WO2015030284A1 - Array type ultrasonic sensor for detecting speed of moving body or vehicle - Google Patents
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Abstract
The present invention relates to an array type ultrasonic sensor for detecting a speed of a moving body or a vehicle, comprising: a first ultrasonic transceiver (10) which is located at one side of a driving path of a moving body, transmits an ultrasonic signal in the direction crossing the driving path of the moving body, and receives an ultrasonic wave reflected by the moving body; a second ultrasonic transceiver (20) which is disposed to be spaced from the first ultrasonic transceiver (10) at the other side of the driving path of the moving body, transmits the ultrasonic signal in the direction crossing the driving path of the moving body, and receives the ultrasonic wave reflected by the moving body; a signal amplification unit (30) for amplifying ultrasonic emission signals applied from a calculation control unit (40) to transmit the amplified ultrasonic emission signals to the first and second ultrasonic transceivers (10, 20), and amplifying ultrasonic reflection signals received from the first and second ultrasonic transceivers (10, 20); and the calculation control unit (40) for calculating the speed of the moving body by using the ultrasonic signals received from the signal amplification unit (30).
Description
본 발명은 적어도 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서에 관한 것이다.The present invention relates to at least an array ultrasonic sensor for detecting at least a moving object or a vehicle speed.
등록특허 10-0381874는 도플러 효과를 이용하여 혈류 속도를 측정하기 위한 초음파 진단 장치에 있어서, 사전결정된 펄스 반복 주파수로 초음파 신호를 인체내로 송신하고 반사된 신호를 샘플링함으로써 샘플 데이터를 발생 시키기 위한 샘플 데이터 발생 수단, 상기 샘플 데이터를 처리하여 상기 샘플 데이터의 주파수 분포 데이터-상기 주파수 분포 데이터는 다수의 혈류 속도 성분을 나타내며 각각 해당하는 전력 레벨을 갖는 다수의 주파수 성분을 포함함-를 발생시키기 위한 변환 수단, 상기 주파수 분포 데이터로부터 혈류 속도를 검출하는 혈류 속도 검출 수단, 상기 주파수 분포 데이터에서 에일리어싱이 발생하였는지를 감지하는 에일리어싱 감지 수단, 및 상기 에일리어싱 감지 수단에서 상기 에일리어싱을 감지한 경우, 상기 에일리어싱이 발생하지 않도록 상기 사전결정된 펄스 반복 주파수를 갱신하는 펄스 반복 주파수 갱신 수단을 포함하는 초음 파 진단 장치를 게시한다.In the ultrasound diagnostic apparatus for measuring the blood flow rate using the Doppler effect, Patent No. 10-0381874 relates to sample data for generating sample data by transmitting an ultrasound signal into a human body at a predetermined pulse repetition frequency and sampling the reflected signal. Conversion means for processing said sample data to generate frequency distribution data of said sample data, said frequency distribution data representing a plurality of blood flow velocity components and each comprising a plurality of frequency components having a corresponding power level; Blood flow velocity detection means for detecting blood flow velocity from the frequency distribution data, aliasing detection means for detecting whether aliasing has occurred in the frequency distribution data, and aliasing occurs when the aliasing detection means detects the aliasing. So as to publish the ultrasonic diagnostic apparatus comprising a pulse repetition frequency updating means for updating the predetermined pulse repetition frequency.
등록특허 10-1154110는 영상 처리 방법을 이용한 차량 속도 측정 장치 및 방법은 주행중인 차량에 대한 영상 이미지가 입력되는 비디오 카메라; 상기 비디오 카메라에 입력된 영상 이미지를 이용하여, 동일 차량에 대한 서로 다른 시간대의 이미지를 생성하는 영상 처리부; 상기 영상 처리부에서 처리되는 이미지를 저장하는 프레임 버퍼 메모리부; 상기 영상 처리부에서 생성된 2개의 차량 이미지를 이용하여 차량의 속도를 연산하는 속도 연산부; 및 상기 영상 처리부의 영상 이미지 생성, 상기 프레임 버퍼 메모리부의 이미지 저장 및 상기 속도 연산부의 차량의 속도 연산 과정을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 영상 처리부는 상기 비디오 카메라에 입력되는 영상에서 유효한 배경 영상을 검출하는 배경 영상 생성부, 상기 유효한 배경 영상에서 소실점을 검출하는 소실점 검출부, 상기 유효한 배경 영상을 이용하여 비디오 카메라로부터 입력되는 영상에서 배경을 제거하는 배경 제거부, 상기 소실점을 이용하여 연직 영상을 생성하는 연직 영상 생성부 및 상기 연직 영상을 이용하여 차량의 위치를 검출하는 차량 위치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법을 이용한 차량 속도 측정 장치에 대하여 게시한다.The apparatus and method for measuring a vehicle speed using an image processing method include a video camera to which an image image of a driving vehicle is input; An image processor configured to generate images of different time zones for the same vehicle by using the image image input to the video camera; A frame buffer memory unit for storing an image processed by the image processor; A speed calculator configured to calculate a vehicle speed by using the two vehicle images generated by the image processor; And a controller configured to control an image image generation of the image processor, an image storage of the frame buffer memory unit, and a speed calculation process of the vehicle of the speed calculator, wherein the image processor is configured to display a valid background image from an image input to the video camera. Background image generating unit for detecting, Vanishing point detection unit for detecting the vanishing point in the valid background image, Background removal unit for removing the background from the image input from the video camera using the valid background image, Vertical image using the vanishing point A vehicle speed measuring apparatus using an image processing method, comprising: a vertical image generating unit and a vehicle position detecting unit detecting a position of a vehicle using the vertical image.
이와같이, 종래의 이동체 측정 기술은 전자파, 초음파, 음파를 송신한 후 반사되는 파동의 주파수 천이 현상(도플러 효과)을 이용하는 방법을 사용하거나 화상 처리 기법에 의하여 이동체의 속도를 추정하는 방식이었다. 도플러 효과를 이용하는 경우 주파수 분석 장치가 필요하여 장치가 고가화 되며 주파수 분석 시간이 필요하여 출력이 아주 짧은 시간에 어려운 문제점이 있었다. 또한, 영상처리 방법을 사용하는 경우 측정 측정 속도가 불명하며 영상 처리를 위한 고성능 연산장치 및 고성능 카메라가 필요한 문제점이 있었다.As described above, the conventional moving object measuring technique uses a method using a frequency shift phenomenon (Doppler effect) of a wave reflected after transmitting electromagnetic waves, ultrasonic waves, and sound waves or estimates the speed of the moving object by an image processing technique. In case of using the Doppler effect, a frequency analyzer is required and the apparatus becomes expensive and a frequency analysis time is required. In addition, when the image processing method is used, the measurement measurement speed is unknown and a high performance computing device and a high performance camera are required for the image processing.
이러한 문제점을 해결하고자 예를들어 도로의 사용화된 압전 센서 방식의 차량 속도 측정장치를 사용하는 경우 이동체 또는 차량의 주행경로(도로)를 파고서 작업을 통하여 압전 라인 센서를 설치하여야 하며 압전 라인 센서 고장시 차량 통행을 정지시키고 보수 작업을 하여야 하는 문제점이 있었다.In order to solve this problem, for example, when using a piezoelectric sensor-type vehicle speed measuring device of a road, a piezoelectric line sensor must be installed by digging a moving path or a road of a vehicle or a piezoelectric line sensor. In the event of a failure, there was a problem that the vehicle traffic must be stopped and repaired.
본 발명은 초음파를 이용하되 도플러 효과를 이용하지 않기 때문에 고가 고성능 주파수 분석 장치가 필요 없으며 짧은 시간, 예를들어, 0.01 ~ 0.1초만에 이동체의 속도를 연산할 수 있는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서를 제공하기 위함이다.Since the present invention uses ultrasonic waves but does not use the Doppler effect, an expensive high performance frequency analyzer is not required, and an arrangement for detecting a vehicle or vehicle speed that can calculate the speed of the vehicle in a short time, for example, 0.01 to 0.1 seconds To provide an ultrasonic sensor.
본 발명은 종래의 도로에 횡으로 설치된 압전라인 센서 방식(접촉식)과 달리 주행경로가 아닌 주행경로의 일측에 이격 설치되어 이동체에 직접 접촉하지 않고도 이동체(예를들어, 주행중인 차량)의 속도를 적절한 정확도 오차 이내로 이동체의 속도를 감지할 수 있는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서를 제공하기 위함이다.The present invention, unlike the piezoelectric line sensor method (contact type) installed laterally on the road, is installed on one side of the driving path, not the driving path, so that the speed of the moving body (for example, the vehicle being driven) without directly contacting the moving body. In order to provide an array ultrasonic sensor for detecting a moving object or a vehicle speed that can detect the speed of the moving object within an appropriate accuracy error.
본 발명에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서는, 초음파를 이용한 속도 감지 장치에 있어서,Array type ultrasonic sensor for detecting a moving object or vehicle speed according to the present invention, in the speed sensing device using ultrasonic waves,
이동체 주행경로의 일측에 위치하고 이동체 주행경로를 가로지르는 방향으로 초음파 신호를 송신하고 이동체에 의해 반사된 초음파를 수신하는 제1 초음파 송수신부(10)와;A first ultrasonic transceiving unit 10 positioned on one side of the moving body traveling path and transmitting an ultrasonic signal in a direction crossing the moving body traveling path and receiving the ultrasonic waves reflected by the moving body;
이동체 주행경로의 타측에 상기 제1 초음파 송수신부(10)로부터 이격되게 배열되고 이동체 주행경로를 가로지르는 방향으로 초음파 신호를 송신하고 이동체에 의해 반사된 초음파를 수신하는 제2 초음파 송수신부(20)와;The second ultrasonic transceiver 20 is arranged on the other side of the moving object traveling path and spaced apart from the first ultrasonic transceiver 10 and transmits an ultrasonic signal in a direction crossing the moving body traveling path and receives the ultrasonic waves reflected by the moving body. Wow;
연산제어부(40)로부터 인가된 초음파 방사 신호를 증폭하여 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)에 전달하고, 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)로부터 수신된 초음파 반사 신호를 증폭하는 신호증폭부(30)와;An ultrasonic wave received from the operation controller 40 is amplified and transmitted to the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20, and the ultrasonic waves received from the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20. A signal amplifier 30 for amplifying the reflected signal;
상기 신호증폭부(30)로부터 수신된 초음파 신호를 이용하여 이동체 속도를 연산하는 연산제어부(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an arithmetic and control unit 40 for calculating a moving body speed by using the ultrasonic signal received from the signal amplifying unit 30.
본 발명에 따르는 경우 초음파를 이용하되 도플러 효과를 이용하지 않기 때문에 고가 고성능 주파수 분석 장치가 필요 없으며 짧은 시간, 예를들어, 0.01 ~ 0.1초만에 이동체의 속도를 연산할 수 있는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서가 제공된다.According to the present invention, since the ultrasonic wave is used but the Doppler effect is not used, an expensive high performance frequency analyzer is not required, and for detecting a vehicle or vehicle speed capable of calculating the speed of the moving body in a short time, for example, 0.01 to 0.1 seconds. An array ultrasonic sensor is provided.
본 발명에 따르는 경우 종래의 도로에 횡으로 설치된 압전라인 센서 방식(접촉식)과 달리 주행경로가 아닌 주행경로의 일측에 이격 설치되어 이동체에 직접 접촉하지 않고도 이동체(예를들어, 주행중인 차량)의 속도를 적절한 정확도 오차 이내로 이동체의 속도를 감지할 수 있는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서가 제공된다.According to the present invention, unlike a piezoelectric line sensor method (contact type) installed laterally on a conventional road, the moving body (for example, a driving vehicle) is installed on one side of the driving path instead of the driving path without directly contacting the moving body. An array ultrasonic sensor for detecting a vehicle or vehicle speed is provided that can detect the velocity of the vehicle within an appropriate accuracy error.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서 개념 설명도.1 is a conceptual diagram illustrating an array ultrasonic sensor for detecting a moving body or a vehicle speed according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서 구성도.Figure 2 is a configuration of the array type ultrasonic sensor for detecting a moving body or vehicle speed according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연산제어부의 속도 계산 방식 설명도.Figure 3 is an explanatory diagram of a speed calculation method of the operation control unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서는, 초음파를 이용한 속도 감지 장치에 있어서,Array type ultrasonic sensor for detecting a moving object or vehicle speed according to the present invention, in the speed sensing device using ultrasonic waves,
이동체 주행경로의 일측에 위치하고 이동체 주행경로를 가로지르는 방향으로 초음파 신호를 송신하고 이동체에 의해 반사된 초음파를 수신하는 제1 초음파 송수신부(10)와;A first ultrasonic transceiving unit 10 positioned on one side of the moving body traveling path and transmitting an ultrasonic signal in a direction crossing the moving body traveling path and receiving the ultrasonic waves reflected by the moving body;
이동체 주행경로의 타측에 상기 제1 초음파 송수신부(10)로부터 이격되게 배열되고 이동체 주행경로를 가로지르는 방향으로 초음파 신호를 송신하고 이동체에 의해 반사된 초음파를 수신하는 제2 초음파 송수신부(20)와;The second ultrasonic transceiver 20 is arranged on the other side of the moving object traveling path and spaced apart from the first ultrasonic transceiver 10 and transmits an ultrasonic signal in a direction crossing the moving body traveling path and receives the ultrasonic waves reflected by the moving body. Wow;
연산제어부(40)로부터 인가된 초음파 방사 신호를 증폭하여 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)에 전달하고, 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)로부터 수신된 초음파 반사 신호를 증폭하는 신호증폭부(30)와;An ultrasonic wave received from the operation controller 40 is amplified and transmitted to the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20, and the ultrasonic waves received from the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20. A signal amplifier 30 for amplifying the reflected signal;
상기 신호증폭부(30)로부터 수신된 초음파 신호를 이용하여 이동체 속도를 연산하는 연산제어부(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an arithmetic and control unit 40 for calculating a moving body speed by using the ultrasonic signal received from the signal amplifying unit 30.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서 개념 설명도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서 구성도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연산제어부의 속도 계산 방식 설명도이다.Hereinafter, an array type ultrasonic sensor for detecting a moving body or a vehicle speed according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a conceptual diagram illustrating an array ultrasonic sensor for detecting a moving body or a vehicle speed according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of the array ultrasonic sensor for detecting a moving body or a vehicle speed according to an embodiment of the present invention. 3 is an explanatory diagram of a speed calculation method of the operation control unit according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서는 제1 초음파 송수신부(10)와 2 초음파 송수신부(20)와 신호증폭부(30)와 산제어부(40)를 포함하여 구성된다.As shown in Figures 1 to 4, the array type ultrasonic sensor for detecting the moving object or the vehicle speed according to an embodiment of the present invention is the first ultrasonic transceiver 10, 2 ultrasonic transceiver 20 and the signal amplifier 30 and an acid control unit 40 are configured.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서에 있어서, 제1 초음파 송수신부(10)는 이동체 주행경로의 일측에 위치하고 이동체 주행경로를 가로지르는 방향으로 초음파 신호를 송신하고 이동체에 의해 반사된 초음파를 수신한다. 제2 초음파 송수신부(20)는 이동체 주행경로의 타측에 상기 제1 초음파 송수신부(10)로부터 이격되게 배열되고 이동체 주행경로를 가로지르는 방향으로 초음파 신호를 송신하고 이동체에 의해 반사된 초음파를 수신한다.As shown in Figures 1 to 4, in the array type ultrasonic sensor for moving or vehicle speed sensing according to an embodiment of the present invention, the first ultrasonic transceiver 10 is located on one side of the moving body traveling path and moving the moving body The ultrasonic signal is transmitted in a direction crossing the path and the ultrasonic wave reflected by the moving object is received. The second ultrasonic transceiver 20 is arranged to be spaced apart from the first ultrasonic transceiver 10 on the other side of the moving body traveling path, transmits an ultrasonic signal in a direction crossing the moving body traveling path, and receives the ultrasonic waves reflected by the moving body. do.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서에 있어서, 신호증폭부(30)는 연산제어부(40)로부터 인가된 초음파 방사 신호를 증폭하여 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)에 전달하고, 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)로부터 수신된 초음파 반사 신호를 증폭한다. 연산제어부(40)는 신호증폭부(30)로부터 수신된 초음파 신호를 이용하여 이동체 속도를 연산한다.As shown in Figures 1 to 4, in the array type ultrasonic sensor for detecting a moving object or vehicle speed according to an embodiment of the present invention, the signal amplifier 30 is an ultrasonic radiation signal applied from the operation controller 40 Amplifies and transfers the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20 to amplify the ultrasonic reflected signals received from the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20. The operation controller 40 calculates the moving object speed by using the ultrasonic signal received from the signal amplifier 30.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서에 있어서, 연산제어부(40)는 상기 신호증폭부(30)로부터 수신되는 제1 초음파 반사 신호(S1)와 제2 초음파 반사 신호(S1)의 수신 시간차(T)와 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)의 상호 이격거리(D)를 이용하여 이동체 속도를 연산한다.As shown in FIGS. 1 to 4, in the arrayed ultrasonic sensor for detecting a moving body or a vehicle speed according to an embodiment of the present invention, the operation controller 40 is a first received from the signal amplifier 30. The moving object velocity is calculated using the reception time difference T between the ultrasonic reflection signal S1 and the second ultrasonic reflection signal S1 and the mutual separation distance D between the first and second ultrasonic transmission and reception units 10 and 20. do.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서에 있어서, 이동체는 전륜과 후륜을 포함하는 적어도 4륜 이상의 차량이며, 제1 초음파 송수신부(10)와 제2 초음파 송수신부(20)는 서로 2 ~ 10 m 이격되어 이동체 주행방향과 나란하게 배치되는 것이 바람직하다.As shown in Figures 1 to 4, in the arrayed ultrasonic sensor for moving or vehicle speed sensing according to an embodiment of the present invention, the moving body is at least four wheels including the front wheel and the rear wheel, the first ultrasonic The transceiving unit 10 and the second ultrasonic transceiving unit 20 are preferably spaced apart from each other 2 to 10 m and arranged in parallel with the moving body moving direction.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서에 있어서, 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20) 중 적어도 하나는 30KHz ~ 300 KHz 영역안에 속하는 초음파를 방사하는 것이 바람직하다. 주파수가 작은 경우(30KHz 이하) 음파 영역으로 진입하여 소음 유발 가능성이 있으며 주파수가 증대되는 경우(300 KHz 이상) 도달 거리가 현저히 떨어진다. As shown in Figures 1 to 4, in the array type ultrasonic sensor for detecting the moving object or vehicle speed according to an embodiment of the present invention, at least one of the first and second ultrasonic transceiver 10, 20 is 30KHz It is desirable to emit ultrasonic waves that fall within the range of ˜300 KHz. If the frequency is small (below 30KHz), it may enter the sound wave area and cause noise, and if the frequency is increased (more than 300KHz), the reach will be significantly reduced.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서에 있어서, 제1 초음파 송수신부(10)와 제2 초음파 송수신부(20)는 초음파 진동자를 포함하며, 상기 초음파 진동자의 고유 공진주파수(Natural Frequency)는 30KHz ~ 300 KHz 영역 내에 속하는 것이 바람직하다. 주파수가 작은 경우(30KHz 이하) 음파 영역으로 진입하여 소음 유발 가능성이 있으며 주파수가 증대되는 경우(300 KHz 이상) 도달 거리가 현저히 떨어진다. As shown in FIGS. 1 to 4, in the arrayed ultrasonic sensor for moving object or vehicle speed sensing according to an embodiment of the present invention, the first ultrasonic transceiver 10 and the second ultrasonic transceiver 20 may be An ultrasonic vibrator is included, and the natural resonant frequency of the ultrasonic vibrator is preferably in the range of 30 KHz to 300 KHz. If the frequency is small (below 30KHz), it may enter the sound wave area and cause noise, and if the frequency is increased (more than 300KHz), the reach will be significantly reduced.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서에 있어서, 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)는 펄스 형태로 초음파를 방사하고, 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)는 초음파 방사가 이루어지지 않는 시간에 반사파를 수신하고, 초음파 펄스의 간격(t1)은 0.01 ~ 0.1 초인 것이 바람직하다. 펄스 간격이 너무 작은 경우 초음파 진동자 응답성이 안좋은 경우 방사량이 너무 적을 수 있으며 팔스 간격이 너무 큰 경우 분해능(Resolution)이 떨어진다. 횡단보도 인접지역 감지시 차량 속도(30~100 km/h)를 고려할 때 0.01 ~ 0.1 초인 것이 바람직하다. As shown in Figures 1 to 4, in the array type ultrasonic sensor for detecting the moving object or vehicle speed according to an embodiment of the present invention, the first and second ultrasonic transceiver 10, 20 is ultrasonic in the form of a pulse It is preferable that the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20 receive the reflected wave at a time when ultrasonic radiation is not performed, and the interval t1 of the ultrasonic pulses is 0.01 to 0.1 seconds. If the pulse interval is too small If the ultrasonic oscillator responsiveness is poor, the radiation dose may be too small, if the pulse interval is too large, the resolution (resolution) is poor. Considering vehicle speed (30-100 km / h) when detecting a crosswalk area, it is desirable that it is 0.01 to 0.1 seconds.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and the scope of the present invention is defined by the following claims, and equivalent scope of the present invention. It will include various modifications and variations belonging to.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.The reference numerals set forth in the claims below are merely to aid the understanding of the present invention, not to affect the interpretation of the scope of the claims, and the scope of the claims should not be construed narrowly.
본 발명에 따르는 경우 초음파를 이용하되 도플러 효과를 이용하지 않기 때문에 고가 고성능 주파수 분석 장치가 필요 없으며 짧은 시간, 예를들어, 0.01 ~ 0.1초만에 이동체의 속도를 연산할 수 있는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서가 제공된다.According to the present invention, since the ultrasonic wave is used but the Doppler effect is not used, an expensive high performance frequency analyzer is not required, and for detecting a vehicle or vehicle speed capable of calculating the speed of the moving body in a short time, for example, 0.01 to 0.1 seconds. An array ultrasonic sensor is provided.
본 발명에 따르는 경우 종래의 도로에 횡으로 설치된 압전라인 센서 방식(접촉식)과 달리 주행경로가 아닌 주행경로의 일측에 이격 설치되어 이동체에 직접 접촉하지 않고도 이동체(예를들어, 주행중인 차량)의 속도를 적절한 정확도 오차 이내로 이동체의 속도를 감지할 수 있는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서가 제공된다.According to the present invention, unlike a piezoelectric line sensor method (contact type) installed laterally on a conventional road, the moving body (for example, a driving vehicle) is installed on one side of the driving path instead of the driving path without directly contacting the moving body. An array ultrasonic sensor for detecting a vehicle or vehicle speed is provided that can detect the velocity of the vehicle within an appropriate accuracy error.
Claims (6)
- 초음파를 이용한 속도 감지 센서에 있어서,In the speed sensor using ultrasonic waves,이동체 주행경로의 일측에 위치하고 이동체 주행경로를 가로지르는 방향으로 초음파 신호를 송신하고 이동체에 의해 반사된 초음파를 수신하는 제1 초음파 송수신부(10)와;A first ultrasonic transceiving unit 10 positioned on one side of the moving body traveling path and transmitting an ultrasonic signal in a direction crossing the moving body traveling path and receiving the ultrasonic waves reflected by the moving body;이동체 주행경로의 타측에 상기 제1 초음파 송수신부(10)로부터 이격되게 배열되고 이동체 주행경로를 가로지르는 방향으로 초음파 신호를 송신하고 이동체에 의해 반사된 초음파를 수신하는 제2 초음파 송수신부(20)와;The second ultrasonic transceiver 20 is arranged on the other side of the moving object traveling path and spaced apart from the first ultrasonic transceiver 10 and transmits an ultrasonic signal in a direction crossing the moving body traveling path and receives the ultrasonic waves reflected by the moving body. Wow;연산제어부(40)로부터 인가된 초음파 방사 신호를 증폭하여 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)에 전달하고, 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)로부터 수신된 초음파 반사 신호를 증폭하는 신호증폭부(30)와;An ultrasonic wave received from the operation controller 40 is amplified and transmitted to the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20, and the ultrasonic waves received from the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20. A signal amplifier 30 for amplifying the reflected signal;상기 신호증폭부(30)로부터 수신된 초음파 신호를 이용하여 이동체 속도를 연산하는 연산제어부(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서.And an arithmetic and control unit (40) for calculating a moving body speed by using the ultrasonic signal received from the signal amplifying unit (30).
- 제1항에 있어서,The method of claim 1,상기 연산제어부(40)는 상기 신호증폭부(30)로부터 수신되는 제1 초음파 반사 신호(S1)와 제2 초음파 반사 신호(S1)의 수신 시간차(T)와 상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)의 상호 이격거리(D)를 이용하여 이동체 속도를 연산하는 것을 특징으로 하는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서.The operation controller 40 may receive a time difference T between the first ultrasonic reflection signal S1 and the second ultrasonic reflection signal S1 and the first and second ultrasonic transceivers received from the signal amplifier 30. Array type ultrasonic sensor for detecting the moving object or vehicle speed, characterized in that for calculating the moving speed using the mutual separation distance (D) of (10, 20).
- 제2항에 있어서,The method of claim 2,상기 이동체는 전륜과 후륜을 포함하는 적어도 4륜 이상의 차량이며,The movable body is at least four wheels vehicles including a front wheel and a rear wheel,상기 제1 초음파 송수신부(10)와 제2 초음파 송수신부(20)는 서로 2 ~ 10 m 이격되어 이동체 주행방향과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서.The first ultrasonic transceiver 10 and the second ultrasonic transceiver 20 is spaced 2 to 10 m apart from each other arranged side by side with the moving direction of the moving object, the ultrasonic sensor for array or vehicle speed detection.
- 제3항에 있어서,The method of claim 3,제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20) 중 적어도 하나는 30KHz ~ 300 KHz 영역안에 속하는 초음파를 방사하는 것을 특징으로 하는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서.At least one of the first and second ultrasonic transceivers 10 and 20 radiates ultrasonic waves within a 30 KHz to 300 KHz range, wherein the arrayed ultrasonic sensor for detecting a vehicle or vehicle speed.
- 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein상기 제1 초음파 송수신부(10)와 제2 초음파 송수신부(20)는 초음파 진동자를 포함하며, 상기 초음파 진동자의 고유 공진주파수(Natural Frequency)는 30KHz ~ 300 KHz 영역 내에 속하는 것을 특징으로 하는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서.The first ultrasonic transceiver 10 and the second ultrasonic transceiver 20 includes an ultrasonic vibrator, the natural resonant frequency of the ultrasonic vibrator (Natural Frequency) of the moving object, characterized in that in the range of 30KHz ~ 300 KHz Array ultrasonic sensor for vehicle speed detection.
- 제3항에 있어서,The method of claim 3,상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)는 펄스 형태로 초음파를 방사하고,The first and second ultrasonic transceivers 10 and 20 emit ultrasonic waves in the form of pulses,상기 제1, 제2 초음파 송수신부(10, 20)는 초음파 방사가 이루어지지 않는 시간에 반사파를 수신하고,The first and second ultrasonic transceivers 10 and 20 receive the reflected wave at a time when ultrasonic radiation is not made,상기 초음파 펄스의 간격(t1)은 0.01 ~ 0.1 초인 것을 특징으로 하는 이동체 또는 차량 속도 감지용 배열식 초음파 센서.The ultrasonic wave interval (t1) is an array ultrasonic sensor for detecting a moving object or vehicle speed, characterized in that 0.01 ~ 0.1 seconds.
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