KR101048369B1 - 차량의 자동 주차 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 자동 주차 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 카메라를 통하여 주차장의 주차가능공간을 인식하며, DB에 저장된 주차공간마다의 주행궤적에 따라 계산된 조향각 및 속도를 주차장에 주차하려는 차량에게 송출하여 차량과 가장 가까운 주차가능공간에 자동 주차시킴으로써, 기존에서와 같이 단순 주차궤적 계산으로 인해 자동 주차가 이루어지지 않는 점과 주차가능공간을 오 인식하게 되어 자동 주차를 수행하지 못하게 되는 문제점들을 해결할 수 있다. 또한, 본 발명은 유도선과 카메라를 이용하여 자동으로 주차함으로써, 주차장에서 주차가능공간을 찾기 위한 수고를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 운전이 미숙한 운전자들에게 주차에 의하여 발생할 수 있는 사고로 인한 인적피해 및 대물피해를 현저하게 감소시킬 수 있다.

자동 주차, 카메라, 유도선, 통신망

Description

차량의 자동 주차 방법 및 그 장치{METHOD FOR PARKING AUTOMATIC OF A CAR AND ITS APPARATUS}

본 발명은 차량의 자동 주차 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 카메라를 통해 주차장의 주차가능공간을 인식하고, 데이터베이스(DataBase, 이하 DB라 함)에 저장된 주차공간마다의 주행궤적에 따라 계산된 조향각 및 속도를 주차장에 주차하려는 차량에게 송출하여 자동으로 주차하도록 하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-030-01, 과제명: RUPI-클라이언트 기술 개발].

차량을 운행하지 않을 때에는 일정한 장소, 즉 주차장에 차량을 주차하게 되는데, 운전자는 주차장에 구획된 장소를 향해 차량에 구비된 스티어링 휠을 일정 각도로 회전시켜 원하는 위치에 주차하게 된다.

이와 같이 주차장에 차량을 주차함에 있어서, 운전이 미숙한 초보운전자 또 는 여성운전자들이 가장 어렵게 생각하는 부분이다. 즉, 차량을 이용하여 평행 또는 종렬 주차를 수행함에 있어 초보운전자나 여성운전자는 숙련된 운전자보다 많은 주의와 시간을 요하게 된다.

또한, 초보운전자나 여성운전자는 주차 위치에 진입시키기 위해서 적지 않은 시간을 소모하여야 하며, 주차 위치에 잘못 진입할 경우 차량에서 탑승객이 하차하여 수신호에 의존하여 가까스로 차량을 주차시키는 경우가 종종 발생한다. 또한 야간에 주변의 사물에 대해서 정확하게 인지하지 못하는 상태에서 주변에 주차된 차량과 접촉되는 문제가 발생되어 차량 주차에 대한 세심한 주의를 필요로 한다.

이러한 불편한 문제점을 해결하고자 자동 주차에 관한 기술이 개발되고, 그 개발된 자동 주차 기술은 차량을 자동 주차 시키기 위해서 주차 조작을 시작하는 위치에서 스티어링 휠의 조향각이 항상 중립 상태를 유지해야만 하고, 평행주차를 해야하는 경우에 현재 차량의 위치와 목표로 하는 주차 위치가 서로 평행을 이뤄야만 하는 전제 조건이 있다. 또한 개발된 자동 주차의 다른 기술은 카메라를 장착한 차량에서 카메라를 통하여 입력된 영상을 통하여 주차 가능 영역을 인식하고, 거리감지 센서를 이용하여 주차가능구역의 모서리 좌표를 인식하고 차량을 제어하여 자동 주차하는 방식이 주로 적용되고 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 언급된 종래 기술에서의 자동 주차 기술은 주차궤 적이 두 원의 외접한 직선으로 구성되어 물리적인 조향각의 이동 경로에 위배되어 조향각 제어 시 피할 수 없는 조향각의 추종 오차로 인한 차량이탈 및 주변 차량과의 충돌이 발생함에 따라 초기 조향각 및 주차목표 회전불가 등의 전제조건과 단순 주차궤적 계산으로 인해 자동 주차가 이루어지지 않는다.

또한, 자동 주차의 다른 기술은 차량에 장착된 카메라로 빈 주차공간을 찾아야 하기 때문에 시간적 소요가 걸릴 뿐만 아니라 차량에 부착된 센서가 주위 환경에 의하여 주차가능공간을 오 인식하게 되어 자동 주차를 수행하는데 많은 어려움을 가지고 있는 문제점이 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 유도선과 카메라를 이용하여 자동으로 주차함에 있어서 카메라를 통하여 주차장의 주차가능공간을 인식하며, DB에 저장된 주차공간마다의 주행궤적에 따라 계산된 조향각 및 속도를 주차장에 주차하려는 차량에게 송출함으로써, 차량과 가장 가까운 주차가능공간에 자동으로 주차시킬 수 있도록 하는 차량의 자동 주차 방법 및 그 장치를 제공한다.

본 발명의 일 관점에 따른 차량의 자동 주차 방법은, 주차 공간의 입구에서부터 각 주차 공간마다 전자자기유도레일을 설치하여 자동 주차하여 상기 각 주차 공간마다 주차 궤적을 생성하거나, 상기 주차 공간의 입구에서부터 각 주차 공간까지의 학습을 통해 주차 궤적을 생성하는 단계와, 상기 생성된 주차 궤적을 주차 궤적 DB에 저장하는 단계와, 상기 주차공간을 촬상하고, 상기 촬상된 주차공간을 영상처리기법에 적용시켜 차량의 위치에서 상대적으로 가장 가까운 주차가능공간을 인식하여 통신하는 단계와, 상기 주차가능공간의 위치 데이터를 기반으로 상기 주차 궤적 DB로부터 주차 궤적을 획득하고, 상기 획득된 궤적과 위치 데이터를 이용하여 주차가능공간에 해당되는 주차 궤적 값을 생성하는 단계와, 상기 주차궤적 값에 따라 상기 차량의 핸들 조향각과 속도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 관점에 따른 차량의 자동 주차 장치는, 주차 공간의 입구에서부터 각 주차 공간마다 전자자기유도레일을 설치한 후 이를 통해 자동 주차하여 생성된 상기 각 주차 공간마다 주차 궤적 또는 상기 주차 공간의 입구에서부터 각 주차 공간까지의 학습을 통해 생성된 주차 궤적을 저장하는 주차 궤적 DB와, 상기 주차공간을 촬상하는 카메라와, 상기 촬상된 주차공간을 영상처리기법에 적용시켜 차량의 위치에서 상대적으로 가장 가까운 주차가능공간을 인식하는 영상 처리부와, 상기 주차가능공간의 위치 데이터를 송수신하는 송수신부와, 상기 수신된 주차가능공간의 위치 데이터를 기반으로 상기 주차 궤적 DB를 검색하여 주차 궤적을 획득하고, 상기 획득된 주차 궤적과 위치 데이터를 이용하여 주차가능공간에 해당되는 주차 궤적 값을 생성하는 제어부와, 상기 주차 궤적 값에 따라 상기 차량의 핸들 조향각을 제어하는 조향 제어부와, 상기 주차 궤적 값에 따라 상기 차량의 속도를 제어하는 속도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 카메라를 통하여 주차장의 주차가능공간을 인식하며, DB에 저장된 주차공간마다의 주행궤적에 따라 계산된 조향각 및 속도를 주차장에 주차하려는 차량에게 송출하여 차량과 가장 가까운 주차가능공간에 자동 주차시킴으로써, 기존에서와 같이 단순 주차궤적 계산으로 인해 자동 주차가 이루어지지 않는 점과 주차가능공간을 오 인식하게 되어 자동 주차를 수행하지 못하게 되는 문제점들을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 유도선과 카메라를 이용하여 자동으로 주차함으로써, 주차장에서 주차가능공간을 찾기 위한 수고를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 운전이 미숙한 운전자들에게 주차에 의하여 발생할 수 있는 사고로 인한 인적피해 및 대물피해를 현저히 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 유도선(S1)과 카메라(10)를 이용하여 차량을 주차 가능 영역에 자동 주차하기 위한 장치의 개념도이다.

즉, 도 1을 참조하면, 각 주차공간 마다의 주차 궤적이 계산되어 구축된 DB를 통하여 자동으로 주차하기 위한 유도선(S1)이 설치되어 있다. 또한 주차공간 외부의 특정 위치에 설치되어 각 주차공간을 촬상하기 위한 카메라(10)가 설치되어 있으며, 이 카메라(10)에 의해 촬상된 주차공간 마다의 영상을 수취하여 기 공지되 어 있는 영상처리기법에 의해 주차가능공간을 인식하여 주차공간에 진입한 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치를 인식 및 추출하기 위한 영상 처리부(20)가 도시된 바와 같이 설치되어 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 자동 주차 장치에 대한 블록 구성도로서, 카메라(10)와 영상 처리부(20)와 송신부(23)와 수신부(27)와 주차 궤적 DB(30)와 제어부(40)와 조향 제어부(50)와 핸들 모터 제어부(60)와 속도 제어부(70)와 속도 모터 제어부(80) 등을 포함할 수 있다.

카메라(10)는 일 예로, 씨씨디(Charge Coupled Device, 이하 CCD라 함) 카메라 혹은 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor, 이하, CMOS라 함) 카메라 또는 영상을 취득하기 위한 장치로서, 주차공간 외부의 특정 위치에 설치되어 각 주차공간을 촬상하고, 촬상된 주차공간의 영상정보를 획득하여 영상 처리부(20)에 제공할 수 있다.

영상 처리부(20)는 카메라(10)로부터 입력되는 주차공간의 영상정보를 기 공지되어 있는 영상처리기법에 의해 주차가능공간을 인식하여 주차공간에 진입한 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치를 인식 및 추출하여 송신부(23)에 제공할 수 있다.

송신부(23)는 영상 처리부(20)로부터 입력되는 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치 데이터를 통신망(S2)을 통해 수신부(27)로 송신할 수 있다. 여기서, 통신망(S2)은 일 예로 무선통신이 가능한 무선망(WIBRO(wireless broadband internet) 혹은 HSDPA(high speed downlink packet access))로서 송신 부(23)에서 송출된 주차가능공간의 위치 데이터를 무선으로 수신부(27)에 송출하도록 할 수 있다.

수신부(27)는 송신부(23)로부터 통신망(S2)을 통해 수신된 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치 데이터를 제어부(40)에 제공할 수 있다.

주차 궤적 DB(30)는 각 주차공간마다의 주차궤적 DB를 구축하는 부분으로서, 데이터를 구축하기 위한 방법으로 하드웨어 방법과 소프트웨어 방법으로 구분되어 진다. 즉 하드웨어 방법은 주차공간 입구에서부터 각 주차공간마다 전자자기유도레일을 설치하여 주차공간 입구에서 주차가능공간까지 차량을 자동 주차하도록 하는 방식이며, 다음으로 소프트웨어 방법은 주차공간 입구에서부터 각 주차공간마다 주차궤적데이터를 학습시킨 DB를 이용하여 주차가능공간에 차량을 자동 주차하도록 하는 방식으로 나뉘어져 저장되어 있다.

제어부(40)는 수신부(27)로부터 입력되는 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치 데이터를 기반으로, 주차 궤적 DB(30)로부터 주차공간 입구에서 가장 가까운 주차가능공간까지 계산된 궤적(유도선(S1))을 획득하고, 이를 조합하여 계산한 주차가능공간에 해당되는 주차궤적 값을 조향 제어부(50)와 속도 제어부(70) 각각에 제공할 수 있다.

조향 제어부(50)는 제어부(40)로부터 입력되는 주차가능공간에 해당되는 주차궤적 값에 따라 차량 핸들의 조향각 값을 핸들 모터 제어부(60)에 제공할 수 있다.

핸들 모터 제어부(60)는 조향 제어부(50)로부터 입력되는 핸들의 조향각 값 을 기반으로 주차가능공간에 자동 주차하도록 핸들 모터(S3)를 제어할 수 있다.

속도 제어부(70)는 제어부(40)로부터 입력되는 주차가능공간에 해당되는 주차궤적 값에 따라 차량 속도의 가감속 및 제동에 관련된 값을 속도 모터 제어부(80)에 제공할 수 있다.

속도 모터 제어부(80)는 속도 제어부(70)로부터 입력되는 차량 속도의 가감속 및 제동에 관련된 값을 기반으로 주차가능공간에 자동 주차하도록 엑셀레이터(S4) 및 브레이크(S5)를 제어할 수 있다.

따라서, 본 발명은 카메라를 통하여 주차공간의 주차가능공간을 인식하며, DB에 저장된 주차공간마다의 주행궤적에 따라 계산된 조향각 및 속도를 주차장에 주차하려는 차량에게 송출하여 차량과 가장 가까운 주차가능공간에 자동 주차시킴으로써, 기존에서와 같이 단순 주차궤적 계산으로 인해 자동 주차가 이루어지지 않는 점과 주차가능공간을 오 인식하게 되어 자동 주차를 수행하지 못하게 되는 문제점들을 해결할 수 있다.

다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시 예에서 차량의 자동 주차 과정에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 자동 주차 방법에 대하여 순차적으로 도시한 흐름도이다.

먼저, 주차 궤적 DB(30)에는 각 주차공간마다의 주차궤적 DB를 구축하는 부분으로서, 데이터를 구축하기 위한 방법으로 하드웨어 방법과 소프트웨어 방법으로 구분되어 진다. 즉 하드웨어 방법은 주차공간 입구에서부터 각 주차공간마다 전자 자기유도레일을 설치하여 주차공간 입구에서 주차가능공간까지 차량을 자동 주차하도록 하는 방식이며, 다음으로 소프트웨어 방법은 주차공간 입구에서부터 각 주차공간마다 주차궤적데이터를 학습시킨 DB를 이용하여 주차가능공간에 차량을 자동 주차하도록 하는 방식으로 나뉘어져 저장(S301)되어 있다.

상술한 바와 같이 저장된 상태에서, 주차공간 외부의 특정 위치에 설치되어 있는 카메라(10)에서는 각 주차공간을 촬상(S303)하고, 촬상되어진 주차공간의 영상정보가 영상 처리부(20)에 제공되도록 한다.

카메라(10)로부터 주차공간의 영상정보를 입력받은 영상 처리부(20)에서는 이 주차공간의 영상정보를 기 공지되어 있는 영상처리기법에 적용시켜 주차가능공간을 인식(S305)하도록 하여 주차공간에 진입한 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치를 인식 및 추출시켜 송신부(23)에 제공되도록 한다.

영상 처리부(20)로부터 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치 데이터를 제공받은 송신부(23)에서는 무선통신이 가능한 무선망으로서 통신망(S2)을 통해 수신부(27)에 송신(S307)되도록 한다.

통신망(S2)을 통해 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치 데이터를 수신(S309)한 수신부(27)에서는 이 수신된 위치 데이터가 제어부(40)에 제공되도록 한다.

수신부(27)를 통해 수신된 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치 데이터를 입력받은 제어부(40)에서는 입력된 차량의 위치에서 가장 가까운 주차가능공간의 위치 데이터를 기반으로, 주차 궤적 DB(30)를 검색하여 주차공간 입구 에서 가장 가까운 주차가능공간까지 계산된 궤적(유도선(S1))을 획득하고, 이를 조합하여 계산시킨 주차가능공간에 해당되는 주차궤적 값이 조향 제어부(50)와 속도 제어부(70) 각각에 제공(S311)되도록 한다.

제어부(40)로부터 주차가능공간에 해당되는 주차궤적 값을 입력받은 조향 제어부(50)에서는 이 입력된 주차가능공간에 해당되는 주차궤적 값에 따라 차량 핸들의 조향각 값을 생성(S313)하여 핸들 모터 제어부(60)에 제공되도록 한다. 그러면, 핸들 모터 제어부(60)에서는 조향 제어부(50)로부터 입력되는 핸들의 조향각 값을 기반으로 주차가능공간에 자동 주차하도록 핸들 모터(S3)를 제어(S315)한다.

제어부(40)로부터 입력되는 주차가능공간에 해당되는 주차궤적 값을 입력받은 속도 제어부(70)는 이 입력된 주차가능공간에 해당되는 주차궤적 값에 따라 차량 속도의 가감속 및 제동에 관련된 값을 생성(S317)하여 속도 모터 제어부(80)에 제공되도록 한다. 그러면, 속도 모터 제어부(80)에서는 속도 제어부(70)로부터 입력되는 차량 속도의 가감속 및 제동에 관련된 값을 기반으로 주차가능공간에 자동 주차하도록 엑셀레이터(S4) 및 브레이크(S5)를 제어(S319)한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 유도선과 카메라를 이용하여 자동으로 주차함으로써, 주차장에서 주차가능공간을 찾기 위한 수고를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 운전이 미숙한 운전자들에게 주차에 의하여 발생할 수 있는 사고로 인한 인적피해 및 대물피해를 현저히 감소시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 유도선과 카메라를 이용하여 차량을 주차 가능 영역에 자동 주차하기 위한 장치의 개념도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 자동 주차 장치에 대한 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 자동 주차 방법에 대하여 순차적으로 도시한 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 카메라 20 : 영상 처리부

23 : 송신부 27 : 수신부

30 : 주차 궤적 DB 40 : 제어부

50 : 조향 제어부 60 : 핸들 모터 제어부

70 : 속도 제어부 80 : 속도 모터 제어부

Claims (10)

1. 주차 공간의 입구에서부터 각 주차 공간마다 전자자기유도레일을 설치하여 자동 주차하여 상기 각 주차 공간마다 주차 궤적을 생성하거나, 상기 주차 공간의 입구에서부터 각 주차 공간까지의 학습을 통해 주차 궤적을 생성하는 단계와,

   상기 생성된 주차 궤적을 주차 궤적 DB에 저장하는 단계와,

   상기 주차공간을 촬상하고, 상기 촬상된 주차공간을 영상처리기법에 적용시켜 차량의 위치에서 상대적으로 가장 가까운 주차가능공간을 인식하여 통신하는 단계와,

   상기 주차가능공간의 위치 데이터를 기반으로 상기 주차 궤적 DB로부터 주차 궤적을 획득하고, 상기 획득된 궤적과 위치 데이터를 이용하여 주차가능공간에 해당되는 주차 궤적 값을 생성하는 단계와,

   상기 주차궤적 값에 따라 상기 차량의 핸들 조향각과 속도를 제어하는 단계를 포함하는

   차량의 자동 주차 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 통신하는 단계는,

   상기 차량의 위치에서 상대적으로 가장 가까운 주차가능공간의 위치 데이터를 통신망을 통해 송신하는 단계와,

   상기 통신망을 통해 상기 주차가능공간의 위치 데이터를 수신하는 단계

   를 포함하는 차량의 자동 주차 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 통신망은, WIBRO(wireless broadband internet) 혹은 HSDPA(high speed downlink packet access)를 이용하는 차량의 자동 주차 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 차량의 핸들 조향각과 속도를 제어하는 단계는,

   상기 주차궤적 값에 따라 차량 핸들의 조향각 값을 생성하고, 상기 생성된 핸들의 조향각 값을 기반으로 핸들 모터를 제어하는 단계와,

   상기 주차궤적 값에 따라 차량 속도의 가감속 및 제동 값을 생성하고, 상기 생성된 가감속 및 제동에 관련된 값을 기반으로 엑셀레이터 및 브레이크를 제어하는 단계

   를 포함하는 차량의 자동 주차 방법.
5. 삭제
6. 주차 공간의 입구에서부터 각 주차 공간마다 전자자기유도레일을 설치한 후 이를 통해 자동 주차하여 생성된 상기 각 주차 공간마다 주차 궤적 또는 상기 주차 공간의 입구에서부터 각 주차 공간까지의 학습을 통해 생성된 주차 궤적을 저장하는 주차 궤적 DB와,

   상기 주차공간을 촬상하는 카메라와,

   상기 촬상된 주차공간을 영상처리기법에 적용시켜 차량의 위치에서 상대적으로 가장 가까운 주차가능공간을 인식하는 영상 처리부와,

   상기 주차가능공간의 위치 데이터를 송수신하는 송수신부와,

   상기 수신된 주차가능공간의 위치 데이터를 기반으로 상기 주차 궤적 DB를 검색하여 주차 궤적을 획득하고, 상기 획득된 주차 궤적과 위치 데이터를 이용하여 주차가능공간에 해당되는 주차 궤적 값을 생성하는 제어부와,

   상기 주차 궤적 값에 따라 상기 차량의 핸들 조향각을 제어하는 조향 제어부와,

   상기 주차 궤적 값에 따라 상기 차량의 속도를 제어하는 속도 제어부를 포함하는

   차량의 자동 주차 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 조향 제어부는, 상기 주차궤적 값에 따라 차량 핸들의 조향각 값을 생 성하고, 상기 생성된 핸들의 조향각 값을 기반으로 핸들 모터 제어부를 구동시켜 핸들 모터를 제어하는 차량의 자동 주차 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 속도 제어부는,

   상기 주차궤적 값에 따라 차량 속도의 가감속 및 제동 값을 생성하고, 상기 생성된 가감속 및 제동에 관련된 값을 기반으로 속도 모터 제어부를 구동시켜 엑셀레이터 및 브레이크를 제어하는 차량의 자동 주차 장치.
9. 삭제
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 송수신부는,

    상기 주차가능공간의 위치 데이터에 대하여 WIBRO 혹은 HSDPA를 이용하여 통신하는 차량의 자동 주차 장치.

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