KR102448004B1 - 시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템 - Google Patents

시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차와 디바이스가 거리 측정을 위한 음파 신호를 서로 송수신 할 때 발생하는 딜레이를 제거함으로써 자동차와 디바이스의 시간을 동기화하여 자동차와 디바이스 사이의 거리를 보다 정확하게 측정하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 자동차에 부착되는 주차 보조용 초음파 센서를 디바이스 위치 추적을 위한 거리 측정 신호 발생 목적으로 활용함으로써 부가적인 장치의 추가 없이 두가지 효과를 얻을 수 있고, 별도의 스마트키와 같은 장치 없이 기존에 사용하던 디바이스를 이용하여 자동차를 컨트롤할 수 있으므로 호환성이 뛰어나며 간편할 뿐 만 아니라, 디바이스가 자동차와 시간이 동기화되도록 음파를 송수신하며 딜레이를 제거함으로써 시간의 오차에 따른 거리 측정의 오차를 개선할 수 있으므로 보다 정확하게 거리를 측정할 수 있다.

Description

시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템{Distance measuring system between time-synchronized car and device}
본 발명은 시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는 자동차와 디바이스가 거리 측정을 위한 음파 신호를 서로 송수신 할 때 발생하는 딜레이를 제거함으로써 자동차와 디바이스의 시간을 동기화하여 자동차와 디바이스 사이의 거리를 보다 정확하게 측정하는 시스템에 관한 것이다.
근래 들어 IoT기술이 발달함에 따라, 하나의 디바이스로 다수의 물건을 컨트롤하고자 하는 다양한 시도들이 있었다. 이러한 시도의 대표적인 사례로 디바이스를 이용하여 자동차를 컨트롤하는 기술이 제시되었으며, 이는 실생활에서의 유용성으로 인해 그 수요가 증가하는 추세이다.
디바이스를 이용하여 자동차를 컨트롤하는 대중적인 기술로, 키폽(key-fob)을 이용하여 차량에서의 사용자의 위치를 추정하는 기술이 널리 알려진 바 있다. 이는 사용자(보통 키의 위치)와 차량으로부터의 거리를 10cm이내의 정확도로 추정하는 것으로, 키폽에 LF(low frequency) 송수신기, RF 송수신기가 구비되어 사용자가 차량 내/외부에 위치하는지, 차량 외부에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 확인하여 차량 개폐 및 엔진의 시동을 가능하게 조정한다.
그러나 이러한 종래 기술들은 차량의 물리적인 키 또는 키폽을 이용해야 하므로 이에 따른 불편함이 많아 수요자들이 주로 사용하는 스마트폰과 같은 하나의 디바이스만을 이용하여 차량을 컨트롤하는 방법이 꾸준히 요구되어 왔다.
또한 종래 기술들은 자동차가 음파를 송신하고, 디바이스가 음파를 수신하는 일방향 통신이기 때문에 기준이 되는 시각 정보가 동일하지 않아 음파 전달 시간을 정확히 계산할 수 없었으며, 이에 따라 음파 전달 시간을 바탕으로 계산하게 되는 자동차와 디바이스 간 거리 측정의 정확도가 떨어진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 디바이스가 키폽의 기능을 구현할 수 있도록 디바이스가 수신 가능한 음파 또는 초음파 신호를 발생시켜 디바이스의 위치를 추정하는 기능을 제공하는 센서가 구비된 자동차 및 자동차와 거리 측정을 위한 음파 신호를 서로 송수신 할 때 발생하는 딜레이를 제거함으로써 시간을 동기화하여 자동차와 디바이스 사이의 거리를 보다 정확하게 측정하는 시스템을 개시하고 이를 이용한 거리 측정 방법을 설명한다.
국내등록특허 10-1055801호 초음파 거리측정장치 및 그 고장진단방법 국내등록특허 10-1883947호 주차 보조 시스템의 수신 장치 및 수신방법
본 발명의 기술적 과제는 자동차의 센서에서 디바이스 위치 측정을 위한 음파 신호를 송신함에 관한 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 상용화된 피에조 센서에서 디바이스에서 수신 가능한 비가청 음파를 송신함에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 자동차와 디바이스의 음파 송수신에 있어서 시간 오차를 최소화하기 위해 음파 송수신 과정에서 발생하는 자동차-디바이스 간의 시간 딜레이를 제거하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 딜레이가 제거된 시간에 기초하여 음파의 송수신 거리를 측정함으로써, 자동차를 기준으로 디바이스의 상대적인 위치를 계산하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 연결된 전자 장비의 동작을 제어하는 제어장치와 제어장치부터 전달되는 제어신호에 따라 전기적 신호를 생성하는 센서 및 센서로부터 전달받은 전기적 신호를 음파로 출력하는 출력장치가 자동차에 구비되고, 자동차와 음파를 송수신하며 발생하는 딜레이를 제거함으로써 자동차와의 상대적인 거리를 보다 정확하게 측정하는 디바이스가 개시된다.
본 발명에 따르면 자동차에 부착되는 주차 보조용 초음파 센서를 디바이스 위치 추적을 위한 거리 측정 신호 발생 목적으로 활용함으로써 부가적인 장치의 추가 없이 두가지 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 별도의 스마트키와 같은 장치 없이 기존에 사용하던 디바이스를 이용하여 자동차를 컨트롤할 수 있으므로 호환성이 뛰어나며 간편하다.
본 발명에 따르면, 디바이스가 자동차와 시간이 동기화되도록 음파를 송수신하며 딜레이를 제거함으로써 시간의 오차에 따른 거리 측정의 오차를 개선할 수 있으므로 보다 정확하게 거리를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템의 자동차 및 디바이스의 구성 요소를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 디바이스의 제어부가 자동차의 제 1 센서, 출력장치 및 제 2 센서와 디바이스 사이의 거리인 L1, L2 및 L3 사이의 관계식을 계산하는 원리를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 디바이스의 제어부가 제 1 타원 및 제 2 타원의 교점으로부터 자동차를 기준으로 하는 디바이스의 상대적인 위치를 측정하는 원리를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 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 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이나 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이하에서 음파 또는 초음파로 설명하는 것은 수십 내지 수백 킬로헤르츠(kHz)의 전파를 말하며, 실제로 사람 또는 동물이 들을 수 음성 신호만을 음파라고 하는 것은 아님을 미리 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명에 따른 시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템의 자동차(100) 및 디바이스(200)의 구성 요소를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 거리 측정 시스템의 자동차(100)는 자동차(100)와 연결된 전자 장비의 동작을 제어하는 제어장치(110), 제어장치(110)의 제어신호(S)에 의해 전기적 출력신호(V)를 생성하는 한 쌍의 센서(120) 및 한 쌍의 센서(120)로부터 전달받은 전기적 출력신호(V)를 제 1 음파(H1)로 출력하는 출력장치(130)를 포함하도록 구비된다.
상세하게, 자동차(100)의 제어장치(110)는 디바이스(200)에서 전달하고자 하는 정보를 가지는 음파를 발생시키도록 센서(120)에 명령하는 컨트롤러이다. 디바이스(200)에서 전달하고자 하는 정보는, 디바이스(200)와 자동차(100) 사이의 거리를 측정하기 위해서 필요한 정보들이다. 예를 들어, 삼각측위 등을 활용한 알고리즘(TOA, TDOA, AOA, RSSI 등)을 통해 정밀 위치를 추적하여 디바이스(200) 사용자와 자동차(100)의 상대적 거리 및 위치를 계산하기 위한 정보들이 포함된다.
이 때, 제어장치(110)는 BCM(Body Control Module), IBC(Integrated Body Controller), IBU(Integrated Body-control Unit), ICU(Integrated Central-control Unit), MCU(Micro Control Unit), SKC(Smart Key Controller), VCU(Vehicle Control Unit) 중 하나에 포함되거나, BCM, IBC, IBU, ICU, MCU, SKC 및 VCU 중 하나일 수 있다.
자동차(100)의 센서(120)는 신호처리부(121), 출력회로(122) 및 입력회로(123)를 포함하는 구성이다. 상세하게, 신호처리부(121)는 제어장치(110)의 제어신호(S)에 의해 전기적 출력신호(V)를 생성하고, 출력회로(122)는 생성된 전기적 출력신호(V)를 출력장치(130)에 전달하며, 입력회로(123)는 출력장치(130)에 의해 출력된 제 1 음파(H1)가 디바이스(200)에 도달한 이후, 디바이스(200)가 송신한 제 2 음파(H2)를 수신하고 증폭시켜 신호처리부(121)로 전달한다.
바람직한 일 실시예로, 신호처리부(121)에서 생성된 전기적 출력신호(V)는 제 1 음파(H1)를 생성하도록 하는 신호이며, 변조(modulation) 되어 있을 수 있다. 이 때 사용되는 변조 방법은 진폭 변조, 주파수 변조, 위상 변조 등이 있다. 일 예로, 센서(120)의 내부 또는 신호처리부(121)의 내부에 타이머가 연결되며, 제어장치(110)의 제어신호(S)에 따라서 타이머를 설정할 수 있다. 신호처리부(121)는 타이머를 이용하여 발생시킬 전기적 출력신호(V)의 길이 및 시작 시점, 데이터 값에 따른 신호의 변조 등을 처리할 수 있다.
센서(120)는 자동차(100)의 내부에 하나 또는 복수개로 설치되며, 센서(120)에서 발생하는 음파(H)가 디바이스(200)에 전달될 수 있는 다양한 실시예가 가능하다. 상세하게, 센서(120)는 자동차(100)의 운전석 주변에 한 쌍으로 설치되는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않고 A, B, C, D 필러 주변, 대시보드, 센터페시아, 센터보드, 클러스터, 뒷자석 거치대, 컵홀더 위치 및 에어백 주변 중 적어도 하나에 구비될 수 있다.
자동차(100)의 출력장치(130)는 한 쌍의 센서(120)로부터 전달받은 전기적 출력신호(V)를 제 1 음파(H1)로 출력하는 구성이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 피에조 센서를 거리 측정 센서로서 활용하기 위하여 디바이스(200)에 16~22 kHz의 음파를 송신한다. 비가청 대역의 주파수로 16~22 kHz를 일 예로써 설명하였으나 이는 개인차에 따라 다를 수 있으며, 10~30 kHz의 범위 내라면 동일하게 사용될 수 있다. 다만 편의상 이하에서 16~22 kHz 주파수 대역 신호를 예를 들어 설명한다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 거리 측정 시스템의 디바이스(200)는 자동차(100)의 제어장치(110) 및 센서(120)로 제 2 음파(H2)를 출력하는 출력부(210), 자동차(100)의 출력장치(130)로부터 출력된 제 1 음파(H1)를 수신하는 입력부(220) 및 자동차(100)와 상기 디바이스(200)가 제 1 음파(H1) 및 제 2 음파(H2)를 송수신한 시간을 측정하고, 딜레이(delay)를 제거하며, 딜레이(delay)가 제거된 시간을 기준으로 디바이스(200)의 자동차(100)와의 상대적인 거리를 계산하는 제어부(230)를 포함하도록 구비된다.
디바이스(200)는 바람직하게는 스마트 폰이지만, 어플리케이션 설치가 가능하고 음파(H)를 수신할 수 있는 모든 장치를 포함한다. 상세하게, 어플리케이션은 디바이스(200)의 프로세서에 설치되는 소프트웨어 모듈을 말하며, 아이패드나 갤럭시탭 등의 스마트패드 및 애플워치, 갤럭시워치 등의 스마트워치도 모두 디바이스(200)로서 동작할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 거리 측정 시스템의 디바이스(200)가 출력부(210)를 통해 자동차(100)의 제 1 센서(120a)로 제 2 음파(H2)를 송신한다. 이 때, 디바이스(200)의 제어부(230)는 출력부(210)에서 송신한 제 2 음파(H2)가 자동차(100)의 제 1 센서(120a)에 도달하는 데 걸리는 시간(t1-t0)을 측정한다.
이후 디바이스(200)의 제어부(230)는 디바이스(200)의 출력부(210)에서 송신한 제 2 음파(H2)를 자동차(100)의 제 1 센서(120a)가 수신한 후 자동차(100)의 출력장치(130)가 디바이스(200)로 제 1 음파(H1)를 송신할 때까지 걸린 제 1 딜레이(d1)를 측정한다.
제 1 딜레이(d1)가 지나면 자동차(100)가 출력장치(130)를 통해 디바이스(200)로 제 1 음파(H1)를 송신한다. 이 때, 디바이스(200)의 제어부(230)는 자동차(100)의 출력장치(130)에서 송신한 제 1 음파(H1)가 디바이스(200)의 입력부(220)에 도달하는 데 걸리는 시간(t2-t1)을 측정한다.
이후 디바이스(200)의 제어부(230)는 자동차(100)의 출력장치(130)에서 송신한 제 1 음파(H1)를 디바이스(200)의 입력부(220)가 수신한 후 디바이스(200)의 출력부(210)가 자동차(100)의 제 2 센서(120b)로 제 2 음파(H2)를 송신할 때까지 걸린 제 2 딜레이(d2)를 측정한다.
제 2 딜레이(d2)가 지나면 디바이스(200)가 출력부(210)를 통해 자동차(100)의 제 2 센서(120b)로 제 2 음파(H2)를 송신한다. 이 때, 디바이스(200)의 제어부(230)는 출력부(210)에서 송신한 제 2 음파(H2)가 자동차(100)의 제 2 센서(120b)에 도달하는 데 걸리는 시간(t3-t2)을 측정한다.
상기한 일련의 과정들을 통해 시간 데이터들을 측정한 디바이스(200)의 제어부(230)는 시간(t1-t0)과 시간(t2-t1)의 합(t2-t0) 및 시간(t2-t1)과 시간(t3-t2)의 합(t3-t1)에서, 제 1 딜레이(d1) 및 제 2 딜레이(d2)를 각각 제거한 제 2 시간(T2) 및 제 3 시간(T3)을 구함으로써 자동차(100)와 디바이스(200)의 시간을 동기화하며, 동기화된 시간을 기준으로 디바이스(200)의 상대적인 위치를 측정한다. 시간(t1-t0)에는 딜레이가 없으므로, 딜레이를 제거하지 않고 제 1 시간(T1)으로 정의한다. 디바이스(200)의 제어부(230)가 디바이스(200)의 상대적인 위치를 측정하는 원리는 도 3 및 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 디바이스(200)의 제어부(230)가 자동차(100)의 제 1 센서(120a), 출력장치(130) 및 제 2 센서(120b)와 디바이스(200) 사이의 거리인 L1, L2 및 L3의 관계식을 계산하는 원리를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, D1은 자동차(100)의 제 1 센서(120a)와 출력장치(130)사이의 거리이며, D2는 자동차(100)의 출력장치(130)와 제 2 센서(120b) 사이의 거리이다. 두 값은 이미 설치된 장치들 사이의 거리이므로, 미리 결정되어 있다. L1은 자동차(100)의 제 1 센서(120a)와 디바이스(200) 사이의 거리이며, L2는 자동차(100)의 출력장치(130)와 디바이스(200) 사이의 거리이고, L3는 자동차(100)의 제 2 센서(120b)와 디바이스(200) 사이의 거리이다.
본 발명에 따른 거리 측정 시스템의 최종 목적은 L1, L2, L3를 계산하여 자동차(100)를 기준으로 한 디바이스(200)의 상대적인 위치를 구하는 것이다. 음파가 이동한 시간 (t1-t0), (t2-t1), (t3-t2)과 음파의 이동속도(Vsound=340.3
Figure 112020024511212-pat00001
)를 알고 있으므로, 이에 기초하여 음파의 이동거리인 L1, L2, L3 사이의 관계식을 구할 수 있다. 본 발명에 따르면, 디바이스(200)의 제어부(230)가 시간(t2-t1) 및 시간(t3-t2)에서 제 1 딜레이(d1) 및 제 2 딜레이(d2)를 제거한 제 2 시간(T2) 및 제 3 시간(T3)을 구할 수 있으므로, 식(1-1) 및 식(1-2)에 의해 L1+L2 및 L2+L3를 정확히 구할 수 있다.
식(1-1) : L1 + L2 = (T1 + T2)Vsound
식(1-2) : L2 + L3 = (T2 + T3)Vsound
이에 따라, 디바이스(200)의 제어부(230)는 자동차(100)와 동기화된 시간인 제 1 시간(T1), 제 2 시간(T2) 및 제 3 시간(T3)을 기준으로 자동차(100)의 제 1 센서(120a), 출력장치(130) 및 제 2 센서(120b)와 디바이스(200) 사이의 거리인 L1, L2 및 L3 사이의 관계식을 보다 정확하게 계산할 수 있다. 측정한 데이터들을 기반으로 디바이스(200)의 상대적인 위치를 측정하는 상세한 방법은 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 디바이스(200)의 제어부(230)가 제 1 타원(E1) 및 제 2 타원(E2)의 교점으로부터 자동차(100)를 기준으로 하는 디바이스(200)의 상대적인 위치를 측정하는 원리를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 디바이스(200)의 제어부(230)는 자동차(100)의 제 1 센서(120a) 및 출력장치(130)를 두 초점으로 하고 두 초점에서부터 타원 위의 한 점까지의 거리의 합이 (L1+L2)인 제 1 타원(E1)의 방정식 및 자동차(100)의 출력장치(130) 및 제 2 센서(120b)를 두 초점으로 하고 두 초점에서부터 타원 위의 한 점까지의 거리의 합이 (L2+L3)인 제 2 타원(E2)의 방정식을 계산할 수 있다.
상세하게, 제 1 타원(E1) 및 제 2 타원(E2)의 방정식은 다음과 같다.
식(2-1) :
Figure 112020024511212-pat00002
식(2-2) :
Figure 112020024511212-pat00003
타원의 두 초점에서 타원 위의 한 점까지의 거리의 합은 타원의 장축의 거리(2a1, 2a2)와 동일하므로, 다음과 같은 식(3-1) 및 식(3-2)를 세울 수 있다.
식(3-1) : L1 + L2 = 2a1
식(3-2) : L2 + L3 = 2a2
제 1 타원(E1) 및 제 2 타원(E2)에서 각 타원의 중심에서부터 초점까지의 거리(c1, c2), 장축의 거리(a1, a2), 단축의 거리(b1, b2)의 관계식은 다음과 같다.
식(4-1) :
Figure 112020024511212-pat00004
식(4-2) :
Figure 112020024511212-pat00005
이로부터, 다음의 식(5-1) 및 식(5-2)를 세울 수 있다.
식(5-1) :
Figure 112020024511212-pat00006
식(5-2) :
Figure 112020024511212-pat00007
상기 식들로부터, 다음의 식(6-1) 및 식(6-2)를 세울 수 있다.
식(6-1) :
Figure 112020024511212-pat00008
Figure 112020024511212-pat00009
식(6-2) :
Figure 112020024511212-pat00010
위와 같은 과정을 통해 제 1 타원(E1) 및 제 2 타원(E2)의 방정식을 계산한 디바이스(200)의 제어부(230)는, 제 1 타원(E1) 및 제 2 타원(E2)이 서로 접하는 위치가 자동차(100)의 실외인 제 1 교점(P1) 및 자동차(100)의 실내인 제 2 교점(P2) 중 어느 하나를 자동차(100)를 기준으로 한 디바이스(200)의 상대적인 위치로 판단할 수 있다.
이에 대한 바람직한 일 실시예로, 디바이스(200)의 제어부(230)는 디바이스(200)가 자동차(100)의 실외에 있을 때 제 1 교점(P1)을 디바이스(200)의 상대적인 위치로 판단하고, 디바이스(200)가 자동차(100)의 실내에 있을 때 제 2 교점(P2)을 디바이스(200)의 상대적인 위치로 판단할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 자동차 110 : 제어장치
120 : 센서
120a : 제 1 센서 120b : 제 2 센서
121 : 신호처리부 122 : 출력회로
123 : 입력회로 130 : 출력장치
200 : 디바이스 210 : 출력부
220 : 입력부 230 : 제어부
S : 제어신호 V : 전기적 출력신호
H1 : 제 1 음파 H2 : 제 2 음파
T1 : 제 1 시간 T2 : 제 2 시간
T3 : 제 3 시간 d1 : 제 1 딜레이
d2 : 제 2 딜레이 L1 : 제 1 거리
L2 : 제 2 거리 L3 : 제 3 거리
D1 : 제 1 설정거리 D2 : 제 2 설정거리
E1 : 제 1 타원 E2 : 제 2 타원
P1 : 제 1 교점 P2 : 제 2 교점

Claims (5)

  1. 자동차(100) 및 상기 자동차(100)와 통신하는 디바이스(200)로 구성되고;
    상기 자동차(100)는,
    상기 자동차(100)와 연결된 전자 장비의 동작을 제어하는 제어장치(110);
    상기 제어장치(110)의 제어신호(S)에 의해 전기적 출력신호(V)를 생성하는 한 쌍의 센서(120); 및
    상기 한 쌍의 센서(120)로부터 전달받은 전기적 출력신호(V)를 제 1 음파(H1)로 출력하는 출력장치(130)를 포함하고;
    상기 디바이스(200)는,
    상기 자동차(100)의 제어장치(110) 및 센서(120)로 제 2 음파(H2)를 출력하는 출력부(210);
    상기 자동차(100)의 출력장치(130)로부터 출력된 제 1 음파(H1)를 수신하는 입력부(220); 및
    상기 자동차(100)와 상기 디바이스(200)가 제 1 음파(H1) 및 제 2 음파(H2)를 송수신한 시간을 측정하고,
    상기 측정한 시간에서 상기 자동차(100) 및 디바이스(200)가 상기 제 2 음파(H2) 및 제 1 음파(H1)를 각각 수신한 후 상기 제 1 음파(H1) 및 제 2 음파(H2)를 각각 송신하기까지 걸린 각각의 딜레이(delay)를 제거하고,
    상기 딜레이(delay)가 제거된 시간을 기준으로 상기 디바이스(200)의 상기 자동차(100)와의 상대적인 거리를 계산하는 제어부(230)를 포함하고,
    상기 디바이스(200)의 제어부(230)는,
    상기 디바이스(200)의 출력부(210)에서 송신한 제 2 음파(H2)가 상기 자동차(100)의 제 1 센서(120a)에 도달하는 데 걸리는 시간(t1-t0);
    상기 자동차(100)의 출력장치(130)에서 송신한 제 1 음파(H1)가 상기 디바이스(200)의 입력부(220)에 도달하는 데 걸리는 시간(t2-t1); 및
    상기 디바이스(200)의 출력부(210)에서 송신한 제 2 음파(H2)가 상기 자동차(100)의 제 2 센서(120b)에 도달하는 데 걸리는 시간(t3-t2)을 측정하고;
    상기 시간(t1-t0)과 시간(t2-t1)의 합(t2-t0) 및 상기 시간(t2-t1)과 시간(t3-t2)의 합(t3-t1)에서,
    상기 디바이스(200)의 출력부(210)에서 송신한 제 2 음파(H2)를 상기 자동차(100)의 제 1 센서(120a)가 수신한 후 상기 자동차(100)의 출력장치(130)가 상기 디바이스(200)로 제 1 음파(H1)를 송신할 때까지 걸린 제 1 딜레이(d1) 및
    상기 자동차(100)의 출력장치(130)에서 송신한 제 1 음파(H1)를 상기 디바이스(200)의 입력부(220)가 수신한 후 상기 디바이스(200)의 출력부(210)가 상기 자동차(100)의 제 2 센서(120b)로 제 2 음파(H2)를 송신할 때까지 걸린 제 2 딜레이(d2)를 각각 제거함으로써 상기 자동차(100)와 디바이스(200)의 시간을 동기화하고,
    상기 딜레이(delay)가 제거된 시간을 기준으로 디바이스(200)와 상기 자동차(100)의 제 1 센서(120a) 사이의 거리(L1), 상기 디바이스(200)와 상기 자동차(100)의 출력장치(130) 사이의 거리(L2) 및 상기 디바이스(200)와 상기 자동차(100)의 제 2 센서(120b) 사이의 거리(L3) 사이의 관계식을 계산하고,
    상기 자동차(100)의 제 1 센서(120a) 및 출력장치(130)를 두 초점으로 하고 두 초점에서부터 타원 위의 한 점까지의 거리의 합이 (L1+L2)인 제 1 타원(E1)의 방정식 및
    상기 자동차(100)의 출력장치(130) 및 제 2 센서(120b)를 두 초점으로 하고 두 초점에서부터 타원 위의 한 점까지의 거리의 합이 (L2+L3)인 제 2 타원(E2)의 방정식을 계산하여,
    상기 제 1 타원(E1) 및 제 2 타원(E2)이 서로 접하는 위치가 상기 자동차(100)의 실외인 제 1 교점(P1) 및 상기 자동차(100)의 실내인 제 2 교점(P2) 중 어느 하나를 상기 자동차(100)를 기준으로 한 상기 디바이스(200)의 상대적인 위치로 판단하는 것을 특징으로 하는 시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서 상기 자동차(100)의 한 쌍의 센서(120)는,
    상기 제어장치(110)의 제어신호(S)에 의해 전기적 출력신호(V)를 생성하는 신호처리부(121);
    상기 신호처리부(121)에 의해 생성된 전기적 출력신호(V)를 상기 출력장치(130)에 전달하는 출력회로(122); 및
    상기 출력장치(130)에 의해 출력된 제 1 음파(H1)가 상기 디바이스(200)에 도달한 이후, 상기 디바이스(200)가 송신한 제 2 음파(H2)를 수신하고 증폭시켜 상기 신호처리부(121)로 전달하는 입력회로(123)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서 상기 디바이스(200)의 제어부(220)는,
    상기 디바이스(200)가 상기 자동차(100)의 실외에 있을 때 상기 제 1 교점(P1)을 상기 디바이스(200)의 상대적인 위치로 판단하고,
    상기 디바이스(200)가 상기 자동차(100)의 실내에 있을 때 상기 제 2 교점(P2)을 상기 디바이스(200)의 상대적인 위치로 판단하는 것을 특징으로 하는 시간이 동기화된 자동차-디바이스 거리 측정 시스템.
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