스텝모터(16)를 사용한 것을 특징으로 하는 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 안내수단은 랙기어(12)의 상면에 밀착되어 자유회전하는 롤러(18)인 것을 특징으로 하는 버스용 포토센서의 검출거리 자동 셋팅 장치.