KR20230123530A - Untrasound sensor system and and operation method thereof - Google Patents

Abstract

초음파 센서 시스템 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 초음파 센서 시스템은, 지령신호에 따라 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 동시에 송출하고, 송출된 송신 신호가 객체로부터 반사되어 나온 반사 신호를 각각 수신하는 복수의 초음파 모듈, 및 복수의 초음파 모듈의 송신 신호 송출시간을 동기화하기 위한 지령신호를 출력하고, 복수의 초음파 모듈로부터의 반사 신호에 기초하여 객체의 거리를 측정하는 프로세서를 포함하되, 각 초음파 모듈은, 지령신호에 따라 송신 신호를 송출하는 송신부, 및 복수의 필터를 포함하고, 필터를 통해 각 초음파 모듈로부터의 반사 신호를 각각 수신하는 수신부를 포함한다. An ultrasonic sensor system and an operating method thereof are disclosed. An ultrasonic sensor system according to an aspect of the present invention includes a plurality of ultrasonic modules that simultaneously transmit transmission signals having different frequencies according to a command signal and receive reflected signals from which the transmitted transmission signals are reflected from an object, respectively; and A processor that outputs a command signal for synchronizing the transmission time of the plurality of ultrasound modules and measures the distance of an object based on the reflected signal from the plurality of ultrasound modules, wherein each ultrasound module is It includes a transmitter that transmits a transmission signal, and a receiver that includes a plurality of filters and receives reflected signals from respective ultrasound modules through the filters.

Description

초음파 센서 시스템 및 그 동작 방법{UNTRASOUND SENSOR SYSTEM AND AND OPERATION METHOD THEREOF}Ultrasonic sensor system and its operation method {UNTRASOUND SENSOR SYSTEM AND AND OPERATION METHOD THEREOF}

본 발명은 초음파 센서 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초음파 센서를 이용한 객체와의 거리 및 위치 측정 시, 측정 거리 및 위치의 정확도를 높일 수 있도록 하는 초음파 센서 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an ultrasonic sensor system and its operating method, and more particularly, to an ultrasonic sensor system and method of operating the same that can increase the accuracy of measurement distance and position when measuring the distance and position to an object using an ultrasonic sensor. it's about

초음파 센서는 송신부로부터 생성되는 초음파 신호를 객체로 송출하고, 객체로부터 반사된 반사 신호의 정보를 수신하여 객체의 위치 및 거리를 측정한다. 초음파 센서를 이용한 거리측정 방법은 초음파를 송신한 시점부터 물체에서 반사된 초음파를 수신하는 시점까지의 체공 시간(T.O.F.:Time-Of-Flight)을 측정하고, 측정된 체공 시간에 공기 중에서 초음파의 전파 속도를 곱하여 산출한다. 여기서, 체공 시간은 초음파를 송신한 시점에 일정한 주파수의 클록 신호를 갖는 카운터가 카운트를 개시하고 물체에서 반사된 초음파를 수신하는 시점에 카운트를 종료하여 측정된다.The ultrasonic sensor transmits an ultrasonic signal generated from a transmitter to an object, receives information on a reflection signal reflected from the object, and measures the location and distance of the object. The distance measurement method using an ultrasonic sensor measures the time-of-flight (T.O.F.: Time-Of-Flight) from the time ultrasonic waves are transmitted to the time the ultrasonic waves reflected from an object are received, and propagation of ultrasonic waves in the air at the measured flight time. It is calculated by multiplying the speed. Here, the flight time is measured by starting counting of a counter having a clock signal of a constant frequency when ultrasonic waves are transmitted and ending counting when ultrasonic waves reflected from an object are received.

이와 같이 초음파 센서를 이용한 거리 측정은 하나의 초음파 신호를 송출하고, 객체로부터 반사된 하나의 반사 신호에 기초하여 객체와의 거리 및 위치를 측정하므로, 측정 거리 및 위치의 정확도가 낮아지는 문제가 있다. In this way, since the distance measurement using the ultrasonic sensor transmits one ultrasonic signal and measures the distance and position to the object based on one reflection signal reflected from the object, there is a problem in that the accuracy of the measured distance and position is lowered. .

이에, 초음파 센서를 이용한 객체와의 거리 및 위치 측정 시, 측정 거리 및 위치의 정확도를 높일 수 있도록 하는 기술 개발이 요구되고 있다. Accordingly, there is a demand for developing a technology capable of increasing the accuracy of the measurement distance and location when measuring the distance and location to an object using an ultrasonic sensor.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1873824호(2018.06.27. 등록)에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1873824 (registered on June 27, 2018).

본 발명은 상기와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파 센서를 이용한 객체와의 거리 및 위치 측정 시, 측정 거리 및 위치의 정확도를 높일 수 있도록 하는 초음파 센서 시스템 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made in accordance with the above needs, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor system and an operation method thereof that can increase the accuracy of the measurement distance and position when measuring the distance and position to an object using an ultrasonic sensor. is to provide

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 초음파 센서 시스템은, 지령신호에 따라 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 동시에 송출하고, 상기 송출된 송신 신호가 객체로부터 반사되어 나온 반사 신호를 각각 수신하는 복수의 초음파 모듈, 및 상기 복수의 초음파 모듈의 송신 신호 송출시간을 동기화하기 위한 지령신호를 출력하고, 상기 복수의 초음파 모듈로부터의 반사 신호에 기초하여 상기 객체의 거리를 측정하는 프로세서를 포함하되, 각 초음파 모듈은, 상기 지령신호에 따라 상기 송신 신호를 송출하는 송신부, 및 복수의 필터를 포함하고, 상기 필터를 통해 각 초음파 모듈로부터의 반사 신호를 각각 수신하는 수신부를 포함한다. An ultrasonic sensor system according to an aspect of the present invention includes a plurality of ultrasonic modules that simultaneously transmit transmission signals having different frequencies according to a command signal and receive reflection signals from which the transmitted transmission signals are reflected from an object, respectively; and a processor that outputs a command signal for synchronizing transmission times of the plurality of ultrasound modules and measures a distance to the object based on reflected signals from the plurality of ultrasound modules, wherein each ultrasound module comprises: A transmission unit for transmitting the transmission signal according to the command signal, and a receiver including a plurality of filters and receiving reflected signals from respective ultrasound modules through the filters.

본 발명에서 상기 복수의 필터는, 상기 초음파 모듈의 개수에 상응하는 개수를 구비하고, 각 초음파 모듈의 송신 신호 주파수를 각각 통과시킬 수 있다. In the present invention, the plurality of filters may have a number corresponding to the number of the ultrasound modules, and pass the transmission signal frequency of each ultrasound module.

본 발명에서 상기 복수의 필터는, 서로 다른 대역을 통과시키는 대역 통과 필터일 수 있다. In the present invention, the plurality of filters may be band pass filters passing different bands.

본 발명에서 상기 프로세서는, 상기 송신 신호의 송출 후, 각 필터에서 반사 신호를 수신한 시간을 각각 카운트하여 상기 객체까지의 거리를 복수 개 산출하고, 상기 복수 개의 거리를 이용하여 상기 객체와의 최종 거리를 산출할 수 있다. In the present invention, the processor calculates a plurality of distances to the object by counting the time at which each filter receives the reflected signal after transmitting the transmission signal, and uses the plurality of distances to determine the final distance between the object and the object. distance can be calculated.

본 발명에서 상기 프로세서는, 상기 복수 개의 거리에 대해 평균값 또는 미디언 필터를 적용하여 상기 객체와의 최종 거리를 산출할 수 있다. In the present invention, the processor may calculate the final distance to the object by applying an average value or a median filter to the plurality of distances.

본 발명의 다른 측면에 따른 초음파 센서 시스템의 동작 방법은, 프로세서가 복수의 초음파 모듈의 송신 신호 송출시간을 동기화하기 위한 지령신호를 출력하는 단계, 각 초음파 모듈의 송신부가, 상기 지령신호에 따라 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 동시에 송출하는 단계, 각 초음파 모듈의 수신부가, 상기 송출된 송신 신호가 객체로부터 반사되어 나온 반사 신호를 복수의 필터를 통해 각각 수신하는 단계, 및 상기 프로세서가, 각 수신부의 필터들을 통해 수신한 반사 신호에 기초하여 상기 객체의 거리를 측정하는 단계를 포함한다. An operation method of an ultrasonic sensor system according to another aspect of the present invention includes outputting, by a processor, a command signal for synchronizing the transmission time of a plurality of ultrasound modules, and sending units of each ultrasound module to each other according to the command signal. Simultaneously transmitting transmission signals having different frequencies, receiving, by a receiving unit of each ultrasound module, a reflection signal generated by reflection of the transmitted transmission signal from an object through a plurality of filters, and by the processor, each receiving unit and measuring the distance of the object based on the reflected signal received through the filters of .

본 발명에서 상기 복수의 필터는, 상기 초음파 모듈의 개수에 상응하는 개수를 구비하고, 각 초음파 모듈의 송신 신호 주파수를 각각 통과시킬 수 있다. In the present invention, the plurality of filters may have a number corresponding to the number of the ultrasound modules, and pass the transmission signal frequency of each ultrasound module.

본 발명에서 상기 복수의 필터는, 서로 다른 대역을 통과시키는 대역 통과 필터일 수 있다. In the present invention, the plurality of filters may be band pass filters passing different bands.

본 발명은 상기 객체의 거리를 측정하는 단계에서, 상기 프로세서는, 상기 송신 신호의 송출 후, 각 필터에서 반사 신호를 수신한 시간을 각각 카운트하여 상기 객체까지의 거리를 복수 개 산출하고, 상기 복수 개의 거리를 이용하여 상기 객체와의 최종 거리를 산출할 수 있다. In the step of measuring the distance to the object, the processor calculates a plurality of distances to the object by counting times when reflection signals are received by each filter after the transmission signal is transmitted, and the plurality of distances to the object are calculated. A final distance to the object may be calculated using the distance of the dog.

본 발명은 상기 객체의 거리를 측정하는 단계에서, 상기 프로세서는, 상기 복수 개의 거리에 대해 평균값 또는 미디언 필터를 적용하여 상기 객체와의 최종 거리를 산출할 수 있다. In the step of measuring the distance to the object, the processor may calculate the final distance to the object by applying an average value or a median filter to the plurality of distances.

본 발명의 일 측면에 따른 초음파 센서 시스템 및 그 동작 방법은, 복수 개 초음파 모듈의 송신부를 통해 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 동시에 송출하고, 각 초음파 모듈 수신부에 구비된 필터들을 통해 각 송신 신호에 대응하는 반사 신호들을 수신하여 객체와의 거리 및 위치를 측정함으로써, 객체와의 거리 및 위치의 정확도를 높일 수 있다. An ultrasonic sensor system and method of operating the same according to an aspect of the present invention simultaneously transmits transmission signals having different frequencies through transmitters of a plurality of ultrasonic modules, and transmits signals having different frequencies through filters provided in each ultrasonic module receiver. By receiving the corresponding reflection signals and measuring the distance and position to the object, accuracy of the distance and position to the object may be increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 초음파 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서 시스템의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호와 반사 신호를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a schematic block diagram of an ultrasonic sensor system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating the configuration of an ultrasound module shown in FIG. 1 .
3 is an exemplary diagram for explaining an operation of an ultrasonic sensor system according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view for explaining a transmission signal and a reflected signal according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation of an ultrasonic sensor system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 초음파 센서 시스템 및 그 동작 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an ultrasonic sensor system and an operating method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도, 도 2는 도 1에 도시된 초음파 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서 시스템의 동작을 설명하기 위한 예시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 신호와 반사 신호를 설명하기 위한 예시도이다. Figure 1 is a block diagram schematically showing an ultrasonic sensor system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the ultrasonic module shown in Figure 1, Figure 3 is an embodiment of the present invention FIG. 4 is an exemplary view for explaining an operation of an ultrasonic sensor system according to an exemplary embodiment of the present invention and a transmission signal and a reflected signal.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서 시스템은 복수의 초음파 모듈(100a, 100b,...100n, 이하 '100'이라 칭함) 및 프로세서(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , an ultrasonic sensor system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of ultrasonic modules 100a, 100b, ... 100n (hereinafter referred to as '100') and a processor 200.

복수의 초음파 모듈(100)은 프로세서(200)로부터의 지령신호에 따라 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 동시에 송출하고, 송출된 송신 신호가 객체(10)로부터 반사되어 나온 반사 신호를 각각 수신할 수 있다. 여기서, 지령신호는 초음파 모듈들(100)이 송신 신호를 동시에 발생하여 출력하도록 하는 신호일 수 있다. 지령신호를 수신한 초음파 모듈들(100)은 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 발생하여 동시에 송출할 수 있다. The plurality of ultrasound modules 100 may simultaneously transmit transmission signals having different frequencies according to a command signal from the processor 200 and receive reflection signals from which the transmission signals are reflected from the object 10, respectively. there is. Here, the command signal may be a signal that causes the ultrasound modules 100 to simultaneously generate and output transmission signals. Upon receiving the command signal, the ultrasonic modules 100 may generate transmission signals having different frequencies and transmit them simultaneously.

예를 들어, 4개의 초음파 모듈(100)로 구성된 경우, 프로세서(200)는 4개의 초음파 모듈(100)이 송신 신호를 발생하여 동시에 송출하도록 하는 지령신호를 출력할 수 있다. 그러면, 4개의 초음파 모듈(100) 각각은 서로 다른 주파수의 송신 신호를 생성하여 동시에 송출할 수 있다. For example, when it is composed of four ultrasound modules 100, the processor 200 may output a command signal to cause the four ultrasound modules 100 to generate transmission signals and transmit them simultaneously. Then, each of the four ultrasound modules 100 may generate transmission signals of different frequencies and transmit them simultaneously.

초음파 모듈(100)은 전자 장치에 유기적으로 결합되어, 전자 장치에서 객체(10)를 인식하는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 초음파 모듈(100)은 다른 전자 장치에 결합하지 않고 독자적으로 객체(10)를 인식하는 동작을 수행할 수 있다.The ultrasound module 100 may be organically coupled to the electronic device and perform an operation of recognizing the object 10 in the electronic device. Also, the ultrasound module 100 may independently recognize the object 10 without being coupled to other electronic devices.

이러한 초음파 모듈(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 송신부(110) 및 수신부(120)를 포함할 수 있다. 본 발명에 기재된 초음파 모듈(100)은 초음파 센서와 동일한 의미일 수 있다. The ultrasound module 100 may include a transmitter 110 and a receiver 120 as shown in FIG. 2 . The ultrasonic module 100 described in the present invention may have the same meaning as an ultrasonic sensor.

송신부(110)는 프로세서(200)로부터의 지령신호에 따라 송신 신호를 발생하여 송출할 수 있다. 이때, 송신부(110)는 미리 지정된 주파수를 가지는 초음파 신호를 송신 신호로 송출할 수 있다. 예를 들면, 송신부(110)는 중심 주파수 f0의 초음파 신호를 송신 신호로 송출할 수 있다. 이때, 송신부(110)는 구형파 등 다양한 파형의 송신 신호를 생성 및 송출할 수 있다. The transmitter 110 may generate and transmit a transmission signal according to a command signal from the processor 200 . At this time, the transmitter 110 may transmit an ultrasonic signal having a pre-specified frequency as a transmission signal. For example, the transmitter 110 may transmit an ultrasonic signal having a center frequency f0 as a transmission signal. At this time, the transmission unit 110 may generate and transmit transmission signals of various waveforms such as square waves.

예를 들어, 제1 내지 제4 초음파 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)로 구성된 경우, 제1 초음파 모듈(100a)의 제1 송신부(110a)는 40khz, 제2 초음파 모듈(100b)의 제2 송신부(110b)는 45khz, 제3 초음파 모듈(100c)의 제3 송신부(110c)는 50khz, 제4 초음파 모듈(100d)의 제4 송신부(110d)는 55khz를 주파수로 설정하여 송신 신호를 송출할 수 있다.For example, when composed of the first to fourth ultrasound modules 100a, 100b, 100c, and 100d, the first transmission unit 110a of the first ultrasound module 100a is 40 khz and the first ultrasound module 100b of the second ultrasound module 100b. 2 The transmission unit 110b transmits a transmission signal by setting the frequency to 45khz, the third transmission unit 110c of the third ultrasound module 100c to 50khz, and the fourth transmission unit 110d of the fourth ultrasound module 100d to 55khz. can do.

송신부(110)는 출력 소자를 포함할 수 있다. 출력 소자는 압전 소자(Piezoelectric element)를 포함할 수 있다. The transmitter 110 may include an output element. The output element may include a piezoelectric element.

수신부(120)는 복수 개의 필터(125a, 125b, ..., 125n, 이하 '125'라 칭함)를 포함하고, 각 필터(125)를 통해 각 초음파 모듈(100)로부터 송출된 송신 신호에 대응하는 반사 신호를 각각 수신할 수 있다. The receiving unit 120 includes a plurality of filters 125a, 125b, ..., 125n, hereinafter referred to as '125', and corresponds to a transmission signal transmitted from each ultrasound module 100 through each filter 125 It is possible to receive each of the reflected signals.

복수 개의 필터(125)는 초음파 모듈(100)의 개수에 상응하는 개수를 구비하고, 각 초음파 모듈(100)의 송신 신호 주파수를 각각 통과시킬 수 있다. 복수 개의 필터(125)는 서로 다른 대역을 통과시키는 대역 통과 필터 등 다양한 필터를 통해 구현될 수 있다. The plurality of filters 125 may have a number corresponding to the number of ultrasound modules 100 and pass the transmission signal frequency of each ultrasound module 100 , respectively. The plurality of filters 125 may be implemented through various filters such as band pass filters that pass different bands.

예를 들어, n개의 초음파 모듈(100)로 구성된 경우, 수신부(120)는 n개의 필터(125)를 구비할 수 있고, 각 필터(125)는 각 초음파 모듈(100)의 송신 신호 주파수를 통과시킬 수 있다. For example, when composed of n ultrasound modules 100, the receiver 120 may include n filters 125, and each filter 125 passes the transmission signal frequency of each ultrasound module 100. can make it

각 초음파 모듈(100)의 송신부(110)에서 송출하는 송신 신호의 주파수는 다르지만, 수신부(120)는 복수의 필터(125)를 통해 모든 초음파 모듈(100)의 송신부(110)에서 송출된 송신 신호에 대응하는 반사 신호를 수신할 수 있다. Although the frequencies of the transmission signals transmitted from the transmission units 110 of each ultrasound module 100 are different, the reception unit 120 transmits signals transmitted from the transmission units 110 of all the ultrasound modules 100 through a plurality of filters 125. A reflection signal corresponding to can be received.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 초음파 센서 시스템이 제1 내지 제4 초음파 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)을 포함하고, 제1 초음파 모듈(100a)의 제1 송신부(110a)는 40khz, 제2 초음파 모듈(100b)의 제2 송신부(110b)는 45khz, 제3 초음파 모듈(100c)의 제3 송신부(110c)는 50khz, 제4 초음파 모듈(100d)의 제4 송신부(110d)는 55khz를 주파수로 설정하여 송신 신호를 송출하는 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우, 제1 초음파 모듈(100a)의 제1 송신부(110a)는 40khz의 제1 송신 신호를 송출하고, 제2 초음파 모듈(100b)의 제2 송신부(110b)는 45khz의 제2 송신 신호를 송출하며, 제3 초음파 모듈(100c)의 제3 송신부(110c)는 50khz의 제3 송신 신호를 송출하고, 제4 초음파 모듈(100d)의 제4 송신부(110d)는 55khz의 제4 송신 신호를 송출할 수 있다. For example, as shown in FIG. 3 , the ultrasonic sensor system includes first to fourth ultrasonic modules 100a, 100b, 100c, and 100d, and the first transmitter 110a of the first ultrasonic module 100a is 40 khz, the second transmitter 110b of the second ultrasound module 100b is 45 khz, the third transmitter 110c of the third ultrasound module 100c is 50 khz, the fourth transmitter 110d of the fourth ultrasound module 100d will be described for the case of sending out a transmission signal by setting 55khz as a frequency. In this case, the first transmission unit 110a of the first ultrasound module 100a transmits a first transmission signal of 40khz, and the second transmission unit 110b of the second ultrasound module 100b transmits a second transmission signal of 45khz. The third transmission unit 110c of the third ultrasound module 100c transmits a third transmission signal of 50 khz, and the fourth transmission unit 110d of the fourth ultrasound module 100d transmits a fourth transmission signal of 55 khz. can be sent

제1 초음파 모듈(100a)의 제1 수신부(120a)는 필터1a(125a-1), 필터2a(125a-2), 필터3a(125a-3), 및 필터4a(125a-4)를 포함하고, 필터1a(125a-1)는 40khz, 필터2a(125a-2)는 45khz, 필터3a(125a-3)는 50khz, 필터4a(125a-4)는 55khz의 주파수를 통과시키는 필터일 수 있다. 따라서 필터1a(125a-1)는 제1 송신 신호에 의한 제1 반사 신호를 수신하고, 필터2a(125a-2)는 제2 송신 신호에 의한 제2 반사 신호를 수신하며, 필터3a(125a-3)는 제3 송신 신호에 의한 제3 반사 신호를 수신하고, 필터4a(125a-4)는 제4 송신 신호에 의한 제4 반사 신호를 수신할 수 있다. 제2 초음파 모듈(100b)의 제2 수신부(120b)는 필터1b(125b-1), 필터2b(125b-2), 필터3b(125b-3), 및 필터4b(125b-4)를 포함하고, 필터1b(125b-1)는 40khz, 필터2b(125b-2)는 45khz, 필터3b(125b-3)는 50khz, 필터4b(125b-4)는 55khz의 주파수를 통과시키는 필터일 수 있다. 따라서 필터1b(125b-1)는 제1 송신 신호에 의한 제1 반사 신호를 수신하고, 필터2b(125b-2)는 제2 송신 신호에 의한 제2 반사 신호를 수신하며, 필터3b(125b-3)는 제3 송신 신호에 의한 제3 반사 신호를 수신하고, 필터4b(125b-4)는 제4 송신 신호에 의한 제4 반사 신호를 수신할 수 있다. 제3 초음파 모듈(100c)의 제3 수신부(120c)는 필터1c(125c-1), 필터2c(125c-2), 필터3c(125c-2), 및 필터4c(125c-4)를 포함하고, 필터1c(125c-1)는 40khz, 필터2c(125c-2)는 45khz, 필터3c(125c-3)는 50khz, 필터4c(125c-4)는 55khz의 주파수를 통과시키는 필터일 수 있다. 따라서 필터1c(125c-1)는 제1 송신 신호에 의한 제1 반사 신호를 수신하고, 필터2c(125c-2)는 제2 송신 신호에 의한 제2 반사 신호를 수신하며, 필터3c(125c-3)는 제3 송신 신호에 의한 제3 반사 신호를 수신하고, 필터4c(125c-4)는 제4 송신 신호에 의한 제4 반사 신호를 수신할 수 있다. 제4 초음파 모듈(100d)의 제4 수신부(120d)는 필터1d(125d-1), 필터2d(125d-2), 필터3d(125d-3), 및 필터4d(125d-4)를 포함하고, 필터1d(125d-1)는 40khz, 필터2d(125d-2)는 45khz, 필터3d(125d-3)는 50khz, 필터4d(125d-4)는 55khz의 주파수를 통과시키는 필터일 수 있다. 따라서 필터1d(125d-1)는 제1 송신 신호에 의한 제1 반사 신호를 수신하고, 필터2d(125d-2)는 제2 송신 신호에 의한 제2 반사 신호를 수신하며, 필터3d(125d-3)는 제3 송신 신호에 의한 제3 반사 신호를 수신하고, 필터4d(125d-4)는 제4 송신 신호에 의한 제4 반사 신호를 수신할 수 있다. The first receiver 120a of the first ultrasound module 100a includes a filter 1a (125a-1), a filter 2a (125a-2), a filter 3a (125a-3), and a filter 4a (125a-4), , Filter 1a (125a-1) is 40khz, filter 2a (125a-2) is 45khz, filter 3a (125a-3) is 50khz, filter 4a (125a-4) may be a filter that passes a frequency of 55khz. Therefore, filter 1a (125a-1) receives the first reflected signal by the first transmission signal, filter 2a (125a-2) receives the second reflected signal by the second transmission signal, and filter 3a (125a-2) 3) may receive the third reflection signal by the third transmission signal, and the filter 4a (125a-4) may receive the fourth reflection signal by the fourth transmission signal. The second receiver 120b of the second ultrasound module 100b includes a filter 1b (125b-1), a filter 2b (125b-2), a filter 3b (125b-3), and a filter 4b (125b-4), , Filter 1b (125b-1) is 40khz, filter 2b (125b-2) is 45khz, filter 3b (125b-3) is 50khz, filter 4b (125b-4) can be a filter that passes a frequency of 55khz. Accordingly, filter 1b (125b-1) receives the first reflected signal from the first transmission signal, filter 2b (125b-2) receives the second reflected signal from the second transmission signal, and filter 3b (125b-2) receives the second reflected signal from the second transmission signal. 3) may receive the third reflection signal by the third transmission signal, and the filter 4b (125b-4) may receive the fourth reflection signal by the fourth transmission signal. The third receiver 120c of the third ultrasound module 100c includes a filter 1c (125c-1), a filter 2c (125c-2), a filter 3c (125c-2), and a filter 4c (125c-4), , Filter 1c (125c-1) may pass a frequency of 40khz, filter 2c (125c-2) may pass a frequency of 45khz, filter 3c (125c-3) may pass a frequency of 50khz, and filter 4c (125c-4) may pass a frequency of 55khz. Therefore, filter 1c (125c-1) receives the first reflected signal from the first transmission signal, filter 2c (125c-2) receives the second reflected signal from the second transmission signal, and filter 3c (125c-2) receives the second reflected signal from the second transmission signal. 3) may receive the third reflection signal by the third transmission signal, and the filter 4c (125c-4) may receive the fourth reflection signal by the fourth transmission signal. The fourth receiver 120d of the fourth ultrasound module 100d includes a filter 1d (125d-1), a filter 2d (125d-2), a filter 3d (125d-3), and a filter 4d (125d-4), , Filter 1d (125d-1) is 40khz, filter 2d (125d-2) is 45khz, filter 3d (125d-3) is 50khz, filter 4d (125d-4) can be a filter that passes a frequency of 55khz. Accordingly, the filter 1d (125d-1) receives the first reflected signal from the first transmission signal, the filter 2d (125d-2) receives the second reflected signal from the second transmission signal, and the filter 3d (125d-2) receives the second reflected signal from the second transmission signal. 3) may receive the third reflection signal by the third transmission signal, and the filter 4d (125d-4) may receive the fourth reflection signal by the fourth transmission signal.

복수의 필터(125)가 각 송신부(110)에 대응되도록 예시하였으나, 본 발명이 적용되는 환경에 따라 필터(125)의 개수와, 송신부(110)의 개수는 상이할 수 있음은 본 발명의 기술적 사상에 비추어 당업자에게 자명할 것이다.Although the plurality of filters 125 are illustrated to correspond to each transmitter 110, the number of filters 125 and the number of transmitters 110 may be different depending on the environment to which the present invention is applied. In light of the idea, it will be apparent to those skilled in the art.

프로세서(200)는 복수 개의 초음파 모듈(100)의 송신 신호 송출시간을 동기화하기 위한 지령신호를 출력하고, 복수 개의 초음파 모듈(100)로부터의 반사 신호에 기초하여 객체(10)의 거리를 측정할 수 있다. 여기서, 지령신호는 초음파 모듈들(100)이 송신 신호를 동시에 발생하여 출력하도록 하는 신호일 수 있다. The processor 200 outputs command signals for synchronizing transmission times of the plurality of ultrasound modules 100 and measures the distance of the object 10 based on the reflected signals from the plurality of ultrasound modules 100. can Here, the command signal may be a signal that causes the ultrasound modules 100 to simultaneously generate and output transmission signals.

프로세서(200)는 각 초음파 모듈(100)의 송신 신호 송출 후, 각 필터(125)에서 반사 신호를 수신한 시간을 각각 카운트하여 객체(10)까지의 거리를 복수 개 산출하고, 복수 개의 거리를 이용하여 객체(10)까지의 최종 거리를 산출할 수 있다. 이때, 프로세서(200)는 복수 개 거리 값에 대해 평균, 미디언 필터 등을 이용하여 객체(10)와의 최종 거리를 산출할 수 있다. The processor 200 calculates a plurality of distances to the object 10 by counting the time at which each filter 125 receives a reflected signal after transmitting the transmission signal of each ultrasound module 100, and calculates a plurality of distances The final distance to the object 10 can be calculated using this. In this case, the processor 200 may calculate the final distance to the object 10 by using an average or a median filter for a plurality of distance values.

또한, 프로세서(200)는 산출된 최종 거리를 이용하여 객체(10)의 위치를 산출할 수 있다. Also, the processor 200 may calculate the position of the object 10 using the calculated final distance.

각 초음파 모듈(100)의 송신부(110)가 다른 주파수의 송신 신호를 동시에 전송하더라도 초음파 모듈(100)의 장착 위치에 차이가 있으므로, 수신부(120)의 각 필터(125)가 수신하는 반사 신호의 수신 시간(지연 시간)은 다를 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 각 초음파 모듈(100)의 송신부(110)에서 2배씩 증가하는 파형의 제1 내지 제4 송신 신호를 송출하는 경우에 대해 살펴보기로 한다. 이 경우, 제1 내지 제4 송신 신호는 객체(10)로부터 반사되어 반사 신호로 돌아오게 되는데, 초음파 모듈(100)의 위치에 따라 반사 신호가 수신되는 시간이 다르게 된다. 즉, 제1 내지 제4 송신 신호는 동시에 송출되었으나, 제1 송신 신호에 대응하는 제1 반사 신호, 제2 송신 신호에 대응하는 제2 반사 신호, 제3 송신 신호에 대응하는 제3 반사 신호, 및 제4 송신 신호에 대응하는 제4 반사 신호는 각각 수신하는 시간에 차이에 있다. Even if the transmission unit 110 of each ultrasound module 100 simultaneously transmits transmission signals of different frequencies, there is a difference in the mounting position of the ultrasound module 100, so the reflection signal received by each filter 125 of the reception unit 120 The reception time (delay time) may vary. For example, as shown in FIG. 4 , a case in which the transmitter 110 of each ultrasound module 100 transmits first to fourth transmission signals of a waveform that increases by two times will be described. In this case, the first to fourth transmission signals are reflected from the object 10 and return as reflected signals. The time at which the reflected signals are received varies depending on the location of the ultrasound module 100 . That is, although the first to fourth transmission signals are transmitted simultaneously, the first reflection signal corresponding to the first transmission signal, the second reflection signal corresponding to the second transmission signal, the third reflection signal corresponding to the third transmission signal, and the fourth reflection signal corresponding to the fourth transmission signal is received at different times.

이에, 프로세서(200)는 각 초음파 모듈(100)의 송신 신호 송출 후, 각 필터(125)에서 반사 신호를 수신한 시간을 각각 측정하여 객체(10)와의 거리를 측정할 수 있다.Accordingly, the processor 200 may measure the distance to the object 10 by measuring the time at which each filter 125 receives the reflected signal after transmitting the transmission signal of each ultrasound module 100 .

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 4개의 초음파 모듈(100)이 구비되고, 각 초음파 모듈(100)의 수신부(120)가 각각 4개의 필터를 포함하는 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우, 4개의 각 수신부(120)는 4개의 반사 신호를 각각 수신하므로, 프로세서(200)는 각 반사 신호의 수신 시간에 기초하여 16개의 객체(10)와의 거리를 측정할 수 있다. 즉, 프로세서(200)는 송신 신호 송출 시간부터 제1 수신부(120a)의 필터1a 내지 필터4a(125a-1 ~ 125a-4)가 제1 내지 제4 반사 신호를 수신한 시간까지의 ToF(Time-Of-Flight)를 각각 측정하고, 측정된 ToF에 전파 속도를 곱하여 객체(10)와의 제1 내지 제4 거리를 각각 산출할 수 있다. 또한, 프로세서(200)는 송신 신호 송출 시간부터 제2 수신부(120b)의 필터1b 내지 필터4b(125b-1 ~ 125b-4)가 제1 내지 제4 반사 신호를 수신한 시간까지의 ToF(Time-Of-Flight)를 각각 측정하고, 측정된 ToF에 전파 속도를 곱하여 객체(10)와의 제5 내지 제8 거리를 각각 산출할 수 있다. 또한, 프로세서(200)는 송신 신호 송출 시간부터 제3 수신부(120c)의 필터1c 내지 필터4c(125c-1 ~ 125c-4)가 제1 내지 제4 반사 신호를 수신한 시간까지의 ToF(Time-Of-Flight)를 각각 측정하고, 측정된 ToF에 전파 속도를 곱하여 객체(10)와의 제9 내지 제12 거리를 각각 산출할 수 있다. 또한, 프로세서(200)는 송신 신호 송출 시간부터 제4 수신부(120d)의 필터1d 내지 필터4d(125d-1 ~ 125d-4)가 제1 내지 제4 반사 신호를 수신한 시간까지의 ToF(Time-Of-Flight)를 각각 측정하고, 측정된 ToF에 전파 속도를 곱하여 객체(10)와의 제13 내지 제16 거리를 각각 산출할 수 있다. 프로세서(200)는 16개 거리 값의 평균값 또는 미디언 필터를 사용하여 객체(10)와의 최종 거리를 결정할 수 있다. For example, as shown in FIG. 3 , a case in which four ultrasound modules 100 are provided and the receiver 120 of each ultrasound module 100 includes four filters will be described. In this case, since each of the four receivers 120 receives the four reflection signals, the processor 200 may measure the distance to the 16 objects 10 based on the reception time of each reflection signal. That is, the processor 200 calculates the ToF (Time from the transmission time of the transmission signal to the time when the filters 1a to 4a (125a-1 to 125a-4) of the first receiver 120a receive the first to fourth reflected signals. -Of-Flight) may be measured, respectively, and the first to fourth distances to the object 10 may be calculated by multiplying the measured ToF by the propagation speed. In addition, the processor 200 may perform ToF (Time from the transmission time of the transmission signal to the time when the filters 1b to 4b (125b-1 to 125b-4) of the second receiver 120b receive the first to fourth reflected signals. -Of-Flight) is measured, respectively, and the measured ToF is multiplied by the propagation speed to calculate the fifth to eighth distances to the object 10, respectively. In addition, the processor 200 may perform a ToF (Time from time when the transmission signal is transmitted) to a time when filters 1c to 4c (125c-1 to 125c-4) of the third receiver 120c receive the first to fourth reflected signals. -Of-Flight), respectively, and multiplying the measured ToF by the propagation speed to calculate the ninth to twelfth distances to the object 10, respectively. In addition, the processor 200 may perform ToF (Time from the transmission time of the transmission signal to the time when filters 1d to 4d (125d-1 to 125d-4) of the fourth receiver 120d receive the first to fourth reflected signals. -Of-Flight), respectively, and multiplying the measured ToF by the propagation speed to calculate the thirteenth to sixteenth distances to the object 10, respectively. The processor 200 may determine the final distance to the object 10 by using an average value of 16 distance values or a median filter.

상술한 바와 같이 프로세서(200)는, 3개의 초음파 모듈(100)을 사용하면 3x3 = 9개의 객체(10)와의 거리 값을 한 번에 산출할 수 있고, 4개의 초음파 모듈(100)을 사용하면 4x4 = 16개의 객체(10)와의 거리 값을 한 번에 산출할 수 있으므로, 객체(10)와의 거리를 빠르게 산출할 수 있다. 복수 개의 거리 값을 하나의 값으로 하면, 1개의 객체(10)에 대한 거리 값을 도출할 수 있다. 이에, 프로세서(200)는 복수 개의 거리 값에 대해 평균을 구하거나 미디언 필터를 이용하여 객체(10)에 대한 최종 거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 1m, 1.2m, 1.1m, 0.9m 의 총 4개의 거리 값이 산출된 경우, 프로세서(200)는 1m, 1.2m, 1.1m, 0.9m의 평균값인 1.05m를 객체(10)와의 최종 거리로 산출하거나, 1m, 1.2m, 1.1m, 0.9m의 중간 값을 객체(10)와의 최종 거리로 산출할 수 있다. As described above, the processor 200 can calculate distance values to 3x3 = 9 objects 10 at once when three ultrasound modules 100 are used, and when four ultrasound modules 100 are used Since distance values to 4x4 = 16 objects 10 can be calculated at once, the distance to the object 10 can be quickly calculated. When a plurality of distance values are regarded as one value, a distance value for one object 10 may be derived. Accordingly, the processor 200 may calculate an average of a plurality of distance values or calculate a final distance to the object 10 by using a median filter. For example, when a total of four distance values of 1m, 1.2m, 1.1m, and 0.9m are calculated, the processor 200 converts 1.05m, which is an average value of 1m, 1.2m, 1.1m, and 0.9m, to the object 10. It may be calculated as the final distance to the object 10, or a median value of 1m, 1.2m, 1.1m, and 0.9m may be calculated as the final distance to the object 10.

상술한 바와 같이 프로세서(200)는 동시에 객체(10)와의 거리 값을 다수 개 획득할 수 있고 거리 값의 군집화를 통해 평균 및 미디언 필터 등을 사용하여 거리 및 위치 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다. As described above, the processor 200 can obtain a plurality of distance values to the object 10 at the same time, and can improve the accuracy of distance and location measurement by using average and median filters through clustering of the distance values. .

프로세서(200)는 운영 체제 또는 어플리케이션을 구동하여 프로세서(200)에 연결된 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(200)는 SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 프로세서(200)는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 인스트럭션(instruction) 또는 데이터를 메모리(미도시)에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 메모리에 저장할 수 있다. The processor 200 may control a plurality of hardware or software components connected to the processor 200 by driving an operating system or an application, and may perform various data processing and operations. The processor 200 may be implemented as a system on chip (SoC). The processor 200 may load and process an instruction or data received from at least one of the other components into a memory (not shown), and store various data in the memory.

한편, 본 발명에 따른 초음파 센서 시스템은 초음파 모듈(100)이 장착되는 전자 장치와 통신하는 통신 인터페이스(미도시)를 더 포함할 수 있다. 따라서 초음파 모듈(100)은 전자 장치와 유기적으로 결합할 수 있으며, 초음파 모듈(100)은 객체(10)를 인식하는 동작을 할 수 있다. Meanwhile, the ultrasonic sensor system according to the present invention may further include a communication interface (not shown) communicating with an electronic device on which the ultrasonic module 100 is mounted. Accordingly, the ultrasound module 100 may be organically combined with the electronic device, and the ultrasound module 100 may perform an operation of recognizing the object 10 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating an operation of an ultrasonic sensor system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 프로세서(200)는 복수 개의 초음파 모듈(100)의 송신 신호 송출시간을 동기화하기 위한 지령신호를 출력한다(S510). 여기서, 지령신호는 초음파 모듈들(100)이 송신 신호를 동시에 발생하여 송출하도록 하는 신호일 수 있다. Referring to FIG. 5 , the processor 200 outputs a command signal for synchronizing transmission times of the plurality of ultrasound modules 100 (S510). Here, the command signal may be a signal that causes the ultrasonic modules 100 to simultaneously generate and transmit transmission signals.

S510 단계가 수행되면, 각 초음파 모듈(100)의 송신부(110)는 프로세서(200)로부터의 지령신호에 따라 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 동시에 송출한다(S520). 예를 들어, 4개의 초음파 모듈(100)로 구성된 경우, 각 초음파 모듈(100)의 송신부(110)는 서로 다른 주파수의 송신 신호를 생성하여 동시에 송출할 수 있다. When step S510 is performed, the transmitter 110 of each ultrasound module 100 simultaneously transmits transmission signals having different frequencies according to the command signal from the processor 200 (S520). For example, when it is composed of four ultrasound modules 100, the transmission unit 110 of each ultrasound module 100 may generate transmission signals of different frequencies and transmit them simultaneously.

S520 단계가 수행되면, 각 초음파 모듈(100)의 수신부(120)는 각 송신부(110)에서 송출된 송신 신호가 객체(10)로부터 반사되어 나온 반사 신호를 복수 개의 필터(125)를 통해 각각 수신한다(S530). 각 초음파 모듈(100)의 송신부(110)에서 송출하는 송신 신호의 주파수는 다르지만, 수신부(120)는 복수의 필터(125)를 통해 모든 초음파 모듈(100)의 송신부(110)에서 송출된 송신 신호에 대응하는 반사 신호를 수신할 수 있다. When step S520 is performed, the receiving unit 120 of each ultrasound module 100 receives a reflected signal generated by reflection of the transmission signal transmitted from each transmitting unit 110 from the object 10 through a plurality of filters 125, respectively. Do (S530). Although the frequencies of the transmission signals transmitted from the transmission units 110 of each ultrasound module 100 are different, the reception unit 120 transmits signals transmitted from the transmission units 110 of all the ultrasound modules 100 through a plurality of filters 125. A reflection signal corresponding to can be received.

S530 단계가 수행되면, 프로세서(200)는 각 수신부(120)의 필터들(125)을 통해 수신한 반사 신호에 기초하여 객체(10)의 거리를 산출한다(S540). 즉, 프로세서(200)는, 송신 신호의 송출 후, 각 필터(125)에서 반사 신호를 수신한 시간을 각각 카운트하여 객체(10)까지의 거리를 복수 개 산출하고, 복수 개의 거리를 이용하여 객체(10)와의 최종 거리를 산출할 수 있다. 이때, 프로세서(200)는 복수 개의 거리에 대해 평균값 또는 미디언 필터를 적용하여 객체(10)와의 최종 거리를 산출할 수 있다. When step S530 is performed, the processor 200 calculates the distance of the object 10 based on the reflection signal received through the filters 125 of each receiver 120 (S540). That is, the processor 200 calculates a plurality of distances to the object 10 by counting the time at which each filter 125 receives the reflected signal after transmitting the transmission signal, and calculates a plurality of distances to the object by using the plurality of distances. The final distance from (10) can be calculated. In this case, the processor 200 may calculate the final distance to the object 10 by applying an average value or a median filter to a plurality of distances.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 초음파 센서 시스템 및 그 동작 방법은, 복수 개 초음파 모듈의 송신부를 통해 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 동시에 송출하고, 각 초음파 모듈 수신부(120)에 구비된 필터들을 통해 각 송신 신호에 대응하는 반사 신호들을 수신하여 객체와의 거리 및 위치를 측정함으로써, 객체와의 거리 및 위치의 정확도를 높일 수 있다. As described above, the ultrasonic sensor system and method of operating the same according to one aspect of the present invention simultaneously transmits transmission signals having different frequencies through transmitters of a plurality of ultrasonic modules, and is provided in each ultrasonic module receiver 120. It is possible to increase the accuracy of the distance and position to the object by receiving the reflected signals corresponding to each transmission signal through the filtered filters and measuring the distance and position to the object.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Implementations described herein may be embodied in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Even if discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), the implementation of features discussed may also be implemented in other forms (eg, an apparatus or program). The device may be implemented in suitable hardware, software and firmware. The method may be implemented in an apparatus such as a processor, which is generally referred to as a processing device including, for example, a computer, microprocessor, integrated circuit, programmable logic device, or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, personal digital assistants ("PDAs") and other devices that facilitate communication of information between end-users.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. will understand

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.

100 :초음파 모듈
110 : 송신부
120 : 수신부
125 : 필터
200 : 프로세서100: ultrasonic module
110: transmission unit
120: receiver
125: filter
200: processor

Claims (10)

지령신호에 따라 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 동시에 송출하고, 상기 송출된 송신 신호가 객체로부터 반사되어 나온 반사 신호를 각각 수신하는 복수의 초음파 모듈; 및
상기 복수의 초음파 모듈의 송신 신호 송출시간을 동기화하기 위한 지령신호를 출력하고, 상기 복수의 초음파 모듈로부터의 반사 신호에 기초하여 상기 객체와의 거리를 측정하는 프로세서를 포함하되,
각 초음파 모듈은,
상기 지령신호에 따라 상기 송신 신호를 송출하는 송신부; 및
복수의 필터를 포함하고, 상기 필터를 통해 각 초음파 모듈로부터의 반사 신호를 각각 수신하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 시스템.
A plurality of ultrasonic modules that simultaneously transmit transmission signals having different frequencies according to command signals and receive reflection signals from which the transmission signals are reflected from objects; and
A processor outputting a command signal for synchronizing transmission time of the plurality of ultrasound modules and measuring a distance to the object based on reflected signals from the plurality of ultrasound modules,
Each ultrasound module,
a transmitter for transmitting the transmission signal according to the command signal; and
An ultrasonic sensor system comprising a receiving unit including a plurality of filters and receiving reflected signals from respective ultrasonic modules through the filters.
제1항에 있어서,
상기 복수의 필터는,
상기 초음파 모듈의 개수에 상응하는 개수를 구비하고, 각 초음파 모듈의 송신 신호 주파수를 각각 통과시키는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 시스템.
According to claim 1,
The plurality of filters,
The ultrasonic sensor system, characterized in that having a number corresponding to the number of the ultrasonic modules, and passing the transmission signal frequency of each ultrasonic module.
제2항에 있어서,
상기 복수의 필터는,
서로 다른 대역을 통과시키는 대역 통과 필터인 것을 특징으로 하는 초음파 센서 시스템.
According to claim 2,
The plurality of filters,
An ultrasonic sensor system characterized in that it is a band pass filter that passes different bands.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 송신 신호의 송출 후, 각 필터에서 반사 신호를 수신한 시간을 각각 카운트하여 복수 개의 객체까지의 거리를 산출하고, 상기 복수 개의 거리를 이용하여 상기 객체와의 최종 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 시스템.
According to claim 1,
the processor,
After transmitting the transmission signal, each filter calculates the distance to a plurality of objects by counting the time when the reflection signal is received, and calculating the final distance to the object using the plurality of distances. Characterized in that Ultrasonic sensor system.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수 개의 거리에 대해 평균값 또는 미디언 필터를 적용하여 상기 객체와의 최종 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 시스템.
According to claim 4,
the processor,
The ultrasonic sensor system, characterized in that for calculating the final distance to the object by applying an average value or median filter to the plurality of distances.
프로세서가 복수의 초음파 모듈의 송신 신호 송출시간을 동기화하기 위한 지령신호를 출력하는 단계;
각 초음파 모듈의 송신부가, 상기 지령신호에 따라 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 동시에 송출하는 단계;
각 초음파 모듈의 수신부가, 상기 송출된 송신 신호가 객체로부터 반사되어 나온 반사 신호를 복수의 필터를 통해 각각 수신하는 단계; 및
상기 프로세서가, 각 수신부의 필터들을 통해 수신한 반사 신호에 기초하여 상기 객체와의 거리를 측정하는 단계
를 포함하는, 초음파 센서 시스템의 동작 방법.
outputting, by a processor, a command signal for synchronizing transmit signal transmission times of a plurality of ultrasound modules;
transmitting, by the transmitting unit of each ultrasound module, transmission signals having different frequencies according to the command signal at the same time;
Receiving, by a receiving unit of each ultrasound module, a reflected signal generated by reflection of the transmitted signal from an object through a plurality of filters; and
Measuring, by the processor, a distance to the object based on reflection signals received through filters of each receiving unit
Including, the operating method of the ultrasonic sensor system.
제6항에 있어서,
상기 복수의 필터는,
상기 초음파 모듈의 개수에 상응하는 개수를 구비하고, 각 초음파 모듈의 송신 신호 주파수를 각각 통과시키는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 시스템의 동작 방법.
According to claim 6,
The plurality of filters,
The method of operating an ultrasonic sensor system, characterized in that having a number corresponding to the number of the ultrasonic modules, and passing the transmission signal frequency of each ultrasonic module.
제7항에 있어서,
상기 복수의 필터는,
서로 다른 대역을 통과시키는 대역 통과 필터인 것을 특징으로 하는 초음파 센서 시스템의 동작 방법.
According to claim 7,
The plurality of filters,
A method of operating an ultrasonic sensor system, characterized in that it is a band pass filter that passes different bands.
제6항에 있어서,
상기 객체의 거리를 측정하는 단계에서,
상기 프로세서는, 상기 송신 신호의 송출 후, 각 필터에서 반사 신호를 수신한 시간을 각각 카운트하여 복수 개의 객체까지의 거리를 산출하고, 상기 복수 개의 거리를 이용하여 상기 객체와의 최종 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 시스템의 동작 방법.
According to claim 6,
In the step of measuring the distance of the object,
The processor calculates the distance to a plurality of objects by counting the time at which each filter receives the reflected signal after transmitting the transmission signal, and calculates the final distance to the object using the plurality of distances Method of operating an ultrasonic sensor system, characterized in that.
제9항에 있어서,
상기 객체의 거리를 측정하는 단계에서,
상기 프로세서는, 상기 복수 개의 거리에 대해 평균값 또는 미디언 필터를 적용하여 상기 객체와의 최종 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서 시스템의 동작 방법.According to claim 9,
In the step of measuring the distance of the object,
Wherein the processor calculates a final distance to the object by applying an average value or a median filter to the plurality of distances.