KR101714461B1 - 차량 및 차량의 제어방법 - Google Patents

차량 및 차량의 제어방법 Download PDF

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윤정기
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현대자동차주식회사
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Abstract

차량은 트렁크, 센싱값을 출력하는 초음파 센서 모듈, 시간에 따른 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 패턴 판단부, 및 움직임 패턴에 기초하여 트렁크의 잠금을 해제시키는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량 및 차량의 제어방법{VEHICLE AND CONTROLLING METHOD FOR THE SAME}
움직임 패턴을 판단하는 차량 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
스마트키 시스템은, 사용자가 차량의 키박스에 별도의 키를 삽입하거나, 작동을 위한 특별한 조작 없이도 외부에서 차량 도어의 개폐 및 차량의 시동이 가능한 것으로, 휴대가 용이한 스마트카드 또는 무선통신을 위한 포브(FOB) 등의 스마트키가 사용된다.
스마트키를 소지한 사용자가 차량에 접근하면 스마트키와의 엘에프(Low Frequency; LF) 통신 및 알에프(Radio Frequency; RF) 통신을 통하여 차량은 사용자가 차량에 접근하였음을 판단할 수 있게 된다.
구체적으로 차량에서의 스마트키 시스템은, 차량 주변의 스마트키를 탐색하기 위한 서칭(searching) 신호(LF 주파수 대역)의 송신 과정과, 서칭 신호에 대하여 스마트키가 회신을 주는 서칭 응답 신호(RF 주파수 대역)의 수신 과정에 의해 이루어지게 된다.
차량은 RF 신호에 비하여 상대적으로 저주파 대역을 갖는 LF 신호의 송신 거리 제한에 의해 스마트키가 차량에 가까이에 있는 경우에만 스마트키로부터 서칭 응답 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 차량은 스마트키로부터 서칭 응답 신호를 수신함으로써 사용자가 차량에 접근하였음을 판단할 수 있게 된다.
또한, 차량에는 초음파 센서 모듈이 장착될 수 있는데, 차량은 초음파 센서 모듈이 출력한 센싱값에 기초하여 차량 주변의 장애물을 판단할 수 있었다.
사용자의 움직임 패턴에 기초하여 트렁크의 열림을 제어하는 차량 및 차량의 제어방법을 제공하고자 한다.
일 측면에 따른 차량은 트렁크, 센싱값을 출력하는 초음파 센서 모듈, 시간에 따른 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 패턴 판단부, 및 움직임 패턴에 기초하여 트렁크의 잠금을 해제시키는 제어부를 포함할 수 있다.
초음파 센서 모듈은 복수의 초음파 센서를 포함하고, 패턴 판단부는 각 초음파 센서의 시간에 따른 센싱값에 기초하여 움직임 패턴을 판단하는 차량.
초음파 센서 모듈은 장애물과 초음파 센서 모듈 간의 거리를 센싱값으로 출력할 수 있다.
LF(Low Frequency) 통신망을 통해 서칭 신호를 송신하는 LF 통신부, 및 RF(Radio Frequency) 통신망을 통해 서칭 응답 신호를 수신하는 RF 통신부를 더 포함하되, 제어부는 서칭 응답 신호를 수신한 경우, 초음파 센서 모듈을 활성화시킬 수 있다.
패턴 판단부는 장애물이 트렁크에 접근하는 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하고, 제어부는 트렁크 열림 조건을 만족하는 경우 트렁크의 잠금을 해제시킬 수 있다.
패턴 판단부는 장애물이 미리 설정된 t 시간 동안 기준 거리 미만에 위치하는 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
패턴 판단부는 장애물이 트렁크의 중앙으로부터 미리 설정된 기준 거리 미만에 위치하는 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
복수의 초음파 센서는 제 1 내지 제 4 초음파 센서를 포함할 수 있다.
패턴 판단부는 미리 설정된 t1 시간 동안 제 1 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 제 1 초음파 센서 또는 제 2 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
패턴 판단부는 미리 설정된 t1시간 동안 제 1 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
패턴 판단부는 미리 설정된 t1시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
패턴 판단부는 미리 설정된 t1시간 동안 제 4 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
패턴 판단부는 미리 설정된 t1시간 동안 제 4 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 제 3 초음파 센서 또는 제 4 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
패턴 판단부는 미리 설정된 t1 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
다른 측면에 따른 차량의 제어방법은 초음파 센서 모듈이 센싱값을 출력하는 단계, 시간에 따른 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 단계, 및 움직임 패턴에 기초하여 트렁크의 잠금을 해제시키는 단계를 포함할 수 있다.
초음파 센서 모듈은 복수의 초음파 센서를 포함하고, 센싱값을 출력하는 단계는 각 초음파 센서가 센싱값을 출력하는 단계를 포함하고, 움직임 패턴을 판단하는 단계는 각 초음파 센서의 시간에 따른 센싱값에 기초하여 움직임 패턴을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
센싱값은 장애물과 초음파 센서 모듈 간의 거리를 포함할 수 있다.
움직임 패턴을 판단하는 단계는 장애물이 트렁크에 접근하는 경우 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함하고, 잠금을 해제시키는 단계는 트렁크 열림 조건을 만족하는 경우 트렁크의 잠금을 해제시키는 단계를 포함할 수 있다.
움직임 패턴을 판단하는 단계는 장애물이 미리 설정된 t 시간 동안 트렁크로부터 미리 설정된 기준 거리 미만에 위치하는 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
차량의 제어방법은 센싱값을 출력하는 단계 이전에, LF(Low Frequency) 통신망을 통해 서칭 신호를 송신하는 단계, RF(Radio Frequency) 통신망을 통해 서칭 응답 신호를 수신하는 단계, 및 서칭 응답 신호를 수신한 경우, 초음파 센서 모듈을 활성화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량 및 차량의 제어방법에 의하면, 복수의 초음파 센서의 센싱값에 기초하여 사용자의 상대적 위치가 정밀하게 판단될 수 있고, 판단된 사용자의 상대적 위치에 기초하여 트렁크 열림이 자동 제어될 수 있다.
또한, 개시된 실시예에 따른 차량 및 차량의 제어방법에 의하면, 차량이 사용자의 움직임을 패턴으로서 판단할 수 있고, 차량이 움직임 패턴에 기초하여 사용자의 차량 제어 의도를 판단할 수 있게 된다.
또한, 개시된 실시예에 따른 차량 및 차량의 제어방법에 의하면, 사용자 접근 시 초음파 센서를 활성화시킴으로써, 차량에 흐르는 암전류를 최소화할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 후면도이다.
도 4는 스마트키의 일 예시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 스마트키의 제어 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 스마트키와 차량 간의 무선 신호 송수신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 차량이 수신한 RF 신호의 수신 세기에 대한 그래프이다.
도 8a는 초음파 센서 모듈이 포함하는 제 1 내지 제 4 초음파 센서의 구동 예시도이다.
도 8b는 제 1 내지 제 4 초음파 센서가 제 1 내지 제 4 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간을 나타낸 그래프이다.
도 9는 움직임 패턴이 트렁크 열림 조건을 만족하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10 내지 도 12는 움직임 패턴이 트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 13 내지 도 17은 도 9에 대응하는 움직임 패턴을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 18은 도 10에 대응하는 움직임 패턴을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 19 및 도 20은 다양한 기타 움직임 패턴을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 차량의 제어방법의 순서도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 일 실시예에 따른 차량의 후면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(10)의 외관은 차량(10)을 이동시키는 차륜(12,13), 차량(10) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(15L), 차량(10) 내부의 사용자에게 차량(10) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(16), 사용자에게 차량(10) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(14L,14R)를 포함한다.
차륜(12,13)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(12), 차량의 후방에 마련되는 후륜(13)을 포함하며, 차량(10) 내부에 마련되는 구동 장치(미도시)는 차량(10)이 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(12) 또는 후륜(13)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진 또는 축전기로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터를 채용할 수 있다.
도어(15L,15R(도 2 참조))는 차량(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 사용자가 차량(10)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(10)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다. 또한, 차량(10) 외부에는 도어(15L,15R(도 2 참조))를 개폐할 수 있는 손잡이(17L)가 마련될 수 있고, 손잡이(17L)에는 LF(Low Frequency) 신호를 송신할 수 있는 LF 안테나(미도시)가 장착될 수 있다.
무선 통신망을 통해 스마트키(100)와 차량(10) 간의 인증이 완료되면 차량(10)의 도어 락이 해제되고, 사용자의 손잡이(17L) 당김 조작에 의해 도어(15L)가 개방될 수 있다.
전면 유리(16)는 본체(10)의 전방 상측에 마련되어 차량(10) 내부의 사용자가 차량(10) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글래스(windshield glass)라고도 한다.
또한, 사이드 미러(14L,14R)는 차량(10)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(14L) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(14R)를 포함하며, 차량(10) 내부의 사용자가 차량(10)의 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
도 2를 참조하면, 대시보드(29)의 중앙 영역에는 AVN(Audio Video Navigation) 디스플레이(71)와 AVN 입력부(61)가 마련될 수 있다. AVN 디스플레이(71)는 오디오 화면, 비디오 화면 및 내비게이션 화면 중 적어도 하나를 선택적으로 표시할 수 있고, 뿐만 아니라 차량(10)과 관련된 각종 제어 화면 또는 부가기능과 관련된 화면을 표시할 수 있다.
AVN 디스플레이(71)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있다.
AVN 입력부(61)는 AVN 디스플레이(71)와 인접한 영역에 하드 키 타입으로 마련될 수도 있고, AVN 디스플레이(71)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우에는 AVN 디스플레이(71)의 전면에 터치 패널 형태로 마련될 수도 있다.
또한, 운전석(18L)과 조수석(18R) 사이에 죠그 셔틀(jog shuttle) 타입의 센터 입력부(62)가 마련될 수도 있다. 사용자는 센터 입력부(62)를 돌리거나 가압하거나 상, 하, 좌 또는 우 방향으로 미는 방식으로 제어 명령을 입력할 수 있다.
차량(10)에는 음향을 출력할 수 있는 음향 출력부(80)가 마련될 수 있고, 음향 출력부(80)는 스피커일 수 있다. 음향 출력부(80)는 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능 및 기타 부가 기능을 수행함에 있어 필요한 음향을 출력할 수 있다.
일 예로, 음향 출력부(233)는 좌측 도어(15L) 및 우측 도어(15R)에 각각 마련될 수 있고, 필요에 따라 뒷좌석의 도어, 대시보드(29) 등 다른 영역에도 마련되는 것이 가능하다.
운전석(18L) 쪽의 대시보드(29)에는 스티어링 휠(27)이 마련되며, 스티어링 휠(27)과 인접한 영역에 스마트키(일 예로서, 포브(FOB)키)를 삽입할 수 있는 키 홈(31)가 형성될 수 있다. 키 홈(31)에 스마트키가 삽입되면 스마트키와 차량(10)이 연결될 수 있다.
또한, 대시보드(29)에는 차량(10)의 시동을 온/오프 제어하는 시동 버튼(31)이 마련될 수 있고, 키 홈(29a)에 스마트키가 삽입되거나, 무선 통신망을 통해 스마트키(100)와 차량(100) 간의 인증이 성공하면 사용자의 시동 버튼(31) 가압에 의해 차량(10)의 시동이 턴온될 수 있다.
한편, 차량(100)에는 공조 장치가 구비되어 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(21)를 통해 배출하여 차량(10) 내부의 온도를 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 차량(10)에는 또한 후방에 물품 등을 수납할 수 있는 트렁크(91)가 마련되어 있고, 후면의 양 측에 차량등(92L, 92R)이 마련될 수 있다. 사용자는 트렁크(91)를 개방시키기 위하여 트렁크(91)에 마련된 트렁크 손잡이(95)를 가압할 수 있다.
또한, 차량(10) 후방의 하단에는 차량(10)이 장애물과 충돌한 경우 차량(10)을 충격으로부터 보호하기 위한 범퍼(93)가 마련되고, 범퍼(93)에는 차량(10) 주변의 장애물을 감지하는 근접 센서(211 내지 214)가 마련될 수 있다.
근접 센서는 차량(10)의 측면 또는 후면에서 감지 신호를 발신하고, 다른 차량 등의 장애물로부터 반사되는 반사 신호를 수신할 수 있다. 수신된 반사 신호의 파형을 기초로 차량(10) 측면이나 후면의 장애물의 존재 여부를 감지하고, 장애물의 위치를 검출할 수 있다. 이와 같은 근접 센서의 일 예로서 초음파 또는 적외선을 발신하고, 장애물에 반사된 초음파 또는 적외선을 이용하여 장애물까지의 거리를 검출하는 방식을 채용할 수 있다.
이하, 차량(10) 후방에 설치된 복수의 초음파 센서(211 내지 214)를 근접 센서의 일 예로서 설명한다.
이외에도 차량(10)은 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서 등의 감지 장치를 더 포함할 수 있다.
도 4는 스마트키의 일 예시도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 스마트키의 제어 블록도이다.
스마트키(100)는 차량(10)과 유선 또는 무선 신호의 송수신을 통해 연결된다.
일 예로, 스마트키(100)는 차량(10)에 유선 또는 무선으로 연결되어 도어 락을 해제하거나, 시동과 주행을 가능하게 하는 포브키(FOB key)일 수 있다.
도 4를 참조하면, 이러한 스마트키(100)에는 차량(10) 전체의 도어 락을 잠금시키는 하드키(101)와 도어 락을 해제시키는 하드키(102), 트렁크(91)의 잠금을 해제시키는 하드키(103), 및 차량(10)이 경적을 울리도록 명령하는 하드키(104)가 마련될 수 있으나, 도 4에 도시된 바에 한정되지 아니하고 다양한 기능을 수행하는 하드키, 버튼 등이 마련될 수 있다.
도 4에 개시된 실시예에서의 스마트키(100)는 포브키가 아니더라도 전술한 도어 락을 해제하거나, 시동과 주행을 가능하게 하는 등 차량(10)을 제어하는 기기이면 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 모바일 기기가 스마트키의 역할을 하는 경우에는 개시된 발명의 스마트키(100)가 모바일 기기를 포함하는 것도 가능하다. 이 경우, 모바일 기기에는 스마트키(100)로서의 동작을 실행할 수 있는 어플리케이션이 설치될 수 있는바, 모바일 기기는 어플리케이션이 설치되어 판매될 수도 있고 판매 이후 서버로부터 어플리케이션을 다운로드할 수도 있다. 또한, 모바일 기기가 차량(10)에 대한 스마트키(100)로서 동작하기 위해서는 인증절차를 거칠 수 있다.
스마트키(100)는 차량(10)과 함께 판매될 수 있으며, 차량(10)과의 연결을 위한 인증 정보가 미리 저장되어 있을 수 있다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 스마트키(100)는 스마트키(100) 내 각 구성요소를 제어하는 제어부(110), LF(Low Frequency) 신호를 수신하는 LF통신부(120), 및 RF(Radio Frequency) 신호를 송신하는 RF통신부(130)를 포함한다.
스마트키(100)의 제어부(110)는 LF 신호 또는 RF 신호의 변조/복조를 수행하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 LF 신호 또는 RF 신호의 변조/복조를 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다.
LF 통신부(120)는 LF 통신망을 통하여 스마트키(100) 외부의 각종 전자 장치로부터 송신된 LF 신호를 수신한다. 예를 들어, LF 신호는 120kHz 이상 135kHz 이하의 저주파수 대역을 갖는 무선 신호일 수 있다.
일 실시예에 따른 LF 통신부(120)는 차량(10)이 송신하는 서칭 신호를 수신할 수 있다.
서칭 신호는 스마트키(100)가 차량(10)으로부터 LF 통신이 가능한 범위 내에 있는 지 판단하기 위해 차량(10)의 주변(LF 통신이 가능한 거리 내)에서 차량(10)에 의해 전송되는 LF 신호를 의미한다.
LF 통신부(120)는 LF 통신망과 스마트키(100)의 제어부(110)를 연결하는 통신 포트(communication port) 및 LF 신호를 수신하는 수신기(Receiver)를 포함하는 LF 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
또한, LF 통신부(120)는 스마트키(100)의 제어부(110)의 제어에 따라 LF 통신 인터페이스를 통해 수신한 LF 신호를 제어 신호로 복조하는 LF 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
RF 통신부(130)는 RF 통신망을 통하여 스마트키(100) 외부의 각종 전자 장치에 RF 신호를 송신한다. RF통신망을 통해 송수신되는 RF 신호는 LF신호에 비하여 높은 주파수 대역을 갖는 무선 신호일 수 있다. 예를 들어, RF 신호는 315MHz 이상 433MHz 이하의 고주파수 대역(Ultra-High Frequency; UHF)을 갖는 무선 신호일 수 있다.
일 실시예에 따른 RF 통신부(130)는 차량(10)의 서칭 신호에 응답하는 서칭 응답 신호를 차량(10)에 송신할 수 있다.
서칭 응답 신호는 스마트키(100)가 차량(10)으로부터 서칭 신호를 수신하였음을 차량(10)이 확인할 수 있도록, 스마트키(100)가 차량(10)에 전송하는 RF 신호를 의미한다.
RF 통신부(130)는 RF 통신망과 스마트키(100)의 제어부(110)를 연결하는 통신 포트(communication port) 및 RF 신호를 송신하는 송신기(Transmitter)를 포함하는 RF 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
또한, RF 통신부(130)는 스마트키(100)의 제어부(110)로부터 출력된 디지털 제어 신호를 RF 통신 인터페이스를 통하여 송신하기 위한 아날로그 통신 신호로 변조할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 LF 신호는 LF 통신망을 통하여 스마트키(100)에 수신되는 신호를 의미하고, RF 신호는 RF 통신망을 통하여 스마트키(100)가 송신하는 신호를 의미하며, 스마트키(100)의 제어 신호는 스마트키(100) 내부에서의 송수신 신호를 의미한다. 제어 신호와 RF 신호와 LF 신호는 서로 상이한 포맷을 갖는다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 6을 참조하면, 차량(10)은 주변 장애물을 감지하는 초음파 센서 모듈(210), LF 신호를 송신하는 LF 통신부(220), RF 신호를 수신하는 RF 통신부(230), 초음파 센서 모듈(210)의 센싱값에 기초하여 후방 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 패턴 판단부(240), 트렁크(91; 도 3 참조)의 열림을 제어하는 트렁크 구동부(251), 및 차량(10) 내 각종 전장 부품 또는 구성 요소들을 제어하는 제어부(260)를 포함한다.
초음파 센서 모듈(210)은 복수의 초음파 센서를 포함하고, 이하, 차량(10) 후방에 마련된 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)를 예로 들어 설명하나, 초음파 센서의 개수는 이에 한정되지 아니한다.
제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)는 차량(10)의 후방 범퍼(93)에 각기 다른 위치에 마련될 수 있고, 각 초음파 센서(211 내지 214)는 는 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간을 센싱값으로 출력할 수도 있고, 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간에 기초하여 계산한 장애물과 각 초음파 센서(211 내지 214) 간의 거리를 센싱값으로서 출력할 수 있다. 이하, 장애물과 각 초음파 센서(211 내지 214) 간의 거리를 센싱값으로 출력하는 것을 예로 들어 설명한다.
장애물은 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)가 감지 가능한 차량(10) 외부의 물체, 차량(10) 외부에 존재하는 사용자, 다른 차량을 포함한다.
LF 통신부(220)는 LF 통신망을 통하여 차량(10) 외부의 각종 전자 장치에 LF 신호를 송신한다. 예를 들어, LF 신호는 120kHz 이상 135kHz 이하의 저주파수 대역을 갖는 무선 신호일 수 있다.
일 실시예에 따른 LF 통신부(220)는 서칭 신호의 송신 주기에 따라 서칭 신호를 스마트키(100)에 송신할 수 있다.
서칭 신호는 스마트키(100)가 차량(10)으로부터 LF 통신이 가능한 범위 내에 있는 지 판단하기 위해 LF 통신부(220)가 주변(LF 통신이 가능한 거리 내)에 전송하는 LF 신호를 의미한다.
LF 통신부(220)는 LF 통신망과 제어부(260)를 연결하는 통신 포트(communication port) 및 LF 신호를 송신하는 송신기(Transmitter)를 포함하는 LF 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
또한, LF 통신부(220)는 제어부(260)로부터 출력된 디지털 제어 신호를 LF 통신 인터페이스를 통하여 송신하기 위한 아날로그 통신 신호로 변조할 수 있다.
RF 통신부(230)는 RF 통신망을 통하여 차량(10) 외부의 각종 전자 장치로부터 송신된 RF 신호를 수신한다. RF통신망을 통해 송수신되는 RF 신호는 LF신호에 비하여 높은 주파수 대역을 갖는 무선 신호일 수 있다. 예를 들어, RF 신호는 315MHz 이상 433MHz 이하의 고주파수(Ultra-High Frequency; UHF) 대역을 갖는 무선 신호일 수 있다.
일 실시예에 따른 RF 통신부(230)는 스마트키(100)로부터 서칭 응답 신호를 수신할 수 있다.
서칭 응답 신호는 스마트키(100)가 차량(10)으로부터 서칭 신호를 수신하였음을 차량(10)이 확인할 수 있도록, 스마트키(100)로부터 차량(10)에 전송되는 RF 신호를 의미한다.
RF 통신부(230)는 RF 통신망과 제어부(260)를 연결하는 통신 포트(communication port) 및 RF 신호를 수신하는 수신기(Receiver)를 포함하는 RF 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
또한, RF 통신부(230)는 제어부(260)의 제어에 따라 RF 통신 인터페이스를 통해 수신한 RF 신호를 제어 신호로 복조하는 RF 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 LF 신호는 LF 통신망을 통하여 차량(10)이 송신하는 신호를 의미하고, RF 신호는 RF 통신망을 통하여 차량(10)에 수신되는 신호를 의미하며, 차량(10)의 제어 신호는 차량(10) 내부에서의 송수신 신호를 의미한다. 제어 신호와 RF 신호와 LF 신호는 서로 상이한 포맷을 갖는다.
차량(100)의 LF 통신부(220)가 서칭 신호를 스마트키(100)에 송신하고, RF 통신부(230)가 서칭 응답 신호를 스마트키(100)로부터 수신한 경우, 차량(10)과 스마트키(100)는 일련의 인증 과정을 수행하고, 제어부(260)는 인증이 완료된 경우, 초음파 센서 모듈(210)을 활성화하여 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)가 각각 주변의 장애물을 감지하도록 제어 신호를 생성한다. 제어 신호에 따라 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)는 제 1 내지 제 4 센싱값을 출력한다.
차량(10)과 스마트키(100) 간의 인증 수행 방법은 공지된 기술인 바 자세한 설명을 생략한다.
패턴 판단부(240)는 각 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)가 출력한 제 1 내지 제 4 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하고, 움직임 패턴이 트렁크 열림 조건을 만족하는지 판단한다. 트렁크 열림 조건을 만족하는 경우, 제어부(260)는 차량(10)의 트렁크 구동부(251)를 제어하여 트렁크(91)의 잠금을 해제시킬 수 있다.
트렁크 구동부(251)는 예를 들어, 트렁크(91)의 잠금을 해제시키는 모터 또는 액츄에이터로 구현될 수 있다.
구체적인 패턴 판단부(240)의 움직임 패턴 판단 방법과 트렁크 열림 조건의 판단 방법은 후술한다.
패턴 판단부(240)는 제어부(260)의 제어 신호에 따라 제 1 내지 제 4 센싱값을 저장하거나, 제 1 내지 제 4 센싱값에 기초하여 움직임 패턴을 판단하는 프로그램과 차량 사용 패턴을 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.
제어부(260)는 차량(10)에 포함된 각종 전장 부품 또는 구성 요소들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(260)는 서칭 신호를 LF 통신부(220)가 송신하도록, LF 통신부(220)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(260)는 RF 통신부(230)가 서칭 응답 신호를 수신한 경우, 초음파 센서 모듈(210)을 활성화 시킬 수 있다. 그리고, 초음파 센서 모듈(210)의 활성화에 의해, 패턴 판단부(240)가 장애물의 움직임 패턴을 판단하고, 움직임 패턴이 트렁크 열림 조건을 만족하는 경우, 제어부(260)는 차량(10)의 트렁크 구동부(251)를 제어하여 트렁크(91)의 잠금을 해제시킬 수 있다.
제어부(260)는 스티어링 휠(27)의 잠금/해제를 제어하는 스티어링 로크 제어부, 차량(10)의 시동을 온/오프 제어하는 시동 버튼(31)의 잠금/해제를 제어하는 시동 버튼 제어부, 및 차량(10)의 트렁크(91; 도 3 참조)의 잠금/해제를 제어하는 트렁크 제어부를 포함할 수 있고, 이외에도 스마트키와의 인증 여부에 따라 차량(10) 내 전장 부품들의 잠금/해제를 제어하는 다양한 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
제어부(260)는 차량(10) 내 전장 부품을 제어하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 패턴 판단부(240)와 제어부(260)는 별개의 메모리와 프로세서로 구현되거나, 단일의 메모리와 프로세서로 구현될 수 있다.
이하, 도 7a 내지 도 8b를 참조하여 스마트키(100)를 소지한 사용자가 차량(10)에 근접한 경우 차량(10)이 사용자의 움직임 패턴을 판단하는 방법에 대해 자세히 설명한다. 도 7a는 일 실시예에 따른 스마트키와 차량 간의 무선 신호 송수신 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 7b는 차량이 수신한 RF 신호의 수신 세기에 대한 그래프이다. 도 8a는 초음파 센서 모듈이 포함하는 제 1 내지 제 4 초음파 센서의 구동 예시도이고, 도 8b는 제 1 내지 제 4 초음파 센서가 제 1 내지 제 4 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간을 나타낸 그래프이다.
도 7a를 참조하면, 차량(10)의 LF 통신부(220)는 차량(10) 주변에 서칭 신호(즉, LF 신호)를 송신한다. 스마트키(100)가 차량(10)의 서칭 신호 전송 범위 내에 존재하는 경우, 스마트키(100)의 LF 통신부(120)는 서칭 신호를 수신하고, RF 통신부(130)는 서칭 응답 신호(즉, RF 신호)를 차량(10)에 송신한다. 그리고, 차량(10)의 RF 통신부(230)가 서칭 응답 신호를 수신하면, 제어부(260)는 초음파 센서 모듈(210)을 구동시킨다.
예를 들어, 도 7b를 참조하면, 스마트키(100)가 차량(10)에 접근하면 시간에 따라 서칭 응답 신호의 수신 세기는 증가하므로, 제어부(260)는 서칭 응답 신호의 수신 세기가 제 1 기준값보다 크거나 같은 경우(ST1) 초음파 센서 모듈(210)을 구동시킨다.
도 8a를 참조하면, 초음파 센서 모듈(210)의 구동에 의해 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)는 초음파를 조사하고, 장애물로부터 반사된 초음파(이하, 반사 초음파)를 수신한다. 이하, 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)가 각각 수신하는 반사 초음파를 제 1 내지 제 4 반사 초음파라 한다.
도 8a의 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)가 제 1 내지 제 4 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간을 그래프로 나타내는 경우, 도 8b와 같이 나타낼 수 있다.
도 8b를 참조하면, 차량(10) 외부에 존재하는 사용자가 장애물로서 인식되는 경우, 사용자(US)가 어느 지점(예를 들어, 제 2 및 제 3 초음파 센서(212, 213) 사이)에 위치한 상태에서 다른 방향(예를 들어, 차량(10)에 접근하는 방향)으로 이동하는 경우, 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)가 제 1 내지 제 4 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간은 달라질 수 있다. 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간은 장애물과 초음파 센서 간의 거리(이하, "반사 초음파 거리"라 함)에 비례한다.
이 경우, 패턴 판단부(240)는 시간에 따른 제 1 내지 제 4 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간 또는 제 1 내지 제 4 반사 초음파 수신 거리의 변화(a)에 기초하여 움직임 패턴을 판단할 수 있다.
도 9 내지 도 20은 움직임 패턴을 판단하는 방법을 설명하기 위한 다양한 예시도이다. 도 9는 움직임 패턴이 트렁크 열림 조건을 만족하는 경우를 설명하기 위한 예시도이고, 도 10 내지 도 12는 움직임 패턴이 트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 경우를 설명하기 위한 예시도이며, 도 13 내지 도 17은 도 9에 대응하는 움직임 패턴을 그래프로 나타낸 것이고, 도 18은 도 10에 대응하는 움직임 패턴을 그래프로 나타낸 것이고, 도 19 및 도 20은 다양한 기타 움직임 패턴을 그래프로 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 장애물이 차량(10) 후방의 중심, 즉, 제 2 또는 제 3 초음파 센서(212, 213) 방향으로 접근하는 경우, 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
일 예로, 도 9에 도시된 차량(10)을 기준으로 북서 방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 남동 방향으로 차량(10)에 접근하여 차량(10) 후방의 중심으로 이동하는 경우(P1), 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 차량(10) 후방의 중심은 트렁크(91)의 중앙, 또는 제 2 또는 제 3 초음파 센서(212, 213)로부터 미리 설정된 기준 거리 미만에 위치하는 지점을 의미할 수 있다.
다른 예로, 도 9에 도시된 차량(10)을 기준으로 북서 방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 남동 방향으로 차량(10)에 접근한 이후, 차량(10)의 중심과 같은 직선(즉, 같은 행) 상에서 동방향으로 이동하여, 차량(10) 후방의 중심으로 이동하는 경우(P2), 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 차량(10)의 중심과 같은 직선(즉, 같은 행) 상에서 서방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 동방향으로 이동하여 차량(10)의 중심으로 이동하는 경우(P3), 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 도 9에 도시된 차량(10)을 기준으로 남서 방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 북동 방향으로 차량(10)에 접근한 이후, 차량(10)의 중심과 같은 직선(즉, 같은 행) 상에서 동방향으로 이동하여, 차량(10) 후방의 중심으로 이동하는 경우(P4), 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 차량(10)을 기준으로 남서 방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 북동 방향으로 차량(10)에 접근하여 차량(10) 후방의 중심으로 이동하는 경우(P5), 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 패턴 판단부(240)는 차량(10) 후방의 중심에서 미리 설정된 t시간 이상 장애물이 감지되는 경우 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수도 있다.
그러나 도 10에 도시된 바와 같이, 장애물이 차량(10) 후방의 양 측, 즉, 제 1 또는 제 4 초음파 센서(211, 214) 방향으로 접근하는 경우, 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
일 예로, 도 10에 도시된 차량(10)의 후방의 좌측 지점과 같은 직선(즉, 같은 행) 상에서 서방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 동방향으로 이동하여 차량(10) 후방의 좌측 지점으로 이동하는 경우(P6), 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 차량(10) 후방의 좌측 지점은 트렁크(91)의 좌측, 또는 제 1 초음파 센서(211)로부터 미리 설정된 기준 거리 미만에 위치하는 지점을 의미할 수 있다.
다른 예로, 차량(10)의 후방의 우측과 같은 직선(즉, 같은 행) 상에서 서방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 동방향으로 이동하여 차량(10) 후방의 우측 지점으로 이동하는 경우(P7), 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 차량(10) 후방의 우측 지점은 트렁크(91)의 우측, 또는 제 4 초음파 센서(214)로부터 미리 설정된 기준 거리 미만에 위치하는 지점을 의미할 수 있다
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 장애물이 차량(10) 후방의 좌측, 중심, 및 우측을 모두 통과하는 경우(P8), 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 장애물이 차량(10) 후방의 중심 방향으로 접근하되, 차량(10) 후방의 중심에서 t시간 이상 머물지 않고, 차량(10) 후방의 좌측(P9, P11) 또는 우측(P10, P12)으로 이동하는 경우, 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
이와 같은 장애물이 이동하는 방향, 및 장애물의 위치를 판단하기 위해, 패턴 판단부(240)는 각 초음파 센서(211 내지 214)의 센싱값을 이용할 수 있다. 즉, 패턴 판단부(240)는 제 1 내지 제 4 반사 초음파 거리의 시간에 따른 변화를 기초로 장애물이 이동하는 방향과 장애물의 위치를 판단할 수 있다.
일 예로, 도 9의 P1에 대응하는 도 13을 참조하면, i) t1시간 동안 제 1 초음파 센서(211)가 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, ii) t2 시간 동안 제 1 초음파 센서(211) 또는 제 2 초음파 센서(212)가 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, iii) t3 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 패턴 판단부(240)는 도 9에 도시된 차량(10)을 기준으로 북서 방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 남동 방향으로 차량(10)에 접근하여, 차량(10) 후방의 중심으로 이동한 것(P1)으로 판단할 수 있다. 여기서, t1, t2, t3 시간은 각각 미리 설정된 시간으로서 동일할 수 있고 상이할 수도 있다.
다른 예로, 도 9의 P2에 대응하는 도 14을 참조하면, i) t1시간 동안 제 1 초음파 센서(211)가 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, ii) t2 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, iii) t3 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 패턴 판단부(240)는 도 9에 도시된 차량(10)을 기준으로 북서 방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 남동 방향으로 차량(10)에 접근한 이후, 차량(10)의 중심과 같은 직선 상에서 동방향으로 이동하여, 차량(10) 후방의 중심으로 이동한 것(P2)으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 도 9의 P3에 대응하는 도 15을 참조하면, i) t1시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, ii) t2 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, iii) t3 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 패턴 판단부(240)는 도 9에 도시된 차량(10)의 중심과 같은 직선 상에서 서방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 동방향으로 이동하여 차량(10)의 중심으로 이동한 것(P3)으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 도 9의 P4에 대응하는 도 16을 참조하면, i) t1시간 동안 제 4 초음파 센서(214)가 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, ii) t2 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, iii) t3 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 패턴 판단부(240)는 도 9에 도시된 차량(10)을 기준으로 남서 방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 북동 방향으로 차량(10)에 접근한 이후, 차량(10)의 중심과 같은 직선 상에서 동방향으로 이동하여, 차량(10) 후방의 중심으로 이동한 것(P4)으로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 도 9의 P5에 대응하는 도 17을 참조하면, i) t1시간 동안 제 4 초음파 센서(214)가 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, ii) t2 시간 동안 제 3 초음파 센서(213) 또는 제 4 초음파 센서(214)가 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, iii) t3 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 패턴 판단부(240)는 차량(10)을 기준으로 남서 방향의 먼 지점에 위치했던 장애물이 북동 방향으로 차량(10)에 접근하여 차량(10) 후방의 중심으로 이동한 것(P5)으로 판단할 수 있다.
이와 같이, P1 내지 P5 방향으로 장애물이 이동하는 경우, 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로서 판단할 수 있다. 다만, 트렁크 열림 조건은 P1 내지 P5 방향으로의 움직임 패턴에 한정되지 아니하고, 장애물이 차량(10) 후방의 중심, 즉, 제 2 또는 제 3 초음파 센서(212, 213) 방향으로 접근하는 다양한 움직임 패턴을 더 포함할 수 있다.
한편, 트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 경우는 다음과 같다.
도 10의 P7에 대응하는 도 18을 참조하면, i) t1시간 동안 제 4 초음파 센서(214)가 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, ii) t2 시간 동안 제 3 초음파 센서(213) 또는 제 4 초음파 센서(214)가 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하였으나, iii) 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 t2 시간 이후, t3 시간 동안 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하지 않은 경우, 패턴 판단부(240)는 차량(10)의 후방의 우측과 같은 직선 상에서만 이동하는 것(P7)으로 판단할 수 있다.
마찬가지로, 도시되진 않았으나, i) t1시간 동안 제 1 초음파 센서(211)가 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, ii) t2 시간 동안 제 1 초음파 센서(211) 또는 제 2 초음파 센서(212)가 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하였으나, 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 t2 시간 이후, t3 시간 동안 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하지 않은 경우, 패턴 판단부(240)는 차량(10)의 후방의 좌측과 같은 직선 상에서만 이동하는 것(P6)으로 판단할 수 있다.
또한, 도시되진 않았으나, 제 1 초음파 센서(211) 내지 제 4 초음파 센서(214)가 순차적으로(즉, 211->212->213->214) 또는 역순으로(즉, 214->213->212->211) y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 패턴 판단부(240)는 장애물이 차량(10) 후방의 좌측, 중심, 및 우측을 모두 단순 통과하는 것(P8)으로 판단할 수 있다.
이외에도 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하였으나, y1 미만의 크기가 t1 시간 동안 유지되지 않는 경우, 패턴 판단부(240)는 장애물이 차량(10) 후방의 중심을 단순 통과한 것(도 12의 P9, P10, P11, P12)으로 판단할 수 있다.
더 나아가, 트렁크 열림 조건을 만족한 경우에도, t4 시간 동안 제 1 초음파 센서(211) 또는 제 4 초음파 센서(214)가y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하는 경우, 패턴 판단부(240)는 장애물이 차량(10)을 이탈한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건의 만족을 취소할 수 있다.
일 예로, 도 19를 참조하면, i) t1시간 동안 제 1 초음파 센서(211)가 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, ii) t2 시간 동안 제 1 초음파 센서(211) 또는 제 2 초음파 센서(212)가 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, iii) t3 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, iv) t4 시간 동안 제 4 초음파 센서(214)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 패턴 판단부(240)는 장애물이 차량(10)을 이탈한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, t4 시간은 미리 설정된 시간으로서, t1, t2, t3 시간 중 어느 한 시간과 동일할 수 있고 상이할 수도 있다.
다른 예로, 도 20을 참조하면, i) t1시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, ii) t2 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, iii) t3 시간 동안 제 2 초음파 센서(212) 또는 제 3 초음파 센서(213)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, iv) t4 시간 동안 제 1 초음파 센서(211)가 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 패턴 판단부(240)는 장애물이 차량(10)을 이탈한 것으로 판단할 수 있다.
이외에도, 다양한 트렁크 열림 조건의 만족 상태에서, t4 시간 동안 제 1 초음파 센서(211) 또는 제 4 초음파 센서(214)가y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하는 경우, 패턴 판단부(240)는 장애물이 차량(10)을 이탈한 것으로 판단할 수 있다. t4 시간은 t1 내지 t3 시간 중 어느 하나와 동일할 수도 있고, t1 내지 t3 시간과 상이할 수도 있다.
이하, 도 21을 참조하여 반사 초음파를 이용하여 움직임 패턴을 판단하는 차량(10)의 제어방법에 대해 설명한다. 도 21은 일 실시예에 따른 차량의 제어방법의 순서도이다. 도 21과 관련하여 기술되는 차량 및 스마트키의 구성요소들은 도 1 내지 도 6과 관련하여 전술한 차량(10) 및 스마트키(100) 의 구성요소들과 동일한 바, 동일한 참조 부호를 인용하여 설명한다.
도 21을 참조하면, 개시된 실시예에 따른 차량(10)의 제어부(260)는 스마트키(100)의 접근 여부를 감지한다(S1100).
구체적으로, 차량(10)의 LF 통신부(220)는 주변에 서칭 신호를 송신하고, RF 통신부(230)가 스마트키(100)로부터 제 1 기준값 이상의 크기를 갖는 서칭 응답 신호를 수신하면, 제어부(260)는 차량(10) 주변에 스마트키(100)가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 차량(10)은 스마트키(100)와 추가적인 인증 과정을 더 수행할 수 있다.
이어서, 개시된 실시예에 따른 차량(10)의 제어부(260)는 차량(10) 주변에 스마트키(100)가 존재하는 것으로 판단된 경우, 초음파 센서 모듈(210)을 활성화한다(S1200).
초음파 센서 모듈(210)이 활성화되면, 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)는 각각 송신 가능 범위 내에서 초음파를 조사하고, 수신 가능 범위 내에서 반사 초음파를 수신한다.
각 초음파 센서(211 내지 214)들의 설치 위치에 따라 송신 가능 범위와 수신 가능 범위는 달라질 수 있다.
또한, 어느 한 지점에 장애물이 위치한 경우, 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)가 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간은 각 초음파 센서(211 내지 214)와 장애물 간의 상대적 거리에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 장애물이 제 1 초음파 센서(211)에 근접한 경우, 제 1 초음파가 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간은 다른 초음파 센서들(212 내지 214)에 비하여 작을 수 있다.
따라서, 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)는 반사 초음파의 수신 시간에 대응하는 장애물과 초음파 센서 간의 상대적 거리를 센싱값으로 출력할 수 있고, 반사 초음파를 수신하는 데 걸리는 시간을 센싱값으로 출력할 수도 있다.
이어서, 개시된 실시예에 따른 차량(10)의 제어부(260)는 각 초음파 센서(211 내지 214)가 출력한 센싱값을 메모리에 저장한다(S1300).
센싱값은 테이블 형태로 각 초음파 센서(211 내지 214) 별로 저장될 수 있고, 미리 설정된 시간 간격으로(예를 들어, 1초 간격으로) 저장될 수도 있다.
이어서, 개시된 실시예에 따른 차량(10)의 패턴 판단부(240)는 각 시점 별 저장된 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)의 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단한다(S1400).
예를 들어, 장애물이 차량(10) 후방의 중심, 즉, 제 2 또는 제 3 초음파 센서(212, 213) 방향으로 접근하는 경우, 차량(10)의 패턴 판단부(240)는 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
장애물이 차량(10) 후방의 중심, 즉, 제 2 또는 제 3 초음파 센서(212, 213) 방향으로 접근하는 경우, 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)가 출력하는 센싱값에 대한 설명은 도 13 내지 도 17과 관련하여 전술한 바, 중복된 설명을 생략한다.
트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단된 경우, 제어부(260)는 트렁크 구동부(251)를 제어함으로써 트렁크(91)의 잠금을 해제시킬 수 있다(S1500).
한편, 개시된 실시예에 따른 차량(10)의 패턴 판단부(240)가 트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 것으로 판단한 경우, 제어부(260)는 LF 통신부(220)가 다시 서칭 신호를 전송하도록 함으로써 스마트키(100)의 근접 감지 단계(S1100)를 다시 수행한다.
트렁크 열림 조건을 만족하지 않는 경우, 제 1 내지 제 4 초음파 센서(211 내지 214)가 출력하는 센싱값에 대한 설명은 도 18 내지 도 20과 관련하여 전술한 바, 중복된 설명을 생략한다.
전술한 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 스마트키
110: 제어부
120: LF 통신부
130: RF 통신부
200: 차량
210: 초음파 센서 모듈
220: LF 통신부
230: RF 통신부
240: 패턴 판단부
251: 트렁크 구동부
260: 제어부

Claims (20)

  1. 트렁크;
    센싱값을 출력하는 초음파 센서 모듈;
    시간에 따른 상기 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 패턴 판단부; 및
    상기 움직임 패턴에 기초하여 상기 트렁크의 잠금을 해제시키는 제어부를 포함하되,
    상기 초음파 센서 모듈은 제 1 내지 제 4 초음파 센서를 포함하고,
    상기 패턴 판단부는 미리 설정된 t1 시간 동안 상기 제 1 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 상기 제 1 초음파 센서 또는 상기 제 2 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 차량.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 센서 모듈은 상기 장애물과 상기 초음파 센서 모듈 간의 거리를 센싱값으로 출력하는 차량.
  4. 제 1 항에 있어서,
    LF(Low Frequency) 통신망을 통해 서칭 신호를 송신하는 LF 통신부; 및
    RF(Radio Frequency) 통신망을 통해 서칭 응답 신호를 수신하는 RF 통신부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 서칭 응답 신호를 수신한 경우, 상기 초음파 센서 모듈을 활성화시키는 차량.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴 판단부는 상기 장애물이 상기 트렁크에 접근하는 경우, 상기 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하고,
    상기 제어부는 상기 트렁크 열림 조건을 만족하는 경우 상기 트렁크의 잠금을 해제시키는 차량.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 패턴 판단부는 상기 장애물이 미리 설정된 t 시간 동안 기준 거리 미만에 위치하는 경우, 상기 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 차량.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 패턴 판단부는 상기 장애물이 상기 트렁크의 중앙으로부터 미리 설정된 기준 거리 미만에 위치하는 경우, 상기 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 차량.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 트렁크;
    센싱값을 출력하는 초음파 센서 모듈;
    시간에 따른 상기 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 패턴 판단부; 및
    상기 움직임 패턴에 기초하여 상기 트렁크의 잠금을 해제시키는 제어부를 포함하되,
    상기 초음파 센서 모듈은 제 1 내지 제 4 초음파 센서를 포함하고,
    상기 패턴 판단부는 미리 설정된 t1시간 동안 상기 제 1 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 상기 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 상기 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 차량.
  11. 트렁크;
    센싱값을 출력하는 초음파 센서 모듈;
    시간에 따른 상기 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 패턴 판단부; 및
    상기 움직임 패턴에 기초하여 상기 트렁크의 잠금을 해제시키는 제어부를 포함하되,
    상기 초음파 센서 모듈은 제 1 내지 제 4 초음파 센서를 포함하고,
    상기 패턴 판단부는 미리 설정된 t1시간 동안 상기 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 상기 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 상기 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 차량.
  12. 트렁크;
    센싱값을 출력하는 초음파 센서 모듈;
    시간에 따른 상기 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 패턴 판단부; 및
    상기 움직임 패턴에 기초하여 상기 트렁크의 잠금을 해제시키는 제어부를 포함하되,
    상기 초음파 센서 모듈은 제 1 내지 제 4 초음파 센서를 포함하고,
    상기 패턴 판단부는 미리 설정된 t1시간 동안 상기 제 4 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 상기 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 상기 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 차량.
  13. 트렁크;
    센싱값을 출력하는 초음파 센서 모듈;
    시간에 따른 상기 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 패턴 판단부; 및
    상기 움직임 패턴에 기초하여 상기 트렁크의 잠금을 해제시키는 제어부를 포함하되,
    상기 초음파 센서 모듈은 제 1 내지 제 4 초음파 센서를 포함하고,
    상기 패턴 판단부는 미리 설정된 t1시간 동안 상기 제 4 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 상기 제 3 초음파 센서 또는 제 4 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 상기 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 차량.
  14. 트렁크;
    센싱값을 출력하는 초음파 센서 모듈;
    시간에 따른 상기 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 패턴 판단부; 및
    상기 움직임 패턴에 기초하여 상기 트렁크의 잠금을 해제시키는 제어부를 포함하되,
    상기 초음파 센서 모듈은 제 1 내지 제 4 초음파 센서를 포함하고,
    상기 패턴 판단부는 미리 설정된 t1 시간 동안 상기 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 차량.
  15. 제 1 내지 제 4 초음파 센서를 포함하는 초음파 센서 모듈이 센싱값을 출력하는 단계;
    시간에 따른 상기 센싱값에 기초하여 장애물의 움직임 패턴을 판단하는 단계; 및
    상기 움직임 패턴에 기초하여 트렁크의 잠금을 해제시키는 단계를 포함하되,
    상기 움직임 패턴을 판단하는 단계는 미리 설정된 t1 시간 동안 상기 제 1 초음파 센서가 미리 설정된 y3 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t2 시간 동안 상기 제 1 초음파 센서 또는 상기 제 2 초음파 센서가 미리 설정된 y2 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신하고, 미리 설정된 t3 시간 동안 제 2 초음파 센서 또는 제 3 초음파 센서가 미리 설정된 y1 미만의 거리에서 반사 초음파를 수신한 경우, 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 초음파 센서 모듈은 복수의 초음파 센서를 포함하고,
    상기 센싱값을 출력하는 단계는 각 초음파 센서가 센싱값을 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 움직임 패턴을 판단하는 단계는 상기 각 초음파 센서의 시간에 따른 센싱값에 기초하여 상기 움직임 패턴을 판단하는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 센싱값은 상기 장애물과 상기 초음파 센서 모듈 간의 거리를 포함하는 차량의 제어방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 움직임 패턴을 판단하는 단계는 상기 장애물이 상기 트렁크에 접근하는 경우 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 잠금을 해제시키는 단계는 상기 트렁크 열림 조건을 만족하는 경우 상기 트렁크의 잠금을 해제시키는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 움직임 패턴을 판단하는 단계는 상기 장애물이 미리 설정된 t 시간 동안 상기 트렁크로부터 미리 설정된 기준 거리 미만에 위치하는 경우, 상기 트렁크 열림 조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    센싱값을 출력하는 단계 이전에,
    LF(Low Frequency) 통신망을 통해 서칭 신호를 송신하는 단계;
    RF(Radio Frequency) 통신망을 통해 서칭 응답 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 서칭 응답 신호를 수신한 경우, 상기 초음파 센서 모듈을 활성화시키는 단계를 더 포함하는 차량의 제어방법.
KR1020150162418A 2015-11-19 2015-11-19 차량 및 차량의 제어방법 KR101714461B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012504717A (ja) * 2008-10-01 2012-02-23 ヴァレオ セキュリテ アビタクル 原動機付き車両の開閉パネルを自動的にロック解除する装置
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