KR19980039052U - 초음파 센서 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치 - Google Patents
초음파 센서 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 초음파센서 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치에 관한 것으로, 특히 근거리는 초음파 센서를 이용하고 원거리는 레이저 센서를 이용하여 차간 거리를 측정토록 함으로써 센서의 효율을 높이고 안전사고의 위험을 방지토록 한 것을 특징으로 하는 초음파센서 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치에 관한 것으로, 제어부에 초음파 거리측정수단 및 레이저 거리수단을 설치하고, 차량충돌의 위험이 있는 거리 이하이면 경보를 행할 수 있도록 경보장치를 연결하며, 초음파 센서의 기능을 최적으로 이용 할 수 있는 근거리 구간이면 초음파 센싱수단으로 그리고 레이저 센서의 기능을 최적으로 이용할 수 있는 원거리 구간이면 레이저 센싱수단으로 자동절환하는 프로그램을 내장한 것이 특징이다.
Description
본 고안은 초음파센서 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치에 관한 것으로, 특히 근거리는 초음파 센서를 이용하고 원거리는 레이저 센서를 이용하여 차간 거리를 측정토록 함으로써 센서의 효율을 높이고 안전사고의 위험을 방지토록 한 것을 특징으로 하는 초음파센서 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 현재 양산되는 자동차는 운전석에서 바라볼 때 사각지대가 발생한다. 이러한 이유는 프론트 미러와 백미러를 통해 반사되는 물체의 이미지를 볼수 없는 구간이 발생하기 때문이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 승용차에서는 초음파 시스템을 연구개발하는데 박차를 가하고 있다.
여기서 초음파 시스템의 구성을 간략하게 살펴보면, 초음파를 발진시켜 구동신호를 출력하는 초음파 구동부(10)와, 상기 초음파 구동부(10)에서 출력된 신호중 잡음신호를 제거하는 제 1 필터부(20)와, 상기 제 1 필터부(20)를 통한 신호를 대상물체로 출력하는 초음파 출력부(30)와, 상기 대상물체(40)에 맞고 반사된 신호를 수신하는 초음파 수신부(50)와, 상기 초음파 수신부(50)를 통해 입력된 미약한 초음파 신호를 증폭시키는 증폭부(60)와, 상기 증폭부(60)에서 증폭된 신호중 잡음신호를 제거하는 제 2 필터부(70)와, 상기 제 2 필터부(70)를 통해 정재된 신호를 가지고 거리를 측정하는 제어부(80)와, 상기 제어부(80)에서 위험신호 출력시 운전자에게 경고음을 디스플레이 하는 경보신호 발생부(90)로 이루어 진다.
상기와 같이 이루어지는 초음파 송수신 시스템은 먼저 초음파 구동부(10)에서 초음파를 발진시킨다. 여기서 발진된 초음파는 제 1 필터부(20)를 거치면서 잡음신호를 제거하여 정제된 신호만을 초음파 출력부(30)를 통해 대상물체(40)에 발사한다. 대상물체(40)에 초음파를 침투시키면 일부는 물체 자체에 흡수되고 일부는 반사되는데, 여기서 반사된 초음파 신호는 희미하기 때문에 증폭부(60)에서 증폭시켜야만 한다. 따라서 초음파 수신부(50)에서 수신한 초음파를 증폭부(60)에서 증폭시키고 다시 제 2 필터부(70)에서 잡음신호를 제거하여 필터링하며, 필터링 된 신호를 제어부(80)로 출력하면 제어부(80)는 펄스 데이터를 이용하여 거리데이타를 산출해 내고, 여기서 미리 입력된 위험거리에 접근하면 경보장치(90)를 통해 운전자에게 통보함으로써 사각지대의 시계미확보로 인한 사고를 예방토록 한다.
상기 초음파 송수신 시스템은 차량의 프론트와 사이드 및 리어 부분에 장착되며, 운전석의 프론트에 액정 디스플레이 장치를 설치하여 사각지대의 거리정보를 인식할 수 있고, 위급한 상황일 경우 경보음을 출력함으로써 운전자에게 안전운행을 유도할 수 있는 장점이 있다.
그러나 상기 초음파센서는 측정거리가 짧은 이유로 주로 사각지역의 거리측정을 위해서만 사용하여야 하는 불편함이 있다. 이는 초음파가 공기중으로 퍼져 나가 일정거리가 지나면 출력파형이 약해지기 때문에 일정거리 이상은 측정이 불가능하다.
한편, 이를 위해 원거리 측정은 레이저 센서를 이용하는바, 레이저 센서는 직진성이 강하기 때문에 원거리 측정이 용이하다.
따라서 본 고안은 상기 초음파 센서를 이용하여 근거리를 측정하고 레이저 센서를 이용하여 원거리를 측정할 수 있도록 상기의 장치를 모두 구비토록 하며 제어부에서는 일정거리 이하이면 초음파 센싱수단으로, 그리고 일정거리 이상이면 레이저 센싱 수단으로 자동절환하는 프로그램을 내장한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 고안은 제어부에 초음파 거리측정수단 및 레이저 거리수단을 설치하고, 차량충돌의 위험이 있는 거리 이하이면 경보를 행할 수 있도록 경보장치를 연결하며, 초음파 센서의 기능을 최적으로 이용 할 수 있는 근거리 구간이면 초음파 센싱수단으로 그리고 레이저 센서의 기능을 최적으로 이용할 수 있는 원거리 구간이면 레이저 센싱수단으로 자동절환하는 프로그램을 내장한다.
도 1은 일반적인 초음파센서를 이용한 거리측정장치의 구성도.
도 2는 본 고안 초음파 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치의 구성도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40: 대상물체 80: 제어부
90: 경보신호 발생부 110: 레이저 구동부
120: 제 1 필터부 130: 레이저 출력부
140: 레이저 수신부 150: 증폭부
160: 제 2 필터부 170: 브레이크 제동신호 발생부
이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 고안의 구성도로써, 제어부에 초음파 센싱수단을 연결함과 동시에 레이저 센싱수단을 연결하되, 상기 레이저 센싱수단은 레이저 빔을 발진시켜 구동신호를 출력하는 레이저 구동부(110)와, 상기 레이저 구동부(110)에서 출력된 신호중 잡음신호를 제거하는 제 1 필터부(120)와, 상기 제 1 필터부(120)를 통한 신호를 대상물체로 출력하는 레이저빔 출력부(130)와, 상기 대상물체(40)에 맞고 반사된 신호를 수신하는 레이저빔 수신부(140)와, 상기 레이저빔 수신부(140)를 통해 입력된 미약한 초음파 신호를 증폭시키는 파형 증폭부(150)와, 상기 증폭부(150)에서 증폭된 신호중 잡음신호를 제거하는 제 2 필터부(160)와, 상기 제 2 필터부(160)를 통해 정재된 신호를 가지고 거리를 측정하는 제어부(80)와, 상기 제어부(80)에서 위험신호 출력시 운전자에게 경고음을 디스플레이 하는 경보신호 발생부(90) 및 충돌위험이 있는 거리에서 브레이크에 제동을 걸어주는 브레이크 제동신호 발생부(170)를 포함하여 이루어 진다.
여기서 레이저 센싱수단의 거리측정과정은 초음파 센싱수단의 거리측정과정과 유사하기 때문에 구체적인 동작설명은 생략한다.
상기와 같이 구성하는 본 고안은 먼저 제어부(80)에서 레이저 구동부를 통해 거리측정 데이터를 수신하여 대략적인 거리를 산출해 낸다.
이때 레이저 측정수단으로는 약 5M-100M가 가장 정확히 산출될 수 있으며, 초음파 측정수단은 5M이하의 거리를 정확히 산출해 낼 수 있는 특징이 각각 있기 때문에 레이저 측정수단을 이용하여 측정한 거리값이 5M이하이면 초음파 측정센서를 이용하여 근거리를 정확히 측정함이 필요하다.
참고로 고속도로를 주행 중에는 주로 레이저 센서를 이용하기 때문에 전방차량과의 거리가 30M이내이면 1차 경고를 행할 수 있도록 설계함이 바람직하며, 시내주행중에는 주로 초음파 센서를 사용하여 전방차량 및 후방차량과의 거리를 정확히 추출하여 30Cm 이하이면 1차 경보를 행할 수 있도록 함이 바람직하다.
그리고 차량간격이 10Cm 이하가 되면 자동으로 브레이크에 제동을 걸어서 자차가 더 이상 전진하는 것을 막아 안전사고를 줄일 수 있도록 설계한다.
상기와 같은 거리측정이 가능토록 하기 위해서는 제어부에 이러한 프로그램을 내장함이 필요한데, 예를 들어 최초 레이저로 측정한 거리데이타가 5M이하이면 자동으로 초음파 거리측정수단을 이용하여 정밀하게 측정할 수 있는 자동절환 프로그램을 내장시키야 한다.
그리고 충돌할 위험이 있는 거리에서는 2차 경보를 울림과 동시에 자차의 브레이크를 작동시켜 제동을 걸어줌으로써 접촉사고가 발생하는 것을 막을 수 있다.
이는 특히 초보 운전자에게 많이 발생하는바, 본 고안의 장치를 장착하면 가벼운 접촉사고를 충분히 예방할 수 있다.
상술한 바와같이 본 고안은 근거리는 초음파 센서를 이용하고 원거리는 레이저 센서를 이용하여 차간 거리를 측정토록 함으로써 센서의 효율을 높이고 안전사고의 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 제어부에 초음파 센싱수단을 연결함과 동시에 레이저 센싱수단을 연결하되, 상기 레이저 센싱수단은 레이저 빔을 발진시켜 구동신호를 출력하는 레이저 구동부(110)와, 상기 레이저 구동부(110)에서 출력된 신호중 잡음신호를 제거하는 제 1 필터부(120)와, 상기 제 1 필터부(120)를 통한 신호를 대상물체로 출력하는 레이저빔 출력부(130)와, 상기 대상물체(40)에 맞고 반사된 신호를 수신하는 레이저빔 수신부(140)와, 상기 레이저빔 수신부(140)를 통해 입력된 미약한 초음파 신호를 증폭시키는 파형 증폭부(150)와, 상기 증폭부(150)에서 증폭된 신호중 잡음신호를 제거하는 제 2 필터부(160)와, 상기 제 2 필터부(160)를 통해 정재된 신호를 가지고 거리를 측정하는 제어부(80)와, 상기 제어부(80)에서 위험신호 출력시 운전자에게 경고음을 디스플레이 하는 경보신호 발생부(90) 및 충돌위험이 있는 거리에서 브레이크에 제동을 걸어주는 브레이크 제동신호 발생부(170)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 초음파센서 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(180)는 초음파 센서의 기능을 최적으로 이용 할 수 있는 근거리 구간이면 초음파 센싱수단으로 그리고 레이저 센서의 기능을 최적으로 이용할 수 있는 원거리 구간이면 레이저 센싱수단으로 자동절환하는 프로그램을 내장함을 특징으로 하는 초음파센서 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치.
Priority Applications (1)
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| KR2019960052122U KR19980039052U (ko) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 초음파 센서 및 레이저 센서를 이용한 거리측정장치 |
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| KR (1) | KR19980039052U (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150048186A (ko) * | 2012-08-25 | 2015-05-06 | 발레오 샬터 운트 센소렌 게엠베아 | 초음파 센서의 개선된 작동 방법, 운전자 지원 장치 및 자동차 |
| US9815442B2 (en) | 2015-02-16 | 2017-11-14 | Mando Corporation | Advanced emergency brake system and method for controlling brake thereof |
-
1996
- 1996-12-20 KR KR2019960052122U patent/KR19980039052U/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150048186A (ko) * | 2012-08-25 | 2015-05-06 | 발레오 샬터 운트 센소렌 게엠베아 | 초음파 센서의 개선된 작동 방법, 운전자 지원 장치 및 자동차 |
| US9581694B2 (en) | 2012-08-25 | 2017-02-28 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Method for the improved actuation of ultrasonic sensors, driver assistance device and motor vehicle |
| US9815442B2 (en) | 2015-02-16 | 2017-11-14 | Mando Corporation | Advanced emergency brake system and method for controlling brake thereof |
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