KR20000014458A - 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지장치 및방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 전체 시스템을 총괄하는 중앙처리장치(10)와; 상기 중앙처리장치(10)에서 출력되는 신호를 구동하는 초음파 구동회로부(20)와; 상기 초음파 구동회로부(20)의 구동으로 초음파를 발신하고, 물체를 맞고 반사된 초음파를 수신하는 초음파 송수신 센서부(30)와; 상기 초음파 송수신 센서부(30)의 수신 센서부에 의해 수신된 초음파 신호를 구동 펄스 주파수만 통과시키는 BPF 회로부(40)와; 상기 BPF 회로부(40)를 통과된 초음파 신호와 중앙처리장치(10)에 의해 수신된 신호를 체크하여 증폭을 조정하는 가변 증폭부(50)와; 상기 가변 증폭부(50)를 통과한 신호를 검파하는 검파 회로부(60)와; 상기 검파 회로부(60)에서 검파한 신호를 선형 기준신호와 비교하여 디지탈 값으로 변환하는 비교기(70)와; 상기 중앙처리 장치(10)에 의해 계산된 거리 및 경보장치를 구동시키는 거리표시 및 경보 장치부(80)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 자동차의 전면부에 초음파 센서를 장착하고, 상기 초음파 센서에서 감지되는 신호를 이용하여 자갈로나 큰 벽의 에코 신호 및 노이즈 등에 의한 거리 측정장치가 오경보되는 비율을 줄임으로써, 시스템의 신뢰성 및 성능을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.
Description
본 발명은 자동차간 거리측정장치에 관한 것으로, 더욱상세하게는 초음파 센서를 이용하여 자동차간의 거리를 측정함에 있어, 장애물로 인해 경보장치가 잘못동작되는 것을 방지할 수 있도록 하는 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지장치 및 방법에 관한 것이다.
주지하다시피, 자동차 생산이 증가되면서 자동차의 기능또한 다양해지고 있는 시점에서 자동차와 자동차 사이의 거리를 측정하여 소정거리내에 두 자동차가 위치해 있으면 운전자에게 경보장치를 통해 상황을 알려주는 장치등이 나오고 있다.
그러나, 이런 차간 거리측정장치는 주행중인 자동차 앞에 큰 벽의 에코신호나 노이즈 및 자갈로일 경우 신호가 잘못입력되어 경보장치를 동작시키는 경우가 생기는 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 종래의 자동차간 거리측정장치에서, 오경보를 줄이기 위해서 수신신호가 포착되면 초음파 송수신 주기를 가변함으로써 실제 타깃(Target)과 에코(Echo)에 의한 수신 신호를 구분할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지장치는, 전체 시스템을 총괄하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치에서 출력되는 신호를 구동하는 초음파 구동회로부와; 상기 초음파 구동회로부의 구동으로 초음파를 발신하고, 물체를 맞고 반사된 초음파를 수신하는 초음파 송수신 센서부와; 상기 초음파 송수신 센서부의 수신 센서부에 의해 수신된 초음파 신호를 구동 펄스 주파수만 통과시키는 BPF 회로부와; 상기 BPF 회로부를 통과된 초음파 신호와 중앙처리장치에 의해 수신된 신호를 체크하여 증폭을 조정하는 가변 증폭부와; 상기 가변 증폭부를 통과한 신호를 검파하는 검파 회로부와; 상기 검파 회로부에서 검파한 신호를 선형 기준신호와 비교하여 디지탈 값으로 변환하는 비교기와; 상기 중앙처리장치에 의해 계산된 거리 및 경보장치를 구동시키는 거리표시 및 경보 장치부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지방법은, 초기 상태에서 변수를 초기화 하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계를 수행한 후, 에코신호의 수신여부를 판단하여 센서의 이상 여부를 체크하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계를 수행한 후, 거리 측정모드로 전환하여 초음파 신호를 송수신하는 제 3 단계와; 상기 제 3 단계를 수행한 후, 수신신호의 상태를 체크하여 증폭율을 제어하거나 필터링하는 제 4 단계와; 상기 제 4 단계를 수행한 후, 거리 계산 모드로 전환하여 시간 데이터를 거리 데이터로 변환하는 제 5 단계와; 상기 제 5 단계를 수행한 후, 거리 표시 및 경보모드로 전환하여 거리 데이터 및 경보 조건을 거리표시부로 전송한 후 다시 상기 제 2 단계를 수행하는 제 6 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치의 구성상태를 나타낸 기능 블럭도,
도 2는 도 1에서 중앙처리장치의 동작상태를 나타낸 제어흐름도,
도 3(A)는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 자갈로에 의한 수신파형의 형태를 나타낸 파형도,
도 3(B)는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 일반 타킷에 의한 수신파형의 형태를 나타낸 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 중앙처리장치 20 : 초음파 구동회로부
30 : 초음파 송수신 센서부 40 : BPF 회로부
50 : 가변 증폭부 60 : 검파회로부
70 : 비교기 80 : 거리표시 및 경보장치부
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지장치 및 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치의 구성상태를 나타낸 기능 블럭도로서, 도시한 바와 같이, 중앙처리장치(10)는 전체 시스템을 총괄하고, 초음파 구동회로부(20)는 상기 중앙처리장치(10)에서 출력되는 신호를 구동하며, 초음파 송수신 센서부(30)는 상기 초음파 구동회로부의 구동으로 초음파를 발산하는 초음파 송신 센서부와, 물체를 맞고 반사된 초음파를 수신하는 초음파 수신 센서부로 구성된다.
또한, BPF 회로부(40)는 상기 초음파 송수신 센서부(30)의 수신 센서부에 의해 수신된 초음파 신호를 구동 펄스 주파수만 통과시키고, 가변 증폭부(50)는 상기 BPF 회로부(40)를 통과된 초음파 신호와, 중앙처리장치(10)에 의해 수신된 신호를 체크하여 증폭을 조정한다.
또한, 검파 회로부(60)는 상기 가변 증폭부(50)를 통과한 신호를 검파하고, 비교기(70)는 상기 검파 회로부(60)에서 검파한 신호를 선형 기준신호와 비교하여 디지탈 값으로 변환하며, 거리표시 및 경보 장치부(80)는 상기 중앙처리장치(10)에 의해 계산된 거리 및 경보장치를 구동시키는 것으로 본 실시예를 구성한다.
또한, 도 2는 도 1에서 중앙처리장치의 동작상태를 나타낸 제어흐름도로서, 도시한 바와 같이, 제 1 단계(S1)는 초기 상태에서 변수를 초기화 하고, 제 2 단계(S2)는 상기 제 1 단계(S1)를 수행한 후, 에코신호의 수신여부를 판단하여 센서의 이상 여부를 체크하며, 제 3 단계(S3)는 상기 제 2 단계(S2)를 수행한 후, 거리 측정모드로 전환하여 초음파 신호를 송수신한다.
또한, 제 4 단계(S4)는 상기 제 3 단계(S3)를 수행한 후, 수신신호의 상태를 체크하여 증폭율을 제어하거나 필터링하고, 제 5 단계(S5)는 상기 제 4 단계(S4)를 수행한 후, 거리 계산 모드로 전환하여 시간 데이터를 거리 데이터로 변환하며, 제 6 단계(S6)는 상기 제 5 단계(S5)를 수행한 후, 거리 표시 및 경보모드로 전환하여 거리 데이터 및 경보 조건을 거리표시부로 전송한 후 다시 상기 제 2 단계를 수행하는 것으로 본 실시예를 구성한다.
또한, 도 3(A)는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 자갈로에 의한 수신파형의 형태를 나타낸 파형도이고, 도 3(B)는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 일반 타깃에 의한 수신파형의 형태를 나타낸 파형도로서, 도시한 바와 같이, 자갈로에서는 자갈에 반사되는 신호와 타깃에 의한 신호를 감지하는 것이 쉽지 않으나, 자갈에 의한 신호와 노이즈는 수신파형이 매우 불규칙한 것을 알 수 있음을 나타낸 것이다.
이하, 상기와 같이 구성된 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지장치 및 방법의 동작과정을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 불특정한 자동차의 전면부에 소정의 초음파 센서를 장착하고, 상기 초음파 센서를 이용하여 자동차간의 거리를 측정하는데, 이 초음파 센서를 이용한 거리 측정에서 문제가 되는 것은 큰 벽이나 터널등에서의 에코신호의 영향으로 실제 타깃이 없는데도 오경보를 하는 경우가 종종있다.
실제 초음파의 전송속도는 상온에서 340 M/SEC 정도라서 4M 이상 떨어진 대형 타깃으로 부터의 수신신호는 약 24msec 이후에 감지되며, 이것은 송수신 주기가 24msec 이하이면 근접 거리의 타깃과 4M 이상 거리의 대형 타깃의 구분이 어렵게 된다는 것을 의미한다.
그래서 오경보를 줄이기 위해서 일단 수신신호가 포착되면 초음파 송수신 주기를 가변함으로써 실제 타깃과 에코에 의한 수신 신호를 구분할 수 있도록 하는 방법은 다음과 같다.
소정의 거리측정장치의 시스템내의 중앙처리장치(10)에서 출력되는 송신신호를 초음파 구동회로부(20)에서 구동하여 초음파 송수신 센서부(30)의 초음파 송신 센서부에서 발신한다.
이어, 상기 초음파 송신 센서부에서 발신하는 신호를 물체에 맞고 반사된 초음파를 초음파 송수신 센서부(30)의 초음파 수신 센서부에서 수신받으면, 상기 초음파 수신 센서부에 의해 수신된 초음파 신호를 BPF 회로부(40)에서 구동 펄스 주파수만 통과시킨다.
이후 상기 BPF 회로부(40)를 통과한 초음파 신호를 중앙처리장치(10)에 입력하고, 가변 증폭부(50)에서는 상기 중앙처리장치(10)에서 수신된 신호를 체크하여 증폭율을 조정한다.
이때, 상기 중앙처리장치(10)에서는 변수를 초기화 시키고(S1), 수신된 에코신호의 여부를 판단하여 센서의 이상 여부를 체크하며(S2), 거리 측정모드로 전환하여 초음파를 송수신하게 된다(S3).
또한, 수신신호의 상태를 체크하여 증폭율을 제어하거나 신호를 필터링하고(S4), 거리 계산 모드로 전환하여 시간 데이터를 거리 데이터로 변환한후(S5), 거리표시 및 경보모드로 전환하여 거리 데이터 및 경보조건을 거리표시부로 전송한 후, 상기 제 2 단계로 전환하여 순차동작한다.
이후, 상기 가변 증폭부(50)를 통과한 신호를 검파시킨 후, 비교기(70)에서 검파한 신호를 선형 기준신호와 비교하여 디지탈 값으로 변환한 다음 중앙처리장치(10)에 입력시키면, 상기 중앙처리장치(10)에 의해 계산된 거리정보와 경보를 거리표시 및 경보장치부(80)를 통해 운전자에게 알려준다.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있는바, 자동차간 거리측정분야 뿐만아니라 자동차 전방에 있는 물체를 감시하는 분야 및 자동차 충돌방지장치 분야에 적용하여 사용할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지장치 및 방법은, 불특정한 자동차의 전면부에 소정의 초음파 센서를 장착하고, 상기 초음파 센서에서 감지되는 신호를 이용하여 자갈로나 큰 벽의 에코 신호 및 노이즈 등에 의한 거리 측정장치가 오경보되는 비율을 줄임으로써, 시스템의 신뢰성 및 성능을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.
Claims (2)
- 전체 시스템을 총괄하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치에서 출력되는 신호를 구동하는 초음파 구동회로부와; 상기 초음파 구동회로부의 구동으로 초음파를 발신하고, 물체를 맞고 반사된 초음파를 수신하는 초음파 송수신 센서부와; 상기 초음파 송수신 센서부의 수신 센서부에 의해 수신된 초음파 신호를 구동 펄스 주파수만 통과시키는 BPF 회로부와; 상기 BPF 회로부를 통과된 초음파 신호와 중앙처리장치에 의해 수신된 신호를 체크하여 증폭을 조정하는 가변 증폭부와; 상기 가변 증폭부를 통과한 신호를 검파하는 검파 회로부와; 상기 검파 회로부에서 검파한 신호를 선형 기준신호와 비교하여 디지탈 값으로 변환하는 비교기와; 상기 중앙처리장치에 의해 계산된 거리 및 경보장치를 구동시키는 거리표시 및 경보 장치부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지장치.
- 초기 상태에서 변수를 초기화 하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계를 수행한 후, 에코신호의 수신여부를 판단하여 센서의 이상 여부를 체크하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계를 수행한 후, 거리 측정모드로 전환하여 초음파 신호를 송수신하는 제 3 단계와; 상기 제 3 단계를 수행한 후, 수신신호의 상태를 체크하여 증폭율을 제어하거나 필터링하는 제 4 단계와; 상기 제 4 단계를 수행한 후, 거리 계산 모드로 전환하여 시간 데이터를 거리 데이터로 변환하는 제 5 단계와; 상기 제 5 단계를 수행한 후, 거리 표시 및 경보모드로 전환하여 거리 데이터 및 경보 조건을 거리표시부로 전송한 후 다시 상기 제 2 단계를 수행하는 제 6 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 거리측정 장치에서 오경보 방지방법.
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Publications (1)
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858411A (ja) * | 1981-10-04 | 1983-04-07 | Fujio Nakamae | 超音波利用障害物検出装置の距離表示方法 |
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1998
- 1998-08-21 KR KR1019980033898A patent/KR20000014458A/ko not_active Application Discontinuation
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