KR100334467B1 - 차량용장해물감시장치 - Google Patents

차량용장해물감시장치 Download PDF

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Abstract

단일 주파수의 초음파를 발사하는 구성임에도 불구하고, 먼 곳의 장해물을 차량 주변의 장해물로서 잘못 검출하는 일이 없으며, 또 비교적 간단한 제어로 잘못 검출하는 것을 회피한다.
차량(5)의 우측, 좌측 및 중간에 설치한 우측 음파탐지기(1),좌측 음파탐지기(4) 및 중간 음파탐지기(2, 3)를 제어회로(12)가 제어한다. 제어회로(12)는 타이밍요소와 판정요소를 가진다. 타이밍요소는 우측 음파 탐지기(1)와 좌측중간 음파탐지기(3)가 동기하여 초음파를 발사하는 제 1발사모드와, 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파탐지기(2)가 동기하여 초음파를 발사하는 제 2 발사모드와, 우측 음파탐지기(1)와 좌측 음파탐지기(4)가 동기하여 초음파를 반사하는 제 3발사모드로서 이루어지는 3개의 발사모드를 중복됨이 없이 반복하여 발생시키는 요소이다. 판정요소는 소정의 샘플링타임 에서 반사파를 여러번 연속하여 수신한 경우에 장해물 검지의 판정을 확정 하는 요소이다.

Description

차량용 장해물 감시장치
본 발명은, 차량의 우측에 설치한 우측 음파탐지기와, 좌측에 설치한 좌측 음파탐지기와, 중간에 설치한 중간 음파탐지기로 부터, 차량의 주변으로 초음파를 발사하여, 그 반사파로부터 차량 주변의 장해물을 검지하는 차량용 장해물 감시장치에 관한 것이다.
종래에는, 차량 주변의 장해물을 검지하기 위하여, 차량에 음파탐지기를 갖추어 이 음파탐지기로부터 초음파를 발사하고 있었다. 일반적으로 이러한 종류의 차량용 장해물 감시장치는, 단일 주파수의 초음파를 일정주기로서 간헐적으로 발사하고, 이 발사타이밍으로부터 소정시간 후에 설정한 샘플링 타이밍 중에 반사파를 검출하면, 장해물이 차량 주변에 존재하는 것으로 보고 승차자에게 장해물의 존재를 경보하고 있었다. 그러나 그와 같은 종래 기술에 있어서는, 먼 곳의 장해물로부터의 반사파가 다음 사이클에서의 샘플링 타임중에 검출되면, 마치 차량 근방에 장해물이 존재하고 있는 것과 같은 검출을 하게 되는 일이 있었다.
그리하여, 이와 같은 오동작에 대처하기 위하여, 종래기술의 하나의 예시로서 일본국 실공소 52-25641호 공보는, 주파수가 다른 초음파 펄스를 송신기로부터교대로 발사하도록 하고, 이 초음파 펄스의 피검출 물체에 의한 반사파를 수신하는 수신기를 설치함과 동시에,주파수가 다른 초음파 펄스에 의한 반사 수신신호가 연속적으로 교대로 얻어졌을 때에 동작하도록 하여 이루어진 초음파 검출스위치를 개시하고 있었다.
그러나, 상기한 전자의 종래기술은, 주파수가 다른 초음파 펄스를 발사하기 위하여, 발진회로를 여러개 설치할 필요가 있거나, 1종류의 음파탐지기를 다른 여러개의 주파수로 여진(勵振)시키고자 할 경우, 그 음파탐지기를 공진점(共振点) 이외에서 여진시키는 일도 있을 수 있어, 초음파의 발사효율이 저하하는 수가 있었다.
제 1도는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 전기적 회로도,
제 2 도는 제 1 도에 나타낸 것을 탑재한 차량의 평면도,
제 3 도는 제 1 도에 나타낸 것의 특성을 도시한 타임챠트이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 우측 음파탐지기 1a~4a : 검지 영역
2 : 우측중간 음파탐지기 3 : 좌측중간 음파탐지기
4 : 좌측 음파탐지기 5 : 차량
6 : 리어범퍼 7 : 프론트 범퍼
7a,7b : 검지영역 7A : 우측 전면 음파탐지기
7B : 좌측전면 음파탐지기 8 : 입력증폭회로
9 : 송수신 전환회로 10 : 초음파진동자
11 : 출력증폭회로 12 : 제어회로
13 : 직류전원 14 : 점화스위치
15 : 정전압회로 16 : 리버스스위치
17 : 파킹 스위치 18 : 음파탐지기 스위치
19 : 차속검출부 20 : 통보회로
21,22 : 제 1 및 제 2 부저 23 : 표시회로
23A~23F : 발광다이오드 23G~23L : 저항
I7~I10 : 입력단
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 것으로서, 단일 주파수의 초음파를 발사하는 구성임에도 불구하고, 먼 곳의 장해물을 차량 주변의 장해물로 잘못 검출하는 일이 없고, 또 비교적 간단한 제어에 의하여 잘못 검출하는 것을 회피하는 것을 목적으로 한 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 먼저 청구항 1에 기재된 발명은 차량의 우측에 설치한 우측 음파탐지기와, 좌측에 설치한 좌측 음파탐지기와, 중간에 설치한 중간 음파탐지기를 구비하고, 이 여러개의 음파탐지기로부터 차량주변으로 초음파를 발사하여 이 반사파로부터 차량 주변의 장해물을 검지하는 차량용 장해물 감시장치에 있어서, 우측 음파탐지기와 중간 음파탐지기가 동기하여 초음파를 발사하는제 1 발사모드와, 좌측 음파탐지기와 중간 음파탐지기가 동기하여 초음파를 발사하는 제 2발사모드와, 우측 음파탐지기와 좌측 음파탐지기가 동기하여 초음파를 발사하는 제 3발사모드로서 이루어지는 3개의 발사모드를 중복됨이 없이 반복해서 발생하는 타이밍요소와, 소정의 샘플링 타임에서 반사파를 여러번 연속해서 수신하였을 때에 장해물검지의 판정을 확정하는 판정요소를 가지는 제어회로를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 장해물 감시장치를 제공한다.
또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 하나의 발사모드로부터 다음의 발사모드까지의 소요시간을 20~30[mSEC] 사이에서 변동시켜서 각 발사 모드를 발생하는 타이밍요소를 제어회로가 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 장해물 감시장치를 제공한다.
[실시예]
첨부된 제 1 도는, 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 나타낸 전기적 회로도이다. 동 도면에서 참조부호(1)는 우측 음파탐지기, 참조부호(2)는 우측중간 음파탐지기, 참조부호(3)은 좌측중간 음파탐지기, 참조부호(4)는 좌측 음파탐지기로서, 차량(5)의 리어범퍼(6)에 장착되어 있다. 또한, 참조부호(7A)는 우측전면 음파탐지기, 참조부호(7B)는 좌측전면 음파탐지기로서, 차량(5)의 프론트범퍼(7)에 장착되어 있다.
또한, 참조부호(12)는 제어회로, 참조부호(13)은 직류전원, 참조부호(14)는 점화스위치, 참조부호(15)는 정전압회로, 참조부호(16)은 리버스스위치, 참조부호(17)은 파킹스위치, 참조부호(18)은 음파탐지기 스위치, 참조부호(19)는차속검출회로, 참조부호(20)은 통보회로, 참조부호(21, 22)는 부저 및 참조부호(23)은 표시회로이다. 이하 각 구성을 설명한다.
우선, 우측 음파탐지기(1)는, 입력증폭회로(8), 송수신 전환회로(9), 초음파진동자(10) 및 출력증폭회로(11)로 구성된다. 우측중간 음파탐지기(2), 좌측중간 음파탐지기(3), 좌측 음파탐지기(4), 우측전면 음파탐지기(7A) 및 좌측전면 음파탐지기(7B)도 우측 음파탐지기(1)와 동일 구성이므로 설명은 생략한다.
상기 우측 음파탐지기(1)는, 제 2 도에서와 같이 차량(5)의 리어범퍼(6)의 우측 코너에 설치되며 검지영역(la)을 가지고 있다. 또 우측중간 음파탐지기(2)는 리어범퍼(6)의 중간 우측쪽으로 설치되며 검지영역(2a)을 가지고 있다. 또 좌측중간 음파탐지기(3)는 리어범퍼(6)의 중간 좌측 쪽으로 설치되며 검지영역(3a)을 가지고 있다. 또 좌측 음파탐지기(4)는 리어범퍼(6)의 좌측 코너에 설치되며 검지영역(4a)을 가지고 있다. 또한 우측전면 음파탐지기(7A)는 프론트범퍼(7)의 우측 코너에 설치되며 검지영역(7a)을 가지고 있다. 또 좌측전면 음파탐지기(7B)는 프론트범퍼(7)의 좌측 코너에 설치되며 검지영역(7b)을 가지고 있다.
또, 입력증폭회로(8)는, 다음에 설명하는 제어회로(12)에서 입력된 전기신호를 증폭시키고, 송수신 전환회로(9)를 통하여 초음파진동자(10)로 출력하는 것이다.
또, 초음파진동자(10)는, 전기신호를 기계적 진동으로 변환하여 초음파로서 발사하는 스피커의 기능을 가짐과 동시에, 초음파진동자(10)가 발사한 초음파의 반사파를 수신하여 전기신호로 변환하는 마이크폰의 기능을 가진다.
또, 출력증폭회로(11)는, 초음파진동자(10)가 수신한 검지신호를 송수신 전환회로(9)를 통하여 입력시킴과 동시에, 증폭하여 제어회로(12)로 출력 하는 것이다.
또, 리버스스위치(16) 및 파킹스위치(17)는, 각각 시프트 체인지레버 (도시 생략)를 리버스위치 및 파킹위치로 전환하면, 온으로 작동하는 스위치이다.
또, 음파탐지기 스위치(18)는, 상기 각 음파탐지기(1~7B)의 작동을 운전자가 수동으로서 임의로 전환하는 것이다.
또, 통보회로(20)는 제 1, 제 2 부저(21, 22) 및 표시회로(23)로 구성된다. 표시 회로(23)는 상기 각 음파탐지기(1~7B)에 대응하여 설치한 발광다이오드(23A~23F)와 저항(23G~23L)으로 구성 한다.
또, 제어회로(12)는 마이크로컴퓨터에 의하여 구성한 것으로서, 입력 단(I7~I10)으로부터 입력된 리버스스위치(16), 파킹스위치(17), 음파탐지 기스위치(18) 및 차속검출부(19)의 각 입력신호에 의거하여 소정의 제어모드에 따라 각 음파탐지기(1~7B)를 작동시키는 기능과, 그 각 음파탐지기(1~7B)가 반사파를 수신하였을 때에, 그 수신신호에 의거하여 통보회로(20)를 작동시키는 기능을 가진다.
상기 제어회로(12)에 대하여 다음에 상세히 설명 한다.
제어회로(12)는, 타이밍요소와 판정요소를 프로그램(도시생략)으로서 가지고 있다.
먼저 타이밍요소는,우측 음파탐지기(1)와 좌측중간 음파탐지기(3)가 동기하여 초음파를 발사하는 제 1 발사모드와, 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파탐지기(2)가 동기해서 초음파를 발사하는 제 2 발사모드와, 우측 음파탐지기(1)와 좌측 음파탐지기(4)가 동기해서 초음파를 발사하는 제 3 발사모드로서 이루어지는 3개의 발사모드를 중복시킴이 없이 반복해서 발생하는 요소이다. 이 타이밍요소에서는 하나의 발사모드로부터 다음 발사모드까지의 소요시간을 20~30[mSEC]사이에서 변동시켜 각 발사모드를 발생시키고 있다.
본 실시예에서는 중간 음파탐지기로서, 2 개의 음파탐지기 즉, 우측중간 음파탐지기(2)와, 좌측중간 음파탐지기(3)를 구비하는 예를 실시 하였으나, 중간 음파탐지기가 1 개의 음파탐지기만을 구비하여도 좋다.
예를 들어,제 3 도의 타임차트에 나타낸 바와 같이 시간(t1, t13)에서 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파탐지기(2)가 동기하여 초음파를 발사하는 제 2 발사모드를 발생시키고, 시간(t5, t17)에서 좌측 음파탐지기(4)와 우측 음파탐지기(1)가 동기하여 초음파를 발사하는 제 3 발사모드를 발생시키며,시간(t9, t21)에서 우측 음파탐지기(1)와 좌측중간 음파 탐지기(3)가 동기하여 초음파를 발사하는 제 1 발사모드를 발생시키고 있다.
그리고, 시간(t1, t13)에서의 제 2 발사모드로부터, 시간(t5, t17)에서의 제 3 발사모드까지의 소요시간이 각각 30[mSEC]로 설정되어있다.
또한, 시간(t5)에서의 제 3 발사모드로부터 시간(t9)에서의 제 1발사모드까지의 소요시간과, 시간(t21)에서의 제 1 발사모드로부터 시간(t25)에서의 다음 주기의 제 2 발사모드까지 소요시간이 각각 25[mSEC]로 설정되어 있다.
또, 시간(t9)에서의 제 1 발사모드로부터 시간(t13)에서의 제 2 발사모드까지의 소요시간과, 시간(t17)에서의 제 3 발사모드로부터 시간(t21)에서의 제 1 발사모드까지의 소요시간이 각각 20[mSEC]로 설정되어 있다.
이와 같이, 각 발사모드사이의 소요시간을 20~30[mSEC] 사이에서 변동시키고 있다.
또한, 우측전면 음파탐지기(7A)는 좌측 음파탐지기(4)와 동기하여 초음파를 발사하며, 좌측전면 음파탐지기(7B)는 우측 음파탐지기(1)와 동기하여 초음파를 발사하도록 하고 있다.
다음에 판정요소는, 소정의 샘플링타임에서 반사파를 여러번 연속하여 수신하였을 때에 장해물 검지의 판정을 확정하는 요소이다.
예를 들어, 제 3 도의 타임차트에서 나타낸 바와 같이, 우측 음파 탐지기(1)가 초음파를 발사한 후의 시간(t6~t8)사이, (t10~t12)사이, (t18~t20)사이, (t22~t23)사이를 우측 음파탐지기(1)에서의 샘플링 타임으로 하고 있으며, 이 샘플링 타임중에 반사파를 검지하여도, 그 반사파가 3회 이상 연속하여 수신될 때까지는 장해물검지의 판정을 확정짓지 않도록 하고 있다. 따라서 시간(t7, t19)에서 우측중간 음파탐지기(2)가 발사한 초음파의 반사파를 잘못 수신하여도 우측 음파탐지기(1)에서의 샘플링타임중에 3회 이상 연속하여 수신되지 않으므로, 장해물은 검지되지 않는다.
마찬가지로 우측중간 음파탐지기(2)에서는 시간(t2~t4)사이, (t14~t15)사이를 샘플링 타임으로 하고, 좌측중간 음파탐지기(3)에서는 시간(t10~t12)사이,(t22~t23)사이를 샘플링 타임으로 하며, 좌측 음파탐지기(4)에서는 시간(t2~t4)사이, (t6~t8)사이, (t14~t15)사이, (t18~t20)사이를 샘플링타임으로 하고, 우측중간 음파탐지기(2), 좌측중간 음파탐지기(3),좌측 음파탐지기(4)의 각 샘플링타임중에 3회 이상 연속하여 반사파를 수신하지 않는 한, 장해물은 검지되지 않는다.
다음에, 제 3 도의 타임 차트를 이용하여 실시 예의 작동을 설명 한다. 제 3 도에서의 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 각 음파탐지기(1~4)의 초음파진동자(10)의 단자에서 계측한 신호파형을 나타낸 것이다.
제어회로(12)는, 리버스스위치(16), 파킹스위치(17), 음파탐지기 스위치(18) 및 차속검출부(19)로부터의 입력신호가 소정의 조건을 충족시켰을 때에 각 음파탐지기(1~4)를 제어 한다. 각 음파탐지기(1~4)는, 상기한 제 1,제 2및 제 3발사모드인 합 3개의 모드에 의해 150[mSEC]의 주기로 반복하여 초음파를 발사시킨다. 이것을 제 3 도의 타임차트에 의거하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 시간(t1)에 있어서, 제 2 발사모드에 의해 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파탐지기(2)로부터 초음파를 발사한다. 이어서 시간(t2~t3)사이의 샘플링타임에 있어서, 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파탐지기(2)의 송수신 전환회로(9)를 수신측으로 전환하고, 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파탐지기(2)를 반사파를 수신할 수 있는 상태로 한다.
계속해서 시간(t4)에 있어서, 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파 탐지기(2)는 우측 음파탐지기(1)와 좌측중간 음파탐지기(3)가 전회에 발사한 초음파의 반사파를 수신하지만, 이 반사파는 상기 샘플링타임보다 후에 수신하고 있으며, 이 경우에는 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파 탐지기(2)의 어느것도 반사파를 수신하지 않은 것으로 하여 처리한다.
다음에 시간(t5)에 있어서, 제 3 발사모드에 의해 우측 음파탐지기(1)와 좌측 음파탐지기(4)로부터 초음파를 발사한다. 이어서 시간(t6~t8)사이의 샘플링 타임에 있어서, 상기와 같이 우측 음파탐지기(1)와 좌측 음파탐지기(4)의 송수신 전환회로(9)를 수신측으로 전환하여 반사파를 수신 할 수 있는 상태로 한다.
이 때,우측 음파탐지기(1)는 샘플링타임중인 시간(t7)에 우측중간 음파탐지기(2)가 전회에 발사한 초음파의 반사파를 수신하고 있으며, 이 경우는 우측 음파탐지기(1)만이 반사파를 수신한 것으로 하여 처리한다.
다음에, 시간(t9)에 있어서,제 1 발사모드에 의하여 우측 음파탐지기 (1)와 좌측중간 음파탐지기(3)로부터 초음파를 발사한다. 이어서 시간(t10~t12)사이의 샘플링타임에 있어서, 상기와 같이 우측 음파탐지기(1)와 좌측중간 음파탐지기(3)의 송수신 전환회로(9)를 수신측으로 전환하여 반사파를 수신할 수 있는 상태로 한다.
이 때, 좌측중간 음파탐지기(3)는, 샘플링타임중인 시간(t11)에 좌측 음파탐지기(4)가 전회에 발사한 초음파의 반사파를 수신하고 있으며, 이 경우는 좌측중간 음파탐지기(3)만이 반사파를 수신한 것으로 처리한다.
마찬가지로, 시간(t13)에서 제 2 발사모드에 의해 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파탐지기(2)로부터 초음파를 발사하고, 시간(t17)에서 제 3 발사모드에 의해 우측 음파탐지기(1)와 좌측 음파탐지기(4)로부터 초음파를 발사하며, 시간(t21)에서 제 1발사모드에 의해 우측 음파탐지기(1)와 좌측중간 음파탐지기(3)로부터 초음파를 발사한다.
그리하여, 시간(t14~t15)사이, 시간(t18~t20)사이, 시간(t22~t23)사이의 각 샘플링타임에서, 각 음파탐지기(1~4)의 송수신 전환회로(9)를 수신측으로 전환하여 반사파를 수신할 수 있는 상태로 한다.
이상의 시간(t1)으로부터 시간(t25)까지를 1주기로 하여, 각 음파탐지기(1~4)를 제어한다. 그리고 제 3 도에 나타낸 실시예인 경우, 우측 음파탐지기(1)는 시간(t7) 및 시간(t19)에서, 좌측중간 음파탐지기(3)는 시간(t11)에서 각각 반사파를 수신하고 있으나, 3회 이상 연속하여 수신하고 있지 않으므로 장해물은 검지되지 않은 것으로 한다. 즉 제 3도에 나타낸 실시 예의 경우, 제어회로(12)는 통보회로(20)를 작동시키지 않는다.
이와 같이, 본 발명에서는 하나의 발사모드로부터 다음의 발사모드까지의 소요시간을 20~30[mSEC]라는 짧은 시간으로 설정하여도, 제어회로(12)가 통보회로(20)를 잘못 작동시키는 일이 없으며, 차량에 대하여 접근하는 장해물을 정확하고도 신속하게 검출할 수가 있다.
본 실시예에서는 중간 음파탐지기로서, 2개의 음파탐지기 즉, 우측중간 음파탐지기(2)와, 좌측중간 음파탐지기(3)를 구비하는 예를 실시 하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다. 다시 말하면, 중간 음파탐지기가 1 개의 음파탐지기를 구비하여도 좋다.
본 발명은, 상기한 구성 및 작용을 가지는 것이므로, 단일 주파수의 초음파를 발사하는 구성임에 불구하고 먼 곳의 장해물을 차량 주변의 장해물로서 잘못 검출하는 일이 없으며, 또 비교적 간단한 제어에 의해 잘못 검출하는 것을 회피할 수가 있다. 특히 본 발명은 하나의 발사모드로부터 다음의 발사모드까지의 소요시간을 20~30[mSEC]라는 짧은 시간으로 설정하여도, 제어회로가 통보회로를 잘못 작동시키는 일이 없으며, 차량에 대하여 접근하는 장해물을 정확하고도 신속하게 검출할 수가 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 차량(5)의 우측에 설치한 우측 음파탐지기(1)와, 좌측에 설치한 좌측 음파탐지기(4)와, 중간에 설치한 우측중간 및 좌측중간 음파탐지기(2, 3)를 구비 하고, 이 복수의 음파탐지기(1~4)로부터 차량의 주변으로 초음파를 발사하여, 이 반사파로부터 차량 주변의 장해물을 검지하는 차량용 장해물 감시 장치에 있어서,
    우측 음파탐지기(1)와 좌측중간 음파탐지기(3)가 동기하여 초음파를 발사하는 제 1 발사모드와, 좌측 음파탐지기(4)와 우측중간 음파탐지기(2)가 동기하여 초음파를 발사하는 제 2발사모드와, 우측 음파탐지기(1)와 좌측 음파탐지기(4)가 동기하여 초음파를 발사하는 제 3 발사모드로서 이루어지는 3개의 발사모드를 중복함이 없이 반복하여 발생시키는 타이밍 요소와, 소정의 샘플링 타임에서 반사파를 여러 번 연속하여 수신한 경우에 장해물 검지의 판정을 확정하는 판정요소를 가지는 제어 회로(12)를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 장해물 감시장치.
  2. 제 1항에 있어서, 하나의 발사모드로부터 다음의 발사모드까지의 소요시간을 20~30[mSEC] 사이에서 변동시켜서 각 발사모드를 발생하는 타이밍요소를 제어회로(12)가 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 장해물 감시장치 .
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