KR100702895B1 - 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일정한 초음파 발생제어신호를 출력하는 송신 제어부 및 수신 비교부를 포함하는 테스트 제어부와, 상기 테스트 제어부의 송신 제어부의 신호를 입력받아 상기 수신 비교부로 상기 목표물의 정보신호를 출력하는 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치에 있어서, 상기 송신 제어부(11)에서 출력되는 초음파 발생 제어신호에 따라 해당 전압 및 길이를 갖는 초음파를 출력하는 송신부(21)와, 상기 송신부(21)에서 출력된 해당 초음파에 대해 전압, 길이, 시간, 탄성, 감쇄정도 등의 테스트 환경 조건을 대입하여 마치 목표물에 도달된 후 다시 반사되어 수신되는 초음파 상태와 같은 가상 초음파를 발생시키는 마이크로 프로세서(22)와, 상기 마이크로 프로세서(22)에서 발생된 가상 초음파를 일정 레벨 증폭하는 증폭부(23)와, 상기 증폭부(23)에서 증폭된 가상 초음파를 상기 테스트 제어부(10)의 수신 비교부(12)로 출력하는 수신부(24)와, 상기 마이크로 프로세서(22)에서 각각의 테스트 환경에 따라 해당 초음파에 대한 변환 정도를 제어하고 상기 증폭부(23)의 증폭도를 제어하는 제어부(25)와, 상기 각 구성 블록으로 초음파 센서 구동용 전원과 동일한 전원을 공급하는 전원부(26)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
가상, 초음파 센서, 전자장치, 테스트, 마이크로 프로세서

Description

초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치{TESTING DEVICE FOR ELECTRONIC APPARATUS HAVING THE ULTRASONIC SENSOR}
도 1은 종래의 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치의 개략적인 블록구성도.
도 2는 종래의 초음파센서에서 송수신되는 초음파 파형을 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치를 위한 개략적인 블록구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 10 : 테스트 제어부 2, 11 : 송신 제어부
3, 12 : 수신 비교부 20 : 가상 초음파 발생장치
5, 21 : 송신부 22 : 마이크로 프로세서
23 : 증폭부 6, 24 : 수신부
25 : 제어부 26 : 전원부
본 발명은 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테스트하고자 하는 목적에 알맞게 시간, 탄성, 파형의 감쇄 등의 환경을 인위적으로 조성하여 전자장치를 보다 정확하고 용이하게 테스트할 수 있는 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치의 개략적인 블록 구성도로서, 일정 크기의 초음파 발생제어신호를 출력하여 목표물(7)을 감지하는 테스트 제어부(1)와, 상기 테스트 제어부(1)의 초음파 발생제어신호를 입력받아 초음파를 출력하는 초음파센서(4)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 테스트 제어부(1)는 송신 제어부(2) 및 수신 비교부(3)를 포함하고, 상기 초음파센서(4)는 송신부(5) 및 수신부(6)를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 종래의 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치에서 테스트를 수행할 경우, 테스트 제어부(1)의 송신 제어부(2)에서 출력되는 초음파 발생 제어신호에 따라 초음파 센서(4)의 송신부(5)는 목표물(7)을 향하여 해당 초음파를 송신한다. 이후, 목표물(7)로부터 반사되어 초음파 센서(4)의 수신부(6)에 수신되는 초음파는 테스트 제어부(1)의 수신 비교부(3)에 수신된다.
이때, 수신 비교부(3)는 상기 송신 제어부(2)의 초음파 발생 제어신호와 수신된 초음파의 수신 시간 및 전압을 이용하여 목표물(7)의 거리 및 크기를 구하고, 미리 설정된 목표물(7)의 거리 및 크기와 비교함으로써 전자장치에 대한 테스트를 수행하게 된다.
즉, 도 2에 도시된 파형에서와 같이, 초음파 센서(4)의 송신부(5)에서 발생되는 초음파 파형은 하드웨어적으로 걸려있는 전압(e)과, 소프트웨어적으로 만들어낸 길이(a)만큼 이루어지고, 여기에 여진(b)이 동반된다. 이와 같은 파형은 목표물(7)에 도달하고 다시 돌아올 때까지 기다리는 시간(c)을 가진 후, 수신부(6)에 수신된다. 이때 수신되는 파형(d)은 원래의 전압(e)보다 감쇄한 전압(f)을 갖는다.
그러므로, 상기 수신 비교부(3)는 송신된 파형과 반사 수신된 파형간의 시간차 관계, 전압 크기 관계로부터 어느 정도의 거리에 어떤 크기의 목표물이 있는지 판단하게 되고, 이 판단 결과가 맞는지 그 여부를 확인함으로써 초음파센서가 구비된 기기의 테스트를 수행하게 되는 것이다.
한편, 상기와 같이 초음파센서가 구비된 기기를 테스트함에 있어서, 종래에는 외부 환경의 상태, 즉 온도, 습도, 초음파가 통과되는 매질의 성분, 목표물(7)의 탄성, 거리 등을 테스트하고자 하는 목적에 맞게 조절하여 테스트 환경을 만든 후 테스트를 하였다.
그러나, 상기와 같은 테스트 환경과 더불어 알 수 없는 요인에 의해 초음파 센서(4)에서 송수신되는 초음파가 불안정하게 변화될 수 있어 전자장치에 대한 정확한 테스트가 힘들었다.
즉, 종래에는 전자장치의 보다 더 정확한 테스트를 위해 여러가지 테스트 환경을 일일이 조성해 주어야만 하는 번거롭고도 불편한 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 또 다른 외부 환경 요인에 따른 초음파 특성을 제대로 파악하지 못한 채 그 초음파를 신뢰하거나, 경험적인 요소를 병행하여 전자장치의 전기적 회로(Electronic Circuit)를 구현하였고, 따라서 테스트 환경과 다른 환경에서 전자장치를 작동시키게 되면 만족할 만한 성능을 내지 못하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 초음파 센서를 사용하는 전자장치에 대한 테스트를 수행함에 있어서, 여러 테스트 환경에서 발생가능한 초음파를 가상으로 발생하고, 이 발생된 가상의 초음파를 이용하여 전자장치를 보다 정확하고 용이하게 테스트할 수 있는 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치는, 일정한 초음파 발생제어신호를 출력하는 송신 제어부 및 상기 초음파 발생제어신호와 입력받은 목표물에 대한 정보신호를 비교하여 상기 목표물의 크기와 거리 등을 감지하는 수신 비교부를 포함하는 테스트 제어부와, 상기 테스트 제어부의 송신 제어부의 신호를 입력받아 상기 수신 비교부로 상기 목표물의 정보신호를 출력하는 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치에 있어서, 상기 송신 제어부에서 출력되는 초음파 발생 제어신호에 따라 해당 전압 및 길이를 갖는 초음파를 출력하는 송신부와, 상기 송신부에서 출력된 해당 초음파에 대해 전압, 길이, 시간, 탄성, 감쇄정도 등의 테스트 환경 조건을 대입하여 마치 목표물에 도달된 후 다시 반사되어 수신되는 초음파 상태와 같은 가상 초음파를 발생시키는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서에서 발생된 가상 초음파를 일정 레벨 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 가상 초음파를 상기 테스트 제어부의 수신 비교부로 출력하는 수신부와, 상기 마이크로 프로세서에서 각각의 테스트 환경에 따라 해당 초음파에 대한 변환 정도를 제어하고 상기 증폭부의 증폭도를 제어하는 제어부와, 상기 각 구성 블록으로 초음파 센서 구동용 전원과 동일한 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치를 위한 블록 구성도로서, 전자장치에 대한 테스트를 수행하는 전자장치의 테스트 제어부(10)와, 이 테스트 제어부(10)의 제어에 따라 가상의 초음파를 발생하는 가상 초음파 발생장치(20)를 포함하여 이루어진다.
상기 테스트 제어부(10)는, 전자장치의 테스트를 위해 초음파 발생 제어신호를 상기 가상 초음파 발생장치(20)로 출력하는 송신 제어부(11)와, 상기 가상 초음파 발생장치(20)로부터 수신되는 가상 초음파와 상기 송신 제어부(11)에서 송신되는 초음파 발생 제어신호를 비교하여 가상의 목표물의 거리 및 크기를 계산하는 수신 비교부(12)를 포함한다. 이때 상기 수신 비교부(12)는 상기 계산된 거리 및 크기와 미리 설정된 거리 및 크기를 비교함으로써 전자장치에 대한 테스트를 수행하게 된다.
상기 가상 초음파 발생장치(20)는, 상기 송신 제어부(11)에서 출력되는 초음파 발생 제어신호에 따라 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 전압(e) 및 길이(a)를 갖는 초음파를 출력하는 송신부(21)와, 상기 송신부(21)에서 출력된 해당 초음파에 대해 전압, 길이, 시간, 탄성, 감쇄정도 등을 변화시켜 마치 목표물에 도달된 후 다시 반사되어 수신되는 초음파 상태와 같은 가상 초음파를 발생시키는 마이크로 프로세서(22)와, 상기 마이크로 프로세서(22)에서 발생된 가상 초음파를 일정 레벨 증폭하는 증폭부(23)와, 상기 증폭부(23)에서 증폭된 가상 초음파를 상기 테스트 제어부(10)의 수신 비교부(12)로 출력하는 수신부(24)와, 상기 마이크로 프로세서(22)에서 각각의 테스트 환경에 따라 초음파에 대한 변환 정도를 제어하고 상기 증폭부(23)의 증폭도를 제어하는 제어부(25)와, 배터리 등으로 이루어져, 상기 각 구성 블록으로 초음파 센서 구동용 전원과 동일한 전원을 공급하는 전원부(26)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저 테스트 제어부(10)의 송신 제어부(11)는 테스트를 위해 초음파 발생 제어신호를 상기 가상 초음파 발생장치(20)내 송신부(21)로 출력한다. 이때 상기 초음파 발생 제어신호는 종래와 동일하게 일정 크기의 전압(e)과 길이(a)를 갖도록 제어하는 신호이다.
이어, 송신부(21)는 상기 송신 제어부(11)에서 출력되는 초음파 발생 제어신호에 따라 해당 전압(e) 및 길이(a)를 갖는 초음파를 마이크로 프로세서(22)로 출력한다. 이때 상기 전압(e)은 종래와 동일하게 하드웨어적값으로 이를 상기 마이크로 프로세서(22)에서 검출하고, 상기 길이(a)는 종래와 동일하게 소프트웨어적값으로 상기 전압(e)과 마찬가지로 상기 마이크로 프로세서(22)에서 검출한다.
그 후, 마이크로 프로세서(22)는 제어부(25)에서 입력된 제어신호에 따라 상기 송신부(21)에서 출력된 해당 초음파에 대해 전압, 길이, 시간, 탄성, 감쇄정도 등을 변화시켜 마치 목표물에 도달된 후 다시 반사되어 수신되는 초음파 상태와 같은 가상 초음파를 발생시킨다.
즉, 상기 제어부(25)가 각각의 테스트 환경에 따라 상기 마이크로 프로세서(22)의 초음파에 대한 변환 정도를 제어하여, 실제 테스트 환경에서 초음파 센서에 수신된 것과 같은 초음파를 발생시키도록 하는 것이다.
상기와 같이 제어부(25)에서 전압, 길이, 시간, 탄성, 감쇄정도에 대한 변환 정도를 조절 및 제어함으로써 마이크로 프로세서(22)가 여러 테스트 환경에서 발생가능한 초음파를 가상으로 발생하게 된다.
이때 상기 제어부(25)에서 입력하는 전압, 길이, 시간, 탄성, 감쇄정도에 대한 변환정도는 테스트 환경에 따라 변경될 것이고, 이러한 전압, 길이, 시간, 탄성, 감쇄정도에 대한 변환정도는 이미 공지된 바와 같이 물리적인 성질의 변화요인으로, 상기 전압은 초음파의 높이에 해당하고, 상기 길이는 물체의 크기를 설명하여 주며, 상기 시간은 초음파의 도달시간으로 공기의 매질과 온도에 따라 달라지며, 상기 탄성은 주파수가 도중에 줄거나 약변하는 성질을 가져다 주며, 상기 감쇄는 탄성과 마찬가지로 주파수에 영향을 주어 높이를 변화시키는 요인이 된다.
이어, 증폭부(23)는 상기 제어부(25)의 증폭도 제어에 따라 상기 마이크로 프로세서(22)에서 발생된 가상 초음파를 일정 레벨 증폭하여 수신부(24)로 출력하고, 수신부(24)는 증폭된 가상 초음파를 상기 테스트 제어부(10)의 수신 비교부(12)로 출력한다.
이후, 수신 비교부(12)는 상기 가상 초음파 발생장치(20)의 수신부(24)로부터 수신되는 가상 초음파와 상기 송신 제어부(11) 및 송신부(21)에서 송신된 초음파를 이용하여 거리 및 크기를 계산하고 미리 설정된 거리 및 크기와 비교함으로써 전자장치에 대한 테스트를 수행하게 된다.
즉, 상기 가상 초음파는 해당 테스트 환경에서 발생가능한 초음파로서, 초음파 변화 요인이 제거된 상태에서 송신된 초음파와 수신된 가상 초음파로부터 계산된 거리 및 크기가 미리 설정된 거리 및 크기와 같아야 할 것이다. 그러나, 만약 다르다면 전자장치에 이상이 있는 것으로 판단하는 등, 가상 초음파 발생장치(20)를 통해 잘못된 전자장치의 테스트를 막고 정확한 테스트가 가능하도록 하는 것이다.
상기와 같이 본 발명에 따른 가상 초음파 발생장치(20)는 종래 초음파 센서와 같이 직접 초음파를 목표물에 송신한 후 수신할 필요없이, 상기 마이크로 프로세서(22)에서 각 테스트 환경에 따라 초음파 센서에 수신된 것과 같은 초음파 파형을 가상으로 만들어 줌으로써, 주위의 알 수 없는 요인에 의해 불안정하였던 초음파의 변화를 막아, 즉 초음파 센서의 성능을 최대한 보장된 상태에서 전자장치에 대한 테스트를 안전하고도 다양한 환경에서 용이하게 수행할 수 있도록 하는 것이다.
이상, 상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 초음파 센서를 사용하는 전자장치에 대한 테스트를 수행함에 있어서, 여러 테스트 환경에서 발생가능한 초음파를 가상으로 발생하고, 이 발생된 가상의 초음파를 이용하여 전자장치를 보다 정확하고 용이하게 테스트함으로써 여러 테스트 환경을 일일이 조성해 줄 필요없이 한가지 환경에서 여러 환경에 대한 테스트를 수행할 수 있고, 초음파를 사용하는 다른 경험적 요소를 데이터화하여 테스트를 수행할 수 있으며, 잘못된 테스트가 수행되는 것도 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 삭제
  2. 일정한 초음파 발생제어신호를 출력하는 송신 제어부 및 상기 초음파 발생제어신호와 입력받은 목표물에 대한 정보신호를 비교하여 상기 목표물의 크기와 거리 등을 감지하는 수신 비교부를 포함하는 테스트 제어부와, 상기 테스트 제어부의 송신 제어부의 신호를 입력받아 상기 수신 비교부로 상기 목표물의 정보신호를 출력하는 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치에 있어서,
    상기 송신 제어부(11)에서 출력되는 초음파 발생 제어신호에 따라 해당 전압 및 길이를 갖는 초음파를 출력하는 송신부(21)와, 상기 송신부(21)에서 출력된 해당 초음파에 대해 전압, 길이, 시간, 탄성, 감쇄정도 등의 테스트 환경 조건을 대입하여 마치 목표물에 도달된 후 다시 반사되어 수신되는 초음파 상태와 같은 가상 초음파를 발생시키는 마이크로 프로세서(22)와, 상기 마이크로 프로세서(22)에서 발생된 가상 초음파를 일정 레벨 증폭하는 증폭부(23)와, 상기 증폭부(23)에서 증폭된 가상 초음파를 상기 테스트 제어부(10)의 수신 비교부(12)로 출력하는 수신부(24)와, 상기 마이크로 프로세서(22)에서 각각의 테스트 환경에 따라 해당 초음파에 대한 변환 정도를 제어하고 상기 증폭부(23)의 증폭도를 제어하는 제어부(25)와, 상기 각 구성 블록으로 초음파 센서 구동용 전원과 동일한 전원을 공급하는 전원부(26)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파센서가 구비된 기기의 테스트장치.
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