KR960001717A - 초음파를 이용한 거리 측정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 거리 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 전체 시스템을 총괄 제어하는 중앙처리장치(1)와; 이 중앙처리장치(1)의 신호에 의하여 발진하고, 초음파를 구동하여 초음파를 송신하는 송신부(2, 3, 4)와; 물체에 맞고 반사된 초음파를 수시센서가(5)수신하고, 증폭 및 필터링(6, 7)후, 잔향음이 존재하는 시간 동안은 상기 대역 통과 필터부(7)를 통과한 잔향음 신호가 비포화 되도록 하는 잔향음 비포화 증폭 회로부(8)를 작동하고, 잔향음이 존재하지 않는 시간대에는 상기 대역 통과 필터부(7)를 통과하여 노이즈가 여과된 신호를 입력 받아 다시 증폭하는 2단 증폭회로부(9)를 동작시키는 수신부와; 상기 잔향음 비포화 증폭회로부(8) 또는 2단 증폭회로부(9)로부터 입력받은 신호를 검파하고 기준 신호와 비교하여서 중앙처리장치(1)로 출력하는 검파 및 비교부(10)와; 그리고 이 수신부로부터 입력받은 신호를 중앙처리장치(1)의 제어에 의하여 디지탈 값으로 표시하는 거리표시부(20)를 포함하여 구성하여, 최소 측정거리 한계를 줄이고 최대 탐지거리를 증가시키므로 초음파 거리측정장치의 성능 및 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

Description

초음파를 이용한 거리 측정 장치 및 방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 전체 구성도,

제2도는 본 발명에서 송신 신호의 타이밍도,

제3 (a)도는 본 발명에서 초음파 발진의 잔향음 신호도,

(b)도는 본 발명에서 수신단의 증폭 신호도.

Claims (5)

1. 초음파를 이용한 거리 측정장치에 있어서, 전체 시스템을 총괄 제어하는 중앙처리 장치(1)와, 이 중앙처리장치(1)의 신호에 의하여 센서 특성에 일치하는 주파수로 발진하는 발진 회로부(2)와, 이 발진 회로부(2)의 발진 신호를 입력받아 초음파 송신센서(4)를 구동하는 초음파 구동회로부(3)와, 상기 초음파 구동회로부(3)의 구동으로 초음파를 발신하는 초음파 송신센서(4)와, 물체에 맞고 반사된 초음파를 수신하는 초음파 수신센서(5)와, 이 초음파 수신센서(5)에 의해 수신된 신호를 증폭하는 1단 증폭회로부(6)와, 증폭된 신호중에서 구동펄스 주파수 성분만을 통과 시키는 대역 통과 필터부(7)와, 잔향음이 존재하는 시간 동안은 중앙처리장치(1)의 제어에 의하여 상기 대역 통과 필터부(7)를 통과한 잔향음 신호가 비포화 되도록 하는 잔향음 비포화 증폭회로부(8)와, 잔향음이 존재하지 않는 시간대에는 상기 대역 통과 필터부(7)를 통과하여 노이즈가 여과된 신호를 입력 받아 다시 증폭하는 2단 증폭회로부(9)와, 상기 잔향음 비포화 증폭회로부(8) 또는 2단 증폭회로부(9)로부터 입력받은 신호를 검파하고 기준 신호와 비교하여서 중앙처리장치(1)로 출력하는 검파 및 비교부(10)와, 그리고 상기 검파 및 비교부(10)로부터 입력받은 신호를 중앙처리장치(1)의 제어에 의하여 디지탈 값으로 표시하는 거리표시부(20)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 초음파를 이용한 거리 측정 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 검파 및 비교부(10)는 잔향음 비포화 증폭회로부(8) 또는 2단 증폭회로부(9)로부터 입력받은 신호를 검파하는 검파회로(11)와, 잔향음의 검파 파형과 비슷한 파형으로 변조된 기준신호를 발생하는 기준신호 발생부(12), 및 상기 검파회로(11)와 기준신호 발생부(12)의 신호를 비교하여 이 비교값을 중앙처리장치(1)로 출력하는 비교기(13)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 거리 측정 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 검파 및 비교부(10)에서 검파회로(11)와 비교기(12)의 구성 순서를 바꾸되 비교기는 고속 비교기(12')를 사용하고, 검파회로(11)와 중앙처리장치(1)의 사이에 거리 펄스 발생회로(14)를 추가하여 이루어진 검파 및 비교부(10')를 특징으로 하는 초음파를 이용한 거리 측정 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 고속 비교기(12')는 2단 증폭회로부(9)의 출력 또는 잔향으 비포화 출력 회로부(8)의 출력과 비교신호발생부(13)의 신호를 비교하여 검파회로(11)로 출력하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 거리 측정 장치.
5. 초기 상태에서 초음파구동회로를 구동하여 초음파를 송신하는 제1단계(S1)와; 제1단계(S1) 수행후, 수신모드로 전환하여 초음파를 수신하는 제2단계(S2)와;제2단계(S2) 수행후, 잔향음 존재 시간 내인가의 가/부를 판단하는 제3단계(S3)와; 제3단계(S3) 수행후, 잔향음 존재 시간이 아니면 2단 증폭회로를 구동하는 제4단계(S4)와; 상기 제3단계(S3) 수행후, 잔향음 존재 시간으로 판단되면 잔향음 비포화 증폭 회로를 구동하는 제5단게(S5)와; 상기 제4단계(S4) 또는 제5단계(S5) 수행후, 비교기의 출력 펄스가 변환하였는가의 가/부를 판단하고, 비교기의 출력펄스에 변화가 없으면 다시 제2단계(S2)로 돌아가는 제6단계(S6)와; 그리고 제6단계(S6) 수행후, 비교기의 출력 펄스가 변화하였다고 판단되면 물체의 거리를 계산하여, 거리표시 장치에 거리 표시하고, 다시 초기 단계로 돌아가는 제7단계(S7)로 구성되어 순차 동작함을 특징으로 하는 초음파를 이용한 거리 측정 방법.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.