KR20130104206A - 초음파 센서를 이용한 차량용 자동 조향 주차지원 장치의 공간탐색 방법 - Google Patents

초음파 센서를 이용한 차량용 자동 조향 주차지원 장치의 공간탐색 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파 센서를 이용한 차량용 자동 조향 주차지원 장치의 공간탐색 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 차량용 자동 조향 주차지원 장치는 공간탐색의 효율 및 정확도를 향상시키기 위해 LIN 통신으로 연결된 모든 초음파 센서들이 마스터 컨트롤러의 명령에 의해 독립적으로 동작하고, 마스터 컨트롤러의 요구에 따라 가장 최근에 측정한 결과나 우선 순위가 높은 정보를 마스터 컨트롤러로 전달하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 초음파센서 동작시 독립적인 공간탐색 기능을 수행하여 공간탐색의 효율 및 정확도 향상을 도모할 수 있고, 특히 특별한 외부 장비 없이 감지성능을 향상시킬 수 있다.

Description

초음파 센서를 이용한 차량용 자동 조향 주차지원 장치의 공간탐색 방법{Parking Slot Detection Method for Automatic Parking Assistant Apparatus Using Ultrasonic Transducer}
본 발명은 초음파 센서를 이용하여 차량용 자동 조향 주차지원 장치의 공간탐색 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 주차시 차량 주변의 장애물을 인식하는 장치 및 방법 관한 것이다.
종래의 차량용 자동 조향 주차지원시스템은 차량 주변의 장애물을 인식하기 위해 다수의 초음파센서를 사용하며, 각 센서는 감지 동작을 수행하여 감지된 정보를 통신으로 전달하는데 이때 많은 시간이 소요된다.
즉, 종래의 자동 조향 주차지원시스템은 다수의 초음파센서로 주차공간을 탐색하고 각 초음파센서가 하나의 마스터 컨트롤러와 LIN통신으로 연결되어 있는 경우, 센서의 응답성은 초음파를 송수신하고 측정하는 시간과 통신으로 측정결과를 전달하는 시간에 의해 결정되므로, 각 센서가 동작을 시작하고, 요구에 의해 측정결과를 전달하는 과정은 마스터 컨트롤러의 명령에 의해 순차적으로 진행된다.
예컨대, 하나의 컨트롤러와 다수의 초음파센서로 주차공간을 탐색하는 방식에서 LIN통신과 같이 마스터 컨트롤러가 슬레이브 센서들에게 1:N으로 공간탐색을 지시하고 측정결과를 요구하는 시스템의 측정주기는 개별 센서들이 초음파를 송수신하고 거리를 측정하는 시간과 측정한 데이터를 통신으로 전달하는 시간에 의해 결정된다.
시스템의 측정주기 = 공간 탐색용 센서(SPAS)의 측정시간 + 장애물 감지용 센서(PAS)의 측정시간
= (tMEAS_SPAS + tLIN_SPAS)×N1+ (tMEAS_PAS + tLIN_PAS)×N2×n
여기서, N1: 공간 탐색용 초음파센서 개수, N2: 장애물 감지용 초음파센서 개수, n: 장애물 감지용 센서의 측정시도 회수(장애물이 있을 경우 2회, 장애물이 없을 경우 1회)
도 1을 참조하여 종래의 차량용 자동 조향 주차지원시스템의 동작을 보다 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 마스터 컨트롤러의 브로드 캐스트 메시지로 시스템에 연결된 모든 센서가 초기화 및 진단기능을 수행하고, 컨트롤러가 1번 센서에 공간탐색을 명령하면, 1번 초음파센서는 컨트롤러의 명령을 받아 공간 탐색을 수행한다.
컨트롤러가 1번 센서에 측정 데이터를 요구하면, 1번 초음파센서는 측정 데이터를 컨트롤러에 전달하며, 이때 1번 센서가 컨트롤러의 명령에 의해 동작하는 동안 나머지 센서는 동작하지 않는 상태로 컨트롤러의 명령을 대기하고 있다.
계속해서 컨트롤러는 2번 센서, 3번 센서, … , 12번 센서에 동일한 동작을 수행한다.
그러나, 하나의 마스터 컨트롤러와 다수의 슬레이브 초음파센서를 LIN통신으로 연결할 경우, 순차적으로 센서로부터 측정한 거리정보를 수집하기 때문에 빠른 응답성과 많은 정보 수집을 필요로 하는 자동 조향 주차지원시스템에서는 주차공간 탐색을 위한 초음파센서가 감지해야할 영역이 넓은 경우, 저속인 LIN통신을 이용하여 다수의 초음파센서를 연결하는 경우, 공간탐색의 효율성과 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 공간탐색의 효율 및 정확도를 향상시키기 위해 모든 초음파 센서들이 마스터 컨트롤러의 명령에 의해 독립적으로 동작하고, 마스터 컨트롤러의 요구에 따라 가장 최근에 측정한 결과나 우선 순위가 높은 정보를 마스터 컨트롤러로 전달하는 차량용 자동 조향 주차지원 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 차량용 자동 조향 주차지원 장치는 복수의 슬레이브 초음파 센서; 및 각 슬레이브 초음파 센서가 초기화 및 진단 기능을 수행하도록 초기화 및 진당 명령을 전송하고, 초기화 및 진단 기능이 완료된 각 슬레이브 초음파 센서가 공간탐색 기능을 수행하도록 공간탐색 명령을 전송하며, 어느 하나의 슬레이브 초음파 센서에 공간탐색 결과 데이터를 요구하는 LIN 마스터 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 차량용 자동 조향 주차지원 방법은 복수의 슬레이브 초음파 센서가 초기화 및 진단 기능을 수행하도록 초기화 및 진당 명령을 전송하는 단계; 초기화 및 진단 기능이 완료된 각 슬레이브 초음파 센서가 공간탐색 기능을 수행하도록 공간탐색 명령을 전송하는 단계; 및 LIN 통신에 연결된 어느 하나의 슬레이브 초음파 센서에 공간탐색 결과 데이터를 요구하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 초음파센서 동작시 독립적인 공간탐색 기능을 수행하여 공간탐색의 효율 및 정확도 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
특히 특별한 외부 장비 없이 감지성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동 조향 주차지원 장치를 설명하기 위한 블럭도.
도 3은 차량용 자동 조향 주차지원 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 차량용 자동 조향 주차지원 방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동 조향 주차지원 장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동 조향 주차지원 장치를 설명하기 위한 블럭도이고, 도 3은 차량용 자동 조향 주차지원 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량용 자동 조향 주차지원 장치는 마스터 컨트롤러(100) 및 복수의 슬레이브 초음파 센서(200a, 200b, ..., 200n)를 포함한다.
마스터 컨트롤러(100)는 각 슬레이브 초음파 센서(200a, 200b, ..., 200n)가 초기화 및 진단 기능을 수행하도록 LIN 통신을 통해 브로드 캐스트 메시지로 초기화 및 진당 명령을 전송한다.
또한, 마스터 컨트롤러(100)는 각 슬레이브 초음파 센서(200a, 200b, ..., 200n)가 초기화 및 진단 기능을 완료하면, 공간탐색 기능을 수행하도록 공간탐색명령을 전송한다.
각 슬레이브 초음파 센서(200a, 200b, ..., 200n)는 도 3에 도시된 바와 같이, 마스터 컨트롤러(100)로부터 공간탐색 명령을 수신하면 공간탐색을 수행하며, 마스터 컨트롤러(100)가 측정 데이터를 요구하면 마스터 컨트롤러(100)의 요구에 따라 측정 데이터를 마스터 컨트롤러(100)에 전송한다.
예컨대, 슬레이브 초음파 센서(200a)는 마스터 컨트롤러(100)가 슬레이브 초음파 센서(200a)에 측정 데이터를 요구하면, 마스터 컨트롤러(100)의 요구에 따라 측정 데이터를 마스터 컨트롤러(100)에 전송한다.
이때 슬레이브 초음파 센서(200a)가 마스터 컨트롤러(100)의 명령에 의해 동작하는 동안, 즉 요구에 따라 측정 데이터를 전송하는 동안 나머지 슬레이브 초음파 센서(200b,...,200n)는 마스터 컨트롤러(100)로부터 공간탐색 명령을 수신하지 않은 경우라도 공간탐색을 수행하고 측정데이터를 저장한다.
마스터 컨트롤러(100)는 슬레이브 초음파 센서(200b)에 측정 데이터를 요구한다.
슬레이브 초음파 센서(200b)는 마스터 컨트롤러(100)의 요구에 따라 측정 데이터를 전송한다.
슬레이브 초음파 센서(200b)를 제외한 나머지 초음파 센서(200a, 200c, ..., 200n)는 마스터 컨트롤러(100)로부터 공간탐색 명령을 수신하지 않은 경우라도 공간탐색을 수행하고 측정 데이터를 저장한다.
마스터 컨트롤러(100)는 슬레이브 초음파 센서(200c), 슬레이브 초음파 센서(200d), ..., 슬레이브 초음파 센서(200n)에 동일한 동작을 수행한다.
이때에도 전술한 바와 동일하게 마스터 컨트롤러(100)의 요구에 따라 측정 데이터를 전송하는 슬레이브 초음파 센서를 제외한 나머지 슬레이브 초음파 센서는 컨트롤러(100)의 공간탐색 명령을 수신하지 않은 경우라도 공간탐색을 수행하고 측정 데이터를 저장한다.
종래에는 마스터 컨트롤러의 명령을 받은 센서만이 공간 탐색을 수행하고 측정(탐색)결과를 회신하며, 마스터 컨트롤러의 명령을 받지 않은 센서들은 아무런 동작을 하지 않고 마스터 컨트롤러로부터의 명령을 기다리는(대기하는) 반면, 본 발명은 모든 센서가 초기화 및 진단기능을 수행한 이후 마스터 컨트롤러의 명령에 따라 공간탐색을 수행하여 측정결과를 메모리에 저장하고, 마스터 컨트롤러의 측정 데이터 요구에 따라 가장 최근에 측정한 데이터 또는 측정결과 중 기결정된 우선 순위가 높은 데이터를 선별하여 컨트롤러에 회신한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 마스터 컨트롤러와 논리적으로 연결되지 않은 슬레이브 초음파 센서가 마스터 컨트롤러의 명령을 수신하지 않은 경우라도 공간탐색을 수행하고 측정 결과를 저장하며 필요에 따라 측정 데이터를 비교하고 분석할 수 있기 때문에 좀더 많은 정보와 입수된 정보 중 좀더 유용한 정보를 선별할 수 있으므로 공간탐색 효율 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
이상, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동 조향 주차지원 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동 조향 주차지원 방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 차량용 자동 조향 주차지원 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 마스터 컨트롤러(100)는 각 슬레이브 초음파 센서(200a, 200b, ..., 200n)가 초기화 및 진단 기능을 수행하도록 LIN 통신을 통해 브로드 캐스트 메시지로 초기화 및 진당 명령을 전송한다(S400).
마스터 컨트롤러(100)는 각 슬레이브 초음파 센서(200a, 200b, ..., 200n)가 초기화 및 진단 기능을 완료하면, 공간탐색 기능을 수행하도록 공간탐색명령을 전송한다(S401).
각 슬레이브 초음파 센서(200a, 200b, ..., 200n)는 마스터 컨트롤러(100)로부터 공간탐색 명령을 수신하면 공간탐색을 수행한다.
마스터 컨트롤러(100)는 슬레이브 초음파 센서(200a)에 측정 데이터를 요구한다(S402).
초음파 센서(200a)는 마스터 컨트롤러(100)가 측정 데이터를 요구하면 마스터 컨트롤러(100)의 요구에 따라 측정 데이터를 마스터 컨트롤러(100)에 전송한다.
슬레이브 초음파 센서(200a)가 마스터 컨트롤러(100)의 명령에 의해 동작하는 동안, 즉 요구에 따라 측정 데이터를 전송하는 동안 나머지 슬레이브 초음파 센서(200b,...,200n)는 마스터 컨트롤러(100)로부터 공간탐색 명령을 수신하지 않은 경우라도 공간탐색을 수행하고 측정데이터를 저장한다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 마스터 컨트롤러 200 : 슬레이브 초음파 센서

Claims (6)

  1. 복수의 슬레이브 초음파 센서; 및
    각 슬레이브 초음파 센서가 초기화 및 진단 기능을 수행하도록 초기화 및 진당 명령을 전송하고, 초기화 및 진단 기능이 완료된 각 슬레이브 초음파 센서가 공간탐색 기능을 수행하도록 공간탐색 명령을 전송하며, 어느 하나의 슬레이브 초음파 센서에 공간탐색 결과 데이터를 요구하는 LIN 마스터 컨트롤러
    를 포함하는 차량용 자동 조향 주차지원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어느 하나의 슬레이브 초음파 센서는 상기 마스터 컨트롤러로부터 결과 데이터를 요구받으면 상기 LIN 마스터 컨트롤러에 결과 데이터를 전송하고, 상기 어느 하나의 슬레이브 초음파 센서를 제외한 나머지 슬레이브 초음파 센서는 수신된 명령 없이도 공간탐색을 수행하며 공간탐색 결과 데이터를 저장하는 것
    인 차량용 자동 조향 주차지원 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 LIN 마스터 컨트롤러는 각 슬레이브 초음파 센서에 LIN 통신을 통해 브로드 캐스트 메시지로 명령을 전송하는 것
    인 차량용 자동 조향 주차지원 장치.
  4. 복수의 슬레이브 초음파 센서가 초기화 및 진단 기능을 수행하도록 초기화 및 진당 명령을 전송하는 단계;
    초기화 및 진단 기능이 완료된 각 슬레이브 초음파 센서가 공간탐색 기능을 수행하도록 공간탐색 명령을 전송하는 단계; 및
    LIN 통신에 연결된 어느 하나의 슬레이브 초음파 센서에 공간탐색 결과 데이터를 요구하는 단계
    를 포함하는 차량용 자동 조향 주차지원 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    결과 데이터를 요구받은 상기 어느 하나의 슬레이브 초음파 센서가 공간탐색 결과 데이터를 전송하는 단계;
    상기 어느 하나의 슬레이브 초음파 센서를 제외한 나머지 슬레이브 초음파 센서가 수신된 명령 없이도 공간탐색을 수행하고 공간탐색 결과 데이터를 저장하는 단계
    를 더 포함하는 차량용 자동 조향 주차지원 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초기화 및 진단 명령, 상기 공간탐색 명령은 LIN 통신을 통해 브로드 캐스트 메시지로 각 슬레이브 초음파 센서에 전송되는 것
    인 차량용 자동 조향 주차지원 방법.
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