KR0164482B1

KR0164482B1 - 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법

Info

Publication number: KR0164482B1
Application number: KR1019960040233A
Authority: KR
Inventors: 김채수
Original assignee: 만도기계주식회사
Priority date: 1996-09-16
Filing date: 1996-09-16
Publication date: 1999-10-01
Also published as: JPH10227855A; KR19980021410A

Abstract

본 발명은 초음파센서를 이용한 충돌방지 경보시스템에 있어서 초음파 센서의 단선 및 오동작과 같은 이상동작을 별개의 구성을 추가시키지 않고도 소프트웨어인 구성에 의거하여 감지할 수 있도록 한 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법에 관한 것이다. 본 발명의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법은 크게 초음파를 발사한 후에 되돌아 오기까지의 시간을 체크하여 장애물과의 거리를 산출하고, 장애물과의 거리가 소정의 경보구간거리 이내에 있는 경우에 경보를 발하도록 된 자동차의 측방충돌 경보시스템에 있어서, ( 1) 시스템이 정상적으로 동작하는 경우에 해당하는 초음파의 여진파형 및 반사파형과 비교되는 제 1의 기준파형을 생성 및 발사하는 단계; (2) 시스템이 이상동작하는 경우에 해당하는 초음파의 여진파형과 비교되는 제 2의 기준파형을 간헐적으로 생성 및 발사하는 단계 및 (3) 상기 단계 (2)에서의 비교결과 시스템이 이상동작하는 경우에는 이상동작을 경보하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법

본 발명은 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법에 관한 것으로, 특히 초음파센서를 이용한 충돌방지 경보시스템에 있어서 초음파 센서의 단선 및 오동작과 같은 이상동작을 감지할 수 있도록 된 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 측방충돌 경보시스템은 차량의 주행차선의 변경시나 주차시 또는 주행시에 운전자의 시야가 미치지 못하는 사각지대에서의 차량 및 운전자의 안전을 확보하기 위한 것이다.

이러한 종래의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 구성은 도 1에 도시한 바와 같이, 장애물을 감지하기 위하여 초음파를 발생하는 초음파센서(13), 상기 초음파센서(13)를 구동시키는 센서구동부(12), 센서구동부(12)에 접속되어 40(KHz)의 공진주파수를 발생시키는 발진부(11), 상기 초음파센서(13)의 수신단에 접속되어 출력신호를 증폭하는 전치증폭기(14), 전치증폭기(14)와 접속되어 증폭된 신호중 일부만을 통과시키는 대역필터(15), 상기 대역필터(15)에 접속되어 대역필터(15)의 출력신호를 검파하는 검파기(16), 검파기(16)의 출력과 비교하여 장애물의 유,무를 판단하게 하는 기준전압을 발생시키는 기준전압 발생기(17), 상기 검파기(16)의 출력신호와 상기 기준전압 발생기(17)의 전압신호를 비교하는 비교기(18), 비교기(18)의 출력신호를 입력받아 장애물의 유무를 감지하며, 상기 발진부(11)에 구동신호를 출력하여 상기 초음파센서(13)를 동작시키는 마이크로 프로세서(10), 장애물의 감지시에 경보음을 발생시키는 부저(20) 및 경보램프(21), 마이크로 프로세서(10)의 제어에 따라 부저(20) 및 경보램프(21)를 구동시키는 경보구동부(19)로 이루어진다.

전술한 구성으로 이루어진 종래의 충돌방지 경보시스템의 동작을 도 2를 참조하여 설명하면, 초음파센서(13)는 발진부(11)로부터 소정의 발진파형을 인가받아 구동되게 되는데, 도 2의 (가)의 T1 - T2구간의 파형은 초음파센서(13)가 발진하면서 발생되는 발진파형이며, 도 2의 (가)의 T2-T3 구간의 파형은 초음파센서(13)가 발진하면서 발생되는 여진파형을 나타낸 것이다. 도 2의 (나)는 기준전압 발생기(17)의 출력파형이며, (다)는 초음파센서(13)의 수신부에 의해 수신된 신호를 검파기(16)에 의해 검파한 뒤 출력되는 신호의 파형으로 T1 - T3 구간의 파형은 초음파센서(13)의 구동과 여진에 의해서 발생된 파형이며, T4 구간의 파형은 장애물에 의해 반사된 뒤 초음파센서(13)의 수신부로 수신된 반사입력신호이다. 또한, (라)는 기준전압 발생기(17)의 출력파형 및 검파기(16)의 입력파형을 비교한 비교부(18)의 출력파형을 나타낸 것으로 T4 구간의 구형파 펄스를 마이크로 프로세서(10)에서 입력받아 장애물의 유무 및 장애물과 자차간의 거리를 산출하게 된다.

이는 즉, 비교기(18)의 타측단자에는 마이크로 프로세서(10)에서 소정의 제어신호를 받아 동작되는 기준전압 발생기(17)에서 발생된 기준전압(도 2의(나))이 인가되므로 이를 상기 초음파센서(13)에서 입력된 신호와 비교하여 마이크로 프로세서(10)에 그 비교결과를 출력하게 되고, 상기 비교기(18)로부터의 비교결과에 따라 소정 신호를 입력받은 마이크로 프로세서(10)는 입력된 신호를 판단하여 장애물의 존재여부를 판단하고 장애물이 있다면 경보구동부(19)에 신호를 출력하여 부저(20) 및 경보램프(21)를 구동시켜 사용자에게 장애물의 유무를 알리게 된다.

그러나, 전술한 동작을 하는 종래의 시스템에서는 초음파센서의 단선등과 같은 시스템의 이상상태를 체크할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않기 때문에 자칫 시스템을 신뢰한 운전자에게 치명적인 위험을 초래할 가능성이 있었다.

이를 개선하기 위하여 기존의 구성이외에 초음파센서(13)의 단선 및 기타부품의 이상에 의해 시스템에 이상상태가 발생한 것을 이상상태 검출부(30)를 추가로 구비시키고 있는데, 상기 이상상태 검출부(30)는 기준전압 발생기(31)와 비교기(32)로 이루어진다.

이러한 종래의 시스템에서 초음파센서(13)가 단선되거나 타부품에 의하여 오동작되는 경우에는 도 3의 (가)에 도시한 바와 같이, 마이크로 프로세서(10)의 제어신호를 입력받아 센서구동부(12)가 구동되더라도 초음파센서(13)는 발진되지 않으므로, 도 3의 (가)에서의 T2 - T3 구간에서는 초음파센서(13)의 구동에 따른 여진파형이 발생되지 않게 된다. 이 때, 이상상태 검출부(30)의 기준전압 발생기(31)는 도 3의 (나)와 같은 신호(T1 - T2 구간에만 이르는 신호)를 출력하여 비교기(32)의 비반전단자에 제공하며, 검파기(16)의 출력은 도 3의 (다)와 같이 되어 비교기(32)의 반전단자에 입력된다. 따라서, 비교기(32)의 출력단자는 T3 시점이후에 로우상태가 되고, 마이크로 프로세서(10)는 이에 의거하여 초음파센서(13)가 정상적으로 동작하지 않다고 판단하고, 경보구동부(19)에 부저(20) 및 경보램프(21)를 구동시키도록 제어신호를 출력하게 된다. 따라서, 운전자가 초음파센서(13)의 단선 등의 이상상태를 점검할 수 있도록 한다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지장치에 따르면, 초음파센서의 단선과 같은 이상상태를 감지하게 위하여 기준전압 발생기와 비교기로 이루어지는 이상상태 검출부를 추가시키므로써 비용이 상승되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 초음파센서를 이용한 충돌방지 경보시스템에 있어서 초음파 센서의 단선 및 오동작과 같은 이상동작을 별개의 구성을 추가시키지 않고도 소프트웨어인 구성에 의거하여 감지할 수 있도록 한 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 블록구성도,

도 2는 종래의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 정상동작시의 신호파형도,

도 3은 종래의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작시의 신호파형도,

도 4는 본 발명의 감지방법이 적용되는 자동차의 측방충돌 경보시스템의 블록구성도,

도 5는 본 발명의 감지방법이 적용되는 자동차의 측방충돌 경보시스템의 정상동작시의 신호파형도,

도 6은 본 발명의 감지방법이 적용되는 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작시의 신호파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마이크로 프로세서, 11 : 발진부,

12 : 센서구동부, 13 : 초음파센서,

14 : 전치증폭기, 15 : 대역필터,

16 : 검파기, 17 : 기준전압 발생기,

18 : 비교기, 19 : 경보구동부,

20 : 부저, 21 : 경보램프,

30 : 이상상태 검출부, 31 : 기준전압 발생기,

32 : 비교기

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법은 크게 초음파를 발사한 후에 되돌아 오기까지의 시간을 체크하여 장애물과의 거리를 산출하고, 장애물과의 거리가 소정의 경보구간거리 이내에 있는 경우에 경보를 발하도록 된 자동차의 측방충돌 경보시스템에 있어서, ( 1) 시스템이 정상적으로 동작하는 경우에 해당하는 초음파의 여진파형 및 반사파형과 비교되는 제 1의 기준파형을 생성 및 발사하는 단계; (2) 시스템이 이상동작하는 경우에 해당하는 초음파의 여진파형과 비교되는 제 2의 기준파형을 간헐적으로 생성 및 발사하는 단계 및 (3) 상기 단계 (2)에서의 비교결과 시스템이 이상동작하는 경우에는 이상동작을 경보하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 발명의 양호한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하는데, 종래의 기술과 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 부여하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 자동차의 측방충돌 경보시스템의 블록구성도이다. 본 발명의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 구성은 도 4에 도시한 바와 같이, 장애물을 감지하기 위하여 초음파를 발생하는 초음파센서(13), 상기 초음파센서(13)를 구동시키는 센서구동부(12), 센서구동부(12)에 접속되어 40(KHz)의 공진주파수를 발생시키는 발진부(11), 상기 초음파센서(13)의 수신단에 접속되어 출력신호를 증폭하는 전치증폭기(14), 전치증폭기(14)와 접속되어 증폭된 신호중 일부만을 통과시키는 대역필터(15), 상기 대역필터(15)에 접속되어 대역필터(15)의 출력신호를 검파하는 검파기(16), 검파기(16)의 출력과 비교하여 장애물의 유,무를 판단하게 하는 기준전압을 발생시키는 기준전압 발생기(17), 상기 검파기(16)의 출력신호와 상기 기준전압 발생기(17)의 전압신호를 비교하는 비교기(18), 비교기(18)의 출력신호를 입력받아 장애물의 유무를 감지하는 이외에 초음파센서(13)의 단선 및 기타부품의 이상동작을 판단하고, 상기 발진부(11)에 구동신호를 출력하여 상기 초음파센서(13)를 동작시키는 마이크로 프로세서(10), 장애물의 감지시 및 초음파센서(13)의 에러발생시에 경보음을 발생시키는 부저(20) 및 경보램프(21), 마이크로 프로세서(10)의 제어에 따라 부저(20) 및 경보램프(21)를 구동시키는 경보구동부(19)로 이루어지며, 종래와 같은 이상상태 검출부(30)는 필요로 하지 않는다.

이하에는 전술한 구성을 가지는 본 발명의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법의 동작에 대해서 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명이 적용되는 자동차의 측방충돌 경보시스템의 정상동작시의 신호파형도이고, 도 6은 본 발명이 적용되는 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작시의 신호파형도이다.

먼저, 측방충돌 경보시스템이 정상적으로 동작하는 경우에 대해 설명을 진행한다. 센서구동부(12)에 의해 초음파센서(13)가 구동되면, 도 5의 (가)에서와 같이 40(KHz)의 초음파가 발진되고, 이러한 (가)의 파형이 전치증폭기(14), 대역필터(15) 및 검파기(16)를 순차적으로 거치게 되면 (다)와 같은 파형이 되고, 이러한 (다)의 파형은 이후 비교기(18)의 반전단자에 입력된다.

한편, 마이크로 프로세서(10)는 초음파구동과 때를 같이하여 도 5의 (나)의 파형과 같은 기준전압파형(구간이 T1 - T4에 이르는 파형)을 기준전압 발생기(17)를 통하여 비교기(18)의 비반전단자에 입력시킨다. 도 5의 (다)의 파형에서 T1 - T4 구간까지의 파형은 초음파센서(13)가 구동되면서 발생되는 여진파형으로 만약 T1 - T4 구간까지의 (나) 파형과 (다)파형을 비교할 경우에 물체에 맞고 들어온 신호를 파악할 수가 있게 된다. 이 때문에 기준전압 발생기(17)에 의하여 도 5의 (나) 파형에서 T1 - T4 구간에 이르는 파형을 만들어서 비교기(18)에 입력시키는 것이다.

다음, 도 5의 (다)의 파형에서 물체에 맞고 오는 신호(Vdet)가 비교기(18)의 반전단자에 입력되면, 도 5의 (나)의 기준전압(Vref)보다 전압차가 크므로 그 구간에서 비교기(18)는 로우신호를 마이크로 프로세서(10)에 입력시킨다. 마이크로 프로세서(10)는 로우신호가 입력되면 센서구동부(12)를 통하여 구동시킨 T1 시점부터 로우신호가 입력된 시점인 T5 까지의 시간차를 이용하여 거리를 계산( L = c * t / 2, 여기에서 L은 거리, c는 초음파의 속도, t는 시간을 나타낸다)하고, 경보거리구간에 물체가 존재하면 경보구동부(19)를 통하여 부저(20)와 경보램프(21)를 구동시켜서 운전자에게 측후방의 지근거리에 장애물이 있음을 경보하게 된다.

다음, 초음파센서(13)가 이상동작을 할 경우에 대해서 설명하면, 초음파센서(13)가 단선되었을 때에는 도 6의 (가)의 구간 T2 - T3 까지의 여진파형이 존재하지 않게 된다. 그러므로 검파기(16)를 통하여 검파된 수신신호도 도 6의 (다)파형에서와 같이 되어 비교기(18)의 반전단자에 입력되게 된다.

한편, 마이크로 프로세서(10)는 전술한 도 4의 (나)의 파형(T1 - T4 구간에 걸쳐 있다)보다 시간이 짧은 파형(T1 - T2에 이르는 파형)을 일정한 시간간격으로 비교기(18)의 비반전단자에 입력시키므로써 초음파센서(13)의 이상동작을 체크하게 된다.

이를 좀 더 상세하게 설명하면, 마이크로 프로세서(10)는 T3 시점에서의 비교기(18)의 출력파형을 확인하게 되는데, T3 시점에서의 비교기(18)의 출력파형이 도 5의 (바)와 같은 파형으로 되면, 정상적으로 여진파형이 존재하는 것으로 판단한다.

그러나, T3 시점에서 비교기(18)의 출력파형이 도 6의 (라)에서와 같이 하이레벨상태이면 여진파형이 존재하지 않는 것으로, 즉 초음파센서(13)가 정상적으로 동작하지 않는 것으로 판단하고, 정상적으로 동작하는 경우에 있어서 장애물이 있음을 경보하는 방식과는 다른 방식으로 부저(20)와 경보램프(21)를 구동하여 시스템에 이상이 있음을 운전자에게 알려주게 된다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법에 따르면, 기존의 구성에 별도의 부품을 추가시키지 않고도 시스템의 이상동작을 감지하므로써 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

초음파를 발사한 후에 되돌아 오기까지의 시간을 체크하여 장애물과의 거리를 산출하고, 장애물과의 거리가 소정의 경보구간거리 이내에 있는 경우에 경보를 발하도록 된 자동차의 측방충돌 경보시스템에 있어서,

(1) 시스템이 정상적으로 동작하는 경우에 해당하는 초음파의 여진파형 및 반사파형과 비교되는 제 1의 기준파형을 생성 및 발사하는 단계;

(2) 시스템이 이상동작하는 경우에 해당하는 초음파의 여진파형과 비교되는 제 2의 기준파형을 간헐적으로 생성 및 발사하는 단계 및

(3) 상기 단계 (2)에서의 비교결과 시스템이 이상동작하는 경우에는 이상동작을 경보하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 측방충돌 경보시스템의 이상동작 감지방법.