KR100357365B1 - The apparatus for detecting the object approximated at the rear of the vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 후방의 물체를 감지하기 위한 초음파센서와; 상기 초음파센서의 출력신호를 증폭하기 위한 증폭기와; 상기 증폭기의 출력신호중 원하는 성분의 신호 만으로 필터링하기 위한 필터와; 상기 필터의 출력신호를 포락선 검파하기 위한 포락선검출기와; 상기 포락선검출기로부터 전달된 신호가 소정의 기준치보다 큰지를 비교해서 출력하는 비교기와; 상기 포락선검출기로부터 전달된 아나로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 컨버터와; 상기 비교기로부터 전달된 신호로써 차량 후방에 물체가 있는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 A/D 컨버터로부터 전달된 신호로써 차량 후방에 물체가 있는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 두 단계를 모두 만족하는 신호를 최종 결과값으로 결정하는 단계를 포함하여 제어명령을 출력하는 제어부를 포함하는 차량의 후방물체 검출장치에 관한 것으로서, 아나로그신호에 대한 하드웨어적인 처리와 더불어 소프트웨어적인 처리를 병용하여, 노이즈에 강한 시스템을 설계할 수 있을 뿐만 아니라, 신뢰성 및 품질이 증대되는 장점을 가지게 된다.The present invention provides an ultrasonic sensor for detecting an object behind the vehicle; An amplifier for amplifying the output signal of the ultrasonic sensor; A filter for filtering only signals of desired components of the output signals of the amplifier; An envelope detector for detecting an envelope output signal; A comparator for comparing and outputting whether the signal transmitted from the envelope detector is larger than a predetermined reference value; An A / D converter for converting an analog signal transmitted from the envelope detector into a digital signal; Determining whether there is an object behind the vehicle using the signal transmitted from the comparator; determining whether there is an object behind the vehicle using the signal transmitted from the A / D converter; and satisfying both of the above steps The present invention relates to a rear object detection apparatus of a vehicle including a control unit for outputting a control command including determining a signal as a final result value. The method includes a hardware process for an analog signal and a software process in combination. Not only can you design a robust system, it also has the advantage of increased reliability and quality.
Description
본 발명은 물체 검출 장치에 관한 것으로서, 특히 초음파 센서를 사용해서 차량의 후방 물체의 검출시 하드웨어에 의한 검출장치와, 소프트웨어에 의한 검출장치가 병용되도록 하여 차량의 후방물체의 검출율을 증대시킨 차량의 후방물체 검출장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object detecting apparatus, and in particular, an ultrasonic sensor is used to detect a rear object of a vehicle, so that a detection apparatus by hardware and a software detecting apparatus are used together to increase the detection rate of the rear object of the vehicle. It relates to a rear object detection device of.
일반적으로, 차량은 주행시 또는 주차시, 후방이나 측방에 위치한 다른 차량이나 물체의 움직임을 운전자가 인지하기 위해서 차량의 후방이나 측면을 볼 수 있는 백미러를 설치하여 사용하고 있다.In general, a vehicle uses a rearview mirror that allows the driver to recognize the movement of another vehicle or an object located rearward or sideward while driving or parking.
그런데, 상기 백미러로는 차량의 사각지대에 속한 후방 상황을 운전자가 상세히 알 수 없으므로, 차량의 후방에 감지된 물체나 차량의 움직임을 초음파센서를 사용한 후방경보장치가 장착되어 사용되고 있다.However, since the driver cannot know the rear situation belonging to the blind spot of the vehicle in detail with the rearview mirror, the rear alarm device using the ultrasonic sensor is used to detect the object or the movement of the vehicle behind the vehicle.
이하, 종래의 차량의 후방 물체 검출장치를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a rear object detection apparatus of a conventional vehicle will be described in detail.
도 1은 종래의 차량에 탑재된 후방 물체 검출장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 초음파를 이용해서 소정 범위의 물체를 감지하는 초음파센서(S1)와, 상기 초음파센서(S1)로부터 전달된 신호를 소정 크기로 증폭시키는 증폭기(10)와, 증폭된 신호로부터 노이즈를 걸러주거나, 소정 대역의 신호로 필터링해주는 필터(12)와, 필터링된 신호를 포락선 검파하는 포락선검출기(14)가 구비되어 있다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a rear object detecting apparatus mounted in a conventional vehicle, and includes an ultrasonic sensor S1 detecting an object in a predetermined range using ultrasonic waves, and a signal transmitted from the ultrasonic sensor S1. An amplifier 10 for amplifying a predetermined size, a filter 12 for filtering out noise from the amplified signal or filtering the signal in a predetermined band, and an envelope detector 14 for envelope detecting the filtered signal are provided.
포락선 검파된 신호는 미리 설정된 기준치(Ref.)와 함께 비교기(16)로 입력되는데, 이 비교기(16)는 포락선 검파된 신호와 기준치를 서로 비교해서 기준치를 초과하면 '1'을 출력하고, 기준치를 넘지 않으면 '0'을 출력한다.The envelope-detected signal is input to the comparator 16 together with the preset reference value Ref. The comparator 16 compares the envelope-detected signal and the reference value with each other and outputs a '1' when the reference value is exceeded. If not exceeded, '0' is printed.
상기 비교기(16)와 연결된 제어부(18)는 수신된 신호에 따라 사용자에게 경보하는 단계를 수행하는데, '0'을 수신하면 차량 후방에 물체가 없는 것으로 판단하고, '1'을 수신하면 차량후방에 물체가 있는 것으로 판단한다.The control unit 18 connected to the comparator 16 performs a step of alerting the user according to the received signal. When receiving '0', it is determined that there is no object in the rear of the vehicle. It is determined that there is an object in.
상술한 차량의 후방물체 검출장치에 경보수단을 포함해서 차량후방 경보장치가 차량에 장착되는데, 후속하는 경보단계는 차량후방에 물체가 검출될 경우에 스피커와 같은 경보수단을 통해 사용자에게 경보한다.The vehicle rear alarm device is mounted on the vehicle, including an alarm means in the above-described object detection apparatus of the vehicle, and the following alarm step alerts the user through an alarm means such as a speaker when an object is detected in the rear of the vehicle.
그러나, 상술한 종래의 차량후방 검출장치는 일련의 여러 구성요소를 경유해서 후방물체의 검출신호가 제어부로 전달되는데, 기준치와의 비교 단계에서 특정 노이즈가 발생할 경우에는 에러 발생 확률이 높아진다.However, in the above-described conventional vehicle rear detection apparatus, the detection signal of the rear object is transmitted to the controller via a series of various components. When a specific noise occurs in the comparison step with the reference value, an error probability is increased.
더욱이, 검출신호레벨이 낮은데다가, 노이즈성분이 있을 경우에는 허용 오차범위가 확대되어 상기 제어부의 착오가 발생 즉, 차량후방에 물체가 있는 경우에 비교기에서 '0'을 출력한다든지, 차량후방에 물체가 없는 경우에 비교기에서 '1'을 출력하는 문제점이 발생된다.In addition, when the detection signal level is low and there is a noise component, the allowable error range is expanded so that a mistake of the controller occurs, i.e., when the object is located in the rear of the vehicle, the comparator outputs '0' or the rear of the vehicle. If there is no object, the comparator outputs a '1'.
따라서, 상술한 문제점을 보완할 수 있도록 차량후방의 물체를 검출함에 있어 상호 보완적인 구성을 이룰 필요가 있다.Therefore, it is necessary to achieve a mutually complementary configuration in detecting the object behind the vehicle so as to supplement the above-mentioned problem.
본 발명은 상술한 문제점을 해소하고, 상기 필요성을 충족하기 위한 것으로서, 차량의 후방에 위치한 물체검출에 필요한 비교동작시 하드웨어에 의한 방법과 소프트웨어에 의한 방법을 병용하도록 한 차량의 후방물체 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and to meet the above-mentioned necessity. The purpose is to provide.
도 1은 종래의 후방 물체 검출 장치의 구성을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional rear object detection apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 후방 물체 검출 장치의 구성을 나타낸 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the rear object detection apparatus according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
S2 : 초음파센서 10 : 증폭기S2: Ultrasonic Sensor 10: Amplifier
12 : 필터 14 : 포락선검출기12 filter 14 envelope detector
16 : 비교기 20 : A/D 컨버터16: Comparator 20: A / D Converter
22 : 제어부22: control unit
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 차량 후방의 물체를 감지하기 위한 초음파센서와; 상기 초음파센서의 출력신호를 증폭하기 위한 증폭기와; 상기 증폭기의 출력신호중 원하는 성분의 신호 만으로 필터링하기 위한 필터와; 상기 필터의 출력신호를 포락선 검파하기 위한 포락선검출기와; 상기 포락선검출기로부터 전달된 신호가 소정의 기준치보다 큰지를 비교해서 출력하는 비교기와; 상기 포락선검출기로부터 전달된 아나로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 컨버터와; 상기 비교기로부터 전달된 신호로써 차량 후방에 물체가 있는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 A/D 컨버터로부터 전달된 신호로써 차량 후방에 물체가 있는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 두 단계를 모두 만족하는 결과값을 최종신호로 결정하는 단계를 포함하도록 제어하는 제어부로 이루어진 차량의 후방물체 검출장치를 제공하는 것이다.Features of the present invention for achieving the above object is an ultrasonic sensor for detecting an object behind the vehicle; An amplifier for amplifying the output signal of the ultrasonic sensor; A filter for filtering only signals of desired components of the output signals of the amplifier; An envelope detector for detecting an envelope output signal; A comparator for comparing and outputting whether the signal transmitted from the envelope detector is larger than a predetermined reference value; An A / D converter for converting an analog signal transmitted from the envelope detector into a digital signal; Determining whether there is an object behind the vehicle using the signal transmitted from the comparator; determining whether there is an object behind the vehicle using the signal transmitted from the A / D converter; and satisfying both of the above steps It is to provide a rear object detection apparatus of the vehicle comprising a control unit for controlling to include the step of determining the result value as the final signal.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 후방물체 검출장치를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, an apparatus for detecting a rear object of a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 후방물체 검출장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 차량의 후방에 물체가 있는지 여부를 감지하기 위한 초음파센서(S2)와, 상기 초음파센서로부터 전달된 신호를 증폭하기 위한 증폭기(10)와, 상기 증폭기(10)로부터 전달된 신호중 원하는 성분의 신호만으로 필터링하기 위한 필터(12)와, 상기 필터(12)로부터 전달된 신호를 포락선 검파하기 위한 포락선검출기(14)가 각각 구비되어 있다.그리고, 상기 포락선검출기(14)로부터 전달된 신호가 소정의 기준치를 비교하여, 기준치를 초과하면 '1'을 출력하고, 기준치를 초과하지 않으면 '0'을 출력하는 비교기(16)와, 상기 포락선검출기(14)로부터 전달된 아나로그신호를 디지털신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터(20)가 각각 구비되어 있다.이때, 상기 포락선검출기(14)는 내부 다이오드 검파 회로(도시하지 않음)를 통해 상기 필터(12)를 통과한 신호, 즉 피변조파를 포락선 검파하여 상기 피변조파의 포락선에 비례하는 신호파를 발생시켜 그 해당 출력 전압을 비교기(16)와 A/D 컨버터(20)에 각각 출력시킨다.여기서, 본 발명에 따라 차량의 후방에 근접한 물체를 검출하는 방법은 상기 초음파센서를 통해서 차량의 후방쪽으로 복수개의 초음파를 방사하여, 수신된 신호를 분석해서 차량 후방에 물체가 근접했음을 인지한다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the rear object detection apparatus of the vehicle according to the present invention, the ultrasonic sensor (S2) for detecting whether there is an object in the rear of the vehicle, and amplifying the signal transmitted from the ultrasonic sensor An amplifier 10, a filter 12 for filtering only signals of a desired component among the signals transmitted from the amplifier 10, and an envelope detector 14 for envelope detection of a signal transmitted from the filter 12. The comparator 16 outputs '1' when the signal transmitted from the envelope detector 14 compares a predetermined reference value and outputs '1' when the reference value is exceeded, and outputs '0' when the reference value is not exceeded. And an A / D converter 20 for converting the analog signal transmitted from the envelope detector 14 into a digital signal, respectively. In this case, the envelope detector 14 detects an internal diode. Envelope detection of the signal passing through the filter 12 through the furnace (not shown), that is, the modulated wave, generates a signal wave proportional to the envelope of the modulated wave, and outputs the corresponding output voltage to the comparator 16 and A /. The D converter 20 outputs each of the D converters 20. Here, according to the present invention, a method of detecting an object proximate to the rear of the vehicle emits a plurality of ultrasonic waves toward the rear of the vehicle through the ultrasonic sensor, and analyzes the received signal to analyze the vehicle. Notice that the object is close behind.
또한, 상기 비교기(16) 및 A/D 컨버터(20)는 소정의 프로그램에 따라 제어신호를 발생시키는 제어부(22)와 각각 연결되어 있는데, 이 제어부(22)의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.In addition, the comparator 16 and the A / D converter 20 are connected to the control unit 22 for generating a control signal according to a predetermined program, respectively. The operation of the control unit 22 will be described in detail as follows. same.
먼저, 상기 비교기(16)를 통해 전달된 신호는 '1' 또는 '0'으로 된 디지털신호인데, '1'이 출력될 경우에는 차량 후방에 물체가 감지되었음을 나타내고, '0'이 출력될 경우에는 차량 후방에 물체가 감지되지 않았음을 나타낸다. 이 값을 통해 상기 제어부(22)는 차량 후방에 물체가 있는지 여부를 판단한다.First, the signal transmitted through the comparator 16 is a digital signal of '1' or '0'. When '1' is output, it indicates that an object is detected at the rear of the vehicle, and when '0' is output. Indicates that no object was detected behind the vehicle. Through this value, the controller 22 determines whether an object is located behind the vehicle.
또한, 상기 A/D 컨버터(20)로부터 신호를 수신한 제어부(22)는 내부에 저장된 소정의 기준치와 비교하여, 상기 기준치보다 초과된다면 차량 후방에 물체가 감지된 것으로 판단한다.In addition, the controller 22 receiving the signal from the A / D converter 20 compares the predetermined reference value stored therein and determines that an object is detected behind the vehicle if it exceeds the reference value.
다시말해서, 상기 포락선검출기까지는 하드웨어만 사용한 회로와 마찬가지로 신호의 증폭과 필터링을 수행한 후, 포락선 검출을 하여 나오는 아나로그신호를 디지털신호로 변환을 실시하여 디지털 값을 얻고, 이를 소프트웨어적으로 히스테리시스를 가지는 비교기로 신호의 정형화를 시킨다. 여기서, 비교기의 동작을 살펴보면 신호가 더 낮은 문턱레벨을 지나고, 더 높은 문턱레벨을 지날 때 신호의 값이하이가 되게 하고, 반대의 경우도 마찬가지로 하이의 신호가 더 높은 문턱을 지나고, 더 낮은 문턱을 지날 때 신호가 낮도록 하기 위함이다. 이렇게 히스테리시스 구간을 두고 신호처리를 하는 이유는 포락선의 하이부분에서 리플이 발생되는데, 이 리플의 변화에 의해서 출력신호의 변동을 방지하고자 한다. 또한, 노이즈에 의해서 신호의 순간적인 증감에 따른 출력의 변화를 없애기 위하여 사용한다. 이렇게 소프트웨어적으로 신호의 처리를 실시하고 나서, 하드웨어적으로 비교기를 거쳐 나온 신호를 확인한다.In other words, the circuit detector is amplified and filtered as in a circuit using only hardware, and then the analog signal from the envelope detection is converted into a digital signal to obtain a digital value. Branches shape the signal with a comparator. Here, when we look at the operation of the comparator, the signal passes the lower threshold level and becomes less than the value of the signal when passing the higher threshold level, and vice versa, the signal of the high passes the higher threshold and the lower threshold. This is to keep the signal low when passing. The reason for the signal processing over the hysteresis section is that ripple occurs at the high part of the envelope, and the change of the ripple prevents the output signal from changing. Also, it is used to eliminate the change in output caused by the instantaneous increase or decrease of the signal due to noise. In this way, the signal is processed in software, and then the signal from the comparator is confirmed in hardware.
즉, 상기 제어부(22)는 상기 비교기(16)의 출력신호를 통해 차량후방의 물체여부를 판단하기 전에, 상기 A/D 컨버터(20)의 출력신호를 통해 차량후방의 물체여부를 판단하는데, 이렇게 동일한 목적을 가진 검색 경로를 두 군데나 두는 것은 노이즈로 인한 결과값의 변동을 최소화하기 위함이다.That is, the control unit 22 determines whether the object in the rear of the vehicle through the output signal of the A / D converter 20 before determining whether the object in the rear of the vehicle through the output signal of the comparator 16, Having two search paths with the same purpose is to minimize the variation of the result due to noise.
이어, 두 결과값을 만족하는 수치를 최종신호로 설정하고, 만약 사용자에게 경보하려는 목적을 가지고 있다면 소정의 조치 즉, 사용자에게 경보하기 위한 제어신호를 발생시킨다.Subsequently, a numerical value satisfying the two result values is set as the final signal, and if the user has a purpose to alert the user, a predetermined action, that is, a control signal for alerting the user is generated.
본 발명의 중심사상은 상술한 제 1 및 제 2 실시예에 한정되는 것이 아니고, 종래에 구비된 히터컨트롤러의 기능에 상술한 내용을 부가하여 변경 개선하여 실시되어도 무방하다.The central idea of the present invention is not limited to the above-described first and second embodiments, and may be modified and modified by adding the above-described contents to the functions of the heater controller provided in the related art.
즉, 종래의 히터 컨트롤러에 센서부 만 추가하고, 상기 제어부의 연산 기능을 히터 컨트롤러에서 판단하도록 하며, 히터 컨트롤러의 액튜에이터인 프레쉬 등의 기능을 수행하는 모터와, 경보용부저를 사용해서 본 발명을 실시하여도 된다.That is, the present invention uses a motor that adds only a sensor unit to a conventional heater controller, determines the arithmetic function of the control unit in the heater controller, and performs a function such as fresh, which is an actuator of the heater controller, and an alarm buzzer. You may carry out.
또한, 종래에 구비된 히터컨트롤러와, 윈도우 컨트롤러를 통합 연결하고, 센서 감지부를 추가하여 구성하여, 본 발명을 적용하여도 된다.In addition, the present invention may be applied by integrally connecting a heater controller and a window controller provided in the related art, and adding and configuring a sensor detection unit.
이와같이, 본 발명으로부터 유추가능하게 변경실시된 변경실시예 또한, 다음에 기술된 특허청구범위의 범주에 속함은 자명한 일이다.As such, modifications inferred from the present invention are obviously within the scope of the following claims.
상술한 바와 같은 본 실시예의 바람직한 양태에 따르면, 아나로그신호에 대한 하드웨어적인 처리와 더불어 소프트웨어적인 처리를 병용하여, 노이즈에 강한 시스템을 설계할 수 있을 뿐만 아니라, 신뢰성 및 품질이 증대되는 장점을 가지게 된다.According to the preferred embodiment of the present embodiment as described above, by combining the hardware processing with the analog signal and the software processing, it is possible not only to design a system resistant to noise, but also to increase the reliability and quality. do.
Claims (1)
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