KR101870821B1 - An Apparatus And A Method For Detecting An Object Outside OF A Vehicle - Google Patents

An Apparatus And A Method For Detecting An Object Outside OF A Vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR101870821B1
KR101870821B1 KR1020160163863A KR20160163863A KR101870821B1 KR 101870821 B1 KR101870821 B1 KR 101870821B1 KR 1020160163863 A KR1020160163863 A KR 1020160163863A KR 20160163863 A KR20160163863 A KR 20160163863A KR 101870821 B1 KR101870821 B1 KR 101870821B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultrasonic
reception
module
ultrasonic module
echo signal
Prior art date
Application number
KR1020160163863A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180063740A (en
Inventor
김영균
Original Assignee
현대오트론 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대오트론 주식회사 filed Critical 현대오트론 주식회사
Priority to KR1020160163863A priority Critical patent/KR101870821B1/en
Publication of KR20180063740A publication Critical patent/KR20180063740A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101870821B1 publication Critical patent/KR101870821B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0134—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/04—Systems determining presence of a target
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/54—Audio sensitive means, e.g. ultrasound
    • B60W2550/10—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/932—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations

Abstract

본 발명에 따른 차량 외부 근접 장애물 감지 장치에 있어서, 초음파를 송신하기 위한 구동 신호를 생성하는 구동부 및 상기 구동 신호에 기초하여 초음파를 송신하고 상기 초음파에 대한 반향 신호를 수신하는 트랜스듀서를 각각 포함하는, 제 1 초음파 모듈, 제 2 초음파 모듈, 제 3 초음파 모듈; 및 차량의 외부 물체가 상기 제 1 초음파 모듈, 상기 제 2 초음파 모듈 및 제 3 초음파 모듈과 순서대로 근접해 있을 경우에 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있는지 여부를 판단하는 등간격 판단부를 포함하는 제어부;를 포함할 수 있다.The apparatus may further include a driving unit for generating driving signals for transmitting ultrasonic waves and a transducer for transmitting ultrasonic waves based on the driving signals and receiving an echo signal for the ultrasonic waves, A first ultrasonic module, a second ultrasonic module, and a third ultrasonic module; And an interval until the first received echo signal of the first ultrasonic module is received after the ultrasonic wave transmission when the external object of the vehicle is adjacent to the first ultrasonic module, the second ultrasonic module and the third ultrasonic module in order, And an equal interval determining unit for determining whether an interval between the reception of the first reception echo signal and the reception of the second reception echo signal is equal to an equal interval.

Description

차량 외부 물체 감지 장치 및 방법{An Apparatus And A Method For Detecting An Object Outside OF A Vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002]

본 발명은 차량 외부 물체 감지 장치 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 복수의 장애물에서 반사되는 초음파 반향에 대한 영향을 고려하여 오차 없이 근거리 장애물을 인식하는 차량 외부 물체 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for sensing an object outside a vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for sensing an object outside a vehicle that recognize a near obstacle without considering an influence of ultrasonic echoes reflected from a plurality of obstacles.

최근 자동차 업체들은 보다 진보한 전자 기술들을 탑재한 제품들을 시장에 출시하고 있다. 이 중 대표적인 것은, 운전자지원시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)으로 주로 주차와 연관되어 사용되고 있다. 특히, 주차 시에 차량과 물체의 거리를 소리로 알려주는 주차 보조 시스템(Parking Assistance System), 자동주차지원시스템(Automatic Parking Assistance System) 등이 많이 사용되고 있다. 이러한 시스템에서 핵심적인 기술은 초음파 센서를 통하여 차량 주변 물체들의 위치나 차량과의 거리를 측정하는 기술이다.Recently, automakers are launching products with more advanced electronic technologies. A typical example of this is the Advanced Driver Assistance System (ADAS), which is mainly used in connection with parking. In particular, a parking assistance system and an automatic parking assistance system are frequently used to inform the distance between a vehicle and an object when the vehicle is parked. The key technology in this system is the technology to measure the position of the objects around the vehicle or distance from the vehicle through the ultrasonic sensor.

초음파 센서는 외부 물체와의 거리를 측정하기 위하여 비가청 대역인 20Khz대 이상의 주파수를 가지는 초음파를 송신한 후, 외부 물체로부터 반사되어 나오는 초음파 반향(echo)을 센싱하는 센서이다. 자동차에서는 이러한 초음파 센서에서 센싱된 초음파 반향을 활용하여, 자동차 주변의 물체와의 거리를 측정하고, 경고음, 차량 디스플레이 표시 등 다양한 방식으로 운전자에게 알려주게 된다.The ultrasonic sensor is a sensor that senses an ultrasonic echo reflected from an external object after transmitting an ultrasonic wave having a frequency of 20KHz or more, which is an irreversible band, in order to measure a distance to an external object. In the automobile, the ultrasonic echo sensed by the ultrasonic sensor is used to measure the distance to an object in the vicinity of the automobile, and to inform the driver through various methods such as a warning sound and a vehicle display.

종래의 초음파 센서를 활용한 거리 측정 장치는 센싱하는 거리 범위나 정확성에 한계가 있었다. 특히, 초음파 센서는 트랜스듀서의 물리적인 진동을 이용하는 것이기 때문에, 트랜스듀서를 한번 구동한 후 트랜스듀서의 물리적인 진동이 멈출 때까지 기다린 후에야 수신되는 반향 신호가 물체인지 여부를 정확하게 확인할 수가 있다. 따라서, 초음파 센서를 활용한 근거리 측정에는 한계가 있었다.The distance measuring apparatus utilizing the conventional ultrasonic sensor has a limitation in the range and accuracy of sensing. Particularly, since the ultrasonic sensor uses the physical vibration of the transducer, it is possible to accurately confirm whether or not the received echo signal is an object after driving the transducer once and then waiting until the physical vibration of the transducer stops. Therefore, there is a limit to the near field measurement using the ultrasonic sensor.

또한, 근거리에 복수의 장애물이 있는 경우에는 복수의 초음파 모듈에서 각기 다른 장애물들에 대한 거리 측정 결과를 출력할 수 있어서 거리 측정에 대한 오류가 발생할 가능성이 매우 높았다. Also, if there are multiple obstacles at a short distance, multiple ultrasonic modules can output the distance measurement results for different obstacles, so that the error of distance measurement is very likely to occur.

그러나, 기존 초음파 센서의 센싱 범위나 정확성의 한계를 뛰어넘는 다양한 응용 분야에 대한 수요들이 점차 높아짐에 따라 초음파 센서를 활용한 거리를 측정하는 기존 시스템들의 개선이 절실하게 되었다. 예컨대, 좁은 주차 공간에서 보다 효율적인 주차를 위해 현재보다 더 짧은 거리를 센싱할 수 있어야 하는 등 다양한 이유에서 기존 초음파 센서의 센싱 범위의 확장과 정확성의 향상이 필요하게 되었다.However, as the demand for various application fields exceeding the sensing range and accuracy of the existing ultrasonic sensor is gradually increased, improvement of the existing systems for measuring the distance using the ultrasonic sensor has become urgent. For example, it is necessary to extend the sensing range of the existing ultrasonic sensor and improve the accuracy of the ultrasonic sensor for various reasons, such as being able to sense a shorter distance than the present in order to make parking more efficient in a narrow parking space.

본 발명은 상술한 기술적 문제에 대응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 2차 장애물 반사파의 영향을 제거하여 근거리 장애물을 인식하는데 있어 오차를 줄일 수 있는 차량 외부 물체 감지 장치 및 차량 외부 물체 감지 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a vehicle external object sensing device and a vehicle external object sensing device capable of reducing an error in recognizing a near obstacle by eliminating the influence of a reflected second- Method.

본 발명의 실시예에 따른 차량 외부 물체 감지 장치에 있어서, 초음파를 송신하기 위한 구동 신호를 생성하는 구동부 및 상기 구동 신호에 기초하여 초음파를 송신하고 상기 초음파에 대한 반향 신호를 수신하는 트랜스듀서를 각각 포함하는, 제 1 초음파 모듈, 제 2 초음파 모듈, 제 3 초음파 모듈; 및 차량의 외부 물체가 상기 제 1 초음파 모듈, 상기 제 2 초음파 모듈 및 제 3 초음파 모듈과 순서대로 근접해 있을 경우에 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있는지 여부를 판단하는 등간격 판단부를 포함하는 제어부;를 포함할 수 있다.In the vehicle external object sensing apparatus according to the embodiment of the present invention, a driving unit for generating a driving signal for transmitting an ultrasonic wave, and a transducer for transmitting an ultrasonic wave based on the driving signal and receiving an echo signal for the ultrasonic wave, A first ultrasonic module, a second ultrasonic module, and a third ultrasonic module; And an interval until the first received echo signal of the first ultrasonic module is received after the ultrasonic wave transmission when the external object of the vehicle is adjacent to the first ultrasonic module, the second ultrasonic module and the third ultrasonic module in order, And an equal interval determining unit for determining whether an interval between the reception of the first reception echo signal and the reception of the second reception echo signal is equal to an equal interval.

이 경우, 상기 제어부는 상기 등간격 판단부가 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있다고 결정할 경우에 근거리 장애물 신호를 전달하는 근거리 장애물 신호 전달부를 더 포함할 수 있다.In this case, the control unit may be configured such that when the equal interval determining unit receives the first received echo signal of the first ultrasonic module after the ultrasonic wave transmission and the interval until the first received echo signal is received And a short distance obstacle signal transmitting unit that transmits a short distance obstacle signal when it is determined that the interval up to the first distance is equal to the predetermined distance.

또한, 상기 제어부는 상기 등간격 판단부가 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있지 않다고 결정할 경우에 상기 제 1 초음파 모듈 및 상기 제 2 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호의 수신 시간의 차이가 미리 정해진 시간보다 작으면 상기 제 2 초음파 모듈을 비교 대상 모듈로 지정하고, 상기 수신 시간의 차이가 상기 미리 정해진 시간보다 클 경우에는 상기 제 3 초음파 모듈을 상기 비교 대상 모듈로 지정할 수 있다.Also, the controller may be configured such that the equal interval determining unit determines the interval between the interval when the first receiving echo signal of the first ultrasonic module is received after the ultrasonic wave is transmitted and the interval until the second receiving echo signal is received from the receiving of the first receiving echo signal When the difference between the reception times of the first received echo signals of the first ultrasonic module and the second ultrasonic module is smaller than a predetermined time in the case where it is determined that the intervals of the first ultrasonic module and the second ultrasonic module are not equal to each other, And if the difference in the reception time is greater than the predetermined time, the third ultrasonic module may be designated as the comparison target module.

또한, 상기 근거리 장애물 신호 전달부는 상기 비교 대상 모듈에서 상기 차량의 제 1 외부 물체 외 제 2 외부 물체가 존재하는지를 결정하고, 상기 제 2 외부 물체가 존재하는 경우에 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 3번째 수신 반향 신호에 기초하여 상기 근거리 장애물 신호를 전달할 수 있다.In addition, the near obstacle signal transmitting unit may determine whether a second external object other than the first external object exists in the comparison target module, and if the second external object exists, From the third reception echo signal from the reception of the first reception echo signal of the first reception echo signal.

또한, 상기 최초 수신된 반향 신호는 미리 결정된 임계 시간 내에 수신될 수 있다.Also, the initially received echo signal may be received within a predetermined threshold time.

또한, 상기 최초 수신된 반향 신호는 상기 트랜스듀서가 상기 구동 신호가 중단된 후에 자체적으로 일정 진폭 이상으로 진동하는 구간에서 수신될 수 있다.In addition, the first received echo signal may be received in a section where the transducer vibrates at a predetermined amplitude or more after the driving signal is interrupted.

또한, 상기 등간격은 일정 오차 범위 내의 간격을 포함할 수 있다.In addition, the equal interval may include an interval within a certain error range.

한편, 본 발명에 따른 차량 외부 근접 장애물 감지 방법은, 제 1 초음파 모듈, 제 2 초음파 모듈 및 제 3 초음파 모듈이 각각 초음파를 송신하기 위한 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호에 기초하여 초음파를 송신하고 상기 초음파에 대한 반향 신호를 수신하고 저장하는 단계; 차량의 외부 물체가 상기 제 1 초음파 모듈, 상기 제 2 초음파 모듈 및 제 3 초음파 모듈과 순서대로 근접해 있을 경우에 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있는지 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an obstacle proximate a vehicle, the method comprising: generating a driving signal for transmitting an ultrasonic wave by a first ultrasonic module, a second ultrasonic module, and a third ultrasonic module, And receiving and storing an echo signal for the ultrasonic wave; When an external object of the vehicle is in close proximity to the first ultrasonic module, the second ultrasonic module, and the third ultrasonic module in order, an interval between the first ultrasonic module and the third ultrasonic module until the first received echo signal of the first ultrasonic module is received And determining whether the interval between the reception of the first reception echo signal and the reception of the second reception echo signal is equal to the interval.

이 경우, 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있는 경우에 근거리 장애물 신호를 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, an interval between the reception of the first reception echo signal and the reception of the second reception echo signal from the first reception echo signal is equal to an interval between reception of the first reception echo signal of the first ultrasonic module after the transmission of the ultrasonic waves And transmitting the local obstacle signal in the case of the local obstacle.

또한, 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있지 않은 경우에 상기 제 1 초음파 모듈 및 상기 제 2 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호의 수신 시간의 차이가 미리 정해진 시간보다 작으면 상기 제 2 초음파 모듈을 비교 대상 모듈로 지정하고, 상기 수신 시간의 차이가 상기 미리 정해진 시간보다 클 경우에는 상기 제 3 초음파 모듈을 상기 비교 대상 모듈로 지정하는 단계를 더 포함할 수 있다.It is preferable that an interval between the reception of the first received echo signal and the reception of the second received echo signal from the first ultrasonic module after the ultrasonic wave transmission is not equidistant Designates the second ultrasonic module as a comparison object module if the difference between the reception times of the first received echo signals of the first ultrasonic module and the second ultrasonic module is smaller than a predetermined time, And designating the third ultrasound module as the comparison target module when the difference is greater than a predetermined time.

또한, 상기 비교 대상 모듈에서 상기 차량의 제 1 외부 물체 외 제 2 외부 물체가 존재하는지를 결정하고, 상기 제 2 외부 물체가 존재하는 경우에 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 3번째 수신 반향 신호에 기초하여 상기 근거리 장애물 신호를 전달할 수 있다.The method of claim 1, further comprising: determining whether there is a second external object other than the first external object of the vehicle in the comparison target module, and, after the ultrasonic wave transmission in the presence of the second external object, And may transmit the near obstacle signal based on the third received echo signal from the time of reception.

또한, 상기 최초 수신된 반향 신호는 미리 결정된 임계 시간 내에 수신될 수 있다.Also, the initially received echo signal may be received within a predetermined threshold time.

또한, 상기 최초 수신된 반향 신호는 상기 트랜스듀서가 상기 구동 신호가 중단된 후에 자체적으로 일정 진폭 이상으로 진동하는 구간에서 수신될 수 있다.In addition, the first received echo signal may be received in a section where the transducer vibrates at a predetermined amplitude or more after the driving signal is interrupted.

또한, 상기 등간격은 일정 오차 범위 내의 간격을 포함할 수 있다.In addition, the equal interval may include an interval within a certain error range.

본 발명에 따르면, 근거리 물체의 유무를 판단하고, 복수의 물체에서 반사된 초음파 반향의 영향을 고려하여 근거리 장애물을 인식 시 2차 장애물에 의한 거리오차가 감소되며, 물체의 위치를 보다 정확하게 측정하여 근거리 장애물들의 위치를 결정할 수 있다. 또한 정밀한 자동차의 제어, 예컨대, 주차 시 알람, 보다 정교한 자동 주차 등이 가능하다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the present invention, the presence or absence of a nearby object is determined, and the distance error caused by the secondary obstacle is reduced when the near obstacle is recognized in consideration of the influence of the ultrasonic echoes reflected from a plurality of objects. The location of the near obstacles can be determined. Also, it is possible to control precise automobiles, for example, parking alarms, and more elaborate automatic parking. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 차량 외부 물체 감지 장치에 대한 구성도이다.
도 2는 차량 외부 물체 감지 방법에 대한 흐름도이다.
도 3은 다중 장애물 상황에 대한 그림과 입력신호 파형이다.
도 4는 본 발명에 대한 거리에 따른 반사파 파형이다.
도 5는 장애물이 한쪽에 치우칠 경우에 대한 그림과 입력신호 파형이다.
도 6은 중간에 위치할 경우에 대한 그림과 입력신호 파형이다.
도 7은 장애물이 3개일 경우에 대한 그림과 입력신호 파형이다.
도 8은 종래기술에 대한 시간변화에 따른 입력신호 파형이다.
도 9는 종래기술에 대한 거리에 따른 반사파 파형이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 초음파가 복수 회 반사되는 예를 나타낸 도면이다.1 is a configuration diagram of a vehicle external object sensing apparatus.
2 is a flowchart of a method for detecting an object outside the vehicle.
3 is a diagram and input signal waveform for multiple obstacle situations.
4 is a waveform of a reflected wave according to the distance according to the present invention.
5 is a diagram and an input signal waveform when the obstacle is biased to one side.
FIG. 6 is a diagram for the case of being in the middle and an input signal waveform.
FIG. 7 is a diagram and input signal waveform when there are three obstacles.
FIG. 8 is an input signal waveform according to time with respect to the prior art.
9 is a waveform of a reflected wave according to the distance to the prior art.
10 is a view illustrating an example in which the ultrasonic waves are reflected a plurality of times according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. In addition, for convenience of explanation, components may be exaggerated or reduced in size.

그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 차량 외부 물체 감지 장치의 구성에 대하여 상세히 살펴본다. 도 1은 차량 외부 물체 감지 장치에 대한 구성도이다.Hereinafter, the configuration of the vehicle external object sensing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle external object sensing apparatus.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량 외부 물체 감지 장치는 초음파모듈(100, 110, 120), 제어부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an apparatus for detecting an external object according to an embodiment of the present invention includes an ultrasound module 100, 110, and 120, and a controller 130.

이때, 초음파모듈(100, 110, 120)은 초음파를 송신하기 위한 구동 신호를 생성하는 구동부 및 구동 신호에 기초하여 초음파를 송신하고 초음파에 대한 반향 신호를 수신하는 트랜스듀서를 포함할 수 있다.The ultrasound modules 100, 110, and 120 may include a driver for generating a driving signal for transmitting ultrasonic waves, and a transducer for transmitting ultrasonic waves based on the driving signals and receiving an echo signal for ultrasonic waves.

좀더 상세히 설명하면, 초음파 모듈(100, 110, 120)의 트랜스듀서는 구동부에서 출력한 구동 신호에 따라 전압이 공급되고, 공급된 전압에 따라 진동하여 초음파를 송신하게 된다. 구동 신호가 중단되면 트랜스듀서에 전압 공급이 중단되고, 트랜스듀서가 자체적으로 감쇄진동(여진)을 시작하게 된다. 이 후, 송신된 초음파가 외부에서 반사되면, 초음파의 반향(echo)에 의하여 다시 트랜스듀서가 진동하게 된다. 트랜스듀서는 상술한 진동을 전기적 신호로 변형하여 출력하게 된다. In more detail, the transducers of the ultrasonic modules 100, 110, and 120 are supplied with a voltage according to a driving signal output from the driving unit, and vibrate according to the supplied voltage to transmit ultrasonic waves. When the driving signal is interrupted, the voltage supply to the transducer is interrupted and the transducer starts its own attenuation oscillation (excitation). Thereafter, when the transmitted ultrasonic wave is reflected from the outside, the transducer vibrates again by the echo of the ultrasonic wave. The transducer transforms the above-described vibration into an electrical signal and outputs it.

통상적으로, 종래 초음파 모듈은 상술한 여진 구간 중 초음파 반향을 수신할 수가 없었다. 수신해도 여진과 물체에서 반사된 초음파 반향 신호를 분리해 낼 수가 없었기 때문이다.Conventionally, the conventional ultrasonic module can not receive the ultrasonic echo during the above-mentioned excitation section. It is impossible to separate the ultrasonic echo signals reflected from the excitation and the object.

그러나, 본 발명에 따른 초음파 모듈은 여진 구간에서도 여진 신호의 포락선(Envelope) 신호를 저장해 놓고 수신된 전기적 신호와 비교하거나, 또는 여진 구간 중 주파수 변형이 있는 경우의 시간을 측정하는 방식으로 여진 구간의 초음파 반향을 수신할 수 있다. 따라서, 근거리 물체, 예를 들어, 현재 차량에서 측정 가능한 30cm 보다 더 가까운 물체의 거리 측정도 가능하다 However, the ultrasonic module according to the present invention stores the envelope signal of the excitation signal in the excitation section and compares the envelope signal with the received electrical signal, or measures the time when there is frequency deformation in the excitation section, And receive ultrasonic echoes. Thus, it is also possible to measure the distance of a near object, for example, an object closer than 30 cm, which is measurable in the current vehicle

도 10을 참조하면, 트랜스듀서(1000)는 물체(1050)가 매우 근접한 위치에 있을 때에 물체(1050)에서 반사된 초음파 반향이 다시 트랜스듀서(1000)에 의해 반사되고 물체(1050)에서 2차적으로 반사되게 된다. 계속 감쇄 진동하는 초음파는 공간을 이동하면서 소멸할 때까지 계속하여 이러한 부차적인 반사를 반복하게 된다. 따라서, 한번 송신하는 경우에도 물체가 매우 근접한 위치에 있는 경우에는 상호간의 반복적인 반사에 의하여 초음파 반향이 복수 회 수신될 수 있다.10, the transducer 1000 is configured such that when the object 1050 is in a very close position, the ultrasonic echoes reflected by the object 1050 are again reflected by the transducer 1000, As shown in FIG. Continuous attenuation The oscillating ultrasonic wave repeats this secondary reflection continuously until it disappears while moving in space. Therefore, even in the case of once transmission, the ultrasonic echoes can be received a plurality of times by mutual repetitive reflections when the object is in a very close position.

본 발명은 이러한 원리를 이용하여, 근거리 장애물을 인식하는 것으로, 예컨대, 최초 수신된 초음파 반향 신호는 미리 지정된 임계 시간 내에 수신될 수 있으며, 이 경우, 본 발명에 따른 초음파 모듈은 장애물이 근거리에 있다고 인식할 수 있다. 상기 임계 시간은 상술한 바와 같이 트랜스듀서와 물체와의 상호간의 반사에 의하여 동일 물체에서 복수 회, 적어도 2 회 이상 수신될 수 있는 시간(거리)을 의미할 수 있다. 또한, 이 경우, 트랜스듀서가 초음파 반향을 구동신호 중단 후 자체적으로 일정 진폭 이상으로 진동하는 구간에서 수신할 수 있다.By using this principle, the present invention recognizes a near obstacle, for example, an initially received ultrasonic echo signal can be received within a predetermined threshold time, and in this case, the ultrasonic module according to the present invention has an obstacle close Can be recognized. The threshold time may mean a time (distance) that can be received at least two times in the same object a plurality of times by the mutual reflection between the transducer and the object as described above. In this case, the transducer can receive the ultrasonic echo in a section in which the ultrasonic echo itself oscillates at a constant amplitude or more after the drive signal is interrupted.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량 외부 물체 감지 장치는 복수의 초음파 모듈을 사용할 수 있다. 예컨대, 초음파모듈로서, 제 1 초음파 모듈(100), 제 2 초음파 모듈(110), 제 3 초음파 모듈(120)이 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 복수의 초음파 모듈을 사용하여 근접한 복수의 물체들로부터 초음파 반향이 존재하는지 확인이 가능하다. 이와 관련해서는 후술하기로 한다. Referring again to FIG. 1, an apparatus for detecting an external object of a vehicle according to an embodiment of the present invention may use a plurality of ultrasonic modules. For example, the first ultrasonic module 100, the second ultrasonic module 110, and the third ultrasonic module 120 may be used as the ultrasonic module. According to the present invention, it is possible to check whether there is an ultrasonic echo from a plurality of objects in close proximity using a plurality of ultrasonic modules. This will be described later.

한편, 제어부(130)는 근거리 장애물 판정부(135), 등간격 판단부(140), 근거리 장애물 신호 전달부(150), 복수 장애물 신호 제거부(160)를 포함한다. 상술한 구성은 필요에 따라 로직 회로 등의 하드웨어, 마이크로프로세서 상에서 구현되는 소프트웨어 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 당업자는 필요에 따라 하드웨어, 소프트웨어 모듈 등 다양한 방식으로 구현이 가능함을 알 수 있다The control unit 130 includes a local obstacle determining unit 135, an equal distance determining unit 140, a near obstacle signal transmitting unit 150, and a plurality of obstacle signal removing units 160. The above-described configuration can be implemented in various ways, such as hardware such as logic circuitry, software implemented on a microprocessor, etc. as needed. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a variety of ways such as hardware, software modules, etc.

근거리 장애물 판정부(135)는 차량의 외부 물체가 제 1 초음파 모듈(100), 제 2 초음파 모듈(110), 제 3 초음파 모듈(120)과 순서대로 근접해 있을 경우에 초음파 송신 후 제 1 초음파 모듈(100)의 최초 수신 반향 신호가 미리 정해진 일정 시간 이내에 수신되는지 여부를 판단한다. 제어부(130)는 상기 근거리 장애물 판정부(135)가 상기 제 1 초음파 모듈(100)의 최초 수신 반향 신호가 미리 정해진 일정시간 이내라고 판정한 경우에 근거리 판단 모드로 외부 물체와의 거리를 측정하게 한다. When the external object of the vehicle is in close proximity to the first ultrasonic module 100, the second ultrasonic module 110, and the third ultrasonic module 120 in order, the near obstacle determining unit 135 determines that the first ultrasonic module It is determined whether the first received echo signal of the base station 100 is received within a predetermined period of time. When the near obstacle determining unit 135 determines that the first received echo signal of the first ultrasonic module 100 is within a predetermined fixed time, the control unit 130 measures the distance to the external object in the near distance determination mode do.

등간격 판단부(140)는 차량의 외부 물체가 제 1 초음파 모듈(100), 제 2 초음파 모듈(110), 제 3 초음파 모듈(120)과 순서대로 근접해 있을 경우에 초음파 송신 후 제 1 초음파 모듈(100)의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2 번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격(350)에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 차량의 외부 물체와 가장 가까운 초음파 모듈에서, 복수의 초음파 반향 수신 신호들이 등간격(350)인지를 파악한다. 동일 물체에서 나오는 복수의 초음파 반향은 동일한 거리에서 반사되는 것이므로, 등간격(350)의 신호로 나타나기 때문이다. 이 경우, 등간격(350)은 일정 오차 범위 내의 간격을 포함하는 개념이다.When the external object of the vehicle is in close proximity to the first ultrasonic module 100, the second ultrasonic module 110, and the third ultrasonic module 120 in order, the equal interval determination unit 140 determines that the first ultrasonic module It is possible to determine whether the interval until the first received echo signal of the base station 100 is received and the interval from when the first received echo signal is received to the time when the second received echo signal is received is in the equal interval 350. That is, in the ultrasonic module closest to the external object of the vehicle, it is determined whether a plurality of ultrasonic echo reception signals are equal intervals 350. Since a plurality of ultrasonic echoes emitted from the same object are reflected at the same distance, they appear as signals of the equal interval 350. In this case, the equal interval 350 is a concept including a gap within a certain error range.

근거리 장애물 신호 전달부(150)는 등간격 판단부(140)가 초음파 송신 후 제 1 초음파 모듈(100)의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격(350)에 있다고 판단할 경우에 근거리 장애물 신호를 출력할 수 있다. 이러한 근거리 장애물 신호에 기초하여 차량은 운전자에게 근거리에 장애물이 있다는 경고를 표시할 수 있으며, 또는, 자동 주차, 자율 주행 등 자동으로 차량을 운행하는 응용(application)에 활용이 가능하다.The near obstacle signal transmitting unit 150 receives the distance from the equipotential determining unit 140 until the first received echo signal of the first ultrasonic module 100 is received after the ultrasonic wave is transmitted, It is possible to output the near obstacle signal when it is determined that the interval until the echo signal is received is equal to the equal interval 350. Based on such a near obstacle signal, the vehicle can display a warning to the driver that there is an obstacle in the vicinity, or can be used in an application for automatically running the vehicle such as automatic parking or autonomous driving.

복수 장애물 제거부(160)는 등간격 판단부(130)가 초음파 송신 후 제 1 초음파 모듈(100)의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격(350)에 있지 않다고 결정할 경우, 제 1 초음파 모듈(100) 및 제 2 초음파 모듈(110)의 최초 수신 반향 신호의 수신 시간의 차이가 미리 정해진 시간보다 작으면 제 2 초음파 모듈(110)을 비교 대상 모듈로 지정하여 제 1 초음파 모듈(100)에서 수신한 신호와 비교하고, 수신 시간의 차이가 미리 정해진 시간보다 클 경우에는 제 3 초음파 모듈(120)을 비교 대상 모듈로 지정하여 제 1 초음파 모듈(100)에서 수신한 신호와 비교할 수 있다. The plurality of obstacle removing units 160 may be configured to detect an interval between the arrival of the first received echo signal of the first ultrasonic module 100 after the ultrasonic wave transmission and the interval of the first received echo signal from the reception of the first received echo signal, The difference between the reception times of the first received echo signals of the first ultrasonic module 100 and the second ultrasonic module 110 is shorter than a predetermined time The second ultrasonic module 110 is designated as a comparison target module and compared with the signal received by the first ultrasonic module 100. If the difference of the reception time is greater than a predetermined time, May be designated as a comparison target module and may be compared with a signal received by the first ultrasonic module 100.

즉, 외부 물체와 가장 가까운 초음파 모듈에서 동일 외부 물체로부터의 2차 초음파 반향이 존재하는지 여부를 확인하기가 어려울 경우, 다른 초음파 모듈을 참조하여 초음파 반향 여부를 확인한다. 이 경우, 다른 초음파 모듈은 2차 초음파 반향이 존재하지 않는, 즉, 상기 외부 물체로부터 일정거리 이상이 떨어져 있는 것이 바람직하다. 따라서, 상술한 바와 같이, 외부 물체와 2번째 가까운 초음파 모듈이 상기 외부 물체와 미리 정해진 시간(거리) 이상 이격되어 있는지를 확인하는 것이다. That is, when it is difficult to confirm whether or not there is a secondary ultrasonic echo from the same external object in the ultrasonic module closest to the external object, it is checked whether or not the ultrasonic echo is reflected by referring to another ultrasonic module. In this case, it is preferable that the other ultrasonic module has no secondary ultrasonic echo, that is, a certain distance or more away from the external object. Therefore, as described above, it is confirmed whether the second nearest ultrasonic module with the external object is separated from the external object by a predetermined time (distance) or more.

복수 장애물 제거부(160)는 상술한 비교 결과에 기초하여 복수의 외부 물체가 있는지를 확인하고, 가장 가까운 외부 물체 외 다른 외부 물체로부터 반사된 초음파 반향을 제거하여, 차량과 가장 가까운 외부 물체와의 거리를 산출하도록 할 수 있다. The multiple obstacle removing unit 160 determines whether there are a plurality of external objects on the basis of the comparison result, removes the reflected ultrasonic echoes from an external object other than the nearest external object, It is possible to calculate the distance.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 복수 장애물 제거부(160)가 가장 가까운 외부 물체 외 다른 외부 물체에서 반사된 신호를 제거하는 방법에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 6, a method for removing a signal reflected from an external object other than the closest external object will be described in detail.

도 3 및 4를 참조하면, 복수 장애물 제거부(160)는 다중 장애물 상황일 경우, 초음파 모듈의 반사파 인식을 비교하여 수신시간이 긴 초음파 모듈의 반사파 파형을 인식하여 장애물 개수를 파악한다.Referring to FIGS. 3 and 4, in the case of a multiple obstacle situation, the multiple obstacle removing unit 160 compares the reflected wave recognition of the ultrasonic module and recognizes the number of obstacles by recognizing the reflected wave of the ultrasonic module having a long reception time.

예컨대, 도 3을 참조하면, 제 2 초음파 모듈(110)이 외부 물체와 가장 가까운 초음파 모듈이고, 제 3 초음파 모듈(120)이 2번째로 가까운 초음파 모듈이고, 제 1 초음파 모듈(100)이 3번째로 가까운 초음파 모듈이다.3, the second ultrasonic module 110 is an ultrasonic module that is closest to the external object, the third ultrasonic module 120 is the second closest ultrasonic module, and the first ultrasonic module 100 is a three- Is the nearest ultrasonic module.

최초, 제 2 초음파 모듈(110)에서 수신된 신호를 보면, 첫번째 신호와 2번째 신호가 등간격(350)이 아니다. 그리고, 제 3 초음파 모듈(120)은 2번째로 가깝지만, 외부 물체와 일정거리 이내에 있으므로, 비교 대상 모듈로 선정되지 않았다. 따라서, 제 1 초음파 모듈(100)을 비교 대상 모듈로 선정하고 외부 물체의 개수를 확인한다.First, in the signal received by the second ultrasonic module 110, the first signal and the second signal are not equal intervals 350. Since the third ultrasonic module 120 is the second closest but is within a certain distance from the external object, it is not selected as the comparison target module. Accordingly, the first ultrasonic module 100 is selected as a comparison target module and the number of external objects is checked.

이 때, 제 1 초음파 모듈(100)에서 보면, 2개의 반사파가 존재하므로, 외부 물체의 개수는 2개이다. At this time, in the first ultrasonic module 100, since there are two reflected waves, the number of external objects is two.

따라서, 복수 장애물 제거부(160)는 외부 물체와 가장 가까운 초음파 모듈인 제 2 초음파 모듈(110)의 수신 초음파 반향 신호 중, 2번째 초음파 반향 신호를 제거한다. Accordingly, the multiple obstacle removing unit 160 removes the second ultrasonic echo signal from the received ultrasonic echo signals of the second ultrasonic module 110, which is the ultrasonic module closest to the external object.

이 경우, 제 2 초음파 모듈(110)에서 3번째 수신 초음파 반향(320)이 1번째 수신 초음파 반향(310)과 등간격(350)에 있게 된다. In this case, the third received ultrasonic echo 320 in the second ultrasonic module 110 is at an equal interval 350 from the first received ultrasonic echo 310.

1번째 수신 초음파 반향이 근거리에서 수신된 신호이면, 특히 여진 구간에서 수신된 신호이면, 외부 물체에서 반사된 신호인지 여부가 명확하지 않다. 이 경우, 제어부(130)는 등간격(350)에 있는 3번째 수신 초음파 반향이 수신되면, 1번째 수신 초음파 반향이 유효하다고 판정할 수 있다. 이 경우, 근거리 장애물 신호 전달부(150)는 근거리 장애물 신호를 출력할 수 있다.If the first received ultrasonic echo is a signal received from a short distance, it is not clear whether the received signal is a signal reflected from an external object, especially if it is a signal received in the excitation section. In this case, when the third received ultrasonic echo in the equal interval 350 is received, the controller 130 can determine that the first received ultrasonic echo is valid. In this case, the near obstacle signal transmitting unit 150 may output the near obstacle signal.

도 5는 장애물이 한쪽에 치우칠 경우에 대한 그림과 입력신호 파형이다.5 is a diagram and an input signal waveform when the obstacle is biased to one side.

도 5를 참조하면, 장애물이 한쪽에 치우칠 경우, 가장 가까운 제 3 초음파 모듈(120)에 대한 초음파 반향 신호들 중 2차 장애물 초음파 반향 신호(300)를 제 2 초음파 모듈(110)에서 수신한 신호에 기초하여 제거하여 근거리 장애물을 파악하는데 오차를 줄일 수 있다.Referring to FIG. 5, when the obstacle is located on one side, the second obstacle ultrasonic echo signal 300 among the ultrasonic echo signals for the third ultrasonic module 120 closest to the first ultrasonic echo module 300 is received by the second ultrasonic module 110 It is possible to reduce an error in detecting a near obstacle.

도 6은 가장 가까운 초음파 모듈에서 수신한 초음파 반향 신호가 등간격으로 위치할 경우에 대한 그림과 입력신호 파형이다.FIG. 6 is a diagram and an input signal waveform when the ultrasonic echo signals received by the nearest ultrasonic module are located at equal intervals.

도 6을 참조하면, 등간격 판단부(140)가 등간격(350)을 감지하여 바로 근거리 장애물 신호 전달부(150)로 하여금 근거리 장애물 신호를 출력하여 오차 없이 근거리 물체를 감지할 수 있다. Referring to FIG. 6, the equal interval determination unit 140 detects the equal distance 350 and outputs the near obstacle signal to the near obstacle signal transmission unit 150, thereby detecting a nearby object without error.

예컨대, 초음파 모듈의 거리가 등간격(350)일 경우 2차 장애물의 반사파(300)가 수신되지 않아 감지된 반사파 만으로 오차 없이 근거리를 감지할 수 있다.For example, when the distance of the ultrasonic module is equal to the distance 350, the reflected wave 300 of the second obstacle is not received.

도 8 및 9를 살펴보면, 종래기술은 2차 반사파파형(310)과 3차 반사파파형(320) 사이에 다른 외부 물체에서 반사되는 초음파 반향 신호(300)가 유입되어 시간을 측정하는데 오차가 발생할 수 있었다.8 and 9, in the prior art, an error may occur in measuring the time since the ultrasonic echo signal 300 reflected by another external object flows between the secondary wave 310 and the third wave 320 there was.

이에 본 발명은, 등간격 판단부(140)가 등간격(350) 여부를 확인하여 등간격(350)일 경우엔 바로 근거리 장애물 신호 전달부(150)로 근거리 장애물 신호를 전달하여 불필요한 근거리 장애물 판단 과정을 제외하며 근거리 장애물을 판단할 수 있다. 또한, 등간격(350)이 아닐 경우엔 제어부(130)는 2차 반사파파형(310)과 3차 반사파파형 사이(320)에 존재하는 2차 장애물 반사파(300)를 무시하여 근거리 물체를 측정함으로 근거리 물체 인식 시 2차 장애물(300)에 의한 거리오차를 줄일 수 있다.In the present invention, if the equidistance determining unit 140 determines whether the equidistant distance 350 is equal to the equidistance 350, it transmits a short obstacle signal to the short obstacle signal transmitting unit 150 to determine an unnecessary short obstacle It is possible to judge the near obstacle by excluding the process. If the distance is not equal to 350, the controller 130 ignores the secondary obstacle reflected wave 300 existing between the secondary wave 310 and the tertiary wave 320 to measure a nearby object The distance error due to the secondary obstacle 300 can be reduced when recognizing a nearby object.

도 2는 차량 외부 물체 감지 방법에 대한 흐름도이다.2 is a flowchart of a method for detecting an object outside the vehicle.

도 2를 참조하면, 차량 외부 물체 감지 장치는 초음파 모듈과 물체가 근거리에 있는지를 판단하여 근거리 측정 모드로 진입한다(단계 S200).Referring to FIG. 2, the vehicle external object sensing device determines whether the ultrasonic module and the object are close to each other and enters the near field measurement mode (step S200).

그 후, 각 초음파 모듈은 초음파를 송신하기 위한 구동 신호를 생성하고, 구동 신호에 기초하여 초음파를 송신하며 초음파에 대한 반향 신호를 수신한 정보를 저장한다(단계 S202)Then, each ultrasonic module generates a driving signal for transmitting the ultrasonic wave, transmits the ultrasonic wave based on the driving signal, and stores the information on which the ultrasonic wave is received (step S202)

저장된 정보를 기초하여 차량의 외부 물체가 제 1 초음파 모듈(100), 제 2 초음파 모듈(110) 및 제 3 초음파 모듈(120)과 순서대로 근접해 있을 경우에 초음파 송신 후 제 1 초음파 모듈(100)의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격(350)에 있는지 여부를 판단한다(단계 S204).When the external object of the vehicle is in close proximity to the first ultrasonic module 100, the second ultrasonic module 110 and the third ultrasonic module 120 on the basis of the stored information, the first ultrasonic module 100, after the ultrasonic transmission, It is determined whether the interval between the reception of the first reception echo signal of the first reception echo signal and the reception of the second reception echo signal from the reception of the first reception echo signal is equal to the equal interval 350 (step S204).

초음파 송신 후 제 1 초음파 모듈(100)의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격(350)에 있다고 결정할 경우에 근거리 장애물 신호를 전달한다(단계 S210).It is assumed that the interval from the transmission of the ultrasonic wave to the reception of the first reception echo signal of the first ultrasonic module 100 and the interval from the reception of the first reception echo signal to the reception of the second reception echo signal are equal intervals 350 And transmits a local obstacle signal when determining (step S210).

초음파 송신 후 제 1 초음파 모듈(100)의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격(350)에 있지 않다고 결정할 경우에 가장 짧은 거리정보를 가진 2개의 초음파 모듈을 비교한다(단계 S206).The interval between the interval at which the first received echo signal of the first ultrasonic module 100 is received after the ultrasonic wave transmission and the interval at which the second received echo signal is received from the time when the first received echo signal is received is not equal to the interval 350 When it is determined that the two ultrasonic modules have the shortest distance information, the two ultrasonic modules are compared (step S206).

제 1 초음파 모듈(100) 및 제 2 초음파 모듈(110)의 최초 수신 반향 신호의 수신 시간의 차이가 미리 정해진 시간보다 작은지 확인한다(단계 S208).It is determined whether the difference in reception time of the first received echo signals of the first ultrasonic module 100 and the second ultrasonic module 110 is smaller than a predetermined time (step S208).

확인한 시간의 차이가 미리 정해진 시간보다 작으면 제 2 초음파 모듈(110)을 비교 대상 모듈로 지정하고, 수신 시간의 차이가 미리 정해진 시간보다 클 경우에는 제 3 초음파 모듈(120)을 비교 대상 모듈로 지정한다(단계 S212).The second ultrasonic module 110 is designated as a comparison target module, and when the difference in the reception time is greater than the predetermined time, the third ultrasonic module 120 is compared with the comparison target module (Step S212).

비교 대상 모듈에서 수신한 초음파 반향에 기초하여 차량의 제 1 외부 물체 외 제 2 외부 물체가 존재하는지를 결정하고, 제 2 외부 물체가 존재하는 경우에 초음파 송신 후 제 1 초음파 모듈(100)의 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 3번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 시간정보에 기초하여 거리를 계산한다(단계 S214).Determines whether there is a second external object other than the first external object on the basis of the ultrasonic echo received from the comparison target module, and determines whether the second external object exists when the first external receiving object of the first ultrasonic module 100 The distance is calculated based on the time information from when the echo signal is received to when the third received echo signal is received (step S214).

계산된 거리가 특정 거리 이내이면 근거리 장애물로 인식하고(단계 S216)근거리 장애물 인식 신호를 출력한다. (단계 S218)If the calculated distance is within a certain distance, it is recognized as a near obstacle (step S216) and a near obstacle recognition signal is output. (Step S218)

도 7은 장애물이 3개일 경우에 대한 그림과 입력신호 파형이다.FIG. 7 is a diagram and input signal waveform when there are three obstacles.

도 7을 참조하면, 장애물이 3개일 경우, 가까운 물체의 간격(340)으로 근거리 거리를 감지할 수 있다. 예컨대, 2차 장애물 반사파(300)를 감지하기 위하여 초음파 모듈은 3개 이상 사용될 수 있다.Referring to FIG. 7, when there are three obstacles, the near distance can be detected by an interval 340 of a nearby object. For example, three or more ultrasound modules may be used to sense the second obstacle reflected wave 300.

본 발명에 따르면, 송신 펄스의 제공이 중단된 후 트랜스듀서가 미리 정해진 일정 시간 내에 초음파 반향 신호가 수신되는 경우에, 상기 초음파의 송신 시로부터 상기 최초 검출 시까지의 비행 시간에 기초하여 상기 외부 물체와의 거리를 출력함으로써 근접한 물체의 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있다. 기존에는 여진 구간에서 물체 거리 측정이 불가능했기 때문에 근거리 물체 감지 범위가 약 30cm 정도 측정이 가능했지만, 본 발명에 따르면, 약 5cm의 근거리까지 측정이 가능하다.According to the present invention, when the transducer receives the ultrasonic echo signal within a predetermined period of time after the provision of the transmission pulse is stopped, the ultrasonic echo signal is transmitted to the external object It is possible to more accurately measure the position of the adjacent object. In the past, since it was impossible to measure the object distance in the excitation section, it is possible to measure the near object detection range by about 30 cm. However, according to the present invention, it is possible to measure to a near distance of about 5 cm.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, 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 similarities. Accordingly, the scope of the present invention should be construed as being limited to the embodiments described, and it is intended that the scope of the present invention encompasses not only the following claims, but also equivalents thereto.

100: 제 1 초음파 모듈
110: 제 2 초음파 모듈
120: 제 3 초음파 모듈
130: 제어부
135: 근거리 장애물 판정부
140: 등간격 판단부
150: 근거리 장애물 신호 전달부
160: 복수 장애물 신호 제거부100: first ultrasonic module
110: second ultrasonic module
120: Third ultrasonic module
130:
135: near obstacle judgment section
140:
150: Near obstacle signal transmission unit
160: Multiple obstacle signal rejection

Claims (14)

초음파를 송신하기 위한 구동 신호를 생성하는 구동부 및 상기 구동 신호에 기초하여 초음파를 송신하고 상기 초음파에 대한 반향 신호를 수신하는 트랜스듀서를 각각 포함하는, 제 1 초음파 모듈, 제 2 초음파 모듈, 제 3 초음파 모듈; 및
차량의 외부 물체가 상기 제 1 초음파 모듈, 상기 제 2 초음파 모듈 및 제 3 초음파 모듈과 순서대로 근접해 있을 경우에 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있는지 여부를 판단하는 등간격 판단부를 포함하고,
상기 등간격 판단부의 판단 결과에 따라 근거리 장애물 신호를 전달하고, 상기 근거리 장애물 신호에 기초하여, 차량 외부의 근거리 장애물 여부를 판단하는 제어부를 포함하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 장치.
A first ultrasonic module, a second ultrasonic module, a third ultrasonic module, and a third ultrasonic module, each of the first ultrasonic module, the second ultrasonic module, and the third ultrasonic module each including a driving unit for generating a driving signal for transmitting an ultrasonic wave and a transducer for transmitting an ultrasonic wave based on the driving signal, Ultrasonic module; And
When an external object of the vehicle is in close proximity to the first ultrasonic module, the second ultrasonic module, and the third ultrasonic module in order, an interval between the first ultrasonic module and the third ultrasonic module until the first received echo signal of the first ultrasonic module is received And an equal interval determining unit for determining whether an interval between the reception of the first reception echo signal and the reception of the second reception echo signal is equal to an interval,
And a controller for transmitting a local obstacle signal according to the determination result of the equal distance determination unit and determining whether the vehicle is a near obstacle outside the vehicle based on the near obstacle signal.
Vehicle proximity obstacle detection device.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 등간격 판단부가 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있다고 결정할 경우에 상기 근거리 장애물 신호를 전달하는 근거리 장애물 신호 전달부를 더 포함하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the controller determines that the equal interval determining unit determines that the interval between the first reception echo signal reception of the first ultrasonic module after the ultrasonic wave transmission and the reception of the first reception echo signal from the reception of the first reception echo signal Further comprising a local obstacle signal transmitting section for transmitting the near obstacle signal when it is determined that the distance is in the even distance.
Vehicle proximity obstacle detection device.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 등간격 판단부가 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있지 않다고 결정할 경우에 상기 제 1 초음파 모듈 및 상기 제 2 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호의 수신 시간의 차이가 미리 정해진 시간보다 작으면 상기 제 2 초음파 모듈을 비교 대상 모듈로 지정하고, 상기 수신 시간의 차이가 상기 미리 정해진 시간보다 클 경우에는 상기 제 3 초음파 모듈을 상기 비교 대상 모듈로 지정하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the controller determines that the equal interval determining unit determines that the interval between the first reception echo signal reception of the first ultrasonic module after the ultrasonic wave transmission and the reception of the first reception echo signal from the reception of the first reception echo signal The second ultrasonic module is designated as a comparison target module when the difference between the reception times of the first received echo signals of the first ultrasonic module and the second ultrasonic module is smaller than a predetermined time, And designating the third ultrasonic module as the comparison target module when the difference in the reception time is greater than the predetermined time.
Vehicle proximity obstacle detection device.
제 3 항에 있어서,
상기 근거리 장애물 신호 전달부는 상기 비교 대상 모듈에서 수신한 초음파 반향에 기초하여 상기 차량의 제 1 외부 물체 외 제 2 외부 물체가 존재하는지를 결정하고, 상기 제 2 외부 물체가 존재하는 경우에 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 3번째 수신 반향 신호의 시간정보에 기초하여 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 기초하여 상기 근거리 장애물 신호를 전달하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 장치.
The method of claim 3,
Wherein the near obstacle signal transmitting unit determines whether or not a second external object other than the first external object exists on the basis of the ultrasonic echo received from the comparison target module, Calculating a distance based on time information of a third received echo signal from the first receiving echo signal of the first ultrasonic module and transmitting the near obstacle signal based on the calculated distance,
Vehicle proximity obstacle detection device.
제 1 항에 있어서,
상기 최초 수신된 반향 신호는 미리 결정된 임계 시간 내에 수신되는,
차량 외부 근접 장애물 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first received echo signal is received within a predetermined threshold time,
Vehicle proximity obstacle detection device.
제 5 항에 있어서,
상기 최초 수신된 반향 신호는 상기 트랜스듀서가 상기 구동 신호가 중단된 후에 자체적으로 일정 진폭 이상으로 진동하는 구간에서 수신되는,
차량 외부 근접 장애물 감지 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the first received echo signal is received in a section where the transducer vibrates at a predetermined amplitude or more after the driving signal is interrupted,
Vehicle proximity obstacle detection device.
제 1 항에 있어서,
상기 등간격은 일정 오차 범위 내의 간격을 포함하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the equal interval includes an interval within a certain error range,
Vehicle proximity obstacle detection device.
제 1 초음파 모듈, 제 2 초음파 모듈 및 제 3 초음파 모듈이 각각 초음파를 송신하기 위한 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호에 기초하여 초음파를 송신하고 상기 초음파에 대한 반향 신호를 수신하고 저장하는 단계;
차량의 외부 물체가 상기 제 1 초음파 모듈, 상기 제 2 초음파 모듈 및 제 3 초음파 모듈과 순서대로 근접해 있을 경우에 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 방법.
The first ultrasonic module, the second ultrasonic module, and the third ultrasonic module generate driving signals for transmitting ultrasonic waves, transmitting ultrasonic waves based on the driving signals, receiving and storing the ultrasonic signals for the ultrasonic waves,
When an external object of the vehicle is in close proximity to the first ultrasonic module, the second ultrasonic module, and the third ultrasonic module in order, an interval between the first ultrasonic module and the third ultrasonic module until the first received echo signal of the first ultrasonic module is received Determining whether an interval between reception of the first reception echo signal and reception of a second reception echo signal is equal to an interval;
A method for detecting a proximity obstacle on a vehicle exterior.
제 8 항에 있어서,
상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있는 경우에 근거리 장애물 신호를 전달하는 단계를 더 포함하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 방법.
9. The method of claim 8,
When an interval between the transmission of the ultrasonic wave and the reception of the first reception echo signal of the first ultrasonic module is equal to an interval between reception of the first reception echo signal and reception of the second reception echo signal, Further comprising transmitting an obstacle signal,
A method for detecting a proximity obstacle on a vehicle exterior.
제 9 항에 있어서,
상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격과 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 2번째 수신 반향 신호가 수신될 때까지의 간격이 등간격에 있지 않은 경우에 상기 제 1 초음파 모듈 및 상기 제 2 초음파 모듈의 최초 수신 반향 신호의 수신 시간의 차이가 미리 정해진 시간보다 작으면 상기 제 2 초음파 모듈을 비교 대상 모듈로 결정하고, 상기 수신 시간의 차이가 상기 미리 정해진 시간보다 클 경우에는 상기 제 3 초음파 모듈을 상기 비교 대상 모듈로 지정하는 단계를 더 포함하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 방법.
10. The method of claim 9,
When the interval between the reception of the ultrasonic wave and the reception of the first reception echo signal of the first ultrasonic module is not equal to the interval between reception of the first reception echo signal and reception of the second reception echo signal, Wherein when the difference between the reception time of the first received echo signals of the first ultrasonic module and the second ultrasonic module is less than a predetermined time, the second ultrasonic module is determined as a comparison target module, The method further comprising the step of designating the third ultrasound module as the comparison target module when the first ultrasound module is larger than the second ultrasound module.
A method for detecting a proximity obstacle on a vehicle exterior.
제 10 항에 있어서,
상기 비교 대상 모듈에서 수신한 초음파 반향에 기초하여 상기 차량의 제 1 외부 물체 외 제 2 외부 물체가 존재하는지를 결정하고, 상기 제 2 외부 물체가 존재하는 경우에 상기 초음파 송신 후 상기 제 1 초음파 모듈의 상기 최초 수신 반향 신호 수신시로부터 3번째 수신 반향 신호의 시간정보에 기초하여 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 기초하여 상기 근거리 장애물 신호를 전달하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 방법.
11. The method of claim 10,
Determines whether there is a second external object other than the first external object on the basis of the ultrasonic echoes received from the comparison target module, and if the second external object exists, Calculating a distance based on time information of a third received echo signal from the time of reception of the first received echo signal, and transmitting the near obstacle signal based on the calculated distance,
A method for detecting a proximity obstacle on a vehicle exterior.
제 8 항에 있어서,
상기 최초 수신된 반향 신호는 미리 결정된 임계 시간 내에 수신되는,
차량 외부 근접 장애물 감지 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the first received echo signal is received within a predetermined threshold time,
A method for detecting a proximity obstacle on a vehicle exterior.
제 12 항에 있어서,
상기 최초 수신된 반향 신호는 트랜스듀서가 상기 구동 신호가 중단된 후에 자체적으로 일정 진폭 이상으로 진동하는 구간에서 수신되는,
차량 외부 근접 장애물 감지 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the first received echo signal is received in a section where the transducer vibrates at a predetermined amplitude or more after the driving signal is stopped,
A method for detecting a proximity obstacle on a vehicle exterior.
제 8 항에 있어서,
상기 등간격은 일정 오차 범위 내의 간격을 포함하는,
차량 외부 근접 장애물 감지 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the equal interval includes an interval within a certain error range,
A method for detecting a proximity obstacle on a vehicle exterior.
KR1020160163863A 2016-12-02 2016-12-02 An Apparatus And A Method For Detecting An Object Outside OF A Vehicle KR101870821B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160163863A KR101870821B1 (en) 2016-12-02 2016-12-02 An Apparatus And A Method For Detecting An Object Outside OF A Vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160163863A KR101870821B1 (en) 2016-12-02 2016-12-02 An Apparatus And A Method For Detecting An Object Outside OF A Vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180063740A KR20180063740A (en) 2018-06-12
KR101870821B1 true KR101870821B1 (en) 2018-08-02

Family

ID=62622364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160163863A KR101870821B1 (en) 2016-12-02 2016-12-02 An Apparatus And A Method For Detecting An Object Outside OF A Vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101870821B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133549A (en) * 1999-11-02 2001-05-18 Nissei Giken Kk Obstacle determining method
JP2011039003A (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Panasonic Electric Works Co Ltd Ultrasonic sensor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950009282B1 (en) * 1992-07-14 1995-08-18 현대전자산업주식회사 Metal contact forming method
KR101818536B1 (en) * 2011-07-19 2018-01-15 현대모비스 주식회사 Apparatus Recognizing Object Using Side Signal And Method Thereof
KR101819967B1 (en) * 2011-10-27 2018-01-22 한국단자공업 주식회사 Method for detecting object of automobile
KR101951036B1 (en) * 2012-06-11 2019-04-25 현대모비스 주식회사 Device for preventing the mis-recognition of obstacle and method thereof
KR102020630B1 (en) * 2012-07-19 2019-11-04 현대모비스 주식회사 Device for detection of vehicle proximity obstacle and methed thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133549A (en) * 1999-11-02 2001-05-18 Nissei Giken Kk Obstacle determining method
JP2011039003A (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Panasonic Electric Works Co Ltd Ultrasonic sensor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180063740A (en) 2018-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101892763B1 (en) Method for detecting obstacle, apparatus for detecting obstacle and method and system for parking assistant
US10175354B2 (en) Object detection apparatus
US6396435B1 (en) Method for determining the vertical distance between an object and a device with a variable position
US10453343B2 (en) Object detection apparatus
CN105549021B (en) Object test equipment
US9255991B2 (en) Method and device for acoustically sensing an area
CN107807361B (en) Apparatus and method for driving ultrasonic sensor
JP6238156B2 (en) Vehicle object detection device
US10451734B2 (en) Object detecting apparatus
US8823578B2 (en) Driving assist apparatus
CN105549017A (en) Object detection apparatus
CN105549019A (en) Object detection apparatus
KR20140012303A (en) Device for detection of vehicle proximity obstacle and methed thereof
JP2007265451A (en) Obstacle detector for vehicle
DK2639790T3 (en) Driverless vehicle with at least one ultrasonic sensor and method for its operation
JP2000187799A (en) Obstacle detector for vehicle
KR101870821B1 (en) An Apparatus And A Method For Detecting An Object Outside OF A Vehicle
KR20150040584A (en) Apparatuses and Methods for warning blind spot
KR20180039942A (en) Apparatus and method for driving ultrasonic sensor
JP2007322224A (en) Obstacle detector and position specifying method
JP2011174735A (en) Driving support apparatus and obstacle detection method
KR102302883B1 (en) Apparatus and method for detecting obstruction in a near field for vehicle using ultrasonics wave
US11579277B2 (en) Position detection system and processing device
KR102539991B1 (en) Alarm error self-diagnostic device for ultrasonic sensors and method thereof
JP7107274B2 (en) Obstacle detection device and obstacle detection method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant