KR19990056174A

KR19990056174A - 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치 및 방법

Info

Publication number: KR19990056174A
Application number: KR1019970076153A
Authority: KR
Inventors: 유용섭
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1999-07-15

Abstract

본 발명은 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 340m/s의 음파를 발사하여 해당 목표물에 맞고 돌아오는 음파를 수신하는 초음파센서부(10)와; 상기 초음파센서부(10)가 수신한 해당 음파의 신호를 증폭 처리하는 수신증폭부(20)와; 상기 수신증폭부(20)를 통해 입력한 수신음파를 기준신호와 비교하여, 기준신호보다 높으면 디지탈적인 신호로 변환하는 비교부(30)와; 상기 비교부(30)를 통해 입력한 디지탈신호에 따라, 기준신호보다 입력된 신호가 높을 경우에는 그때의 시간을 거리로 변환하며, 상기 초음파센서(10)의 음파발사와 입력된 신호에 따른 거리표시와 부저음 발생을 위한 제어신호를 출력하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)의 제어신호 출력에 따라, 상기 초음파센서부(10)가 음파를 발사하기 위한 주파수를 발생하는 송신부(50)와; 상기 제어부(40)의 제어신호에 따라, 해당 차량의 전면에 부착한 계기판을 통한 전방 차량과의 거리표시와 이에 따른 경보음 발생을 실행하는 부저로 이루어진 거리표시/경보부(60)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 자동차 전방에 부착한 초음파센서가 원하지 않는 신호입력에 의해 오동작하는 것을 방지함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 정확한 장치의 동작으로 인해 교통사고의 확률을 낮출 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치 및 방법

본 발명은 자동차 초음파센서의 노이즈 필터링(Noise Filtering)에 관한 것으로, 특히 자동차에서 초음파센서를 사용하여 거리를 측정할 때 실제 장애물이 없는데도 자동차의 전장 노이즈로 인하여 어떤 신호가 센서라인을 통해 들어오는데, 이런 뜻하지 않은 신호를 구별해낼수 있도록 한 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치 및 방법에 관한 것이다.

주지하다시피, 종래의 자동차에는 초음파센서를 부착하여 340m/s의 음파를 발사한 뒤 이 신호가 해당 목표물에 맞고 돌아오는 신호로 부터 차량내의 ECU가 입력된 신호를 거리로 환산하여 전방 차량과의 차간거리를 계산하는 방식으로 자동차 차간거리측정방식이 운용되어 왔다.

이때, 송/수신되는 해당 음파의 파형은 도 1에 도시한 바와 같은 파형을 나타내게 되며, 수신시의 파형에 있어서는 일정 기준신호로 부터 차량의 증폭음이 높아짐에 따라 신호가 입력되지 않음에도 불구하고 일정 신호가 입력되어 발생하는 노이즈에 의한 신호파형이 발생하게 됨을 볼 수 있다.

그러나, 종래의 자동차 센서의 노이즈 필터링방법에 있어서, 초음파센서 수신 및 신호처리는 한 번의 송/수신으로 장애물과의 거리측정을 실행했는데, 이런 경우 만일 초음파를 수신할 때 차량 노이즈 혹은 주변환경에서 초음파 성분이 발생했을 때는 오동작을 할수있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기위한 것으로, 초음파 송수신 주기를 임의의 주기로 변경하고 송수신을 2회 이상 여러번 실시해 얻어진 거리정보를 분석해서 일정 오차범위의 밖에있는 정보는 노이즈에 의한 잘못된 정보로 간주하고 기측정해놓은 거리정보에서 삭제함으로써, 노이즈를 필터링하는 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치는, 340m/s의 음파를 발사하여 해당 목표물에 맞고 돌아오는 음파를 수신하는 초음파센서부와; 상기 초음파센서부가 수신한 해당 음파의 신호를 증폭 처리하는 수신증폭부와; 상기 수신증폭부를 통해 입력한 수신음파를 기준신호와 비교하여, 기준신호보다 높으면 디지탈적인 신호로 변환하는 비교부와; 상기 비교부를 통해 입력한 디지탈신호에 따라, 기준신호보다 입력된 신호가 높을 경우에는 그때의 시간을 거리로 변환하며, 상기 초음파센서의 음파발사와 입력된 신호에 따른 거리표시와 부저음 발생을 위한 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호 출력에 따라, 상기 초음파센서부가 음파를 발사하기 위한 주파수를 발생하는 송신부와; 상기 제어부의 제어신호에 따라, 해당 차량의 전면에 부착한 계기판을 통한 전방 차량과의 거리표시와 이에 따른 경보음 발생을 실행하는 부저로 이루어진 거리표시/경보부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링방법은, 초음파센서를 통한 일정 음파를 발사하기 위한 제어신호를 출력하는 단계와; 발사된 음파신호가 해당 목표물에 맞고 다시 되돌아와 초음파센서로 수신되면, 이 신호를 입력하는 단계와; 입력한 신호를 기준신호와 비교하여, 기준신호보다 높으면 그때의 시간을 거리로 환산하는 단계와; 상술한 과정을 복수변 반복했는가를 판단하는 단계와; 복수번을 실행한 거리정보중, 기설정한 허용오차범위와 비교하여 허용오차범위에 들어가는 데이터는 인정하고 허용오차범위를 벗어나는 데이터는 삭제하는 단계와; 인정한 데이터에 따라, 자동차의 계기판을 통한 표시와 부저음 발생을 위한 제어신호를 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 자동차 초음파센서를 통해 발사한 음파의 송/수신 파형을 도시한 그래프도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치의 구성을 나타낸 기능블럭도,

도 3은 도 2에 따른 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치의 제어과정을 설명하기 위한 제어흐름도,

도 4는 본 발명에 따른 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치 및 방법의 동작을 설명하기 위한 초음파센서의 발사 음파 송/수신 파형을 도시한 그래프도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 초음파센서부 20 : 수신증폭부

30 : 비교부 40 : 제어부

50 : 송신부 60 : 거리표시/경보부

이하, 상술한 내용을 본 발명에 따른 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 2에 도시한 바와 같이, 340m/s의 음파를 발사하여 해당 목표물에 맞고 돌아오는 음파를 수신하는 초음파센서부(10)와; 상기 초음파센서부(10)가 수신한 해당 음파의 신호를 증폭 처리하는 수신증폭부(20)와; 상기 수신증폭부(20)를 통해 입력한 수신음파를 기준신호와 비교하여, 기준신호보다 높으면 디지탈적인 신호로 변환하는 비교부(30)와; 상기 비교부(30)를 통해 입력한 디지탈신호에 따라, 기준신호보다 입력된 신호가 높을 경우에는 그때의 시간을 거리로 변환하며, 상기 초음파센서(10)의 음파발사와 입력된 신호에 따른 거리표시와 부저음 발생을 위한 제어신호를 출력하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)의 제어신호 출력에 따라, 상기 초음파센서부(10)가 음파를 발사하기 위한 주파수를 발생하는 송신부(50)와; 상기 제어부(40)의 제어신호에 따라, 해당 차량의 전면에 부착한 계기판을 통한 전방 차량과의 거리표시와 이에 따른 경보음 발생을 실행하는 부저로 이루어진 거리표시/경보부(60)를 포함하여 본 실시예를 구성한다.

이하, 상기와 같이 구성된 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치 및 방법의 동작과정을 도 3, 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 4에 도시한 바와 같이, 송신시에 나타난는 일정 파형처럼 수신시에도 기준신호를 중심으로 한 목표(Target)신호를 획득하기 위한 것으로, 먼저, 제어부가 제어신호를 출력하여 초음파센서가 일정 음파를 발사하면(ST 10), 발사된 음파가 해당 목표물, 즉 전방의 소정 차량에 맞고 다시 발사된 초음파센서로 다시 수신된다(ST 20).

이후, 제어부는 소정 수신된 신호가 증폭 처리되어 입력되면, 그때의 시간을 거리로 환산하여 내부의 메모리에 저장하며(ST 30), 상술한 것과 같은 과정을 복수번 실행하도록 제어신호를 출력하고 실제로 이러한 과정이 올바로 실행되었는가를 확인하게 된다(ST 40).

그리고, 상기한 복수번의 과정을 실행한후, 기설정해놓은 허용오차범위와 비교하여 입력된 거리정보가 허용오차범위에 들어가는 내용이면 인정을 하고, 허용오차범위를 벗어나는 내용일 경우에는 삭제하게 되며(ST 50), 이어 인정한 내용에 따라 해당 자동차내부에 부착한 계기판을 통해 전방 차량과의 거리를 디스플레이하고 부저를 통한 경보음을 출력하게 된다.(ST 60)

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치 및 방법은, 자동차 전방에 부착한 초음파센서가 원하지 않는 신호입력에 의해 오동작하는 것을 방지함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 정확한 장치의 동작으로 인해 교통사고의 확률을 낮출 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

340m/s의 음파를 발사하여 해당 목표물에 맞고 돌아오는 음파를 수신하는 초음파센서부와; 상기 초음파센서부가 수신한 해당 음파의 신호를 증폭 처리하는 수신증폭부와; 상기 수신증폭부를 통해 입력한 수신음파를 기준신호와 비교하여, 기준신호보다 높으면 디지탈적인 신호로 변환하는 비교부와; 상기 비교부를 통해 입력한 디지탈신호에 따라, 기준신호보다 입력된 신호가 높을 경우에는 그때의 시간을 거리로 변환하며, 상기 초음파센서의 음파발사와 입력된 신호에 따른 거리표시와 부저음 발생을 위한 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호 출력에 따라, 상기 초음파센서부가 음파를 발사하기 위한 주파수를 발생하는 송신부와; 상기 제어부의 제어신호에 따라, 해당 차량의 전면에 부착한 계기판을 통한 전방 차량과의 거리표시와 이에 따른 경보음 발생을 실행하는 부저로 이루어진 거리표시/경보부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링장치.
초음파센서를 통한 일정 음파를 발사하기 위한 제어신호를 출력하는 단계와; 발사된 음파신호가 해당 목표물에 맞고 다시 되돌아와 초음파센서로 수신되면, 이 신호를 입력하는 단계와; 입력한 신호를 기준신호와 비교하여, 기준신호보다 높으면 그때의 시간을 거리로 환산하는 단계와; 상술한 과정을 복수변 반복했는가를 판단하는 단계와; 복수번을 실행한 거리정보중, 기설정한 허용오차범위와 비교하여 허용오차범위에 들어가는 데이터는 인정하고 허용오차범위를 벗어나는 데이터는 삭제하는 단계와; 인정한 데이터에 따라, 자동차의 계기판을 통한 표시와 부저음 발생을 위한 제어신호를 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 근접장애물 거리측정용 초음파센서의 노이즈 필터링방법.