KR19990022145A - 초음파 영역 감시 시스템 - Google Patents

초음파 영역 감시 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR19990022145A
KR19990022145A KR1019970708624A KR19970708624A KR19990022145A KR 19990022145 A KR19990022145 A KR 19990022145A KR 1019970708624 A KR1019970708624 A KR 1019970708624A KR 19970708624 A KR19970708624 A KR 19970708624A KR 19990022145 A KR19990022145 A KR 19990022145A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultrasonic
transducers
plane
transducer
monitoring system
Prior art date
Application number
KR1019970708624A
Other languages
English (en)
Inventor
지그프리트 크로메르
하인즈 크렘제르
Original Assignee
부쉬엔 프리츠
마이저 게엠베하 운트 콤파니
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 부쉬엔 프리츠, 마이저 게엠베하 운트 콤파니 filed Critical 부쉬엔 프리츠
Publication of KR19990022145A publication Critical patent/KR19990022145A/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/34Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/87Combinations of sonar systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/521Constructional features
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/04Systems determining presence of a target
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/937Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details
    • G01S2015/939Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details vertical stacking of sensors, e.g. to enable obstacle height determination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

초음파 영역 감시 시스템은 초음파 영역을 지향적으로 조사하고 반사된 초음파를 수신하는 다수의 초음파-변환기들을 구비한다. 평가 장치 (1)는 초음파-변환기들에 의해 수신된 반사 초음파를 평가하여 설정된 감시 영역 내부에 있는 물체를 감지한다. 상기 초음파-변환기들 (W1~ W12)은 서로 밀착시켜 인접 배열되어, 그 조사 방향이 외부를 향해 부채꼴 모양으로 펼쳐진다. 상기 변환기들은 가령, 두 개의 중첩된 평면에서 반원형으로 배열될 수있다. 본 발명은 접근 물체에 대한 차량 또는 주차된 기계 주변을 감시키 위해 사용된다.

Description

초음파 영역 감시 시스템
공개 번호 EP 0 326 623 A1에 공지된 영역 감시 시스템에 있어서, 무인 차량의 정면위로 네 개의 초음파 변환기가 직선으로 큰 간격을 가지고 배열되어 있으며, 지향적으로 조사된 이들 초음파 영역들은 곤봉형으로 전면에 연장된 인식 영역 을 구비하여 차량앞에 처음 접근하는 장해물을 감지할 수있다. 여러 변환기들의 조사 방향은 이때 실제로 상호 평행하며, 결과적으로 곤봉형의 인식 영역의 넓이는 외부 변환기의 상호 간격보다 크지 않다.
대략 반원형태의 영역이 감시되는 적용예에 있어, 회전하는 레이저 광선에 의해 원하는 인식 영역을 감지하는 레이저 영역 감시 시스템을 채용하는 것은 공지되어 있다. 이런 시스템은, 예를 들어, 로토 스캔 RS 3의 유형 기호를 가지고 전자 회사인 피르마 로이체 (Firma Leuze)에 의해서 판매되고 있다.
본 발명의 목적은 상술한 초음파 영역 감시 시스템을, 특히, 기술적 문제로서 반원 형태의 영역을 비교적 적은 경비로 가능한한 균등하며 완전하게 감시할 수있도록 하는 데 있다.
이런 문제점을 해결 하기 위하여, 본 발명은 청구항 1의 특징을 구비한 초음파 영역 감시 시스템을 제공하고자 한다. 초음파 변환기들은 이런 시스템에 있어 서로 밀접하게 배열되어 있어, 조사 방향이 부채꼴 모양으로 외부를 향해 펼쳐진다. 이때, 조사된 초음파 영역에 의한 인식 영역의 최대 넓이는 일반적으로 인접 변환기들의 간격보다 몇배 더 크며 외부 변환기들의 간격보다 훨씬 더 크다.
청구항 2에 따르면, 본 발명은 적어도 초음파 변환기의 일부가 원형으로 둥글게 휜 선, 즉, 반원의 선을 따라 한 평면에 배열되어, 상응하는 원형의 부채꼴영역이 감시 될 수있다.
청구항 3에 따른 본 발명의 시스템에 있어서는, 초음파 변환기들이 두 개의 서로 다른 평면에 설치된다. 이때, 그 중 한 평면의 각 변환기의 초음파 영역은 다른 평면의 두 개의 인접한 변환기들의 초음파 영역들 사이에 위치하며 이들은 부분적으로 중복된다. 이런 배열에 의해 원형의 부채꼴 영역은 각 변환기의 지향적으로 조사된 초음파 영역에 의해 비교적 균등하며 완전하게 커버될 수있다. 다른 평면 상에 위치한 인접 변환기들 사이의 간격은 상기 평면상에 있는 인접 변환기들의 간격만큼 작다는 것을 알 수있다.
청구항 4에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 다른 평면의 변환기와 반대로 한 평면의 각 변환기가 세로축을 중심으로 기울어져 있고 필요시에는 변환 없이 그 조사 방향은 상기 다른 평면의 두 개의 인접한 변환기들의 조사 방향 사이의 중앙에 있어, 이를 통해 매우 균등하며 완전하게 인식 영역을 초음파로 커버하도록 위치된다.
청구항 5에 따른 시스템에 있어서는, 각 변환기에는 기능 테스트를 위한 기준 도선 (Referenzdraht)이 비교적 작은 간격으로 배열되어 있다. 상기 평가 장치는 각 기준 도선에 의해 서로 방향이 변환되는 초음파를 인식키 위해 다른 평면의 하부에 설치된다. 기준 도선 음파는 상기 평가 장치를 방해가 없는 시스템 작동의 조건으로서 평가한다. 이런 방법으로 상기 시스템의 오용된 외력 설정에 변환기들의 접근 영역을 막음으로써 전방이 휘어 진다. 게다가 기준 도선 음파는 각각의 송수신 전자 공학의 상태에 관한 정확한 정보를 제공한다.
청구항 6에 따른 시스템에 의하면, 매우 간단히 서로 다르고 원하는 감시 거리, 즉, 서로 크기가 다른 감시 영역들은, 변환기를 통한 동일한 초음파 조사의 경우, 평가 단위에 있어 반사된 초음파의 각 최대 주행 시간이 가변적으로 설정됨으로써 실현될 수있다. 변환기를 통해 초음파 임펄스를 송신함에 따른 반사된 초음파의 주행시간은 가변적으로 설정될 수 있는 해당 최대 주행시간보다 더 크며, 또한 상기 반사된 초음파는 영역 감시를 위해 고려되지 않거나 또는 매번 선택된 최대 주행 시간보다 적은 주행시간의 그것과는 달리 처리된다. 따라서, 필요시 다른 감시- 내지 경고 강도로 몇 개의 감시 영역들, 즉, 보다 높은 경고- 또는 보호 강도를 가진 근거리 영역과 이 영역과 외부를 향해 연결되며 보다 적은 경고 강도를 가진 원거리 영역은 정의될 수있다.
본 발명은 청구항 1항의 상위 개념에 따른 초음파 영역 감시 시스템에 관한 것으로, 지금 까지 이런 시스템은 가령 접근한 장해물을 감지하기 위한 차량 주변 감시 또는 도난 방지를 위한 차량 내부 감시에 적용되어 왔다.
본 발명의 바람직한 실시예는 도면에 도시되어 하기와 같이 설명될 수있다. 즉,
도 1은 반원형의 인식 영역의 제공을 위한 두 개의 평면으로 구분되어 배열된 열 두 개의 반원형의 변환기들을 구비한 초음파 영역 감시 시스템의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 초음파 변환기들의 변형된 배열의 개략적인 측면 단면도이다. 그리고,
도3은 도 1의 시스템에 의해 총체적으로 조사된 초음파 영역의 개략적 단면도이다.
도 1에 도시된 초음파 영역 감시 시스템은 평가 장치 (1) 및 2개의 평면에 반원형으로 배열되어 있는 12개의 초음파 변환기들 (W1~ W12)의 구조체 (2)를 구비한다. 이런 배열은 특히 하부 평면에 6개의 변환기들 (W1, W3, W5, W7, W9, W11)이 반원의 선을 따라 실제로 완전히 직접 서로 인접해 위치되는 반면, 나머지 6개의 변환기들 (W2, W4, W6, W8, W10, W12)은 하부 평면의 해당 변환기에 직접 변환없이 상응하는 반원의 선을 따라 상부 평면에 배치된다. 상기 초음파 변환기들 (W1~ W12)를 구비한 구조체(2)는 이런 방법으로 해당 지름 영역 (d)의 한면에 매우 콤팩트하게 실현된다. 상기 반원형의 변환 구조 (2)의 지름은 대략 140 ~ 170mm이다. 각 변환기들 (W1~ W12)은 곤봉형의 초음파 영역의 지향적 조사 및 반사된 초음파의 수신을 위해 원래의 방법으로 설치된다. 각 변환기들 (W1~ W12)에는 고유의 송수신 스위치가 배열된다. 따라서, 모든 변환기들 (W1~ W12)의 평행 작동이 가능하며, 이것은 연속 작동과는 반대로 접근하는 장해물에 대한 반응시간을 실제적으로 감소케 한다. 결합 안내 (3)를 통해 송수신 스위치는 상기 평가 장치 (1)와 결합된다. 이런 결합을 통해 해당하는 초음파 변환기 (W1~ W12)의 제어는 각 초음파 임펄스를 방사하게 하며 변환기에 의해 수신된 평가 장치 (1)를 위한 초음파를 전달하게 한다.
상기 초음파 변환기들 (W1~ W12)은 그 조사 방향이 방사상의 주 구성 요소들을 구비하여 부채꼴로 외부를 향해 펼쳐진다. 반원형의 인식 영역을 가능한한 균등하고 완전하게 초음파로 커버할 수있도록, 두 개씩의 중복된 변환기들은 변환기들 (W1~ W12)의 양 평면으로 수직의, 공통 세로축을 중심으로 서로 대립된 회전 방향으로 공통의 탄젠트 영역과 관련하여 반원의 선에 기울어져 있다. 도 1의 두 개의 변환기들 (W5, W6)에 도시된 바와 같이, 하부 평면의 변환기들의 접근 영역들은 90도 보다 작은 각도(α) 및 상부 평면의 변환기들의 접근 영역은 공통의 방사선 (R)으로 90도보다 작은 각도(β)를 가진다. 두 개의 인접한 변환기들의 접근 영역은 180˚-α-β의 경사각을 구비한다. 예컨데, 이런 경사각은 약15˚이다.
이런 위치화는 상부 평면의 초음파 변환기에 의해 조사된 초음파 영역이 그 하부에 위치한 변환기 및 하부 평면상에 인접한 변환기에 의해 조사된 초음파 영역들 사이에 있게 한다. 따라서, 상부 변환기들에 의해 조사된 초음파 영역들은 하부 영역의 변환기들에 의해서만 조사된 초음파 영역의 틈새 영역을 채우며, 상기 초음파 영역들은 한 평면의 변환기들의 발산 조사 방향 및 보다 큰 간격으로 각 변환기에 의해 방사된 초음파 영역의 곤봉형을 토대로 발생된다. 한편 하부 평면에 있는 변환기들의 초음파 영역 및 다른 한편 상부 평면에 있는 변환기들의 초음파 영역이 어떤 인접 영역을 이중으로 커버하는 한, 인접 영역의 물체 인식과 관련하여 그 시스템의 신뢰도 및 보장성을 증가시키는 리던던시 (Redundancy)가 전제된다. 두 개의 서로 중첩되는 초음파 변환기들의 상기 도시된 경사에 대해 교체적으로 또는 부가해서 조건이 되는 것은, 한 평면의 변환기들을 반원을 따라 다른 평면의 변환기들과 맞은편 중심에 배열되든지, 또는 이런 방법으로 한 평면의 변환기들의 곤봉형의 각 초음파 영역이 다른 평면의 두 개의 변환기들의 두 개의 초음파 영역들 사이의 중앙에 위치하도록 하여 일정거리 까지 부분적으로 중복되어 그 거리내의 인식 영역이 완전히 초음파로 커버되도록 하는 것이다.
종래의 습득과정에 의하면, 최초의 작동 단계 내에서의 시스템은 환경에 의해 야기되며 감지될 물체를 가리키지 않는 초음파 반사를 습득하여 평가 장치 (1)내에 이들을 후속 작동에서 물체 인식을 위해 수신된 초음파 반사와 비교되는 베이스로서 저장한다.
각각의 초음파 변환기들 (W1~ W12)은 기준 도선이 구비되며, 이들중 하나 (4)가 대표로 도시된다. 이런 기준 도선 (4)은 30mm 이하, 즉, 20 ~ 25mm의 간격으로 해당 초음파 변환기의 접근 평면앞에 있다. 실제로 변환기 구조체 (2)의 직경보다 작은 간격을 선택하더라도 콤팩트한 구조체에는 변화가 없다. 상기 평가 장치(1)는 시스템을 스위치 온 할 때마다 또는 일반적으로 반복 주파수가 매초 10회씩의 규모를 갖는 각 측량 사이클 전에, 기능 테스트를 수행하며, 이때, 각 초음파 변환기 (W1~ W12)는 초음파 시험 임펄스를 생성하고 평가 장치 (1)는 각 기준 도선 (4)에 의해 상응하는 신호가 수신되는지를 확인한다. 만약 수신되지 않는다면, 가령, 신뢰할 순 없지만, 한 개 또는 몇 개의 초음파 변환기들 (W1~ W12)의 접근 평면들은 커버되거나 또는 변환기들 (W1~ W12) 중 한 개가 결함이 있기 때문에, 상기 평가 장치(1)는 기능을 방해하고 상응하는 방해 정보를 발생한다. 상기 매초 10회씩의 반복 주파수에 있어서 상기 방해 정보 자체는 불리한 경우에 오차 발생에 따라 약 0.1s가 된다.
해당 초음파 변환기 (W1~ W12)에 대한 각 기준 도선 (4)의 작은 간격으로 인해, 경우에 따라 원하여진 기준 도선-초음파 에코는 변환기의 수신부에 의해 시간 범위의 내부에 수신 되며, 상기 시간 범위에는 송신부에 의해 방사된 초음파 임펄스의 후 진동이 존재한다. 송신 과정의 후 진동에 의해 기준 도선-초음파 에코의 신뢰도 높은 구분은 실제로 수행 가능성이 없다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 기준 도선 (4)의 설정된 간격 (a)으로 신뢰도가 높은 기능 테스트를 할 수 있는 방법이 제공된다.
상기 방법은 두개씩 서로 중복 배열된 변환기들에 의해 형성된 두 개의 인접한 변환기 쌍들은 수신기 및 송신기로 서로 연속적으로 교체하여 작동되는 것이다. 그러한 기능 테스트의 시작은 도 1에서 구체적으로 설명되고 그중 한 개의 변환기 쌍 (W3, W4)은 짧은 초음파 임펄스 (S1)을 송신한다. 이런 음파는 송신 변환기 쌍 (W3, W4)과 대면한 기준 도선 (4b)으로부터 굴절 법칙의 결과로 난반사를 습득한다. 음파의 송신 변환기 쌍 (W3, W4)의 상면과 거의 평행하게 방향 변환된 부분 (S2)은 인접 변환기 쌍 (W1, W2)의 송신 변환기 쌍 (W3, W4)과 대면하고 있는 기준 도선 (4a)과 일치한다. 이런 기준 도선 (4a)에는 해당 음파의 일부 (S3)가 약 90도로 방향 변환되어, 실제 대면한 수신 변환기 쌍 (W1, W2)의 상면에 수직으로 대응한다. 따라서, 송신하는 변환기 쌍 (W3, W4)의 각 변환기에 의해 송신된 초음파의 일부는 인접 변환기 쌍 (W1, W2)의 하부 및 상부 평면에 위치된 변환기에 도달한다. 평가장치 (1)는 계속해서, 수신된 에코 포락선과 떨어져 있으며 경험적으로 방해 받지 않는 작동에서 전달된 기준-에코 포락선을 각각 비교함으로 몇개의 제시된 시 분할기를 통해 분배된 시점에 적용하여, 한 개의 변환기 쌍 (W3, W4)의 각 변환기로부터 다른 변환기 쌍 (W1, W2)의 동일 평면상에 위치하는 변환기 까지의 일련의 임펄스 송신을 검사한다. 디음 과정에서, 송수신은 바뀐다, 즉, 이전의 수신 변환기 쌍 (W1, W2)은 송신 쌍의 기능을 하는 반면, 이전의 송신 변환기 쌍 (W3, W4)은 수신 쌍의 기능을 한다. 이것은 모든 변환기들 (W1~ W12)이 이런 방법으로 송신부 및 수신부로서의 그 기능에 있어 검사 될 때까지 계속한다. 이런 방법에 의하면 각 초음파-변환기 (W1~ W12)가 결코 동시에 송신기 및 수신기의 역할을 하지 않으므로, 기능 시험은 송신에 있어 변환기들의 후진동을 통해 변화되지 않는다. 가능한한 효율적인 기능 시험을 할 수있도록, 송신 임펄스 (S1)의 진폭은 2배의 기준 도선 방향 변환에 따라 수신된 임펄스 (S3)가 그 진폭에 있어 최대 감시 거리 영역내의 장해에 의해 발생된 에코 임펄스 진폭에서와 동일 하도록 선택 된다.
도 2에 있어서는 도 2의 변환기 구조체 (2)의 가능한 변경을 부채꼴 형태로 도시한 것이다. 이런 변경에 있어서는, 도1의 변환기 구조체 (2)에서와 마찬가지로 4개 (W13~ W16)를 대표적으로 도시한 초음파-변환기들이 두 개의 평면에 변함없이 중복되어 편향되며 각 평면에는 전방으로 나온 선을 따라 배열된다. 그러나, 이런 변경된 변환기 배열에 있어 중복한 변환기들 (W13, W14,; W15, W16)의 이웃한 쌍들이 그들의 해당 탄젠트 평면에 정반대로 verkippt. 이것은 하부에 도시된 변환기들 (W13, W15)의 접근면들은 둔각을 가지고 있으며, 반면, 그와는 반대로 상부 변환기들 (W14, W16)의 접근면은 예각을 가진다. 이를 통해 상부 변환기들 (W14, W16)의 초음파 영역들은 중앙부 및 하부 변환기들 (W13, W15)의 초음파 영역들은 네 개의 변환기에 의해 인식된 영역의 측면부들을 커버한다.
도 3에 있어서는 도 1의 변환기 구조체 (2)에 의해 생산될 수 있는 초음파 영역은 감시를 위해 재현된다. 상기와 같이, 각 변환기는 도 3에 좌측의 경계 광선 (LL) 및 우측의 경계 광선 (LR)을 통해 개략적으로 인식되는 곤봉형의 초음파 영역들 (U1~ U12)에 조사된다. 이 때, 중앙의 세로 광선 (LM)은 각 광선 방향을 특징짓는다. 이때 초음파 봉 (U1~ U12)의 각 번호는 도 1의 변환기들 (W1~ W12)의 번호와 대응한다. 이것은, 이웃한 초음파 봉들은 이웃한 변환기들에 유래하며, 변환기들 중 하나는 변환기 구조체 (2)의 한 영역에, 다른 하나는 다른 영역에 위치 한다. 지향적으로 조사된 초음파 영역들 (U1~ U12)의 곤봉형태는 변환기들의 접근면들 앞에 있는 깔대기 형의 반사체 부속체들을 통과한다. 도 3의 평면에 대해 초음파 봉(U1~ U12)의 확장은 선택된 반사체 깔대기형에 따른 수직의 세로축 방향으로 조정될 수있다. 도 3에서 알 수 있는 것처럼, 반원의 경계선 (KG)까지 연장된 근거리영역 내부에는 각 초음파 봉들이 좌측으로 연결되는 초음파 봉들의 우반부를 구비한 좌반부와 또한 우측으로 연결되는 초음파 봉의 좌반부를 구비한 우반부와 완전히 중복된다. 따라서, 이런 근거리 영역은 감시 초음파와 완전히 중복되어, 변환기중 하나는 규칙적으로 작동되지 않는다면, 물체 인식이 완전히 가능하다.
특히 근거리 영역은 높은 경고 강도를 가진 보호영역이다, 즉, 이런 근거리 영역 내부의 물체를 인식할 경우 이에 상응하는 최우선의 경보가 발생된다. 상기 시스템이 해당 기계의 제어와 결합해 장착되면, 보안-개폐 장치에 관한 선행성이 높은 경보를 통해 이런 기계의 보안 스위치 오프가 발생될 수있다. 원역의 최종선 (KA) 의 높이에 더 이상 중첩이 없을 때까지, 근역과 연결되는 반원형의 원역의 내부에는 인접한 초음파 봉들의 부분적 중첩이 외부를 향해 방사상으로 연속해서 감소한다. 인접한 초음파 봉들사이의 틈이 접근되므로, 감시된 영역의 더 이상의 확장은 대부분 바람직하지 못하다. 이런 원형의 원거리 영역의 어떤 물체의 인식에서는 가령, 기계 보호 차단 스위치로 안내되지 않는 우선 순위가 낮은 경보가 발생한다.
평가 장치는 변환기들에 의해 수신되고 반사되며, 각 초음파 임펄스가 변환기들에 의해 발생됨에 따라 설정된 각 최대 주행 시간내에 일어나는 초음파만이 물체으로 인식 하여 평가할 수있도록 장착된다. 근거리 영역 및 원거리 영역을 위한 최대 주행 시간은 해당영역 내에 존재하는 물체들이 인식되도록 선택된다. 원역 최대 주행 시간은 평가 장치의 이용자에 의해 가변적으로 설정될 수있으며, 필요시에 물체 인식은 보다 작으며 감시할 반원 영역으로 제한되거나 또는 어떤 감시 의 간격의 불이익의 감수에 있어서 외부로 향하는 감시 영역까지 확장될 수있도록 한다. 동일한 방법으로 선행성이 높은 감시 근역과 선행성이 낮은 감시 원역사이의 경계는 해당 근역 최대 주행 시간의 상응하는 변화에 의해 원하는 대로 가변적으로 조정될 수있다. 감시 영역은 평가 장치의 초음파-변환기들이 가변적인 도달 범위를 가진 초음파 봉들의 조사를 위해 장착되거나 또는 초음파-변환기들의 조사 특징이 여러 조사 조정 조건들에 의해 변화됨으로써 또한 변화될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 근역 및 원역으로 구성되는 인식 영역의 방사형 확장은 변환기 구조체 (2)의 확장의 몇 배를 가진다. 통상적으로, 140mm ~ 170mm의 직경을 가진 변환기 구조체 (2)를 통해 8mm의 직경을 가진 반원형의 평면 영역은 인식된다. 상기 시스템은 콤팩트한 구조외에도 기계적인 가동부분이 요구되지 않으며 상기 시스템은 가변적인 보호 및 경고 영역의 정의를 위해 매우 간단히 프로그램될 수있다는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 초음파 영역 (U1~ U12)을 지향적으로 조사하고, 반사된 초음파를 수신하기 위해 장착된 다수의 초음파-변환기 (W1~ W12) 및
    반사된 초음파를 감시 영역 내부에 있는 물체를 감지키 위하여 초음파-변환기들에 의해 수신되고 반사된 초음파를 평가 하는 평가 장치 (1)를 구비하며,
    초음파-변환기들 (W1~ W12)은 조사 방향 (LM)이 부채꼴 형태로 외부로 펼쳐지도록 밀착되어 인접하게 배열되는 것을 특징으로 하는 초음파 영역 감시 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    초음파-변환기들 (W1~ W12)중 적어도 일부 (W1, W3, W5, W7, W9, W11)는 한 평면에서 돌출된 원호형의 선을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 초음파 영역 감시 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    초음파-변환기들 (W1~ W12)중 일부 (W1, W3, W5, W7, W9, W11)는 제1 평면에 그리고 다른 일부 (W2, W4, W6, W8, W10, W12)는 상기 제1 평면위에 있는 제2 평면에 상응하는 전방으로 돌출된 원호형의 선을 따라 배열되어 있으며, 상기 제2 평면의 각 초음파-변환기에 의해 지향적으로 조사된 초음파 영역은 상기 제1 평면의 두 개의 인접한 초음파-변환기들에 의해 지향적으로 조사된 초음파 영역들 사이에 있으면서, 이와 동시에 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 초음파 영역 감시 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2평면의 각 초음파-변환기는 상기 제 1평면의 각 초음파-변환기 위로 배열되어, 상기 제 1평면의 초음파-변환기와 반대의 조사 방향은 양 평면에 수직의 세로 축에 관련해서 설정 가능한 각도로 편향되는 것을 특징으로 하는 초음파 영역 감시 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    각 초음파 변환기 (W1~ W12)는 30mm 이하의 간격으로 해당 변환기 접근 평면앞에 배열되는 기준 도선 (4)을 구비하는, 기능 테스트내부에서 각 변환기에 의해 송신되며 두 개의 기준 도선에 의해 서로 방향을 변환 시키며 다른 변환기에 의해 수신되는 초음파 (S1, S2, S3)는 상기 평가 장치 (1)에 의해 인식되고 방해가 없는 시스템 작동의 조건으로 평가되는 것을 특징으로 하는 초음파 영역 감시 시스템.
  6. 제 1항 내지 5항중의 한 항에 있어서, 상기 한 개 또는 다수의 감시 영역을 가변적으로 조정하도록 하는 상기 평가 장치 (1)는 해당 영역을 위한 물체 인식을 하도록 하는 반사된 초음파의 각 최대 주행 시간을 가변적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초음파 영역 감시 시스템.
KR1019970708624A 1996-04-19 1997-04-16 초음파 영역 감시 시스템 KR19990022145A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19615548.7 1996-04-19
DE19615548A DE19615548A1 (de) 1996-04-19 1996-04-19 Ultraschall-Bereichsüberwachungsanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990022145A true KR19990022145A (ko) 1999-03-25

Family

ID=7791789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970708624A KR19990022145A (ko) 1996-04-19 1997-04-16 초음파 영역 감시 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5920521A (ko)
EP (1) EP0834085A1 (ko)
JP (1) JPH11508695A (ko)
KR (1) KR19990022145A (ko)
DE (1) DE19615548A1 (ko)
WO (1) WO1997040402A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929521A (en) * 1997-03-26 1999-07-27 Micron Technology, Inc. Projected contact structure for bumped semiconductor device and resulting articles and assemblies
US6437702B1 (en) * 2000-04-14 2002-08-20 Qualcomm, Inc. Cargo sensing system and method
US6862253B2 (en) * 2002-10-23 2005-03-01 Robert L. Blosser Sonic identification system and method
DE10336682A1 (de) * 2003-08-09 2005-03-10 Audi Ag Vorrichtung und Verfahren zur Abstandsbestimmung von Objekten
US20050151847A1 (en) * 2004-01-08 2005-07-14 Marks Joseph W. Surveillance system including non-audible sound emitting event detectors
DE102006032125A1 (de) * 2006-07-04 2008-01-10 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultraschallsensor, Fahrzeug mit Ultraschallsensor und Verfahren zum Betreiben des Ultraschallsensors
JP2010226457A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Fujitsu Ltd 無線信号送信装置及び指向性アンテナの制御方法
US9528893B2 (en) 2009-06-29 2016-12-27 University Of Massachusetts Optical fiber pressure sensor with uniform diaphragm and method of fabricating same
US9234979B2 (en) 2009-12-08 2016-01-12 Magna Closures Inc. Wide activation angle pinch sensor section
US8493081B2 (en) 2009-12-08 2013-07-23 Magna Closures Inc. Wide activation angle pinch sensor section and sensor hook-on attachment principle
US8581725B2 (en) * 2010-03-04 2013-11-12 Lior Goldenberg Position change sensing anti-theft device
EP2675361A4 (en) 2011-02-17 2016-09-14 Univ Massachusetts PHOTO-ACOUSTIC PROBE
CN103927013B (zh) 2014-04-16 2017-12-22 北京智谷睿拓技术服务有限公司 交互方法和系统

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4225951A (en) * 1979-02-05 1980-09-30 The Bendix Corporation Fish counter with scanning transducer
GB2077552B (en) * 1980-05-21 1983-11-30 Smiths Industries Ltd Multi-frequency transducer elements
US4414654A (en) * 1981-02-06 1983-11-08 Canadian Patents And Development Limited Thinned array transducer for sonar
US4380808A (en) * 1981-02-06 1983-04-19 Canadian Patents & Development Limited Thinned array transducer for sonar
JPS60152967A (ja) * 1984-01-20 1985-08-12 Matsushita Electric Works Ltd 車輛周辺監視装置
JPS60249076A (ja) * 1984-05-25 1985-12-09 Casio Comput Co Ltd 障害物検知装置
JPS60249075A (ja) * 1984-05-25 1985-12-09 Casio Comput Co Ltd 障害物位置検出装置
JPS60256077A (ja) * 1984-06-01 1985-12-17 Daihatsu Motor Co Ltd 超音波を用いた物体検出装置
JPS6283682A (ja) * 1985-10-08 1987-04-17 Furuno Electric Co Ltd 広範囲水中探知装置
DE8717468U1 (ko) * 1987-10-19 1989-03-09 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
ES2039002T3 (es) * 1988-01-30 1993-08-16 Mayser Gmbh & Co. Procedimiento para localizar un obstaculo.
JPH01235885A (ja) * 1988-03-15 1989-09-20 Matsushita Electric Works Ltd 自動扉用超音波センサ
US5059946A (en) * 1989-05-10 1991-10-22 Hollowbush Richard R Ultrasonic obstacle detector
DE3916396A1 (de) * 1989-05-19 1990-11-22 Siemens Ag Real-time-compound-arraygeraet
DE4303815A1 (de) * 1993-02-10 1994-08-11 Bosch Gmbh Robert Rückfahr- und Ankuppelhilfseinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE4338743C2 (de) * 1993-11-12 2003-06-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Ultraschallsensors

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11508695A (ja) 1999-07-27
US5920521A (en) 1999-07-06
DE19615548A1 (de) 1997-10-23
EP0834085A1 (de) 1998-04-08
WO1997040402A1 (de) 1997-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19990022145A (ko) 초음파 영역 감시 시스템
US5165064A (en) Mobile robot guidance and navigation system
US5940011A (en) Compact vehicle based rear and side obstacle detection system including multiple antennae
US4151526A (en) Obstacle detecting radar apparatus for a motor vehicle or the like
US5337082A (en) Traffic management system
US7129839B2 (en) Device for monitoring an area
US4459689A (en) Multiple zone object detection system
EP3306748B1 (en) Radar sensor comprising an antenna generating a flat-beam
CN108802739B (zh) 一种水下障碍物探测方法及探测装置
JP2007183276A (ja) レーダ探知を検証するためのシステムおよび方法
US3396366A (en) Ultrasonic wave directive assembly
US4831384A (en) Polarization-sensitive receiver for microwave signals
JP2005234813A (ja) 踏切障害物検知装置
JP2001208843A (ja) 車載用障害物検知システム
KR100272906B1 (ko) 부분 공간의 탐지 및 감시 방법
JP3666389B2 (ja) 車載レーダの照射領域検査装置及び車載レーダの照射領域検査方法
EP3871003A1 (en) Radar sensor and robot using the same
CN1215153A (zh) 超声波范围监视设备
JP4017861B2 (ja) 回転合成開口レーダーによる電線の認識方法
EP3859884B1 (en) Antenna device for emitting and receiving electromagnetic waves
US3725934A (en) Collision warning indicator
JP2660738B2 (ja) 障害物検知装置
KR102018139B1 (ko) 도플러 신호 발생장치 및 그를 이용한 사각지대 감시장치 검사 시스템
EP3894882B1 (en) Radar sensor and robot using the same
KR102394451B1 (ko) 빔 조향 레이더를 이용한 횡단보도 보행자 검지 시스템 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid