지식나눔

초음파 센서 측정 거리와 각도

안녕하세요.
초음파 센서를 설계하다 보면 개방형 센서와 밀폐형 센서의 성능 차이가 있는데요.
개방형은 뚫려있다 보니 적은 에너지로도 먼 거리를 측정할 수 있고, 그러다 보니
꼭 정확하게 수직이 아니더라도 물체 감지가 잘 되는데요.
밀폐형은 센서 자체가 막혀 있다 보니 높은 에너지가 필요하구요, 먼 거리를 측정하는 것도
잘 안되구요, 그러다 보니 좀 멀어지면 대상 물체와 수직인 경우(벽이나 천정)에는 감지를 잘 하는데요.
약간만 둥그렇거나 각이 틀어지면 감지가 잘 안되더군요.(약 3미터)
물론 개방형 대비 Pulse 수도 많이 늘려보고 해 보았지만 잘 안되는데요.
아무래도 센서 자체가 막혀있다 보니 좀 그럴 수는 있겠다 싶은데요.
자동차 후방 감지기 센서도 이와 비슷한가요? (1미터 이내는 잘 감지 되지만 3미터에서는 수직일
경우에만 잘 감지하고 약간만 각도가 틀어지면 감지가 원활하지 않음)

초음파 센서에 대한 도움 부탁 드립니다.
감사합니다.
  • 초음파
  • 센서
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답변 2
  • 답변

    남권호님의 답변

    측정거리와 각도는 초음파의 주파수에도 상당히 민감합니다. 주파수가 낮을수록 측정 가능한 거리가 길어지고 지향성이 낮아지며 높을수록 지향성은 좋지만 측정거리는 짧아집니다. 지향성이 낮으면 각도에는 덜 민감하겠지만 방향 정보는 부정확하겠지요. 질문자님이 말씀하신 밀폐형/개방형 문제와 더불어서 주파수에 관해서도 고려를 하는게 좋을 거 같습니다.
    또한 일반적인 초음파 센서는 발신과 수신에 동일한 트란스듀서를 사용하지만 두개 이상의 트란스듀서로 발신과 수신를 독립적으로 하는 방안도 고려해볼 수 있으며, 이 경우 활용하기에 따라 단일 트란스듀서가 가지는 측정 각도 문제 등의 해결이 가능합니다.
    측정거리와 각도는 초음파의 주파수에도 상당히 민감합니다. 주파수가 낮을수록 측정 가능한 거리가 길어지고 지향성이 낮아지며 높을수록 지향성은 좋지만 측정거리는 짧아집니다. 지향성이 낮으면 각도에는 덜 민감하겠지만 방향 정보는 부정확하겠지요. 질문자님이 말씀하신 밀폐형/개방형 문제와 더불어서 주파수에 관해서도 고려를 하는게 좋을 거 같습니다.
    또한 일반적인 초음파 센서는 발신과 수신에 동일한 트란스듀서를 사용하지만 두개 이상의 트란스듀서로 발신과 수신를 독립적으로 하는 방안도 고려해볼 수 있으며, 이 경우 활용하기에 따라 단일 트란스듀서가 가지는 측정 각도 문제 등의 해결이 가능합니다.
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  • 답변

    김채형님의 답변

    BWS관련 질문자가 궁금한 내용이 잘 정리되어 있어 관련 자료 첨부합니다.
    BWS관련 질문자가 궁금한 내용이 잘 정리되어 있어 관련 자료 첨부합니다.
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