KR101202917B1 - 차량의 주차제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자차의 주차제어시 조향 휠의 회전을 위한 조향력을 공급하는 조향력공급부, 서로 다른 주기들에 따라 거리측정신호를 방출하여 특정 패턴의 거리정보신호를 출력하는 거리측정부 및 상기 특정 패턴의 거리정보신호를 입력받아 상기 특정 패턴의 거리정보신호를 제거함으로써 주차공간을 설정하고, 주차를 위한 주행 궤적을 계산하여 상기 조향력공급부로 하여금 상기 주행 궤적에 따라 조향력을 공급하도록 하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 주차제어시스템{Parking Control System of Vehicle}

본 발명은 차량의 주차제어시스템에 관한 것이다.

최근의 자동차와 같은 차량은 현대인의 필수품으로 자리매김하고 있어, 새로운 차량이 급격히 출시되어 운행되고 있고, 그로 인해 교통체증, 주차문제 등 다양한 사회 문제가 발생하고 있다.

특히, 주차문제는 심각하여 한정된 지역, 도시, 국가에서 차량이 증가할수록 주차할 수 있는 주차공간은 줄어들 수 밖에 없는 형편이고, 이러한 주차공간의 부족을 해결하기 위해 차량 한대가 주차할 수 있도록 구획해놓은 주차구획이 점점 협소해지고 있다.

또한, 주차구획이 없는 주차공간에서도 여러 대의 차량이 함께 주차하는 경우에는 차량 간의 간격이 좁을 수밖에 없으며, 이 경우 운전자가 육안으로 주변 장애물을 확인하고 차량을 직접 운전하여 좁은 주차 공간에 주차하거나 좁은 주차 공간에서 차량을 출차하기 어려운 문제점이 있다. 이에 따라 최근에는 차량에 주차제어시스템을 탑재하여 차량을 주차 공간에 주차할 때 차량을 자동으로 조향하여 주차를 보조한다.

주차제어시스템은 차량의 주차를 단계별 동작에 따라 수행한다. 예를 들어, 주차제어시스템은 차량을 후진 및 전진시킨 후 최종적으로 차량을 주차공간에 후진시키는 3단계 동작을 수행할 수 있다.

이와 같은 주차제어시스템은 차량의 주차제어를 수행하기 전에 주차 공간을 스캔한다. 이 때 주차제어시스템은 타겟 물체들과의 거리를 측정함으로써 주차 공간을 파악한다. 이에 따라 타겟 물체들과의 거리를 파악하는데 있어서 오류가 발생할 경우 주차제어시스템이 정상적으로 동작하지 않을 수 있다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 차량의 주차제어시 정확한 스캔 공간을 인식할 수 있는 주차제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 자차의 주차제어시 조향 휠의 회전을 위한 조향력을 공급하는 조향력공급부, 서로 다른 주기들에 따라 거리측정신호를 방출하여 특정 패턴의 거리정보신호를 출력하는 거리측정부 및 상기 특정 패턴의 거리정보신호를 입력받아 상기 특정 패턴의 거리정보신호를 제거함으로써 주차공간을 설정하고, 주차를 위한 주행 궤적을 계산하여 상기 조향력공급부로 하여금 상기 주행 궤적에 따라 조향력을 공급하도록 하는 제어부를 포함한다.

상기 특정 패턴의 거리정보신호는 상기 거리측정신호가 방출되어 타겟 물체에 반사된 후 수신되는 측정시간에 따라 계산되는 거리에 해당되며, 상기 측정시간은 상기 주기들보다 클 수 있다.

상기 특정 패턴의 거리정보신호는 상기 거리측정부가 측정한 자차와 타겟 물체 사이의 거리의 차이를 나타낼 수 있다.

상기 서로 다른 거리정보신호들이 교대로 상기 제어부에 입력될 수 있다.

상기 거리측정부는 제1 주기마다 거리측정신호들을 방출한 후 제2 주기마다 거리측정신호들을 방출할 수 있다.

상기 거리측정부는 서로 다른 세 개 이상의 주기들마다 거리측정신호를 방출할 수 있다.

본 발명의 주차제어시스템은 서로 다른 주기들에 따라 거리측정신호를 방출하고 특정 패턴의 거리정보신호를 제거함으로써 정확한 주차공간을 인식할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템을 나타낸다.
도 2 내지 도 4는 주차공간의 스캔 시 나타날 수 있는 오류를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템에 의하여 생성된 특정 패턴의 거리정보신호를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템의 제어부 동작에 의하여 획득된 거리정보신호를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템의 거리측정부로 수신된 거리측정신호들을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템에 의하여 생성된 또다른 패턴의 거리정보신호를 나타낸다.

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 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 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. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템은 모드선택부(100), 거리측정부(110), 조향각센서(120), 이동거리측정부(130), 조향력공급부(140), 기어포지션센서(150), 인터페이스부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.

모드선택부(100)는 주차제어를 수행 또는 해제하기 위한 모드선택신호 또는 모드해제신호를 출력한다. 모드선택부(100)는 스위치, 터치식 (touch type) 디스플레이부 또는 음성인식장치를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 운전자의 스위치 조작에 의해서나, 운전자의 손이 터치식 디스플레이부와 접촉함으로써 또는 운전자의 음성명령에 의하여 수행신호가 출력될 수도 있다.

거리측정부(110)는 주차공간을 스캔하는 경우와, 주차제어가 이루어질 때 자차가 전진 또는 후진하는 경우에서 거리측정신호를 방출하여 타겟 물체와의 거리에 해당되는 거리정보신호를 출력한다. 이 때 거리측정부(110)는 서로 다른 주기들에 따라 거리측정신호를 방출하여 특정 패턴의 거리정보신호를 출력한다.

이를 위하여 거리측정부(110)는 레이저 센서 또는 초음파 센서를 포함할 수 있으며, 레이저나 초음파와 같은 거리측정신호를 방출할 수 있다. 거리측정부(110)는 주차공간을 스캔하고, 자차와 전후방 물체의 거리를 계산하기 위하여 차량의 전후면 및 측면에 장착될 수 있다.

조향각센서(120)는 조향휠의 회전 각도를 검출하여 회전정보신호를 출력한다. 본 발명의 실시예에서 조향각센서(120)는 토크센서일 수 있다. 토션바는 조향휠과 연결된 입력축과 출력축의 상대적인 회전에 의하여 비틀리며, 조향각센서(120)는 토션바의 비틀림량을 감지하여 회전정보신호를 출력할 수 있다.

이동거리측정부(130)는 자차의 이동거리를 측정하여 이동거리신호를 출력한다. 본 발명의 실시예에서 이동거리측정부(130)는 휠속도센서를 포함할 수 있다.

조향력공급부(140)는 자차의 주차제어시 조향 휠(Steering Wheel) 의 회전을 위한 조향력을 공급한다. 본 발명의 실시예에서의 조향력공급부(140)는 전동식 파워 스티어링 장치 (Electric Power Steering Apparatus)나 전자제어식 파워 스티어링 장치 (Electronic Controlled Power Steering Apparatus)를 포함할 수 있으며, 이 밖에 다양한 파워 스티어링 장치를 포함할 수 있다.

기어포지션센서(150)는 현재의 기어의 위치에 해당되는 기어포지션신호를 출력한다.

제어부(170)는 거리측정부(110)로부터 특정 패턴의 거리정보신호를 입력받아 상기 특정 패턴의 거리정보신호를 제거함으로써 주차공간을 설정하고, 주차를 위한 주행 궤적을 계산하여 상기 조향력공급부로 하여금 상기 주행 궤적에 따라 조향력을 공급하도록 한다.

인터페이스부(160)는 주차제어동작에 따른 기어조작 및 브레이크 제어에 대한 메시지를 운전자에게 전달한다.

다음으로 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동주차제어시스템의 동작에 대해 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4는 주차공간의 스캔 시 나타날 수 있는 오류를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 자차에 설치된 거리측정부(110)는 자차의 측면 방향에 위치하는 타겟 물체들(차량, 벽 등)을 향하여 레이저나 초음파를 방출하고 타겟 물체들에 반사되어 레이저나 초음파가 되돌아오는 시간을 측정하여 자차와 타겟 물체들과의 거리에 해당되는 거리정보신호를 출력한다.

이 때 거리측정부(110)는 일정 시간마다 거리측정신호를 방출한다. 거리측정부(110)로부터 방출된 후 반사되는 거리측정신호의 크기는 타겟 물체의 종류에 따라 다를 수 있다.

즉 도 3에 도시된 바와 같이, 차량과 같이 표면적이 작은 타겟 물체의 경우 반사되는 거리측정신호가 감소하므로 N^th 주기에서 방출되어 반사된 거리측정신호의 크기는 N^th 주기 동안에서 임계치보다 크나 N+1^th 주기 동안에는 임계치보다 작다.

반면에 벽과 같이 표면적이 큰 타겟 물체의 경우 반사되는 거리측정신호가 차량에 비하여 크므로 N+1^th 주기에서 방출되어 반사된 거리측정신호의 크기는 N^th 주기 동안뿐만 아니라 N+1^th 주기 동안에도 임계치보다 크다. 이에 따라 거리측정부(110)는 벽과 같은 타겟 물체의 거리측정신호를 N^th 주기 동안뿐만 아니라 N+1^th 주기 동안에도 수신할 수 있다.

이와 같이 표면적이 넓은 타겟 물체의 거리측정신호가 N^th 주기 동안뿐만 아니라 N+1^th 주기 동안에도 수신될 경우 도 4에 도시된 바와 같이 표면적이 넓은 타겟 물체의 거리가 실재보다 작게 측정될 수 있다.

예를 들어, 거리측정부(110)가 40 ms 마다 거리측정신호를 방출할 경우 N^th 주기에 방출된 거리측정신호는 차량에 반사되어 N^th 주기에 수신되고, N+1^th 주기 에는 임계치를 넘을 만큼 수신되지 않는다. 이에 따라 거리측정부(110)는 거리측정신호가 방출되어 수신된 시간을 이용하여 자차와 타겟 차량의 거리에 해당되는 거리정보신호를 출력한다.

반면에 거리측정부(110)가 40 ms 마다 거리측정신호를 방출하고 자차와 벽의 거리가 거리측정신호가 방출된 후 벽에 반사되어 수신되는데 걸리는 시간이 50 ms에 해당되는 경우, 거리측정부(110)는 N^th 주기에 거리측정신호를 수신하는 것이 아니라 N+1^th 주기에 수신한다. 이에 따라 거리측정부(110)는 자차와 벽의 거리가 10 ms (50 ms - 40 ms)에 해당되는 거리정보신호를 출력한다.

이와 같이 자차와 벽의 거리가 실제 거리보다 작게 측정되므로 도 4에 도시된 바와 같이, 타겟 차량과 타겟 차량 사이에 또다른 타겟 물체가 있는 것으로 인식될 수 있다. 이에 따라 실제 타겟 차량들 사이에 주차공간이 있으나 주차공간이 없는 것으로 인식될 수 있다.

이와 같은 오류를 방지하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템은 서로 다른 주기들에 따라 거리측정신호를 방출하여 특정 패턴의 거리정보신호를 출력하는 거리측정부(110)를 포함한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주차제어시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 거리측정부(110)는 제1 주기(T1) 및 제2 주기(T2) 마다 거리측정신호를 방출한다.

이 때 거리측정신호가 방출되는 주기가 거리측정신호가 벽과 같은 타겟 물체에 반사되어 수신되는데 소요되는 시간보다 작을 경우, 제1 주기(T1)에 방출된 거리측정신호는 제2 주기(T2) 동안에 수신되고, 제2 주기(T2)에 방출된 거리측정신호는 제1 주기(T1) 동안에 수신된다.

예를 들어, 제1 주기(T1), 제2 주기(T2), 및 거리측정신호가 벽과 같은 타겟 물체에 반사되어 수신되는데 소요되는 시간이 각각 38 ms, 42 ms 및 50 ms인 경우, 제1 주기(T1)에 방출된 거리측정신호는 제2 주기(T2)에 수신되고 제2 주기(T2)에 방출된 거리측정신호는 제1 주기(T1)에 수신된다.

이에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, 거리측정부(110)는 8 ㎳ (50 ㎳ ­ 42 ㎳)에 해당되는 거리정보신호와 12 ㎳ (50 ㎳ ­ 38 ㎳)에 해당되는 거리정보신호를 교대로 제어부(170)에 출력한다. 즉, 거리측정부(110)가 측정한 자차와 타겟 물체(예를 들어, 벽) 사이의 거리는 차이가 발생하게 된다.

이 때 제어부(170)는 특정 패턴으로 입력되는 거리정보신호를 필터링한다. 제어부(170)의 필터링 동작에 의하여 특정 패턴의 거리정보신호가 제거되므로 도 7과 같은 거리정보신호가 획득된다. 도 7을 통하여 알 수 있는 바와 같이 제어부(170)는 타겟 차량들 사이에 주차공간이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 특정 패턴의 거리정보신호는 거리측정신호가 방출되어 타겟 물체에 반사된 후 수신되는 측정시간에 따라 계산되는 거리에 해당되며, 측정시간(예를 들어, 50 ms)은 주기들(예를 들어, 38 ms와 42 ms)보다 크다.

이와 같이 주차 공간이 확인되면 이후 단계별 주차제어가 이루어질 수 있다.

즉, 주차공간의 인식이 완료되면 제어부(170)는 자차의 기준점 좌표와, 자차의 주차가 완료되는 주차공간 내부의 목표점 좌표를 설정하고, 기준점 좌표와 목표점 좌표를 이용하여 주행 궤적을 계산한다.

제어부(170)는 조향력공급부(140)로 하여금 주행 궤적에 따라 자차가 목표점을 향하여 움직이도록 조향력을 공급하도록 한다. 이 과정에서 제어부(170)는 기어포지션센서(150)로부터 입력받은 기어포지션신호를 바탕으로 현재의 기어포지션을 확인하고, 자동주차를 하기 위한 기어위치변경을 운전자에게 제시한다.

제어부(170)는 자차가 기준점에서 목표점으로 이동으로 하기 위한 거리를 계산함으로써 자차가 주행궤적을 따라 움직이는지를 판단한다. 이를 위하여 제어부(170)는 이동거리측정부(130)로부터 입력받은 차량의 이동거리신호에 따라 이동 거리를 계산한다.

이상에서는 거리측정부(110)의 거리차를 발생시키는 서로 다른 거리정보신호1 및 거리정보신호2가 교대로 제어부(170)에 입력되고, 이와 같은 패턴의 거리정보신호들을 제어부(170)가 필터링한다.

이와 같은 거리정보신호들의 패턴은 다양하게 설정될 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 거리측정부(110)는 제1 주기(T1)마다 거리측정신호들을 방출하고 반사된 신호들을 측정한 후 제2 주기(T2)마다 거리측정신호들을 방출하고 반사된 신호들을 측정한다.

이에 따라 제어부(170)에 입력된 거리정보신호들은 도 9와 같은 특정 패턴을 가지게 되므로 제어부(170)는 거리차이가 발생되는 거리정보신호들을 필터링을 통하여 제거함으로써 도 7과 같은 거리정보신호를 얻게 된다.

이상에서는 서로 다른 두 개의 주기들(T1, T2)마다 거리측정신호가 방출되었으나 서로 다른 세 개 이상의 주기들(T1, T2, T3)마다 거리측정신호가 방출될 경우에도 제어부(170)는 도 10과 같은 특정 패턴의 거리정보신호를 제거함으로써 도 7과 같은 거리정보신호를 얻게 된다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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.

Claims (6)

1. 자차의 주차제어시 조향 휠의 회전을 위한 조향력을 공급하는 조향력공급부;
   서로 다른 주기들에 따라 거리측정신호를 방출하여 특정 패턴의 거리정보신호를 출력하는 거리측정부; 및
   상기 특정 패턴의 거리정보신호를 입력받아 상기 특정 패턴의 거리정보신호를 제거함으로써 주차공간을 설정하고, 주차를 위한 주행 궤적을 계산하여 상기 조향력공급부로 하여금 상기 주행 궤적에 따라 조향력을 공급하도록 하는 제어부
   를 포함하고,
   서로 다른 거리정보신호들이 교대로 상기 제어부에 입력되는 것을 특징으로 하는 차량의 주차제어시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 특정 패턴의 거리정보신호는 상기 거리측정신호가 방출되어 타겟 물체에 반사된 후 수신되는 측정시간에 따라 계산되는 거리에 해당되며,
   상기 측정시간은 상기 주기들보다 큰 것을 특징으로 하는 차량의 주차제어시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 특정 패턴의 거리정보신호는 상기 거리측정부가 측정한 자차와 타겟 물체 사이의 거리의 차이를 나타내는 것을 특징으로 하는 차량의 주차제어시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 거리측정부는 서로 다른 세 개 이상의 주기들마다 거리측정신호를 방출하는 것을 특징으로 하는 차량의 주차제어시스템.

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