KR20170118502A

KR20170118502A - Ｔｐｍｓ를 이용한 주차 지원 장치

Info

Publication number: KR20170118502A
Application number: KR1020160046371A
Authority: KR
Inventors: 김동익
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2017-10-25
Also published as: US10632800B2; CN107298099A; US20170297385A1; KR101815599B1; DE102017003671A1

Abstract

본 발명은 TPMS로부터 수신된 타이어의 압력값을 반영하여 정확하게 차량의 이동거리를 산출하고 산출된 차량의 이동거리로 추정한 차량의 위치와 주차경로를 이용하여 생성된 주차 커멘드에 의해 주차제어를 수행함으로써 주차공간으로 차량의 자동 주차 성능을 향상시킬 수 있도록 한 TPMS를 이용한 주차 지원 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 주차를 지원하는 주차 지원 장치에 있어서, 상기 차량에 설치된 감지부를 통해 탐색된 주차공간으로 주차하기 위한 주차경로를 따라 이동하는 해당 차량의 위치를 추정하여 주차 커멘드를 생성하는 전자제어유닛을 포함하되, 상기 전자제어유닛은 구간별 타이어의 공기압 범위와, 상기 구간별 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값을 저장하고 있으며, 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS: Tire Pressure Monitoring System)으로부터 수신된 타이어의 공기압이 속하는 구간을 결정하고, 상기 결정된 구간에 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값, 타이어 한 바퀴당 실측되어 설정된 이동거리 및 외부로부터 수신된 임의의 휠펄스값을 이용하여 산출된 차량의 이동거리를 반영하여 상기 주차경로로 이동하는 상기 차량의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 주차 지원 장치가 제공된다.

Description

ＴＰＭＳ를 이용한 주차 지원 장치{PARKING ASSISTANCE DEVICE USING TPMS}

본 발명은 TPMS를 이용한 주차 지원 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TPMS로부터 수신된 타이어의 압력값을 반영하여 정확하게 차량의 이동거리를 산출하고 산출된 차량의 이동거리로 추정한 차량의 위치와 주차경로를 이용하여 생성된 주차 커멘드에 의해 주차제어를 수행함으로써 주차공간으로 차량의 자동 주차 성능을 향상시킬 수 있도록 한 TPMS를 이용한 주차 지원 장치에 관한 것이다.

일반적으로 주차 지원 장치는 차량의 위치 및 전/후방에 위치한 초음파 센서를 이용한 거리값을 연산하여 전/후진 변속 메시지를 출력하여 운전자에게 인지해준다.

이러한 주차 지원 장치는 대한민국 공개특허 제2012-0040789호, 대한민국 공개특허 제2012-0025170호 등 다수가 출원되어 있는 상태이다.

상기 특허를 포함하는 종래의 주차 지원 장치는 장애물의 위치를 식별하여 예상치 못한 장애물과의 충돌을 방지하거나, 차량이 주변 장애물을 회피하여 주차 공간에 주차할 수 있도록 자동으로 조향 제어를 함으로써 차량의 주차를 안전하게 제어한다.

그러나 실제적으로 규정된 타이어의 사이즈가 장착된 차량의 주차 제어를 하더라도 타이어의 공기압 정도에 따라 동일한 환경에서도 종래의 주차 지원 장치가 연산한 차량의 위치와 실제 차량의 위치는 다를 수 있다.

특히 종래의 주차 지원 장치는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 적정 공기압을 주입하였을때를 기준으로 타이어 한 바퀴당 이동거리를 실측하고 실측한 타이어 한 바퀴당 이동거리, 타이어 한 바퀴당 휠펄스값이 설정되기 때문에 적정 공기압보다 부족한 도 1의 (c)에 도시된 바와 같은 타이어의 공기압이거나 또는 적정 공기압보다 과다한 도 1의 (a)에 도시된 같은 타이어의 공기압일때 휠 센서로부터 수신될 휠펄스값, 설정된 타이어한 바퀴당 이동거리 및 타이어 한 바퀴당 휠펄스값을 이용하여 산출한 차량의 이동거리로 연산한 차량의 위치가 실제 차량의 위치와 다를 수 있다.

따라서 타이어의 압력값을 반영하여 정확하게 차량의 이동거리를 산출하고 산출된 차량의 이동거리로 연산한 차량의 위치와 주차경로를 이용하여 생성된 주차 커멘드에 의해 주차제어를 수행할 수 있도록 하여 주차 성능을 향상시킬 수 있는 개선된 주차 지원 장치가 요구된다.

(문헌1) 대한민국 공개특허 제2012-0040789호(2012.04.30) "주차 지원 방법 및 그 시스템" (문헌2) 대한민국 공개특허 제2012-0025170호(2012.03.15) "주차 제어 방법 및 그 장치"

본 발명의 목적은, TPMS로부터 수신된 타이어의 압력값을 반영하여 정확하게 차량의 이동거리를 산출하고 산출된 차량의 이동거리로 연산한 차량의 위치와 주차경로를 이용하여 생성된 주차 커멘드에 의해 주차제어를 수행함으로써 주차공간으로 차량의 자동 주차 성능을 향상시킬 수 있도록 한 TPMS를 이용한 주차 지원 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 주차를 지원하는 주차 지원 장치에 있어서, 상기 차량에 설치된 감지부를 통해 탐색된 주차공간으로 주차하기 위한 주차경로를 따라 이동하는 해당 차량의 위치를 추정하여 주차 커멘드를 생성하는 전자제어유닛을 포함하되, 상기 전자제어유닛은 구간별 타이어의 공기압 범위와, 상기 구간별 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값을 저장하고 있으며, 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS: Tire Pressure Monitoring System)으로부터 수신된 타이어의 공기압이 속하는 구간을 결정하고, 상기 결정된 구간에 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값, 타이어 한 바퀴당 실측되어 설정된 이동거리 및 외부로부터 수신된 임의의 휠펄스값을 이용하여 산출된 차량의 이동거리를 반영하여 상기 주차경로로 이동하는 상기 차량의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 주차 지원 장치가 제공된다.

상기 임의의 휠펄스값은 상기 차량에 설치된 휠센서로부터 측정된 휠펄스값일 수 있다.

상기 타이어 한 바퀴당 이동거리는 상기 휠센서로부터 측정된 휠펄스값에 근거하여 타이어가 한 바퀴 굴러간 지점에서 실측된 이동거리로 설정될 수 있다.

상기 타이어 한 바퀴당 이동거리는 제동제어장치에 저장되어 있으며, 상기 전자제어유닛은 상기 제동장치로부터 타이어 한 바퀴당 이동거리를 수신할 수 있다.

상기 주차 커멘드는 상기 차량의 위치와 상기 주차경로를 통해 계산된 조향각신호 또는 상기 차량의 제동을 위한 제동신호를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 TPMS로부터 수신된 타이어의 압력값을 반영하여 정확하게 차량의 이동거리를 산출하고 산출된 차량의 이동거리로 추정한 차량의 위치와 주차경로를 이용하여 생성된 주차 커멘드에 의해 주차제어를 수행함으로써 주차공간으로 차량의 자동 주차 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1는 타이어의 공기압 정도를 세가지로 구분하여 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 TPMS를 이용한 주차 지원 장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 TPMS를 이용한 주차 지원 장치의 주차 지원 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도,
도 4는 도 3에 도시된 차량의 이동거리 산출 서브루틴을 설명하기 위한 동작 흐름도, 그리고
도 5는 구간별 타이어의 공기압을 구분한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 TPMS를 이용한 주차 지원 장치를 설명하기 위한 도면을 도시하고 있다.

도 2를 참조하면 본 발명의 주차 지원 장치(1)는 차량의 주차를 지원하는 장치이다. 이러한 주차 지원 장치(1)는 차량의 전방에 설치된 전방 감지부(10), 차량의 후방에 설치된 후방 감지부(20), 전방 감지부(10) 및 후방 감지부(20)와 연결되어 있는 SPAS 전자제어유닛(40)(이하, '전자제어유닛'이라 한다)과, 자동 주차를 선택하기 위한 스위치(30)와, 경보음 또는 알림정보를 출력하는 스피커(75)와, 전자제어유닛(40)의 제어에 따라 탐색된 주차공간으로의 자동 주차를 수행하기 위한 차량의 이동을 제어하는 제동제어장치(60) 및 조향제어장치(70)를 포함한다.

또한 본 발명의 주차 지원 장치는 전자제어유닛(40)의 제어에 따라 주차되는 주차상태, 또는 차량의 상태정보를 디스플레이부(미도시)에 보여지도록 하는 HMI(50)를 포함한다.

특히 본 발명의 주차 지원 장치는 타이어의 압력값(공기압)을 측정하여 모니터링하는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS: Tire Pressure Monitoring System, 이하 'TPMS'라 한다)(80)으로부터 타이어의 압력값을 수신하고, 제동제어장치(60)의 휠 센서(65)로부터 측정된 임의의 휠펄스값을 수신한다.

전방 감지부(10) 및 후방 감지부(20)는 초음파 센서로, 차량의 주변에 위치하는 장애물에 반사되어 되돌아오는 초음파 신호를 초음파센서에서 수신하여 장애물까지의 거리를 측정할 수 있다. 이와 같이 전방 감지부(10) 및 후방 감지부(20)를 통하여 감지된 감지신호는 전자제어유닛(40)에서 수신한다. 여기서 전방 감지부(10) 및 후방 감지부(20)를 초음파 센서로 사용하는 것으로 설명하고 있으나, 레이더를 사용할 수도 있다.

전방 감지부(10)는 전방의 중앙 및 코너에 각각 설치되고, 복수개 설치될 수 있다. 후방 감지부(20)도 마찬가지로 후방의 중앙 및 코너에 각각 설치되고 복수개 설치될 수 있다.

전자제어유닛(40)은 자동 주차 제어시 차량의 위치와, 차량의 위치를 기준으로 탐색된 주차공간으로 주차하기 위한 주차경로를 생성하고 생성된 주차경로로 차량의 이동을 제어한다.

더 설명하면 전자제어유닛(40)은 구간별 타이어의 공기압 범위와 해당 구간에서의 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값이 설정되어 있으며, 타이어의 압력값을 수신하여 수신된 타이어의 압력값이 속하는 타이어의 공기압 구간을 결정하고, 결정된 타이어의 공기압 구간에 설정되어 있는 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값, 휠 센서(65)로부터 측정된 임의의 휠펄스값 및 타이어 한 바퀴당 실측되어 설정된 이동거리를 이용하여 차량의 이동거리를 산출하며, 산출된 차량의 이동거리로 주차공간으로 이동하는 차량의 위치를 추정한다.

차량의 이동거리는 구간별 타이어의 공기압 범위를 기준으로 TPMS(80)로부터 수신된 타이어의 압력값이 낮은 공기압 구간에 속하면 하기의 수학식 1에 의해 산출되고, 적정 공기압 구간에 속하면 하기의 수학식 2에 의해 산출되며, 높은 공기압 구간에 속하면 하기의 수학식 3에 의해 산출된다. 구간은 도 5에 도시된 바와 같이 낮은 공기압 구간, 적정 공기압 구간 및 높은 공기압 구간으로 구분되며, 각 구간, 즉 낮은 공기압 구간, 적정 공기압 구간 및 높은 공기압 구간에서의 공기압 범위가 튜닝에 의해 정해질 수 있다. 예를 들면, 낮은 공기압 구간은 25-29psi, 적정 공기압 구간은 30-35psi, 높은 공기압 구간은 36-40psi로 정해질 수 있다.

여기서, MD는 차량의 이동거리이고, WHLPUL은 휠 센서(65)로부터 측정된 임의의 휠펄스값에 해당하고,

는 휠 센서(65)를 통해 측정된 휠펄스값에 의해 타이어 한 바퀴 굴러갔을때 실측하여 설정된 타이어 한 바퀴당 이동거리이며,

은 낮은 공기압 구간에 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값,

는 적정 공기압 구간에 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값,

은 높은 공기압 구간에 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값이다.

본 실시예에서는 구간별로 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값이 설정되어 있는 것으로 설명하고 있지만, 타이어의 압력값별 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값이 설정될 수도 있다. 타이어의 압력값별 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값이 설정되는 경우 더 정확하게 차량의 이동거리를 산출할 수 있다.

또한 전자제어유닛(40)은 타이어의 압력값을 고려하여 산출된 차량의 이동거리로 차량의 위치를 연산하여 연산된 차량의 위치와 주차경로를 근거로 하여 주차커멘드(command)를 생성하고 생성된 주차 커멘드를 제공한다. 주차 커멘드가 차량의 선회를 위한 조향각인 경우 전자제어유닛(40)은 조향제어장치(70)에 주차 커멘드를 인가하고, 주차 커멘드가 차량의 제동을 위한 제동신호인 경우 전자제어유닛(40)은 제동제어장치(60)에 주차 커멘드를 인가한다.

이렇게 함으로써 타이어의 압력 정도에 따라 주차공간으로 이동하는 차량의 이동거리를 정확하게 산출할 수 있어 결국 주차공간으로 이동하는 차량의 정확한 위치에 따른 주차 커멘드를 주어서 자동 주차 성능을 향상시킬 수 있다. 즉 종래에 적정 공기압으로 타이어 한 바퀴당 휠펄스값이 설정되어 있음에 따라 적정 공기압이 아닐 경우, 타이어의 공기압이 낮은 공기압 구간에 속하거나 또는 높은 공기압 구간에 속하는 경우 산출된 차량의 이동거리와 실제 차량의 이동거리간의 오차로 인해 발생되는 주차 성능 저하를 해결할 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 TPMS를 이용한 주차 지원 장치의 주차 지원 방법 을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 TPMS를 이용한 주차 지원 장치의 주차 지원 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 도시하고 있고, 도 4는 도 3에 도시된 차량의 이동거리 서브루틴을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 3을 참조하면 주차 지원 장치(1)에 포함된 전자제어유닛(40)은 스위치(30)의 온신호에 따라 또는 운전자로부터 입력된 자동주차요청에 따라 전방 감지부(10) 및 후방 감지부(20)를 통하여 주차공간을 탐색한다(S11).

전자제어유닛(40)은 탐색된 주차공간으로의 자동 주차를 위한 주차경로를 생성한다(S13).

이후 전자제어유닛(40)은 생성된 주차경로를 따라 이동하는 차량의 이동거리를 타이어의 압력값을 반영하여 산출하는 차량의 이동거리 산출 서브루틴을 수행한다(S20).

도 4를 참조하면, 전자제어유닛(40)은 구간별 설정된 타이어의 공기압 범위, 구간별 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값, 그리고 타이어 한 바퀴당 이동거리를 메모리(미도시)에 저장하고 있다.

여기서, 타이어 한 바퀴당 이동거리는 전자젱유닛(40)의 메모리에 저장될 수도 있지만, 제동제어장치(60)에 저장되어 있는 제원을 캔(C)을 통해 수신할 수도 있다. 타이어 한 바퀴당 이동거리는 적정 공기압일때 휠 센서(65)를 통하여 측정된 임의의 휠펄스값이 타이어 한 바퀴일때 실제로 측정된 이동거리이다.

전자제어유닛(40)은 TPMS(80)로부터 타이어의 압력값을 캔(C)을 통하여 수신한다(S21).

또한 전자제어유닛(40)은 캔(C)을 통해 휠 센서(65)로부터 측정된 임의의 휠펄스값을 수신한다(S23).

상술된 S21 단계 및 S23 단계는 후술하는 S27 단계 이전에 수신하면 구현 가능하다.

전자제어유닛(40)은 타이어의 압력값이 속하는 타이어의 공기압 구간을 결정한다(S25). 타이어의 공기압 구간은 낮은 공기압 구간, 적정 공기압 구간 및 높은 공기압 구간으로 구분되어 있다.

전자제어유닛(40)은 결정된 타이어의 공기압 구간에 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값, 타이어 한 바퀴당 이동거리 및 휠 센서(65)로부터 수신된 임의의 휠펄스값을 이용하여 차량의 이동거리, 즉 타이어의 압력값을 반영한 차량의 이동거리를 산출한다(S27).

더 설명하면 전자제어유닛(40)은 결정된 타이어의 공기압 구간이 낮은 공기압 구간인 경우 상술된 수학식 1에 타이어의 공기압이 낮을 때 미리 경험에 의해 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값, 타이어 한 바퀴당 이동거리 및 휠센서(65)로부터 측정된 임의의 휠펄스값을 반영하여 차량의 이동거리를 산출하고, 결정된 타이어의 공기압 구간이 적정 공기압 구간인 경우 상술된 수학식 2에 타이어의 공기압이 적정 공기압일 때 미리 경험에 의해 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값, 타이어 한 바퀴당 이동거리 및 휠 센서(65)로부터 측정된 임의의 휠펄스값을 반영하여 차량의 이동거리를 산출하며, 결정된 타이어의 공기압 구간이 높은 공기압 구간인 경우 상술된 수학식 3에 타이어의 공기압이 높은 공기압일 때 미리 경험에 의해 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값, 타이어 한 바퀴당 이동거리 및 휠 센서(65)로부터 측정된 임의의 휠펄스값을 반영하여 차량의 이동거리를 산출한다.

다시 도 3에서 전자제어유닛(40)은 산출된 차량의 이동거리를 반영하여 차량의 위치를 추정한다(S31).

전자제어유닛(40)은 추정된 차량의 위치와 상술된 주차경로를 근거로 하여 생성된 주차 커멘드를 제동제어장치(60), 조향제어장치(70), 또는 제동제어장치(60) 및 조향제어장치(70)에 인가한다(S33).

전자제어유닛(40)은 주차 커멘드에 의해 차량의 이동을 제어한다(S35).

이후 전자제어유닛(40)은 차량의 이동을 제어하는 중에 주차완료목표지점에 차량의 위치가 도달되었는지 여부를 판단한다(S37). 주차완료목표지점은 주차공간을 탐색할 때 정해진다.

상기 S37 단계의 판단결과, 주차완료목표지점에 차량의 위치가 도달되지 않은 경우 전자제어유닛(40)은 상술된 20 단계로 프로세스를 이동하여 차량의 이동거리를 산출한다.

상기 S37 단계의 판단결과, 주차완료목표지점에 차량의 위치가 도달된 경우 전자제어유닛(40)은 주차완료를 알리는 알림정보를 출력한다(S39).

이렇게 함으로써 자동주차제어시 탐색된 주차공간으로 차량의 이동을 제어할때 타이어의 공기압 정도에 반영하여 산출한 차량의 이동거리로 차량의 위치를 추정하여 주차 커멘트를 주기 때문에 종래에 타이어의 공기압이 적정 공기압이 아닐때 발생되는 산출된 차량의 이동거리와 실제 차량의 이동거리간의 오차를 줄일 수 있어 주차 성능을 향상시킬 수 있다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

10 : 전방 감지부 20 : 후방 감지부
30 : 스위치 40 : 전자제어유닛
50 : HMI 60 : 제동제어장치
65 : 휠센서 70 : 조향제어장치
75 : 스피커

Claims

차량의 주차를 지원하는 주차 지원 장치에 있어서,
상기 차량에 설치된 감지부를 통해 탐색된 주차공간으로 주차하기 위한 주차경로를 따라 이동하는 해당 차량의 위치를 추정하여 주차 커멘드를 생성하는 전자제어유닛을 포함하되,
상기 전자제어유닛은 구간별 타이어의 공기압 범위와, 상기 구간별 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값을 저장하고 있으며, 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS: Tire Pressure Monitoring System)으로부터 수신된 타이어의 공기압이 속하는 구간을 결정하고, 상기 결정된 구간에 설정된 타이어 한 바퀴당 기준휠펄스값, 타이어 한 바퀴당 실측되어 설정된 이동거리 및 외부로부터 수신된 임의의 휠펄스값을 이용하여 산출된 차량의 이동거리를 반영하여 상기 주차경로로 이동하는 상기 차량의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 주차 지원 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 임의의 휠펄스값은 상기 차량에 설치된 휠센서로부터 측정된 휠펄스값인 것을 특징으로 하는 주차 지원 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 타이어 한 바퀴당 이동거리는 상기 휠센서로부터 측정된 휠펄스값에 근거하여 타이어가 한 바퀴 굴러간 지점에서 실측된 이동거리로 설정되는 것을 특징으로 하는 주차 지원 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 타이어 한 바퀴당 이동거리는 제동제어장치에 저장되어 있으며,
상기 전자제어유닛은 상기 제동장치로부터 타이어 한 바퀴당 이동거리를 수신하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 주차 지원 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 주차 커멘드는 상기 차량의 위치와 상기 주차경로를 통해 계산된 조향각신호 또는 상기 차량의 제동을 위한 제동신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차 지원 장치.