KR100190616B1 - Apparatus and method for preventing collision of automobile - Google Patents

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KR100190616B1 KR1019960044530A KR19960044530A KR100190616B1 KR 100190616 B1 KR100190616 B1 KR 100190616B1 KR 1019960044530 A KR1019960044530 A KR 1019960044530A KR 19960044530 A KR19960044530 A KR 19960044530A KR 100190616 B1 KR100190616 B1 KR 100190616B1
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Abstract

1990년 9월 1일자 이후 건은 출원인 미제출 건Since September 1, 1990, the case has not yet been filed

Description

초음파를 이용한 자동차 충돌 방지장치 및 방법Apparatus and method for preventing car collision using ultrasonic wave

본 발명은 자동차 충돌 방지창치 및 방법에 관한 것으로, 특히 전자파나 레이저 광선대신에 초음파 발사기 및 수신기의 어레이(array)를 이용하여 전자파를 이용하는 경우보다 더 예민하게 충돌 위험을 경보할 수 있도록 하는 초음파를 이용한 자동차 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for preventing collision of an automobile by using an ultrasonic wave generator and an array of a receiver in place of an electromagnetic wave or a laser beam, And more particularly, to an apparatus and method for preventing collision of an automobile.

일반적인 기술에 관련되는 종레의 기술에 대한 구성은 제1도에 도시되어 있으며, 제1도는 종래의 자동차 충돌 방지장치의 블록도이다. 제1도를 참조하면, 종래의 전자파를 이용한 자동차 충돌 방지장치는 주파수 변환용 신호를 공급하는 국부발진기 (11)와, 펄스화된 전자파 신호를 만들어 공급하는 펄스발생기(12)와, 상기 펄스발생기(12)로부터 펄스화된 전자파 신호를 증폭하는 펄스증폭기(13)와, 하나의 안테나를 송신과 수신에 공동으로 사용할 수 있도록 하는 서큘레이터(14)와, 상기 펄스증폭기(13)로부터 받은 전기적 신호를 전자파신호로 변환하여 발사하는 전자파송/수신용 안테나(15)와, 상기 전자파 송/수신용 안테나(15)에서 발사된 전자파가 장애물에 반사되어 돌아오는 전자파를 수신하는 전자파 송/수신용 안테나(15)와, 상기 안테나(15)에서 수신한 주파수와 상기 국부발진기(11)에서 발생시킨 주파수를 혼합하는 혼합기(16)와, 상기 혼합기(l6)에서 출력된 중간주파수를 증폭시키는 중간주파수증폭기(17)와, 상기 중간주파수증폭기(17)에서 출력된 주파수로부터 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)와 장애물과 자동차 사이의 거리(L)를 산출하는 신호처리기(18)와, 상기 신호처리기(18)로부터 받은 정보에 의하여 운전자에게 경보를 보내거나 자동 운항장치에 제어신호(ABS)를 보내는 판단기(decision maker)(19)로 구성된다.1 is a block diagram of a conventional automobile anti-collision apparatus. As shown in Fig. Referring to FIG. 1, a conventional apparatus for preventing collision of an automobile using electromagnetic waves includes a local oscillator 11 for supplying a frequency conversion signal, a pulse generator 12 for generating and supplying a pulsed electromagnetic wave signal, A pulse amplifier 13 for amplifying an electromagnetic wave signal pulsed from the pulse amplifier 12, a circulator 14 for jointly using one antenna for transmission and reception, and an electric signal Receiving antenna 15 for receiving an electromagnetic wave reflected from an obstacle by electromagnetic waves emitted from the electromagnetic-wave transmitting / receiving antenna 15, and an electromagnetic wave transmitting / receiving antenna A mixer 16 for mixing the frequency received from the antenna 15 with the frequency generated in the local oscillator 11 and a mixer 16 for amplifying the intermediate frequency outputted from the mixer 16, A signal processor 18 for calculating a relative approach speed V of the obstacle and the vehicle from the frequency output from the intermediate frequency amplifier 17 and a distance L between the obstacle and the vehicle from the frequency outputted from the intermediate frequency amplifier 17, And a decision maker 19 for sending an alarm to the driver according to the information received from the signal processor 18 or sending a control signal ABS to the automatic navigation device.

종래의 전자파를 이용한 자동차 충돌 방지장치는 전자파를 이용한 것으로서, 안테나에서 발사된 전자파가 장애물에 반사되어 돌아온 것을 탐지하여, 발사한 전자파 신호가 되돌아오는데 걸리는 시간과 장애물과 자동차의 접근속도에 의해 발생하는 도플러효과의 양을 탐지하여, 장애물과 자동차 사이의 거리와 장애물과 자동차의 상대적 접근속도를 동시에 계산하고 이를 비교하여 속도에 대한 거리의 비가 너무 작을 때 위험경보와 자동 운항장치에 제어신호를 보낸다.Conventionally, an automobile anti-collision apparatus using electromagnetic waves uses electromagnetic waves. It detects the return of the electromagnetic waves emitted from the antenna to the obstacle by reflection, and the time required for returning the emitted electromagnetic wave signal, The amount of Doppler effect is detected, and the distance between the obstacle and the car and the relative approach speed of the obstacle and the car are calculated at the same time, and a control signal is sent to the danger warning and automatic navigation device when the ratio of the distance to the speed is too small.

이와 같은 종래의 전자파를 이용한 자동차 충돌 방지 장치에서 전자파는 그 속도가 대단히 빨라 실제로 가까운 물체인 경우 발사시간과 수신시간의 차이를 감지하기 어려운 문제점이 있고, 전자파의 속도가 빠르기 때문에 도플러효과의 양이 적어서 접근속도에 대한 거리의 비와 임계시간을 비교하기가 불가능할 수 있다. 또한 전자파는 수신각이 넓어 주변차량에서 발생하는 동종의 장치에서 오는 신호나 주변의 다른 장애물에 반사된 신호에 의해 오동작을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.In such an apparatus for preventing collision of an automobile using a conventional electromagnetic wave, the speed of the electromagnetic wave is extremely high. In case of a nearby object, it is difficult to detect the difference between the launch time and the reception time. It may be impossible to compare the ratio of the distance to the approach speed with the threshold time. In addition, the electromagnetic wave has a problem in that it may cause a malfunction due to a signal received from a device of the same type generated in a nearby vehicle or a signal reflected from other obstacles in the vicinity because the receiving angle is wide.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 전자파 대신에 속도가 느린 초음파를 사용하여 발사시간과 수신시간의 차이를 쉽게 감지하고, 도플러효과를 크게 하여 과속 접근 물체를 훨씬 효과적으로 탐지할 수 있는 초음파를 이용한 자동차 충돌 방지장치 및 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems described above, and its object is to provide a method and apparatus for detecting a difference between a launch time and a reception time by using an ultrasonic wave which is slow in place of an electromagnetic wave, An object of the present invention is to provide an apparatus and method for preventing collision of an automobile using ultrasonic waves that can be detected.

본 발명의 다른 목적은 초음파의 수신각을 협소화 하여 주변차량에서 발생하는 동종의 장치에서 오는 신호나 주변의 다른 장애물에 반사된 신호에 의한 오 동작을 방지하는 초음파를 이용한 자동차 충돌 방지장치 및 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for preventing collision of an automobile using an ultrasonic wave that narrows a reception angle of an ultrasonic wave to prevent erroneous operation due to a signal coming from a similar device or a signal reflected from other nearby obstacles .

제1도는 종래의 자동차 충동 방지장치의 블록도,FIG. 1 is a block diagram of a conventional automotive impulse prevention device,

제2도는 본 발명에 의한 자동차 충돌 방지장치의 블록도,FIG. 2 is a block diagram of an automobile anti-collision apparatus according to the present invention;

제3a 및 제3b도는 본 발명에 의한 자동차 충돌 방지장치에 적용되는 안테나의 구조도,FIGS. 3A and 3B are structural diagrams of an antenna applied to an automobile collision avoidance device according to the present invention;

제4도는 본 발명에 의한 자동차 충돌 방지장치의 제어방법을 보이는 플로우차트이다.FIG. 4 is a flowchart showing a control method of the vehicle collision avoidance apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

21 : 국부발진기 22 : 변조기21: local oscillator 22: modulator

23 : 초음파 트랜스듀서(transducer) 24 : 안테나23: ultrasonic transducer 24: antenna

25 : 혼합기 26 : 신호처리기25: mixer 26: signal processor

27 : 판단기(decision maker) 31 : 1차반사경27: decision maker 31: primary reflector

32 : 2차반사경 33 : 초음파 트랜스듀서(transducer)32: secondary mirror 33: ultrasonic transducer

34 : 초음파 마이크로폰(microphone)34: Ultrasonic microphone

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써 , 본 발명에 의한 장치는 주파수 변환용 신호를 공급하는 국부발진기와, 펄스화된 초음파 신호를 만들어 공급하는 변조기와 , 상기 변조기로부터 받은 전기적 신호를 초음파신호로 변환하여 발사하는 초음파 트랜스듀서와, 상기 초음파트랜스듀서에서 발사되어 장애물에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하는 안테나와, 상기 안테나에서 수신한 반사신호와 상기 국부발진기에서 발생시킨 신호를 혼합하는 혼합기와, 상기 국부발진기 , 상기 안테나, 그리고 상기 혼합기에서 출력된 신호로부터 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)와 장애물과 자동차 사이의 거리(L)를 산출하는 신호처리기와, 상기 신호처리기로부터 받은 정보에 의하여 운전자에게 위험경보를 보내거나 자동운항장치에 제어신호(ABS)를 보내는 판단기를 구비한다.As a technical means for achieving the object of the present invention, the apparatus according to the present invention includes a local oscillator for supplying a frequency conversion signal, a modulator for generating and supplying a pulsed ultrasound signal, an electric signal An ultrasonic transducer for converting ultrasonic signals into ultrasonic signals, an ultrasonic transducer for receiving ultrasonic waves reflected from the obstacles, and an ultrasonic transducer for receiving ultrasonic waves reflected from the obstacles; A signal processor for calculating a relative approach velocity V of the obstacle and the vehicle and a distance L between the obstacle and the vehicle from the signals output from the local oscillator, the antenna, and the mixer, You can send a danger warning to the driver or And a group determination to send a control signal (ABS).

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 의한 자동차 충돌 방지장치의 구성을 보이는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an automobile anti-collision apparatus according to the present invention.

본 발명에 의한 자동차 충돌 방지장치는 주파수 변환용 신호를 공급하는 국부발진기 (21)와, 펄스화된 초음파 신호를 만들어 공급하는 변조기(22)와, 상기 변조기 (22)로부터 받은 전기적 신호를 초음파신호로 변환하여 발사하는 초음파 트랜스듀서(23)와, 상기 초음파트랜스듀스(23)에서 발시되어 장애물에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하는 안테나(24)와, 상기 안테나(24)에서 수신한 반사신호와 상기 국부발진기(21)에서 발생시킨 신호를 혼합하는 혼합기(25)와, 상기 국부발진기(21), 상기 안테나(24), 그리고 상기 혼합기(25)에서 출력된 신호로부터 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)와 장애물과 자동차 사이의 거리(L)를 산출하는 신호처리기(26)와, 상기 신호처리기(26)로부터 받은정보에 의하여 운전자에게 위험경보를 보내거나 자동 운항장치에 제어신호(ABS)를 보내는 판단기(decision maker)(27)로 구성된다.An apparatus for preventing collision of an automobile according to the present invention includes a local oscillator (21) for supplying a frequency conversion signal, a modulator (22) for generating and supplying a pulsed ultrasound signal, an electric signal received from the modulator (22) An ultrasonic transducer 23 for converting the ultrasonic wave received from the ultrasonic transducer 23 into an ultrasonic wave and generating ultrasonic waves reflected from the ultrasonic transducer 23 and returning to the ultrasonic transducer 23; A mixer 25 for mixing the signals generated by the local oscillator 21 and a local oscillator 21 for generating a signal indicative of the relative approach speed of the obstacle and the vehicle from the signals output from the local oscillator 21, A signal processor 26 for calculating a distance L between an obstacle and an automobile, a signal processor 26 for generating a warning signal to the driver by the information received from the signal processor 26, Sending a call (ABS) comprises a determiner (decision maker) (27).

신호처리기(26)는 발사한 초음파의 주파수(f), 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd), 초음파의 속도(Vs), 초음파 펄스의 발사시간과 수신시간의 차이(T)를 읽는다. 그리고 하기 수학식 4와 수학식 5에 의하여 장애물에 대한 자동차의 상대적 접근속도(V)와 장애물과 자동차 사이의 거리(L)를 계산한다.The signal processor 26 compares the frequency f of the emitted ultrasonic wave, the frequency f d of the ultrasonic wave reflected back from the obstacle, the velocity V s of the ultrasonic wave, and the difference T between the firing time and the reception time of the ultrasonic pulse Read. Then, the relative approach speed V of the vehicle to the obstacle and the distance L between the obstacle and the vehicle are calculated by the following equations (4) and (5).

[수학식 4]&Quot; (4) "

[수학식 5]&Quot; (5) "

그리고, 판단기(27)는 발사한 초음파의 주파수(f)가 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd)보다 작거나 같은지를 판단한다. 발사한 초음파의 주파수(f)가 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd)보다 클 경우, 이는 장애물에 접근중인 것이므로 장애물과 자동차 사이의 거리(L)가 임계 거리(Lc)보다 작거나 같은 지를 판단한다. 이때 장애물과 자동차 사이의 거리(L)가 임계 거리(Lc)보다 크면, 신호처리기(26)에서 처음 과정을 반복하고, 장애물과 자동차 사이의 거리(L)가 임계 거리(Lc)보다 작거나 같을 경우, 판단기(27)에서 경계거리 신호를 보낸다.The determiner 27 determines whether the frequency f of the emitted ultrasonic wave is smaller than or equal to the frequency f d of the ultrasonic wave reflected back from the obstacle. If the frequency f of the launched ultrasonic wave is greater than the frequency f d of the ultrasonic waves reflected from the obstacle and it is approaching the obstacle, the distance L between the obstacle and the vehicle is less than or equal to the critical distance Lc . If the distance L between the obstacle and the automobile is greater than the critical distance Lc, the first process is repeated in the signal processor 26. If the distance L between the obstacle and the automobile is less than or equal to the critical distance Lc The determiner 27 sends a boundary distance signal.

그리고, 발사한 초음파의 주파수(f)가 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd)보다 작거나 같을 경우, 이는 장애물로부터 멀어지거나 장애물과 등속으로 주행하는 것이므로, 하기 수학식 6에 의한 장애물과 자동차 사이의 거리(L)와 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)의 비(L/V)가 임계시간(Tc)보다 작은지 판단한다.If the frequency f of the launched ultrasonic wave is smaller than or equal to the frequency f d of the ultrasonic wave reflected from the obstacle, it travels away from the obstacle or travels at an equal speed with the obstacle. Therefore, (L / V) of the distance L between the vehicles and the relative approaching speed V of the obstacle to the vehicle is smaller than the threshold time Tc.

[수학식 6]&Quot; (6) "

상기의 비(L/V)가 임계시간(Tc)보다 크거나 같을 경우, 상기 신호처리기(26)의 처음단계로 되돌아가 다시 초음파에 의한 체크과정을 반복하고, 상기의 비(L/V)가 임계 시간(Tc)보다 작을 경우, 판단기(27)에서 위험경보 및 자동운항장치에 제어신호(ABS)를 보낸다.When the ratio L / V is equal to or greater than the threshold time Tc, the process returns to the first step of the signal processor 26 and repeats the checking process by the ultrasonic wave again. Is less than the critical time Tc, the determiner 27 sends a control signal ABS to the critical alarm and automatic navigation device.

또한 , 상기 안테나(24)의 구성은 제3a도 및 제3b도를 참조하여 설명한다. 제3a도 및 제3b도는 본 발명에 의한 자동차 충돌 방지장치에 적용되는 안테나의 구조도이다. 상기 안테나(24)는 수신된 초음파 신호를 모으는 포물 접시형인 1차반사경(31)과, 상기 1차 반사경의 포물 접시의 초점에 설치된 2차반사경 (32)과, 상기 2차 반사경(32)의 반사면 반대쪽에 설치한 초음파 트랜스듀서(transducer)(33)와, 상기 초음파트랜스듀서(transducer)(33)로부터 초음파가 직접 수신되지 않도록 상기 1차 반사경(31)의 포물면의 중심에 설치된 초음파 마이크로폰(microphone)(34)으로 구성 된다.The configuration of the antenna 24 will be described with reference to Figs. 3a and 3b. 3A and 3B are structural diagrams of an antenna applied to an automobile collision prevention apparatus according to the present invention. The antenna 24 includes a primary reflector 31 that is a parabolic dish for collecting the received ultrasound signals, a secondary reflector 32 provided at the focus of the parabolic reflector of the primary reflector, An ultrasonic transducer 33 installed at the opposite side of the reflecting surface and an ultrasonic microphone 33 installed at the center of the parabolic surface of the primary reflecting mirror 31 so that ultrasonic waves are not directly received from the ultrasonic transducer 33 microphone 34 as shown in FIG.

따라서 , 초음파 트랜스듀서(33)에서 발사된 초음파 신호는 장애물에 부딪혀 초음파 안테나(214)로 되돌아온다. 되돌아온 반사초음파 중에서 1차반사경(31)의 중심축과 평행하게 입사되는 반사초음파만이 1차반사경 (31) 에 반사되어 그 촛점으로 모이게 되며 , 초점에 모이는 반사초음파는 2차반사경(32)의 후면에서 다시 반사되어 1차반사경(31)의 중심에 장치된 초음파 마이크로폰(34)에 입력된다. 이렇게 하여 장애물에서 반사되어 되돌아오는 빈사초음파는 초음파 트랜스듀서(33)에서 발사되는 초음파에 영향을 주지 않으며, 반대로 초음파 트랜스듀서(33)에서 발사되는 초음파는 장애물에서 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 영향을 주지 않게 된다.Therefore, the ultrasonic signal emitted from the ultrasonic transducer 33 hits the obstacle and returns to the ultrasonic antenna 214. [ Only the reflected ultrasonic waves which are incident on the primary reflecting mirror 31 in parallel with the central axis of the primary reflecting mirror 31 are reflected by the primary reflecting mirror 31 and gathered in the focus of the returned reflected ultrasonic waves, Is reflected back from the rear surface and is input to the ultrasonic microphone (34) provided at the center of the primary reflector (31). The reflected ultrasonic wave reflected from the obstacle does not affect the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer 33. Conversely, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer 33 are reflected from the obstacle and reflected by the reflected ultrasonic waves. I will not give it.

제4도는 본 발명에 의한 초음파를 이용한 자동차 충돌 방지장치의 판단기가 수행하는 소프트웨어의 플로우 차트이다.FIG. 4 is a flowchart of software executed by a determiner of an anti-collision apparatus using ultrasonic waves according to the present invention.

단계 41에서 발사한 초음파의 주파수(f), 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd), 초음파의 속도(Vs), 초음파 펄스의 발사시간과 수신시간의 차이(T)를 읽는다. 단계 42에서는 상기 단계41에서 읽어들인 데이터를 기초로 하기 수학식 1과 수학식 2에 의하여 장애물과 자동차 사이의 거리 (L)와 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)를 계산한다.The frequency f of the ultrasonic wave emitted in step 41, the frequency f d of the ultrasonic wave reflected back from the obstacle, the velocity V s of the ultrasonic wave, and the difference T between the firing time and the reception time of the ultrasonic pulse. In step 42, the distance L between the obstacle and the automobile and the relative approach speed V of the obstacle and the automobile are calculated on the basis of the data read in step 41 by the following equations (1) and (2).

[수학식 1][Equation 1]

[수학식 2]&Quot; (2) "

그리고, 단계 43에서 상기 단계 41에서 읽은 발사한 초음파의 주파수(f)가 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd)보다 작거나 같은지 판단한다. 상기 판단에서 , 발사한 초음파의 주파수(f)가 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd)보다 클 경우, 단계 44로 진행하여 , 장애물과 자동차 사이의 거리(L)가 임계 거리(Lc)보다 작거나 같은지 판단한다. 여기에서, 장애물과 자동차 사이의 거리(L)가 임계 거리(Lc)보다 클 경우, 단계 41 이하의 과정을 반복하고, 장애물과 자동차 사이의 거리(L)가 임계 거리(Lc)보다 작거나 같을 경우, 단계 45로 진행하여 경보장치(도시생략)를 통해 경계신호를 출력한다.In step 43, it is determined whether the frequency f of the launched ultrasonic wave read in step 41 is smaller than or equal to the frequency fd of the ultrasonic wave reflected back from the obstacle. If the frequency f of the ultrasonic wave emitted from the obstacle is greater than the frequency f d of the ultrasonic wave reflected from the obstacle in the above determination, the process proceeds to step 44 where the distance L between the obstacle and the vehicle reaches the critical distance Lc. ≪ / RTI > If the distance L between the obstacle and the car is greater than the critical distance Lc, the process of step 41 and subsequent steps is repeated. If the distance L between the obstacle and the car is less than or equal to the threshold distance Lc , The flow advances to step 45 to output a boundary signal through an alarm device (not shown).

반대로, 상기 단계 43에서 발시한 초음파의 주파수(f)가 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd)보다 작거나 같다고 판단된 경우, 단계 46으로 진행하여 하기 수학식 3에 의한 장애물과 자동차 사이의 거리(L)와 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)의 비(L/V)가 임계시간(Tc)보다 작은지 판단한다.Conversely, if it is determined that the frequency f of the ultrasonic wave emitted in step 43 is less than or equal to the frequency f d of the ultrasonic wave reflected from the obstacle, the process proceeds to step 46, (L / V) of the distance L of the obstacle and the relative approach speed V of the obstacle to the vehicle is smaller than the threshold time Tc.

[수학식 3]&Quot; (3) "

그리고, 상기에서 거리에 대한 접근속도의 비(L/V)가 임계시간(Tc)보다 크거나 같을 경우, 다시 단계 41 이하의 과정을 반복하여 자동차의 진행에 따라 장애물과의 관계를 체크하고, 상기의 비(L/V)가 임계시간(Tc)보다 작을 경우에는, 단계 47로 진행하여 위험경보 및 자동운항장치에 제어신호(ABS)를 보낸다.If the ratio L / V of the approach speed to the distance is greater than or equal to the threshold time Tc, the process of step 41 and subsequent steps is repeated to check the relationship with the obstacle as the vehicle progresses, If the ratio L / V is less than the threshold time Tc, the process proceeds to step 47 to send a control signal ABS to the critical alarm and automatic navigation device.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 , 초음파의 속도는 전자파의 속도보다 백만분의 일정도이므로 , 전자파를 이용하는 경우보다 초음파를 이용한 본 발명의 장치에 의하여 장애물접근을 백만 배 더 예민하게 탐지할 수 있고, 이는 까다로운 전자장치나 신호해석에 의존히지 않고 쉽게 장애물의 과속 접근 여부를 알 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the speed of the ultrasonic waves is a constant of a millionths of the speed of the electromagnetic waves, the apparatus of the present invention using ultrasound can detect the obstacle approach more sensitively than the case of using electromagnetic waves by a million times , Which has the effect of knowing whether or not the obstacle is overspeed easily without relying on difficult electronic devices or signal analysis.

또한,본 발명에 의한 다른 효과는 제3a도 및 제3b도와 같은 구조의 초음파 수신장치에 의해 발사신호가 초음파 수신용 마이크로폰에 직집 수신되는 것을 방지하고 초음파의 수신각을 협소화하여 주변차량에서 발생하는 동종의 장치에서 오는 신호나 주변의 다른 장애물에 반사된 신호에 의해 오 동작을 일으킬 수 있는 문제점을 최대한 방지할 수 있다.Further, another effect according to the present invention is to prevent the launch signal from being directly received by the microphone for receiving the ultrasonic waves by the ultrasonic receiving apparatus having the structure as shown in Figs. 3a and 3b and to narrow the receiving angle of the ultrasonic wave, It is possible to prevent a problem that may cause an erroneous operation due to a signal coming from a homogeneous device or a signal reflected from other obstacles in the vicinity.

Claims (2)

자동차 충돌 방지장치에 있어서 ,An apparatus for preventing an automobile collision, 주파수 변환용 신호를 공급하는 국부발진기와,A local oscillator for supplying a frequency conversion signal, 펄스화된 초음파 신호를 만들어 공급하는 변조기와,A modulator for generating and supplying a pulsed ultrasound signal, 초음파 신호를 모으는 포물 접시형인 1차반사경과 , 상기 1차 반사경의 포물면의 초점에 설치된 2차반사경과, 상기 2차반사경의 반사면 반대쪽에 설치되어 상기 변조기로부터 받은 전기적 신호를 초음파신호로 변환하여 발사하는 초음파 트랜스듀서와, 상기 초음파 트랜스듀서로부터 초음파가 직접 수신되지 않도록 상기 1차 반사경의 포물면의 중심에 설치된 초음파 마이크로폰으로 이루어지며 상기 초음파 트랜스듀서에서 발사된 초음파가 장애물에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하는 안테나와,A second reflector provided at a focal point of the parabolic surface of the primary reflector; and an electric signal provided from a side opposite to the reflection surface of the secondary reflector and received from the modulator into an ultrasonic signal, And an ultrasonic microphone provided at the center of the parabolic surface of the primary reflector so that ultrasonic waves are not directly received from the ultrasonic transducer. The ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer is reflected by the obstacle and returns to the ultrasonic transducer. A receiving antenna, 상기 안테나에서 수신한 신호와 상기 국부발진기에서 발생시킨 신호를 혼합하는 혼합기와,A mixer for mixing a signal received from the antenna and a signal generated from the local oscillator, 상기 국부발진기, 상기 안테나 그리고 상기 혼합기에서 출력되는 신호를 입력받아 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)와 장애물과 자동차 사이의 거리(L)를 산출하는 신호처리기와,A signal processor for receiving a signal output from the local oscillator, the antenna and the mixer and calculating a relative approach speed V of the obstacle and the vehicle and a distance L between the obstacle and the vehicle, 상기 신호처리기로부터 받은 정보를 입력받아 발사한 초음파주파수(f)가 반사되온 초음파주파수(fd)보다 크고 상기 장애물과 자동차사이의 거리(L)가 임계거리(Lc)보다 작을 때 운전자에게 경보를 보내고, 발사한 초음파주파수(f)가 반사되온 초음파주파수( fd)보다 작거나 같고 상기 신호처리기가 구한 장애물과 자동차와의 거리(L)에 대한 접근속도(V)의 비가 임계시간(Tc)보다 작을 때는 위험경보신호를 출력하면서 자동운항장치에 제어신호를 보네 ABS를 구동시키는 판단기를 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 자동차 충돌 방지장치.An alarm is given to the driver when the ultrasound frequency f received from the signal processor is greater than the reflected ultrasonic frequency fd and the distance L between the obstacle and the vehicle is less than the critical distance Lc , The ratio of the approaching speed V to the distance L between the obstacle obtained by the signal processor and the vehicle is smaller than the threshold time Tc when the launched ultrasonic frequency f is less than or equal to the reflected ultrasonic frequency fd And a determiner for outputting a critical alarm signal and driving a control signal to the automatic navigation device to drive the ABS. 초음파를 이용한 자동차 충돌 방지장치의 제어방법에 있어서 ,A control method for an anti-collision apparatus using an ultrasonic wave, 초음파를 발사하고 그 초음파의 반사파를 수신하여 , 발사한 초음파의 주파수(f) , 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd) , 초음파의 속도(Vs), 초음파 펄스의 발사시간과 수신시간의 차이(T)를 읽어들여 장애물과 자동차 사이의 거리(L)와 장애물에 대한 자동차의 상대적 접근속도(V)를 계산하는 제1단계와,Firing the ultrasound and receives the reflected wave of the ultrasonic wave, the frequency of reflected from a frequency (f), obstruction of the ultrasound firing back ultrasound (f d), of the ultrasonic velocity (V s), firing time and the reception of the ultrasonic pulse times A first step of calculating a distance L between the obstacle and the vehicle and a relative approaching speed V of the vehicle to the obstacle by reading the difference T of the obstacle, 상기 발사한 초음파의 주파수(f)가 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd)보다 작거나 같은지 판단하는 제2단계와, 상기 발사한 초음파의 주파수(f)가 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd)보다 클 경우, 장애물과 자동차 사이의 거리(L)가 임계거리(Lc)보다 작거나 같은지 판단하여 장애물과 자동차 사이의 거리(L)가 임계거리(Lc)보다 클 경우, 초기단계로 되돌아가 다시 초음파를 발사하고 그 반사되 온 초음파를 수신하여 장애물과 자동차 사이의 거리(L)와 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)를 계산과정을 반복하는 제3단계와,A second step of determining whether the frequency f of the emitted ultrasonic wave is less than or equal to a frequency f d of the ultrasonic wave reflected from the obstacle and a frequency f of the ultrasonic wave reflected from the obstacle, When the distance L between the obstacle and the vehicle is larger than the critical distance Lc by judging whether the distance L between the obstacle and the automobile is less than or equal to the threshold distance Lc when the obstacle is greater than the frequency f d , A third step of repeating the process of calculating the distance L between the obstacle and the vehicle and the relative approaching speed V of the obstacle and the vehicle by emitting ultrasonic waves again after receiving the reflected ultrasonic waves, 장애물과 자동차 사이의 거리(L)가 임계거리(Lc)보다 작거나 같을 경우, 경보거리를 알리는 경계신호를 출력하는 제4단계와,A fourth step of outputting a boundary signal indicating an alarm distance when the distance L between the obstacle and the vehicle is less than or equal to the critical distance Lc; 상기 제2단계에서 발사한 초음파의 주파수(f)가 장애물로부터 반사되어 돌아온 초음파의 주파수(fd)보다 작거나 같을 경우, 장애물과 자동차 사이의 거리(L)와 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)의 비(L/V)가 임계시간(Tc)보다 작은지 판단하는 제5단계와,If the frequency f of the ultrasonic wave emitted in the second step is less than or equal to the frequency f d of the ultrasonic waves reflected from the obstacle, the distance L between the obstacle and the vehicle, the relative approach speed of the obstacle and the vehicle V) is less than a threshold time (Tc); and a fifth step of determining whether the ratio (L / V) 상기 제5단계에서 상기의 비(L/V)가 임계시간(Tc)보다 크거나 같을 경우, 제 1단계로 되돌아가 상기 장애물과 자동차 사이의 거리(L)와 장애물과 자동차의 상대적 접근속도(V)를 계산과정을 다시 반복하는 제6단계와,If the ratio L / V is equal to or greater than the threshold time Tc in the fifth step, the process returns to the first step and the distance L between the obstacle and the vehicle and the relative approach speed of the obstacle and the vehicle V) is repeated; 상기 제5단계에서 산출된 거리에 대한 속도비(L/V)가 임계시간(Tc)보다 작을 경우, 위험을 경보하고 자동운항장치에 제어신호(ABS)를 보내는 제7단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 자동차 충돌방지장치의 제어 방법.And a seventh step of alarming the danger and sending a control signal ABS to the automatic navigation device when the speed ratio L / V to the distance calculated in the fifth step is less than the threshold time Tc A method for controlling a vehicle collision avoiding apparatus using ultrasonic waves.
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