KR20180028329A - 초음파 센서 구동 장치 및 이를 구비한 초음파 센서 구동 시스템 및 초음파 센서 구동 방법 - Google Patents

초음파 센서 구동 장치 및 이를 구비한 초음파 센서 구동 시스템 및 초음파 센서 구동 방법 Download PDF

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Abstract

초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어함으로써 근거리 측정 및 장거리 측정 성능을 향상할 수 있는 초음파 센서 구동 장치 및 이를 구비한 초음파 센서 구동 시스템 및 초음파 센서 구동 방법이 제공된다. 상기 초음파 센서 구동 장치는 초음파를 송신 및 수신하는 초음파 센서에 송신 펄스를 제공하는 구동부; 상기 수신된 초음파에 대한 전기적 신호를 증폭하는 증폭부; 및 상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭부가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

초음파 센서 구동 장치 및 이를 구비한 초음파 센서 구동 시스템 및 초음파 센서 구동 방법{APPARATUS FOR DRIVING ULTRASONIC SENSOR AND SYSTEM DRIVING ULTRASONIC SENSOR INCLUDING THE SAME AND METHOD FOR DRIVING ULTRASONIC SENSOR}
본 발명은 초음파 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파 센서를 구동하는 장치, 이를 구비한 초음파 센서 구동 시스템 및 초음파 구동 방법에 관한 것이다.
최근 자동차 업체들은 차량 안전 관련 기술 개발을 통해 보다 진보한 안전 기술들을 시장에 출시하고 있다. 이 중 대표적인 것은, 운전자지원시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)으로 주로 주차와 연관되어 사용되고 있다. 특히, 주차 시에 차량과 물체의 거리를 소리로 알려주는 주차 보조 시스템(Parking Assistance System), 자동주차지원시스템(Automatic Parking Assistance System) 등이 많이 사용되고 있는데, 이러한 시스템에서 핵심적인 기술은 초음파 센서를 통하여 차량 주변 물체들의 위치나 차량과의 거리를 측정하는 기술이다.
초음파 센서는 외부 물체와의 거리를 측정하기 위하여 비가청 대역인 20Khz대 이상의 주파수를 가지는 초음파를 송신한 후, 외부 물체로부터 반사되어 나오는 초음파 반향(echo)을 센싱하는 센서이다. 자동차에서는 이러한 초음파 센서에서 센싱된 초음파 반향을 활용하여, 자동차 주변의 물체와의 거리를 측정하고, 경고음, 차량 디스플레이에 표시하는 등 다양한 방식으로 운전자에게 알려주게 된다.
종래의 초음파 센서를 활용한 거리 측정 장치는 미리 정해진 수만큼의 송신 펄스를 이용하여 초음파를 송신하고, 미리 정해진 증폭율에 따라 수신된 초음파 반향에 대한 전기적인 신호를 증폭시켰다. 따라서, 센싱하는 거리 범위나 정확성에 한계가 있었다.
그러나, 기존 초음파 센서의 센싱 범위나 정확성의 한계를 뛰어넘는 다양한 응용 분야에 대한 수요들이 점차 높아짐에 따라 초음파 센서를 활용한 거리를 측정하는 기존 시스템들의 개선이 절실하게 되었다. 예컨대, 차량과 이격된 거리에서 외부 주차 공간의 점유 여부를 확인하기 위해 현재보다 더 먼 거리를 센싱할 수 있어야 하거나, 또는 좁은 주차 공간에서 보다 효율적인 주차를 위해 현재보다 더 짧은 거리를 센싱할 수 있어야 하는 등 다양한 이유에서 기존 초음파 센서의 센싱 범위의 확장과 정확성의 향상이 필요하게 되었다.
특허 공개 번호 10-2005-0006750[공개일: 2005년 1월 17일]
본 발명은 상술한 기술적 문제에 대응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래 기술에서의 한계와 단점에 의해 발생하는 다양한 문제점을 실질적으로 보완할 수 있는 것으로, 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간을 이전 번에 송신 및 수신된 초음파의 비행 시간과 비교하여 비교 결과에 따라 상기 송신 펄스의 수를 변경하거나 수신된 초음파에 대한 전기적 신호의 증폭 이득을 조절할 수 있는 초음파 센서 구동 장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서 구동 장치는 초음파를 송신 및 수신하는 초음파 센서에 송신 펄스를 제공하는 구동부; 상기 수신된 초음파에 대한 전기적 신호를 증폭하는 증폭부; 및 상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭부가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 증폭부는 순차적으로 직렬 연결되는 복수의 단(stage)을 포함하는 다단 증폭기 및 상기 다단 증폭기의 각 단의 출력부와 각각 연결되는 멀티플렉서(Multiplexer)를 포함하며, 상기 제어부는 상기 결정된 시간 구간에 따라 상기 멀티플렉서가 상기 각 단의 출력부 중 어느 하나의 출력부의 출력을 선택하여 출력하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 초음파 센서 구동 장치는 상기 증폭부에 의해 증폭된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기 및 상기 디지털 신호를 상기 복수의 영역에 따라 포락선 추출 처리하는 신호처리부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 신호처리부에 의해 포락선 추출 처리된 디지털 신호를 기준 전압과 비교하여 상기 기준 전압 이상인 디지털 신호만을 유효한 신호로 인식하며, 상기 기준 전압은 상기 복수의 시간 영역별로 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 초음파 센서 구동 시스템은 초음파를 송신 및 수신하는 초음파 센서; 상기 초음파 센서에 송신 펄스를 제공하는 구동부; 상기 수신된 초음파에 대한 전기적 신호를 증폭하는 증폭부; 및 상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭기가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 초음파 센서 구동 방법은 송신 펄스에 따라 초음파를 송신 및 수신하고 상기 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하는 단계; 상기 전기적 신호를 증폭하는 단계; 및 상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭기가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 증폭하는 단계는 순차적으로 직렬 연결되는 복수의 단(stage)을 포함하는 다단 증폭기 및 상기 다단 증폭기의 각 단의 출력부와 각각 연결되는 멀티플렉서(Multiplexer)를 포함하는 증폭부에 의해 수행되고, 상기 결정된 시간 구간에 따라 상기 멀티플렉서(Multiplexer)가 상기 각 단의 출력부 중 어느 하나의 출력부의 출력을 선택하여 출력하여 증폭하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 초음파 센서 구동 방법은 상기 증폭부에 의해 증폭된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 상기 복수의 영역에 따라 포락선 추출 처리하는 신호처리단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어하는 단계는 상기 신호처리부에 의해 포락선 추출 처리된 디지털 신호를 기준 전압과 비교하여 상기 기준 전압 이상인 디지털 신호만을 유효한 신호로 인식하는 단계를 포함하되, 상기 기준 전압은 상기 복수의 시간 영역별로 다르게 설정될 수 있다.
차량이 물체와 점점 가까워질 경우, 물체의 비행 시간(ToF)은 짧아지고 물체의 크기는 커지므로, 먼 거리 측정을 위해서는 큰 증폭비가 적용되고 짧은 거리의 물체는 감쇄가 적어 작은 증폭비에서도 감지가 가능하다. 따라서, 본 발명에서는 상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭부가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어함으로써 근거리 측정 및 장거리 측정 성능을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서 구동 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 거리에 따른 각 스테이지별 측정 범위 예를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서 구동 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증폭부의 상세 회로를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서 구동 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서 구동 시스템은 초음파 센서(100) 및 초음파 센서 구동 장치(200)를 포함한다.
초음파 센서(100)는 트랜스듀서(transducer)를 포함한다. 이 경우, 초음파 센서(100)는 초음파 구동 장치(200)로부터 수신한 송신 펄스에 따라 트랜스듀서를 진동시켜서 초음파를 송신한다. 그 후, 물체에서 반사되어 나오는 초음파의 반향(echo)이 다시 트랜스듀서를 진동시키면, 트랜스듀서가 물체의 진동을 전기적 신호로 변환하여 출력한다. 통상적으로, 초음파의 송수신은 시간적으로 송신구간 및 수신구간으로 분리되고, 송/수신이 순차적, 반복적으로 이루어진다.
초음파 센서 구동 장치(200)는 구동부(210), 증폭부(220), 아날로그-디지털 변환기(ADC, 230), 신호처리부(240), 및 제어부(250)를 포함하며, 상술한 초음파 센서(100)의 트랜스듀서를 통한 초음파의 송수신을 제어하고, 수신된 초음파 반향을 분석하여 외부물체와의 거리를 산출한다.
구동부(210)는 송신 펄스를 트랜스듀서에 제공하여 트랜스듀서를 진동시킨다.
증폭부(220)는 트랜스듀서로부터 수신된 초음파 반향에 대한 전기적 신호를 증폭한다. 본 발명에 따른 증폭부(220)는 제어부(250)를 통하여 외부 물체와의 거리에 따른 영역에 따라 증폭 이득(Gain)을 변동시켜서 구동할 수 있다.
이하에서는 도 2 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 증폭부(220)의 증폭 이득 변동에 대하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 거리에 따른 각 스테이지별 측정 범위 예를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 증폭부(220)의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
증폭부(220)는 수신된 초음파 반향에 대한 전기적 신호를 증폭한다. 상기 증폭부(220)는 순차적으로 직렬 연결되는 복수의 단(stage)을 포함하는 다단 증폭기(222, 224, 226) 및 상기 다단 증폭기(222, 224, 226)의 각 단의 출력부와 각각 연결되는 멀티플렉서(228)를 포함한다. 도 4에서는 다단 증폭기(222, 224, 226)를 3단으로 구성하였으나, 증폭 이득을 보다 정밀하게 제어하고자 하면 더 많은 증폭단을 활용할 수 있다. 당업자는 다단 증폭기를 적절한 단의 수로 구성할 수 있다.
상기 다단 증폭기(222, 224, 226)는 제 1 단 증폭기(222), 제 2 단 증폭기 및 제 3 단 증폭기를 포함할 수 있다. 그리고, 제 1, 제 2, 제 3 단 증폭기들은 각각 멀티플랙서(228)의 제 1 입력(228-1), 제 2 입력(228-2) 및 제 3 입력(228-3)와 연결되어 있다.
예컨대, 전체 증폭부(220)의 증폭 이득, 즉, 제 3 입력(228-3)에 입력되는 증폭된 전기적 신호의 이득은 제 1 단 증폭기(222)의 증폭 이득과, 제 2 단 증폭기의 증폭 이득(224)과, 제 3 단 증폭기(226)의 증폭 이득을 곱한 값이 된다. 그리고, 제 2 입력(228-2)에 입력되는 증폭된 전기적 신호의 이득은 제 1 단 증폭기(222)의 증폭 이득과, 제 2 단 증폭기(224)의 증폭 이득을 곱한 값이 된다. 마지막으로 제 1 입력(228-1)에 입력되는 증폭된 전기적 신호의 이득은 제 1 단 증폭기(222)의 증폭 이득과 동일하다.
멀티플랙서(228)는 제어부(250)으로부터의 제어 신호, 예를 들어, 멀티플랙서(228)의 어드레싱(addressing) 신호를 입력 받아, 제 1 입력(228-1), 제 2 입력(228-2) 및 제 3 입력(228-3) 중 어느 하나의 입력을 선택하게 된다.
선택된 입력의 증폭 이득이 각각 다르므로, 전체적인 초음파 센서 구동 장치에서 증폭 이득을 다이나믹하게 조절하는 것이 가능하다.
제어부(250)는 도 2에 도시한 바와 같이, 하나의 초음파 송수신 구간에서 초음파가 송신된 후, 초음파 반향이 수신될 때까지의 거리인 비행 거리(TOF)를 산출할 수 있다. 이 경우, 증폭 이득 선택부(252)는 산출된 비행 거리에 따라 제 1 입력, 제 2 입력, 제 3 입력 중 적어도 어느 하나를 선택하는 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어 증폭 이득 선택부(252)는 가장 근거리 부분인 경우(도 2의 1st 영역), 제 1 단 증폭기(222)와 연결된 제 1 입력(228-1)을 선택할 수 있고, 중거리 부분인 경우(도 2의 2nd 영역)에는 제 2 단 증폭기(224)와 연결된 제 2 입력(228-2)를 선택할 수 있으며, 장거리 부분인 경우(도 2의 3rd 영역)에는 제 3 단 증폭기(226)와 연결된 제 3 입력(228-3)을 선택할 수 있다.
또한, 도시한 바와 같이, 영역이 중첩되는 경우도 있다. 영역이 중첩된 부분에서는 복수의 입력을 순차적으로 수신하여 제어부(250)에서 적절한 입력 값을 선택할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 영역과 제 2 영역이 중복되는 부분(228-4)의 경우에는 제 1 입력(228-1) 및 제 2 입력(228-2)에서 출력되는 출력값을 순차적으로 제어부(250)로 전달할 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 근거리에 있는 물체(TOF가 작은 물체)의 경우에는 증폭 이득이 감소하고, 장거리에 있는 물체(TOF가 큰 물체)의 경우에는 증폭 이득이 증가하게 된다. 근거리에 있을 경우에는 증폭 이득이 높을 경우, 여진 구간의 신호들까지 불필요하게 크게 증폭이 될 수 있는데, 증폭 이득을 본 발명과 같이 감소시킴으로서, 근거리 측정에 유리하게 된다. 또한 본 발명에 따르면, 장거리에 있는 물체의 경우에는 증폭 이득을 높이기 때문에 이전에는 필터 아웃되는 작은 신호들도 분석가능하게 되었다.
따라서, 본 발명에 따르면 초음파 센서의 측정 가능 영역이 크게 확대될 수 있다.
이하에서는 다시 도 1을 참조하여 다른 구성들에 대하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 아날로그-디지털 변환기(230)는 초음파센서(100)에 의해 수신된 초음파 반향에 대한 전기적 신호가 증폭부(220)에서 증폭된 신호를 디지털로 변환하여, 신호처리부(240)에 전달할 수 있다.
신호처리부(240)는 초음파 반향에 대한 전기적 신호의 잡음을 제거하고, 포락선을 추출하는 등 제어부(250)에서 분석가능한 신호로 변환/처리하기 위한 모듈이다. 예를 들어, 각종 디지털 필터 등을 통하여 송신 주파수를 중심으로 일정 범위의 주파수 만을 걸러내는 대역 통과 필터, 대역 통과 필터를 거친 신호에서 포락선(envelope)을 추출하는 포락선 추출기, 추출된 포락선 신호의 노이즈를 추출하는 저대역 통과 필터 등을 포함할 수 있다.
제어부(250)는 상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭부(220)가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어한다. 상기 제어부(250)의 증폭 이득 선택부(252)는 상기 결정된 시간 구간에 따라 상기 멀티플렉서(228)가 상기 각 단의 출력부 중 어느 하나의 출력부의 출력을 선택하여 출력하도록 제어한다.
상기 제어부(250)는 상기 신호처리부(240)에 의해 포락선 추출 처리된 디지털 신호를 기준 전압과 비교하여 상기 기준 전압 이상인 디지털 신호만을 유효한 신호로 인식하며, 상기 기준 전압은 상기 복수의 시간 영역별로 다르게 설정될 수 있다.
따라서, 복수의 시간 영역별로 기준 전압을 다르게 설정함으로써, 근거리에 있는 물체의 경우에는 보다 의미있는 물체만을 분석할 수 있게 되며, 장거리에 있는 물체의 경우에는 기존에 분석하지 못하던 물체들까지 분석할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면 초음파 센서의 측정 가능 영역이 크게 확대될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서 구동 방법을 설명하는 흐름도이다.
초음파 센서(100)는 송신 펄스에 따라 초음파를 송신 및 수신하고 상기 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환한다(단계 S302). 증폭부(220)는 상기 전기적 신호를 증폭한다(단계 S304).
상기 증폭하는 단계는 순차적으로 직렬 연결되는 복수의 단(stage)을 포함하는 다단 증폭기(222) 및 상기 다단 증폭기의 각 단의 출력부와 각각 연결되는 멀티플렉서(224)를 포함하는 증폭부(220)에 의해 수행되고, 상기 결정된 시간 구간에 따라 상기 멀티플렉서(Multiplexer)가 상기 각 단의 출력부 중 어느 하나의 출력부의 출력을 선택하여 출력하여 증폭하는 단계를 포함할 수 있다.
아날로그-디지털 변환기(230)는 상기 증폭부(220)에 의해 증폭된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하고(단계 S306), 신호처리부(240)는 상기 디지털 신호를 상기 복수의 영역에 따라 포락선 추출 처리한다(단계 S308).
상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭부(220)가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어한다(단계 S310).
상기 제어하는 단계(S310)는 상기 신호처리부(240)에 의해 포락선 추출 처리된 디지털 신호를 기준 전압과 비교하여 상기 기준 전압 이상인 디지털 신호만을 유효한 신호로 인식하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 기준 전압은 상기 복수의 시간 영역별로 다르게 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭부가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어함으로써 근거리 측정 및 장거리 측정 성능을 향상할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 초음파 센서
200: 초음파 센서 구동 장치
210: 구동부
220: 증폭부
222, 224, 226: 다단 증폭기
228: 멀티플렉서
230: 아날로그-디지털 변환기
240: 신호 처리부
250: 제어부

Claims (12)

  1. 초음파를 송신 및 상기 초음파의 반향을 수신하는 초음파 센서에 송신 펄스를 제공하는 구동부;
    상기 수신된 초음파 반향에 대한 전기적 신호를 증폭하는 증폭부; 및
    상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭부가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어하는 제어부를 포함하는,
    초음파 센서 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭부는 순차적으로 직렬 연결되는 복수의 단(stage)을 포함하는 다단 증폭기 및 상기 다단 증폭기의 각 단의 출력부와 각각 연결되는 멀티플렉서(Multiplexer)를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 결정된 시간 구간에 따라 상기 멀티플렉서가 상기 각 단의 출력부 중 어느 하나의 출력부의 출력을 선택하여 출력하도록 제어하는,
    초음파 센서 구동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭부에 의해 증폭된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기 및
    상기 디지털 신호를 상기 복수의 영역에 따라 포락선 추출 처리하는 신호처리부를 더 포함하는,
    초음파 센서 구동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 신호처리부에 의해 포락선 추출 처리된 디지털 신호를 기준 전압과 비교하여 상기 기준 전압 이상인 디지털 신호만을 유효한 신호로 인식하며,
    상기 기준 전압은 상기 복수의 시간 영역별로 다르게 설정되는,
    초음파 센서 구동 장치.
  5. 초음파를 송신 및 수신하는 초음파 센서;
    상기 초음파 센서에 송신 펄스를 제공하는 구동부(210);
    상기 수신된 초음파에 대한 전기적 신호를 증폭하는 증폭부(220); 및
    상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭기가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어하는 제어부를 포함하는,
    초음파 센서 구동 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 증폭부는 순차적으로 직렬 연결되는 복수의 단(stage)을 포함하는 다단 증폭기 및 상기 다단 증폭기의 각 단의 출력부와 각각 연결되는 멀티플렉서(Multiplexer)를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 결정된 시간 구간에 따라 상기 멀티플렉서(Multiplexer)가 상기 각 단의 출력부 중 어느 하나의 출력부의 출력을 선택하여 출력하도록 제어하는,
    초음파 센서 구동 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 증폭부에 의해 증폭된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기 및
    상기 디지털 신호를 상기 복수의 영역에 따라 포락선 추출 처리하는 신호처리부를 더 포함하는,
    초음파 센서 구동 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 신호처리부에 의해 포락선 추출 처리된 디지털 신호를 기준 전압과 비교하여 상기 기준 전압 이상인 디지털 신호만을 유효한 신호로 인식하며,
    상기 기준 전압은 상기 복수의 시간 영역별로 다르게 설정되는,
    초음파 센서 구동 시스템.
  9. 송신 펄스에 따라 초음파를 송신 및 수신하고 상기 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하는 단계;
    상기 전기적 신호를 증폭하는 단계; 및
    상기 초음파의 송신 시부터 수신 시까지 소요된 비행 시간이 복수의 시간 영역 중 어느 영역에 속하는지를 결정하고 결정된 영역에 따라 상기 증폭기가 미리 정해진 이득으로 증폭되도록 제어하는 단계를 포함하는,
    초음파 센서 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 증폭하는 단계는 순차적으로 직렬 연결되는 복수의 단(stage)을 포함하는 다단 증폭기 및 상기 다단 증폭기의 각 단의 출력부와 각각 연결되는 멀티플렉서(Multiplexer)를 포함하는 증폭부에 의해 수행되고, 상기 결정된 시간 구간에 따라 상기 멀티플렉서(Multiplexer)가 상기 각 단의 출력부 중 어느 하나의 출력부의 출력을 선택하여 출력하여 증폭하는 단계를 포함하는,
    초음파 센서 구동 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 증폭부에 의해 증폭된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 상기 복수의 영역에 따라 포락선 추출 처리하는 신호처리단계를 더 포함하는,
    초음파 센서 구동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는 상기 신호처리부에 의해 포락선 추출 처리된 디지털 신호를 기준 전압과 비교하여 상기 기준 전압 이상인 디지털 신호만을 유효한 신호로 인식하는 단계를 포함하되, 상기 기준 전압은 상기 복수의 시간 영역별로 다르게 설정되는,
    초음파 센서 구동 방법.

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