KR20030026724A - Back warning controlling system and the method of car - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 후방 경보장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 초음파 특성을 이용하여 반사되어 나오는 신호의 특성들을 분석 후방 경보장치의 오작동을방지하기 위한 차량용 후방 경보 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rear warning device for a vehicle, and more particularly, to a rear warning control device for a vehicle and a method for preventing malfunction of the rear warning device by analyzing characteristics of signals reflected by using ultrasonic characteristics.
운전석에서 사각으로 되어 있는 자동차의 전후, 좌우 구석의 상황을 운전자에게 알려주는 장치로서 프런트 범퍼 및 리어 범퍼의 각 코너에 초음파 센서를 설치하여 자동차의 코너부에 근접한 장애물을 검출하고, 장애물과 대략의 거리를 버저와 표시등으로 알려준다. 벽가장자리에서 주차나 좁은 장소에서의 변환 조작과 차고에 넣을 때 등에 편리하다.It is a device that informs the driver of the situation in the front, rear, left and right corners of the car that is in a blind spot from the driver's seat. Ultrasonic sensors are installed at each corner of the front and rear bumpers to detect obstacles near the corners of the car. The distance is indicated by a buzzer and a light. It is convenient for parking at the edge of the wall, changeover operation in small place and when putting in garage.
상기한 초음파 센서는 전계를 가하면 기계적으로 변형을 발생하는 피엔조 압전 소자가 사용되면 지르콘, 티탄산 납의 자기에 교류 전압이 가해지면, 그 주파수에서 진동을 발생한다. 또한 반대로 기계적으로 가진 하면 그 진동수의 교류 전압을 발생하기 때문에 수신기로서도 사용할 수 있다.The ultrasonic sensor generates vibration at a frequency when an AC voltage is applied to a magnet of lead zircon or lead titanate when a piezoelectric piezoelectric element that generates mechanical deformation when an electric field is applied is used. On the contrary, if mechanically excited, an AC voltage of the frequency is generated, it can be used as a receiver.
따라서, 종래에는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 상기한 초음파 센서를 자동차 후방을 향해 센서를 설치하여, 차량 후진시 상기 초음파 센서에서 나오는 출력이 장애물에 반사되어 입력되는 신호레벨을 비교하여, 상기 입력신호가 일정 레벨이상이면 이를 거리로 환산하여 경보음을 울려 줌으로써, 사고 발생을 미연에 방지하고 있다.Therefore, in the related art, as shown in FIG. 4, the ultrasonic sensor is installed toward the rear of the vehicle, and when the vehicle reverses, the output from the ultrasonic sensor is reflected by an obstacle and compared with the input signal level. If the signal is above a certain level, it is converted into a distance and an alarm sounds to prevent an accident from occurring.
그러나, 상기한 초음파 센서를 후방에 설치한 차량의 센서 비교회로가 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 구성되어 있어서, 자갈밭 같이 음파 반사율이 좋은 곳에서는 장애물이 없어도, 초음파 센서에서 출력된 신호의 반사신호 입력 기준 레벨보다 높으면 경보가 자주 발생하는 문제점을 내포하고 있다.However, the sensor comparison circuit of the vehicle provided with the ultrasonic sensor at the rear is configured as shown in Fig. 4, so that the reflection signal of the signal output from the ultrasonic sensor can be detected even when there is no obstacle in the place where the sound wave reflectance is good, such as a gravel field. If it is higher than the input reference level, an alarm occurs frequently.
특히, 도로 턱같이 반사율이 나쁜곳은 반사 입력신호가 기준 레벨보다 아주 작아 감지를 못하는 문제점을 내포하고 있다.In particular, a bad reflectance such as a road jaw has a problem in that the reflected input signal is too small to detect the reference level.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초음파 특성을 이용하여 출력된 신호가 반사되어 입력되는 신호의 특성를 분석한 후, 소프트웨어로 시간에 따라 변화되는 조건을 여러 구간별로 구분하여 경보조건 검지 레벨을 설정할 수 있는 차량용 후방 경보 제어장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and after analyzing the characteristics of the input signal is reflected by the output signal by using the ultrasonic characteristics, by separating the conditions varying with time by software by various sections An object of the present invention is to provide a rear alarm control apparatus for a vehicle capable of setting an alarm condition detection level and a method thereof.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
후진 주행이 검출되면, 소정의 초음파 발진 제어신호를 출력하고, 메모리에 검지 레벨 별로 저장된 비교 테이블을 설정하고, 차량과 장애물 거리에 변화에 따라 경고음을 각각 발생시키기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 제어부와;A control unit for outputting a predetermined ultrasonic oscillation control signal, setting a comparison table stored for each detection level in a memory, and outputting a predetermined control signal for generating a warning sound according to a change in a distance between a vehicle and an obstacle when a backward driving is detected. Wow;
상기 제어부에서 출력되는 비교 제어 신호에 동기되어 소정의 비교신호를 발생시켜 출력하는 비교신호 발생부와;A comparison signal generator for generating and outputting a predetermined comparison signal in synchronization with the comparison control signal output from the controller;
상기 제어부에서 출력되는 초음파 발진 신호에 동기되어, 소정의 주파수를 갖는 초음파 발진 신호를 출력하는 초음파 발진부와;An ultrasonic oscillator configured to output an ultrasonic oscillation signal having a predetermined frequency in synchronization with the ultrasonic oscillation signal output from the controller;
상기 초음파 발진부에서 출력되는 발진 신호에 동기되어 센서를 구동하기 위한 소정의 구동 신호를 출력하는 센서 구동부와;A sensor driver for outputting a predetermined driving signal for driving the sensor in synchronization with the oscillation signal output from the ultrasonic oscillator;
상기 센서 구동부에서 출력되는 소정의 구동신호에 동기되어 소정의 주파수를 갖는 초음파 신호를 출력하고, 장애물에 반사되어 반송되는 신호를 수신하는 초음파 센서와;An ultrasonic sensor which outputs an ultrasonic signal having a predetermined frequency in synchronization with a predetermined driving signal output from the sensor driver, and receives a signal reflected by an obstacle;
상기 초음파 센서에서 수신된 신호를 증폭하여 출력하는 수신신호 증폭부와;A reception signal amplifier for amplifying and outputting the signal received by the ultrasonic sensor;
상기 수신신호 증폭부와 상기 비교신호 발생부에서 인가되는 신호를 상호 비교하고, 비교 결과에 따른 소정의 신호를 상기 제어부로 출력하는 비교부로 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a comparison unit comparing the received signal amplification unit and the signal applied from the comparison signal generation unit and outputting a predetermined signal according to a comparison result to the controller.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명은,Another invention for achieving the above object is,
차량에서 후진 변속이 이루어지면, 소정의 초음파 신호를 출력하기 위한 소정의 발진 제어신호를 출력하고, 메모리에 설정된 비교 테이블에 따른 소정의 비교 제어신호를 출력하는 단계와;Outputting a predetermined oscillation control signal for outputting a predetermined ultrasonic signal when the reverse shift is performed in the vehicle, and outputting a predetermined comparison control signal according to a comparison table set in a memory;
상기 단계에서 출력된 초음파 신호의 반송신호를 입력받아, 메모리에 설정된 비교 테이블에 따라 필터링 한 후, 비교 적용여부를 판단하는 단계와;Receiving the carrier signal of the ultrasonic signal output in the step, filtering the signal according to a comparison table set in a memory, and determining whether to apply the comparison;
상기 단계에서 비교 적용여부가 판단되면, 차량과 장애물간의 거리에 따라 순차적인 경고 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.If it is determined whether the comparison is applied in the step, it characterized in that the step of outputting a sequential warning signal according to the distance between the vehicle and the obstacle.
도 1은 본 발명에 적용되는 차량용 후방 경보 제어장치의 구성 블록도 이고.1 is a block diagram of a vehicle rear alarm control apparatus applied to the present invention.
도 2는 본 발명에 적용되는 차량용 후방 경보 제어 방법 동작 순서도 이고,2 is a flowchart illustrating a method of controlling a vehicle rear alarm applied to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 차량용 후방 경보장치의 동작 그래프이고,3 is an operation graph of a rear warning device for a vehicle according to the present invention,
도 4는 종래의 차량용 후방 경보장치의 비교부 회로 구성 회로도 및 출력 파형도 이다.4 is a circuit diagram and an output waveform diagram of a comparator circuit of a conventional vehicle rear warning device.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 제어부 200 : 초음파 발진부 300 : 센서 구동부100: control unit 200: ultrasonic oscillation unit 300: sensor drive unit
400 : 초음파 센서 410 : 초음파 발신부 420 : 초음파 수신부400: ultrasonic sensor 410: ultrasonic transmitter 420: ultrasonic receiver
500 : 수신신호 증폭부 600 : 비교신호 발생부 700 : 비교부500: receiving signal amplifier 600: comparison signal generator 700: comparison unit
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 후방 경보 제어 장치에 관한 것으로, 제어부(100)는 후진 주행이 검출되면, 소정의 초음파 발진 제어신호를 출력하고, 메모리에 검지 레벨 별로 저장된 비교 테이블을 설정하고, 차량과 장애물 거리에 변화에 따라 경고음을 각각 발생시키기 위한 소정의 제어신호를 출력한다.1 is related to a rear alarm control apparatus for a vehicle according to the present invention. When the backward driving is detected, the controller 100 outputs a predetermined ultrasonic oscillation control signal, sets a comparison table stored for each detection level in a memory, and stores the vehicle. And a predetermined control signal for generating a warning sound in accordance with the change in the distance and the obstacle.
비교신호 발생부(200)는 상기 제어부(100)에서 출력되는 비교 제어 신호에 동기되어 소정의 비교신호를 발생시켜 출력한다.The comparison signal generator 200 generates and outputs a predetermined comparison signal in synchronization with the comparison control signal output from the controller 100.
초음파 발진부(300)는 상기 제어부(100)에서 출력되는 초음파 발진 신호에 동기되어, 소정의 주파수를 갖는 초음파 발진 신호를 출력한다.The ultrasonic oscillator 300 outputs an ultrasonic oscillation signal having a predetermined frequency in synchronization with the ultrasonic oscillation signal output from the controller 100.
센서 구동부(400)는 상기 초음파 발진부(300)에서 출력되는 발진 신호에 동기되어 센서를 구동하기 위한 소정의 구동 신호를 출력한다.The sensor driver 400 outputs a predetermined driving signal for driving the sensor in synchronization with the oscillation signal output from the ultrasonic oscillator 300.
초음파 센서(500)는 초음파를 발신하는 초음파 발신기(510)와 상기 초음파 발신기(510)에서 발신되어 장애물에 의해 반송되어 되돌아오는 반송파를 수신하는 초음파 수신기(520)로 구비되어 있어서, 상기 센서 구동부(600)에서 출력되는 소정의 구동신호에 동기되어 소정의 주파수를 갖는 초음파 신호를 출력하고, 장애물에 반사되어 반송되는 신호를 수신한다.Ultrasonic sensor 500 is provided with an ultrasonic transmitter 510 for transmitting an ultrasonic wave and an ultrasonic receiver 520 for receiving a carrier wave transmitted from the ultrasonic transmitter 510 and carried by an obstacle. The ultrasonic signal having a predetermined frequency is output in synchronization with the predetermined driving signal output from 600 and receives a signal reflected by an obstacle and conveyed.
수신신호 증폭부(600)는 상기 초음파 센서(500)에서 수신된 신호를 증폭하여 출력한다.The received signal amplifier 600 amplifies and outputs the signal received by the ultrasonic sensor 500.
비교부(700)는 상기 수신신호 증폭부(600)와 상기 비교신호 발생부에서 인가되는 신호를 상호 비교하고, 비교 결과에 따른 소정의 신호를 상기 제어부(100)로 출력한다.The comparison unit 700 compares the received signal amplification unit 600 and the signal applied from the comparison signal generator and outputs a predetermined signal according to the comparison result to the controller 100.
상기와 같이 구비된 차량용 후방 경보 제어 방법을 첨부한 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.It will be described with reference to Figures 2 and 3 attached to the vehicle rear warning control method provided as described above.
차량이 후진 주행을 위해 후진 변속이 이루어지면, 제어부(100)는 소정의 초음파 발신 요구 신호와 메모리에 설정되어 있는 비교 테이블에 따 신호 비교 테이블을 설정하여 소정의 비교 제어 신호를 비교신호 발생부(200)로 출력한다(S100,S110,S120).When the vehicle shifts backward in order to drive backward, the control unit 100 sets a signal comparison table according to a predetermined ultrasonic transmission request signal and a comparison table set in a memory to convert the predetermined comparison control signal into a comparison signal generator ( 200) (S100, S110, S120).
초음파 발진부(300)는 상기 제어부(100)에서 초음파 발신 요구신호가 출력됨에 따라, 소정의 주파수를 갖는 초음파 발진 공명신호를 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 센서 구동부(400)로 출력한다.As the ultrasonic oscillation request signal is output from the controller 100, the ultrasonic oscillator 300 outputs an ultrasonic oscillation resonance signal having a predetermined frequency to the sensor driver 400 as shown in FIG. 3.
상기 센서 구동부(400)는 상기 초음파 발진부(300)에서 출력되는 소정의 초음파 발진신호를 인가받아 초음파 센서를 구동시키기 위한 소정의 신호를 초음파 센서(500)로 출력한다.The sensor driver 400 receives a predetermined ultrasonic oscillation signal output from the ultrasonic oscillator 300 and outputs a predetermined signal for driving the ultrasonic sensor to the ultrasonic sensor 500.
상기 초음파 센서(500)는 상기 센서 구동부(400)에서 출력되는 신호에 동기되어 초음파 발신기(510)에서 소정의 주파수를 갖는 초음파를 발신함과 동시에, 발신된 초음파가 장애물에 부딪쳐 소정의 주파수로 되돌아오는 반송파를 수신하는 수신 증폭부(600)로 출력한다.The ultrasonic sensor 500 transmits an ultrasonic wave having a predetermined frequency from the ultrasonic transmitter 510 in synchronization with the signal output from the sensor driver 400, and at the same time, the ultrasonic wave transmitted hits an obstacle and returns to a predetermined frequency. Output to the receiving amplifier 600 for receiving the coming carrier.
상기 수신 증폭부(600)는 상기 초음파 센서(500)로부터 수신된 신호를 입력받아, 소정의 설정 주파수로 증폭시켜 비교부(700)로 출력한다.The reception amplifier 600 receives a signal received from the ultrasonic sensor 500, amplifies the signal at a predetermined set frequency and outputs the signal to the comparator 700.
이 때, 비교신호 발생부(200)는 제어부(100)에서 출력되는 소정의 제어신호에 동기되어 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 가변 비교신호를 출력한다.At this time, the comparison signal generator 200 outputs a variable comparison signal as shown in FIG. 3 in synchronization with a predetermined control signal output from the controller 100.
이에 비교부(700)는 상기 비교신호 발생부(200)에서 출력되는 가변 비교신호와 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 수신 증폭부(600)에서 증폭되어 출력되는 장애물 검출신호를 입력받아 메모리에 설정되어 있는 비교 테이블에 따라 필터링 한 후, 비교한다(S130,S140,S150).The comparison unit 700 receives the variable comparison signal output from the comparison signal generator 200 and the obstacle detection signal amplified and output from the reception amplifier 600 as shown in FIG. After filtering according to the comparison table is set (S130, S140, S150).
즉, 상기에서 메모리에 설정된 비교 테이블 데이터는 6구간으로 구분하여 장애물에 의해 반사되어 반송되어 오는 신호를 비교한다.That is, the comparison table data set in the memory is divided into six sections, and the signals reflected by the obstacles and carried are compared.
상기에서 구분되는 6구간으로는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 공명구간으로 무시해도 되는 0 ~ 1.4ms 인 제1 구간과, 감쇄레벨 추종구간으로 비교신호 설정 구간으로써, 1.5ms ~ 2.5ms 인 제2 구간과, 도로 턱과 같은 음파 반사율이 낮은 근거리 감지용 비교신호 설정구간으로써, 2.6ms ~ 3.6ms 인 제3 구간과, 도로 턱 같은 음파의 반사율이 센서 거리 변화에 따른 급격한 변화를 방지하기 위한 점진적 증가 구간으로써, 3.7ms ~ 4.5ms 인 제4 구간과 자갈로 같은 반사율이 높은 도로에서 반사파 오경보 방지를 위한 비교신호 레벨을 높인 구간으로써, 4.6ms ~ 6.0ms 인 제5 구간과, 자갈로 같이 반사율이 높은 도로에서 시간 경과에 따른 감소율을 고려한 비교신호 레벨 설정 구간으로써, 6.1ms ~ 7.8ms 인 제6구간으로 각각 나뉘어 있다.As shown in FIG. 3, the six sections are classified into a first section of 0 to 1.4 ms, which can be ignored as a resonance section, and a comparison signal setting section of attenuation level following section. The second section and the comparison signal setting section for short-range detection where sound wave reflectance such as road jaw is low, and the third section of 2.6ms to 3.6ms and the reflectance of sound waves such as road jaw to prevent sudden change according to sensor distance change It is a gradual increase section, where the fourth section with 3.7 ms to 4.5 ms and the comparative signal level to prevent echo error alarms are increased on the road with high reflectivity such as gravel, and the fifth section with 4.6 ms to 6.0 ms as gravel As a comparison signal level setting section that takes into account the decrease rate over time on the road with high reflectivity, it is divided into sixth sections of 6.1 ms to 7.8 ms.
따라서, 제어부(100)는 상기 비교부(700)에서 비교신호 발생부(200)에서 인가되는 신호를 기준으로 상기 수신신호 증폭부(600)에서 인가되는 신호를 비교한 결과를 입력받아 사용 가능한 신호인가를 비교 판단한다(S150).Therefore, the control unit 100 receives a result of comparing the signal applied from the received signal amplifying unit 600 based on the signal applied from the comparison signal generator 200 in the comparator 700 and can use the received signal. The authorization is compared and determined (S150).
상기 수신신호 증폭부(600)에서 증폭되어 입력된 초음파 센서(500)의 수신신호가 사용 가능한 신호임이 판단되면, 제어부(100)는 각 구간별, 시간에 따른 차량과 장애물의 거리를 계산하여, 해당 경고음을 발생한다.When it is determined that the received signal of the ultrasonic sensor 500 amplified and input by the received signal amplifier 600 is a usable signal, the controller 100 calculates the distance between the vehicle and the obstacle according to time for each section, The corresponding beep sounds.
즉, 차량과 장애물과의 시간 거리가 제3 범위(예 120ms 이상)임이 판단되면, 제어부(100)는 차량이 장애물과의 거리가 가까워지고 있음을 판단하여 일정 주기로 경보음을 발생하는 제 3차 경고음 발생 제어신호를 출력한다(S160,S161).That is, when it is determined that the time distance between the vehicle and the obstacle is in the third range (eg, 120 ms or more), the controller 100 determines that the vehicle is close to the obstacle and generates a warning sound at a predetermined cycle. A warning sound generation control signal is output (S160 and S161).
상기에서 차량과 장애물과의 시간 거리가 제2 범위(예 80ms ~ 120ms)임이 판단되면, 제어부(100)는 차량이 장애물과의 거리가 제 3 범위보다 더 가까워 졌음을 판단하여 제3 범위보다 조금 더 빠른 주기로 경보음을 발생하는 제 2차 경고음 발생 제어신호를 출력한다(S170,S171).When the time distance between the vehicle and the obstacle is determined to be the second range (eg, 80 ms to 120 ms), the controller 100 determines that the distance between the vehicle and the obstacle is closer than the third range, so that the vehicle is slightly smaller than the third range. The second warning sound generation control signal for generating the alarm sound at a faster cycle is output (S170, S171).
하지만, 차량과 장애물과의 시간 거리가 제1 범위(예 40ms 이하)임이 판단되면, 제어부(100)는 차량과 장애물과의 거리가 아주 가까운 것으로 판단하여 빠른 주기로 경보음을 발생하는 제 1차 경고음 발생 제어신호를 출력한다(S180,S181).However, when it is determined that the time distance between the vehicle and the obstacle is in the first range (for example, 40 ms or less), the controller 100 determines that the distance between the vehicle and the obstacle is very close and generates a first warning sound at a rapid cycle. The generation control signal is output (S180, S181).
이로써, 후진에 따른 오경보 발생의 문제점을 개선할 수 있다.As a result, it is possible to improve the problem of false alarms caused by reversing.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 후방 경보 제어장치 및 그 방법은 초음파 특성을 이용하여 출력된 신호가 반사되어 입력되는 신호의 특성를 분석한 후, 소프트웨어로 시간에 따라 변화되는 조건을 여러 구간별로 구분하여 경보조건 검지 레벨을 설정할 수 있어서, 하드웨어 변경 없이 소프트 웨어 변경만으로 오경보 발생을 개선할 수 있고, 소프트 웨어 공용화에 따른 튜닝시간이 대폭 감소되는 효과가 있다.As described above, the vehicle rear alarm control apparatus and method thereof according to the present invention analyze the characteristics of the input signal by reflecting the output signal by using the ultrasonic characteristics, and then classify the conditions varying with time by software by various sections. Therefore, the alarm condition detection level can be set, so that the false alarm can be improved only by changing the software without changing the hardware, and the tuning time by using the software is greatly reduced.
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| KR100902021B1 (en) * | 2008-04-29 | 2009-06-09 | 현대자동차주식회사 | Ultrasonic obstacle detection system for a vehicle |
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|---|---|---|---|---|
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| KR20140012303A (en) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | 현대모비스 주식회사 | Device for detection of vehicle proximity obstacle and methed thereof |
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