KR101244610B1 - 주차 공간의 곡률을 반영한 주차 위치 결정 방법 및 주차 보조 장치 - Google Patents

주차 공간의 곡률을 반영한 주차 위치 결정 방법 및 주차 보조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주차 공간의 곡률을 반영한 주차 위치 결정 방법 및 주차 보조 장치에 관한 것으로, 거리 센서를 이용하여 주차 공간을 인식하고 차량의 주차 위치를 추정하는 주차 위치 추정부; 상기 주차 공간의 곡률(이하, "주차 공간 곡률"이라 함)을 추정하는 곡률 추정부; 상기 주차 공간 곡률을 이용하여 상기 주차 위치 결정부에서 결정된 상기 주차 위치를 보정하여 목표 주차 위치를 결정하는 주차 위치 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 주차 공간이 직선로에 있든 아니면 곡선로에 있든 상관없이, 도로의 유형에 맞게 주차 위치를 결정할 수 있다는 장점이 있다.
주차 공간, 곡률, 주차

Description

주차 공간의 곡률을 반영한 주차 위치 결정 방법 및 주차 보조 장치 {Method And Parking Assist Appratus for Determining Parking Location by Using Curvature of Parking Space}
본 발명은 주차 공간의 곡률을 반영한 주차 위치 결정 방법 및 주차 보조 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 곡선로 상에 존재하는 주차 공간에서 주차 위치를 결정할 때, 주차 공간의 곡률을 이용하여 주차 위치를 결정하는 주차 공간의 곡률을 반영한 주차 위치 결정 방법 및 주차 보조 장치에 관한 것이다.
자동차 기술이 발전함에 따라, 차량의 주차를 보조하여 주는 시스템이 개발되어 협소한 주차 공간이나 운전자의 운전 미숙으로 인한 주차의 어려움을 해결해 주고 있다.
이러한 주차 보조 시스템을 IPAS(Intelligent Parking Assist System)라고 하는데, IPAS는 초음파 센서와 안티락 브레이킹 시스템(ABS: Anti-Lock Braking System), ESC(Electronic Stability Control) 및 EPS(Electric Power Steering)를 사용하여 주차 공간을 탐색하고 주차 위치까지의 주차 경로를 생성하여 조향각을 제어하는 시스템이다.
보다 상세하게 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 주차 공간이 있는 방향을 초음파로 스캔하여 거리 정보를 얻는다. 주차 공간이 존재하는 B지역을 지날 때 초음파 스캔을 통해 산출되는 거리는 A지역이나 C지역을 지날 때의 거리보다 크므로 그 거리의 차 및 차량의 속도를 통해 주차 공간의 폭과 길이를 측정할 수 있게 된다.
이렇게 측정된 주차 공간의 폭과 길이로부터 주차가 가능한 지역인지를 확인할 수 있고, 주차 가능 지역으로 확인되면 적절한 목표 주차 위치를 결정한 후, 현재의 위치에서 목표 주차 위치로의 주차 경로를 생성하게 되고, 생성된 주차 경로에 따라 조향각을 제어하여 목표 주차 위치로의 주차를 시도하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 IPAS는 기본적으로 직선로에 존재하는 주차 공간을 탐색하는 것을 기반한 것으로, 직선로가 아닌 곡선로의 경우에는 정확한 주차 위치를 결정하지 못한다는 문제가 있다.
즉, 종래의 IPAS는 곡선로의 오목한 부분에 주차를 하는 경우에는 과도하게 바깥쪽으로 주차되는 경향이 있고, 곡선로의 볼록한 부분에 주차를 하는 경우에는 과도하게 안쪽으로 주차가 되는 경향이 있다.
따라서 본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 주차 공간의 곡률을 측정하여 이를 주차 위치 결정에 반영함으로써 정확한 주차 위치를 결정하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 주차 보조 장치에 있어서, 거리 센 서를 이용하여 주차 공간을 인식하고 차량의 주차 위치를 추정하는 주차 위치 추정부; 상기 주차 공간의 곡률(이하, "주차 공간 곡률"이라 함)을 추정하는 곡률 추정부; 상기 주차 공간 곡률을 이용하여 상기 주차 위치 결정부에서 결정된 상기 주차 위치를 보정하여 목표 주차 위치를 결정하는 주차 위치 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차 공간의 곡률을 반영하여 주차 위치를 결정하는 주차 보조 장치를 제공한다.
또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차량의 주차 보조 장치에서 주차 위치를 결정하는 방법에 있어서, (a) 거리 센서를 이용하여 주차 공간을 인식하고 차량의 주차 위치를 추정하는 단계; (b) 차량의 이동 궤적을 연산하는 단계; (c) 상기 거리 센서로부터 출력되는 거리 정보를 이용하여 상기 이동 궤적을 보정하고 보정된 상기 이동 궤적을 이용하여 주차 공간 곡률을 산출하는 단계; (d) 상기 주차 공간 곡률을 이용하여 상기 (a) 단계에서 추정된 상기 주차 위치를 보정하여 목표 주차 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차 공간의 곡률을 반영한 주차 위치 결정 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 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 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판 단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주차 보조 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주차 보조 장치는 주차 경로 생성부 이외에 거리센서(200), 주차 위치 추정부(210), 곡률 추정부(220), 주차 위치 보정부(230)를 포함하며, 운전자 인터페이스부(240)를 추가로 더 포함할 수 있다.
거리 센서(200)는 차량의 양 측면에 구비되어 주행 중인 차량으로부터 측면 장애물까지의 거리를 일정 간격으로 측정하기 위한 수단으로, 통상적으로 초음파 센서 등을 통해 구현되나 이에 한정되는 것은 아니다.
주차 위치 추정부(210)는 거리 센서(200)로부터 측정된 거리로부터 주차 공간이 있는지를 확인하고, 주차가 가능한 공간이 확인되면 주차 위치를 추정하게 된다. 즉, 주차 공간을 찾기 위해 서서히 주행하는 중, 차량이 비어 있는 주차 공간이 확인되면 거리 센서로부터 측정되는 거리값이 차량이 주차되어 있는 곳을 지날 때에 비해 갑자기 커지게 된다.
이를 도시한 도면이 도 3인데, ta에서 갑자기 거리가 커지고, tb에서 갑자기 거리가 작아졌다는 것은, 주행 중인 차량이 ta~tb 시간 동안 주차 공간의 옆을 지나간다는 것을 의미한다.
따라서, Δt에 차량의 주행 속도를 곱하면 주차 공간의 길이를 측정할 수 있고, Δℓ로부터 주차 공간의 폭을 측정할 수 있게 된다.
주차 공간의 길이와 폭이 측정되면, 이로부터 주차가 가능한 지역인지를 확인할 수 있게 되고, 주차 가능 지역이라고 확인되면, 적절한 주차 위치를 추정할 수 있게 된다.
곡률 추정부(220)는 차량이 주행하는 주행로의 곡률, 즉 주차 공간의 곡률을 측정하여 이를 주차 위치 보정부(230)로 출력한다.
본 발명의 실시예에서는 곡률 추정부(220)를 궤적 연산부(222)와 곡률 연산부(224)를 통해 구현하여 차량의 이동 궤적을 통해 주차 공간의 곡률을 추정하도록 하였다.
궤적 연산부(222)는 차량의 주행에 따른 이동 궤적을 연산하는 수단인데, 물체의 이동 궤적을 산출하는 것은 이미 공지의 기술에 불과하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 흐릴 수 있는바, 생략한다.
곡률 연산부(224)는 거리 센서로부터 거리 정보를 전달받아, 차량으로부터 주차 공간의 앞 장애물(예컨대, 주차 공간의 앞쪽에 주차된 차량)까지의 거리와 주차 공간의 뒷 장애물(예컨대, 주차 공간의 뒷 쪽에 주차된 차량)까지의 거리 간의 차이를 구한 후, 이를 궤적 연산부(222)에서 산출된 차량의 이동 궤적에 반영하여 주차 공간의 곡률을 연산한다.
차량이 곡선로를 운행하는 경우, 차량은 대체로 곡선로의 곡률과 비슷한 곡률로 궤적을 형성한다. 따라서 궤적 연산부(222)를 통해 산출된 차량의 이동 궤적은 주차 공간의 곡률을 측정하는 데에 사용될 수 있다. 그러나, 차량의 이동 궤적의 곡률이 곡선로의 곡률과 반드시 일치하는 것은 아니며, 경우에 따라서는 운전자 의 조작 실수 등에 의해 일치하지 않을 수도 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 곡률 연산부(224)는 궤적 연산부(222)에서 산출된 이동 궤적의 곡률을 적절히 보정하여 주차 공간의 곡률을 측정하게 되는데, 이에 대해서는 도 4를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 곡률 연산부가 주차 공간의 곡률을 연산하는 방법을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 4의 (4A)에 도시된 바와 같이, 주행 차량의 궤적은 운전자의 조작 실수 등 여러 조건에 기인하여 곡선로의 곡률과 다른 곡률을 가질 수 있으므로 차량의 이동 궤적을 그대로 주차 공간의 곡률을 계산하는 데에 사용하는 경우, 정확한 곡률 측정될 수 없다.
따라서, (4B)에 도시된 것처럼, 거리 센서(200)를 통해 측정된 거리 정보를 이용하여 차량의 이동 궤적을 보정하고, 보정된 이동 궤적을 통해 주차 공간의 곡률을 측정한다.
차량의 이동 궤적의 곡률이 곡선로의 곡률이 일치하지 않는다는 것은, 일반적으로 차량이 (4A)의 경로 A와 같이 이동하고 있음을 의미하고, 이는 차량이 주행하면서 뒷차까지의 거리와 앞차까지의 거리를 측정하였을 때 그 거리가 서로 다르다는 것을 의미한다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 주행 차량으로부터 앞차까지의 거리와 뒷차까지의 거리를 구하고 그 차이를 이용하여 차량의 이동 궤적을 보정함으로써(경로 B), 곡선로의 곡률과 크기가 거의 비슷한 곡률을 유도한다.
보다 상세히 설명하면, 주차 공간의 시작점(S)에서의 거리 ℓ1과 끝점(E)에서의 거리 ℓ2를 구한 후, ℓ1-ℓ2 만큼 끝점의 위치를 보정한다. 시작점(S)과 끝점(E) 사이의 경로 A 상의 임의의 점 P에서는, 측정된 거리 ℓp에서 주차 공간의 폭 Δw를 감하여 ℓp'를 구한 후, ℓ1-ℓp'를 만큼 P점의 위치를 보정한다.
이러한 식으로 차량의 이동 궤적, 즉 경로 A를 보정하면, 경로 B를 얻을 수 있고, 경로 B의 곡률을 측정하면 곡선로의 곡률, 즉 주차공간의 곡률을 유도할 수 있게 된다.
이상에서는 차량의 이동 궤적 및 거리 센서로부터 측정된 거리 정보를 이용하여 주차 공간의 곡률을 추정하는 방법을 설명하였으나, 이외에도 다른 방법들이 주차 공간의 곡률을 측정하기 위해 사용될 수 있을 것이며, 이 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다시 도 2를 참조하면, 주차 위치 보정부(230)는 곡률 연산부(224)에서 산출된 주차 공간의 곡률을 이용하여 주차 위치 추정부(210)에서 추정된 주차 위치를 보정한 후, 목표 주차 위치를 결정하고 이를 주차 경로 생성부로 출력한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주차 위치 보정부에서 주차 위치 보정 방법을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 5의 (5A)는 주차 위치 추정부(210)에서 추정된 주차 위치를 나타내고 있다. 일반적으로 주차 위치 추정부(210)는 앞차의 바깥쪽 뒷 끝단과 뒷차의 바깥쪽 앞 끝단을 두 특징점으로 하여, 주차하는 차량의 바깥면이 두 특징점을 잇는 선과 일치하도록 주차 위치를 결정하게 된다.
주차 위치 보정부(230)는 곡률 연산부(224)에서 연산된 주차 공간의 곡률로부터 주차 공간의 보정값을 산출한다. 예컨대, (5B)를 참조하면, 주차 공간의 곡률은 회전반경 R과 회전각 A에 대한 정보를 포함하고, 이 회전반경과 회전각을 이용하여 회전중심에서 두 특징점을 잇는 선까지의 수직거리 T를 계산한다(T=R*cos(A/2)). 그리고 R과 T의 차분 D(D=R-T)를 구해, D/2를 보정치로 하여, 주차 공간이 볼록하면 즉 회전중심이 차량의 반대 쪽에 있는 경우에는 바깥쪽으로 D/2만큼 나오도록 주차 위치를 보정하고((5C)), 주차 공간이 오목하면 즉 회전중심이 차량과 같은 쪽에 있는 경우에는 안쪽으로 D/2만큼 더 들어가도록 주차 위치를 보정한다((5D)).
다만, 이상의 설명은 직선로에 기반하여 추정된 주차 위치를 주차 공간의 곡률을 이용하여 보정하는 한 예시일 뿐이며, 곡률을 이용하여 주차 위치를 보정하는 한 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
다시 도 2를 참조하면, 주차 위치 보정부(230)로부터 보정된 주차 위치(목표 주차 위치)는 주차 경로 생성부로 전달되는데, 주차 경로 생성부는 현재 차량 위치에서 목표 주차 위치까지의 경로를 생성하여 EPS 등의 조향 장치로 전달하고, 조향 장치는 그에 따른 조향각 제어를 통해 차량을 목표 주차 위치로 주차시키게 된다.
주차 경로 생성부와 조향 장치에 의한 주차 과정에 대해서는 이미 다양한 기술이 공지되어 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 주차 보조 장치는 운전자 인터페이스부(240) 를 더 포함할 수 있는데, 운전자 인터페이스부(240)는 운전자로부터 주차 위치에 대한 보정값을 입력받아 주차 위치 보정부(230)로 출력하는 기능을 수행한다. 즉, 운전자 인터페이스부(240)는 운전자가 직접 주차 위치를 보정할 수 있도록 하기 위한 인터페이스를 제공한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주차 위치 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 차량이 주행을 하며, 주차하고자 하는 방향을 초음파 센서 등의 거리 센서를 이용하여 스캔하면서 거리 정보를 취득하고, 취득된 거리 정보로부터 차량의 주차 공간을 인식하고 주차 위치를 추정한다(S610).
또한, 차량의 이동 궤적을 연산하고(S620), 거리 센서로부터 취득된 거리 정보를 이용하여 이동 궤적을 보정한 후(S630), 보정된 이동 궤적의 곡률(이 곡률이 주차 공간의 곡률이 된다)을 연산한다(S640).
주차 공간의 곡률이 연산되면, 주차 공간의 곡률을 이용하여 S610에서 추정된 주차 위치를 보정함으로써 최종 목표 주차 위치를 결정하게 된다.
각 단계에 대한 상세한 설명은 전술하였으므로, 더 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 주차 공간이 직선로에 있든 아니면 곡선로에 있든 상관없이, 보다 적절한 주차 위치를 결정할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 도로의 유형에 맞게 주차 위치를 결정할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 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.
도 1은 종래의 주차 보조 장치에 따른 주차 공간 인식 과정 및 주차 과정을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주차 보조 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도,
도 3은 주차 공간이 있는 방향을 거리 센서로 스캔하였을 때 시간과 측정 거리와의 관계를 나타내는 그래프,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 곡률 연산부가 주차 공간의 곡률을 연산하는 방법을 설명하기 위한 예시 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주차 위치 보정부에서 주차 위치 보정 방법을 설명하기 위한 예시 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주차 위치 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200: 거리 센서 210: 주차 위치 추정부
220: 곡률 추정부 222: 궤적 연산부
224: 곡률 연산부 230: 주차 위치 보정부
240: 운전자 인터페이스부

Claims (4)

  1. 주차 보조 장치에 있어서,
    거리 센서를 이용하여 곡선로에 위치하는 주차 공간을 인식하고 앞차의 바깥쪽 뒷 끝단과 뒷차의 바깥쪽 앞 끝단을 기준으로 차량의 주차 위치를 추정하는 주차 위치 추정부;
    상기 주차 공간의 곡률(이하, "주차 공간 곡률"이라 함)을 추정하는 곡률 추정부;
    상기 주차 위치 추정부에서 결정된 상기 주차 위치를, 주차 공간이 볼록하면 상기 주차 공간 곡률을 이용하여 바깥쪽으로 보정하거나, 주차 공간이 오목하면 상기 주차 공간 곡률을 이용하여 안쪽으로 보정하여 목표 주차 위치를 결정하는 주차 위치 보정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차 공간의 곡률을 반영하여 주차 위치를 결정하는 주차 보조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 곡률 추정부는,
    상기 차량의 이동 궤적을 연산하는 궤적 연산부; 및
    상기 거리 센서로부터 측정된 거리 정보를 이용하여 상기 이동 궤적을 보정하고 보정된 상기 이동 궤적으로부터 주차 공간 곡률을 산출하는 곡률 연산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차 공간의 곡률을 반영하여 주차 위치를 결정하는 주차 보조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    운전자로부터 주차 위치 보정값을 입력을 받아 상기 주차 위치 보정부로 전달하는 운전자 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 주차 공간의 곡률을 반영하여 주차 위치를 결정하는 주차 보조 장치.
  4. 차량의 주차 보조 장치에서 주차 위치를 결정하는 방법에 있어서,
    (a) 거리 센서를 이용하여 곡선로에 위치하는 주차 공간을 인식하고 앞차의 바깥쪽 뒷 끝단과 뒷차의 바깥쪽 앞 끝단을 기준으로 차량의 주차 위치를 추정하는 단계;
    (b) 차량의 이동 궤적을 연산하는 단계;
    (c) 상기 거리 센서로부터 출력되는 거리 정보를 이용하여 상기 이동 궤적을 보정하고 보정된 상기 이동 궤적을 이용하여 주차 공간 곡률을 산출하는 단계;
    (d) 상기 (a) 단계에서 추정된 상기 주차 위치를, 주차 공간이 볼록하면 상기 주차 공간 곡률을 이용하여 바깥쪽으로 보정하거나, 주차 공간이 오목하면 상기 주차 공간 곡률을 이용하여 안쪽으로 보정하여 목표 주차 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차 공간의 곡률을 반영한 주차 위치 결정 방법.
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