KR20190042313A - 차량 도어의 접촉 경보 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량 도어의 접촉 경보 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 도어의 접촉 경보 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 주차구획에 주차된 차량에서 하차 시 차량의 도어와 옆 주차구획에 주차된 차량 간의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리에 상응하는 경보음을 출력함으로써, 하차자로 하여금 문콕 가능성을 인지할 수 있도록 하여 결국 문콕을 방지할 수 있는 차량 도어의 접촉 경보 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 주차구획에 주차된 차량의 도어 오픈 시 주변 장애물과의 접촉을 경보하는 장치에 있어서, 차량의 도어 끝단과 장애물이 만나는 지점(이하, 접촉점)으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 제1거리 산출부; 차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 제2거리 산출부; 상기 제1거리 산출부에 의해 산출된 거리에서 상기 제2거리 산출부에 의해 산출된 거리를 뺀 결과(이하, 오픈 거리)가 제1 기준치 이내이면 경보음을 출력하도록 경보부를 제어하는 제어부; 및 경보음을 출력하는 상기 경보부를 포함한다.

Description

차량 도어의 접촉 경보 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR WARNING CONTACT BETWEEN VEHICLE DOORS AND OBJECT}
본 발명은 차량 도어의 접촉 경보 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자가 주차구획에 주차된 차량에서 하차를 위해 차량의 도어 오픈 시 상기 차량의 도어가 옆 주차구획에 주차된 차량에 근접함에 따라 경보음을 출력하여 문콕을 방지하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 대형건물(아파트, 상가, 사무빌딩 등)에는 다수의 차량을 주차할 수 있도록 주차라인이 구획되어 있고, 아울러 주차하고자 하는 차량의 운전자가 주차구획을 더욱 쉽게 찾을 수 있도록 주차구획마다 주차가능 여부를 알려주는 램프가 구비되어 있다.
전반적으로 차량의 크기가 작았던 시기에 법제화된 주차구획의 크기가 현재까지 이어지고 있는 상황에서, 최근 차량의 크기가 비약적으로 커짐에 따라 상대적으로 주차구획이 좁아지는 현상이 발생하였다.
이렇게 비좁은 주차구획에 차량을 주차한 후 운전자가 하차하기 위해 도어를 열 때, 도어의 끝단이 옆 주차구획에 주차된 차량의 표면을 강타하여 손상(소위 '문콕'이라 함)을 일으키는 경우가 종종 발생하고 있다.
이를 해결하기 위해 종래에는 차량의 측면 또는 도어의 모서리 부분 및 측면에 보호대를 부착하여 차량의 손상을 방지할 수 있는 기술들이 제안되었다.
예컨대 대한민국 등록특허 제10-0682117호(2007.02.12. 공고) '차량의 측면 보호용 가드'는 측면 도어의 손잡이에 고정되어 옆 차량의 도어에 의해 차량 측면이 파손되는 것을 방지할 수 있는 차량용 보호용 가드이고, 등록특허 제10-1357743호(2014.02.03. 공고) '자동차의 흠집방지용 보호대'는 차량의 도어 개방시 접촉되는 차체의 곡면 부분이나 돌출부분 위에 안정된 부착 상태를 유지하도록 한 보호대로서, 이들은 별도로 도어 손잡이나 자체에 부착하거나 탈착하는 구성으로 차량의 외관미를 해치게 되고, 아울러 별도로 보관하다가 필요할 때 사용하는 것이므로 취급이 불편하고 쉽게 분실되는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 주차구획에 주차된 차량에서 하차 시 차량의 도어와 옆 주차구획에 주차된 차량 간의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리에 상응하는 경보음을 출력함으로써, 하차자로 하여금 문콕 가능성을 인지할 수 있도록 하여 결국 문콕을 방지할 수 있는 차량 도어의 접촉 경보 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 주차구획에 주차된 차량의 도어 오픈 시 주변 장애물과의 접촉을 경보하는 장치에 있어서, 차량의 도어 끝단과 장애물이 만나는 지점(이하, 접촉점)으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 제1거리 산출부; 차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 제2거리 산출부; 상기 제1거리 산출부에 의해 산출된 거리에서 상기 제2거리 산출부에 의해 산출된 거리를 뺀 결과(이하, 오픈 거리)가 제1 기준치 이내이면 경보음을 출력하도록 경보부를 제어하는 제어부; 및 경보음을 출력하는 상기 경보부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 복수의 기준치 구간을 설정하고, 각 기준치 구간에서 서로 다른 경보음을 출력할 수도 있다. 이때, 상기 제어부는 제1 기준치 구간에서는 1초 간격으로 비프음을 출력하도록 상기 경보부를 제어하고, 제2 기준치 구간에서는 0.5초 간격으로 비프음을 출력하도록 상기 경보부를 제어하며, 제3 기준치 구간에서는 연속적인 비프음을 출력하도록 상기 경보부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제2거리 산출부는 차량의 사이드미러 하단에 장착되어 영상을 촬영하는 카메라; 상기 카메라에 의해 촬영된 영상에서 객체를 추출하고, 차량 도어의 오픈에 의한 카메라의 회전에 따라 상기 객체를 추적하여 회전각도를 검출하는 각도 검출기; 및 상기 각도 검출기에 의해 검출된 회전각도에 기초하여 차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 제2거리 산출기를 포함할 수 있다. 이때, 상기 각도 검출기는 상기 영상에서 주차라인을 추출하고, 상기 주차라인을 추적하여 회전각도를 검출할 수 있다.
또한, 상기 제1거리 산출부는 차량의 전방 측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정하는 제1 센서; 차량의 후방 측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정하는 제2 센서; 및 상기 제1 센서를 통해 산출한 거리와 제2 센서를 통해 산출한 거리와 상기 각도 검출기에 의해 검출된 회전각도에 기초하여 접촉점까지의 거리를 산출하는 제1거리 산출기를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 센서는 차량의 전방 범퍼에 위치하고, 상기 제2 센서는 차량의 후방 범퍼에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제1 센서는 차량의 A 필러에 위치하고, 상기 제2 센서는 차량의 B 필러에 위치할 수도 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 주차구획에 주차된 차량의 도어 오픈 시 주변 장애물과의 접촉을 경보하는 방법에 있어서, 제2거리 산출부가 차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리(이하, 제2거리)를 산출하는 단계; 제1거리 산출부가 차량의 도어 끝단과 장애물이 만나는 지점(이하, 접촉점)으로부터 차량까지의 거리(이하, 제1거리)를 산출하는 단계; 제어부가 상기 산출된 제1거리에서 상기 산출된 제2거리를 뺀 결과(이하, 오픈 거리)가 제1 기준치 이내이면 경보음을 출력하도록 경보부를 제어하는 단계; 및 상기 경보부가 경보음을 출력하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 출력 단계는 복수의 기준치 구간을 설정하고, 각 기준치 구간에서 서로 다른 경보음을 출력할 수도 있다. 이때, 상기 출력 단계는 제1 기준치 구간에서 1초 간격으로 비프음을 출력하는 단계; 제2 기준치 구간에서 0.5초 간격으로 비프음을 출력하는 단계; 및 제3 기준치 구간에서는 연속적인 비프음을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2거리 산출 단계는 카메라가 차량의 사이드미러 하단에 장착되어 영상을 촬영하는 단계; 각도 검출기가 상기 촬영된 영상에서 객체를 추출하고, 차량 도어의 오픈에 의한 카메라의 회전에 따라 상기 객체를 추적하여 회전각도를 검출하는 단계; 및 제2거리 산출기가 상기 검출된 회전각도에 기초하여 차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 각도 검출기는 상기 영상에서 주차라인을 추출하고, 상기 주차라인을 추적하여 회전각도를 검출할 수 있다.
또한, 상기 제1거리 산출 단계는 제1 센서가 차량의 전방 측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정하는 단계; 제2 센서가 차량의 후방 측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정하는 단계; 및 제1거리 산출기가 상기 제1 센서를 통해 산출한 거리와 제2 센서를 통해 산출한 거리와 상기 각도 검출기에 의해 검출된 회전각도에 기초하여 접촉점까지의 거리를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 센서는 차량의 전방 범퍼에 위치하고, 상기 제2 센서는 차량의 후방 범퍼에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제1 센서는 차량의 A 필러에 위치하고, 상기 제2 센서는 차량의 B 필러에 위치할 수도 있다.
상기와 같은 본 발명은, 주차구획에 주차된 차량에서 하차 시 차량의 도어와 옆 주차구획에 주차된 차량 간의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리에 상응하는 경보음을 출력함으로써, 하차자로 하여금 문콕 가능성을 인지할 수 있도록 하여 결국 문콕을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 차량 도어의 접촉 경보 장치의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 제1거리 산출부의 상세 구성을 나타내는 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 제2거리 산출부의 상세 구성을 나타내는 일예시도,
도 4 는 본 발명에 따른 차량 도어 접촉 경보 장치의 동작을 설명하기 위한 일예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 차량 도어 접촉 경보 장치의 동작을 설명하기 위한 다른 예시도,
도 6 은 본 발명에 따른 차량 도어의 접촉 경보 방법에 대한 일실시예 흐름도로이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 은 본 발명에 따른 차량 도어의 접촉 경보 장치의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 도어의 접촉 경보 장치는, 제1거리 산출부(10), 제2거리 산출부(20), 제어부(30), 및 경보부(40) 등을 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 제1거리 산출부(10)는 차량이 주차구획에 주차된 상태에서 차량의 도어 오픈 시 차량의 도어 끝단과 옆 주차구획에 주차된 장애물(주변차량)이 만나는 지점(이하, 접촉점)으로부터 차량(자차)까지의 거리를 주기적으로 산출한다.
다음으로, 제2거리 산출부(10)는 차량이 주차구획에 주차된 상태에서 차량의 도어 오픈 시 차량의 도어 끝단으로부터 차량(자차)까지의 거리를 주기적으로 산출한다.
다음으로, 제어부(30)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.
또한, 제어부(30)는 차량 네트워크를 통해 기어의 위치정보, 차량의 속도정보, 차량의 시동정보 등을 획득함으로써, 주차구획 상에서 차량의 주차 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 등을 포함한다.
또한, 제어부(30)는 제1거리 산출부(10)에 의해 산출된 거리에서 제2거리 산출부(20)에 의해 산출된 거리를 뺀 결과(이하, 차량의 도어 끝단으로부터 장애물까지의 거리)가 제1 기준치(30cm) 이내이면 경보음을 출력하도록 경보부(40)를 제어한다.
특히, 제어부(30)는 차량의 도어 끝단으로부터 장애물까지의 거리에 따라 서로 다른 경보음을 출력할 수도 있다.
예를 들어, 제어부(30)는 차량의 도어 끝단으로부터 장애물까지의 거리가 제1 기준치(30cm) 이내로 진입하는 시점부터는 1초 간격으로 비프(beep)음을 출력하도록 경보부(40)를 제어하고, 이후 제2 기준치(10cm) 이내로 진입하는 시점부터는 0.5초 간격으로 비프음을 출력하도록 경보부(40)를 제어하며, 이후 제3 기준치(5cm) 이내로 진입하는 시점부터는 연속적인 비프음을 출력하도록 경보부(40)를 제어할 수 있다. 즉, 차량의 도어 끝단으로부터 장애물까지의 거리가 제1 기준치와 제2 기준치 사이에 포함되는 경우에는 1초 간격으로 비프(beep)음을 출력하고, 제2 기준치와 제3 기준치 사이에 포함되는 경우에는 0.5초 간격으로 비프음을 출력하며, 제3 기준치 이내로 진입하면 연속적인 비프음을 출력한다. 이때, 서로 다른 간격의 비프음 대신 서로 다른 톤의 비프음을 출력할 수도 있다.
여기서, 각 기준치는 일례로서 설계자의 필요에 따라 변경 가능한 수치이며, 아울러 서로 다른 비프음을 출력하는 구간 역시 본 예에서는 3단계로 구분하였으나 그 단계의 개수는 본 발명에 아무런 영향을 미치지 않는다.
한편, 제어부(30)는 BCM(Body Control Module)으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 제1거리 산출부(10)와 제2거리 산출부(20)를 별개의 구성으로 구현한 예를 설명하였지만, 제어부(30)가 제1거리 산출부(10)의 기능과 제2거리 산출부(20)의 기능을 모두 수행하는 형태로 구현할 수도 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 차량에서 접촉점까지의 거리 및 차량에서 차량 도어의 끝단까지의 거리를 구하는 과정에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 제1거리 산출부의 상세 구성을 나타내는 일예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1거리 산출부(10)는, 제1 센서(100), 제2 센서(110), 및 제1거리 산출기(120)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 제1 센서(100)는 차량의 전방 좌/우측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정하고, 제2 센서(110)는 차량의 후방 좌/우측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정한다.
이러한 제1 센서(100) 및 제2 센서(110)는 차량의 필러(A 필러, B 필러, C 필러)에 장착될 수 있으며, 초음파를 이용하여 거리를 측정하는 초음파 센서, 적외선을 이용하여 거리를 측정하는 적외선 센서, 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 라이다(LiDAR) 센서, 전파를 이용하여 거리를 측정하는 레이더(RADAR) 센서 등을 포함할 수 있다. 참고로, 프런트 윈도와 사이드 윈도의 중간에 있는 필러가 프런트 필러(A필러), 앞뒤 도어의 중간에 있는 것이 센터 필러 또는 사이드 필러(B필러), 리어 도어와 리어 윈도 사이의 것이 리어 필러(C필러)이다.
특히, 제1 센서(100) 및 제2 센서(110)는 주차보조시스템(Parking Assist System)에서 장애물과의 거리를 측정하기 위해 구비한 초음파센서로 구현될 수 있으며, 이때 제1 센서(100)는 차량의 전방 범퍼의 좌/우측면에 장착될 수 있고, 제2 센서(110)는 차량의 후방 범퍼의 좌/우측면에 장착될 수 있다.
이러한 초음파센서는 가까운 거리에 있는 물체 혹은 사람의 유/무, 거리측정, 속도측정 등에 사용되며, 초음파 소자는 고유 진동에 상당하는 교류 전압을 가하면 압전 효과에 의해서 효율이 좋게 진동해서 초음파를 발생시키게 된다.
초음파는 사람의 귀로 들을 수 없는 20khz대 이상의 음을 말하며, 초음파의 파장은 전파 속도를 주파수로 할당한 값으로 전자파의 속도는 3×108m/s이다. 또한, 물체의 유/무를 감지하기 위해서는 초음파가 물체에 닿으면 반사하여야 한다. 금속이나 목재, 콘크리트나 종이, 유리 등은 초음파가 거의 100% 반사하지만 옷감 등과 같은 것은 인조로 만들어져 공기가 포함되어 있다. 이와 같이 공기가 포함되어 있는 물체는 초음파를 거의 흡수하기 때문에 센서 회로의 앰프 이득을 높여야 할 필요가 있다. 초음파는 온도에 영향을 받으며, 공기 중의 음파의 전송속도 c=331.3+0.606θ[m/s](θ:주위 온도)로 표시되며, 주위 온도에 따라서 음속이 변하기 때문에 물체까지의 거리를 정밀하게 측정하기 위해서는 온도에 따른 보정이 필요하기도 하다.
그리고 초음파 센서는 2개의 압전소자(또는 1개의 압전소자와 금속판)로 되어 있으며, 2개의 압전소자로 되어 있는 것을 바이몰(bimole), 1개의 압전소자로 되어 있는 것을 유니몰(unimole)이라 한다. 이것에 초음파가 입사되면 압전소자는 진동해서 전압을 발생시키고 역으로 압전소자에 전압을 인가하면 초음파가 발생하게 된다. 초음파 센서는 센서 자신이 가지고 있는 고유 진동 주파수와 똑같은 주파수의 교류 전압을 가하면 좀 더 효율이 좋은 음파를 발생할 수 있다. 물체에서 반사된 음파를 그대로 센서로 입력(진동)시켜서 발생한 정압을 회로에서 처리하므로 측정거리를 계산할 수 있는 것이다.
제1 센서(100) 및 제2 센서(110) 각각은 초음파 송신기와 초음파 수신기 및 센서 제어기를 포함할 수 있다. 이때, 센서 제어기는 초음파 송신기 및 초음파 수신기의 동작 제어 및 분석하기 위한 구성으로, 상기 초음파 송신기에서 초음파가 송신되도록 하기 위한 반복적인 펄스집합신호(이하 "서로 다른 임의의 송출시간 간격을 가지는 복수 개의 펄스신호"이라고 함)를 제공하는 송신 제어기와, 송신 제어기로부터 송신된 서로 다른 임의의 송출시간 간격을 가지는 복수 개의 펄스신호에 따라 상기 초음파 송출기에서 초음파가 송출되면, 상기 송출된 초음파가 장애물에 부딪히게 되고, 상기 장애물에 부딪힌 초음파가 물체로부터 반사되어 되돌아오게 된다. 이때, 되돌아온 초음파를 상기 초음파 수신기가 수신하게 되고 상기 수신된 초음파를 분석하는 수신 제어기와, 상기 송신 제어기와 수신 제어기의 작동을 제어하는 메인 제어기를 포함할 수 있다.
송신 제어기는 초음파 송출기를 통하여 초음파를 송출하기 위한 구성으로 송출 소자에 공진 주파수와 동시에 주파수의 발진 전력을 공급한다. 공급하는 신호는 구형파 펄스이고 전압 진폭은 1~20V 정도이며, 단 직류 성분이 없어야 하므로 콘덴서를 사용하여 직류성분을 제거하여 공급한다. 전압이 높으면 음압이 높게 되므로 멀리까지 보낼 수 있지만 약 10V에서 포화되어 10V 이상 전압을 높여도 큰 효과는 없다. 이와 같이 송신 제어기는 초음파 송출기가 초음파를 송출하도록 펄스신호를 제공하는데 이때 제공되는 펄스신호는 서로 다른 임의적인 송출시간 간격을 가지는 복수 개의 펄스신호이며, 상기 서로 다른 임의적인 송출시간 간격을 가지는 복수 개의 펄스신호가 반복적으로 설정된 집합신호이다. 예를 들어, 본 발명에서는 펄스 집합 신호의 송출시간 간격을 3ms부터 11ms까지 1ms씩 증가시킨 펄스신호가 제공되도록 한다. 이때 마지막 간격인 11ms까지 초음파 송출시간 간격으로 송출이 완료되면 처음 간격 3ms부터 다시 시작되어 마지막 간격인 11ms까지 초음파가 송출되도록 하고 이를 반복적으로 이루어지도록 송신 제어기를 통해 구형파 펄스신호가 상기 초음파 송출기로 제공되도록 한다. 이때 송출시간 간격은 초음파 송/수신기의 능력에 따라 변화 가능하며, 상기 반복적으로 제공되는 서로 다른 임의의 송출시간 간격을 가지는 복수 개의 펄스신호는 임의의 값만큼 점점 증가하거나 임의의 값만큼 점점 감소하는 시간간격일 수 있다.
한편, 펄스신호의 송출시간 간격 집합을 3ms부터 11ms까지 1ms씩 증가시킨 이유는 3~11ms의 합인 63ms의 경우 약 11m을 초음파가 왕복하므로 3ms부터 11ms까지 1ms씩 증가시킨 집합으로 설정하였다. 즉 더 먼 거리를 측정하기 위해서는 11ms보다 늘려야 하고, 더 짧은 거리를 측정하기 위해서는 11ms보다 줄여야 한다.
수신 제어기는 초음파 수신기가 초음파를 수신하면 그 출력 단자에 전압을 출력한다. 수신 감도는 센서의 공진 주파수 근처가 초음파 송신기와 마찬가지로 40khz가 가장 좋으며 출력에 부하 저항을 연결하면 그 양단에 초음파의 강약에 따라서 40khz의 정현파가 나타나게 된다. 출력 전압은 거리에 따라서 몇mV~수백mV 정도가 되기 때문에 이것을 증폭해서 비교기 등에서 고감도로 검출해서 디지털 신호로 변환하여 제1거리 산출기(120)로 전송한다. 즉 수신 제어기는 물체에 부딪혀 반사된 음파를 상기 초음파 수신기가 수신하여 아날로그 신호를 시그널 컨디셔너(도시되지 않음)를 통하여 신호 분석에 용이하도록 DC 신호 블로킹과, 레벨 시프트, 이득 제어를 수행하고 제1거리 산출기(120)로 전송하는 것이다. 여기서, 수신 제어기는 송신 제어기가 제공하는 서로 다른 임의의 송출시간 간격을 가지는 반복적인 펄스 신호 집합에 대응하여 송출된 음파 신호가 물체에 부딪혀 반사되면 상기 반사된 음파 신호를 수신하여 분석하는 것이다.
메인 제어기는 송신 제어기와 연결된 초음파 송신기로 반복적으로 서로 다른 임의의 송출간격을 가지는 복수 개의 펄스신호가 제공되어 초음파가 송출되도록 송신 제어기를 제어하고, 초음파 수신기로 수신된 음파신호를 분석할 수 있도록 수신 제어기를 제어한다. 그리고 메인 제어기는 제1거리 산출기(120)와 연결되어 수신 제어기에서 분석된 음파신호의 디지털 출력 신호를 제1거리 산출기(120)로 전송한다.
제1거리 산출기(120)는 센서 제어기의 제어에 의하여 제1 센서(100)에 입력되는 신호 데이터와 출력 데이터를 이용하여 물체와의 거리를 계산한다.
제1거리 산출기(120)는 수신 제어기에서 수신한 음파 신호의 수신시간 간격을 상기 송출시간 간격과 비교하여 이 음파신호의 시간간격의 특성을 파악하고 이 파악된 시간간격의 특성에 따른 음파 신호의 체공시간과 음파의 공기에서의 속도를 이용하여 물체와의 거리(D)를 계산한다.
결국, 제1거리 산출기(120)는 상술한 방식으로 제1 센서(100)를 통해 산출한 거리와 제2 센서(200)를 통해 산출한 거리에 기초하여 접촉점까지의 거리를 산출한다. 일례로, 제1거리 산출기(120)는 하기의 [수학식 1]에 기초하여 접촉점까지의 거리(D1)를 산출한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, 도 4를 참조하여 각 변수에 대해 설명하면, x1은 차량의 도어가 닫혀 있을 때 차량 도어의 끝단에서 제1 센서(100)까지의 거리(상수)를 나타내고, x2는 차량의 도어가 닫혀 있을 때 차량 도어의 끝단에서 제2 센서(110)까지의 거리(상수)를 나타낸다.
또한, y1은 제1 센서(100)에 의해 측정된 장애물까지의 거리를 나타내고, y2는 제2 센서(110)에 의해 측정된 장애물까지의 거리를 나타내며, r은 차량 도어의 폭을 나타내고, Θ는 차량 도어의 오픈 각도를 의미한다.
또한, D1에 가장 큰 영향을 미치는 값은 y1이며, Θ는 단지 D1을 미세하게 조절하는 역할을 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 제2거리 산출부의 상세 구성을 나타내는 일예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제2거리 산출부(20)는, 카메라(200), 각도 검출기(210), 및 제2거리 산출기(220)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 카메라(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 차량의 사이드미러 하단에 장착되어 영상을 촬영한다. 이러한 카메라(200)는 차량에 탑재된 AVM(Around View Monitoring) 시스템에 구비되어 AVM 영상을 생성하는데 이용되는 좌/우측 카메라로 구현될 수 있다. 이때, 좌측 카메라는 차량의 좌측 사이드미러의 하부에 위치하여 좌측 영상을 촬영하고, 우측 카메라는 차량의 우측 사이드미러의 하부에 위치하여 우측 영상을 촬영한다.
다음으로, 각도 검출기(210)는 영상 처리(image processing)를 수행하는 모듈 또는 프로그램으로 구현될 수 있으며, 카메라(200)에 의해 촬영된 영상에서 객체를 추출하고, 차량 도어의 오픈에 의한 카메라(200)의 회전에 따라 상기 객체를 추적하여 회전 각도를 검출한다.
즉, 각도 검출기(210)는 카메라(200)에 의해 촬영된 영상에서 객체로서 주차라인, 바닥의 움푹 파인 부분, 바닥의 이물질(껌 딱지, 쓰레기 등)을 추출하고, 차량 도어의 오픈에 의한 카메라(200)의 회전에 따라 상기 객체를 추적하여 회전 각도를 검출한다.
일례로, 각도 검출기(210)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 카메라(200)에 의해 촬영된 영상에서 주차라인(510), 바닥의 움푹 파인 부분(520), 이물질(530)을 추출한다. 이때, 각도 검출기(210)는 주차라인(510), 바닥의 움푹 파인 부분(520), 이물질(530) 중에서 적어도 하나를 추출한다.
이후, 각도 검출기(210)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 차량 도어의 오픈에 의한 카메라(200)의 회전에 따라 영상이 회전하게 되고, 그로 인해 발생하는 객체의 이동 궤적에 기초하여 객체의 회전각도(Θ)를 검출한다. 이렇게 검출된 회전각도는 제1거리 산출부(10)에 전달되어 제1 센서(100)를 통해 측정된 거리와 제2 센서(110)의 측정된 거리를 이용하여 접촉점까지의 거리를 도출해 내는 과정에서 보정 인자로 이용될 수 있다.
다음으로, 제2거리 산출기(220)는 각도 검출기(210)에 의해 검출된 각도정보(Θ)에 기초하여 차량의 도어 끝단으로부터 차량(자차)까지의 거리(차량의 도어가 열린 정도)를 산출한다. 일례로, 제2거리 산출기(220)는 하기의 [수학식 2]를 이용하여 차량의 도어 끝단으로부터 차량(자차)까지의 거리(D2)를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
여기서, r은 차량 도어의 폭을 의미한다.
이하, 상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 기초하여 제어부(30)가 경보부(40)를 제어하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.
예를 들어, x1=160cm, x2=140cm, y1= 60cm, y2=30cm, r=60cm, 제1 기준치 = 30cm, 제2 기준치 = 10cm, 제3 기준치 = 5cm라 하자.
1) cosΘ = 1인 경우, D1 = 54이고, D2 = 0이 된다. 이 경우, D1 - D2 = 54 > 30이므로 경보를 울리지 않는다.
2) cosΘ = 1/2인 경우, D1 = 57이고, D2 = 30이 된다. 이 경우, D1 - D2 = 27 < 30이므로 제1 기준치에 상응하는 경보음을 출력한다.
3) Θ = 55도인 경우, D1 ≒ 56.559이고, D2 ≒ 49.146이 된다. 이 경우, D1 - D2 ≒ 7.413 < 10이므로 제2 기준치에 상응하는 경보음을 출력한다.
4) Θ = 70도인 경우, D1 ≒ 57.948이고, D2 ≒ 56.376이 된다. 이 경우, D1 - D2 ≒ 1.572 < 5이므로 제3 기준치에 상응하는 경보음을 출력한다.
참고로, Θ가 D1에 미치는 영향은 매우 미미함을 알 수 있다. 반면, Θ가 D2에 미치는 영향은 매우 크다.
도 6 은 본 발명에 따른 차량 도어의 접촉 경보 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 주차구획에 주차된 차량의 도어 오픈 시 주변 장애물과의 접촉을 경보하는 과정을 나타낸다.
먼저, 제2거리 산출부(20)가 차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리(이하, 제2거리)를 산출한다(601).
이후, 제1거리 산출부(10)가 차량의 도어 끝단과 장애물이 만나는 지점(이하, 접촉점)으로부터 차량까지의 거리(이하, 제1거리)를 산출한다(602).
이후, 제어부(30)가 상기 산출된 제1거리에서 상기 산출된 제2거리를 뺀 결과(이하, 오픈 거리)가 제1 기준치 이내이면 경보음을 출력하도록 경보부(40)를 제어한다(603).
이후, 상기 경보부(40)가 제어부(30)의 제어하에 경보음을 출력한다(604).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 제1거리 산출부
20 : 제2거리 산출부
30 : 제어부
40 : 경보부

Claims (16)

  1. 주차구획에 주차된 차량의 도어 오픈 시 주변 장애물과의 접촉을 경보하는 장치에 있어서,
    차량의 도어 끝단과 장애물이 만나는 지점(이하, 접촉점)으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 제1거리 산출부;
    차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 제2거리 산출부;
    상기 제1거리 산출부에 의해 산출된 거리에서 상기 제2거리 산출부에 의해 산출된 거리를 뺀 결과(이하, 오픈 거리)가 제1 기준치 이내이면 경보음을 출력하도록 경보부를 제어하는 제어부; 및
    경보음을 출력하는 상기 경보부
    를 포함하는 차량 도어의 접촉 경보 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    복수의 기준치 구간을 설정하고, 각 기준치 구간에서 서로 다른 경보음을 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 접촉 경보 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제1 기준치 구간에서는 1초 간격으로 비프음을 출력하도록 상기 경보부를 제어하고, 제2 기준치 구간에서는 0.5초 간격으로 비프음을 출력하도록 상기 경보부를 제어하며, 제3 기준치 구간에서는 연속적인 비프음을 출력하도록 상기 경보부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 접촉 경보 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2거리 산출부는,
    차량의 사이드미러 하단에 장착되어 영상을 촬영하는 카메라;
    상기 카메라에 의해 촬영된 영상에서 객체를 추출하고, 차량 도어의 오픈에 의한 카메라의 회전에 따라 상기 객체를 추적하여 회전각도를 검출하는 각도 검출기; 및
    상기 각도 검출기에 의해 검출된 회전각도에 기초하여 차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 제2거리 산출기
    를 포함하는 차량 도어의 접촉 경보 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 각도 검출기는,
    상기 영상에서 주차라인을 추출하고, 상기 주차라인을 추적하여 회전각도를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 접촉 경보 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1거리 산출부는,
    차량의 전방 측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정하는 제1 센서;
    차량의 후방 측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정하는 제2 센서; 및
    상기 제1 센서를 통해 산출한 거리와 제2 센서를 통해 산출한 거리와 상기 각도 검출기에 의해 검출된 회전각도에 기초하여 접촉점까지의 거리를 산출하는 제1거리 산출기
    를 포함하는 차량 도어의 접촉 경보 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 차량의 전방 범퍼에 위치하고, 상기 제2 센서는 차량의 후방 범퍼에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 접촉 경보 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 차량의 A 필러에 위치하고, 상기 제2 센서는 차량의 B 필러에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 접촉 경보 장치.
  9. 주차구획에 주차된 차량의 도어 오픈 시 주변 장애물과의 접촉을 경보하는 방법에 있어서,
    제2거리 산출부가 차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리(이하, 제2거리)를 산출하는 단계;
    제1거리 산출부가 차량의 도어 끝단과 장애물이 만나는 지점(이하, 접촉점)으로부터 차량까지의 거리(이하, 제1거리)를 산출하는 단계;
    제어부가 상기 산출된 제1거리에서 상기 산출된 제2거리를 뺀 결과(이하, 오픈 거리)가 제1 기준치 이내이면 경보음을 출력하도록 경보부를 제어하는 단계; 및
    상기 경보부가 경보음을 출력하는 단계
    를 포함하는 차량 도어의 접촉 경보 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 출력 단계는,
    복수의 기준치 구간을 설정하고, 각 기준치 구간에서 서로 다른 경보음을 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 접촉 경보 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 출력 단계는,
    제1 기준치 구간에서 1초 간격으로 비프음을 출력하는 단계;
    제2 기준치 구간에서 0.5초 간격으로 비프음을 출력하는 단계; 및
    제3 기준치 구간에서는 연속적인 비프음을 출력하는 단계
    를 포함하는 차량 도어의 접촉 경보 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2거리 산출 단계는,
    카메라가 차량의 사이드미러 하단에 장착되어 영상을 촬영하는 단계;
    각도 검출기가 상기 촬영된 영상에서 객체를 추출하고, 차량 도어의 오픈에 의한 카메라의 회전에 따라 상기 객체를 추적하여 회전각도를 검출하는 단계; 및
    제2거리 산출기가 상기 검출된 회전각도에 기초하여 차량의 도어 끝단으로부터 차량까지의 거리를 산출하는 단계
    를 포함하는 차량 도어의 접촉 경보 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 각도 검출기는,
    상기 영상에서 주차라인을 추출하고, 상기 주차라인을 추적하여 회전각도를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 접촉 경보 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1거리 산출 단계는,
    제1 센서가 차량의 전방 측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정하는 단계;
    제2 센서가 차량의 후방 측면에 장착되어 장애물과의 거리를 측정하는 단계; 및
    제1거리 산출기가 상기 제1 센서를 통해 산출한 거리와 제2 센서를 통해 산출한 거리와 상기 각도 검출기에 의해 검출된 회전각도에 기초하여 접촉점까지의 거리를 산출하는 단계
    를 포함하는 차량 도어의 접촉 경보 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 차량의 전방 범퍼에 위치하고, 상기 제2 센서는 차량의 후방 범퍼에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 접촉 경보 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 차량의 A 필러에 위치하고, 상기 제2 센서는 차량의 B 필러에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 접촉 경보 방법.
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