KR101818536B1 - Apparatus Recognizing Object Using Side Signal And Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 장치는 물체의 거리 측정시 물체로 신호를 직접 송출한 센서에 근접해 있는 센서가 수신한 물체로부터 반사된 간섭 신호를 이용하여 물체의 위치를 판별하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 여진 신호라는 물리적인 현상에 의한 물체 감지의 제약을 극복할 수 있다. 즉, 직접신호가 아닌 간접신호를 이용하여 근접 물체의 위치를 정확하게 판별할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for determining a position of a proximal object using an indirect signal, and more particularly, to a device for determining a position of a proximal object using an indirect signal according to the present invention, And the position of the object is discriminated by using the interference signal reflected from the received object. According to the present invention, it is possible to overcome the limitation of object detection by a physical phenomenon called an excitation signal. That is, the position of a nearby object can be accurately determined by using an indirect signal instead of a direct signal.
Description
본 발명은 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 간접신호를 이용하여 근접 물체의 위치를 판별하는 장치 및 방법에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to an apparatus and method for determining a position of a proximal object using an indirect signal, and more particularly, to an apparatus and method for determining a position of a proximal object using an indirect signal.
종래에는 초음파 센서가 순차적으로 자신이 송신한 신호가 물체에 반사되어 들어오는 신호를 검출하여 근접 물체의 위치를 판별하였다. Conventionally, ultrasonic sensors sequentially detect the signal transmitted from the object and reflected by the object to determine the position of the nearby object.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 1번 센서는 초음파(Tx신호)를 송신하고, 물체에 반사되어 들어오는 신호(Rx신호)를 수신하여 물체의 위치를 판단한다. 2~4번 센서들도 1번 센서와 같은 방식으로 순차적으로 물체의 위치를 판단한다.For example, as shown in FIG. 1, the first sensor transmits an ultrasonic wave (Tx signal), receives a signal (Rx signal) reflected by the object, and determines the position of the object. The second to fourth sensors sequentially determine the position of the object in the same manner as the first sensor.
그러나, 초음파 센서가 자신이 송신한 신호를 자신이 받을 경우 신호를 송신할 때 자체적으로 떨리는 현상(여진)이 발생하는데, 이처럼 여진이 발생하는 경우 물체가 근접거리에 있으면, 여진 신호와 물체에서 반사된 물체 파형의 신호가 구분되지 않아 근접거리에 있는 물체를 판별할 수가 없는 문제점이 있다. However, when the ultrasound sensor receives a signal transmitted by itself, a phenomenon (excitation) occurs in itself when transmitting a signal. If such an excitation occurs, if the object is at a close distance, the excitation signal and reflection There is a problem in that it is impossible to distinguish an object at a close distance because the signal of the object waveform is not distinguished.
본 발명은 전술한 바와 같이 각 센서가 송출한 신호가 물체로부터 반사되면, 각 센서가 직접 수신한 물체로부터의 반사 신호로 물체의 거리를 측정하는 데 한계가 있는 것을 감안하여 창출한 것으로서, 물체의 거리 측정시 물체로 신호를 직접 송출한 센서에 근접해 있는 센서가 수신한 물체로부터 반사된 간섭 신호를 이용하여 물체의 위치를 판별하는 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the fact that when a signal transmitted from each sensor is reflected from an object as described above, there is a limitation in measuring the distance of the object by the reflection signal from the object directly received by each sensor, There is provided an apparatus and method for determining a position of a nearby object using an indirect signal that determines the position of an object by using an interference signal reflected from an object received by a sensor in proximity to a sensor that directly transmits a signal to the object in the distance measurement. .
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 장치는 물체에 초음파 신호를 송출하고, 송출된 상기 초음파 신호가 상기 물체로부터 반사된 신호를 직접 신호로 수신하는 적어도 두 개의 센서; 및 어느 하나의 센서가 상기 물체로 상기 초음파 신호를 송출하도록 하고, 상기 초음파 신호를 송출한 센서의 근접 센서가 상기 물체로부터 반사된 신호를 간접 신호로 수신할 경우, 상기 간접 신호를 근거로 상기 물체의 위치를 판별하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for determining an object position using an indirect signal, the apparatus comprising: an ultrasonic signal transmitter for transmitting an ultrasonic signal to an object and receiving the reflected signal from the object; At least two sensors; And a sensor for causing the ultrasonic signal to be transmitted to the object and, when the proximity sensor of the sensor that has transmitted the ultrasonic signal receives the signal reflected from the object as an indirect signal, And a control unit for determining the position of the second switch.
본 발명의 다른 면에 따른 적어도 두 개의 센서를 포함하는 위치 판별 장치의 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 방법은 어느 하나의 센서가 상기 근접물체로 초음파 신호를 송출하는 단계; 상기 초음파 신호를 송출한 센서의 근접 센서가 송출된 상기 초음파 신호가 상기 물체로부터 반사된 신호를 간접 신호로 수신하는 단계; 및 수신된 상기 간접 신호를 근거로 상기 물체의 위치를 판별하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for determining a position of a nearby object using an indirect signal in a position determining device including at least two sensors, comprising: transmitting ultrasonic signals to the near object; Receiving, by an indirect signal, a signal reflected from the object by the ultrasonic signal transmitted from the proximity sensor of the sensor that transmits the ultrasonic signal; And determining the position of the object based on the received indirect signal.
본 발명에 따르면, 여진 신호라는 물리적인 현상에 의한 물체 감지의 제약을 극복할 수 있다. 즉, 직접신호가 아닌 간접신호를 이용하여 근접 물체의 위치를 정확하게 판별할 수 있다.According to the present invention, it is possible to overcome the limitation of object detection by a physical phenomenon called an excitation signal. That is, the position of a nearby object can be accurately determined by using an indirect signal instead of a direct signal.
도 1은 종래의 물체 위치 판별을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 장치를 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 7은 근접물체의 위치 판별 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a conventional object position discrimination;
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and method for determining a position of a nearby object using an indirect signal according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 to 7 are diagrams for explaining a method for determining a position of a nearby object; FIG.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is intended to enable a person skilled in the art to readily understand the scope of the invention, and the invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3 내지 도 7은 근접물체의 위치 판별 방법을 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, an apparatus for determining a position of a nearby object using an indirect signal according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 to FIG. FIG. 2 is a view for explaining an apparatus for determining a position of a proximal object using an indirect signal according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 7 are views for explaining a method for determining a position of a proximal object.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 근접물체 위치 판별 장치는 초음파 센서 모듈(110) 및 제어부(120)를 포함한다.2, the apparatus for determining the position of a proximal object includes an
초음파 센서 모듈(110)은 차량에 장착된 적어도 두 개의 초음파 센서(110a,110b,110c,110d)를 포함하고, 각 초음파 센서(110a,110b,110c,110d)는 공기 중 초음파 전파 속도(Vt)가 331.5 + 0.6t [m/s] (t = 주위온도)이며, 일반적으로 340m/s의 속도로 초음파를 송출한다.The
도 3에 도시된 바와 같이, 각 초음파 센서(110a,110b,110c,110d)가 근접거리, 예컨대 각 초음파 센서로부터 17cm 떨어진 거리에 위치한 물체(200)에 초음파를 송출할 경우, 초음파 송출 후 1ms 시점에 물체(200)에서 반사된 에코(Echo)신호를 수신한다.3, when each of the
각 초음파 센서(110a,110b,110c,110d)가 초음파를 송출할 경우 여진(신호를 송신할 때 자체적으로 떨리는 현상)이 발생하게 되는데, 이 여진이 발생하는 시간(여진시간: Decay time)은 초음파 송출 후 대략 1.8ms이다. 따라서, 각 초음파 센서(110a,110b,110c,110d)는 자신이 송출한 초음파가 물체(200)로부터 반사된 에코신호를 직접 수신할 경우, 에코신호가 수신된 시간이 여진시간에 묻히게 되어 수신된 신호가 여진 신호인지 물체에서 반사된 물체 파형의 신호, 즉 에코 신호인지 구분할 수 없다.When the
이러한 문제점을 해결하기 위해 제어부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 초음파 센서(11b)가 물체(200)에 초음파 신호(Tx 신호)를 송출하도록 하고, 초음파 센서(110b)에 근접한 초음파 센서(110a, 110c)가 물체(200)로부터 반사된 에코 신호(Rx 신호)를 수신하면, 초음파 센서(110a, 110c)가 수신한 신호를 근거로 물체(200)의 위치를 판단한다.4, the
예컨대, 초음파 센서(110b)가 물체(200)에 초음파 신호를 송출할 경우, 초음파 센서(110b)에 근접한 초음파 센서(110a, 110c)는 물체(200)에 반사된 에코 신호를 수신할 수 있고, 또한 초음파 센서(110b)에 근접한 초음파 센서(110a, 110c)는 초음파 신호를 송출하지 않아 여진이 발생하지 않았으므로, 즉 초음파 센서(110a, 110c)가 수신한 신호는 연진 신호가 아닌 물체(200)로부터 반사된 에코신호인 것이 자명하므로, 제어부(120)는 초음파 센서(110b)에 근접한 초음파 센서(110a, 110c)가 수신한 물체(200)로부터 반사된 에코신호(간접신호)로 물체(200)의 위치를 판단할 수 있다.For example, when the
이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 근접 물체의 위치 판단을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the determination of the position of a nearby object will be described in more detail with reference to FIGS. 5 to 7. FIG.
근접 물체(200) 감지 시, 초음파 센서(110b)가 초음파를 물체(200)에 송출한 후 초음파 센서(110b)가 물체(200)로부터 반사된 에코신호를 직접 수신할 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 초음파 송출시 발생한 여진으로 인해 레퍼런스 내 링타임이 증가하여 초음파 센서(110)가 직접 수신한 에코신호(직접신호)로 물체(200)의 위치를 판단할 수 없다.When the
초음파 센서(110b)에 근접한 초음파 센서(110a, 110c)가 물체(200)로부터 동일 거리에 위치할 경우, 초음파 센서(110b)가 송출한 초음파가 물체(200)로부터 반사된 에코신호를 근접 초음파 센서(110a, 110c)가 수신하면, 수신된 신호(간섭신호)는 도 6에 도시된 바와 같이 동일 시간에 위치한다.When the
도 7에 도시된 바와 같이, 초음파 센서(110a)와 초음파 센서(110c)가 물체로부터 동일 거리에 위치하지 않을 경우, 간접신호(파형)는 다른 시간대에 위치하기 때문에 물체(200)의 위치를 판단할 수 있다.7, when the
예컨대, 제어부(120)는 초음파 센서(110b)에서 수신한 직접신호(파형)의 링타임을 측정한다. 일반적으로 물체가 없을 경우 직접파형의 링타임은 1.2ms이다. 2ms에서 직접신호의 전압이 근접을 위한 레퍼런스 전압보다 같거나 낮을 경우, 간접신호(파형)를 확인하고, 즉 초음파 센서(110a, 110c)에서 수신한 물체(200)의 간접신호(파형)를 확인하고, 근접거리에서 간접신호의 전압이 레퍼런스 전압보다 높을 경우, 간접신호를 근거로 물체(200)의 위치를 파악한다.For example, the
레퍼런스 전압보다 물체 파형(물체로부터 반사된 에코신호)이 낮더라도 2차 근접을 위한 2중 레퍼런스를 이용하여 물체 파형을 인식할 수 있다.Even if the object waveform (the echo signal reflected from the object) is lower than the reference voltage, the object waveform can be recognized by using the double reference for the second approximation.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 여진 신호라는 물리적인 현상에 의한 물체 감지의 제약을 극복할 수 있다. 즉, 직접신호가 아닌 간접신호를 이용하여 근접 물체의 위치를 정확하게 판별할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to overcome the limitation of object detection by a physical phenomenon called an excitation signal. That is, the position of a nearby object can be accurately determined by using an indirect signal instead of a direct signal.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
110 : 초음파 센서 120 : 제어부
200 : 물체110: ultrasonic sensor 120:
200: object
Claims (6)
어느 하나의 센서가 상기 물체로 상기 초음파 신호를 송출하도록 하고, 상기 초음파 신호를 송출한 센서와 근접하는 두 개의 근접 센서가 상기 물체로부터 반사된 신호를 간접 신호로 수신할 경우, 상기 간접 신호를 근거로 상기 물체의 위치를 판별하는 제어부를 포함하고,
상기 두 개의 근접 센서는 상기 물체로부터 다른 거리에 위치하여 서로 다른 시간에 상기 간접 신호를 수신하고,
상기 제어부는 상기 두 개의 근접 센서가 상기 간접 신호를 수신한 시간의 차를 근거로 상기 물체의 위치를 파악하고,
상기 제어부는 상기 초음파 신호를 송출한 센서가 수신한 직접 신호의 링타임을 측정하고, 측정된 상기 링타임이 기설정된 시점에서 상기 직접 신호의 전압이 레퍼런스 전압 이하인 경우, 상기 두 개의 근접 센서가 수신한 간접 신호를 확인하여 상기 간접 신호가 상기 레퍼런스 전압보다 높을 경우, 확인된 상기 간접 신호를 근거로 상기 물체의 위치를 판별하는 것
인 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 장치.At least three sensors for transmitting an ultrasonic signal to an object and for receiving the reflected ultrasonic signal as a signal directly from the object; And
Wherein when one of the two proximity sensors, which are adjacent to the sensor that has transmitted the ultrasonic signal, receives a signal reflected from the object as an indirect signal, And a controller for determining the position of the object,
Wherein the two proximity sensors are located at different distances from the object and receive the indirect signal at different times,
Wherein the control unit recognizes the position of the object based on a difference between the time when the two proximity sensors received the indirect signal,
Wherein the control unit measures the ring time of the direct signal received by the sensor that has transmitted the ultrasonic signal, and when the voltage of the direct signal is less than or equal to the reference voltage at a predetermined time point of the measured ring time, Determining an indirect signal and determining the position of the object based on the indirect signal when the indirect signal is higher than the reference voltage
A device for determining the position of a nearby object using indirect signals.
어느 하나의 센서가 상기 근접물체로 초음파 신호를 송출하는 단계;
상기 초음파 신호를 송출한 센서와 근접하는 두 개의 근접 센서가 송출된 상기 초음파 신호가 상기 근접물체로부터 반사된 신호를 간접 신호로 각각 수신하는 단계; 및
수신된 상기 간접 신호를 근거로 상기 근접물체의 위치를 판별하는 단계를 포함하고,
상기 두 개의 근접 센서는 상기 근접물체로부터 다른 거리에 위치하여 서로 다른 시간에 상기 간접 신호를 수신하고,
상기 판별하는 단계는 상기 두 개의 근접 센서가 상기 간접 신호를 수신한 시간의 차를 근거로 상기 물체의 위치를 파악하는 단계이며,
상기 판별하는 단계는,
상기 초음파 신호를 송출한 센서가 상기 물체로부터 반사된 신호를 직접 신호로 수신할 경우, 상기 직접 신호의 링타임을 측정하는 단계;
측정된 상기 링타임이 기설정된 시점에서 상기 직접 신호의 전압이 레퍼런스 전압 이하인 경우, 상기 두 개의 근접 센서가 수신한 상기 간접 신호를 확인하는 단계; 및
확인된 상기 간접 신호의 전압이 상기 레퍼런스 전압보다 높을 경우, 확인된 상기 간접 신호를 근거로 상기 물체의 위치를 판별하는 단계를 포함하는 것
인 간접신호를 이용한 근접물체 위치 판별 방법.A method for determining a position of a proximal object using an indirect signal of a position determining apparatus including at least three sensors,
A step in which any one of the sensors transmits an ultrasonic signal to the nearby object;
Receiving, by indirect signals, the signals reflected from the near object by the ultrasonic signals transmitted by the two proximity sensors which are close to the sensor that transmits the ultrasonic signal; And
And determining the position of the near object based on the received indirect signal,
Wherein the two proximity sensors are located at different distances from the near object to receive the indirect signal at different times,
Wherein the step of determining comprises the step of determining the position of the object based on the difference between the times when the two proximity sensors received the indirect signal,
Wherein the determining step comprises:
Measuring a ring time of the direct signal when a sensor that transmits the ultrasonic signal directly receives a signal reflected from the object;
Confirming the indirect signal received by the two proximity sensors when the voltage of the direct signal is equal to or less than a reference voltage at a predetermined time point of the measured ring time; And
And determining the position of the object based on the indirect signal when the voltage of the indirect signal is higher than the reference voltage
A method for determining the position of a nearby object using indirect signals.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |