KR101280180B1 - 주차 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동 주차 제어 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 자동 주차 중 차량이 목표 위치로부터 벗어날 경우, 이를 보정할 수 있도록 함으로써, 보다 정확하고 편리한 주차가 가능하도록 하는 주차 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

주차 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING PARKING}
본 발명은 자동 주차 제어 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 자동 주차 중 차량이 목표 위치로부터 벗어날 경우, 이를 보정할 수 있도록 함으로써, 보다 정확하고 편리한 주차가 가능하도록 하는 주차 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근의 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 수밖에 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 자동주차보조시스템을 탑재하여, 자동주차보조시스템에서 차량 주변을 촬영한 영상 등을 확인하여 자동으로 주차하거나 출차하는 기술도 개발되어 출시되고 있다. 이러한 자동주차보조시스템은 차량을 주차 공간에 주차할 때 차량을 자동으로 조향하여 주차 또는 출차를 보조한다.
자동주차보조시스템은 센서를 이용하여 주차공간을 스캔 및 인식하도록 하고 있으며, 인식된 주차공간을 기준으로 주차 또는 출차를 위해 주차경로 또는 출차경로를 생성하고 있다.
그런데, 이렇게 주차공간을 인식할 때 차량이 주차공간에 대해 비스듬히 주행한 경우, 주차공간의 인식결과가 실제와 달라질 수 있다. 따라서, 이러한 주차공간 인식결과를 기반으로 해서 주차경로를 생성할 경우, 주차경로대로 차량을 자동 주차 제어하더라도 주차공간 내의 원하는 위치에 차량을 주차하지 못할 수도 있고, 다른 차량과 충돌할 수 있는 위험도 있다. 이에 따라, 차량이 주차공간내에서 주차 위치로부터 일정 이상 폭 벗어나는 경우, 벗어난 정도를 보정하여 정확한 주차가 이루어지도록 할 필요가 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 자동 주차 중 차량이 목표 위치로부터 벗어날 경우, 이를 보정할 수 있도록 함으로써, 보다 정확하고 편리한 주차가 가능하도록 하는 주차 제어 장치 및 방법으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 센서를 통해 주차공간을 인식하는 주차공간 인식부; 차량의 주차시작지점와 주차완료지점을 계산하고, 상기 차량이 주차완료지점에 도달하기 위한 주차경로를 생성하는 주차경로 생성부; 상기 주차경로에 따른 조향 제어를 수행하는 조향 장치; 상기 차량이 주차완료지점을 향해 접근하면 상기 차량의 실제위치와 상기 주차완료지점간의 차이인 오차각으로 산출하는 오차 산출부; 및 상기 오차 산출부에서 산출된 오차각이 일정 이상인 경우, 상기 오차각을 보상하는 보정주차경로를 생성하도록 상기 주차경로 생성부를 제어하고, 상기 보정주차경로에 따라 생성된 조향명령신호를 생성하여 상기 조향 장치를 제어하는 주차 제어부;를 포함하는 주차 제어 시스템을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 센서를 이용하여 주차공간을 인식하는 단계; 차량의 주차시작지점과 주차완료지점을 계산하고, 상기 차량이 주차완료지점에 도달하기 위한 상기 후진경로 또는 상기 전진경로를 포함하는 주차경로를 생성하는 단계; 상기 차량이 주차완료지점을 향해 접근하던 중 상기 차량의 실제위치와 상기 주차완료지점간의 차이인 오차각을 산출하는 단계; 상기 오차각이 일정 이상인 경우, 상기 오차각이 보상되도록 보정주차경로를 생성하는 단계; 및 상기 보정주차경로에 따라 생성된 전진 또는 후진 명령 메시지에 따라 조향 제어를 수행하는 단계를 포함하는 주차 제어 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 본 발명은 자동 주차 중 차량이 목표 주차 위치인 주차완료지점으로부터 벗어난 경우, 차량이 주차완료지점을 벗어난 정도인 오차각을 산출하고, 오차각을 이용하여 보정주차경로를 생성하여 자동 주차를 제어함으로써, 주차공간 내의 주차완료지점에 정확하게 주차가 되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 주차 제어 시스템을 포함하는 차량 제어 시스템의 구성 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주차 제어 시스템의 구성 블럭도,
도 3은 주차 제어 시스템에서 직각 주차를 제어하는 일 실시예를 보인 도면,
도 4(a)는 직각 주차시 차량의 실제위치가 주차완료지점으로부터 벗어난 상황을 보여주는 도면,
도 4(b)는 본 발명의 주차 제어 시스템에서 오차각을 산출하는 방법을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 주차 제어 시스템에서 주차 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.
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 발명에 따른 주차 제어 시스템을 포함하는 차량 제어 시스템의 구성 블럭도이다.
본 차량 제어 시스템은, 주차공간에 차량이 안전하고 편리하게 주차될 수 있도록 제어하는 주차 제어 시스템(100), 주차 제어의 시작 또는 종료를 위해 운전자가 조작하는 주차모드 버튼(110), 차량의 측면에 장착된 둘 이상의 측면 센서(130), 차량의 전후방에 장착된 둘 이상의 전후방 센서(120), 차량의 속도를 감지하는 휠속도 센서(140), 기어 상태를 감지하는 기어포지션 센서(150), 주차 제어와 관련된 각종 메시지(기어변경메시지, 주차종료메시지 포함)를 출력하는 휴먼 머신 인터페이스(HMI:Human Machine Interface, 이하 "HMI" 라 칭함, 160), 주차 제어 시스템(100)으로부터 조향명령신호를 입력받는 조향 장치(180), 운전자의 브레이크 동작에 따라 브레이크 신호(Brake Signal)를 주차 제어 시스템(100)으로 전달하는 브레이크 장치(170)를 포함한다.
여기서, 주차 제어 시스템(100)은, 주차모드 버튼(110), 측면 센서(130), 전후방 센서(120), 휠속도 센서(140), 기어포지션 센서(150), HMI(160), 조향 장치(180), 브레이크 장치(170) 등과 연결되어 주차 제어에 필요한 신호, 정보, 또는 데이터 등을 주고 받는다.
도 1에서는, 주차 제어 시스템(100)이, 주차모드 버튼(110), 측면 센서(130), 전후방 센서(120), 휠속도 센서(140), 기어포지션 센서(150), HMI(160), 조향 장치(180), 브레이크 장치(170) 등을 포함하지 않는 것으로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 일 예일 뿐이며, 주차 제어 시스템(100)이 주차모드 버튼(110), 측면 센서(130), 전후방 센서(120), 휠속도 센서(140), 기어포지션 센서(150), HMI(160), 조향 장치(180), 브레이크 장치(170) 등 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.
또한, 이러한 주차 제어 시스템(100)은 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)으로 구현될 수도 있다.
전후방 센서(120)는, 주차 제어가 시작되면, 차량의 전방과 후방에 있는 물체를 감지하여 감지신호를 생성하고, 생성된 감지신호는 주차 제어 시스템(100)으로 제공된다.
전후방 센서(120)는, 주차 제어가 이루어지고 있는 동안, 차량의 전방과 후방에 있는 물체에 대한 감지신호를 지속적으로 생성하며, 물체의 상태(위치, 속도 등)가 변경되거나 새로운 물체가 출현된 경우, 기존에 생성되어 있던 감지신호를 변경하여 주차 제어 시스템(100)으로 제공한다.
측면 센서(130)는, 주차 제어가 시작되면, 차량의 좌측 및 우측에 있는 물체에 대한 감지결과를 생성하고, 생성된 감지결과를 주차 제어 시스템(100)으로 제공함으로써, 주차 제어 시스템(100)에서 차량의 주차공간 내에서의 기울어짐 정도를 측정할 수 있도록 한다.
측면 센서(130)는, 주차 제어의 시작시, 차량 양측에 있는 물체들을 스캔하여 감지결과를 형성하여 주차 제어 시스템(100)으로 전달함으로써, 주차 제어 시스템(100)에서 주차공간을 인식할 수 있도록 한다.
이러한 측면 센서(130) 및/또는 전후방 센서(120)는, 초음파 센서 또는 레이더 센서일 수 있다.
휠속도 센서(140)는, 바퀴와 함께 회전하는 로터와 폴피스 사이의 자계 변화를 대응하는 펄스신호를 출력한다. 로터의 외주면에는 톱니 형상의 치차가 형성되어 있으며 로터의 회전시 치차와 폴피스 사이의 자계가 변화한다. 따라서 휠의 1회전에 따른 펄스의 개수는 일정하며, 후술할 이동거리 산출부(240)는 펄스의 개수에 따라 차량의 이동거리를 계산할 수 있다.
기어포지션센서(150)는 현재의 기어의 위치에 해당되는 기어포지션신호를 출력한다.
조향 장치(180)는, 조향휠의 회전 각도를 검출하여 회전정보신호를 출력하는 조향각 센서(190)를 포함할 수 있다. 조향각 센서(190)에서 감지된 휠의 조향 각도에 따라, 주차 제어 시스템(100)에서 생성된 조향명령신호에 따라 휠이 명령된 조향 각도만큼 회전되었는지 여부를 알 수 있다.
즉, 주차 제어 시스템(100)에서 주차 제어시, 주차경로를 생성하고, 이에 따라 조향명령신호를 생성하여 조향 각도를 제어한다. 그런데, 차량이 주행 중인 노면의 상태나 차량에 승차하고 있는 사람들의 몸무게에 따라 조향 각도가 변경되어, 주차 제어 시스템(100)에서 명령한 조향 각도만큼 휠이 회전하지 못할 수도 있다. 이 경우, 실제 조향 각도와 명령된 조향 각도와의 차이가 미리 설정된 일정 임계치 이상, 예를 들면, ±5°또는 ±5% 이하이면, 주차 제어 시스템(100)에서는 조향명령신호를 생성하여 휠의 조향 오차를 보정하게 된다.
그러나 ±5°또는 ±5% 이상으로 차이가 나면, 휠을 조향하는 것만으로는 오차를 보정하기 어려울 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 휠의 조향 오차가 ±5°또는 ±5% 이상이고, 차량의 주차공간내에서의 비틀어짐 정도가 미리 설정된 임계치 이상이면, 차량의 비틀어짐을 보상하게 된다.
한편, 조향각과 차량이 움직인 거리를 이용하여 차량의 실제 위치를 알 수 있으며, 주차 제어 시스템(100)에서는 차량의 실제 위치와 주차완료지점 간의 차이를 판단한다. 주차 제어 시스템(100)은, 양자간의 차이가 일정 임계치 이하이면, 조향명령신호를 이용하여 차량이 주차완료지점으로 이동하도록 제어한다. 그러나, 양자 간의 차이가 일정 임계치 이상이고, 차량의 주차공간내에서의 비틀어짐 정도가 미리 설정된 임계치 이상이면, 차량의 비틀어짐을 보상하게 된다.
본 발명의 실시예에서 조향각 센서(190)는 토크센서일 수 있다. 토션바는 조향휠과 연결된 입력축과 출력축의 상대적인 회전에 의하여 비틀리며, 토크 센서는 입력축과 출력축 사이에 위치하여 토션바의 비틀림량을 감지하여 회전정보신호를 출력할 수 있다.
주차 제어 시스템(100)은, 주차시 차량의 주차공간에 대한 기울어짐 정도를 측정하고, 측정 결과 차량의 기울어짐이 일정 이상이면, 차량의 기울어짐을 보정할 수 있도록 주차경로를 재설정한다.
이하에서는, 이상에서 간략하게 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 주차 제어 시스템(100)에 대하여, 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 주차 제어 시스템(100)은, 주차공간 인식부(210), 주차경로 생성부(220), 위치 판단부(260), 이격폭 산출부(230), 이동거리 산출부(240), 오차 산출부(250), 주차 제어부(200)를 포함한다.
주차공간 인식부(210)는, 측면 센서(130)로부터 제공된 감지결과를 이용하여 차량과 물체들 사이의 거리를 측정한다. 그리고 주차공간 인식부(210)는, 측면 센서(130)에 의해 스캔된 물체들의 에지를 검출하고, 인접한 물체들 사이의 거리를 에지들 사이의 거리를 이용하여 계산한다. 이때, 주차공간 인식부(210)는, 휠속도 센서(140)로부터의 제공된 차량의 속도와, 에지들이 검출된 시간간격을 이용하여 에지들 사이의 거리를 계산할 수 있다. 주차공간 인식부(210)는 에지들 사이의 거리가 일정 이상인 구역을 주차공간으로 인식할 수 있다.
주차경로 생성부(220)는, 주차공간 인식부(210)에서 인식한 주차공간과, 차량의 현재위치를 고려하여 차량의 현재위치인 주차시작지점과, 차량의 주차가 완료되는 위치인 주차완료지점을 산출해낸다. 그런 다음, 주차경로 생성부(220)는 주차시작지점과 주차완료지점을 연결하는 주차경로를 생성한다. 주차경로는 주차시작지점과 주차완료지점, 주차공간의 폭 등에 따라, 1개 내지 복수개의 선회경로로 형성될 수 있다.
예를 들어, 3 스텝 직각주차인 경우, 주차경로 생성부(220)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3선회경로(310, 320, 330)로 이루어진 주차경로가 생성될 수 있다.
위치 판단부(260)는 차량의 위치가 주차완료지점으로부터 얼마나 벗어나 있는지를 판단한다. 위치 판단부(260)는, 차량의 주차가 완료되면, 조향 장치(180)로부터 감지된 조향각과, 휠속도 센서(140)로부터 제공된 차량의 속도와 시간을 이용하여 산출된 차량의 실제 이동 거리를 이용하여 차량의 실제 위치를 판단한다.
그런 다음, 위치 판단부(260)는 주차경로 생성부(220)에서 산출된 주차완료지점과 실제 위치를 비교하여 차량이 주차완료지점으로부터 얼마나 벗어났는지를 판단한다. 위치 판단부(260)는 차량이 주차공간의 전후방을 따라 주차완료지점으로부터 벗어난 정도와, 차량이 주차공간의 좌우측을 따라 주차완료지점으로부터 벗어난 정도를 판단한다.
이때, 차량이 주차완료지점으로부터 벗어난 정도는 거리, 각도 등으로 나타낼 수 있다.
한편, 주차경로 생성부(220)에 의해 주차경로가 정확히 생성되었더라도 초기에 전후방 센서(120)와 측면 센서(130)에 의해 주차공간을 인식하는 과정에서 오류가 발생한 경우, 주차가 완료된 후 차량의 실제 위치와 주차완료지점(305)이 상이할 수 있다.
일반적으로 직각주차의 경우, 주차경로 생성부(220)는 주차공간을 인식할 때 차량의 주행각도에 대해 90도가 되도록 주차경로를 생성한다. 따라서, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 차량이 주차공간에 대해 비스듬히 주행하면서 주차공간을 인식한 경우, 차량은 주차공간 내에 비스듬히 주차될 수 있다. 이에 따라, 차량이 주차완료지점(305)으로부터 벗어난 정도인 오차각(Δθ)을 산출해 내고, 이를 보정할 필요가 있다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이, 오차각(Δθ)을 산출하기 위해서는, 차량이 주차완료지점(305)을 향해 이동하는 마지막 선회경로(330)에서 적어도 두 지점(P1, P2)에서 물체의 감지결과를 입력받고, 두 지점(P1, P2) 간의 이동거리, 두 지점(P1, P2) 각각에서 차량과 물체와의 간격에 대해 정보가 필요하다.
이동거리 산출부(240)는, 측면 센서(130)로부터 소정 시간 간격을 두고 적어도 두 지점(P1, P2)에서 물체의 감지결과를 입력받고, 휠속도 센서(140)로부터 차량의 속도를 제공받아 측면 센서(130)가 감지한 두 지점(P1, P2) 사이의 이동거리(L)를 산출할 수 있다. 즉, 차량의 속도와, 두 지점(P1, P2) 각각에서 물체를 감지한 시간의 차이를 이용하면, 두 지점(P1, P2) 사이의 이동거리(L)를 산출할 수 있다.
이격폭 산출부(230)는 측면 센서(130)로부터 감지된 두 지점(P1, P2) 각각에서의 차량과 물체 사이의 이격폭(R1, R2)를 산출한다.
측면 센서(130)가 초음파 센서인 경우, 이격폭 산출부(230)는, 초음파의 속도를 이용하여 물체와의 거리를 산출한다. 즉, 이격폭 산출부(230)는, 초음파 발생신호와 반사신호를 비교하여 차량의 전후방 또는 측면에 존재하는 물체와의 거리를 산출할 수 있다.
측면 센서(130)가 레이더 센서인 경우, 이격폭 산출부(230)는, 펄스 방식, 변조 방식, 간섭계 방식 등을 이용하여 차량의 전후방 또는 측면에 존재하는 물체와의 거리를 산출할 수 있다. 이 중 펄스 방식을 사용하는 경우, 이격폭 산출부(230)는, 광 펄스가 차량과 물체 사이를 왕복하는 시간으로부터 거리를 산출할 수 있다.
오차 산출부(250)는, 차량이 주차완료지점(305)을 향해 접근하던 중 발생한 차량의 실제위치와 주차완료지점(305) 간의 오차를 차량의 비뚤어짐 정도인 오차각(Δθ)을 이용하여 산출할 수 있다.
오차 산출부(250)는, 이동거리 산출부(240)에서 산출된 두 지점(P1, P2) 사이의 이동거리(L)와, 이격폭 산출부(230)로부터 산출된 두 지점(P1, P2) 각각에서의 차량과 물체 사이의 이격폭(R1,R2)를 이용하여 오차각(Δθ)을 산출할 수 있다.
여기서, 이동거리(L)는, 차량이 주차를 위해 주행하는 중 측면 센서(130)에 의해 물체를 감지한 두 지점(P1, P2) 사이의 거리를 말한다. 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 차량이 주행하는 중 측면 센서(130)에 의해 제1지점(P1)에서 물체를 감지한다. 이때, 차량은 물체인 다른 차량과의 거리가 충분히 이격되어 있다. 이에 따라, 차량은 계속 주행을 하게 되고, 제2지점(P2)에 도달하면, 다른 차량과의 거리가 아주 가까워져 충돌의 위험이 있으며, 이때, 측면 센서(130)는 해당 위치를 제2지점(P2)으로 설정하고, 물체를 감지한다.
제1지점에서의 차량과 물체와의 거리는 R1이라 하고 제2지점에서의 차량과 물체와의 거리를 R2이라 한다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이, 이동거리(L), 이격폭(R1,R2)를 알면, R1과 R2 사이의 차이를 알 수 있으며, 이 차이와 이동거리(L)을 이용하면, 오차각 Δθ를 산출할 수 있다.
이때, 오차 산출부(250)는 하기의 수학식 1을 이용하여 오차각(Δθ)을 산출할 수 있다.
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여기서, Δθ는 오차각, L은 두 지점(P1, P2) 사이의 거리, R1은 첫번째 감지 지점에서의 차량과 물체 사이의 거리, R2은 두번째 감지 지점에서의 차량과 물체 사이의 거리이다.
주차경로 생성부(220)는, 차량이 주차완료지점(305)으로부터 미리 설정된 일정 각도 이상 벗어나 오차 산출부(250)에서 오차각(Δθ)이 산출되면, 오차각(Δθ)이 보정되도록 주차경로를 보정하여 보정주차경로를 생성할 수 있다.
보정주차경로는 차량의 후진시키는 제1선회경로와, 주차공간내로 차량을 전진시키는 제2선회경로를 포함하는 2개의 경로로 이루어질 수도 있고, 차량의 조향각만을 조절하여 차량을 전진시키는 1개의 경로로 이루어질 수도 있다. 주차공간, 주변 물체와의 간격, 및 주차 환경에 따라 보정주차경로의 선회경로의 개수는 변경될 수 있음은 물론이다.
주차 제어부(200)는, 운전자가 자동 주차 제어를 선택하면, 주차공간 인식부(210)를 동작시켜 측면 센서(130)로부터 감지된 물체의 감지결과에 따라 주차공간을 인식하도록 한다. 그런 다음, 주차경로 생성부(220)를 동작시켜 주차경로를 생성하도록 한다.
주차 제어부(200)는, 주차 중 및 완료시, 조향 장치(180)로부터 차량의 조향 각도에 대한 정보를 제공받고, 전후방 센서(120)와 측면 센서(130)로부터 차량의 실제 위치 정보를 제공받는다. 이러한 정보를 제공받으면, 주차 제어부(200)는 차량의 실제 조향 각도가 주차경로에 기반하여 설정된 조향 각도와 얼마나 차이나는지 확인한다.
이때, 차량의 실제 조향 각도와 명령된 조향 각도와의 차이가 ±5°또는 ±5% 이상인 경우, 주차 제어부(200)는 오차 산출부(250)로부터의 오차각(Δθ)이 미리 설정된 임계 각도 이상인지 확인하고, 임계 각도 이상이면, 주차경로 생성부(220)롤 동작시켜 보정주차경로가 생성되도록 제어한다.
주차 제어부(200)는, 위치 판단부(260)로부터 판단된 차량의 실제 위치가 주차완료지점으로부터 미리 설정된 일정 거리 또는 일정 각도 이상 벗어난 경우, 오차 산출부(250)로부터의 오차각(Δθ)이 미리 설정된 임계 각도 이상인지 확인한다. 확인 결과, 오차각(Δθ)이 임계 각도 이상이면, 주차경로 생성부(220)를 동작시켜 보정주차경로가 생성되도록 제어한다.
오차 산출부(250)에서 오차각(Δθ)이 산출되면, 주차 제어부(200)는 주차경로 생성부(220)를 동작시켜 산출된 오차각(Δθ)을 보정할 수 있는 보정주차경로를 생성하도록 한다.
주차 제어부(200)는, 보정주차경로가 생성되면, 보정주차경로를 따라 차량이 이동되도록 조향명령신호를 생성하여 조향 장치(180)로 제공한다.
도 5는 본 발명의 주차 제어 시스템에서 주차 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.
운전자가 주차모드 버튼(110)을 이용하여 자동 주차 제어를 선택하면(S500), 주차 제어부(200)는 전후방 센서(120)와 측면 센서(130)에서 스캔된 주변 물체에 대한 감지결과를 주차공간 인식부(210)로 전달하고, 주차공간 인식부(210)에서는 물체의 에지를 검출하고 인접한 물체들의 에지들 사이의 거리를 계산함으로써 주차공간의 폭을 계산한다(S510).
주차공간의 인식이 완료되면, 주차 제어부(200)는 주차경로 생성부(220)를 동작시켜 주차경로를 생성하도록 한다. 3 스텝 직각주차인 경우, 주차경로 생성부(220)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3선회경로(310,320,330)로 이루어진 주차경로가 생성될 수 있다(S520).
주차경로가 생성되면 주차 제어부(200)는 기어포지션 센서(150)로부터 입력받은 기어포지션신호를 바탕으로 현재의 기어포지션을 확인하고, 주차경로에 따라 기어를 변경하는 메시지를 HMI(160)를 통해 출력한다(S530). 도 3에 도시된 바와 같은 3 스텝 직각주차인 경우, 제1선회경로는 차량이 주차공간을 향해 비스듬히 후진하도록 형성되고, 제2선회경로는 차량이 주차공간의 전방으로 비스듬히 전진하도록 형성되며, 제3선회경로는 차량이 주차공간 내로 후진하도록 형성된다.
이에 따라, 주차 제어부(200)는 주차경로에 따라 후진 기어, 전진 기어, 후진 기어의 순으로 기어가 변경되도록 HMI(160)를 통해 메시지를 출력한다. 메시지에 따라 운전자가 기어를 변경하면 주차 제어부(200)는 조향 장치(180)로 조향명령신호를 전달하여 자동 주차가 이루어지도록 한다(S540).
이렇게 자동 주차가 진행되는 중, 주차 제어부(200)는, 조향 장치(180)로부터 차량의 조향 각도에 대한 정보를 제공받고, 전후방 센서(120)과 측면 센서(130)로부터 제공된 정보에 기초하여 차량의 실제 위치와 주차완료지점과의 차이에 대한 정보를 제공받는다.
주차 제어부(200)는 실제 조향 각도와 명령된 조향 각도의 차이인 조향 오차가 미리 설정된 임계 각도 이상이면, 이동거리 산출부(240), 이격폭 산출부(230), 및 오차 산출부(250)를 동작시켜 차량의 실제위치와 주차완료지점(305) 사이의 차이인 오차각(Δθ)을 산출한다(S550).
또한, 주차 제어부(200)는 차량의 실제 위치와 주차완료지점과의 차이인 위치 오차가 미리 설정된 임계치 이상이면, 이동거리 산출부(240), 이격폭 산출부(230), 및 오차 산출부(250)를 동작시켜 차량의 실제위치와 주차완료지점(305) 사이의 차이인 오차각(Δθ)을 산출한다(S560).
오차각(Δθ)의 산출을 위해, 이동거리 산출부(240)는 휠속도 센서(140)로부터 차량의 속도를 제공받고, 측면 센서(130)에서 물체를 측정한 시간 간격을 이용하여 두 지점(P, P2) 사이의 거리(L)를 측정한다.
그리고, 이격폭 산출부(230)는 측면 센서(130)에서 측정한 두 지점(P, P2)에서의 물체와 차량 사이의 이격폭(R1,R2)을 측정한다.
그런 다음, 오차 산출부(250)는, 두 지점(P, P2) 사이의 거리(L)와, 이격폭(R1,R2)를 수학식 1에 대입하여 오차각(Δθ)을 산출하고, 산출된 오차각(Δθ)을 주차 제어부(200)로 제공한다.
주차 제어부(200)는 산출된 오차각(Δθ)이 미리 설정된 임계각 이상이면, 오차각(Δθ)을 주차경로 생성부(220)로 전달된다. 주차경로 생성부(220)에서는 해당 오차각(Δθ)을 보상할 수 있도록 보정주차경로를 생성한다(S565).
주차 제어부(200)는 보정주차경로에 따른 조향명령신호를 생성하여 조향 장치(180)로 제공하는 한편, 기어의 변경이 필요한 경우, 기어를 변경하는 메시지를 생성하여 HMI(160)를 통해 표시하여 운전자가 기어를 변경하도록 한다(S570). 이에 따라, 차량은 보정주차경로를 따라 이동하여 주차공간 내의 주차완료지점(305)에 정확히 주차할 수 있게 된다.
한편, 조향 각도의 차이와 오차각(Δθ)이 미리 설정된 임계 각도 이하이나 0은 아닌 경우(S575), 즉, 차량이 주차공간 내에서 약간의 위치오차를 가지는 경우, 주차 제어부(200)는 조향명령신호를 생성하여 차량의 조향을 제어할 수 있다(S580).
또한, 차량의 실제 위치와 주차완료지점과의 차이가 미리 설정된 임계치 이하이고, 오차각(Δθ)이 미리 설정된 임계 각도 이하인 경우(S575), 차량이 주차완료지점으로부터 약간 벗어난 것으로 보고, 주차 제어부(200)는 조향명령신호를 생성하여 차량의 조향을 제어할 수 있다(S580).
한편, 주차 제어부(200)는, 보정주차경로에 따라 차량이 자동 주차되는 중에도 차량의 조향 각도의 차이와 주차완료지점과의 차이를 지속적으로 감지하여 차량의 조향을 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 자동 주차 중 차량이 목표 주차 위치인 주차완료지점(305)으로부터 벗어난 경우, 차량이 주차완료지점(305)을 벗어난 정도인 오차각(Δθ)을 산출하고, 오차각(Δθ)을 이용하여 보정주차경로를 생성하여 자동 주차를 제어함으로써, 주차공간 내의 주차완료지점(305)에 정확하게 주차가 되도록 할 수 있다.
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, 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 (9)

  1. 센서를 통해 주차공간을 인식하는 주차공간 인식부;
    차량의 주차시작지점와 주차완료지점을 계산하고, 상기 차량이 주차완료지점에 도달하기 위한 주차경로를 생성하는 주차경로 생성부;
    상기 주차경로에 따른 조향 제어를 수행하는 조향 장치;
    상기 차량이 주차완료지점을 향해 접근하면 상기 차량의 실제위치와 상기 주차완료지점간의 차이인 오차각으로 산출하는 오차 산출부; 및
    상기 오차 산출부에서 산출된 오차각이 일정 이상인 경우, 상기 오차각을 보상하는 보정주차경로를 생성하도록 상기 주차경로 생성부를 제어하고, 상기 보정주차경로에 따라 생성된 조향명령신호를 생성하여 상기 조향 장치를 제어하는 주차 제어부;를 포함하되,
    상기 차량의 속도를 감지하는 휠속도 센서와,
    상기 차량의 측면에 장착되어 물체를 감지하는 측면 센서와,
    상기 측면 센서로부터의 감지결과에 따라 상기 차량과 상기 물체와의 거리를 산출하는 이격폭 산출부와,
    상기 측면 센서로부터 소정 시간 간격을 두고 적어도 2회 감지결과를 입력받아 상기 휠속도 센서에서 감지된 상기 차량의 속도와 상기 시간 간격을 이용하여 상기 물체가 감지된 두 지점 사이의 거리를 산출하는 이동거리 산출부를 더 포함하며;
    상기 오차 산출부는, 상기 주차경로 상에서 상기 차량이 위치한 상기 두 지점 사이의 거리를 직각 삼각형의 빗변으로 결정하고, 상기 결정된 빗변과 상기 두 지점 중 첫번째 위치에서 상기 차량과 상기 물체 사이의 거리와 상기 두 지점 중 두번째 위치에서 상기 차량과 상기 물체 사이의 거리에 근거하여 상기 직각 삼각형의 밑변을 결정하며, 상기 결정된 빗변과 밑변의 길이로부터 상기 직각 삼각형에서 상기 빗변과 상기 밑변의 사이각을 상기 오차각으로서 산출하는 것을 특징으로 하는 주차 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 조향 각도를 감지하는 조향각 센서를 더 포함하며;
    상기 주차 제어부는, 상기 조향각 센서에서 감지된 상기 차량의 실제 조향 각도와, 상기 주차경로에 의해 설정된 조향 각도와의 차이가 미리 설정된 임계 각도 이상인 경우, 상기 오차 산출부를 동작시켜 상기 오차각을 산출하도록 제어하는 주차 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주차완료지점과, 상기 차량의 실제 위치를 비교하여 상기 차량이 주차완료지점으로부터 벗어난 정도를 판단하는 위치 판단부;를 더 포함하며;
    상기 주차 제어부는, 상기 위치 판단부에 의해 상기 차량이 주차완료지점으로부터 벗어난 정도가 미리 설정된 임계치 이상이면, 상기 오차 산출부를 동작시켜 상기 오차각을 산출하도록 제어하는 주차 제어 시스템.
  6. 센서를 이용하여 주차공간을 인식하는 단계;
    차량의 주차시작지점와 주차완료지점을 계산하고, 상기 차량이 주차완료지점에 도달하기 위한 후진경로 또는 전진경로를 포함하는 주차경로를 생성하는 단계;
    상기 차량이 주차완료지점을 향해 접근하던 중 상기 차량의 실제위치와 상기 주차완료지점간의 차이인 오차각을 산출하는 단계;
    상기 오차각이 일정 이상인 경우, 상기 오차각이 보상되도록 보정주차경로를 생성하는 단계; 및
    상기 보정주차경로에 따라 생성된 전진 또는 후진 명령 메시지에 따라 조향 제어를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 오차각을 산출하는 단계는,
    상기 차량이 주차완료지점에 접근하면, 상기 차량의 측면에 위치하는 물체를 소정 시간 간격을 두고 적어도 2회 감지하는 단계와,
    상기 차량의 속도와 상기 시간 간격을 이용하여 상기 물체를 감지한 두 지점 사이의 거리를 산출하는 단계와,
    상기 주차경로 상에서 상기 차량이 위치한 상기 두 지점 사이의 거리를 직각 삼각형의 빗변으로 결정하고, 상기 결정된 빗변과 상기 두 지점 중 첫번째 위치에서 상기 차량과 상기 물체 사이의 거리와 상기 두 지점 중 두번째 위치에서 상기 차량과 상기 물체 사이의 거리에 근거하여 상기 직각 삼각형의 밑변을 결정하며, 상기 결정된 빗변과 밑변의 길이로부터 상기 직각 삼각형에서 상기 빗변과 상기 밑변의 사이각을 상기 오차각으로서 산출하는 단계
    를 포함하는 주차 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 오차각을 산출하는 단계는,
    상기 차량의 조향 각도를 감지하는 단계;
    상기 차량의 실제 조향 각도와, 상기 주차경로에 기반하여 설정된 조향 각도를 비교하는 단계;
    상기 실제 조향 각도와 상기 주차경로에 기반하여 설정된 조향 각도와의 차이가 미리 설정된 임계 각도 이상인 경우, 상기 오차각을 산출하는 단계;를 포함하는 주차 제어 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 주차완료지점과, 상기 차량의 실제 위치를 비교하여 상기 차량이 주차완료지점으로부터 벗어난 정도를 판단하는 단계;
    상기 차량이 주차완료지점으로부터 벗어난 정도가 미리 설정된 임계치 이상이면, 상기 오차각을 산출하는 단계;를 포함하는 주차 제어 방법.
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