KR19980074363A - Apparatus and method for detecting obstacle in the height direction of a vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 장애물 검지장치에 관한 것으로, 특히 장애물이 차체의 높이보다 낮은 곳에 있을때 초음파를 통해 이를 감지하여 경고음을 발생시켜 차체의 파손이 방지되도록 한 차량의 높이방향 장애물 검지장치 및 방법에 관한 것으로, 차체의 높이가 장애물보다 높을때 정확하게 차량 통과 여부를 판단하기 어려운 문제점이 있어, 본 발명은 장애물 감지시 초음파가 발사되고 상기 장애물에 반사된 신호를 제어부를 통해 시간과 입사각을 측정하고 전방의 장애물 유무를 판단하여 경보음이 발생함으로써 달성되고, 본 발명은 차량 운행중 차체의 높이보다 낮은 육교나 굴다리 아래로 통과할때 운전자가 직접 고개를 내밀어 판단하지 않더라고 자동으로 차량의 통과 가능 여부를 정확히 운전자에게 알려주므로써 차체의 손상을 방지하고 안전 운행을 도모할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an obstacle detecting device for a vehicle, and more particularly, to a device and a method for detecting a height direction obstacle of a vehicle, which detects obstacle by ultrasonic waves when the obstacle is located lower than the height of the vehicle body, When the height of the vehicle body is higher than the obstacle, it is difficult to accurately determine whether or not the vehicle passes through the vehicle. In the present invention, ultrasonic waves are emitted when an obstacle is sensed and time and incident angle are measured through the control unit. The present invention can be achieved by determining whether or not an obstacle is present and generating an alarm sound. The present invention is not limited to a case in which a driver does not judge a passenger's head directly when passing under an overpass or a lumbar body lower than the height of the vehicle, By informing the driver, it is possible to prevent damage to the vehicle body and There are effects that can be achieved.
Description
본 발명은 차량의 장애물 검지장치에 관한 것으로, 특히 장애물이 차체의 높이보다 낮은 곳에 있을때 초음파를 통해 이를 감지하여 경고음을 발생시켜 차체의 파손이 방지되도록 한 차량의 높이방향 장애물 검지장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an obstacle detecting device for a vehicle, and more particularly, to a device and a method for detecting a height direction obstacle of a vehicle, which detects obstacle by ultrasonic waves when the obstacle is located lower than the height of the vehicle body, will be.
일반적으로 운전석에서 사각으로 되어 있는 차량의 전후, 좌우 구석의 상황을 운전자에게 알려주는 장치로서 프런트 범퍼 및 리어 범퍼의 각 코너에 초음파 센서를 설치하여 차량의 코너부에 근접한 장애물을 검출하고, 장애물과 대략의 거리를 부저와 표시등으로 알려준다.An ultrasonic sensor is installed at each corner of the front bumper and the rear bumper to detect obstacles near the corner of the vehicle. The approximate distance is indicated by the buzzer and indicator.
상기 초음파 센서는 전계를 가하면 기계적으로 변형을 발생하는 피에조 압전 소자가 사용되며, PZT(상품명)라 불리우는 지르콘, 티탄산 납(PbZrO3-PbTiO3)의 자기에 교류 전압이 가해지면 그 주파수에서 진동을 발생하고, 반대로 기계적으로 가진하면 그 진동수의 교류 전압을 발생하기 때문에 수신시로도 사용할 수 있다.The ultrasonic sensor uses a piezoelectric piezoelectric element which mechanically deforms when an electric field is applied. When an AC voltage is applied to zircon or lead titanate (PbZrO 3 -PbTiO 3 ) called PZT (trade name) In contrast, when mechanically excited, an alternating voltage of the frequency is generated, so that it can be used as a receiving time.
또한, 음파는 15℃의 공기중에서 초속 약 340m로 전달되고 도 1a와 같이 트랜스미터에서 발사된 음파가 장애물에 닿아 반사되어 돌아 올 때까지의 시간을 계측하여 장애물까지의 거리를 측정하고, 초음파의 송신은 단속적으로 이루어지는데 도 1b에 도시된 바와 같이 그 송신 사이클(T1-Tn)은 랜덤(random)으로 하고, 송신 사이클 T1시간은 송신시간 t0, 수신시간 tS와 노이즈 검출시간 n1으로 구분된다.As shown in FIG. 1A, a sound wave is transmitted at a speed of about 340 m per second in air at 15 ° C., and the distance from the obstacle is measured by measuring the time from the sound wave emitted from the transmitter to the obstacle, The transmission cycle T 1 -Tn is random, and the transmission cycle T 1 time is a transmission time t 0 , a reception time t S, and a noise detection time n 1 .
상기 t0시간에 초음파를 발신하여 tS시간 내에 도달하는 반사파의 수신시간 tx를 계측하여 장애물까지의 거리를 산출하고(약 3ms로 50cm), 각 송신 사이클의 tS시간 내에 계속해서 3회 반사파의 수신이 있었을 때 그 최후의 값을 장애물까지의 거리로 판정하여 경고한다.The t transmitting the ultrasound to zero time by measuring a receiving time of the reflected wave t x that reaches into the t S times continuously in calculating the distance to an obstacle, and (to about 3ms 50cm), t S time of each transmission cycle for 3 times When the reflected wave is received, the final value is determined as the distance to the obstacle and a warning is given.
또한, n1,n2,...nn은 노이즈 검출 시간으로 이것은 차량의 혼, 모터 사이클의 엔진 소리나 대형 자동차의 에어 브레이크 등에서 발생하는 초음파와 다른 자동차의 초음파 센서로부터 송신에 의해 오작동하는 것을 방지하기 위해 필요하고, 수신되는 초음파는 밴드패스필터(BFP)에 의해 43kHZ 성분 이외는 제거된다.In addition, n1, n2, ... nn are noise detection times. This prevents noise from occurring due to transmission from an ultrasonic sensor of an automobile other than an ultrasonic wave generated in a vehicle horn, an engine sound of a motorcycle, And the received ultrasonic wave is removed by the band-pass filter (BFP) other than the 43 kHz component.
그러나, 만약 노이즈 검출 시간 내에 송신파 이외의 43kHZ 성분의 초음파 수신이 있으면 다음 회의 발신을 정지하고 그 이전의 표시를 유지하여 노이즈의 영향을 피하고 있으며, 아울러 송신 사이클을 랜덤화하고 3회 연속 판별방식과 조합함으로써 확실하게 오작동의 방지를 한다.However, if ultrasonic reception of the 43 kHz component other than the transmission wave is detected within the noise detection time, the next transmission is stopped and the previous display is maintained to avoid the influence of the noise. In addition, the transmission cycle is randomized, So as to reliably prevent malfunctions.
한편, 종래에는 상용차의 경우는 승용차와 비교하여 차체의 높이가 매우 높기 때문에 육교나 굴다리와 같이 높이 방향에 장애물이 있는 도로를 통과하고자 할때 운전자가 직접 고개를 내밀어 차제가 장애물에 닿지 않고 통과할 수 있는지를 판단해야 하는데, 이러한 방법으로는 정확하게 차량 통과 여부를 판단하기가 어려운 문제점이 있었다.On the other hand, conventionally, in the case of a commercial vehicle, since the height of the vehicle body is very high as compared with a passenger car, when the driver intends to pass through a road having an obstacle in a height direction such as an overpass or a lugder, However, there is a problem in that it is difficult to accurately determine whether or not the vehicle has passed through such a method.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로, 차체의 높이보다 낮은 곳에 장애물이 있을때 초음파를 통해 감지하여 경고음이 발생됨으로써 차체의 파손을 방지하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to prevent damage to a vehicle body by detecting an obstacle at an obstacle lower than a height of the vehicle body through an ultrasonic wave and generating a warning sound.
상기의 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로, 장애물 감지시 초음파가 발사되고, 상기 장애물에 반사된 신호를 제어부를 통해 시간과 입사각을 측정하고 전방의 장애물 유무를 판단하여 경보음이 발생되도록 함을 특징으로 한다.As a specific means for achieving the above object, ultrasonic waves are emitted when an obstacle is sensed, a time and an incident angle are measured through a control unit on a signal reflected by the obstacle, and an alarm sound is generated by determining the presence of an obstacle ahead .
도 1a는 일반적인 음파에 의한 거리측정의 개략도.FIG. 1A is a schematic view of distance measurement by a general sound wave; FIG.
도 1b는 일반적인 거리측정의 파형도.1B is a waveform diagram of a general distance measurement.
도 2는 본 발명 차량의 높이방향 장애물 검지장치의 블럭도.2 is a block diagram of a height direction obstacle detecting device of the vehicle of the present invention.
도 3은 본 발명 차량의 높이방향 장애물 검지방법의 신호흐름도.3 is a signal flow diagram of a height direction obstacle detection method of the vehicle of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
10 : 초음파 센서 20 : 제어장치10: ultrasonic sensor 20: control device
30 : 경보장치30: Alarm device
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명 차량의 높이방향 장애물 검지장치의 블럭도로서, 이에 도시한 바와 같이 장애물 감지시 초음파 신호를 발사하는 초음파 센서(10)와, 상기 초음파 센서(10)에 의해 감지된 반사신호를 입력받아 장애물의 유무를 판단/제어하는 제어장치(20)와, 상기 제어장치(20)의 제어에 따라 경고음을 발생하는 경보장치(30)로 구성된 것으로, 이의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.FIG. 2 is a block diagram of a height direction obstacle detecting apparatus of the present invention. As shown in FIG. 2, the obstacle detecting apparatus includes an ultrasonic sensor 10 for emitting an ultrasonic signal when an obstacle is detected, And a warning device 30 for generating a warning sound under the control of the control device 20. The operation and effect of the alarm device 30 will be described in detail. same.
차량 운행중 전방에 장애물이 있을때 초음파 센서(10)가 이를 감지하여 초음파 신호를 발사하고 다시 장애물에 반사된 신호를 감지하여 제어장치(20)에 출력하면 그 제어장치(20)는 발사된 초음파가 다시 초음파 센서(10)로 도달할 때까지의 시간과 입사각을 입력받아 이를 바탕으로 전방의 장애물 유무를 판단한다.When an obstacle is present in front of the vehicle, the ultrasonic sensor 10 senses the obstacle and emits an ultrasonic signal. When the obstacle is detected, the ultrasonic sensor 10 senses a signal reflected by the obstacle and outputs the sensed signal to the control device 20. The time and angle of incidence of the ultrasonic wave to reach the ultrasonic sensor 10 are input to determine whether there is an obstacle ahead.
또한, 상기 제어장치(20)의 제어신호에 의해 경보장치(30)의 경고음이 발생되어 운전자가 장애물을 인지하게 되고, 상기 초음파 센서(10)는 장애물 감지시 초음파 신호를 수평방향으로 발사하게 된다.A warning sound of the alarm device 30 is generated by the control signal of the control device 20 so that the driver recognizes an obstacle and the ultrasonic sensor 10 fires the ultrasonic signal in the horizontal direction .
따라서, 차량의 높이보다 낮은 곳에 장애물이 있을때 수평 방향으로 초음파를 발사하고, 장애물에 반사된 감지신호를 제어장치(20)가 입력받아 장애물 유무를 판단하여 경고음을 발생시켜 운전자가 이를 인식하게 된다.도 3은 본 발명 차량의 높이방향 장애물 검지방법의 신호흐름도로서,초음파 센서(10)가 장애물에 초음파를 발사하고 반사된 초음파를 수신하는 단계와(S1-S2), 상기 수신된 초음파 신호를 입력받아 발사된 초음파가 다시 초음파 센서(10)로 도달할 때까지의 시간(T)과 입사각(1)을 제어장치(20)가 측정하는 단계와(S3), 상기 측정된 시간(T)이 일정값(α) 보다 작고 입사각(1)이 0보다 작으면 경보장치(30)가 작동하여 경고음이 발생되고 그렇지 않으면 경고음이 발생되지 않는 단계(S4-S6)로 이루어지는 것으로, 이의 동작과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Accordingly, when the obstacle is located lower than the height of the vehicle, ultrasonic waves are emitted in the horizontal direction, and the control device 20 receives the detection signal reflected by the obstacle and determines whether or not there is an obstacle. FIG. 3 is a signal flow diagram of a method for detecting a heightwise obstacle of a vehicle according to the present invention, wherein the ultrasonic sensor 10 emits an ultrasonic wave to an obstacle and receives reflected ultrasonic waves (S1-S2) The controller 20 measures the time T and the incidence angle 1 until the ultrasound waves reach the ultrasonic sensor 10 again and the measured time T is constant. (S4-S6) in which the warning device 30 operates to generate a warning sound if the incident angle 1 is smaller than 0 and the incident angle 1 is less than 0, I have to And the like.
제어장치(20)는 초음파의 발사 파형을 변화시키면서 특정 형상의 반사된 파장이 돌아오는데 걸리는 시간(T)을 측정하는데, 이때 초음파 센서(10)로 입사되는 각도(1 )도 함께 측정하며, 상기 측정된 초음파 도달시간(T)이 일정값(α) 이상인 경우 장애물이 멀리 있는 것으로 인식하므로 경보를 울리지 않고, 입사각(1 )이 0보다 큰 경우 차체보다 윗부분에 장애물이 있으므로 경보가 울리지 않는다.The control device 20 measures the time (T) taken for the reflected wave of a specific shape to return while changing the emission waveform of the ultrasonic wave. At the same time, the angle (1) incident on the ultrasonic sensor 10 is also measured, If the measured ultrasound arrival time (T) is greater than a certain value (α), the obstacle is recognized as being far away, so that the alarm does not sound and if the incident angle (1) is greater than 0, there is an obstacle above the vehicle body.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량 운행중 차체의 높이보다 낮은 육교나 굴다리 아래로 통과할 때 운전자가 직접 고개를 내밀어 판단하지 않더라고 자동으로 차량의 통과 가능 여부를 정확히 운전자에게 알려주므로써 차체의 손상을 방지하고 안전 운행을 도모할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when the vehicle passes under an overpass or under a lowered limb that is lower than the height of the vehicle, the driver does not judge the driver's head directly, and automatically informs the driver whether the vehicle can pass, So that it is possible to prevent the accident and to provide safe operation.
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| KR1019970010145A KR19980074363A (en) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | Apparatus and method for detecting obstacle in the height direction of a vehicle |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015178632A1 (en) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | 삼성전자 주식회사 | Electronic device for judging whether said electronic device is disposed indoors or outdoors, and method for controlling same |
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| KR20180042526A (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 주식회사 만도 | Obstacle sensing system and obstacle sensing method |
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1997
- 1997-03-24 KR KR1019970010145A patent/KR19980074363A/en not_active Application Discontinuation
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