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KR102812096B1 - 차량용 도어 제어장치 및 방법 - Google Patents

차량용 도어 제어장치 및 방법 Download PDF

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KR102812096B1
KR102812096B1 KR1020190128352A KR20190128352A KR102812096B1 KR 102812096 B1 KR102812096 B1 KR 102812096B1 KR 1020190128352 A KR1020190128352 A KR 1020190128352A KR 20190128352 A KR20190128352 A KR 20190128352A KR 102812096 B1 KR102812096 B1 KR 102812096B1
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KR
South Korea
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door
distance
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sensor
tailgate
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김덕영
박정훈
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 비접촉식 센서를 이용하여 도어의 개방작동과 함께 장애물 감지가 가능하도록 한 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 도어에 마련되어, 도어 외부에 인접한 사물을 감지하는 센서부; 상기 센서부에서 감지된 신호를 기반으로 사물이 위치한 거리를 연산하고, 도어가 닫혀 있는 상태에서 사물과의 거리가 점진적으로 감소하여 사물이 일정 범위 내에서 감지되는 경우 도어가 개방 작동되도록 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 구성되는 차량용 도어 제어장치 및 방법이 소개된다.

Description

차량용 도어 제어장치 및 방법{METHOD AND APPARAUS FOR CONTROLLED DOOR OF VEHICLES}
본 발명은 사물의 감지가 가능한 비접촉식 센서를 이용하여 도어의 개방작동과 함께 장애물 감지가 가능하도록 한 차량용 도어 제어장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
차량의 테일게이트는 SUV차량, 픽업트럭 등의 뒷문을 일컫는 것으로, 최근에는 테일게이트가 전동방식에 의해 개폐되는 기능과 함께 테일게이트가 안전하게 열릴 수 있도록 경고하는 시스템이 탑재되어 있다.
다만, 테일게이트의 안전열림 경고시스템의 경우, 통상 후방주차센서와 연동되어 범퍼와 인접한 수평방향 장애물만을 감지하게 됨으로써, 테일게이트가 개방되는 수직방향의 장애물은 감지하기 어려운 문제가 있고, 또한 안전열림 경고시스템과 테일게이트 스위치가 독립적으로 각각 설치되어, 원가 및 중량 측면에서 불리한 문제도 있다.
한편, 차량 후면의 번호판이 테일게이트에 위치한 차량의 경우 테일게이트 스위치가 번호판 위에 오목하게 패여진 부분에 설치된다.
그러나, 후면의 번호판이 후방 범퍼에 위치하는 차량의 경우 후면 패널 상에 테일게이트 스위치를 감추어 설치되는 공간이 따로 마련될 수 없어, 테일게이트 스위치를 구성하기에 어려움이 있다.
다만, 차량의 외면에 직접적으로 노출되는 상태로 테일게이트 스위치가 설치될 수 있기는 하지만, 이 경우 테일게이트 스위치가 쉽게 오염될 수 있어, 사용자의 테일게이트 스위치 조작 의지가 저하되는 문제도 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2016-0146400 A KR 10-2017-0164691 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 사물의 감지가 가능한 센서를 이용하여 도어의 개방작동과 함께 장애물 감지가 가능하도록 한 차량용 도어 제어장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 도어에 마련되어, 도어 외부에 인접한 사물을 감지하는 센서부; 상기 센서부에서 감지된 신호를 기반으로 사물이 위치한 거리를 연산하고, 도어가 닫혀 있는 상태에서 사물과의 거리가 점진적으로 감소하여 사물이 일정 범위 내에서 감지되는 경우 도어가 개방 작동되도록 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 도어는 차량의 테일게이트이고, 상기 센서부는 상기 테일게이트에 장착된 엠블럼에 설치될 수 있다.
상기 센서부는 초음파센서이고; 상기 초음파센서는 엠블럼의 배면에 설치되며; 상기 엠블럼 중앙의 로고부분을 통해 초음파가 송수신되도록 구성할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 초음파센서에 전압신호를 송신하는 송신부; 상기 초음파센서로부터 전압신호를 수신받는 수신부; 상기 수신부에 입력되는 전압신호의 크기에 따라 사물과의 거리를 연산하는 연산부; 상기 테일게이트의 개폐상태 및 사물의 거리 변화를 기반으로 테일게이트의 작동 조건을 만족하는지 판단하는 판단부; 상기 테일게이트의 작동 조건 만족시, 그 작동 조건에 따라 테일게이트의 작동을 제어하도록 작동명령을 인가하는 구동제어부;를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 센서부의 감지거리 별로 감지범위를 나누어 설정하고, 사물이 센서부와 먼 감지범위에서 센서부와 가까운 감지범위에 순차적으로 감지되는 경우, 도어가 잠금 해제되면서 개방 작동되도록 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 도어가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 상기 센서부의 최대 감지거리 내에 진입되어 감지되는 경우, 도어의 개방 작동을 멈추도록 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 도어가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 센서부와 가장 먼 최대 감지범위에서 감지되지 않고 나머지 감지범위에서 우선하여 감지되는 경우, 도어의 개방 작동이 지속되도록 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 도어가 폐쇄된 상태에서의 최대 감지거리보다 도어가 개방된 상태에서의 최대 감지거리가 길어지도록 설정할 수 있다.
상기 센서부는 상기 컨트롤러에서 송신되는 전압인가횟수에 따라 최대 감지거리가 변화하고; 상기 컨트롤러는, 상기 도어가 폐쇄된 상태에서 센서부에 인가되는 전압인가횟수보다 도어가 개방된 상태에서 센서부에 인가되는 전압인가횟수가 증가됨으로써, 상기 센서부의 최대 감지거리가 길어질 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 도어가 폐쇄된 상태에서 도어래치의 록킹 해제신호와 함께 도어를 작동시키는 도어작동부의 작동신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길어지도록 설정할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 도어래치의 록킹 해제신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길어지도록 설정할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 도어를 작동시키는 도어작동부의 작동신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길어지도록 설정할 수 있다.
본 발명의 구성은, 센서부가, 도어 외부에 인접한 사물을 감지하는 감지단계; 컨트롤러가, 상기 센서부에서 감지된 신호를 기반으로 사물이 위치한 거리를 연산하는 연산단계; 컨트롤러가, 상기 도어가 닫혀 있는 상태에서 사물과의 거리가 점진적으로 감소하여 사물이 일정 범위 내에서 감지되는 경우 도어가 개방 작동되도록 제어하는 작동제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연산단계 이 후에, 상기 센서부의 감지거리 별로 감지범위를 나누어 설정하는 범위설정단계;를 더 포함하고, 상기 작동제어단계에서는, 상기 사물이 센서부와 먼 감지범위에서 센서부와 가까운 감지범위에 순차적으로 감지되는 경우, 도어가 개방 작동되도록 제어할 수 있다.
상기 작동제어단계 이 후에, 상기 도어가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 상기 센서부의 최대 감지거리 내에 진입되어 감지되는 경우, 도어의 개방 작동을 멈추도록 제어할 수 있다.
상기 작동제어단계 이 후에, 상기 도어가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 센서부와 가장 먼 최대 감지범위에서 감지되지 않고 나머지 감지범위에서 우선하여 감지되는 경우, 도어의 개방 작동이 지속되도록 제어할 수 있다.
상기 범위설정단계에서는, 상기 도어가 폐쇄된 상태에서의 최대 감지거리보다 도어가 개방된 상태에서의 최대 감지거리가 길어지도록 설정할 수 있다.
상기 센서부는 상기 컨트롤러에서 송신되는 전압인가횟수에 따라 최대 감지거리가 변화하고; 상기 범위설정단계에서는, 상기 도어가 폐쇄된 상태에서 센서부에 인가되는 전압인가횟수보다 도어가 개방된 상태에서 센서부에 인가되는 전압인가횟수가 증가됨으로써, 상기 센서부의 최대 감지거리가 길어질 수 있다.
상기 범위설정단계는, 상기 도어가 폐쇄된 상태에서 도어래치의 록킹 해제신호와 함께 도어를 작동시키는 도어작동부의 작동신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길게 전환될 수 있다.
상기 범위설정단계는, 도어래치의 록킹 해제신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길게 전환될 수 있다.
상기 범위설정단계는, 도어를 작동시키는 도어작동부의 작동신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길게 전환될 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 센서부 주변에 손을 가까이 가져가는 모션만으로 테일게이트가 해제 작동됨으로써, 테일게이트의 잠금 해제 조작이 쉽고 간편하게 이루어지는 것은 물론, 보다 고급스러운 차량 이미지를 구현하게 되고, 또한 센서부를 직접 터치하지 않고 비접촉 방식으로 테일게이트를 잠금 해제함으로써, 테일게이트가 오염되었을 경우에도 테일게이트 잠금 해제 조작을 거부감 없이 수행할 수 있는 효과도 있다.
더욱이, 테일게이트가 개방되는 과정에서 테일게이트의 수직방향에 장애물이 있는 경우 센서부를 통해 감지하여 테일게이트가 개방되는 것을 중지시키게 됨으로써, 테일게이트가 장애물에 부딪혀 손상되는 것을 방지하는 효과도 있다.
뿐만 아니라, 테일게이트가 폐쇄된 상태에서는 센서부가 테일게이트 스위치 기능을 수행하고, 테일게이트가 개방 작동되는 과정에서는 센서부가 후방 장애물을 감지하는 후방감지센서 기능을 수행함으로써, 테일게이트 스위치와 후방감지센서를 하나로 통합하여 원가 및 중량을 저감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 적용 가능한 테일게이트와 엠블럼 외관을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 센서부와 엠블럼 및 컨트롤러 간의 연결관계를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 테일게이트가 폐쇄된 상태에서의 센서부의 최대 감지거리 및 감지범위를 예시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 테일게이트가 잠금 해제되어 개방되는 상태에서의 센서부의 최대 감지거리 및 감지범위를 예시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 테일게이트의 작동을 제어하는 과정을 설명하기 위한 플로우차트.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 차량용 도어 제어장치는, 센서부(30)와 컨트롤러(100)를 포함하여 구성이 된다.
도 1을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 센서부(30)는 도어(10)에 마련되어, 도어(10) 외부에 인접한 사물을 감지한다.
컨트롤러(100)는, 상기 센서부(30)에서 감지된 신호를 기반으로 사물이 위치한 거리를 연산하고, 도어(10)가 닫혀 있는 상태에서 사물과의 거리가 점진적으로 감소하여 사물이 일정 범위 내에서 감지되는 경우 도어(10)가 개방 작동되도록 제어하게 된다.
여기서, 상기 도어(10)는 차량의 테일게이트(10)일 수 있다. 그리고, 상기 센서부(30)는 상기 테일게이트(10)에 장착된 엠블럼(20)에 설치될 수 있다.
예컨대, 후면 번호판이 후방 범퍼에 설치된 차량에 있어, 테일게이트(10)의 중간에 차량의 엠블럼(20)이 설치될 수 있고, 상기 엠블럼(20)에 센서부(30)가 설치될 수 있다.
이 같은 구성에 따르면, 테일게이트(10)가 닫혀 있는 상태에서 사용자의 손을 센서부(30)에 가깝게 위치시키는 경우 센서부(30)와 가까워지는 손과의 거리를 연산하게 된다.
이에, 센서부(30)와 손과의 거리가 일정거리 이내에 진입하게 되면, 컨트롤러(100)가 도어래치(50)의 해제 명령을 인가하여 도어래치(50)가 잠금 해제됨으로써 테일게이트(10)가 잠금 해제되고, 이와 함께 드라이브유닛의 작동명령을 인가하여 드라이브유닛이 신장 작동됨으로써, 테일게이트(10)가 개방 작동된다. 참고로, 위와 같은 테일게이트(10)의 해제 작동은 센서부(30) 주변에 스마트키가 감지되는 경우에 한하여 작동되도록 구성할 수 있다.
이처럼, 본 발명은 센서부(30) 주변에 손을 가까이 가져가는 모션만으로 테일게이트(10)가 해제 작동됨으로써, 테일게이트(10)의 잠금 해제 조작이 쉽고 간편하게 이루어지는 것은 물론, 보다 고급스러운 차량 이미지를 구현하게 되고, 또한 센서부(30)를 직접 터치하지 않고 비접촉 방식으로 테일게이트(10)를 잠금 해제함으로써, 테일게이트(10)가 오염되었을 경우에도 테일게이트(10) 잠금 해제 조작을 거부감 없이 수행할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명의 센서부(30)는 초음파센서로서, 상기 초음파센서(30)는 엠블럼(20)의 배면에 설치된다.
그리고, 상기 엠블럼(20) 중앙의 로고부분을 통해 초음파가 송수신되도록 구성이 된다.
예컨대, 상기 초음파센서(30)의 중앙에 초음파 반사판(40)의 배면이 접착되고, 상기 엠블럼(20) 중앙의 로고부분에 초음파 반사판(40)이 전면이 향하도록 설치된다. 그리고, 상기 엠블럼(20)의 양측 배면이 테일게이트(10)의 패널 외면에 체결될 수 있다.
이에 따르면, 컨트롤러(100)에서 인가되는 전기신호가 초음파센서(30)에 인가되어 진동으로 변환되고, 상기 초음파센서(30)에서 발생하는 진동이 초음파 반사판(40)을 통해 음파로 변환된다.
그리고, 초음파 반사판(40)의 외부에서 감지되는 음파가 초음파 반사판(40)에 의해 진동으로 변환되어 센서부(30)에 전달되고, 센서부(30)에 입력되는 진동이 컨트롤러(100)에 전기신호로 수신된다.
즉, 후면 번호판이 후방 범퍼에 설치되는 차량의 경우, 차량의 디자인 문제로 테일게이트(10)의 패널 외면에 테일게이트(10) 스위치를 구성하기가 쉽지 않은 문제가 있는데, 본 발명은 테일게이트(10)에 구비된 엠블럼(20)을 통해 센서부(30)가 감춰지는 듯한 효과를 갖게 됨으로써, 차량 후면의 디자인을 저해하지 않으면서 테일게이트(10) 스위치를 구현할 수 있게 된다.
아울러, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 초음파센서(30)에 전압신호를 송신하는 송신부(110)와, 상기 초음파센서(30)로부터 전압신호를 수신받는 수신부(120)와, 상기 수신부(120)에 입력되는 전압신호의 크기에 따라 사물과의 거리를 연산하는 연산부(130)와, 상기 테일게이트(10)의 개폐상태 및 사물의 거리 변화를 기반으로 테일게이트(10)의 작동 조건을 만족하는지 판단하는 판단부(140) 및, 상기 테일게이트(10)의 작동 조건 만족시, 그 작동 조건에 따라 테일게이트(10)의 작동을 제어하도록 작동명령을 인가하는 구동제어부(150)를 포함하여 구성이 된다.
예컨대, 송신부(110)에서 3V의 전압을 인가하는 경우, 수신부(120)에 수신되는 전압이 0~1V인 경우 사물과의 거리가 0~7cm로 연산하고, 1~2V인 경우 사물과의 거리가 7~13cm로 연산하며, 2~3V인 경우 사물과의 거리가 13~20cm로 연산할 수 있다.
참고로, 수신부(120)에서 수신 가능한 최대 전압을 기준으로 사물과의 거리범위를 나누게 되고, 수신부(120)에서 수신된 전압을 이용하여 사물과의 거리를 계산할 수 있다.
그리고, 판단부(140)에서 판단하는 테일게이트(10)의 작동 조건은, 테일게이트(10)가 폐쇄된 상태에서 사물과의 거리가 점진적으로 감소되는지 여부일 수 있다.
또한, 테일게이트(10)의 작동 조건은, 테일게이트(10)가 잠금 해제된 상태에서 센서부(30)가 감지 가능한 최대 감지거리 이내로 사물이 감지되는지 여부일 수 있다.
이에, 상기 구동제어부(150)에서는, 테일게이트(10)가 폐쇄된 상태에서 사물과의 거리가 점진적으로 감소하는 경우 테일게이트(10)를 잠금 해제하면서 개방 작동할 수 있다.
또한 상기 구동제어부(150)에서는, 테일게이트(10)가 잠금 해제된 상태에서 센서부(30)가 감지 가능한 최대 감지거리 이내로 사물이 감지되는 경우 테일게이트(10)의 개방 작동을 중지할 수 있다.
참고로, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 컨트롤러(100)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.
이하에서, 상기 컨트롤러(100)의 구성을 조금 더 구체적으로 살펴보면, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 센서부(30)의 감지거리 별로 감지범위를 나누어 설정하고, 사물이 센서부(30)와 먼 감지범위에서 센서부(30)와 가까운 감지범위에 순차적으로 감지되는 경우, 도어(10)가 잠금 해제되면서 개방 작동되도록 제어할 수 있다.
예컨대, 초음파센서(30)에 의해 감지되는 사물의 거리가 0~7cm인 감지범위를 1단계로 설정하고, 7~13cm인 감지범위를 2단계로 설정하며, 13~20cm인 감지범위를 3단계로 설정할 수 있다.
즉, 사물이 3단계의 감지범위에서 2단계의 감지범위 내에 진입되어 감지되는 경우, 테일게이트(10)를 개방 작동시킬 수 있다.
또한, 사물이 2단계의 감지범위에서 1단계의 감지범위 내에 진입되어 감지되는 경우, 테일게이트(10)를 개방 작동시킬 수 있다.
아울러, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 도어(10)가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 상기 센서부(30)의 최대 감지거리 내에 진입되어 감지되는 경우, 도어(10)의 개방 작동을 멈추도록 제어할 수 있다.
예컨대, 테일게이트(10)가 개방 작동되는 과정에서 초음파센서(30)가 감지할 수 있는 최대 감지거리(3단계 끝부분)에서 사물이 감지되는 경우, 테일게이트(10)의 개방 작동을 중지시킬 수 있다. 이에 따라, 테일게이트(10)의 개방시, 테일게이트(10)의 수직방향에 장애물이 있는 경우 테일게이트(10)가 개방되는 것을 중지시키게 됨으로써, 테일게이트(10)가 장애물에 부딪혀 손상되는 것을 방지할 수 있다.
더불어, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 도어(10)가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 센서부(30)와 가장 먼 최대 감지범위에서 감지되지 않고 나머지 감지범위에서 우선하여 감지되는 경우, 도어(10)의 개방 작동이 지속되도록 제어할 수 있다.
예컨대, 테일게이트(10)가 개방 작동되는 과정에서 초음파센서(30)가 감지할 수 있는 최대 감지거리(3단계 끝부분)에서 사물이 감지되는 것이 아니라, 2단계 또는 1단계 범위 내에서 감지되면, 이는 장애물로 인식하지 않아 개방작동이 지속될 수 있도록 제어하게 된다.
그리고, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 도어(10)가 폐쇄된 상태에서의 최대 감지거리보다 도어(10)가 개방된 상태에서의 최대 감지거리가 길어지도록 설정할 수 있다.
예컨대, 테일게이트(10)가 폐쇄된 상태에서 최대 감지거리가 20cm로 설정된 경우, 테일게이트(10)가가 잠금 해제되어 개방된 상태에서는 최대 감지거리가 70cm가 되도록 설정할 수 있다.
이에, 최대 감지거리 이내에서 구분되는 감지범위 역시 달라지게 되는데, 테일게이트(10)가 폐쇄된 상태에서는 0~7cm인 감지범위를 1단계로 설정하고, 7~13cm인 감지범위를 2단계로 설정하며, 13~20cm인 감지범위를 3단계로 설정할 수 있으나, 테일게이트(10)가 잠금 해제된 상태에서는 0~20cm인 감지범위를 1단계로 설정하고, 20~50cm인 감지범위를 2단계로 설정하며, 50~70cm인 감지범위를 3단계로 설정할 수 있다.
본 발명의 경우, 사물과의 최대 감지거리는 전압인가횟수에 따라 변화시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 센서부(30)는 상기 컨트롤러(100)에서 송신되는 전압인가횟수에 따라 최대 감지거리가 변화된다.
그리고, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 도어(10)가 폐쇄된 상태에서 센서부(30)에 인가되는 전압인가횟수보다 도어(10)가 개방된 상태에서 센서부(30)에 인가되는 전압인가횟수가 증가됨으로써, 상기 센서부(30)의 최대 감지거리가 길어지게 된다.
예컨대, 테일게이트(10)가 폐쇄된 상태에서는 컨트롤러(100)에서 3V의 전압을 1초 동안 3회 초음파센서(30)에 인가하는 반면, 테일게이트(10)가 잠금 해제되어 개방된 상태에서는 컨트롤러(100)에서 3V 전압을 1초 동안 9회 초음파센서(30)에 인가한다.
즉, 동일 시간 동안 초음파센서(30)의 진동판에 가하는 전압인가횟수의 차이에 따라 진동의 세기가 달라지게 되는데, 전압인가횟수가 많을수록 진동이 커지게 되고, 진동이 클수록 초음파센서(30)에서 감지하는 최대 감지거리도 증가하게 된다.
이에, 테일게이트(10)의 폐쇄상태보다 테일게이트(10)의 잠금 해제상태에서 전압인가횟수를 증가시키게 됨으로써, 사물의 최대 감지거리를 증대시킬 수 있게 되고, 이에 따라 테일게이트(10)의 폐쇄 상태에서는 사용자가 큰 모션을 취하지 않고도 테일게이트(10)를 개방할 수 있는 반면, 테일게이트(10)가 개방되는 과정에서는 테일게이트(10)의 개방경로에 존재하는 장애물에 미연에 대비하여 테일게이트(10)의 손상 위험을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.
아울러, 상기 컨트롤러(100)는, 상기 도어(10)가 폐쇄된 상태에서 도어래치(50)의 록킹 해제신호와 함께 도어(10)를 작동시키는 도어작동부(60)의 작동신호 입력시, 센서부(30)의 최대 감지거리가 길어지도록 설정할 수 있다.
여기서, 상기 도어래치(50)는 테일게이트(10)를 잠금 및 잠금 해제시키는 래치(50)일 수 있고, 상기 도어작동부(60)는 테일게이트(10)를 개폐 작동시키는 스핀들드라이브(60)일 수 있다.
즉, 초음파센서(30)와 컨트롤러(100)는 CAN통신을 통해 신호가 송수신되는데, 래치(50)의 잠금 해제신호와 스핀들드라이브(60)의 동작 신호가 컨트롤러(100)에 입력되면, 이 신호들이 트리거로 사용되어 초음파센서(30)의 최대 감지거리가 길어지도록 설정하게 된다.
더불어, 다른 예시로서 도어래치(50)의 록킹 해제신호 입력시, 센서부(30)의 최대 감지거리가 길게 전환될 수 있고, 도어(10)를 작동시키는 도어작동부(60)의 작동신호 입력시, 센서부(30)의 최대 감지거리가 길게 전환될 수도 있다.
한편, 본 발명의 도어 제어방법은, 센서부(30)가, 도어(10) 외부에 인접한 사물을 감지하는 감지단계; 컨트롤러(100)가, 상기 센서부(30)에서 감지된 신호를 기반으로 사물이 위치한 거리를 연산하는 연산단계; 컨트롤러(100)가, 상기 도어(10)가 닫혀 있는 상태에서 사물과의 거리가 점진적으로 감소하여 사물이 일정 범위 내에서 감지되는 경우 도어(10)가 개방 작동되도록 제어하는 작동제어단계;를 포함하여 구성이 된다.
아울러, 상기 연산단계 이 후에, 상기 센서부(30)의 감지거리 별로 감지범위를 나누어 설정하는 범위설정단계를 더 포함하고, 상기 작동제어단계에서는, 상기 사물이 센서부(30)와 먼 감지범위에서 센서부(30)와 가까운 감지범위에 순차적으로 감지되는 경우, 도어(10)가 개방 작동되도록 제어하게 된다.
그리고, 상기 작동제어단계 이 후에, 상기 도어(10)가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 상기 센서부(30)의 최대 감지거리 내에 진입되어 감지되는 경우, 도어(10)의 개방 작동을 멈추도록 제어하게 된다.
다만, 상기 작동제어단계 이 후에, 상기 도어(10)가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 센서부(30)와 가장 먼 최대 감지범위에서 감지되지 않고 나머지 감지범위에서 우선하여 감지되는 경우, 도어(10)의 개방 작동이 지속되도록 제어하게 된다.
그리고, 상기 범위설정단계에서는, 상기 도어(10)가 폐쇄된 상태에서의 최대 감지거리보다 도어(10)가 개방된 상태에서의 최대 감지거리가 길어지도록 설정할 수 있다.
이에 따라, 상기 센서부(30)는 상기 컨트롤러(100)에서 송신되는 전압인가횟수에 따라 최대 감지거리가 변화한다.
그리고, 상기 범위설정단계에서는, 상기 도어(10)가 폐쇄된 상태에서 센서부(30)에 인가되는 전압인가횟수보다 도어(10)가 개방된 상태에서 센서부(30)에 인가되는 전압인가횟수가 증가됨으로써, 상기 센서부(30)의 최대 감지거리가 길어지게 된다.
또한, 상기 범위설정단계는, 상기 도어(10)가 폐쇄된 상태에서 도어래치(50)의 록킹 해제신호와 함께 도어(10)를 작동시키는 도어작동부(60)의 작동신호 입력시, 센서부(30)의 최대 감지거리가 길게 전환될 수 있다.
다른 예시로서, 상기 범위설정단계는, 도어래치(50)의 록킹 해제신호 입력시, 센서부(30)의 최대 감지거리가 길게 전환될 수 있고, 도어(10)를 작동시키는 도어작동부(60)의 작동신호 입력시, 센서부(30)의 최대 감지거리가 길게 전환될 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 테일게이트(10) 제어과정을 순차적으로 설명하면, 테일게이트(10)가 폐쇄된 상태인 경우(S10), 초음파센서(30)를 통해 사물이 감지되는지 판단한다(S20).
S20에서 사물이 감지되는 경우, 사물과의 거리를 연산한다(S30).
이어서, 사물과의 거리가 점진적으로 감소되어(S40), 일정 거리범위 내에서 감지되는지 판단하고(S50), 이들 조건을 만족하는 경우 테일게이트(10)를 잠금 해제하면서, 개방 작동하도록 제어한다(S60).
이 후, 테일게이트(10)가 개방 작동되는 과정에서 초음파센서(30)를 통해 사물이 감지되는지 판단한다(S70).
S70에서 사물이 감지되는 경우, 사물과의 거리를 연산한다(S80).
이어서, 사물이 최대 감지범위 내에서 감지되는지 판단하고(S90), S90을 만족하는 경우 테일게이트(10)의 개방 작동을 정지시키게 된다(S100).
다만, S70에서 사물이 감지되지 않거나, 또는 S90에서 사물이 최대 감지범위가 아닌 범위 내에서 감지되는 경우 테일게이트(10)의 개방 작동을 지속시키게 된다(S110).
한편, 본 발명에 따라 테일게이트(10)의 잠금 해제기능을 구현하는 방법을 예시하여 살펴보면, 사용자가 스마트키를 소지하고 테일게이트(10) 앞에 서 있는 상태에서 사용자의 손을 초음파센서(30)에 가까이 가져간다.
이에, 사용자의 손이 초음파센서(30)에 점진적으로 가까워지면서 2단계 신호와 1단계 신호가 순차적으로 입력될 경우, 컨트롤러(100)가 잠금 해제 작동조건을 만족하는 것으로 판단하여 테일게이트(10) 래치(50)를 잠금해제하고, 스핀들드라이브(60)가 신장 작동되도록 제어한다.
물론, 사용자의 손이 초음파센서(30)에 가까워지면서 3단계 신호와 2단계 신호가 순차적으로 입력되는 경우에도 잠금 해제 작동조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따라 테일게이트(10)의 잠금 해제 후 후방 장애물감지 기능을 구현하는 방법을 예시하여 살펴보면, 스마트키를 소지한 사용자가 테일게이트(10) 앞에서 테일게이트(10)를 열어 래치(50)가 잠금 해제되고 스핀들드라이브(60)가 작동하게 되면, 테일게이트(10)가 개방되기 시작한다.
이에, 테일게이트(10)가 개방되는 과정에서 초음파센서(30)에 최대 감지범위인 3단계 신호가 입력되는 경우, 충돌이 예상되는 작동 정지 조건을 만족하는 것으로 판단하여 스핀들드라이브(60)의 작동을 멈추도록 제어하고, 이에 테일게이트(10)의 작동을 정지시킨다.
다만, 테일게이트(10)가 개방되는 과정에서 초음파센서(30)에 감지되는 신호가 2단계 신호 또는 1단계 신호인 경우에는, 충돌이 예상되는 작동 정지 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하여 테일게이트(10)의 작동을 지속시킬 수 있게 된다.
더불어, 본 발명에 따라 테일게이트(10)의 잠금 해제 후 후방 장애물감지 기능을 구현하는 다른 방법을 예시하여 살펴보면, 사용자가 차량 실내에 구비된 테일게이트(10) 열림스위치 조작을 통해 테일게이트(10)를 열어 래치(50)가 잠금 해제되고 스핀들드라이브(60)가 작동하게 되면, 테일게이트(10)가 개방되기 시작한다.
이에, 테일게이트(10)가 개방되는 과정에서 초음파센서(30)에 최대 감지범위인 3단계 신호가 입력되는 경우, 충돌이 예상되는 작동 정지 조건을 만족하는 것으로 판단하여 스핀들드라이브(60)의 작동을 멈추도록 제어하고, 이에 테일게이트(10)의 작동을 정지시킨다.
다만, 테일게이트(10)가 개방되는 과정에서 초음파센서(30)에 감지되는 신호가 2단계 신호 또는 1단계 신호인 경우에는, 충돌이 예상되는 작동 정지 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하여 테일게이트(10)의 작동을 지속시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 센서부(30) 주변에 손을 가까이 가져가는 모션만으로 테일게이트(10)가 해제 작동됨으로써, 테일게이트(10)의 잠금 해제 조작이 쉽고 간편하게 이루어지는 것은 물론, 보다 고급스러운 차량 이미지를 구현하게 되고, 또한 센서부(30)를 직접 터치하지 않고 비접촉 방식으로 테일게이트(10)를 잠금 해제함으로써, 테일게이트(10)가 오염되었을 경우에도 테일게이트(10) 잠금 해제 조작을 거부감 없이 수행할 수 있게 된다.
더욱이, 테일게이트(10)가 폐쇄된 상태에서는 센서부(30)가 테일게이트(10) 스위치 기능을 수행하고, 테일게이트(10)가 개방 작동되는 과정에서는 센서부(30)가 후방 장애물을 감지하는 후방감지센서 기능을 수행함으로써, 테일게이트(10) 스위치와 후방감지센서를 하나로 통합하여 원가 및 중량을 저감할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 도어(테일게이트)
20 : 엠블럼
30 : 센서부(초음파센서)
40 : 초음파 반사판
100 : 컨트롤러
110 : 송신부
120 : 수신부
130 : 연산부
140 : 판단부
150 : 구동제어부

Claims (21)

  1. 도어에 마련되어, 도어 외부에 인접한 사물을 감지하는 센서부;
    상기 센서부에서 감지된 신호를 기반으로 사물이 위치한 거리를 연산하고, 도어가 닫혀 있는 상태에서 사물과의 거리가 점진적으로 감소하여 사물이 일정 범위 내에서 감지되는 경우 도어가 개방 작동되도록 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 센서부의 감지거리 별로 감지범위를 나누어 설정하고, 사물이 센서부와 먼 감지범위에서 센서부와 가까운 감지범위에 순차적으로 감지되는 경우, 도어가 잠금 해제되면서 개방 작동되도록 제어하며,
    상기 컨트롤러는,
    상기 도어가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 센서부와 가장 먼 최대 감지범위에서 감지되지 않고 나머지 감지범위에서 우선하여 감지되는 경우, 도어의 개방 작동이 지속되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 도어는 차량의 테일게이트이고, 상기 센서부는 상기 테일게이트에 장착된 엠블럼에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는 초음파센서이고;
    상기 초음파센서는 엠블럼의 배면에 설치되며;
    상기 엠블럼 중앙의 로고부분을 통해 초음파가 송수신되도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 초음파센서에 전압신호를 송신하는 송신부;
    상기 초음파센서로부터 전압신호를 수신받는 수신부;
    상기 수신부에 입력되는 전압신호의 크기에 따라 사물과의 거리를 연산하는 연산부;
    상기 도어의 개폐상태 및 사물의 거리 변화를 기반으로 도어의 작동 조건을 만족하는지 판단하는 판단부;
    상기 도어의 작동 조건 만족시, 그 작동 조건에 따라 도어의 작동을 제어하도록 작동명령을 인가하는 구동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 도어가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 상기 센서부의 최대 감지거리 내에 진입되어 감지되는 경우, 도어의 개방 작동을 멈추도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 도어가 폐쇄된 상태에서의 최대 감지거리보다 도어가 개방된 상태에서의 최대 감지거리가 길어지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 센서부는 상기 컨트롤러에서 송신되는 전압인가횟수에 따라 최대 감지거리가 변화하고;
    상기 컨트롤러는,
    상기 도어가 폐쇄된 상태에서 센서부에 인가되는 전압인가횟수보다 도어가 개방된 상태에서 센서부에 인가되는 전압인가횟수가 증가됨으로써, 상기 센서부의 최대 감지거리가 길어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 도어가 폐쇄된 상태에서 도어래치의 록킹 해제신호와 함께 도어를 작동시키는 도어작동부의 작동신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길어지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    도어래치의 록킹 해제신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길어지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    도어를 작동시키는 도어작동부의 작동신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길어지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어장치.
  13. 센서부가, 도어 외부에 인접한 사물을 감지하는 감지단계;
    컨트롤러가, 상기 센서부에서 감지된 신호를 기반으로 사물이 위치한 거리를 연산하는 연산단계;
    컨트롤러가, 상기 도어가 닫혀 있는 상태에서 사물과의 거리가 점진적으로 감소하여 사물이 일정 범위 내에서 감지되는 경우 도어가 개방 작동되도록 제어하는 작동제어단계;를 포함하고,
    상기 연산단계 이 후에, 상기 센서부의 감지거리 별로 감지범위를 나누어 설정하는 범위설정단계;를 더 포함하고,
    상기 작동제어단계에서는, 상기 사물이 센서부와 먼 감지범위에서 센서부와 가까운 감지범위에 순차적으로 감지되는 경우, 도어가 개방 작동되도록 제어하며,
    상기 작동제어단계 이 후에,
    상기 도어가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 센서부와 가장 먼 최대 감지범위에서 감지되지 않고 나머지 감지범위에서 우선하여 감지되는 경우, 도어의 개방 작동이 지속되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 작동제어단계 이 후에,
    상기 도어가 개방 작동되는 과정에서 상기 사물이 상기 센서부의 최대 감지거리 내에 진입되어 감지되는 경우, 도어의 개방 작동을 멈추도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어방법.
  16. 삭제
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 범위설정단계에서는,
    상기 도어가 폐쇄된 상태에서의 최대 감지거리보다 도어가 개방된 상태에서의 최대 감지거리가 길어지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 센서부는 상기 컨트롤러에서 송신되는 전압인가횟수에 따라 최대 감지거리가 변화하고;
    상기 범위설정단계에서는,
    상기 도어가 폐쇄된 상태에서 센서부에 인가되는 전압인가횟수보다 도어가 개방된 상태에서 센서부에 인가되는 전압인가횟수가 증가됨으로써, 상기 센서부의 최대 감지거리가 길어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 범위설정단계는,
    상기 도어가 폐쇄된 상태에서 도어래치의 록킹 해제신호와 함께 도어를 작동시키는 도어작동부의 작동신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길게 전환되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 범위설정단계는,
    도어래치의 록킹 해제신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길게 전환되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어방법.
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 범위설정단계는,
    도어를 작동시키는 도어작동부의 작동신호 입력시, 센서부의 최대 감지거리가 길게 전환되는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 제어방법.
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