KR100867699B1 - Automatic parking system of a motor vehicle of providing a parking path including a forward path - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 운전자의 핸들 조작에 의하지 않고 운전자가 목표로 하는 위치에 차량을 주차할 수 있도록 한 차량의 자동 주차 시스템에 관한 것으로서, 특히 전진궤적을 포함하는 주차궤적을 제공하는 자동 주차 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 초보운전자나 여성 운전자들의 경우, 주차 시 곤란을 겪게 되는 일이 많다. 특히, 자동차의 보급율이 높은데 반해 주차 공간이 협소한 것이 현실의 사정이기에, 차량을 후진하여 원하는 위치에 주차하는 것은 차량 조작이 서툰 운전자에게는 곤혹스러운 것이다.In general, novice drivers and female drivers often have trouble parking. In particular, it is a fact of life that a large parking space is narrow while a car has a high penetration rate, so it is difficult for a driver who is poor at operating a vehicle to back up and park a vehicle at a desired position.
최근, 이러한 사정을 감안하고 운전자의 편의를 위하여, 운전자가 원하는 주차위치를 지정하면 차량을 자동 제어하여 해당 위치에 차량을 주차시키는 자동 주차 시스템에 대한 연구 및 차량에의 적용 노력이 활발하게 진행되고 있다. 그 일례가, 독일의 BMW의 자동 주차 시스템으로서, 이 주차시스템은 차량에 탑재된 비디오카메라와 센서로 적절한 궤도를 산출하여, 액셀러레이터와 핸들을 자동으로 조작 한다. 운전자는 차량 밖에서 리모컨의 버튼을 누르기만 하면 된다. Recently, in consideration of such circumstances, for the convenience of the driver, research on an automatic parking system that automatically parks a vehicle at a corresponding position by automatically controlling the vehicle when the driver designates a desired parking position is actively underway. have. One example is BMW's automatic parking system, which automatically calculates the appropriate trajectory with a video camera and sensor mounted on the vehicle, and automatically operates the accelerator and the steering wheel. The driver simply presses a button on the remote control outside the vehicle.
한편, 한국 특허공개공보 제2001-0035738호 및 제2007-0062163호에도 본 발명과 관련된 자동 주차 시스템이 소개되어 있다. 이들 공보의 내용은 본 발명에 참조된다.Meanwhile, Korean Patent Laid-Open Publication Nos. 2001-0035738 and 2007-0062163 also introduce an automatic parking system related to the present invention. The contents of these publications are referred to the present invention.
그러나, 위와 같은 종래의 자동 주차 시스템은 모두, 후진궤적만을 제공할 뿐, 전진궤적을 제공하지는 않는다는 문제점이 있다. 즉, 종래의 자동 주차 시스템의 경우, 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 차량(10)을 주차공간(20)에 차량(10)을 주차하기 위해서는 운전자가 직접 차량(10)을 운전하여 후진을 시작하기 위한 위치(③)까지 이동시켜 놓아야 한다는 것이다. 이와 같이, 후진위치(③)까지 정확히 차량을 이동시킬 수 있는 운전자라면, 후진 주차도 가능한 경우가 많을 것이다. 또한, 운전자별 또는 상황에 따라 후진위치가 다르기 때문에, 종래 시스템에 의한 자동 주차는 높은 정확성을 담보하지는 못하다는 문제가 있다.However, all of the above-described conventional automatic parking systems provide a backward trajectory only and do not provide a forward trajectory. That is, in the conventional automatic parking system, as shown in FIGS. 1 and 2, the driver directly drives the
따라서, 운전자의 편의와 운전 미숙자를 위해서는, 전진궤적, 즉 차량을 후진위치까지 안내하기 위한 궤적(①→②→③) 또한 자동 주차 시스템에서 제공할 필요가 있다.Therefore, for the convenience of the driver and the immature driving, it is necessary to provide a forward trajectory, that is, a trajectory (① → ② → ③) for guiding the vehicle to the reverse position.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 자동 주차에 필요한 후진궤적 뿐만 아니라 전진궤적 또한 제공 가능한 차량의 자동 주차 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an automatic parking system for a vehicle capable of providing not only a backward trajectory but also a forward trajectory required for the automatic parking of the vehicle.
또한, 전진궤적을 포함한 모든 궤적형성에 이용될 수 있는 파라미터를 도출하여, 주차공간의 상황에 따라 파라미터의 조정을 통해 최적의 주차궤적을 형성할 수 있는 차량의 자동 주차 시스템을 제공함을 목적으로 한다.In addition, the aim of the present invention is to provide an automatic parking system for a vehicle that can derive the optimal parking trajectory by adjusting the parameters according to the situation of the parking space by deriving the parameters that can be used for all the trajectory formation including the forward trajectory. .
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전진궤적을 포함하는 주차궤적을 제공하는 차량의 자동 주차 시스템은, 차량상태 및 차량 주변의 공간정보를 제공하는 감지부와, 차량 구동을 위한 구동부; 상기 감지부로부터 수신된 정보를 기초로 주차궤적을 산출하여 차량이 이 주차궤적을 추종하도록 구동부를 제어하는 제어부; 및 외부입력을 위한 입력부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an automatic parking system for a vehicle providing a parking trajectory including a forward trajectory, including: a sensing unit for providing a vehicle state and spatial information around the vehicle, and a driving unit for driving the vehicle; A control unit for controlling the driving unit to calculate a parking trajectory based on the information received from the sensing unit so that the vehicle follows the parking trajectory; And an input unit for external input.
특히, 본 발명에 따른 시스템에 따른 직각 주차궤적은, 차량이 후진하여 주차공간의 모서리를 돌아 주차공간의 길이방향에 평행하게 배치될 때의 주차공간 사이드 경계로부터 확보하고자 하는 여유거리 및 주차공간 전방경계로부터의 진입깊이, 후진하는 차량의 뒷바퀴가 주차공간의 모서리에 닿지 않도록 하기 위한 조향각을 이용하여 주차공간의 모서리를 회피하도록 설정된다.In particular, the right angle parking trajectory according to the system according to the present invention, the clearance distance and the front of the parking space to be secured from the parking space side boundary when the vehicle is reversed and arranged in parallel to the parking direction in the longitudinal direction of the parking space The depth of entry from the boundary is set to avoid the corner of the parking space using a steering angle so that the rear wheel of the backing vehicle does not touch the corner of the parking space.
그리고, 직각주차의 안내를 위한 시스템의 전진궤적은, 주차공간 전방경계로부터 확보하고자 하는 여유거리에 의해 결정되는 주차공간 전방경계에 평행한 직선 ①에 따른 직선구간; 모서리 회피반경을 갖는 원의 접선으로서, 후진 시작위치에서 확보하고자 하는 차량 기울기를 갖는 직선 ②에 따른 직선구간; 및 상기 모서리 회피반경을 갖는 원과 상기 직선 ② 간의 접점인 전진궤적 목표점;을 포함하는 것을 특징으로 한다.And, the forward trajectory of the system for guiding the perpendicular parking is a straight section along a
한편, 평행 주차궤적은, 후진궤적 목표점에서 최대 조향각으로 차량이 빠져 나올 때의 궤적에 대응하는 원과, 모서리를 중심으로 하고 모서리 회피거리를 반지름으로 하는 원을 동시에 접하는 직선 ②'을 이용하여 주차공간의 모서리를 회피하도록 설정된다. On the other hand, the parallel parking trajectory is parked using a straight line ② 'which simultaneously contacts a circle corresponding to the trajectory when the vehicle exits at the maximum steering angle from the backward trajectory target point and a circle centered at the corner and having a radius of the corner avoidance distance. It is set to avoid edges of space.
평행주차의 안내를 위한 시스템의 전진궤적은, 주차공간 전방경계로부터 확보하고자 하는 여유거리에 의해 결정되는 주차공간 전방경계에 평행한 직선 ①'에 따른 직선구간; 및 직선 ①'과 상기 직선 ②'를 동시에 접하는 원과 상기 직선 ①' 간의 접점인 전진궤적 목표점;을 포함한다.The forward trajectory of the system for guiding the parallel parking includes: a straight section along a straight line ① 'parallel to the parking space front boundary determined by the clearance distance to be secured from the parking space front boundary; And a forward trajectory target point that is a contact point between a circle which is in direct contact with a straight line ① 'and the straight line ②' and the straight line ① '.
또한, 평행주차 궤적의 후진궤적은, 직선 ①'과 직선 ②'를 동시에 접하는 원을 이용한 상기 접점의 구간까지의 곡선구간을 포함한다.Further, the backward trajectory of the parallel parking trajectory includes a curved section up to the section of the contact point using a circle which contacts the straight line ① 'and the straight line ②' at the same time.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 자동 주차 시스템은, 차량의 자동 주차에 필요한 후진궤적 뿐만 아니라 전진궤적 또한 제공 가능하므로, 보다 편리한 차량 주차가 가능해진다.The automatic parking system of the vehicle having the structure as described above can provide not only the backward trajectory but also the forward trajectory required for the automatic parking of the vehicle, thereby enabling more convenient vehicle parking.
또한, 전진궤적을 포함한 모든 궤적형성에 이용될 수 있는 파라미터의 조정을 통해 주차공간의 상황에 따라 최적의 궤도를 형성할 수 있으므로, 시스템의 신뢰도가 높다.In addition, since the optimum trajectory can be formed according to the situation of the parking space by adjusting the parameters that can be used for the formation of all trajectories including the forward trajectory, the reliability of the system is high.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 자동 주차 시스템에 대하여 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at with respect to the automatic parking system of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 자동주차 시스템은 감지부(30), 제어부(40), 구동부(50), 입력부(60)로 이루어진다.추가적으로 디스플레이부(70)를 구비할 수 있으며, 터치스크린을 이용하여 입력부(60)는 디스플레이부(70)에 통합될 수 있다.As shown in FIG. 3, the automatic parking system includes a
감지부(30)는 차량상태 및 차량 주변의 공간정보를 제공한다. 차량 상태정보란 현재 운전자가 설정해 둔 조향각, 변속레버의 위치 등과 같은 차량에 관한 정보를 말하며, 차량 주변의 공간정보는 차량과 주변물체 간의 거리, 운전자가 차량을 주차하고자 하는 주차공간 및 그 주변에 관한 정보를 말한다. 이를 위하여는, 기존에 차량에 설치된 센서 이외에 각종 센서가 추가적으로 설치될 필요가 있다. The
제어부(40)는 감지부(30)로부터의 신호를 이용하여 차량이 미리 설정된 주차궤적을 추종할 수 있도록 하는 제어 명령을 송출한다. 감지부(30)로부터 수신되는 각종 신호를 설정 데이터와 비교, 연산 및 분석하여 제어 명령을 구동부(50)로 송출한다.The
구동부(50)는 제어부의 명령에 따라 차량을 구동한다. 당연하게도, 구동부(50)에는 감지부(30)의 감지각도 등을 조절하기 위한 구동부가 포함될 수 있다.The
입력부(60) 사용자가 자동주차 모드를 선택하는 등 각종의 선택사항 및 데이터를 입력하기 위한 구성이다. 입력부(60)는 리모콘일 수 있으며, 터치스크린을 사용하는 경우 디스플레이부(70)와 통합될 수 있다.The
이상, 시스템의 각 구성요소에 대하여 설명하였으나, 이들 구성요소는 개략적으로만 설명된 것일 뿐 이미 공지된 다양한 기술이 적용될 수 있다.As described above, each component of the system has been described, but these components are only schematically described, and various known techniques may be applied.
한편, 본 발명에 따른 자동 주차 시스템의 핵심적인 기술은 차량의 추종을 위한 주차궤적을 어떻게 구성하는가에 있다. 따라서, 본 발명의 자동 주차 시스템에 따른 주차궤적 형성방법을 직각주차와 평행주차를 구분하여 살펴본다.On the other hand, the core technology of the automatic parking system according to the present invention is how to configure the parking trajectory for following the vehicle. Therefore, the parking trajectory forming method according to the automatic parking system of the present invention will be described by dividing a perpendicular parking and a parallel parking.
[직각주차][Square parking]
도 4 및 도 5을 참조하여, 본 발명의 차량의 자동 주차 시스템에 따라 평행주차를 하는 경우에 있어서의 주차궤적 형성방법에 대하여 살펴본다.4 and 5, a description will be given of the parking trajectory forming method in the case of parallel parking according to the automatic parking system of the vehicle of the present invention.
본 발명의 자동 주차 시스템에 따른 주차궤적의 형성은, 차량 뒷바퀴가 모서리에 충돌하는 것을 방지하기 위하여 설정되는 파라미터와 관련되는 바, 먼저 모서리 회피방법을 살펴본 다음, 주차궤적 형성방법에 대하여 살펴본다.The formation of the parking trajectory according to the automatic parking system of the present invention is related to a parameter set in order to prevent the rear wheel from colliding with the corner. First, the corner avoidance method will be described, and then the parking trajectory formation method will be described.
직각주차에서의 모서리 회피 방법Corner avoidance method in square parking
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 자동 직각주차에 있어 모서리의 회피는, 뒷바퀴가 모서리 E에 닿지 않고 주차공간으로 들어올 수 있는 모서리 회피반경(R2)을 따라 차량이 주차공간으로 안내될 수 있도록 함으로써 이루어질 수 있다.As can be seen in FIG. 4, the avoidance of corners in automatic right-angle parking allows the vehicle to be guided to the parking space along the corner avoidance radius R2 where the rear wheels can enter the parking space without touching the corner E. Can be done.
여기서, 주차공간 모서리 E는 차폭(W) 및 후술하는 파라미터 d, D에 의해 아래의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.Here, the parking space corner E may be defined by
한편, 모서리 회피반경 또한 파라미터 d, D에 의해 정의될 수 있는 바, 파라 미터 d, D에 대하여 살펴본다.On the other hand, the corner avoidance radius can also be defined by the parameters d, D, look at the parameters d, D.
파라미터 d는 주차공간 사이드 경계(120)로부터 확보하고자 하는 여유거리이다. 즉, 주차공간의 폭방향 여유거리로서, 차량의 폭, 주차공간의 크기 등 고려하여 결정될 수 있는 파라미터이다. 이러한 파라미터의 결정은 다양한 크기, 특성을 갖는 주차공간에 대한 시뮬레이션 및 검증을 통해 최적화된 값을 설정될 수 있을 것이다.The parameter d is the clearance distance to be secured from the parking
파라미터 D는 차량이 후진하여 주차공간의 모서리(E)를 돌아 주차공간의 길이방향에 평행하게 배치될 때의 주차공간 사이드 경계(120)로부터 확보하고자 주차공간 전방경계(110)로부터의 진입깊이이다. 즉, 주차공간의 길이방향 여유거리로서, 차량의 길이, 주차공간의 크기 등을 고려하여 결정될 수 있는 파라미터이다. 차량의 뒷바퀴가 주차공간의 모서리에 닿지 않고 회전할 수 있는 원의 중심으로부터 주차공간 전방경계까지의 거리이기도 하다. D에 따라 후술하는 O의 위치가 달라진다.The parameter D is the entry depth from the parking
위와 같이 확보하고자 하는 주차공간 길이 및 폭방향 여유거리(d,D)가 정해지면, 그에 따라 모서리 회피반경(R2) 또는 후진위치에서의 조향각(φ)이 결정된다. 즉, 파라미터인 d와 D를 고정하면, 그에 따라 아래의 수학식 2, 3에 의해 주차공간 모서리(E)를 회피할 수 있는 회전반경(R2) 및 조향각(φ)이 산출된다.When the parking space length and the widthwise clearance distance d and D to be secured as described above are determined, the steering angle φ at the corner avoidance radius R2 or the reverse position is determined accordingly. That is, when the parameters d and D are fixed, the rotation radius R2 and the steering angle φ that can avoid the parking space corner E are calculated according to
여기서, ℓ: 휠베이스.Where L: wheelbase.
W: 차폭.W: The vehicle width.
r: 뒷 바퀴가 그리는 궤적의 회전반경으로 표현된 모서리 회피 회전반경.r: corner avoidance rotation radius expressed as the rotation radius of the trajectory drawn by the rear wheels.
R2: 뒷 차축 중심이 그리는 궤적의 회전반경으로 표현된 모서리 회피 회전반경. 이 값은 차량 제원을 고려하여 위의 r값으로부터 얻어질 수 있으며, 본 실시예에서는 R2를 모서리 회피반경으로 사용한다.R2: Edge avoidance radius expressed as the radius of the trajectory drawn by the center of the rear axle. This value can be obtained from the above r value in consideration of vehicle specifications, and in this embodiment, R2 is used as the corner avoidance radius.
φ: 후진하는 차량의 뒷바퀴가 주차공간의 모서리에 닿지 않도록 하기 위한 조향각.φ: Steering angle to prevent the rear wheel of a backing vehicle from reaching the corner of the parking space.
O: 후진궤적의 목표점. R2의 원을 따라 후진된 차량이 주차공간 사이드 경계와 평행하게 되는 시점에서의 뒷바퀴 차축 중심 위치로서, 이 위치 이후 차량은 주차공간 길이방향과 평행하게 안내된다. 파라미터 D에 따라 달라지는 값이다.O: The target point for the backward trajectory. The rear wheel axle center position at which the vehicle retracted along the circle of R2 is parallel to the parking space side boundary, after which the vehicle is guided parallel to the parking space longitudinal direction. The value depends on parameter D.
한편, 위와 반대로 조향각(φ)을 특정값으로 고정하는 경우, 파라미터 d, D를 조절할 수 있게 된다. 따라서, 위 식들로부터 d, D, φ값을 절절한 변화 파라미터로 사용하여 주차공간의 모서리(E)를 회피할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, when the steering angle φ is fixed to a specific value in contrast to the above, the parameters d and D can be adjusted. Therefore, by using the d, D, and φ values as appropriate change parameters from the above equations, it is possible to avoid the corner (E) of the parking space.
직각주차에서의 주차궤적 형성방법Parking trail formation method at right angle parking
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 평행주차에 있어 주차궤적은, 모서리 회피 반경 R2를 갖는 원과, 여유거리(c)에 따른 직선 ①과, 모서리 회피반경 (R2)을 갖는 원의 접선인 기울기의 직선 ②를 이용하여 얻어질 수 있다.As can be seen in Fig. 5, in the parallel parking, the parking trajectory is the inclination of the circle having the corner avoidance radius R2, the
먼저 직각주차에 있어 전직궤적은, 주차공간 전방경계로부터 확보하고자 하는 여유거리(c)에 의해 결정되는 주차공간 전방경계(110)에 평행한 직선 ①에 따른 직선구간, 모서리 회피반경(R2)을 갖는 원의 접선으로서, 후진 시작위치에서 확보하고자 하는 차량 기울기()를 갖는 직선 ②에 따른 직선구간, 및 모서리 회피반경(R2)을 갖는 원과 직선 ② 간의 접점인 전진궤적 목표점(B)으로 구성된다.First, the perpendicular trajectory in the perpendicular parking is a straight section along the
c는 주차공간 전방경계(110)로부터 확보하고자 하는 여유거리로서, 본 실시예에서는 차량의 뒷바퀴로부터 주차공간 전방경계(110)까지의 거리로 정의하였으나, 차량의 뒷차축의 중심으로부터 주차공간 전방경계(110)까지의 거리로 정의될 수도 있다. 이러한, c에 의해 정의되는 직선 ①은, 다르게 정의될 수도 있겠으나, 전진 시작위치(S)에서 차량의 앞뒷바퀴 차축의 중심을 잇는 선분으로 정의하는 것이 바람직하다.c is a clearance distance to be secured from the parking
직선 ②는 모서리 회피반경 R2를 갖는 원과 에 의해 결정된다. 여기서, 는 R2의 원과 접하는 직선 ②의 X축에 대한 기울기로서, 후진 시작위치(M)에서 확보하고자 하는 차량 기울기에 해당하며, 전진궤적을 따라 안내되는 차량이 Ymax와 닿지 않도록 하기 위한 범위에서 결정되는 파라미터이다. Ymax는 주차공간 맞은편에 존재할 수 있는 다른 차량이나, 장애물과의 충돌 회피를 위하여 설정되는 경계선으로서, 값이 큰 경우, 접선은 주차공간의 입구 가까이에서 발생되며, 값이 작은 경우, 접선은 Ymax에 가까운 곳에서 발생된다. Ymax 혹은 는 서로 마주하는 주차공간 간의 거리 등을 고려하여 최적의 값으로 설정될 수 있다.The
전진궤적 목표점(B)은 적어도 이 지점에서는 후진이 시작되어야 하므로 전진궤적에 의해 반드시 안내될 필요가 있는 최소한의 전진궤적 끝점이다. 에 따른 접선이 R2 원에 접하는 접점(B)이 전진궤적 목표점이 되며, 이 지점에서 차량은 X축에 대하여 기울기가인 상태에서 뒷바퀴 차축의 중심이 놓여져 있어야 한다.The forward trajectory target point B is the minimum forward trajectory end point that must be guided by the forward trajectory since at least at this point the reverse must be started. The contact point (B) where the tangent line is in contact with the circle R2 becomes the forward trajectory target point, and at this point the vehicle is inclined relative to the X axis. The center of the rear wheel axle should be in position.
M은 후진 시작위치로서, 직선 ②의 연장선상에 있으면 족하다. 차량은 직선 ①을 따라 전진궤적 목표점(B)까지 안내된 후, 곧 바로 후진궤적을 따라 안내될 수도 있을 것이나, 일종의 여유마진으로 M이 고려된다. 이 전진궤적 목표점(B)에서 조향각 φ로 차량을 후진하면, 차량은 R2의 원의 궤적을 따라 후진하여 후진궤적 목표점(O)으로 안내된다.M is a reverse start position, which is sufficient if it is on the extension line of the
후진궤적 목표점 O에서 차량은 Y축에 평행하게 배치되는 바, 이후 차량은 조향각이 0인 상태에서 그대로 후진하면 된다. 이때, 어느 정도로 후진할 것인지는 통계화된 주차공간의 길이를 고려에 따라 최적의 값으로 도출될 수 있을 것이다.At the backward trajectory target point O, the vehicle is arranged parallel to the Y axis, and then the vehicle may reverse as it is with the steering angle at zero. At this time, the degree to which backwards may be derived may be derived as an optimal value in consideration of the length of the statistical parking space.
[평행 주차][Parallel parking]
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 차량의 자동 주차 시스템에 따라 평행주차를 하는 경우에 있어서의 주차궤적 형성방법에 대하여 살펴본다.Hereinafter, referring to FIGS. 6 and 7, a parking trajectory forming method in the case of parallel parking according to the automatic parking system of the vehicle according to the present invention will be described.
평행주차에서의 모서리 회피 방법Edge avoidance method in parallel parking
도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 자동 평행주차에 있어 모서리(E)의 회피는, R1과 R2의 반경을 갖는 2개의 원을 동시에 접하는 θ기울기의 접선을 따라 차량이 주차공간으로 들어오도록 함으로써 이루어질 수 있다. 여기서,As can be seen in FIG. 6, the avoidance of the corner E in automatic parallel parking is achieved by allowing the vehicle to enter the parking space along the tangent of the θ slope, which simultaneously contacts two circles with a radius of R1 and R2. Can be. here,
O: 후진궤적의 목표점. 즉 주차공간의 원점(O)으로서, 차량 뒷차축 중심의 위치로 표현될 수 있다.O: The target point for the backward trajectory. That is, as the origin O of the parking space, it can be expressed as the position of the center of the rear axle of the vehicle.
R1: 주차공간 원점(O)에서의 차량의 최소 회전반경. 즉, 후진궤적의 목표점에 차량이 주차되었다고 가정하였을 때, 그 차량이 최대 조향각으로 주차공간을 빠져 나오면서 그리는 차량의 최소 회전반경을 말한다. 여기서, 회전반경 R1은 차량의 제원에 따라 결정되는 고정값으로서, 차량 뒷차축 중심이 그리는 궤적으로 표현될 수 있다.R1: Minimum radius of rotation of the vehicle from the parking space origin (O). That is, assuming that the vehicle is parked at the target point of the backward trajectory, it refers to the minimum rotation radius of the vehicle that is drawn while leaving the parking space at the maximum steering angle. Here, the rotation radius R1 is a fixed value determined according to the specification of the vehicle, and may be represented as a trajectory drawn by the center of the rear axle of the vehicle.
R2': 모서리 회피거리. 모서리를 회피를 위하여 확보하고자 하는 차량과 모서리 간의 이격거리로서, 차량 뒷차축 중심으로부터 모서리까지의 거리(차폭 W의 1/2)에 여유마진 d'를 부가한 값으로 표현될 수 있다.R2 ': Edge evasion distance. As a separation distance between the vehicle and the corner to be secured to avoid the corner, it may be expressed as a value obtained by adding a margin margin d 'to the distance (half of the vehicle width W) from the center of the vehicle rear axle to the corner.
θ: R1, R2'에 따른 원을 동시에 접하는 접선의 기울기.θ: The slope of the tangent tangent to the circle according to R1, R2 '.
P1: R1과 R2'에 따른 원을 동시에 접하는 접선과 R1에 따른 원간의 접점. 주 차시, 차량은 최소한 P1점까지는 안내되어야, 이후 최대 조향각으로 회전하여 원점 O의 위치에서 X축에 대하여 평행하게 놓일 수 있게 된다.P1: The contact between the tangent tangent to the circle along R1 and R2 'at the same time and the circle along R1. When parking, the vehicle must be guided to at least P1 and then rotated to the maximum steering angle so that it can be placed parallel to the X axis at the position of origin O.
한편, 위의 파라미터는 다양한 상황 및 주차공간의 특성에 대한 시뮬레이션을 통해 최적화된 값으로 얻어질 수 있을 것이다.On the other hand, the above parameters may be obtained as an optimized value through the simulation of the characteristics of various situations and parking spaces.
평행주차의 주차궤적 형성방법Parking trail formation method for parallel parking
도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 평행주차에 있어 주차궤적은, 앞서 설명된 R1과 R2'에 따른 원을 동시에 접하는 접선인 직선 ②'(P1과 P2에서 각각 접함)와, 주차공간 전방경계로부터 확보하고자 하는 여유거리 c'에 따른 직선 ①'을 이용하여 얻어질 수 있다.As can be seen in Fig. 7, the parking trajectory in the parallel parking is a straight line ② '(tangentially in contact with P1 and P2, respectively) and a parking space front boundary, which are tangent to the circle according to R1 and R2' as described above. It can be obtained by using a straight line ① 'along the clearance c' to be secured.
먼저 전진궤적은, 주차공간 전방경계로부터 확보하고자 하는 여유거리(c')에 의해 결정되는 주차공간 전방경계(110)에 평행한 직선 ①' 및, 직선 ①'과 직선 ②'를 동시에 접하는 원(R3)과 상기 직선 ①' 간의 접점인 P3에 의해 얻어질 수 있다.First, the forward trajectory is a circle (1) parallel to the parking space front boundary (110) determined by the clearance distance c 'to be secured from the parking space front boundary and a straight line ①' and a straight line ② 'simultaneously contacting each other ( It can be obtained by P3, which is the contact between R3) and the straight line ① '.
여기서, 직선 ①'이 전진궤적의 직선구간이 되며, 접점인 P3가 전진궤적 목표점이 된다. 여유거리 c'는 직각 주차에서의 여유거리 c에 대응하는 것으로, 차량의 차축 중심으로부터 주차공간 전방경계(110)까지의 거리로 정의될 수 있다. 그리고, 직선 ①'은 차량 앞뒤바퀴의 각 차축 중심을 잇는 선분으로 정의될 수 있다. 또한, 직선 ①, ②를 동시에 접하는 원(R3)은 다수 있을 수 있으나, 시뮬레이션을 통해 최적화될 수 있다. 특히, 이 원(R3)은 전진궤적 목표점(P3)로부터 후진궤적을 따라 안내되는 차량이 보다 부드럽게 안내될 수 있도록 하기 위한 것이므로, 차량의 제원 및 기타 조건을 고려하여 설계자의 의해 최적의 값으로 선택될 수 있다.Here, the straight line ① 'becomes a straight line section of the forward trajectory, and the contact point P3 becomes the forward trajectory target point. The clearance distance c 'corresponds to the clearance distance c in the right angle parking, and may be defined as the distance from the center of the axle of the vehicle to the
한편, M은 후진 시작위치이다. 차량은 직선 ①을 따라 전진궤적 목표점(P3)까지 안내된 후, 곧 바로 후진궤적을 따라 안내될 수도 있을 것이나, 일종의 여유마진으로 M이 고려된다. 당연하게도, M은 직선 ①의 연장선상에 있는 것으로 족하며, 실제 후진 시작위치가 어디라 하더라도 차량은, 전진궤적 목표점인 P3에서 뒷바퀴 차축 중심이 위치될 수 있어야 하며, 이후 R3에 따른 원을 따라 P2로 안내될 수 있어야 한다.On the other hand, M is the reverse start position. The vehicle may be guided immediately along the backward trajectory along the
다음으로 후진궤적은, P3~P2까자의 곡선구간, P2~P1까지의 직선구간, P1~O까지의 곡선구간을 갖는다. 이들 후진궤적에 대하여는 이미 살펴보았으므로, 추가적인 설명은 생략한다.Next, the backward trajectory has a curved section from P3 to P2, a straight section from P2 to P1, and a curved section from P1 to O. Since these backward trajectories have already been described, further explanation is omitted.
[주차궤적 추종방법][Parking trajectory tracking method]
도 5를 참조하여, 직각주차 시 차량 추종방법을 살펴본다.Referring to Figure 5, looks at the vehicle tracking method when the right-angle parking.
운전자가 차량을 주차공간 부근에 정지시키는 위치는 상황에 따라 상이할 것이다. 만일, 자동주차 모드 선택 시의 차량 위치가, 직선 ① 상에 있지 않다면, 제어부는 차량을 X축에 평행한 직선 ① 위에 놓일 수 있도록 구동부를 제어한다. 이후, 제어부는 차량을 직선 ②, 전진궤적 목표점(B), 곡선 ③, 후진궤적 목표점(O), 직선 ④를 따라 안내한다.The position at which the driver stops the vehicle near the parking space will vary depending on the situation. If the vehicle position at the time of auto parking mode selection is not on the
평행주차 시 차량 추종방법 또한 위와 다르지 않다. 도 7을 참조하여 설명한다.The vehicle tracking method in parallel parking is no different from the above. It demonstrates with reference to FIG.
자동주차 모드 선택 시, 시스템의 제어부는 차량을 X축에 평행한 직선 ①'을 따라 차량이 안내될 수 있도록 구동부를 제어한다. 이후, 제어부는 차량은 P3~P2, 직선 ②', P1~O를 따라 안내한다.When the automatic parking mode is selected, the control unit of the system controls the driving unit to guide the vehicle along a straight line ① 'parallel to the X axis. Thereafter, the controller guides the vehicle along P3 to P2, the straight line '2', and P1 to O.
한편, 이상의 설명에서, 주차공간 전방경계 및 사이드 경계는 주차공간의 구획을 위해 그어진 주차선이거나 혹은 구조물일 수 있다.Meanwhile, in the above description, the parking space front boundary and the side boundary may be a parking line or a structure drawn for the partition of the parking space.
도 1은 통상적인 직각 주차에서의 차량 이동궤적을 도시한 도면,1 is a view showing a vehicle movement trajectory in a conventional right-angle parking,
도 2는 통상적인 평행 주차에서의 차량 이동궤적을 도시한 도면,2 is a view showing a vehicle movement trajectory in a conventional parallel parking;
도 3은 본 발명에 따른 자동 주차 시스템의 개략 구성도,3 is a schematic configuration diagram of an automatic parking system according to the present invention;
도 4는 본 발명의 자동 주차 시스템에 따른 직각 주차 시 충돌회피 조건을 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining a collision avoidance condition when the perpendicular parking according to the automatic parking system of the present invention,
도 5는 본 발명의 자동 주차 시스템에 따른 직각 주차궤적을 설명하기 위한 도면,5 is a view for explaining a perpendicular parking trajectory according to the automatic parking system of the present invention;
도 6은 본 발명의 자동 주차 시스템에 따른 평행 주차 시 충돌회피 조건을 설명하기 위한 도면,6 is a view for explaining a collision avoidance condition when parallel parking according to the automatic parking system of the present invention,
도 7은 본 발명의 자동 주차 시스템에 따른 평행 주차궤적을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a parallel parking trajectory according to the automatic parking system of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 차량 20: 주차공간10: vehicle 20: parking space
110: 주차공간 전방 경계 120: 주차공간 사이드 경계110: parking space front boundary 120: parking space side boundary
W: 차폭 l: 휠베이스W: Vehicle width l: Wheelbase
E: 모서리 φ: 조향각E: corner φ: steering angle
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