[发明专利]超声传感器装置和超声传感器装置的感测方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月11号在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0131370号的优先权和权益，通过引用将其全部内容结合于本文中。

技术领域

本发明涉及超声传感器(ultrasonic sensor)，并且更具体地，涉及超声传感器装置以及超声传感器装置的感测方法。

背景技术

近年来，汽车制造商正在开发车辆安全相关技术并且正为市场引进更先进的安全技术。其典型示例是主要被用在与停车相关的高级驾驶辅助系统(ADAS)。特别地，停车辅助系统和自动停车辅助系统被广泛用于告知停车时车辆与对象之间的距离。这个系统的关键技术包括通过超声传感器测量车辆周围的对象的位置或对象与车辆之间的距离的技术。

超声传感器为发射非可听频带(inaudible band)内的20KHz以上频率的超声波、然后感测从外部对象反射的超声回波以测量到外部对象的距离的传感器。在汽车内，利用由超声传感器感测的超声回波测量到汽车周围的对象的距离，并且以诸如警报声、在车辆显示器上进行显示等各种方式告知驾驶人。

然而，使用传统的超声传感器的距离测量设备在距离的范围或准确性上具有多种限制。具体地，由于超出传统超声传感器的感测范围和准确性的限制的各种应用领域的需求逐渐增加，使用超声传感器测量距离的现有系统的改进已经变得很迫切。例如，因各种原因拓展现有超声传感器的感测范围并提高其准确性已经变得很有必要，诸如能够在狭窄的停车空间中感测更加高效停车的较短距离。

这种传统超声传感器装置中，一个超声传感器生成超声波，而生成超声波的超声传感器接收来自对象的超声波的反射。然而，当对象相对于超声传感器在垂直方向上未对齐时，相对于超声传感器以一倾斜角接收来自对象的超声波的回波，使得在重复生成和接收超声波之后能够确定实际对象与车辆之间的距离。此外，相对于横轴的距离不应考虑在内，使得对于准确测量车辆与对象之间的最短距离存在限制。

相关的现有技术是美国专利公开No.US2008/0218324(于2008年9月11号发布)。

发明内容

创作本发明是为了解决或缓解包括上述问题的各种问题。本发明的目标是提供一种超声传感器装置，在超声传感器装置内，一个超声传感器可生成超声波并且多个超声传感器可接收从对象反射的超声波的回波，并且超声传感器装置能够通过结合多个超声传感器的接收值来考虑至横轴和纵轴的距离来准确计算车辆与对象之间的实际距离，以确定车辆和对象之间的最短距离。然而，这些问题仅用于示出的目的并且本发明的范围不限于此。

根据本发明的一个方面，提供一种超声传感器装置。超声传感器装置包括：第一超声传感器，以发送模式向对象发送超声波并且以接收模式接收从对象反射的超声波的回波；至少一个第二超声传感器，靠近第一超声传感器布置且接收从对象反射的超声波的回波；以及控制单元，在第一超声传感器处于接收模式的情况下，通过使用基于由第一超声传感器接收的回波而输出的第一距离信号和从第二超声传感器输出的第二距离信号计算关于对象的最短距离信号。

在超声传感器装置中，控制单元可将第一距离信号和第二距离信号之中的较短信号计算作为关于对象的最短距离信号。

在超声传感器装置中，控制单元可组合第一距离信号和第二距离信号且将使用三角函数(trigonometric function)计算出的值计算作为关于对象的最短距离信号。

在超声传感器装置中，当第一超声传感器处于发送模式时，第二超声传感器可以处于用于接收从对象反射的超声波的回波的接收模式。

在超声传感器装置中，第一超声传感器和第二超声传感器可被设置在相同的平面上并且相对于地面是水平的，使得产生对象的二维坐标。

超声传感器装置可进一步包括靠近第一超声传感器或第二超声传感器布置的并且接收从对象反射的超声波的回波的至少一个第n超声传感器。

在超声传感器装置中，第n超声传感器可以与第一超声传感器和第二超声传感器成三角布置，第n超声传感器距离地面的高度不同于布置在相同的平面的第一超声传感器和第二超声传感器的高度，以便产生对象的三维坐标。