KR20230130312A - 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법 - Google Patents

차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230130312A
KR20230130312A KR1020220027290A KR20220027290A KR20230130312A KR 20230130312 A KR20230130312 A KR 20230130312A KR 1020220027290 A KR1020220027290 A KR 1020220027290A KR 20220027290 A KR20220027290 A KR 20220027290A KR 20230130312 A KR20230130312 A KR 20230130312A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultrasonic
signal
object detection
detection device
sensor
Prior art date
Application number
KR1020220027290A
Other languages
English (en)
Inventor
권영주
Original Assignee
주식회사 에이치엘클레무브
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이치엘클레무브 filed Critical 주식회사 에이치엘클레무브
Priority to KR1020220027290A priority Critical patent/KR20230130312A/ko
Publication of KR20230130312A publication Critical patent/KR20230130312A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0134—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08—Systems for measuring distance only
    • G01S15/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
    • G01S15/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/87—Combinations of sonar systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143—Alarm means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/146—Display means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/54—Audio sensitive means, e.g. ultrasound

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치에 있어서, 각각 서로 다른 주파수를 가지는 2 이상의 초음파 신호를 발생시키는 복수의 초음파 센서; 초음파 신호 발생에 관한 스케줄링 정보에 기초하여 상기 복수의 초음파 센서가 초음파 신호를 송신하고, 상기 송신한 초음파 신호가 물체로부터 반사된 반사 신호를 수신하도록 제어하고, 상기 반사 신호에 기초하여 상기 물체와의 거리를 식별하는 제어부를 포함한다.

Description

차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법{Object detection device mounted on a vehicle to detect surrounding objects and the control method thereof}
본 발명은 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법에 관한 것이다.
최근 자율주행 자동차에 대한 관심이 높아지면서 차량의 안전과 편의성 향상을 위해 다양한 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)이 개발되고 있다. 이러한 ADAS와 자율주행 자동차의 구현을 위해서는 초음파 센서, 레이다, 라이다 등 다양한 센서가 필수적으로 요구된다.
특히, 초음파 센서는 차량의 전방, 후방 등에 장착되고, 차량의 이동 경로 상에 존재하는 주변 물체를 감지하거나, 주차 시 또는 후진 주행 시 주변 물체의 존재를 감지한다. 운전자 보조 시스템은 초음파 센서를 이용하여 감지한 정보를 통해 물체와의 거리를 판단하고 위험 상황을 운전자에게 알릴 수 있다.
초음파 센서는 압전 세라믹이나 크리스탈을 진동시켜 초음파 신호를 발생시키고, 해당 신호가 특정 물체를 맞고 돌아온 반사파를 이용하여 물체를 감지한다.
이때, 초음파 센서의 구동 주파수가 단일 주파수를 가지는 경우, 동일 주파수 신호 간의 간섭을 피하기 위해 초음파 신호를 송신하는 동안 수신하지 않거나, 수신하는 동안 재송신하지 않을 수 있다. 따라서, 초음파 센서의 전체 구동 주기가 길어지게 된다. 구동 주기가 길어짐에 따라 초음파 신호의 신뢰성을 빠르게 판단할 수 없고, 초음파 센서의 감지 거리를 축소 시키며, 특정 주파수에서 난반사 및 노이즈에 취약 하게 된다.
본 발명의 목적은 보다 구동 주기가 짧은 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 보다 신뢰성 있고, 감지 거리가 높은 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치에 있어서, 각각 서로 다른 주파수를 가지는 2 이상의 초음파 신호를 발생시키는 복수의 초음파 센서; 초음파 신호 발생에 관한 스케줄링 정보에 기초하여 상기 복수의 초음파 센서가 초음파 신호를 송신하고, 상기 송신한 초음파 신호가 물체로부터 반사된 반사 신호를 수신하도록 제어하고, 상기 반사 신호에 기초하여 상기 물체와의 거리를 식별하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 제1초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호를 송신하도록 제어하고, 상기 복수의 초음파 센서 중 적어도 하나의 초음파 센서가 상기 제1초음파 신호에 대응하는 제1주파수의 제1반사 신호를 수신하는 동안, 상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 제2초음파 센서가 제2주파수의 제2초음파 신호를 송신하도록 제어할 수 있다.
상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서는 동일한 초음파 센서일 수 있다.
상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서는 서로 다른 초음파 센서일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호 및 제2주파수의 제2초음파 신호를 동시에 송신하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 초음파 센서가 상기 반사 신호를 직접 신호로 수신하고, 상기 어느 하나의 초음파 센서와 근접한 적어도 하나의 다른 초음파 센서는 상기 반사 신호를 간접 신호로 수신하도록 제어할 수 있다.
상기 복수의 초음파 센서의 각 초음파 센서는 상기 반사 신호를 단일 주파수로 수신할 수 있다.
상기 제어부는, 감지를 수행하는 환경에 관한 환경 정보에 기초하여 상기 반사 신호에 따른 상기 물체와의 거리를 식별할 수 있다.
상기 물체 감지 장치는, 차체 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 차체 제어 모듈은, 상기 제어부로 상기 스케줄링 정보를 전송할 수 있다.
상기 차체 제어 모듈은, 차량의 클러스터 및 스피커 중 적어도 어느 하나에 물체 감지 정보를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치의 제어방법에 있어서, 초음파 신호 발생에 관한 스케줄링 정보에 기초하여 복수의 초음파 센서가 서로 다른 주파수를 가지는 2 이상의 초음파 신호를 송신하는 단계; 상기 송신한 초음파 신호가 물체로부터 반사된 반사 신호를 수신하는 단계; 상기 반사 신호에 기초하여 상기 물체와의 거리를 식별하는 단계;를 포함한다.
상기 초음파 신호를 송신하는 단계는, 상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 제1초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호를 송신하는 단계; 상기 복수의 초음파 센서 중 적어도 하나의 초음파 센서가 상기 제1초음파 신호에 대응하는 제1주파수의 제1반사 신호를 수신하는 동안, 상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 제2초음파 센서가 제2주파수의 제2초음파 신호를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 초음파 신호를 송신하는 단계는, 상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호 및 제2주파수의 제2초음파 신호를 동시에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 물체 감지 장치의 구동 주기가 단축되고, 물체의 감지 거리가 길어짐에 따라 차량과 물체 간의 충돌 가능성을 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 물체 감지 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 동작 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 물체 감지 모습을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치는 초음파 센서(10)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 초음파 센서(10)는 차량(1)의 전방 및/또는 후방에 설치되어 차량(1)의 주행 반경 내에 존재하는 물체(2)를 감지한다. 이때, 초음파 센서(10)가 설치되는 위치나, 설치되는 개수에 한정되지 않는다.
도 1의 차량(1)의 경우, 차량(1)의 전방에 4개의 초음파 센서, 센서 1(11), 센서 2(12), 센서 3(13), 센서 4(14)가 설치되어 있다. 센서 1(11), 센서 2(12), 센서 3(13), 센서 4(14) 각각은 송신부와 수신부를 포함하며, 송신부와 수신부는 일체 또는 개별 구성을 가질 수 있다.
이하 도면에서는, 설명의 편의를 위해 도 1과 동일 상황을 가정하여 설명하고, 필요에 따라 초음파 센서(10)나 센서 1(11), 센서 2(12), 센서 3(13), 센서 4(14)를 혼용하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 1(11), 센서 2(12), 센서 3(13), 센서 4(14)는 정해진 스케줄링 정보에 따라 구동되어 하나의 주기(cycle) 내에서 물체(2)의 존재 여부나, 차량(1)과 물체(2)간의 거리, 위치 등을 감지하게 된다.
앞서 서술한 바와 같이, 센서 1(11), 센서 2(12), 센서 3(13), 센서 4(14)들이 단일 주파수로 구동되는 경우, 단일 주파수에 따른 초음파 신호 간의 간섭을 피하기 위해 초음파 신호의 송신 구간과 초음파 신호의 수신 구간을 분리해야 한다. 따라서, 초음파 센서의 전체 구동 주기가 길어지게 되므로, 초음파 신호의 신뢰성을 빠르게 판단할 수 없고, 초음파 센서의 감지 거리를 축소 시키며, 특정 주파수에서 난반사 및 노이즈에 취약 하게 된다.
따라서, 본 발명에서 각 초음파 센서(10)는 2 이상의 주파수를 가지는 초음파 신호를 발생시키도록 구현된다.
이를 위해, 각 초음파 센서(10)는, 예를 들어, 종류나 크기가 다른 진동자를 장착하거나, 압전 세라믹으로 구현되어 인가하는 전압의 조절을 통해 주파수를 변경할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 주파수를 변경하는 방법이면 채용 가능할 것이다. 이하, 설명의 편의를 위해 본 발명의 복수의 초음파 센서(10)는 두 개의 주파수를 발생시키는 듀얼 센서로 구현된 것으로 가정한다.
도 1에 도시된 바와 같이 센서 1(11)은 주파수가 서로 다른 초음파 신호(Tx1, Tx2)를 송신하고, 물체(2)에 반사된 반사 신호(Rx1, Rx2)를 수신할 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 각 초음파 센서(10)는 구현의 용이성, 비용 등을 고려하여 반사 신호를 단일 주파수로 수신하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시되지는 않았으나, 센서 1(11)은 두 개의 서로 다른 주파수의 초음파 신호(Tx1, Tx2)를 송신하나, 초음파 신호(Tx1)에 대응하는 반사 신호(Rx1)만을 수신하도록 구현될 수 있다.
또한, 초음파 센서(10)는 해당 초음파 센서에서 발생된 초음파 신호에 대응하는 반사 신호를 수신하기도 하지만, 인접한 다른 초음파 센서에서 발생된 초음파 신호에 대응하는 반사 신호를 수신할 수 있다. 즉, 각 초음파 센서(10)는 직접 신호와 간접 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 센서 1(11)이 송신한 초음파 신호(Tx2)에 대응하는 반사 신호(Rx2)는 센서 1(11)이 수신할 수도 있지만, 센서 1(11)과 인접한 센서 2(12)가 수신할 수 있고, 센서 2(12)가 송신한 초음파 신호(Tx3)에 대응하는 반사 신호(Rx3)는 센서 2(12)와 인접한 센서 1(11)이 수신할 수 있다.
이하 도면에서는, 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치(100)는 복수의 초음파 센서(10)와 제어부(20)를 포함할 수 있다. 초음파 센서(10)에 관하여는 앞서 도 1과 관련하여 서술한 내용과 동일한 바 기재를 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(20)는 마이크로 제어 유닛(Micro control unit, MCU), 마이크로 프로세서일 수 있으며, 제어부(20)는 복수의 초음파 센서(10)를 각각 제어하는 전반적인 동작을 수행한다.
예를 들어, 제어부(20)는 복수의 초음파 센서(10)에 전원을 공급하여 초음파 펄스가 생성되도록 한다. 생성된 초음파 펄스는 각 초음파 센서(10)가 지향하는 방향으로 출력되며, 각 초음파 센서(10)는 직접 신호와 간접 신호의 형태로 반사 신호를 수신한다. 반사 신호의 수신에 따라 각 초음파 센서(10)는 각각 전압신호를 생성하여 제어부(20)로 제공하며, 제어부(20)는 복수의 초음파 센서(10)들의 전압신호에 따라 물체(2)의 위치, 방향 및 거리를 식별할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에는 물체 감지 장치(100)와 LIN 통신을 수행하는 차체 제어 모듈(210), 차체 제어 모듈(210)과 CAN 통신을 수행하는 클러스터(220) 및 스피커(230)가 추가로 도시되어 있다. 차체 제어 모듈(210)은 스케줄링 정보를 물체 감지 장치(100)로 제공하거나, 물체 감지 장치(100)로부터 수신한 물체 감지 정보에 따라 클러스터(220) 및 스피커(230) 중 적어도 어느 하나에 경보를 출력할 수 있다. 이때의 출력은 디스플레이의 표시 및 음향 출력을 뜻한다.
본 발명에 따른 스케줄링 정보는 물체 감지 장치(100)가 복수의 초음파 센서(10) 중 구동할 초음파 센서(10), 초음파 센서(10)의 구동 순서 등 초음파 신호 발생에 관한 정보를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 정보는 물체 감지 장치(100)가 감지한 물체(2)의 위치, 방향, 거리에 관한 정보를 포함한다.
차체 제어 모듈(210)은 차량(1)과 물체(2)간의 거리에 따라 차등을 두어 클러스터(220) 및 스피커(230)에서 발생하는 경보에 차등을 둘 수 있다. 예를 들어, 기 정의된 경보 발생 조건 이내에서 차량(1)과 물체(2)간의 거리가 가까울수록, 클러스터(220)에 표시되는 경보 색상이 노란색에서 빨간색으로 변하거나, 스피커(230)에서 발생하는 경보음 크게 하거나, 경보 주기를 더 짧은 주기로 출력시킬 수 있다. 다만, 이와 같은 예시들은 일 예에 지나지 않으며, 다양한 방법으로 경보할 수 있으며, 차체 제어 모듈(210)의 동작은 제어부(20)에 의해서도 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(20)는 초음파 신호 발생에 관한 스케줄링 정보에 기초하여 복수의 초음파 센서(10)가 서로 다른 주파수를 가지는 2 이상의 초음파 신호를 송신하도록 제어할 수 있다(S310).
제어부(20)는 초음파 신호 발생에 관한 스케줄링 정보를 앞서 서술한 바와 같이 차체 제어 모듈(210)로부터 수신할 수 있다.
이때, 각 초음파 센서(10)가 서로 다른 주파수를 가지는 초음파 신호를 송신할 수 있는 바, 제어부(20)는 주파수가 다른 초음파 신호를 동시에 혹은 중첩되게 송신하도록 제어하고, 각 초음파 신호에 대응하는 반사 신호를 동시에 혹은 중첩되게 수신하도록 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 초음파 센서(10)가 단일 주파수의 초음파 신호를 발생시키는 경우보다 전체적인 구동 주기를 단축시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(20)는 송신한 초음파 신호가 물체(2)로부터 반사된 반사 신호를 수신하도록 제어할 수 있다(S320).
이때 초음파 센서가 전송한 초음파 신호에 대응하는 반사 신호는 해당 초음파 센서가 수신 및/또는 해당 초음파 센서와 근접한 초음파 센서가 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(20)는 복수의 초음파 센서(10) 중 어느 하나의 제1초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호를 송신하도록 제어하고, 복수의 초음파 센서(10) 중 적어도 하나의 초음파 센서가 제1초음파 신호에 대응하는 제1주파수의 제1반사 신호를 수신하는 동안, 복수의 초음파 센서(10) 중 어느 하나의 제2초음파 센서가 제2주파수의 제2초음파 신호를 송신하도록 제어할 수 있다. 이때, 제1주파수의 초음파 신호를 송신하는 제1초음파 센서와 제2주파수의 초음파 신호를 송신하는 제2초음파 센서는 동일한 초음파 센서일 수 있으나, 서로 다른 초음파 센서일 수 있다. 이에 대한 구체적인 예시에 대하여는 도 4를 참조하여 설명한다.
즉, 복수의 초음파 센서(10) 중 적어도 하나의 초음파 센서가 제1초음파 신호에 대응하는 제1주파수의 제1반사 신호를 수신하는 동안, 제1주파수와 다른 주파수인 제2주파수의 제2초음파 신호를 송신하므로, 주파수 간섭이 일어나지 않고 초음파 센서의 구동 주기를 단축시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(20)는 반사 신호에 기초하여 물체(2)와의 거리를 식별할 수 있다(S330).
제어부(20)는 스케줄링 정보에 따라 모든 복수의 초음파 센서(10)를 구동하여 획득한 반사 신호에 기초하여 물체(2)와의 거리를 식별할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 복수의 초음파 센서(10) 중 일부의 초음파 센서가 획득한 반사 신호에 기초하여 물체(2)와의 거리를 식별할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 물체 감지 장치(100)의 구동 주기가 단축되고, 물체(2)의 감지 거리가 길어짐에 따라 차량(1)과 물체(2)간의 충돌 가능성을 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 동작 모습을 도시한 도면이다.
도 4에서는 도 1의 차량(1) 및 차량(1)의 전방에 설치되는 4개의 초음파 센서, 센서 1(11), 센서 2(12), 센서 3(13), 센서 4(14)가 설치된 경우를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치(100)의 동작에 관하여 설명한다.
보다 구체적으로, 도 4에는 물체 감지 장치(100)가 단일 주파수로 동작되는 경우(410)와 복수의 주파수로 동작되는 경우(420)를 비교한다. 이때, 두 경우는 동일한 스케줄링 정보에 기초하여 동작한다.
물체 감지 장치(100)가 단일 주파수로 동작되는 경우(410), 복수의 초음파 센서(10) 중 어느 하나의 초음파 센서가 반사 신호를 수신하는 동안, 나머지 초음파 센서는 초음파 신호를 송신하지 못한다. 이는 동일 주파수에 따른 간섭의 우려가 있기 때문이다. 예를 들어, 센서 1(11)에서 전송한 초음파 신호(Tx1)에 대해 대응하는 반사 신호(Rx1)을 수신하는 동안, 나머지 센서 2(12), 센서 3(13), 센서 4(14)에서는 반사 신호와 동일한 주파수 대의 초음파 신호를 송신하지 못한다.
따라서, 구동 주파수가 고정된 초음파 센서는 중첩 신호를 송신하지 못하고 해당 신호 수신 완료 후 송신이 가능하다. 하나의 초음파 신호의 송신 및 수신에 대한 처리가 약 80ms가 소요되고, 4개의 초음파 센서를 구동하기 위해서는 1사이클 당 대략 320ms가 소요된다.
반면, 물체 감지 장치(100)가 복수의 주파수로 동작되는 경우(420), 초음파 신호가 중첩되더라도 간섭의 우려가 없으므로 중첩하여 송수신할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(20)는 복수의 초음파 센서(10) 중 어느 하나의 제1초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호를 송신하도록 제어하고, 복수의 초음파 센서(10) 중 적어도 하나의 초음파 센서가 제1초음파 신호에 대응하는 제1주파수의 제1반사 신호를 수신하는 동안, 복수의 초음파 센서(10) 중 어느 하나의 제2초음파 센서가 제2주파수의 제2초음파 신호를 송신하도록 제어할 수 있다.
도 4에서 물체 감지 장치(100)가 복수의 주파수로 동작되는 경우(420), 각 초음파 센서는 48Khz, 58Khz의 주파수로 동작한다고 가정한다. 이때, 설명의 편의상 주파수가 48Khz인 경우 각 신호에 (a)를, 주파수가 58Khz인 경우 각 신호에 (b)를 붙여 표시한다. 그리고, 센서 1(11) 및 센서 3(13)이 반사 신호를 수신하는 주파수는 48Khz, 센서 2(12) 및 센서 4(14)가 반사 신호를 수신하는 주파수는 58Khz로 고정됨을 가정한다. 이하 초음파 센서를 구동하는 동작은 별도 언급이 없더라도 물체 감지 장치(100)의 제어부(20)가 수행함을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 1(11)은 초음파 신호(Tx1(a))를 송신하고, 초음파 신호(Tx1(a))에 대응하는 반사 신호(Rx1(a))를 수신한다. 센서 1(11)이 반사 신호(Rx1(a))를 수신하는 동안, 센서 2(12)는 초음파 신호(Tx2(b))를 송신할 수 있다.
그리고, 센서 2(12)가 초음파 신호(Tx2(b))에 대응하는 반사 신호(Rx2(b))를 수신하는 동안, 센서 2(12)는 초음파 신호(Tx2(a))를 송신할 수 있다. 센서 2(12)가 송신한 초음파 신호(Tx2(a))에 대응하는 반사 신호(Rx1(a), Rx3(a))는, 센서 2(12)와 근접한 센서 1(11)과 센서 3(13)이 수신할 수 있다.
이와 같이, 물체 감지 장치(100)가 복수의 주파수로 동작되는 경우(420)에는 초음파 신호의 송수신이 중첩이 가능하여, 다시 스케줄링 정보에 따라 센서 1(11)이 구동하는 시점에서 1사이클 당 대략 240ms가 소요된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스케줄링 정보는 구동 주파수가 복수인 경우 조정될 수 있고, 도 4를 참조하면 단일 주파수로 동작되는 경우(410)보다 복수의 주파수로 동작되는 경우(420)에 구동주기가 짧아짐을 확인할 수 있다.
또한, 본 도면에서 도시되지는 않았으나, 제어부(20)는, 복수의 초음파 센서(10) 중 어느 하나의 초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호 및 제2주파수의 제2초음파 신호를 동시에 송신하도록 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(20)는 초음파 센서를 구동 시작할 수 있다(S510). 예를 들어, 초음파 센서(10)는 차량(1)에 시동이 걸리는 순간 초음파 센서를 구동 시작할 수 있으나, 초음파 센서의 구동 기준은 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(20)는 서로 다른 주파수의 초음파 신호를 송신할 수 있다(S520).
본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지 장치(100)는 적어도 2 개의 주파수로 구동하는 초음파 센서(10)를 구비하고, 앞서 도 1 내지 도 4과 관련하여 전술한 바와 같이 초음파 신호는 중첩되어 송수신될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(20)는 송신한 초음파 신호에 대응하는 반사 신호를 수신하였는지 확인할 수 있다(S530).
반사 신호의 수신에 따라 각 초음파 센서(10)는 각각 전압신호를 생성하여 제어부(20)로 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(20)는 감지를 수행하는 환경에 관한 환경 정보를 확인할 수 있다(S540).
제어부(20)는 초음파 신호를 송출하고 되돌아오는 반사 신호 및 반사 신호를 수신하기까지의 시간을 이용하여 물체의 위치, 방향 및 거리를 식별한다. 이때, 반사 신호를 수신하기 까지의 시간은 감지를 수행하는 환경에 따라 달라질 수 있다. 본 실시예에 따르면, 감지를 수행하는 환경은 온도나 매질을 포함한다. 예를 들어 시간에 기초하여 계산한 물체와의 거리가 외부 온도가 25도인 경우 1m인 반면, 영하 10도인 경우 1.2m일 수 있다. 따라서, 제어부(20)는 초음파 센서(10)로부터 생성된 전압신호와 환경 정보에 기초하여 물체와의 거리를 식별할 수 있다. 환경 정보는 차체 제어 모듈(210)로부터 수신하는 등 획득 경로에 제한을 두지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(20)는 물체와의 거리를 식별하고, 클러스터(220) 및 스피커(230) 중 적어도 어느 하나에 경보를 출력할 수 있다. (S550).
제어부(20)는 복수의 초음파 센서(10)들의 전압신호에 따라 물체(2)의 위치, 방향 및 거리를 식별할 수 있다. 이때, 제어부(20)는 감지를 수행하는 환경 정보도 함께 고려하여 반사 신호에 따른 물체와의 거리를 식별할 수 있다.
10: 초음파 센서
20: 제어부
100: 물체 감지 장치
210: 차체 제어 모듈
220: 클러스터
230: 스피커

Claims (15)

  1. 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치에 있어서,
    각각 서로 다른 주파수를 가지는 2 이상의 초음파 신호를 발생시키는 복수의 초음파 센서;
    초음파 신호 발생에 관한 스케줄링 정보에 기초하여 상기 복수의 초음파 센서가 초음파 신호를 송신하고, 상기 송신한 초음파 신호가 물체로부터 반사된 반사 신호를 수신하도록 제어하고, 상기 반사 신호에 기초하여 상기 물체와의 거리를 식별하는 제어부를 포함하는 물체 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 제1초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호를 송신하도록 제어하고,
    상기 복수의 초음파 센서 중 적어도 하나의 초음파 센서가 상기 제1초음파 신호에 대응하는 제1주파수의 제1반사 신호를 수신하는 동안, 상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 제2초음파 센서가 제2주파수의 제2초음파 신호를 송신하도록 제어하는 물체 감지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서는 동일한 초음파 센서인 것을 특징으로 하는 물체 감지 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서는 서로 다른 초음파 센서인 것을 특징으로 하는 물체 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호 및 제2주파수의 제2초음파 신호를 동시에 송신하도록 제어하는 물체 감지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 초음파 센서가 상기 반사 신호를 직접 신호로 수신하고, 상기 어느 하나의 초음파 센서와 근접한 적어도 하나의 다른 초음파 센서는 상기 반사 신호를 간접 신호로 수신하도록 제어하는 물체 감지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 초음파 센서의 각 초음파 센서는 상기 반사 신호를 단일 주파수로 수신하는 물체 감지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    감지를 수행하는 환경에 관한 환경 정보에 기초하여 상기 반사 신호에 따른 상기 물체와의 거리를 식별하는 물체 감지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    차체 제어 모듈을 더 포함하고,
    상기 차체 제어 모듈은,
    상기 제어부로 상기 스케줄링 정보를 전송하는 물체 감지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 차체 제어 모듈은,
    차량의 클러스터 및 스피커 중 적어도 어느 하나에 물체 감지 정보를 출력하는 물체 감지 장치.
  11. 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치의 제어방법에 있어서,
    초음파 신호 발생에 관한 스케줄링 정보에 기초하여 복수의 초음파 센서가 서로 다른 주파수를 가지는 2 이상의 초음파 신호를 송신하는 단계;
    상기 송신한 초음파 신호가 물체로부터 반사된 반사 신호를 수신하는 단계;
    상기 반사 신호에 기초하여 상기 물체와의 거리를 식별하는 단계;를 포함하는 물체 감지 장치의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 초음파 신호를 송신하는 단계는,
    상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 제1초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호를 송신하는 단계;
    상기 복수의 초음파 센서 중 적어도 하나의 초음파 센서가 상기 제1초음파 신호에 대응하는 제1주파수의 제1반사 신호를 수신하는 동안, 상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 제2초음파 센서가 제2주파수의 제2초음파 신호를 송신하는 단계를 포함하는 물체 감지 장치의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서는 동일한 초음파 센서인 것을 특징으로 하는 물체 감지 장치의 제어방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1초음파 센서와 상기 제2초음파 센서는 서로 다른 초음파 센서인 것을 특징으로 하는 물체 감지 장치의 제어방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 초음파 신호를 송신하는 단계는,
    상기 복수의 초음파 센서 중 어느 하나의 초음파 센서가 제1주파수의 제1초음파 신호 및 제2주파수의 제2초음파 신호를 동시에 송신하는 단계를 포함하는 물체 감지 장치의 제어방법.
KR1020220027290A 2022-03-03 2022-03-03 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법 KR20230130312A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220027290A KR20230130312A (ko) 2022-03-03 2022-03-03 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220027290A KR20230130312A (ko) 2022-03-03 2022-03-03 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230130312A true KR20230130312A (ko) 2023-09-12

Family

ID=88019765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220027290A KR20230130312A (ko) 2022-03-03 2022-03-03 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230130312A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7958962B2 (en) Device for detecting a collision of a vehicle with an obstacle
EP1640745B1 (en) Obstacle detection method and system, particularly for systems for assisting the parking of vehicles
US7248153B2 (en) Method for parking a vehicle
KR101716590B1 (ko) 초음파 센서의 개선된 작동 방법, 운전자 지원 장치 및 자동차
US10006999B2 (en) Driver assistance system for detecting an object in the surroundings of a vehicle
JP4817282B2 (ja) 電磁信号を送受信するためのセンサ
KR20000023167A (ko) 물체와 가변위치의 장치, 특히 자동차 사이의 거리를 결정하는 방법
US6215415B1 (en) Parking aid for a motor vehicle having sensors with substantially the same detection area
US7907475B2 (en) Obstacle detecting system for vehicle
JP2006317186A (ja) 障害物検知装置
JP2002156446A (ja) パルス−エコー−レーダを有するセンサ装置
CN108674362A (zh) 一种汽车开门时防后方碰撞预警锁紧装置
US7643940B2 (en) Obstacle detecting apparatus
JP3478149B2 (ja) 車両用障害物表示装置
US20170234969A1 (en) Radar device
KR20230130312A (ko) 차량에 장착되어 주변 물체를 감지하는 물체 감지 장치 및 물체 감지 장치의 제어방법
JP2006160111A (ja) プリクラッシュセーフティシステム、プリクラッシュ動作決定装置及びプリクラッシュ動作決定方法
JP2006084428A (ja) 障害物検知装置
CN114814855A (zh) 车载超声波雷达系统及其控制装置和控制方法
JPH03110490A (ja) 車両周辺監視装置
JP3054798B2 (ja) 超音波センサ
KR100536309B1 (ko) 차량 충돌 방지 장치 및 그 제어 방법
JPH0357738A (ja) 車両障害物監視装置
KR101393644B1 (ko) 다이나믹 초음파 센서 및 센싱 방법
EP1989571B1 (en) System and method for ultrasonic detection, particularly for applications on motor vehicles or the like