KR20140065408A - 차량의 주변을 검출하기에 적합한 반향 신호의 증폭을 위한 방법 및 상기 방법의 실행을 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반향 신호의 전파 시간에 따른 증폭으로 증폭되는, 차량의 주변 검출에 적합한 아날로그 반향 신호가 증폭되기 위한 방법에 관한 것으로서, 아날로그 반향 신호는 각각 상이한 증폭을 갖는 복수의 출력부들을 구비한 증폭기와, 시변 기준 전압을 갖는 후방에 연결된 A/D변환기를 이용해 증폭된다. 이때 증폭기의 상이한 출력부들 사이에서 사전 규정된 전환 시점들에 전환이 이루어지고, A/D변환기의 기준 전압은 상기 전환 시점들 사이에서, A/D변환기의 출력부에서 사전 설정된 곡선을 포함하는 전파 시간에 따른 전체 증폭을 갖는 반향 신호가 제공된다.

Description

차량의 주변을 검출하기에 적합한 반향 신호의 증폭을 위한 방법 및 상기 방법의 실행을 위한 장치{METHOD FOR AMPLIFYING AN ECHO SIGNAL SUITABLE FOR VEHICLE ENVIRONMENT DETECTION AND DEVICE FOR PERFORMING SAID METHOD}

본 발명은 차량의 주변을 검출하기에 적합한 반향 신호의 증폭을 위한 방법 및 상기 방법을 실행하기 위해 적합한 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 차량의 주변을 검출하기에 적합한 반향 신호의 증폭을 위한 본 발명에 따른 장치를 구비한 차량 보조 시스템에 관한 것이다.

공보 DE 10 2008 054 789 A1호에는 차량의 주변을 검출하기에 적합한 반향 신호의 증폭을 위한 방법이 공지되고, 상기 공보에서는 증폭 계수가 반향 신호의 전파 시간에 따라 설정된다. 이를 위해 가변 증폭기가 제안되고, 이때 증폭 곡선은 복수의 단계들에서의 급격한 프로파일도 포함할 수 있다. 실시예로서 저항들의 연결과 차단에 의한 급격한 증폭 전환을 갖는 복잡한 작동 증폭기 회로가 도시된다. 마찬가지로, 급격한 증폭 변화의 곡선이 중앙 신호 처리에 의해 추가로 보정되어야 한다는 것이 기술된다.

동일한 공보에서는, 반향 전파 시간이 증가함에 따라 신호의 세기가 작아짐으로써, 주변 감지 시스템들이 펄스에 따라 측정될 때 분석의 복잡성이 전파 시간에 따른 증폭[V(τ)]을 이용해 어떻게 감소될 수 있는지가 설명된다. 바람직하게, 연속적인 변화에 의해 수신 신호가 급격한 변화와 비교하여 훨씬 더 적게 왜곡되기 때문에, 바람직하게 입력 증폭의 연속적인 변화가 실행되는 것이 기술된다.

최적으로 설계된 시스템에서 증폭[V(τ)]은 시스템 관점에서 (V _max > 100)일 경우 (

) 영역 내에서 변형될 수 있다.

도 1a와 도 1b에는 예컨대 요구된 전파 시간에 따른 신호 증폭[V(τ)]의 2개의 가능한 곡선들이 도시된다.

또한 바람직하게 신호 수신과, 신호 분석의 어느 정도 부분과, 선택적으로는 전파 시간에 따른 특히 A/D변환기의 증폭 제어를 위한 적합한 제어 신호의 생성을 포함하는 재귀 루프 내에서, A/D변환기의 적절한 결선을 통해 기술의 복잡성이 적은, 전파 시간에 따른 증폭이 어떻게 실현될 수 있는지가 종래 기술로부터 알려져 있다.

재귀 루프는 전파 시간에 따른 증폭 실현에 필요하지는 않다. 그러나 이러한 재귀 루프가 사용되면, 전파 시간에 따른 증폭이 각각의 신호 상태에 매칭될 수 있음으로써, A/D변환기의 필요한 다이나믹 영역은 축소될 수 있다.

그러나 연속적으로 설정 가능한 증폭에 의한 증폭기들의 기술적 실현이 매우 어려운데, 이는 이러한 증폭기가 설정 가능한 증폭 영역과 더불어 입력 신호들을 증폭하기 위해 적합한 다이나믹 영역도 가지기 때문이다.

다른 한편으로 고정 증폭에 의한 N 증폭기들의 실현은 상당히 복잡하지 않게 실현 가능하다. 직렬 접속에 의해 이러한 증폭기들로 매우 높은 증폭(V _{고정_전체}

V _{고정 j} )이 실현되고, 증폭기들 사이에서의 전환 시에 신호는 각각 부분 증폭되어 제공된다(V _{고정_전체}

V _{고정 j} ).

A/D변환기에 있어서도 동일하게 적용된다. A/D변환기의 기준 전압이 A/D변환의 성능에 대한 부정적인 반작용 없이 변형될 수 있는 영역이 전형적으로 제1 영역 내지 제4 영역 내에만 존재한다.

그러므로, 비용이 저렴한 A/D변환기도 없고, 요구된 가변 증폭 영역(

)이 대략 50kHZ에서 실현될 수 있는 비용이 저렴하고 가변 설정 가능한 증폭기도 없다.

첨부된 독립항들에 따른 방법 및 장치가 제공된다.

반향 신호를 증폭하기 위한 본 발명에 따른 방법에서 차량의 주변을 검출하기 위해 적합한 아날로그 반향 신호가 반향 신호의 전파 시간에 따른 증폭으로 증폭된다. 아날로그 반향 신호는 각각 상이한, 특히 고정 증폭에 의한 복수의 출력부들을 구비한 증폭기와, 시변 기준 전압을 갖는 후방에 연결된 A/D변환기를 이용해 증폭된다. 이때 증폭기의 상이한 출력부들 사이에서 사전 규정된 전환 시점에 전환이 이루어지고, A/D변환기의 기준 전압이 전환 시점들 사이에서, A/D변환기의 출력부에서, 사전 설정된 곡선을 포함하는 전파 시간에 따른 전체 증폭을 갖는 반향 신호가 제공되는 방식으로 시간상 변형된다.

차량의 주변을 검출하기에 적합한 하나 이상의 반향 신호의 전파 시간에 따른 증폭을 위한 본 발명에 따른 장치는 각각 상이한, 특히 고정 증폭을 갖는 복수의 출력부들을 구비한 증폭기와, 시변 기준 전압을 갖는 후방에 연결된 A/D변환기와 제어장치를 포함하고, 이 제어장치는 증폭기의 상이한 출력부들 사이에서 사전 규정된 전환 시점들에 전환하고, 전환 시점들 사이에서 실행된 A/D변환기의 기준 전압의 적합한 변형을 이용해 사전 설정된 곡선을 갖는, A/D변환기의 출력부에서 시간에 따라 제공되는 반향 신호의 전체 증폭을 발생시키도록 형성된다.

종속항들은 본 발명의 바람직한 개선예들을 나타낸다.

전환 시점들 사이에서 A/D변환기의 기준 전압의 적합한 변형에 의해, 전환 시점들 사이에서 증폭기에 의해 발생된 반향 신호의 부분 증폭으로부터 간단하고 복잡하지 않은 방식으로, 요구된 곡선을 갖는 반향 신호의 전파 시간에 따른 전체 증폭이 발생된다.

A/D변환기의 기준 전압의 적합한 변형에 의해 아날로그 반향 신호의 전체 다이나믹 영역이 간단한 방식으로 더 작고 효과적인 전체 다이나믹 영역으로 표시되고, 이는 반향 신호의 분석 시 필요한 계산의 복잡성을 감소시킨다.

본 발명에 따른 방법은 작은 영역에서만 기준 전압이 변형되면 되는, 비용이 저렴한 A/D변환기의 사용도 가능케 한다.

본 발명의 특히 바람직한 일 실시예에서 직렬 접속된 일련의 증폭기들, 특히 고정 증폭과 시변 기준 전압을 갖는 후방에 연결된 A/D변환기를 이용해 증폭된다.

고정 증폭을 갖는 N 직렬 접속된 증폭기들을 갖는 증폭기의 실현은 지속적으로 설정 가능한 증폭을 갖는 증폭기의 실현에 비해 매우 비용이 저렴하고 복잡하지 않게 실현 가능하다. 증폭기들의 직렬 접속에 의해 매우 높은 증폭(V _{고정_전체}

V _{고정 j} )이 실현된다. 직렬 접속된 증폭기들 사이에서의 전환부에는 (V _{고정_전체}

V _{고정 j} )의 부분 증폭을 포함하는 부분 증폭된 신호가 제공된다.

본 발명에 따라 전체 증폭의 곡선이 특히 전환 시점들 사이에서 부분적으로 사전 설정된다.

또한 본 발명에 따라 하나 이상의 반향 신호를 이용해 차량의 주변을 검출하기 위한 복잡하지 않은 방법이 제공되고, 상기 방법에서 하나 이상의 아날로그 반향 신호는 본 발명에 따른 방법을 이용해 증폭되어 적어도 이 증폭된 반향 신호는 차량의 주변을 검출하기 위해 분석된다.

또한 본 발명에 따라 차량의 주변을 검출하기에 적합한 하나 이상의 반향 신호를 증폭하기 위해 본 발명에 따른 장치를 갖는 차량의 주변을 검출하기 위한 비용이 저렴한 차량 보조 시스템이 제공되고, 상기 시스템은 적어도 본 발명에 따른 장치를 이용해 증폭된 및/또는 증폭되지 않은 반향 신호에 의해 차량의 주변을 검출하기 위한 분석 유닛을 포함한다.

본 발명의 실시예들은 첨부된 도면과 관련하여 하기에 상세히 기술된다.

도 1a과 도 1b는 종래 기술에 따라 전파 시간에 따른 신호 증폭의 가능한 곡선을 각각 도시한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 전파 시간에 따른 신호 증폭을 생성하기 위한 본 발명에 따른 장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 전파 시간에 따른 신호 증폭의 가능한 곡선을 도시한다.

도 2에는 본 발명의 제1 실시예에 따라 전파 시간에 따른 신호 증폭 [V(τ)]을 생성하기 위한 본 발명에 따른 장치(10)가 도시된다.

특히 대략 48 kHz의 일반적인 평균 주파수를 갖는 반향의 전파 시간(τ)에 따른 아날로그 입력 신호(반향 신호)(r _{a in} )는 기초 증폭기(20)를 이용해 기초 증폭(V ₀)을 받는다. 후방에 연결된 증폭기(30)는 입력 신호(V _{고정_전체}

V _{고정 j} )의 고정된 전체 증폭을 일으키는 고정된 고정 증폭(V_{고정 j})을 갖는, 직렬 접속되고 서로 종속된 N 증폭기(40, 50)를 포함한다.

도 2에는 직렬 접속된 N 증폭기들(40, 50) 중 2개만이 도시된다.

하나 이상의 아날로그 스위치(60)를 이용해 전환 시점들(τ_k,τ_k+1) 사이에서 각각 고정 증폭(V _{고정_전체 k})이 선택되고, 상기 유형으로 증폭된 아날로그 신호는 후방에 연결된 A/D변환기(ADC)(70)에 제공된다. 이때 제어장치(100)는, 증폭기(30)의 N 출력부들(41, 51)이 사전 규정된 전환 시점들(τ₁, ..., τN)에 연속으로 A/D변환기의 입력부(80)와 각각 연결되는 방식으로, 하나 이상의 아날로그 스위치(60)를 제어한다.

제어장치(100)를 이용한 A/D변환기의 기준 전압 (

)의 변형에 의해서는 상응하는 시변 증폭(

)이, 스캔된 신호들의 전체 시스템 증폭이 사전 설정 곡선[V(τ)]에 상응하도록 거동하는 방식으로 생성된다. A/D변환기(70)의 출력부(90)에는 전체 시스템 증폭에 의해 증폭된 출력 신호(r _d )가 제공된다.

A/D변환기(70)의 기준 전압(

)의 변형은 전체 시스템을 위해, 스캔된 신호들의 시변 증폭(

)과 같이 작용한다. 요구된 증폭 곡선[V(τ)]은, 도 3에 도시된 것처럼, 전환 시점들(0, τ₁, τ₂,τ₃,τ₄,..., τ _N ) 사이에서 부분적으로 발생될 수 있다.

본 발명에 따라 특히 비용이 저렴한 장치(10)가, 연속적으로 설정 가능한 요구된 증폭의 기능이 요청된 다이나믹 영역(

) 내에서 간단한 방식으로 실현될 수 있도록 하는 구조로 제공된다.

신호들(r _{a in} )을 증폭하고 이어서 아날로그/디지털 변환하기 위한 본 발명에 따른 장치(10)를 이용해, 특히 전파 시간에 따른 증폭[V(τ)]이 고정 증폭(V_{고정 j})의 직렬 접속된 일련의 증폭기(40, 50)를 이용해 실현되고, 상기 증폭에서는 어느 정도 시점들(τ₁, τ₂,..., τN)에 하나 이상의 아날로그 신호 스위치(60)를 이용해 상이하게 작용하는 고정된 부분 증폭기들(V _{고정_전체 k} ) 사이에서 전환이 이루어지고, 후방에 설치된 A/D변환기(70)는 시변 기준 전압(

)을 이용해 각각 전환 시점들(τ_k,τ_k+1) 사이에서, 전체 시스템 증폭이 이러한 연속 근사에 의해 요구된 전파 시간에 따른 증폭[V(τ)]과 거의 같게 되는 방식으로 영향을 받는다.

이로 인해 상술된 공보와 더불어 본 발명의 다른 공보에 대해 도 2와 도 3에서 도면과 관련하여 추가적으로 명확하게 설명된다.

Claims (9)

1. 차량의 주변을 검출하기에 적합한 아날로그 반향 신호(r_{a in})가, 반향 신호(r_{a in})의 전파 시간에 따른 증폭으로 증폭되는, 반향 신호를 증폭하기 위한 방법에 있어서,
   아날로그 반향 신호(r_{a in})는 각각 상이한 증폭(V _{고정_전체 k})을 갖는 복수(N)의 출력부들(41, 51)을 구비한 증폭기(30)와, 시변 기준 전압(U_Ref)을 갖는 후방에 연결된 A/D변환기(70)를 이용해 증폭되고, 이때 증폭기(30)의 상이한 출력부들(41, 51) 사이에서 사전 규정된 전환 시점들(τ₁, ..., τ_N)에 전환이 이루어지며, A/D변환기(70)의 기준 전압(U_Ref)은 전환 시점들(τ_k,τ_k+1) 사이에서, A/D변환기(70)의 출력부(90)에서 사전 설정된 곡선[V(τ)]을 포함하는 전파 시간에 따른 전체 증폭을 갖는 반향 신호(r_d)가 제공되는 방식으로 시간상 변형되는 것을 특징으로 하는, 반향 신호를 증폭하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 아날로그 반향 신호(r_{a in})는 특히 고정 증폭(V_{고정 j})의 직렬 접속된 일련의 증폭기들(40, 50)과, 시변 기준 전압(U_Ref)을 갖는 후방에 연결된 A/D변환기(70)에 의해 증폭되는 것을 특징으로 하는, 반향 신호를 증폭하기 위한 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 곡선은 전환 시점들(τ_k,τ_k+1) 사이에서 부분적으로 사전 설정되는 것을 특징으로 하는, 반향 신호를 증폭하기 위한 방법.
4. 하나 이상의 반향 신호를 이용해 차량의 주변을 검출하기 위한 방법이며, 하나 이상의 아날로그 반향 신호(r_{a in})는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용해 증폭되고, 적어도 증폭된 입력 신호(r_d)는 차량의 주변을 검출하도록 분석되는 것을 특징으로 하는, 반향 신호를 이용해 차량의 주변을 검출하기 위한 방법.
5. 시간에 따른 증폭을 갖는 아날로그 반향 신호(r_{a in})를 증폭하기 위한 증폭기(30)를 포함하는, 차량의 주변을 검출하기에 적합한 하나 이상의 반향 신호를 증폭하기 위한 장치(10)에 있어서,
   상이한 증폭들(V_{고정_전체 k})을 갖는 복수(N)의 출력부들(41, 51)을 구비한 증폭기(30)와, 시변 기준 전압(U_Ref)을 갖는 A/D변환기(70)와, 증폭기(30)의 상이한 출력부들(41, 51) 사이에서 사전 규정된 전환 시점들(τ₁, ..., τ_N)에 전환하고, 사전 설정된 곡선[V(τ)]을 갖는, A/D변환기(70)의 출력부에서 제공되는 반향 신호(r_d)의, 시간에 따른 전체 증폭을 전환 시점들(τ_k,τ_k+1) 사이에서 실행된 A/D변환기(70)의 기준 전압(U_Ref)의 적합한 변형을 이용해 발생시키도록 형성되는 제어장치(100)를 특징으로 하는, 반향 신호를 증폭하기 위한 장치.
6. 제4항에 있어서, 제어장치(100)는, 하나 이상의 아날로그 스위치(60)를 이용해 사전에 규정된 전환 시점들(τ₁,...,τ_N)에, A/D변환기(70)의 하나 이상의 입력부(80)를 증폭기(20)의 복수의, 특히 모든 출력부들(41, 51)과 연속적으로 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변을 검출하기에 적합한 반향 신호를 증폭하기 위한 장치.
7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 증폭기(30)는 특히 고정 증폭(V_{고정 j})의 직렬 접속된 일련의 증폭기들(40, 50)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변을 검출하기에 적합한 반향 신호를 증폭하기 위한 장치.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 장치(10)이며, 상기 곡선은 전환 시점들(τ_k,τ_k+1) 사이에서 부분적으로 사전 설정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변을 검출하기에 적합한 반향 신호를 증폭하기 위한 장치.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 장치(10)를 구비한, 차량의 주변을 검출하기 위한 차량 보조 시스템에 있어서,
   적어도 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 장치(10)를 이용해 증폭된 반향 신호(r_d) 및/또는 증폭되지 않은 반향 신호(r_{a in})에 의한 차량의 주변을 검출하기 위한 평가 유닛을 특징으로 하는, 차량 보조 시스템.

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