KR102126021B1 - Avm을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 도어 자동개폐 시스템과 차량 도어 자동개폐 방법에 대한 것으로서, AVM 시스템(Around View Monitoring System)을 이용하여 운전자 또는 동승자가 직접 손으로 차량 도어를 열지 않고도, 도어가 자동으로 열리거나 닫히도록 하는 시스템과 이에 대한 방법에 대한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 차량 도어를 자동으로 조작하는 차량 도어 자동개폐 시스템으로서, AVM 모듈(Around View Monitoring Module); 상기 차량 도어의 일측에 위치하는 도어 개폐부; 및 상기 도어 개폐부를 제어하는 구동제어부를 포함하되, 상기 AVM 모듈은, 상기 도어 개방시 충돌을 방지하기 위하여 차량 측면에 위치한 대상물체와의 거리를 인식하는 제1감지부를 포함하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템을 제공한다.

Description

AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템 및 그 방법{Automatic Car Door Opening-and-Closing System Using AVM and Method thereof}
본 발명은 차량 도어 자동개폐 시스템과 차량 도어 자동개폐 방법에 대한 것으로서, AVM 시스템(Around View Monitoring System)을 이용하여 운전자 또는 동승자가 직접 손으로 차량 도어를 열지 않고도, 도어가 자동으로 열리거나 닫히도록 하는 시스템과 이에 대한 방법에 대한 것이다.
차량에 제공되는 모니터링 기술로서 블랙박스 및 후방카메라 기술 등이 개발되었다. 블랙박스는 사고 전후의 영상을 기록하여 사고 정황 파악에 필요한 정보를 제공해 주기 위한 것으로 일반적으로 차량의 전방을 주시하며, 통상의 후방카메라는 자동차 후진 기어 변속시 자동차 내부에 마련되는 센터페시아에 설치된 디스플레이를 통해 차량 후방을 주시하는 기능을 한다.
상기한 블랙박스 및 후방카메라는 차량을 전, 후, 좌, 우 방향으로 구분할 때 주로 일 방향의 영상만 취득하고 이를 활용하므로 확장성이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 최근에는 AVM(All Around View Monitoring) 시스템이 대두되고 있다. AVM 시스템은 차량을 중심으로 360도 주변의 사물을 감지하는 기능이 탑재된 시스템을 말한다.
AVM 시스템은 상기한 바와 같이 차량을 중심으로 360도 방향의 영상을 이용할 수 있다는 점에서 기술 개발의 확장성이 높은 편이지만, 주차 보조 또는 차량 관제등의 연구에 국한될 뿐 여전히 운전자나 동승자를 포함한 사람 중심의 연구 개발은 미흡한 실정이다. 예컨대, 운전자나 동승자가 차량에 탑승하려고 할 때, 무거운 짐을 들고 있거나 양손이 자유롭지 않은 사정으로 인하여 차량 도어를 열기가 불편한 경우가 있을 수 있다.
본 발명은 AVM 시스템을 이용하여 차량 도어를 자동개폐하는 시스템 및 그 방법을 제공하여 사용자의 편의성을 증대시키기 위한 것에 있다.
이와 함께, 도어의 개방각도를 측정하여 도어 자동개폐시에 차량의 파손위험을 줄일 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
또한, 사용자 고유의 정보를 식별하여 도어를 자동개폐할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템은 차량 도어를 자동으로 조작하는 차량 도어 자동개폐 시스템으로서, AVM 모듈(Around View Monitoring Module); 상기 차량 도어의 일측에 위치하는 도어 개폐부; 및 상기 도어 개폐부를 제어하는 구동제어부를 포함하되, 상기 AVM 모듈은, 상기 도어 개방시 충돌을 방지하기 위하여 차량 측면에 위치한 대상물체와의 거리를 인식하는 제1감지부를 포함할 수 있다.
여기에는 사용자가 소지하는 상기 차량 고유의 식별수단에 대한 위치정보를 인식하는 적어도 하나 이상의 제2감지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2감지부에 수신되는 신호의 감도를 측정하여 상기 차량과 사용자간의 거리를 산출할 수 있다.
본 발명의 상기 식별수단은 휴대용 리모트 컨트롤러가 해당될 수 있으며,
상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제1반경 내에 진입하는 경우 상기 AVM 모듈이 작동되도록 할 수 있고,
상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경 내에 진입하는 경우 상기 도어 개폐부가 작동하여 상기 도어가 개방되도록 할 수 있다.
한편, 상기 도어 개폐부는 상기 도어의 힌지에 연결되는 모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 AVM 모듈을 이용한 상기 도어의 개방 동작은, 상기 AVM 모듈에 포함된 카메라를 통해 입력되는 영상정보를 이용하여 상기 대상물체와 차량간의 거리계산을 수행하고, 상기 도어가 개방 가능한 각도계산을 수행함으로써 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 AVM 모듈을 이용한 상기 도어의 개폐 동작은, 상기 AVM 모듈에 포함된 카메라를 통해 입력되는 영상정보를 이용하여 사용자의 모션을 인식하고, 인식된 모션이 기 설정된 패턴과 일치하는 경우 수행되도록 할 수 있으며,
또 다른 실시예에 따른 상기 AVM 모듈을 이용한 상기 도어의 개폐 동작은, 사용자식별을 위해 마련된 제3감지부를 통해 입력되는 주파수 정보를 이용하여 사용자고유의 음성을 인식하고, 인식된 음성이 기 설정된 패턴과 일치하는 경우 수행되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식별수단에 상기 AVM 또는 도어 개폐부 비활성화 입력버튼이 마련되고, 사용자가 상기 비활성화 입력버튼을 선택하면, 상기 제2감지부가 상기 식별수단의 위치정보를 감지하여 기 설정된 반경 내에 진입하는 것으로 판단하더라도 상기 AVM 또는 도어 개폐부가 작동하지 않게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2감지부를 복수 개 구비하고, 이를 이용해 상기 식별수단의 위치를 인식함으로써, 상기 사용자의 차량에의 진입각도를 계산하여 상기 도어의 개방방향을 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제3감지부를 복수 개 구비하고, 이를 이용해 상기 사용자의 위치를 인식함으로써, 상기 사용자의 차량에의 진입각도를 계산하여 상기 도어의 개방방향을 판단할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 도어 개폐부가 작동하여 상기 도어가 폐쇄되고, 기 설정된 제1반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 AVM 모듈이 작동하지 않게 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 방법은 차량 도어를 자동으로 조작하는 차량 도어 자동개폐 방법으로서, 상기 차량 고유의 식별수단에 대한 위치정보를 인식하는 단계; 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제1반경 내에 진입하는 경우 상기 AVM 모듈이 작동되는 단계; 상기 도어 개방시 충돌을 방지하기 위하여 상기 차량과 차량 측면에 위치한 대상물체와의 거리를 인식하고 상기 도어의 개방 각도를 계산하는 단계; 및 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경 내에 진입하는 경우 상기 도어 개폐구동부가 작동하여 상기 도어가 개방되는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 도어가 폐쇄되는 단계와, 기 설정된 제1반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 AVM 모듈이 작동하지 않게 되는 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 과제해결 수단에 따르면, 차량 도어 일 측에 자동으로 구동되는 도어 개폐부를 설치하여 운전자나 동승자가 손잡이를 사용하지 않고도, 자동으로 도어가 개폐됨으로써 편의성을 증대시킬 수 있다.
사용자가 무거운 짐을 두손으로 들고 있거나, 기타 손잡이를 정상적으로 파지할 수 없는 다양한 상황에서 본 발명의 자동개폐 시스템은 큰 효용성과 편의성을 제공할 수 있게 된다.
또한, 도어의 개방각도를 측정하여 도어 자동개폐시에 차량 주변의 대상물체와 부딪히지 않게 함으로써 차량의 파손위험을 줄일 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명에 따르면 휴대용 리모트 컨트롤러 등의 식별수단이나, 사용자의 모션인식 또는 음성인식등을 통해 사용자고유의 정보를 식별할 수 있는 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM 시스템에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM을 이용한 차량 도어 자동 개폐 시스템에 대한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1반경을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2반경을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반경 내에 사용자가 진입하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어의 개폐동작을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 차량에의 진입각도를 계산하여 도어의 개방방향을 판단하는 개념을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 방법에 대한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 'AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템 및 방법'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.
또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM 시스템에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM을 이용한 차량 도어 자동 개폐 시스템에 대한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1반경을 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2반경을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반경 내에 사용자가 진입하는 모습을 나타내는 도면이다.
여기서 사용자는 차량 운전자, 동승자 등 차량에 탑승하려는 사람을 의미하며, 후술하겠지만 정당한 권원을 가진 사용자에게 차량 도어 자동개폐가 이루어지려면 사용자가 실질적으로 스마트 키 등의 식별수단을 소지하고 있는 경우라야 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM을 이용한 차량 도어(10) 자동 개폐 시스템은 AVM 모듈(Around View Monitoring Module, 21); 차량 도어(10)의 일측에 위치하는 도어 개폐부(31); 및 도어 개폐부(31)를 제어하는 구동제어부(32)를 포함하되, AVM 모듈(21)은, 도어(10) 개방시 충돌을 방지하기 위하여 차량 측면에 위치한 대상물체와의 거리를 인식하는 제1감지부(22)를 포함할 수 있다.
AVM을 이용한 차량 도어(10) 자동 개폐시스템은 크게 감지시스템(20)과 구동시스템(30)으로 구분할 수 있다. 감지시스템(20)을 세분화하면 제1감지부(22)를 포함하는 AVM 모듈(21)과 후술하는 제2감지부(23)로 나뉠 수 있으며, 구동시스템(30)을 세분화하면 힌지(Hinge, H), 도어 개폐부(31) 및 구동제어부(32)로 나뉠 수 있다. 감지시스템(20)은 사용자접근 여부를 인식할 수 있고, 차량 간의 거리를 인식하여 도어의 개폐 각을 결정하는 역할을 할 수 있으며, 구동시스템(30)은 상기 감지시스템(20)의 정보를 입력받아 동작을 수행하는 엑츄에이터의 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 AVM 모듈(21)이란 '발명의 배경이 되는 기술'에서 전술한 바와 같이, 차량 외부 영상을 담는 카메라가 장착되고 차량 내부의 디스플레이장치를 통해 주행시 또는 주차시 운전자에게 보이지 않는 사각지대까지 보여주는 기능을 수행하는 장치로서 AVM과 AVM을 보조하는 부품을 의미할 수 있다.
도어 개폐부(31)는 차량 도어(10)의 일 측에 위치하여 도어(10)를 개방 또는 폐쇄 시키는 역할을 한다. 또한, 도어 개폐부(31)는 도어(10)의 힌지(H)에 연결되는 모터를 포함할 수 있다. 여기서의 모터는 기계식 또는 전자식 모터일 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 것과 달리 힌지(H) 주변에 복수 개 구비되는 것일 수 있다.
본 발명의 구동제어부(32)는 센싱시스템(20)의 입력, 더욱 상세하게는 AVM 모듈(21)의 입력을 받아 상기 도어 개폐부(31)의 개폐 구동을 제어한다. 만약 차량(1) 주변에 다른 차량(2)이 매우 좁은 간격을 두고 위치하는 상황이면 AVM 모듈(21)에서 그 간격을 인식하고 이러한 정보가 구동제어부(32)에 입력되어 도어 개폐부(31)의 개방각도가 작도록 제어한다. 차량(1) 주변에 다른 차량(2)이 비교적 넓은 간격을 두고 위치하는 상황이면 AVM 모듈(21)에서 그 간격을 인식하고 이러한 정보가 구동제어부(32)에 입력되어 도어 개폐부(31)의 개방각도가 충분히 크도록 제어한다.
여기서 구동제어부(32)는 도어 개폐부(31)가 개방되더라도 차량(1)과 주변에 위치한 다른 물체 간의 간격보다 조금 여유있게 개방될 수 있도록 여유각을 설정할 수 있다.
제1감지부(22)에는 카메라가 필수적으로 장착되는데, 이 카메라는 적어도 하나 이상 장착될 수 있으며, 바람직하게는 적어도 4개 이상 설치되어 차량 주위 영상을 360도 둘레를 따라 카메라에 담을 수 있다. 제1감지부(22)가 대상물체와의 거리를 인식하는 것은 카메라를 이용하여 차량 주변의 영상 정보를 획득함으로써 도어 개방시 측면에 위치한 대상물체와의 충돌을 방지하기 위함이다.
참고로 본 발명에서 '인식'이란 차량과 대상 물체(장애물 또는 상대 차량 등)와의 거리를 측정하는 것으로서, 더 나아가 센싱수단이 구비된 일 부재에 타 부재가 근접할 때 상호 간의 거리를 계산, 계측, 인지, 측량, 산출하는 것을 모두 포함하는 개념임을 유의해야 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템은 차량(1) 고유의 식별수단에 대한 위치정보를 인식하는 적어도 하나 이상의 제2감지부(23)를 포함할 수 있다.
여기서, 위치정보를 인식하는 방법은 제2감지부(23)에 수신되는 신호의 감도를 측정하여 상기 차량과 사용자 간의 거리를 산출함으로써 이뤄질 수 있다. 복수 개의 제2감지부(23)가 구비되는 경우, 식별수단이 차량에 근접함에 따라 각각의 제2감지부(23)가 수신하는 신호의 감도는 서로 다를 수 있는데, 수신되는 신호의 감도가 강한 쪽의 제2감지부(23)를 기준으로 감도 레벨(level), 감도 증가율(rate of increase) 또는 감도 감소율(rate of decrease)을 측정하여 차량과 사용자 간의 거리를 산출할 수 있다.
차량(1) 고유의 식별수단이란 휴대용 리모트 컨트롤러일 수 있다. 예컨대, 스마트 키, 스마트 태그, 레키스 키(Remote keyless entry system) 등 차량(1) 고유의 식별정보를 공유하는 휴대 장치라면 어느 것이든 해당될 수 있다. 경우에 따라 보안 수준이 높다면 스마트 폰 또는 피쳐 폰도 해당될 수 있다. 위 식별수단이 제2감지부(23)에 의해 포착됨으로써 위치정보를 인식할 수 있게 된다.
예를 들어 제2감지부(23)는 차량에 설치되는 수신부(또는 안테나)로서 식별수단과 무선 또는 근거리 통신을 수행할 수 있다. 그 일 예로서 무선 또는 근거리 통신은 와이파이 이외에 블루투스 통신, 블루투스 통신 기반의 비콘(beacon), 지그비(zigbee) 통신, 적외선 통신(IrDA), UHF(Ultra High Frequency) 및 VHF(Very High Frequency)와 같은 RF(Radio Frequency) 및 초광대역 통신(UWB) 등의 다양한 규격으로 수행될 수 있다. 이 경우 식별수단에는 제2감지부(23)와 통신이 이루어지기 위한 송신수단이 구비될 수 있다.
이와 달리 사용자의 차량에 진입여부를 판단할 수 있도록 마련되는 구성으로서 제2감지부(23)는 초음파 센서로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 차량의 후방범퍼를 기준으로 복수 개의 제2감지부(23, 초음파 센서)가 구비되어, 사용자를 향해 쏘여진 초음파가 사용자에 반사되어 각 센서에 수신되는 반사파를 검출하고, 검출된 반사파의 크기를 비교하여 식별수단의 위치정보를 파악할 수 있게 된다.
나아가, 상기 제2감지부(23)를 이용하여 다음과 같은 동작이 수행될 수 있다.
식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제1반경(R1) 내에 진입하는 경우 AVM 모듈(21)이 작동될 수 있다. 그리고 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경(R2) 내에 진입하는 경우에는 도어 개폐부(31)가 작동하여 도어(10)가 개방될 수 있다.
제1반경(R1)이라 함은 AVM 모듈(21)을 On 시키기 위해 설정된 거리이며, 제2반경(R2)이라 함은 도어(10)를 개방시키기 위해 설정된 거리이다. 사용자는 제1반경 (R1)범위를 지나 제2반경(R2) 범위에 진입하게 되므로 AVM 모듈(21)이 먼저 작동된 뒤 도어(10)가 개방되는 순서를 가질 수 있다. 제1반경(R1)과 제2반경(R2)은 미리 적정한 범위를 설정할 수 있는데 예컨대, 제1반경(R2)을 차량(1)을 중심으로 10~15m로 설정하고 제2반경(R2)을 2~3m의 범위로 설정할 수 있다. 제1반경(R1)이 10~15m 로 설정되는 경우 일반 성인남자의 보폭기준으로 약 5~8sec이면 도어(10)에 도달하게 되므로 AVM 모듈(21)이 On 되어 다른 차량과의 거리를 인식하는데 충분한 시간을 확보할 수 있게 되며, 제2반경(R2)이 2~3m의 범위로 설정되는 경우 일반 성인남자의 보폭기준으로 약 1~2sec이면 도어(10)에 도달하게 되므로 도어(10) 개방 시에 발생하는 진동 및 충격을 최소화한 개방 시간을 확보할 수 있게 된다. 물론 위 제1반경(R1)과 제2반경(R2)의 수치는 사용자 개인이 어떻게 설정하느냐에 따라 달라질 수 있음을 유의해야 한다.
도 5를 참조하면, 일 실시예로서 비가 내리는 상황에서 사용자가 한손에는 우산을 들고, 다른 한손에는 서류가방을 들고 차량(1)에 진입하는 모습이 도시되어 있다. 이때, 본 발명의 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템에 의하면 반경(R, R1 또는 R2가 해당될 수 있음) 내에 사용자가 진입할 경우 AVM 모듈이 On 되고, 도어 개폐부(31)가 작동함으로써 손잡이를 잡지 않고도 개방된 문을 통해 차량에 탑승할 수 있는 상황을 연출할 수 있게 된다. 이 밖에 사용자가 무거운 짐을 두 손으로 들고 있거나, 기타 손잡이를 정상적으로 파지할 수 없는 다양한 상황에서 본 발명의 자동개폐 시스템은 큰 효용성과 편의성을 제공할 수 있게 된다.
사용자가 반경(R) 내에 진입하는 지 여부를 판단하는 일 예로서, 제2감지부(23)의 감도가 1 내지 10의 범위에서 측정된다고 가정할 때, 감도 7이 수신되는 경우는 제1반경(R1)에 사용자가 진입한 것으로 판단하고 감도 9가 수신되는 경우는 제2반경(R2)에 사용자가 진입한 것으로 판단하도록 설정할 수 있다. 이때, 제2감지부(23)는 신호의 감도를 측정하는 안테나 등으로 이뤄질 수 있으며, 식별수단에는 제2감지부(23)와 통신이 이루어지기 위한 송신수단이 구비될 수 있다.
다음으로 도 6 내지 도 8을 참조하여 상기 AVM 모듈(21)을 이용한 도어(10)의 개폐 동작에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어의 개폐동작을 나타내는 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 차량에의 진입각도를 계산하여 도어의 개방방향을 판단하는 개념을 나타내는 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 방법에 대한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, AVM 모듈(21)을 이용한 도어(10)의 개방 동작은, AVM 모듈(21)에 포함된 카메라를 통해 입력되는 영상정보를 이용하여 대상물체(2)와 차량 간의 거리계산을 수행하고, 도어(10)가 개방 가능한 각도(θ) 계산을 수행함으로써 이루어질 수 있다.
도 6을 참조하면, 차량의 도어(10)의 최대 수평길이를 L이라 하고, 차량(1)과 대상물체(다른차량, 2)간 거리를 t1, t2, t3라 할 때, 도어(10)의 개방가능각도(θ)는 최대 수평길이 L 및 t1, t2, t3 중 최소 거리를 고려하여 설정해야 한다. 예컨대 도어(10)의 회전축을 기준으로 끝단부인 지점에서 대상물체(2)까지의 거리가 t2이고, 이것이 최소거리라면, 도어(10)의 개방가능각도(θ)는 다음과 같은 수식이 성립한다.
[수식]
Figure 112015100898613-pat00001
전술한 바와 같이, 여유각을 설정하여 도어(10) 개방 시 다른 물체와의 여유 이격거리를 확보할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, AVM 모듈(21)을 이용한 도어(10)의 개폐 동작은, AVM 모듈(21)에 포함된 카메라를 통해 입력되는 영상정보를 이용하여 사용자의 모션을 인식하고, 인식된 모션이 기 설정된 패턴과 일치하는 경우 수행되도록 할 수 있다.
상기 모션이란 사용자의 손동작, 발동작 등의 몸짓을 의미할 수 있으며, 제1감지부(22)를 통해 모션을 인식할 수 있게 된다. 사용자는 자신의 고유 정보를 미리 패턴화(Patternizing)시켜 AVM 모듈(21)에 저장해 놓을 수 있으며, 필요한 경우 상기 패턴 정보를 이용하여 쉽게 차량(1)의 정당한 사용자임을 인식하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, AVM 모듈(21)을 이용한 도어(10)의 개폐 동작은, 사용자식별을 위해 마련된 제3감지부(미도시)를 통해 입력되는 주파수 정보를 이용하여 사용자고유의 음성을 인식하고, 인식된 음성이 기 설정된 패턴과 일치하는 경우 개폐 동작이 수행되도록 할 수 있다.
구체적으로 상기 제3감지부(미도시)는 주파수 정보를 이용하여 사용자고유의 음성을 인식하기 위한 것으로서 감지시스템(20)의 일부 구성에 포함될 수 있다. 상기 음성이란 사용자의 목소리, 손과 발의 마찰음, 음파의 고저(high, low), 주기(cycle), 진폭(amplitude), 파형 등에 의해 구분되는 각종 주파수 영역의 신호가 해당될 수 있으며 제3감지부(미도시)를 통해 인식할 수 있게 된다. 사용자는 음성 또한 마찬가지로 자신의 고유 정보를 미리 패턴화(Patternizing)시켜 AVM 모듈(21)에 저장해 놓을 수 있으며, 필요한 경우 상기 패턴 정보를 이용하여 쉽게 차량(1)의 정당한 사용자임을 인식하게 할 수 있다.
아울러, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, AVM 모듈(21) 또는 도어 개폐부(31) 비활성화 입력버튼이 마련되고, 사용자가 상기 비활성화 입력버튼을 선택하면, 제2감지부(22)가 상기 식별수단의 위치정보를 감지하여 기 설정된 반경 내에 진입하는 것으로 판단하더라도 AVM 모듈(21) 또는 도어 개폐부(31)가 작동하지 않게 될 수 있다.
본 발명의 식별수단 예컨대, 휴대용 리모트 컨트롤러에 활성화 및 비활성화 입력버튼이 마련될 수 있으며, 사용자가 비활성화 입력버튼을 선택하면 AVM 모듈을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템이 작동하지 않게되고, 다시 활성화 입력버튼을 선택하면 본 발명의 AVM 모듈을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템이 다시 작동할 수 있게 된다.
이로써 사용자가 원하지 않을 때나, 자동 개폐가 적절하지 않은 상황에서 사용자의 의사에 따라 차량 도어 자동개폐 시스템이 미리 On/Off 될 수 있다. 한편, 화성화 및 비활성화 입력버튼이 차량(1) 내에 존재하는 것도 고려할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이 제2감지부(23)를 복수 개 구비하고, 이를 이용해 상기 식별수단의 위치를 인식함으로써, 상기 사용자의 차량에의 진입각도를 계산하여 상기 도어의 개방방향을 판단할 수 있다.
상기 측량은 제2감지부(23)가 적어도 2개 이상 구비되었을 때, 통상의 삼각측량(Triangulation)법에 의해 이뤄질 수 있다.
예컨대, 사용자가 대략 A방향에서 진입하는 것으로 계산되는 경우 운전자석(대한민국 차량기준) 도어(a)가 개방될 수 있으며, 사용자가 대략 B방향에서 진입하는 것으로 계산되는 경우 보조자석(대한민국 차량기준) 도어(b)가 개방될 수 있으며, 사용자가 대략 C방향에서 진입하는 것으로 계산되는 경우 뒷좌석 좌측 도어(c)가 개방될 수 있으며, 사용자가 대략 D방향에서 진입하는 것으로 계산되는 경우 뒷좌석 우측 도어(d)가 개방될 수 있고, 사용자가 대략 E방향에서 진입하는 것으로 계산되는 경우 트렁크 도어(e)가 개방될 수 있다.
위와 같은 방법으로 차량 도어(10)의 개방 방향을 효율적으로 결정하여 사용자편의를 증대시킬 수 있는 장점이 있다. 물론, 다수의 도어(10) 중 자동 개방되는 도어를 설정에 따라 변경시킬 수 있다. 예를 들어 미리 뒷좌석 좌측 도어(c)의 개방을 금지시켜 놓으면, 사용자가 C방향으로 진입하더라도 운자자석 도어(a)만 열리도록 설정할 수 있다.
위와 같은 방법으로 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제3감지부(미도시)를 복수 개 구비하고, 이를 이용해 사용자의 위치를 인식함으로써, 사용자의 차량(1)에의 진입각도를 계산하여 도어(10)의 개방방향을 판단할 수 있다. 이때는 제3감지부(미도시)가 사용자의 음성을 인식하여 도어(10)의 개방방향을 판단한다. 원리는 상기 제2감지부(23)를 이용한 도어 개방방향 판단 방법과 동일하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경(R2) 밖으로 이탈하는 경우 도어 개폐부(31)가 작동하여 도어(10)가 폐쇄되고, 제1반경(R1) 밖으로 이탈하는 경우 AVM 모듈(21)이 작동하지 않게 되도록 할 수 있다. 이는 사용자가 차량(1)에 진입할 때와 반대되는 상황에서 본 발명의 시스템이 운용되는 원리로서, 사용자가 차량(1)에 진입할 때와 역순으로 진행될 수 있다. 사용자가 이탈하는 경우에 AVM 모듈(21)은 Off된다.
마지막으로, 도 8을 참조하여 본 발명의 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 방법에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 방법에 대한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 방법은 상기 차량 고유의 식별수단에 대한 위치정보를 인식하는 단계(S810); 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제1반경 내에 진입하는 경우 상기 AVM 모듈이 작동되는 단계(S820); 상기 도어 개방시 충돌을 방지하기 위하여 상기 차량과 차량 측면에 위치한 대상물체와의 거리를 인식하고 상기 도어의 개방 각도를 계산하는 단계(S830); 및 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경 내에 진입하는 경우 상기 도어 개폐구동부가 작동하여 상기 도어가 개방되는 단계(S840)를 포함할 수 있다.
아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 방법은 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 도어가 폐쇄되는 단계와, 상기 제1반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 AVM 모듈이 작동하지 않게 되는 단계를 더 포함할 수 있다. 사용자가 차량으로부터 이탈하는 단계는 사용자가 차량방향으로 진입하는 단계의 역순으로 진행될 수 있다.
각 단계를 설명하는 데 필요한 구성은 위 자동개폐 시스템에서 살펴본 것에서 유추할 수 있으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
위 각 단계가 참조부호의 순서대로 진행되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되지 않음을 유의해야 한다. 예컨대, 위치정보를 인식하는 단계(S810)과 AVM 모듈이 작동되는 단계(S820)이 대략 동시에 이루어 질 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, 차량 도어(10)에 모터와 같은 도어 개폐부(31)를 설치하여 운전자나 동승자가 손잡이를 사용하지 않고도, 자동으로 도어(10)가 개폐됨으로써 편의성을 증대시킬 수 있다.
사용자가 무거운 짐을 두손으로 들고 있거나, 기타 손잡이를 정상적으로 파지할 수 없는 다양한 상황에서 본 발명의 자동개폐 시스템은 큰 효용성과 편의성을 제공할 수 있게 된다.
또한, 도어의 개방각도를 측정하여 도어 자동개폐시에 차량 주변의 대상물체와 부딪히지 않게 함으로써 차량의 파손위험을 줄일 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명에 따르면 휴대용 리모트 컨트롤러 등의 식별수단이나, 사용자의 모션인식 또는 음성인식등을 통해 사용자고유의 정보를 식별할 수 있는 시스템을 제공한다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만, 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1: 차량
2: 대상물체
10: 도어
20: 감지시스템
21: AVM 모듈
22: 제1감지부
23: 제2감지부
30: 구동시스템
31: 도어 개폐부
32: 구동제어부
H: 힌지

Claims (16)

  1. 차량 도어를 자동으로 조작하는 차량 도어 자동개폐 시스템으로서,
    AVM 모듈(Around View Monitoring Module);
    상기 차량 도어의 일측에 위치하는 도어 개폐부; 및
    상기 도어 개폐부를 제어하는 구동제어부를 포함하되,
    상기 AVM 모듈은,
    상기 도어 개방시 충돌을 방지하기 위하여 차량 측면에 위치한 대상물체와의 거리를 인식하는 제1감지부; 및
    사용자가 소지하는 상기 차량 고유의 식별수단에 대한 위치정보를 인식하는 적어도 하나 이상의 제2감지부를 포함하고,
    상기 식별수단에 상기 AVM 또는 도어 개폐부 비활성화 입력버튼이 마련되고, 사용자가 상기 비활성화 입력버튼을 선택하면, 상기 제2감지부가 상기 식별수단의 위치정보를 감지하여 기 설정된 반경 내에 진입하는 것으로 판단하더라도 상기 AVM 또는 도어 개폐부가 작동하지 않게 되는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2감지부에 수신되는 신호의 감도를 측정하여 상기 차량과 사용자간의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 식별수단은 휴대용 리모트 컨트롤러인 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    사용자가 상기 비활성화 입력버튼을 선택하지 않고, 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제1반경 내에 진입하는 경우 상기 AVM 모듈이 작동되는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경 내에 진입하는 경우 상기 도어 개폐부가 작동하여 상기 도어가 개방되는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도어 개폐부는 상기 도어의 힌지에 연결되는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 AVM 모듈을 이용한 상기 도어의 개방 동작은,
    상기 AVM 모듈에 포함된 카메라를 통해 입력되는 영상정보를 이용하여 상기 대상물체와 차량간의 거리계산을 수행하고, 상기 도어가 개방 가능한 각도계산을 수행함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 AVM 모듈을 이용한 상기 도어의 개폐 동작은,
    사용자가 상기 비활성화 입력버튼을 선택하지 않은 경우로서, 상기 AVM 모듈에 포함된 카메라를 통해 입력되는 영상정보를 이용하여 사용자의 모션을 인식하고, 인식된 모션이 기 설정된 패턴과 일치하는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 AVM 모듈을 이용한 상기 도어의 개폐 동작은,
    사용자가 상기 비활성화 입력버튼을 선택하지 않은 경우로서, 사용자식별을 위해 마련된 제3감지부를 통해 입력되는 주파수 정보를 이용하여 사용자고유의 음성을 인식하고, 인식된 음성이 기 설정된 패턴과 일치하는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2감지부를 복수 개 구비하고 이를 이용해 상기 식별수단의 위치를 인식함으로써, 상기 사용자가 차량에 진입하는 각도를 계산하고 상기 도어의 개방방향을 판단하는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제3감지부를 복수 개 구비하고, 이를 이용해 상기 사용자의 위치를 인식함으로써, 상기 사용자의 차량에의 진입각도를 계산하여 상기 도어의 개방방향을 판단하는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    사용자가 상기 비활성화 입력버튼을 선택하지 않은 경우, 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 도어 개폐부가 작동하여 상기 도어가 폐쇄되고, 기 설정된 제1반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 AVM 모듈이 작동하지 않게 되는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 시스템.
  15. 차량 도어를 자동으로 조작하는 차량 도어 자동개폐 방법으로서,
    상기 차량 고유의 식별수단에 대한 위치정보를 인식하는 단계;
    상기 차량의 도어 자동개폐 기능을 사용할지 여부에 대한 사용자의 선택신호를 수신하는 단계; 및
    상기 사용자의 선택신호에 따라 AVM 모듈 및 도어 개폐구동부를 선택적으로 작동시키는 단계를 포함하고,
    상기 AVM 모듈 및 도어 개폐구동부를 선택적으로 동작시키는 단계는,
    상기 도어 자동개폐 기능을 사용하겠다는 선택신호가 수신되면, 상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제1반경 내에 진입하는 경우 상기 AVM 모듈을 작동시키는 단계;
    상기 도어 개방시 충돌을 방지하기 위하여 상기 차량과 차량 측면에 위치한 대상물체와의 거리를 인식하고 상기 도어의 개방 각도를 계산하는 단계; 및
    상기 식별수단을 소지한 사용자가 기 설정된 제2반경 내에 진입하는 경우 상기 도어 개폐구동부를 작동하여 상기 도어를 개방하는 단계를 수행하고,
    상기 도어 자동개폐 기능을 사용하지 않겠다는 선택신호가 수신되면, 상기 AVM 모듈 및 상기 도어 개폐구동부를 작동시키지 않는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 도어 자동개폐 기능을 사용하겠다는 선택신호가 수신된 경우, 상기 AVM 모듈 및 도어 개폐구동부를 선택적으로 작동시키는 단계는,
    상기 식별수단을 소지한 사용자가 상기 제2반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 도어 개폐구동부를 작동하여 상기 도어를 폐쇄하는 단계와, 상기 식별수단을 소지한 사용자가 상기 제1반경 밖으로 이탈하는 경우 상기 AVM 모듈 작동을 중단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AVM을 이용한 차량 도어 자동개폐 방법.
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