KR20010091127A - 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 센서모듈에서 초음파의 송신뒤 일어나는 여진의 길이를 체크함으로써 초음파 센서모듈의 정상여부를 판단하고, 초음파 센서모듈과 전자제어 유니트(ECU) 사이의 단선 및 단락여부를 판단하는 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로서,

상기 전자제어 유니트(ECU)에서 초음파 센서모듈로 초음파 송신신호를 출력하는 제1 과정; 상기 제1 과정이 수행된 후 여진의 길이를 검출하는 제2 과정; 상기 제2 과정에서 검출된 여진의 길이가 최소 허용여진 이하인 경우에 전자제어 유니트(ECU)와 초음파 센서모듈 사이에 단선 또는 단락이 발생된 것으로 판단하는 제3 과정; 상기 제2 과정에서 검출된 여진의 길이가 최소 허용여진과 최대 허용여진의 사이에 포함되는지를 확인하는 제4 과정; 및 상기 제4 과정에서 여진의 길이가 최소 허용여진과 최대 허용여진의 사이에 포함되면 정상동작으로 판단하고, 여진의 길이가 최대 허용여진 이상인 경우에 초음파 센서모듈에서 이상이 발생된 것으로 판단하는 제5 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

장애물 감지 시스템의 자기진단 장치 및 그 방법 {Apparatus and method for self diagnosis of obstacle detective system}

본 발명은 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초음파 센서모듈의 여진길이를 이용하는 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근, 차량의 증가에 따라 교통사고가 빈번하게 발생하고 있는데, 특히 앞차량의 급정거 또는 급작스런 장애물 출현 등과 같은 돌발사고시 안전거리를 충분히 지키지 않고 있는 경우에 충돌사고가 많이 발생되고 있기 때문에 충돌사고를 방지할 수 있도록 하는 부가장치들이 차량에 장착되고 있다.

상기와 같은 부가장치에는 장애물 감지 시스템이 대표적이다. 상기 장애물 감지 시스템은 기준거리 이내에 장애물이 나타나면 자동으로 브레이크 장치를 동작시켜 급제동이 이루어지도록 함으로써 충돌을 방지한다.

일반적인 장애물 감지 시스템에는 차량 앞 범퍼의 소정위치에 부착되어 거리감지를 수행하는 초음파 센서가 구비되는데, 상기 초음파 센서의 발광부에서 전방으로 초음파를 발생시키고 그후 장애물로부터 반사되어 오는 초음파를 초음파 센서의 수광부에서 수신하면 전자제어 유니트(ECU)에서 연산을 수행하여 장애물과의 거리를 측정하게 된다.

그런데, 상기 장애물 감지 시스템은 고장이 발생된 경우에 심각한 차량사고가 유발될 수 있기 때문에 초음파 센서모듈의 이상진단 및 전자제어 유니트(ECU)와 초음파 센서모듈 사이의 단선 및 단락여부 진단을 수행하는 자기진단 기능이 부가되어야 한다.

그러나, 종래 기술에 의한 장애물 감지 시스템에서는 초음파 센서모듈의 자체 이상여부를 판단할 수 있는 기능이 없으며, 전자제어 유니트(ECU)와 초음파 센서모듈 사이의 단순한 단선 및 단락 만을 판단함으로써 장애물의 감지에 대한 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 초음파 센서모듈에서 초음파의 송신뒤 일어나는 여진의 길이를 체크함으로써 초음파 센서모듈의 정상여부를 판단하는 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전자제어 유니트(ECU)에서 초음파 송신신호를 보낸뒤 센서에서의 여진 발생여부를 체크함으로써 초음파 센서모듈과 전자제어 유니트(ECU) 사이의 단선 및 단락여부를 판단하는 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의하여 장애물 감지 시스템에 적용되는 자기진단 장치의 구성을 나타내는 블록도

도 2는 본 발명에 의한 자기진단 동작을 나타내는 플로우차트

도 3은 본 발명에 의한 자기진단 동작시 정상동작의 조건을 나타내는 도면

도 4는 본 발명에 의한 자기진단 동작시 체크 포인트를 나타내는 도면

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 초음파 센서모듈 20 : 전자제어 유니트(ECU)

30 : LED 디스플레이 40 : 스피커

50 : 파워 서플라이

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 차량의 소정위치에 부착되어 전방으로 초음파를 발생시키고, 장애물로부터 반사되어 오는 초음파를 수신하는 초음파 센서모듈과; 상기 초음파 센서모듈의 동작을 제어하는 동시에 상기 초음파의 발생시점과 수신시점 사이의 시간을 이용하여 연산을 수행함으로써 장애물과의 거리를 측정하고, 상기 초음파 센서모듈에서의 여진길이를 이용하여 초음파 센서모듈의 이상여부 및 초음파 센서모듈과의 사이에 단선 또는 단락을 판단하는 전자제어 유니트(ECU)와; 상기 전자제어 유니트에서 초음파 센서모듈의 이상이 판단되거나, 초음파 센서모듈과의 사이에 단선 또는 단락이 판단되는 경우에 그 상태를 사용자에게 시각적 또는 청각적으로 알려주는 경고부;를 포함하는 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치를 제공한다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 특징에 따르면, 차량의 소정위치에 부착되어 전방으로 초음파를 발생시키는 초음파 센서모듈과, 상기 초음파 센서모듈의 동작을 제어하고 상기 초음파를 이용하여 연산을 수행함으로써 장애물과의 거리를 측정하는 전자제어 유니트(ECU)를 포함하는 장애물 감지 시스템에 적용되는 자기진단 방법에 있어서,

상기 전자제어 유니트(ECU)에서 초음파 센서모듈로 초음파 송신신호를 출력하는 제1 과정; 상기 제1 과정이 수행된 후 여진의 길이를 검출하는 제2 과정; 상기 제2 과정에서 검출된 여진의 길이가 최소 허용여진 이하인 경우에 전자제어 유니트(ECU)와 초음파 센서모듈 사이에 단선 또는 단락이 발생된 것으로 판단하는 제3 과정; 상기 제2 과정에서 검출된 여진의 길이가 최소 허용여진과 최대 허용여진의 사이에 포함되는지를 확인하는 제4 과정; 상기 제4 과정에서 여진의 길이가 최소 허용여진과 최대 허용여진의 사이에 포함되면 정상동작으로 판단하고, 여진의 길이가 최대 허용여진 이상인 경우에 초음파 센서모듈에서 이상이 발생된 것으로 판단하는 제5 과정;을 포함하여 이루어지는 장애물 감지 시스템의 자기진단 방법을 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 제3 과정 또는 제5 과정에는이상이 발생된 것으로 판단되는 경우에 사용자에게 시각적 또는 청걱적으로 알려주는 단계가 포함되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명에 의한 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 자기진단 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 참조번호 10은 차량 앞 범퍼의 소정위치에 부착되어 전방으로 초음파를 발생시키는 다수의 초음파 센서모듈을 나타내고, 20은 상기 초음파 센서모듈(10)의 동작을 제어하는 동시에 초음파 발생시 여진길이를 이용하여 초음파 센서모듈(10)의 이상여부 및 초음파 센서모듈(10)과의 사이에 단선 또는 단락을 판단하는 전자제어 유니트(ECU)를 나타낸다.

또한, 참조번호 30은 상기 전자제어 유니트(20)에서 초음파 센서모듈(10)의 이상이 판단되거나 상기 초음파 센서모듈(10)과의 사이에 단선 또는 단락이 판단되는 경우에 그 상태를 사용자에게 시각적으로 알려주는 LED 디스플레이를 나타내고, 40은 상기 전자제어 유니트(20)에서 초음파 센서모듈(10)의 이상이 판단되거나 상기 초음파 센서모듈(10)과의 사이에 단선 또는 단락이 판단되는 경우에 그 상태를 사용자에게 청각적으로 알려주는 스피커를 나타내고, 50은 상기 전자제어 유니트(ECU)(20)의 동작에 필요한 구동전원을 공급하는 파워 서플라이(powersupply)를 나타낸다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 자기진단 동작을 첨부한 도 2의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량의 진행중 진단모드로 진입하게 되면(S1 참조), 상기 전자제어 유니트(20)에서는 각 초음파 센서모듈(10)로 제어신호를 출력하여 리세트(RESET) 시키게 된다.(S2 참조) 그 이유는, 초음파 센서모듈(10)의 구동전에는 출력이 없어야 하기 때문이다.

그후, 상기 전자제어 유니트(20)에서 초음파 센서모듈(10)로 초음파 송신신호를 출력하면(S3 참조), 상기 초음파 센서모듈(10)에서는 전방으로 초음파를 출력시킨다.(S4 참조) 이때, 일반적으로 상기 초음파 센서모듈(10)에서는 초음파의 출력시 여진이 발생하는데 그 여진이 진단신호로서 상기 전자제어 유니트(20)로 입력된다.

상기의 동작이 진행되는 동안 상기 전자제어 유니트(20)에서는 여진길이를 검출하고(S5 참조), 상기 검출된 여진길이가 최소 허용여진 이하인지를 판단한다.(S6 참조) 이때, 상기 S6의 판단결과가 최소 허용여진 이하인 경우에는 상기 전자제어 유니트(20)와 초음파 센서모듈(10) 사이에 단선 또는 단락이 발생된 것으로 판단하게 된다.(S7 참조)

한편, 상기 S6의 판단결과가 최소 허용여진 이하가 아닌 경우에는 다시 검출된 여진길이가 최대 허용여진 이상인지를 판단하게 되고(S8 참조), 상기 S8의 판단결과가 최대 허용여진 이상인 경우에는 초음파 센서모듈에서 이상이 발생된 것으로판단하고(S9 참조), 상기 S8의 판단결과가 최대 허용여진 이상이 아닌 경우에는 시스템이 정상동작하는 것으로 판단하게 된다.(S10 참조)

한편, 상기의 동작에서 S7 및 S9가 수행되는 경우에는 시스템의 이상상태를 사용자에게 알려주기 위하여 상기 전자제어 유니트(20)에서 LED 디스플레이(30) 및 스피커(40)로 제어신호를 출력함으로써 상기 LED 디스플레이(30)가 점멸하여 시각적으로 사용자에게 알려주거나, 상기 스피커(40)를 통해 경고음을 출력하여 청각적으로 사용자에게 알려주게 된다.(S11 참조)

결국, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이 검출된 여진의 길이가 최소 허용여진(250㎲)과 최대 허용여진(150㎳)의 사이에 포함되는지를 확인하여 정상동작 여부를 판단하게 된다. 이와 같은 판단동작은 도 4에 도시된 바와 같이 최소 허용여진(250㎲)과 최대 허용여진(1.5㎳)의 부근을 체크 포인트로 하여 확인함으로써 이루어진다.

즉, 정상동작의 경우, 초음파 센서모듈(10)의 구동전에는 그 출력이 로우(LOW)이고, 구동중에는 그 출력이 하이(HIGH)가 되어야 하며, 구동후 여진에 의해 그 출력이 일정동안 하이(HIGH)를 유지하여야 한다. 또한, 여진의 길이가 최대 허용여진(1.5㎳) 이내이어야 하고, 여진이 종료된 후에는 2차여진이 발생하지 않아야 정상동작으로 판단한다. 즉, 최대 허용여진(1.5㎳) 이후에는 그 출력이 계속적으로 로우(LOW) 상태를 유지하여야 한다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치 및 그 방법은 전자제어 유니트(ECU)와 초음파 센서모듈 사이의 단선 또는 단락을 판단하는 동시에 초음파 센서모듈의 자체 이상여부도 판단함으로써 장애물 감지결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량의 소정위치에 부착되어 전방으로 초음파를 발생시키고, 장애물로부터 반사되어 오는 초음파를 수신하는 초음파 센서모듈과;

   상기 초음파 센서모듈의 동작을 제어하는 동시에 상기 초음파의 발생시점과 수신시점 사이의 시간을 이용하여 연산을 수행함으로써 장애물과의 거리를 측정하고, 상기 초음파 센서모듈에서의 여진길이를 이용하여 초음파 센서모듈의 이상여부 및 초음파 센서모듈과의 사이에 단선 또는 단락을 판단하는 전자제어 유니트(ECU)와;

   상기 전자제어 유니트에서 초음파 센서모듈의 이상이 판단되거나, 초음파 센서모듈과의 사이에 단선 또는 단락이 판단되는 경우에 그 상태를 사용자에게 시각적 또는 청각적으로 알려주는 경고부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 시스템의 자기진단 장치.
2. 차량의 소정위치에 부착되어 전방으로 초음파를 발생시키는 초음파 센서모듈과, 상기 초음파 센서모듈의 동작을 제어하고 상기 초음파를 이용하여 연산을 수행함으로써 장애물과의 거리를 측정하는 전자제어 유니트(ECU)를 포함하는 장애물 감지 시스템에 적용되는 자기진단 방법에 있어서,

   상기 전자제어 유니트(ECU)에서 초음파 센서모듈로 초음파 송신신호를 출력하는 제1 과정;

   상기 제1 과정이 수행된 후 여진의 길이를 검출하는 제2 과정;

   상기 제2 과정에서 검출된 여진의 길이가 최소 허용여진 이하인 경우에 전자제어 유니트(ECU)와 초음파 센서모듈 사이에 단선 또는 단락이 발생된 것으로 판단하는 제3 과정;

   상기 제2 과정에서 검출된 여진의 길이가 최소 허용여진과 최대 허용여진의 사이에 포함되는지를 확인하는 제4 과정;

   상기 제4 과정에서 여진의 길이가 최소 허용여진과 최대 허용여진의 사이에 포함되면 정상동작으로 판단하고, 여진의 길이가 최대 허용여진 이상인 경우에 초음파 센서모듈에서 이상이 발생된 것으로 판단하는 제5 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 시스템의 자기진단 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제3 과정 또는 제5 과정에는 이상이 발생된 것으로 판단되는 경우에 사용자에게 시각적 또는 청걱적으로 알려주는 단계가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 시스템의 자기진단 방법.