KR950008437B1 - 이동 감시장치 - Google Patents

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비스초프 루디 에이
브룸필드 죤 더블유
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비. 와그너 스코트
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브룸필드 리서치 앤드 디벨롭먼트 코포레이션
브룸필드 죤 더블유
삼성전자주식회사
강진규
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Abstract

내용 없음.

Description

이동 감시장치
제1도는 본 발명에 의한 이동감사장치의 개략적인 전체구성도,
제2도(a)(b)는 본 발명에 따른 로보트의 블럭구성도이고,
제2도(c)(d)는 본 발명에 의한 이동감시장치의 전체적인 동작을 설명하는 플로우챠트,
제3도는 본 발명에 따른 로보트에 구성된 키보드 및 표시부의 구성도,
제4도(a)는 본 발명에 따른 구동수단이 설치된 로보트의 일부절개 측면도이고,
제4도(b)는 본 발명에 따른 구동수단을 부분적으로 발췌하여보인 평면도이며,
제4도(c)는 제4도(b)의 종단면도,
제5도(a)는 본 발명에 따른 구동수단을 정·역모타의 구동회로도이고,
제5도(b)는 본 발명에 따른 구동수단중 조향모타의 구동회로도,
제6도(a)는 본 발명에 의한 일실시예에 있어서의 이동로보트의 단층노면감지수단을 하부에서 상부로 보았을 경우의 평면도이고,
제6도(b)는 단층노면감지수단의 정면도이며,
제6도(c)는 단층노면강지수단의 개략적인 구성도이고,
제6도(d)는 제6도(c)의 측면도이며,
제6도(e)는 본 발명의 일실시예에 적용되는 감지부의 개략작인 구성도이고,
제6도(f)는 본 발명에 따른 단층노면감지수단의 작용을 설명하기 위한 작동상태도,
제7도(a)는 본 발명에 따른 단층노면감지수단의 상세회로도이고,
제7도(b)는 단층노면감지수단의 동작순서를 도시한 플로우챠트,
제8도(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 플랫폼 장착식 변환기 어셈브리의 사시도이고,
제8도(b)는 제8도(a)의 II-II선 종단면도이며,
제9도(a)는 초음파 변환기 어셈브리가 조합된 물체탐지수단의 개략적인 블럭도이고,
제9도(b)는 제9도(a)의 구성요소중 일부에 대한 상세회로도,
제10도(a)는 본 발명에 따른 감지센서의 고정부에 대한 평면도이고,
제10도(b)는 본 발명에 따른 감지센서의 고정부상에 결합되는 고정그릴의 평면도이며,
제10도(c)는 물체탐지용 초음파센서가 설치된 상태의 부분정면도이고,
제10도(d)는 물체탐지용 초음파센서가 설치된 상태의 부분배면도이며,
제11도(a)는 본 발명에 따른 초음파센서의 작동을 위한 다른 실시예이고,
제11도(b)는 제11도(a)에 다른 설정각도 "0"일때의 작동상태도이며,
제11도(c)는 제11(a)에 따른 설정각도 "1"일때의 작동상태도이고,
제11도(d)는 제11도(a)에 따른 설정각도 "-1"일때의 작동상태이며,
제11도(e)는 제11(a)에 따른 설정각도 "-2"일때의 작동상대도이고,
제11도(f)는 센서의 구성과 제어 관계를 나타낸 블럭도,
제12도(a)는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 이동물체감지수단의 송신부에 대한 상세회로도이고,
제12도(b)는 이동물체감지수단의 수신부에 대한 상세회로도,
제13도는 본 발명에 따른 적외선을 이용한 이동물체감지수단의 상세회로도,
제14도는 본 발명에 따른 음향감지수단의 상세회로도,
제15도는 본 발명에 따른 로보트에 구성된 신호송수신부의 상세회로도,
제16도는 본 발명에 따른 로보트에 구성된 전원공급부의 상세회로도,
제17도는 본 발명에 따른 로보트의 전원제어부에 대한 상세회로도,
제18도는 본 발명에 따른 로보트의 시스템 리세트부에 대한 상세회로도,
제19도(a)는 본 발명에 따른 자동전화제어수단의 전체적인 구성도이고,
제19도(b)는 제l9도(a)에 대한 블럭도이며,
제19도(c)는 제19도(a)의 동작순서를 도시한 플로우챠트,
제20도(a)는 본 발명에 따른 침입자감지수단의 일실시예에 따른 장치의 측면도이고,
제20도(b)는 제20도(a)의 정면도이며,
제20도(c) 는 제20도(a)의 작동상태도이고,
제20도(d)는 제20도(a)의 동작순서를 도시한 플로우챠트,
제21도(a)는 본 발명에 따른 응급조치수단의 구체적인 블럭도이고,
제21도(b) 내지 제21도(d)는 제21도(a)의 동작순서를 도시한 플로우챠트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A : R/F 리모콘(원격제어수단) R : 로보트
M : 모니터 AD : 자동전화제어수단
4 : 안테나 10 : 제2마이콤
30 : 제1마이콤 31 : 키이보드(제1의 제어수단)
32 : 신호송신부 33 : 수신기
34 : 적외선 감지센서 36 : 음향발생감지센서
37 : 배터리충전부 39 : 온도센서
41,41 : 수정발진기 44 : 전후진 모우터
45 : 조향모우터 46,47 : 단층노면감지센서
48,49 : 좌우구동상태검출센서 50 : 속도감지센서
51 : 조향방향감지센서 60 : 물체탐지수단
64 : 초음파센서
본 발명은 주택등에 화재라든가 침입자가 있을 경우에 그 긴급상황의 발생을 유선 혹은 무선통신 방법에 의한 중앙감시장치나 모니터등을 통해 외부에 알려서 방화·방범등을 행할 수 있도록된 이동감시장치에 관한 것이다.
최근, 아파트나 기타 단독주택에 있어서 화재경보, 방범경보, 가스누설경보, 음향발생경보 등을 집중적으로 관리하는 가정용 보안관리시스템등이 실용화되고 있으나, 이와같은 가정용 보안관리시스템은 거주자가 외출하였을 경우 전혀 사용할 수 없으며, 또한 집합주택에 있어서는 화재발생 혹은 침입자가 있을 경우등 어느 집에서 이상상태가 발생하였을때 관리실에 자동적으로 통보하도록 구성되어 있으나, 이와같은 방법에의할 경우에는 다량의 케이블이 필요함과 동시에 그 배선공사에 많은 시간과 노동력이 필요하므로 막대한 설비비가 소요되며, 특히 이미 건축된 건물에 설비할 경우에는 공사비가 더욱 비싸지며, 또 집합주택의 경우에 있어서 관리인이 순찰등의 어떤 이유에 의해 부재일 경우에는 긴급상황의 발견 및 그 통보가 늦어져서 경찰서, 소방서등에 연락이 지연된다는 문제점이 있을뿐만 아니라, 거주자가 외출하였을 경우에는 거주자에게 즉시 연락을 취할 수 없다는 문제점이 있었다.
또한, 이와같은 종래의 가정용 보안관리시스템에 있어서는, 가스가 배출되기 쉬운 부엌내의 가스파이프라인 근처에 가스감지센서를, 침입자가 외부로 부터 주택내로 용이하게 들어갈 수 있는 출입문 또는 창문등에는 침입자 감지센서 혹은 음향발생감지센서등을 여러곳에 각각 부착해 두어야만 하므로, 각각의 해당 센서를 연결시키는 그 배선공사가 복잡하고, 이로 말미암아 주택 실내·외 미관이 보기 흉할뿐만 아니라, 실제 사용상에 있어서도 거주자가 아닌 외부의 어떤 사람 또는 침입자가 이들 배선을 미리 절단하거나, 전원라인을 차단하여 두면, 주택의 가정용 보완관리시스템이 전혀 작동될 수 없다는 등의 여러가지 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 여러가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 주택내·외에 대해 배선공사를 전혀 필요로하지 않으며, 또한 값싼 설비비 및 제조비로 화재경보, 방범경보, 가스누설경보 및 음향발생경보 등을 신속하게 할 수 있는 이동감시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 외출시에도 원격지에서 유선 또는 무선통신 방법등에 의해 이동감시장치 자체를 작동 혹은 작동중지를 할 수 있으며, 경찰서, 소방서 또는 중앙감시장치뿐만 아니라 외출중에 있는 거주자에게도 주택내의 긴급상황을 경보할 수 있는 이동감시장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 이동감시장치는 작동명령을 소정거리 떨어진 위치에서 지령하며 사용자이외에는 제어할 수 없도록 비밀코도부호를 기억하고 원격제어하는 원격제어수단과, 주위의 각종 이상상태를 감지하는 감지수단을 가지며 이동가능한 로보트와, 상기 로보트에 배설된 각종감지수단에 의해서 긴급상황을 감지하였을 경우 이를 전기신호화한 송신신호를 감지하는 모니터 수단과, 상기 송신신호를 받아서 원격지의 중앙감시장치에 통보하는 자동전화 송신수단으로 이루어진 것을 특징으로한다.
한편 본 발명에 따른 이동감시장치에는 로보트에 구성된 송신수단으로 부터 신호를 받아서 주위의 각종 비상사태가 발생하였음을 감지하여 응급조치를 취할 수 있는 응급조치수단이 추가로 구성될 수 있다.
이 응급조치수단은 가스의 누출, 화재의 발생 또는 침입자가 있을 경우 피해를 최소화하기 위하여 즉시 이에 대응하는 필요한 응급조치를 취할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 무단침입한 물체를 감시함과 동시에 침입물체의 크기도 판단할 수 있는 초음파센서를 이용한 침입자 감지수단이 추가로 포함될 수 있다.
이 침입자 감지수단은 마그네틱을 이용하여 하나의 초음파센서를 180℃각도로 회전토록 구성되어 있으므로 감지의 효과를 배가시킬 수 있도록 되어있다.
이와같이 구성된 이동감시장치는 사용자 이외에는 전혀사용할 수 없으며, 또, 사용자가 외출시에 이동감시장치를 작동시키지 않고 외출하였을 경우에도 외부에서 전화를 걸어서 작동시킬 수 있으며, 사용자가 외출시에 모우터 수단을 휴대하였을 경우에는 경찰서, 소방서 또는 중앙감시장치의 근무자와 함께 동시에 주택내의 이상상태를 호출용으로 수신함으로써 감시대상인 건물이나 주택 또는 창고등의 긴급상황에 대한 대책을 신속하게 강구할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 의한 이동감시장치의 개략적인 전체구성도이다.
동도면에 있어서, (A)는 원격제어수단으로 가능한 R/F 리모콘이고, (R)은 로보트로써, 이 로보트(R)에는 사용자의 명령을 받는 키이보도(31)가 구성되고, 사용자가 키이보드(31)에 작동명령을 입력시킴으로써 초음파를 방사함과 동시에 그 반사파를 수신하는 원격표적탐지수단(60)이 마련되어 있으며 또한, 상기 원격표적탐지수단에서 근거리 장애물을 탐지한 신호에 응답하여 장·역진 모우터(44) 또는 조향모우터(45)를 구동시킴으로써 로보트를 구동 또는 조향하는 구동수단(44a,45a)이, 로보트(R)내부에 배설되어 있다. 그리고 로보트(R)에는 각종 감지수단이 또한 배설되어 화재, 침입자의 유무, 가스누설, 음향발생, 주위의 온도, 광 및 인체에서 발생된 적외선등을 감지할 수 있게 되어있으며, 상기 로보트(R)에 설치된 감지수단의 동작에 따라 주택 또는 사무실내의 이상유무를 감지하여 이상상태가 발생하였을 경우 신호송신부(32)의 구동에 따라 신호를 송신하는 안테나(4) 또한 상기 로보트(R)에 구성되어 있는바, 전체적으로 이동감시장치는 상기 리모콘(A)과, 로보트(R)와, 상기 안테나(4)의 송신신호를 받아서 이상상태가 발생한 것을 경보하는 모니터(M)와, 상기 로보트(R)의 송신신호를 받아서 이상상태가 발생한 것을 외출중의 사용자 또는 경찰서, 소방서, 관리실등의 중앙감지장치에 자동전화를 연결시키는 자동전화 송신수단(AD)으로 구성된다. 제1도에서, 참조부호 29는 초음파탐지수단이고, 34는 적외선 감지수단이며, 8은 로보트(R)의 동체를 나타내는것으로, 상기 로보트(R)는 반구형상으로 도시되어 있으나 본 발명은 상기 반구형상에 한정하는 것은 아니다.
상기 자동전화 송신수단(AD)은 로보트(R)의 각종 감지센서에 의해서 주택이나 사무실내에 이상상태가 발생하였을 경우, 자동전화 다이얼링을 할 수 있도록, 단축다이얼링 기능 및, 경찰서, 소방서 및 관리실등의 중앙집중 감시장치에 상기 안테나(4)의 출력신호에 따라 자동으로 전화를 거는 오트다이어링 기능등을 가지고 있다. 또한, 사용자가 외부에서 전화를 걸어 로보트를 작동시킬 수 있도록 전화수신기능도 가지고 있다. 이러한 자동전화 송신수단(AD)은 도면에서는 유선전화 시스템을 도시하고 있으나, 무전전화 시스템으로 구성해도 되는 것은 물론이다.
다음에 제2도(a) 및 (b)를 참조하면서 상기 로보트(R)의 전체적인 구성 및 동작을 설명한다.
로보트(R)의 구동시스템은, 제2도(a) 및 (b)에 도시된 바와같이, 마스터형 제1마이크로 컴퓨터(이하 제1마이콤이라함)과 제2마이크로 컴퓨터(이하 제2마이콤이라함)을 주제어수단으로 하고, 이들 주제어수단에는 각 구성요소가 연결되게 된다. 즉 상기 제1마이콤(30)에는 전원을 공급하는 전원공급수단(70)과, 사용자 이외에는 제어할 수 없도록하는 비밀코드부호와 로보트의 작동기능을 입력시키는 키이보도(31)이 연결되고, 상기 제2마이콤(10)에는 상기 키이보드(31)의 기능신호(또는 명령신호)를 받아서 실내 주위의 이동공간을 감시하기 위하여 전방의 좌우 180°방향을 초음파를 방사함과 동시에 그 반사파를 수신하는 물체 탐지수단(60)과, 상기 제2마이콤(10)의 출력포트(PORT1)의 출력신호에 따라 로보트의 전·후진구동을 제어하는 전후진구동호로(44a) 및 이 회로의 출력신호에 의해 정역회전하는 전후진 모우터(44)와, 전진시에 로보트(R)의 추락을 방지하기 위하여 노면의 상태를 감지함과 아울러 노면의 단층부를 발견하였을 경우 이동을 정지시킴과 동시에 소정거리만큼 후진을 행하도록 좌측 또는 우측 단층감지센서(46),(47)와 1쌍의 서브캐스터(7)(7)의 구동상태를 검출하는 좌우구동상태 검출센서(48),(49)와, 상기 좌우측 단층감지센서(46)(47) 및 좌우바퀴구동 검출센서(48)(49)의 검출신호가 제2의 마이콤(10)의 입력포트(PORT3)에 입력되었을 경우에 제2의 마이콤(10)의 출력포트(PORT2)로 부터의 출력신호에 따라 좌측 또는 우측으로의 조향을 제어하는 조향구동회로(45a) 및 이 회로의 출력신호에 의해 정역회전하는 조향모우터(45)와, 구동속도를 감지하는 속도감지센서(50)와, 조향각을 감지하는 조향감지센서(5l)와, 상기 속도감지센서(50) 및 조향감지센서(51)의 출력신호가 입력포트(PORT4)에 입력되었을 경우 상기 전후진 모우터(44) 및 조향모우터(45)를 각 모우터 구동회로(44a)(45a)의 출력에 의해서 속도 및 조향각을 각각 제어하도록 구성되어 있다.
본 발명에 의한 이동감시장치에 있어서의 로보트(R)는 제1마이콤(30)에는 상술한 바와같은 구동시스템을 구비하고 있음과 동시에 제2마이콤(10)에는 초음파를 방사하고 그 반사파를 수신해서 물체의 전후이동상태를 감지하며 또한 인체에서 발생되는 적외선을 수신해서 물체의 좌우이동상태를 감지하는 초음파 감지센서(29) 및 적외선감지센서(34)와, 배터리충전부(37)에서 전원을 공급받아서 유리의 깨짐이나, 어린아이의 우는 소리 또는 부르는 소리등을 감지하는 음향탐지센서(35)와, 주위의 온도를 감지하는 온도센서(39) 및 화재의 발생을 감지하는 가스누출감지센서(40)등이 연결된 구조로 되어있어 이들 감지신호를 수신하여 주택 또는 사무실내의 긴급상황 발생여부를 판정하고 이상상태가 발생하였을 경우 신호송신부(32)를 구동하며 모니터(M) 및 자동전화 송신수단(AD)에 안테나(4)를 통해서 송신을 하게된다.
또한, 제2도(b)에 있어서, (41)은 12MHz로 발진하여 제1의 마이콤(30)의 입력단자(XTAL1)에 12MHz의 발진신호를 인가하는 수정발진기이고, (43)은 14.3MHz로 발진하여 제2의 마이콤(10)의 입력단자(XTAL2)에 14.3MHz의 발진신호를 인가하는 수정발진기이며, (75)는 제1의 마이콤(30)과 제2의 마이콤(l0)의 신호를 주고 받아서 이들 마이콤(10)(30)의 동작상태 또는 동작명령을 주고받는 버스(BUS) 라인(75)이고, 이 버스라인(75)의 중간에는 로보트(R)의 가동상태를 테스트하기 위한 시뮬레이션단자(57)가 버퍼(58)를 매개해서 접속되어 있다.
다음에는 제2도(c)에 도시한 플로우차아트를 참조하면서 전체적인 이동감시장치의 동작순서를 설명한다.제2도(c)에서 S는 스텝을 표시하며, N은 No를, Y는 Yes를 각각 표시한다.
동도면에 도시한 바와같이 배터리충전부(37)에 소정레벨로 DC전원이 충전된 상태에서 주택내 또는 외출시에는 전화로 키이보도(31)를 작동시켜 동작을 명령하면, 이 명령신호는 제1의 마이콤(30)의 명령입력포트(PORT7)에 입력되며, 이때 수정발진기(41)가 12MHz의 주파수로 발진하여 제2마이콤(30)에 입력됨과 동시에 수정발진기(43)가 14.3MHz의 주파수로 발진하여 제2마이콤(10)에 각각 입력시킨다.
다음에 스텝 S1에서 로보트(R)를 초기치로 설정하여 동작가능한 상태가 되게하며, 상기 명령신호를 버스라인(75)을 통해서 제2마이콤(10)에 입력시켜 로보트(R)가 정상상태임을 표시부(43)에 표시함과 동시에 스텝2로 나아가서 물체탄지수단(60)을 구동시킨다.
이때, 제2마이콤(10)의 출력포트(PORT5)에서 피일도 코일 구동회로(62)를 구동시키는 신호를 출력해서 피일도 코일(63)을 구동시키며, 피일도 코일(63)의 구동에 의해 출력되는 출력신호를 증폭기(63a)에서 중폭하여 초음파센서(64)의 위치를 감지하는 출력을 제2마이콤(10)의 아날로그 입력단자(INT)에 입력하고, 피일드코일(63)의 구동에 의해서 초음파센서(64)가 로보트(R)의 전면방향의 좌우 약 180°방향으도 왕복구동하며, 이때 제1마이콤(10)의 발진출력단자(OSC OUT)에서 200KHz의 발진주파수를 버퍼(65)를 개재해서 초음파센서(64)에 입력하여 초음파센서(64)로 부터 초음파를 방사시키고, 그 반사파를 상기 초음파센서(64)가 수신해서 방사된 초음파와 그 반사파를 동기·증폭시키는 동기증폭기(64a)에서 증폭하여 검출필터(64b)에서 노이즈성분을 필터링한 후, 제1마이콤(30)의 아날로그 신호 입력단자(IN2)에 입력시킨다.
다음에, 스텝 S3으로 나아가서 제2마이콤(10)내에서 이 신호들을 비교분석하여 이동거리 및 방향을 결정한 후, 스텝 S4로 나아가서 상기 이동거리 및 방향의 결정에 따라 전후진 모우터(44) 및 조향모우터(5)를 구동하여 로보트(R)를 이동시킨다.
로보트(R)의 이동시에는 좌우측 노면감지센서(46)(47), 좌우측 캐스터(7)(7)의 구동상태를 검출하여 구동상태 검출센서(48)(49), 전후진 구동모우터(44)의 회전수를 감지하는 회전수 감지센서(50) 및 조향감지센서(51)가 작동하고 있다.
다음에 스텝 S5로 나아가서 이들 센서중 좌우측 노면감지센서(46)(47)의 어느 한 센서가 작동하였는지 여부를 판별하여 예를들면 좌측노면감지(46)가 작동하였을 경우(즉 Yes일 경우)에는 이 좌측노면감지(46)의 출력신호를 제1마이콤(10)의 입력단자(PORT3)에 입력하여 출력포트(PORT1)에 전후진 모우터(44)의 정회전구동을 정지시키는 신호를 출력하다. 스텝 S22에서 전후진 모우터(44)를 중지시켜 메인캐스터(9) 및 이 메인캐스터(9)에 연동하는 좌우측 서브캐스터(79)(7)의 구동을 정지시키며, 다음에 스텝 S23으로 나아가서 전후진 모우터(44)를 역회전시켜 일정한 거리만큼 후진시킨후, 스텝 S3으로 복귀해서 스텝 S3 이하의 동작을 반복한다.
한편, 스텝 S5에서 스톱센서가 작동하지 않았을 경우에는 스텝 S6으로 나아가서 좌우의 서브캐스더(7)(7)가 메인캐스터(9)에 연동해서 구동되고 있는지 여부를 판정하여 No일 경우에는 스텝 S22로 나아가 상술한 바와같이 스텝 S22 이하의 동작을 반복한다. 그리고, 식텝 S6에서 Yes일 경우에는 스텝 S7로 나아가서 계속 전후진 모우터(44)를 정회전시켜서 전진 이동상태를 유지한다.
다음에, 스텝 S8에서 물체탐지수단(60)에 의해 장애물을 발견하였는지 여부를 검출판정하여 Yes일 경우에는 이 장애물 발견신호를 제1마이콤(10)의 입력단자(PORT3)에 입력하여 출력포트(PORT1)에 전후진구동모우터(44)를 정지시키는 신호를 출력해서 메인캐스터(9) 및 서브캐스터(7)(7)의 구동을 정지시키고, 또한 스텝 S9로 나아가서 조향모우터(45)를 구동하여 로보트(R)의 방향을 전환하고, 스텝 S10으로 나아가서 표적탐지수단(60)의 거리측정 신호에 따라 전환된 방향으로 직진을 계속유지하며, 스텝 S11로 나아가서 침입자감지, 화재감지, 음향감지 및 주위의 온도등을 용이하게 감지할 수 있는 위치에 정지한다.
한편, 스텝 S8에서 장애물이 발견되지 않았을 경우(No일 경우)에는 스텝 S10으로 나아가서 스텝 S10 이하의 동작을 반복해서 행한다.
그후, 로보트(R)가 정지된 상태에서, 스텝 S13으로 나아가서 초음파를 발신하여 그 초음파의 반사파를 수신해서 침입자의 전후이동상태의 인체에서 발생된 적외선을 수신하여 침입자의 좌우이동상태를 초음파/적외선감지센서(29,34)로 감지하며, 스텝 S14로 나아가서 침입자가 있는지 여부를 판정한다.
여기서 침입자가 없을 경우(No일 경우)에는 스텝 S13으로 복귀해서 스텝 Sl3 이하의 동작을 반복하고 침입자가 있을 경우(Yes일 경우)에는 스텝 S15로 나아가서 제2마이콤(30)의 출력단자(PORT8)에서 신호를 출력하여 전송제어가(32)를 구동해서 안테나(4)를 통해 모니터(M) 및 자동전화송신수단(AD)을 구동하는 신호를 송출한다.
다음에 스텝 S16으로 나아가서 상기 송출신호에 의해 모니터(M) 및 자동전화제어수단(AD)이 동시에 구동되므로, 모니터(M)를 휴대하여 외출중에 있는 사용자에게 알림과 동시에 경살서, 소방서 또는 관리실등의 중앙감시장치에 자동다이얼링하여 주택 또는 사무실내에 이상상태가 발생하였음을 알려줌으로써 이동감시장치의 동작 사이클이 종료된다.
한편, 스텝 S12에서 음향감지여부를 판정하여 음향을 감지하었였을 경우, 즉 Yes일 경우에는 그 출력신호를 아날로그 상태로 입력단자(IN4)에 입력하고 스텝 S15로 나아가서 상술한 바와같이, 스텝 S15 이하의 동작을 행하고, No일 경우(음향을 감지하지 않앗을 경우)에는 종료로 나아가서 이동감시장치의 동작 사이클이 종료된다.
또한, 스텝 Sl7에서 주위온도의 빈화여부를 판정하여 급격한 온도변화가 없을 경우(No일 경우)에는 스텝 S18로 나아가서 이오나이제이션의 감지여부를 판정하여 Yes일 경우(즉 연기입자를 발견하여 화재의 발생을 감지하였을 경우), 제2마이콤(30)의 입력단자(IN3)에 그 신호를 입력하여 스텝 S15로 나아가서 상술한 바와같이 스텝 S15 이하의 동작을 행하고, No일 경우에는 종료로 나아가서 이동감시장치의 동작 사이클이 종료된다.
한편, 스텝 S17에서 주위의 급격한 온도변화를 주위온도 감지센서(39)가 감지하였을 경우에는 제2마이콤(30)의 입력포오트(IN3)에 그 신호를 입력하여 스텝 S15로 나아가서 앞서 설명한 스텝 S15 이하의 동작을 반복한다.
상기 제3도에 도시한 플로우차아트의 설명에 있어서, 좌측드롭센서(46) 및 좌측구동상태 검출센서(48)의 작동시에 관해서만 스텝 S5 및 스텝 S6에서 예를들어 설명하였으나, 우측드롭센서(46) 및 우측구동상태 검출센서(49)의 작동시에는 상기 설명한 경우와 반대방향으로 작동을 하므로 구체적인 설명을 생략한다.
상기에서 전체적으로 설명된 로브트의 각 구성수단을 실시예를 참조로하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제3도는 본 발명에 따른 키보드(31)의 표시부(42)의 조합구성을 나타낸 도면이다. 이 제3도에 있어서, 키보드부(31)는 원터치식 10-키이로 구성되어, 각 키이에 본 발명에 따른 각 기능이 부여되고, 상기 표시부는 예컨대 발광다이오드등과 같은 복수의 표시수단을 이용하여 상기 키보드부(31)상의 선택키에 따른 기능을 발광표시하거나 전지층 전상태표시등을 수행하도록 되어 있다.
좀더 구체적으로, 제3도에 도시된 키보드(31)와 표시부(42)는 클럭 입력단자(KEY0)에서 입력되는 클럭신호에 따라 순차적으로 시프트된 신호를 출력하는 링카운터(CT1)가 포함하고, 이 링카운터(CT1)의 출력단(Q0∼Q4)에는 전류구동회로를 구성하는 다수의 인버터(IN1∼IN5) 바이어스저항(R1∼R5)을 통해 트랜지스터(TR1∼TR5)의 베이스가 접속 되며, 이 트랜지스터(Q1∼Q5)의 에이터는 제1전원(12V)에 접속되는 한편, 컬렉터는 표시부를 구성하는 발광다이오드(LED)의 일단에 접속된다.
즉, 상기 트랜지스터(TR1)의 에미터에는 시간지연(DELAY)표시용 LED(D5)의 일단과 경계해제를 나타내는 디스아암기능(DISARM)표시용 LED(D10)의 일단이 접속되고, 상기 트랜지스터(TR2)의 컬렉터에는 임시비밀번호기능표시용(T.ID) LED(D4)의 일단과 로움(Roam)기능표시 LED(D9)의 일단이 접속되며, 상기 트랜지스터(TR2)의 컬렉터에는 비밀부호(ID)기능표시 LED(D3)와 가아드기능(GUARD)표시 LED(D8)및 전지충전상태표시 LED(D13)의 일단이 접속된다.
또, 트랜지스터(TR4)의 컬레터에는 경보기능(ALERT)표시 LED(D2)와 고속동작(FAST R/C)표시 LED(D7) 및 화재경보기능표시 LED(D12)의 일단이 접속되고, 상기 트랜지스터(TR5)의 컬켁터에는 모니터기능(MONI)표시 LED(D1)와 저속동작(SLOW R/G)표시 LED(D6) 및 침입자감시기능표시 LEI(D11)의 일단이 접속된다.
한편, 상기 링카운터(CT1)의 출력단자(Q5∼Q9)에는 역전류방지용 다이오드(D14∼D18)을 매개해서 10-키가 접속된다.
즉, 링카운터(CT1)의 출력단(Q5)에는 지연기능키(S1)와 디스아암기능키 (96)의 일단이 접속되고, 출력단(Q6)에는 임시비일번호식별기능키(S2)와 로움기능키(S7)의 일단이 접속되며, 출력단(Q7)에는 전원 ON/OFF, 비밀번호입력 및 수자기능키로서의 식별기능키(S3)와 가아드기능키(S8)의 일단이 접속된다.
또, 상기 출력단(Q8)에는 경보기능키(S4)와 고속동작기능키(S9)의 일단이 접속되고, 상기 출력단(Q9)에는 모니터기능키(S5)와 저속동작키(S10)의 일단이 접속된다.
그리고, 로보트시스템에 설치된 기능선택키(KEY1)에는 상기 기능키(S5,S4,S3,S2,S1,S6)의 다른 단이 접속됨과 더불어 인버터(IN6)와 저항(R6)을 통해 상기 표시 LED(D1,D2,D3,D4,D5)의 다른 단이 접속된다.
또 제2기능 선택키(KEY2)에는 상기 기능키(S10,S9,S8,S7)의 다른 단이 접속됨과 더불어 인버터(IN7)와 저항(R7)을 매개하여 표시 LED(D6,D7,D8,D9,D10)의 다른 단이 접속된다.
제3기능선택키(KEY3)에는 상기 링 카운터(CT1)의 출력단(Q0)에 일단이 접속된 저항(R10)의 다른 단과 저항(R9)을 경유하여 상호 다링톤접속된 트랜지스터(Q6,Q7)를 통해 상기 LED(D11,D12,D13)의 다른단이 접속된다.
여기서 상기 제1 내지 제3기능키(KEY1∼KEY3)가 선택되면, 그 선택된 기능선택키의 전위레벨이 소정시간동안 로우레벨로 강하되어 접지전위로 된다.
따라서, 해당하는 기능선택키에 접속된 기능키와 표시 LED가 구동가능하게 된다.
이러한 구성에 의하면 상기 복수의 기능키 열과 표시 LED열에 대응하는 상기 제1 내지 제3기능선택키(KEY1-KEY3)의 선택하에서 동작될 수 있으므로 키보드 및 표시부의 구성이 비교적 간단해지게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 키보드(31) 및 표시부(42)에 따르면, 먼저 제1마이크로 컴퓨터(30)로 부터 클럭단자(KEY0)를 통해 클럭신호가 인가되면, 링카운터(CT1)는 그 클럭신호에 따라 순차적으로 시프트된 신호를 출력하게 된다.
이러한 상태에서, 예컨대 모니터기능을 선택하기 위해 기능선택키(KEY1)와 기능키(S5)를 누르면, 상기기능키(S5)의 소정의 접속시간동안 하이레빌의 신호가 제2도(b)에 도시된 제1마이크로 컴퓨터(30)의 입력단(PORT7)에 인가된다.
따라서 상기 제1마이크로 컴퓨터(30)는 모니터기능이 선택되었음을 인식하여 필요한 기능을 수행하게 된다. 이때 상기 기능키(S5)의 접속이 해제되면 인버터(IN6)의 입력단에 하이레벨이 인가되므로 인버터(IN6)에서는 로우 레벨이 출력된다. 이때 상기 링카운터(CT1)의 출력단(Q4)으로 부터 인버터(IN5)에 하이레벨이 인가되면, 인버터(IN5)에서는 로우레벨이 출력된다.
이에 따라 트랜지스터(TR5)가 턴온되므로 모니터기능표시 LED(D1)가 점등되어 모니터기능이 선택되었음을 표시하게 된다. 이러한 방식으로 다른 기능키선택 및 선택된 기능의 표시도 수행될 수 있다.
여기서, 본 발명의 로보트시스템에 포함된 각 기능에 대해 설명하면, 먼저 시간지연기능으로서 고속이동 및 저속이동기능 그리고 가아드기능의 선택후 그 시간지연기능을 선택하면 소정시간후에 선택된 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이다. 또, 모니터기능은 애기가 울거나 기타 호출기능이 수행될 수 있도록 하는 것이고, 경보기능은 인체나 장애물이 감지되면 음향신호를 발생하도록 하는 기능이다. 또 로움기능은 로보트가 아무런 기능을 수행하지 않으면서 운행시키는 기능이고, 고속 동작감지기능은 로보트가 고속으로 작동하면서 감지하는 기능을, 저속이동감지기능은 저속으로 작동하면서 감지하는 기능을 나타낸다.
이에 대하여, ID기능은 전원 ON/OFF와 비밀번호입력 및 10-키이를 수자키이로서 사용할 수 있게 하는 기능을 수행하도록 된 기능이고, 디스아암기능은 감시기능해제를 위한 것이며, 임시비밀번호기능은 긴급상황발생시 일시적으로 비밀번호를 입력하여 필요한 로보트의 동작을 수행하도록 하는 기능이고, 가아드기능은 로보트가 정지상태에서 감시기능을 수행하도록 하는 것이다.
다음은 로보트의 구성 및 조향수단에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 로보트는 경계를 필요로하는 장소를 감시 및 탐색하기 위해 운전장치가 결합되어 이 운전장치의 구동력으로 경제지역을 순회하게 되는데, 이 운전장치는 장치를 이송시키는 운행수단을 갖고 있고, 이 운행수단은 운행 모우터와 변속부재로 연결되어 정·역방향으로 자유로이 회동하는 운행부재를 구비하고 있다.
상기 운행수단은 조향수단에 의해 자유로이 주행방향을 변경할 수 있다.
조향수단은 운행수단이 탑재되는 회전판재를 구비하며, 이 회전판재는 또한 장치의 저면에 좌우방향으로 자유로이 회동가능하게 설치되어 조향모우터와 변속부재에 의해 연동하도록 연결되어 있다. 그리고 상기 조향수단은 적어도 하나 이상의 조향제어부재들에 의해 그의 조정을 이루게 하고 있고, 따라서 로보트를 경계 장소내에서 자유로이 이동시키며 감시, 탐색하게된다.
다음 운전장치의 실시예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명한다.
제4도(a)에는 본 발명에 따른 운전장치가 설치된 로보트가 도시되어 있는데, 이 로보트는 반구형체로 구성되는 동제(8)를 가지고 있다.
이 동체(8)는 원형판체로 구성되는 저면부재(11)와, 그의 저면부재(11)상에 착탈가능하게 끼워 맞춤식으로 결합되는 상면부재(12)로 구성된다.
동체는 또한 그의 내부에 침입자 또는 가스 누출 및 음향 발생원을 감지, 탐색하는 적어도 하나 이상의 감지수단을 내장함과, 아울러 그들의 감지수단으로 부터 감지 및 탐색신호를 받아 적합한 경보신호를 발하거나 또는 전면 그리고 후면 및 좌·우면에 설치된 장애물 감지수단으로 부터 입력되는 신호를 받아 운전정보로 처리하는 마이콤(도시되지 않음)이 내장되어 있다.
제4도(b),(c)에는 운전장치가 상세하게 도시되어 있다. 즉 운전장치는 운행수단(200)과, 조향수단(201), 그리고 조향제어부재(202)로 구성되어 있다.
운행수단(200)은 운행 모우터(210)와 로울러 형상의 운행부재(220)을 구비하고, 이들의 사이에 변속부재(230)를 개재하여 운전 모우터의 구동력이 운행부재(220)에 감속되어 전달되고 이러한 구동력은 이동 로보트의 주행력으로 제공하게 된다.
상기 운행수단(200)은 이후에 설명할 조향수단(201)상에 탑재되는데, 운행부재(220)는 조향수단(201)상에서 가로방향으로 설치되는 축봉(221)에 일체로 설치되고, 이의 운행부재(220) 상부를 덮개(240)로 감싸있으며, 또 그 덮개(240) 어느 일측의 측벽면 상부에 설치부재(250)를 이용하여 설치시킨다. 이때 그 운행 모우터는 소정의 구배를 가지고 약간 경사지게 설치되어 있다.
또한 상기 변속부재(230)는 운행 모우터측에 실치된 워엄(231)과, 워엄기어(232) 및 평치차(233)로 구성되어 운행 모우터의 구동력을 적정한 비례로 감속하여 운행부재로 전달하게 된다.
워엄기어(232)는 또한 덮개(240)와 설치부재(250)의 사이에 가로방향으로 설치되는 축봉(260)에 자유로이 회동가능하게 설치되며, 평치차(233)는 상기 워엄기어(232)와 치차맞물림 결합됨과 아울러 운행부재(220)가 설치된 축봉(22l)에 일체로 설치된다.
한편 조향수단(201)은 운행수단(200)이 탑재된 원형판체형상으로 구성되는 회전판재(270)를 갖고 있고, 이러한 회전판재(270)는 저면부재의 하부로 부터 상황을 자유로이 회동가능하게 끼워 맞춤 결합되는데, 이때 회전판재(270)와 저판부재(11)의 사이에 수개의 구름부재(286)를 개재하여 회전판재(270)가 원할한 회동을 이루게 하고 있다.
또 상기 회전판재(270)의 상부에는 그의 주벽을 상향으로 연장한 주벽부(271)를 구비하고, 이 주벽부(271)는 저면부재를 관통하여 동체(8)내향으로 관출시킨후, 그 주벽부(271) 상단 외주벽에 링형상의 태양치차(272)을 끼워맞춤식으로 결합시키었다. 이때 그 태양치차(272)는 회전판재(270)를 저면부재에 설치유지를 제공하는 턱걸이로 제공되며, 그러한 태양치차(272)는 조향제어부재(202)로 부터 입력되는 신호에 의해 정·역으로 회동하는 조향모우터(280)와 변속부재(290)로 연결되어 협동하게 된다.
또한 조향모우터(280)는 회전판재(270)의 원주 외향 적당한 위치에 가능한 회전판재와 근접한 위치에 설치부재(260)로 하여 고정설치되어 있다. 그리고 변속부재(290)는 조향모우터(280) 축상에 설치된 워엄(291)과, 그 워엄(29l)과 이맞물림 결합된 워엄기어(292)로 구성되어 있고, 그러한 워엄기어(292)는 저면부재(11)와 설치부재(260)사이에 걸쳐 연직 방향으로 설치되는 축봉(300)에 자유로이 회동가능하게 설치된다.
워엄기어(292)는 또한 상기 회전판재(270)의 평치차(272)와 이맞물림 결합되어 조향모우터로 부터 전달되는 구동력을 회전판재에 전달하게 될 것이다.
상기 조향제어부재(202)는 회전판재(270)의 평치차(272) 적당위치에 설치되는 자성부재(215)와, 적어도 3개 이상의 조향감지센서(51)로 구성된다.
자성부재(215)은 평치차(272)에 직각방향으로 설치되며, 자기센서(225)는 평치차(272)의 주위에 상기 자성부재의 설치 간견과 동일한 간격을 유지하여 설치된다. 즉, 동체의 진행방향을 예상하여 설치되는데, 동체의 정면방향과 그리고 이를 중심으로 하여 좌우양측방향에 설치하여 구성된 것이다.
그러면 제4도(b) 및 (c)도를 참조하여 운전장치의 작동에 관해 설명하면 다음과 같다.
초기 가동신호가 주어지면 동체(8)내에 내장되어 있는 마이콤에서 초기 가동신호를 입력함과, 아울러 그 마이콤은 운행 모우터(210)를 구동시키게 되고 이러한 운행 모우터의 구동력은 변속부재(230)을 통해 운행부재(220)로 전달되어 동체(8)를 운행시키게 되는데, 이때 그의 운행은 정면 방향으로 주행을 이루게 된다. 또 그때 운행부재(220)의 방향은 임의 방향, 즉 구동전의 정지상태에서 놓여진 설치위치를 가지고 있을 것이다.
이와 같은 상태에서 동체(8)가 정면방향으로 진행을 이루다 장애물 감지수단으로 부터 장애물 감지신호가 주어지면, 마이콤은 이와 감지신호를 수신함과 아울러, 조향수단(201)의 조향모우터(280)로 구동신호를 출력하여 조향을 이루게 되는데, 이때 그의 조향은 상기에서 인지한 장애방향을 피한 방향으로 조정될 것이다.
다시 설명하면 마이콤에서 장애방향을 감지한 상태에서 장애가 감지되지 않은 축을 선택하여 조향모우터(280)을 그 선택된 방향으로 회동을 이루게 하고, 이와동시에 회전판재(270)는 소기의 방향으로 회동을 이루게 된다.
그리고 회전판재(270)가 소정각도 회전하여 그 어느 방향에 이르게 되면 조향제어부재(202)에서 그 조향상태를 감지하고, 그의 감지신호에 의해 조향모니터(280)의 조향동작을 마치고 동체를 소기의 방향으로 운행시키게 되는 것이다. 이렇게 불규칙하게 발생하는 운행 상황에 따라서 적절히 대처하면서 이동 로보트를 경계장소내에 계속적으로 순회시키게 되는 것이다.
다음은 운전장치를 구동시키는 구체적인 회로로서 제5도(a)를 참조하여 모터구동회로(44a)를 설명한다.
제5도(a)에 도시한 모터구동회로(44a)의 모터는 전진구동을 위한 모터전진구동부(1)와, 모터의 후진구동을 위한 모터후진구동부(2) 및 모터의 회전방향을 설정하는 모터회전방향설정부(3)로 구성된다.
상기 모터전진구동부(1)는 베이스에 제2마이크로 컴퓨터(10)의 전진구동신호출력단(MTRF)으로 부터 모터전진구동신호가 인가되고 에미터가 접지된 제1트랜지스터(TR11)와, 이 제1트랜지스터(TR11)의 컬렉터에 저항(R10)을 매개하여 베이스가 공통접속되고, 각 에미터가 전원(24V)에 접속된 제2 및 제3트랜지스터(TR9, TR10)로 구성된다.
또, 상기 모터후진구동부(2)는 컬렉터가 상기 제2마이크로 컴퓨터(10)의 후진구동신호출력단(MTRR)에 접속됨과 더불어 베이스가 상기 전진구동신호출력단(MTRF)에 접속된 제4트랜지스터(TR3)와, 베이스가 이 제4트랜지스터(TR3)의 컬렉터에 접속됨과 더불어 에미터가 상기 제4트랜지스터(TR3)의 에미터에 접속된 제5트랜지스터(TR2), 공통접속된 베이스가 상기 제5트랜지스더(TR2)의 컬렉터에 접속되는 한편각 에미터가 상기 전원(24V)에 접속된 제6 및 제7트랜지스터(TR1,TR4)로 구성된다.
상기 모터회전방향설정부(3)의 구성은 다음과 같다. 즉 저항(R6)을 매개하여 소오스와 공통으로 접속된 게이트가 상기 제7트랜지스터(TR4)의 에미터와 접속된 제1MOSFET(MT1)와, 게이트가 상기 제3트랜지스터(TR10)의 컬렉터에 접속되고 드레인이 상기 제1MOSFET(MT1)의 소오스에 접속되며 소오스가 상기 트랜지스터(TR3, TR2)의 에미터와 더불어 접지단에 접속된 제2MOSFET(MT2), 일단이 상기 제1 및 제2MOSFET의 소오스와 드레인 접속노드에 접속됨과 더불어 다른 단이 모터의 정단자(+)에 접속되어 모터구동속도를 지연시키는 제1인덕터(L1), 저항(R7)을 매개하여 소오스와 접속된 게이트가 상기 트랜지스터(TR9)의 컬렉터에 접속된 제3MOSFET(MT3), 드레인이 상기 제3MOSFET(MT3)의 소오스와 접속되고 게이트가 상기 트랜지스터(TR1)의 컬렉터에 접속되는 한편, 소오스가 상기 접지단에 접속된 제4MOSFET(MT4) 및, 일단이 상기 제3및 제4 MOSFET(MT3,MT4)의 소오스와 드레인의 접속노드에 접속됨과 더불어 다른 단이 모터의 부던자(-)에 접속된 제2인덕터(L2)를 구비하여 구성된다.
이러한 구성에 따르면, 로보트가 감시 또는 로움기능을 수행하면서 전진이동하는 경우 제2마이크로 컴퓨터(10)는 전진구동신호출력단(MTRF)를 통해 하이레벨의 신호를 출력하고, 이 하이레벨신호에 따라 트랜지스터(TR3, TR11)가 도통상태로 된다.
이 트랜지스터(TR11)가 도통됨에 따라 상기 트랜지스터(TR9, TR10)의 베이스전위가 저하되므로 그 트랜지스터(TR9, TR10)도 도통된다.
따라서, 상기트랜지스터(TR9)의 컬렉터에 접속된 제3MOSFET(MT3)가 도통됨과 더불어 MOSFET(MT2)도 도통되므로 전원(BAT) → MOSFET(MT3) → 인덕터(L2) → 모터(m) → 인덕터(L1) →MOSFET(MT2)의 접지단에 의해 전류루우프가 형성된다.
따라서, 모터(M)는 정회전하게 되므로 로보트시스템이 전진이동하게 된다. 여기서, 상기 인덕터(L1)의 출력전류를 체크함으로써 전진속도를 판정할 수 있다.
이러한 전진이동상태에서 전방의 장애물이 감지되면 제2마이크로컴퓨터(10)는 후진구동신호출력단(MTRR)에서 하이레벨이 출력되고, 이에 따라 트랜지스터(TR2)가 도통되며, 이 트랜지스터(TR2)의 도통에 의해 상기 트랜지스터(TR1, TR4)가 도통된다. 그러므로 MOSFET(MT1)가 도통됨과 더불어 MOSFET(MT4)가 도통된다. 전원(BAT) → MOSFET(MT1) → 인덕터(L1) → 모터(M) → MOSFET(MT4) → 인덕터(L2)에 의해 전류루우프가 형성되므로 모터는 역회전하게 된다.
제5도(b)를 참조하여 로브트의 이동시 좌·우측방향으로 조향모터를 구동하는 회로에 대해 설명한다.
제5도(b)에 도시된 조향모터구동회로(45a)는 제2마이크로 컴퓨터(MC2)의 우측조향신호출력단(MR)에 컬렉터가 접속됨과 더불어 베이스가 좌측조향신호 출력단(ML)에 접속된 스위칭 트랜지스터(TR12)와, 상기 트랜지스터(TR12)의 컬렉터측에 베이스가 접속되고, 에미터가 접지단에 접속된 제1트랜지스터(TR13)와, 이 제1트랜지스터(TR13)의 컬렉터에 접속된 저항(R15)과 저항(R16)의 접속노드에 베이스가 접속되고 에미터가 전원(24V)에 접속된 제2트랜지스터(TR14)로 구성된 우측조향구동부(1)와 ; 베이스가 상기 제2마이크로 컴퓨터(10)의 좌측조향구동신호출력단(ML)에 접속되고 에미터가 접지에 접속된 제3트랜지스터(TR20)와, 이 제3트랜지스터(TR20)의 컬렉터에 접속된 저항(R24)과 저항(R21)의 접속노도에 베이스가 접속되고 에미터가 상기 전원에 접속된 제4트랜지스터(TR17)로 구성된 좌측조향구동부(2) 및 ; 저항(R20)을 매개하여 소오스와 접속된 게이트가 저항(R18)을 매개하여 상기 제2트랜지스터(TR14)의 컬렉터에 접속됨과 더불어 드레인이 전원(24V)에 접속된 제1MOSFET(MT16)과, 소오스와 접속된 게이트가 저항(R23)을 통해 상기 제4트랜지스터(TR17)의 컬렉터에 접속됨과 더불어 드레인이 상기 전지(BAT)에 접속된 제2MOSFET(MT18), 각각의 게이트가 상기 제2와 제4트랜지스터(TR14,TR17)의 컬렉터에 각각 접속됨과 더불어 각 드레인이 상기 제1 및 제2MOSFET(MT16,MT18)의 소오스측에 접속되는 한편, 각각의 소오스가 접지측에 접속된 제3 및 제14MOSFET(M15,M19) 및, 일단이 상기 제1MOSFET(MT16)의 소으스측에 접속됨과 더불어 다른 단이 상기 모터의 정단자에 접속된 인덕터(L5)와 일단이 상기 제2MOSFET(TR18)의 소오스측에 접속되고 다른 단이 모터의 부단자에 접속되 인덕터(L6)로 구성된 방향설정부(3)를 갖추고 있다.
이러한 구성에 따르면, 로보트의 이동시 장애물이 감지되면, 좌측 또는 우측조향신호출력단(ML,MR)으로 부터 하이레벨이 출력된다.
즉, 예를 들어 좌측조향신호출력단(ML)으로 부터 하이레벨이 출력되면 트랜지스터(TR12)가 도통됨과 더불어 트랜지스터(TR20)가 도통된다.
이 트랜지스터(TR20)의 도통에 의해 트랜지스터(TR17,TR21)의 베이스전류가 저하되어 그 트랜지스터(TR17,TR21) 자체도 도통됨에 이어, MOSFET(MT15, MT18)도 도통된다. 따라서, 전원(BAT) →MOSFET(MT18) → 인덕터(L6) → 모터(M) → 인덕터(L15) → MOSFET(MT15)에 의해 전류루우프가형성되므로 로보트가 좌측으로 회전하도록 모터가 구동된다.
이에 대해, 예컨대 우측조향구동신호출력단(MR)으로 부터 하이레벨 신호가 출력되면, 트랜지스터(TR13)가 도통됨에 이어, 트랜지스터(TR14)도 턴온된다.
따라서, MOSFET(MT16,MT19)가 도통상태로 되므로 전원(BAT) → MOSFET(MT16) → 인덕터(L5) → 모터(M) → 인덕터(L6) → MOSFET(MT19)에 의해 전류루우프가 형성되고, 이 결과 조형모터(M)가 역회전하여 로보트가 우측으로 회전하게 된다. 다음은 운행노면의 단층부에서 로보트가 전복되는 것을 방지하기 위해 로보트의 저면부재에 설치된 단층노면 감지수단에 대하여 설명한다.
상기 목적을 달성하기 위한 단층노면 감지수단은 이동로보트의 좌·우앞쪽에 설치되어 있는 2개의 볼과, 일측에는 상기볼이 타측에는 자석편이 설치된 레버와, 상기 2개의 볼의 위치변동에 따라 노면의 상태를 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 노면상태감지에 따라 우측노면의 불량상태를 판단하는 우측노면 검출부와, 상기 감지부의 노면상태감지에 따라 좌측모면의 불량상태를 판단하는 좌측노면 검출부로 구성되고, 상기 레버는 힌지핀에 의해 동체저면부에 결합되고 상기 감지부는 저면부재상에 설치되어 상기 지지대에 설치된 자석편과 대향된다.
이하, 상기 단충노면 감지수단의 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제6도(a)는 본 발명에 의한 일실시예에 있어서의 이동로보트의 단층노면의 감지장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 제6도(f)는 장치의 작동상태를 나타낸 도면이며, 제7도(a)는 장치를 구동하는 구체적인 회로도이고, 제7도(b)는 동작순서를 도시한 플로우챠트이다.
제6도(a)에 도시한 바와같이 대체로 원형형상의 로보트 저면부재(11)에는 그 중심에 대하여 서로 대향해서 2개의 무동력바퀴(310)가 각각 배설되고, 이들 바퀴(310) 사이에는 저면부재(11)에서 상하 동작가능하도록 배설된 레버(320)가 배설되어 있다. 이들 레버(320)의 각각은 그 중간부가 일정각도 절곡되어 있으며, 그 절곡부위에는 힌지핀(311)이 배설되어 있다. 또 레버(320)의 선단부에는 상기 힌지핀(311)의 폭과 대체로 같은 직경을 가진 볼(330)이 회전가능하게 배설되어 있다.
따라서, 이동 로보트가 화살표(R)방향으로 진행할 때, 바닥의 계단부 또는 단층진 곳에 도달하여 상기좌우측볼(330)중 적어도 어느 하나가 떨어지면, 후술하는 홀소자(hall cell)에 의해서 노면의 계단부 또는 움푹한 곳을 감지하여 마이콤의 제어에 의해 일단 후진해서 좌측이나 우측으로 90°회전한 후 정상동작을 수행하도록 동작된다.
다음에 제6도(f)를 참조하여 본 발명에 의한 이동로보트의 단층노면의 감지수단의 기계적 작동에 관해서 설명한다.
제6도(e)에 도시한 바와같이, 감지부(340)는 N극과 S극을 가진 봉형상의 영구자석(341)과, 이 영구자석(341)에 대하여 수평축선상에 배설된 홀소자칩(342)을 가진 홀소자(343)로 구성된다.
상기 영구자석(341)은 제6도(f)에 도시한 바와같이 레버(320) 기단부에 부착되어 이동로보트의 이동에 따라 연동되는 볼(330)의 작용에 의해 영구자석이 내설된 상기 레버(320)의 단부가 홀소자칩(342)으로 부터 떨어지거나 또는 접근하게 되면서 홀소자칩(342)에서 발생하는 전기신호에 의해서 노면의 계단부 또는 움푹들어간 곳을 감지할 수 있도록 되어있다.
즉, 제6도(f)에 있어서, 본 발명의 이동로보트가 평평한 노면을 정상적으로 진행할 때는 좌측볼(330) 및 레버(320)가 실선으로 표시한 위치에 있게된다. 그런데, 이동로보트의 좌측노면에 계단부 또는 움푹들어간 곳이 있을 경우, 좌측볼(330)이 이들 계단부 또는 움푹들어간 곳에 떨어져서 제6도(f)의 점선으로 표시한 부분과 같이 좌측볼(330)과 레버(320)의 위치가 변위한다.
계단부 또는 움푹한 곳에서 레버의 상단부에 부착된 영구자석(341)이 브래킷(344)에 부착된 홀소자(343)쪽으로 가까이 접근하게 되어 변화되는 자기장이 상기 홀소자(343)를 통해 감지됨으로써 후술하는 마이콤(10)에 의해서 로보트의 전진동작을 정지시키고 다음의 동작을 제어하게 된다.
제7도(a)는 상기 단층노면 감지수단의 구동회로를 도시한 것으로써, 전원으로 충전식 배터리(351)를 사용하여 상기 전원을 기기에 접속 및 차단시키는 전원스위치(352)를 가진 전원부(350)와, 상기 전원부(350)의 전원을 인가받아 이동로보트의 정상동작을 행하도록 하며, 단층노면을 감지하는 프로그램을 제어하는 마이콤(10)과, 상기 마이콤(100)의 제어에 의해서 프로그램에 따라 이동로보트를 전방 및 후방으로 동작시키는 전후방 동작구동부(44a)와, 상기 마이콤(10)의 제어하에 이동로보트의 우측노면의 불량상태(계단부 또는 움푹 들어간 곳)를 검출하는 우측노면검출부(47)와, 상기 마이콤(10)의 제어하에 이동로보트의 좌측노면의 불량상태를 검출하는 좌측노면 검출부(46)로 구성되어 있다.
이와같이 구성된 이동로보트의 단층노면 감지장치에 의하면, 먼저 이동로보트를 동작시키기 위해 전원부(350)의 전원스위치(352)를 온(on)하면, 직류전원이 출력전압(Vcc)으로 이동로보트에 인가되어 마이콤(10)에 미리 입력된 정상동작 프로그램 따라 이동로보트가 동작된다.
상기 이동로보트가 진행중에 좌측으로 떨어질 위험이 있는 노면상태가 불량한 지점에 도달하면, 이동로보트의 좌측 앞쪽에 부착되어 있는 볼(330)이 자체의 하중으로 인해 상기 노면의 상태가 불량한 지점에서 수평선상 아래로 떨어지게 된다.
이대 좌측볼(330)이 결합된 레버가 변위하면서 레버에 부착되어 있는 영구자석(341)이 전압에귤레이터(345)에 연결된 홀소자(343)쪽으로 접근하게 되며, 상기 홀소자는 자장의 크기에 비례하는 전류를 흘리게 된다.
이때, 상기 홀소자칩(342)의 표면과 수직으로 형성되는 자기장의 세기가 강하여 동작점을 오버하면, 홀소자(342)에서 흐르는 전류가 신호증폭기(346)를 통해 쉬미트 트리거(347)에서 출력되어 출력트랜지스터(348)를 온 시킴으로서 로우레벨의 신호가 마이콤(10)의 입력포트()를 통해 입력되어, 결과적으로 이동로보트의 좌측에 노면의 불량상태를 판단하여 마이콤(10)이 포트(c)에 신호를 출력해서 전후방 동작구동부(44a)를 동작시켜 소정의 거리만큼 이동로보트를 후진시킨다.
다음에, 마이콤(10)은 이동로보트의 이동에 위험이 있는 방향을 좌측이라고 판단하였으므로, 포트(d) 및(e)를 통해 조향구동부(45a)에 구동신호를 인가하여 방향전환용 조향모터(45)를 우측으로 90°각도로 회전시킴으로써 이동로보트가 좌측으로 떨어지는 것을 미연에 방지하면서 차후에 동작을 재차실행한다.
반대로, 이동로보트가 진행중에 우측으로 떨어질 위험이 있는 노면상대가 불량한 지점에 도달하면, 이동로보트의 우측앞쪽에 부착되어 있는 볼(310)이 자체의 하중으로 인해 상기 노면상태가 불량한 지점에서 수평면상 아래로 떨어지게 된다. 이때, 우측볼(310)의 중심부에 연결된 레버(320) 상단부에 부착되어 있는 영구자석(341)이 홀소자(343)쪽으로 적븐하게 되며, 상기 영구자석(341)의 위치변동에 따라 변화하는 자기장의 변화상태로 우측 노면검출부(47)의 홀소자(343)에 의해 감지한다.
이때, 좌측노면검출부(48)의 작동과 마찬가지로, 상기 홀소자칩(342)의 표면과 수직으로 형성된 자기장의 세기가 강하여 동작점을 오버하면, 홀소자(343)에서 흐르는 전류가 신호증폭기(346)를 통해 쉬미트트리거(347)에서 출력되어 출력트랜지스터(348)를 온 시킴으로써 로우레벨신호가 마이콤(l0)의 입력포트()를 통해 입력되어 이동로브트의 우측에 노면의 불량상태를 판단하게 되고, 그 결과 마이콤(10)이 포트(c)에 신호를 출력해서 전후방 동작구동부(44a)를 동작시켜 소정의 거리만큼 이동로보트를 후진시킨다.
다음에, 마이콤(10)은 이동로보트의 이동에 위험이 있는 방향을 우측이라고 판단하였으므로, 포트(d),및 (e)를 통해 조향구동부(45a)에 구동신호를 인가하고 방향전환용 조향모터(M)를 좌측으로 90°각도로 회전시킴으로서, 이동로보트가 우측으로 떨어지는 것을 미연에 방지하면서 다음의 동작을 행한다.
한편, 이동로보트의 좌우측 노면상태가 양호할 경우에는 좌측떨어짐 검출부(46) 및 우측떨어짐 검출부(47)가 동작하지 않으므로, 정상동작을 그대로 수행하는 것을 물론이다.
제7도(b)는 본 발명의 이동로보트의 단층노면감지수단의 동작순서를 도시한 플로우챠트로써, 먼저 전원부(350)의 전원스위치(352)를 온시키면 스텝 S1에서 직류전원(351)이 인가되어 이동로보트가 동작하고 스텝 S2로 나아가서 이동로보트의 마이콤(10)에 미리 입력된 정상동작을 프로그램에 따라 이동하게 된다.
이어서, 스텝 S3에서 이동로보트의 좌우측 앞쪽에 부착되어 있는 볼(330)이 노면의 상태가 불량한 곳에서 하강하면 레버(320)의 상단부에 부착된 영구자석(341)이 홀소자(343)쪽으로 위치가 변동하면서 자기장이 변화하는 값을 홀소자(343)에서 감지하여 신호증폭기(346)에서 소정의 값으로 중폭된 후 쉬미트 트리거(347)을 거쳐 출력 트랜지스터(348)를 온시킴으로써 로우레벨이 포트(a[또는()]를 통해 마이콤(10)에 입력되는 경우 즉 Yes일 경우에는, 스텝 S4로 나아가서 이동로보트의 방향을 전환하기 위해 마이콤(10)에 설정되어 있는 프로그램에 따라 소정의 거리만큼 이동로보트를 후진시킨 후 스텝 S5에서, 이동로보트가 이동하는데 불량한 노면이 이동로보트의 전방(F)인가 아니면 좌측(L) 또는 우측(R)인가를 마이콤(10)에서 판단하여 좌측(L)이라고 판명하였을 경우 스텝 S6로 나아가서 마이콤(10)이 포트(c) 및 (d)를 통해 조향구동부(45a)에 동작신호를 인가하여 조향모터(M)를 우측으로 90°각도를 회전시켜서 이동로보트가 떨어지는 것을 미연에 방지하고 스텝 S2로 복귀하여 차후의 동작을 재차 실행하고 이동로보트가 진행하는 우측(R)에 불량한 노면이 존재한다고 마이콤(10)이 판단하였을 경우에는 스텝 S7로 나아가서 마이콤(10)은 포트(c)및 (d)를 통해 조향구동부(45a)에 동작신호를 인가하여 좌측으로 90°각도로 회전할 수 있도록 스티어링 모터(M)를 구동시킨 다음 스텝 S2로 복귀하여 차후의 동작을 재치실행한다.
또한 이동로보트의 이동 전방에 불량한 노면이 있어서 이동로보트를 후진시켜야 할 경우에는 마이콤(10)은 포트(e)를 통해 전후방 동작구동부(44a)에 동작신호를 인가하여 이동로보트를 후방으로 후진시킨다.
한편, 상기 스텝 S3에서 이동로브트가 프로그램에 따라 이동하는데 전혀 지장을 주지 않는 양호한 노면일 경우, 즉 No일 경우에는 좌우측노면 검출부(46,47)의 출력트랜지스터(349)를 통해 마이콤(10)이 포트(a,b)에 하이레벨의 신호가 입력되며, 이때 스텝 S2로 복귀하여 마이콤(10)에 미리 입력된 이동로보트의 동작프로그램에 따라 이동한다.
이와같이, 본 발명의 이동로보트의 떨어짐 방지 및 단층노면감시장치에 의하면, 떨어지는 것을 미연에 방지하기 위하여 볼과 홀소자를 사용하여 상기 볼의 레버상단부에 부착되어 있는 영구자석의 위치변동에 따라 연동하는 홀소자의 변화값을 마이콤에서 판단하여 이동로보트의 전방이나 좌측 또는 우측에 존재할 수 있는 불량한 노면을 검출함으로써 이동로보트가 안전한 동작을 행할 수 있게된다.
다음은 초음파를 이용하여 장애물을 탐지하게 되는 표적탐지수단에 대하여 설명한다.
본 발명에 의한 표적탐지수단은 하나의 변환기를 이용해서 탐지구역내에 초음파 에너지를 방사하고 에코의 원리에 의해서 근접해 있는 물체를 원격으로 탐지하제 된다. 이때, 짧은 주기를 갖는 강력한 초음파 에너지 펄스는 전환기로 부터 방사된 다음, 소정의 방향으로 배향되고, 상기 변환기는 탐지구역내의 표적물체로 부터 반사되어오는 에코신호를 감지하여 표적물체의 거리, 방향 및 특성을 판단한다.
에코신호를 수신하는 변환기는 스프링의 탄성력으로 스캐닝동작을 수행한다.
상기 스프링은 변환기와 송수신회로간에 펄스신호를 전송하는 도선으로서의 기능도 겸한다. 전자석 스캐너 구동기는 변환기에 요동운동을 부여하여 360°미만의 스위프 각도 범위내에서 변환기를 각 운동시키게되는바, 이때에 이용되는 자기적인 변위력은 변환기의 초기위치 및 말기위치에 있어서 전자 스캐너 구동기의 부하에 따라 달라지며, 변환기의 위치는 상기 전자 스캐너 구동기에 조합된 위치센서에 의해서 검출된다.
이와같이 변위력의 변화는 적절하게 프로그램된 마이콤의 제어하에 이루어지므로, 비교적 일정한 스위프각도를 유지할 수 있고, 변환기는 송수신 회로에서 공급되는 펄스와 시간적으로 연계되어 상기 스위프 각도 범위내에서 요동운동하면서 초음파를 방사한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
도면을 참조하면, 제8도(a)에서 참조번호(500)은 전기-음향변환기 어셈블리로써, 이 변환기 어셈블리(500)는 예를들면 플라스틱 물질로 제조된 관상하우징(512)을 구비한 것으로서, 원격물체탐지 시스템을 장착하기 위한 플랫폼에 부착시켜서 사용하도록 되어있다.
상기 관상하우징의 후단부는 평탄부(520)와 원통부(526) 사이에 끼워진 커버 부재(524)에 의해서 막혀있다. 커버부재(524)에는 단자접속 플러그(528)가 설치되어 있으며, 이 플러그를 통해서 변환기 조립체(500)와 후술하는 제어시스템간의 전기접속이 이루어진다.
변환기 조립체(500)의 관상하우징에는 한쌍의 클록형 베어링요소(540)가 상호정렬상태로 나사결합되어서, 당해 관상하우징(512)의 종축에 직교하는 회전축선을 설정하게 된다. 베어링 지지식 돌출요소(542)는 제8도(b)에 도시된 바와같이 상기 베어링 요소(540)와 당접한 상태에서 원통형의 변환기 지지부재(532)에 교정됨으로써, 상기 변환기소자(536)가 베어링 요소에 의해 설정된 회전축선을 중심으로 심한 마찰없이 각 운동할 수 있도록 한다.
제8도(b)를 참조하면, 돌출요소(542)의 몸체부에는 한쌍의 나선형 센터링 스프링(546)의 단부가 고정되어 있다. 상기 나선형 센터링 스프링은 강철등과 같은 도전성 물질로 제조되는 것으로서, 그 단부는 단자용 나사못(550)에 의해 관상하우징에 고정됨과 동시에 커넥터(552)에 전기적으로 접속된다. 단자용 나사못(550)은 관상하우징의 내부에 위치한 가로설치벽(554)에 고정된다. 상기 가로설치벽(554)은, 관상하우징(512)의 내부를, 지지부재(532)상의 변환기소자(536)를 수납하기 위한 전방격실과 전자석 스캐너, 구동기(556)를 수납하기 위한 후방격실로 양분된다.
상기 스캐너 구동기(556)는 전자 코일(558)을 갖추고 있으며, 이 코일은 제8도(b)에 나타난 것과 같이 상기 가로 설치벽(554)으로 부터 축방향으로 뻗어있는 관상의 내측코어부(560)와 원통형의 외측하우징부(562)사이에 형성된 환상공간내에 설치된다. 전자코일(558)의 양단부는 단자(564)(566)를 통해서 절연상태의 도선(568)(570)에 접속되며, 상기 각각의 도선의 상술한 전기접속 플러그(528)내로 뻗어있다. 그러므로, 도선(568)(570)을 통해 전자코일(558)에 전류를 인가하면 자장이 발생하고, 이 자장은 관상의 내측코어부(560)를 통해서 종축방향으로 배향된다.
따라서 일방향으로만 전류를 흘려보내서 스캐너 구동기(556)의 코일(558)이 통전되면 자기반발력이 발생되고, 이러한 자기반발력은 영구자석(574)의 자극(572)에 작용하여 변환소자(536)를 예를들면 제8도(b)에 화살표로 나타낸 것과 같이 반시계방향으로 부세함으로써, 영구자석이 코일표면으로 부터 멀어지는 방향으로 운동하도록 한다.
이와같이, 초기위치에 있어서 자극면(572)을 코일(558)의 축선에 대하여 오프세트관계로 위치시키면, 변환기의 반시계 방향으로의 각 운동이 보장되므로, 상기 제2마이콤(10)은 변환기의 운동방향을 정확하게 예측 및 검출할 수 있게 된다.
한편 변환기소자(536)와 절연도선(576)(578)간에는 전기 접속이 이루어진다. 위에서도 설명한 바와같이, 상기 절연도선은 단자나사(550)를 개재하여 나선형 스프링 요소(546)에 연결되어 있다.
또한 절연도선(576)(578)은 접속플러그(526)내로 뻗어있으며 전기펄스는 이 접속플러그를 통해 변환기로 전송되어 초음파 에너지로서 방사된다. 반향메아리도 상기 접속플래그를 통해 전기적 신호에너지로 변환된 다음, 변환기 조립체(500)가 조립되어 있는 제어시스템으로 전송된다. 제어시스템에 관해서는 이하에서 상세히 설명한다.
제9도(a)를 참조하면, 변환기 조립체(500)는 접속플러그(528)를 개재하여 상기 제어시스템(580)에 접속된 것으로 도시되어 있다.
변환기소자(536)는 제어시스템으로 부터 도선(576)을 통해 공급되는 전류에 의해 펄스구동되어 포락선(584)으로 나타낸 탐지구역내에 벡터방향(582)으로 초음파에너지를 방사한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 탐지구역 포락선은 약 11.36ms의 호출주기동안 설정된다. 이 주기동안, 탐지구역내의 모든 물체나 표적은 초음파 에코 에너지를 효과적으로 반사시키게 되고, 상기 에코 에너지는 변환소자에 의해 수신된 다음 전기적인 에너지로 변환되어 도선(576)을 통해 제어시스템(580)으로 전송된다.
또한, 이와같은 본 발명의 실시예에 의하면, 탐지포락선(584)은 그 회전축선(588)으로 부터 약 7ft까지의 탐지거리(586)를 설정하게 되며, 이 거리는 각각의 초음파 호출주기동안 거의 일정하게 유지된다.
또한 제9도(a)에 나타낸 탐지포락선(584)은 약 20°의 최대탐지각도를 갖는다.
계속해서 제9도(a)를 참조하면, 변환기소자(538)는 360°미만의 각도범위, 예를들면 180°의 스위프 각도내에서 그것의 회전축선(588)을 중심으로 회전하면서 단일포락선(584)이 점유하는 영역보다 상당히 넓은 탐지영역을 스캐닝하게 된다.
이와 같은 변환기의 스캐닝 동작은 상술한 구동기(556)의 전자코일(558)로 공급되는 펄스에 응답하여 제9도(a)에 초기위치로 부터 양쪽방향으로 90°의 범위내에서 각 운동함으로써 이루어진다.
코일(558)에 인가되는 전기신호로서의 구동펄스신호는 그 크기 및 주기가 수시로 변화 되는데, 이는 변환기소자가 초기위치로 부터 멈춤부재(530)에 의하여 제지되는 말기위치에 이르는 동안 변환기의 위치와 초음파 방사동작간에 소망하는 동작관계를 유지시켜 주제 된다.
변환기소자(538)를 통해 초음파 에너지로 변환되는 펄스신호는 송수신회로부(102)내의 펄스구동기(592)로부터 도선(576) 및 도전체인 스프링요소(546)를 통해 변환기소자(536)로 인가되며, 이러한 펄스인가 동작은 마이크로 컴퓨터(598)의 단자(594)(596)에서 출력되는 필스발생신호의 제이팅신호에 의하여 제어된다.
탐지구역내에 위치하는 물체로 부터 반사되어 변환기소자(536)에서 전기적 신호로 변환된 에코신호는 나선형 스프링(546)과 도선(576)을 통하여 송수신 회로부(102)내의 잡음증폭기(100)에 인가되고, 이 증폭기(100)에서 증폭된 에코신호는 송수신 회로부(102)내의 네거티브피크치 검출기(104)를 통해 마이크로 컴퓨터의 입력단(106)에 인가된다. 마이크로 컴퓨터는 상기 입력신호 데이타를 이용해서 신호를 반사한 탐지구역내의 표적물체를 분석하고, 미리 프로그램된 내용에 따라 예를들면 로보트를 정지시키거나 후진 또는 방향전환시키는 기능을 수행하게 된다.
이와같이 마이크로 컴퓨터에서 에코신호를 분석하는데 있어서는 전자코일(558)에 공급되는 펄스주기와 스캐닝시 변환기 소자의 위치에 대한 시차관계에 의존하는 것은 물론이다. 변환기의 변위동작과 그것의 위치검출동작은 제9도(a)에 도시한 스캐닝 구동 및 검출부(110)에서 수행한다. 이 구동 및 검출부(110)는 제9도(a)에 도시된 바와같이 리세트 가능한 구동회로(112) 및 위치검출회로(114)로 구성된다.
상기 전자코일(558)은 리세트 가능한 구동회로(112) 및 도선(568)을 개제하여 마이크로 컴퓨터(10)의 펄스신호 출력단(116)에 접속된다.
변환기소자 위치신호는 위치검출회로(114)에 의해 검출되며 이 검출회로(114)는 도선(568)을 통해 코일(558)에 접속됨과 동시에 마이크로 컴퓨터(10)의 위치신호 입력단(118)에 접속된다.
또한, 제어장치(580)는 배터리(120)의 전원을 구비하고 있는바, 상기 배터리의 양극단자는 구동회로(112), 펄스구동기(592) 및 전압조정기(122)에 접속된다.
상기 전압조정기(122)는 각각 다른 2가지의 출력전압, 즉 펄스발생부(592)와 저잡음증폭부(100) 및 네거티브(-) 피크치검출부(104)에는 라인(126)을 통해 5V 전압을 공급하고, 위치감지부(114) 및 마이크로 컴퓨터(10)에는 라인(124)을 통해 1.8V의 기준 바이어스 전압을 공급한다. 바이어스라인(124)의 전위는 마이크로 컴퓨터(10)내에 인가되는 AC 신호에 영향을 주지않기 위해 접지단보다 높게 설정되어 있다.
이하 송수신 회로부(102)의 구성은 제9도(b)에 보다 상세히 도시되어 있다.
필스구동기(592)는 접지단과 전원공급단 사이에 에미터 폴로워로 접속된 한쌍의 트랜지스터(Q3)(Q4)와 트랜스포머(T1)를 구비하고 있다.
상기 트랜지스터(130)는 클렉터로 부터 트랜스포머(T1)를 통해 변환기소자(536)에 펄스출력을 인가한다. 마이크로 컴퓨터의 출력단(94)으로 부터 주파수 200 KHZ의 신호가 저항(R6)를 통하여 트랜지스터(Q3)의 베이스에 인가되면, 상기 트랜지스더(Q3)는 턴-온되고, 이 트랜지스터(Q3)의 턴-온 동작으로 트랜지스터(Q4)의 베이스에 컨트롤 바이어스가 인가된다.
이때, 트랜지스터(Q4)의 통전은 트랜스포머(T1)의 1차코일(L1)에 전류를 흐르게 하고, 이 트랜스포머(T1)의 2차 코일(L2)을 통해 승압된 펄스신호를 저항(R10) 및 콘덴서(C5)를 통해 변환기소자에 인가하여 변환기소자로 부터 초음파를 방사하게 되고, 상기 트랜지스터(Q4)와 접지단 사이에는 다이오드(D4)를 연결하여 트랜스프머에서 발생하는 역기전력에 의해 트랜지스터가 파괴되는 것을 방지한다.
한편, 초음파 변환기소자(500)에 의해 검출된 초음파 에코신호는 도선(P) 및 콘덴서(C5)를 통해서 저잡음증폭기(100)내에 배치된 트랜지스터(Q5)의 베이스부에 인가된후, 트랜지스터(Q5)의 콜렉터터에 연결된 전류미러회로(Q6,Q7)에 의하여 잡음에 영향을 받지않는 안정된 증폭을 하여 그 이득이 높아짐과 동시에 잡음이 제거된다.
한편, 저항(R16)을 통해서 5볼트 전원(126)으로 부터 바이어스 전압을 공급받는 트랜지스터(Q8)의 콜렉터출력은 트랜지스터(Q9)의 베이스에 인가된 다음, 트랜지스터(Q9)의 콜렉터단에 연결된 전류미러회로(Q10,Q11)에 의하여 재차 안정된 신호증폭을 하게되어 약 100,000배에 이르는 초음파 주파수 이득을 얻게된다.
상기 전류미러회로를 구성하는 트랜지스터의 콜렉터의 증폭된 산호출력은 아날로그신호를 디지탈 신호로 변환해서 분석하기 위하여 마이크로 컴퓨터(10)의 신호입력단(AND)에 인가된다.
상기 신호입력단(AND)에 입력되는 초음파반사신호는 마이크로 컴퓨터에 의해 매 138μs마다 주사되어 약 3인치의 유효일방향 거리를 갖는 해상도로 재현된다.
제9도(b)에 도시된 바와같이, 코일구동회로(112)는 트랜지스터(Q2)를 구비하고 있으며, 이 트랜지스터의 베이스는 저항(R3)을 개재해서 마이크로 컴퓨터의 펄스발생 출력단(l16)에 접속되어 있다.
상기 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단은 저항(R2)을 통해 파우어 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 접속되어 있으므로 당해 트랜지스터(Q1)가 스위치-온됨에 따라 배터리로 부터 도선(P2)을 통해 피일드 코일(558)의 입력단으로 전류가 흐르게 된다.
또한, 이 코일(558)의 단자는 직렬접속상태의 저항(R96) 및 콘덴서(C2)를 통해서 위치검출회로(114)의 연산증폭기(OP1)의 비반전만에 접속되고, 증폭기(OP1)의 반전단에는 바이어스 전압라인(124) 이 접속된다.
연산증폭기(OP1)에 있어서의 피이드백은 서로 병렬접속된 귀환용 콘덴서(C3)와 저항(R4)에 의하여 이루어지고, 이에 의해 코일(558)로 부터의 신호를 검출하고, 이 신호를 약 30배 정도 증폭시킨다.
코일(558)의 일측단자에 연결된 도선(P2)과 접지단 사이에는 다이오드(D2)가 접속되어서, 일단 코일의 작동이 중단되고 난 후에는 유도성전압으로 인해 구동부내의 트랜지스터(Q1)가 파괴되는 것을 방지한다.
이와 같이 동작되는 네비게이션 시스템에서 전방에 있는 물체의 존재를 확인한 경우 기작성된 프로그램에 따라 이를 분석한 마이크로 컴퓨터는 모우터 구동회로에 모우터를 정지시키는 제어신호를 보내 로보트를 정지시키고, 곧이어 조향구동회로에 제어신호를 보내어 로보트의 방향을 전환시켜 그후 로보트가 계속 이동하면서 임무를 수행할 수 있게한다.
다음은 로보트 동체내에 설치되는 센서, 즉 초음파 방사센서와 초음파감지센서, 적외선강지센서 및 물체탐지센서의 설치구조를 도면을 참조하여 설명한다.
제10도(a)는 상기 각종 센서의 설치구조에 대한 일실시예로서 로버트의 저면부재상에 형성된 센서의 고정부위를 나타낸 도면이고, 제10도(b)는 저면부애의 센서 고정부에 끼움삽입된 센서를 상측에서 고정시켜주는 센서고정 그릴을 도시한 것이다.
제10도(a)에서 제1센서 고정부(401)에는 근거리에 있는 물체를 탐지하는 물체탐지센서(34)가 설치되고, 제2센서 고정부(403)에는 원거리의 전방에 움직이는 물체를 탐지하는 초음파 방사센서(29) 및 초음파감지센서(405)가 설치되며, 120°간격으로 각각 형성된 제3센서고정부(406)에는 무단침입자의 인체에서 발산되는 적외선을 감지하는 적외선 감지센서(407)가 설치된다.
이들 고정부(401,403,406)에는 가이드리브(408)가 좌우측벽에 각각 형성되어, 센서가 취부된 기판이 상기 가이드리브(408)를 따라 수직으로 삼입될때 센서의 1차 고정이 이루어지고, 센서삽입 후에는 이들이 상측으로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 저면부재(409)상에다 제10도(b)에 도시된 센서고정그릴(410)을 결합시켜줌으로써 센서를 보다 확고히 고정시켜 주게된다.
제10도(c)는 로보트동체의 전방부위 일부를 도시한 것으로 물체탐지 센서(402) 및 초음파센서(404,405)가 취부된 상태를 나타내고, 제10(d)는 로보트동체의 후방부위 일부를 나타내는 것으로 초음파방사센서(404)와 초음파감지센서(405)가 좌우로 설치된 상태를 나타낸다.
상기 기술된 초음파 방사 및 감지센서(404,405)는 위치변위됨이 없이 고정된 구조로서 전방만을 향하도록 되어었으나, 다음과 같이 좌우로 일정범위내에서 변위할 수 있는 구조를 채택할 수 있다.
즉, 제11도(a)에 도시된 바와 같이 초음파를 방사토록 하는 초음파 방사센서(404)와 방사되는 초음파를 수신하는 감지센서(405)가 센서지지편(411a,411b)에 각각탑재되고, 센서지지편(411a,411b)은 힌지축(412a,412b,412c,412d)에 의해 체대(413) 및 래크기어(414)에 연결되며, 이 래크기어(4l4)은 피니언기어(415)를 매개로하여 모터(416)에 연결되어 좌우로 연동된다.
이러한 초음파방사소자(404)와 초음파감지소자(405)의 구동회로는 다음과 같은 구조를 갖는다. 즉, 제11도(f)에 도시된 바와 같이 상기 래크기어(414)를 연동시켜주기 위하여 공급되는 전압을 필요에 따라 선택적으로 온 또는 오프되도록 상기 제2마이콤으로된 제어부(30)의 "G"단자에 접속된 전원공급조절부(417)와, 초음파를 방사토록하는 방사센서기(404)를 갖고 제어부(30)의 "A"단자에 접속된 초음파 송신부(418)와, 제어부(30)의 "B"단자에 접속되고, 방사되는 초음파를 감지센서기(405)를 통해 수신받아 물체이동 유무를 확인하여 이를 제어부로 전달토록된 초음파 수신부(419)와, 이동물체가 있음을 제어부(30)로 부터 전달받아 경보음을 발생토록하고 제어부(30)의 "C"단자에 접속된 경보발생부(420)와, 초음파 송수신부의 초음파센서(K)를 좌우 이동토록하고 제어부(36)의 "D","E","F"단자에 접속된 모터구동부(421)와, 제어부의 "H"단자에 접속되고 제어부(30)에 의해 경보발생부(420)에서 발생되는 경보음을 제동키위한 리세트스위치(422)와, 상기 각부와 접속되어 모든 동작을 제동키위한 리세트스위치(422)와, 상기 각부와 접속되어 모든 동작을 지시통제토록된 제어부(30)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 초음파감지수단의 제2실시예에 대한 그 작용을 설명하면 다음과 같다.
도면 제11도(b)에서 보는 바와 같이 전원공급조절부(417)의 동작스위치(SW)를 눌러 전원을 인가하면"G"단자를 통해 제어부(30)에 전달되고, 제어부(30)에서는 각 단자별로 초기화상태 신호를 보내게 된다.
이때 "D"단자에는 모터구동신호를 출력케되고 모터(423)의 회전방향을 지정케되는 "E"와 "F"단자 중 한쪽 단자에만, 동작신호가 출력되게 되면, 제11도(c)에 도시된 바와 같이 지정된 일정방향으로 모터(422)가 구동하여 모터축(424)에 결합된 피니언기어(415)와 래크기어(414)를 직선운동하게하므로 래크기어(414)와 체대(413)에 조합된 방사센서기(404)와 감지센서기(405) 또한 일정방향으로 연동되면서 초음파센서(K)가 설정각도 "1"에 이르렀을때 모터(423)의 동작이 멈추게 된다.
계속해서 모터(423)의 동작이 완전히 멈추제 됨을 제어부(30)에서 감지하게 되면 전원공급조절부(417)의 전원을 "A"단자를 통해 초음파 송신부(418)에 출력하여 초음파방사센서기(404)를 통해 초음파를 방사하고 초음파 수신부(419)에서는 반사되는 초음파를 감지센서기(405)를 통해 수신하고 침입자 등으로 인한 물체이동 유,무를 감지하여 제어부(30)로 전달하게 되면, 제어부(30)에서는 초음파수신부(419)에서 전달된 값을 판별하여 침입자 등으로 인한 물체이동이 없음을 알게된다.
또한 도면 제11도(f)에서 보는 바와 같이 설정각도 "1"에 고정되있는 감지센서(404,405)를 설정각도 "2"로 변환키위해 모터구동부(421)에 동작신호를 출력하여 설정각도 "2"에 감지센서(k)가 이르게되면 모터(423)는 멈추게되면서 지금까지의 동작을 제차 반복한다.
이때 어느방향의 각도에서든지 침입자 등으로 인한 물체이동이 감지되면, 제어부(30)에서는 이를 "C"단자를 통해 경보발생부(420)에 출력하게 되고, 경보발생부(420)에서는 사용자가 리세트스위치를 눌러 모든동작을 초기화시킬때까지 계속해서 경보음을 발생시킨다.
또 센서(404,405)의 이동이 마지막 각도 즉, 설정각도 "2"에 오게되면 모터(423)의 회전방향을 바꾸어 주도록 하고, 회로의 오동작으로 인하여 이를 실행치 못하게 되었을때 경보음을 발생토록하여 사용자에게 이를 알려주게 된다.
이상에서 본 바와 같이 모터(423)를 이용하여 감지센서(404,405)의 방범영역을 넓혀 주므로서 보다 효율적인 방범장치의 기능을 배가시킬 수 있다.
다음은 상기 각종센서의 구동회로의 실시예를 나타낸 것으로 먼저 초음파감지센서의 구동회로부를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제12도(a)에는 본 발명에 따른 인체등의 이동물체를 감지하기 위한 초음파감지부의 회로구성을 나타낸 도면으로, 이 제12도(a)에 도시한 회로는 비안정멀티바이브레이터를 이용하여 구성된 초음파감지회로이다.
즉, 전원(12V)이 저항(R2,R5,R7,R8)을 매개하여 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스와 에미터에 인가되면, 상기 트랜지스터(TR1,TR2)가 도통상태로 되고, 이 트랜지스터(TR1,TR2)의 에미터에는 출력전류가 나타나며, 이 전류가 캐패시터(C5,C7)에 충전된다. 이 패캐시터(C5,C7)의 충전이 종료되면 상기 트랜지스터(TR1,TR2)의 에미터 전위가 상승되어 결국 상기 트랜지스터(TR1,TR2)가 디스에이블상태로 된다.
이어, 상기 캐패시터(C5,C7)에 충전된 전하가 저항(R3)을 통해 방전되면, 상기 트랜지스터(TR1,TR2)의 에미터전위가 저하되어 트랜지스터(TR1,TR2)는 재차 인에이블상태로 된다.
이러한 동작이 반복됨에 따라 상기 트랜지스터(TR1)의 컬렉터측에는 소정주파수의 펄스신호가 발생되어 도시되지 않은 초음파송신부에 인가된다. 이때 인체와 같은 이동물체에 의해 초음파가 반사되어 오면, 그 반사파가 후술하는 초음파감지센서에 의해 감지되고, 이 이동물체감지신호가 제1마이크로컴퓨터(30)에 인가되어 후속동작, 즉 이동물체의 감지에 따른 스피커 또는 부저에 의한 경보장치를 구동하거나 오토다이얼링동작을 수행하도록 한다.
제12도(b)는 본 발명에 따른 초음파수신부의 구성을 나타낸 도면으로, 이 초음파수신부는 초음파감지센서(405)와 이 초음파감지센서(405)에 의한 주위의 미세한 잡음신호에 의해 장치가 오동작하는 것을 방지하기 위한 감쇄율조정부(1), 이 감쇠율조정부(1)의 출력신호를 증폭하는 제1 및 제2증폭부(2,3) 및, 상기 제1및 제2증폭부(2,3)의 증폭출력신호를 필터링하는 제1 및 제2필터회로(4,5)로 구성된다. 좀 더 구체적으로, 상기 감쇠율조정부(1)의 구성에 있어서는 스위칭회로(SC1)의 입력단(X0)은 상기 초음파감지센서(405)에 직접 연결되고, 입력단자(X1)은 저항(R11)을 매개하여 초음파감지센서(405)에 접속되며, 입력단(X2)은저항(R211)과 저항(R12)를 매개하여 초음파감지센서(405)에 접속된다.
또, 상기 스위칭회로(SC1)의 입력단(X3)은 일단이 상기 저항(R12)에 접속된 저항(R13)의 다른 단에 접속되고, 입력단(X4)은 일단이 상기 저항(R13)의 다른 단에 접속된 저항(R14)의 다른 단을 통해 상기 초음파감지센서(405)의 다른 단에 접속된다.
또, 이 스위칭회로(SC1)의 입력단(A,B)에는 상기 제1마이크로컴퓨터(30)에서부터 인가되는2비트의 감쇠율선택신호(A,B)가 입력된다.
따라서, 이와 같이 구성된 강쇠율조정부(1)는 마이크로컴퓨터(30)에서 입력되는 감쇠율선택신호(A,B)에 따라 상기한 저항(R11∼R14)의 적절한 조합에 의해 소망의 감쇠율을 가지고서 주위환경의 잡음에 의한 로보트의 오동작을 방지할 수 있게 된다.
상기 감쇠율조정부(1)에서 얻어진 초음파감지신호는 차동증폭기(OP1)를 포함하여 구성된 제1증폭부(2)에서 1차 증폭된 다음, 자동증폭기(OP2)를 사용하여 제2증폭부(3)에서 2차중폭되어 소망의 진폭을 가지는 신호로 증폭된다. 이 증폭출력신호는 통상의 제1 및 제2필터링부(4,5)를 통해 대역필터링되고, 이 필터링된 출력이 마이크로컴퓨터(30)에 입력된다.
따라서, 마이크로컴퓨터(30)는 입력된 초음파감지출력에 의거 이동물체의 유무를 판정하여 필요한 경우 경보신호의 출력괄 같은 소정의 동작을 수행한다.
이어, 제13도를 참조하여 본 발명에 따른 적외선감지부(34)에 대해 설명한다. 이 적외선감지부(34)는 로보트에 120°의 각도로 설치된 적외선감지센서로 부터의 감지신호를 수신하는 회로로서, 도시된 바와 같이 인체로 부터의 적외선을 감지하는 센서(SEN1,SEN2,SEN3)에 MOSFET(NIT1)의 제이트가 접속되고, 이MOSFET(MT1)의 도레인에는 1차증폭부(1)의 증폭기(AMP3)의 제1입력단(+)이 접속된다.
이 증폭기(AMP3)의 출력단에는 2차증폭부(2)의 증폭기(AMP4)의 제2입력단(-)이 접속되고, 이 증폭기(AMP4)의 출력단에는 상기 제1마이크로컴퓨터(30)의 입력단(AN2∼AN4)이 접속된다.
이러한 회로구성에 따르면, 예를들어 센서(SEN1,SEN2,SEN3)에 의해 인체로 부터 적외선이 감지되면, MOSFET(MT1)가 턴온되고, 이 MOSFET(MT1)의 출력이 증폭기(AMP3)의제 1입력단에 입력된다.
따라서, 증폭기(AMP3)에서는 증폭된 출력신호가 증폭기(AMP4)의 제2입력단에 인가되어 2차증폭되고, 이 증폭기(AMP4)로 부터의 증폭출력신호가 상기 마이크로컴퓨터(30)의 입력단(AN2,AN3,AN4)으로 인가된다.
따라서, 상기 마이크로컴퓨터는 상기 입력신호에 기초하여 침입자가 있음을 인지하여 상기 오토다이얼링 회로를 구동시켜 자동으로 다이얼링신호를 송신하는 동시에 스피커 또는 부저와 같은 경보장치를 구동하게 된다.
제l4도에는 예컨대 마이크로폰과 같은 음향감지소자에 의해 감지된 음향신호가 아기울음소리(이하, 음성신호라 함)인지 또는 침입자에 의한 유리창 등의 파손에 의한 음향신호인지를 식별하기 위한 회로가 도시되어 있는바, 이 제14도에 도시된 회로는 음향신호가 인가되는 비반전단자(+)와 저항(R13,R14)의 접속노드에 접속된 반전단자(-)를 갖춘 제1비교기(COM1)로 구성된 대역필터(1)와, 상기 음향신호가 저항(R22,R23)을 매개하여 입력되는 비반전단자(+)와 저항(R24,R26)과 캐패시터(C16)가 연결된 반전단자(-)를 갖춘 제2비교기(COM2)와, 상기 제1비교기(COM1)의 출력이 반전단자(-)에 인가되는 제1차동증폭기(AMP1)로 구성된 대역필터부(2), 상기 제1비교기(COM1)의 출력이 반전단자(-)에 접속된 증폭부(3)및, 상기 제2증폭기(AMP2)의 출력에는 스위칭트랜지스터(TR3)가 포함된 음향신호발생부(4)로 구성되고 상기 제1증폭기(AMP1)와 제2증폭기(AMP2)와의 비반전입력단자(+)에는 상기 음향신호가 인가된다.
이러한 구성에 따르면, 음향발생감지센서(35)에서 감지된 신호가 상기 제1 및 제2비교기(COM1,COM2)에 인가되어 필터링되는데, 여기서 입력된 음향신호가 유리파손에 의한 음향이면 제1비교기(COM1)의 출력이 하이레벨로 되는 반면, 음성신호이연 제2비교기(COM2)의 출력이 하아레벨로 된다.
이어, 상기 제1 또는 제2비교기(COM1,COM2)의 출력신호가 제1 또는 제2증폭기(AMP1,AMP2)에서 증폭되어 상기 제1중폭기(AMP1)의 출력은 음성신호로서 출력되는 반면 제2중폭기(AMP2)의 출력은 트랜지스터(TR3)에 인가된다.
따라서, 트랜지스터(TR3)는 캐패시터(C14)의 충방전에 의해 스위칭동작을 하여 구형파출력을 유리파손에 의한 음향신호로서 출력한다. 한편, 상기 차동증폭기(AMP1)의 출력은 음성신호에 대응하는 레벨로 출력되어 제1마이크로컴퓨터(30)에 인가된다.
따라서, 상기 제1마이크로컴퓨터(30)는 예컨대 상기 음향신호가 유리파손에 의한 신호(구형파신호)이면 오토다이얼링동작 등과 같은 경보동작을 수행하는 반면, 음성신호이면 모니터를 휴대한 사용자에제 무선으로 알려주게 된다.
제15도는 신호송수신부(32)의 신호구성을 나타낸 도면으로, 이 제15도에 도시된 회로는 리모트송수신장치를 이용하여 상기 제15도에서 도시된 음향감지부에서 감지된 음향신호의 발생이나 침입자가 있음을 알려주는 경보 신호를 모니터에 송신하거나 그 모니터로 부터의 명령을 수신하도록 구성된 회로이다.
즉, 제14도에서 감지된 음성신호는 가변저항(R16)을 통해 바랙터다이오도(D2)와 인덕터(L2) 및 저항(R12) 등으로 구성된 음성신호 입력부(1)를 통해 신호(YCOM)로 변환되어 음향감지신호로서 마이크로컴퓨터(30)에 인가된다.
따라서, 상기 마이크로컴퓨터(30)에서는 예컨대 사용자자 혼신을 방지하기 위해 소정 주파수를 선택하여 사용할 수 있도록 변조주파수를 가변하기 위한 주파수선택신호(Y2S,Y1S)를 출력하여 수정발진자(Y1,Y2)를 구동함으로써, 일정한 주파수가 발진되고, 이 신호가 변조부(2)와 고주파증폭부(3) 및 음성신호송신부(4)에 의해 통상의 변조방법에 의해 변조되어 안테나(AT1)를 통해 모니터로 송신되어 모니터휴대자에제음성신호가 발생되었음을 알려주게 된다.
한편, 모니터로 부터의 신호는 안테나(AT1)를 통해 무선신호입력부(5) 입력되고, 이 입력신호는 복조부(6)에서의 복조동작 및 증폭부(7)에서의 증폭동작을 거쳐 직렬의 낸도게이트(ND1,ND2,ND3)에 의한 파형정형부(8)를 통해 제1마이크로컴퓨터(30)에 입력된다.
따라서, 제1마이크로컴퓨터(30)는 입력된 신호를 해석하여 해당기능을 수행한다. 도면의 참조부호 9는 음향감지신호송신부로서 이는 마이크로컴퓨터(30)의 제어하에 고주파발진소자(SAWR1)를 이용하여 발진된 고주파수를 소위 패턴인덕터(L5)에 의해 화재의 발생이라던지 침입자가 있음을 알리기 위한 오트다이얼링을 수행하는 회로구성이다.
이어, 제16도를 참조하여 본 발명의 로버트시스템에 내장된 전지의 충전동작과 충전상태표시동작에 대해 설명한다.
먼저, 로보트가 작동되지 않는 상태하에서 로보트의 AC전원코드를 AC용 콘센트에 연결하면, 통상의 브리지정류회로와 평활용캐패시터(C25,C24)를 통해 직류전압이 전압레귤레이터(VR2)에 인가된다.
따라서 이 전압레귤레이트(VR2)에서는 안정된 직류전압이 출력되어 캐패시터(C1,C2)와 트랜스(T1)를 통해 노이즈가 제거된 다음 로보트의 전지를 충전시키게 된다.
여기서, 상기 전압레귤레이터(VR2)와 단자(U)와 그 출력단(OUT) 사이에 접속된 저항(R35∼R37)과 트랜지스터(TRB)는 피크전류를 제한하는 전류제한회로로서 작용한다.
한편, 상기 전압레귤레이터(VR2)의 출력전압의 일부는 다이오드(D10)를 통해 스위칭트랜지스터(TR17)에 인가되므로, 트랜지스터(TR17)가 도통상태로 되고, 이에따라 마이크로컴퓨터(30)의 단자(PB0)에는 로우레벨의 신호가 인가된다. 이 로우레벨의 신호가 입력되면 마이크로컴퓨터(30)는 로보트의 전지충전상태임을 판정한 다음 제2마이크로컴퓨터(10)를 제어하여 충전 중에 로보트의 작동이 이루어지지 않도록 하는 한편, 상기 기능선택키(KEY3)의 전위레벨을 로우레벨로 하여 표시부상에 설치된 충전상태 표시 LED(D13)를 점등시켜 로보트의 전지의 충전 상태를 표시하게 된다.
제17도에는 본 발명에 따른 로보트시스템의 소비전원을 저감할 목적으로 필요시에만 로보트에 전원을 단속적으로 공급하도록 된 전원단속공급회로가 도시되어 있는바, 제17도에 도시된 전원단속공급회로에 의하면, 통상의 발진부(1)와, 전지로 부터의 제1전원(12V)에 에미터와 베이스가 접속된 제1트랜지스터(TR18)와, 컬렉터가 저항(R92)을 매개해서 상기 트랜지스터(TR18)의 베이스에 접속되고, 베이스가 저항(R93)을 통해 상기 제1트랜지스터(TR18)의 에미터측에 접속된 제2트랜지스터(TR16)로 구성된 전원공급부(2) 및, 일단이 제2전원(3V)과 상기 키보드(31)의 기능선택키(KEY0)에 접속된 제1낸드게이트(ND1)와 일단이 상기 제1낸드제이트(ND1)의 출력단에 접속됨과 더불어 다른 입력단이 저항(R104)을 통해 제2전원 및 마이크로컴퓨터(30)의 제어신호출력단자(PA4)에 접속되고 출력단이 상기 제1낸드게이트(ND1)의 다른 입력단에 접속된제2낸드게이트(ND2), 양 입력단이 상기 제1낸드게이트(ND1)의 출력단에 접속된 제3낸드게이트(ND3) 및, 일단이 상기 전원구동부(2)의 트랜지스터(TR16)의 에미터에 접속됨과 더불어 다른 단이 다이오드(D16)을 매개하여 상기 제3낸드게이트(ND3)의 출력단에 접속되고, 출력단이 전원제어부(3)를 갖추어 구성된다. 도면의 참조부호 4는 로보트시스템의 각 부에 인가되는 전원을 발생하는 전원부를 나타낸다.
이러한 구성에 따르면, 먼저 로보트가 정지상태인 경우 도시되지 않은 전지로 부터 제1전압(12V)이 인가되면 트랜지스터(TR18)가 도통되고, 이 트랜지스터(TR18)의 에미터측 출력전압은 저항(R93)을 통해 트랜지스터(TR16)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(TR16)가 도통된다. 이 경우, 상기 트랜지스터(TR16)의 베이스에는 저항(R93)과 저항(R94)의 분압에 의해 바이어스가 설정되고, 따라서 상기 트랜지스터(TR18의 에미터측에는 약 3V 정도로 유지되는 제2전압이 발생된다. 이 제2전압이 로보트의 주전원컷오프시에도 데이터의 소실을 방지하는 등의 최소한의 동작을 수행하기 위한 백업용 전원으로 마이크로컴퓨터(30)에 인가된다.
한편, 로버트의 정지상태에서는 상기 제2낸드게이트(ND2)의 일단에 상기 제2전원(3V)이 인가되므로 그 낸드게이트(ND2)의 출력이 하이레벨로 되고, 이 하이레벨의 출력은 제1낸드게이트(ND1)의 일단에 인가된다. 이 제1낸드게이트(ND1)의 다른 단은 상기 제2전압(3V)에 의해 하이레벨로 유지되므로 상기 낸드게이트(ND1)의 출력이 로우레벨로 된다. 이 로우레벨이 신호는 후단에 접속되는 전원부(4)에서 트랜지스터(TR4)와 다링톤접속된 트랜지스터(TR3)에 인가되므로 다링톤접속된 트랜지스터(TR3, TR4)가 비도통되고, 이에따라 스위칭트랜지스터(TR5)도 비도통상태로 되므로 전압레귤레이터(VR1)로 부터는 출력전압이 발생되지 않는다.
그리고, 상기 낸드게이트(ND1)의 로우레벨출력이 제3낸드게이트(ND3)의 양측 입력단에 인가되고, 이에따라 낸드게이트(ND3)의 출력이 하이레벨로 된다, 이 하이레벨의 출력은 제4낸드게이트(ND4)의 일단에 인가되므로 그 낸드게이트(ND4)의 출력은 하이레벨로 되어 마이크로컴퓨터(30)의 입력단(STOP)에 인가된다.
따라서, 상기 마이크로컴퓨터(30)는 제2마이크로컴퓨터(10)를 제어하여 로보트의 기능이 수행되지 않도록 한다.
이어, 예컨대 키보드부(31)의 기능키-7을 선택하면, 상기 기능선택키(KPT)의 전위가 로우레벨로 되고, 상기 마이크로컴퓨터(30)의 출력단(PA4)에서는 로우레벨이 출력되므로 낸드게이트(ND2)의 출력이 로우레벨로 된다.
이때 상기 낸드게이트(ND1)의 다른 단의 입력이 로우레벨로 되므로, 결국 낸드게이트(ND1)의 출력은 하이레벨로 된다.
따라서, 상기 전원부(4)의 트랜지스터(TR3, TR4)가 턴온되고, 트랜지스터(TR5)가 턴온되므로 전압레귤레이터(VR1)에서는 예컨대 소정전압이 출력된다. 이때 상기 낸드게이트(ND1)의 하이레벨출력은 상기 낸드게이트(ND3)에 입력되므로 상기 낸드게이트(ND3)의 출력이 로우레벨로 된다.
따라서, 상기 낸드게이트(ND4)의 출력이 로우레벨로 되고, 이 로우레벨출력이 마이크로컴퓨터(30)의 입력단(STOP)에 인가 되어 정지기능을 해제시키게 된다.
따라서, 이러한 회로구성에 의하면 별도의 전지를 사용하지 않고서도 최소전원전압(3V)에 의해 로보트시스템의 비동작상태에서도 데이타 기로상태가 소멸되지 않도록 하면서 전지의 소비전력을 극소화할 수 있다.
따라서 로보트시스템에 내장된 전지의 장수명화가 가능하게 된다.
다음에, 제18도를 참조하여 전지로 부터의 전압이 소정레벨 이하로 강하되는 경우에 로보트의 오동작을 방지하기 위한 시스템리세트회로에 대해 설명한다.
먼저, 제18도에 도시된 시스템리세트회로에 있어서는 비교기(COP1)가 포함되어 구성되는 바, 이 비교기(COP1)의 반전입력단에는 저항(R42,R41)을 통해 비교대상인 제1전원전압(12V)이 설정되고, 그 비반전단자(+)에는 전압강하허용전위(예컨대 2.5V)가 기준레벨로 설정된다.
따라서, 이 비교기(COP1)에서는 제1전원전압이 2.5V 이상 강하된 경우 하이레벨이 출력된다.
또 상기 시스템리세트회로에는 에미터가 접지단이 접속됨과 더불어 컬렉터가 상기 마이크로컴퓨터(30)의 리세트(RESET)단자에 연결되어 상기 비교기(COP1)의 출력레벨에 따라 스위칭 동작하는 트랜지스터(TR13)가 포함되어 구성된다.
상기 트랜지스터(TR13)는 상기 비교기(COP1)의 출력이 하이레벨인 경우에 도통상태로 되고, 이에따라 상기 트랜지스터(TR13)의 컬렉터와 에미터의 전류경로가 접지레벨로 저하되므로 마이크로컴퓨터(30)가 리세트된다.
또한, 상기 시스템리세트회로(81)에는 후술하는 바와 같이 상기 제1마이크로컴퓨터(30)와 제2마이크로컴퓨터(10)의 시뮬레이션의 경우에 제1마이크로컴퓨터(30)의 이상발생시 그 제1마이크로컴퓨터를 리세트하기 위한 스위칭트랜지스터(TR12)가 더 구성되어 있다.
즉, 이 스위칭트랜지스터(TR12)는 컬렉터가 마이크로컴퓨터(30)의 리세트 단자(RESET)에 접속되고, 베이스는 제2마이크로컴퓨터(10)의 리세트단자(RSTM)에 접속되며, 에미터가 접지단에 접속되어 있다.
이러한 회로구성에서 만일 제1 및 제2마이크로컴퓨터(10,30) 사이에서 시뮬레이션을 수행한 결과, 제1마이크로컴퓨터(30)의 이상발생시 제2마이크로컴퓨터(10)의 출력단(RSTM)에서는 하이레벨의 신호가 출력된다.
따라서 스위칭트랜지스터(TR12)가 턴온되므로 상기 제1마이크로컴퓨더(30)의 리세트단자(RESET)가 로우레벨로 되어 상기 제1마이크로컴퓨터(30)가 리세트된다.
이에대해, 제 2 마이크로컴퓨터(10)에서의 이상발생시에는 제1마이크로컴퓨터(30)의 출력단(PA7)에서 하이레벨의 신호가 출력되어 제2마이크로컴퓨터(10)의 리세트 단자(RESET)에서 인가되므로 제2마이크로컴퓨터(10)가 러세트된다.
따라서, 시스템자체의 이상에 의한 오동작을 방지할 수 있다.
본 발명 이동감시장치에는 자동전화제어수단이 부가되어 이 자동전화제어수단과 로보트간에 쌍방통신이 가능토록함으로써 원격지에서도 로보트의 조작은 물론 로보트 동작상태의 제어를 가능하게 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 자동전화제어수단은 마이크로 프로세서와, 전원부와, 보조전원부와 상기 마이크로 프로세서에 프로그램을 입력하기 위한 키이부와, 로보트본체로 부터의 비상상황 감지신호 및 제어응답신호를 수신하여 상기 마이크로 프로세서에 입력하는 무선수신부와, 전화국선의 호출과 통화상태를 감지하여 메모리된 전화음을 송출함과 동시에 외부사용자로 부터의 전화용신호를 수신하는 전화음송출 및 감지부와, 상기 마이크로 프로세서의 제어에 의해 상황에 따라 음성을 합성하고 재생하는 음성합성부와, 전화국선으로 부터 수신된 전화음신호에 따라 로보트 본체에 무선으로 제어신호를 송신하는 무선송신부와, 상기 키이부의 입력신호 및 로보트 본체의 상태를 표시하는 표시부로 이루어진다.
이하 본 발명에 따른 자동전화제어수단의 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제19도(a)는 자동전화 제어수단의 전체적인 구성도이고, 제19도(b)는 본 발명에 의한 자동전화제어수단의 블록도이며, 제19도(c)는 본 발명에 의한 자동통보 제어수단의 동작순서를 도시한 플로우챠트이다.
본 발명은, 로보트 본체는 물론이고 자동전화제어수단에도 무선송수신 기능을 부여하여 로보트본체와 자동전화제어수단과의 쌍방통신이 가능토록 함으로써 원거리에서도 자동전화제어수단을 이용하여 로보트본체를 조작할 수 있음을 물론 로보트본체의 동작상태까지 파악이 가능토록한 것이다.
제19도(a)에 있어서,(R)은 무선송수신 기능을 가진 로보트 본체이고, (AD)는 자동송신 제어수단으로서, 센서(630,640)에 의해 감지되어 상기 로보트 본체(R)에 입력된 비상상황 신호를 무선으로 수신하여 외부의 지정된 곳에 전화국선(650)을 이용하여 통보하고, 외부의 사용자가 일반 가입자 전화기(660)을 이용하여 임의의 제어조작을 하였을 경우, 이 제어신호를 전화국선(650)을 통해 수신하여 무선으로 상기 로보트본체(R)에 송신함으로써 상기 제어신호에 따라 동작토록 하며, 상기 로보트본제(R)로 부터 송신된 무선 응답 코드를 수신하여 상황에 따라 미리 설정된 응답메시지를 합성한 후 전화국선(650)을 통해서 외부사용자에게 송출함으로써 적절한 조치가 가능토록 한다.
한편, 상기 센서(630,640)는 유선 또는 무선으로 로보트본체(R) 또는 자동통보 제어수단(AD)에 감지신호를 송출하는 것으로써, 예를들어 인체감지기나 화재감지기 등이 있다.
제19도(b)에 있어서, (670)은 자동송신제어수단(AD)에 내장된 마이크로 프로세서이고, (601)은 상용 전원을 입력시켜 시스템이 동작토록 하는 전원부이며,(602)는 상기 전원부(601)에서 공급되는 전압이 규정치 이하로 떨어질때 충전 배터리의 전원을 주전원으로 대치하여 사용할 수 있도록 하는 보조 전원부로써, 전압변동이 있더라도 일정시간 정상적인 전원을 공급받을 수 있도록 한다.
(603)은 자동전화 제어수단의 동작에 필요한 신호를 상기 마이크로 프로세서(670)에 입력하는 복수개의키이로 구성된 키이입력부이고, (604)는 상기 로보트본체(R)의 동작상태 및 자동전화 제어수단(AD)의 동작상태를 표시하기 위해 마이크로 프로세서(670)에 의해 온 되는 복수개의 발광마이오드로 구성된 표시부이며, (605)는 외부사용자가 로보트본체(R)를 제어하기 위한 제어신호를 입력시키면 그 제어신호를 무선으로 상기 로보트본체(R)에 송신하는 무선송신부이다.
(606)은 상기 로브트본체(R)로 부터의 신호를 수신하거나 또는 자체적으로 무선으로 송수신되어 있는 센서(630)로 부터의 감지신호를 수신하여 마이크로 프로세서(670)에 입력하는 무선수신부이고, (607)은 상기무선수신부(606)로 부터 마이크로 프로세서(670)에 입력된 감지신호의 판별결과 비상상황 신호일 경우 외부 사용자에게 전화를 걸기 위하여 전화음을 송출하거나 또는, 외부사용자로 부터 전화국선을 통하여 송신된 각종 제어신호를 감지하여 마이크로 프로세서(670)에 입력하는 전화음송출 및 감지부이며, (608)음 미리 녹음된 긴급상황에 따른 해당 메시지를 재생하여 일정횟수 전화국선 인터페이스(609)를 통해서 외부사용자(전화국선)에게 송출하는 음성함성부이다.
이와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 자동전화 제어수단은, 전원(601)로 부러 전원이 인가되는 상태에서, 키이입력부(603)를 통해서 로보트본체(R)를 제어하기 위한 테이다를 마이크로 프로세서(67))에 입력시키면 그 입력되는 신호가 표시부(604)에 표시됨과 동시에 무선송신부(604)를 통해서 로보트본체(R)에 송출되어 로보트본체(R)가 제어되도록 한다.
뿐만 아니라, 외부 사용자가 로보트본체(R)를 제어히기 위한 제어신호를 전환국선을 통해서 음성으로 입력시키면 그 제어신호가 전화국선 인터페이스(609)를 통해 전화음송출 및 감지부(607)에서 감지되어 마이크로 프로세서(670)에 입력된다.
그러면, 마이크로 프로세서(670)는 무선송신부(605)를 제어하여 상기 제어신호가 로보트본체(R)에 송신되어 제어토록 하는 것이다.
한편, 상기 로브트본체(R)로 부터 비상상황 감지신호가 무선수신부(606)에 입력되거나 또는 벽이나 창문에 별도로 설치된 센서로 부터 비상상황 감지신호가 입력되면, 마이크로 프로세서(670)는 전화음송출 및 감지부(607)를 제어하여 전화음을 송출시킨 후 직접 전화국선 인터페이스(609)를 통해 전화국선(650)에 접속시켜 외부사용자에제 통보한다.
또한, 상기 마이크로 프로세서(670)는 필요한 경우 음성합성부(608)에 의해서 음성메시지가 발생토록 하여 전화국선 인터페이스(609)를 통해 전화국선에 접속시키기도 하고 전화국선(650)을 통해서 입력된 로보트 본체(R)를 제어하기 위한 비밀번호를 분석하여 로보트본체(R)에 송출토록 한다.
다음은 자동전화 제어수단의 동작과정을 플로우챠트를 통해 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 자동전화 제어수단은 제19도(c)에 도시된 바와 같이 스텝 S1에서는 대기상태를 유지하며, 스텝 S2에서는 로보트본체(R)로 부터 비상상황감지 신호가 입력되었는지의 여부와 외부사용자에 의한 제어신호가 입력되었는지의 여부를 판별한다.
즉, 로보트본체(R)로 부터의 비상상황 감지신호가 무선수산부(606)를 통해서 마이크로 프로세서(670)에 입력되었거나 또는 상기 무선수신부(606)에 무선으로 접속된 센서(630)에 의한 비상상황감지 신호가 입력되었는지의 여부판별 그리고 외부 사용자에 의한 로보트본체(R)를 제어하기 위한 제어신호가 전환국선(650)에 입력되어 전화국선 인터페이스(609) 및 전화음송출 및 감지부(607)를 통해서 입력되었는지의 여부를 판별하는 것이다.
상기 판별 결과, 비상상황 감지신호 및 제어신호가 입력되지 않았을 경우(No일 경우)에는 물론 스텝 S1으로 복귀하여 그대로 대기 상태를 유지하고, 로보트본체(R) 또는 무선수신부(606)에 연결되어 있는 센서(630,640)로 부터 비상상황 감지신호가 입력되었을 경우(Yes 일경우)에는 스텝 S3로 나아가서 마이크로 프로세서(670)가 전화국선 인터페이스(609)를 제어하여 전화국선(650)을 열도록 한후 스텝 S4에서는 통보지역(비상상황에 해당하는 예약된 전화번호)을 임의로 하나 선택하여 그 통보지역에 해당하는 전화번호를 다이얼링하도록 제어신호를 전화음송출 및 감지부(607)에 송출한다.
그러면, 상기 전화음송출 및 감지부(607)에 의해 해당전화 번호가 다이얼링 되고, 다이얼링된 해당 전화번호가 통화중인지의 여부를 스텝 S5에서 판별한다.
상기 스텝 S5에서의 호출음 또는 통화중음의 판별결과, 통화중일 경우(Yes일 경우)에는 스텝 S6에서 마이크로 프로세서(670)의 제어에 의해 전화국선 인터페이스(609)를 닫은 후 (전화선 오프)일정시간이 경과하면 재차 스텝 S3로 복귀하여 해당전환번호에 대한 다이얼링 동작을 반복하며, 호출음이 발생하여 해당전화번호가 통화중이 아닐 경우(No일 경우)에는 스텝 S7로 나아가서 외부사용자가 수화기를 들었는지의 여부를 판별하여 수화기를 들지 않았을 경우(No일 경우)에는 일정시간 기다리고, 수화기를 들었을 경우 (Yes일 경우)에는 스텝 S8로 나아가서 비상상황에 해당하는 메시지 또는 상황코드를 송출하거나 음성합성부(608)를 조작하여 미리 녹음된 비상상황에 해당하는 메시지를 재생하여 일정횟수로 반복 송출한다.
상기 스텝 S8에서의 메세지 또는 상황코드 송출완료 여부를 스텝 S9에서 판별하며, 그 판별결과 송출이 완료되었을 경우(Yes일 경우)에는 스텝 S10에서 전화국선 인터페이스(609)를 닫은 후 스텝 S3로 복귀하여 다음 예약지역에 대한 비상상황 통보동작을 상기화 같이 반복하고, 송출이 완료되지 않았을 경우 (No일 경우)에는 송출동작을 계속한다.
물론, 상기 스텝 S9에거의 송출동작이 완료되면 스텝 S1의 대기 상태를 유지하며 재차 비상상황 감지신호의 입력여부를 판별하여 해당하는 조치동작이 수행하도록 한다.
한편, 상기 스텝 S2에서 비상상황 감지신호가 아닌 전화국선(650)을 통한 로보트본체(R) 제어신호(호출신호)가 마이크로 프로세서(670)에 입려되었을 경우에는 상기 마이크로 프로세서(670)는 스텝 S11에서 전화국선 인터페이스(609)를 제어하여 전화국선 (650)을 연졀하고, 스텝 S12에서는 음성합성부(608)를 조작하여 외부 사용자가 고유비밀번호를 입력하도록 메시지를 송출한 후 수신 대기 상태에 진입한다.
상기 수신 대기상태를 유지하다가 스텝 S13에서는 전화국선(650)을 통해서 비밀번호가 전화음으로 수신되는지의 여부를 판별하여, 수신되는 경우 (Yes일 경우)에는 스텝 S14로 나아가서 전화음송출 및 감지부(607)에 의해 상기 전화음을 마이크로 프로세서(670)에서 입력할 수 있는 제어코드로 빈환하고 스텝 S15에서는 상기 마이크로 프로세서(670)가 전화음 발생 및 감지부(607)로 부터 수신한 제어코드의 비밀번호 일치여부를 판별한다.
상기 스텝 S15에서의 판별결과, 비밀번호가 일치하지 않을 경우 (No일 경우)에는 스텝 S22로 나아가서 전환국선(650)을 끊은 후, 스텝 S1의 대기상태를 유지하고, 비밀번호가 일치할 경우 (Yes일 경우)에는 스텝 S16로 나아가서 외부사용자가 제어코드를 입력하도록 음성합성부(608)에 의해 메시지를 송출한다.
그러면 상기 음성합성부(608)에 의해 입력된 제어코드 메시지는 스텝 S17에서 전화음송출 및 감지부(607)을 통하여 마이크로 프로세서(670)에 입력되고, 상기 제어코드를 수신한 마이크로 프로세서(670)는 스텝 S16에서 상기 제어고도에 해당하는 무선제어신호를 발생하여 무선송신부(605)를 통해서 로보트본체(R)에 송신한다.
상기 무선송신부(605)로 부터의 제어신호를 수신한 로보트본체(R)는 해당하는 제어동작을 행한 후 스텝 S19에서 그 결과를 무선으로 송출하여 자동전화 제어수단(AD)의 무선수신부(606)가 이를 수신토록 하고, 상기 무선수신부(606)의 신호를 입력받아 분석한 마이크로 프로세서(670)는 스텝 S20에서 분석된 내용에 해당하는 상태 메시지를 전화국선 인터페이스(609)를 통해 전화국선(650)에 송출하여 외부 사용자의 조치가 가능토록 한다.
이와 같이 본 발명의 자동통보 제어수단은, 원격지에서도 로보트를 제어할 수 있으므로 적절한 제어가 가능하고 효울적으로 로보트를 이용할 수 있게 된다.
다음은 본 발명 이동감시장치의 보조수단으로서 창문근처에 설치되어 창문을 통해 들어오는 침입자를 초음파를 발사하여 감지하는 침입자 감지수단에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 침입자 감지수단은, 마그네틱을 이용하여 하나의 초음파 센서를 180°각도로 회전토록하면서 180°영역내의 침입몰체를 감지함과 동시에 침입물체의 크기도 판단할 수 있게 된다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 초음파 센서를 이용한 침입자 감지수단은 마이크로 컴퓨터와, 상기 초음파 센서에 의해 감지되는 데이타를 저장하는 메모리와, 상기 초음파센서의 회전을 위하여 자력을 발생시키는 마그네틱코일과, 상기 초음파센서가 일정지점을 기준으로 일정각도로 회전하도록 동작하는 마그네틱 센서와, 상기 마이크로 컴퓨터의 판단에 의한 이상 상태를 외부에 통보하는 무선송신기로 이루어진다.
이하, 본 발명에 의한 침입자 감지수단의 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제20도(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 장치의 측며도이고, 제20도(b)는 (a)도의 정면도이고, 제20도(c)는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 예시도이며, 제20도(d)는 본 발명에 의한 동작순서를 도시한 플로우챠트이다.
제20도(a)에 있어서, (700)은 본 발명의 침입자 감지수단의 몸체이고, (702)는 초음파를 송수신하는 초음파 센서로써, 센서지지대(703)에 장착되며, 상기 센서지지대(703)의 양측면 일정부위에는 지지피(704)을 내설하고, 상기 지지핀(704)의 종단부에는 윤활베어링(705)을 부착하여 상기 초음파센서(702)의 180°회전이 자유롭도록 한다.
또한, 상기 윤활베어링(705)에는 스프링(706)을 부착하고, 장착너트(707) 가 상기 윤활베어링(705)과 스프링(706)을 감싸도록 하면서 초음파센서(702)를 몸체지지대(708)에 고정되도록 한다.
(710)은 상기 초음파센서(702)의 회전동력을 발생시키기 위하여 소정의 각도를 가지고 몸체(700)에 부착된 마그네틱 코일로써, 상기 센서지지대(703)의 하단에 부착된 마그네틱(709)과 함께 동작하여 초음파센서(702)의 회전이 가능토록 한다. 상기 초음파센서(702)가 회전하지않을 경우에는 마그네틱 코일(710)과 마그네틱(709)이 서로 마주보도록 위치한다.
(711)는 상기 초음파센서(702)가 180°회전범위를 오버하지 않도록 몸체(700)의 일정부위에 상기 초음파센서(702)의 중심점과 거의 수평으로 부착되어 있는 마그네틱 센서로써 초음파센서(702)가 회전함으로써 함께 회전하는 마그네틱(709)의 자화력을 감지하여 초음파센서(702)가 정확한 각도를 회전하는지의 여부 및 회전각도의 기준점을 판단토록 하기 위한 것이다.
(712)는 마이크로 컴퓨터이고, (713)은 초음파센서(702)가 회전하면서 감지한 데이타를 기억하는 메모리이며, (714)는 상기 마이크로 컴퓨터(712)의 판단결과 이상상태가 발생하였을 경우 안테나(ANT)를 통해 외부에 송신하는 무선 송신기이다.
한편, 상기 초음파센서(702)의 입출력단자는 연결 케이블(716)을 통해 센서지지대(703)에 접속되고 지지핀(704)과 장착너트(707)로 연결되어 콘넥터(717)를 통해 내부 마이크로 컴퓨터(712)에 접속된다.
이와 같이 구성되어 있는 침입자 감지수단의 동작순서를 제20도(d)의 플로우챠트를 참조하여 설명한다.
먼저, 침입자 감지수단을 동작시키기 위하여 스텝 S1에서 마그네틱 코일(710)에 전원을 입력하면 스텝 S2에서는 초음파센서(702)가 상기 마그네틱코일(710)에 의해 발생한 자장의 영향을 받는 마그네틱(709)의 반발력에 의해 회전하며 스텝 S3에서는 마그네틱 센서(711)가 온 되었는지의 여부를 판별한다.
즉, 상기 마그네틱 센서(711)가 마그네틱(709)의 자력을 감지하여 온되면 초음파센서(702)가 180°로 회전하기 위한 일측의 기준점이 정해지는 것이다.
상기 스텝 S2에서의 판별결과, 마그네틱 센서(711)가 온 되지 않았을 경우 (No일 경우)에는 스텝 S1으로 복귀하여 계속 마그네틱 코일(710)에 전원을 입력토록하여 자력이 발생되도록 함으로써 초음파센서(702)의 회전력이 180°의 일측 기준점에 도달할때까지 커지도록 한다.
상기 스텝 S3에서의 판별결과, 마그네틱 센서(711)가 온되었을 경우 (yes일 경우)에는 일단 180°라는 요구수준의 회전각도에 도달한 것이므로 마이크로 컴퓨터(712)의 제어하에 마그네틱 코일(710)의 자력을 조절하여 초음파센서(702)의 일정한 회전력이 유지되도록 한다.
이어서, 스텝 S4에서는 마그네틱 넨서(711)가 온 되는 간견 즉, 초음파세서(702)의 l80°반복 회전수를 감지하면서 스텝 S5로 나아가서 초음파센서(702)로 부터 초음파를 일정간격으로 전방에 방사하고 그 반사파를 수신한다.
그러면, 스텝 S6에서는 초음파센서(702)의 회전각도별로 입력된 초음파수신 데이타를 이용하여 침입자가 없는 현재상태의 기준 데이타를 메모리에 기억시키고 스텝 S7에서는 상기 메모러(713)에 기억되어 있는 기준데이타와 계속적으로 메모리(713)에 입력되는 데이타를 비교하고, 스텝 S8에서 상기 기준데이타와 감지데이타 간의 차이가 발생하는지의 여부를 비교한다.
상기 스텝 S8에서의 비교결과, 메모리(713)에 기억되어 있는 이상상태 판별용 기준데이타와 현재상태를 감지한 감지데이타 간에 오차가 발생하였을 경우 (yes일 경우)에는 일단 이상상태가 발생하였다고 판단하고, 스텝 S9로 나아가서 기준데이타와 오차가 발생한 현재상태의 감지데이타의 산포도를 초음파센서(702)의 회전 각도 및 거리별로 구분하여 침입물체의 크기를 판별한다.
그 이후 스텝 S10에서는 침입자가 발생하였다는 것을 무선송신부를 통해 외부에 통보하도록 함으로써 차후 조치가 가능토록 하면서 계속 침입자 감지 동작을 수행한다.
이와 같이 초음파센서를 이용한 초음파 감지수단은, 180。로 회전하는 초음파센서에 의해 감지된 감지데이타를 이용하여 침입자 발생여부 및 크기를 판단토록 함으로써 정확한 판단이 가능하여 오동작을 방지할 수 있는 장점이 있다.
다음은 본 발명 이동감시장치에 부가하여 설치되는 응급처치수단에 대하여 설명한다.
이 응급처치수단은 가스의 누출, 화재, 침입자가 있을 경우, 피해의 손실을 최소화하기 위하여 즉시 필요한 응급조치를 취할 수 있도록 된 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명이 응급처치수단은 로보트내에 내장된 마이크로 컴퓨터의 제어에 의해서 가스누출시에는 솔레노이드 밸브를 작동시켜 모우터의 구동에 의해 도어를 오픈시킴과 동시에 가스밸브를 차단시켜 누출가스를 외부로 배기시키고 또 침입자가 있을 경우에는 또다른 솔레노이드밸브를 동작시켜 철제셔터를 내린 후, 가스총을 발사해서 침입자가 도망가지 못하도록 즉시 응급조치를 취하여 피해를 극소화 할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 의한 응급처치수단의 일실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 이동 감시장치에 있어서의 로보트(R)는 상술한 바와 같은 구동시스템을 구비하고 있음과 동시에 또 초음파를 방사하고, 그 반사파를 수신해서 몰체의 전후이동 상태를 감지하며 또한 인체에서 발생되는 적외선을 수신해서 물체의 좌우이동상태를 감지하는 초음파/적외선 감지센서(29,34)와, 배터리충전부(37)에서 전원을 공급받아서 유리창의 깨짐이나, 어린아이의 우는 소리 또는 부르는 소리등을 감지하는 음향발생 감지센서(35)와, 주위의 온도를 감지하는 온도센서(39)와, 가스의 누출을 감지하는 가스누출 감지센서(40)와, 이들 감지신호를 수신하여 주택 또는 사무실내의 이상상태발생 여부를 판정하여 모니터(M), 자동전화제어수단(AD), 응급조치수단(800)에 신호송신부(32)를 통해서 신호의 송수신을 제어하는 제1마이콤(30)으로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 이동 감지장치에 있어서, 초음파/적외선 감지센서(29,34)에 의해서 감지된 신호를 받아 제1의 마이콤(30)이 침입자가 있다고 판정하였을 경우에는 신호송신부(32)의 송신신호를 제21도(a)에 도시한 응급조치수단(800)의 수신부(801)에서 수신하여 솔레노이드밸브(809)를 작동시켜 모터를 구동하여 출입문 또는 창문등에 배설된 철제셔터(812)를 닫아서 침입자가 도망가지 못하도록 함과 동시에 가스분사기 또는 가스총(813)으로 가스를 분사시켜 피해를 극소화 할 수 있다.
또한 가스누출감지센서(40)에 의해서 가스의 누출을 감지하였을 경우에는 상기와 마찬가지로 신호송신부(32)로 부터 송신되는 송신신호를 응급조치수단(800)의 수신부(801)에서 받아서 솔레노이드밸브(804)를 작동시켜서 가스밸브(805)를 차단시킴과동시에 도어 오픈 구동부(806)에 신호를 출력하여 모우터(807)를 구동하여 도어(808) 또는 창문을 오픈하고, 그후 팬모우터 구동부(802)를 구동시키는 신호를 출력하여 팬모우터(803)를 구동해서 화재의 발생을 미면에 방지할 수 있도록 실내에 누출된 가스를 배출시키는 제어기능도 가지고 있다. 상기 가스의 누출 및 침입자가 있을 경우에는 수신부(801)에 장착되어 있는 경보등(814)의 점등됨과 동시에 부저(815)를 울리거나 녹음되 음성과, 또는 기계적으로 합성된 음성을 발하여 이상상태가 발생한 것을 외부에 알린다.
다음에 제21도(c) 내지 (d)에 도시한 플로우 차아트를 참조하면서 응급처치수단의 동작순서를 설명한다.
로보트(R)가 정지한 상태에서, 침입자감지 과정을 설명하면 스텝 S1로 나아가서 음향을 감지하였는지 여부를 판정하여 No일 경우에는 음향감지 여부를 계속해서 행한다.
한편, 스텝 S2에서 초음파를 발사하고 그 반사파를 수신함과 동시에 인체에서 발생되는 적외선을 초음파/적외선 감지센서(29,34)로 감지하여, 스텝 S2 및 스텝1 S3에서 음향의 감지(Yes일 경우) 및 침입자의 전후 이동상태와 인체에서 발생된 적외선을 감지하였을 경우, 스텝 S3으로 나아가서 침입자가 있는지 여부를 판정한다.
여기에서 침입자가 없을 경우(No일 경우)에는 초기치로 복귀해서 스텝 S1 이하의 동작을 반복하고, 침입자가 있을 경우 (Yes일 졍우)에는 스텝 S4로 나아가서 제1의 컴퓨터(30)의 출력포오트(PORT8)에서 신호를 출력하여 신호송신부(32)를 구동하여 안테나(ANT)를 통해 이상상태가 발생한 것을 나타내는 신호를 송신하여 모니터(M), 자동전화 제어수단(AD) 및 수신부(801)가 구동되므로, 모니터(M)를 휴대하여 외출중에 있는 사용자에게 알림과 동시에 경찰서, 소방서 또는 관리실 등의 중앙감지장치에 자동 다이얼링하여 주택 또는 사무실 내에 이상상태가 발생하였음을 알려준다.
이와 동시에 스텝 S8에서 응급조치수단(800)의 수신부(801)의 제어에 의해 경보등(814)의 점등 및 부저(815)를 작동시켜서 경보음향을 발생하여 외부에 알리며, 솔레노이드밸브(809)를 작동하여 모우터 구동부(810)를 구동시켜서 창문 또는 도어에 배설된 철제셔터(812)를 내리도록 모우터(711)를 구동하여 철제셔터(812)를 내림과 동시에 가스총(813)을 발사해서 침입자가 도망가지 못하도록 즉시 조치하여 피해를 극소화함으르써 침입자 감시기능을 종료한다.
또한, 스텝 S9에서, 즉 로보트(R)가 정지한 상태에서 제2의 마이콤(30)에 의해 온도센서(39)를 구동하여 스텝 S9에서 주위의 온도변화가 급격히 변화하였는지 여부를 판정하여 주위의 온도변화가 급격히 변화하지 않았을 경우, 즉 No일 경우에는 피드백되어 주위 온도변화를 계속 감지하게되고, Yes일 경우는 제1의 마이콤(30)의 입력포오트(IN3)에 그 신호가 입력되므로 제1의 마이콤(30)은 실내온도가 급격히 변화하였다고 판정해서 출력포오트(PORT8)에서 신호를 출력한다.
다음에, 스텝 S10로 나아가서 신소송신부(32)를 구동해서 안테나(ANT)를 통해서 온도의 급격힌 변화를 감지하였으므로, 이상상태가 발생하였음을 나타내는 신호를 송신하여 모니터(M) 및 자동전화송신수단(AD)을 구동해서 사용자가 모니터(M)를 휴대하고 외출중일 경우에는 사용자에게 알리게 된다.
또한、스텝 S13의 로보트(R)가 정지한 상태에서 제1의 마이콤(30)에 의해 가스 누출감지센서(40)를 구동하여 제21도(d)에 도시한 바와 같이 스텝 S13에서 가스누출의 여부를 판정하여 가스가 노출되지 않았을경우 (즉 N0일 경우)에는 스텝 S13을 반복하여 가스의 누출 여부를 계속해서 판정하고, 가스의 누출을 검출하였을 경우, 즉 Yes일 경우에는 그 신호를 제2의 마이콤(30)의 입력포오트(PORT12)에 입력하여 제2의 마이콤(30)이 가스가 누출되었다고 판단하고, 스텝 S14 및 스텝' S15에서 제2의 마이콤(30)의 출력포오트(PORT8)에서 신호를 출력하여 신호송신부(32)를 구동해서 안테나(ANT)를 통해 가스의 누출이 발생한것을 나타내는 신호를 송신하여 모니터(M), 자동전화 제어수단(AD) 및 수신부(801)를 구동하여 모니터(M)를 휴대하여 외출중에 있는 사용자에게 알림과 동시에 경찰서, 소방서 또는 관리실 등의 중앙감지장치에 자동 다이얼링하여 주택 또는 사무실내에 이상상태가 발생하였음을 알려주며, 또한 스텝 S16으로 나아가서 수신부(801)에 부착된 경보등(814)의 점등 및 부저(815)를 작동시켜서 경보음향을 발생하여 외부에 알리며, 이와 동시에 제1의 마이콤(30)의 출력포오트(PORT8)에 신호를 출력하며, 그 신호를 수신부(801)에서 수신해서 스텝 S17에서 솔레노이드 밸브(804)를 작동시켜 가스밸브(805)를 폐쇄해서 가스의 누출을 정지시킨다.
그후, 스텝 S18로 나아가서 가스밸브가 폐쇄되었는지 여부를 판정하여, 가스밸브가 폐쇄되지 않았을 경우, 즉 No일 경우에는 스텝 S17로 복귀되어 스텝 S17이하의 작동을 계속하고, Yes일 경우(즉 가스밸브가 차단되었을 경우)에는 솔레노이드밸브(804)를 작동시켜 도어오픈 구동부(806)를 구동해서 모우터(807)를 정회전 구동하여 창문 또는 도어(808)를 모우터(807)의 구동력에 의해서 오픈한 후, 스텝 S20으로 나아가서 도어(808) 등이 오픈되었을 때 제1의 마이콤(30)의 출력포오트(PORT8)에 신호를 출력하여 팬모우터 구동부(802)를 구동해서 팬모우터(803)를 구동하여 누출된 가스를 배출시킨다.
누출된 가스를 실외로 배출시킬때, 스텝 S21에서 가스누출 감지센서( )가 실내에 누출가스의 존재여부를 계속해서 감지하여, No일 경우에는 스텝 S22로 나아가서 도어오픈 구동부(806)를 작동하여 모우터(807)를 역회전구동하여 창문 또는 도어(808)를 닫으며, 스텝 S21에서 가스가 존재할 경우에는 스텝 S17로 복귀하여 스텝 S17 이하의 동작을 반복해서 행하여, 가스누출감지 기능을 종료한다.
또한, 또한 설명에 있어서는 침입자가 있을 경우에, 모우터를 구동해서 철제셔터를내리고, 가스총(또는 가스 분사기구를 구동하여 가스를 분사시키는 것에 관하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한전되지 않으며 필요한 응급조치수단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 로보트 안전감시장치에 의하면 가스누출을 감지하였을 경우, 솔레노이드 밸브를 작동하여 가스개폐밸브를 차단함으로써 가스가 누출되지 않도록 하고, 또 모우터를 정회전 구동해서 창문 또는 도어를 열고 환기팬을 구동하여 환기시킨 후, 다시 모우터를 역회전구동하여 창문 또는 도어를 닫음으로써, 가스누출에 의한 질식 도는 화재등을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 침입자가 있을 경우에는 도어 또는 창문등에 비셜된 철재셔터를 내려서 출입구를 봉쇄하고 또 가스총 또는 가스분사기 등을 작동시켜서 가스를 분사하여 침입자를 순간적으로 정신을 잃게 함으로써 피해를 극소화할 수 있는 효과 있다.
상기 설명에 있어서는 로보트내에 제1 및 제2의 마이콤을 가진 이동감지장치에 관하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 예를들면 1개의 마이콤에 의해서 로보트의 구동시스템 및 감지시스템을 구동하도록 구성해도 본 발명의 개념에 포함되는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 이동감시장치에 의하면, 거주자(사용자)가 외출시에도 자신의 집에 설치한 전화번호를 돌린루 비밀번호를 돌림으로써, 외부에서도 이동감시장치를 가동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 다량의 케이블이 전혀 필요없이 배선공사에 따른 노동력 및 설비비가 전혀 필요없으며, 또한 각종 감지센서를 로보트내에 배설하고 있으므로 출입문이나 주방등의 여러 곳에 감지센서를 배설하는 종래의 가정용 보안관리 시스템에 비하여 외관상으로도 흉한 점이 없고, 또 감지센서의 배선이 전혀 필요없어 거주자가 아닌 외부의 사람 또는 침입자가 이들 배선을 절단하거나 전원을 차단할 염려가 없어 사용자의 임의대로 이동감지장치를 작동시킬 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (48)

  1. 주위의 각종 이상 상태를 감지하는 복수의 감지수단과 이 감지수단에서 감지한 상황을 무선으로 송신하는 신호전송부 및 제어신호를 받은 수신부를 갖춘 이동 가능한 로보트와 ; 상기 로보트의 신호전송부에서 보내는 신호를 받아 운용자가 비정상적인 상황을 감지할 수 있도록된 모니터 수단과 ; 로보트의 전송부에서 보내는 신호를 받아 그 상황을 기 작성된 연락처로 자동전화하고, 외출중의 사용자가 전화를 통해 상기 로보트를 조작하는 내용을 받아 로보트의 수신부에 이를 전송하는 자동전화제어 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로보트에는 동작전원을 공급받는 전원공급부와 ; 운용자가 직접 기능조작을 할 수 있고 비밀 코드를 입력시킬 수 있는 제1제어수단이 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전원공급부에는 바테리와 이 바테리의 충전전위를 검출하는 직류충전전위 검출부가 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  4. 제1항에 있어서, 로보트에는 전방으로 초음파를 방사하고 동시에 그 반사파를 수신하여 이동구역내에 있는 물체를 탐지하고 그 탐지한 데이터를 출력하는 물체탐지 수단과 ; 상기 탐지한 데이터를 받아드려 로보트의 이동방향을 결정하는 마이크로 콤퓨터가 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  5. 제4항에 있어서, 물체탐지 수단에는 마이크로 콤퓨터로 부터 출력되는 펄스신호가 인가되는 코일수단과, 상기 코일수단에 의해서 구동되는 코일수단과, 상기 코일수단에 의해서 구동되는 초음파 센서와, 제1마이크로 콤퓨터가 정상적으로 동작하고 있는가를 검출하기 위한 검출회로가 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  6. 제5항에 있어서, 초음파센서는 에너지의 번환을 행하는 하나의 변환기와, 상기 변환기에 의해서 변환된 신호에너지를 주기적으로 송신하거나 수신하는 송수신 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 코일수단은, 상기 변환기에 자기적인 방식으로 변위력을 부여하기 위한 스캐닝구동 코일수단과, 상기 스캐닝구동단에 접속되어 상기 변위력을 발생시키기 위한 펄스발생수단을 구비한 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스캐닝 구동수단은, 상기 번환기가 초기위치에 있을때 상기 전자 코일수단에 대하여 이격오프세트 관계를 갖도록 상기 변환기에 접속되어 있는 전기자를 추가로 구비하고, 상기 변위력은 양쪽방향에서 상기 전기자에 자기적인 방식으로 인가되는 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  9. 제9항에 있어서, 상기 초기위치로 부터의 상기 변환기의 스캐닝 변위를 상기 스위프각도내로 제한하기 위한 멈춤수단을 추가로 구비한 것을 특정으로 하는 이동감시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전자석 코일수단에 접속되어 상기 변환기의 스캐닝 변위시 상기 변환기가 상기 멈춤수단에 당접되었는가 또는 상기 초기위치에 있는가를 검출하기 위한 위치검출수단과, 상기 초기위치 또는 상기 멈춤수단과의 당접위치가 검출됨에 따라 상기 변위력의 크기 및 위상을 제어된 방식으로 변화시켜서 상기 변환기의 스캐닝 변위를 상기 스위프 각도 범위내로 유지하기 위한 조정수단이 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 검출수단은 상기 송수신 수단에 접속되어 상기 스캐닝 변위에 대하여 시간적인 상관관계로 신호에너지의 발생주기를 조절하기 위한 펄스제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  12. 제4항에 있어서, 상기 로보트에는 전진과 후진 또는 조향하는 구동력을 제공하는 구동수단과 ; 노면단층부를 검출하는 단층노면감지수단이 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치
  13. 제12항에 있어서, 상기 구동수단은 이동로보트의 운행을 이루게하는 운행부재와 ; 마이크로 콤퓨터의 출력신호에 따라 보로트의 진행 방향을 변경하는 조향부재와 ; 상기 조향부재를 장애물에 대처하여 소기의 운행방향으로 방향 변경시키는 조향제어부재로 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  14. 제13항에 있어서, 운행수단을 조향수단상에 탑재한 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  15. 제13항에 있어서, 조향수단은 조향제어부재에 의하여 제어되도록 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  16. 제13항에 있어서, 조양수단에는 회전판재와, 그 회전판재에 끼워맞춤결합되는 태양치차가 포함된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  17. 제11항에 있어서, 단층노면 감지수단은 이동장치의 저면 좌우 앞쪽에 부착되어 있는 다수의 볼과 ; 일측에는 상기 볼이 그리고 타측에는 자석편이 설치된 레버와 ; 우측노면의 불량상태를 판단하는 우측 노면검출부와, 좌측노면의 불량상태를 판단하는 좌측노면검출부로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 노면검출부는 봉형상의 영구자석과 이 영구자석에 대하여 수직으로 배실된 홀소자칩을 가진 홀소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  19. 제1항에 있어서, 로보트에는 초음파를 방사하고 그 반사파를 수신하여 이동하는 몸체를 검출하는 초음파 센서와 ; 이동하는 물체에서 나오는 적외선을 수신하여 이동하는 물체를 검출하는 적외선감지센서와 ; 음향을 검출하는 음향검출센서와 ; 주위온도를 검출하는 온도센서와 ; 긴급 상황에 대하여 상기 각종 센서가 감지한 내용을 전기신호로서 수신하는 마이크로 콤퓨터가 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 초음파센서는 송수신용으로 각각 2조로 구성하여서된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  21. 제1항에 있어서, 로보트에는 동작전원을 공급받는 전원공급부와 ; 운용자가 직접 기능조작을 할 수 있고 비밀고도를 입력시킬 수 있는 제어수단과 ; 전방으로 초음파를 방사하고 동시에 그 반사파를 수신하여 이동구역내에 있는 물체를 탐지하고 그 탐지한 데이터를 출력하는 물체탐지수단과 ; 상기 탐지한 데이터를 받아들여 로보트의 이동방향을 결정하는 제2마이크로 콤퓨터와 ; 초음파를 방사하고 그 반사파를 수신하여 이동하는 물체를 검출하는 초음파센서와 ; 이동하는 물체에서 나오는 적외선을 수신하여 이동하는 물체를 검출하는 적외선센서와 ; 음향을 검출하는 음향검출센서와 ; 주위 온도를 검출하는 온도센서와 ; 상기 온도를 검출하는 내용을 받아들여 비정상적인 상황이 일어나고 있는 것을 판단하고 이를 신호로써 신호송신부를 통해 전송하는 제1마이크로 콤퓨터가 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1마이크로 콤퓨터와 제2마이크로 콤퓨터간에는 버스라인이 연결되어 데이터를 주고 받을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  23. 제22항에 있어서 상기 버스라인에는 시뮬레이션 단자가 연결되어 로보트의 동작상태를 확인할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  24. 제1항에 있어서, 자동전화제어수단은, 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서에 프로그램을 입력하기 위한 키이부와 로보트 본체로 부터의 비상상황 감지신호 및 제어응답신호를 수신하여 상기 마이크로 프로세서에 입력하는 무선수신부와, 전화국선의 호출음 및 통화음을 감지하여 전화음을 발생함과 동시에 외부사용자로 부터의 전화음제어신호를 수신하는 전화음발생 및 감지부와, 상기 마이크로 프로세서의 제어에 의해 상황에 따라 음성을 합성하고 재생하는 음성합성부와, 전화국선으로 부터 수신된 전화음제어신호에 따라 로보트본체에 무선으로 제어신호를 송신하는 무선송신부와, 상기 키이부의 입력신호 및 로보트 본체의 상태를 표시하는 표시부로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  25. 제23항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서는 전화국선 인터페이스에 연결된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  26. 제23항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서는 전화음발생 및 감지부를 통해 전화국선에 연결된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  27. 제24항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서는 무선송신부와 무선수신부에 연결된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  28. 제24항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서는 KET입력부에 연결된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  29. 주위의 각종 이상 상태를 감지하는 복수의 감지수단과, 이 감지수단에서 감지한 상황을 무선으로 송신하는 신호전송부 및 제어신호를 받는 수신부를 갖춘 이동 가능한 로보트와 : 상기 로보트의 신호전송부에서 보내는 신호를 받아 운용자가 비정상적인 상황을 감지할 수 있도록된 모니터 수단과 ; 로보트의 전송부에서 보내는 신호를 받아 그 상황을 기 작성된 연락처로 자동전화하고, 외출중의 사용자가 전화를 통해 상기 로보트를조작하는 내용을 받아 로보트의 수신부에 이를 전송하는 자동전화제어수단과 ; 소정거리 떨어진 위치에서 원격으로 상기 로보트를 제어하는 원격제어수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 로보트에는 동작 전원을 공급받는 전원공급부와 ; 운용자가 직접 기능조직을 할 수 있고 비밀 코드를 입력시킬 수 잇는 제1제어수단이 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 전원공급부에는 바테리와 이 바테리의 충전전위를 검출하는 직류충전전위 검출부가 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  32. 제29항에 있어서, 로보트에는 전방으로 초음파를 방사하고 동시에 그 반사파를 수신하여 이동구역내에 있는 물체를 탐지하고 그 탐지한 데이터를 출력하는 물체탐지 수단과 ; 상기 탐지한 데이터를 받아들여 로보트의、이동방향을 결정하는 제1마이크로 콤퓨터가 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  33. 제32항에 있어서 상기 로보트에는 정·역회전이 가능한 전후진 모우터와, 상기 전후진 모우터의 구동력에 의해 임의의 방향으로 이동하는 메인캐스터와, 상기 메인캐스터의 구동에 따라 연동하는 서브캐스터와, 노면의 상태를 감지하여 노면단층부를 검출하는 단층노면감지수단과, 상기 서브캐스터의 구동상태를 검출하는 구동상태 검출수단과, 마이크로 콤퓨터의 출력신호에 따라 상기 로보트를 조향하는 조향모우터와, 상기 모우터의 구동속도를 검출하는 속도감시센서와 조향각을 감지하는 조향감지 센서가 포함된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  34. 제32항에 있어서, 물체탐지수단에는 마이크로 콤퓨터로 부터 출력되는 펄스신호가 인가되는 코일수단과, 상기 코일수단에 의해서 구동되는 초음파 센서와, 제1마이크로 콤퓨터가 정상적으로 동작하고 있는가를 검출하기 위한 검출회로가 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  35. 제29항에 있어서 상기 로보트에는 초음파를 방사하고 그 반사파를 수신하여 이동하는 물체를 검출하는 초음파센서와, 이동하는 물체에서 나오는 적외선을 수신하여 이동하는 물체를 검출하는 적외선 감지센서와, 음향을 검출하는 음향센서와, 주위온도를 검출하는 온도센서와, 긴급상황에 대하여 상기 각종센서가 감지한 내용을 전기신호로서 수신하는 제2마이크로 콤퓨터가 포함된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  36. 제29항에 있어서, 상기 로보트에 동작전원을 공급하는 전원공급부와, 소정거리 떨어진 위치에서 원격으로 상기 로보트의 수신부에 조작신호를 보내고 사용자외에는 로보트의 조작이 불가능하도록 비밀코드를 입력시킬 수 있는 원격제어수단과, 전방으로 초음파를 방사하고 동시에 그 반사파를 수신하여 이동구역내에 있는 물체를 탐지하고 그 탐지한 데이터를 출력하는 물체탐지수단과, 상기 탐지한 데이터를 받아들여 로보트의 이동방향을 결정하는 제1마이크로 콤퓨터와, 초음파를 방사하고 그 반사파를 수신하여 이동하는 물체를 검출하는 적외선 감지센서와, 음향을 검출하는 음향센서와, 긴급상황에 대하여 상기 각종 센서가 감지한 내용을 전기신호로서 수신하는 제2마이크로 포함된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 제1마이크로 콤퓨터와 제2마이크로 콤퓨터간에는 버스라인이 연결되어 데이터를 주고받을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  38. 제37항에 있어서, 상기 버스라인에는 시뮬레이션 단자가 연결되어 로보트의 동작 상태를 확인할 수 있도록된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  39. 주위의 각종 이상 상태를 감지하는 복수의 감지수단과, 이 감지수단에서 감지한 상황을 무선으로 송신하는 신호전송부 및 제어신호를 받는 수신부를 갖춘 이동 가능한 로보트와 ; 상기 로보트의 신호전송부에서 보내는 신호를 받아 운용자가 비정상적인 상황을 감지할 수 있도록된 모니터 수단과 ; 로보트의 전송부에서 보내는 신호를 받아 그 상황을 기 작성된 연락처로 자동전화하고, 외출중의 사용자가 전화를 통해 상기 로보트를 조작하는 내용을 받아 로보트의 수신부에 이를 전송하는 자동전화제어수단과 ; 초음파를 방사함으로써 침입자를 탐지하는 침입자 탐지 수단이 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  40. 제39항에 있어서, 상기 침입자 감지수단은 마이크로 콤퓨터와, 상기 초음파센서에 의해 감지되는 감지데이터를 저장하는 메모리와, 상기 초음파센서의 회전을 위하여 자력을 발생시키는 마그네틱코일과, 상기 초음파 센서가 일정지점을 기준으로 일정각도로 회전하도록 동작하는 마그네틱센서와, 상기 마이크로 콤퓨터의 판단에 의한 이상 상태를 외부에 통보하는 무선송신기로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  41. 제40항에 있어서, 상기 초음파 센서는 하부에 마그네틱이 부착되어 있는 센서지지대에 의해 지지되는것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  42. 제41항에 있어서, 상기 센서지지대에는 상기 초음파센서의 양쪽에서 지지하여 이의 회전이 자유롭도록 하는 지지핀이 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  43. 제42항에 있어서 상기 센서지지대는 윤활베어링과 스프링을 내장한 장착너트에 의해서 지지되는 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  44. 제40항에 있어서, 상기 초음파센서는 양측일정부위에 돌출되도록 지지핀이 부착되어 윤활베어링과 스프링을 내장한 장착너트의 윤활베어링에 의해 상히 회전이 자유롭도록 동작하는 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  45. 주위의 각종 이상 상태를 감지하는 복수의 감지수단과 이 감지수단에서 감지한 상황을 무선으로 송신하는 신호전송부 및 제어신호를 받는 수신부를 갖춘 이동 가능한 로보트와 ; 상기 로보트의 신호전송부에서 보내는 신호를 받아 운용자가 비정상적인 상황을 감지할 수 있도록된 모니터 수단과 ; 로보트의 전송부에서 보내는 신호를 받아 그 상황을 기 작성된 연락처로 자동전화하고, 외출중의 사용자가 전화를 통해 상기 로보트를 조작하는 내용을 받아 로보트의 수신부에 이를 전송하는 자동전화제어수단과 ; 긴급상황발생시 손실을 최소화 하기위하여 필요한 응급조치를 지시하고 제어하는 응급처리수단이 구성된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  46. 제45항에 있어서, 상기 응급처치수단은 팬모우터 구동부와, 가스밸브제어부, 문 또는 창문을 개폐하는 도어오픈 구동부, 철제셔터를 내려 통로를 차단하는 철제셔터 구동부 및 경보부가 연결된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  47. 제35항에 있어서, 상기 가스밸브제어부와 도어오픈구동부가 가스누출의 검출에 따라 동작되는 하나의 솔레노이드 밸브에 연결된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
  48. 제35항에 있어서, 상기 철제셔터 구동부는 침입자의 감지에 따라 동작되는 하나의 솔레노이드밸브에 연결된 것을 특징으로 하는 이동감시장치.
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