KR102128410B1 - 차량의 도어락 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

차량의 도어락 제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

차량의 도어락 제어 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어 시스템은, GPS(Global Positioning System)가 탑재되며 사용자가 소지하는 스마트키; 및 상기 스마트키의 GPS 위치정보를 수집하여 차량 위치로부터의 상대 방위와 상대 거리를 측정하고, 측정된 방위와 거리의 일정 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식하여 미리 설정된 모션정보에 대응하는 차량 도어락 기능을 제어하는 차량 제어 시스템을 포함한다.

Description

차량의 도어락 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DOOR LOCK CONTROL OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 도어락 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원거리에서 원격 제어가 가능한 차량의 도어락 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 도어락을 원격으로 제어하는 시스템은 사용자가 스마트키를 이용하여 차량의 도어를 락/언락(Lock/Unlock) 시키거나 원격시동과 같이 차량의 간단한 원격제어 기능을 지원하는데 사용된다.
도 1은 일반적으로 스마트키를 이용한 차량의 언락 방법을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 차량은 도어 락(Lock) 상태에서(S1), 원거리 스마트키의 언락(Unlock) 버튼이 작동되면(S2; 예), 도어 언락(Unlock) 제어를 수행한다(S5). 또한, 차량은 근거리에 스마트키가 인식된 상태에서(S3; 예), 도어 손잡이의 센서 터치가 감지되면(S4; 예), 도어 언락(Unlock) 제어를 수행할 수 있다(S5).
그러므로, 스마트키를 소지한 사용자가 차량으로부터 원거리에 존재하고 동승자가 차량에 먼저 도착하여 도어 언락(Unlock)을 대기하는 경우 사용자는 위의 두 가지 언락(Unlock) 방법 중 하나를 택해야 한다.
그러나, 사용자가 원거리에서 차량의 언락(Unlock)을 제어하기 위해서는 급히 스마트키를 꺼내어 언락(Unlock) 버튼을 작동해야만 하거나, 빠르게 차량으로 다가와서 근거리에서의 도어센서를 터치해야만 하는 번거로운 문제가 존재한다.
즉, 원거리에서 차량의 도어작동 제어를 위해서는 사용자가 스마트키를 주머니에서 찾아 언락(Unlock) 버튼을 작동해야 하는 수고가 필요하며, 더욱이 스마트키가 가방에 깊숙히 있는 경우에는 꺼내야 하는 만만치 않은 불편함이 있다. 또한, 동승자는 사용자가 상기 두 가지 언락 방법 중 하나를 선택 및 수행 하는 동안 대기해야만 하는 시간상의 문제 역시 존재한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 원거리에서 스마트키를 소지한 사용자의 모션을 인식하고 미리 설정된 모션정보에 대응되는 원격제어를 수행하는 차량의 도어락 제어 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 도어락 제어 시스템은, GPS(Global Positioning System)가 탑재되며 사용자가 소지하는 스마트키; 및 상기 스마트키의 GPS 위치정보를 수집하여 차량 위치로부터의 상대 방위와 상대 거리를 측정하고, 측정된 방위와 거리의 일정 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식하여 미리 설정된 모션정보에 대응하는 차량 도어락 기능을 제어하는 차량 제어 시스템을 포함한다.
또한, 상기 스마트키는 위성에서 보내는 신호를 수신하여 스마트키의 위치정보를 측정하는 GPS; 차량과의 연동을 위한 RF 신호 및 LF 신호를 송수신하는 안테나 모듈; 일정거리 이내의 무선통신영역에서 상기 차량 제어 시스템과 무선통신을 연결하는 무선통신 모듈; 충방전이 가능한 이차전지로 구성된 배터리 모듈; 및 상기 무선통신이 연결되면 상기 GPS에서 측정된 스마트키 위치정보를 무선통신 모듈을 통해 상기 차량 제어 시스템으로 송신하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선통신 모듈은 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy), 와이파이(Wifi), 무선랜(Wireless LAN), 무선 주파수, 지그비(ZigBee) 중 어느 하나의 통신수단으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은 상기 무선통신 모듈을 통한 무선통신 연결 시에만 상기 GPS를 활성화하고, 상기 안테나 모듈을 통한 RF 통신 또는 LF 통신이 연결되면 저전력 모드로 진입하여 상기 GPS 및 무선통신 모듈을 슬립 상태로 제어할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어 시스템은 상기 스마트키와 무선통신을 연결하여 상기 GPS 위치정보를 수집하는 통신부; 도어 손잡이를 터치하거나 누르는 입력신호를 감지하여 상기 도어의 언락(Unlock) 및 락(Lock)의 입력신호를 검출하는 도어 센서부; 상기 통신부를 통해 상기 스마트키의 GPS 정보가 수신되면, 차량의 위치정보를 측정하고 상기 차량 위치정보를 기준으로 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 추적하는 스마트키 추적부; 라이다(LiDar)를 이용하여 상기 스마트키의 상대 방위와 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사람의 모션을 인식하는 모션 인식부; 및 도어 개폐, 트렁크 개방, 윈도우 개폐, 패닉(Panic)동작 및 원격 시동 중 적어도 하나의 제어를 위해 대응된 모션정보를 미리 설정하여 저장하고, 상기 인식된 모션을 저장된 모션정보와 비교하여 일치되는 모션정보를 검출하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신부는 상기 스마트키로부터 차량 도어락 기능 제어를 위한 원격신호를 수신하는 RF 안테나; 및 차량의 근거리 통신용 LF 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신부는 상기 무선통신으로 연결된 상기 스마트키가 일정거리 이내의 무선통신영역에서 존재하는 것을 인식하여 스마트키의 GPS 정보를 요청하고, 그에 따른 상기 스마트키의 GPS 정보를 수집할 수 있다.
또한, 상기 모션 인식부는 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사람만을 타겟으로 모션을 인식할 수 있다.
또한, 상기 모션 인식부는 모션인식을 위한 영상카메라 및 레이다를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 모션 인식부는 상기 사용자가 신체를 이용하여 취하는 정지자세, 동작, 사용자의 이동방향 중 적어도 하나를 복합적으로 분석하여 상기 모션을 인식할 수 있다.
또한, 상기 모션정보는 차량의 출고 시 디폴트로 설정되거나 사용자에 지정된 모션에 의해 설정될 수 있으며, 환경설정 메뉴를 통해 상기 모션정보가 수정 및 추가될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 일치되는 모션정보가 검출되면 상기 모션정보에 대응하는 지령을 바디 제어기로 하달하여 해당 차량 도어락 기능을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 차량이 주차된 상태에서는 암전류를 줄이기 위해 상기 도어 센서부, 스마트키 추적부 및 모션 인식부를 슬립(Sleep) 모드로 진입하고, 상기 RF 안테나만 할성화 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 도어의 락(Lock) 상태에서 도어의 언락(Unlock)에 대응되는 모션정보가 인식되면, 상기 도어 센서부를 활성화하여 웰컴모드를 표출하고 상기 도어 센서부의 입력신호가 검출된 후 상기 도어를 언락(Unlock) 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, GPS(Global Positioning System)가 탑재된 스마트키와 연동되는 차량 제어 시스템이 차량의 도어락을 제어하는 방법은, a) 스마트키와 무선통신이 연결되면 상기 스마트키의 GPS 정보를 수집하는 단계; b) 차량의 위치정보를 기준으로 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 측정하는 단계; c) 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식하는 단계; 및 d) 상기 모션을 미리 설정된 모션정보와 비교하여 일치하는 모션정보가 존재하면 상기 모션정보에 대응하는 차량 도어락 기능을 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 c) 단계는, 라이다를 이용하여 전방위에서 측정된 라이다 영상을 수집하는 단계; 및 상기 일정 모션인식 영역에 대해서만 모션인식을 수행하고 나머지 영역은 필터링하여 모션인식 처리에서 제외하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 d) 단계는, 상기 모션과 일치하는 모션정보가 검출되면, 검출된 상기 모션정보에 대응하는 차량 도어락 기능을 파악하는 단계; 및 상기 모션정보가 도어의 언락(Unlock)에 대응하는 것으로 판단되면 도어를 언락(Unlock)으로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 d) 단계 이후에, 도어의 락(Lock)트렁크 개방, 윈도우 개폐, 패닉(Panic)동작 및 원격 시동 중 어느 하나에 대응되는 모션정보가 더 입력되면 그에 상응하는 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따른, GPS(Global Positioning System)가 탑재된 스마트키와 연동되는 차량 제어 시스템이 차량의 도어락을 제어하는 방법은, a) 스마트키와 무선통신이 연결되면 상기 스마트키의 GPS 정보를 수집하는 단계; b) 차량의 위치정보를 기준으로 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 측정하는 단계; c) 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식하는 단계; d) 인식된 상기 모션을 도어의 언락(Unlock) 제어를 위해 미리 저장된 모션정보와 비교하여 일치하면 도어 손잡이의 입력신호를 감지하는 도어 센서부를 활성화 하는 단계; 및 e) 상기 도어 센서부를 통해 상기 입력신호가 검출되면 도어를 언락(Unlock)으로 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 원거리에서 사용자가 스마트키를 찾아 버튼을 작동할 필요 없이 모션인식을 통해 차량의 도어락 기능을 원격으로 제어함으로써 편의성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 원거리의 사용자 위치추적 및 모션인식을 위해 필요한 전력소모가 최소화되도록 기능 활성화 구간을 제어함으로써 암전류를 줄이고 배터리의 방전을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 자율주행차량에 스마트키와 라이다 기술이 융합된 신개념의 도어락 제어 시스템을 부가함으로써 차량 제품의 차별화 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 일반적으로 스마트키를 이용한 차량의 언락 방법을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도 이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 차량의 '도어락'제어는 차량에 적용된'도어(트렁크 포함) 잠금 장치'의 개폐(Lock/Unlock)를 제어하는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도 이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어 시스템은 GPS(Global Positioning System)가 탑재되며 사용자가 소지하는 스마트키(10) 및 상기 스마트키(10)의 GPS를 추적하여 차량 위치(차량 GPS)로부터의 상대 방위(Relative Bearing)와 상대 거리(Relative Distance)를 측정하고, 측정된 방위와 거리의 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식하여 미리 설정된 모션정보에 대응하는 차량 도어락 기능을 제어하는 차량 제어 시스템(20)을 포함한다.
스마트키(10)는 GPS(11), 안테나 모듈(12), 무선통신 모듈(13), 배터리 모듈(14) 및 제어 모듈(15)을 포함한다.
GPS(11)는 위성에서 보내는 신호를 수신하여 스마트키(사용자)의 위치를 측정한다.
안테나 모듈(12)은 차량과의 연동을 위한 RF 신호 및 LF 신호를 송수신한다. 안테나 모듈(12)은 상기 RF 신호를 통해 차량의 외부에서 도어 개폐(Unlock/Lock), 트렁크 개방, 윈도우 개폐, 패닉(Panic)동작 및 원격 시동 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 도어락 기능 제어를 위한 원격 신호를 송출할 수 있다. 또한, 스마트키(10)가 차량 내부에 존재하는 경우 상기 LF 신호를 통해 응답할 수 있다.
무선통신 모듈(13)은 일정거리 이내의 통신영역에서 차량 제어 시스템(20)과 무선통신을 연결한다.
예컨대, 무선통신 모듈(13)은 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE)로 구성될 수 있다. 무선통신 모듈(13)은 BT ver4.2로 구성되어 약 100미터 이내의 통신 거리에서 차량의 RF 안테나(21a)를 통한 페어링으로 무선통신을 연결할 수 있다. 여기서, 무선통신 모듈(13)이 상기 무선통신을 연결한다는 것은 후술되는 차량 제어 시스템(20)에서 상기 통신 거리(원거리) 내에 스마트키(10)가 존재함을 인식할 수 있음을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 모듈(13)은 BLE를 가정 하여 설명하겠으나 이에 한정되지 않고, 와이파이(Wifi), 무선랜(Wireless LAN), 무선 주파수(Radio Frequency: RF), 지그비(ZigBee) 중 어느 하나의 통신수단으로 구성될 수 있다.
배터리 모듈(14)은 스마트키(10)의 동작을 위한 전원을 공급한다.
배터리 모듈(14)은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트키(10)는 GPS(11)와 무선통신 모듈(13)이 탑재되는 특성상 안전한 전원공급을 위해 충방전이 가능한 이차전지로 구성될 수 있으며, 그 충전을 위한 무선단말기 표준 충전단자를 포함할 수 있다.
제어 모듈(15)은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트키(10)의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(Micro Controller Unit, MCU) 및 반도체 소자가 집적된 적어도 하나의 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
제어 모듈(15)은 차량 도어락 기능 버튼이 작동되면 해당 신호를 안테나 모듈(12)을 통해 차량으로 전송하여 도어 개폐(Unlock/Lock), 트렁크 개방, 윈도우 개폐, 패닉(Panic)동작 및 원격 시동 중 적어도 하나의 차량 도어락 기능을 원격 제어할 수 있다.
제어 모듈(15)은 무선통신 모듈(13)을 통해 차량 제어 시스템(20)과 BLE 통신이 연결되면, GPS(11)에서 측정된 스마트키 위치정보를 BLE 통신을 통해 송신한다.
제어 모듈(15)은 스마트키(10)의 저전력 제어를 위해 상시 전력소비가 큰 GPS(11)를 비활성화하고, 상기 BLE 통신 연결 시에만 활성화할 수 있다.
또한, 제어 모듈(15)은 안테나 모듈(12)을 통해 차량 제어 시스템(20)과의 RF 통신 또는 LF 통신이 연결되면, 저전력 모드로 진입하여 GPS(11) 및 무선통신 모듈(13) 중 적어도 하나를 슬립 상태로 제어하여 비활성화 할 수 있다.
한편, 차량 제어 시스템(20)은 통신부(21), 도어 센서부(22), 스마트키 추적부(23), 모션 인식부(24) 및 제어부(25)를 포함한다.
통신부(21)는 스마트키(10)와의 연동을 통해 무선통신을 연결한다.
통신부(21)는 차량 외부에서의 스마트키 기능 작동신호 수신용 RF 안테나(21a) 및 차량 내부의 근거리 통신용 LF 안테나(21b)를 포함한다. RF 안테나(21a)와 LF 안테나(21b)는 각각 복수개의 멀티 안테나로 구성될 수 있다.
RF 안테나(21a)는 스마트키(10)로부터 도어의 언락(Unlock) 및 락(Lock) 등의 차량 도어락 기능 제어를 위한 원격신호를 수신할 수 있다.
LF 안테나(21b)는 스마트키(10)가 차량 실내에 존재하는지 여부를 서치(Search)하는 실내 안테나로서의 역할을 한다.
통신부(21)는 RF 안테나(21a)를 통해 저전력 블루투스 통신의 최대 감지 거리인 100m 이내에서 스마트키(10)와 무선통신을 연결할 수 있다.
통신부(21)는 스마트키(10)와 무선통신이 연결되면 상기 통신 거리(원거리) 내에 스마트키(10)가 존재함을 인식하여 스마트키 위치정보를 요청하고, 그에 따른 스마트키 GPS 정보를 수집한다.
도어 센서부(22)는 사용자가 도어 손잡이를 터치하거나 누르는 입력신호를 감지하여 상기 도어의 언락(Unlock) 및 락(Lock)의 입력신호를 검출한다.
스마트키 추적부(23)는 통신부(21)와 스마트키(10)의 무선통신이 연결되면 상기 무선통신 영역(원거리) 내에 스마트키(10)가 존재함을 인식하고, 통신부(21)를 통해 스마트키 GPS 위치정보를 추적한다.
스마트키 추적부(23)는 통신부(21)를 통해 상기 스마트키(10)의 GPS 정보가 수신되면, 차량의 위치정보(GPS)를 측정하고 차량 위치정보를 기준으로 스마트키(10)의 상대 방위(Relative Bearing)와 상대 거리(Relative Distance)를 측정한다. 이를 통해 스마트키 추적부(23)는 원거리에 존재하는 스마트키(즉, 사용자)의 상대방위와 거리를 지속적으로 추적할 수 있다.
모션 인식부(24)는 라이다(LiDar)를 이용하여 스마트키 추적부(23)에서 측정된 스마트키(10)의 상대 방위와 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사람의 모션을 감지한다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 모션 인식부(24)는 라이다(LiDar)를 이용하여 레이저를 조사한 후 반사신호를 수신하여 차량 주변(360도)의 사물 및 사람을 인식할 수 있다.
이 때, 모션 인식부(24)는 스마트키(10)를 소지한 사용자의 모션을 인식하기 위하여 차량의 위치정보(GPS)를 기준으로 스마트키(10)의 상대 방위와 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사람만을 타겟으로 모션을 인식한다.
즉, 도 1에서와 같이, 모션 인식부(24)는 라이다(LiDar)를 이용하여 수집된 정보에서 차량의 위치를 기준으로 스마트키의 상대 방위와 거리가 인식된 모션인식 영역의 사용자 모션만을 인식한다. 반면, 상기 인식된 인식된 모션인식 영역 이외에 존재하는 사람은 스마트키 미소지자의 정보로 필터링 함으로써 정보 처리량을 줄이고 모션 인식확률을 향상시킬 수 있다.
모션 인식부(24)는 라이다(LiDar)에 한정되지 않고, 영상카메라, 레이다 등의 모션인식을 위한 센서를 더 포함할 수 있다. 여기서, 라이다를 비롯한 모션인식 센서들은 자율주행차량에 적용되는 구성으로써 본 발명의 차량 제어 시스템(20)은 자율주행차량의 적용이 용이하며, 이 경우 자율주행을 위한 라이다와 각 센서들을 모션 인식부(24)로써 활용할 수 있는 이점이 있다.
제어부(25)는 원거리에서 인식된 사용자의 모션을 기반으로 차량의 도어락 기능을 제어하기 위한 상기 각부의 전반적인 동작을 제어하는 중앙 처리장치이며, 그 제어를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장한다.
제어부(25)는 도어 개폐(Unlock/Lock), 트렁크 개방, 윈도우 개폐, 패닉(Panic)동작 및 원격 시동 등의 차량 도어락 기능 제어를 위해 대응된 모션정보를 미리 설정하여 저장(등록)한다. 상기 모션정보는 차량의 출고 시 디폴트로 설정되거나 사용자에 지정된 모션에 의해 설정될 수 있으며, 환경설정 메뉴를 통해 모션정보가 수정 및 추가될 수 있다.
제어부(25)는 모션 인식부(24)에서 스마트키(10)를 소지한 사용자의 모션이 인식되면, 인식된 모션을 차량 도어락 기능 제어를 위해 저장된 모션정보와 비교하여, 일치되는 모션정보를 검출한다.
제어부(25)는 일치되는 모션정보가 검출되면 상기 모션정보에 대응하는 지령을 바디 제어기(Body Control Module)로 하달하여 해당 차량 도어락 기능을 제어한다. 여기서, 상기 모션은 사용자가 신체를 이용하여 취하는 정지모션(자세), 동작, 사용자의 이동방향 중 적어도 하나가 복합적으로 인식될 수 있다.
예컨대, 제어부(25)는 사용자가 차량이 위치한 방향으로 이동하면서, 손으로 원을 그리는 동작의 제1 모션이 인식되면 이에 대응되는 도어의 언락(Unlock)을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(25)는 사용자가 차량에서 멀어지는 바깥방향으로 이동하면서, 손으로 선서하는 자세의 제2 모션이 인식되면 이에 대응되는 도어의 락(Lock)을 제어할 수 있다.
마찬가지로, 제어부(25)는 미리 설정된 제3 모션에 대응되는 트렁크 개방, 제4/제5 모션에 대응되는 윈도우 개/폐, 제6 모션에 대응되는 패닉 동작 및 제7 모션에 대응되는 원격 시동 등의 원격제어를 수행할 수 있다.
또한, 제어부(25)는 차량이 시동 오프(off) 및 도어의 락(Lock)으로 주차된 상태에서는 암전류를 줄이기 위해 슬립(Sleep) 모드로 진입하고, RF 안테나(21a)만 워크업(Wake-up)한다. 즉, 차량이 주차된 도어의 락(Lock)상태에서는 암전류로 인해 배터리의 방전을 예방하기 위하여 도어 센서부(22), 스마트키 추적부(23) 및 모션 인식부(24)를 슬립(Sleep) 모드로 비활성화 한다.
이후, 제어부(25)는 스마트키(10)와의 무선통신이 연결되어 원거리에 사용자가 존재하는 것이 인식되면, 스마트키 추적부(23)를 워크업(Wake-up)하여 스마트키(10)의 위치를 추적하고, 모션 인식부(24)를 워크업(Wake-up)하여 추적된 모션인식 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식할 수 있다.
도어 센서부(22)는 일반적으로 스마트키 소유의 사용자가 차량으로부터 근거리(예; 약2m)에 존재하는 경우 워크업(Wake-up)된다.
다만, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 제어부(25)는 도어의 언락(Unlock)에 대응되는 상기 제1 모션이 인식된 경우 도어 센서부(22)를 워크업(Wake-up)하여 타인의 터치 입력을 대기할 수 있다.
즉, 앞선 설명의 본 발명의 실시 예에서는 제어부(25)가 사용자의 제1 모션이 인식되면 직접 도어를 언락(Unlock) 제어하는 것으로 설명하였으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 모션이 인식되면 도어 센서부(22)를 활성화하여 웰컴모드를 표출하고 근거리의 타인(예; 동승자)에 의해 도어 센서부(22)의 터치가 감지된 후 도어를 언락(Unlock) 제어할 수 있다.
여기서, 상기 웰컴모드는 일반적으로 차량이 스마트키가 근거리에 접근한 것을 표출하는 것으로 예컨대, 접혀있던 사이드 미러를 펴거나 램프를 점등하여 사용자에게 도어 언락(Unlock) 대기중임을 표출하는 것을 의미한다. 이러한 상기 웰컴모드를 본 발명의 실시 예에서는 예외적으로 사용자의 모션인식 성공에 따라 표출하여 타인이 도어 센서부(22)를 터치 후 도어를 언락(Unlock) 제어할 수 있도록 허가하는 것이다.
한편, 전술한 차량의 도어락 제어 시스템의 구성을 바탕으로 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어 방법을 다음의 도 4 및 도 5를 통해 설명하되, 차량의 도어락 제어를 위한 사용자의 모션인식이 차량에서 이루어지므로 차량 제어 시스템(20)을 주체로 하여 설명하도록 한다.
[제1 실시 예]
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어방법은 차량의 도어 락(Lock) 상태에서 원거리의 사용자가 설정된 모션 입력을 통해 직접 도어를 언락(Unlock) 제어하는 시나리오를 가정하여 설명한다.
차량 제어 시스템(20)은 도어 락(Lock) 상태에서(S11), 스마트키(10)와 무선통신이 연결되면 사용자가 상기 무선통신 범위 내의 원거리에 존재하는 것을 인식한다(S11).
차량 제어 시스템(20)은 상기 무선통신을 통해 스마트키(10)의 GPS 정보를 수집한다(S13).
차량 제어 시스템(20)은 스마트키 추적부(23)를 실행(Wake-up)하여, 차량의 위치정보(GPS)를 기준으로 스마트키(10)의 상대 방위와 상대 거리를 측정한다(S14). 이 때, 차량 제어 시스템(20)은 측정된 스마트키(10)의 상대 방위와 상대 거리를 기준으로 일정범위 영역에 존재하는 사람이 스마트키(10)를 소지한 사용자로 추정할 수 있다.
차량 제어 시스템(20)은 모션 인식부(24)를 실행(Wake-up)하여, 추적된 상기 스마트키(10)의 상대 방위와 상대 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식한다(S15). 이 때, 차량 제어 시스템(20)은 모션 인식부(24)의 라이다를 이용하여 전방위(360도)에서 측정된 라이다 영상을 수집하되, 스마트키(10)를 소지한 사용자가 존재하는 상기 일정 모션인식 영역에 대해서만 모션인식을 수행하고 나머지 영역은 불필요하므로 모션인식 처리에서 제외한다.
차량 제어 시스템(20)은 인식된 상기 모션을 차량 도어락 기능 제어를 위해 미리 저장된 모션정보와 비교하여, 일치하는 모션정보가 존재하는지 조회한다(S16).
이 때, 차량 제어 시스템(20)은 인식된 상기 모션과 일치하는 모션정보가 검출되지 않으면(S16; 아니오), 상기 S103 단계로 돌아가 도어 락 상태를 유지한 상태에서의 스마트키(10)의 위치 추적에 따른 사용자 모션을 계속 감시한다.
반면, 차량 제어 시스템(20)은 인식된 상기 모션과 일치하는 모션정보가 검출되면(S16; 예), 검출된 상기 모션정보에 대응하는 차량 도어락 기능을 파악한다(S17).
차량 제어 시스템(20)은 상기 모션정보가 도어의 언락(Unlock)에 대응하는 것으로 판단되면 도어를 언락(Unlock)으로 제어할 수 있다(S18).
이 때, 차량 제어 시스템(20)은 도어의 언락(Unlock) 제어에 한정되지 않고, 트렁크 개방, 윈도우 개폐, 패닉(Panic)동작 및 원격 시동 등의 모션정보가 입력된 것으로 파악되면 그에 상응하는 제어를 수행할 수 있다.
[제2 실시 예]
한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어방법은 앞서 설명된 제1 실시 예와 유사하며, 도어의 언락(Unlock) 제어를 위한 모션인식 시 근거리에 있는 타인의 도어 센서부(22)의 터치를 통해 도어를 언락(Unlock)제어하는 점만 다르므로 이를 위주로 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량의 도어락 제어방법의 S21 내지 S25 단계는 도 4의 S11 내지 S15 단계와 동일하므로 중복된 설명을 생략한다.
S26 단계에서, 차량 제어 시스템(20)은 인식된 상기 모션을 도어의 언락(Unlock) 제어를 위해 미리 저장된 모션정보와 비교하여, 일치하지 않으면(S26; 아니오), 상기 S203 단계로 돌아가 도어 락 상태를 유지한 상태에서의 스마트키(10)의 위치 추적에 따른 사용자 모션을 계속 감시한다.
반면, 차량 제어 시스템(20)은 인식된 상기 모션이 도어의 언락(Unlock) 제어를 위한 상기 모션정보와 일치하면(S26; 예), 타인의 입력을 위해 도어 센서부(22)를 활성화한다(S27). 이 때, 도어 센서부(22)는 활성화된 상태를 나타내는 웰컴모드의 기능을 표출한다.
차량 제어 시스템(20)은 타인의 터치에 따른 도어 센서부(22)의 감지신호가 입력되면(S28), 도어를 언락(Unlock)으로 제어한다(S29).
반면, 차량 제어 시스템(20)은 도어 센서부(22)가 활성화된 소정 유효시간을 내에 감지신호가 입력되지 않으면(S28; 아니오), 상기 S203 단계로 돌아가 도어 락 상태를 유지한 상태에서의 스마트키(10)의 위치 추적에 따른 사용자 모션을 계속 감시한다.
한편, 도 4 및 도 5에서는 생략되었으나, 각 차량의 도어락 제어방법의 어느 단계에서 도 1과같이 일반적인 스마트키(10)의 언락(Unlock) 버튼 신호가 입력되거나, 스마트키(10)가 근거리에 인식된 상태에서 도어 센서부(22)의 터치신호가 감지되면 도어 언락(Unlock) 제어를 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 원거리에서 사용자가 스마트키를 찾아 버튼을 작동할 필요 없이 모션인식을 통해 차량의 도어락 기능을 원격으로 제어함으로써 편의성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 원거리의 사용자 위치추적 및 모션인식을 위해 필요한 전력소모가 최소화되도록 기능 활성화 구간을 제어함으로써 암전류를 줄이고 배터리의 방전을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 자율주행차량에 스마트키와 라이다 기술이 융합된 신개념의 도어락 제어 시스템을 부가함으로써 차량 제품의 차별화 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 스마트키 11: GPS
12: 안테나 모듈 13: 무선통신 모듈
14: 배터리 모듈 15: 제어 모듈
20: 차량 제어 시스템 21: 통신부
21a: RF 안테나 21b: LF 안테나
22: 도어 센서부 23: 스마트키 추적부
24: 모션 인식부 25: 제어부

Claims (19)

  1. GPS(Global Positioning System)가 탑재되며 사용자가 소지하는 스마트키; 및
    상기 스마트키의 GPS 위치정보를 수집하여 차량 위치로부터의 상대 방위와 상대 거리를 측정하고, 측정된 방위와 거리의 일정 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식하여 미리 설정된 모션정보에 대응하는 차량 도어락 기능을 제어하는 차량 제어 시스템을 포함하되,
    상기 차량 제어 시스템은 상기 스마트키와 무선통신을 연결하여 상기 GPS 위치정보를 수집하는 통신부; 도어 손잡이를 터치하거나 누르는 입력신호를 감지하여 상기 도어의 언락(Unlock) 및 락(Lock)의 입력신호를 검출하는 도어 센서부; 상기 통신부를 통해 상기 스마트키의 GPS 정보가 수신되면, 차량의 위치정보를 측정하고 상기 차량 위치정보를 기준으로 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 추적하는 스마트키 추적부; 라이다(LiDar)를 이용하여 상기 스마트키의 상대 방위와 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사람의 모션을 인식하는 모션 인식부; 및 도어 개폐, 트렁크 개방, 윈도우 개폐, 패닉(Panic)동작 및 원격 시동 중 적어도 하나의 제어를 위해 대응된 모션정보를 미리 설정하여 저장하고, 상기 인식된 모션을 저장된 모션정보와 비교하여 일치되는 모션정보를 검출하는 제어부를 포함하며, 상기 모션 인식부는 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사람만을 타겟으로 모션을 인식하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스마트키는
    위성에서 보내는 신호를 수신하여 스마트키의 위치정보를 측정하는 GPS;
    차량과의 연동을 위한 RF 신호 및 LF 신호를 송수신하는 안테나 모듈;
    일정거리 이내의 무선통신영역에서 상기 차량 제어 시스템과 무선통신을 연결하는 무선통신 모듈;
    충방전이 가능한 이차전지로 구성된 배터리 모듈; 및
    상기 무선통신이 연결되면 상기 GPS에서 측정된 스마트키 위치정보를 무선통신 모듈을 통해 상기 차량 제어 시스템으로 송신하는 제어 모듈;
    을 포함하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무선통신 모듈은
    저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy), 와이파이(Wifi), 무선랜(Wireless LAN), 무선 주파수, 지그비(ZigBee) 중 어느 하나의 통신수단으로 구성되는 차량의 도어락 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 무선통신 모듈을 통한 무선통신 연결 시에만 상기 GPS를 활성화하고, 상기 안테나 모듈을 통한 RF 통신 또는 LF 통신이 연결되면 저전력 모드로 진입하여 상기 GPS 및 무선통신 모듈을 슬립 상태로 제어하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는
    상기 스마트키로부터 차량 도어락 기능 제어를 위한 원격신호를 수신하는 RF 안테나; 및
    차량의 근거리 통신용 LF 안테나;
    를 포함하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통신부는
    상기 무선통신으로 연결된 상기 스마트키가 일정거리 이내의 무선통신영역에서 존재하는 것을 인식하여 스마트키의 GPS 정보를 요청하고, 그에 따른 상기 스마트키의 GPS 정보를 수집하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모션 인식부는
    모션인식을 위한 영상카메라 및 레이다를 더 포함하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모션 인식부는
    상기 사용자가 신체를 이용하여 취하는 정지자세, 동작, 사용자의 이동방향 중 적어도 하나를 복합적으로 분석하여 상기 모션을 인식하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 모션정보는
    차량의 출고 시 디폴트로 설정되거나 사용자에 지정된 모션에 의해 설정될 수 있으며, 환경설정 메뉴를 통해 상기 모션정보가 수정 및 추가되는 차량의 도어락 제어 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 일치되는 모션정보가 검출되면 상기 모션정보에 대응하는 지령을 바디 제어기로 하달하여 해당 차량 도어락 기능을 제어하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량이 주차된 상태에서는 암전류를 줄이기 위해 상기 도어 센서부, 스마트키 추적부 및 모션 인식부를 슬립(Sleep) 모드로 진입하고, 상기 RF 안테나만 할성화 하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는
    도어의 락(Lock) 상태에서 도어의 언락(Unlock)에 대응되는 모션정보가 인식되면, 상기 도어 센서부를 활성화하여 웰컴모드를 표출하고 상기 도어 센서부의 입력신호가 검출된 후 상기 도어를 언락(Unlock) 제어하는 차량의 도어락 제어 시스템.
  15. GPS(Global Positioning System)가 탑재된 스마트키와 연동되는 차량 제어 시스템이 차량의 도어락을 제어하는 방법에 있어서,
    a) 스마트키와 무선통신이 연결되면 상기 스마트키의 GPS 정보를 수집하는 단계;
    b) 차량의 위치정보를 기준으로 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 측정하는 단계;
    c) 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식하는 단계; 및
    d) 상기 모션을 미리 설정된 모션정보와 비교하여 일치하는 모션정보가 존재하면 상기 모션정보에 대응하는 차량 도어락 기능을 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 c) 단계는, 라이다를 이용하여 전방위에서 측정된 라이다 영상을 수집하는 단계; 및 상기 일정 모션인식 영역에 대해서만 모션인식을 수행하고 나머지 영역은 필터링하여 모션인식 처리에서 제외하는 단계를 포함하는 차량의 도어락 제어 방법.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    상기 모션과 일치하는 모션정보가 검출되면, 검출된 상기 모션정보에 대응하는 차량 도어락 기능을 파악하는 단계; 및
    상기 모션정보가 도어의 언락(Unlock)에 대응하는 것으로 판단되면 도어를 언락(Unlock)으로 제어하는 단계;
    를 포함하는 차량의 도어락 제어 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 d) 단계 이후에,
    도어의 락(Lock)트렁크 개방, 윈도우 개폐, 패닉(Panic)동작 및 원격 시동 중 어느 하나에 대응되는 모션정보가 더 입력되면 그에 상응하는 제어를 수행하는 단계를 포함하는 차량의 도어락 제어 방법.
  19. GPS(Global Positioning System)가 탑재된 스마트키와 연동되는 차량 제어 시스템이 차량의 도어락을 제어하는 방법에 있어서,
    a) 스마트키와 무선통신이 연결되면 상기 스마트키의 GPS 정보를 수집하는 단계;
    b) 차량의 위치정보를 기준으로 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 측정하는 단계;
    c) 상기 스마트키의 상대 방위와 상대 거리를 중심으로 일정 모션인식 영역에 존재하는 사용자의 모션을 인식하는 단계;
    d) 인식된 상기 모션을 도어의 언락(Unlock) 제어를 위해 미리 저장된 모션정보와 비교하여 일치하면 도어 손잡이의 입력신호를 감지하는 도어 센서부를 활성화 하는 단계; 및
    e) 상기 도어 센서부를 통해 상기 입력신호가 검출되면 도어를 언락(Unlock)으로 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 c) 단계는, 라이다를 이용하여 전방위에서 측정된 라이다 영상을 수집하는 단계; 및 상기 일정 모션인식 영역에 대해서만 모션인식을 수행하고 나머지 영역은 필터링하여 모션인식 처리에서 제외하는 단계를 포함하는 는 차량의 도어락 제어 방법.
KR1020180158475A 2018-12-10 2018-12-10 차량의 도어락 제어 시스템 및 그 방법 KR102128410B1 (ko)

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