KR102436203B1 - 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치 - Google Patents

레이더 기반 테일 게이트 제어 장치 Download PDF

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KR102436203B1
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Abstract

레이더 기반 테일 게이트 제어 장치가 개시된다. 본 발명의 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치는 테일 게이트를 구동시키는 액추에이터; 차량의 후방에 설치되어 신호를 송출하고 타겟에서 반사된 신호를 수신하여 타겟에 대한 타겟 정보를 추출하는 레이더; 상기 레이더에 의해 감지된 상기 타겟 정보를 토대로 사용자의 제스쳐를 인식하는 제스쳐 인식부; 및 상기 제스쳐 인식부에 의해 인식된 상기 제스쳐에 따라 상기 액추에이터를 제어하여 상기 테일 게이트를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

레이더 기반 테일 게이트 제어 장치{APPARATUS FOR CONTOLLING TAIL GATE BASED ON RADAR}
본 발명은 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이더를 이용하여 사용자의 제스쳐를 인식하고 이를 바탕으로 테일 게이트의 개폐를 제어하는, 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 MPV(Multi-Purpose Vehicle) 및 SUV(Sports Utility Vehicle) 등과 같은 레저용 차량(Recreation Vehicle, RV)의 사용자들은 일반 세단의 사용자보다 더 많은 수화물을 차량에 탑재하려는 경향이 있다.
그리고, 소득 수준의 향상과 주5일제로 인한 근무여건이 개선되면서 각종 레저 및 취미 생활을 즐기려는 인구가 많아지고 있기 때문에 레저용 차량(RV)의 수요는 계속적인 증가세에 있다.
한편, 기존에는 사용자가 양손에 가득 짐을 들고 차량의 접근할 경우에 짐을 차량 근처 바닥에 내려 놓은 후에 리모콘 키를 이용하여 테일 게이트를 열고 짐을 실어야 하므로 불편하였다. 여기서, 테일 게이트는 자동으로 열리거나 닫히는 차량의 파워 테일 게이트를 의미한다.
또한, 차량에 실린 다량의 짐을 다른 장소로 옮기는 과정도 위와 마찬가지로 짐을 바닥에 내려놓은 후 리모콘 키를 이용하여 게이트를 닫아야 하는 불편함이 있었다.
이처럼 종래의 불편한 문제점을 해결하기 위하여 차량에 접근하는 사용자를 감지하기 위한 근접 센서를 설치하고, 이 근접 센서에 의해 사용자가 감지되면 테일 게이트를 열리게 하는 여러 가지 방식의 기술이 개발되었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2017-0081340호(2017.07.12)의 '차량, 전동 테일 게이트 및 그 제어 방법'에 개시되어 있다.
종래에는 사용자가 차량에 근접하는지를 감지하기 위한 센서로 초음파 센서 또는 자기장 센서가 이용되었다.
그러나, 초음파 센서는 초음파를 이용하여 사용자를 감지하는 센서로서, 상대적으로 많은 6개가 설치되어야 하고, 그 결과 설치 구조가 복잡해지고 비용이 증가하는 등의 문제점이 있었고, 사용자의 다양한 제스쳐를 인식하기에는 부족한 실정이다.
자기장 센서는 두 전극선 주변에 형성된 전기장이 인체에 의해 변형되는 것을 감지하는 것으로 키킹(kicking)과 같은 단순한 제스쳐(gesture)만 인식이 가능하여, 제스쳐만으로 테일 게이트의 오픈 또는 클로즈 등을 구분하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 자기장 센서는 측면에서 접근하는 사용자의 제스쳐 인식이 불가능하여, 좁은 주차 공간에서의 테일 게이트 개폐시 운전자가 끼이는 등 불편을 해소할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 레이더를 이용하여 사용자의 제스쳐를 인식하고 이를 바탕으로 테일 게이트의 개폐를 제어하는, 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치는 테일 게이트를 구동시키는 액추에이터; 차량의 후방에 설치되어 신호를 송출하고 타겟에서 반사된 신호를 수신하여 타겟에 대한 타겟 정보를 추출하는 레이더; 상기 레이더에 의해 감지된 상기 타겟 정보를 토대로 사용자의 제스쳐를 인식하는 제스쳐 인식부; 및 상기 제스쳐 인식부에 의해 인식된 상기 제스쳐에 따라 상기 액추에이터를 제어하여 상기 테일 게이트를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레이더는 시야각(Field Of View;FoV)을 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레이더는 상기 차량의 주행 상태에 따라 상기 시야각을 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레이더는 상기 차량이 주정차 상태이면 상기 시야각을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레이더는 상기 차량이 주행 상태이면 상기 시야각을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레이더는 상기 차량의 측후방의 사각지대의 물체를 감지하여 차량을 제어하는 사각지대 감지 시스템(Bind Spot Detection;BSD) 또는 상기 차량의 주차시 운전자의 주차를 보조하는 주차 보조 시스템(Parking Assistance System;PAS)의 동작 상태에 따라 상기 시야각을 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레이더는 상기 사각지대 감지 시스템의 동작이 정지되면 상기 시야각을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제스쳐 인식부는 상기 사각지대 감지 시스템의 동작이 정지되면 상기 레이더로부터 상기 타겟 정보를 전달받아 상기 제스쳐를 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레이더는 상기 주차 보조 시스템의 동작이 정지되면 상기 시야각을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제스쳐 인식부는 상기 주차 보조 시스템의 동작이 정지되면 상기 레이더로부터 상기 타겟 정보를 전달받아 상기 제스쳐를 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치는 레이더를 이용하여 사용자의 제스쳐를 인식하고 이를 바탕으로 테일 게이트의 개폐를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치는 키킹(kicking)과 탭핑(tapping) 및 스윙(swing) 등을 포함한 다양한 사용자의 제스쳐를 더욱 정확하게 인식할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더의 설치 위치 및 시야각(Field Of View;FoV)을 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더의 설치 위치 및 시야각을 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 제스쳐 인식 예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더의 설치 위치 및 시야각(Field Of View;FoV)을 나타낸 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더의 설치 위치 및 시야각을 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 제스쳐 인식 예를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치는 레이더(10), 제스쳐 인식부(20), 제어부(30), 액추에이터(40) 및 테일 게이트(50)를 포함한다.
레이더(10)는 차량(60)의 후방에 설치되어 신호를 송출하고 타겟에서 반사된 신호를 수신하여 타겟에 대한 타겟 정보를 추출한다.
레이더(10)는 다양한 위치에 설치될 수 있다.
레이더(10)는 차량(60)의 후방의 범퍼 등에 복수 개가 설치될 수 있다. 레이더(10)가 차량(60)의 후방 주차를 보조하기 위한 것이라면 차량(60)의 후방 범퍼의 중심에 설치될 수 있으며, 차량(60)의 사각지대에 대한 감시를 위한 것이라면 차량(60)의 후방 범퍼의 좌우측에 각각 설치될 수 있다.
즉, 레이더(10)는 주차 보조 시스템(Parking Assistance System;PAS) 또는 사각지대 감지 시스템(Bind Spot Detection;BSD)에도 적용될 수 있다.
예컨데, 레이더(10)는 차량(60)이 주행 중인 경우에는 사각지대 감지 시스템을 위해 사각지대에 위치한 타겟을 탐지할 수 있고, 차량(60)이 주차 중인 경우에는 주차 보조 시스템을 위해 차량(60)의 후방에 위치한 장애물을 탐지할 수 있다.
더욱이, 레이더(10)는 상기한 주차 보조 시스템 또는 사각지대 감지 시스템의 동작이 정지된 상태에서는, 차량(60)의 후방이나 측후방 위치한 사용자를 탐지하는데 사용될 수 있다. 이 경우 레이더(10)의 시야각은 상대적으로 넓어질 수 있다. 이와 같이 레이더(10)의 시야각이 변경되는 것에 대해서는 후술한다.
차량(60)의 후방 범퍼 좌우측에 설치되는 레이더(10)는 차량(60)의 전방이나 측방에서 접근하는 사용자를 감지하기에 유리하며 차량(60)의 후방 범위 중심에 위치한 레이더(10)는 차량(60)의 후방에 위치한 사용자를 감지하기에 유리하다.
이와 같이, 각각의 레이더(10)는 타겟을 감지할 수 있는 시야각(Field Of View;FoV)에 따라 차량(60) 내 적절한 위치에 설치될 수 있다.
레이더(10)로는 주파수 변조 연속파형(FMCW : Frequency Modulation Continuous Wave) 방식의 FMCW 레이더가 채용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
레이더(10)는 시야각을 다이나믹하게 변경할 수 있다. 즉, 레이더(10)는 시야각이 증가하거나 감소될 수 있다.
근거리의 타겟을 탐지할 수 있는 안테나는 상대적으로 넓은 시야각의 탐지 범위를 가지게 되고, 이 경우 수평 방향의 탐지 범위는 넓게 나타난다. 반면, 원거리에 있는 타겟을 탐지하는 안테나는 상대적으로 좁은 시야각의 탐지 범위를 가지게 되고, 이 경우 수평 방향의 탐지 범위는 좁게 나타난다.
시야각이 증가하여 상대적으로 넓은 경우에는 근거리에 위치한 타겟을 감지하기에 유리하고, 시야각이 감소하여 상대적으로 좁은 경우에는 원거리에 위치한 타겟을 감지하기에 유리하다.
한편, 차량(60)은 원거리에 있는 타겟과 근거리에 있는 타겟을 모두 탐지해야 한다.
따라서, 레이더(10)는 차량(60)의 측방과 후방 또는 사각지대 등에 있는 타겟을 탐지할 뿐만 아니라 차량(60)과 근접한 위치에 있는 사용자를 탐지할 수 있도록 시야각이 변경될 수 있다.
예컨데, 레이더(10)는 차량(60)의 주행 상태에 따라 시야각을 변경할 수 있다. 이 경우, 레이더(10)는 차량(60)이 주정차 상태이면 시야각을 증가시키고, 차량(60)이 주행 상태이면 시야각을 감소시킨다.
특히, 차량(60)이 주행 상태인 경우에는 사각지대 감지 시스템 또는 주차 보조 시스템이 동작하게 되는데, 이 경우에는 레이더(10)는 시야각을 감소시켜 원거리의 타겟을 탐지한다.
반대로, 차량(60)의 주정차 상태로 사각지대 감지 시스템 또는 주차 보조 시스템의 동작이 정지되면, 레이더(10)는 시야각을 증가시켜 근거리의 타겟을 탐지한다.
제스쳐 인식부(20)는 레이더(10)에 의해 감지된 타겟 정보, 예컨데 타겟의 위치와 속도를 통해 사용자의 제스쳐를 인식한다.
즉, 제스쳐 인식부(20)는 레이더(10)에 의해 감지된 타겟의 위치와 속도 등에 대한 타겟 정보를 이용하여 사용자의 제스쳐를 인식한다.
제스쳐 인식부(20)에 의해 인식된 제스쳐로는 키킹(Kicking), 탭핑(Tapping) 및 스윙(Swing) 등이 포함될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
키킹, 탭핑, 스윙 등과 같은 제스쳐 각각에는 테일 게이트(50)의 동작과 일대일 매칭될 수 있다. 예컨데, 키킹시에는 테일 게이트(50)를 오프시키거나, 탭핑시에는 테일 게이트(50)의 회전을 중지시키거나 스윙시에는 테일 게이트(50)를 클로즈시킬 수 있다.
또한, 키킹과 태탭핑 및 스윙 중 어느 하나가 반복될 시에는 해당 제스쳐가 인식될 때마다, 테일 게이트(50)의 오픈, 정지 및 클로즈를 단계적으로 수행할 수 있다.
상기한 제스쳐에 따른 테일 게이트(50)의 동작은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이에 대해서는 후술한다.
또한, 레이더(10)는 상기한 주차 보조 시스템 또는 사각지대 감지 시스템이 동작 중이면 시야각이 상대적으로 좁혀져 좁혀 원거리에 있는 타겟을 탐지하게 된다. 이때, 주차 보조 시스템 또는 사각지대 감지 시스템의 동작이 정지되면 레이더(10)의 시야각이 넓어져 사용자의 제스쳐를 인식하게 된다.
따라서, 제스쳐 인식부(20)는 레이더(10)의 시야각이 넓혀진 상태에서 사용자의 제스쳐를 더욱 정확하게 인식할 수 있다.
더욱이, 제스쳐 인식부(20)는 사각지대 감지 시스템이나 주차 보조 시스템의 동작이 정지되면 레이더(10)로부터 상기 타겟 정보를 전달받아 제스쳐를 인식할 수도 있다.
액추에이터(40)는 제어부(30)의 제어신호에 따라 테일 게이트(50)를 오픈 또는 클로즈시킨다.
제어부(30)는 제스쳐 인식부(20)에 의해 인식된 제스쳐에 따라 액추에이터(40)를 제어하여 테일 게이트(50)를 오픈 또는 클로즈시킨다.
이 경우, 제스쳐 인식부(20)에 의해 제스쳐가 키킹, 탭핑 또는 스윙 중 어느 하나로 인식될 수 있다.
이에, 제어부(30)는 키킹, 탭핑, 스윙 각각에 테일 게이트(50)의 동작을 일대일 매칭시켜 키킹시에는 테일 게이트(50)를 오프시키고, 탭핑시에는 테일 게이트(50)의 회전을 중지시키며, 스윙시에는 테일 게이트(50)를 클로즈시킬 수 있다.
또한, 제어부(30)는 키킹과 태탭핑 및 스윙 중 어느 하나가 반복될 시에는 해당 제스쳐가 인식될 때마다, 테일 게이트(50)의 오픈, 정지 및 클로즈를 단계적으로 수행할 수 있다.
이상으로 상술한 구성 요소들의 기능은 본 실시예에 대한 동작을 보다 명확하게 이해할 수 있도록 각기 구분하여 설명하였으나, 실시예에 따라서는 제어부(30)가 구성 요소들의 기능을 모두 통합하여 실시하거나, 또는 제어부(30)가 구성 요소들의 기능 중 적어도 하나 이상을 대체하여 실시할 수도 있음에 유의한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치는 레이더를 이용하여 사용자의 제스쳐를 인식하고 이를 바탕으로 테일 게이트의 개폐를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치는 키킹(kicking)과 탭핑(tapping) 및 스윙(swing) 등을 포함한 다양한 사용자의 제스쳐를 더욱 정확하게 인식할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 레이더 20: 제스쳐 인식부
30: 제어부 40: 액추에이터
50: 테일 게이트 60: 차량

Claims (10)

  1. 테일 게이트를 구동시키는 액추에이터;
    차량의 후방에 설치되어 신호를 송출하고 타겟에서 반사된 신호를 수신하여 타겟에 대한 타겟 정보를 추출하는 레이더;
    상기 레이더에 의해 감지된 상기 타겟 정보를 토대로 사용자의 제스쳐를 인식하는 제스쳐 인식부; 및
    상기 제스쳐 인식부에 의해 인식된 상기 제스쳐에 따라 상기 액추에이터를 제어하여 상기 테일 게이트를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 차량이 주행 상태이고 상기 차량의 측후방의 사각지대의 물체를 감지하여 상기 차량을 제어하는 사각지대 감지 시스템(Bind Spot Detection;BSD) 또는 상기 차량의 주차시 운전자의 주차를 보조하는 주차 보조 시스템(Parking Assistance System;PAS)이 동작하면 상기 레이더의 시야각을 감소시키고, 상기 차량이 주정차 상태이고 상기 사각지대 감지 시스템 또는 상기 주차 보조 시스템의 동작이 정지되면 상기 레이더의 시야각을 증가시키는 것을 특징으로 하는 레이더 기반 테일게이트 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제스쳐 인식부는
    상기 사각지대 감지 시스템의 동작이 정지되면 상기 레이더로부터 상기 타겟 정보를 전달받아 상기 제스쳐를 인식하는 것을 특징으로 하는 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제스쳐 인식부는
    상기 주차 보조 시스템의 동작이 정지되면 상기 레이더로부터 상기 타겟 정보를 전달받아 상기 제스쳐를 인식하는 것을 특징으로 하는 레이더 기반 테일 게이트 제어 장치.
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