KR20140148073A - 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초음파를 이용한 침입 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 내부의 구조적 변화에 따른 침입 검출을 위한 기준값을 초기화하는 캘리브레이션(Calibration) 모드를 구비하고, 초음파의 송수신 시간 및 위상에 의해 침입을 검출하는 것이 아니라 초음파 신호의 수신신호전계강도(Received Signal Strength Indicator: RSSI)의 변화량에 의해 침입자를 검출하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 초음파를 이용한 침입 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침입을 검출해야 할 차량 등과 같은 구조물 내부의 구조적 변화에 따른 침입 검출을 위한 기준값을 주기적으로 재설정하는 캘리브레이션(Calibration) 모드를 구비하고, 초음파의 송수신 시간 및 위상에 의해 침입을 검출하는 것이 아니라 초음파 신호의 수신신호전계강도(Received Signal Strength Indicator: RSSI)의 변화량에 의해 침입을 검출하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
불황의 지속 및 고용 불안 등에 의한 도난 범죄가 증가하고 있다. 특히, 차량의 보급이 확대되어 차량의 소유가 일반화됨에 따라 차량 내부의 물건 및 차량을 대상으로 한 도난 및 강도 사건이 빈번하게 발생하고 있다.
이러한 도난 범죄를 예방하기 위해 집이나 차량 등과 같은 구조물의 내부에는 압력, 적외선, 초음파 등을 이용하는 다양한 침입 검출 장치들이 설치되고 있다. 이 중 가장 많이 적용되는 것이 초음파를 이용한 침입 검출 장치이다.
일반적인 초음파를 이용한 침입 검출 장치는 주기적으로 초음파 신호(이하 "송신(TX) 초음파"라 함)를 송신하고 상기 송신된 송신 초음파가 물체에 부딪쳐 반사되어 돌아오는 초음파 신호(이하 "수신(RX) 초음파"라 함)를 수신하고, 상기 송신된 송신 초음파가 송신되어 상기 송신 초음파에 대응하는 수신 초음파가 수신되는 데까지 소요된 시간(이하 "송수신 시간"이라 함)을 측정하여 미리 설정된 기준 시간보다 송수신 시간이 빨라지는 경우 침입으로 감지하는 시간 동기화 방식과, 상기 송신된 송신 초음파 위상과 상기 수신된 수신 초음파의 위상차를 검사하여 침입 여부를 판단하는 위상 동기화 방식이 주로 이용되고 있다.
상기 시간 동기화 방식 및 위상 동기화 방식은 하나의 송신 초음파 발송 후 상기 송신 초음파에 대응하는 수신 초음파가 수신될 때까지 기다린 후 다음 송신 초음파를 송신하는 방식으로 수행되므로 온도 변화, 외부환경 변화 및 차량 내부 환경 변화에 민감하게 반응하므로 오류가 빈번하게 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 종래 방식의 초음파를 이용한 침입 검출 장치는 지속적으로 규칙적인 주기로 초음파를 발송하므로 불필요하게 전력을 소모하게 되어 차량 배터리의 방전을 일으킬 수 있는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 침입을 검출해야 할 차량 등과 같은 구조물 내부의 구조적 변화에 따른 침입 검출을 위한 기준값을 주기적으로 재설정하는 캘리브레이션(Calibration) 모드를 구비하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 초음파의 송수신 시간 및 위상에 의해 침입을 검출하는 것이 아니라 초음파 신호의 수신신호전계강도(Received Signal Strength Indicator: RSSI)의 변화량에 의해 침입을 검출하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치는: 구조물 내부에 사람이 없는 것으로 판단되면 침입 검출 개시 이벤트를 발생하는 침입 검출 개시 판단부; 송신 초음파를 송신하고, 상기 송신 초음파에 대응하여 수신되는 수신 초음파의 감도(RSSI)를 측정하는 침입 검출부; 및 상기 침입 검출 개시 이벤트의 발생 시 캘리브레이션 모드를 설정하고, 캘리브레이션 모드에서 상기 침입 검출부를 통해 송신 초음파를 송신하고, 상기 송신된 초음파에 대한 수신 초음파의 감도 값에 의해 침입을 검출하기 위한 침입 기준값을 재설정하고, 상기 침입 기준값의 설정 후 일정 시간 주기로 송신 초음파의 송신 및 상기 송신된 송신 초음파에 대한 수신 초음파의 감도와 상기 캘리브레이션 모드에서 설정된 침입 기준값을 비교하여 침입 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구조물은 차량이고, 상기 침입 검출 개시 판단부는, 차량의 시동 오프를 검출하는 시동 온/오프 검출 수단인 것을 특징으로 한다.
상기 장치는: 수신 초음파에 외란이 포함되어 있으면 이를 검출하고, 수신 초음파에 외란이 포함되어 있음을 통지하는 외란 검출 신호를 상기 제어부로 출력하는 외란 모니터링부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 외란 모니터링부를 통해 캘리브레이션 모드에서 수신 초음파에 외란이 포함되어 있는지를 검사하고, 외란이 포함되어 있지 않을 때의 수신 초음파의 RSSI에 대응하도록 변화율 기준값을 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 캘리브레이션 모드에서 침입 기준값 설정 시 상기 침입 기준값을 대기 모드에 따른 대기 변화율 기준값과 침입 확정 모드에서의 침입 확정을 위한 침입 확정 변화율 기준값으로 나누어 설정하고, 상기 침입 기준값의 설정 후 대기 모드를 설정하여 대기 시간 주기로 송신 초음파의 송신 및 상기 송신된 송신 초음파에 대한 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 대기 변화율 기준값에 따른 감도 기준값을 비교하여 크면 침입 검출로 판단하고, 침입 검출 판단 시 대기 모드에서 침입 확정 모드로 전환하여 상기 대기시간 주기보다 짧은 침입 확정시간 주기로 송신 초음파를 발송하고 상기 발송된 송신 초음파에 대응하는 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 침입 확정 변화율 기준값에 따른 감도 기준값을 비교하여 크면 침입 검출을 확정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 캘리브레이션 모드에서 침입 확정 모드에 대한 침입 기준값을 침입 확정 변화율 기준값과 침입 확정 변화량 기준값으로 나누어 설정하고, 상기 침입 확정 모드에서 수신되는 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 침입 확정 변화율 기준값에 따른 감도 기준값을 비교하여 크고, 이전 수신 초음파의 감도 값과 상기 측정된 수신 초음파의 감도 값의 변화량에 의한 침입 확정 변화량 값이 상기 침입 확정 변화량 기준값보다 큰지를 비교하여, 측정된 감도 값 및 변화량 값이 감도 기준값 및 침입 확정 변화량 기준값보다 모두 크면 상기 두 값이 모두 큰 시간인 초음파 감지 검출1 유지 시간이 미리 설정된 검출1 기준시간 이상으로 유지되는지를 검사하고, 측정된 감도 값만 감도 기준값보다 크면 상기 측정된 감도 값이 감도 기준값보다 큰 상태의 시간인 초음파 감지 검출2 유지 시간이 미리 설정된 검출2 기준시간을 초과하는지를 검사하여, 상기 초음파 감지 검출1 유지 시간이 상기 검출1 기준시간 이상이거나 상기 초음파 감지 검출2 유지 시간이 상기 검출2 기준시간 이상인 경우 침입 검출을 확정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 침입 검출 개시 이벤트 발생 시 차량 내부 환경이 안정화될 수 있도록 일정 시간 동안 송신 초음파의 송신을 대기하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 침입 검출 확정 모드에서 수신 초음파의 감도 값이 상기 침입 확정 변화율 기준값보다 작으면, 오 검출 횟수를 카운트하고, 오 검출 횟수가 일정 횟수 이하이면 송신 초음파에 대해 지속적으로 검출되는 수신 초음파의 감도 값과 상기 감도 기준값을 반복하여 비교하고, 상기 오 검출 횟수가 일정 횟수 이상이면 상기 캘리브레이션 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법은: 제어부가 구조물 내부에 사람의 존재 여부를 검사하고, 탑승자가 없으면 침입 검출 개시하는 침입 검출 개시 판단 과정; 침입 검출이 개시되면 캘리브레이션 모드를 설정하고, 캘리브레이션 모드에서 상기 침입 검출부를 통해 송신 초음파를 송신하고, 상기 송신된 초음파에 대한 수신 초음파의 감도 값에 의해 침입을 검출하기 위한 침입 기준값을 초기화하여 설정하는 캘리브레이션 과정; 및 상기 침입 기준값의 설정 후 일정 시간 주기로 송신 초음파의 송신 및 상기 송신된 송신 초음파에 대한 수신 초음파의 감도와 상기 설정된 침입 기준값을 비교하여 침입 여부를 판단하는 침입 판단 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 캘리브레이션 과정은, 송신 초음파를 송신하고, 송신된 초음파들 각각에 대한 수신 초음파들을 수신하는 초음파 송수신 단계; 및 상기 수신된 수신 초음파의 감도를 측정하고 측정된 수신 초음파들의 감도 값에 대응하는 침입 기준값을 저장부의 캘리브레이션 모드 감도 변화율 기준값 테이블로부터 로드하여 설정하는 침입 기준값 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 캘리브레이션 과정은, 상기 침입 검출이 개시되면 차량 내부 환경이 안정화될 수 있도록 일정 시간 동안 송신 초음파의송신을 대기하는 차량 안정화 단계를 더 포함하고, 상기 차량 안정화 단계 후 상기 초음파 송수신 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 변화율 기준값 설정 단계는, 상기 수신된 수신 초음파의 감도를 측정하는 감도 측정 단계; 상기 수신 초음파에 외란이 포함되어 있는지를 검사하는 외란 검출 단계; 및 외란이 검출되어 있지 않으면 측정된 수신 초음파들의 감도에 대응하는 침입 기준값을 저장부의 캘리브레이션 모드 감도 변화율 기준값 테이블로부터 로드하여 설정하는 기준값 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 변화율 기준값 설정 단계는, 상기 수신 초음파에 외란이 포함되어 있으면 상기 수신 초음파에 대한 외란 검출 횟수가 일정 횟수 이상이면 미리 설정된 디폴트 변화율 기준값으로 설정하는 차량 내부 불안정 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준값 설정 단계는, 검출 대기 모드에 따른 검출 대기 변화율 기준값에 의한 감도 기준값을 설정하는 검출 대기 변화율 기준값 설정 단계; 및 침입 확정 모드에서의 침입 확정을 위한 침입 확정 변화율 기준값을 설정하는 침입 확정 변화율 기준값 설정 단계를 포함하되, 상기 침입 판단 과정은, 상기 캘리브레이션 모드 설정 후 검출 대기 모드를 설정하여 검출 대기 시간 주기로 송신 초음파의 송신 및 상기 송신된 송신 초음파에 대한 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 감도 기준값을 비교하여 크면 침입 검출로 판단하는 침입 검출 판단 단계; 및 침입 검출 판단 시 대기 모드에서 침입 확정 모드로 전환하여 상기 검출 대기시간 주기보다 짧은 침입 확정시간 주기로 송신 초음파를 발송하고 상기 발송된 송신 초음파에 대응하는 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 침입 확정 변화율 기준값에 의한 감도 기준값을 비교하여 침입 확정 판단 단계; 및 상기 침입 확정 모드에서 측정된 감도 값이 침입 확정 변화율 기준값에 의한 감도 기준값보다 크면 침입 검출을 확정하는 침입 확정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 침입 판단 과정은, 상기 침입 확정 판단 단계에서 상기 침입 확정 모드의 측정 감도 값이 상기 감도 기준값보다 크면 상기 측정 감도 값이 상기 감도 기준값보다 큰 상태로 유지되는 초음파 감지 검출2 유지 시간이 미리 설정된 검출2 기준시간을 초과하는 지를 판단하는 침입 확인 단계를 더 포함하되, 상기 침입 확인 단계에서 상기 초음파 감지 검출2 유지 시간이 상기 검출2 기준시간을 초과하면 상기 침입 확정 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 연속적으로 송신되는 송신 초음파에 대응하는 수신 초음파의 수신신호전계강도의 변화량에 의해 침입을 검출하여 온도 및 차량 내부 환경 등에 의해 민감하게 반응하지 않도록 함으로써 보다 안정적이고 정확하게 침입을 검출할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 시동 오프 등과 같이 차량 내부에 아무도 없는 것으로 판단되면 차량 내부에 아무도 없는 상태에서의 캘리브레이션을 수행하여 그때그때 마다의 기준값을 주기적으로 재설정하므로 차량 내부의 환경 변화에 적응적으로 동작할 수 있고, 이로 인해 보다 정확하게 침입을 검출할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 검출 대기 모드와 침입 확정 모드에서의 초음파 발송 주기를 달리하여 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있으므로 차량 배터리의 방전을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 캘리브레이션 모드 동작 시 송신 초음파의 송신 주기를 짧게 하는 짧은(Short) 주기 모드와 송신주기를 길게 하는 긴(Long) 주기 모드로 나누어 캘리브레이션을 수행하므로 본 발명의 검출 대기 모드 및 침입 확정 모드에서의 기준값을 최적화할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 상기 침입 검출 방법의 캘리브레이션 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 캘리브레이션 모드에서의 신호 파형도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 침입 검출을 위한 대기 모드 및 침임 확정 판단 모드에서의 신호 파형도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 상기 침입 검출 방법의 캘리브레이션 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 캘리브레이션 모드에서의 신호 파형도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 침입 검출을 위한 대기 모드 및 침임 확정 판단 모드에서의 신호 파형도를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치의 구성 및 동작을 설명하고, 상기 장치에서의 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 초음파 캘리브레이션 모드에서의 신호 파형도를 나타낸 도면이다. 이하 도 1 및 도 4를 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 수신 초음파의 수신신호전계강도(RSSI)의 변화량을 이용한 침입 검출 장치는 제어부(10), 저장부(20), 침입 검출부(30), 외란 검출부(40) 및 침입 검출 개시 판단부(50)를 포함한다.
저장부(20)는 본 발명에 따른 침입 검출 장치의 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램 영역과, 상기 프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하는 임시 영역과, 본 발명에 따른 캘리브레이션 모드에서 측정된 수신 초음파의 RSSI에 따른 침입 기준값인 검출 대기 모드의 변화율 기준값 및 침입 확정 모드의 변화율 및 변화량 기준값들을 정의하고 있는 캘리브레이션 모드 감도 변화율 기준값 테이블을 저장하는 데이터 영역을 포함한다. 상기 캘리브레이션 모드 감도 변화율 기준값 테이블은 상기 프로그램에 포함되어 구성될 수도 있을 것이다.
침입 검출부(30)는 송신할 송신 초음파를 생성하는 초음파 생성부(31), 상기 생성된 송신 초음파를 송신하는 초음파 송신부(32), 상기 송신된 송신 초음파들 각각에 대응하는 수신 초음파를 수신하는 초음파 수신부(33) 및 상기 수신된 수신 초음파의 RSSI를 측정하고, 측정된 수신 초음파의 RSSI와 이전 수신 초음파의 RSSI를 비교하여 수신 초음파의 변화량을 측정하는 초음파 감도 측정부(34)를 포함한다.
외란 모니터링부(40)는 상기 초음파 수신부(33)를 통해 수신된 수신 초음파에 외란이 포함되어 있는지를 검출하고, 외란이 포함되어 있으면 외란 검출 신호를 제어부(10)로 출력한다.
침입 검출 개시 판단부(50)는 침입 검출의 개시를 판단하기 위한 것으로 임의의 구조물 내부에 사람이 있는지를 판단하고, 사람이 없는 경우 침입 검출 개시 이벤트(신호)를 제어부(10)로 출력한다. 상기 구조물은 집 또는 차량 등이 될 수 있으며, 이하 설명에서는 상기 구조물이 차량인 경우를 예를 들어 설명한다.
차량인 경우, 상기 침입 검출 개시 판단부(50)는 도 1과 같이 차량 키 박스(미도시) 또는 차량 차체 제어 모듈(Body Control Module: BCM) 등으로부터 차량의 시동 온/오프를 검출하는 시동 온/오프 검출부가 될 수 있을 것이다. 또한, 상기 침입 검출 개시 판단부(50)는 압력에 의해 사람의 존재여부를 판단하는 압력 검출 수단(미도시)이 될 수도 있을 것이다.
제어부(10)는 본 발명에 따른 침입 검출 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(10)는 본 발명에 따라 초음파를 발생하여 침입을 검출함에 있어서, 캘리브레이션 모드, 대기 모드 및 침입 확정 모드를 거쳐 침입을 구조물 내부의 침입을 검출한다.
제어부(10)는 침입 검출 개시 판단부(50)로부터 침입 검출 개시 이벤트가 발생되면 캘리브레이션 모드를 설정하고, 캘리브레이션 모드에서 도 4와 같이 제1시각(t1: 이하 "차량 안정화 시간"이라 함)까지 차량이 안정화되기를 기다린다.
상기 차량 안정화 시간 후 제어부(10)는 현재의 차량 내부 환경을 반영하고, 검출 대기 모드에서의 대기 변화율 기준값 및 침입 확정 모드 각각에 대한 변화율 및 변화량 기준값을 설정하기 위해 일정 시간(t2-t1: 이하 "긴 주기 모드 시간"이라 함) 동안 긴 주기 모드 캘리브레이션을 수행하고, 일정 시간(t3-t1: 이하 "짧은 주기 모드 시간"이라 함) 동안 짧은 주기 모드 캘리브레이션을 수행한다. 제어부(10)의 상세 동작은 후술할 도 2 및 도 3에서 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 침입 검출을 위한 대기 모드 및 침임 확정 판단 모드에서의 신호 파형도를 나타낸 도면이다. 이하 도 2 및 도 5를 참조하여 설명한다.
우선, 제어부(10)는 침입 검출 개시 판단부(50)로부터 침입 검출 개시 이벤트가 발생되는지를 검사한다(S211).
침입 검출 개시 이벤트가 발생되면 제어부(10)는 캘리브레이션 모드를 설정하여 본 발명에 따라 침입을 검출하기 위해 검출 대기 모드에 대한 변화율 및 침입 확정 모드에 대한 변화율 및 변화량 기준값을 설정한다(S215). 상기 캘리브레이션의 구체적인 방법은 하기 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 캘리브레이션 모드의 수행 후 제어부(10)는 검출 대기 모드로 진행하여 도 5의 t3 내지 t4 구간과 같이 검출 대기 모드 송신 초음파 발송 주기를 설정하고(S215), 침입 검출부(30)의 초음파 생성부(31)를 제어하여 검출 대기 모드 송신 초음파 발송 주기로 초음파를 생성한 후 초음파 송신부(32)를 통해 송신하고, 상기 송신된 송신 초음파들이 물체에 부딪쳐 반사되어 돌아오는 수신 초음파를 초음파 수신부(33)를 통해 수신한다(S217).
초음파가 송수신되면 제어부(10)는 초음파 감도 측정부(34)를 통해 상기 초음파 수신부(33)로부터 출력되는 수신 초음파의 감도 값(RSSI)을 측정하고, 측정된 RSSI(절대값)와 이전 수신 초음파의 RSSI들과 비교하여 현재 수신 초음파의 변화량 값을 측정한다(S219).
수신 초음파의 감도 및 변화량 값이 측정되면 제어부(10)는 측정된 감도 값이 검출 대기 모드의 대기 변화율 기준값에 따른 RSSI(감도) 기준값을 비교하여 측정된 감도 값이 감도 기준값보다 큰지를 판단한다(S221).
비교 결과, 도 5의 t4 시점에 수신한 수신 초음파에 대해 측정된 수신 초음파 변화율(501)이 검출 대기 변화율에 따른 감도 기준값보다 크다면 제어부(10)는 침입 확정 모드로 진입하여 도 5의 t4 이후의 구간에서와 같이 침입 확정 모드 송신 초음파 발송 주기를 설정하고(S223), 침입 확정 모드 송신 초음파 발송 주기로 초음파를 송수신한다(S225). 그러나 작다면 제어부(10)는 검출 대기 모드를 지속적으로 유지할 것이다. 이하 설명에서 측정된 값이 기준값보다 작다는 것은 정상 범위에 있음을 의미함을 유의하여야 한다. 예를 들어 "상기 측정된 기준값이 감도 기준값보다 작다면"이 의미하는 것은 측정된 기준값이 무한히 작은 것이 아니라 상기 기준값보다 작은 정상 범위에 있음을 의미한다.
상기 침입 확정 모드 송신 초음파 발송 주기로 송신 초음파의 발송 후, 제어부(10)는 초음파 감도 측정부(34)를 통해 측정된 수신 초음파의 감도 값과 이전 수신 초음파의 감도 값의 비교에 의한 초음파 변화량 값을 측정하고(S227), 도 5의 502에서와 같이 측정된 초음파 감도가 미리 설정된 침입 확정 변화율 기준값에 따른 감도 기준값보다 큰지를 비교한다(S229).
비교 결과, 크다면 제어부(10)는 측정된 초음파 변화량 값이 침입 확정 변화량 기준값보다 큰지를 판단한다(S229).
상기 측정된 감도 값만 감도 기준값을 초과하고, 측정된 변화량 값은 침입 확정 변화량 기준값을 초과하지 않았으면 제어부(10)는 상기 측정된 감도 값이 상기 침입 확정 변화량 기준값을 초과하는 수신 초음파가 수신되는 시간을 카운트하고(이하 "침입 검출2 유지 시간"이라 함), 카운트된 침입 검출2 유지 시간이 검출2 기준시간을 초과하는지를 검사한다.
상기 기준시간 이상 지속적으로 측정된 감도 값이 감도 기준값을 초과하는 상태가 유지되면 제어부(10)는 침입 확정으로 판단하고(S239), 상기 검출2 기준시간 이내에 측정된 감도 값이 기준 감도 값 이하로 돌아오면 검출 대기 모드로 진행한다.
상기 설명에서는 측정된 감도 값이 기준 감도 기준값을 초과하지 않으면 바로 검출 대기 모드로 진행하는 경우를 설명하였으나, 상기 측정된 감도 값이 기준 감도 기준값보다 작은 횟수, 즉 오 검출 횟수를 카운트하고, 카운트된 오 검출 횟수가 미리 설정된 침입 확인 횟수를 초과하지 않으면 침입 확정 모드를 유지하고, 카운트된 오 검출 횟수가 침입 확인 횟수를 초과하면 검출 대기 모드 또는 캘리브레이션 모드로 진행하도록 구성될 수도 있을 것이다(S241, S243). 상기에서는 횟수를 기준으로 검출 대기 모드 또는 캘리브레이션 모드로의 진행, 또는 침입 확정 모드의 유지를 판단하였으나, 오 검출이 지속되는 시간을 기준으로 검출 대기 모드 또는 캘리브레이션 모드로의 진행, 또는 침입 확정 모드의 유지를 결정할 수도 있을 것이다.
반면, 측정된 감도 값이 감도 기준값을 초과하고 측정된 수신 초음파의 변화량 값도 침입 확정 변화량 기준값을 초과하면 제어부(10)는 측정된 변화량 값들이 확정 변화량 기준값을 초과하는 시간(이하 "침입 검출1 유지 시간"이라 함)이 검출1 기준시간을 초과하는지를 검사한다(S233).
상기 검출1 기준시간 이상 지속적으로 측정된 변화량 값이 침입 확적 변화량 기준값을 초과하는 상태가 유지되면 제어부(10)는 침입 확정으로 판단하고(S239), 상기 검출1 기준시간 이내에 측정된 감도 값이 기준 감도 값 이하로 돌아오면 검출 대기 모드로 진행한다. 상기 검출1 기준시간은 상기 검출2 기준시간보다 짧게 설정되는 것이 바람직할 것이다. 변화량 값이 기준값보다 큰 경우가 침입일 가능성이 더 크기 때문이다.
상기 침입 검출을 확정한 제어부(10)는 도 5의 502 시점에서 침입자 검출 신호를 출력하여 침입 처리 동작을 수행할 것이다. 도 5에서 침입자 검출 신호는 온/오프인 신호인 경우를 나타내었으나, 상기 침입자 검출 신호는 스피커를 통해 침입을 알리는 경보음 또는 경보 오디오 신호가 될 수 있고, 표시부(미도시) 등에 경보 사실을 표시하기 위한 경보 표시 데이터일 수도 있으며, 외부 통신장치를 통해 차량 사용자의 이동통신단말기로 침입을 통지할 것을 요구하는 신호가 될 수도 있을 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 상기 침입 검출 방법의 캘리브레이션 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(10)는 캘리브레이션 모드로 진입하면 차량 안정화 시간을 카운트한다(S311).
상기 차량 안정화 시간이 카운트되기 시작하면 제어부(10)는 차량 안정화 카운트 시간이 일정 시간(도 4의 t1)을 초과하는지를 검사한다(S313).
즉, 제어부(10)는 차량 안정화 카운트 시간이 상기 일정 시간(t1)을 초과할 때까지 초음파의 송수신을 대기하여 차량 내부의 환경이 안정화되기를 기다리고, 상기 차량 안정화 카운트 시간이 상기 일정 시간(t1)을 초과하면 긴 주기 모드를 설정하고, 도 4와 같이 t1 시점부터 t2 시점까지의 긴 주기 모드 시간 동안 긴 주기(예: 10ms)로 송신 초음파를 송신하고, 상기 긴 주기 모드 후 짧은 주기 모드로 진입하여 t2 시점부터 t3 시점까지의 짧은 주기 모드 시간 동안 짧은 주기(예: 5ms)로 송신 초음파를 송신한다(S315).
상기 송신 초음파의 송신 개시 후, 제어부(10)는 상기 긴 주기 및 짧은 주기 송신 초음파 발송 모드 각각에 대해 송신된 송신 초음파들에 대응하는 수신 초음파들의 RSSI를 측정한다(S316).
제어부(10)는 상기 수신 초음파의 RSSI의 측정 시 수신 초음파에 외란이 포함되어 있는지를 외란 모니터링부(40)를 통해 검사하고(S317), 외란이 포함되어 있으면 외란 발생 횟수를 카운트한(S319) 후, 외란 발생 횟수가 일정 횟수를 초과했는지를 검사한다(S321).
외란 발생 횟수가 일정 횟수를 초과하지 않았으면 차량 안정화 시간을 초기화한(S323) 후, 상술한 S311 이후의 과정을 반복 수행하고, 외란 발생 횟수가 일정 횟수를 초과했으면 검출 대기 모드 및 침입 확정 모드 각각에 대한 디폴트 변화율 기준값을 저장부(20)의 캘리브레이션 모드 감도 변화율 기준값 테이블로부터 로드하여 설정한다(S325).
반면, 외란이 검출되지 않았으면, 제어부(10)는 긴 주기 및 짧은 주기 송신 초음파 발송 모드 각각에 대해 측정된 캘리브레이션 값, 즉 수신 초음파의 RSSI에 대응하는 변화율 및 변화량 기준값(검출 대기 변화율 기준값, 침입 확정 변화율 기준값 및 침입 확정 변화량 기준값)을 저장부(20)의 캘리브레이션 모드 감도 변화율 기준값 테이블로부터 로드하여 설정한다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 제어부 20: 저장부
30: 침입 검출부 31: 초음파 생성부
32: 초음파 송신부 33: 초음파 수신부
34: 외란 모니터링부 35: 초음파 감도 측정부
40: 시동 온/오프 검출부
30: 침입 검출부 31: 초음파 생성부
32: 초음파 송신부 33: 초음파 수신부
34: 외란 모니터링부 35: 초음파 감도 측정부
40: 시동 온/오프 검출부
Claims (14)
- 구조물 내부에 사람이 없는 것으로 판단되면 침입 검출 개시 이벤트를 발생하는 침입 검출 개시 판단부;
송신 초음파를 송신하고, 상기 송신 초음파에 대응하여 수신되는 수신 초음파의 감도(RSSI)를 측정하는 침입 검출부; 및
상기 침입 검출 개시 이벤트의 발생 시 캘리브레이션 모드를 설정하고, 캘리브레이션 모드에서 상기 침입 검출부를 통해 송신 초음파를 송신하고, 상기 송신된 초음파에 대한 수신 초음파의 감도 값에 의해 침입을 검출하기 위한 침입 기준값을 재설정하고, 상기 침입 기준값의 설정 후 일정 시간 주기로 송신 초음파의 송신 및 상기 송신된 송신 초음파에 대한 수신 초음파의 감도와 상기 캘리브레이션 모드에서 설정된 침입 기준값을 비교하여 침입 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 구조물은 차량이고,
상기 침입 검출 개시 판단부는, 차량의 시동 오프를 검출하는 시동 온/오프 검출 수단인 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치.
- 제1항에 있어서,
수신 초음파에 외란이 포함되어 있으면 이를 검출하고, 수신 초음파에 외란이 포함되어 있음을 통지하는 외란 검출 신호를 상기 제어부로 출력하는 외란 모니터링부를 더 포함하되,
상기 제어부는 상기 외란 모니터링부를 통해 캘리브레이션 모드에서 수신 초음파에 외란이 포함되어 있는지를 검사하고, 외란이 포함되어 있지 않을 때의 수신 초음파의 RSSI에 대응하도록 변화율 기준값을 설정하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 캘리브레이션 모드에서 침입 기준값 설정 시 상기 침입 기준값을 대기 모드에 따른 대기 변화율 기준값과 침입 확정 모드에서의 침입 확정을 위한 침입 확정 변화율 기준값으로 나누어 설정하고,
상기 침입 기준값의 설정 후 대기 모드를 설정하여 대기 시간 주기로 송신 초음파의 송신 및 상기 송신된 송신 초음파에 대한 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 대기 변화율 기준값에 따른 감도 기준값을 비교하여 크면 침입 검출로 판단하고, 침입 검출 판단 시 대기 모드에서 침입 확정 모드로 전환하여 상기 대기시간 주기보다 짧은 침입 확정시간 주기로 송신 초음파를 발송하고 상기 발송된 송신 초음파에 대응하는 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 침입 확정 변화율 기준값에 따른 감도 기준값을 비교하여 크면 침입 검출을 확정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 캘리브레이션 모드에서 침입 확정 모드에 대한 침입 기준값을 침입 확정 변화율 기준값과 침입 확정 변화량 기준값으로 나누어 설정하고,
상기 침입 확정 모드에서 수신되는 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 침입 확정 변화율 기준값에 따른 감도 기준값을 비교하여 크고, 이전 수신 초음파의 감도 값과 상기 측정된 수신 초음파의 감도 값의 변화량에 의한 침입 확정 변화량 값이 상기 침입 확정 변화량 기준값보다 큰지를 비교하여, 측정된 감도 값 및 변화량 값이 감도 기준값 및 침입 확정 변화량 기준값보다 모두 크면 상기 두 값이 모두 큰 시간인 초음파 감지 검출1 유지 시간이 미리 설정된 검출1 기준시간 이상으로 유지되는지를 검사하고, 측정된 감도 값만 감도 기준값보다 크면 상기 측정된 감도 값이 감도 기준값보다 큰 상태의 시간인 초음파 감지 검출2 유지 시간이 미리 설정된 검출2 기준시간을 초과하는지를 검사하여,
상기 초음파 감지 검출1 유지 시간이 상기 검출1 기준시간 이상이거나 상기 초음파 감지 검출2 유지 시간이 상기 검출2 기준시간 이상인 경우 침입 검출을 확정하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 침입 검출 개시 이벤트 발생 시 차량 내부 환경이 안정화될 수 있도록 일정 시간 동안 송신 초음파의 송신을 대기하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 침입 검출 확정 모드에서 수신 초음파의 감도 값이 상기 침입 확정 변화율 기준값보다 작으면, 오 검출 횟수를 카운트하고, 오 검출 횟수가 일정 횟수 이하이면 송신 초음파에 대해 지속적으로 검출되는 수신 초음파의 감도 값과 상기 감도 기준값을 반복하여 비교하고, 상기 오 검출 횟수가 일정 횟수 이상이면 상기 캘리브레이션 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 장치.
- 제어부가 구조물 내부에 사람의 존재 여부를 검사하고, 탑승자가 없으면 침입 검출 개시하는 침입 검출 개시 판단 과정;
침입 검출이 개시되면 캘리브레이션 모드를 설정하고, 캘리브레이션 모드에서 상기 침입 검출부를 통해 송신 초음파를 송신하고, 상기 송신된 초음파에 대한 수신 초음파의 감도 값에 의해 침입을 검출하기 위한 침입 기준값을 초기화하여 설정하는 캘리브레이션 과정; 및
상기 침입 기준값의 설정 후 일정 시간 주기로 송신 초음파의 송신 및 상기 송신된 송신 초음파에 대한 수신 초음파의 감도와 상기 설정된 침입 기준값을 비교하여 침입 여부를 판단하는 침입 판단 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 캘리브레이션 과정은,
송신 초음파를 송신하고, 송신된 초음파들 각각에 대한 수신 초음파들을 수신하는 초음파 송수신 단계; 및
상기 수신된 수신 초음파의 감도를 측정하고 측정된 수신 초음파들의 감도 값에 대응하는 침입 기준값을 저장부의 캘리브레이션 모드 감도 변화율 기준값 테이블로부터 로드하여 설정하는 침입 기준값 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 캘리브레이션 과정은,
상기 침입 검출이 개시되면 차량 내부 환경이 안정화될 수 있도록 일정 시간 동안 송신 초음파의송신을 대기하는 차량 안정화 단계를 더 포함하고,
상기 차량 안정화 단계 후 상기 초음파 송수신 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 변화율 기준값 설정 단계는,
상기 수신된 수신 초음파의 감도를 측정하는 감도 측정 단계;
상기 수신 초음파에 외란이 포함되어 있는지를 검사하는 외란 검출 단계; 및
외란이 검출되어 있지 않으면 측정된 수신 초음파들의 감도에 대응하는 침입 기준값을 저장부의 캘리브레이션 모드 감도 변화율 기준값 테이블로부터 로드하여 설정하는 기준값 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 변화율 기준값 설정 단계는,
상기 수신 초음파에 외란이 포함되어 있으면 상기 수신 초음파에 대한 외란 검출 횟수가 일정 횟수 이상이면 미리 설정된 디폴트 변화율 기준값으로 설정하는 차량 내부 불안정 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법.
- 제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 기준값 설정 단계는,
검출 대기 모드에 따른 검출 대기 변화율 기준값에 의한 감도 기준값을 설정하는 검출 대기 변화율 기준값 설정 단계; 및
침입 확정 모드에서의 침입 확정을 위한 침입 확정 변화율 기준값을 설정하는 침입 확정 변화율 기준값 설정 단계를 포함하되,
상기 침입 판단 과정은,
상기 캘리브레이션 모드 설정 후 검출 대기 모드를 설정하여 검출 대기 시간 주기로 송신 초음파의 송신 및 상기 송신된 송신 초음파에 대한 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 감도 기준값을 비교하여 크면 침입 검출로 판단하는 침입 검출 판단 단계;
침입 검출 판단 시 대기 모드에서 침입 확정 모드로 전환하여 상기 검출 대기시간 주기보다 짧은 침입 확정시간 주기로 송신 초음파를 발송하고 상기 발송된 송신 초음파에 대응하는 수신 초음파의 감도 값과 상기 설정된 침입 확정 변화율 기준값에 의한 감도 기준값을 비교하여 침입 확정 판단 단계; 및
상기 침입 확정 모드에서 측정된 감도 값이 침입 확정 변화율 기준값에 의한 감도 기준값보다 크면 침입 검출을 확정하는 침입 확정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 침입 판단 과정은,
상기 침입 확정 판단 단계에서 상기 침입 확정 모드의 측정 감도 값이 상기 감도 기준값보다 크면 상기 측정 감도 값이 상기 감도 기준값보다 큰 상태로 유지되는 초음파 감지 검출2 유지 시간이 미리 설정된 검출2 기준시간을 초과하는 지를 판단하는 침입 확인 단계를 더 포함하되,
상기 침입 확인 단계에서 상기 초음파 감지 검출2 유지 시간이 상기 검출2 기준시간을 초과하면 상기 침입 확정 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 수신 초음파의 감도를 이용한 침입 검출 방법.
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