일반기술

이동체에 대한 전력 공급 기능을 갖는 위치 및 방향 감지시스템

○ 기술발명의 목적: 소형이동체의 자동 조종장치○ 기술 요약 및 특징: 본 발명은 일정 평면 공간상에서 움직이는 이동체에 대해 외부로부터 전력을 공급함과 동시에 이동체의 위치 및 방향을 감지하기 위한 통합 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 이동체에 고정되어 있는 세 쌍의 전극대가 공간 바닥면에 배치한 전극 배열과 항상 접점을 이루면서 이들 접점을 통하여 이동체로 전력이 공급됨과 동시에 외부 스캔 회로에 의해 세 쌍의 접점 위치를 감지하므로써 이동체의 위치와 방향을 알 수 있게 한 것에 특징이 있다.이와 같이 구성하므로써 별도의 센서 없이 이동체의 위치와 방향을 감지하는 것이 가능해지고 또한 이동체에 전력을 공급할 수 있으며, 따라서 이동체 제작에 있어서의 경제성과 유지, 보수의 효율성을 극대화할 수 있다.○ 색인어: 이동체, 전력 공급, 위치 및 방향 감지, 시분할이동체에 대한 전력 공급과 위치 및 방향 감지라는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 장치 구성 및 동작은 다음과 같다. 먼저, 이동체는 하부에 각각 3개의 단자로 이루어진 세 쌍의 전극대, {AL, BL, CL}, {AR1, BR1, CR1}, {AR2, BR2, CR2}를 갖는다. 세 쌍의 전극대중 하나는 이동체에 직류 전력을 공급하기 위한 정류 장치와 연결되며, 나머지 두 전극대는 단순 저항으로 이루어져있다. 정류 장치는 전극대 {AL , BL , CL}의 임의 단자 조합에 대해서 부하 저항 RL 에 항상 같은 방향의 전류가 흐르도록 하기 위한 것이다. 전력 공급용 전극대, {AL, BL, CL}에는 일반적으로 큰 전류가 흐르므로 단순 저항으로 이루어진 나머지 전극대, {AR1, BR1, CR1}, {AR2, BR2, CR2}에 비해 그 내부 저항이 매우 작다. 이 전극대들은 이동체의 운동 바닥면에 배치된 마름모꼴 전극들과 해당 위치에서 접점을 이룬다. 그러므로 이 전극들은 바닥면에 배치된 하나의 열과 하나의 행 전극을 연결하는 스위치 저항 역할을 하게된다. 바닥면에 배치된 하나의 열 전극들은 신호 TiS에 의해 단속되는 스위치 트랜지스터에 의해 외부 전원과 연결되어 있으며, 행 전극들은 한쪽 끝은 신호 TiG에 의해 단속되는 스위치 트랜지스터를 통해 접지 전위와, 그리고 나머지 한쪽 끝은 신호 감지를 위한 연산 증폭기 회로와 연결되어 있다. 본 장치는 일정시간 간격을 이동체의 위치 감지를 위한 스캔 주기와 전력 공급 주기로 나누는 시분할 방식으로 운용할 수 있는데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.(1) 스위치 트랜지스터 신호 TiS에 순차적으로 펄스를 가하고, 연산 증폭기의 출력 신호를 반복적으로 스캔한다. 스캔 주기 동안에는 신호 TiG를 모두 0으로 하므로써 행 전극들을 모두 접지와 분리하여 우측의 연산 증폭기를 통해 출력 신호가 나타나게 된다. 상기한 바와 같이 공간상에서의 위치에 따라 이동체의 세쌍 전극대를 통해 해당 행열 전극들에 전류가 흐르게 되고, 따라서 출력 신호가 나타난다. (2) 전력 공급 주기에서는 앞의 스캔 주기에서 감지한 이동체 전력 공급용 전극대의 위치에 따라 해당 행과 열의 스위치 트랜지스터에만 신호를 주어 전력을 공급한다.