KR101953566B1 - Method and apparatus for controlling vehicular alram - Google Patents
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Abstract
차량 실내 침입 감지 장치는 차량 내 서로 다른 위치에 탑재된 복수의 초음파 감지 모듈, 복수의 초음파 감지 모듈을 제어하기 위한 제어 모듈, 및 복수의 초음파 감지 모듈 중 적어도 하나와 제어 모듈을 연결하는 차량용 통신 네트워크를 포함한다.A vehicle interior intrusion detection apparatus includes a plurality of ultrasonic detection modules mounted at different positions in a vehicle, a control module for controlling the plurality of ultrasonic detection modules, and a vehicle communication network for connecting at least one of the plurality of ultrasonic detection modules to the control module. .
Description
본 발명은 차량 실내 침입 감지 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 공간이 넓은 차량에 적용 가능한 차량 실내 침입 감지 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
오늘날 차량 도난 방지 시스템은 주차 중인 차량 내외의 상황들로부터 차량의 안전 상태를 유지하도록 그 성능이나 사양이 요구되고 있다. 따라서, 최근의 차량 도난 방지 시스템은 침입을 위한 창문 깨짐 감지, 차량 내의 물품 도난 행위 감지, 주차 중인 차량의 타이어 절도 감지, 차량 불법 견인 및 이동 감지 등과 같은 각종 상황 발생시 차량 주위에 시각적 또는 청각적 효과를 발생시켜 차량의 안전을 유지하는 기능이 있다.Today's vehicle anti-theft systems require performance and specifications to maintain the safety of the vehicle from the inside and outside situations of the vehicle being parked. Accordingly, a recent vehicle theft prevention system can provide a visual or auditory effect around the vehicle in the event of various situations such as detection of window breakage for intrusion, detection of theft of goods in a vehicle, detection of tire theft of a car being parked, illegal traction of a vehicle, Thereby maintaining the safety of the vehicle.
일반적인 차량 침입 감지 장치는 실내의 소정 위치에 초음파 센서를 설치하고, 설치된 초음파 센서를 통해 공급되는 전기적 신호의 유무에 따라 차량 침입 여부를 감지하도록 구비된다. 초음파(ultrasonic)는 작은 물체에 만나면 굴절이 되고 반사가 어려워지기 때문에 작은 물체는 감지하기 어려운 단점이 있다. 또한, 초음파을 이용하는 경우 빗면이 있는 물체에도 감지가 어려운데, 이는 물체에 의한 반사가 직각으로 되기 때문이다. 이러한 초음파 센서를 이용하여 차량 침입 감지 장치는, 초음파의 직진성에 따라 자동차 실내에 설치되는 경우 실내 침입 감지 영역이 제한될 수 있다.A general vehicle intrusion detection device is provided to install an ultrasonic sensor at a predetermined position in a room and to detect whether or not the vehicle intrudes according to the presence or absence of an electric signal supplied through an installed ultrasonic sensor. Ultrasound has the disadvantage that it is difficult to detect a small object because it becomes refracted when it is encountered with a small object and it becomes difficult to reflect. In addition, when ultrasonic waves are used, it is difficult to detect an object having an oblique side because the reflection by the object becomes a right angle. When the ultrasonic sensor is installed in a car interior according to the straightness of the ultrasonic wave, the intrusion detection area of the vehicle can be limited.
이러한 실내 침입 감지 영역을 넓히기 위해 다수의 초음파 센서를 설치하는 경우 상호 초음파의 간섭으로 인해 음영 지역이 발생할 수 있다. 또한 초음파 센서는 공기 중의 기온 변화에 대해 감지 감도가 변하는 특성과 감지하려는 물체의 표면적, 예를 들면 넓은 표면적을 가진 물체와 얇은 봉과 같은 적은 표면적의 물체에 대해 감지 감도가 떨어지는 현상이 있어 차량 침입 감지에 신뢰성이 저하 될 수 있다.When a plurality of ultrasonic sensors are installed to widen the detection area of the indoor intrusion, shadow areas may occur due to mutual ultrasonic interference. In addition, the ultrasonic sensor has a characteristic in which the sensitivity of sensing changes with respect to temperature changes in the air and the surface area of the object to be sensed, such as a sensor having a large surface area and a sensor having a small surface area such as a thin rod, The reliability may be lowered.
만약 버스와 같이 실내 공간이 넓은 차량의 경우, 하나의 초음파 센서 모듈(ultrasonic intrusion protection, UIP)만으로 모든 실내 공간을 감지하는 것은 매우 어렵다. 따라서, 적어도 2개 이상의 초음파 센서 모듈을 설치할 필요가 있는데 전술한 바와 같이 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다.It is very difficult to detect all the indoor spaces with only one ultrasonic intrusion protection (UIP) if the vehicle has a large space such as a bus. Accordingly, it is necessary to provide at least two or more ultrasonic sensor modules, which may cause reliability problems as described above.
본 발명은 차량 내 복수의 초음파 센서 모듈(ultrasonic intrusion protection, UIP)을 탑재한 경우, 각 모듈의 온/오프 타이밍을 제어하여 상호간 파형이 중첩되는 것을 방지할 수 있는 차량 실내 침입 감지 방법 및 장치를 제공할 수 있다.The present invention relates to a vehicle interior intrusion detection method and apparatus capable of preventing waveforms from being superimposed on each other by controlling on / off timing of each module when a plurality of ultrasonic intrusion protection (UIP) .
또한, 본 발명은 차량 내 탑재되는 복수의 초음파 센서 모듈(ultrasonic intrusion protection, UIP)의 하드웨어 및 소프트웨어를 일원화하여 실내 침입 감지 영역을 넓히면서도 관리, 설치, 생산 비용을 절감할 수 있는 차량 실내 침입 감지 방법 및 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention provides a vehicle interior intrusion detection system that can unify the hardware and software of a plurality of ultrasonic sensor modules (ultrasonic intrusion protection, UIP) installed in a vehicle to expand the indoor intrusion detection area, Methods, and apparatus.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 실내 침입 감지 장치는 차량 내 서로 다른 위치에 탑재된 복수의 초음파 감지 모듈; 상기 복수의 초음파 감지 모듈을 제어하기 위한 제어 모듈; 및 상기 복수의 초음파 감지 모듈 중 적어도 하나와 상기 제어 모듈을 연결하는 차량용 통신 네트워크를 포함한다.An intrusion detection device for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a plurality of ultrasonic detection modules mounted at different positions in a vehicle; A control module for controlling the plurality of ultrasonic detection modules; And a vehicle communication network for connecting at least one of the plurality of ultrasonic detecting modules to the control module.
또한, 상기 차량용 통신 네트워크는 로컬 인터컨넥트 네트워크(Local Interconnect Network, LIN)를 포함할 수 있다.In addition, the vehicular communication network may include a Local Interconnect Network (LIN).
또한, 상기 복수의 초음파 감지 모듈은 상기 차량 내 서로 다른 공간을 감시할 수 있으며, 상기 제어 모듈에 의해 교번적 또는 순차적으로 동작할 수 있다.The plurality of ultrasound sensing modules may monitor different spaces in the vehicle, and may alternatively or sequentially operate by the control module.
또한, 상기 복수의 초음파 감지 모듈은 제1 초음파 모듈과 제2 초음파 모듈을 포함하고, 상기 제1 초음파 모듈은 상기 제어 모듈과 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)를 통해 연결되고, 상기 제2 초음파 모듈은 상기 제1 초음파 모듈과 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)를 통해 연결될 수 있다.The plurality of ultrasonic sensing modules may include a first ultrasonic module and a second ultrasonic module, the first ultrasonic module may be connected to the control module through the local interconnection network (LIN), and the second ultrasonic module May be connected to the first ultrasonic module through the local interconnect network (LIN).
또한, 상기 복수의 초음파 감지 모듈은 제1 초음파 모듈과 제2 초음파 모듈을 포함하고, 상기 제1 초음파 모듈은 상기 제어 모듈과 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)를 통해 연결되고, 상기 제2 초음파 모듈은 상기 제1 초음파 모듈과 범용 비동기화 송수신(Universal Asynchronous Receiver & Transmitter, UART) 방식을 통해 연결될 수 있다.The plurality of ultrasonic sensing modules may include a first ultrasonic module and a second ultrasonic module, the first ultrasonic module may be connected to the control module through the local interconnection network (LIN), and the second ultrasonic module May be connected to the first ultrasonic module through a Universal Asynchronous Receiver & Transmitter (UART) scheme.
또한, 상기 제1 초음파 모듈은 상기 제2 초음파 모듈의 입출력을 상기 제어 모듈로 전달하기 위한 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN) 방식의 송수신기를 포함할 수 있다.The first ultrasonic module may include a local interline network (LIN) transceiver for transmitting the input / output of the second ultrasonic module to the control module.
또한, 상기 범용 비동기화 송수신(UART) 방식에 따른 메시지는 하나의 시작(START) 비트; 5개에서 8개 중 기 설정된 개수의 데이터(data) 비트; 및 적어도 하나의 중지(STOP) 비트를 포함할 수 있다.In addition, the message according to the universal asynchronous transmission / reception (UART) scheme includes one start bit; A predetermined number of data bits from 5 to 8; And at least one Stop (STOP) bit.
또한, 상기 범용 비동기화 송수신(UART) 방식에 따른 메시지는 하나의 패리티(PARITY) 비트를 더 포함할 수 있다.In addition, the message according to the universal asynchronous transmission / reception (UART) scheme may further include one parity bit.
또한, 상기 복수의 초음파 감지 모듈은 제1 초음파 모듈과 제2 초음파 모듈을 포함하고, 상기 제1 초음파 모듈 및 상기 제2 초음파 모듈은 상기 제어 모듈과 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)를 통해 각각 연결되고, 상기 제2 초음파 모듈과 상기 제1 초음파 모듈은 저전력 방식의 범용 입출력 단자(general-purpose input/output, GPIO)를 통해 연결되어 주종(master/slave)관계가 설정될 수 있다.The plurality of ultrasonic sensors may include a first ultrasonic module and a second ultrasonic module. The first ultrasonic module and the second ultrasonic module may be connected to the control module through the local interconnection network (LIN) And the second ultrasonic module and the first ultrasonic module are connected to each other through a general-purpose input / output (GPIO) of a low-power type so that a master / slave relationship can be established.
또한, 상기 제1 초음파 모듈 및 상기 제2 초음파 모듈은 서로 동일한 구성 요소를 포함할 수 있다.In addition, the first ultrasonic module and the second ultrasonic module may include the same components.
또한, 상기 범용 입출력 단자(GPIO)는 마스터 출력, 슬레이브 입력, 슬레이브 선택의 3가지 단자로 구성되며, 상기 제1 초음파 모듈 및 상기 제2 초음파 모듈 중 슬레이브 선택 단자를 통해 마스터/슬레이브 관계가 결정되며, 마스터 모듈의 마스터 출력 단자는 슬레이브 모듈의 슬레이브 입력 단자와 연결될 수 있다.The general purpose input / output terminal (GPIO) is composed of three terminals: a master output, a slave input and a slave selection. A master / slave relationship is determined through slave selection terminals of the first and second ultrasonic modules , The master output terminal of the master module can be connected to the slave input terminal of the slave module.
또한, 상기 초음파 감지 모듈은 초음파 신호를 출력하는 적어도 하나의 출력 모듈; 상기 초음파 신호에 대응하는 응답을 수신하는 수신 모듈; 상기 적어도 하나의 출력 모듈과 상기 수신 모듈을 제어하기 위한 제어부; 및 상기 제어부와 상기 제어 모듈 간 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)에 따라 통신을 수행하는 통신부를 포함할 수 있다.The ultrasound sensing module may include at least one output module for outputting ultrasound signals; A receiving module for receiving a response corresponding to the ultrasonic signal; A control unit for controlling the at least one output module and the receiving module; And a communication unit for performing communication according to the local inter-network (LIN) between the control unit and the control module.
또한, 상기 출력 모듈은 상기 제어부의 지시에 대응하여 제어 신호를 생성하는 생성부; 상기 생성부의 출력을 증폭하는 증폭부; 및 상기 증폭부의 출력을 상기 초음파 신호로서 출력하는 송신기를 포함할 수 있다.The output module may further include: a generator for generating a control signal in response to an instruction from the controller; An amplifier for amplifying the output of the generator; And a transmitter for outputting the output of the amplification unit as the ultrasonic signal.
또한, 상기 수신 모듈은 상기 응답을 수신하는 수신기; 상기 수신기의 출력을 증폭하는 증폭부; 및 상기 증폭기의 출력을 디지털 신호로 변환하는 변환부를 포함할 수 있다.The receiving module may further comprise: a receiver for receiving the response; An amplifier for amplifying the output of the receiver; And a converter for converting an output of the amplifier into a digital signal.
또한, 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)에 따른 메시지는 메시지 헤더 영역과 메시지 응답 영역을 포함하고, 상기 메시지 헤더 영역은 프레임의 시작을 알리는 브레이크(Break) 필드; 슬레이브 노드에서 사용되는 동기(Sync) 필드; 및 상기 초음파 감지 모듈에 부여된 식별자를 포함하는 식별자(Identifier) 필드를 포함할 수 있다.In addition, the message according to the local interconnect network (LIN) includes a message header area and a message response area, the message header area includes a break field for notifying the start of a frame; A Sync field used in the slave node; And an identifier field including an identifier assigned to the ultrasonic wave sensing module.
또한, 상기 브레이크 필드는 13개의 우성 비트 (nominal) 및 하나의 열성 비트 (nominal)를 포함하고, 상기 식별자 필드는 6비트 메시지 식별자 필드(ID)와 2비트 패리티 필드를 포함할 수 있다.Further, the break field includes 13 dominant bits and one nominal, and the identifier field may include a 6-bit message identifier field (ID) and a 2-bit parity field.
또한, 상기 복수의 초음파 감지 모듈은 적어도 하나의 마스터 모듈과 적어도 하나의 슬레이브 모듈을 포함하고, 상기 마스터 모듈과 상기 슬레이브 모듈은 상기 제어 모듈과 직렬 또는 병렬 방식 중 하나의 방법으로 연결될 수 있다.The plurality of ultrasound sensing modules may include at least one master module and at least one slave module, and the master module and the slave module may be connected to the control module in a serial or parallel manner.
또한, 상기 초음파 감지 모듈은 상기 차량 내 물체 움직임 및 유리창 깨짐을 인식할 수 있는 초음파 센서; 및 상기 차량의 기울어짐을 인식할 수 있는 경사각 센서를 포함할 수 있다.Further, the ultrasonic sensor module may include an ultrasonic sensor capable of recognizing the movement of the object in the vehicle and the breakage of the windshield. And an inclination sensor capable of recognizing the tilting of the vehicle.
또한, 차량 실내 침입 감지 장치는 상기 복수의 초음파 감지 모듈의 출력을 분석한 상기 제어 모듈의 지시에 따라 청각, 시각적인 경고를 출력하는 경보 모듈을 더 포함할 수 있다.The intruder detection device may further include an alarm module for outputting audible and visual alarms according to an instruction of the control module that analyzes the outputs of the plurality of ultrasonic detection modules.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And can be understood and understood.
본 발명에 따른 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effect of the device according to the present invention will be described as follows.
본 발명은 차량 내 탑재되는 복수의 초음파 센서 모듈(ultrasonic intrusion protection, UIP)간의 온/오프(ON/OFF) 타이밍(TIMING)을 정확하게 제어 할 수 있을 뿐만 아니라 각 모듈의 구성 요소(예, 회로, PCB, CONNECTOR, S/W) 등이 일원화 됨에 따라 생산 원가의 절감을 기대 할 수 있다.The present invention can precisely control ON / OFF timing (TIMING) between a plurality of ultrasonic intrusion protection (UIP) mounted in a vehicle, PCB, CONNECTOR, S / W), etc., can be expected to reduce production costs.
또한, 본 발명은 차량 내 탑재되는 복수의 초음파 센서 모듈을 제어하는 프로세스를 단순화할 수 있어 소모 전류가 줄어들고 저전력 방식의 범용 입출력 단자(general-purpose input/output, GPIO) 신호를 사용하여 암전류(dark current) 발생을 억제할 수 있다.Further, the present invention can simplify the process of controlling a plurality of ultrasonic sensor modules mounted in a vehicle, thereby reducing a consumed current and reducing a dark current (dark) using a general-purpose input / output (GPIO) current can be suppressed.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable by the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도1은 버스와 같이 실내 공간이 넓은 차량에서 차량 실내 침입 감지 장치가 설치된 예를 설명한다.
도2는 복수의 초음파 감지 모듈이 포함된 차량 실내 침입 감지 장치를 설명한다.
도3은 차량 실내 침입 감지 장치에 포함된 복수의 초음파 감지 모듈의 동작을 설명한다.
도4는 차량용 통신 네트워크를 설명한다.
도5는 차량 실내 침입 감지 장치의 제1실시예를 설명한다.
도6은 차량 실내 침입 감지 장치의 제2실시예를 설명한다.
도7은 차량 실내 침입 감지 장치의 제3실시예를 설명한다.
도8은 초음파 감지 모듈을 설명한다.
도9는 초음파 감지 모듈 내 저전력 방식의 범용 입출력 단자(general-purpose input/output, GPIO)를 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. It is to be understood, however, that the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 illustrates an example in which a vehicle interior intrusion detection apparatus is installed in a vehicle having a large indoor space such as a bus.
FIG. 2 illustrates a vehicle interior intrusion detection apparatus including a plurality of ultrasonic detection modules.
3 illustrates the operation of a plurality of ultrasonic detection modules included in the intrusion detection device for a vehicle.
4 illustrates a communication network for a vehicle.
5 illustrates a first embodiment of an intrusion detection apparatus for a vehicle.
Fig. 6 illustrates a second embodiment of an intrusion detection apparatus for a vehicle.
Fig. 7 illustrates a third embodiment of the vehicle intrusion detection device.
8 illustrates the ultrasonic wave sensing module.
9 illustrates a low-power general-purpose input / output (GPIO) terminal in the ultrasonic sensing module.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix " module " and " part " for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiments, when it is described as being formed on the "upper" or "lower" of each element, the upper or lower (lower) And that at least one further component is formed and arranged between the two components. Also, the expression "upward" or "downward" may include not only an upward direction but also a downward direction on the basis of one component.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
도1은 버스와 같이 실내 공간이 넓은 차량에서 차량 실내 침입 감지 장치가 설치된 예를 설명한다.1 illustrates an example in which a vehicle interior intrusion detection apparatus is installed in a vehicle having a large indoor space such as a bus.
도시된 바와 같이, 실내 공간이 넓은 차량(예, 버스)에는 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)이 탑재될 수 있다. 초음파 감지 모듈(12a, 12b)은 인간의 가정 추파수의 주파수 대역인 16Hz 내지 20kHz을 넘어서는 20kHz 이상의 주파수를 가지는 음파인 초음파(Ultrasonic)를 송수신하여 기 설정된 공간 내에서 일어나는 변화를 감지할 수 있다.As shown, a plurality of
통상적으로, 20kHz 내지 1GHz의 주파수 범위를 가지는 음파를 초음파(Ultrasonic), 1GHz 내지 1000GHz의 주파수 범위를 가지는 음파를 초고주파(Hypersonic)로 부른다. 초음파는 파장이 짧아 지향성, 직진성이 높고, 전파속도가 일정하며, 투과 매질이 다양하고, 액체와 고체의 경계면에서 반사, 굴절, 회절 성질을 가지기 때문에 계면에서 반사 및 투과가 일어나고 공기층과 만나면 전부 반사되는 특징을 가진다. 이러한 초음파의 성질로 인하여 차량 내부에 어떠한 물체가 침입하는 경우 그 변화를 감지하기 용이하다. 또한, 초음파는 주파수가 높을수록 초음파 빔의 분산각이 줄어들고, 직경이 클수록 동일한 주파수에서 음빔의 분산각이 줄어들며, 주파수가 낮을수록 투과력은 높아지고 멀리 전파되는 성질을 가진다.Generally, a sound wave having a frequency range of 20 kHz to 1 GHz is referred to as an ultrasonic wave, and a sound wave having a frequency range of 1 GHz to 1000 GHz is referred to as a hypersonic wave. Ultrasonic waves are reflected and transmitted at the interface because they have high directivity, high linearity, constant propagation velocity, various permeation media, reflection, refraction and diffraction at the interface between liquid and solid. . Due to the nature of such an ultrasonic wave, it is easy to detect the change when an object enters the interior of the vehicle. The higher the frequency, the smaller the dispersion angle of the ultrasound beam. The larger the diameter, the smaller the dispersion angle of the sound beam at the same frequency. The lower the frequency, the higher the permeability and propagation distance.
초음파(Ultrasonic)를 이용하는 초음파 감지 모듈(12a, 12b)의 감지 범위가 한정되어 있어, 버스와 같이 실내 공간이 넓은 차량의 경우 하나의 모듈로 실내 공간을 모두 감시하는 것은 매우 어렵다. 초음파 감지 모듈의 감지범위를 확장시키기 위해 서로 다른 영역으로 초음파를 송신할 수 있는 복수의 송신기와 하나의 수신기를 포함하도록 설계할 수 있다. 하지만, 실내 공간이 넓은 차량에 한 곳에 복수의 송신기를 포함하는 하나의 초음파 감지 모듈을 설치하더라도 모든 실내 공간을 감지할 수 없는 경우, 차량에는 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)을 탑재할 수 있다.Since the sensing range of the
도2는 복수의 초음파 감지 모듈이 포함된 차량 실내 침입 감지 장치를 설명한다.FIG. 2 illustrates a vehicle interior intrusion detection apparatus including a plurality of ultrasonic detection modules.
도시된 바와 같이, 차량은 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)을 포함하는 실내 침입 감지부(12), 차량 내 통신망(10)을 통해 연결된 실내 침입 감지부(12)로부터 정보를 전달받는 차량 제어부(16), 차량 제어부(16)에서 침입 또는 위험이 감지되었다고 판단하면 그에 따라 경고를 전달하기 위한 경고부(18)를 포함할 수 있다. 여기서, 차량 제어부(16)는 차량 내부에 탑재된 컴퓨팅 장치와 같은 것으로, 침입 감지부(12)에서 전달되는 데이터를 바탕으로 차량 내부에 어떠한 물체가 침입하였는지 또는 차량의 유리창이 파손되었는지 등의 차량 내 변화를 판단할 수 있다. 또한, 경고부(18)는 차량 제어부(16)에서 전달되는 지시 또는 명령에 따라 차량 주변에 있는 사람들에게 청각, 시각적인 경고(예, 경보음, 경고등 깜빡거림 등)를 전달할 수 있다.As shown in the figure, the vehicle includes an indoor
차량 실내 침입 감지 장치에 포함된 초음파 감지 모듈(12a, 12b)이 적어도 2개 이상인 경우, 차량에는 차량 제어부(16)에 의해 각 모듈이 온/오프(ON/OFF)되는 시점(TIMING)과 침입 정보를 송수신하기 위한 차량용 통신 시스템 구성이 요구된다. 통상적으로, 차량 제어부(16)와 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)를 연결하기 위해 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network, CAN)를 사용할 수 있다. 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network, CAN)는 차량 제어부(16)가 시스템 내 각 모듈 또는 장치마다 아날로그 및 디지털 입력을 갖는 것이 아니라 단일의 CAN 인터페이스를 사용할 수 있도록 한다. 따라서, 네트워크 상의 각 모듈 또는 장치마다 제어기 영역 네트워크를 지원하기 위한 컨트롤러 칩을 포함해야 한다. 이러한 방식은 고사양의 컴퓨팅 장치 또는 차량 제어기(MCU)를 요구하는 단점이 있다. 또한, 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)을 반복적으로 온/오프(ON/OFF)시켜야 하는 차량 실내 침입 감지 장치에서 정확하게 온/오프(ON/OFF)되는 시점(TIMING)을 제어하는 것이 어렵다.When at least two
복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)을 차량에 탑재하는 경우, 차량은 각 모듈의 온/오프(ON/OFF)되는 시점(TIMING)을 정확히 제어하여 각 모듈에서 송수신되는 초음파의 파형이 충접되는 것을 방지할 필요가 있다. 또한, 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)의 구성을 통일시킬 경우, 차량 실내 침입 감지 장치의 생산 비용 또는 관리 비용을 절감할 수 있다. 하지만, 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)을 차량 제어부(16)에 연결하는 방법과, 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b) 사이에 연결하는 방법에 따라 각각의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)의 구성이 달라질 수 있다.When the plurality of ultrasonic
도3은 차량 실내 침입 감지 장치에 포함된 복수의 초음파 감지 모듈의 동작을 설명한다.3 illustrates the operation of a plurality of ultrasonic detection modules included in the intrusion detection device for a vehicle.
도시된 바와 같이, 복수의 초음파 감지 모듈을 포함하는 차량 실내 침입 감지 장치는 초음파의 파형이 충첩되어 오감지가 발생하는 것을 방지하기 위해 서로 교번적 또는 순차적으로 동작할 필요가 있다.As shown in the figure, the intrusion detection device for a vehicle including a plurality of ultrasonic detection modules needs to alternately or sequentially operate in order to prevent the generation of a false sense due to the superimposition of ultrasonic waves.
두 개의 초음파 감지 모듈이 탑재된 차량을 예로 들어 설명한다. 또한, 두 개의 초음파 감지 모듈 중 하나인 제1초음파 감지 모듈(UIP1)은 마스터 모드(MASTER)로 동작하고, 다른 하나인 제2초음파 감지 모듈(UIP2)는 슬레이브 모드(SLAVE)로 동작한다고 가정한다. 제1초음파 감지 모듈(UIP1)에 포함된 송신기(TX)가 초음파를 출력하는 구간(ON)에는 제2초음파 감지 모듈(UIP2)에 포함된 송신기(TX)는 초음파를 출력하지 않는다(OFF). 반대로 제2초음파 감지 모듈(UIP2)에 포함된 송신기(TX)가 초음파를 출력하는 구간(ON)에는 제1초음파 감지 모듈(UIP1)에 포함된 송신기(TX)는 초음파를 출력하지 않는다(OFF).An example of a vehicle equipped with two ultrasonic sensing modules is described below. It is assumed that the first ultrasonic detection module UIP1, which is one of the two ultrasonic detection modules, operates in a master mode and the second ultrasonic detection module UIP2, which is another one, operates in a slave mode SLAVE . The transmitter TX included in the second ultrasonic detection module UIP2 does not output ultrasonic waves during a period in which the transmitter TX included in the first ultrasonic detection module UIP1 outputs ultrasonic waves. On the other hand, the transmitter TX included in the first ultrasonic detection module UIP1 does not output ultrasonic waves during the period of ON when the transmitter TX included in the second ultrasonic detection module UIP2 outputs the ultrasonic waves. .
제1초음파 감지 모듈(UIP1)에 포함된 송신기(TX)가 초음파를 송신한 뒤, 차량 내부의 물체에 의해 반사되어 수신되면 제1초음파 감지 모듈(UIP1)은 수신된 결과를 출력할 수 있다. 이때, 제1초음파 감지 모듈(UIP1)의 출력 시점은 제1초음파 감지 모듈(UIP1)의 송신기(TX)가 초음파를 송신하지 않는 시점과 같을 수 있다.When the transmitter TX included in the first ultrasonic detection module UIP1 transmits the ultrasonic wave and is reflected by the object inside the vehicle and received, the first ultrasonic detection module UIP1 can output the received result. At this time, the output time point of the first ultrasonic detection module UIP1 may be the same as the time point at which the transmitter TX of the first ultrasonic detection module UIP1 does not transmit ultrasonic waves.
차량에 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)이 포함되고 각 초음파 감지 모듈에 복수의 초음파 송신기가 존재하는 경우, 초음파 감지 모듈(12a, 12b)에 포함된 송신기가 온/오프(ON/OFF)되는 시점을 정확히 제어하는 것은 복잡하고 여렵다.When the vehicle includes a plurality of
도2 및 도3을 참조하면, 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)은 차량 내 통신망(10)을 통해 차량 제어부(16)와 연결될 수 있다. 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)의 동작을 원할하게 제어하기 위해서, 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b) 중 적어도 하나와 차량 제어부(16)는 차량용 통신 네트워크에 포함된 로컬 인터컨넥트 네트워크(Local Interconnect Network, LIN)를 통해 연결될 수 있다.2 and 3, the plurality of
도4는 차량용 통신 네트워크를 설명한다. 구체적으로, (a)는 범용 비동기화 송수신기(Universal Asynchronous Receiver Transmitter, UART) 방식에 따른 프레임 구조를 설명하고, (b)는 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network, CAN)에서 사용하는 프레임 구조를 설명하며, (c)는 로컬 인터컨넥트 네트워크(Local Interconnect Network, LIN)에서 사용하는 프레임 구조를 설명한다.4 illustrates a communication network for a vehicle. Specifically, (a) illustrates a frame structure according to a Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) scheme, (b) illustrates a frame structure used in a Controller Area Network (CAN) , and (c) illustrate a frame structure used in a local interconnection network (LIN).
도4의 (a)를 참조하면, 범용 비동기화 송수신(UART) 방식에 따른 메시지는 하나의 시작(START) 비트, 5개에서 8개 중 기 설정된 개수의 데이터(data) 비트 및 적어도 하나의 중지(STOP) 비트를 포함할 수 있다. 또한, 범용 비동기화 송수신(UART) 방식에 따른 메시지는 하나의 패리티(PARITY) 비트를 더 포함할 수도 있다. 범용 비동기화 송수신(UART) 방식에 따른 메시지는 동기화를 위한 별도의 동기 문자(Sync)를 송수신하지 않고, 시작 비트, 문자 비트 및 중지 비트로 동기화가 이루어진다. 범용 비동기화 송수신(UART) 방식은 송신 및 수신 라인이 별도로 존재하는 구성(full duplex)을 가지며 별도의 클록(clock) 라인을 사용하지 않기 때문에 정보를 서로 주고받는 모듈 또는 장치 간 보 레이트(Baud Rate)를 맞추어야 한다. 여기서, 보 레이트(Baud Rate)는 초당 얼마나 많은 심볼(Symbol, 의미 있는 데이터 묶음)을 전송할 수 있는가를 나타내는 척도로서, 이론적인 통신 단위로 초당 신호(Signal) 요소의 수를 의미할 수 있다.Referring to FIG. 4A, a message according to the universal asynchronous transmission / reception (UART) scheme includes a start bit, a predetermined number of data bits of 5 to 8, (STOP) bits. In addition, the message according to the universal asynchronous transmission / reception (UART) scheme may further include one parity bit. A message according to the general-purpose asynchronous transmission / reception (UART) scheme is synchronized with a start bit, a character bit, and a stop bit without transmitting or receiving a separate sync character (Sync) for synchronization. Since the general-purpose asynchronous transmit / receive (UART) scheme has a full duplex configuration in which the transmission and reception lines are separately provided and does not use a separate clock line, the baud rate ). Here, Baud Rate is a measure of how many symbols per second (symbolic data bundle) can be transmitted, which can be the number of signal elements per second in a theoretical communication unit.
도4의 (b)를 참조하면, 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network, CAN) 방식에 따른 메시지는 논리값 '0'을 가지는 시작(start-of-frame, SOF) 비트, 메시지를 식별하고 메시지의 우선 순위를 지정할 수 있는 중재 식별자(Arbitration ID) 비트, 원격 프레임과 데이터 프레임을 구별하는 역할을 하는 원격 송신 요청(remote transmission request, RTR) 비트, 데이터 필드의 바이트 수를 표시하는 데이터 길이 코드(data length code, DLC) 비트, 0~8 바이트로 구성될 수 있는 데이터(DATA) 필드, 15비트의 주기적인 중복 체크 코드를 이용한 오류 검출을 위한 오류 확인(cyclic redundancy check, CRC) 필드, 메시지 수신 여부를 전달하기 위한 확인(ACKnowledgement) 비트, 및 메시지의 끝을 가리키는 종료(end-of-fram, EOF) 비트를 포함한다. 또한, 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network, CAN) 방식에 따른 확장 메시지는 표준 메시지 위치에서 원격 송신 요청(remote transmission request, RTR) 비트를 대신하여 확장된 형식의 플레이스홀더(placeholder)의 역할을 하는 대체 원격 요청(substitute remote request, SRR) 비트, 식별자 확장이 있다는 것을 표시하기 위한 식별자 확장(IDentifier Extension, IDE) 비트, 18비트 더 확장된 확장 중재 식별자(Arbitration ID) 비트 및 제어를 위해 사용가능한 예비(Reserved) 비트(r0, r1)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network, CAN) 방식은 피어 투 피어(peer-to-peer) 네트워크로 볼 수 있다. 즉, 개별 노드가 CAN 버스에서 데이터를 읽거나 쓰기 위해 액세스할 때 컨트롤하는 마스터 역할의 별도 모듈 또는 장치가 없다. 예를 들어, CAN 노드가 데이터 전송 준비 완료되면, 버스의 준비 여부를 확인하고 그 후 CAN 프레임을 네트워크에 작성한다. 전송되는 CAN 메시지(프레임)는 전송 노드나 수신 노드 중 어느 쪽의 주소도 포함하고 있지 않는 대신, 고유한 중재 식별자(Arbitration ID)가 네트워크에서 메시지(프레임)를 분류한다. CAN 네트워크 상의 모든 노드는 CAN 프레임을 수신할 수 있으며, 전송되는 프레임의 중재 식별자(Arbitration ID)에 따라 네트워크 상의 각 CAN 노드는 프레임 수용 여부를 결정하여 노드, 모듈, 또는 장치 간 통신이 이루어진다.Referring to FIG. 4B, a message according to a controller area network (CAN) method identifies a start-of-frame (SOF) bit having a logical value '0' An arbitration ID bit for specifying a priority, a remote transmission request (RTR) bit for distinguishing between a remote frame and a data frame, a data length code (data (DLC) bit, a DATA field that can be composed of 0 to 8 bytes, a cyclic redundancy check (CRC) field for error detection using a 15-bit periodic redundancy check code, And an end-of-frame (EOF) bit indicating the end of the message. In addition, an extension message according to the Controller Area Network (CAN) scheme is a substitute for a placeholder of an extended format in place of a remote transmission request (RTR) bit at a standard message location. An Extension Identifier Extension (IDE) bit to indicate that there is an identifier extension, an 18 bit extended Arbitration ID bit to indicate that there is an extension extension, Reserved bits (r0, r1). Here, the controller area network (CAN) scheme can be regarded as a peer-to-peer network. In other words, there is no separate module or device in the master role that controls when individual nodes access to read or write data on the CAN bus. For example, when the CAN node is ready to send data, it checks whether the bus is ready and then creates a CAN frame on the network. The transmitted CAN message (frame) does not contain the address of either the transmitting node or the receiving node, but instead a unique arbitration ID classifies the message (frame) in the network. All nodes on the CAN network can receive CAN frames, and each CAN node on the network decides whether to accept frames according to the arbitration ID of the frame to be transmitted, so that communication between nodes, modules, or devices is performed.
도4의 (c)를 참조하면, 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)에 따른 메시지는 메시지 헤더(Message Header) 영역과 메시지 응답(Message Response) 영역을 포함할 수 있다. 메시지 헤더 영역은 프레임의 시작을 알리는 브레이크(Break) 필드, 슬레이브 노드에서 사용되는 동기(Sync) 필드, 및 초음파 감지 모듈에 부여된 식별자를 포함하는 식별자(Identifier) 필드를 포함할 수 있다. 여기서, 브레이크 필드는 13개의 우성 비트 (nominal) 및 하나의 열성 비트 (nominal)를 포함할 수 있으며, 프레임의 시작을 버스로 연결된 모든 노드에 알리는 역할을 할 수 있다. 또한, 식별자 필드는 6비트 메시지 식별자 필드(ID)와 2비트 패리티 필드를 포함할 수 있다. 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN) 방식은 송신 라인과 수신 라인의 구분 없이 하나의 라인과 연결된 송수신기를 통해 데이터를 주고 받는 통신 방식(Half-duplex)이다. 한편, 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN) 방식을 통해 연결된 두 모듈 또는 장치에는 마스터(Master) 및 슬레이브(Slave)의 관계가 설정되며, 마스터로 설정된 장치는 직렬(serial) 통신에서 통신을 시작할 수 있는 권한이 있고, 슬레이브로 설정된 장치는 마스터로 설정된 장치가 통신을 요청할 때까지 통신을 수행할 수 없을 수 있다. 물론 하나의 마스터 장치 또는 모듈에 복수의 슬레이브 모듈 또는 장치가 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4C, a message according to the local interconnection network LIN may include a message header area and a message response area. The message header area may include an identifier field including a Break field indicating the start of the frame, a Sync field used in the slave node, and an identifier assigned to the ultrasonic detection module. Here, the break field may include thirteen dominant bits and one nominal bit, and may serve to inform all nodes connected to the bus by the beginning of the frame. In addition, the identifier field may include a 6-bit message identifier field (ID) and a 2-bit parity field. The Local Interconnect Network (LIN) scheme is a communication scheme (Half-duplex) in which data is exchanged through a transceiver connected to one line without distinguishing between a transmission line and a reception line. Meanwhile, the relationship between a master and a slave is set in two modules or devices connected through a local interconnect network (LIN), and a device set as a master is allowed to start communication in serial communication And a device set as a slave can not perform communication until a device set as a master requests communication. Of course, a plurality of slave modules or devices may be connected to one master device or module.
도5는 차량 실내 침입 감지 장치의 제1실시예를 설명한다.5 illustrates a first embodiment of an intrusion detection apparatus for a vehicle.
도시된 바와 같이, 차량 실내 침입 감지 장치의 제1실시예는 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)과 차량 제어부(16)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 초음파 감지 모듈은 제1 초음파 모듈(12a)과 제2 초음파 모듈(12b)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 초음파 모듈(12a)은 차량 제어부(16)와 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN, 10a)를 통해 연결되고, 제2 초음파 모듈(12b)은 제1 초음파 모듈(12a)과 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN, 10a)를 통해 연결될 수 있다.As shown in the figure, the first embodiment of the intrusion detection apparatus for a vehicle may include a plurality of
제1 초음파 모듈(12a)와 차량 제어부(16)를 연결하는 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN, 10a)에서는 차량 제어부(16)가 마스터 장치로 제1 초음파 모듈(12a)이 슬레이브 장치로 정해진다. 또한, 제2 초음파 모듈(12b)과 제1 초음파 모듈(12a)를 연결하는 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN, 10a)에서는 제1 초음파 모듈(12a)이 마스터 장치로 제2초음파 모듈(12b)이 슬레이브 장치로 결정된다.In the local
제1 초음파 모듈(12a)은 두 개의 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN) 송수신기를 포함하고, 차량 제어부(16)로부터 제2 초음파 모듈(12b)에 대한 제어 신호를 전달받고, 제2 초음파 모듈(12b)에서 전달되는 침입 정보 데이터를 차량 제어부(16)로 전달할 수 있다.The first
제1실시예의 경우, 제1 초음파 모듈(12a)은 제2 초음파 모듈(12b)보다 복잡한 구성을 가지고, 이로 인해 차량 실내 침입 감지 장치의 제조 비용이 상승할 수 있다. 또한, 차량 제어부(16)가 제1 초음파 모듈(12a)을 통해 제2 초음파 모듈(12b)을 제어해야하는 복잡한 구조로서 차량 제어부(16)에 동작 부하가 증가할 수 있다.In the case of the first embodiment, the first
도6은 차량 실내 침입 감지 장치의 제2실시예를 설명한다.Fig. 6 illustrates a second embodiment of an intrusion detection apparatus for a vehicle.
도시된 바와 같이, 제2실시예는 제1실시예와 같이 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)과 차량 제어부(16)를 포함하는 경우를 가정할 수 있다. 다만, 제1 초음파 모듈(12a)은 차량 제어부(16)와 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN, 10a)를 통해 연결되지만, 제2 초음파 모듈(12b)은 제1 초음파 모듈(12a)과 범용 비동기화 송수신(Universal Asynchronous Receiver & Transmitter(UART), 10b) 방식을 통해 연결될 수 있다.As shown in the figure, it is assumed that the second embodiment includes a plurality of
제1 초음파 모듈(12a)와 차량 제어부(16)를 연결하는 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN, 10a)에서는 차량 제어부(16)가 마스터 장치로 제1 초음파 모듈(12a)이 슬레이브 장치로 정해진다. 또한, 제2 초음파 모듈(12b)과 제1 초음파 모듈(12a)를 연결하는 범용 비동기화 송수신(UART, 10b) 방식에서는 제1 초음파 모듈(12a)이 마스터 장치로 제2초음파 모듈(12b)이 슬레이브 장치로 결정된다.In the local
제1실시예(도5 참조)와 제2실시예(도6참조)를 비교하면, 제1 초음파 모듈(12a)과 제2초음파 모듈(12b) 간의 연결 방식에 차이가 있다. 다만, 차량의 실내 공간이 넓은 버스의 경우, 제1 초음파 모듈(12a)과 제2초음파 모듈(12b)의 위치가 3m 이상 격리되어 있고, 물리적 거리가 먼 두 모듈을 범용 비동기화 송수신(UART, 10b) 방식으로 연결하는 경우에 전압 강하로 인해 통신이 불안정해질 수 있다. 또한, 범용 비동기화 송수신(UART, 10b) 방식의 경우 통신 속도가 느리기 때문에, 느린 통신 속도를 반영하여 지연 시간(delay time)을 고려한 제1 초음파 모듈(12a) 및 제2초음파 모듈(12b)의 온/오프 시점 제어가 매우 어려울 수 있다. 또한, 제1 초음파 모듈(12a)과 제2초음파 모듈(12b)을 연결하는 범용 비동기화 송수신(UART, 10b) 방식은 지연 시간(delay time)을 고려한 고속의 19,200bps 통신속도를 사용하는 경우 전자파 적합성(electromagnetic compatibility, EMC)에 취약할 수 있다.When the first embodiment (see FIG. 5) and the second embodiment (see FIG. 6) are compared, there is a difference in the connection method between the first
도7은 차량 실내 침입 감지 장치의 제3실시예를 설명한다.Fig. 7 illustrates a third embodiment of the vehicle intrusion detection device.
도시된 바와 같이, 제3실시예는 제1실시예(도5 참조) 및 제2실시예(도6참조)와 같이 복수의 초음파 감지 모듈(12a, 12b)과 차량 제어부(16)를 포함하는 경우를 가정할 수 있다. 제1 초음파 모듈(12a) 및 제2 초음파 모듈(12b)은 차량 제어부(16)와 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN, 10a)를 통해 각각 연결되고, 제2 초음파 모듈(12b)과 제1 초음파 모듈(12a)은 저전력 방식의 범용 입출력 단자(general-purpose input/output(GPIO), 10c)를 통해 연결되어 주종(master/slave)관계가 설정될 수 있다. 이때, 제1 초음파 모듈(12a) 및 제2 초음파 모듈(12b)은 서로 동일한 구성 요소를 포함할 수 있다.As shown, the third embodiment includes a plurality of
구체적으로, 제3실시예에서는 제1 초음파 모듈(12a) 및 제2 초음파 모듈(12b)은 차량 제어부(16)와 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN, 10a) 방식의 한 개의 라인으로 연결된다. 여기서, 차량 제어부(16)는 마스터 장치로, 제1 초음파 모듈(12a) 및 제2 초음파 모듈(12b)은 슬레이브 장치로 결정되어, 차량 정보 및 침입 정보의 데이터 송수신이 일어난다.Specifically, in the third embodiment, the first
한편, 제1 초음파 모듈(12a)과 제2 초음파 모듈(12b)은 저전력 방식의 범용 입출력 단자(GPIO, 10c)를 통해 연결한다. 저전력 방식의 범용 입출력 단자(GPIO, 10c)를 통한 신호의 논리값에 대응하여 제1 초음파 모듈(12a)과 제2 초음파 모듈(12b)의 온/오프 시점을 제어할 수 있다.The first
저전력 방식의 범용 입출력 단자(GPIO, 10c)는 하나의 연결 단자를 입력이나 출력으로 고정시키지 않고 선택적으로 사용할 수 있게 융통성을 높인 범용 입출력 단자로서, 범용 입출력 단자(GPIO)는 마스터 출력, 슬레이브 입력, 슬레이브 선택의 3가지 단자로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 초음파 모듈(12a) 및 제2 초음파 모듈(12b) 중 슬레이브 선택 단자를 통해 마스터/슬레이브 관계가 결정될 수 있으며, 마스터 모듈의 마스터 출력 단자는 슬레이브 모듈의 슬레이브 입력 단자와 연결될 수 있다.The general purpose input / output terminal (GPIO, 10c) is a general-purpose input / output terminal with increased flexibility for selectively using one connection terminal without input or output. General purpose input / output terminal (GPIO) And a slave selection terminal. Specifically, a master / slave relationship can be determined through a slave selection terminal of the first
제3실시예의 경우, 차량 제어부(16)가 제1 초음파 모듈(12a)과 제2 초음파 모듈(12b)의 동작을 유동적으로 제어할 수 있다. 또한, 제1 초음파 모듈(12a)과 제2 초음파 모듈(12b)의 내부 구성이 동일하기 때문에 차량 실내 침입 감지 장치의 제조 원가 및 관리 비용이 절감될 수 있다.In the case of the third embodiment, the
도8은 초음파 감지 모듈을 설명한다.8 illustrates the ultrasonic wave sensing module.
도시된 바와 같이, 초음파 감지 모듈(12a)은 초음파 신호를 출력하는 적어도 하나의 출력 모듈(40a, 40b), 초음파 신호에 대응하는 응답을 수신하는 수신 모듈(50), 적어도 하나의 출력 모듈(40a, 40b)과 수신 모듈(50)을 제어하기 위한 제어부(46), 및 제어부(46)와 차량 제어부(16, 도7 참조) 간 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)에 따라 통신을 수행하는 통신부(52)를 포함할 수 있다.As shown in the figure, the
또한, 초음파 감지 모듈(12a)은 전원(VCC)을 입력받아 모듈 내 구성 요소에 동작 전원을 안정적으로 공급하는 전압 조정부(48), 저전력 방식의 범용 입출력 단자(GPIO)를 통해 마스터 또는 슬레이브 설정을 결정하는 설정부(54)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 저전력 방식의 범용 입출력 단자(GPIO)는 마스터 출력 단자(MO), 슬레이브 입력 단자(SI), 슬레이브 선택 단자(/SS)를 포함할 수 있다.The
초음파 감지 모듈(12a)은 접지단(GND)을 포함하여 전술한 6개의 입출력 단자(56)만으로 차량 제어부(16)와 통신할 수 있다. 또한, 제3실시예와 같이 차량 제어부(16)와 연결되는 경우, 차량에 탑재되는 모든 초음파 감지 모듈의 구성을 동일하게 할 수 있다.The
구체적으로, 출력 모듈(40a, 40b)은 제어부(46)의 지시에 대응하여 제어 신호를 생성하는 생성부(42a, 42b), 생성부(42a, 42b)의 출력을 증폭하는 증폭부(36a, 36b), 및 증폭부(36a, 36b)의 출력을 초음파 신호로서 출력하는 송신기(32a, 32b)를 포함할 수 있다.Specifically, the
또한, 수신 모듈(50)은 송신기(32a, 32b)의 출력에 대응하는 응답을 수신하는 수신기(34), 수신기(34)의 출력을 증폭하는 증폭부(38), 및 증폭기(38)의 출력을 디지털 신호로 변환하는 변환부(44)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(50)의 출력(즉, 침입 감지 데이터)은 제어부(46)로 전달된 뒤, 통신부(52)를 거쳐 차량 제어부(16)로 전달될 수 있다.The receiving
한편, 도시되지 않았지만, 초음파 감지 모듈(12a)은 차량 내 물체 움직임 및 유리창 깨짐을 인식할 수 있는 초음파 센서뿐만 아니라 타이어 훼손, 도난 방지 등을 위한 목적으로 차량의 기울어짐을 인식할 수 있는 경사각 센서를 더 포함할 수도 있다.Although not shown, the
도9는 초음파 감지 모듈 내 저전력 방식의 범용 입출력 단자(general-purpose input/output, GPIO)를 설명한다. 구체적으로, (a)는 마스터 출력 단자(MO, 도8참조)의 구성을 설명하고, (b)는 슬레이브 입력 단자(SI, 도8참조)의 구성을 설명한다.9 illustrates a low-power general-purpose input / output (GPIO) terminal in the ultrasonic sensing module. Specifically, (a) illustrates the configuration of the master output terminal (MO; see FIG. 8), and (b) illustrates the configuration of the slave input terminal SI (see FIG. 8).
범용 입출력 단자(GPIO)를 사용하여 복수의 초음파 감지 모듈을 연결하는 방식은 두 개의 주변장치간에 직렬 통신으로 데이터를 교환할 수 있게 해주는 인터페이스로서, 그 중 하나가 주(master)가 되고 다른 하나가 종(slave)이 되어 동작하는 통신 방식인 직렬 주변 인터페이스(Serial Peripheral Interface, SPI)방식과 유사할 수 있으나, 일반적으로 클럭을 공유하는 통신 방식인 직렬 주변 인터페이스(SPI)방식 달리 범용 입출력 단자(GPIO)를 사용하여 복수의 모듈을 연결하는 방법으로 마스터 모듈과 슬레이브 모듈을 정의하는 구현한다는 점에서 차이가 있다.A method of connecting a plurality of ultrasonic sensing modules using a general-purpose input / output terminal (GPIO) is an interface that allows data to be exchanged in serial communication between two peripheral devices, one of which is a master and the other is a master A serial peripheral interface (SPI) method, which operates as a slave, may be similar to a serial peripheral interface (SPI) method. However, in general, a serial peripheral interface (SPI) ) Is used to define a master module and a slave module as a method of connecting a plurality of modules.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다.The method according to the above-described embodiments may be implemented as a program to be executed by a computer and stored in a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD- , A floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet).
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium may be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And, functional program, code, and code segments for implementing the above-described method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the embodiment belongs.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
12a, 12b: 복수의 초음파 감지 모듈
12: 침입 감지부 16: 차량 제어부
18: 경고부 10: 차량 내 통신망12a, 12b: a plurality of ultrasonic detection modules
12: intrusion detection unit 16: vehicle control unit
18: Warning part 10: In-vehicle communication network
Claims (19)
상기 복수의 초음파 감지 모듈을 제어하기 위한 제어 모듈; 및
상기 복수의 초음파 감지 모듈 중 적어도 하나와 상기 제어 모듈을 연결하는 차량용 통신 네트워크를 포함하고, 상기 차량용 통신 네트워크는 로컬 인터컨넥트 네트워크(Local Interconnect Network, LIN)를 포함하고,
상기 복수의 초음파 감지 모듈은 제1 초음파 모듈과 제2 초음파 모듈을 포함하고,
상기 제1 초음파 모듈 및 상기 제2 초음파 모듈은 상기 제어 모듈과 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)를 통해 각각 연결되고,
상기 제2 초음파 모듈과 상기 제1 초음파 모듈은 저전력 방식의 범용 입출력 단자(general-purpose input/output, GPIO)를 통해 연결되어 주종(master/slave)관계가 설정되고,
상기 범용 입출력 단자(GPIO)는 마스터 출력, 슬레이브 입력, 슬레이브 선택의 3가지 단자로 구성되며, 상기 제1 초음파 모듈 및 상기 제2 초음파 모듈 중 슬레이브 선택 단자를 통해 마스터/슬레이브 관계가 결정되며,
상기 복수의 초음파 감지 모듈은 적어도 하나의 마스터 모듈과 적어도 하나의 슬레이브 모듈을 포함하고, 상기 마스터 모듈의 마스터 출력 단자는 상기 슬레이브 모듈의 슬레이브 입력 단자와 연결되는 차량 실내 침입 감지 장치.A plurality of ultrasonic detection modules mounted at different positions in the vehicle;
A control module for controlling the plurality of ultrasonic detection modules; And
And a vehicle communication network connecting at least one of the plurality of ultrasonic sensing modules to the control module, wherein the vehicle communication network includes a Local Interconnect Network (LIN)
The plurality of ultrasound sensing modules may include a first ultrasound module and a second ultrasound module,
Wherein the first ultrasonic module and the second ultrasonic module are connected to the control module through the local interconnection network (LIN)
The second ultrasonic module and the first ultrasonic module are connected via a general-purpose input / output (GPIO) of a low-power type to establish a master / slave relationship,
The general purpose input / output terminal (GPIO) comprises three terminals: a master output, a slave input, and a slave selection. A master / slave relationship is determined through a slave selection terminal of the first and second ultrasonic modules,
Wherein the plurality of ultrasound sensing modules include at least one master module and at least one slave module, and a master output terminal of the master module is connected to a slave input terminal of the slave module.
상기 복수의 초음파 감지 모듈은 상기 차량 내 서로 다른 공간을 감시할 수 있으며, 상기 제어 모듈에 의해 교번적 또는 순차적으로 동작하는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of ultrasound sensing modules are capable of monitoring different spaces in the vehicle and are alternately or sequentially operated by the control module.
상기 복수의 초음파 감지 모듈은 제1 초음파 모듈과 제2 초음파 모듈을 포함하고,
상기 제1 초음파 모듈은 상기 제어 모듈과 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)를 통해 연결되고,
상기 제2 초음파 모듈은 상기 제1 초음파 모듈과 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)를 통해 연결되는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 1,
The plurality of ultrasound sensing modules may include a first ultrasound module and a second ultrasound module,
Wherein the first ultrasonic module is connected to the control module via the local interconnection network (LIN)
Wherein the second ultrasonic module is connected to the first ultrasonic module via the local interconnection network (LIN).
상기 복수의 초음파 감지 모듈은 제1 초음파 모듈과 제2 초음파 모듈을 포함하고,
상기 제1 초음파 모듈은 상기 제어 모듈과 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)를 통해 연결되고,
상기 제2 초음파 모듈은 상기 제1 초음파 모듈과 범용 비동기화 송수신(Universal Asynchronous Receiver & Transmitter, UART) 방식을 통해 연결되는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 1,
The plurality of ultrasound sensing modules may include a first ultrasound module and a second ultrasound module,
Wherein the first ultrasonic module is connected to the control module via the local interconnection network (LIN)
Wherein the second ultrasonic module is connected to the first ultrasonic module through a Universal Asynchronous Receiver & Transmitter (UART) method.
상기 제1 초음파 모듈은 상기 제2 초음파 모듈의 입출력을 상기 제어 모듈로 전달하기 위한 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN) 방식의 송수신기를 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the first ultrasonic module includes a local interline network (LIN) type transceiver for transmitting the input / output of the second ultrasonic module to the control module.
상기 범용 비동기화 송수신(UART) 방식에 따른 메시지는
하나의 시작(START) 비트;
5개에서 8개 중 기 설정된 개수의 데이터(data) 비트; 및
적어도 하나의 중지(STOP) 비트
를 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.6. The method of claim 5,
The message according to the universal asynchronous transmission / reception (UART) scheme
One START bit;
A predetermined number of data bits from 5 to 8; And
At least one STOP bit
And the vehicle interior intrusion detection device.
상기 범용 비동기화 송수신(UART) 방식에 따른 메시지는 하나의 패리티(PARITY) 비트를 더 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the message according to the universal asynchronous transmission / reception (UART) scheme further comprises one parity bit.
상기 제1 초음파 모듈 및 상기 제2 초음파 모듈은 서로 동일한 구성 요소를 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first ultrasonic module and the second ultrasonic module include the same components.
상기 초음파 감지 모듈은
초음파 신호를 출력하는 적어도 하나의 출력 모듈;
상기 초음파 신호에 대응하는 응답을 수신하는 수신 모듈;
상기 적어도 하나의 출력 모듈과 상기 수신 모듈을 제어하기 위한 제어부; 및
상기 제어부와 상기 제어 모듈 간 상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)에 따라 통신을 수행하는 통신부
를 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 1,
The ultrasonic sensor module
At least one output module for outputting an ultrasonic signal;
A receiving module for receiving a response corresponding to the ultrasonic signal;
A control unit for controlling the at least one output module and the receiving module; And
And a communication unit for performing communication according to the local inter-network (LIN) between the control unit and the control module
And the vehicle interior intrusion detection device.
상기 출력 모듈은
상기 제어부의 지시에 대응하여 제어 신호를 생성하는 생성부;
상기 생성부의 출력을 증폭하는 증폭부; 및
상기 증폭부의 출력을 상기 초음파 신호로서 출력하는 송신기
를 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.13. The method of claim 12,
The output module
A generator for generating a control signal in response to an instruction from the controller;
An amplifier for amplifying the output of the generator; And
A transmitter for outputting the output of the amplification unit as the ultrasonic signal;
And the vehicle interior intrusion detection device.
상기 수신 모듈은
상기 응답을 수신하는 수신기;
상기 수신기의 출력을 증폭하는 증폭부; 및
상기 증폭부의 출력을 디지털 신호로 변환하는 변환부
를 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.13. The method of claim 12,
The receiving module
A receiver for receiving the response;
An amplifier for amplifying the output of the receiver; And
A converting unit for converting an output of the amplifying unit into a digital signal;
And the vehicle interior intrusion detection device.
상기 로컬 인터컨넥트 네트워크(LIN)에 따른 메시지는 메시지 헤더 영역과 메시지 응답 영역을 포함하고,
상기 메시지 헤더 영역은
프레임의 시작을 알리는 브레이크(Break) 필드;
슬레이브 노드에서 사용되는 동기(Sync) 필드; 및
상기 초음파 감지 모듈에 부여된 식별자를 포함하는 식별자(Identifier) 필드를 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the message according to the local inter-network (LIN) comprises a message header area and a message response area,
The message header area
A Break field indicating the start of the frame;
A Sync field used in the slave node; And
And an identifier field including an identifier assigned to the ultrasonic wave detection module.
상기 브레이크 필드는 13개의 우성 비트 (nominal) 및 하나의 열성 비트 (nominal)를 포함하고,
상기 식별자 필드는 6비트 메시지 식별자 필드(ID)와 2비트 패리티 필드를 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.16. The method of claim 15,
The break field includes thirteen dominant bits and one nominal bit,
Wherein the identifier field comprises a 6-bit message identifier field (ID) and a 2-bit parity field.
상기 마스터 모듈과 상기 슬레이브 모듈은 상기 제어 모듈과 직렬 또는 병렬 방식 중 하나의 방법으로 연결되는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the master module and the slave module are connected to the control module in one of a serial or parallel manner.
상기 초음파 감지 모듈은
상기 차량 내 물체 움직임 및 유리창 깨짐을 인식할 수 있는 초음파 센서; 및
상기 차량의 기울어짐을 인식할 수 있는 경사각 센서
를 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 1,
The ultrasonic sensor module
An ultrasonic sensor capable of recognizing the movement of the object in the vehicle and the breakage of the windshield; And
An inclination angle sensor capable of recognizing the tilting of the vehicle
And the vehicle interior intrusion detection device.
상기 복수의 초음파 감지 모듈의 출력을 분석한 상기 제어 모듈의 지시에 따라 청각, 시각적인 경고를 출력하는 경보 모듈을 더 포함하는, 차량 실내 침입 감지 장치.The method according to claim 1,
Further comprising an alarm module for outputting an audible and visual warning in accordance with an instruction of the control module analyzing the outputs of the plurality of ultrasonic detection modules.
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