KR20170046009A - Method and system for analyzing a received wave form using ultra sound wave in vehicle instrusion detection - Google Patents

Method and system for analyzing a received wave form using ultra sound wave in vehicle instrusion detection Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a technology for sensing the intrusion and theft in a vehicle, and more specifically, to a system and method for analyzing the received intrusion sensing waveform in a vehicle. The intrusion sensing waveform analysis system includes: an ultrasonic sensor which transmits an ultrasonic signal for detecting an intrusion and theft situation in a vehicle, receives a reflection signal reflected by an object, and receives a noise signal generated by external interferences; a control unit which samples and quantifies the reflection signals sensed through the ultrasonic sensor, analyzes the received waveform by correcting in accordance with the noise signal, and executes a control operation for outputting an alarm for notifying the intrusion and theft situation when recognizing the intrusion and theft situation in the vehicle as a result of the analysis; and an alarm unit which outputs the alarm signal in accordance with the control operation of the control unit. According to the present invention, the system can prevent an erroneous intrusion sensing operation caused to the outside environment or external interferences of the vehicle, adjust the signal radiation strength of the ultrasonic signals for sensing an intrusion in the vehicle, and execute an intrusion sensing operation for an area with a weak ultrasonic wave reception strength.

Description

차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템 및 방법{Method and system for analyzing a received wave form using ultra sound wave in vehicle instrusion detection}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a system and a method for analyzing a received wave,

본 발명은 차량 내 침입 감지를 위한 초음파 신호의 파형을 분석하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 차량 내 침입을 감지하기 위해, 초음파 신호를 수신 취약 영역에 강하게 방사하거나 일반 영역에 약하게 방사하여 반사 신호를 수신하고, 미방사를 통해 주변 환경이나 외란으로 인한 잡음(Noise) 신호를 수신하여 수신 파형을 분석함으로써 차량 내 침입 및 도난 상황의 인식 시에 침입 및 도난 상황을 알람(Alarm) 해 주거나, 외란으로 인한 오경보를 방지할 수 있도록 하는, 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and a method for analyzing the waveform of an ultrasonic signal for intrusion detection in a vehicle. More specifically, the present invention relates to a system and method for detecting intrusion into a vehicle, Receives a reflected signal and analyzes the received waveform by receiving a noise signal due to ambient environment or disturbance through non-emission, thereby alarming an intrusion and theft state in recognition of intrusion and theft situation in the vehicle , And a system and a method for analyzing intrusion detection received waveforms in a vehicle, which can prevent false alarms due to disturbance.

일반적으로 차량 도난 방지 시스템은 주차 중인 차량 내외의 상황들로부터 차량의 안전 상태를 유지하도록 침입을 위한 창문 깨짐 감지, 차량 내의 물품 도난 행위 감지, 주차 중인 차량의 타이어 절도 감지, 차량 불법 견인 및 이동 감지 등과 같은 각종 상황 발생시 차량 주위에 시각적 또는 청각적 효과를 발생시켜 차량의 안전을 유지하는 기능이 있다.In general, a vehicle theft prevention system is designed to maintain the safety state of the vehicle from the inside and outside situations of the vehicle being parked, a window break detection for intrusion, aft theft detection in a vehicle, Etc., there is a function of maintaining the safety of the vehicle by generating a visual or auditory effect around the vehicle.

종래의 차량 도난 방지 시스템은 차량 실내로 침입하는 움직임을 감지하는 수단으로서 초음파 센서를 주로 활용하고 있다. 초음파 센서는 초음파를 지속적으로 발생시키기 위하여 배터리를 과도하게 방전시키는 문제가 있다. Background Art [0002] A conventional vehicle anti-theft system mainly utilizes an ultrasonic sensor as a means for detecting a motion of intruding into a vehicle interior. The ultrasonic sensor has a problem that the battery is excessively discharged in order to continuously generate ultrasonic waves.

또한, 초음파 센서는 외부의 단순 충격에 의해 차량 내에서 감지되는 신호 변화를 차량 실내 침입으로 오감지하는 경우가 자주 발생한다. 이를 방지하기 위해, 종래의 초음파 센서에서 일정 수신 레벨 범위를 벗어나는 신호를 노이즈(Noise)로 보고 그것을 제거할 수 있는데, 그 경우 일정 수신 레벨 범위를 제거한 수신 감도를 일정 크기 이상으로 유지해야 하므로 발신 레벨을 일정 레벨 이상 증가시켜 유지해야만 하고, 그에 의해 초음파 센서의 수신 감도 조절에 있어서 센서의 조절 범위가 제한되는 단점이 있다. 따라서, 수신 감도를 일정 크기 이상으로 유지하게 되면, 배터리 소모를 더욱 증가시키는 문제가 있다.In addition, the ultrasonic sensor frequently detects a change in the signal detected in the vehicle due to an external simple impact due to the intrusion of the vehicle. In order to prevent this, it is possible to remove a signal that is out of the predetermined reception level range in the conventional ultrasonic sensor as noise and remove it. In this case, since the reception sensitivity without the constant reception level range is required to be maintained at a certain level or more, The ultrasonic sensor needs to be maintained at an increased level or higher, thereby limiting the control range of the sensor in adjusting the receiving sensitivity of the ultrasonic sensor. Therefore, if the reception sensitivity is maintained at a certain level or more, there is a problem that the battery consumption is further increased.

또한, 종래의 차량 도난 방지 시스템은 초음파 센서를 통해 도플러 효과에 의한 데이터를 수집하는 과정에서 주파수를 고려한 적합한 샘플링이 되지 않고, 이를 극복하기 위해 불필요한 추가적 샘플링을 반복하며, 그 결과 불필요한 데이터의 처리 과정이 필요하게 되는 단점이 있다.In addition, the conventional vehicle anti-theft system does not perform appropriate sampling considering frequency in the process of collecting data by the Doppler effect through the ultrasonic sensor, and repeats unnecessary additional sampling in order to overcome it. As a result, There is a disadvantage that it is necessary.

그리고, 종래의 차량 도난 방지 시스템은 차량에 진동과 침입이 동시에 발생할 경우에 이를 구분하여 검출하기 어려운 문제점이 있다.In addition, the conventional vehicle anti-theft system has a problem in that it is difficult to distinguish the vibration and the intrusion when the vehicle is simultaneously detected.

한국 공개특허공보 제10-2012-0045703호(공개일 : 2012년05월09일)Korean Patent Publication No. 10-2012-0045703 (Publication date: May 09, 2012)

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량 내 침입을 감지하기 위해, 초음파 신호를 수신 취약 영역에 강하게 방사하거나 일반 영역에 약하게 방사하여 반사 신호를 수신하고, 미방사를 통해 주변 환경이나 외란으로 인한 잡음(Noise) 신호를 수신하여 수신 파형을 분석함으로써 차량 내 침입 및 도난 상황의 인식 시에 침입 및 도난 상황을 알람(Alarm) 해 주거나, 외란으로 인한 오경보를 방지할 수 있도록 하는, 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention to solve the above-described problems is to provide a method of detecting intrusion into a vehicle, The present invention relates to a vehicle control apparatus and a vehicle control method thereof that receives a noise signal due to a disturbance and analyzes a received waveform to alarm an intruding and stolen situation in recognition of an intruding and stolen situation in the vehicle, And to provide a system and method for analyzing intrusion-detected received waveforms.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템은, 차량 내 침입 및 도난 상황을 검출하기 위한 초음파 신호를 송출하고, 물체에 의해 반사되는 반사 신호를 수신하며, 외란으로 인한 잡음(Noise) 신호를 입력받는 초음파 센서; 초음파 센서를 통해 감지된 반사 신호에 대해 샘플링 및 양자화 하고, 잡음 신호에 따라 보정하여 수신 파형을 분석하며, 분석 결과 차량 내 침입 및 도난 상황으로 인식되면, 침입 및 도난 상황을 알리는 알람(Alarm)을 출력하도록 제어하는 제어부; 및 제어부의 제어에 따라 알람 신호를 출력하는 알람부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for analyzing intrusion detection received waves in a vehicle, the system comprising: an ultrasonic signal transmitting unit for transmitting an ultrasonic signal for detecting intrusion and theft of a vehicle; An ultrasonic sensor for receiving a noise signal due to the noise; It analyzes the received waveform by sampling and quantizing the reflected signal detected by the ultrasonic sensor, corrects it according to the noise signal, and when it is recognized as intrusion and theft condition in the vehicle, A control unit for controlling the output unit And an alarm unit for outputting an alarm signal under the control of the control unit.

또한, 제어부는, 초음파 센서를 통해 수신된 반사 신호에서 수신 파형을 검출하는 파형 검출부와, 검출된 반사 신호에 대한 수신 파형을 샘플링하는 샘플링부, 초음파 신호의 반사 신호에 대해 일정 시간 동안 샘플링 한 값들을 양자화 하는 양자화부, 반사 신호와 잡음 신호에 따른 수신 파형을 분석하는 분석부, 및 분석 결과에 따라 차량 내 침입 및 도난 상황을 결정하는 침입 판단부를 포함할 수 있다.The control unit includes a waveform detecting unit that detects a received waveform in the reflected signal received through the ultrasonic sensor, a sampling unit that samples the received waveform with respect to the detected reflected signal, a value obtained by sampling the reflected signal of the ultrasonic signal for a predetermined time An analyzing unit for analyzing a received signal according to a reflected signal and a noise signal, and an intrusion determining unit for determining intrusion and theft conditions in the vehicle according to the analysis result.

또한, 제어부는, 초음파 센서에 대해, 차량마다 내부 특성 및 환경이 다름에 따라 초음파 센서의 감도를 위해 센서 캘리브레이션(Calibration) 과정을 수행한 후 차량 내 물체에 의해 반사되는 반사 신호를 수신하도록 제어하게 된다.In addition, the control unit controls the ultrasonic sensor to perform a sensor calibration process for sensitivity of the ultrasonic sensor according to different internal characteristics and environment for each vehicle, and to receive a reflection signal reflected by an object in the vehicle do.

또한, 제어부는, 센서 캘리브레이션 과정에 대해, 초음파 센서의 도플러 효과를 이용하여, 차량 내 침입이 없는 상태에서 차량 내 물체의 위치, 재질, 거리, 온도에 의해 달라지는 수신 에코 신호의 전압 레벨을 디지털 데이터로 변환하여 캘리브레이션을 수행하게 된다.In addition, the control unit uses the Doppler effect of the ultrasonic sensor to calibrate the voltage level of the received echo signal, which varies depending on the position, material, distance, and temperature of the object in the vehicle in the absence of intrusion into the vehicle, And the calibration is performed.

또한, 제어부는, 초음파 센서에서 송신부를 오프(OFF) 시키고, 수신부를 통해 입력된 현재 잡음 신호와 이전의 잡음 신호를 비교하여, 이전의 잡음 신호와 다르면 현재 잡음 신호를 수신 파형에 적용하고, 이전의 잡음 신호와 같으면 바로 수신 파형의 분석을 실행하게 된다.In addition, the control unit may be configured such that the ultrasonic sensor turns off the transmitting unit, compares the current noise signal inputted through the receiving unit with the previous noise signal, applies the current noise signal to the receiving waveform different from the previous noise signal, The analysis of the received waveform is performed immediately.

또한, 제어부는, 차량 내에 초음파 수신 감도가 낮은 공간을 위해 초음파 신호를 일정 시간 동안(A 구간) 중간 세기 이상으로 강하게 송출하도록 제어하고, 일반적인 초음파 수신 감도를 위해 초음파 신호를 일정 시간 동안(B 구간) 중간 세기로 송출하도록 제어하며, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜 초음파 신호의 송출을 중단하도록 제어하게 된다.In addition, the control unit controls the ultrasonic signal to be strongly transmitted for a predetermined time (interval A) or higher than the intermediate intensity for a space with low ultrasonic reception sensitivity within the vehicle, and controls the ultrasonic signal for a predetermined time ) To control the transmission to the intermediate intensity. In order to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside, the transmitter of the ultrasonic sensor is turned off for a predetermined time (period C) to stop the transmission of the ultrasonic signal.

또한, 제어부는, 초음파 센서가 A 구간과 B 구간 및 C 구간을 하나의 프레임(Frame)으로 하여 동작하도록 제어하게 된다.In addition, the control unit controls the ultrasonic sensor to operate with the A section, the B section, and the C section as one frame.

또한, 제어부는, 초음파 센서를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a)와, B 구간의 반사 신호(b) 및 C 구간의 잡음 신호(c)에 대해, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a'), B 구간의 반사 신호(b') 및 C 구간의 잡음 신호(c')와 비교하고, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단한 후 초음파 센서의 수신부를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 현재 프레임(Frame 2)에 적용하여 보정하게 된다.Also, the control unit determines whether or not the reflection signal (a) of the section A, the reflection signal (b) of the section B and the noise signal (c) of the section C that are received and sampled and quantized in the previous frame Is compared with the reflection signal (a ') of the section A, the reflection signal (b') of the section B, and the noise signal (c ') of the section C, which are received and sampled and quantized in the current frame (Frame 2) (C) is sampled and quantized with respect to the noise signal received in the previous frame (Frame 1) through the receiver of the ultrasonic sensor after stopping the transmission of the ultrasonic signal for a predetermined time (period C) Frame (Frame 2).

또한, 제어부는, 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜서 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단하고, 초음파 센서의 수신부를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 외부로부터 초음파 신호가 수신되면, 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c)으로 생성하고, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(c')으로 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 B 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')으로 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 C 구간의 잡음 신호(c')를 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')으로 생성하게 된다.In addition, the controller stops transmission of the ultrasonic signal for a predetermined time (section C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside by turning off the transmitter part of the ultrasonic sensor, and transmits the previous frame (Frame 1) (C) sampled and quantized for the received noise signal is generated as a C section analysis value c of the previous frame (Frame 1), and the received (c) (C ') of the current frame (Frame 2), generates a reflection signal (a') of the section A sampled and quantized in the current frame (Frame 2) The noise signal c 'of the section C which is sampled and quantized by receiving it in the current frame (Frame 2) is referred to as the current section (b') of the current frame (Frame 2) (C ') of the C section of the frame (Frame 2) It is good.

그리고, 제어부는, 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(a')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(a'- c) A 구간의 보정값을 생성하고, 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(b'- c) B 구간의 보정값을 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(c'- c) C 구간의 보정값을 생성하게 된다.The control unit subtracts the value of the c section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1) from the analysis value of the section A (a ') of the current frame (Frame 2) And generates a correction value of the section B by subtracting the value of the c section analysis value c of the previous frame (Frame 1) from the value of the section B (b ') of the current frame (Frame 2) (C'-c) the correction value of the C section is generated by subtracting the value of the C section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1) from the C section analysis value c 'of the current frame (Frame 2).

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법은, (a) 초음파 센서의 송신부에서 차량 내 침입 및 도난 상황을 검출하기 위한 초음파 신호를 송출하는 단계; (b) 초음파 센서의 수신부에서 물체에 의해 반사되는 반사 신호 또는 외란으로 인한 잡음(Noise) 신호를 수신하는 단계; (c) 제어부에서 상기 수신된 반사 신호 또는 잡음 신호를 샘플링 및 양자화 하는 단계; 및 (d) 제어부에서 상기 반사 신호를 보정하고 수신 파형을 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting intrusion detection waveforms in a vehicle, the method comprising the steps of: (a) transmitting an ultrasonic signal for detecting an intrusion and aft situation in a vehicle at a transmitter of an ultrasonic sensor; (b) receiving a noise signal due to a reflected signal or a disturbance reflected by an object at a receiving portion of the ultrasonic sensor; (c) sampling and quantizing the received reflected signal or noise signal at a control unit; And (d) correcting the reflected signal by the control unit and analyzing the received waveform.

또한, (e) 제어부에서 상기 분석 결과, 차량 내 침입 및 도난 상황으로 인식되면, 침입 및 도난 상황을 알리는 알람(Alarm)을 출력하도록 제어하는 단계; 및 (f) 알람부에서 상기 제어부의 제어에 따라 알람 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.(E) controlling the controller to output an alarm informing the intruding and theft situation if it is recognized as an intrusion and theft condition in the vehicle as a result of the analysis; And (f) outputting an alarm signal under the control of the control unit in the alarm unit.

또한, (c) 단계에서 제어부는, 파형 검출부가 초음파 센서를 통해 수신된 반사 신호에서 수신 파형을 검출하고, 샘플링부가 상기 검출된 반사 신호에 대한 수신 파형을 샘플링하며, 양자화부가 초음파 신호의 반사 신호에 대해 일정 시간 동안 샘플링 한 값들을 양자화 하며, (d) 단계에서 제어부는, 분석부가 반사 신호와 잡음 신호에 따른 수신 파형을 분석하고, 침입 판단부가 분석 결과에 따라 차량 내 침입 및 도난 상황을 결정하게 된다.In the step (c), the controller detects the reception waveform in the reflection signal received through the ultrasonic sensor by the waveform detection unit, samples the reception waveform with respect to the detected reflection signal, and outputs the reflection signal of the quantization unit ultrasonic signal The controller analyzes the received waveform according to the reflected signal and the noise signal and determines the intrusion and theft condition in the vehicle according to the analysis result .

또한, (a) 단계에서 제어부는, 초음파 센서에 대해, 차량마다 내부 특성 및 환경이 다름에 따라 초음파 센서의 감도를 캘리브레이션(Calibration)을 수행한 후 초음파 센서의 송신부에서 차량 내 침입 및 도난 상황을 검출하기 위한 초음파 신호를 송출하도록 제어하고, (b) 단계에서 제어부는, 초음파 센서의 캘리브레이션이 수행된 후 초음파 센서의 수신부에서 차량 내 물체에 의해 반사되는 반사 신호를 수신하도록 제어하게 된다.In addition, in step (a), the control unit calibrates the sensitivity of the ultrasonic sensor according to different internal characteristics and environment for each vehicle, and then detects the intrusion and theft situation at the transmitter of the ultrasonic sensor In the step (b), the control unit controls the receiving unit of the ultrasonic sensor to receive the reflection signal reflected by the object in the vehicle after the calibration of the ultrasonic sensor is performed.

또한, (a) 단계에서 제어부는, 센서 캘리브레이션 과정에 대해, 초음파 센서의 도플러 효과를 이용하여, 차량 내 침입이 없는 상태에서 차량 내 물체의 위치, 재질, 거리, 온도에 의해 달라지는 수신 에코 신호의 전압 레벨을 디지털 데이터로 변환하여 캘리브레이션을 수행하게 된다.Also, in step (a), the control unit may control the sensor calibration process using the Doppler effect of the ultrasonic sensor so as to detect the position of the object, the material, the distance, and the temperature of the object in the vehicle without intrusion into the vehicle. The voltage level is converted into digital data and the calibration is performed.

또한, (b) 단계에서 제어부는, 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF) 시키고, 수신부를 통해 입력된 현재 잡음 신호와 이전의 잡음 신호를 비교하고, (d) 단계에서 현재 잡음 신호가 이전의 잡음 신호와 다르면 현재 잡음 신호를 수신 파형에 적용하고, 이전의 잡음 신호와 같으면 바로 수신 파형의 분석을 실행하게 된다.In the step (b), the control unit turns off the transmitter of the ultrasonic sensor, compares the current noise signal inputted through the receiver with the previous noise signal, and in the step (d) If it is different from the signal, the current noise signal is applied to the received waveform, and if it is the same as the previous noise signal, the analysis of the received waveform is performed immediately.

또한, (a) 단계에서 제어부는, 차량 내에 초음파 수신 감도가 낮은 공간을 위해 초음파 신호를 일정 시간 동안(A 구간) 중간 세기 이상으로 강하게 송출하도록 제어하고, 일반적인 초음파 수신 감도를 위해 상기 초음파 신호를 일정 시간 동안(B 구간) 중간 세기로 송출하도록 제어하며, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜 초음파 신호의 송출을 중단하도록 제어하게 된다.In the step (a), the control unit controls the ultrasonic signal to be transmitted intensively more than a middle intensity for a predetermined period of time (interval A) for a space with low reception sensitivity in the vehicle, and transmits the ultrasonic signal Control is performed so that the ultrasonic wave is transmitted at a medium intensity for a predetermined time (period B), and the transmission part of the ultrasonic sensor is turned off for a predetermined time (period C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside, .

또한, (a) 단계에서 제어부는, 초음파 센서가 A 구간과 B 구간 및 C 구간을 하나의 프레임(Frame)으로 하여 동작하도록 제어하게 된다.Also, in the step (a), the controller controls the ultrasonic sensor to operate in a period A, a period B, and a period C as one frame.

또한, (d) 단계에서 제어부는, 초음파 센서를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a)와, B 구간의 반사 신호(b) 및 C 구간의 잡음 신호(c)에 대해, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a'), B 구간의 반사 신호(b') 및 C 구간의 잡음 신호(c')와 비교하여, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단한 후 초음파 센서를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 현재 프레임(Frame 2)에 적용하여 보정하게 된다.Also, in step (d), the control unit receives the reflection signal (a) of the section A, the reflection signal (b) of the section B, and the noise of the section C, which are received and sampled and quantized in the previous frame (Frame 1) through the ultrasonic sensor The reflected signal a ', the reflected signal b' of the section B, and the noise signal c 'of the section C, received and sampled and quantized in the current frame (Frame 2) (C) sampling and quantizing the noise signal received in the previous frame (Frame 1) through the ultrasonic sensor after stopping the transmission of the ultrasonic signal for a predetermined time (period C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside, Value to the current frame (Frame 2).

또한, 제어부는, 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜서 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단하고, 초음파 센서의 수신부를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 외부로부터 초음파 신호가 수신되면, 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c)으로 생성하고, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(c')으로 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 B 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')으로 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 C 구간의 잡음 신호(c')를 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')으로 생성하게 된다.In addition, the controller stops transmission of the ultrasonic signal for a predetermined time (section C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside by turning off the transmitter part of the ultrasonic sensor, and transmits the previous frame (Frame 1) (C) sampled and quantized for the received noise signal is generated as a C section analysis value c of the previous frame (Frame 1), and the received (c) (C ') of the current frame (Frame 2), generates a reflection signal (a') of the section A sampled and quantized in the current frame (Frame 2) The noise signal c 'of the section C which is sampled and quantized by receiving it in the current frame (Frame 2) is referred to as the current section (b') of the current frame (Frame 2) (C ') of the C section of the frame (Frame 2) It is good.

그리고, 제어부는, 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(a')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(a'- c) A 구간의 보정값을 생성하고, 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(b'- c) B 구간의 보정값을 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(c'- c) C 구간의 보정값을 생성하게 된다.The control unit subtracts the value of the c section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1) from the analysis value of the section A (a ') of the current frame (Frame 2) And generates a correction value of the section B by subtracting the value of the c section analysis value c of the previous frame (Frame 1) from the value of the section B (b ') of the current frame (Frame 2) (C'-c) the correction value of the C section is generated by subtracting the value of the C section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1) from the C section analysis value c 'of the current frame (Frame 2).

본 발명에 의하면, 차량의 외부 환경이나 외란으로 인한 침입 감지 오동작을 예방할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent an intrusion detection malfunction due to the external environment or disturbance of the vehicle.

또한, 차량 내 침입 감지를 위한 초음파 신호의 방사 세기를 조절하여 초음파 수신 취약 영역에 대한 침입 감지도 수행할 수 있다.In addition, it is possible to perform intrusion detection on the ultrasonic reception weak region by adjusting the radiation intensity of the ultrasonic signal for intrusion detection in the vehicle.

또한, 주변 환경으로 인해 발생되는 이전 잡음(Noise) 신호를 현재 생성된 초음파 신호에 보정하여 분석하는 알고리즘을 제공할 수 있다.Also, it is possible to provide an algorithm for correcting and analyzing a previous noise signal generated due to the surrounding environment to a currently generated ultrasonic signal.

그리고, 차량 내 헤드레스트 뒷 부분이나 트렁크 부분과 같이 초음파 방사 취약 구간에는 초음파 신호를 강하게 방사하고, 1열이나 2열 시트(Seat)의 구간에는 약하게 방사하며, 일정 시간 동안 초음파 신호 미방사를 통해 외란으로 인해 발생되는 초음파 성분을 감지해 보상함으로써 정상적인 분석을 수행할 수 있다.In addition, the ultrasonic signal is radiated intensely in the region where the ultrasonic radiation is weak, such as the rear portion of the headrest or the trunk portion of the vehicle, and the light is radiated weakly in the region of the first row or the second row seat. The ultrasonic component generated due to the disturbance can be detected and compensated to perform the normal analysis.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 기능 블록을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 구간 별 초음파 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구간 별 초음파 수신 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서를 통해 수신된 잡음 신호를 샘플링하여 잡음 레벨을 획득하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 구간 별 초음파 수신 신호에서 A 구간 값을 보정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구간 별 초음파 수신 신호에서 B 구간 값을 보정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 구간 별 초음파 수신 신호에서 C 구간 값을 보정하는 예를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an intrusion detection-based received waveform analysis system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically showing functional blocks of a control unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an intrusion detection method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform of an ultrasonic signal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a waveform of an ultrasonic reception signal according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of obtaining a noise level by sampling a noise signal received through an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of correcting an A section value in an ultrasonic receiving signal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of correcting the value of section B in the section-based ultrasonic received signal according to the embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating an example of correcting the C section value in the section-based ultrasonic reception signal according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.If any part is referred to as being "on" another part, it may be directly on the other part or may be accompanied by another part therebetween. In contrast, when a section is referred to as being "directly above" another section, no other section is involved.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as "below "," above ", and the like may be used to more easily describe the relationship to other portions of a portion shown in the figures. These terms are intended to include other meanings or acts of the apparatus in use, as well as intended meanings in the drawings. For example, when inverting a device in the figures, certain parts that are described as being "below" other parts are described as being "above " other parts. Thus, an exemplary term "below" includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or rotated at different angles, and terms indicating relative space are interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an intrusion detection-based received waveform analysis system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템(100)은, 초음파 센서(110)와 제어부(120) 및 알람부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the in-vehicle intrusion detection receiving waveform analysis system 100 includes an ultrasonic sensor 110, a control unit 120, and an alarm unit 130.

초음파 센서(110)는 차량 내 침입 및 도난 상황을 검출하기 위한 초음파 신호를 송출하고, 차량 내 물체(대상물)에 의해 반사되는 반사 신호를 수신하며, 외란으로 인한 잡음(Noise) 신호를 입력받는다.The ultrasonic sensor 110 transmits an ultrasonic signal for detecting an intrusion and theft situation in the vehicle, receives a reflection signal reflected by an object (object) in the vehicle, and receives a noise signal due to disturbance.

이를 위해, 초음파 센서(110)는 차량의 실내에 설치되고, 초음파 신호를 송출하는 초음파 송신부(Tx)와, 물체에 의해 반사되어 되돌아 오는 반사 신호를 수신하기 위한 초음파 수신부(Rx)로 구성할 수 있다.To this end, the ultrasonic sensor 110 may include an ultrasonic transmission unit Tx installed in a vehicle room for transmitting an ultrasonic signal, and an ultrasonic receiver Rx for receiving a reflected signal reflected by an object have.

제어부(120)는 초음파 센서를 통해 감지된 반사 신호에 대해 샘플링 및 양자화 하고, 잡음 신호에 따라 보정하여 수신 파형을 분석하며, 분석 결과 차량 내 침입 및 도난 상황으로 인식되면, 침입 및 도난 상황을 알리는 알람(Alarm)을 출력하도록 제어하게 된다.The control unit 120 samples and quantizes the reflected signal detected by the ultrasonic sensor, corrects it according to the noise signal, analyzes the received waveform, and if it is recognized as an intrusion and theft condition in the vehicle as a result of the analysis, And controls to output an alarm (Alarm).

알람부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라 알람 신호를 출력한다.The alarm unit 130 outputs an alarm signal under the control of the control unit 120.

또한, 제어부(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이 초음파 센서를 통해 수신된 반사 신호에서 수신 파형을 검출하는 파형 검출부(210)와, 검출된 반사 신호에 대한 수신 파형을 샘플링하는 샘플링부(220), 초음파 신호의 반사 신호에 대해 일정 시간 동안 샘플링 한 값들을 양자화 하는 양자화부(230), 반사 신호와 잡음 신호에 따른 수신 파형을 분석하는 분석부(240), 및 분석 결과에 따라 차량 내 침입 및 도난 상황을 결정하는 침입 판단부(250)를 포함할 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 기능 블록을 개략적으로 나타낸 구성도이다.2, the control unit 120 includes a waveform detection unit 210 for detecting a reception waveform in a reflected signal received through the ultrasonic sensor, a sampling unit (not shown) for sampling a reception waveform for the detected reflection signal A quantization unit 230 for quantizing the sampled values of the reflected signal of the ultrasonic signal for a predetermined period of time, an analysis unit 240 for analyzing the reception waveform according to the reflected signal and the noise signal, And an intrusion determining unit 250 for determining an intrusion and theft condition. 2 is a block diagram schematically showing functional blocks of a control unit according to an embodiment of the present invention.

또한, 제어부(120)는, 초음파 센서(110)에 대해, 차량마다 내부 특성 및 환경이 다름에 따라 초음파 센서의 감도를 위해 센서 캘리브레이션(Calibration) 과정을 수행한 후 차량 내 물체에 의해 반사되는 반사 신호를 수신하도록 제어하게 된다.The control unit 120 performs a sensor calibration process on the ultrasonic sensor 110 for sensitivity of the ultrasonic sensor in accordance with different internal characteristics and environment for each vehicle, Signal.

또한, 제어부(120)는, 센서 캘리브레이션 과정에 대해, 초음파 센서의 도플러 효과를 이용하여, 차량 내 침입이 없는 상태에서 차량 내 물체의 위치, 재질, 거리, 온도에 의해 달라지는 수신 에코 신호의 전압 레벨을 디지털 데이터로 변환하여 캘리브레이션을 수행하게 된다.In addition, the control unit 120 uses the Doppler effect of the ultrasonic sensor for the sensor calibration process to calculate the voltage level of the received echo signal that varies depending on the position, material, distance, and temperature of the object in the vehicle without intrusion into the vehicle Is converted into digital data and the calibration is performed.

또한, 제어부(120)는, 초음파 센서에서 송신부를 오프(OFF) 시키고, 수신부를 통해 입력된 현재 잡음 신호와 이전의 잡음 신호를 비교하여, 이전의 잡음 신호와 다르면 현재 잡음 신호를 수신 파형에 적용하고, 이전의 잡음 신호와 같으면 바로 수신 파형의 분석을 실행하게 된다.In addition, the controller 120 turns off the transmitter in the ultrasonic sensor, compares the current noise signal input through the receiver with the previous noise signal, and applies the current noise signal to the received waveform if different from the previous noise signal And analyzes the received waveform immediately if it is the same as the previous noise signal.

또한, 제어부(120)는, 차량 내에 초음파 수신 감도가 낮은 공간을 위해 초음파 신호를 일정 시간 동안(A 구간) 중간 세기 이상으로 강하게 송출하도록 제어하고, 일반적인 초음파 수신 감도를 위해 초음파 신호를 일정 시간 동안(B 구간) 중간 세기로 송출하도록 제어하며, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜 초음파 신호의 송출을 중단하도록 제어하게 된다.In addition, the controller 120 controls the ultrasonic signal to be transmitted intensively for a predetermined period of time (section A) for a space with low reception sensitivity in the vehicle, and transmits the ultrasonic signal for a predetermined time (Section B), and controls the transmission of the ultrasonic signal to be stopped by turning off the transmitter of the ultrasonic sensor for a predetermined time (period C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside.

또한, 제어부(120)는, 초음파 센서가 A 구간과 B 구간 및 C 구간을 하나의 프레임(Frame)으로 하여 동작하도록 제어하게 된다.In addition, the controller 120 controls the ultrasonic sensor to operate with the A section, the B section, and the C section as one frame.

또한, 제어부(120)는, 초음파 센서를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a)와, B 구간의 반사 신호(b) 및 C 구간의 잡음 신호(c)에 대해, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a'), B 구간의 반사 신호(b') 및 C 구간의 잡음 신호(c')와 비교하고, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단한 후 초음파 센서의 수신부를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 현재 프레임(Frame 2)에 적용하여 보정하게 된다.In addition, the control unit 120 receives the reflected signal a of the section A, the reflected signal b of the section B, and the noise signal of the section C, which are sampled and quantized in the previous frame 1 through the ultrasonic sensor, c) is compared with the reflected signal a ', the reflected signal b' of the section B and the noise signal c 'of the section C, which are received and sampled and quantized in the current frame (Frame 2) (C) sampling and quantizing the noise signal received in the previous frame (Frame 1) through the receiver of the ultrasonic sensor after stopping the transmission of the ultrasonic signal for a predetermined time (period C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside, Value to the current frame (Frame 2).

또한, 제어부(120)는, 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜서 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단하고, 초음파 센서의 수신부를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 외부로부터 초음파 신호가 수신되면, 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c)으로 생성하고, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(c')으로 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 B 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')으로 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 C 구간의 잡음 신호(c')를 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')으로 생성하게 된다.In addition, the control unit 120 turns off the transmission unit of the ultrasonic sensor to stop the transmission of the ultrasonic signal for a predetermined period of time (period C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside, (C) of the previous frame (Frame 1) and generates a C-section analysis value (c) of the current frame (Frame 2) (A ') of the current frame (Frame 2), and receives the sampled and quantized reflected signal a' in the current frame (Frame 2) and samples and quantizes the reflected signal a ' (B ') of the current frame (Frame 2) and generates the noise signal c' of the section C which is sampled and quantized by receiving the current signal (Frame 2) ) As the C section analysis value c 'of the current frame (Frame 2) It is sex.

그리고, 제어부(120)는, 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(a')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(a'- c) A 구간의 보정값을 생성하고, 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(b'- c) B 구간의 보정값을 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(c'- c) C 구간의 보정값을 생성하게 된다.Then, the controller 120 subtracts the value of the C section analysis value c of the previous frame (Frame 1) from the A section analysis value a 'of the current frame (Frame 2) (a'- c) (B'- c) by subtracting the value of the C section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1) from the B section analysis value b 'of the current frame (Frame 2) And generates a correction value of the section C by subtracting the value of the c-section analysis value c of the previous frame (Frame 1) from the value of the section C 'of the current frame (Frame 2) .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating an intrusion detection method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템(100)은, 먼저 제어부(120)가 초음파 센서에 대해, 차량마다 내부 특성 및 환경이 다름에 따라 초음파 센서의 감도를 위해 센서 캘리브레이션(Calibration) 과정을 수행한다(S310).Referring to FIG. 3, in the intrusion detection-based received waveform analysis system 100 according to the present invention, first, the control unit 120 determines whether or not the sensitivity of the ultrasonic sensor A sensor calibration process is performed (S310).

이어, 초음파 센서(110)의 송신부에서 차량 내 침입 및 도난 상황을 검출하기 위한 초음파 신호를 송출한다(S320).Then, the transmitter of the ultrasonic sensor 110 transmits an ultrasonic signal for detecting intrusion and theft of the vehicle (S320).

이때, 제어부(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이 차량 내에 초음파 수신 감도가 낮은 공간을 위해 초음파 신호를 일정 시간 동안(A 구간) 중간 세기 이상으로 강하게 송출(High)하도록 제어하고, 일반적인 초음파 수신 감도를 위해 초음파 신호를 일정 시간 동안(B 구간) 중간 세기로 송출(Low)하도록 제어하며, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 센서의 송신부를 오프(Tx OFF)시켜 초음파 신호의 송출을 중단하도록 제어하게 된다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 구간 별 초음파 신호의 파형을 나타낸 도면이다. At this time, as shown in FIG. 4, the control unit 120 controls the ultrasonic signal to be transmitted (High) to a level higher than the intermediate intensity for a predetermined time (section A) for a space having low sensitivity of receiving ultrasonic waves in the vehicle, The transmitter of the ultrasonic sensor is turned off (Tx OFF) for a predetermined time (period C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside to control the ultrasonic signal to be transmitted (low) So as to stop the transmission of the ultrasonic signal. FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform of an ultrasonic signal according to an embodiment of the present invention.

즉, 제어부(120)는, 초음파 센서(110)가 A 구간과 B 구간 및 C 구간을 하나의 프레임(Frame)으로 하여 동작하도록 제어하게 된다.That is, the controller 120 controls the ultrasonic sensor 110 to operate with the A section, the B section, and the C section as one frame.

여기서, 제어부(120)는 센서 캘리브레이션 과정에 대해, 초음파 센서의 도플러 효과를 이용하여, 차량 내 침입이 없는 상태에서 차량 내 물체의 위치, 재질, 거리, 온도에 의해 달라지는 수신 에코 신호의 전압 레벨을 디지털 데이터로 변환하여 캘리브레이션을 수행하게 된다.Here, the controller 120 uses the Doppler effect of the ultrasonic sensor for the sensor calibration process to calculate the voltage level of the received echo signal that varies depending on the position, material, distance, and temperature of the object in the vehicle without intrusion into the vehicle And converts it into digital data to perform calibration.

초음파의 도플러 효과를 이용하는 센서 특성 상 수신 에코 신호는 대상의 재질, 거리, 온도 등의 영향을 받게 된다. 그러므로 차량의 실내와 같은 공간은 운전자 및 탑승자의 취향이나, 차량의 실내에 놓여진 물건의 위치, 재질 및 기타 요인에 의해 그때 수신 에코 신호의 전압레벨은 달라진다. 따라서 센서는 여러가지 환경을 고려해서 다시 캘리브레이션(Calibration) 해야 보다 정확한 측정이 가능해 진다.Due to the characteristics of the sensor using the Doppler effect of the ultrasonic wave, the reception echo signal is affected by the material, distance, and temperature of the object. Therefore, the voltage level of the received echo signal is different depending on the driver's and passenger's taste, the position of the object placed in the vehicle interior, the material, and other factors. Therefore, the sensor needs to be calibrated again in consideration of various environments, so that accurate measurement can be performed.

초음파 센서의 송신부에서 발생한 파형은 수신부를 통해서 도플러 효과가 반영된 값으로 수신된다. 이때 수신되는 전압의 레벨(Level)이 초음파 송신부에서 떨어진 거리나 대상 물체의 재질, 반사 및 흡수된 초음파의 상호간 간섭 및 온도나 습도와 같은 환경 요소 등에 의해서 실시간으로 바뀌게 된다. 도플러 효과를 이용한 침입 감지에서 침입과, 진동, 그리고 정상 상태를 판단하기 위해서는 침입이 없는 상태에서의 기준값을 설정해야 한다.The waveform generated in the transmitter of the ultrasonic sensor is received through the receiver with a value reflecting the Doppler effect. At this time, the level of the received voltage is changed in real time by the distance from the ultrasonic transmission unit, the material of the object, mutual interference between reflected and absorbed ultrasonic waves, and environmental factors such as temperature and humidity. In order to determine the intrusion, vibration, and steady state in the intrusion detection using the Doppler effect, a reference value in the absence of intrusion should be set.

즉, 제어부(150)는 센서 캘리브레이션 과정에 대해, 초음파 센서의 도플러 효과를 이용하여, 차량 내 침입이 없는 상태에서 차량 내 물체의 위치, 재질, 거리, 온도에 의해 달라지는 수신 에코 신호의 전압 레벨을 디지털 데이터로 변환하여 침입 기준값을 설정하는 것이다.That is, the control unit 150 uses the Doppler effect of the ultrasonic sensor for the sensor calibration process to calculate the voltage level of the received echo signal that varies depending on the position, material, distance, and temperature of the object in the vehicle without intrusion into the vehicle It is converted into digital data and the intrusion reference value is set.

이어, 초음파 센서의 수신부에서 물체에 의해 반사되는 반사 신호 또는 외란으로 인한 잡음(Noise) 신호를 수신한다(S330).Next, a reception signal of the ultrasonic sensor receives a reflected signal reflected by the object or a noise signal due to disturbance (S330).

즉, 제어부(120)는, 초음파 센서의 캘리브레이션이 수행된 후, 초음파 센서의 수신부를 통해 차량 내 물체에 의해 반사되는 반사 신호를 수신하도록 제어하게 된다. 이때, 초음파 센서(110)의 수신부는 차량 내 물체에 의해 반사되는 초음파 신호를 수신하지만 외란으로 인해 발생된 잡음 신호도 수신한다.That is, after the calibration of the ultrasonic sensor is performed, the control unit 120 controls to receive the reflection signal reflected by the object in the vehicle through the receiving unit of the ultrasonic sensor. At this time, the receiver of the ultrasonic sensor 110 receives the ultrasonic signal reflected by the object in the vehicle, but also receives the noise signal generated due to the disturbance.

이어, 제어부(120)에서 수신된 반사 신호 또는 잡음 신호를 샘플링 및 양자화한다(S340).Next, the control unit 120 samples and quantizes the received reflection signal or noise signal (S340).

즉, 제어부(120)는, 파형 검출부(210)가 초음파 센서(110)를 통해 수신된 반사 신호에서 수신 파형을 검출하고, 샘플링부(220)가 상기 검출된 반사 신호에 대한 수신 파형을 샘플링하며, 양자화부(230)가 초음파 신호의 반사 신호에 대해 일정 시간 동안 샘플링 한 값들을 양자화 한다. 따라서, 제어부(120)는 도 5에 도시된 바와 같은 구간 별 초음파 수신 신호를 획득할 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구간 별 초음파 수신 신호의 파형을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(120)는 A 구간과 B 구간 및 C 구간을 하나의 프레임(Frame)으로 하는 구간 별 초음파 수신 신호의 이전 파형(Frame 1)과 구간 별 초음파 수신 신호의 현재 파형(Frame 2)을 획득하는 것이다.That is, the control unit 120 detects a reception waveform in the reflection signal received by the waveform detection unit 210 through the ultrasonic sensor 110, and the sampling unit 220 samples the reception waveform for the detected reflection signal , And the quantization unit 230 quantizes the sampled values of the reflected signal of the ultrasonic signal for a predetermined time. Accordingly, the controller 120 can acquire the ultrasonic reception signal for each section as shown in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a waveform of an ultrasonic reception signal according to an embodiment of the present invention. 5, the controller 120 calculates a difference between a previous waveform (Frame 1) of an ultrasonic reception signal of each section having a period A, a period B, and a period C as one frame, And obtains a waveform (Frame 2).

이어, 제어부(120)는 반사 신호를 보정하고 수신 파형을 분석하는 과정을 수행한다.Then, the controller 120 corrects the reflected signal and analyzes the received waveform.

즉, 제어부(120)는, 초음파 센서(110)의 송신부를 오프(Tx OFF) 시키고, 수신부를 통해 도 6에 도시된 바와 같이 잡음 신호를 수신하여 잡음 레벨을 획득한다(S350). 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서를 통해 수신된 잡음 신호를 샘플링하여 잡음 레벨을 획득하는 예를 나타낸 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(120)는 잡음 레벨의 최대값(MAX)은 다음 수학식1과 같이 기준 레벨 이상의 J1, J2, J3, , JN을 모두 합하여 카운트 한 값(JCOUNT)으로 나누어 산출한다. That is, the control unit 120 turns off the transmitting unit of the ultrasonic sensor 110 and receives the noise signal through the receiving unit as shown in FIG. 6 to obtain the noise level (S350). 6 is a diagram illustrating an example of obtaining a noise level by sampling a noise signal received through an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention. 6, the controller 120 calculates a maximum value MAX of the noise level by summing up J 1 , J 2 , J 3 , and J N over the reference level as shown in the following Equation 1 J COUNT ).

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, 제어부(120)는 도 6에 도시된 바와 같이 최소값(MIN)에 대해 다음 수학식 2와 같이 기준 레벨 이하의 K1, K2, K3, , KN을 모두 합하여 카운트 한 값(KCOUNT)으로 나누어 산출한다.Further, the control unit 120 is the minimum value (MIN) and then equation (2) and the reference level or less K 1, K 2, the steps for as K 3,, a value counted by adding together the K N (K shown in Figure 6 COUNT ).

Figure pat00002
Figure pat00002

따라서, 잡음의 세기(Noise)는 다음 수학식 3과 같이 최대값(MAX)에서 최소값(MIN)을 빼서 스텝(Step) 당 전압(V) 신호를 곱해서 산출한다. Therefore, the noise intensity is calculated by subtracting the minimum value MIN from the maximum value MAX and multiplying the voltage V signal per step as shown in the following equation (3).

Figure pat00003
Figure pat00003

예를 들면, 최대값(MAX)이 62.5이고, 최소값(MIN)이 50이며, AD Converter Resolution Step 당 0.02V이면, 잡음의 세기는 최대값에서 최소값을 빼면(62.5-50) 12.5 Step이 나오고, 여기에 스텝당 전압 0.02V를 곱하면 0.25V(250mV)를 얻을 수 있다.For example, if the maximum value (MAX) is 62.5, the minimum value (MIN) is 50, and 0.02V per AD Converter Resolution Step, subtracting the minimum value from the maximum value (62.5-50) Multiply this by 0.02V per step to get 0.25V (250mV).

이어, 제어부(120)는 초음파 센서(110)의 수신부를 통해 입력된 현재 잡음 신호의 레벨(New Noise Level)과 이전 잡음 신호의 레벨(Old Noise Level)을 비교하여, 현재 잡음 신호의 레벨이 이전의 잡음 신호 레벨과 다르면(S360-예) 현재 잡음 신호를 수신 파형에 적용하고(S362), 현재 잡음 신호의 레벨이 이전의 잡음 신호 레벨과 같으면(S360-아니오) 바로 수신 파형의 분석을 실행한다(S364).Next, the controller 120 compares the level of the current noise signal inputted through the receiver of the ultrasonic sensor 110 with the level of the previous noise signal (Old Noise Level) The current noise signal is applied to the received waveform (S362). If the current noise signal level is equal to the previous noise signal level (No in S360), analysis of the received waveform is immediately performed (S364).

즉, 제어부(120)는, 분석부(240)가 반사 신호와 잡음 신호에 따른 수신 파형을 분석하고, 침입 판단부(250)가 분석 결과에 따라 차량 내 침입 및 도난 상황을 결정하게 된다.That is, the control unit 120 analyzes the reception waveform according to the reflection signal and the noise signal, and the intrusion determination unit 250 determines intrusion and theft conditions in the vehicle according to the analysis result.

여기서, 제어부(120)는, 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜서 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단하고, 초음파 센서의 수신부를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 외부로부터 초음파 신호가 수신되면, 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c)으로 생성한다.Here, the control unit 120 turns off the transmission unit of the ultrasonic sensor to stop the transmission of the ultrasonic signal for a predetermined period of time (period C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside, (C) value of the received noise signal is sampled and quantized to generate a C section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1).

또한, 제어부(120)는 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(c')으로 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 B 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')으로 생성하며, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 C 구간의 잡음 신호(c')를 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')으로 생성하게 된다.In addition, the controller 120 generates the reflection signal a 'of the section A received and sampled and quantized in the current frame (Frame 2) as the analysis value c' of the section A of the current frame (Frame 2) Generates the B section analysis value b 'of the current frame (Frame 2) and the reflection signal (a') of the B section received and sampled and quantized in the frame (Frame 2) The noise signal c 'of the sampled and quantized C section is generated as the C section analysis value c' of the current frame (Frame 2).

제어부(120)는, 초음파 센서를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a)와, B 구간의 반사 신호(b) 및 C 구간의 잡음 신호(c)에 대해, 도 7에 도시된 바와 같이 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a'), B 구간의 반사 신호(b') 및 C 구간의 잡음 신호(c')와 비교하여, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단한 후 초음파 센서를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 현재 프레임(Frame 2)에 적용하여 A 구간 값을 보정하게 된다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 구간 별 초음파 수신 신호에서 A 구간 값을 보정하는 예를 나타낸 도면이다. 즉, 제어부(120)는 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(a')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(a'- c) A 구간의 보정값을 생성한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(120)는 운전석/보조석 헤드레스트 바로 뒷 부분이나 트렁크 공간은 초음파 수신 취약 공간이므로 초음파의 세기를 강하게 방사해야 침입 시 반사되는 수신 파형이 생성되어 침입 유무를 판별 할 수 있다. 환경적인 요인, 외부적인 요인으로 발생되는 Noise를 1 Frame C 구간에서(초음파 방사 없는 상태) Level을 취득하고, 2 Frame A 구간에서 생성 된 분석 값에 1 Frame C 구간에서 생성 된 분석 값을 빼주면 현재 침입 유무 상태를 알 수 있다.The controller 120 receives the reflected signal a of the section A, the reflected signal b of the section B, and the noise signal c of the section C sampled and quantized in the previous frame (Frame 1) through the ultrasonic sensor, The reflected signal a ', the reflected signal b' of the section B, and the noise signal c 'of the section C, which are received and sampled and quantized in the current frame (Frame 2) as shown in FIG. 7, (C section) to stop the transmission of the ultrasonic signal for a certain period of time to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside, and then samples and quantizes the noise signal received in the previous frame (Frame 1) through the ultrasonic sensor (c) value is applied to the current frame (Frame 2) to correct the A section value. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of correcting an A section value in an ultrasonic receiving signal according to an embodiment of the present invention. That is, the controller 120 subtracts the value of the C section analysis value c of the previous frame (Frame 1) from the A section analysis value a 'of the current frame (Frame 2) Value. As shown in FIG. 7, since the rear portion of the driver's seat / assistant head rest and the trunk space are susceptible to ultrasonic reception, the control unit 120 strongly emits the intensity of the ultrasonic waves to generate a reception wave reflected upon intrusion, can do. Noise generated by environmental factors and external factors is acquired in 1 frame C (state without ultrasonic emission), and the analysis value generated in 2 frame A section is subtracted from the analysis value generated in 1 frame C section The presence or absence of the current invasion can be known.

또한, 제어부(120)는, 도 8에 도시된 바와 같이 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(b'- c) B 구간의 보정값을 생성한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구간 별 초음파 수신 신호에서 B 구간 값을 보정하는 예를 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(120)는 초음파 수신 취약 공간이 아닌 일반적인 A 필라 / B 필라의 침입 감지를 판단한다. 이 구간도 이전 Frame의 일반적인 Noise 세기를 반영한 분석 값을 얻어야 정확한 침입감지 판단 Data를 얻을 수 있다. 환경적인 요인, 외부적인 요인으로 발생되는 Noise를 1 Frame C 구간에서(초음파 방사 없는 상태) Level을 취득하고, 2 Frame B 구간에서 생성 된 분석 값에 1 Frame C 구간에서 생성 된 분석 값을 빼주면 현재 침입 유무 상태를 알 수 있다.8, the control unit 120 subtracts the value of the C section analysis value c of the previous frame (Frame 1) from the B section analysis value b 'of the current frame (Frame 2) '- c) Generate the correction value for section B. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of correcting the value of section B in the section-based ultrasonic received signal according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the controller 120 determines intrusion detection of a general A-pillar / B-pillar, not a vulnerable space for reception of ultrasonic waves. In this section, it is necessary to obtain the analysis value reflecting the general noise intensity of the previous frame so that accurate intrusion detection judgment data can be obtained. Noise caused by environmental factors and external factors is acquired in 1 frame C (state without ultrasonic emission), and when the analysis value generated in the 2 frame B section is subtracted from the analysis value generated in the 1 frame C section The presence or absence of the current invasion can be known.

그리고, 제어부(120)는 도 9에 도시된 바와 같이 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')에서 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(c'- c) C 구간의 보정값을 생성한다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 구간 별 초음파 수신 신호에서 C 구간 값을 보정하는 예를 나타낸 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이 제어부(120)는 초음파 방사를 하지 않는 구간으로 외부로부터 초음파 성분이 들어왔을 때 파형이 생성된다면 일반 침입으로 인식하지 않고, 외부로부터의 초음파 성분 유입으로 인한 오경보를 막을 수 있다. 예를 들면, 콤푸레샤의 초음파 성분, 근접한 차량 중 초음파 기능이 사용 될 때, 2 Frame C 구간에서 생성 된 분석 값에 1 Frame C 구간에서 생성 된 분석 값을 빼주면 현재 Noise 상태 범위를 알 수 있다.9, the controller 120 subtracts the value of the C section analysis value c of the previous frame (Frame 1) from the C section analysis value c 'of the current frame (Frame 2) (c' - c) Generate the correction value for the C section. 9 is a diagram illustrating an example of correcting the C section value in the section-based ultrasonic reception signal according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, when the ultrasonic wave component is received from the outside, the controller 120 does not recognize the ultrasonic wave component from the outside, have. For example, when the ultrasound component of a compressor is used, if the ultrasonic function is used in the vehicle, subtracting the analysis value generated in the 1 Frame C section from the analysis value generated in the 2 Frame C section, the current noise range can be known.

이어, 제어부(120)는 전술한 바와 같은 분석 결과, 차량 내 침입 및 도난 상황으로 인식되면(S370예), 침입 및 도난 상황을 알리는 알람(Alarm)을 출력하도록 제어하고, 알람부(130)에서 제어부(120)의 제어에 따라 경보나, 디스플레이, 메시지 형태로 알람 신호를 출력한다(S380).The control unit 120 controls the alarm unit 130 to output an alarm indicating an intrusion and theft condition if it is recognized as intrusion and theft condition in the vehicle as a result of the analysis as described above And outputs an alarm signal in the form of an alarm, a display, or a message under the control of the controller 120 (S380).

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량 내 침입을 감지하기 위해, 초음파 신호를 수신 취약 영역에 강하게 방사하거나 일반 영역에 약하게 방사하여 반사 신호를 수신하고, 미방사를 통해 주변 환경이나 외란으로 인한 잡음(Noise) 신호를 수신하여 수신 파형을 분석함으로써 차량 내 침입 및 도난 상황의 인식 시에 침입 및 도난 상황을 알람(Alarm) 해 주거나, 외란으로 인한 오경보를 방지할 수 있도록 하는, 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템 및 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, in order to detect the intrusion into the vehicle, the ultrasonic signal is strongly radiated to the weak reception region or weakly radiated to the general region to receive the reflected signal, and noise caused by ambient environment or disturbance Which detects an intrusion and a stolen state of a vehicle by receiving a noise signal and analyzes the received waveform so as to alarm an intruding and stolen situation or prevent a false alarm caused by disturbance, A waveform analysis system and method can be realized.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100 : 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템
110 : 초음파 센서
120 : 제어부
130 : 알람부
210 : 파형 검출부
220 : 샘플링부
230 : 양자화부
240 : 분석부
250 : 침입 판단부100: In-Vehicle Intrusion Detection Waveform Analysis System
110: Ultrasonic sensor
120:
130:
210:
220: Sampling unit
230: Quantization unit
240:
250: Intrusion judging unit

Claims (21)

차량 내 침입 및 도난 상황을 검출하기 위한 초음파 신호를 송출하고, 물체에 의해 반사되는 반사 신호를 수신하며, 외란으로 인한 잡음(Noise) 신호를 입력받는 초음파 센서;
상기 초음파 센서를 통해 감지된 반사 신호에 대해 샘플링 및 양자화 하고, 상기 잡음 신호에 따라 보정하여 수신 파형을 분석하며, 분석 결과 상기 차량 내 침입 및 도난 상황으로 인식되면, 침입 및 도난 상황을 알리는 알람(Alarm)을 출력하도록 제어하는 제어부; 및
상기 제어부의 제어에 따라 알람 신호를 출력하는 알람부;
를 포함하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
An ultrasonic sensor that emits an ultrasonic signal for detecting intrusion and theft of a vehicle, receives a reflection signal reflected by an object, and receives a noise signal due to disturbance;
An alarm for notifying an intruding and stolen state of the intruding and stolen state of the vehicle when the analysis result indicates that the intrusion and the stolen state are detected; Alarm); And
An alarm unit for outputting an alarm signal under the control of the control unit;
Wherein the intrusion detection receiving waveform analysis system comprises:
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서를 통해 수신된 반사 신호에서 수신 파형을 검출하는 파형 검출부와, 상기 검출된 반사 신호에 대한 수신 파형을 샘플링하는 샘플링부, 상기 초음파 신호의 반사 신호에 대해 일정 시간 동안 샘플링 한 값들을 양자화 하는 양자화부, 상기 반사 신호와 상기 잡음 신호에 따른 수신 파형을 분석하는 분석부, 및 분석 결과에 따라 차량 내 침입 및 도난 상황을 결정하는 침입 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
The method according to claim 1,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the control unit comprises: a waveform detector for detecting a received waveform in a reflected signal received through the ultrasonic sensor; a sampling unit for sampling a received waveform for the detected reflected signal; An analysis unit for analyzing the received signal according to the reflected signal and the noise signal, and an intrusion determination unit for determining an intrusion and theft state in the vehicle according to the analysis result, Intrusion detection receiving waveform analysis system.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서에 대해, 차량마다 내부 특성 및 환경이 다름에 따라 상기 초음파 센서의 감도를 위해 센서 캘리브레이션(Calibration) 과정을 수행한 후 차량 내 물체에 의해 반사되는 반사 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
The method according to claim 1,
The controller performs a sensor calibration process for the sensitivity of the ultrasonic sensor in accordance with different internal characteristics and environment for each vehicle and then controls the ultrasonic sensor to receive a reflection signal reflected by an object in the vehicle Wherein the intrusion detection system comprises:
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 상기 센서 캘리브레이션 과정에 대해, 상기 초음파 센서의 도플러 효과를 이용하여, 상기 차량 내 침입이 없는 상태에서 차량 내 물체의 위치, 재질, 거리, 온도에 의해 달라지는 수신 에코 신호의 전압 레벨을 디지털 데이터로 변환하여 캘리브레이션을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the controller uses the Doppler effect of the ultrasonic sensor to calibrate the voltage level of the received echo signal that varies depending on the position, material, distance, and temperature of the object in the vehicle without intrusion into the vehicle And converting the digital signal into digital data to perform calibration.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서에서 송신부를 오프(OFF) 시키고, 수신부를 통해 입력된 현재 잡음 신호와 이전의 잡음 신호를 비교하여, 이전의 잡음 신호와 다르면 현재 잡음 신호를 수신 파형에 적용하고, 이전의 잡음 신호와 같으면 바로 수신 파형의 분석을 실행하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
The method according to claim 1 or 2,
The control unit turns off the transmitter in the ultrasonic sensor, compares the current noise signal input through the receiver with the previous noise signal, applies the current noise signal to the received waveform if different from the previous noise signal, And the analysis of the received waveform is carried out immediately if it is the same as the noise signal of the intruder.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는, 상기 차량 내에 초음파 수신 감도가 낮은 공간을 위해 상기 초음파 신호를 일정 시간 동안(A 구간) 중간 세기 이상으로 강하게 송출하도록 제어하고, 일반적인 초음파 수신 감도를 위해 상기 초음파 신호를 일정 시간 동안(B 구간) 중간 세기로 송출하도록 제어하며, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 상기 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜 상기 초음파 신호의 송출을 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
The method according to claim 1,
The controller controls the ultrasonic signal to be strongly transmitted for a predetermined period of time (A section) over a medium intensity for a space with low reception sensitivity in the vehicle, and controls the ultrasonic signal for a predetermined time And controls the transmission of the ultrasonic signal to be controlled so as to be transmitted to the intermediate intensity and to stop the transmission of the ultrasonic signal by turning off the transmitter of the ultrasonic sensor for a predetermined period of time (period C) Intrusion Detection Waveform Analysis System in Vehicle.
청구항 6에 있어서,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서가 A 구간과 B 구간 및 C 구간을 하나의 프레임(Frame)으로 하여 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
The method of claim 6,
Wherein the control unit controls the ultrasonic sensor to operate in a period A, B, and C as one frame.
청구항 7에 있어서,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a)와, B 구간의 반사 신호(b) 및 C 구간의 잡음 신호(c)에 대해, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a'), B 구간의 반사 신호(b') 및 C 구간의 잡음 신호(c')와 비교하고, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 상기 초음파 신호의 송출을 중단한 후 상기 초음파 센서의 수신부를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 현재 프레임(Frame 2)에 적용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
The method of claim 7,
The controller receives the reflection signal (a) of the section A, the reflection signal (b) of the section B, and the noise signal (c) of the section C that are received and sampled and quantized in the previous frame (Frame 1) through the ultrasonic sensor Is compared with the reflection signal (a ') of the section A, the reflection signal (b') of the section B, and the noise signal (c ') of the section C, which are received and sampled and quantized in the current frame (Frame 2) (C) a value obtained by sampling and quantizing a noise signal received in a previous frame (Frame 1) through a receiver of the ultrasonic sensor after stopping the transmission of the ultrasonic signal for a predetermined period of time (period C) Is applied to the current frame (Frame 2) and corrected.
청구항 7에 있어서,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜서 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단하고, 상기 초음파 센서의 수신부를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 외부로부터 초음파 신호가 수신되면, 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c)으로 생성하고,
상기 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(c')으로 생성하며, 상기 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 B 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')으로 생성하며, 상기 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 C 구간의 잡음 신호(c')를 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')으로 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
The method of claim 7,
The controller stops the transmission of the ultrasonic signal for a predetermined time period (section C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside by turning off the transmitter part of the ultrasonic sensor, (C) sampled and quantized for the received noise signal is generated as a C section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1) when receiving an ultrasonic signal from the outside,
Generates the A-section analysis value (c ') of the current frame (Frame 2) by receiving the sampled and quantized A-section reflection signal (a') received from the current frame (Frame 2) (B ') of the current frame (Frame 2), and receives the sampled and quantized reflection signal (a') and samples and quantizes the reflected signal a 'in the current frame (Frame 2) (C ') of the current frame (Frame 2) to the C-section analysis value (c') of the current frame (Frame 2).
청구항 9에 있어서,
상기 제어부는, 상기 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(a')에서 상기 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(a'- c) A 구간의 보정값을 생성하고, 상기 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')에서 상기 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(b'- c) B 구간의 보정값을 생성하며, 상기 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')에서 상기 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(c'- c) C 구간의 보정값을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
The method of claim 9,
The control unit subtracts the value of the c section analysis value c of the previous frame (Frame 1) from the value of the section A (a ') of the current frame (Frame 2) (C ') of the previous frame (Frame 1) is subtracted from the B-section analysis value (b') of the current frame (Frame 2) , Subtracting the value of the C section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1) from the C section analysis value c 'of the current frame (Frame 2) (c'-c) Wherein the intrusion detection unit comprises:
(a) 초음파 센서의 송신부에서 차량 내 침입 및 도난 상황을 검출하기 위한 초음파 신호를 송출하는 단계;
(b) 초음파 센서의 수신부에서 물체에 의해 반사되는 반사 신호 또는 외란으로 인한 잡음(Noise) 신호를 수신하는 단계;
(c) 제어부에서 상기 수신된 반사 신호 또는 잡음 신호를 샘플링 및 양자화 하는 단계; 및
(d) 제어부에서 상기 반사 신호를 보정하고 수신 파형을 분석하는 단계;
를 포함하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
(a) transmitting an ultrasonic signal for detecting intrusion and theft state in a vehicle at a transmitter of the ultrasonic sensor;
(b) receiving a noise signal due to a reflected signal or a disturbance reflected by an object at a receiving portion of the ultrasonic sensor;
(c) sampling and quantizing the received reflected signal or noise signal at a control unit; And
(d) correcting the reflected signal and analyzing a received waveform at a control unit;
And detecting an intrusion detection waveform in the vehicle.
청구항 11에 있어서,
(e) 제어부에서 상기 분석 결과, 상기 차량 내 침입 및 도난 상황으로 인식되면, 침입 및 도난 상황을 알리는 알람(Alarm)을 출력하도록 제어하는 단계; 및
(f) 알람부에서 상기 제어부의 제어에 따라 알람 신호를 출력하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
The method of claim 11,
(e) controlling the controller to output an alarm indicating an intrusion and a stolen state if it is recognized as an intrusion and a stolen state in the vehicle as a result of the analysis; And
(f) outputting an alarm signal in an alarm unit in accordance with the control of the control unit;
Further comprising the steps of: detecting an intrusion detection waveform in the vehicle;
청구항 11에 있어서,
상기 (c) 단계에서 상기 제어부는, 파형 검출부가 상기 초음파 센서를 통해 수신된 반사 신호에서 수신 파형을 검출하고, 샘플링부가 상기 검출된 반사 신호에 대한 수신 파형을 샘플링하며, 양자화부가 상기 초음파 신호의 반사 신호에 대해 일정 시간 동안 샘플링 한 값들을 양자화 하며,
상기 (d) 단계에서 상기 제어부는, 분석부가 상기 반사 신호와 상기 잡음 신호에 따른 수신 파형을 분석하고, 침입 판단부가 분석 결과에 따라 차량 내 침입 및 도난 상황을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
The method of claim 11,
In the step (c), the controller detects a reception waveform in a reflection signal received through the ultrasonic sensor by the waveform detection unit, samples a reception waveform for the reflection signal detected by the sampling unit, Quantizes values sampled for a predetermined time with respect to the reflected signal,
Wherein the analyzing unit analyzes the reception waveform according to the reflection signal and the noise signal in the step (d), and the intrusion determination unit determines the intrusion and theft condition in the vehicle according to the analysis result. DETECTION METHOD FOR DETECTING RECEPTION WAVEFORM
청구항 11에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 제어부는, 상기 초음파 센서에 대해, 차량마다 내부 특성 및 환경이 다름에 따라 상기 초음파 센서의 감도를 캘리브레이션(Calibration)을 수행한 후 상기 초음파 센서의 송신부에서 차량 내 침입 및 도난 상황을 검출하기 위한 초음파 신호를 송출하도록 제어하고,
상기 (b) 단계에서 상기 제어부는, 상기 초음파 센서의 캘리브레이션이 수행된 후 상기 초음파 센서의 수신부에서 차량 내 물체에 의해 반사되는 반사 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
The method of claim 11,
In the step (a), the control unit performs calibration of the sensitivity of the ultrasonic sensor in accordance with different internal characteristics and environment for each vehicle, Controls to transmit an ultrasonic signal for detecting a theft situation,
Wherein the control unit controls the receiving unit of the ultrasonic sensor to receive a reflection signal reflected by an object in the vehicle after the calibration of the ultrasonic sensor is performed in the step (b) Way.
청구항 14에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 제어부는, 상기 센서 캘리브레이션 과정에 대해, 상기 초음파 센서의 도플러 효과를 이용하여, 상기 차량 내 침입이 없는 상태에서 차량 내 물체의 위치, 재질, 거리, 온도에 의해 달라지는 수신 에코 신호의 전압 레벨을 디지털 데이터로 변환하여 캘리브레이션을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
15. The method of claim 14,
In the step (a), the control unit controls the sensor calibration process based on the Doppler effect of the ultrasonic sensor so as to determine whether or not reception of the object varies depending on the position, material, distance, And converting the voltage level of the echo signal into digital data to perform calibration.
청구항 11에 있어서,
상기 (b) 단계에서 상기 제어부는, 상기 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF) 시키고, 수신부를 통해 입력된 현재 잡음 신호와 이전의 잡음 신호를 비교하고, 상기 (d) 단계에서 현재 잡음 신호가 이전의 잡음 신호와 다르면 현재 잡음 신호를 수신 파형에 적용하고, 이전의 잡음 신호와 같으면 바로 수신 파형의 분석을 실행하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
The method of claim 11,
In the step (b), the controller turns off the transmitter of the ultrasonic sensor, compares the current noise signal inputted through the receiver with the previous noise signal, and in the step (d) The present invention applies the current noise signal to the received waveform and analyzes the received waveform immediately if it is the same as the previous noise signal.
청구항 11에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 제어부는, 차량 내에 초음파 수신 감도가 낮은 공간을 위해 상기 초음파 신호를 일정 시간 동안(A 구간) 중간 세기 이상으로 강하게 송출하도록 제어하고, 일반적인 초음파 수신 감도를 위해 상기 초음파 신호를 일정 시간 동안(B 구간) 중간 세기로 송출하도록 제어하며, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 상기 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜 상기 초음파 신호의 송출을 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
The method of claim 11,
In the step (a), the controller controls the ultrasonic signal to be strongly transmitted for a predetermined period of time (section A) in a vehicle with a low sensitivity to ultrasonic reception, and transmits the ultrasonic signal And controls the transmission of the ultrasonic signal to the intermediate intensity for a predetermined period of time (section B). In order to detect the introduction of the ultrasonic wave from the outside, the transmitter of the ultrasonic sensor is turned off for a predetermined time period (section C) Wherein the intrusion detection is performed based on the received intrusion detection signal.
청구항 17에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 제어부는, 상기 초음파 센서가 A 구간과 B 구간 및 C 구간을 하나의 프레임(Frame)으로 하여 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the control unit controls the ultrasound sensor to operate in a period from A to B, and from C to C in one frame.
청구항 18에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 제어부는, 상기 초음파 센서를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a)와, B 구간의 반사 신호(b) 및 C 구간의 잡음 신호(c)에 대해, 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a'), B 구간의 반사 신호(b') 및 C 구간의 잡음 신호(c')와 비교하여, 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단한 후 상기 초음파 센서를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 현재 프레임(Frame 2)에 적용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
19. The method of claim 18,
In the step (d), the controller receives the reflection signal (a) of the section A, the reflection signal (b) of the section B and the reflection signal (b) of the section C received and sampled and quantized in the previous frame (Frame 1) through the ultrasonic sensor The reflection signal a 'of the section A, the reflection signal b' of the section B, and the noise signal c 'of the section C received and sampled and quantized in the current frame (Frame 2) (C section) and then sampling and quantizing the noise signal received in the previous frame (Frame 1) through the ultrasonic sensor for a certain period of time to detect the inflow of ultrasonic waves from the outside c) is applied to the current frame (Frame 2) to correct the intrusion detection received waveform.
청구항 18에 있어서,
상기 제어부는, 상기 초음파 센서의 송신부를 오프(OFF)시켜서 외부로부터 초음파 유입을 감지하기 위해 일정 시간 동안(C 구간) 초음파 신호의 송출을 중단하고, 상기 초음파 센서의 수신부를 통해 이전 프레임(Frame 1)에서 외부로부터 초음파 신호가 수신되면, 수신된 잡음 신호에 대해 샘플링 및 양자화 한 (c) 값을 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c)으로 생성하고,
상기 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 A 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(c')으로 생성하며, 상기 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 B 구간의 반사 신호(a')를 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')으로 생성하며, 상기 현재 프레임(Frame 2)에서 수신하여 샘플링 및 양자화 한 C 구간의 잡음 신호(c')를 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')으로 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 시스템.
19. The method of claim 18,
The controller stops the transmission of the ultrasonic signal for a predetermined time period (section C) to detect the inflow of the ultrasonic wave from the outside by turning off the transmitter part of the ultrasonic sensor, (C) sampled and quantized for the received noise signal is generated as a C section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1) when receiving an ultrasonic signal from the outside,
Generates the A-section analysis value (c ') of the current frame (Frame 2) by receiving the sampled and quantized A-section reflection signal (a') received from the current frame (Frame 2) (B ') of the current frame (Frame 2), and receives the sampled and quantized reflection signal (a') and samples and quantizes the reflected signal a 'in the current frame (Frame 2) (C ') of the current frame (Frame 2) to the C-section analysis value (c') of the current frame (Frame 2).
청구항 20에 있어서,
상기 제어부는, 상기 현재 프레임(Frame 2)의 A 구간 분석값(a')에서 상기 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(a'- c) A 구간의 보정값을 생성하고, 상기 현재 프레임(Frame 2)의 B 구간 분석값(b')에서 상기 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(b'- c) B 구간의 보정값을 생성하며, 상기 현재 프레임(Frame 2)의 C 구간 분석값(c')에서 상기 이전 프레임(Frame 1)의 C 구간 분석값(c) 값을 빼서(c'- c) C 구간의 보정값을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 내 침입 감지 수신파형 분석 방법.
The method of claim 20,
The control unit subtracts the value of the c section analysis value c of the previous frame (Frame 1) from the value of the section A (a ') of the current frame (Frame 2) (C ') of the previous frame (Frame 1) is subtracted from the B-section analysis value (b') of the current frame (Frame 2) , Subtracting the value of the C section analysis value (c) of the previous frame (Frame 1) from the C section analysis value c 'of the current frame (Frame 2) (c'-c) And generating an in-vehicle intrusion detection waveform.
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