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KR0168087B1 - 초음파센서를 이용한 장애물의 거리 측정장치 그 방법 - Google Patents

초음파센서를 이용한 장애물의 거리 측정장치 그 방법 Download PDF

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KR0168087B1
KR0168087B1 KR1019930011953A KR930011953A KR0168087B1 KR 0168087 B1 KR0168087 B1 KR 0168087B1 KR 1019930011953 A KR1019930011953 A KR 1019930011953A KR 930011953 A KR930011953 A KR 930011953A KR 0168087 B1 KR0168087 B1 KR 0168087B1
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Abstract

본 발명은 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치 및 그 방법에 관한 것으로 시스템 클럭에 따라 초음파를 송신하고 장애물에 반사되어 되돌아오는 상기 초음파를 수신하는 초음파센서와; 시스템 클럭발생기와, 상기 초음파센서에서 수신되어 출력되는 검출신호를 입력하여 A/D변환하는 A/D변환기와, 상기 초음파센서에서 초음파가 송신된 후 장애물에 반사되어 상기 초음파센서를 통해 수신될 때까지 시스템 클럭을 카운트하여 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 시간을 연산하는 인터럽트 처리수단을 구비하여, 상기 A/D변환부로부터의 신호를 기초로 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 시간 제1시간을 판정하고, 상기 인터럽트 처리수단으로부터의 연산 결과인 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 제2시간을 판정하여, 이 두 결과를 기초로 장애물과의 거리를 판정하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

초음파센서를 이용한 장애물의 거리 측정장치 및 그 방법
제1도는 본 발명의 일실시예에 있어서 초음파센서를 이용한 장애물의 거리 측정장치의 블록도.
제2도는 본 발명의 일실시예에 있어서 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치의 상세회로도.
제3도는 본 발명의 일실시예에 있어서 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
제4도는 본 발명에 적용되는 동작파형도로써,
(a)도는 마이크로컴퓨터의 입력단자(A/D)의 입력 신호 파형도.
(b)도는 마이크로컴퓨터의 출력단자(D/A)의 출력 신호 파형도.
(c)도는 마이크로컴퓨터의 입력단자(INT)의 입력 신호 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 초음파센서 3 : 마이크로컴퓨터
5 : 발진수단 7 : 증폭수단
9 : 비교기
본 발명은 자주식로보트등에 장착되어 원격물체를 탐지하고, 그 거리를 정확히 감지할 수 있는 초음파센서를 이용한 장애물의 거리 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종래에는 이동 및 장애물검지가 가능한 주행로보트의 거리측정장치로서, 거리측정용초음파센서를 다수개로 취한 것이 알려져 있다.
이와같은 주행로보트의 거리측정장치는 다수개의 초음파센서를 순차적으로 1개씩 동작시키면서, 장애물까지의 거리를 측정하고 있다.
그런데, 종래의 주행로보트의 거리측정장치는 다수개의 초음파센서를 순차적으로 1개씩 동작시키는 것이기 때문에, 다수개의 초음파센서에 의해서 거리측정이 완료될때까지 상당한 시간이 걸렸다.
또, 1개의 초음파센서가 거리 측정을 행하기 때문에 이 센서가 다음의 거리측정을 행할때까지에 많은 시간이 소요되었고, 이 때문에, 장애물의 거리를 검지하는 능력이 떨어진다는 문제점이 있었다.
구체적인 종래의 기술로서는 일본국 특허평 4-168508호가 있으며, 이하 이에 대한 동작을 설명한다.
이 기술에 있어서, 주행로보트의 거리측정장치는 이동물체 및 장애물검지가 가능한 주행로보트에 있어서, 동일한 방향으로 초음파를 발신하여 장애물까지의 거리를 측정하는 복수개의 거리측정용 초음파센서와, 상기 초음파센서를 동시에 작동시켜서 복수 동시 거리측정을 행하고, 그 결과 얻어진 복수의 측정된 거리값 중 최소치를 나타낸 것을 장애물까지의 최단거리로서 채용하는 측거제어수단으로 구성되어 주행방향전방의 거리측정용 초음파센서가 7개, 좌우의 거리측정용 초음파센서가 각각 1개, 합께 9개의 센서를 이용하는 경우, 전방거리측정정용 초음파센서를 모두 동시 작동시킴으로써 각 방향에 대한 거리측정동작이 9개의 센서를 순차 작동시킬 경우에 비해 ⅓로 된다. 즉, 각 전˚후방거리측정용 초음파센서의 동작간격을 100m。sec로 하는 경우, 9개의 센서를 순차적으로 작동시키는 것에는 900m。sec가 걸리지만, 전방거리측정용 초음파센서 모두를 동시에 작동시킴으로써 300m。sec로 전방, 좌우의 장애물 감지가 행해질 수 있게 된다.
그러나, 상기와 같은 주행로보트의 거리측정장치는 다수의 초음파센서에 의해 장애물의 거리를 측정하므로, 제조원가가 상승된다는 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같은 주행로보트의 거리탐지장치는 초음파가 송신되고 상기 송신된 초음파가 장애물에 반사되어 다시 수신될때 까지의 시간을 계산하여 장애물의 거리를 측정함에 있어서 상기와 같은 장애물의 거리탐지장치는 마이크로컴퓨터의 A/D변환시간을 계산하여 장애물의 거리를 측정하는 것으로서, 이는 A/D변환 시간이 길어서 장애물의 거리를 정확히 측정할 수 없다는 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같은 거리측정방법에 있어서는 장애물의 거리를 정확히 측정하기 위하여 A/D변환을 짧은 시간마다 행할 경우, 마이크로컴퓨터에서 계속적으로 데이터 수신여부를 확인하여야 하므로 마이크로컴퓨터가 다른 작업을 할 수 없어서 동작불능 상태가 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 장애물의 거리를 측정함에 있어서 다수의 초음파센서를 사용하지 않고 하나의 초음파센서를 사용하므로써 제조원가를 절감시킬 수 있는 장애물의 거리측정장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른목적은 장애물에 의해서 반사된 초음파신호를 수신하여 장애물의 거리를 측정함에 있어서 하나의 초음파센서로부터 초음파가 송신된 후 다시 수신될때까지 경과된 시간을 A/D변환시간에 따라 카운트하지 않고, 마이크로컴퓨터의 주 클럭시간에 의해 카운트함으로써 장애물 측정거리의 분해능을 높이고, 자주식로보트의 정밀작업이 가능토록하는 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치는, 시스템 클럭에 따라 초음파를 송신하고 장애물에 반사되어 되돌아오는 상기 초음파를 수신하는 초음파센서와; 시스템 클럭발생기와, 상기 초음파센서에서 수신되어 출력되는 검출신호를 입력하여 A/D변환하는 A/D변환기와, 상기 초음파센서에서 초음파가 송신된 후 장애물에 반사되어 상기 초음파센서를 통해 수신될 때까지 시스템클럭을 카운트하여 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 시간을 연산하는 인터럽트 처리수단을 구비하여, 상기 A/D변환부로부터의 신호를 기초로 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 시간 제1시간을 판정하고, 상기 인터럽트 처리수단으로부터의 연산 결과인 초음파가 자애물가지 왕복하는데 소요되는 제2시간을 판정하여, 이 두 결과를 기초로 장애물과의 거리를 판정하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정방법은 초음파센서에 의해서 초음파를 송신하고 장애물에 방사되어 되돌아오는 상기 초음파를 수신하는 검출단계와, 상기 수신되어 출력되는 검출신호를 입력하고 A/D변환하여 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 시간인 제1시간을 판정하는 제1시간판정단계와, 상기 초음파센서로부터의 신호를 장애물과의 거리에 따라 소정시간 간격으로 레벨이 변화되는 기준신호와 비교하여 수신된 초음파센서로부터의 신호가 기준신호보다 큰 경우만을 인터럽트 처리하는 비교단계와, 상기 초음파센서에서 초음파가 송신된 후 장애물에 반사되어 상기 초음파센서를 통해 수신될 때까지 시스템 클럭을 카운트하여 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 제2시간을 판정하는 인터럽트 처리단계와, 이 두 결과를 기초로 장애물과의 거리를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 일실시예에 있어서 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치의 블록도이고, 제2도는 본 발명의 일실시예에 있어서 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치의 상세회로도이다. 제4도는 본 발명에 적용되는 동작파형도로써, (a)도는 마이크로컴퓨터의 입력단자(A/D)의 입력신호 파형도이고, (b)도는 마이크로컴퓨터의 출력단자(D/A)의 출력신호 파형도이고, (c)도는 마이크로컴퓨터의 입력단자(INT)의 입력신호 파형도이다.
제1도에 있어서, (1)은 초음파센서로서, 상기 초음파센서(1)는 초음파를 공간에 방사하고, 방사된 초음파가 원격 물체에 부딪혀 반사된 신호 즉, 에코신호를 수신한다.
(3)은 상기 초음파센서(1)를 통해 공간에 방사된 초음파가 장애물에 반사되어 다시 수신되면, 이 신호를 감지하여 원격물체의 거리를 연산하고, 본 발명에 따른 거리 측정장치의 전체동작을 제어하는 마이크로컴퓨터이다.
(5)는 발진수단으로서, 상기 마이크로컴퓨터(3)의 출력단자(P)로부터 출력되는 초음파송신제어신호를 고전압으로 상승시켜 상기 초음파센서(1)에 고전압의 구동펄스를 출력한다.
(7)은 증폭수단으로서, 상기 초음파센서(1)에 의해 수신된 에코신호를 받아 전기적인 신호로 증폭변환시키어 마이크로컴퓨터(3)로 전송한다.
(9)는 비교기로서, 상기 마이크로컴퓨터(3)의 출력단자(D/A)에서 출력되는 비교기준신호와 상기 증폭수단(7)에서 입력된 신호를 비교하여, 그 결과를 상기 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자(INT)로 입력시켜 마이크로컴퓨터(3)에서 장애물의 실제 거리를 측정할 수 있도록 한다.
다음은 제2도를 참조하여 상기 각부의 동작을 설명한다.
상기 발진수단(5)에는 펄스구동부(11)가 구성되어 마이크로컴퓨터(3)에서 출력되는 초음파송신제어신호에 따라 초음파센서(1)에서 초음파에너지로 변환되도록 구동펄스의 전압레벨을 약 400V정도로 상승시키고, 상기 펄스구동부(11)는 접지단과 전원공급단 사이에 직렬접속된 승압용 트랜스포머(T1)의 2차권선(L2)으로부터 직류차단용 콘덴서(C1) 및 저항(R1)을 통해 초음파센서(1)에 구동펄스(약 400V)를 출력한다.
즉, 마이컴(3)의 출력단자(P)로부터 펄스신호가 저항(R1)을 통하여 트랜지스터(Q1)의 베이스단자에 인가되면, 상기 트랜지스터(Q1)의 턴온동작으로 트랜지스터(Q2)의 베이스단자에 바이어스전압이 인가된다.
따라서, 상기 저항(R1)을 통해 주기적으로 출력되는 마이크로컴퓨터(3)의 펄스신호에 따라 초음파센서(1)로부터 초음파에너지가 출력되게 되고 물체로부터 반사되어 오는 초음파에코신호는 다시 초음파센서(1)로부터 증폭수단(7)으로 입력되어 이 증폭된 신호가 마이크로컴퓨터(3)에 인가된다.
상기 증폭수단(7)은 초음파센서(1)에 의해서 검출된 에코신호가 트랜스포머(T1)의 2차권선(L2) 및 저항(R6)을 통해 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)에 인가되면, 상기 연산증폭기(OP1)에서 이득이 향상된 후 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자(A/D) 및 저항(R8)을 통해 비교기(9)의 비반전단자(+)로 입력된다.
상기 비교기(9)는 상기 마이크로컴퓨터(3)의 출력단자(D/A)에서 출력되는 비교기준신호, 즉 제4도의 (b)도에 도시된 바와같은 신호를 저항(R9)을 통해 반전단자(-)로 받아서 상기 증폭수단(7)의 출력단에서 출력된 증폭신호와 비교하여 그 결과신호를 상기 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자(INT)로 입력시킨다.
따라서, 상기 마이크로컴퓨터(3)는 상기 비교기(9)의 출력단자로부터 출력되는 신호를 입력단자(INT)로 받아서 초음파가 송신되고 일정시간 경과 후 에코신호가 수신될때까지 시스템클럭수에 따라 시간을 카운트하게 된다.
이하, 제3도를 참조하여 본 발명에 의한 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정방법을 설명한다.
제3도는 본 발명의 일실시예에 있어서 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도면에서 S는 스텝을 나타낸다.
먼저, 본 발명에 따른 장애물의 거리측정장치에 도시되지 않은 전원공급수단으로부터 전원전압이 인가되며, 마이크로컴퓨터(3)내의 제어프로그램에 따라서 시스템이 초기화되면서 동작을 시작한다.
상기에서 시스템이 동작을 시작하면, 초음파센서(1)로부터 송신된 초음파에 의해 장애물의 거리를 측정하기 위해 스텝S1에서 마이크로컴퓨터(3)가 출력단자(P)를 통해 펄스신호를 출력하면, 발진수단(5)에서 그 신호를 받아 구동펄스를 초음파센서(1)에 출력하고, 상기 초음파센서(1)는 장애물을 탐지하기 위한 공간으로 초음파를 방사한다.
이때, 상기 발진수단(5)에서 출력되는 구동펄스신호는 그 일부가 증폭수단(7)을 구성하는 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)로 입력되고, 상기 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)로 입력된 펄스신호는 일정레벨이상의 전압 약 400V로 증폭되어 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자(A/D)에 제4도(a)의 A파형이 입력됨과 동시에 비교기(9)의 비반전단자(+)로 제4도(c)의 A'파형이 입력된다.
또한, 상기에서 초음파가 송신되며, 이와동시에 마이크로컴퓨터(3)의 출력단자(D/A)에서는 제4도(b)에 도시한 바와같이 비교기준신호가 A/D변환시간마다 출력레벨이 변환되어 출력된다.
상기 스텝S1에서 초음파센서(1)로부터 초음파가 탐지방향의 공간으로 방사되면, 스텝S2에서 마이크로컴퓨터(3)는 상기 비교기(9)에서 출력된 신호를 입력단자(INT)를 통해받아 상기 스텝S1에서 초음파가 공간으로 송신되었는지, 즉, 제4도의 (c)도에 도시한 바와같이 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자(INT)에 입력된 신호 펄스(A')가 하강엣지(↑)인지를 판별하여 하강엣지가 아닐경우(No일 경우)는 거리를 측정하는 한싸이클의 동작을 종료하고, 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자(INT)에 입력된 신호펄스(A')가 하강엣지라고 판별된 경우(YES일 경우)는 스텝S3으로 나아가서 마이크로컴퓨터(3)는 시스템클럭수에 따라 시간을 카운트하도록 도시되지 않은 내부카운터를 동작시킨다.
상기 스텝S3에서 마이크로컴퓨터(3)의 내부카운터가 카운트 동작을 시작하면, 스텝S4에서 마이크로컴퓨터(3)는 상기 초음파센서(1)를 통해 송신된 초음파가 장애물에 부딪혀 되돌아온 신호, 즉 에코신호가 있는지를 판별하기 위하여 A/D(아날로그/디지탈)변환시간인지를 판별하고, 상기 스텝S4에서 마이크로컴퓨터(3)가 입력단자(A/D)를 통해 입력된 신호가 있는지를 판별하기 위한 A/D변환시간이라고 판별될 경우(YES일 경우)는 스텝S5로 나아가서 마이크로컴퓨터(3)는 입력단자(A/D)로 입력된 에코신호를 받아서 장애물의 거리(Q1)를 판별하기 위한 인터럽트 루틴을 수행한다.
즉, 마이크로컴퓨터(3)에서 초음파에코신호를 판별하기 위하여 A/D변환주기에 의한 시간(T)이 증가되면, 마이크로컴퓨터(3)는 일정시간 경과후 증폭수단(7)을 통해 입력단자(A/D)로 입력된 제4도(a)에 도시된 바와같은 신호(B)를 판별한다.
상기 스텝S5에서 마이크로컴퓨터(3)가 A/D변환에 의한 인터럽트루틴을 수행하여 신호펄스(B)가 판별되면, 스텝S6에서 마이크로컴퓨터(3)는 상기 신호펄스(B)의 상승엣지(↑)가 발생한 시간을 제1시간(6T)으로 취한다.
여기서, 마이크로컴퓨터(3)가 입력단자(A/D)에 입력된 에코신호의 수신여부를 판별하기 위하여 제4도에 도시한 바와같은 A/D변환시간(T, 2T,… 6T… )마다 인터럽트루틴을 진행할 경우에, 마이크로컴퓨터(3)는 에코신호에 대한 전압레벨의 변화량, 즉 제4(b)도에 도시한 바와같은 시간에 대한 신호전압의 변화레벨값을 미리 기억하므로써, 제4(a)도에 나타낸 5T 부근에서는 상기 제4(a)도의 B파형 혹은 D파형의 전압레벨(V1)이 검출되지 않고, 제4(a)도에 나타낸 6T부근에서는 제4(a)도의 B파형 혹은 D파형의 전압레벨(V1)이 검출되므로, 제4(a)도의 B파형 혹은 D파형이 수신되면 제4(b)도의 전압레벨(V2)(V3)에서 초음파가 송수신된 시간이 모두 6T로 판정된다.
한편, 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자(A/D)로 신호(D)가 입력되었을 경우, 이 입력된 신호펄스(D)는 신호펄스(B)와 같이 제1시간(즉, 6T)으로 판정된다. 이 때문에 종래에는 장애물의 거리를 정확히 측정할 수 없었다.
상기 스텝S6에서 마이크로컴퓨터(3)가 입력단자(A/D)에 입력된 신호펄스(B)에 따라 제1시간(6T)이 얻어지면, 스텝S7에서 마이크로컴퓨터(3)는 입력단자(INT)에 입력된 펄스신호(제4도의 (c)도의 B'파형)가 상승엣지(↑)인지를 판별하여, 상승엣지라고 판별될 경우(YES일 경우)는 스텝S8로 나아가서 마이크로컴퓨터(3)는 입력단자(INT)로 입력된 에코신호를 받아 장애물의 거리(Q2)를 판별하기 위한 인터럽트루틴을 수행한다.
즉, 마이크로컴퓨터(3)의 출력단자(D/A)로부터 제4도(b)에 도시된 바와같은 비교기준신호가 출력되면, 비교기(9)는 증폭수단(7)으로부터 입력된 신호와 상기 비교기준신호를 비교하여, 그 비교된 신호를 출력하고, 마이크로컴퓨터(3)는 이 비교된 신호를 입력단자(INT)로 입력받아, 상기 입력단자(A/D)로 입력된 데이터와 그 크기를 비교하여 입력단자(INT)로 입력된 신호가 에코신호인지 혹은 제4도(a)에 도시된 바와같은 노이즈인지를 판별하여, 입력된 신호가 에코신호이면, 내부카운터에 의해 계산된 초음파의 송수신된 제2시간(TP)을 판정한다.
여기서, 상기 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자(INT)로 제4(a)도의 C파형과 같은 노이즈 신호가 입력될 경우는 제4도의 (b)도에 도시된 바와같은 일정레벨의 기준전압과 비교되었을 때 일정시간(A/D변환시간)내에 상기 노이즈신호의 전압레벨이 마이크로컴퓨터(3)의 출력단자(D/A)에서 출력되는 비교기준신호(제4도(b))의 파형의 전압레벨과 다르게 판별되므로 노이즈라고 판정된다.
상기 스텝S8에서 마이크로컴퓨터(3)가 입력단자(INT)의 입력신호에 의한 인터럽트루틴을 수행하여 신호펄스(B')가 판별되면, 스텝S9에서 마이크로컴퓨터(3)는 상기 신호펄스(B')의 상승엣지(↑)가 발생한 시간까지를 제2시간(TP)으로 취한다.
상기 스텝S9에서 마이크로컴퓨터(3)가 입력단자(INT)에 입력된 신호펄스(B')에 따라 제2시간(TP)이 구해지면, 스텝S10에서 마이크로컴퓨터(3)는 입력단자(A/D)와 입력단자(INT)로 입력된 신호데이터에 의한 제2시간(TP)과 제1시간이 모두 구해졌는지를 판별하여, 제2시간(TP) 및 제1시간(6T)이 모두 구해지지 않았다고 판별될 경우(No일 경우)는 상기 스텝S4이하의 동작을 반복행하고, 상기한 과정에서 제2시간(TP) 및 제1시간(6T)데이터가 모두 구해졌다고 판별될 경우(YES일 경우)는 스텝S11로 나아가서 마이크로컴퓨터(3)는 상기에서 구한 제2시간(TP)과 제1시간(6T)데이터가 설정된 오차범위내에서 서로 상응하는 데이터인지, 즉 제2시간(TP)과 제1시간(6T)데이터의 차가 설정된 오차범위내에 속하는지 여부를 판별한다.
상기 스텝S1에서 제2시간데이터와 제2시간데이터가 설정된 오차범위내에서 서로 상응한다고 판별될 경우(YES일 경우), 즉 에코신호라고 판별될 경우는 스텝S12로 나아가서 상기에서 구한 제2시간(TP)을 거리데이터(Q2)로 환산하여 장애물의 실제거리데이터로 판정하여 이 데이터를 장애물의 실제거리(Q2)로 취하고, 장애물의 거리를 측정하는 한 싸이클의 동작을 종료한다.
한편, 상기 스텝S11에서 제2시간데이터와 제1시간데이터가 설정된 오차범위내에서 서로 상응하지 않다고 판별된 경우(No일 경우)는 스텝S13으로 나나가서 마이크로컴퓨터(3)는 수신된 입력신호가 노이즈라고 판정하고, 장애물의 거리를 측정하는 한 사이클의 동작을 종료한다.
상기 설명에서와 같이 본 발명에 의한 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치 및 그 방법에 의하면, 초음파센서를 이용하여 장애물까지의 거리를 측정하는 장애물의 거리측정장치에 있어서, 마이크로컴퓨터와, 초음파를 송수신하는 초음파센서와, 사기 초음파센서에 구동펄스를 출력하는 발진수단과, 상기 초음파센서로부터 수신된 에코신호를 증폭하는 증폭수단과, 상기 증폭수단에서 출력되는 신호를 비반전단자에서 받아서 상기 마이크로컴퓨터로부터 출력되는 비교기준신호와 비교하여 그 비교된 신호를 상기 마이크로컴퓨터에 입력하는 비교기로 구성되어 제조원가를 절감시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정방법에 의하면, 장애물의 거리를 측정함에 있어서, 마이크로컴퓨터의 A/D변환시간에 의존하지 않고 시스템클럭에 의해 시간을 카운트하고, 상기 비교기의 입력신호에 따라 시간에 대해 장애물의 실제 거리를 정확히 측정할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 시스템 클럭에 따라 초음파를 송신하고 장애물에 반사되어 되돌아오는 상기 초음파를 수신하는 초음파센서와; 시스템 클럭발생기와, 상기 초음파센서에서 수신되어 출력되는 검출신호를 입력하여 A/D변환하는 A/D변환기와, 상기 초음파센서에서 초음파가 송신된 후 장애물에 반사되어 상기 초음파센서를 통해 수신될 때까지 시스템클럭을 카운트하여 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 시간을 연산하는 인터럽트 처리수단을 구비하여, 상기 A/D변환부로부터의 신호를 시초로 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 시간 제1시간을 판정하고, 상기 인터럽트 처리수단으로부터의 연산 결과인 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 제2시간을 판정하여, 이 두 결과를 기초로 장애물과의 거리를 판정하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치.
  2. 초음파센서에 의해서 초음파를 송신하고 장애물에 방사되어 되돌아오는 상기 초음파를 수신하는 검출단계와, 상기 수신되어 출력되는 검출신호를 입력하고 A/D변환하여 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 시간인 제1시간을 판정하는 제1시간판정단계와, 상기 초음파센서로부터의 신호를 장애물과의 거리에 따라 소정시간 간격으로 레벨이 변화되는 기준신호와 비교하여 수신된 초음파센서로부터의 신호가 기준신호보다 큰 경우만을 인터럽트 처리하는 비교단계와, 상기 초음파센서에서 초음파가 송신된 후 장애물에 반사되어 상기 초음파센서를 통해 수신될 때까지 시스템 클럭을 카운트하여 초음파가 장애물까지 왕복하는데 소요되는 제2시간을 판정하는 인터럽트 처리단계와, 이 두 결과를 기초로 장애물과의 거리를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1시간과 제2시간이 설정오차 범위내에서 상응한다고 판별되면 제2시간을 거리데이터로 환산하여 장애물과의 실제거리를 판정하고, 서로 상응하지 않는다면 수신된 신호를 노이즈로 판정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마이크로컴퓨터는 상기 초음파센서로부터의 신호와 비교처리되는 기준신호를 발생하는 D/A변환부를 추가로 구비하며, 상기 초음파센서로부터의 검출신호를 상기 D/A변환부로부터의 기준신호와 비교하여 검출신호가 기준신호보다 큰 경우에만 그 결과를 마이크로컴퓨터의 상기 인터럽트 처리수단으로 입력하도록 하는 비교기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마이크로컴퓨터는 상기 제1시간과 제2시간이 설정오차 범위내에서 상응한다고 판별되면 제2시간을 거리데이터로 환산하여 장애물과의 실제거리를 판정하고, 서로 상응하지 않는다면 수신된 신호를 노이즈로 판정하는 것을 특징으로 하는 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 마이크로컴퓨터 D/A변환부에서 출력되는 기준신호는 장애물과의 거리에 따라 수신되는 초음파의 레벨이 변화하는 것에 적응하여 소정시간 간격으로 레벨이 변화되는 것을 특징으로 하는 초음파센서를 이용한 장애물의 거리측정장치.
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