KR20160015752A - 차량 주변의 초근거리 장애물을 감지하는 기능을 갖는 차량용 주차 보조 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

차량 주변의 초근거리 장애물을 감지하는 기능을 갖는 차량용 주차 보조 시스템 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

차량을 기준으로 초근거리(super proximity) 영역에 위치한 장애물을 감지하는 차량용 주차 보조 시스템(Parking Assist System, PAS)이 개시된다.
본 발명의 일 면에 따른 차량용 주차 보조 시스템은 상기 차량 주변의 제1 감지 영역에 대한 제1 감지 신호를 생성하는 PAS용 센서, 상기 차량 측 방향으로 상기 PAS용 센서의 위치에 대해 제1 거리만큼 이격되어 위치하며, 상기 PAS용 센서의 사각 지대를 포함하는 제2 감지 영역에 대한 제2 감지 신호를 생성하는 초근거리용 센서, 및 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호에 기초하여 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하는지 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 주변의 초근거리 장애물을 감지하는 기능을 갖는 차량용 주차 보조 시스템 및 그 동작 방법 {Parking assist system for detecting the super proximity obstruction around a vehicle and method thereof}
본 발명은 차량용 주차 보조 시스템(PAS)에 관한 것으로, 특히 차량 주변의 초근거리에 위치한 장애물을 감지하기 위한 차량용 주차 보조 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 차량에는 차량의 후진 또는 주차 시 장애물 또는 사람과의 충돌에 의한 안전사고를 예방하기 위해 차량용 주차 보조 시스템(Parking Assist System, PAS)이 구현된다. 차량용 주차 보조 시스템은 도 1 (a)에 예시된 바와 같이 차량 범퍼에 장착된 다수의 센서(10)를 이용하여 차량 주변의 장애물 존재 여부를 확인하며, 차량 주변에 장애물 존재 시, 경고음 또는 표시등으로 운전자에게 알린다. 이때, 차량용 주차 보조 시스템은 주로 초음파 센서를 이용하여 초음파를 송출하고, 장애물에 반사되어 수신되는 반사 신호가 기 설정된 임계 전압값(threshold) 이상인지 여부를 확인하여 장애물의 존재 여부를 판단한다. 또한, 차량용 주차 보조 시스템은 임계 전압값 이상의 반사 신호가 수신된 시간을 이용하여 장애물과 차량(의 센서) 간의 거리를 확인할 수 있다.
차량 주변에 존재하는 장애물이 일정 거리 이내에 존재하면, 차량용 주차 보조 시스템은 운전자에게 장애물의 존재 정보를 제공하여 각종 접촉사고 등의 안전사고를 예방한다. 이때, 차량용 주차 보조 시스템은 도 1 (b)와 같이 차량과 장애물 간의 거리에 따라 단계 별(예컨대, 안전, 주의, 위험 단계) 경고음의 음량 또는 출력 시간 등의 경고 수준을 달리하여 운전자에게 경고할 수 있다.
한편, 초음파 센서는 초음파 송출 시 물리적인 진동으로 인해, 도 2에 예시된 바와 같이, 일정 시간(예컨대, 0~1ms) 동안 임계 전압값(23) 이상의 여진 파형(21)이 발생하게 된다. 통상적으로, 여진 파형이 발생하는 시간을 링 타임(Ring Time)이라 부른다.
초음파 센서의 특성에 따라, 차량용 주차 보조 시스템은 링 타임 구간 이후에 임계 전압값 이상으로 수신되는 반사 신호를 이용하여 장애물의 존재 및 거리를 확인한다. 즉, 차량용 주차 보조 시스템은 링 타임 보다 짧은 시간 구간에서 장애물에 반사되어 되돌아오는 반사 신호가 수신되더라도, 이를 여진 파형으로 간주한다. 이에 따라, 차량용 주차 보조 시스템은 링 타임 이내에서 감지되는 장애물에 대해서는 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
예컨대, 차량용 주차 보조 시스템에 링 타임이 0~1ms인 센서가 이용되는 경우, 차량에서 10~20cm 이내의 영역에 위치한 장애물에 반사된 반사 신호가 여진 파형으로 간주된다. 이와 같은 특성에 따라, 차량용 주차 보조 시스템은 도 2에 예시된 바와 같이 장애물을 감지하지 못하는 사각지대(15)가 존재하게 된다. 이 경우, 차량용 주차 보조 시스템은 차량을 기준으로 초근거리(사각 지대)에 존재하는 장애물을 감지하지 못하여, 안전 사고(차량 파손/인명 사고 등)가 발생할 수 있다.
본 발명은 기존의 주차 보조 시스템의 사각지대에 위치한 초근거리 장애물을 감지할 수 있도록 하는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 차량을 기준으로 초근거리(super proximity) 영역에 위치한 장애물을 감지하는 차량용 주차 보조 시스템(Parking Assist System, PAS)은 상기 차량 주변의 제1 감지 영역에 대한 제1 감지 신호를 생성하는 PAS용 센서, 상기 차량 측 방향으로 상기 PAS용 센서의 위치에 대해 제1 거리만큼 이격되어 위치하며, 상기 PAS용 센서의 사각 지대를 포함하는 제2 감지 영역에 대한 제2 감지 신호를 생성하는 초근거리용 센서, 및 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호에 기초하여 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하는지 판단하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 PAS용 센서의 사각 지대는 상기 PAS용 센서에서 송출신호의 여진 파형이 발생하는 링 타임(Ring Time) 구간의 거리 영역이다.
상기 제어부는 상기 제1 감지 영역에서 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단하고, 상기 제2 감지 영역에서 장애물이 존재하는 것으로 판단하면, 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하되, 시간 별 기 설정된 임계 전원값(threshold) 이상으로 상기 1 및 상기 제2 감지 신호가 생성되면, 상기 차량 주변의 장애물이 존재하는 것으로 판단하며, 상기 제1 감지 영역 및 상기 제2 감지 영역에 장애물이 감지되는지 여부를 판단 시, 상기 링 타임 구간 동안에 생성되는 상기 제1 및 제2 감지 신호를 무시한다.
상기 PAS용 센서는 차량의 뒷(rear) 범퍼에 장착된 초음파 센서이며, 상기 초근거리용 센서는 상기 차량의 트렁크 손잡이에 장착된 초음파 센서이다. 또한, 상기 차량의 전후방에 복수의 PAS용 센서가 위치한 경우, 상기 차량의 앞 범퍼에 장착된 PAS용 센서들과 상기 차량의 뒷 범퍼에 장착된 PAS용 센서들이 번갈아 가면서 동작한 후, 상기 초근거리용 센서가 동작한다.
한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 차량용 주차 보조 시스템(Parking Assist System, PAS)에 의해 차량을 기준으로 초근거리(super proximity) 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법은 (a) PAS용 센서로부터 상기 차량 주변의 제1 감지 영역에 대한 제1 감지 신호를 수신하는 단계, (b) 상기 PAS용 센서의 위치에 대해 차량 측 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 위치하는 초근거리 센서로부터 상기 PAS용 센서의 사각 지대를 포함하는 제2 감지 영역에 대한 제2 감지 신호를 수신하는 단계, 및 (c) 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호에 기초하여 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하는지 판단하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 PAS용 센서의 사각 지대는 상기 PAS용 센서에서 송출신호의 여진 파형이 발생하는 링 타임(Ring Time) 구간의 거리 영역이다.
상기 (c) 단계는 상기 제1 감지 영역에서 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단하고, 상기 제2 감지 영역에서 장애물이 존재하는 것으로 판단하면, 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단하되, 시간 별 기 설정된 임계 전원값(threshold) 이상으로 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호가 수신되면, 상기 차량 주변의 장애물이 존재하는 것으로 판단하며, 상기 제1 및 제2 감지 영역에 장애물이 감지되는지 여부를 판단 시, 상기 링 타임 구간 동안에 수신되는 상기 제1 및 제2 감지 신호를 무시한다.
상기 PAS용 센서는 차량의 뒷(rear) 범퍼에 장착된 초음파 센서이며, 상기 초근거리용 센서는 상기 차량의 트렁크 손잡이에 장착된 초음파 센서이다. 만약, 상기 차량의 전후방에 복수의 PAS용 센서가 위치한 경우, 상기 (c) 단계는 상기 차량의 앞 범퍼에 장착된 PAS용 센서들과 상기 차량의 뒷 범퍼에 장착된 PAS용 센서들을 번갈아 가면서 동작시켜 감지 신호를 수신한 후, 상기 초근거리용 센서를 동작시켜 상기 제2 감지 신호를 수신한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 범퍼에 장착된 PAS용 센서와, PAS용 센서의 위치에 대해 차량 측 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 위치한 초근거리용 센서를 이용하여 PAS용 센서의 사각 지대를 감지함으로써, 기존의 PAS용 센서에 의해서 감지되지 않는 차량의 초근거리 영역의 장애물 또한 감지할 수 있다.
도 1은 기존의 차량용 주차 보조 시스템의 사각 지대를 설명하기 위한 도면.
도 2는 기존의 차량용 주차 보조 시스템에 이용되는 센서의 링 타임을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 주변의 초근거리(super proximity) 장애물을 감지하는 기능을 갖는 차량용 주차 보조 시스템 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초근거리 장애물 감지를 위한 센서의 위치를 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 PAS용 센서와 초근거리용 센서의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 장애물이 감지된 경우의 감지 신호를 예시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 주차 보조 시스템의 초근거리 장애물이 감지되는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 주차 보조 시스템에 의해 차량을 기준으로 초근거리(super proximity) 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법 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 완전하게 알려주기 위해 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, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 주변의 초근거리 장애물을 감지하는 기능을 갖는 차량용 주차 보조 시스템(Parking Assist System, PAS)은 차량을 기준으로 초근거리(super proximity) 영역에 위치한 장애물을 감지하기 위한 것이다. 여기서, 초근거리 영역이라 함은, 기존의 차량용 주차 보조 시스템의 PAS용 센서(예컨대, 초음파 센서)의 링 타임(Ring Time) 구간에 감지되는 장애물의 거리이다. 예컨대, 센서의 링 타임이 0~1ms인 경우, 초근거리 영역은 차량을 기준으로 약 20cm 이내의 영역일 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 주차 보조 시스템은 차량의 후방의 초근거리 영역의 장애물을 감지하는 것을 예를 들어 설명한다. 예컨대, 차량의 기어가 R(후진단)에 위치하며, PAS용 스위치가 온(ON) 상태인 경우, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 주차 보조 시스템은 차량을 기준으로 후방의 초근거리에 위치한 장애물을 감지하기 위한 일련의 동작 과정을 수행한다. 이러한 경우, 이하에서 언급되는 PAS용 센서와 초근거리 센서 각각은 차량의 후방의 소정 위치에 장착될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 주차 보조 시스템은 차량의 전방의 초근거리 장애물을 감지하기 위해서도 구현될 수 있다. 이 경우, 이하에서 언급되는 PAS용 센서와 초근거리용 센서는 차량 전방의 소정 위치에 장착된 것일 수 있다. 또한, 차량의 기어는 D(전진단)에 위치하면, PAS용 스위치는 온(ON) 상태일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 차량 주변의 초근거리 장애물을 감지하는 기능을 갖는 차량용 주차 보조 시스템에서는 PAS용 센서를 복수개 이용하는 것으로 예를 들어 설명하지만, PAS용 센서는 초근거리용 센서와 동일한 방향에 위치한 어느 하나의 센서일 수도 있다.
이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량 주변의 초근거리 장애물을 감지하는 기능을 갖는 차량용 주차 보조 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 주변의 초근거리 장애물을 감지하는 기능을 갖는 차량용 주차 보조 시스템(이하, ‘차량용 주차 보조 시스템’이라 함) 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 차량용 주차 보조 시스템(100)는 차량을 기준으로 초근거리 영역의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, PAS용 센서(110), 초근거리용 센서(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
PAS용 센서(110)는 차량 주변의 제1 감지 영역에 대한 제1 감지신호를 생성한다. 여기서, 제1 감지 영역은 PAS용 센서(110)의 신호 송수신 동작이 수행되는 동작 시간(제1 감지 신호의 생성 시간)에 따라 기 설정된 거리 영역일 수 있다. 예컨대, PAS용 센서(110)가 6ms 동안 신호 송수신 동작을 수행(제1 감지 신호를 생성)한다고 하면, 제1 감지 영역은 송출 신호의 속도(예컨대, 340m/s)를 고려하여, PAS용 센서(110)를 기준으로 약 100cm 이내일 수 있다.
PAS용 센서(110)는 차량의 범퍼에 장착된 초음파 센서이다.
일 예로서, PAS용 센서(110)는 차량의 후방 범퍼에 장착된 어느 하나의 초음파 센서일 수 있다. 다른 예로서, PAS용 센서(110)는 차량의 전방 및 후방 범퍼에 장착된 복수의 초음파 센서일 수 있다.
이때, PAS용 센서(110)에는 도 4에 예시된 바와 같이, 차량의 뒷 범퍼의 양 사이드 측에 장착된 RL(rear left) 센서(41) 및 RR(rear right) 센서(44), 뒤쪽 범퍼의 센터 측에 장착된 RCL(rear center left) 센서(42) 및 RCR(rear center right) 센서(43)가 포함될 수 있다.
또한, PAS용 센서(110)에는 차량의 앞 범퍼의 양 사이드 측에 장착된 FL(front left) 센서 및 FR(front right) 센서, 앞 범퍼의 센터 측에 장착된 FCL(front center left) 센서 및 FCR(front center right) 센서(미도시)가 포함될 수 있다.
초근거리용 센서(120)는 PAS용 센서(110)의 사각 지대를 포함하는 제2 감지 영역에 대한 제2 감지신호를 생성한다. 여기서, 제2 감지 영역은 초근거리용 센서(120)의 신호 송수신 동작이 수행되는 동작 시간(제2 감지 신호의 생성 시간)에 따라 기 설정된 거리 영역일 수 있다. 예컨대, 초근거리용 센서(120)가 6ms 동안 신호 송수신 동작을 수행(제2 감지 신호를 생성)한다고 하면, 제2 감지 영역은 초근거리용 센서(120)를 기준으로 약 10cm 이내일 수 있다.
이때, PAS용 센서(110)의 사각 지대를 감지 영역으로 포함하기 위해, 초근거리용 센서(120)는 차량 측 방향으로 PAS용 센서(110)의 위치에 대해 제1 거리만큼 이격되어 위치한다.
여기서, PAS용 센서(110)의 사각 지대는 PAS용 센서(110)에서 송출신호의 여진 파형이 발생하는 링 타임(Ring Time) 구간의 거리 영역이다. 예컨대, PAS용 센서(110)의 사양에 따라 기 설정된 링 타임이 1ms라 하면, PAS용 센서(110)를 기준으로 17cm 이내의 거리 영역이 PAS용 센서(110)의 사각 지대일 수 있다. 이를 위해, 초근거리용 센서(120)는 도 4에 예시된 바와 같이 차량의 트렁크 손잡이 부근에 장착된 초음파 센서(RN 센서로 지칭할 수 있음)일 수 있다.
제어부(130)는 차량용 주차 보조 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로서, PAS용 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다. 제어부(130)는 PAS용 센서(110)의 제1 감지 신호 및 초근거리용 센서(120)의 제2 감지 신호에 기초하여 차량을 기준으로 초근거리 영역에 장애물이 존재하는지 판단한다. 또한, 제어부(130)는 판단 결과에 따라 초근거리 영역의 장애물이 존재하면, 운전자에게 차량 주변에 장애물이 있음을 알리기 위한 경보 신호를 출력할 수 있다.
제어부(130)는 PAS용 센서(110)를 소정 시간씩 순차적으로 동작시켜 차량 주변의 장애물 존재 여부를 판단한다. 이때, PAS용 센서(110)의 센서간 신호 간섭을 피하기 위하여, 제어부(130)는 차량의 앞 범퍼에 장착된 센서와 뒷 범퍼에 장착된 센서를 번갈아 가면서 동작시킬 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(130)는 RL 센서(41)→FR 센서→RR 센서(44)→FL 센서→RCL 센서(42)→FCR 센서→RCR 센서(43)→RCL 센서 순으로 PAS용 센서(110)를 동작시킬 수 있다.
만약, PAS용 센서(110)의 센서 각각을 6ms씩 동작시킨다고 하면, 제어부 (130)는 48ms(6ms*8개) 동안 PAS용 센서(110)를 동작시켜 차량 주변의 장애물을 감지할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 PAS용 센서(110) 모두를 동작 시킨 후, 초근거리용 센서(120)를 동작시킬 수 있다. 이때, 초근거리용 센서(120)도 PAS용 센서 (110)과 마찬가지로 소정 시간(예컨대, 6ms) 동안 신호 송출 동작 및 감지 신호 생성 동작을 수행할 수 있다.
제어부(130)는 PAS용 센서(110)와 초근거리용 센서(120)를 동작시킨 후, 소정 시간(예컨대, 446ms)의 휴식기 후, 재 동작시켜 500ms의 주기마다 PAS용 센서(110)과 초근거리용 센서(120)를 이용한 장애물 감지 동작을 수행할 수 있다.
제어부(130)는 PAS용 센서(110)과 초근거리용 센서 (120) 각각에서 생성되는 제1 및 제2 감지 신호를 이용하여 차량 주변의 장애물 존재를 감지한다. 이때, 제어부(130)는 제1 및 제2 감지 신호에서 각각 링 타임 구간을 제외한 시간 구간 동안 기 설정된 임계 전압값(threshold) 이상의 감지 신호가 수신되는지 확인하여 차량 주변의 장애물을 감지할 수 있다.
예컨대, PAS용 센서(110)및 초근거리용 센서(120)의 링 타임 구간이 0~1ms이고, 6ms 동안 제1 및 제2 감지 신호가 생성된다고 하면, 제어부(130)는 제1 및 제2 감지 신호에서 링 타임 구간의 신호는 무시하고, 1~6ms 동안 임계 전압값 이상의 감지 신호가 생성되는지 여부를 확인한다.
예컨대, PAS용 센서(110) 또는 초근거리용 센서(120) 중 어느 한 센서에서 도 6에 예시된 바와 같이, 임게 전압값 이상의 감지 신호가 생성되면, 제어부(130)는 임계 전압값 이상의 감지 신호를 생성한 센서 주변에 장애물이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 임계 전압값 이상의 감지 신호가 생성되는 시간을 이용하여, 임계 전압값 이상의 감지 신호가 생성된 센서로부터 장애물 간의 거리를 확인할 수 있다. 예컨대, PAS용 센서(110) 및 초근거리용 센서(120) 중 어느 한 센서에서 임게 전압값 이상의 감지 신호가 4ms에서 생성되면, 제어부(130)는 이 감지 신호가 생성된 센서를 기준으로 68cm 거리에 장애물이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 먼저 PAS용 센서(110)의 제1 감지 신호에 기초하여 장애물이 존재하는지 판단한다. 만약, PAS용 센서(110)에서 생성된 제1 감지 신호에 기초하여 장애물이 감지된 것으로 확인되면, 제어부(130)는 경보 기기를 제어하기 위한 경보 신호를 출력한다.
여기서, 경보 신호는 차량 내부에 장착된 스피커를 통해 경보음을 출력하기 위한 신호이거나, 클러스터, AVN 기기와 같은 디스플레이 장치를 통해 경보 화면을 출력하기 위한 신호일 수 있다. 이때, 제어부(130)는 PAS용 센서(110)에 의해 감지된 장애물과 차량간의 거리에 따라 경보음 또는 경보 화면을 달리 출력할 수 있다.
예컨대, 제어부(130)는 센서의 최소 감지 거리부터 최대 감지 거리까지의 거리를 소정 개수(예컨대, 3개)로 나누어, 소정 개수의 경보 단계(예컨대, 미감지, 안전, 주의 단계 또는, 제1 단계~제3 단계)를 기 설정할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 경보 단계별로 경보음의 출력 횟수, 음량(볼륨) 등이 달리 설정할 수 있으며, 디스플레이의 표시 색상을 달리 설정할 수 있다.
만약, PAS용 센서(110)의 제1 감지 신호에 기초하여 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 제어부(130)는 초근거리용 센서(120)의 제2 감지 신호에 기초하여 차량을 기준으로 초근거리 영역에 장애물이 존재하는지 판단한다. 이때, 제어부(130)는 PAS용 센서(110)의 제1 감지 신호에 기초하여 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단되었으나, 초근거리용 센서(120)의 제2 감지 신호에 기초하여 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 초근거리 영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단한다.
이는, 도 7에 예시된 바와 같이, 초근거리 영역에 존재하는 장애물(70)은 PAS용 센서(110)의 감지 영역에 포함되지 않거나, 센서와의 거리(71)가 짧아, 장애물에 반사된 감지 신호가 링 타임 구간에서 생성되기 때문이다. 반면, PAS용 센서(110)에 비해 상대적으로 차량 측 방향에 위치한 초근거리용 센서(120)는 초 근거리 영역에 존재하는 장애물(70)과 일정 거리(73) 떨어져 있기 때문에, 장애물에서 반사된 신호가 초근거리용 센서(120)의 링 타임 구간 이후 생성되어 초근거리용 센서(120)에 의해 초근거리 영역에 존재하는 장애물이 감지될 수 있다.
만약, 초근거리 영역에 장애물이 존재하면, 제어부(130)는 PAS용 센서(110)에 의해 장애물이 감지되었을 때의 경보 단계와는 별개의 경보 단계(예컨대, 위험 단계)로 초근거리 영역의 장애물의 존재를 알릴 수 있다. 이때, 초근거리 영역의 장애물의 존재를 알리는 경보 단계는 PAS용 센서(110)에 의해 장애물이 감지된 경우의 경보 단계보다 경보음의 출력 횟수 또는 음량을 높게 하여 운전자에게 경고한다. 이는, 초근거리 영역에 장애물이 존재하는 경우는 PAS용 센서(110)에 의해 장애물이 감지되는 경우보다 차량을 기준으로 더 가까운 거리에 장애물이 존재하여 차량과 충돌이 임박한 것이기 때문이다.
한편, 외부 노이즈에 의해 PAS용 센서(110) 및 초근거리용 센서(120)에서 장애물이 오인식될 수도 있기 때문에, 제어부(130)는 초근거리 영역의 장애물 존재 여부를 2회 판단한다. 예컨대, PAS용 센서(110) 및 초근거리용 센서(120)의 제1 및 제2 감지 신호를 이용하여 1차 판단 후, PAS용 센서(110) 및 초근거리용 센서(120)를 재 동작시켜 생성되는 감지 신호를 이용하여 2차 판단하여, 1차 및 2차 판단 모두 초근거리 영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 제어부(130)는 초근거리 영역의 장애물의 존재를 알리는 경보를 출력할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 범퍼에 장착된 PAS용 센서와, PAS용 센서의 위치에 대해 차량 측 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 위치한 초근거리용 센서를 이용하여 PAS용 센서의 사각 지대를 감지함으로써, 기존의 PAS용 센서에 의해서 감지되지 않는 차량의 초근거리 영역의 장애물 또한 감지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 주차 보조 시스템에 의해 차량을 기준으로 초근거리(super proximity) 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법 흐름도이다. 이하에서, 차량의 뒷 범퍼에 장착된 다수의 센서 중 어느 하나의 센서(특히, RCL 센서 또는 RCR 센서)를 PAS용 센서(110)로 가정하여 설명하며, 이는 다른 센서에도 동일하게 적용될 수 있다.
단계 S810에서, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 차량의 기어가 R(후진단)에 위치하며, PAS용 스위치가 온(ON) 상태이면, 차량의 후방의 초근거리 장애물을 감지하기 위한 일련의 과정을 수행한다. 여기서, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 차량의 ECU(Electronic Control Unit) 또는 MCU(Micro Controller Unit)로부터 차량의 기어 상태 정보를 획득할 수 있다.
단계 S820에서, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 PAS용 센서(110)에 의해 장애물이 감지되는지 확인한다. 여기서, 는 PAS용 센서(110)는 차량의 뒷 범퍼의 소정 위치에 장착된 초음파 센서이다.
차량용 주차 보조 시스템(100)은 PAS용 센서(110)에서 생성되는 제1 감지 신호를 이용하여 차량 주변의 장애물을 감지한다. 이때, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 도 6과 같이 PAS용 센서(110)에서 링 타임 구간을 제외한 시간 구간에서 기 설정된 임계 전압값(threshold) 이상의 신호가 생성되는지 확인하여 차량 주변의 장애물을 감지할 수 있다. 예컨대, PAS용 센서(110)의 링 타임 구간이 0~1ms이고, 6ms 동안 송출 신호 송신 및 감지 신호 생성 동작이 수행된다고 하면, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 제1 감지 신호의 1~6ms 동안 임계 전압값 이상의 감지 신호가 생성되는지 여부를 확인한다.
단계 S820의 확인 결과 제1 감지 신호의 링 타임 구간을 제외한 시간 구간에서 임계 전압값 이상의 감지 신호가 생성되면, 단계 S830에서, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 거리에 따른 차수 경보 동작을 수행한다. 이때, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 임계 전압값 이상의 감지 신호가 생성된 시간을 이용하여 PAS용 센서(110)와 장애물 간의 거리를 구할 수 있다.
여기서, 거리에 따른 차수의 경보 동작은 PAS용 센서(110) 의 최소 감지 거리부터 최대 감지 거리까지의 거리를 소정 개수(예컨대, 3개)로 나뉘어, 소정 개수의 경보 단계(예컨대, 미감지, 안전, 주의 단계 또는, 제1 단계~제3 단계)로 기 설정될 수 있다. 이때, 경보 단계별로 경보음의 출력 횟수, 음량(볼륨) 등이 달리 설정될 수 있으며, 디스플레이의 표시 색상이 달리 설정될 수 있으며, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 PAS용 센서(110)와 장애물 간의 거리에 해당하는 경보 단계의 경보 동작을 수행한다.
단계 S820의 확인 결과 PAS용 센서(110)에서 임계 전압값 이상의 감지 신호가 생성되지 않으면, 단계 S840에서, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 초근거리용 센서(120)에 의해 장애물이 감지되는지 확인한다. 여기서, 초근거리용 센서(120)는 초근거리용 센서(120)는 PAS용 센서(110)의 사각 지대를 포함하는 제2 감지 영역에 대한 제2 감지신호를 생성하기 위해, 차량 측 방향으로 PAS용 센서(110)의 위치에 대해 제1 거리만큼 이격되어 위치한 초음파 센서이다.
여기서, PAS용 센서(110)의 사각 지대는 PAS용 센서(110)에서 송출신호의 여진 파형이 발생하는 링 타임(Ring Time) 구간의 거리 영역이다. 예컨대, PAS용 센서(110)의 사양에 따라 기 설정된 링 타임이 1ms라 하면, PAS용 센서(110)를 기준으로 17cm 이내의 거리 영역이 PAS용 센서(110)의 사각 지대일 수 있다. 이를 위해, 초근거리용 센서(120)는 도 4에 예시된 바와 같이 차량의 트렁크 손잡이 부근에 장착될 수 있다.
차량용 주차 보조 시스템(100)은 초근거리용 센서(120)에서 생성되는 제2 감지 신호를 이용하여 차량 주변의 장애물을 감지한다. 이때도 마찬가지로, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 초근거리용 센서(120)의 제2 감지 신호의 링 타임 구간을 제외한 시간 구간에서 기 설정된 임계 전압값(threshold) 이상의 신호가 생성되는지 확인하여 차량 주변의 장애물을 감지할 수 있다.
단계 S840의 확인 결과 초근거리용 센서(120)의 제1 감지 신호에서 임계 전압값 이상의 감지 신호가 생성되면, 단계 S850에서, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 초근거리 영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단하여 근접 차수 경보 동작을 수행한다.
여기서, 근접 차수 경보 동작은 거리에 따라 기 설정된 경보 단계 보다 경보음의 출력 횟수 또는 음량을 높게 하여 운전자에게 경고하는 동작이다. 이는, 초근거리 영역에 장애물이 존재하는 경우는 PAS용 센서(110)에 의해 장애물이 감지되는 경우보다 더 가까운 거리에 장애물이 존재하여 차량과 충돌 위험이 있는 것이기 때문이다.
단계 S840의 확인 결과 초근거리용 센서(120)의 제2 감지 신호에서 임계 전압값 이상의 감지 신호가 생성되지 않으면, 단계 S860에서, 차량용 주차 보조 시스템(100)은 경보 동작을 수행하지 않는다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 범퍼에 장착된 PAS용 센서와, PAS용 센서의 위치에 대해 차량 측 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 위치한 초근거리용 센서를 이용하여 PAS용 센서의 사각 지대를 감지함으로써, 기존의 PAS용 센서에 의해서 감지되지 않는 차량의 초근거리 영역의 장애물 또한 감지할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 차량용 주차 보조 시스템
110 : PAS용 센서 120 : 초근거리용 센서
130 : 제어부

Claims (14)

  1. 차량을 기준으로 초근거리(super proximity) 영역에 위치한 장애물을 감지하는 차량용 주차 보조 시스템(Parking Assist System, PAS)으로서,
    상기 차량 주변의 제1 감지 영역에 대한 제1 감지 신호를 생성하는 PAS용 센서;
    차량 측 방향으로 상기 PAS용 센서의 위치에 대해 제1 거리만큼 이격되어 위치하며, 상기 PAS용 센서의 사각 지대를 포함하는 제2 감지 영역에 대한 제2 감지 신호를 생성하는 초근거리용 센서; 및
    상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호에 기초하여 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하는지 판단하는 제어부;
    를 포함하는 차량용 주차 보조 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 PAS용 센서의 사각 지대는,
    상기 PAS용 센서에서 송출신호의 여진 파형이 발생하는 링 타임(Ring Time) 구간의 거리 영역인 것
    인 차량용 주차 보조 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 감지 영역에서 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단하고, 상기 제2 감지 영역에서 장애물이 존재하는 것으로 판단하면, 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단하는 것
    인 차량용 주차 보조 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    시간 별 기 설정된 임계 전원값(threshold) 이상으로 상기 1 및 상기 제2 감지 신호가 생성되면, 상기 차량 주변의 장애물이 존재하는 것으로 판단하는 것
    인 차량용 주차 보조 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 감지 영역에 장애물이 감지되는지 여부를 판단 시, 상기 링 타임 구간 동안에 생성되는 상기 제1 및 제2 감지 신호를 무시하는 것
    인 차량용 주차 보조 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 PAS용 센서는 차량의 뒷(rear) 범퍼에 장착된 초음파 센서이며,
    상기 초근거리용 센서는 상기 차량의 트렁크 손잡이에 장착된 초음파 센서인 것
    인 차량용 주차 보조 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 전후방에 복수의 PAS용 센서가 위치한 경우,
    상기 차량의 앞 범퍼에 장착된 PAS용 센서들과 상기 차량의 뒷 범퍼에 장착된 PAS용 센서들이 번갈아 가면서 동작한 후, 상기 초근거리용 센서가 동작하는 것
    인 차량용 주차 보조 시스템.
  8. 차량용 주차 보조 시스템(Parking Assist System, PAS)에 의해 차량을 기준으로 초근거리(super proximity) 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법으로서,
    (a) PAS용 센서로부터 상기 차량 주변의 제1 감지 영역에 대한 제1 감지 신호를 수신하는 단계;
    (b) 상기 PAS용 센서의 위치에 대해 차량 측 방향으로 제1 거리만큼 이격되어 위치하는 초근거리용 센서로부터 상기 PAS용 센서의 사각 지대를 포함하는 제2 감지 영역에 대한 제2 감지 신호를 수신하는 단계; 및
    (c) 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호에 기초하여 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하는지 판단하는 단계;
    를 포함하는 차량을 기준으로 초근거리 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 PAS용 센서의 사각 지대는,
    상기 PAS용 센서에서 송출신호의 여진 파형이 발생하는 링 타임(Ring Time) 구간의 거리 영역인 것
    인 차량을 기준으로 초근거리 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    상기 제1 감지 영역에서 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단하고, 상기 제2 감지 영역에서 장애물이 존재하는 것으로 판단하면, 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단하는 것
    인 차량을 기준으로 초근거리 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    시간 별 기 설정된 임계 전원값(threshold) 이상으로 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호가 수신되면, 상기 차량 주변의 장애물이 존재하는 것으로 판단하는 것
    인 차량을 기준으로 초근거리 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    상기 제1 및 제2 감지 영역에 장애물이 감지되는지 여부를 판단 시, 기 설정된 링 타임 구간 동안에 수신되는 상기 제1 및 제2 감지 신호를 무시하는 것
    인 차량을 기준으로 초근거리 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 PAS용 센서는 차량의 뒷(rear) 범퍼에 장착된 초음파 센서이며,
    상기 초근거리용 센서는 상기 차량의 트렁크 손잡이에 장착된 초음파 센서인 것
    인 차량을 기준으로 초근거리 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    상기 차량의 전후방에 복수의 PAS용 센서가 위치한 경우,
    상기 차량의 앞 범퍼에 장착된 PAS용 센서들과 상기 차량의 뒷 범퍼에 장착된 PAS용 센서들을 번갈아 가면서 동작시켜 감지 신호를 수신한 후, 상기 초근거리용 센서를 동작시켜 상기 제2 감지 신호를 수신하여 상기 초근거리 영역에 장애물이 존재하는지 판단하는 것
    인 차량을 기준으로 초근거리 영역에 위치한 장애물을 감지하는 방법.
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