KR20120114917A - 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별을 위한 차량 장치 및 그 방법 - Google Patents

휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별을 위한 차량 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별을 위한 차량 장치 및 그 방법이 개시된다. 이 차량 장치 및 방법에 따르면, 차량 장치가 복수의 송신 안테나를 통해 신호를 휴대 장치로 송신하고 휴대 장치로부터 송신 신호별 전계 강도 데이터 대신에 거리 데이터를 응답받아 그 거리 데이터에 근거하여 휴대 장치의 위치를 판단함으로써 위치 판단 시간을 단축할 수 있게 되며, 나아가 차량의 실내/실외가 모호한 중간 영역에 대해서는 사전에 충분한 테스트를 통해 얻어진 계수값 및 통계 함수식을 추가로 이용하여 휴대 장치의 위치를 판단함으로써 차량의 위치에 대해 보다 정밀하게 판별할 수 있게 된다.

Description

휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별을 위한 차량 장치 및 그 방법{Vehicle device for determining portable device's position and method thereof}
본 발명은 차량 도어 락/언락, 트렁크 오픈 등과 같은 자동 제어 기술에 관한 것으로, 특히 이러한 자동 제어를 위해 운전자가 소지한 휴대 장치의 차량 실내외 위치를 판별하기 위한 기술에 관한 것이다.
현재의 위치 판별 기술은 다음과 같다. 우선 차량 장치가 하나 또는 복수의 송신 안테나를 통해 요청 신호(REQUEST SIGNAL)을 휴대 장치로 송신하면, 휴대 장치는 차량 장치로부터의 수신 신호 전계 강도를 측정하여 응답 신호(ANSWER SIGNAL)를 차량 장치로 송신한다. 이에 차량 장치는 응답 신호에 포함된 전계 강도의 세기 데이터를 기준으로 휴대 장치가 차량 실내에 위치하였는지 아니면 차량 실내에 위치하였는지를 판단하게 된다. 이 같은 종래 기술에 따르면, 하나의 송신 안테나를 사용시 그 정밀도가 낮아 실내외 판정시 오차가 발생할 수밖에 없다. 또한 복수의 송신 안테나를 사용하더라도 휴대 장치가 전계 강도로 응답하므로, 응답 신호의 데이터 길이(length)가 길어져 위치 판단 시간이 길어질 수밖에 없다.
본 발명은 휴대 장치의 위치를 판단하는 시간을 단축할 수 있는 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 휴대 장치가 차량의 실내에 위치하였는지 아니면 실외에 위치하였는지를 보다 정밀하게 판별할 수 있는 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별을 위한 차량 장치는 다수의 송신 안테나들과 수신 안테나를 포함하는 송수신부, 및 상기 다수의 송신 안테나들과 상기 휴대 장치 간의 신호 세기로부터 산출된 거리 데이터에 근거하여 상기 휴대 장치가 상기 차량의 실내 혹은 실외에 위치하였음을 판단하는 제어부를 포함한다. 여기서 상기 제어부는 상기 다수의 송신 안테나 각각을 통해 상기 휴대 장치로 신호를 송신하고, 상기 송신 신호별 상기 휴대 장치에서 산출된 상기 차량과 상기 휴대 장치 간의 거리 데이터를 상기 송수신부를 통해 수신한다.
나아가 상기 제어부는 상기 거리 데이터로 상기 판단이 불가한 경우 기설정된 통계 함수식에 상기 거리 데이터 및 메모리에 기저장된 계수값을 대입하여 결과값을 산출한 후 그 산출된 결과값에 따라 상기 휴대 장치가 상기 차량의 실내 혹은 실외에 위치하였음을 판단한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별 방법은 다수의 송신 안테나 각각을 통해 휴대 장치로 신호를 송신하는 단계, 상기 휴대 장치로부터 상기 송신 신호 각각에 대해 산출된 상기 차량 장치와 상기 휴대 장치 간의 거리 데이터를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 거리 데이터에 근거하여 상기 휴대 장치가 상기 차량의 실내 혹은 실외에 위치하였음을 판단하되, 상기 수신된 거리 데이터만으로 상기 판단이 불가한 경우 기설정된 통계 함수식에 상기 거리 데이터 및 메모리에 기저장된 계수값을 대입하여 결과값을 산출한 후 그 산출된 결과값에 따라 상기 휴대 장치가 상기 차량의 실내 혹은 실외에 위치하였음을 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 휴대 장치가 전계 강도 데이터로 응답하는 대신에 거리 데이터로 응답하므로, 응답 신호의 데이터 길이를 짧게 할 수 있어 그만큼 위치 판단 시간이 단축된다. 나아가 본 발명은 차량의 실내외 판별이 모호한 영역에 대해서는 사전에 충분한 테스트를 통해 얻어진 계수값 및 통계 함수식을 추가로 이용하여 휴대 장치의 위치를 판별하므로, 차량의 위치에 대해 보다 정밀하게 판별할 수 있게 되는 효과가 창출된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 블록도.
도 2는 차량 실내외 영역을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 판별 동작 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LF/RF 전보(telegram) 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 S650의 구체 흐름도.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 블록도이며, 도 2는 차량 실내외 영역을 나타낸 예시도이다.
위치 판별을 위한 시스템은 스마트 키 시스템일 수 있으며, 도시된 바와 같이 차량 장치(100)와 휴대 장치(200)를 포함한다. 차량 장치(100)는 차량에 탑재되는 장치로써, 송수신부(110)와 제어부(120) 및 메모리(130)를 포함한다. 송수신부(110)는 다수의 송신 안테나들(111-1, ... , 111-N)과 다수의 송신 안테나들(111-1, ... , 111-N) 중 적어도 하나를 통해 신호를 송신하기 위한 송신기(112)를 포함하며, 수신 안테나(113)와 수신 안테나(113)를 통해 신호를 수신하여 처리하는 수신기(114)를 포함한다. 여기서 다수의 송신 안테나들(111-1, ... , 111-N)은 차량의 서로 다른 위치에 설치됨이 바람직하다. 제어부(120)는 차량 장치의 전반을 제어하기 위한 컨트롤러이다. 이 제어부(120)는 이벤트 발생에 따라 차량 도어 락/언락, 트렁크 오픈 등과 같은 제어를 수행하는데, 이를 위해 우선 휴대 장치(200)가 차량 실내에 위치하였는지 아니면 차량 실외에 위치하였는지 판별하기 위한 프로세스를 수행한다. 메모리(130)는 비휘발성 메모리일 수 있다. 이 메모리(130)에는 후술할 통계 함수식에 이용될 계수값이 미리 저장되어 있다.
이상의 차량 장치(100)가 휴대 장치(200)의 위치를 판별하기 위해 수행하는 프로세스에 대해 설명한다. 제어부(120)는 차량 장치(100)와 휴대 장치(200) 간의 거리를 파악하기 위해 휴대 장치(200)로 거리 파악을 위한 요청 신호를 송신하는데, 바람직하게 다수의 송신 안테나들(111-1, ... , 111-N) 모두를 통해 순차적으로 요청 신호를 송신한다. 제어부(120)는 요청 신호를 휴대 장치(200)로 송신한 후, 휴대 장치(200)로부터 요청 신호에 대한 응답 신호를 수신 안테나(113) 및 수신기(114)를 통해 수신한다. 이 응답 신호에는 휴대 장치(200)에서 산출된 거리 데이터가 포함되어 있다. 여기서 거리 데이터의 수는 송신 안테나의 수와 동일하다. 제어부(120)는 이 거리 데이터에 근거하여 차량이 실내에 위치하였는지 아니면 실외에 위치하였는지를 판단한다.
구체적으로 제어부(120)는 수신된 거리 데이터만을 가지고 휴대 장치(200)가 실내에 위치하였는지 아니면 실외에 위치하였는지를 판단한다. 그런데 도 2에 도시된 바와 같이 A 영역인 경우는 차량 실외 영역인 것으로, C 영역인 경우는 차량 실내 영역인 것으로 명확히 판단되는데, B 영역일 경우는 차량 실내 영역과 차량 실외 영역 중 어느 영역으로 판단해야 할지 모호하다. 이러한 경우를 위해, 본 발명의 일 양상에 따라 제어부(120)는 아래 수학식 1에 나타낸 통계 함수식을 이용한다.
Figure pat00001
여기서 L1 ~ L6는 각 송신 안테나 위치별 거리 데이터이고, m1 ~ m6는 회귀 계수이며, b는 절편 계수이다. 계수값인 회귀 계수와 절편 계수는 안테나 튜닝시 차량의 실내/실외 데이터를 측정하여 계산되는 값이며, 미리 메모리(130)에 저장되어 휴대 장치(200)의 위치 판별시 사용된다. 그리고 결과값 Y는 통계 함수식으로 계산되는 값이다. 제어부(120)는 결과값과 기준값(경계값)을 비교하여 결과값이 기준값 이상인 경우는 휴대 장치(200)가 차량 실외에 위치하는 것으로 판단하고, 결과값이 기준값 미만인 경우는 휴대 장치(200)가 차량 실내에 위치하는 것으로 판단한다. 여기서 기준값이란 안테나 튜닝시 차량의 실내/실외 데이터를 측정하여 위 통계 함수식으로 계산 후 결과값의 분포도를 확인하여 실내/실외 기준 공간 사이의 판단 기준이 되는 값을 의미한다. 이 기준값 또한 미리 메모리(130)에 저장되어 휴대 장치(200)의 위치 판별시 사용된다.
한편, 휴대 장치(200)는 통신 가능한 소형의 장치로써, 운전자가 소지하는 스마트키 일 수 있다. 휴대 장치(200)는 송수신부(210)와 제어부(220) 및 메모리(230)를 포함한다. 송수신부(210)는 송신 안테나(211)와 송신 안테나(211)를 통해 신호를 송신하기 위한 송신기(212)를 포함하며, 수신 안테나(213)를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 수신 안테나(213)는 3축 안테나(3-AXIAL Antenna)이다. 제어부(220)는 차량 장치(100)와 연동하여 휴대 장치(200)의 위치를 판별하기 위한 프로세스를 수행하며, 메모리(230)에는 위치 판별을 수행하는데 필요한 데이터가 저장된다. 구체적으로 제어부(220)는 휴대 장치(200)의 각 송신 안테나(111-1,... , 111-N)로부터 송신되는 위치 판별을 위한 요청 신호를 수신 안테나(213)를 통해 수신한다. 제어부(220)는 각 수신 신호별 RSSI(Received Signal Strength Indication)을 거리 데이터(L1 ~ L6)로 계산하고, 계산된 거리 데이터를 포함한 응답 신호를 송신기(212) 및 송신 안테나(211)를 통해 차량 장치(100)로 송신한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 판별 동작 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LF/RF 전보(telegram) 예시도이다.
우선 요청 이벤트가 발생하면, 차량 장치(100)의 제어부(120)는 요청 신호를 생성하여 송수신부(110)를 통해 요청 신호를 송신한다(S100). 여기서 요청 이벤트라 함은 도어 락/언락 스위치 온, 트렁크 스위치 온 등을 예로 들 수 있다. 그리고 요청 신호에는 Wakeup Pattern, Command, VID(Vehicle-ID)가 포함된다. 휴대 장치(200)의 제어부(220)는 차량 장치(100)로부터 송신된 요청 신호를 수신하며(S150), 요청 신호 수신에 따라 슬립 모드(Sleep Mode)에서 웨이크 업(Wake-up)되어 요청 신호에 들어 있는 차량 식별자인 VID(Vehicle-ID)와 메모리(230)에 기저장되어 있는 VID가 일치하는지를 비교한다(S200). 일치하면, 휴대 장치(200)의 제어부(220)는 응답 신호를 생성하여 송수신부(210)를 통해 차량 장치(100)로 송신한다(S250).
차량 장치(100)의 제어부(120)는 송수신부(110)를 통해 응답 신호를 수신하고(S300), 응답 신호 수신에 따라 휴대 장치(200)의 위치를 확인하기 위해서, 즉 각각의 송신 안테나(111-1, ... , 111-N)로부터의 거리를 확인하기 위해서, 송신 안테나들(111-1, ... , 111-N)을 통해 미리 정의된 시간 간격으로 요청 신호를 송신한다(S350). 이때의 요청 신호에는 Command와 LF Carrier가 포함되며, Wakeup Pattern이 더 포함될 수도 있다. 휴대 장치(200)의 제어부(220)는 미리 정의된 시간 간격으로 요청 신호를 수신하고(S400), 각 수신 신호의 전계 강도를 측정한다. 휴대 장치(200)의 제어부(220)는 다수의 송신 안테나들(111-1, ... , 111-N)로부터 수신된 신호의 전계 강도를 거리로 산출한다(S450). 휴대 장치(200)의 제어부(220)는 장치 식별자인 PID(Protable ID)와 거리 데이터(L1 ~ L6)를 포함하는 응답 신호를 송수신부(210)를 통해 차량 장치(100)로 송신한다(S500). 차량 장치(100)의 제어부(120)는 송수신부(110)를 통해 응답 신호를 수신한다(S550). 차량 장치(100)의 제어부(120)는 수신된 응답 신호에 포함된 PID와 메모리(130)에 기저장되어 있는 PID가 일치하는지를 비교한다(S600). 일치하면, 차량 장치(100)의 제어부(120)는 거리 데이터에 근거하여 휴대 장치의 위치를 판별한다(S650).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 S650의 구체 흐름도이다.
차량 장치(100)의 제어부(120)는 거리 데이터(L1 ~ L6)를 통해 휴대 장치(200)가 A 영역에 위치하였는지 아니면 C 영역에 위치하였는지를 판단한다(S651)(S653). 이 판단을 통해, 차량 장치(100)의 제어부(120)는 휴대 장치(200)가 차량의 실내에 위치하였는지 아니면 차량의 실외에 위치하였는지를 판단한다(S652)(S654). A 영역 및 C 영역 모두 아니면, 차량 장치(100)의 제어부(120)는 수학식 1에 나타낸 통계 함수식에 거리 데이터와 메모리()에 기저장된 계수값을 대입하여 결과값을 산출한다(S655). 차량 장치(100)의 제어부(120)는 산출된 결과값과 메모리(130)에 기저장된 기준값을 비교한다(S656). 차량 장치(100)의 제어부(120)는 결과값이 기준값보다 클 경우에 휴대 장치(200)가 차량의 실외에 위치한 것으로 판단하고(S657), 반대로 결과값이 기준값보다 작을 경우에 휴대 장치(200)가 차량의 실내에 위치한 것으로 판단한다(S658). 휴대 장치(200)의 위치가 판별된 후에, 차량 장치(100)의 제어부(120)는 도어 락/언락, 트렁크 오픈, 시동 등을 수행하게 된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 차량 장치
110 : 송수신부 111 : 송신 안테나
112 : 송신기 113 : 수신 안테나
114 : 수신기 120 : 제어부
130 : 메모리
200 : 휴대 장치
210 : 송수신부 211 : 송신 안테나
212 : 송신기 213 : 수신 안테나
220 : 제어부 230 : 메모리

Claims (6)

  1. 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별을 위한 차량 장치에 있어서,
    다수의 송신 안테나들과 수신 안테나를 포함하는 송수신부; 및
    상기 다수의 송신 안테나들과 상기 휴대 장치 간의 신호 세기로부터 산출된 거리 데이터에 근거하여 상기 휴대 장치가 상기 차량의 실내 혹은 실외에 위치하였음을 판단하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별을 위한 차량 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 다수의 송신 안테나 각각을 통해 상기 휴대 장치로 신호를 송신하고, 상기 송신 신호별 상기 휴대 장치에서 산출된 상기 차량과 상기 휴대 장치 간의 거리 데이터를 상기 송수신부를 통해 수신함을 특징으로 하는 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별을 위한 차량 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 거리 데이터로 상기 판단이 불가한 경우 기설정된 통계 함수식에 상기 거리 데이터 및 메모리에 기저장된 계수값을 대입하여 결과값을 산출한 후 그 산출된 결과값에 따라 상기 휴대 장치가 상기 차량의 실내 혹은 실외에 위치하였음을 판단함을 특징으로 하는 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별을 위한 차량 장치.
  4. 차량 장치에서 수행되는 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별 방법에 있어서,
    다수의 송신 안테나 각각을 통해 휴대 장치로 신호를 송신하는 단계;
    상기 휴대 장치로부터 상기 송신 신호 각각에 대해 산출된 상기 차량 장치와 상기 휴대 장치 간의 거리 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 거리 데이터에 근거하여 상기 휴대 장치가 상기 차량의 실내 혹은 실외에 위치하였음을 판단하되, 상기 수신된 거리 데이터만으로 상기 판단이 불가한 경우 기설정된 통계 함수식에 상기 거리 데이터 및 메모리에 기저장된 계수값을 대입하여 결과값을 산출한 후 그 산출된 결과값에 따라 상기 휴대 장치가 상기 차량의 실내 혹은 실외에 위치하였음을 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차량에 대한 제어 요청 이벤트 발생시에 상기 휴대 장치로 상기 차량 식별자를 포함한 요청 신호를 송신하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 다수의 송신 안테나 각각을 통해 휴대 장치로 신호를 송신하는 단계는 상기 요청 신호에 대한 응답 신호가 수신된 경우에 수행됨을 특징으로 하는 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는 상기 거리 데이터와 함께 수신되는 상기 휴대 장치의 식별자가 인증되는 경우에 수행됨을 특징으로 하는 휴대 장치의 차량 실내외 위치 판별 방법.
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