KR20120045703A - 차량 실내 침입 오감지 방지 방법 및 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 외부의 충격과 진동에 대한 오감지 발생이 빈번한 기존의 초음파 침입 감지 장치를 개선하여 초음파 수신 파형의 양자화 및 패턴 처리를 통해 더욱 정확한 실내 침입 감지를 수행할 수 있는 차량 실내 침입 오감지 방지 방법 및 방지 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 초음파 송신 센서를 통해 초음파를 송신하는 단계; 송신된 상기 초음파가 대상물로부터 반사된 신호를 초음파 수신 센서를 통해 수신하는 단계; 상기 수신된 초음파 신호를 시간 축 t1 주기로 전압 구간별 양자화를 수행하는 단계; 상기 양자화된 데이터를 상기 t1의 배수인 t2 주기로 압축하는 단계; 상기 압축된 데이터의 t2 구간별로, 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수를 구하는 패턴 형성 단계; 및 상기 형성된 패턴을 분석하여 오감지를 판별하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 방법 및 이를 이용한 차량 실내 침입 오감지 방지 장치를 제공한다.

Description

차량 실내 침입 오감지 방지 방법 및 방지 장치{Preventing Method and Device for Wrong Detection of Vehicle Invasion}

본 발명은 차량 실내 침입 오감지 방지 방법 및 방지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 외부의 충격과 진동에 대한 오감지 발생이 빈번한 기존의 초음파 침입 감지 장치를 개선하여 초음파 수신 파형의 양자화 및 패턴 처리를 통해 더욱 정확한 실내 침입 감지를 수행할 수 있는 차량 실내 침입 오감지 방지 방법 및 방지 장치에 관한 것이다.

오늘날 자동차 차량 도난방지 시스템들은 주차중인 차량 내, 외의 임의의 상황들로부터 안전한 상태를 유지하도록 요구하고 있다. 이 중 차량 침입 감지 장치의 주요 기능들로는 침입을 위한 창문 깨짐 감지, 차량 내의 물품을 가져가기 위한 행위 감지(도난감지 및 침입감지), 주차 중인 차량의 타이어 절도 감지, 불법 견인 및 이동 등과 같은 각종 상황들로부터 주위에 시?청각적 효과를 발생시켜 차량의 안전을 유지시켜 주는 기능을 가지고 있다.

차량 침입 감지 장치의 이러한 기능에도 불구하고, 기존의 차량 침입 감지 장치들은 외부로부터 발생 되는 돌발상황(차량 흔들림, 각종 물체로부터의 충격과 진동)에 대하여 빈번한 오작동을 일으켜 원하지 않는 상황에서 알람 발생을 일으키는 등의 오감지에 대한 대책이 부실한 것으로 나타나고 있다.

종래의 기술들은 차량 실내로 침입하는 움직임을 감지하는 수단으로서 초음파 센서를 주로 활용하고 있지만, 오감지에 대한 대처 방안이 시간당 레벨 변화를 통해 이루어지거나 별도의 충격센서를 구비하는 것이 대부분이다. 그러나 별도의 센서를 구비할 경우 장치의 효율적 구성이 떨어지고 원가가 상승하는 문제가 있었으며, 시간당 레벨변화를 통한 오감지 대처 방안은 다양한 실내 침입 및 진동, 충격의 케이스를 고려할 때 오감지에 대한 분별력이 극히 떨어지는 것이 현실이었다.

따라서 본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는데 그 목적이 있는 발명으로서, 초음파 수신 파형의 양자화 및 패턴 처리를 통해 외부의 충격 또는 진동에 의한 신호를 실제 침입 신호와 구별함으로 차량 실내 침입 감지 장치의 오감지 및 오작동을 최소화할 수 있는 차량 실내 침입 오감지 방지 방법 및 방지 장치를 제공하고자 하는 목적을 가지고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 따른 차량 실내 침입 오감지 방지 방법은, 초음파 송신 센서를 통해 초음파를 송신하는 단계; 송신된 상기 초음파가 대상물로부터 반사된 신호를 초음파 수신 센서를 통해 수신하는 단계; 상기 수신된 초음파 신호를 시간 축 t1 주기로 전압 구간별 양자화를 수행하는 단계; 상기 양자화된 데이터를 상기 t1의 배수인 t2 주기로 압축하는 단계; 상기 압축된 데이터의 t2 구간별로, 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수를 구하는 패턴 형성 단계; 및 상기 형성된 패턴을 분석하여 오감지를 판별하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 양자화를 수행하는 단계는, 상기 수신된 초음파 신호를 시간 축 t1을 주기로 하는 전압 구간별 신호의 2차원 배열을 형성할 수 있다.

또한, 상기 패턴 형성 단계는, 상기 압축된 데이터의 t2 구간별로 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수 값에 대한 1차원 배열을 형성할 수 있다.

또한, 상기 오감지를 판별하는 단계는, 상기 형성된 패턴을 기 저장된 충격 및 진동시의 패턴과 비교 연산하여 오감지를 판별하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오감지를 판별하는 단계는, 상기 형성된 패턴의 t2 구간별 변화를 연산하여 오감지를 판별하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 차량 실내 침입 오감지 방지 장치는, 초음파 송신 센서; 상기 초음파 송신 센서를 통해 송신된 초음파가 대상물로부터 반사된 신호를 수신하는 초음파 수신 센서; 및 제어부; 를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 수신된 초음파 신호를 시간축 t1 주기로 전압 구간별 양자화를 수행하는 수단; 상기 양자화된 데이터를 상기 t1의 배수인 t2 주기로 압축하는 수단; 상기 압축된 데이터의 t2 구간별로, 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수를 구하는 패턴 형성 수단; 상기 형성된 패턴을 충격 및 진동시의 패턴과 비교 연산하여 오감지를 판별하는 수단; 을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 양자화를 수행하는 수단은, 상기 수신된 초음파 신호를 시간 축 t1을 주기로 하는 전압 구간별 신호의 2차원 배열을 형성할 수 있다.

또한, 상기 패턴 형성 수단은, 상기 압축된 데이터의 t2 구간별로 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수 값에 대한 1차원 배열을 형성할 수 있다.

또한, 충격 및 진동시의 양자화된 데이터 패턴을 저장하는 롬(ROM)을 더 포함하며, 상기 오감지를 판별하는 수단은, 상기 패턴 형성 수단에 의해 형성된 패턴을 상기 롬에 저장된 충격 및 진동시의 패턴과 비교 연산하여 오감지를 판별하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오감지를 판별하는 수단은, 상기 형성된 패턴의 t2 구간별 변화를 연산하여 오감지를 판별하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량 실내 침입 오감지 방지 방법 및 방지 장치에 의하면, 초음파 수신 파형의 양자화 및 패턴 인식을 통한 오감지를 판별함으로써, 실제 침입과 유사한 진동?충격 등에 대하여 폭넓게 오감지를 억제할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면 별도의 진동 및 충격 감지 센서를 부착하지 않고도 초음파 수신 파형의 효과적인 분석을 통해 오감지를 해석해 낼 수 있으므로 원가를 절감할 수 있고, 진동 및 충격에 취약한 초음파 센서의 단점을 보완함으로 초음파 센서를 이용한 차량 침입 감지 장치의 시장성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 실내 침입 오감지 방지 장치의 구성을 나타내는 구성도.
도 2는 실제 차량 침입시의 초음파 수신 파형을 나타내는 그래프.
도 3은 단발성 차량 충격시 초음파 수신 파형을 나타내는 그래프.
도 4는 연속 차량 충격시 초음파 수신 파형을 나타내는 그래프.
도 5는 상기 도 2의 초음파 수신 파형 데이터를 양자화한 결과를 나타낸 표.
도 6은 상기 도 3의 초음파 수신 파형 데이터를 양자화한 결과를 나타낸 표.
도 7은 상기 도 4의 초음파 수신 파형 데이터를 양자화한 결과를 나타낸 표.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 초음파 수신 파형의 양자화 과정을 나타내는 순서도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 양자화된 초음파 수신 데이터를 롬 코드상에 저장된 진동 및 충격 패턴과 패턴 매칭을 수행하는 과정을 나타내는 순서도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 롬 코드상에 저장된 진동 및 충격 패턴의 예를 나타내는 도면.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 초음파 수신 파형의 양자화 및 패턴 처리를 통해 외부의 충격 또는 진동에 의한 신호를 실제 침입 신호와 구별함으로 차량 실내 침입 감지 장치의 오감지 및 오작동을 방지하는 방법 및 장치에 관한 발명이다.

통상 양자화는 영상, 오디오 및 통신 신호 처리에 많이 적용되는 기술로서, 연속적이지 않은 이산적인 물리량을 만드는 것을 의미한다. 특히, 통신에서의 양자화는 아날로그 신호의 표본화된 진폭치로부터 양자화 계단이라는 특정 이산치(대표치)만으로 치환하는 과정을 지칭한다.

여기에서 이산치(대표치)로의 치환이란, 아날로그 신호의 진폭이 ±V의 범위일 경우 이 신호의 표본치는 ±V의 범위에서 연속적인 값을 취하는데, 상기 범위를 소정의 ΔV마다 구분 지어서 하나의 양자화 스텝 범위 내의 표본치를 1개의 대표값으로 나타내는 조작 과정을 말한다. 이처럼 입력 아날로그 신호의 개별 값들에 대하여 양자화 과정을 거치게 되면 훨씬 적은 수의 대표값들로 줄일 수 있게 되어, 연속된 진폭 값을 한정된 비트 수의 코드(부호)로 변환할 수 있게 된다.

본 발명에서 사용되는 양자와는 초음파 수신 신호를 처리하는 것으로서, 초음파 수신 신호의 연속적인 아날로그 신호의 값들을 근사화와 데이터 압축을 사용하여 양자화하는 과정을 거치게 된다. 일반적으로 초음파 수신 데이터는 연속적이며 불규칙한 패턴을 유지하고 있기 때문에, 이에 대한 데이터 가공 처리에 어려움이 있다. 이를 본 발명에서는 양자화 및 패턴처리를 통해 가공하여 차량 실내 침입의 오감지를 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 실내 침입 오감지 방지 장치의 구성을 나타내고 있다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 차량 실내 침입 오감지 방지 장치는 제어부(100), 초음파 송신 센서(112) 및 초음파 수신 센서(122)를 포함할 수 있다. 상기 초음파 송신 센서(112)는 제어부(100)의 명령에 의해 40KHz대의 초음파를 송신할 수 있으며, 발신부(110)에서 증폭된 초음파 신호를 외부로 송신할 수 있게 된다.

상기 초음파 송신 센서(112)로부터 방출된 신호는 대상물에 의해 반사되어 초음파 수신 센서(122)로 수신될 수 있다. 이때, 대상물에 움직임이 있을 경우, 상기 움직임으로 인한 도플러 효과로 인해 변조된 진폭으로 상기 초음파 수신 센서(122)에 일정 운동량이 수신될 수 있다. 상기 초음파 수신 센서(122)로부터 유입된 신호는 수신부(120)에서 일정의 증폭회로와 필터를 거친 후 제어부(100)로 입력될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제어부(100)는 상기 수신된 초음파 신호를 이용하여 하기 설명하는 바와 같이 양자화 단계, 압축 단계 및 패턴 처리 단계를 거쳐서 침임과 충격을 구분할 수 있다.

도 2 내지 도 4는 서로 다른 상황에서 상기 제어부(100)에 입력된 초음파 신호의 파형을 나타내고 있다. 도 2는 실제 침입시의 수신 파형을, 도 3은 차량에 단발성 충격이 발생할 경우의 수신 파형을, 도 4는 차량에 연속적인 충격이 발생할 경우의 수신 파형을 나타내고 있다.

제어부(100)의 AD 변환부로 입력된 원자료(raw data) 파형은 특정 주기를 가지고 입력되며, 그 주기는 송신 주기와 일치하여 나타난다. 본 발명에서는 이해를 돕기 위해 통상적인 지속파(continuous wave)로 송신한 실험 데이터를 토대로 설명한다. 도 2 내지 도 4를 통해 알 수 있듯이, 연속적인 송신에 대한 초음파 수신 파형은 일반 침입시와 충격시의 형상이 다름을 알 수 있다.

본 발명에서는 상기와 같이 일반 침입시와 충격시의 수신 파형이 다름을 인식하기 위하여 양자화 단계, 압축 단계 및 패턴 형성 단계를 거치게 된다.

이하에서는, 상기 양자화 단계, 압축 단계 및 패턴 형성 단계를 구체적인 수치를 통해 설명하지만, 이러한 수치는 본 발명을 설명하기 위한 예시에 불과할 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 5는 상기 도 2에 나타난 초음파 수신 파형을 양자화하여 압축한 2차원 배열의 데이터(도 5a 및 도 5b)와 이를 토대로 패턴을 형성한 1차원 배열의 데이터(도 5c)를 나타내고 있다. 또한, 도 6 및 도 7은 동일한 과정으로 상기 도 3 및 도 4에 나타난 초음파 수신 파형을 양자화하여 압축한 2차원 배열의 데이터 및 이를 토대로 패턴을 형성한 1차원 배열의 데이터를 나타내고 있다.

초음파 수신 센서(122)를 통해 수신된 파형이 제어부로(100) 전달되면, 제어부(100)에서는 데이터를 일정시간 연속적으로 샘플링하게 된다. 도 5에 나타난 데이터는 3msec(t1) 단위로 504msec의 시간 동안 샘플링한 결과를 나타내고 있다. 상기의 주기로 초음파 수신 파형을 샘플링할 경우, 전체 시간 대비 총 168번의 양자화된 데이터가 시간대별로 저장되며, 상기 양자화된 데이터는 각 시간대별로 특정 전압 구간에 0 또는 1의 데이터로 남게 된다. 이때, 상기 전압 구간은 전체 3.3V 전압을 기준으로 한 구간이 0.55V가 되도록 6개의 구간으로 구분하였다.

도 5a는 양자화된 데이터를 18msec 단위로 1차 압축한 결과의 2차원 배열(1st_QT[x][y], Quantization)을 나타내며, 도 5b는 상기 압축된 데이터를 36msec(t2) 단위로 2차 압축한 결과의 2차원 배열(2nd_QT[x][y])을 나타내고 있다.

먼저, 도 5a는 시간축 t1(3msec) 주기로 양자화된 데이터를 상기 t1의 배수인 18msec 주기로 압축하여 총 28개의 시간 텀(구간)에 대한 데이터를 생성한 결과이며, 하나의 시간 구간에는 총 6개의 양자화된 데이터가 들어가게 된다. 즉, 각 시간 구간별로 6개의 양자화된 데이터가 각 해당 전압 구간에 들어가게 되는데, 0은 해당 전압 구간에 양자화된 데이터 존재 값이 없음을 의미하며, 1 이상의 값은 해당 전압 구간에 양자화된 데이터 존재 횟수를 나타낸다.

도 5b는 상기 도 5a에서 압축된 데이터가 패턴 처리를 위한 데이터 근사화가 부족하여 분석이 용이하지 않을 경우 2차 압축을 실시한 모습을 나타내고 있다. 도 5b에서는 상기 압축된 데이터(1st_QT[x][y])에서 인접한 두 개의 시간 축을 하나로 압축(t2=36msec)하였으며, 이에 따라 총 14개의 시간 텀(구간)에 대한 데이터를 생성하여 하나의 시간 구간에는 총 12개의 양자화된 데이터가 들어가게 된다. 다만, 본 발명에서는 상기 양자화된 데이터에 대한 압축비를 높임으로 단일 단계를 통해 상기 t2 주기로의 압축을 수행할 수 있다.

상기 양자화 과정 및 압축 과정을 거치면서 생성된 2차원 배열(도 5b, 2nd_QT[x][y])을 살펴보면, y[2]와 y[3] 사이의 THD를 중심으로 y축(전압)으로 퍼진 양자화 데이터의 분포가 x축(시간)에 대하여 평탄한 모습(LINE 형 패턴)을 가짐을 알 수 있다.

이는 단발성 충격시 수신된 초음파 신호(도 3)에 대한 양자화 데이터(도 6) 및 연속 충격시 수신된 초음파 신호(도 4)에 대한 양자화 데이터(도 7)와 그 분포 형태가 다름을 알 수 있다. 즉, 도 5b를 도 6b 및 도 7b와 비교하면, 실제 침입시 파형은 그 패턴이 중심값(THD)을 기준으로 평탄한 모습을 보이는 반면, 충격시의 파형은 충격시의 강진동과 충격이 사라지면서 생기는 약진동에 대하여 진동이 일어날 경우에만 이에 대한 양자화 데이터가 일시적으로 y축에 대하여 넓게 퍼지게 됨을 관찰할 수 있다.

본 발명에서는 이와 같이 실제 침입시와 충격 및 진동시의 상이한 파형 분포를 구분하기 위하여, 양자화 및 압축이 완료된 데이터를 패턴 처리가 가능한 데이터로 형상화하게 된다. 더욱 구체적으로, 상기 양자화 및 압축 단계를 통해 생성된 2차원 배열(2nd_QT[x][y])에 대하여, 상기 압축된 데이터의 t2 구간별로 1차원 배열(SPQT[x], Simple Pattern Quantization)을 형성하는 과정을 수행하게 된다.

도 5c는 이러한 패턴 처리를 수행한 1차원 배열(SPQT[x])의 결과를 나타내고 있다. 이때, x는 패턴 처리 수행 전 압축 단계에 의해 형성된 2차원 배열(2nd_QT[x][y])의 시간(t2) 구간의 총 개수와 동일하며, 여기서 x는 14의 값을 갖는다.

상기 1차원 배열(SPQT[x])의 각 밸류(value)는 2차원 배열(2nd_QT[x][y])의 각 시간(t2) 구간에 대하여 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수를 반영한다. 다만, 본 발명에서는 상기 1차원 배열(SPQT[x])의 패턴 인식을 용이하게 하기 위하여 상기 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수를 역순으로 반영하여 수치를 대입할 수 있다.

즉, 2차원 배열의 해당 열에 '0'이 최소 4개 이상일 경우 1차원 배열(SPQT[x])의 밸류를 대표값 '0'으로 설정하고, '0'이 3개일 경우 대표값 '1'로, '0'이 2개일 경우 대표값 '2'로, '0'이 1개일 경우 대표값 '3'으로, '0'이 0개일 경우 대표값 '4'로 표시한다.

따라서, 상기 1차원 배열(SPQT[x])의 해당 밸류 값이 작을수록 해당 시간 구간에는 양자화된 데이터가 없는 전압 구간이 많이 존재함을 나타내고, 이는 수신된 초음파 신호가 특정 전압 구간에 몰려 있음을 나타내게 된다. 반면에, 상기 1차원 배열(SPQT[x])의 해당 밸류 값이 클수록 해당 시간 구간에 양자화된 데이터가 없는 전압 구간이 적게 존재함을 나타내고, 이는 수신된 초음파 신호가 전체 전압 구간에 걸쳐 고르게 분포함을 반영한다.

즉, 도 5c에 나타난 1차원 배열(SPQT[x])에서 첫번째 열(시간 구간)의 밸류 3은 대응하는 2차원 배열(2nd_QT[x][y])의 첫번째 열(시간 구간)에서 '0'이 1개 존재함을 나타내고, 두번째 열의 밸류 2는 대응하는 2차원 배열의 두번째 열에서 '0'이 2개 존재함을 나타낸다. 본 발명에서는 상기 1차원 배열의 밸류 값을 대응하는 2차원 배열의 각 열(시간 구간)에 존재하는 '0'의 개수에 대하여 역순으로 설정하였으나, 상기 1차원 배열의 밸류 값은 상기 '0'의 개수를 그대로 반영하도록 할 수 있으며 구체적인 대응 값을 선형 이동하여 달리할 수도 있다.

도 8은 전술한 과정을 통해, 수신된 초음파 신호가 양자화 단계, 압축 단계 및 패턴 형성 단계를 통해 1차원 배열(SPQT[x])을 형성하는 과정을 나타내고 있다.

먼저, 초음파 수신 데이터를 일정 시간 간격 및 전압 구간으로 양자화를 수행하여 2차원 배열을 형성한다(S110). 상기 2차원 배열을 1차 압축 단계(S120)와 2차 압축 단계(S122)를 거쳐 시간 축에 대한 압축을 수행하며, 상기 압축된 2차원 배열에 대하여 패턴 형성 단계를 통해 1차원 배열을 형성한다(S130).

상기 1차원 배열 형성과정을 구체적으로 살펴보면, 2차원 배열의 시간축(x) 값을 체크 하여(S131), 상기 x값이 상기 2차원 배열의 범위 이내일 경우 전압 구간(y) 값을 체크 한다(S132). 상기 y값이 상기 2차원 배열의 범위 이내일 경우 각 전압 구간(y)에 대하여 양자화된 데이터가 없는(2nd_QT[x][y]==0) 전압 구간을 체크하여(S133), 그 개수만큼 Zero count 값을 상승시킨다(S134).

하나의 시간축(x) 값에 대하여 상기 Zero count 값의 설정을 완료한 후, 상기 Zero count 값에 따라 1차원 배열(SPQT[x])의 해당 밸류를 설정하는 작업을 수행한다(S135). 이후, Zero count를 0으로 초기화하고, 다음 시간축 값(x++)에 대한 작업을 S131 단계로 돌아가서 동일하게 수행한다. 상기 x값이 2차원 배열의 범위를 벗어날 경우 1차원 배열의 형성과정은 완료된다.

도 6c 및 도 7c는 각각 도 6b와 도 7b에 나타난 2차원 배열(2nd_QT[x][y])을 상기 패턴 형성 단계를 통해 1차원 배열(SPQT[x])로 변환한 결과를 나타내고 있다. 이처럼 변환된 1차원 배열은 원래의 2차원 배열에 비해 데이터의 양이 현저히 줄어들었지만, 수신된 초음파 신호의 파형을 분석하기 위해 매우 효과적이고 경제적인 데이터를 제공한다.

도 5c를 도 6c 및 도 7c와 비교하면, 도 5c에 나타난 실제 침입시의 1차원 배열의 밸류 값은 각 시간대 별로 0이 아닌 값이 지속적으로 나타나지만(LINE형 패턴), 단발성 충격에 대한 도 6c의 밸류 값은 충격이 가해지는 순간 최대 피크를 이루게 되고, 이후에는 0의 값이 지속적으로 나타남을 알 수 있다(원추형 패턴). 또한, 연속 충격에 대한 도 7c의 밸류 값은 시간대별로 크고 작음이 순차적으로 반복되어 나타남을 알 수 있다(모래시계형 패턴).

본 발명에서는 상기 생성된 1차원 배열(SPQT[x])의 패턴을 분석하여 실제 침입 상황과 충격 및 진동 상황을 구별함으로 오감지를 판별할 수 있다.

도 1을 참조로 하면 본 발명에서는 상기 1차원 배열(SPQT[x])의 패턴을 분석하기 위해 충격 및 진동시의 양자화된 데이터 패턴에 대한 1차원 배열을 저장하는 롬(ROM, 102)을 더 포함할 수 있다. 상기 롬(102)에는 충격 및 진동시에서 1차원 배열(SPQT[x])의 다양한 패턴의 수치화된 값이 저장되어 있으며, 본 발명의 제어부(100)는 상기 롬(102)에 저장된 패턴과 비교 연산을 통해 충격 및 진동 상황에서의 오감지를 판별하게 된다.

도 9는 상기 롬(102)을 이용한 패턴 매치를 통해 오감지를 판별하는 단계를 나타내고 있으며, 도 10은 상기 롬(102)에 저장되는 데이터를 개략적으로 나타내고 있다.

도 10에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 롬에는 충격 및 진동 상황에서의 1차원 배열의 패턴을 구체적인 데이터(PDB[x], Pattern DB)로 저장하고 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 양자화 단계, 압축 단계 및 패턴 형성 단계를 거친 1차원 배열의 데이터가 상기 롬에 저장된 패턴과 일치할 경우, 이는 충격 및 진동 상황에서 수신된 초음파 신호임을 의미하며 오감지된 신호임을 인식하게 된다.

상기 과정을 도 9를 참조로 상세히 설명하면, 먼저 롬 상에 저장된 데이터를 로드한다(S141). 패턴화된 1차원 배열의 시간축(x) 값을 체크하여(S142), 상기 x값이 상기 1차원 배열의 범위 이내일 경우 1차원 배열(SPQT[x])의 x열 밸류와 롬에 저장된 데이터(PDB[x])의 x열 밸류를 비교한다(S143). 만일 상기 밸류가 일치할 경우, 다음 열(x++)의 밸류 값을 계속해서 비교한다.

만약 상기 밸류가 일치하지 않을 경우, 롬 상에 저장된 다음 데이터가 존재하는지 확인하고(S145), 만약 존재할 경우 해당 데이터를 로드하여(S146) 상기 비교 작업을 반복한다. 그러나 롬 상에 저장된 다음 데이터가 존재하지 않을 경우, 롬에 저장된 충격 및 진동시의 패턴에 대한 데이터와의 비교가 모두 완료되었음을 의미하며, 이는 수신된 초음파 신호가 충격 및 진동 신호에 의한 오감지 신호가 아님을 의미한다(S147). 따라서, 이러한 침입 상황에 대하여 경보를 울리도록 할 수 있다.

한편, 상기 밸류 값의 순차적인 비교를 통해 상기 1차원 배열(SPQT[x])과 정확히 일치하는 롬 데이터(PDB[x])를 발견할 경우, x값은 상기 1차원 배열(SPQT[x])의 크기 범위를 벗어나게 된다(x≥14). 이는 수신된 초음파 신호가 충격 및 진동 신호에 의한 오감지 신호임을 의미한다(S144). 따라서, 본 발명에 따른 차량 실내 침입 오감지 방지 장치는 이와 같이 실제 침입이 아닌 상황에 대하여 경보를 울리지 않도록 제어할 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따라 차량 실내 침입 오감지 방지 장치가 충격 및 진동시의 양자화된 데이터 패턴을 저장하는 롬을 포함할 경우, 제어부는 전술한 바와 같은 양자화, 압축 및 패턴 형성 단계를 통해 생성된 1차원 배열(SPQT[x])을 상기 롬에 저장된 1차원 배열의 데이터(PDB[x])와 비교 연산함으로 간단하게 오감지를 판별할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 형성된 1차원 배열(SPQT[x])의 시간대별 변화를 연산하여 패턴을 인식할 수도 있다. 즉, 롬을 사용하여 별도의 데이터를 저장하지 않고도, 상기 1차원 배열(SPQT[x]) 밸류의 실제 값 및 시간 구간별(t2) 변화가 설정된 임계치를 벗어나는지를 체크하여 오감지를 판별할 수 있다.

이처럼, 본 발명은 초음파 수신 파형의 양자화 및 패턴 인식 과정을 통해 차량 실내 침입에 대한 오감지를 판별함으로써, 실제 침입과 유사한 진동?충격 등에 대하여 폭넓게 오감지를 억제할 수 있게 된다. 또한, 별도의 진동 및 충격 감지 센서를 부착하지 않고도 초음파 수신 파형의 효과적인 분석을 통해 오감지를 해석해 낼 수 있으므로 저렴하면서도 신뢰성이 높은 차량 실내 침입 감지 장치를 제공할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있다. 따라서 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.

100 : 제어부 110 : 발신부
112 : 초음파 송신 센서 120 : 수신부
122 : 초음파 수신 센서

Claims (10)

1. 초음파 송신 센서를 통해 초음파를 송신하는 단계;
   송신된 상기 초음파가 대상물로부터 반사된 신호를 초음파 수신 센서를 통해 수신하는 단계;
   상기 수신된 초음파 신호를 시간 축 t1 주기로 전압 구간별 양자화를 수행하는 단계;
   상기 양자화된 데이터를 상기 t1의 배수인 t2 주기로 압축하는 단계;
   상기 압축된 데이터의 t2 구간별로, 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수를 구하는 패턴 형성 단계; 및
   상기 형성된 패턴을 분석하여 오감지를 판별하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 양자화를 수행하는 단계는, 상기 수신된 초음파 신호를 시간 축 t1을 주기로 하는 전압 구간별 신호의 2차원 배열을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 패턴 형성 단계는, 상기 압축된 데이터의 t2 구간별로 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수 값에 대한 1차원 배열을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 오감지를 판별하는 단계는, 상기 형성된 패턴을 기 저장된 충격 및 진동시의 패턴과 비교 연산하여 오감지를 판별하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 오감지를 판별하는 단계는, 상기 형성된 패턴의 t2 구간별 변화를 연산하여 오감지를 판별하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 방법.
   
6. 초음파 송신 센서;
   상기 초음파 송신 센서를 통해 송신된 초음파가 대상물로부터 반사된 신호를 수신하는 초음파 수신 센서; 및
   제어부; 를 포함하며,
   상기 제어부는, 상기 수신된 초음파 신호를 시간축 t1 주기로 전압 구간별 양자화를 수행하는 수단;
   상기 양자화된 데이터를 상기 t1의 배수인 t2 주기로 압축하는 수단;
   상기 압축된 데이터의 t2 구간별로, 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수를 구하는 패턴 형성 수단;
   상기 형성된 패턴을 충격 및 진동시의 패턴과 비교 연산하여 오감지를 판별하는 수단;
   을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 장치.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 양자화를 수행하는 수단은, 상기 수신된 초음파 신호를 시간 축 t1을 주기로 하는 전압 구간별 신호의 2차원 배열을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 패턴 형성 수단은, 상기 압축된 데이터의 t2 구간별로 양자화된 데이터가 없는 전압 구간의 개수 값에 대한 1차원 배열을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 장치.
   
9. 제 6항에 있어서,
   충격 및 진동시의 양자화된 데이터 패턴을 저장하는 롬(ROM)을 더 포함하며,
   상기 오감지를 판별하는 수단은, 상기 패턴 형성 수단에 의해 형성된 패턴을 상기 롬에 저장된 충격 및 진동시의 패턴과 비교 연산하여 오감지를 판별하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 장치.
   
10. 제 6항에 있어서,
    상기 오감지를 판별하는 수단은, 상기 형성된 패턴의 t2 구간별 변화를 연산하여 오감지를 판별하는 것을 특징으로 하는 차량 실내 침입 오감지 방지 장치.

Images