KR20060003966A - Apparatus and method for detecting a hindrance of the rear field of cars by using electro-magnetic field - Google Patents

Apparatus and method for detecting a hindrance of the rear field of cars by using electro-magnetic field Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 차량 후방 범퍼에 부착된 송수신 안테나; 후진시 차량에 장애물이 탐지되면 송수신 안테나로부터 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주파수 또는 파장이 변하는 신호를 입력받아, 잡음을 필터링하고 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주파수를 카운팅하고 범퍼 내부 주파수(1f, 1/2f, 1/4f)와 범퍼 외부 주파수(1f, 2f, 4f) 변화를 실시간 모니터링하여 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치의 1배, 2배, 4배 이상 되는 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone의 필드 영역에 따라 제어, 판단, 경보음 발생을 제어하는 시스템 모듈; 및 장애물이 감지된 필드 영역에 따라 각기 다른 경보음을 발생하는 부저를 포함한다. 따라서, 차량 후진 또는 주차시 차량 후방의 전자기장이 형성된 Zone에 따라 장애물을 감지하여 각기 다른 경보음을 발생하여 접촉사고를 방지하는 효과가 있다. The present invention relates to an apparatus and method for detecting a rear obstacle for a vehicle using an electromagnetic field, comprising: a transmission / reception antenna attached to a rear bumper of a vehicle; If an obstacle is detected in the vehicle when reversing, the signal is received from the transmit / receive antenna to change the frequency or wavelength according to the obstacle position at the rear of the vehicle. / 2f, 1 / 4f) and bumper external frequency (1f, 2f, 4f) real-time monitoring to change the frequency or width of the pre-warning zone, warning zone, 1, 2, 4 times more than the initial reference value, A system module for controlling, judging, and generating an alarm sound according to a field region of a collision zone; And a buzzer for generating different alarm sounds according to the field area where the obstacle is detected. Therefore, when the vehicle is reversed or parked, obstacles are detected according to the zone in which the electromagnetic field behind the vehicle is formed, thereby generating different alarm sounds, thereby preventing contact accidents.

차량, 후방, 장애물, 감지Vehicle, rear, obstacle, detection

Description

전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치 및 방법{Apparatus and method for detecting a hindrance of the rear field of cars by using electro-magnetic field} Apparatus and method for detecting a hindrance of the rear field of cars by using electro-magnetic field}             

도 1a는 종래의 차량의 후방 장애물 감지 및 표시장치의 구성도.Figure 1a is a block diagram of a rear obstacle detection and display device of a conventional vehicle.

도 1b는 도 1a의 차량의 후방 장애물 감지를 위한 초음파 센서의 설치 위치를 표시한 도면.Figure 1b is a view showing the installation position of the ultrasonic sensor for detecting the rear obstacle of the vehicle of Figure 1a.

도 2는 본 발명에 의한 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지장치 개념도.2 is a conceptual diagram of a rear obstacle detecting device for a vehicle using an electromagnetic field according to the present invention;

도 3a는 도 2의 차량 후방에 부착되는 송수신 안테나 모듈 구조도.3A is a structural diagram of a transmit / receive antenna module attached to the rear of the vehicle of FIG. 2.

도 3b는 hole size가 각각 다른 대칭형 구조의 송수신 안테나 PCB 방사 패턴 구조를 설명한 도면.Figure 3b is a view illustrating a transmission and reception antenna PCB radiation pattern structure of a symmetrical structure with different hole sizes.

도 3c는 시스템 모듈 내 PCB 방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈과 Oscillator/카운터 IC가 연결된 회로도. Figure 3c is a circuit diagram connected to the transceiver antenna module and the oscillator / counter IC of the PCB radiation pattern structure in the system module.

도 4는 본 발명에 의한 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치의 구성도.Figure 4 is a block diagram of a vehicle rear obstacle detection device using an electromagnetic field according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 방법을 설명한 흐름도.5 is a flowchart illustrating a method for detecting a rear obstacle for a vehicle using an electromagnetic field according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 송수신 안테나 20: 시스템 모듈10: transmit and receive antenna 20: system module

21: PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈 21: transmit and receive antenna module of PCB radiation pattern structure

22: Oscillator 또는 카운터IC 23: 발진회로(10MHz) 22: Oscillator or Counter IC 23: Oscillator Circuit (10MHz)

24: 마이컴 컨트롤러 25: 전원부 24: microcomputer controller 25: power supply

26: 접지부(GND) 30: 부저(Buzzer)26: ground (GND) 30: buzzer

100: 자동차
100: car

본 발명은 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 차량 후방에 송수신 안테나를 장착하여 전자기장의 원리를 이용하여 후진시 차량 후방에 장애물이 탐지되면 전자기장의 파장 및 주파수 변하게 되는데 후방 장애물 위치에 따른 주파수를 카운팅하고 범퍼 내부와 외부의 주파수 변화를 실시간 모니터링하여 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치에 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone에 따라 각기 다른 경보음을 발생하여 접촉사고를 방지하는 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and a control method for a rear obstacle for a vehicle using an electromagnetic field. In particular, when an obstacle is detected at the rear of the vehicle during backward driving using the principle of the electromagnetic field by mounting a transmitting / receiving antenna at the rear of the vehicle, the wavelength and frequency of the electromagnetic field are changed. Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone in the area where the frequency change width or wavelength width is 1, 2, or 4 times higher than the initial reference value by counting the frequency according to the obstacle position and monitoring the frequency change inside and outside the bumper in real time. The present invention relates to an apparatus and method for detecting a rear obstacle for a vehicle using an electromagnetic field to generate different alarm sounds to prevent contact accidents.                         

일반적으로, 종래의 차량의 후방 장애물 감지 및 표시장치는 차량 후진시 또는 주차시 차량 후방의 장애물을 감지하기 위해 차량 후방에 설치된 초음파 센서를 작동하여 초음파를 발사하고 반사되는 초음파를 수신하여 차량 후방 장애물의 접근 방향과 접근 거리를 판단하여 장애물이 일정거리 이내에 접근하면 운전자에게 장애물 표시수단과 경보음을 발생하여 운전자에게 주의시켜 각종 접촉사고를 방지하기 위해 사용된다.In general, the rear obstacle detection and display device of a conventional vehicle operates an ultrasonic sensor installed at the rear of the vehicle to detect an obstacle behind the vehicle when the vehicle is retracted or parked, and emits ultrasonic waves and receives the reflected ultrasonic waves to prevent the rear obstacles. When the obstacle approaches within a certain distance by judging the approach direction and the approach distance of the driver, obstacle indication means and alarm sound are generated to alert the driver and used to prevent various accidents.

도 1a를 참조하면, 종래의 차량의 후방 장애물 감지 및 표시장치는 후방 장애물 감지를 위한 초음파센서의 설치 위치를 도 1b에 도시된 바와 같이 차량 후방의 좌ㆍ우측의 장애물을 각각 감지할 수 있도록 각각 차량의 후면 모서리에 설치하여 차체의 후면 좌측 모서리에 설치된 제 1 초음파센서와 차체의 후면 우측 모서리에 설치된 제 2 초음파센서를 포함하는 다수의 초음파센서(10)와, 상기 제 1 초음파센서의 장애물 감지 여부를 표시하는 제 1 발광소자 및 상기 제 2 초음파센서의 장애물 감지 여부를 표시하는 제 2 발광소자로 구성되고 룸미러(20)에 설치된 다수의 발광소자(21∼27)와, 작동개시수단(30), 및 제어수단(40)을 포함한다. Referring to FIG. 1A, the rear obstacle detection and display device of the conventional vehicle may detect the obstacles on the left and right sides of the rear of the vehicle, respectively, as shown in FIG. 1B, in which the ultrasonic sensor for rear obstacle detection is installed. A plurality of ultrasonic sensors 10 installed at a rear edge of the vehicle and including a first ultrasonic sensor installed at the rear left corner of the vehicle body and a second ultrasonic sensor installed at the rear right corner of the vehicle body; and obstacle detection of the first ultrasonic sensor A plurality of light emitting elements (21 to 27) installed in the room mirror 20 and the second light emitting element for indicating whether the first light emitting device for indicating whether or not the obstacle detection of the second ultrasonic sensor and the operation start means ( 30 and control means 40.

상기 다수의 초음파센서(10)는 소정의 초음파를 발사하여 차량 후방의 교통 정보를 확인하여 접근중인 장애물을 감지하고 그에 대응되는 신호를 출력하도록 구성되어 있고, 다수의 발광소자(21∼27)는 차량의 룸미러(20)에 설치되고 소정의 제어신호에 따라 상기 다수의 초음파센서(10)에 인지된 후방 도로의 장애물에 대한 교통정보를 각각 표시하도록 구성되어 있다.The plurality of ultrasonic sensors 10 are configured to emit a predetermined ultrasonic wave to check traffic information behind the vehicle to detect an approaching obstacle and output a signal corresponding thereto, and the plurality of light emitting elements 21 to 27 Installed in the vehicle's room mirror 20 and configured to display traffic information on obstacles of the rear road, which are recognized by the plurality of ultrasonic sensors 10 according to predetermined control signals, respectively.

상기 작동개시수단(30)은 상기 초음파센서(10)의 작동을 개시하는 명령을 입 력받고 그에 대응되는 작동개시신호를 출력하도록 구성되어 있다. 즉, 상기 작동개시수단(30)은 차량주행 중 초음파센서(10)가 불필요하게 작동되어 운전자의 혼란을 주는 것을 방지하기 위함이고, 운전자가 원할 때, 즉 작동개시수단(30)의 소정 스위치를 온시킬 때만 초음파센서(10)가 작동되는 것이 바람직하다.The operation start means 30 is configured to receive a command to start the operation of the ultrasonic sensor 10 and output an operation start signal corresponding thereto. That is, the operation start means 30 is to prevent the ultrasonic sensor 10 from being unnecessarily operated while driving the vehicle, thereby preventing the driver from being confused. When the driver desires, that is, the predetermined switch of the operation start means 30 is activated. It is preferable that the ultrasonic sensor 10 operates only when turned on.

상기 제어수단(40)은 상기 작동개시수단(30)의 작동개시 명령에 따라 초음파를 발진하고, 상기 다수의 초음파센서(10)로부터 송·수신된 초음파를 신호처리한 후 접근중인 이동물체의 유무와 장애물의 접근방향 및 접근거리를 판단하고, 그에 대응되는 제어신호를 출력하여 상기 다수의 발광소자(21∼27)의 작동을 각각 제어한다. 즉, 상기 제어수단(40)은 다수의 초음파센서(10)가 소정의 초음파를 일정시간 간격으로 송신하도록 제어하고, 상기 다수의 초음파센서(10)에서 처음 송신된 초음파가 이동물체에 반사되어 수신되는 시간을 기억한 후, 두 번째 송신된 초음파가 이동물체에 반사되어 수신되는 시간을 상기 처음에 기억한 반사파의 수신시간과 비교하여 계산하면, 접근중인 이동물체의 유무와 거리를 알 수 있다. 또한, 다수의 초음파센서(11,15)의 출력신호 중 그 유무를 확인하면, 접근중인 장애물의 출현 방향(좌측 또는 우측 후방)을 간단하게 알 수 있다.The control means 40 oscillates the ultrasonic wave according to the operation start command of the operation start means 30, and after the signal processing the ultrasonic waves transmitted and received from the plurality of ultrasonic sensors 10, the presence or absence of a moving object approaching Determination of the approach direction and the approach distance of the obstacle, and outputs a control signal corresponding to the control of the operation of the plurality of light emitting elements (21 to 27), respectively. That is, the control means 40 controls the plurality of ultrasonic sensors 10 to transmit predetermined ultrasonic waves at predetermined time intervals, and the first ultrasonic waves transmitted from the plurality of ultrasonic sensors 10 are reflected on the moving object and received. After storing the time, the time when the second transmitted ultrasonic wave is reflected by the moving object and calculated is compared with the reception time of the reflected wave stored in the first time, and the presence and distance of the moving object being approached can be known. In addition, if the presence or absence of the output signals of the plurality of ultrasonic sensors 11 and 15 is checked, the appearance direction of the approaching obstacle (left or right rear) can be easily known.

즉, 상기 차량의 후면 좌측에 설치된 제 1 초음파센서(11)에 장애물이 감지되면 소정의 제어신호에 따라 룸미러(20)의 좌측에 설치된 발광소자(23)를 점멸시키고, 상기 제 1 초음파센서(11)에 장애물이 감지되지 않으면 룸미러(20)의 좌측에 설치된 또다른 발광소자(21)를 점멸시킨다. 운전자가 상기 장애물의 출현 여부를 쉽게 알 수 있도록 상기 다수의 발광소자(21,23)의 발광빛을 서로 다르게 구현하는 데 예를 들면, 차량 후방에 장애물이 출현하면 빨간빛의 발광소자(23)를 점멸하고, 장애물이 출현하지 않는 양호한 상태이면 파란빛의 발광소자(21)를 점멸시킨다.That is, when an obstacle is detected by the first ultrasonic sensor 11 installed on the rear left side of the vehicle, the light emitting element 23 installed on the left side of the room mirror 20 blinks according to a predetermined control signal, and the first ultrasonic sensor If no obstacle is detected in (11), another light emitting element 21 installed on the left side of the room mirror 20 blinks. In order to make it easy for a driver to know whether the obstacles are present, the emission light of the plurality of light emitting devices 21 and 23 may be implemented differently. For example, when an obstacle appears behind the vehicle, the red light emitting device 23 may be used. Flashes and the blue light emitting element 21 blinks in a good state in which no obstacle appears.

또한, 상기 차량의 후면 우측에 설치된 제 2 초음파센서(15)에 장애물이 감지되면 소정의 제어신호에 따라 룸미러(20)의 우측에 설치된 발광소자(27)를 점멸시키고, 상기 제 2 초음파센서(15)에 장애물이 감지되지 않으면 룸미러(20)의 우측에 설치된 또다른 발광소자(25)를 점멸시킨다. 운전자가 상기 장애물의 출현 여부를 쉽게 알 수 있도록 상기 다수의 발광소자(25,27)의 발광빛을 서로 다르게 구현하는 것이 바람직하고 예를들면, 장애물 출현시는 빨간빛의 발광소자(27)를 점멸하고, 장애물이 출현하지 않는 양호한 상태이면 파란빛의 발광소자(25)를 점멸시킨다. 따라서, 상기 다수의 발광소자(21∼27)를 차량의 룸미러(20)에 설치함으로써, 주행 중 차선을 변경할 때나 차량 후진시, 주차시킬 때 운전자는 항상 룸미러(20)를 주시하게 되므로 차량의 후방 교통정보를 쉽게 인지할 수 있다. In addition, when an obstacle is detected by the second ultrasonic sensor 15 installed on the rear right side of the vehicle, the light emitting device 27 installed on the right side of the room mirror 20 blinks according to a predetermined control signal, and the second ultrasonic sensor If no obstacle is detected at 15, another light emitting element 25 installed on the right side of the room mirror 20 blinks. It is preferable to implement the emission light of the plurality of light emitting devices 25 and 27 differently so that a driver can easily know whether the obstacle appears. For example, when the obstacle appears, the red light emitting device 27 When the light is flickering and in a good state in which no obstacle appears, the blue light emitting element 25 is flickered. Accordingly, by installing the plurality of light emitting elements 21 to 27 in the room mirror 20 of the vehicle, the driver always keeps an eye on the room mirror 20 when the lane is changed during driving or when the vehicle is backed up. It is easy to recognize rear traffic information.

그러나, 종래의 초음파 센서를 이용한 차량 후방 장애물 감지 및 주차 보조 시스템은 많이 사용화되어 널리 이용되는데 구현하는 방법마다 성능이나 감지 영역이 다르고 그에 따른 문제점도 많이 내포하고 있다(ex. 초음파 센서 모듈이 장애물에 가까이 있을 때(30cm 이하), 근거리에서 주차장에 진입하는 경우).However, the vehicle rear obstacle detection and parking assistance system using the conventional ultrasonic sensor is widely used and widely used, and the performance or detection area is different for each implementation method, and many problems are also included (ex. When you are near (30 cm or less), enter the parking lot from close range).

따라서, 특히 초음파 센서의 여진 시간에 따라 탐지하는 거리가 10cm~20cm 차이가 나기 때문에 여진 시간을 효율적으로 컨트롤해야만 하는 문제점과 차량의 후방 범퍼에 구멍을 뚫어야 하는 불편함이 있으며, 안개, 눈, 비, 이물질, 차량 소음에 오작동을 자주 하게 되는 문제점이 있다.
Therefore, there is a problem in that the excitation time must be efficiently controlled and the inconvenience of having to make a hole in the rear bumper of the vehicle because the distance detected according to the excitation time of the ultrasonic sensor differs from 10 cm to 20 cm. There is a problem that often malfunctions, foreign matter, vehicle noise.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 차량 후방에 송수신 안테나를 장착하여 전자기장의 원리를 이용하여 후진시 차량 후방에 장애물이 탐지되면 전자기장의 파장 및 주파수 변하게 되는데 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주파수를 카운팅하고 범퍼 내부의 주파수와 범퍼 외부의 주파수 변화를 실시간 모니터링하여 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치의 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 각각 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone을 설정하여 차량 후방의 장애물 감지 영역에 따라 각기 다른 경보음을 발생하여 접촉사고를 방지하는 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to mount a transmission and reception antenna on the rear of the vehicle to change the wavelength and frequency of the electromagnetic field when an obstacle is detected at the rear of the vehicle during the reverse using the principle of the electromagnetic field. Counting the frequency according to the position of obstacles at the rear of the vehicle and monitoring the frequency change inside the bumper and the outside frequency of the bumper in real time, so that the frequency change width or the wavelength width is 1, 2, 4 times higher than the initial reference value respectively. It is to provide a rear obstacle detection device for a vehicle using an electromagnetic field to set a warning zone, warning zone and collision zone to generate different alarm sounds according to the obstacle detection area behind the vehicle to prevent contact accidents.

본 발명의 다른 목적은 상기 차량용 후방 장애물 감지 장치를 수행하는데 특히 적합한 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치 제어 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for controlling a rear obstacle detecting apparatus for a vehicle using an electromagnetic field which is particularly suitable for performing the rear obstacle detecting apparatus for a vehicle.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량용 후방 장애물 감지 시스템에 있어서: 전자기장의 원리를 이용하여 차량 후방에 장애물을 탐지하기 위해 차량 후방 범퍼에 부착된 송수신 안테나(10); 후진시 차량 후방에 상기 장애물이 탐지되면 상기 송수신 안테나(10)로부터 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주 파수 또는 파장이 변하는 신호를 입력받아, 잡음을 필터링하고 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주파수를 카운팅하고 범퍼 내부의 주파수(1f, 1/2f, 1/4f)와 범퍼 외부의 주파수(1f, 2f, 4f) 변화를 실시간 모니터링하여 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치(Reference)의 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone을 설정하여 상기 장애물이 감지되는 필드 영역에 따라 제어, 판단, 경보음 발생을 제어하는 시스템 모듈(20); 및 상기 장애물이 감지된 상기 필드 영역에 따라 각기 다른 상기 경보음을 발생하는 부저(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치를 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a vehicle rear obstacle detection system comprising: a transmission and reception antenna (10) attached to a vehicle rear bumper for detecting an obstacle behind the vehicle using the principle of the electromagnetic field; When the obstacle is detected at the rear of the vehicle when the vehicle is reversed, it receives a signal from which the frequency or wavelength of the obstacle is changed from the transmission / reception antenna 10 to the rear of the vehicle, filters the noise, and counts the frequency according to the obstacle position at the rear of the vehicle. Real-time monitoring of changes in the frequency (1f, 1 / 2f, 1 / 4f) inside the bumper and the frequency (1f, 2f, 4f) outside the bumper, so that the frequency change width or wavelength width is 1, 2, or A system module 20 for controlling, determining, and generating an alarm sound according to a field area in which the obstacle is detected by setting a pre-warning zone, a warning zone, and a collision zone in a region of four times or more; And a buzzer 30 for generating the different alarm sounds according to the field region in which the obstacle is sensed.

상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치에 있어서, 차량 후방 범퍼에 부착된 송수신안테나와 연결고리 구조로 연결된 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈을 포함하는 시스템 모듈내의 마이컴 초기화(S1)와 시스템 초기화(S2) 후, 시스템 모듈의 자기진단(Self Diagnosis)을 체크하여 불량이면 System Fail경보음을 발생하고 시스템은 Disabled되는 단계(S4-S5); 상기 자기진단이 정상이면 정상음을 발생하고(S6) 상기 송수신 안테나로부터 데이터를 수신하여(S7) 주파수를 측정하고(S8) 초기 기준치(Initial Reference)를 설정하는 단계(S9); 상기 시스템 모듈의 마이컴의 Main 루틴이 동작하여(S10) 상기 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)에서 송수신안테나 모듈 데이터를 수신하고(S11) 주파수(a)를 측정하는 단계(S12); 초기 기준치(Reference) 주파수와 측정된 주파수(a)를 비교하여 차량 후방의 전자기장이 형성되는 zone에 장애물을 감지하여, 상기 장애물이 없으면 경보음을 발생하지 않고, 상기 장애물이 존재하면 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치의 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone을 설정하여 장애물이 감지되는 필드 영역에 따라 마이컴 제어에 따라 부저를 통해 해당 경보음을 발생하는 주파수 비교 및 장애물 감지 단계; 및 일정 대기 시간 주기로 상기 마이컴의 Main루틴을 반복 수행하여 차량 후방의 장애물을 감지하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 방법을 제공한다.In order to achieve the another object of the present invention, the present invention provides a vehicle rear obstacle detection device using an electromagnetic field, comprising a transmit and receive antenna module having a PCB radiation pattern structure connected to the transmission and reception antenna attached to the vehicle rear bumper in a connecting ring structure After the microcomputer initialization (S1) and the system initialization (S2) in the system module, by checking the self-diagnosis (Self Diagnosis) of the system module, if it is bad, generates a system fail alarm and the system is disabled (S4-S5); Generating a normal sound when the self-diagnosis is normal (S6), receiving data from the transmit / receive antenna (S7), measuring a frequency (S8), and setting an initial reference value (S9); A main routine of the microcomputer of the system module is operated (S10) to receive and transmit / receive antenna module data from the transmit / receive antenna module 21 of the PCB radiation pattern structure (S11) and measure a frequency (S12); By comparing an initial reference frequency and a measured frequency (a), an obstacle is detected in a zone where an electromagnetic field is formed in the rear of the vehicle, and there is no alarm when there is no obstacle, and a frequency change width or wavelength when the obstacle exists. Set Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone in the area where width is more than 1 times, 2 times, 4 times more than the initial reference value, and the alarm sound is generated through the buzzer according to the microcomputer control according to the field area where obstacles are detected. Frequency comparison and obstacle detection step; And detecting an obstacle behind the vehicle by repeatedly performing the main routine of the microcomputer at a predetermined waiting time period.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치 개념도이다. 2 is a conceptual view illustrating a rear obstacle detecting apparatus for a vehicle using an electromagnetic field according to the present invention.

차량 후방 범퍼 부착형/접착식 송수신 안테나(10)와, 연결고리 구조로 된 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)을 포함하는 시스템 모듈(20)과, 부저(30)를 장착하여 후진시 전자기장이 형성되는 zone에 차량 후방에 장애물이 탐지되면 주파수가 높아지고 파장이 짧아지게 되는데 이러한 물리학적인 원리를 이용하여 상기 시스템 모듈(20)에서 제어하여 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주파수를 카운팅하고 범퍼 내부의 주파수(1f, 1/2f, 1/4f)와 범퍼 외부의 주파수(1f, 2f, 4f) 변화를 실시간 모니터링하여 전자기장의 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치(Reference)에 대해 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone을 설정하여 감지된 필드 영역(field Zone)에 따라 부저(buzzer)(30)를 통해 각기 다른 경보음(연속음, 4Hz, 8Hz)을 발생하여 운전자의 주의를 유도하여 차량 후방 장애물과의 접촉사고를 방지하기 위한 장치이다.A system module 20 including a vehicle rear bumper attachable / adhesive transmit / receive antenna 10, a transmit / receive antenna module 21 having a PCB radiation pattern structure having a connecting ring structure, and an buzzer 30 are equipped with an electromagnetic field when reversing. When an obstacle is detected at the rear of the vehicle in the zone to be formed, the frequency is increased and the wavelength is shortened. The physics principle is used to control the system module 20 to count the frequency according to the position of the obstacle at the rear of the vehicle. Real-time monitoring of changes in frequency (1f, 1 / 2f, 1 / 4f) and frequencies outside the bumper (1f, 2f, 4f) allows the frequency change or wavelength width of the electromagnetic field to be 1, 2, or By setting Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone in area more than 4 times, different alarm sounds (continuous sound, 4Hz, 8Hz) through buzzer 30 according to detected field zone By generating It is a device to induce the driver's attention to prevent contact accidents with obstacles behind the vehicle.

도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치는 전자기장의 원리를 이용하여 차량 후방에 장애물을 탐지하기 위해 차량 후방 범퍼에 설치된 송수신 안테나(10); 후진시 차량 후방에 전자기장이 형성되는 zone에 상기 장애물이 탐지되면 주파수가 높아지고 파장이 짧아지므로 상기 송수신 안테나(10)로부터 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주파수 또는 파장이 변하는 신호를 입력받아, 잡음을 필터링하고(Noise Filtering) 차량 후방의 장애물 위치에 따른 주파수를 카운팅하고 범퍼 내부의 주파수(1f, 1/2f, 1/4f)와 범퍼 외부의 주파수(1f, 2f, 4f) 변화를 실시간 모니터링하여 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치(Reference)에 대해 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone의 필드 영역(field zone)에 따라 제어, 판단, 경보음 발생을 제어하는 시스템 모듈(20); 및 상기 시스템 모듈(20)의 제어 따라 차량 후방 장애물이 감지된 3가지 상기 필드 영역에 따라 각기 다른 경보음(예, 연속음, 4Hz, 8Hz)을 발생하는 부저(Buzzer)(30)로 구성된다.Referring to FIG. 4, a rear obstacle detecting apparatus for a vehicle using an electromagnetic field according to the present invention includes a transmission / reception antenna 10 installed in a vehicle rear bumper to detect an obstacle behind the vehicle using the principle of the electromagnetic field; When the obstacle is detected in the zone where the electromagnetic field is formed in the rear of the vehicle during the reverse frequency, the frequency is increased and the wavelength is shortened. Noise Filtering counts the frequency according to the obstacle position behind the vehicle and monitors the frequency (1f, 1 / 2f, 1 / 4f) inside the bumper and the frequency (1f, 2f, 4f) outside the bumper in real time to change the frequency range. Alternatively, control, judgment, and alarm sound can be generated according to the field zones of pre-warning zone, warning zone, and collision zone in areas where the wavelength width is 1, 2, 4 times or more of the initial reference. A system module 20 for controlling; And a buzzer 30 that generates different alarm sounds (eg, continuous sound, 4 Hz, 8 Hz) according to the three field areas in which a vehicle rear obstacle is detected under the control of the system module 20. .

이때, 최초 상기 시스템 모듈(20)의 ON시 차량 후방 범퍼에 부착된 상기 송수신 안테나(10)로부터 파장을 인식하여 파장의 변화에 따라 차량 후방의 장애물을 감지한다. At this time, when the system module 20 is first turned on, a wavelength is recognized from the transceiving antenna 10 attached to the rear bumper of the vehicle to detect an obstacle behind the vehicle according to the change of the wavelength.

상기 시스템 모듈(20)은 차량의 후방 범퍼 부착형/접착식 상기 송수신 안테나(10)와 연결고리 구조로 연결되고, 상기 송수신 안테나(10)에 차량 후방 필드(Rear Field) 영역에서 원할히 전자기파를 송수신하도록 상기 필드 영역(field zone) 형성을 위해 hole size가 각기 다른 대칭형 구조로 연결된 기하학적인 PCB 방사패턴 구조로 형성되며, 차량 후방에 상기 장애물이 탐지되면 상기 송수신 안테나(10)로부터 상기 장애물 위치에 따른 주파수 또는 파장이 변하는 신호를 입력받는 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)과, 상기 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)을 거쳐 잡음이 필터링되어 상기 잡음이 제거된 주파수 또는 파장 신호를 입력받아 실시간으로 전자기장 차량 후방 필드(Rear Field)에서 상기 장애물의 위치에 따른 주파수를 카운팅하여 실시간 주파수 변화된 신호를 제공하는 Oscillator 또는 카운터IC(22); 일정한 발진 주파수를 제공하는 발진회로(10MHz)(23); 상기 Oscillator 또는 카운터IC(22)로부터 상기 실시간 주파수 변화된 신호를 입력받아 상기 범퍼 내부의 주파수(1f, 1/2f, 1/4f)와 상기 범퍼 외부의 주파수(1f, 2f, 4f) 변화를 실시간 모니터링하여, 상기 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치(Reference)에 대해 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone의 장애물이 감지되는 필드 영역에 따라 각기 다른 경보음을 발생하도록 제어하는 마이컴 컨트롤러(24)와, 상기 시스템 모듈(20)에 소정의 전원(12v, 5v)을 공급하는 전원부(25)와, 상기 시스템 모듈(20)이 접지(GND)를 위한 접지부(26)를 포함한다.The system module 20 is connected to the rear bumper attachment / adhesive transmission / reception antenna 10 of the vehicle in a linkage structure, and transmits / receives electromagnetic waves smoothly to the transmission / reception antenna 10 in a rear field area of the vehicle. It is formed of a geometric PCB radiation pattern structure connected in a symmetrical structure with different hole sizes to form the field zone, and when the obstacle is detected at the rear of the vehicle, the frequency according to the position of the obstacle from the transmission / reception antenna 10. Alternatively, noise is filtered through the transmit / receive antenna module 21 having the PCB radiation pattern structure and the transmit / receive antenna module 21 having the PCB radiation pattern structure to receive the signal whose wavelength is changed, thereby inputting the frequency or wavelength signal from which the noise is removed. The real time by counting the frequency according to the position of the obstacle in the rear field of the electromagnetic vehicle in real time An oscillator or counter IC 22 providing a frequency varied signal; An oscillation circuit (10 MHz) 23 providing a constant oscillation frequency; Real-time monitoring of the frequency (1f, 1 / 2f, 1 / 4f) inside the bumper and the frequency (1f, 2f, 4f) outside the bumper by receiving the real-time frequency changed signal from the oscillator or counter IC 22 Thus, different alarms are generated according to field areas where obstacles of a pre-warning zone, a warning zone, and a collision zone are detected in an area where the frequency change width or the wavelength width is more than 1, 2, and 4 times the initial reference value (Reference). A microcomputer controller 24 for generating sound, a power supply unit 25 for supplying predetermined powers 12v and 5v to the system module 20, and the system module 20 for ground (GND). And a ground portion 26.

본 발명의 핵심은 송수신 안테나 모듈 설계인데 필름 타입(film type)에 전류가 흐르는 구리선을 도 3a에 도시된 바와 같이 PCB 방사 패턴 구조로 형성하여 차량 후방 범퍼 안에 부착이 가능한 테이프 형태로 설계를 한다. The core of the present invention is a transmit / receive antenna module design, in which a copper wire flowing current in a film type is formed in a PCB radiation pattern structure as shown in FIG. 3A to design a tape that can be attached to a rear bumper of a vehicle.                     

도 3a를 참조하면, 차량 후방 범퍼에 부착되는 상기 송수신 안테나(10) 모듈 구조는 필름 타입(film type)의 알루미늄 재질 또는 구리 소재를 사용하여 도 3b의 연결 고리형 구조의 기하학적 패턴을 가진 필름 형태의 구리선을 연결한 차량 후방 범퍼의 금속체와 절연성을 가진 범퍼 부착형 또는 접착식 안테나 구조로 되어있다. Referring to FIG. 3A, the transmit / receive antenna 10 module structure attached to the rear bumper of the vehicle is formed using a film type aluminum material or a copper material, and has a film shape having a geometric pattern of the connection ring structure of FIG. 3B. Bumper-attached or self-adhesive antenna structure with insulator and metal body of the rear bumper connected with copper wires.

도 3b를 참조하면, 상기 시스템 모듈(20) 내의 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)은 hole size가 각각 다른 대칭형 구조의 송수신 안테나의 PCB 방사 패턴 구조로 되어 있으며, 차량의 후방 범퍼측 상기 송수신 안테나(10)와 연결되고, hole size가 각기 다른 대칭형 구조로 연결된 기하학적인 PCB 방사패턴 구조를 가지므로 전자기파의 Near Field 영역을 원할히 송수신할 수 있다. Referring to FIG. 3B, the transmit / receive antenna module 21 having a PCB radiation pattern structure in the system module 20 has a PCB radiation pattern structure of a transmit / receive antenna having a symmetrical structure having different hole sizes, and the rear bumper side of the vehicle. Since it has a geometric PCB radiation pattern structure connected to the transmit / receive antenna 10 and connected in symmetrical structures with different hole sizes, it is possible to smoothly transmit and receive the Near Field region of electromagnetic waves.

상기 송수신 안테나(10)에 전자기파를 송수신하도록 차량 후방의 필드 영역(field zone) 형성을 위해 좌측은 촘촘하게 자계가 형성되도록 기준치보다 작은 다수의 hole에 납땜되고 우측은 듬성듬성 자계가 형성되도록 기준치보다 큰 다수의 hole에 납땜된다. The left side is soldered to a plurality of holes smaller than the reference value so that the magnetic field is formed tightly on the left side to form a field zone at the rear of the vehicle to transmit and receive electromagnetic waves to and from the transmission antenna 10 and the right side is larger than the reference value so that the sparse magnetic field is formed. It is soldered to many holes.

도 3c는 상기 시스템 모듈(20) 내 PCB 방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈과 Oscillator/카운터 IC(22)가 연결된 회로도이다.3C is a circuit diagram in which a transceiver antenna module having a PCB radiation pattern structure in the system module 20 and an oscillator / counter IC 22 are connected.

도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 송수신 안테나(10)는 연결 고리 구조로 상기 시스템 모듈(20) 내의 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)과 연결되고, 상기 시스템 모듈(20)내에서 상기 송수신 안테나(10)와 연결되는 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)은 Oscillator 및 Counter IC를 이용하여 실시간 주파수 변화를 상기 마이컴 컨트롤러(20)에 보낸다. 상기 마이컴 컨트롤러(20)는 상 기 주파수 변화를 이용, 물리적으로 전자기장이 형성되는 zone에 차량 후방(Rear Field)에서 장애물의 위치에 따른 주파수를 카운팅하여 범퍼 내부에서의 주파수, 예로 1/f, 1/2f, 1/4f와 범퍼 외부의 주파수 1f, 2f, 4f 변화(실측 주파수는 실험에서 데이터를 추출해야 함)를 실시간 모니터링하여 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치(이하, Reference라고 한다)에 대해 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 각각 Pre-Warning Zone, Collision Zone, Warning Zone에 따라 해당하는 각기 다른 경보음(예, 연속음, 4Hz, 8Hz)을 발생한다.As shown in FIG. 3C, the transmit / receive antenna 10 is connected to a transmit / receive antenna module 21 having a PCB radiation pattern structure in the system module 20 in a link ring structure, and within the system module 20. The transmit / receive antenna module 21 having a PCB radiation pattern structure connected to the transmit / receive antenna 10 sends a real-time frequency change to the microcomputer controller 20 using an oscillator and a counter IC. The microcomputer controller 20 counts the frequency according to the position of the obstacle in the rear field of the vehicle in the zone where the electromagnetic field is physically formed using the frequency change, for example, a frequency inside the bumper, for example, 1 / f, 1. Real-time monitoring of changes in frequencies 1f, 2f, and 4f outside of the bumper (2f, 1 / 4f) and bumper (actual frequency should extract data from the experiment), so that the frequency change width or wavelength width is referred to the initial reference value (hereinafter referred to as Reference). Different alarm sounds (e.g. continuous sound, 4Hz, 8Hz) are generated according to Pre-Warning Zone, Collision Zone, and Warning Zone in the area of 1, 2, 4 times or more.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 방법을 설명한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method for detecting a rear obstacle for a vehicle using an electromagnetic field according to the present invention with reference to FIG. 5.

전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치에서, 차량 후방 범퍼에 부착된 상기 송수신안테나(10)와 연결고리 구조로 연결된 상기 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)을 포함하는 상기 시스템 모듈(20) 내의 마이컴 초기화(단계 S1)와 시스템 초기화(단계 S2) 후 자기진단을 체크하여 불량이면(Self Diagnosis Fail)(단계 S3) System Fail 경보음을 발생하고(단계 S4) 상기 시스템 모듈은 동작이 정지된다(System Disabled)(단계 S5). In the apparatus for detecting a vehicle rear obstacle using an electromagnetic field, the system module 20 including a transmit / receive antenna module 21 having a PCB radiation pattern structure connected in a linkage structure with the transmit / receive antenna 10 attached to the vehicle rear bumper. After the microcomputer initialization (step S1) and system initialization (step S2), the self-diagnosis is checked and if it is bad (Self Diagnosis Fail) (step S3), a system fail alarm is generated (step S4) and the system module is stopped ( System Disabled) (Step S5).

상기 시스템 모듈(20)의 상기 자기진단이 정상이면 정상음을 발생하고(단계 S6) 차량 후방 범퍼에 부착된 송수신 안테나(10)로부터 데이터를 수신하여(단계 S7) 주파수를 측정하고(단계 S8) 초기 기준치를 설정한(Initial Reference setting)(단계 S9) 후, 상기 시스템 모듈(20)의 마이컴의 Main 루틴이 동작하여(단계 S10) 상기 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)에서 송수신안테나 모듈 데이터를 수신하고(단계 S11) 주파수(a)를 측정한다(단계 S12).If the self-diagnosis of the system module 20 is normal, a normal sound is generated (step S6), data is received from the transmit / receive antenna 10 attached to the rear bumper of the vehicle (step S7), and the frequency is measured (step S8). After setting the initial reference value (Initial Reference setting) (step S9), the main routine of the microcomputer of the system module 20 is operated (step S10) to transmit / receive the antenna module from the transmit / receive antenna module 21 of the PCB radiation pattern structure. The data is received (step S11) and the frequency a is measured (step S12).

상기 기준치(Reference) 주파수와 상기 측정된 주파수(a)를 비교하여 Reference < a 조건 이면(단계 S13) 차량 후방의 전자기장이 형성되는 zone에 장애물이 없으므로 경보음이 발생하지 않고(No Sound)(단계 S14), When the reference frequency is compared with the measured frequency (a), if Reference <a condition (step S13), there is no obstacle in the zone where an electromagnetic field is formed in the rear of the vehicle, so that no alarm sounds (No Sound). S14),

a ≤ Reference ≤ 2a 조건 이면 차량 후방에 감지된 장애물이 Pre-Warning Zone에 감지되어 마이컴 컨트롤러(24)의 제어에 의해 부저(30)를 통해 해당하는 경보음을 발생하고(단계 S15, S16), When a ≤ Reference ≤ 2a condition, an obstacle detected at the rear of the vehicle is detected in the pre-warning zone to generate a corresponding alarm sound through the buzzer 30 under the control of the microcomputer controller 24 (steps S15 and S16),

2a < Reference ≤ 4a 조건 이면 상기 차량 후방에 감지된 장애물이 Warning Zone에 감지되어 해당하는 경보음을 발생하며(단계 S17, S18),If the condition 2a <Reference ≤ 4a, an obstacle detected at the rear of the vehicle is detected in the warning zone to generate a corresponding alarm sound (steps S17 and S18).

Reference > 4a 조건 이면 상기 차량 후방에 감지된 장애물이 Collision Zone에 감지되어 해당하는 경보음을 발생한(단계 S19) 후, 일정 대기시간(50msec)이 경과했는지를 체크하여(단계 S20) 일정 대기 시간(50msec) 주기로 상기 마이컴의 Main루틴을 반복 수행하여 차량 후방의 장애물을 감지한다.If the reference> 4a condition, the obstacle detected in the rear of the vehicle is detected in the Collision Zone to generate a corresponding alarm sound (step S19), and then check whether a predetermined waiting time (50msec) has elapsed (step S20). 50msec) repeatedly detects an obstacle behind the vehicle by repeating the main routine of the microcomputer.

부연하여 설명하면, 차량 후방의 전자기장의 영역을 극대화하기 위해 상기 송수신 안테나(10)로부터 기하학적 PCB 방사패턴 구조의 송수신안테나 모듈(21)로 유도되는 전자기장이 형성되는 Zone(Near Field)에 차량 후방에 장애물이 접근하면 주파수가 높아지고 파장이 짧아져서 장애물 위치를 탐지하게 되는데 정확한 거리는 계산이 안되지만 실험에서 통계적으로 추출한 데이터를 가지고 각각 장애물 위치에 따른 주파수 변화를 계산할 수가 있다. 그러나, 본 발명에 따른 전자기장을 이용한 차량 후방의 장애물 탐지 방법은 차량의 환경 상태에 따라 각기 주파수가 다르기 때문에 최초 데이터를 상기 초기 기준치(Reference) 값으로 하여 그의 변화폭에 따라 거리를 산출함으로써 차량의 환경(RV, 승용차, 승합차)에 따른 문제점을 최소화하여 처리한다. 하지만, 이런 요인에 의해 발생하는 문제는 초음파/레이더처럼 정확한 거리 계산이 아니기 때문에 OEM 방식이 아니고 향후 시장(After market)에서 편의 장치로 사용될 수 있다. 또한, 차량 고정과 물체 고정일 경우는 도플러 효과 방식을 이용하기 때문에 감지가 불가능하다. 그러나, 초음파에서 문제되는 여진에 의한 감지거리가 30cm이하 미감지 부분이나 안개, 눈, 비에 대한 환경에 오작동이 없어서 그리고 범퍼에 구멍을 안 뚫기 때문에 장점이 상당히 많다. In detail, in order to maximize the area of the electromagnetic field behind the vehicle, the rear of the vehicle is formed in a zone (Near Field) in which an electromagnetic field is induced from the transmission / reception antenna 10 to the transmission / reception antenna module 21 of the geometric PCB radiation pattern structure. As the obstacle approaches, the frequency is increased and the wavelength is shortened to detect the position of the obstacle. The exact distance cannot be calculated, but the frequency change according to the obstacle position can be calculated with the statistically extracted data from the experiment. However, in the obstacle detection method behind the vehicle using the electromagnetic field according to the present invention, since the frequencies are different according to the environmental conditions of the vehicle, the initial data is used as the initial reference value, and the distance is calculated according to the change width thereof. Minimize the problems caused by (RV, passenger car, van). However, the problem caused by this factor is not an accurate distance calculation like ultrasonic / radar, so it can be used as a convenience device in the after market. In addition, in the case of vehicle fixing and object fixing, the Doppler effect method is used, so that detection is impossible. However, there are many advantages because the sensing distance caused by the aftershock, which is a problem in the ultrasonic wave, is less than 30cm, and there is no malfunction in the environment for fog, snow, and rain, and holes are not drilled in the bumper.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below Or it may be modified.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치 및 방법은 차량 후방에 송수신 안테나를 장착하여 전자기장의 원리를 이용하여 후진시 차량 후방에 전자기장이 형성되는 zone에 장애물이 탐지되면 전자기장의 파장 및 주파수 변하게 되는데 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주파수를 카운팅하고 범퍼 내부와 외부의 주파수 변화를 실시간 모니터링하여 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치에 대해 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone을 설정하여 차량 후방 장애물이 감지되는 영역에 따라 해당하는 각기 다른 경보음을 발생하여 운전자에게 주의를 경보시켜 차량 후진 또는 주차시 발생되는 각 종 접촉사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the vehicle rear obstacle detection apparatus and method using an electromagnetic field according to the present invention is equipped with a transmission and reception antenna on the rear of the vehicle by using the principle of the electromagnetic field when an obstacle is detected in the zone where the electromagnetic field is formed in the rear of the vehicle when the reverse The frequency and frequency of the vehicle are changed, and the frequency according to the obstacle position is counted at the rear of the vehicle, and the frequency change inside and outside the bumper is monitored in real time, so that the frequency change width or wavelength width is 1, 2, 4 times or more of the initial reference value. By setting Pre-Warning Zone, Warning Zone and Collision Zone, different warning sounds are generated according to the area where obstacles behind the vehicle are detected to alert the driver to prevent various accidents caused when the vehicle is backed up or parked. It can work.

Claims (5)

차량용 후방 장애물 감지 시스템에 있어서:In the vehicle rear obstacle detection system: 전자기장의 원리를 이용하여 차량 후방에 장애물을 탐지하기 위해 차량 후방 범퍼에 부착된 송수신 안테나(10); A transmission / reception antenna 10 attached to the vehicle rear bumper for detecting an obstacle behind the vehicle using the principle of the electromagnetic field; 후진시 차량 후방에 상기 장애물이 탐지되면 상기 송수신 안테나(10)로부터 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주파수 또는 파장이 변하는 신호를 입력받아, 잡음을 필터링하고 차량 후방에 장애물 위치에 따른 주파수를 카운팅하고 범퍼 내부의 주파수(1f, 1/2f, 1/4f)와 범퍼 외부의 주파수(1f, 2f, 4f) 변화를 실시간 모니터링하여 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치(Reference)의 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone을 설정하여 상기 장애물이 감지되는 필드 영역에 따라 제어, 판단, 경보음 발생을 제어하는 시스템 모듈(20); 및When the obstacle is detected at the rear of the vehicle when the vehicle is reversed, the signal is transmitted from the transmit / receive antenna 10 according to the position of the obstacle at the rear of the vehicle to filter the noise, count the frequency according to the position of the obstacle at the rear of the vehicle, and bumper Real-time monitoring of changes in internal frequencies (1f, 1 / 2f, 1 / 4f) and external frequencies (1f, 2f, 4f) outside the bumper, so that the frequency change width or wavelength width is 1, 2, or 4 times the initial reference A system module 20 for controlling, determining, and generating an alarm sound according to a field area in which the obstacle is detected by setting a pre-warning zone, a warning zone, and a collision zone in a region of more than twice; And 상기 장애물이 감지된 상기 필드 영역에 따라 각기 다른 상기 경보음을 발생하는 부저(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치.Rear obstacle detecting apparatus for a vehicle using an electromagnetic field, characterized in that the buzzer (30) for generating the different alarm sound according to the field area where the obstacle is detected. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 송수신 안테나(10)의 구조는 필름 형태(film type)의 알루미늄 소자 또 는 필름 형태의 구리 소재를 사용하여 연결 고리형 구조의 기하학적 PCB 방사 패턴을 형성하여 필름 형태에 전류가 흐르는 구리선을 연결한 범퍼의 금속체와 절연성을 가진 범퍼 부착형 또는 접착식 안테나 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치.The transmission and reception antenna 10 is formed using a film-type aluminum element or a film-type copper material to form a geometric PCB radiation pattern of a link ring structure to connect a copper wire through which current flows in the film form. Rear obstacle detecting device for a vehicle using an electromagnetic field, characterized in that formed of a bumper attached or adhesive antenna structure having insulation with the metal of the bumper. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 시스템 모듈(20)은 The system module 20 차량의 후방 범퍼에 부착된 상기 송수신 안테나(10)와 연결고리 구조로 연결되고, 상기 송수신 안테나(10)에 차량 후방 필드(Near Field) 영역에서 원할히 전자기파를 송수신하도록 상기 필드 영역(field zone) 형성을 위해 hole size가 각기 다른 대칭형 구조로 연결된 기하학적인 PCB 방사패턴 구조로 형성되며, 차량 후방에 상기 장애물이 탐지되면 상기 송수신 안테나(10)로부터 상기 장애물 위치에 따른 주파수 또는 파장이 변하는 신호를 입력받는 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21);The field zone is connected to the transmission / reception antenna 10 attached to the rear bumper of the vehicle, and the field zone is formed in the transmission / reception antenna 10 to smoothly transmit and receive electromagnetic waves in the rear field area of the vehicle. For the purpose of the present invention, it is formed of a geometric PCB radiation pattern structure connected to each other in a symmetrical structure with different hole sizes. Transmitting and receiving antenna module 21 of the PCB radiation pattern structure; 상기 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)를 거쳐 잡음을 필터링하고 잡음이 제거된 주파수 또는 파장 신호를 입력받아 실시간으로 전자기장이 형성되는 차량 후방 필드(Near Field)에서 상기 장애물의 위치에 따른 주파수를 카운팅하여 실시간 주파수 변화된 신호를 제공하는 Oscillator 또는 카운터IC(22); Noise is filtered through the transmit / receive antenna module 21 of the PCB radiation pattern structure and the frequency or wavelength signal from which the noise is removed is input according to the position of the obstacle in the rear field (Near Field) in which an electromagnetic field is formed in real time. An oscillator or counter IC 22 for counting and providing a real-time frequency changed signal; 일정한 발진 주파수를 제공하는 발진회로(10MHz)(23); An oscillation circuit (10 MHz) 23 providing a constant oscillation frequency; 상기 Oscillator 또는 카운터IC(22)로부터 상기 실시간 주파수 변화된 신호를 입력받아 상기 범퍼 내부의 주파수(1f, 1/2f, 1/4f)와 상기 범퍼 외부의 주파수(1f, 2f, 4f) 변화를 실시간 모니터링하여, 상기 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 상기 초기 기준치(Reference)에 대해 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone의 장애물이 감지되는 필드 영역에 따라 각기 다른 경보음을 발생하도록 제어하는 마이컴 컨트롤러(24);Real-time monitoring of the frequency (1f, 1 / 2f, 1 / 4f) inside the bumper and the frequency (1f, 2f, 4f) outside the bumper by receiving the real-time frequency changed signal from the oscillator or counter IC 22 Therefore, in the area where the frequency change width or the wavelength width is 1, 2, 4 times or more with respect to the initial reference value (Reference), different depending on the field area where the obstacle of the pre-warning zone, warning zone, collision zone is detected A microcomputer controller 24 controlling to generate an alarm sound; 상기 시스템 모듈(20)에 소정의 전원을 공급하는 전원부(25); 및A power supply unit 25 supplying predetermined power to the system module 20; And 상기 시스템 모듈(20)이 접지(GND)를 위한 접지부(26)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 장치.Rear obstacle detecting apparatus for a vehicle using an electromagnetic field, characterized in that the system module (20) is composed of a ground portion 26 for ground (GND). 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 방법에 있어서, In the vehicle rear obstacle detection method using an electromagnetic field, 차량 후방 범퍼에 부착된 송수신안테나와 연결고리 구조로 연결된 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈을 포함하는 시스템 모듈내의 마이컴 초기화(S1)와 시스템 초기화(S2) 후, 시스템 모듈의 자기진단(Self Diagnosis)을 체크하여 불량이면 System Fail경보음을 발생하고 시스템은 Disabled되는 단계(S4-S5); Self Diagnosis of the System Module after Initialization (S1) and System Initialization (S2) in the System Module Including a Transmitting and Receiving Antenna Module of PCB Radiation Pattern Structure Connected to the Transceiver Antenna Attached to the Rear Bumper of the Vehicle Check and if it is bad, generate a system fail alarm and the system is disabled (S4-S5); 상기 자기진단이 정상이면 정상음을 발생하고(S6) 상기 송수신 안테나로부터 데이터를 수신하여(S7) 주파수를 측정하고(S8) 초기 기준치(Initial Reference)를 설정하는 단계(S9);Generating a normal sound when the self-diagnosis is normal (S6), receiving data from the transmit / receive antenna (S7), measuring a frequency (S8), and setting an initial reference value (S9); 상기 시스템 모듈의 마이컴의 Main 루틴이 동작하여(S10) 상기 PCB방사 패턴 구조의 송수신 안테나 모듈(21)에서 송수신안테나 모듈 데이터를 수신하고(S11) 주파수(a)를 측정하는 단계(S12);A main routine of the microcomputer of the system module is operated (S10) to receive and transmit / receive antenna module data from the transmit / receive antenna module 21 of the PCB radiation pattern structure (S11) and measure a frequency (S12); 초기 기준치(Reference) 주파수와 측정된 주파수(a)를 비교하여 차량 후방의 전자기장이 형성되는 zone에 장애물을 감지하여, 상기 장애물이 없으면 경보음을 발생하지 않고, 상기 장애물이 존재하면 주파수 변화폭 또는 파장 폭이 초기 기준치의 1배, 2배, 4배 이상 되는 영역에 Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone의 필드 영역에 따라 마이컴 제어에 따라 부저를 통해 해당 경보음을 발생하는 주파수 비교 및 장애물 감지 단계; 및By comparing an initial reference frequency and a measured frequency (a), an obstacle is detected in a zone where an electromagnetic field is formed in the rear of the vehicle, and there is no alarm when there is no obstacle, and a frequency change width or wavelength when the obstacle exists. Frequency comparison and obstacle detection that generate corresponding alarm sound through buzzer according to micom control according to the field area of Pre-Warning Zone, Warning Zone, Collision Zone in the area where width is 1, 2, 4 times or more of initial reference value step; And 일정 대기 시간 주기로 상기 마이컴의 Main루틴을 반복 수행하여 차량 후방의 장애물을 감지하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 방법.A method for detecting a rear obstacle for a vehicle using an electromagnetic field, comprising: repeatedly performing a main routine of the microcomputer at a predetermined waiting time period to detect an obstacle behind the vehicle. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 주파수 비교 및 장애물 감지 단계는 The frequency comparison and obstacle detection step 상기 기준치(Reference) 주파수와 상기 측정된 주파수(a)를 비교하여 Reference < a 조건 이면(S13) 차량 후방의 전자기장이 형성되는 zone에 장애물이 없으므로 경보음이 발생하지 않는(No Sound) 단계(S14); Comparing the reference frequency and the measured frequency (a), there is no obstacle in the zone where the electromagnetic field behind the vehicle is formed under Reference <a condition (S13) (No Sound) (S14). ); a ≤ Reference ≤ 2a 조건 이면, 차량 후방에 감지된 장애물이 상기 Pre-Warning Zone에 감지되어 상기 마이컴의 제어에 따라 상기 부저를 통해 해당하는 경보음을 발생하는 단계(S15, S16); When a ≤ Reference ≤ 2a condition, the obstacle detected in the rear of the vehicle is detected in the Pre-Warning Zone to generate a corresponding alarm sound through the buzzer under the control of the microcomputer (S15, S16); 2a < Reference ≤ 4a 조건 이면, 상기 차량 후방에 감지된 장애물이 상기 Warning Zone에 감지되어 해당하는 경보음을 발생하는 단계(S17, S18); 및If the condition 2a <Reference ≤ 4a, an obstacle detected at the rear of the vehicle is detected at the Warning Zone to generate a corresponding alarm sound (S17, S18); And Reference > 4a 조건 이면, 상기 차량 후방에 감지된 장애물이 상기 Collision Zone에 감지되어 해당하는 경보음을 발생하는 단계(S19)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 차량용 후방 장애물 감지 방법.If the reference> 4a condition, the obstacle detected in the rear of the vehicle is detected in the Collision Zone to generate a corresponding alarm sound (S19) characterized in that the vehicle rear obstacle detection method using an electromagnetic field.
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