KR0170530B1 - 차량의 무인유도시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 무인유도시스템에 관한 것으로서, 특히, 조향수단(7)과, 변속수단(9)와, 엔진능력조절수단(8)와, 방향센서(3)과, 제동수단(6)과, 거리센서(4)와, 차량의 외부에서 적어도 상기 조향수단(7)을 구동할 목적으로 조작되는 방향전환키이와, 상기 엔진능력조절수단(8)을 구동할 목적으로 조작되는 전후진키이와, 상기 제동수단(6)을 구동할 목적으로 조작되는 정지키이가 마련되어 조작된 키이에 따른 특정 무선신호를 송출하는 원격제어기(11)와, 상기 원격제어기(11)로부터 송출된 무선신호를 수신받는 안테나(2a) 및 수신단(2b)와, 상기 수신단(2b)로부터 무선신호를 전송받아 해독한 후 상기 거리센서(4) 및 방향센서(3)로부터 제공된 감지신호에 의하여 차량의 이동거리 및 방향을 판단하고 상기 제동수단(6), 조향수단(7), 변속수단(9) 및 엔진능력조절수단(8)을 구동하여 차량의 무인주차를 수행하는 주제어부(1)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 무인유도시스템

제1도는 본 발명에 따른 차량의 무인유도시스템의 제어블록도.

제2도는 본 발명에 따른 차량의 무인유도시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주제어부 2a : 안테나

2b : 수신단 3 : 방향센서

4 : 거리센서 5 : 인체감지센서

6 : 제동수단 7 : 조향수단

8 : 엔진능력조절수단 9 : 변속수단

10 : 부저구동부 11 : 원격제어기

본 발명은 차량의 무인유도시스템에 관한 것으로, 특히 차량의 외부에서 원격제어를 통하여 차량을 무인주차 시킬 수 있도록 한 차량의 무인유도시스템에 관한 것이다.

차량을 운전함에 있어, 통상의 주행은 많은 노력을 들이지 않아도 쉽게 체득이 되는데 반하여, 협소한 공간에서의 주차조작은 쉽게 체득이 되지 않아 운전자에게 당혹감과 스트레스를 준다. 특히, 기계조작이 성인남자에 비해 상대적으로 뒤떨어지는 여성 및 노약자의 경우에는 주차조작에 더욱 어려움을 느끼게 되며, 심한 경우에는 접촉사고를 일으키는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량을 주차시키고자 할 때 운전자의 차량의 외부에서 차량을 원격제어하므로써 차량의 무인주차를 유도할 수 있도록 한 차량의 무인유도시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량의 조향샤프트의 회전각을 조절하여 차량의 이동방향을 제어하는 조향수단과, 상기 조향수단에 의해 제어된 이동방향으로 차량이 전진 또는 후진할 수 있도록 기어를 변속하는 변속수단와, 상기 조향수단에 의해 이동방향이 정해지고 상기 변속수단에 의해 전진 또는 후진으로 변속된 경우 차량을 가속조절하여 주행시키는 엔진능력조절수단과, 상기 엔진능력조절수단에 의하여 차량이 주행되는 경우 현재의 위치를 기준으로 하여 이동방향을 검출하는 방향센서와, 상기 엔진능력조절수단이 동작하기전 또는 동작완료후 차량이 정지상태를 유지하도록 제동동작을 수행하는 제동수단과, 상기 제동수단의 제동동작이 해제되고 상기 엔진능력조절수단에 의하여 차량이 주행하는 경우 그 이동거리를 감지하여 주행중 장애물과의 충돌위험을 검출하는 초음파센서가 포함된 거리센서와, 차량의 외부에서 적어도 상기 조향수단을 구동할 목적으로 조작되는 방향전환키이와, 상기 엔진능력조절수단을 구동할 목적으로 조작되는 전후진키이와, 상기 제동수단을 구동할 목적으로 조작되는 정지키이가 마련되어 조작된 키이에 따른 특정 무선신호를 송출하는 원격제어기와, 상기 원격제어기로부터 송출된 무선신호를 수신받는 안테나 및 수신부와, 상기 수신부로부터 무선신호를 전송받아 해독한 후 상기 거리센서 및 방향센서로부터 제공된 감지신호에 의하여 차량의 이동거리 및 방향을 판단하고 상기 제동수단, 조향수단, 변속수단 및 엔진능력 조절수단을 구동하여 차량의 무인주차를 수행하는 주제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제어방법은, 차량의 외부에서 주행방향 및 주행속도를 조작할 수 있는 차량의 무인유도제어방법에 있어서,

(가) 시동키이의 위치를 검출하여 시동이 커져 있는 지를 판단하는 판단단계,

(나) 단계 (가)에서 시동이 켜진 경우 운전자가 운전석에 있는 가를 판단하는 판단단계,

(다) 단계 (가)에서 운전자가 운전석에 있지 않은 것으로 판단되면 차량이 정지상태를 유지하도록 제동동작을 수행하고 동시에 무인유도신호가 입력되었는 지를 판단하는 판단단계,

(라) 단계 (다)에서 무인유도신호가 입력된 것으로 판단되면 무인유도신호에 의거하여 이동방향에 따른 샤프트의 회전각 조절 및 기어변속, 그리고 이동하고자 하는 방향의 소정거리내에 장애물이 있는 지를 판단하는 단계와,

(마) 단계 (라)에서 장애물이 충돌위험이 있는 소정거리내에 있는 경우 차량이 정지상태를 유지할 수 있도록 계속적으로 제동동작을 수행하는 단계와,

(바) 단계 (라)에서 장애물이 없는 것으로 판단된 경우 차량을 가속시켜 무인유도를 수행하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무인유도시스템의 일실시예를 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 차량의 무인유도시스템의 제어블록도, 제2도는 본 발명에 따른 차량의 무인유도시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

제1도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 무인유도시스템은, 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 주제어부(1)와, 차량의 현재위치를 기준으로 이동거리를 계측하는 거리센서(4)와, 차량의 현재위치를 기준으로 이동방향을 감지하는 방향센서(3)와, 운전자의 착석여부를 감지하는 인체감지센서(5)와, 주제어부(1)의 제어에 의해 차량의 브레이크를 자동으로 구동하는 제동수단(6)과, 주제어부(1)의 제어를 받아 엔진의 출력을 조절하는 엔진능력조절수단(8)과, 장애물과의 충돌위험을 경보하는 부저구동부(10)와, 차량의 이동방향과 전후진에 대한 무선명령을 송출하는 원격제어기(11)와, 원격제어기(11)로부터 송출된 무선신호를 수신하는 안테나(2a) 및 수신단(2b)으로 이루어진다.

전술한 구성에서, 주제어부(1)는 마이크로프로세서로 양호하게 구현되며, 수신단(2b), 방향센서(3), 거리센서(4), 인체감지센서(5)로부터 각 검출신호를 입력받아 내장된 프로그램에 따라 연산처리하며 그 결과에 따른 제어신호를 부저구동부(10), 제동수단(6), 조향수단(7), 엔진능력조절수단(8), 변속수단(9)에 출력하여 각각의 구동을 제어한다.

또, 방향센서(3)은 현재 차량항법시스템등에서 자차의 절대방위를 검출하는 지자기센서 또는 자차의 이동에 따른 상대적인 방향을 검출하는 자이로센서로 양호하게 구현된다.

또한, 거리센서(4)는 기존에 구비한 차속센서로부터 양호하게 구현되는데, 이의 성능보완 및 지근거리에 있는 장애물과의 충돌을 방지하기 위하여 현재 차량의 근접경보에 사용되는 초음파센서를 추가로 이용한다. 이러한 초음파센서는 전후방의 범퍼의 양측에 각각 설치되어 근거리에 존재하는 장애물과 자차간의 거리를 검출하여 충돌위험을 경보한다.

또, 인체감지센서(5)는 인체로부터 발산되는 적외선을 감지하여 운전자의 유무를 감지하는데, 일예로 적외선센서를 들 수 있다.

또한, 제동수단(6)은 정지상태를 유지하거나 지근거리에 장애물이 존재하는 경우에 브레이크를 자동으로 조작하기 위하여 요구되는데, 기존의 안티록 브레이크 시스템이 장착된 경우 솔레노이드나 모터와 같은 액츄에이터 및 이와 관련된 기구구성물에 의해 양호하게 구현된다.

또, 조향수단(7)은 차량을 원하는 방향으로 이동시키기 위하여 조향샤프트를 좌 또는 우회전시키는데, 이는 정역회전이 가능한 모터와 이와 관련된 기구구성물로 구현된다.

또한, 엔진능력조절수단(8)은 엔진에 공급되는 연료량 및 공기량을 제어하여 엔진의 출력을 조절하는데, 이는 연료노즐의 개폐를 단속하는 솔레노이드밸브 및 스로틀밸브의 개폐량을 조절하는 모터와 같은 액츄에이터와, 이와 관련된 기구구성물로 구현된다.

그리고 변속수단(9)는 무인주차시에 주제어부(1)의 제어에 따라 엔진과 차륜의 감속비를 가장 큰 값, 즉 최저단으로 자동으로 변속하거나, 기어를 후진으로 변환하기 위하여 필요하며, 이는 자동변속기가 장착된 경우 오일압을 생성하는 모터 및 생성된 오일압을 각 시프트레인지의 작동부로 오일압을 안내하기 위한 솔레노이드와 같은 액츄에이터와, 이와 관련된 기구구성물로 구현된다.

한편, 도시하지는 않았지만 상기 각각의 구성부(6-9)들에는 이들 구성부의 조작량을 검출하는 센서들이 구비되는데, 주제어부(1)는 이들 센서로부터 검출신호를 수신받아 각 구성부의 조작량을 정확하게 제어한다.

또, 차량의 적소에는 전파를 수신하는 안테나(2a)가 장착되고, 이 안테나로부터 수신된 전파중 원격제어기(11)가 가지는 주파수대역에 해당하는 전파만을 통과시켜서 주제어부(1)의 마이크로프로세서가 처리하기에 적합한 형태로 변환하는 주제어부(1)와 접속된 수신단(2b)이 마련된다.

또한, 주제어부(1)는 수신단(2b)으로부터 수신받은 무선데이터를 연산처리하여 무인유도에 관련된 각각의 수단들(6-9)을 제어하므로서 차량을 제어하게 된다. 그리고 이를 위하여 원격제어기(11)에는 적어도 전후진키이, 방향전환키이 및 정지키이 등이 구비된다.

다음, 본 발명에 따른 차량의 무인유도시스템의 동작을 제2도를 참조하여 설명한다.

먼저, 운전자가 차량을 무인유도시키고자 하는 경우, 즉 무인주차시키고자 하는 경우에는 주차하고자 하는 공간에 차량을 인접하여 정차시킨후 차량의 시동을 켠채로 하차하여야 한다.

이에 따라, 주제어부(1)는 시동스위치가 온위치에 있는지를 체크하여 시동이 켜진상태인가를 판단하고, 시동이 켜진상태로 판단되면 단계(S20)으로 진행하여 인체감지센서(5)를 통하여 운전자가 운전석에 있는지를 판단한다. 단계(S20)에서 운전자가 운전석에 있는 경우에는 운전자에 의한 조작에 우선권을 주어야 하므로 제어흐름은 초기단계로 리턴된다. 단계(S20)에서 운전자가 없는 것으로 판단되면 단계(S30)으로 진행하여 내리막길등에서 차량이 이동하지 못하도록 제동수단(6)을 통하여 제동조작을 수행한다.

또, 단계(S40)에서는 수신단(2b)을 통하여 원격제어기(11)로부터 방향 키이신호가 입력되었는 가를 판단하는데, 방향 키이 신호가 입력된 경우에는 단계(S50)으로 진행하여 조향수단(7)을 통하여 입력된 방향 키이 신호에 의거하여 조향제어를 수행한다.

또한, 단계(S60)에서는 수신단(2b)을 통하여 전진 또는 후진 키이가 입력되었는가를 판단하는데, 전진 또는 후진명령이 입력된 경우에는 단계(S70)으로 진행하여 거리센서중 초음파센서를 통하여 이동하고자 하는 방향의 소정거리내에 장애물이 있는 지를 판단한다. 그리고 단계(S40)에서 방향 키이가 입력되지 않은 것으로 판단되면 단계(S60)을 바로 수행한다.

단계(S70)에서, 소정거리내에 장애물이 있는 경우, 즉 충돌위험이 있는 경우에는 단계(S80)으로 진행하여 제동수단(6)을 통하여 계속 제동동작을 수행하고, 단계(S90)에서는 부저구동부(10)를 통하여 이를 경보하는 부저음을 송출한다.

단계(S70)에서 소정거리내에 장애물이 없는 경우에는, 단계(S100)로 진행하여 단계(S60)에서 전진 키이 신호가 입력된 경우 변속수단(9)을 통하여 기어를 최저단으로 변속하고, 후진 키이 신호가 입력된 경우 변속수단(9)을 통하여 기어를 후진으로 변속한다.

이후, 방향정렬 및 변속조작이 완료되면 단계(S110)로 진행하여 제동수단(6)을 통하여 제동력을 해제하고, 동시에 엔진능력조절수단(8)을 통하여 가속조작하므로서 변속상태에 따라 전진 또는 후진을 수행한다.

또, 단계(S120)에서는 수신단(2b)을 통하여 원격제어기(11)로부터 정지 키이신호가 입력되었는지를 판단하여, 정지 신호 키이가 입력된 경우에는 단계(S130)으로 진행하여 엔진능력조절수단(8)을 제어하여 가속조작을 중지함과 동시에 제동수단(6)을 통하여 제동조작을 수행한다.

단계(S120)에서 수신단(2b)을 통하여 정지 키이 신호가 입력되지 않은 경우에는 단계(S40)이하를 반복적으로 수행한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 무인유도시스템에 의하면 좁고 복잡한 주차공간에 차량을 주차하고자 할 때, 운전자가 차량의 외부에서 주차에 필요한 넓은 시야를 확보한 상태에서 원격조작을 통하여 차량의 주차조작을 수행하므로써, 신속하고 또한 안전하게 주차를 수행할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차량의 조향샤프트의 회전각을 조절하여 차량의 이동방향을 조절하는 조향수단(7)과, 상기 조향수단(7)에 의해 조절된 이동방향으로 차량이 전진 또는 후진할 수 있도록 기어를 변속하는 변속수단(9)와, 상기 조향수단(7)에 의해 이동방향이 정해지고 상기 변속수단(9)에 의해 전진 또는 후진으로 변속된 경우 차량을 가속조절하여 주행시키는 엔진능력조절수단(8)과, 상기 엔진능력조절수단(8)에 의하여 차량이 주행되는 경우 장애물과의 충돌위험을 검출하는 초음파센서와, 상기 엔진능력조절수단(8)이 동작하기전 또는 동작완료후 차량이 정지상태를 유지하도록 제동동작을 수행하는 제동수단(6)과, 차량의 외부에서 적어도 상기 조향수단(7)을 구동할 목적으로 조작되는 방향전환키이와 상기 엔진능력조절수단(8)을 구동할 목적으로 조작되는 전후진키이와, 상기 제동수단(6)을 구동할 목적으로 조작되는 정지키이가 마련되어 조작된 키이에 따른 특정 무선신호를 송출하는 원격제어기(11)와, 상기 차량에 장착되며 상기 원격제어기(11)로부터 송출된 무선신호를 수신받는 안테나(2a) 및 수신단(2b)와, 상기 수신단(2b)를 통하여 수신받은 방향전환키이 신호에 의거하여 상기 조향수단(7)을 제어하고, 상기 전후진키이 신호에 의거하여 상기 변속수단(9)을 제어하며, 상기 조향수단(7) 및 상기 변속수단(9)의 조작이 완료되면 상기 엔진능력조절수단(8)을 구동하여 차량을 가속조작하여 무인주차를 수행하고, 이때 상기 초음파센서로부터 장애물과의 충돌위험이 검출되거나 상기 수신단(2b)을 통하여 정지키이신호가 입력되면 상기 엔진능력조절수단(8)을 오프 제어함과 동시에 차량이 정지상태를 유지하도록 상기 제동수단(6)을 제어하는 주제어부(1)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 무인유도장치.
2. 차량의 외부에서 주행방향 및 속도를 조작할 수 있는 차량의 무인유도제어방법에 있어서, (가) 시동키이의 위치를 검출하여 시동이 켜져 있는 지를 판단하는 판단단계, (나) 단계 (가)에서 시동이 켜진 경우 운전자가 운전석에 있는 가를 판단하는 판단단계, (다) 단계 (가)에서 운전자가 운전석에 있지 않은 것으로 판단되면 차량이 정지상태를 유지하도록 제동동작을 수행하고 동시에 무인유도신호가 입력되었는 지를 판단하는 판단단계, (라) 단계 (다)에서 무인유도신호가 입력된 것으로 판단되면 무인유도신호에 의거하여 조향각 및 기어변속, 그리고 이동하고자 하는 방향의 소정거리내에 충돌 위험이 있는 장애물이 있는가를 판단하는 판단단계, (마) 단계 (라)에서 장애물과의 충돌위험이 있는 것으로 판단되면 경보동작을 수행함과 동시에 차량이 정지상태를 계속적으로 유지하도록 제동동작을 수행하는 단계와, (바) 단계 (라)에서 장애물과의 충돌위험이 없는 것으로 판단되면 차량을 가속시켜 무인유도를 수행하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 무인유도제어방법.