KR20170034960A - 차량의 장애물 감지 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 장애물 감지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 기술은 차량의 장애물 감지 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 구체적인 예에 따르면, 차량의 사양 및 장애물 위치에 따라 수신되는 센서의 감지 신호의 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 환경을 제어함에 따라 차량의 전후방의 장애물로 인한 추돌 사고를 근본적으로 방지할 수 있고, 차량과 단말 간의 통신 알고리즘을 통해 변환된 상기 센서의 감지 데이터를 단말에서 전달받아 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 스위칭 제어 및 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정하여 운전자에게 안내함에 따라 간단하게 장애물 감지에 가용되는 최적의 해당 센서 환경을 설정할 수 있다.

Description

차량의 장애물 감지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHDO FOR DETECTING OBSTACLE OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 장애물 감지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량의 사양 및 장애물 위치에 따라 최적의 센서의 환경을 설정함에 따라 차량의 전 후방 장애물로 인한 추돌 사고를 근본적으로 방지할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 초음파 센서를 이용한 주차 안내 시스템은 차량 상단에 구비된 초음파 센서가 발산하여 반사파를 수신하고, 반사파 수신에 따른 지연시간을 측정하여 거리를 환산하며, 환산된 거리 값을 기준으로 초음파센서 하단에 차량이 존재하는지 여부를 판단하는 방법을 적용하고 있다.
그러나, 이러한 주차 안내 시스템은 센서와 차량까지의 측정된 거리에 따라 차량 존재 유무를 판단하므로, 반드시 차량이나 물체에 의해 초음파가 정확히 반사되어 측정이 되어야 거리정보를 획득할 수 있으므로, 차량의 위치에 따른 오동작이 발생하는데, 초음파 센서 빔이 반사되지 않은 조건에 의한 오동작(차량의 운전석 유리에 반사되는 경우, 차량의 상단면이 라운드가 많이 져 있는 경우, 소형차인 경우 차량의 크기가 작아서 앞 또는 뒷면의 라운드 부분에 초음파가 반사되므로 인해 반사파가 돌아오지 않는 경우)이 빈번하게 일어나고 있다.
또한, 센서가 설치되는 환경(실내 또는 실외)에 따라 센서의 감지거리를 조정하거나 센서를 교체해야 하는 번거로움이 있고, 차량 종류에 따른 오동작, 트럭인 경우 적재함에 물건이 쌓인 정도에 따라 정보 표시 오동작, 차고가 높은 차인 경우 센서의 불감지 거리 영향에 의한 오동작 등 매우 빈번하게 오동작이 일어나고 있다.
또한, 센서의 설치 위치에 따라, 바닥과의 거리가 매번 다르므로, 센서의 감지 거리 설정을 매번 재조정 해야만 하는 불편함이 있다.
그리고, 초음파 센서의 빔 각도가 넓음으로 인해 인접 센서 빔을 감지하는 경우의 오동작을 일으키기 쉬우며, 차량의 윗부분에 초음파 반사를 저해하는 물질이 쌓인 경우(눈, 섬유 부직포, 난 반사가 일어나는 표면 형태를 가지는 물체 등) 차량을 감지하지 못하게 되고, 주변의 온도 변화, 공조 장치에 의한 공기의 흐름, 바람 등에 의해 초음파 감지 능력이 현저히 저감되어 정확한 센싱이 불가능하고, 이에 따라 오동작도 많이 발생되고 있는 실정이다.
이에 본 발명에서는 복수개의 센서가 설치되는 차량의 사양에 따라 센서의 설치 환경을 제어함에 따라 센서로부터 공급되는 수신 신호의 오류로 인한 차량의 장애물 추돌 사고를 근본적으로 방지할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 사양 및 장애물 위치에 따라 수신되는 센서의 감지 신호의 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 환경을 제어함에 따라 차량의 전후방의 장애물로 인한 추돌 사고를 근본적으로 방지할 수 있는 차량의 장애물 감지 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 차량과 단말 간의 통신 알고리즘을 통해 변환된 상기 센서의 감지 데이터를 단말에서 전달받아 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 스위칭 제어 및 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정하여 운전자에게 안내하는 차량의 장애물 감지 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 장애물 감지 장치는,
차량의 전후방의 장애물을 감지하기 위해 소정 위치에 설치된 복수개의 센서; 복수개의 센서의 감지 신호를 수신하여 전달하는 장애물 감지부; 및 상기 장애물 감지부로부터 제공된 센서 신호의 레벨을 토대로 장애물을 감지하기 위한 센서의 환경을 설정하고 설정된 센서의 환경을 운전자에게 안내하는 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 장애물 감지부는 상기 센서의 감지 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 수신 모듈의 센서의 감지 신호를 디지털 형태로 변환하는 처리 모듈; 및 기 정해진 차량과 단말 간의 통신 알고리즘을 실행하여 디지털 형태의 감지 신호를 변환하고 변환된 센서의 감지 데이터를 상기 단말로 전달하는 통신 알고리즘 변환부를 구비할 수 있으며, 상기 통신 알고리즘은 CAN(Controller Area Network)과 LIN(Local Interconnect Network)중 하나일 수 있다.
바람직하게 상기 센서의 환경은 차량의 사양 및 장애물의 위치에 따라 수신되는 센서의 감지 신호 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 스위칭을 제어하고 장애물 가지에 가용되는 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치일 수 있으며, 이에 상기 단말은 센서의 감지 데이터를 토대로 해당 센서의 스위칭하기 위한 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 상기 장애물 감지부를 통해 해당 센서로 전달하도록 구비될 수 있다.
그리고, 전술한 장치를 기반으로 하는 본 발명의 차량의 장애물 감지 방법은,
차량의 전후방 장애물 감지 시 센서의 감지 신호를 수신하는 (a) 단계; 수신된 감지 신호의 레벨을 기 정해진 통신 알고리즘을 토대로 변환하여 센서의 감지 데이터를 생성하여 단말로 전달하는 (b) 단계; 및 상기 센서의 감지 데이터를 토대로 장애물의 위치 및 차량의 사양에 따라 장애물 감지에 가용되는 해당 센서를 설정하고 설정된 해당 센서의 스위칭을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하며 생성된 제어 신호를 장애물 감지부를 통해 해당 센서로 전달하는 (c) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (b) 단계의 통신 알고리즘은 CAN(Controller Area Network)과 LIN(Local Interconnect Network)중 하나일 수 있다.
바람직하게 상기 (c) 단계 이후에 차량의 사양 및 장애물의 위치에 따라 수신되는 센서의 감지 신호 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정하여 화면에 표시하도록 구비될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 장애물 감지 장치 및 방법에 의하면, 차량의 사양 및 장애물 위치에 따라 수신되는 센서의 감지 신호의 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 센서의 환경을 제어함에 따라 차량의 전후방의 장애물로 인한 추돌 사고를 근본적으로 방지할 수 있는 효과를 얻는다.
본 발명에 따르면, 차량과 단말 간의 통신 알고리즘을 통해 변환된 상기 센서의 감지 데이터를 토대로 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 스위칭 제어 및 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정하여 운전자에게 안내함에 따라 간단하게 장애물 감지에 가용되는 최적의 센서 환경을 설정할 수 있는 잇점을 가진다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 센서가 장착된 차량을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 장애물 감지 장치의 구성을 보인 도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 장애물 감지 장치의 장애물 감지부의 세부적인 구성을 보인 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 장애물 감지 과정을 보인 흐름도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 장애물 감지 장치가 적용되는 차량을 보인 도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량에 적용되는 장애물 감지 장치의 구성을 보인 도이며, 도 3은 도 2에 도시된 장애물 감지부의 세부적인 구성을 보인 도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 장애물 감지 장치는, 수신되는 센서의 감지 신호의 레벨을 차량과 단말 간의 통신 알고리즘을 통해 변환한 후 변환된 상기 센서의 감지 데이터를 단말에서 전달받아 차량의 사양 및 장애물 위치에 따라 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 스위칭 제어 및 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정하여 운전자에게 안내하도록 구비되고, 이러한 장치는, 복수개의 센서(11) 및 카메라(12), 장애물 감지부(30), 및 단말(50)을 포함한다.
여기서 복수 개의 센서(10)는 초음파 센서, 적외선 센서, G 센서 등의 다양한 센서로 구비될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서 초음파 센서를 일 례로 설명하고 있으나 이에 국한하지 아니한다.
즉, 센서(10)는 장애물로 조사되는 초음파의 수신 량 또는 도달 시간을 토대로 장애물과 차량과의 거리를 도출하여 장애물 감지부(30)로 전달하도록 구비되고, 장애물로 조사되는 초음파 및 반사되는 초음파를 토대로 장애물과 차량과의 거리를 도출하는 일련의 과정은 장애물과 차량과의 거리를 도출하는 일반적인 일련의 과정과 동일 또는 유사하다.
또한, 카메라(12)는 주행하는 차량의 전방 또는 후방의 영상을 취득하도록 구비되며, 차량용 전방 및 후방 등이 마련된다. 예를 들어 주행 중인 도로 상태 영상 정보를 수집하여 장애물 감지부(30)로 전달한다.
장애물 감지부(30)는 센서(10) 및 카메라(12)를 통해 수신되는 장애물의 감지 신호 및 영상 신호를 수신하고 수신된 감지 신호 및 영상 신호를 기 정해진 통신 알고리즘을 통해 변환하고 변환된 감지 데이터 및 영상 데이터를 단말(50)로 전달하도록 구비될 수 있다.
즉, 장애물 감지부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 센서(11) 및 카메라(12)를 통해 수신되는 감지 신호 및 영상 신호를 수신하는 수신 모듈(31)과, 상기 수신 모듈(31)의 감지 신호 및 영상 신호를 디지털 신호로 변환하는 처리 모듈(33)과, 상기 처리 모듈(33)의 디지털 형태의 감지 신호 및 영상 신호를 기 정해진 통신 알고리즘을 실행하여 변환하고 변환된 감지 데이터 및 영상 데이터를 출력하는 통신 알고리즘 변환부(35)를 포함한다.
여기서 상기 통신 알고리즘은 장애물 감지부(30)와 단말(50) 간의 감지 신호 및 영상 신호를 전달하기 위한 프로토콜로 변환하는 과정으로 자동차의 안전 사양과 관련된 전자 제어 시스템(ECU) 간의 데이터 전송을 실행하는 CAN 통신과 ECU와 능동 센서 및 능동 엑츄에이터 간의 차량용 데이터 전송을 실행하는 LIN 통신이 이용되고 있으며, 변환된 감지 데이터 및 영상 데이터는 블루투스 등의 근거리 통신망을 통해 단말(50)로 전달한다. 여기서, 근거리 통신망이라 함은 블루투스를 이용하는 것을 일 예로 설명하고 있으나, 지그비 프로, IEEE802.15.4 c/d, 또는 IEEE 802.15. NAN 기반의 지그비 통신망과, IEEE 802. 15. 4, 지그비, Z-wave, INSTEON, 또는 Wavents 기반의 저전력 저속의 WPAN과, 자체 솔루션에 센서 네트워크를 이용한 RFID/USN 통합 플랫폼 기반의 통신망을 적용할 수 있음은 당업자에 의해 자명하다 할 것이다.
단말(50)은 차량의 전후방에 설치된 장애물을 검지 서비스를 제공받기 위해 웹 기반으로 해당 앱을 설치한 후 앱의 실행 시 장애물 감지 서비스를 제공하는 단말기로서, 휴대폰, 스마트폰, 노트북 등이 될 수 있으나, 블루투스 등의 근거리 통신이 가능한 기기라면 어떠한 형태의 기기도 될 수 있다.
단말(50)은 수신된 감지 데이터의 레벨을 토대로 차량의 사양 및 장애물의 위치에 따라 가용 가능한 센서(11)를 선택하고 가용 가능한 센서(11)를 온 상태로 스위칭시키기 위한 제어 신호를 생성하여 장애물 감지부(30)를 통해 해당 센서(11)로 전달한다.
즉, 장애물의 위치 및 차량의 사양에 따라 선택된 센서(11)가 온 상태로 스위칭되고 나머지 센서는 오프 상태로 스위칭되고 선택된 센서(11)로부터 제공된 감지 신호 및 영상 신호가 화면에 표시된다. 이에 따라 차량의 전후방에 설치된 장애물이 정확하게 감지되어 차량의 장애물로 인한 추돌 사고가 근본적으로 방지된다.
단말(50)은 수신된 감지 데이터의 레벨을 토대로 차량의 사양 및 장애물의 위치에 따라 가용 가능한 센서(11)가 존재하지 아니한 경우 상기 센서(11)의 추가 설치 위치를 설정하여 운전자에게 안내한다.
이에 따라 장애물 감지 서비스를 제공하는 앱의 실행으로 간단하게 장애물 감지에 가용되는 최적의 해당 센서 환경이 설정될 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에서 설명 상의 편의를 위해, 카메라를 통해 장애물 영상을 수신하고 센서를 통해 장애물의 감지를 수신하는 것을 일 례로 설명하고 있으나, 카메라를 통해 영상을 처리하여 화면에 표시되는 일련의 과정은 차량용 블랙박스에서 일반적인 공지의 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 수신되는 센서의 감지 신호의 레벨을 차량과 단말 간의 통신 알고리즘을 통해 변환한 후 변환된 상기 센서의 감지 데이터를 단말에서 전달받아 차량의 사양 및 장애물 위치에 따라 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 스위칭 제어 및 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정하고 센서의 추가 설치 위치를 화면에 표시하여 운전자에게 안내하는 일련의 과정을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 1에 도시된 차량의 장애물 감지 장치의 동작 과정을 보인 흐름도로서, 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량의 장애물 감지 과정을 설명한다.
우선, 장애물 감지부(30)에서 차량이 소정 위치에 마련된 센서(11) 및 카메라(12)를 통해 장애물의 감지 신호 및 영상 신호를 수신하고 수신된 감지 신호 및 영상 신호를 기 정해진 캔 통신 프로토콜의 통신 알고리즘을 실행하여 감지 데이터 및 영상 데이터를 출력한다(S1, S3).
그리고, 감지 데이터 및 영상 데이터는 블루투스 테더링을 통해 단말(50)로 전달된다(S5).
단말(50)에서 수신된 감지 데이터의 레벨을 토대로 차량의 사양 및 장애물 위치에 따라 장애물 감지에 가용되는 해당 센서(11)가 설정되고, 설정된 장애물 감지에 가용되는 해당 센서(11)가 존재하는 지를 판단하며, 판단 결과 장애물 감지에 가용되는 해당 센서(11)가 감지되는 경우 해당 센서(11)를 온 상태로 스위칭하기 위한 제어 신호를 생성하며, 생성된 제어 신호는 장애물 감지부(30)를 통해 해당 센서(11)로 전달된다(S7, S9, S11)
이에 따라 단말(50)은 해당 센서(11)로부터 공급되는 감지 신호 및 카메라(12)의 영상 신호를 기초로 장애물을 정확하게 감지하여 표시한다(S13).
한편, 단계(S9)에서 장애물 감지에 가용되는 해당 센서(11)가 존재하지 아니한 경우 센서의 추가 설치 위치를 생성한 후 생성된 해당 센서의 추가 설치 위치를 차량 지도 데이터에 매핑시켜 화면에 표시한다(S15).
본 발명의 실시 예에 의하면 차량의 사양 및 장애물 위치에 따라 수신되는 센서의 감지 신호의 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 센서의 환경을 제어함에 따라 차량의 전후방의 장애물로 인한 추돌 사고를 근본적으로 방지할 수 있다.
또한, 차량과 단말 간의 통신 알고리즘을 통해 변환된 상기 센서의 감지 데이터를 토대로 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 스위칭 제어 및 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정하여 운전자에게 안내함에 따라 간단하게 장애물 감지에 가용되는 최적의 해당 센서 환경을 설정할 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
차량의 사양 및 장애물 위치에 따라 수신되는 센서의 감지 신호의 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 센서의 환경을 제어함에 따라 차량의 전후방의 장애물로 인한 추돌 사고를 근본적으로 방지할 수 있고, 차량과 단말 간의 통신 알고리즘을 통해 변환된 상기 센서의 감지 데이터를 단말에서 전달받아 장애물 감지에 가용되는 해당 센서의 스위칭 제어 및 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정하여 운전자에게 안내함에 따라 간단하게 장애물 감지에 가용되는 최적의 센서 환경을 설정하는 차량의 장애물 감지 장치 및 방법에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 차량의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (8)

  1. 차량의 전후방의 장애물을 감지하기 위해 소정 위치에 설치된 복수개의 센서;
    복수개의 센서의 감지 신호를 수신하여 전달하는 장애물 감지부; 및
    상기 장애물 감지부로부터 제공된 센서의 감지 신호의 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 센서 환경을 설정하고 설정된 센서 환경을 화면에 표시하여 운전자에게 안내하는 단말을 포함하는 것을 특징으로 차량의 장애물 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장애물 감지부는
    상기 센서의 감지 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 수신 모듈의 센서의 감지 신호를 디지털 형태로 변환하는 처리 모듈; 및
    기 정해진 차량과 단말 간의 통신 알고리즘을 실행하여 디지털 형태의 감지 신호를 변환하고 변환된 센서의 감지 데이터를 상기 단말로 전달하는 통신 알고리즘 변환부를 포함하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 통신 알고리즘은
    CAN(Controller Area Network)과 LIN(Local Interconnect Network) 중 하나로 구비되는 것을 특징으로 차량용 장애물 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 센서의 환경은
    차량의 사양 및 장애물의 위치에 따라 수신되는 센서의 감지 신호 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 해당 센서를 설정하고, 장애물 감지에 가용되는 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정 중 하나로 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 단말은
    센서의 감지 데이터를 토대로 해당 센서의 스위칭하기 위한 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 상기 장애물 감지부를 통해 해당 센서로 전달하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지 장치.
  6. 차량의 전후방 장애물 감지 시 센서의 감지 신호를 수신하는 (a) 단계;
    수신된 감지 신호의 레벨을 기 정해진 통신 알고리즘을 토대로 변환하여 센서의 감지 데이터를 생성하여 생성된 감지 데이터를 단말로 전달하는 (b) 단계; 및
    상기 센서의 감지 데이터를 토대로 장애물의 위치 및 차량의 사양에 따라 장애물 감지에 가용되는 해당 센서를 설정하고 설정된 센서의 스위칭을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하며 생성된 제어 신호를 장애물 감지부를 통해 해당 센서로 전달하는 (c) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 (b) 단계의 상기 통신 알고리즘은
    CAN(Controller Area Network)과 LIN(Local Interconnect Network)중 하나인 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 (c) 단계 이후에
    차량의 사양 및 장애물의 위치에 따라 수신되는 센서의 감지 신호 레벨을 토대로 장애물 감지에 가용되는 해당 센서가 없는 경우 센서의 추가 설치 위치를 설정한 후 설정된 센서의 추가 설치 위치를 화면에 표시하여 운전자에게 안내하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지 방법.


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