KR101316501B1 - 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지방법 및 그 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 센서를 이용하여 주차 공간을 탐지함에 있어서 탐지대상의 공간을 소정 간격의 격자구조를 갖는 메쉬형으로 가상 분할하고 초음파 센서에 의한 인지 신호를 근거로 장애물이 인지되지 않은 격자 영역을 순차적으로 제외시켜 나감으로써 공간 인지과정에서 발생하는 정보 왜곡 현상을 해소할 수 있도록 된 주차 공간 탐지방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 송신부에 의해 초음파가 주사되는 탐색 대상 공간에 대하여 가상의 영역을 설정하고 해당 영역을 소정 간격의 셀(cell)로 분할한 메쉬형 공간 이미지를 형성한 후, 상기 송신부에서 발신된 신호가 물체에 부딪혀 되돌아오는 반향신호를 해석하여 상기 메쉬형 공간에 대하여 비장애물 영역을 확정하고, 확정된 비장애물 영역을 제외시켜 최종적인 공간 분석결과를 산출해내도록 된 것을 특징으로 한다.
상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 주차 공간을 탐지함에 있어서 왜곡에 의한 오차없이 장애물의 크기와 위치를 정확하게 탐지할 수 있게 됨으로써, 보다 정밀한 주차 제어가 가능할 뿐만 아니라, 안전한 주차 유도 및 자동 주차를 실행할 수 있는 효과가 있다.

Description

메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지방법 및 그 시스템{PARKING AREA DETECTION SYSTEM AND METHOD THEREOF USING MESH SPACE ANALYSIS}

본 발명은 자동차의 주차 공간 탐지기술에 관한 것으로, 특히 초음파 센서를 이용하여 주차 공간을 탐지함에 있어서 탐지대상의 공간을 소정 간격의 격자구조를 갖는 메쉬형으로 가상 분할하고 초음파 센서에 의한 인지 신호를 근거로 장애물이 인지되지 않은 격자 영역을 순차적으로 제외시켜 나감으로써 공간 인지과정에서 발생하는 정보 왜곡 현상을 해소할 수 있도록 된 주차 공간 탐지방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

자동차는 현대사회의 필수품이 되었다. 근대 산업사회로 접어들면서 현대 도시생활에서 빠질 수 없는 대표적인 이동수단으로 자리잡게 되면서, 자동차는 더욱 빠른 속도로 보급이 확대되었고 그에 비례하여 여성 운전자의 수도 크게 늘어나고 있다.

한편, 대부분의 여성 운전자가 가장 큰 어려움으로 느끼는 주차 문제에 도움을 제공하기 위하여, 자동 주차시스템이 개발된 바 있고 이미 여러가지 형태로 제품에 적용되어 판매되고 있다.

상기 자동 주차시스템의 동작은 먼저, 차량에 장착된 초음파 센서를 이용하여 주차할 공간을 스캔하여 해당 영역에 자리하고 있는 장애물을 확인함으로써 주차 가능여부를 판단하게 되는데, 이때 상기 초음파 센서에서 송신되는 빔이 소정의 폭을 갖는 형태로 주사되기 때문에 수신된 신호를 근거로 장애물의 크기와 위치를 인지해냄에 있어서 소정의 오차가 발생하게 된다.

도 1은 종래의 주차 공간 탐지방법을 자세히 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 측면에 장착된 초음파 센서는 차량이 주차 예정지역을 서행하는 동안 해당 공간을 탐지하게 된다.

공간을 탐지하는 방법은 송신부에서 발신된 초음파 신호가 물체에 부딪혀 되돌아 오는 시간을 근거로 거리를 산출함으로써 장애물을 인지하게 되는데, 이때 상기 송신부에서 발신되는 초음파는 그 신호 자체의 특성상 약 15도의 주사각도를 갖는 방사형의 빔 형태로 발신되는 특성이 있고, 수신부는 가장 짧은 거리에서 반향되는 신호를 인식하는 특성이 있어서, 그 결과 장애물의 모서리, 즉 장애물과 비장애물의 경계면에서는 도 1에 도시된 바와 같이 직각의 모서리를 갖는 실제 장애물에 비해 점선으로 표시된 인지정보로 인해 완만한 곡선을 갖는 인지 왜곡 현상이 발생하게 된다.

따라서, 종래의 주차 공간 탐지방법에 있어서는 장애물의 크기와 위치를 인식해냄에 있어서 소정의 왜곡된 오차가 발생하게 되어 정밀한 주차 제어가 어려울 뿐 아니라, 잘못된 판정으로 인해 자동 주차시 접촉사고가 발생할 수 있는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 초음파 센서를 이용하여 주차 공간을 탐지함에 있어서 탐지대상의 공간을 소정 간격의 격자구조를 갖는 메쉬형으로 가상 분할하고 초음파 센서에 의한 인지 신호를 근거로 장애물이 인지되지 않은 격자 영역을 순차적으로 제외시켜 나감으로써 공간 인지과정에서 발생하는 정보 왜곡 현상을 해소할 수 있도록 된 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지방법 및 그 시스템을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 시스템은 소정 제어신호에 따라 초음파 신호를 발신하는 송신부와, 상기 송신부에서 발신된 신호가 물체에 부딪혀 되돌아오는 반향신호를 수신하는 수신부, 상기 송신부에 의해 초음파가 주사되는 주차 예정 공간에 대하여 가상의 영역을 설정하고 해당 영역을 소정 간격의 셀(cell)로 분할한 메쉬형 공간 이미지를 데이터로 저장하는 메쉬형 공간 설정부, 상기 반향신호를 해석하여 상기 메쉬형 공간 설정부에 의해 설정된 메쉬형 분할 영역에 대하여 비장애물 영역을 확정하는 비장애물 영역 판정부, 및 상기 비장애물 영역 판정부에 의해 확정된 비장애물 영역을 제외시켜 최종적인 공간 분석결과를 산출해내는 콘트롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 메쉬형 공간 설정부, 비장애물 영역 판정부, 콘트롤러는 제어부 내에 집적화되어 구현된 것을 특징으로 하고, 상기 제어부는 ECU(Electronic Control Unit)에 구현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 비장애물 영역 판정부는 수신신호를 환산하고 분석하는 과정에서, 동일 지점에 대한 서로 상반되는 인지결과를 수신하게 되면 해당 지점에 대응되는 상기 탐지대상 영역 이미지에서의 셀(cell)을 비장애물 영역으로 확정하도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 콘트롤러는 최종 산출된 주차 정보를 자동 주차 제어 시스템으로 출력하도록 된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 방법은 소정 제어신호에 따라 초음파 신호를 발신하는 초음파 신호 주사단계와, 상기 송신부에 의해 초음파가 주사되는 탐색 대상 공간에 대하여 가상의 영역을 설정하고 해당 영역을 소정 간격의 셀(cell)로 분할한 메쉬형 공간 이미지를 형성하는 공간분할 및 매쉬 형성단계, 상기 송신부에서 발신된 신호가 물체에 부딪혀 되돌아오는 반향신호를 해석하여 상기 메쉬형 공간에 대하여 비장애물 영역을 확정하는 비장애물 영역 판정단계, 및 상기 비장애물 영역 판정단계에 의해 확정된 비장애물 영역을 제외시켜 최종적인 공간 분석결과를 산출해내는 최종 공간분석 결과 산출단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 공간분할 및 매쉬 형성단계는 상기 초음파 신호 주사단계에 매칭되어 소정 시간차를 두고 동시 실행되도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 비장애물 영역 판정단계는 수신신호를 환산하고 분석하는 과정에서, 동일 지점에 대한 서로 상반되는 인지결과를 수신하게 되면 해당 지점에 대응되는 상기 탐지대상 영역 이미지에서의 셀(cell)을 비장애물 영역으로 확정하도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 주차 공간 탐지 방법은 상기 최종 공간분석 결과 산출단계에서 산출된 주차 정보를 자동 주차 제어 시스템으로 출력하는 주차 정보 제공 단계를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 주차 공간 탐지 방법의 제반 절차는 ECU(Electronic Control Unit)에 구현된 프로그램 로직에 의해 수행되도록 된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 주차 공간을 탐지함에 있어서 왜곡에 의한 오차없이 장애물의 크기와 위치를 정확하게 탐지할 수 있게 됨으로써, 보다 정밀한 주차 제어가 가능할 뿐만 아니라, 안전한 주차 유도 및 자동 주차를 실행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 주차 공간 탐지방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 시스템의 주요 구성을 나타낸 기능 블럭도.
도 3은 도 2의 구성된 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 본 발명에 의한 공간 해석 결과를 예시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 시스템의 주요 구성을 나타낸 기능 블럭도이다.

도 2에서 참조번호 10은 소정 제어신호에 따라 초음파 신호를 발신하는 송신부이고, 참조번호 20은 상기 송신부(10)에서 발신된 신호가 물체에 부딪혀 되돌아오는 반향신호를 수신하는 수신부이다.

참조번호 31은 상기 송신부(10)에 의해 초음파가 주사되는 주차 예정 공간에 대하여 가상의 영역을 설정하고 해당 영역을 소정 간격의 셀(cell)로 분할한 메쉬형 공간 이미지를 데이터로 저장하는 메쉬형 공간 설정부, 32는 상기 수신부(20)를 통해 수신된 반향신호를 해석하여 상기 메쉬형 공간 설정부(31)에 의해 설정된 메쉬형 분할 영역에 대하여 비장애물 영역을 확정하는 비장애물 영역 판정부, 33은 상기 비장애물 영역 판정부(32)에 의해 확정된 비장애물 영역을 제외시켜 최종적인 공간 분석결과를 산출해내고 이를 자동 주차 제어시스템으로 전송하는 콘트롤러(controller)이다.

한편, 상기 메쉬형 공간 설정부(31), 비장애물 영역 판정부(32), 콘트롤러(33)는 일반적으로 ECU(Electronic Control Unit)로 통칭되는 제어부 내에 집적화하여 구현할 수 있다.

이어, 도 3의 순서도를 참조하여 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.

주차 공간 탐지기능이 실행되게 되면, 먼저 콘트롤러(33)는 상기 송신부(10)를 제어하여, 탐색대상 영역에 대하여 초음파 신호를 주사하게 된다.(ST10)

이어 콘트롤러(33)는 상기 메쉬형 공간 설정부(31)를 제어하여, 상기 초음파가 주사되는 영역에 대한 가상의 공간 이미지를 산정하고, 해당 공간을 소정 간격의 격자형 구조로 분할함으로써 탐지 대상영역을 설정하게 된다.(ST11)

이 탐지 대상영역 설정 동작은 상기 초음파 신호 주사동작에 매칭되어 소정 시간차를 두고 거의 동시 실행될 수 있다.

한편, 상기 수신부(20)로부터 반향신호가 수신되게 되면, 콘트롤러(33)는 수신된 신호를 비장애물 영역 판정부(32)로 인가하게 되는 바, 비장애물 영역 판정부(32)는 수신된 반향신호를 근거로 물체까지의 거리를 환산하고(ST12), 이를 종합적으로 분석하여 비장애물 영역을 확정하게 된다.(ST13)

초음파 신호의 특성상, 상기 반향신호는 동일지점에 대하여 일치하지 않는 정보를 제공할 수 있다.

즉, 초음파 신호가 약 15도 각도의 방사형으로 출력되어 점(dot) 스캔이 아닌 면 스캔의 형식을 띠게 되므로, 동일 지점에 대한 신호의 반향 위치에 차이가 발생하게 되고, 그 결과 동일 지점에 대한 장애물 유무의 판정이 서로 반대되는 인지결과를 나타낼 수 있다.

비장애물 영역 판정부(32)는 수신신호를 환산하고 분석하는 과정에서, 동일 지점에 대한 서로 반대되는 인지결과를 수신하게 되면 해당 지점, 즉 상기 메쉬형 구조로 된 탐지대상 영역의 이미지에서 해당 지점에 대응되는 셀(cell)을 비장애물 영역으로 확정한다.

콘트롤러(33)는 상술한 과정에 의해 확정된 비장애물 영역을 근거로 최종적으로 공간 분석결과를 산출하고, 그 결과 취득된 주차 정보를 자동 주차 제어 시스템으로 출력하게 된다.(ST14)

즉, 상기 실시예에 의하면, 주차 공간을 탐지함에 있어서 왜곡에 의한 오차없이 장애물의 크기와 위치를 정확하게 탐지할 수 있게 됨으로써, 보다 정밀한 주차 제어가 가능할 뿐만 아니라, 안전한 주차 유도 및 자동 주차를 실행할 수 있는 주차 공간 탐지 기술을 제공할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 의한 공간 해석 결과를 예시한 도면이다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 송신부 20 : 수신부
30 : 제어부 31 : 메쉬형 공간 설정부
32 : 비장애물 영역 판정부 33 : 콘트롤러(controller)

Claims (10)

1. 자동차의 주차 공간 탐지 시스템에 있어서,
   소정 제어신호에 따라 초음파 신호를 발신하는 송신부와,
   상기 송신부에서 발신된 신호가 물체에 부딪혀 되돌아오는 반향신호를 수신하는 수신부,
   상기 송신부에 의해 초음파가 주사되는 주차 예정 공간에 대하여 가상의 영역을 설정하고 해당 영역을 소정 간격의 셀(cell)로 분할한 메쉬형 공간 이미지를 데이터로 저장하는 메쉬형 공간 설정부,
   상기 반향신호를 해석하여 상기 메쉬형 공간 설정부에 의해 설정된 메쉬형 분할 영역에 대하여 비장애물 영역을 확정하는 비장애물 영역 판정부, 및
   상기 비장애물 영역 판정부에 의해 확정된 비장애물 영역을 제외시켜 최종적인 공간 분석결과를 산출해내는 콘트롤러를 포함하고,
   상기 비장애물 영역 판정부는 수신신호를 환산하고 분석하는 과정에서, 동일 지점에 대한 서로 상반되는 인지결과를 수신하게 되면 해당 지점에 대응되는 탐지대상 영역 이미지에서의 셀(cell)을 비장애물 영역으로 확정하도록 된 것을 특징으로 하는 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 메쉬형 공간 설정부, 비장애물 영역 판정부, 콘트롤러는 제어부 내에 집적화되어 구현된 것을 특징으로 하는 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제어부는 ECU(Electronic Control Unit)에 구현되는 것을 특징으로 하는 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 시스템.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 콘트롤러는 최종 산출된 주차 정보를 자동 주차 제어 시스템으로 출력하도록 된 것을 특징으로 하는 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 시스템.
6. 자동차의 주차 공간 탐지 방법에 있어서,
   소정 제어신호에 따라 초음파 신호를 발신하는 초음파 신호 주사단계와,
   송신부에 의해 초음파가 주사되는 탐색 대상 공간에 대하여 가상의 영역을 설정하고 해당 영역을 소정 간격의 셀(cell)로 분할한 메쉬형 공간 이미지를 형성하는 공간분할 및 메쉬 형성단계,
   상기 송신부에서 발신된 신호가 물체에 부딪혀 되돌아오는 반향신호를 해석하여 상기 메쉬형 공간에 대하여 비장애물 영역을 확정하는 비장애물 영역 판정단계, 및
   상기 비장애물 영역 판정단계에 의해 확정된 비장애물 영역을 제외시켜 최종적인 공간 분석결과를 산출해내는 최종 공간분석 결과 산출단계를 포함하고,
   상기 비장애물 영역 판정단계는 수신신호를 환산하고 분석하는 과정에서, 동일 지점에 대한 서로 상반되는 인지결과를 수신하게 되면 해당 지점에 대응되는 탐지대상 영역 이미지에서의 셀(cell)을 비장애물 영역으로 확정하도록 된 것을 특징으로 하는 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 공간분할 및 매쉬 형성단계는 상기 초음파 신호 주사단계에 매칭되어 소정 시간차를 두고 동시 실행되도록 된 것을 특징으로 하는 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 방법.
8. 삭제
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 최종 공간분석 결과 산출단계에서 산출된 주차 정보를 자동 주차 제어 시스템으로 출력하는 주차 정보 제공 단계를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 방법.
10. 청구항 6에 있어서,
    상기 주차 공간 탐지 방법의 제반 절차는 ECU(Electronic Control Unit)에 구현된 프로그램 로직에 의해 수행되도록 된 것을 특징으로 하는 메쉬형 공간 해석기법을 이용한 주차 공간 탐지 방법.
    

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