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문제 정의
- 더욱이, 비가 오는 경우에는 운전자를 더욱 곤혹스럽게 하기 때문에 여기에 대한 대책이 마련되어야 할 것이다. 이에 따라, 본 개발에서는 자동차 바퀴 방향을 운전자가 자동차 내부에서 쉽게 알 수 있게 하기 위하여 자동차 핸들 축에 위치 센서로 포텐셔미터 (Potentiometer) 를 부착하여 핸들의 회전에 따른 포텐셔미터의 변위 값을 측정하였다. 이 측정된 값을 A/D 변환하고, 자동차 핸들의 회전 값에 따라서 운전자가 알 수 있도록 숫자와 글자를 LCD와 LED로 표시를 해주도록 시스템을 구축하였다.
제안 방법
- 그림 4의 (a)LED 연결은 제안한 시스템에서 바퀴의 방향을 LED의 점멸상태로 알리기 위하여 구성한 회로로서, CPU로부터 적절한 신호를 입력 받아 논리0[0V] 이나 1[5V]의 신호를 출력함으로써 LED를 구동한다. 그림(b) LCD 연결은 바퀴의 방향을 숫자로 표현하기 위해 구성한 회로로서, 바퀴의 방향이 정중앙에 위치해있을 경우에는 숫자 0을 써주고, 왼쪽으로 최대 25바퀴, 오른쪽으로 최대 25바퀴 회전된 상태를 나타내준다.
- CPU와 범용 IBM PC와의 데이터 통신을 위해 80C196KC의 Txd, Rxd 단자에 MAX232를 연결하여 프로그램을 테스트하였으며, 위의 회로는 개발 단계에서 프로그램을 테스트하기 위하여 사용하였고, 실제 개발 완료된 시스템에서는 프로그램을 EEPROM 에 WRITE하여 사용하여서 필요하지 않다. ROM에 프로그램 한 코드를 순서도로 나타내면 그림7과 같다.
- RESET 부분도는 제안하는 방향 지시기를 하드웨어적으로 On/Off 제어하기 위한 연결도로서, 시스템의 안전성을 위하여 역전류에 의한 스파이크가 발생하지 않도록 다이오드를 연결하였다(3)囘.
- 본 논문에서 제안하는 자동차 바퀴의 방향지시기는 정전압 소자로부터 DC5V를 공급받아 동작되도록 설계되어 있으며, 이를 위한 정전압 및 리셋 회로와 크리스털 연결을 그림 1에 나타내었다.
- 이에 따라, 본 개발에서는 자동차 바퀴 방향을 운전자가 자동차 내부에서 쉽게 알 수 있게 하기 위하여 자동차 핸들 축에 위치 센서로 포텐셔미터 (Potentiometer) 를 부착하여 핸들의 회전에 따른 포텐셔미터의 변위 값을 측정하였다. 이 측정된 값을 A/D 변환하고, 자동차 핸들의 회전 값에 따라서 운전자가 알 수 있도록 숫자와 글자를 LCD와 LED로 표시를 해주도록 시스템을 구축하였다. 아울러 이렇게 구죽한 시스템을 자동차 내부의 계기판이나 운전대에 부착함으로써 운전자는 자동차의 창문을 열어 자동차 바퀴의 방향을 확인하지 않고서도 자동차 내부에서 확인할 수 있으므로 많은 운전자에게 편리함을 제공할 수 있을 것이라 사료된다.
- 자동차 핸들과 포텐셔미터의 연동을 위하여 핸들과포텐셔미터의 기어비는 2:1이 되도록 부착하였으며, LED와 LCD는 자동차의 전면 계 기판과 핸들 부분에 장착함으로써 운전자에게 쉽게 바퀴의 방향을 확인할 수 있도록 시스템을 구축하였다.
- 직렬통신을 통해 모의 실험하였다. 적절한 데이터가 LED와 LCD에 표현되는지 알아보기 위하여 아래와 같은 PC와의 직렬통신 회로를 작성하였다.
- 제안하는 자동차 바퀴의 방향 지시기의 시스템 구성을 설명하기 위해 본 장에서는 전원부와 CPU, 메모리의 기본적인 회로 연결과 포텐셔미터의 변위 값을 처리하기 위한 회로 부분으로 CPU와 포텐셔미터, CPU와 디스플레이 연결 부분으로 나누어서 설명하고자 한다.
- 0Q96KC6번)은 CPU의 포트번호 0번에 0번을 의미하는 것으로서, CPU의 6번 핀을 의미한다. 참고로, 물리적으로 포텐셔미터와 핸들을 연결하기 위하여 기계 공업사에서 기어를 제작하여 연결하였다.
대상 데이터
- REGULATOR를 구동할 전원 장치로 실험 시에는 DC 파워서플라이를 사용하였으며, 실장 시에는 충전용 Battery를 사용할 수 있다.
- 그림(b) LCD 연결은 바퀴의 방향을 숫자로 표현하기 위해 구성한 회로로서, 바퀴의 방향이 정중앙에 위치해있을 경우에는 숫자 0을 써주고, 왼쪽으로 최대 25바퀴, 오른쪽으로 최대 25바퀴 회전된 상태를 나타내준다. 사용한 LCD는 백라이트가 가능한 16x2 LINE LCD 를 선택했다. LED와 LCD는 각각 PORT 1.
- 제안한 방향지시기에서 바퀴의 방향을 시각적으로 사용자에게 알려주기 위하여 LED와 LCD를 사용하였다. 그림 4에 CPU와 LED, CPU와 LCD의 연결도를 나타내었다.
- 제안한 방향지시기에서 사용한 포텐셔미터는 100의 10 TURN 사양을 갖으며, 이것은 자동차 핸들의 좌/우회 전수를 고려하여 결정한 사양이다. 즉, 포텐셔미터는 1회전 당 IkQ이 할당되고, 자동차 핸들의 일반적인 왼쪽에서 오른쪽으로의 총회전수는 5회로서, 핸들의 1번 회전은 포텐셔미터의 2회에 해당하는 비율로 전압 데이터를 처리하면 된다.
- 제안한 방향지시기의 구성에서 CPU는 비교적 저렴하고 범용 프로세서인 80C196KC를 사용하였다.
후속연구
- 더욱이 가속화되는 자동화 바람은 현재와 미래에 자동차의 무인 운전 시스템을 도입할 때에도 적극 활용될 수 있으며 개발 제품의 시장성은 충분히 투명할 것으로 예측된다. 이러한 예측에 맞춰 개발 제품의 상품화에 관심을 갖고 제품의 품질 향상에 꾸준한 노력을 한다면 자동차 운전자에게 편리함을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
- 즉, 주차된 자동차의 바퀴 방향을 운전자가 알기 위해서 운전자가 자동차의 창문을 열고 바퀴를 내려 봐야 확인할 수 있는데 불편한 점이 많다. 더욱이, 비가 오는 경우에는 운전자를 더욱 곤혹스럽게 하기 때문에 여기에 대한 대책이 마련되어야 할 것이다. 이에 따라, 본 개발에서는 자동차 바퀴 방향을 운전자가 자동차 내부에서 쉽게 알 수 있게 하기 위하여 자동차 핸들 축에 위치 센서로 포텐셔미터 (Potentiometer) 를 부착하여 핸들의 회전에 따른 포텐셔미터의 변위 값을 측정하였다.
- 더욱이 가속화되는 자동화 바람은 현재와 미래에 자동차의 무인 운전 시스템을 도입할 때에도 적극 활용될 수 있으며 개발 제품의 시장성은 충분히 투명할 것으로 예측된다. 이러한 예측에 맞춰 개발 제품의 상품화에 관심을 갖고 제품의 품질 향상에 꾸준한 노력을 한다면 자동차 운전자에게 편리함을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
- 해야 할 것이다. 이러한 주의를 감소시켜 운전자가 좀 더 안전하게 운전을 하기 위해 운전자에게 현 상태의 자동차 바퀴 방향 정보를 알려 준다면 불필요하게 자동차 바퀴 상태를 알기 위한 운전자의 수고는 덜어줄 수 있을 것이다. 즉, 주차된 자동차의 바퀴 방향을 운전자가 알기 위해서 운전자가 자동차의 창문을 열고 바퀴를 내려 봐야 확인할 수 있는데 불편한 점이 많다.
- 제안한 자동차 바퀴 방향 지 시 기 의 개 발은 자동차 운전에 있어서 초보 운전자뿐만 아니라 운전에 숙달된 운전자에게도 많은 편리를 제공할 수 있을 것이고, 또한 개발에 사용된 전원 공급은 자동차 Battery DC 12V 의사용으로도 가능하며, 멀지 않은 미래에 자동차에 기본으로 부착될 가능성이 있을 것으로 생각된다. 더욱이 가속화되는 자동화 바람은 현재와 미래에 자동차의 무인 운전 시스템을 도입할 때에도 적극 활용될 수 있으며 개발 제품의 시장성은 충분히 투명할 것으로 예측된다.
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