KR101605553B1 - 물체 검출장치 및 그 검출방법 - Google Patents

Abstract

물체 검출장치 및 그 검출방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치는 차량을 기준으로 물체와의 거리에 따라 상기 물체의 위치를 표시하는 물체 검출장치에 있어서, 차량의 범퍼에 장착된 복수의 초음파 센서와, 물체와의 거리정보를 표시하는 디스플레이부 및 복수의 초음파 센서를 이용하여 복수의 초음파 센서와 물체와의 거리를 각각 검출하고, 검출된 물체와의 거리들 중 물체와의 거리가 가까운 두 개의 초음파 센서를 선정하며, 선정된 두 개의 초음파 센서와 물체 간의 거리를 이용하여 범퍼의 끝단으로부터 물체까지의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 대한 정보가 디스플레이부에 표시되도록 디스플레이부를 제어하는 전자제어유닛을 포함한다.

Description

물체 검출장치 및 그 검출방법{APPARATUS OF DETECTING OBJECT AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 물체 검출장치 및 그 검출방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 주차시 충돌 위험을 줄이기 위해서는 차량 주변에 위치한 장애물이나, 사람 혹은 다른 차량 등의 물체를 검출하여 운전자에게 알려줄 필요가 있다.

기존의 물체 검출장치는 차량의 전방 또는 후방에 마련된 여러 개의 초음파 센서를 이용하여 초음파를 수신한 후 물체에 반사된 반사파를 수신하여 물체 감지영역 내에 차량 전방 또는 후방에 물체가 존재하는지를 판단하고, 물체 감지영역 내에 물체가 존재할 경우, 물체와의 거리에 따라 경고 레벨을 다르게 하여 운전자에게 경고한다.

기존의 물체 검출장치는 초음파 센서의 위치를 기준으로 한 물체까지의 거리에 따라 경고한다. 즉, 초음파 센서의 위치를 기준으로 물체까지의 거리를 산출하고, 산출된 물체와의 거리에 대응하는 경고 화면 상의 LED를 점등시키는 방식으로 경고레벨을 달리하여 경고한다.

하지만, 기존에는 범퍼의 모양을 고려하지 않고 초음파 센서의 위치를 기준으로 한 물체와의 거리에 대응하는 색상의 램프를 점등시키기 때문에 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리와는 실제 차이가 있다.

따라서, 물체 검출시 범퍼 모양에 따라서는 범퍼 끝단으로부터 물체와의 거리가 달라질 수 있기 때문에 물체의 정확한 위치를 반영하여 경고하지 못할 수 있다.

미국 공개특허공보 US 20100117862

본 발명의 실시예에 따르면, 물체 검출시 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리에 따라 경고하는 물체 검출장치 및 그 검출방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량을 기준으로 물체와의 거리에 따라 상기 물체의 위치를 표시하는 물체 검출장치에 있어서, 차량의 범퍼에 장착된 복수의 초음파 센서; 상기 물체와의 거리정보를 표시하는 디스플레이부; 및 상기 복수의 초음파 센서를 이용하여 상기 복수의 초음파 센서와 상기 물체와의 거리를 각각 검출하고, 상기 검출된 물체와의 거리들 중 상기 물체와의 거리가 가까운 두 개의 초음파 센서를 선정하며, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 거리를 이용하여 상기 범퍼의 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리에 대한 정보가 상기 디스플레이부에 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 검출장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 전자제어유닛은 상기 선정된 두 개의 초음파 센서를 잇는 직선 상에 직교점을 갖는 상기 물체의 직교거리를 산출하고, 상기 산출된 직교거리, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서 간의 거리, 상기 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 각 거리를 근거로 하여 상기 범퍼 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고, 상기 산출된 범퍼 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 상기 디스플레이부에 표시시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전자제어유닛은 상기 디스플레이부의 화면 상에서 상기 차량의 이미지를 기준으로 한 물체 위치에 상기 산출된 거리정보가 배치되도록 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량을 기준으로 물체와의 거리에 따라 상기 물체의 위치를 표시하는 물체 검출장치에 있어서, 차량의 범퍼에 장착된 복수의 초음파센서; 상기 물체와의 거리에 따른 경고레벨을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 복수의 초음파 센서를 이용하여 각 초음파 센서와 상기 물체 간의 거리를 각각 검출하고, 상기 검출된 각 초음파 센서와 상기 물체 간의 거리들 중 상기 물체와의 거리가 가까운 두 개의 초음파 센서를 선정하며, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서의 위치, 상기 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 각 거리를 근거로 하여 상기 범퍼의 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리에 대응하는 경고레벨이 상기 디스플레이부에 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 검출장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 차량을 기준으로 물체와의 거리에 따라 상기 물체의 위치를 표시하는 물체 검출장치에 있어서, 차량의 범퍼에 장착된 복수의 초음파센서; 상기 물체와의 거리에 따른 경고레벨과 상기 물체와의 거리정보를 표시하는 디스플레이부; 및 상기 복수의 초음파 센서를 이용하여 각 초음파 센서와 상기 물체 간의 거리를 각각 검출하고, 상기 검출된 물체와의 거리들 중 상기 물체와의 거리가 가까운 두 개의 초음파센서를 선정하며, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서의 위치, 상기 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 각 거리를 근거로 하여 상기 범퍼의 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리에 대응하는 경고레벨과 상기 산출된 거리정보가 함께 상기 디스플레이부에 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 검출장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 차량의 전방 또는 후방 중 적어도 한 곳에 위치한 물체를 검출하도록 상기 차량의 범퍼에 마련된 복수의 초음파 센서를 이용하여 각 초음파 센서와 상기 차량 전방 혹은 후방의 물체 간의 거리를 각각 검출하고, 상기 검출된 물체와의 거리들 중 상기 물체와의 거리가 가까운 두 개의 초음파 센서를 선정하며, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서를 잇는 직선 상에 직교점을 갖는 상기 물체의 직교거리를 산출하고, 상기 산출된 직교거리, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서 간의 거리, 상기 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 각 거리를 근거로 하여 상기 범퍼 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고, 상기 산출된 범퍼 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리에 대응하는 경고레벨과 상기 물체와의 거리정보를 함께 표시시키는 물체 검출방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 물체 검출시 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리에 따라 경고함으로써 물체의 보다 실제적이고 정확한 거리를 기반으로 경고 작업을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리에 따라 화면 상의 경고레벨을 표시시킴과 함께 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리정보를 함께 표시시킬 수 있어 운전자가 물체와의 정확히 거리를 시각적으로 확인시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예가 따른 물체 검출장치의 물체 검출영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치의 초음파 센서가 차량에 장착된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예가 따른 물체 검출장치의 제어블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예가 따른 물체 검출장치에서 범퍼 끝단으로부터 물체까지의 거리를 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치에서 범퍼 끝단으로부터 물체까지의 거리에 따라 경고레벨을 가변하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치에서 3개의 물체가 있을 때 범퍼 단부로부터 물체와의 거리를 설명하기 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 3개의 물체에 대하여 경고레벨을 달리하여 경고하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치의 제어흐름도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치는 차량의 전방 또는 후방 중 적어도 하나에 위치한 물체를 검출할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 차량의 후방에 위치한 물체를 검출하는 것에 한정해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예가 따른 물체 검출장치의 물체 검출영역을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 물체 검출장치는 차량의 후방에 마련된 4개의 초음파센서(10,11,12,13)를 포함한다.

이러한 초음파센서들은 차량의 중앙측 후방, 좌측 후방, 우측 후방 등 차량 후방의 전영역을 커버 가능하도록 차량의 후방 범퍼에 미리 설정된 거리만큼 이격되게 배치되어 있다.

이러한 초음파센서들은 차량의 후방 범퍼에 미리 설정된 간격으로 설치되지만, 이들이 설치되는 위치는 이에 한정되지 않고 차량의 중앙측 후방, 좌측 후방, 우측 후방 등 차량 후방의 전영역을 커버 가능하다면 서로 다른 높이에 균일하지 않는 간격으로 설치되는 것도 가능하다.

제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)에 의해 차량의 중앙측 후방, 좌측 후방, 우측 후방 등 차량 후방의 영역을 커버 가능하다.

예를 들면, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 각각의 일정한 검출영역(A1,A2,A3,A4)을 형성한다. 제1 초음파 센서(10)는 차량 진행방향을 기준으로 차량 후방영역 중 상대적으로 우측 후방영역(A1)을 검출하도록 배치되고, 제2 초음파 센서(11) 및 제3 초음파 센서(12)는 차량 진행방향을 기준으로 차량 후방영역 중 상대적으로 중앙측 후방영역(A2,A3)를 검출하도록 배치되며, 제4 초음파 센서(13)은 차량 진행방향을 기준으로 차량 후방영역 중 상대적으로 좌측 후방영역(A4)을 검출하도록 배치된다.

제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 차량 폭에 비해 비교적 넓은 검출영역을 가지도록 상대적으로 넓은 검출 각도를 가진다. 또한, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)의 검출영역(A1,A2,A3,A4)은 서로 겹칠 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치의 초음파 센서가 차량에 장착된 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13) 중 제1 초음파 센서(10)을 예를 들면, 제1 초음파 센서(10)는 차량 후방 범퍼(B)에 마련된 센서 홀더(11)에 장착된다. 전원 및 통신 연결을 위한 커넥터(12)가 제1 초음파 센서(10)의 커넥터연결부(21)를 연결시킴으로써 초음파 센서(10)가 차량에 장착된다. 제2 초음파 센서(12) 내지 제4 초음파 센서(14)도 마찬가지 방식으로 각각의 센서 홀더에 장착되고 각 커넥터(12)에 의해 연결된다.

도 3은 본 발명의 일실시예가 따른 물체 검출장치의 제어블록도이다.

도 3을 참조하면, 물체 검출장치는 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13), 입력부(20), 전자제어유닛(20), 디스플레이부(40) 및 경고출력부(50)를 포함할 수 있다.

전자제어유닛(20)의 입력측에는 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 전자제어유닛(20)은 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)를 통해 검출된 신호를 제공받는다.

또한, 전자제어유닛(20)의 출력측에는 디스플레이부(30) 및 경고출력부(40)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 전자제어유닛(20)은 디스플레이부(30)에 제어신호를 출력하여 디스플레이부(30)를 제어하거나 경고출력부(40)에 제어신호를 출력하여 경고출력부(30)를 제어한다.

제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 일정 대역의 주파수의 음파를 발신하고 나서, 그 음파가 차량 후방에 위치한 물체에 반사되어 반사파로서 돌아올 때까지의 시간을 측정함으로써 그 물체와의 거리를 검출한다.

즉, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 버스트파로 이루어진 초음파 신호를 송출하고, 물체에 의한 반사파를 수신함으로써 물체를 검출한다. 발신파와 수신파의 시간차를 T〔sec〕라고 하고, 차량과 물체와의 거리 L〔m〕라 하며, 음속을 C〔m/sec〕라고 가정하면, 물체와의 거리(L)는 다음 식 [1]과 같이 나타낼 수 있다.

L=(T/2)×C 식 [1]

이와 같이, 초음파 센서에서 초음파 신호가 발신되고 나서 차량 후방에 위치한 물체에 도달한 후 반사되어 다시 초음파 센서로 돌아올 때까지의 시간을 측정함으로써 초음파 센서와 물체와의 거리를 검출할 수 있다. 예를 들어, 차량 후방에 물체가 가까이 있으면 초음파 신호가 반사파로 돌아오는 시간이 짧아지고, 차량 후방에 물체가 멀리 있으면 초음파 신호가 반사파로 돌아오는 시간이 길어지는 것을 이용하여 물체가 초음파 센서로부터 떨어진 거리를 검출할 수 있다.

제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 물체와의 거리에 해당하는 검출신호를 전자제어유닛(20)에 각각 출력한다.

디스플레이부(30)는 차량의 HMI(Human Machine Interface)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(30)는 일반적으로 차량에 장착된 내비게이션을 활용할 수 있으며, 추가로 구비되는 다양한 영상표시 장치를 이용할 수 있다.

경고출력부(40)는 차량의 내부 적소에 설치되는 경고램프와 같은 시각적인 구성 또는 부저와 같은 청각적인 구성으로 구현되어 전자제어유닛(20)의 제어신호에 따라 경고램프 또는 부저를 작동하여 차량의 후방에 장애물 등의 물체가 소정의 거리 내에 근접해 있음을 알 수 있도록 운전자에게 경고한다. 부저 및 경고램프는 차량과 물체와의 거리에 따라 경고음 및 램프의 색깔을 다르게 발생시켜 운전자에게 경고할 수 있다.

경고출력부(40)는 청각적인 구성으로 스피커가 이용될 수도 있으며, 이러한 스피커는 차량의 내부에 구비된 카 오디오 시스템의 스피커를 이용하거나 차내의 적소에 별도의 스피커를 마련하여 사용될 수도 있다. 참고로, 디스플레이부(30)과 경고발생부(50)는 통합하여 하나로 구성될 수 있다.

전자제어유닛(20)은 물체 검출시 물체 검출에 관계된 복수의 초음파센서들을(즉, 동일한 물체를 검출한 초음파센서들) 통해 물체와의 거리값을 검출하고, 검출된 물체와의 거리값들을 근거로 하여 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리를 산출하고, 산출된 거리정보가 디스플레이부(30)의 화면상에 표시되도록 디스플레이부(30)를 제어한다.

상기한 구성을 갖춤으로써 본 발명의 일실시예는 물체 검출시 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리에 따라 경고함으로써 물체의 보다 실제적이고 정확한 거리를 기반으로 경고 작업을 수행할 수 있고, 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리에 따라 화면 상의 경고레벨을 표시시킴과 함께 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리정보를 함께 표시시킬 수 있어 운전자가 물체와의 정확히 거리를 시각적으로 확인할 수 있다.

이하에서는 전자제어유닛(20)의 작동을 보다 자세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예가 따른 물체 검출장치에서 범퍼 끝단으로부터 물체까지의 거리를 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 전자제어유닛(20)은 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)를 통해 각 초음파 센서별로 차량 후방에 위치한 물체(OB)와의 거리값을 각각 검출한다. 이때, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 전자제어유닛(20)의 제어신호에 따라 하나의 주기 동안 미리 설정된 시간간격에 따라 순차적으로 초음파를 각각 송신한다.

예를 들면, 제1 초음파센서(10)에서 먼저 초음파를 송신한 후 일정한 시간간격을 두고 제2 초음파센서(11)에서 초음파를 송신하고, 다시 일정한 시간간격을 두고 제3 초음파센서(12)에서, 이어 제4 초음파센서(13)에서 각각 초음파를 송신한다. 이어, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 각각 송신되어 물체로부터 반사되어오는 초음파를 각각 수신하여 수신신호를 전자제어유닛(20)에 출력한다.

이와 같이, 각 초음파센서(10-13)에서 일정한 시간간격으로 초음파를 송신하지만 반사된 초음파의 수신시에는 각 초음파센서(10-13)와 물체(OB) 간의 거리가 다르므로 서로 다른 시간 간격으로 초음파를 수신하게 된다. 이에 따라, 전자제어유닛(20)은 각 초음파센서(10-13)의 초음파를 송신하는 송신시간 및 초음파를 수신하는 수신시간을 근거로 하여 해당 초음파 센서와 물체(OB)의 거리값을 각각 산출한다.

예를 들어, 물체(OB)가 제1 초음파 센서(S1), 제2 초음파 센서(S2), 제3 초음파 센서(S3) 및 제4 초음파 센서(S4)에 대하여 제1 초음파 센서(10)와 물체(OB)의 거리값은 a, 제2 초음파 센서(11)와 물체(OB)의 거리값은 b(b≥a), 제3 초음파 센서(12)와 물체(OB)의 거리값은 c(c>b), 제4 초음파 센서(10)와 물체(OB)의 거리값 d(d>c)라고 가정하면, 전자제어유닛(20)은 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)를 통해 해당 초음파 센서와 물체(OB)의 거리값을 각각 검출한 후 검출된 물체(OB)와의 거리값들을 기준으로 물체(OB)와의 거리값이 낮은 두 개의 초음파 센서를 선정한다(즉, 검출된 물체(OB)와의 거리들 중 물체(OB)와의 거리가
가까운 두 개의 초음파 센서를 선정한다). 도 4의 경우, 전자제어유닛(20)은 물체(OB)와의 거리값을 기준으로 제2 초음파 센서(S2)과 제3 초음파 센서(S3)를 선정한 경우를 나타낸다.

도 4에 도시된 바와 같이, 물체(OB)가 제2 초음파 센서(S2)와 거리값 a, 제3 초음파 센서(S3)와 거리값 b인 위치한 경우, 물체(OB)의 직교 높이(h)는 피타고라스 정리를 이용하여 다음의 식 [2]와 식 [3]를 통해 구할 수 있다.

식 [2]

식 [3]

여기서, c1은 제2 초음파 센서(S2)와 제3 초음파 센서(S3)를 잇는 직선에 대한 물체(OB)의 직교점과 제2 초음파 센서(S2)간의 거리이고, c2는 제2 초음파 센서(S2)와 제3 초음파 센서(S3)를 잇는 직선에 대한 물체(OB)의 직교점과 제3 초음파 센서(S3)간의 거리이다. c1과 c2의 합은 제2 초음파 센서(S2)와 제3 초음파 센서(S3)간의 거리와 같다.

식 [2] 및 [3]을 정리하면,

물체(OB)의 직교 높이(h)는 다음의 식 [4]와 같이 나타낼 수 있다.

식 [4]

물체(OB)의 직교 높이(h) 중 범퍼 끝단으로부터 물체(OB)까지의 거리를 h′라고 하면, h′는 다음의 식 [5]와 같이 나타낼 수 있다.

식 [5]

여기서, α는 물체(OB)의 직교 높이(h)에서 범퍼 끝단으로부터 물체(OB)까지의 거리를 h′를 뺀 값이다.

위와 같은 방식으로 범퍼 끝단으로부터 물체(OB)까지의 거리(h′)을 산출할 수 있어 이 거리(h′)를 기반으로 경고레벨을 가변하거나 거리정보(h′)를 운전자에게 알려줄 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치에서 범퍼 끝단으로부터 물체까지의 거리에 따라 경고레벨을 가변하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 디스플레이부(30)의 경고화면에는 범퍼 끝단으로부터 물체까지의 거리에 따라 경고레벨할 수 있도록 차량 이미지의 후방을 기준으로 좌측부터 차례대로 A,B,C 구역이 배치된다. 각 구역은 차량과의 거리에 따라 차량에 가까운 순서대로 블랙 색상의 레드존(red zone), 크로스 헤칭된 옐로우존(yellow zone), 옐로우존 외측에 마련된 그린존(green zone)으로 구분되어 있다.

물체를 검출하는 데 관계된 2개의 초음파 센서의 위치와, 물체(OB)의 직교 높이(h) 중 범퍼 끝단으로부터 물체(OB)까지의 거리(h′)에 기초하여 정해지는 물체 위치에 해당하는 경고레벨의 색상 존을 점등시킴으로써 운전자에게 물체의 보다 정확한 위치를 경고할 수 있다.

이하에서는 3개의 물체가 범퍼로부터 각각 다른 위치 및 다른 거리값을 가지고 배치된 경우를 예를 들어 설명한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치에서 3개의 물체가 있을 때 범퍼 단부로부터 물체와의 거리를 설명하기 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 3개의 물체에 대하여 경고레벨을 달리하여 경고하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 6와 같이, 제1 물체(OB1)가 제1 초음파 센서(S1)와 제2 초음파 센서(S2)를 잇는 직선 상에 직교점을 가질 수 있는 위치에 있고 범퍼 끝단으로부터 제1 물체(OB1)까지의 거리값이 30cm이고, 제2 물체(OB2)가 제3 초음파 센서(S3)와 제4 초음파 센서(S4)를 잇는 직선 상에 직교점을 가질 수 있는 위치에 있고 범퍼 끝단으로부터 제2 물체(OB2)까지의 거리값이 45cm이며, 제3 물체(OB3)가 제2 초음파 센서(S2)와 제3 초음파 센서(S3)를 잇는 직선 상에 직교점을 가질 수 있는 위치에 있고 범퍼 끝단으로부터 제3 물체(OB3)까지의 거리값이 70cm이라고 가정하면, 도 7과 같이, 디스플레이부(30)의 경고화면 상에 각 물체(OB1,OB2,OB3)의 위치에 따른 경고레벨과 범퍼 단부로부터 각각의 거리값(OB1:30cm, OB2:45cm, OB3:70cm)을 함께 표시시킨다.

즉, 제1 물체(OB1)에 대해서는 A 구역 중 거리값 30cm에 해당하는 레드존을 점등시키면서 그 레드존에 범퍼를 기준으로 한 물체거리인 “30”을 함께 표시시킨다. 또한, 제2 물체(OB2)에 대해서는 D 구역 중 거리값 45cm에 해당하는 옐로우존을 점등시키면서 그 옐로우존에 범퍼를 기준으로 한 물체거리인 “45”을 함께 표시시킨다. 또한, 제3 물체(OB3)에 대해서는 B 구역 중 거리값 70cm에 해당하는 그린존을 점등시키면서 그 그린존에 범퍼를 기준으로 한 물체거리인 “45”을 함께 표시시킨다. 이에 따라, 범퍼를 기준으로 한 물체의 실제 거리를 경고레벨에 반영할 수 있고 경고레벨의 정확성을 향상시킬 수 있고, 범퍼를 기준으로 한 물체 거리정보가 함께 표시하기 때문에 운전자가 직관적으로 물체와의 거리를 인식할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 물체 검출장치의 제어흐름도이다.

도 8을 참조하면, 전자제어유닛(20)은 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)를 통해 각 초음파 센서별로 차량 후방에 위치한 물체(OB)와의 거리값을 각각 검출한다(100). 이때, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 전자제어유닛(20)의 제어신호에 따라 하나의 주기 동안 미리 설정된 시간간격에 따라 순차적으로 초음파를 각각 송신한다. 이어, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 각각 송신되어 물체로부터 반사되어오는 초음파를 각각 수신하여 수신신호를 전자제어유닛(20)에 출력한다. 이에 따라, 전자제어유닛(20)은 각 초음파센서(10-13)의 초음파를 송신하는 송신시간 및 초음파를 수신하는 수신시간을 근거로 하여 해당 초음파 센서와 물체(OB)의 거리를 각각 산출한다.

각 초음파 센서(10-13)(S1-S4)를 통해 각 초음파 센서(10-13)(S1-S4)와 물체와의 거리를 각각 검출한 후 전자제어유닛(20)은 검출된 물체(OB)와의 거리들 중 거리가 가까운 두 개의 초음파 센서를 선정한다(110).

두 개의 초음파 센서를 선정한 후 전자제어유닛(20)은 선정된 두 개의 초음파 센서와 물체(OB)의 각 거리와, 두 개의 초음파 센서 간의 거리를 이용하여 두 개의 초음파 센서를 잇는 직선 상에 직교점을 갖는 물체(OB)의 직교 거리(높이)(h)를 산출한다. 각 초음파 센서와 물체와의 거리, 직교점과 해당 초음파 센서간의 거리를 알 수 있으므로 피타고라스 정리를 이용하여 상술한 식 [4]를 통해 구할 수 있다.

물체의 직교거리를 산출한 후 전자제어유닛(20)은 물체(OB)의 직교 거리(h) 중 범퍼 끝단으로부터 물체(OB)까지의 거리(h′)를 상술한 식 [5]를 이용하여 산출한다(130).

범퍼 끝단으로부터 물체(OB)까지의 거리(h′)를 산출한 후 전자제어유닛(20)은 디스플레이부(30)의 경고화면 상에 물체(OB)의 방위와 범퍼를 기준으로 한 물체(OB)와의 거리(h′)(물체 위치)에 따른 경고레벨을 표시함과 함께 범퍼를 기준으로 한 물체(OB)와의 거리정보(h′)를 표시시킨다. 이에 따라, 물체를 검출하는 데 관계된 2개의 초음파 센서의 위치와, 물체(OB)의 직교 높이(h) 중 범퍼 끝단으로부터 물체(OB)까지의 거리(h′)에 기초하여 정해지는 물체 위치에 해당하는 경고레벨의 색상 존을 점등시킴으로써 운전자에게 물체의 보다 정확한 위치를 경고할 수 있다.

상기한 실시예에서는 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리에 따른 경고레벨과, 범퍼를 기준으로 한 물체와의 거리정보를 함께 표시하는 것에 대해서 설명하고 있지만, 이에 한정되지 않으며, 경고레벨만을 혹은 물체와의 거리정보만을 단독으로 표시하는 것도 가능하다.

10,11,12,13 : 초음파 센서 20 : 전자제어유닛
30 : 디스플레이부 40 : 경고출력부

Claims (6)

1. 차량을 기준으로 물체와의 거리에 따라 상기 물체의 위치를 표시하는 물체 검출장치에 있어서,
   차량의 범퍼에 장착된 복수의 초음파 센서;
   상기 물체와의 거리정보를 표시하는 디스플레이부; 및
   상기 복수의 초음파 센서를 이용하여 상기 복수의 초음파 센서와 상기 물체와의 거리를 각각 검출하고, 상기 검출된 물체와의 거리들 중 상기 물체와의 거리가 가까운 두 개의 초음파 센서를 선정하며, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 거리를 이용하여 상기 범퍼의 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리에 대한 정보가 상기 디스플레이부에 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 검출장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전자제어유닛은 상기 선정된 두 개의 초음파 센서를 잇는 직선 상에 직교점을 갖는 상기 물체의 직교거리를 산출하고, 상기 산출된 직교거리, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서 간의 거리, 상기 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 각 거리를 근거로 하여 상기 범퍼 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고, 상기 산출된 범퍼 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 상기 디스플레이부에 표시시키는 것을 특징으로 하는 물체 검출장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전자제어유닛은 상기 디스플레이부의 화면 상에서 상기 차량의 이미지를 기준으로 한 물체 위치에 상기 산출된 거리정보가 배치되도록 표시하는 것을 특징으로 하는 물체 검출장치.
4. 차량을 기준으로 물체와의 거리에 따라 상기 물체의 위치를 표시하는 물체 검출장치에 있어서,
   차량의 범퍼에 장착된 복수의 초음파센서;
   상기 물체와의 거리에 따른 경고레벨을 표시하는 디스플레이부; 및
   상기 복수의 초음파 센서를 이용하여 각 초음파 센서와 상기 물체 간의 거리를 각각 검출하고, 상기 검출된 각 초음파 센서와 상기 물체 간의 거리들 중 상기 물체와의 거리가 가까운 두 개의 초음파 센서를 선정하며, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서의 위치, 상기 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 각 거리를 근거로 하여 상기 범퍼의 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리에 대응하는 경고레벨이 상기 디스플레이부에 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 검출장치.
5. 차량을 기준으로 물체와의 거리에 따라 상기 물체의 위치를 표시하는 물체 검출장치에 있어서,
   차량의 범퍼에 장착된 복수의 초음파센서;
   상기 물체와의 거리에 따른 경고레벨과 상기 물체와의 거리정보를 표시하는 디스플레이부; 및
   상기 복수의 초음파 센서를 이용하여 각 초음파 센서와 상기 물체 간의 거리를 각각 검출하고, 상기 검출된 물체와의 거리들 중 상기 물체와의 거리가 가까운 두 개의 초음파센서를 선정하며, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서의 위치, 상기 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 각 거리를 근거로 하여 상기 범퍼의 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리에 대응하는 경고레벨과 상기 산출된 거리정보가 함께 상기 디스플레이부에 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 검출장치.
6. 차량의 전방 또는 후방 중 적어도 한 곳에 위치한 물체를 검출하도록 상기 차량의 범퍼에 마련된 복수의 초음파 센서를 이용하여 각 초음파 센서와 상기 차량 전방 혹은 후방의 물체 간의 거리를 각각 검출하고,
   상기 검출된 물체와의 거리들 중 상기 물체와의 거리가 가까운 두 개의 초음파 센서를 선정하며,
   상기 선정된 두 개의 초음파 센서를 잇는 직선 상에 직교점을 갖는 상기 물체의 직교거리를 산출하고,
   상기 산출된 직교거리, 상기 선정된 두 개의 초음파 센서 간의 거리, 상기 두 개의 초음파 센서와 상기 물체 간의 각 거리를 근거로 하여 상기 범퍼 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리를 산출하고,
   상기 산출된 범퍼 끝단으로부터 상기 물체까지의 거리에 대응하는 경고레벨과 상기 물체와의 거리정보를 함께 표시시키는 물체 검출방법.

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