KR20220129931A - 차량용 초음파 센서 제어 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

차량용 초음파 센서 제어 시스템 및 제어 방법 Download PDF

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KR20220129931A
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ultrasonic sensor
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이태호
김영훈
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명에 따르면 차량용 외측에 복수 개로 장착되고, 초음파를 발생시키는 초음파 변환기 및 초음파 변환기에서 송신되는 초음파의 구동주파수를 제어하고 타겟에서 반사된 초음파를 수신하는 제어 모듈을 포함하는 초음파 센서; 및 가드 대역이 형성된 복수 개의 구동주파수를 설정하여 복수의 초음파 센서가 서로 다른 구동주파수의 초음파를 송신하고, 타겟에서 반사되어 수신된 초음파의 감도를 보상하여 타겟을 감지하도록 제어 모듈을 제어하는 제어부;를 포함하는 차량용 초음파 센서 제어 시스템이 소개된다.

Description

차량용 초음파 센서 제어 시스템 및 제어 방법 {VEHICLE ULTRASONIC SENSOR CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD}
본 발명은 복수개의 주파수를 사용하여 차량용 초음파 센서를 제어하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 사고를 사전에 예방하기 위하여 개발되는 충돌 방지 장치들은 대부분 초음파, 전파 혹은 영상을 이용하여 비접촉으로 주변차량과의 거리를 인식하므로써, 자차와 주변차량과의 거리가 안전거리 이하로 되면 자동적으로 제동을 걸어 사고를 예방하거나 운전자에게 경보를 해주어 사고를 예방하도록 되어 있다.
이러한 장치에서는 자차의 속도와 주변 차량 또는 물체의 이동속도, 거리, 차의 제동거리, 사람의 반응시간 등을 고려하여 각 상황에 맞게 적합한 안전거리를 미리 설정하여 놓고 자동차 주행중 위의 각 상황을 분석하여 해당상황 하에서 자차와 전방차의 거리가 안전거리 이하로 되면 운전자에게 경보를 하거나 자동적으로 제동을 걸어준다.
특히 초음파센서의 경우 주행 시 운전 지원 용도로도 사용되지만 주차 시 주변 차량 혹은 물체를 감지하기 위해 많이 사용되며 기존 주차 거리 경고 용도에서 원격 주차, 주차 시 긴급제동 등의 용도로 사용 범위가 크게 확대되고 있다.
이를 실행하기 위해 차량에는 복수개의 초음파 센서가 차량의 마련되고 주파수 감도/특성에 따라 1개의 주파수가 사용됨에 따라 데이터의 응답 및 업데이트 속도가 증가되는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2005-0120473 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량에 마련된 복수개의 초음파 센서를 복수개의 주파수로 구동시키며, 초음파의 수신시 주파수 특성에 의한 감도를 보정하기 위함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 초음파 센서 제어 시스템은 차량용 외측에 복수 개로 장착되고, 초음파를 발생시키는 초음파 변환기 및 초음파 변환기에서 송신되는 초음파의 구동주파수를 제어하고 타겟에서 반사된 초음파를 수신하는 제어 모듈을 포함하는 초음파 센서; 및 가드 대역이 형성된 복수 개의 구동주파수를 설정하여 복수의 초음파 센서가 서로 다른 구동주파수의 초음파를 송신하고, 타겟에서 반사되어 수신된 초음파의 감도를 보상하여 타겟을 감지하도록 제어 모듈을 제어하는 제어부;를 포함한다.
제어부는 복수 개의 초음파 센서 중 인접한 초음파 센서를 그룹핑하고, 그룹핑된 복수 개의 초음파 센서는 상호 다른 구동주파수로 설정될 수 있다.
제어부는 수신된 초음파 주파수의 기준 감도를 설정하고, 타겟에 반사되어 수신된 초음파 주파수를 상향 또는 하향시켜 기준 감도로 감지할 수 있다.
제어부는 초음파 센서의 부품 특성 또는 온도에 따른 맵을 기맵핑하고, 기맵핑된 맵을 기반으로 특정 주파수에서 센서 감도를 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지할 수 있다.
초음파 센서를 진단하여 초음파 센서의 전달 함수를 연산하는 센서진단부;를 더 포함하고, 제어부는 센서진단부에서 연산한 초음파 센서의 전달함수를 기반으로 초음파 센서의 등가회로상의 소자값을 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지할 수 있다.
초음파 센서에서 발생되는 초음파가 전달되는 외부의 온도 또는 습도를 감지하는 감지부;를 더 포함하고, 제어부는 감지부에서 감지한 온도 또는 습도에 따른 대기중 초음파 감쇄 계수를 연산하여 기준 감도로 변환하여 감지할 수 있다.
제어부는 초음파 센서의 초기 작동시 또는 차량용 기어 변속시에 각각의 초음파 센서의 감도 보정을 실행할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 초음파 센서 제어 방법은 가드 대역이 형성된 복수 개의 구동주파수를 설정하는 단계; 복수의 초음파 센서가 서로 다른 구동주파수의 초음파를 송신하도록 제어하는 단계; 및 타겟에서 반사되어 수신된 초음파의 감도를 보상하여 타겟을 감지하는 단계;를 포함한다.
타겟을 감지하는 단계는 수신된 초음파 주파수의 기준 감도를 설정하고, 타겟에 반사되어 수신된 초음파 주파수를 상향 또는 하향시켜 기준 감도로 감지하는 단계가 포함될 수 있다.
초음파 센서의 부품 특성 또는 온도에 따른 맵을 기맵핑하는 단계;를 더 포함하고, 타겟을 감지하는 단계에는 기맵핑된 맵을 기반으로 특정 주파수에서 센서 감도를 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 단계가 포함될 수 있다.
초음파 센서를 진단하여 초음파 센서의 전달 함수를 연산하는 단계;를 더 포함하고, 타겟을 감지하는 단계에는 센서진단부에서 연산한 초음파 센서의 전달함수를 기반으로 초음파 센서의 등가회로상의 소자값을 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 단계가 포함될 수 있다.
초음파 센서에서 발생되는 초음파가 전달되는 외부의 온도 또는 습도를 감지하는 단계;를 더 포함하고, 타겟을 감지하는 단계에는 감지한 온도 또는 습도에 따른 대기중 초음파 감쇄 계수를 연산하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 단계가 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 초음파 센서 시스템은 차량에 마련된 복수개의 초음파 센서를 복수개의 주파수로 구동함에 따라 초음파 센서로부터 감지 데이터가 업데이트되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있으며, 복수개의 주파수를 사용함에 따라 수신되는 초음파 주파수 감도를 보정하여 정확하게 감지 데이터를 수신할 수 있는 효과가 있다.
또한, 주파수의 특성별로 주파수 감도를 맵을 통해 기맵핑고, 초음파 센서를 진단하여 센서의 전달 함수를 연산하며, 초음파가 전달되는 매질의 온도 또는 습도를 감지하여 주파수 감도를 보정함으로써 정확하게 감지 데이터를 수신할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 초음파 센서 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서의 사시도,
도 3은 초음파 센서 변환기 주요 특성값별 min/Max를 선별하여 주파수/감도 특성 그래프를 3온(-40도, +25, +70도)에서 각각 취득한 그래프,
도 4는 감지된 초음파 주파수에 따른 기준 감도로 보정한 그래프,
도 5는 센서 진단을 통해 초음파 센서의 전달 함수 및 위상곡선 도시한 그래프,
도 6은 동일 주파수/기압을 가지는 조건에서 온도/습도에 따른 대기중 초음파의 감쇄 계수 변화를 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 초음파 센서의 장착 위치를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 초음파 센서 제어 방법의 순서도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어부(200), 센서진단부(300) 및 감지부(400)는 차량용 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 초음파 센서(100) 시스템의 구성도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서(100)의 사시도, 도 3은 초음파 센서(100) 변환기 주요 특성값 별 min/Max를 선별하여 주파수/감도 특성 그래프를 3온(-40도, +25, +70도)에서 각각 취득한 그래프, 도 4는 감지된 초음파 주파수에 따른 기준 감도로 보정한 그래프이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 차량용 초음파 센서(100) 제어 시스템의 바람직한 실시예에 대해 알아보도록 한다.
초음파 센서(100)에 사용되는 초음파 변환기(10)는 알루미늄 케이스에 압전 소자를 붙여 초음파를 송수신 하는 방법으로 구동될 수 있다. 이때 압전 소자의 주파수 특성에 따라 구동주파수 대역 내에 1개의 공진점이 존재하며 공진점에서의 감도가 가장 크게 감지된다. 따라서 종래의 초음파 센서(100)는 1개의 주파수만 사용되었다.
그러나 복수 개의 초음파 센서(100)가 차량에 장착됨에 따라 1개의 주파수가 사용되면 측정 중 센서간의 신호 간섭을 피하기 위해 복수 개의 초음파 센서(100)가 1개씩 순차적으로 구동되어 측정을 마치고 데이터가 업데이트되는 시간이 길어지는 문제가 있었다.
본 발명에 따른 차량용 초음파 센서(100) 제어 시스템은 상기의 문제를 해결하기 위해 차량용 외측에 복수 개로 장착되고, 초음파를 발생시키는 초음파 변환기(10) 및 초음파 변환기(10)에서 송신되는 초음파의 구동주파수를 제어하고 타겟에서 반사된 초음파를 수신하는 제어 모듈(20)을 포함하는 초음파 센서(100); 및 가드 대역이 형성된 복수 개의 구동주파수를 설정하여 복수의 초음파 센서(100)가 서로 다른 구동주파수의 초음파를 송신하고, 타겟에서 반사되어 수신된 초음파의 감도를 보상하여 타겟을 감지하도록 제어 모듈(20)을 제어하는 제어부(200);를 포함한다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 초음파 센서(100)는 초음파를 발생시키고 수신하는 초음파 변환기(10) 및 초음파 변환기(10)에서 발생되는 초음파의 주파수를 제어하는 제어 모듈(20)이 포함될 수 있다.
초음파 변환기(10)는 알루미늄 케이스 및 압전소자로 구성되어 공진점을 갖게 될 수 있다.
종래의 초음파 센서(100)는 구동시 감도가 가장 좋고 안정적인 직렬 공진점(Fc)을 선택해서 해장 주파수로 Burst pulse를 인가하여 초음파 센서(100)를 구동시킨다.
본 발명에 따른 차량용 초음파 센서(100) 제어 시스템의 제어부(200)는 직렬 공진점(Fc)에서 가드 대역을 설정하고 가드 대역만큼 떨어진 주파수를 선택하여 복수 개의 주파수를 설정한다. 이후 복수 개로 설정된 주파수를 복수 개의 초음파 센서(100)에 각각 적용하여 각각 다른 주파수로 초음파 센서(100)를 구동할 수 있다.
이를 통해 복수 개의 초음파 센서(100)는 각각 다른 주파수로 구동됨으로써 측정을 마치고 데이터가 업데이트 되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 초음파 센서(100)의 주파수/감도 특성은 초음파 변환기(10)와 매칭 회로가 정확한 매칭이 된 경우에는 중심주파수(Fc)를 중심으로 감도가 평탄한 특성을 가질 수 있으나 환경 등 여러 요인으로 인해 부품 특성 등이 변화되어 정확한 매칭이 되지 않는 경우 주파수/감도 특성이 아래와 같이 좌/우가 대칭이 되지 않을 수 있다.
즉, Fc 주변으로 다른 주파수를 선택해서 구동할 경우 구동 주파수간 센서 감도가 서로 다르기 때문에 센서 간 감도가 서로 달라진다. 즉, 동일한 감도 수준으로 보정을 한 후 측정을 해야 한다.
일반적으로 초음파 센서(100)를 이용한 물체 감지 시 센서의 감도가 중요한 요소로 작용한다. 따라서 제어부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개로 주파수가 사용되는 경우 중심주파수의 감도에 맞춰 다른 주파수의 감도를 보정할 수 있다.
이를 통해 복수 개의 주파수를 사용하여 복수 개의 초음파 센서(100)를 구동시켜도 정확하게 물체를 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 초음파 센서(100)의 장착 위치를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 차량에는 복수개의 초음파 센서(100)가 장착되고 제어부(200)는 복수 개의 초음파 센서(100) 중 인접한 초음파 센서(100)를 그룹핑하고, 그룹핑된 복수 개의 초음파 센서(100)는 상호 다른 구동주파수로 설정될 수 있다.
차량에는 운전자의 운전을 보조하기 위해 차량의 전방, 후방 또는 측방에 복수 개의 초음파 센서(100)가 마련될 수 있다. 일 예로 초음파 센서(100)는 전방에 6개 후방에 6개가 장착되어 총 12개가 장착될 수 있으며, 차량의 옵션 또는 차량의 종류에 따라 4개 ~ 12개가량의 초음파 센서(100)가 장착될 수 있다.
초음파 주파수를 복수 개가 사용되려면 주파수 대역이 넓은 초음파 센서(100)가 사용되어야 한다. 이로 인해 원가가 증대됨으로 제어부(200)는 복수 개의 초음파 센서(100) 중 인접한 초음파 센서(100) 일부를 그룹핑하여 2~3개의 초음파 주파수를 사용하여 그룹핑된 초음파 센서(100)를 구동시킬 수 있다.
이를 통해 그룹핑된 초음파 센서(100)를 복수 개의 주파수로 사용하여 구동시킴에 따라 종래에 대비하여 감지 주기를 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
일 예로 그룹핑된 그룹의 초음파 센서(100)가 2개일 경우 주파수는 2개가 사용되며, 그룹핑된 그룹의 초음파 센서(100)가 3개일 경우 주파수는 3개가 사용될 수 있다. 주파수가 2개 사용될 경우 감지 주기는 1/2로 단축되며, 3개가 사용될 경우 1/3으로 단축될 수 있는 효과가 있다.
제어부(200)는 수신된 초음파 주파수의 기준 감도를 설정하고, 타겟에 반사되어 수신된 초음파 주파수를 증대 또는 하향시켜 기준 감도로 감지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 주파수 감도 특성으로 인해 일반적으로는 양측이 비대칭으로 나타날 수 있다.
이에 대비하여 제어부(200)는 복수 개의 주파수를 사용할 경우 기준감도를 기준으로 다른 주파수의 진폭(amplitude)를 상향시키거나 하향시켜 중심주파수의 진폭으로 보정하여 기준 감도로 맞출 수 있다.
이를 통해 복수 개의 주파수를 사용한다 하더라도 정확하게 타겟을 감지할 수 있는 효과가 있다.
제어부(200)는 초음파 센서(100)의 부품 특성 또는 온도에 따른 맵을 기맵핑하고, 기맵핑된 맵을 기반으로 특정 주파수에서 센서 감도를 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지할 수 있다.
초음파센서의 주파수/감도 특성은 초음파 변환기(10) 특성, 매칭 회로에 따라 결정되며, 여러 요인(온도/부품 노화)으로 인해 부품 특성이 변경되는 경우 센서 특성이 변경될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 주파수 감도 특성에서 A, B, C는 각각 초음파센서의 초음파 변환기(10) 주요 특성값 별 min/Max를 선별하여 주파수/감도 특성을 나타낸 그래프로서, 초음파 변환기(10)의 특성이 다르더라도 온도에 따른 차이는 유사하다.
이에 따라 제어부(200)는 초음파 센서(100)의 부품 특성 또는 온도에 따른 감도 보정값을 맵을 통해 기맵핑하고, 기맵핑된 맵을 기반으로 주파수 감도를 보정하여 감지정보를 수신할 수 있다.
도 5는 센서 진단을 통해 초음파 센서(100)의 전달 함수 및 위상곡선 도시한 그래프이다.
초음파 센서(100)를 진단하여 초음파 센서(100)의 전달 함수를 연산하는 센서진단부(300);를 더 포함하고, 제어부(200)는 센서진단부(300)에서 연산한 초음파 센서(100)의 전달함수를 기반으로 초음파 센서(100)의 등가회로상의 소자값을 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지할 수 있다.
상기 기맵핑된 맵을 기반으로 주파수 감도를 보정시 초음파 변환기(10) 및 매칭회로의 특성이 당초 기맵핑시 예상했던 값보다 훨씬 크게 변하는 문제가 있으며, 또한, 부품의 노후화 등의 요인으로 인해 변환기 및 매칭 회로의 특성이 초기 관리값 대비 더 크게 변화될 수 있다.
이를 보완하기 위해 센서진단부(300)는 초음파 센서(100)를 진단하여 전달 함수를 연산하고, 제어부(200)는 연산된 전달 함수를 기반으로 초음파 변환기(10) 및 매칭 회로가 갖는 등가회로상의 소자 값을 유추하여 초음파 센서(100)의 감도를 기준 감도로 보정할 수 있다.
도 6은 동일 주파수/기압을 가지는 조건에서 온도/습도에 따른 대기중 초음파의 감쇄 계수 변화를 나타낸 그래프이다.
초음파 센서(100)에서 발생되는 초음파가 전달되는 외부의 온도 또는 습도를 감지하는 감지부(400);를 더 포함하고, 제어부(200)는 감지부(400)에서 감지한 온도 또는 습도에 따른 대기중 초음파 감쇄 계수를 연산하여 기준 감도로 변환하여 감지할 수 있다.
초음파는 발생시 매질(공기 등)의 상태에 따라 감쇄되는 특성이 있다. 특히 매질읜 인자(온도, 습도, 기압, 주파수)에 의해 영향을 받음으로 상기의 맵에 의해 보정 또는 센서 진단에 의한 보정 이후 매질의 특성까지 고려할 필요가 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 초음파는 온도 및 습도에 따른 대기중 초음파의 감쇄 계수가 변화됨으로써 감지부(400)는 대기중의 온도 또는 습도를 감지하고 제어부(200)는 감지된 온도 또는 습도를 기반으로 초음파 센서(100)의 감도를 보정할 수 있다.
이를 통해 초음파 센서(100)의 주파수 감도를 여려 단계에 걸쳐 정확하게 보정할 수 있는 효과가 있다.
제어부(200)는 초음파 센서(100)의 초기 작동시 또는 차량용 기어 변속시에 각각의 초음파 센서(100)의 감도 보정을 실행할 수 있다.
차량의 시동 작동시 또는 차량의 전진 기어 또는 후진 기어로 변속시 제어부(200)는 초음파 센서(100)의 감도 보정을 실행할 수 있다.
이를 통해 매번 변화되는 차량의 주변 상황에 대응하여 초음파 센서(100)의 감도를 보정함으로써 초음파 센서(100)의 신호를 안정적으로 수신할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 초음파 센서(100) 제어 방법의 순서도이다.
도 8을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 초음파 센서(100) 제어 방법의 바람직한 실시예에 대해 알아보도록 한다.
본 발명에 따른 차량용 초음파 센서(100) 제어 방법은 가드 대역이 형성된 복수 개의 구동주파수를 설정하는 단계(S10); 복수의 초음파 센서(100)가 서로 다른 구동주파수의 초음파를 송신하도록 제어하는 단계(S11); 및 타겟에서 반사되어 수신된 초음파의 감도를 보상하여 타겟을 감지하는 단계(S50);를 포함한다.
타겟을 감지하는 단계(S50)는 수신된 초음파 주파수의 기준 감도를 설정하고, 타겟에 반사되어 수신된 초음파 주파수를 증대 또는 하향시켜 기준 감도로 감지하는 단계(S54)가 포함될 수 있다.
초음파 센서(100)의 부품 특성 또는 온도에 따른 맵을 기맵핑하는 단계(S20);를 더 포함하고, 타겟을 감지하는 단계(S50)에는 기맵핑된 맵을 기반으로 특정 주파수에서 센서 감도를 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 단계(S51)가 포함될 수 있다.
초음파 센서(100)를 진단하여 초음파 센서(100)의 전달 함수를 연산하는 단계(S30);를 더 포함하고, 타겟을 감지하는 단계(S50)에는 센서진단부(300)에서 연산한 초음파 센서(100)의 전달함수를 기반으로 초음파 센서(100)의 등가회로상의 소자값을 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 단계(S52)가 포함될 수 있다.
초음파 센서(100)에서 발생되는 초음파가 전달되는 외부의 온도 또는 습도를 감지하는 단계(S40);를 더 포함하고, 타겟을 감지하는 단계에는 감지한 온도 또는 습도에 따른 대기중 초음파 감쇄 계수를 연산하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 단계(S53)가 포함될 수 있다.
발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였으나, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 : 초음파 변환기
20 : 제어 모듈
100 : 초음파 센서
200 : 제어부
300 : 센서진단부
400 : 감지부

Claims (12)

  1. 차량용 외측에 복수 개로 장착되고, 초음파를 발생시키는 초음파 변환기 및 초음파 변환기에서 송신되는 초음파의 구동주파수를 제어하고 타겟에서 반사된 초음파를 수신하는 제어 모듈을 포함하는 초음파 센서; 및
    가드 대역이 형성된 복수 개의 구동주파수를 설정하여 복수의 초음파 센서가 서로 다른 구동주파수의 초음파를 송신하고, 타겟에서 반사되어 수신된 초음파의 감도를 보상하여 타겟을 감지하도록 제어 모듈을 제어하는 제어부;를 포함하는 차량용 초음파 센서 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제어부는 복수 개의 초음파 센서 중 인접한 초음파 센서를 그룹핑하고, 그룹핑된 복수 개의 초음파 센서는 상호 다른 구동주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제어부는 수신된 초음파 주파수의 기준 감도를 설정하고, 타겟에 반사되어 수신된 초음파 주파수를 상향 또는 하향시켜 기준 감도로 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    제어부는 초음파 센서의 부품 특성 또는 온도에 따른 맵을 기맵핑하고, 기맵핑된 맵을 기반으로 특정 주파수에서 센서 감도를 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    초음파 센서를 진단하여 초음파 센서의 전달 함수를 연산하는 센서진단부;를 더 포함하고,
    제어부는 센서진단부에서 연산한 초음파 센서의 전달함수를 기반으로 초음파 센서의 등가회로상의 소자값을 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    초음파 센서에서 발생되는 초음파가 전달되는 외부의 온도 또는 습도를 감지하는 감지부;를 더 포함하고,
    제어부는 감지부에서 감지한 온도 또는 습도에 따른 대기중 초음파 감쇄 계수를 연산하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    제어부는 초음파 센서의 초기 작동시 또는 차량용 기어 변속시에 각각의 초음파 센서의 감도 보정을 실행하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 시스템.
  8. 가드 대역이 형성된 복수 개의 구동주파수를 설정하는 단계;
    복수의 초음파 센서가 서로 다른 구동주파수의 초음파를 송신하도록 제어하는 단계; 및
    타겟에서 반사되어 수신된 초음파의 감도를 보상하여 타겟을 감지하는 단계;를 포함하는 차량용 초음파 센서 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    타겟을 감지하는 단계는 수신된 초음파 주파수의 기준 감도를 설정하고, 타겟에 반사되어 수신된 초음파 주파수를 상향 또는 하향시켜 기준 감도로 감지하는 단계가 포함된 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    초음파 센서의 부품 특성 또는 온도에 따른 맵을 기맵핑하는 단계;를 더 포함하고,
    타겟을 감지하는 단계에는 기맵핑된 맵을 기반으로 특정 주파수에서 센서 감도를 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 단계가 포함된 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    초음파 센서를 진단하여 초음파 센서의 전달 함수를 연산하는 단계;를 더 포함하고,
    타겟을 감지하는 단계에는 센서진단부에서 연산한 초음파 센서의 전달함수를 기반으로 초음파 센서의 등가회로상의 소자값을 예측하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 단계가 포함된 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    초음파 센서에서 발생되는 초음파가 전달되는 외부의 온도 또는 습도를 감지하는 단계;를 더 포함하고,
    타겟을 감지하는 단계에는 감지한 온도 또는 습도에 따른 대기중 초음파 감쇄 계수를 연산하여 기준 감도로 변환하여 감지하는 단계가 포함된 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서 제어 방법,
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