KR20080057499A - Apparatus and method for processing ultrasonic signal - Google Patents

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Abstract

An apparatus for processing an ultrasonic signal and a processing method thereof are provided to calculate distance information for objects reflecting the ultrasonic signal by making an envelope signal using peak value information and period information of the ultrasonic signal. An apparatus for processing an ultrasonic signal comprises an ultrasonic receiving unit(110), a peak value obtaining unit(120), a period calculating unit(130), and a storing unit(140). The ultrasonic receiving unit receives the ultrasonic signal that starts from a distance measuring device, is reflected for objects, and arrives in the ultrasonic receiving unit. The peak value obtaining unit obtains peak value information for the received ultrasonic signal. The period calculating unit calculates period information between the received ultrasonic signals. The storing unit forms an envelope signal by using a pair of the peak value information and the period information, and stores the envelope signal for extracting distance information.

Description

초음파 신호 처리 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for processing ultrasonic signal}Apparatus and Method for processing ultrasonic signal

도 1은 기존에 일반적으로 이용하는 초음파 신호를 이용한 거리 측정의 개념을 설명하기 위한 도면, 1 is a view for explaining the concept of distance measurement using an ultrasonic signal commonly used;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 신호를 이용하여 물체들에 대한 거리 정보 획득에 필요한 데이터를 얻을 수 있는 초음파 신호 처리 장치를 도시한 블록도, FIG. 2 is a block diagram illustrating an ultrasonic signal processing apparatus capable of obtaining data necessary for obtaining distance information on objects by using an ultrasonic signal according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 도 2의 초음파 신호 처리 장치를 통해 형성되는 초음파 신호에 대한 포락선(envelope signal) 형성 예를 도시한 도면, 그리고 3 is a view illustrating an example of forming an envelope signal for an ultrasonic signal formed by the ultrasonic signal processing apparatus of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention; and

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 신호를 이용하여 물체들에 대한 거리 정보 획득에 필요한 데이터를 얻을 수 있는 초음파 신호 처리 방법을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating an ultrasonic signal processing method capable of obtaining data necessary for obtaining distance information on objects using ultrasonic signals according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 거리측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전송된 초음파 가 임의의 물체에 반사되어 수신되는 초음파 신호를 통해 얻고자 하는 정보를 추출하는데 필요한 형태의 데이터로 변환할 수 있는 초음파 신호 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a distance measuring apparatus, and more particularly, ultrasonic signal processing that can convert the transmitted ultrasonic waves into data in a form necessary to extract information to be obtained through an ultrasonic signal received by being reflected on an arbitrary object. Relates to a device.

일반적으로, 해당 위치에 존재하는 물체까지의 거리를 측정하는 방법으로 초음파를 이용한 거리 측정 방법이 널리 사용되고 있다. In general, a distance measuring method using ultrasonic waves is widely used as a method for measuring a distance to an object existing at a corresponding position.

종래에 초음파를 이용한 거리 측정 방법은, 초음파를 이용해 거리를 추출하기 위해 거리 측정 장치에 마련된 송신부에서 초음파 신호를 송신한 시각과 송신한 초음파 신호를 수신한 시각과의 차이를 계산하여 이를 다시 거리로 환산하는 방법이다. Conventionally, the distance measuring method using ultrasonic waves calculates a difference between the time at which the ultrasonic signal is transmitted and the time at which the transmitted ultrasonic signal is received by the transmitter provided in the distance measuring apparatus to extract the distance using ultrasonic waves, and then converts the distance to the distance. It is a method of conversion.

이에 따라, 종래의 초음파를 이용한 거리 측정 방법에서는 거리 측정 장치에 마련된 초음파 센서에서 송신된 초음파 신호가 첫 번째로 반사된 물체까지의 거리를 계산하여 얻을 수 있다. Accordingly, in the conventional distance measuring method using ultrasonic waves, the ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic sensor provided in the distance measuring device may be obtained by calculating the distance to the first reflected object.

그런데, 종래의 초음파를 이용한 거리 측정 방법은 송신된 초음파 신호가 두 번째 이상 반사되어 수신되는 경우, 반사되는 물체들에 대한 정보를 알 수 없기 때문에 초음파 신호를 반사시킨 해당 물체들까지의 거리를 일일이 산출하는 것 자체가 불가능한 단점이 있다. However, in the conventional method of measuring distance using ultrasonic waves, when the transmitted ultrasonic signal is received after being reflected more than a second time, since the information about the reflected objects is not known, the distance to the corresponding objects reflecting the ultrasonic signal is manually calculated. The disadvantage is that it is impossible to calculate.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은, 초음파 신호를 거리정보 추출 등에 필요한 형태의 데이터로 변환할 수 있는 초음파 신호 처리 장 치 및 그 방법을 제공하는 데 있다. A first object of the present invention for solving the above problems is to provide an ultrasonic signal processing apparatus and method for converting an ultrasonic signal into data of a type necessary for distance information extraction and the like.

본 발명의 제2 목적은, 적어도 2 이상의 물체에 반사된 초음파 신호를 수신하여 수신한 초음파 신호를 반사시킨 해당 물체들 각각에 대한 거리 정보를 획득하는데 필요한 형태의 데이터로 변환할 수 있는 초음파 신호 처리 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다. A second object of the present invention is to receive an ultrasonic signal reflected on at least two or more objects, and to process the ultrasonic signal that can convert the received ultrasonic signal into data in a form necessary to obtain distance information for each of the corresponding objects. An apparatus and a method thereof are provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 초음파 신호 처리 장치는, 거리 측정 장치로부터 발신되어 물체들에 의해 반사되어 도착되는 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신부; 상기 수신한 초음파 신호들에 대한 첨두치 정보를 산출하는 첨두치 획득부; 상기 수신한 초음파 신호들 간의 주기 정보를 산출하는 주기 계산부; 및 상기 첨두치 획득부 및 상기 주기 계산부에서 산출된 상기 수신한 초음파 신호에 대한 첨두치 및 주기 정보를 각각 쌍으로 묶어서 포락선을 형성하여, 거리정보 추출을 위해 저장하는 저장부를 포함한다. Ultrasonic signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, Ultrasonic receiving unit for receiving the ultrasonic signal transmitted from the distance measuring device reflected by the objects; A peak value acquisition unit calculating peak value information on the received ultrasound signals; A period calculator configured to calculate period information between the received ultrasound signals; And a storage unit configured to form a envelope by tying pairs of peak and period information of the received ultrasonic signal calculated by the peak value acquisition unit and the period calculation unit, respectively, and storing the extracted distance information.

바람직하게는, 상기 첨두치 획득부는, 상기 수신한 초음파 신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환하는 아날로그-디지털(A/D) 변환부; 및 상기 아날로그-디지털 변환부에서 아날로그-디지털 변환된 상기 초음파 신호에 대응하는 각 샘플링 데이터들로부터 상기 각 초음파 신호들에 대한 첨두치를 계산하는 첨두치 계산부를 포함하여 구성된다. Preferably, the peak value acquisition unit, an analog-to-digital (A / D) conversion unit for converting the received ultrasonic signal from analog form to digital form; And a peak value calculator configured to calculate a peak value for each of the ultrasound signals from the sampling data corresponding to the ultrasound signals analog-to-digital converted by the analog-digital converter.

또한, 상기 주기 계산부는 카운트 로직을 이용하여 상기 수신한 초음파 신호 들에 대한 주기 정보를 계산한다. 이때, 상기 주기 계산부는, 상기 수신한 초음파 신호가 입력되는 입력단에 비교기를 배치하여 설정된 기준치보다 큰 신호가 감지되는 첫 번째 시각과 상기 기준치보다 작아지는 신호가 감지되는 첫 번째 시각 사이의 시간차를 이용하여, 상기 수신한 초음파 신호들에 대한 주기 정보를 계산한다. The period calculator calculates period information on the received ultrasound signals using count logic. In this case, the period calculator uses a time difference between a first time at which a signal larger than a reference value is detected and a first time at which a signal smaller than the reference value is detected by placing a comparator at an input terminal to which the received ultrasonic signal is input. The period information on the received ultrasound signals is calculated.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 초음파 신호 처리 방법은, 거리 측정 장치로부터 발신되어 물체들에 의해 반사되어 도착되는 초음파 신호를 수신하는 단계; 상기 수신한 초음파 신호들에 대한 첨두치 정보를 산출하는 단계; 상기 수신한 초음파 신호들 간의 주기 정보를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 수신한 초음파 신호에 대한 첨두치 및 주기 정보를 각각 쌍으로 묶어서 포락선을 형성하여, 거리정보 추출을 위해 저장하는 단계를 포함한다. On the other hand, the ultrasonic signal processing method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, receiving an ultrasonic signal transmitted from the distance measuring device is reflected by the objects; Calculating peak value information on the received ultrasound signals; Calculating period information between the received ultrasound signals; And forming an envelope by tying pairs of the calculated peak value and period information of the received ultrasonic signal, respectively, and storing them for distance information extraction.

바람직하게는, 상기 첨두치 획득 단계는, 상기 수신한 초음파 신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환하는 단계; 및 상기 아날로그-디지털 변환된 상기 초음파 신호에 대응하는 각 샘플링 데이터들로부터 상기 각 초음파 신호들에 대한 첨두치를 계산하는 단계를 포함한다. Preferably, the peak value obtaining step, the step of converting the received ultrasonic signal from analog form to digital form; And calculating a peak value for each of the ultrasonic signals from the respective sampling data corresponding to the analog-digital converted ultrasonic signal.

상기 주기 정보 산출 단계에서는, 상기 수신한 초음파 신호들에 대한 주기 정보를, 카운트 로직을 이용하여 산출한다. In the period information calculating step, period information on the received ultrasound signals is calculated using count logic.

본 발명에 따르면, 수신된 초음파 신호에 대한 첨두치 및 주기 정보를 획득하여 각각 대응시켜 포락선을 형성하고 이를 저장하여 이후에 초음파 신호를 반사시킨 물체들에 대한 거리 정보 산출용으로 이용하도록 함으로써, 기존에 초음파 거 리계에서 알 수 있는 단순한 시간 정보에서 벗어나 초음파 신호자체의 특성을 이용해 거리정보를 얻어낼 수 있다는 장점이 있다. 이에 따라, 본 발명은 초음파가 반사된 물체까지의 거리뿐만 아니라 두 번째 이상의 시각으로 수신된 물체의 거리정보도 계산할 수 있고, 특히 반사된 물체 자체에 대한 2차 정보를 이용함으로써 복잡한 환경 하에서 초음파 센서의 특성을 최대로 활용할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, by acquiring the peak value and the period information for the received ultrasonic signal, respectively, to form an envelope and store it and use it to calculate the distance information for the objects that reflected the ultrasonic signal later, The distance information can be obtained by using the characteristics of the ultrasonic signal itself from the simple time information known from the ultrasonic distance meter. Accordingly, the present invention can calculate the distance information of the object received at the second or more time as well as the distance to the object reflected by the ultrasonic wave, and in particular, by using the secondary information on the reflected object itself, the ultrasonic sensor under complex environment It has the advantage of making the most of its characteristics.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements in the figures are represented by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

본 발명은 초음파 신호의 신호처리를 통해 필요한 정보를 추출하는데 필요한 형태의 데이터로 변환하기 위해, 수신되는 초음파 신호를 아날로그-디지털 변환 및 카운터 로직 등을 이용해 거리 정보 등의 추출에 필요한 형태의 데이터를 추출하는 초음파 신호 처리 장치를 제안한다. The present invention converts the received ultrasonic signal into a type of data required for extraction of distance information using analog-to-digital conversion and counter logic, etc., in order to convert the data into a form necessary for extracting necessary information through signal processing of the ultrasonic signal. An ultrasonic signal processing apparatus is proposed.

도 1은 기존에 일반적으로 이용하는 초음파 신호를 이용한 거리 측정의 개념을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining the concept of distance measurement using an ultrasonic signal commonly used.

도시된 바와 같이, 초음파를 이용한 거리 측정 장치에서는 초음파 신호(10)가 발신되는 순간의 시각(t1)을 저장하고, 발신된 초음파 신호(10)가 물체에 반사되어 수신되는 시각(t2)을 저장한다. As shown, the distance measuring apparatus using ultrasonic waves stores the time t1 at the moment when the ultrasonic signal 10 is transmitted, and stores the time t2 at which the transmitted ultrasonic signal 10 is reflected by the object and received. do.

이후, 기존의 거리 측정 장치는 초음파 신호의 발신 시각(t1) 및 수신 시각(t2) 간의 차(△t)에 기초하여 물체까지의 거리정보를 획득한다. Thereafter, the existing distance measuring apparatus obtains the distance information to the object based on the difference Δt between the transmission time t1 and the reception time t2 of the ultrasonic signal.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 신호를 이용하여 물체들에 대한 거리 정보 획득에 필요한 데이터를 얻을 수 있는 초음파 신호 처리 장치를 도시한 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating an ultrasonic signal processing apparatus capable of obtaining data necessary for obtaining distance information on objects by using an ultrasonic signal according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 초음파 신호 처리 장치는 초음파 수신부(110), 아날로그-디지털(A/D) 변환부(122) 및 첨두치 계산부(124)를 포함하는 첨두치 획득부(120), 주기 계산부(130), 및 저장부(140)를 포함한다. As shown, the ultrasonic signal processing apparatus includes an ultrasonic receiver 110, an analog-to-digital (A / D) converter 122, and a peak value acquisition unit 120 including a peak value calculator 124, and a period calculation. The unit 130, and the storage 140.

초음파 수신부(110)는 거리 측정 장치로부터 발신된 초음파 신호가 물체들에 의해 반사되어 도착되는 초음파 신호를 수신한다. The ultrasonic receiver 110 receives the ultrasonic signal from which the ultrasonic signal transmitted from the distance measuring device is reflected by the objects.

아날로그-디지털(A/D) 변환부(122)는 수신된 초음파 신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환한다. The analog-digital (A / D) converter 122 converts the received ultrasonic signal from analog form to digital form.

첨두치 계산부(124)는 초음파 신호에 대해 아날로그-디지털 변환에 의한 각 샘플된 데이터들로부터 각 초음파 신호들에 대한 첨두치를 계산한다. The peak value calculator 124 calculates a peak value for each ultrasound signal from the sampled data by analog-digital conversion for the ultrasound signal.

주기 계산부(130)는 초음파 수신부(110)에 수신된 초음파 신호에 대해, 카운터 로직을 이용해 초음파 신호들 간의 주기를 계산한다. 구체적으로, 주기 계산부(130)는 수신된 초음파 신호가 입력되는 입력단에 비교기를 배치하여 설정된 기준치보다 큰 신호가 감지되는 첫 번째 시각과 기준치보다 작아지는 첫 번째 시각 사이의 시간차를 이용하여 초음파 신호들 간의 주기를 계산한다. The period calculator 130 calculates a period between the ultrasound signals using counter logic with respect to the ultrasound signals received by the ultrasound receiver 110. In detail, the period calculating unit 130 arranges a comparator at an input terminal to which the received ultrasonic signal is input, and uses the time difference between the first time when a signal larger than the set reference value is detected and the first time smaller than the reference value. Calculate the period between them.

저장부(140)는 첨두치 획득부(120) 및 주기 계산부(130)에서 계산된 수신된 초음파 신호에 대한 첨두치와 주기 정보를 각각 한 쌍으로 묶어서 포락선을 형성하고, 이를 저장하여, 향후 거리정보를 추출하는 기본 단위로 사용할 수 있도록 한다. The storage unit 140 forms an envelope by tying a peak value and a period information on the received ultrasound signal calculated by the peak value acquisition unit 120 and the period calculation unit 130, respectively, and stores the envelope. It can be used as a basic unit to extract distance information.

따라서, 기존에 초음파 거리계에서 알 수 있는 단순한 시간 정보에서 벗어나 초음파 신호 자체의 특성을 이용해 거리정보를 얻어낼 수 있다. 이 경우 초음파 신호가 반사된 물체까지의 거리뿐만 아니라 두 번째 이상의 시각으로 수신된 물체까지의 거리정보도 계산할 수 있다. 특히 반사된 물체 자체에 대한 2차 정보(초음파 신호)를 이용함으로써, 복잡한 환경 하에서 초음파 센서의 특성을 최대로 살릴 수 있는 장점이 있다. Accordingly, distance information may be obtained by using characteristics of the ultrasonic signal itself, away from the simple time information known from the conventional ultrasonic rangefinder. In this case, the distance information to the object received at the second or more time as well as the distance to the object reflected by the ultrasonic signal can be calculated. In particular, by using secondary information (ultrasound signal) on the reflected object itself, there is an advantage that can maximize the characteristics of the ultrasonic sensor in a complex environment.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 도 2의 초음파 신호 처리 장치를 통해 형성되는 초음파 신호에 대한 포락선(envelope signal) 형성 예를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating an example of forming an envelope signal for an ultrasonic signal formed by the ultrasonic signal processing apparatus of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 도 2의 초음파 신호 처리 장치를 통해 수신된 초음파 신호(10)에 대해 포락선(50)이 형성되면, 초음파 신호가 반사된 각 지점에서의 위치 정보를 보다 용이하게 획득할 수 있다. As illustrated, when the envelope 50 is formed on the ultrasonic signal 10 received through the ultrasonic signal processing apparatus of FIG. 2, position information at each point where the ultrasonic signal is reflected may be more easily acquired. .

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 신호를 이용하여 물체들에 대한 거리 정보 획득에 필요한 데이터를 얻을 수 있는 초음파 신호 처리 방법을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating an ultrasonic signal processing method capable of obtaining data necessary for obtaining distance information on objects using ultrasonic signals according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 먼저 초음파 수신부(110)는 거리 측정 장치로부터 발신된 초음파 신호가 물체들에 의해 반사되어 도착되는 초음파 신호를 수신한다(S120). As shown, first, the ultrasonic receiver 110 receives an ultrasonic signal from which the ultrasonic signal transmitted from the distance measuring device is reflected by the objects (S120).

발신된 초음파 신호가 수신되면, 첨두치 획득부(120)는 아날로그-디지털(A/D) 변환부(122)를 통해 수신된 초음파 신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환하고, 첨두치 계산부(124)를 통해 아날로그-디지털(A/D) 변환부(122)에 서 변환된 디지털 형태의 각 샘플된 데이터들로부터 각 초음파 신호들에 대한 첨두치를 계산한다(S140). When the transmitted ultrasonic signal is received, the peak value acquisition unit 120 converts the ultrasonic signal received through the analog-to-digital (A / D) conversion unit 122 from an analog form to a digital form, and the peak value calculation unit ( The peak value for each ultrasonic signal is calculated from the sampled data in the digital form converted by the analog-to-digital (A / D) converter 122 through step 124 (S140).

주기 계산부(130)는 초음파 수신부(110)에 수신된 초음파 신호에 대해, 카운터 로직을 이용해 초음파 신호들 간의 주기를 계산한다(S160). The period calculator 130 calculates a period between the ultrasound signals using counter logic with respect to the ultrasound signal received by the ultrasound receiver 110 (S160).

이에 따라, 초음파 신호들에 대한 첨두치 및 주기 정보가 획득되면, 저장부(140)는 첨두치 획득부(120) 및 주기 계산부(130)에서 계산된 수신된 초음파 신호에 대한 첨두치와 주기 정보를 각각 한 쌍으로 묶어서 포락선을 형성하고, 이를 저장하여, 향후 거리정보를 추출하는 기본 단위로 사용할 수 있도록 한다(S180). Accordingly, when the peak value and the period information for the ultrasonic signals are obtained, the storage 140 stores the peak value and the period for the received ultrasonic signals calculated by the peak value obtaining unit 120 and the period calculating unit 130. By enclosing the information in a pair, the envelope is formed and stored, so that the information can be used as a basic unit for extracting future distance information (S180).

이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 및 균등한 타 실시가 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부한 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. In the above, specific preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications and other equivalents without departing from the gist of the present invention attached to the claims. Implementation will be possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

상술한 본 발명에 따르면, 수신된 초음파 신호에 대한 첨두치 및 주기 정보를 획득하여 각각 대응시켜 포락선을 형성하고 이를 저장하여 이후에 초음파 신호를 반사시킨 물체들에 대한 거리 정보 산출용으로 이용하도록 함으로써, 기존에 초 음파 거리계에서 알 수 있는 단순한 시간 정보에서 벗어나 초음파 신호자체의 특성을 이용해 거리정보를 얻어낼 수 있다는 장점이 있다. According to the present invention as described above, by acquiring the peak value and the period information for the received ultrasonic signal, respectively, to form an envelope and store the corresponding information to be used for calculating the distance information for the objects that reflected the ultrasonic signal later In addition, the distance information can be obtained by using the characteristics of the ultrasonic signal itself from the simple time information known from the ultrasonic rangefinder.

이에 따라, 본 발명은 초음파가 반사된 물체까지의 거리뿐만 아니라 두 번째 이상의 시각으로 수신된 물체의 거리정보도 계산할 수 있고, 특히 반사된 물체 자체에 대한 2차 정보를 이용함으로써 복잡한 환경 하에서 초음파 센서의 특성을 최대로 활용할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the present invention can calculate the distance information of the object received at the second or more time as well as the distance to the object reflected by the ultrasonic wave, and in particular, by using the secondary information on the reflected object itself, the ultrasonic sensor under complex environment It has the advantage of making the most of its characteristics.

Claims (7)

거리 측정 장치로부터 발신되어 물체들에 의해 반사되어 도착되는 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신부; An ultrasonic receiver for receiving an ultrasonic signal transmitted from the distance measuring device and reflected by the objects; 상기 수신한 초음파 신호들에 대한 첨두치 정보를 산출하는 첨두치 획득부; A peak value acquisition unit calculating peak value information on the received ultrasound signals; 상기 수신한 초음파 신호들 간의 주기 정보를 산출하는 주기 계산부; 및 A period calculator configured to calculate period information between the received ultrasound signals; And 상기 첨두치 획득부 및 상기 주기 계산부에서 산출된 상기 수신한 초음파 신호에 대한 첨두치 및 주기 정보를 각각 쌍으로 묶어서 포락선을 형성하여, 거리정보 추출을 위해 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 신호 처리 장치. And a storage unit configured to form a envelope by tying pairs of peak and period information of the received ultrasonic signal calculated by the peak value acquisition unit and the period calculation unit, respectively, and storing the extracted distance information. Ultrasonic signal processing device. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 첨두치 획득부는, The peak value acquisition unit, 상기 수신한 초음파 신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환하는 아날로그-디지털(A/D) 변환부; 및 An analog-digital (A / D) converter for converting the received ultrasonic signal from analog form to digital form; And 상기 아날로그-디지털 변환부에서 아날로그-디지털 변환된 상기 초음파 신호에 대응하는 각 샘플링 데이터들로부터 상기 각 초음파 신호들에 대한 첨두치를 계산하는 첨두치 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 신호 처리 장치. And a peak value calculator configured to calculate a peak value for each of the ultrasound signals from sampling data corresponding to the ultrasound signals analog-to-digital converted by the analog-digital converter. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 주기 계산부는 카운트 로직을 이용하여 상기 수신한 초음파 신호들에 대한 주기 정보를 계산하는 것을 특징으로 하는 초음파 신호 처리 장치. And the period calculator calculates period information on the received ultrasound signals using count logic. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 주기 계산부는, The period calculation unit, 상기 수신한 초음파 신호가 입력되는 입력단에 비교기를 배치하여 설정된 기준치보다 큰 신호가 감지되는 첫 번째 시각과 상기 기준치보다 작아지는 신호가 감지되는 첫 번째 시각 사이의 시간차를 이용하여, 상기 수신한 초음파 신호들에 대한 주기 정보를 계산하는 것을 특징으로 하는 초음파 신호 처리 장치. The comparator is arranged at an input terminal to which the received ultrasonic signal is input, and the received ultrasonic signal is obtained by using a time difference between a first time at which a signal larger than a reference value is detected and a first time at which a signal smaller than the reference value is detected. Ultrasonic signal processing device characterized in that for calculating the period information for the. 거리 측정 장치로부터 발신되어 물체들에 의해 반사되어 도착되는 초음파 신호를 수신하는 단계; Receiving an ultrasonic signal transmitted from the distance measuring device and reflected by the objects; 상기 수신한 초음파 신호들에 대한 첨두치 정보를 산출하는 단계; Calculating peak value information on the received ultrasound signals; 상기 수신한 초음파 신호들 간의 주기 정보를 산출하는 단계; 및 Calculating period information between the received ultrasound signals; And 상기 산출된 수신한 초음파 신호에 대한 첨두치 및 주기 정보를 각각 쌍으로 묶어서 포락선을 형성하여, 거리정보 추출을 위해 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 신호 처리 방법. Ultrasonic signal processing method comprising the step of forming the envelope by bundling each of the calculated peak value and the period information for the received ultrasonic signal, the distance information extraction. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 첨두치 획득 단계는, The peak value acquisition step, 상기 수신한 초음파 신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환하는 단계; 및 Converting the received ultrasonic signal from an analog form to a digital form; And 상기 아날로그-디지털 변환된 상기 초음파 신호에 대응하는 각 샘플링 데이터들로부터 상기 각 초음파 신호들에 대한 첨두치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 신호 처리 방법. And calculating a peak value for each of the ultrasonic signals from the respective sampling data corresponding to the analog-digital converted ultrasonic signal. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 주기 정보 산출 단계에서는, 상기 수신한 초음파 신호들에 대한 주기 정보를, 카운트 로직을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파 신호 처리 방법. In the period information calculating step, the period information on the received ultrasonic signals, the ultrasonic signal processing method, characterized in that by using a count logic.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101633715B1 (en) * 2016-02-24 2016-06-27 (주) 성산연구소 Method and apparatus of performing beamforming
KR20180063739A (en) * 2016-12-02 2018-06-12 현대오트론 주식회사 Method For Driving Ultrasonic Sensors To Measure Short Distance
KR20200054608A (en) * 2018-11-12 2020-05-20 대윤계기산업 주식회사 Distance measurement apparatus
KR20210066618A (en) * 2019-11-28 2021-06-07 주식회사 씨자인 Object recognition system using ultrasonic sensor and recognition method therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5060205A (en) * 1990-05-29 1991-10-22 Deere & Company Ultrasonic distance measuring system
JPH0720241A (en) * 1993-06-15 1995-01-24 Shinko Electric Co Ltd Ultrasonic sensor
JPH08105973A (en) * 1994-10-03 1996-04-23 Nissan Motor Co Ltd Inter-vehicle distance measuring device
JPH11109023A (en) * 1997-09-30 1999-04-23 Tokico Ltd Distance-measuring device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101633715B1 (en) * 2016-02-24 2016-06-27 (주) 성산연구소 Method and apparatus of performing beamforming
KR20180063739A (en) * 2016-12-02 2018-06-12 현대오트론 주식회사 Method For Driving Ultrasonic Sensors To Measure Short Distance
KR20200054608A (en) * 2018-11-12 2020-05-20 대윤계기산업 주식회사 Distance measurement apparatus
KR20210066618A (en) * 2019-11-28 2021-06-07 주식회사 씨자인 Object recognition system using ultrasonic sensor and recognition method therefor
US11263776B2 (en) 2019-11-28 2022-03-01 Cesign Co., Ltd. Object recognition system and method using ultrasonic sensor

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