KR101503418B1

KR101503418B1 - 반자동 주차 기계

Info

Publication number: KR101503418B1
Application number: KR1020097017967A
Authority: KR
Inventors: 모리츠 오에티커; 기온 베이커
Original assignee: 코브라 오토모티브 테크놀로지즈 에스.피.에이.
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2015-03-17
Also published as: JP2010519132A; DE102007009745A1; KR20090125075A; CN101622165A; JP5578855B2; CN101622165B; EP2125472A1; US20110082613A1; WO2008104488A1; EP2125472B1; US8645015B2

Abstract

본 발명은 주차 운전 과정 동안 차량(2)의 조향을 제어하는 장치(20) 및 방법에 관한 것이다. 이를 위하여, 차량(2)을 주차하기 위하여 선택된 주차 구역(15)은 검사된다. 이러한 검사에 근거하여, 선택된 주차 구역(15) 내 및 주차 구역의 주위에 있는 복수의 위치설정 포인트들에 대한 타겟 방향을 정의하는 방향 필드가 준비되고, 차량은 방향 필드 내의 임의의 포인트로부터 주차 운전 과정의 타겟 포인트로의 이러한 포인트들을 따라 안내된다. 차량(2)의 제어는, 각각의 현재 방향을 방향 필드의 각각의 위치에 대하여 특정된 타겟 방향과 비교함으로써, 그리고 상기 타겟 방향으로의 차량 방향에 의해 조향각을 적절히 조절함으로써 이루어진다.

차량, 조향, 주차, 타겟 방향, 방향 필드

Description

반자동 주차 기계{Semiautomatic parking machine}

본 발명은, 자동차들을 위한 운전자 보조 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로, 다차선 차량들(multilane vehicles)을 위한 반자동 주차 보조기(semiautomatic parking aid)에 관한 것이다.

주차 보조기는 차량의 운전자가 자신의 차량을 주차하는 것을 돕는다. 과거에는 자동차 또는 주차 구역(parking spot)에서의 사물의 방향 및 형태에 대하여 본질적으로 수동적인 주차 보조기가 지배적이었으나, 최근에는 능동적인 주차 보조기가 우위를 차지하고 있다. 일반적으로, 초음파 감지기들에 의해 방출되고 장애물들에 대하여 반사된 초음파들의 이동 시간의 결정에 근거하여 장애물들과의 거리를 측정하는 초음파 감지기들이 차량의 후방 범퍼들에 설치되고, 가끔 차량의 전방 범퍼들에 설치되기도 한다. 측정된 거리가 예정된 값보다 작은 경우 일반적으로 경고 신호가 출력되고, 거리가 더욱 작아짐에 따라 이러한 신호가 반복되는 횟수는 점진적으로 증가한다. 이러한 소위 능동 시스템들은, 차량의 근처에 있는 장애물들 또는 사람들과의 충돌의 위험을 감소시킨다. 그러나, 이러한 시스템들로부터 차량의 운전자가 주차 공간 또는 주차 구역 내로의 운전방법에 대한 도움은 받지 않는다.

잠재적인 주차 공간의 크기를 측정하고 주차 동안 차량의 조향을 떠맡는 운 전자 보조 시스템들이 이러한 목적을 위해 개발되었다. 이러한 주차 보조 시스템들은 통상적으로 반자동으로 동작한다. 이러한 주차 보조 시스템들은 필요에 따라 차량의 운전자에 의해 시동되고, 차량이 주차 공간을 천천히 지나면서 초음파 감지기들에 의해 이용가능한 공간을 측정한다. 운전자가 차량을 정지한 이후에, (주차 공간이 충분히 크다고 가정하면) 주차 보조 시스템에서의 제어 유닛은 출발 위치로부터의 이상적인 주차 경로를 계산한다. 마지막으로, 제어 유닛에 의해 제어되는 조향 작동기가, 최적의 주차 위치에 도달할 때까지 차량의 조향을 떠맡는 동안, 차량의 운전자는 후진 기어를 맞물리고, 가속, 클러칭(clutching) 및 브레이킹(braking)을 조절한다.

주차 경로에 대한 특정 값은, 실제 주차 운전 과정의 시작 전에 운전자 보조 시스템에 의해 타겟(target) 경로로서 계산된다. 타겟 경로는 통상적으로 측정된 차량 출발 위치, 즉, 초기 위치로부터 결정되고, 선택적으로, 이전에 측정된 주차 공간의 크기뿐만 아니라 주차 공간과 관련하여 측정된 초기 차량 방향으로부터 결정된다. 후방 차축(rear axle)의 중심의 경로는 통상적으로 타겟 경로로서 선택된다. 차량 방향은, 차량 차축(vehicle axle), 주로 차량의 길이방향 축(longitudinal axis)의 방향을 칭한다. 타겟 경로의 개별적인 경로 거리들에 할당된 조향각 설정들은 타겟 경로에 앞서서 계산된다.

그 다음에, 주차 운전 과정 중에, 조향 작동기는 주차 경로 상의 차량의 각각의 진행에 대하여 계산된 조향각 설정들에 따라서 제어된다.

이러한 관계에서, 용어 "제어(control)"는, 명확히 다르게 진술되지 않는 한 용어 "조정(regulate)"과 균등하게 사용된다. 이것은 또한 이러한 용어들의 모든 문법적 변형들에 적용된다. 그러므로, 본 명세서에서 용어 "제어"는 제어된 변수의 피드백(feedback) 및/또는 그의 측정 값을 칭할 수 있고, 용어 "조정"은 또한 단순한 제어 루프(control loop)를 칭할 수 있다.

이상에서 기술된 주차 보조기에서는, 주차 운전 과정 동안 타겟 경로에 변화가 행해지지 않는다. 그러므로, 주차 공간의 크기가 정확히 결정되지 않는 경우 또는 차량 주위의 갑작스런 변화들, 예를 들어, 자신의 위치를 변화시키는 차량이 있는 경우, 주차 경로 조건이 적절히 변화하지 않는다.

게다가, 이러한 시스템들에서, 주차 속도는, 조향 작동기가 지정된 대로 필요한 경로 곡률을 설정할 수 있는 최대 속도로 제한된다. 타겟 경로를 계산할 때 주차시의 운전 속도를 모르기 때문에, 일반적으로, 날카로운 조향각을 필요로 하는 좁은 주차 공간들에서도 좋은 결과들을 가져올 낮은 속도를 가정한다. 그러나, 차량의 운전자가 더 높은 속도로 운전을 하는 경우, 조향 작동기는 필요한 조향각들을 정확히 설정할 수 없기 때문에, 차량이 타겟 경로로부터 벗어나고, 주차 공간 내에 주차되도록 운전될 수 없다.

이러한 배경에 대하여, 본 발명의 목적은, 주차 경로가, 주차되는 차량의 속도 및 차량의 주위의 변화들에 적합하게 적절히 변화될 수 있게 하는 운전자 보조 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 본 발명의 독립항들에 따라서 달성된다.

본 발명은, 차량을 주차하기 위하여 선택된 주차 구역을 측정하는 단계, 선택된 주차 구역 내 및 선택된 주차 구역의 환경 내의 다수의 위치 포인트들(position points)을 결정하고, 타겟 방향을 각각의 위치 포인트에 할당하는 방향 필드(orientation field)를 생성하는 단계, 방향 필드에 대하여 주차될 차량의 위치 및 방향을 결정하는 단계, 및 위치 포인트에서의 차량의 방향이, 방향 필드 내의 위치 포인트에 할당된 타겟 방향을 본질적으로 나타내는 방식으로 차량의 조향각을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법을 포함한다.

이러한 관계에서, 문법적인 변형례들뿐만 아니라, 특징들을 열거하기 위하여, 상세한 설명 및 청구범위에서 사용되는 용어들 "포함하다(comprise)", "가지다(have)", "..." 및 "함께(with)"는, 일반적으로 예를 들어, 방법 단계들, 장비, 범위들, 크기들 등과 같은 특징들의 비한정적인 열거(non-definitive enumeration)로서 해석되고, 결코 추가적인 특징들 또는 그룹들의 존재를 배제하지 않는다.

본 발명은 또한 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 장치를 포함한다. 본 장치는, 주차 구역을 측정하고 장애물을 탐지하도록 설계되어 있는 감지 장치, 적어도 차량 위치 및 차량 방향을 결정하도록 설계되어 있는 차량 위치 결정 장치, 차량 내에 현재 맞물려 있는 기어를 나타내는 신호를 출력하도록 설계되어 있는 기어 선택 탐지 장치, 차량의 운전자로부터 명령이 입력되고 그리고/또는 차량의 운전자에게 정보가 출력되는 조작자 인터페이스, 차량의 조향각을 제어하기 위한 전기기계 제어 유닛, 및 전기기계 제어 유닛에 의해 설정될 조향각들을 계산하여 차량을 주차 경로를 따라 안내하기 위한 주차 경로 안내 장치를 포함한다. 주차 경로 안내 장치는, 차량을 주차하기 위하여 선택된 주차 구역 및 차량의 주위의 장애물들의 형상(geometry)을, 감지 장치와 협력하여 결정하도록 설계되어 있는 주차 구역 결정 장치, 선택된 주차 구역 내 및 선택된 주차 구역의 주위의 다수의 위치 포인트들을 결정하고, 각각의 위치 포인트에 타겟 방향을 할당하는 방향 필드를 생성하도록 설계되어 있는 방향 필드 생성 장치, 위치 포인트에서의 현재 차량 방향과 방향 필드에 의해 예정된 타겟 방향과의 편차를 결정하도록 설계되어 있는 방향 편차 결정 장치, 및 차량의 방향과 타겟 방향과의 차이에 근거하여 전기기계 제어 유닛에 대한 조향각 조건을 계산하고, 조향각 조건을 전기기계 제어 유닛으로 이송하도록 설계되어 있는 조향각 사전선택 장치(steering angle preselection device)를 포함한다.

게다가, 본 발명은, 컴퓨터 프로그램 제품이, 이상에서 정의된 방법을 수행하고 및 이상에서 기술된 장치를 형성하기 위해, 데이터 처리 시스템에 의해 판독가능하고 실행가능하며, 데이터 처리 시스템에서 실행되는 명령들의 시퀀스(sequence)를 표현하는 일련의 물리적으로 구별가능한 상태들을 갖는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다.

본 발명은, 차량이 주차하려는 목적지에 접근하기 위해 진행해야 하는 방향을, 주차될 차량의 각각의 가능한 위치에서 가리킴으로써 주차 경로에 대하여 하나의 타겟 경로에 고정되지 않으면서 주차 운전 과정에서의 차량의 유연한 제어를 가능하게 한다.

본 발명은 또한 종속항들에 따라 실시될 것이다.

주차 운전 과정에 있어서의 특정한 최종 포인트를 얻기 위해, 다수의 위치 포인트들 중 하나가 적절히 차량의 주차 경로의 목적 포인트(destination point)를 형성한다. 위치 포인트에 할당된 타겟 방향은, 바람직하게는 간단한 경로 안내가 이루어지는 위치 포인트를 지나는 주차 경로에 대한 접선의 방향에 대응한다. 위치 포인트들의 타겟 방향들에 근거하여 정의된 모든 주차 경로들은 동일한 타겟 포인트를 가지기 때문에, 차량은 얻어지는 주차 경로에 관계 없이 동일한 목적 포인트로 항상 바람직하게 안내된다. 이에 따라, 주차 경로에 관계 없이 정해진 주차 위치에 도달한다.

간단한 방법에 의해 주차 구역에 대한 차량의 위치를 처리하기 위해, 방향 필드는 바람직하게는 제 1 방향 서브필드(first orientation subfield) 및 제 2 방향 서브필드(second orientation subfield)에 근거하여 처리되고, 제 1 방향 서브필드는 주차 구역에 할당된 타겟 방향들을 포함하고, 제 2 방향 서브필드는 주차 구역의 코너 포인트(corner point)에 할당된 타겟 방향들을 포함한다. 제 1 방향 서브필드의 위치 포인트와 주차 구역의 코너 포인트와의 거리가, 위치 포인트에 위치된 차량이 위치 포인트에서 예정된 타겟 방향에서의 주차 구역의 코너 포인트와 접촉하지 않을 만큼 충분히 크도록, 공통의 위치 포인트의 위치는 제 1 방향 서브필드의 위치 포인트에 대응하는 방식으로, 제 2 방향 서브필드는 제 1 방향 서브필드와 연결되어 있다. 조향에서의 갑작스런 변화들을 방지하기 위해, 제 2 방향 서브필드의 공통의 위치 포인트의 타겟 방향이, 공통의 위치 포인트의 위치에 대응하는 제 1 방향 서브필드의 위치 포인트의 타겟 방향에 대응하도록, 제 2 방향 서브필드는 제 1 방향 서브필드와 교대한다.

방향 필드의 위치 포인트에서의 차량의 조향각 제어는, 바람직하게는, 차량이 나타내는 실제 방향과 위치 포인트에 대하여 예정된 타겟 방향 사이의 편차에 근거하여 이루어진다.

주차 상황에서의 변화들에 유연한 방식으로 대응할 수 있기 위하여, 방향 필드들의 타겟 방향들을 따라가는 경우 장애물과의 충돌 위험이 있음을 인식하게 되는 경우, 차량은 충돌 위험이 사라질 때까지 장애물의 주위를 따르는 방향으로 적절히 운전된다. 필요한 경우, 장애물의 주위를 따르는 방향에 필요한 조향각은, 차량이 장애물로부터 보호되는 최소 거리를 고려하여 미리 정해진 규칙에 따라서 감지 장치에 의해 결정된 거리로부터 계산된다.

장애물의 주위를 따르는 방향은, 제 2 방향 서브필드의 공통의 위치 포인트를 제 1 방향 서브필드의 또 다른 위치 포인트로의 이동에 의한 방향 필드의 재조절에 의해 완성되고, 장애물로부터 또 다른 위치 포인트까지의 거리 및 또 다른 위치 포인트의 타겟 방향은, 또 다른 위치 포인트에서의 차량이 또 다른 위치 포인트에서 미리 정해진 타겟 방향에서의 장애물과 접촉되지 않기에 적합하다. 선택적으로 또는 추가적으로, 장애물의 주위를 따르는 방향은, 차량이 충돌 하지 않으면서 주차 구역 내로 진입할 수 있을 때까지, 주차 구역의 측면 경계와 평행한 방향이 될 수 있다. 주차 구역의 후방 영역이 짧은 경우, 바람직하게는, 방향 필드에 근거하여 가정된 주차 경로들의 타겟 포인트가 이동한다.

본 발명의 추가적인 특징들은, 청구범위 및 도면들과 관련하여 다음의 실시예의 예시적인 실시형태들로부터 얻어진다. 각각의 특징들은 개별적으로 실시되거나, 본 발명에 따른 실시형태의 조합으로 실시될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 예시적 실시형태들이 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다.

도 1은 주차 운전 과정을 도시하고,

도 2는 주차 보조기의 감지기 탐지 영역들의 개요도를 도시하며,

도 3은 주차 보조기의 블록도를 도시하고,

도 4는 베이스 필드(base field)에 대한 한 세트의 경로들(a set of paths)의 일 실시예를 도시하며,

도 5는 기본 좌표 시스템 및 주차 구역의 코너 포인트가 표시된 주차 공간에 할당된 주차 구역을 도시하고,

도 6은 타겟 방향들에 할당된 위치 포인트들의 지점에서의 베이스 필드의 타겟 방향들을 도시하며,

도 7은 이송 필드(transfer field)에 대한 한 세트의 경로들의 일 실시예를 도시하고,

도 8은 베이스 필드 및 이송 필드의 조합의 일 실시예를 도시하며,

도 9는, 각각의 위치 포인트들에서의 방향 벡터들로서, 도 7의 실시예에 따라 형성된 방향 필드에서 정의된 타겟 방향들을 도시하고,

도 10은, 주차 운전 과정에서의 차량의 운전자 보조에서, 주차 보조기에 의해 수행되는 방법의 본질적 단계들을 도시하는 순서도이며,

도 11은, 주차 보조기를 돕는 2 단계 주차 운전 과정의 일 실시예를 도시하고,

도 12는, 다른 차량 속도들로 진행되는 다른 차량 경로들을 도시하며,

도 13은, 주차 구역의 코너 포인트의 변위(displacement)에 대한 주차 보조기의 반응을 도시하고,

도 14는, 좁아지는 피봇 범위(pivot range)에 대한 주차 보조기의 반응을 도시한다.

도 1은, 거주지(community)에서 평행 주차를 하는 경우의 전형적인 주차 운전 과정(10)을 도시한다. 수개의 평행-주차 차량들(3, 4 및 5)은, 노면의 경계(9)에 가까운 노면(1)에 위치해 있다. 차량들(3 및 4) 사이의 공간이 충분히 커서, 다른 차량이 상기 공간에 주차할 수 있는 경우에는, 소위 주차 공간이 형성된다. 주차 공간들뿐만 아니라, 예를 들어, 주차 베이들(parking bays) 또는 개조, 부분적으로 개조되거나 단순히 마킹(marking)된 주차 구역들과 같은 다른 옵션(option)들도 주차를 위해 사용될 수 있기 때문에, 차량들을 주차하는 다양한 가능성들이 일반적인 용어 "주차 구역(parking spot)" 하에 포함된다. 본 명세서에서, 이러한 용어 "주차 구역"은 단일 차량에 대한 주차 옵션으로 제한된다.

도 1에 도시된 평행 주차에서, 차량(2)은, 전방의 주차 공간과 경계를 이루 는 차량(4)의 레벨(level)까지, 후방의 주차 공간과 경계를 이루는 차량(3)을 지나, 점선(6)으로 도시된 경로를 따라 진행한다. 주차를 위하여, 차량(2)의 운전자는, 후진 기어를 맞물리고, 점선들로 도시된 라인 세그먼트들(line segments; 7 및 8)에 의해 표현된 주차 경로를 따라 자신의 주차 위치 내로 차량(2)을 조향한다.

부분 자동 주차 운전 과정(partial automation of the parking maneuver)의 경우, 차량의 운전자는, 예를 들어, 점선들로 표현된 차량(2)에 의해 도시된 위치에서, 주차 보조기(20; 도 3 참조)를 작동시킨다. 작동은 작동자 또는 사용자 인터페이스(22)에 의해 수행된다. 작동은 통상적으로 주차 공간에 도달하기 전에 수행되지만, 주차 보조기(20)가 감지 장치(24)에 의해 그 구역에서 이용가능한 주차 공간을 충분한 정확성을 가지고 측정할 수 있는 조건이 성립된 이후 수행될 수도 있다. 주차 구역은, 차량(2)이 주차 공간을 지나는 동안 측정된다. 주차 운전 과정을 초기화하기 위해, 운전자는, 전방의 주차 구역의 경계를 이루는 차량(4)의 레벨 부근에 자신의 차량(2)을 정지시킨다. 그 다음에, 차량 보조기(20)는, 다수의 위치 포인트들이 정의되는 방향 필드를, 측정될 주차 구역 내, 및 적어도 주차 공간 내로 진입할 차량에 의해 요구되는 영역 내에 생성한다. 특정한 각도 형식의 타겟 방향이 방향 필드 내의 이러한 위치 포인트들 각각에 할당된다.

차량의 운전자가 후진 기어를 맞물릴 때, 차량(2)의 현재 위치에 대응하는 방향 필드의 위치 포인트가 확인되고, 차량(2)의 현재 방향은 이러한 위치 포인트에 할당된 타겟 방향과 비교된다. 차량(2)의 방향이 타겟 방향으로부터 벗어나는 경우, 주차 보조기(20)는 편차에 따라서 조향각을 재조절한다. 차량이 (평행 주차 에 대한 특정 안전 한계를 고려하여) 주차 구역의 후방 말단에 도달하였거나 또는 이미 최종 주차 위치(1점 쇄선으로 도시된 차량(2))에 도달하였을 때까지, 조향각의 이러한 재조절은 평행 주차 동안 차량(2)에 의해 통과된 모든 위치 포인트들에서 수행된다. 그 다음에, 주차 구역의 후방으로부터, 차량(2)은 주차 보조기의 도움을 받거나 받지 않으면서 최종 주차 위치 내로 운전될 수 있다. 주차 보조기가 사용되는 경우, 또 다른 방향 필드가 전방으로 주차 공간에 대하여 생성될 수 있다. 그러나, 몇몇 경우들에서는, 본래의 방향 필드 및 주차 운전 과정의 제 2 단계의 새로운 최종 포인트의 사용이 선택될 수 있도록, 차량이 주차된다.

일반적으로, 주차 보조기(20)는 주차 운전 과정 동안 조향만을 제어한다. 기어를 맞물리는 것, 가속하는 것, 클러칭 및 브레이킹 조작을 하는 것은 차량의 운전자의 책임이다. 그러므로, 주차 보조기는 반자동 시스템이다. 그러나, 주차 보조기는, 감지 장치(24)에 의해 탐지되는 다른 차량들 및/또는 다른 물체들 및 사람들로부터의 거리에 의존하여, 차량의 운전자에게 브레이킹을 위한 신호를 줄 수 있다. 바람직한 또 다른 실시형태에 따르면, 주차 보조기에 의한 차량의 브레이킹은, 적어도, 차량(2)의 물체 또는 사람으로부터의 거리가 특정 최소 거리보다 더 작을 때 자동적으로 수행될 수 있다.

충돌이 없는 주차를 가능하게 하기 위해, 감지 장치(24)는 차량(2)의 주위의 물체들 및 사람들로부터의 거리들을 측정한다. 그러므로, 감지 장치(24)는, 도 2에 도시된 것처럼 차량(2)의 주위 영역을 탐지하는 다수의 감지기들을 적절히 갖추고 있다. 초음파 감지기들을 사용할 때, 센서들은 바람직하게는 범퍼들에 설치된다. 차량들의 측면 영역들을 완벽히 탐지하기 위하여, 추가적인 초음파 감지기들이 측면 문턱 영역에 설치될 수 있다. 그러면, 탐지 영역들(11, 12, 13 및 14)이 도 2에 도시된 것처럼 탐지될 수 있다. 초음파 시스템들 또는 레이더(radar) 또는 라이더(lidar)와 같은 다른 경과 시간 기반 시스템들(transit time-based systems) 대신에, 거리들을 결정하고 주차 공간들을 측정하기 위해, 카메라를 이용하여 영상 분석을 행하는 것도 가능하다. 차량들의 전방 및 트렁크 영역들에서의 거리 측정 및/또는 경고를 위한 감지기 시스템들이 현재 새로운 차량들에 대한 표준 장비이므로, 이러한 현행 시스템들(24a)은 감지 장치(24) 내로 집적될 수 있고, 차량의 두 측면 영역들 내에서의 거리 측정 및/또는 경고를 위한 감지기 시스템(24b)을 포함하여 확장될 수 있다. 이러한 측정들에 근거하여, 감지 장치(24)는, 차량의 전방 영역의 장애물들로부터의 거리(A_v), 차량의 후방 영역의 장애물들로부터의 거리(A_h), 차량의 우측의 장애물들로부터의 거리(A_r), 차량의 좌측의 장애물들로부터의 거리(A_l)에 대한 각각의 현재 값들을 제공한다.

주차 보조기(20)는 또한 주차 구역에 대하여 차량(2)의 현재 위치(x, y) 및 현재 방향(θ)을 탐지하도록 설계되어 있는 차량 위치 결정 장치(25)를 포함한다. 차량 위치 결정 장치(25)는 또한 차량 속도(v)를 결정하도록 설계될 수 있다. 차량 위치 결정 장치(25)는, 바람직하게는 뒷바퀴들 중 적어도 하나의 직경을 사용하여, 적어도 하나의 차량 바퀴의 이동을 측정함으로써 차량의 위치, 방향 및 속도의 결정을 얻어내는 주행 기록계를 포함하는 것이 바람직하다.

평행 주차에서의 실제 주차 운전 과정은 후진 기어가 맞물려질 때 행해지기 때문에, 주차 보조기(20)는, 또한 적어도 맞물려진 후진 기어를 탐지하도록 설계되어 있는 기어 선택 탐지 장치(23)를 가진다. 현재 맞물려진 기어에 대한 정보는 전기 신호의 형태로 주차 경로 안내 장치(21)로 이송된다.

운전자 인터페이스(operator interface; 22)는 주차 보조기를 작동시키고 차량의 운전자에게 명령들 또는 경고들을 출력하는 기능을 한다. 간단한 경우에 있어서, 운전자 인터페이스(22)는 주차 보조기의 작동을 표시하기 위한 광 신호 램프 또는 LED를 포함한다. 그래픽 출력 또는 텍스트(text) 출력은 또한 온보드 디스플레이 스크린(onboard display screen)에 의해 표시될 수도 있다. 보다 빠른 전달을 위해, 오디오 출력 또는 시청각 출력(audio-assisted or audio visual output)이 사용되는 것이 바람직하다.

조향각의 실제 제어는, 전기 회로를 포함하는 전자기계 조향 제어기(26), 및 전자기계 조향 제어기로 제어되고 전방 바퀴들의 조향각을 조절하는 조향 작동기에 의해 달성된다. 조향 작동기의 제어는, 이하에서 기술되는 방법들 중 하나에 따른 주차 경로 안내 장치(21)에 의해 생성되는 조향각 신호들에 근거하여 달성된다.

주차 보조기(20)의 작동 이후에, 주차 경로 안내 장치(21)는 감지 장치(24)를 이용하여 주차 공간의 측정을 수행한다. 이용가능한 주차 구역의 크기들은 측정된 데이터로부터 결정되고, 주차 보조기(20)의 메모리 장치 내 또는 접근가능한 저장 장치 내에 저장된다. 계산 복잡성을 최소화하기 위해, 주차 구역은 이용가능한 주차 공간 내의 직사각형 형상에 의해 근사적으로 구해진다. 단순화된 개략도에서 는, 실제 주차 구역과 실제 주차 구역의 형상에 대한 데이터 형태의 가상 표현 사이에 결과적으로 차이가 없다. 주차 공간 자체의 측정 이외에, 감지기 보조 측정 장치는 또한 주차 구역에 대한 차량(2)의 위치 결정을 가능하게 한다. 주차에 있어서의 조향 보조기는, 차량의 운전자가 진행 방향을 변화시키고 그리고/또는 후진 기어를 맞물리는 위치에서 시작한다. 이러한 위치를 이하에서는 출발 위치라 한다.

주차 구역 측정을 종결한 이후에, 주차 경로 안내 장치(21)는, 차량(2)의 출발 위치를 주차 공간으로 연결하는 주차 공간 옆의 영역뿐만 아니라, 주차 공간을 커버(cover)하는 위치 포인트들의 필드를 생성한다. 차량이 자신의 위치 포인트로부터 주차 공간 내에 위치된 목적 포인트로 가장 좋게 진행하는 경로의 방향을 반영하는 타겟 방향이 위치 포인트들 각각에 반영된다. 따라서, 위치 포인트들 및 각각의 타겟 방향들은, 주차 운전 과정의 목적 포인트뿐만 아니라 차량(2)의 출발 위치가 포함되고, 방향 필드에 의해 커버되는 각각의 위치에서 차량(2)에 대한 목적 포인트로의 최적의 위치를 표시하는 방향 필드를 형성한다.

주차 구역의 방향에서 출발 위치를 떠난 이후에, 차량(2)의 현재 위치 및 방향은 각각 정기적으로 탐지된다. 결정은, 바람직하게는, 원점이 주차 운전 과정의 목적 포인트와 동일하고, 주차 구역의 가장자리들 중 하나와 근사적으로 평행하게 진행하는 좌표축을 가지는 (직교) 좌표 시스템(31) 내에서 수행된다(예를 들면, 도 5 참조). 물론, 이와 다르게 위치된 원점들을 가진 다른 좌표 시스템들이 사용될 수 도 있다. 이와 같은 다른 좌표 시스템들은, 방향 필드의 계산이, 더욱 용이하게, 즉 더 적은 계산으로 수행될 수 있을 때 특히 추천된다.

차량 위치 및 방향을 각각 탐지한 이후에, 주차 경로 안내 장치(21)는, 탐지된 차량 방향을, 탐지된 차량 위치에 대응하는 방향 필드 내의 위치 포인트에 할당된 타겟 방향과 비교한다. 현재 차량 방향이 각각의 타겟 방향에 대응하지 않는 경우, 주차 경로 안내 장치(21)는 편차를 고려하고, 조향 정정을 위해 전기기계 조향 제어기(26)로 이송되는 조향 제어 신호를 생성한다. 조향 제어 신호가 단순한 조향 정정 신호로 한정될 수도 있지만, 차량(2)의 조향에 의해 취해지는 현재 조향각을 표현할 수도 있다.

주차 경로에 대한 타겟 경로를 사전선택하는 대신에, 방향 필드는, 주차 운전 과정의 출발 위치 및 목적 포인트를 커버하는 영역 범위에서의 각각의 포인트에 대하여, 차량을 목적 포인트로 인도할 방향을 가리킨다. 주차 구역 내에 도달되는 타겟 위치의 예측을 가능하게 하기 위해, 방향 필드를 생성한 이후에 주차 경로가 계산될 수 있고, 상기 주차 경로에 기초하여, 예상되는 주차 운전의 수준이 주차 운전 과정의 시작에서 평가될 수 있다. 그러나, 차량(2)이, 과도한 속도 또는 갑작스럽게 이동하는 장애물들 때문에 주차 운전 과정 동안의 제안된 주차 경로로부터 벗어나는 경우, 차량은, 앞에서 기술된 종래의 시스템들과 같이, 제안된 경로 또는 재계산된 경로로 되돌아 가도록 조향될 필요가 없으며, 차량은 그 대신에 각각의 위치들에 대한 방향 필드로부터 얻어진 방향 조건들을 따른다. 즉, 편차가 발생하면 초기에 추적된 주차 경로를 새로운 주차 경로로 변경시킨다. 주차 경로를 재계산하는 것은 필요하지 않다.

변화하는 장애물들과 다양한 주차 공간 크기들에 대해 더 잘 대처하기 위하 여, 방향 필드는 2개의 개별적 서브필드들로 이루어진다. 이러한 2개의 방향 서브필드들 중 제 1 방향 서브필드는 주차 구역 내의 주차 운전 과정의 목적 포인트에 연결된다. 제 1 방향 서브필드는 주차 구역 내의 차량(2)의 목적 포인트를 안내하는 기능을 하고; 제 1 방향 서브필드는, 주차 공간에 붙어 있기 때문에 원점 필드(origin field) 또는 베이스 필드로 칭해진다. 베이스 필드 내에 포함된 타겟 방향들 각각은, 자신의 경로의 각각의 위치들에서 목적 포인트로 진행해야 하는 방향을 표현한다. 방향 서브필드들 중 제 2 방향 서브필드는, 차량(2)이 제 2 방향 서브필드로부터 제 1 방향 서브필드로 이송되는 이송 포인트에 연결된다. 이송 포인트의 위치는, 주차 공간 및/또는 주차 공간 내에 이용가능한 주차 구역 및 주차 공간 내에 이용가능한 목적 포인트(들)의 크기들로부터 얻어진다. 이송 포인트의 위치는 출발 위치로부터 주차 구역으로 차량(2)의 충돌이 없는 이송의 요구에 의해 정의된다.

차량은, 베이스 필드 내의 이송 포인트에 대응하는 위치 포인트의 타겟 방향에 대응하는 방향으로 이송 포인트를 지나 운전된다. 그러므로, 원점 필드는, 충돌이 없는 목적 포인트(들)로의 방향 조건에 의해 차량(2)을 안내할 수 있다. 이를 위하여, 정의된 이송 포인트의 타겟 방향이 베이스 필드 내의 이송 포인트로서 정의된 위치 포인트의 타겟 방향에 대응하도록, 제 2 방향 서브필드는 2개의 방향 서브필드들을 결합하여 교대한다.

베이스 필드 내의 이송 포인트의 선택은, 주차 구역 내로 돌아 들어갈 때 차량(2)이 지나야 하는 주차 구역의 코너 포인트의 위치, 주차 운전 과정의 출발 포 인트의 위치, 및 섀시(chassis)와 차량(2)의 크기에 본질적으로 의존한다. 바람직하게는, 후방 차축의 중심이 차량 위치의 결정을 위한 기준 포인트로서 선택된다. 다른 기준 포인트들이 가능하며, 간단한 좌표 변환에 의해 하나의 기준 포인트가 다른 기준 포인트로 변환될 수 있다. 차량(2) 및 바퀴 베이스(wheel base)의 길이 및 폭, 후방 차축의 폭 및 후방 차축에 대한 차량 몸체의 돌출부는 이송 포인트의 정의에 특히 유용하다.

주차 경로에서의 변화들에 유연한 방식으로 대응할 수 있도록, 각각이 충돌이 없는 회전을 가능하게 하는 이송 필드 형태의 수개의 이송 포인트들이 베이스 필드 내에 정의되는 것이 바람직하다. 그러므로, 예를 들어, 주차 공간 크기의 변화에 기인한, 본래 정의된 이송 포인트로부터의 편차는, 서로에 대한 2개의 방향 서브필드들의 변위만을 필요로 한다. 변위는, 베이스 필드의 변위, 제 2 방향 서브필드의 변위, 또는 베이스 필드 및 제 2 방향 서브필드 모두의 변위에 의해 이루어질 수 있다.

원점 필드 또는 베이스 필드는, 공통의 원점이 주차 구역 내의 목적 포인트에 대응하고, 측면 경계로부터 주차 구역의 외부에 이르게 하는 한 세트의 경로들로 구성된다. 개별적인 경로들의 생성은, 목적 포인트에서의 경로 방향들 및 최대 허용 경로 곡률과 관련된 조건들을 고려한다. 이러한 한 세트의 경로들 각각은, 각각의 경로가 이러한 조건들 하에서 최소 경로 길이를 가지도록 생성된다. 도 4는 이에 따라 생성된 베이스 필드 세트의 경로들(30)을 도시한다. 각각의 경로들에 위치된 원들은, 이하에서 더욱 상세하게 논의될 가능한 이송 포인트들의 위치를 가리 킨다. 도 5는, 베이스 필드의 원점(32)에 위치된 베이스 필드 좌표 시스템(31) 및 차량(2)을 주차 구역(15) 내로 회전시키는 주차 구역의 코너 포인트(33)와 함께, 도 4의 한 세트의 경로들에 대한 기초로서 사용되는 주차 구역(15)을 도시한다.

베이스 필드를 생성하기 위해, 경로들 각각에 대한 각각의 위치 포인트들이 선택된다. 이를 위하여, 바람직하게는, 베이스 필드의 영역을 커버하는 격자(grid)가 생성된다. 각각의 선택된 격자 포인트에 대해 하나의 경로 포인트가 있도록, 경로들 자체는 충분히 높은 해상도로 계산된다. 격자 포인트들은, 등거리로(equidistantly), 즉, 이웃하는 격자 포인트들 사이의 거리들이 일정하도록 배열될 수 있다. 위치 포인트들의 개수를 제한할 수 있도록, 격자 포인트들은 또한 거리들을 변화시켜 정의될 수 있다. 이웃하는 격자 포인트들 사이의 거리는 바람직하게는 격자 포인트들과 이러한 한 세트의 경로들의 원점 사이의 거리와 함께 증가한다. 예를 들어, 격자 포인트들의 거리들은, 목적 포인트로부터 격자 포인트까지의 거리의 스퀘어(suqare)와 함께 증가한다. 그러므로, 격자 거리 및 보간 오차(interpolation error)는 차량과 목적 포인트 사이의 거리보다 더 짧다.

이러한 위치 포인트에서의 경로에 대한 접선의 각도는 각각의 위치 포인트에 할당된다. 이러한 접선의 각도는 위치 포인트에서의 경로의 방향을 가리킨다. 그러므로, 각각의 경로는, 베이스 필드 내의 벡터 (x, y, z)에 의해 표현되고, 상기 벡터는 다음과 같이 위치 포인트들 (x_i, y_i)의 좌표들 및 경로의 각각의 위치 포인트들 i에서의 경로 방향들 θ_i를 포함한다:

상기 벡터에서, s_i는 경로들의 목적 포인트로부터 각각의 위치 포인트까지 경로를 따르는 거리를 표시한다. 베이스 필드 자체는, 베이스 필드의 각각의 경로들의 벡터 데이터를 포함하는 할당 테이블의 형태로 생성된다. 도 6은, 할당된 위치 포인트들 (x_i(s_i), y_i(s_i))의 지점에서 방향 벡터들 θ_i(s_i)로서 베이스 필드 내에 정의된 타겟 방향들의 일 실시예를 그래픽 일러스트레이션(graphic illustraion)으로 도시한다.

이와 유사하게, 이송 포인트들의 필드는, 다음과 같이, 주차 구역(15)의 각각의 코너 포인트(CP_x,y,i)(33)에 대하여 정의되는 좌표들 (X_vp,i, Y_vp,i)을 갖는 코너 포인트와 함께 생성된다:

및

이러한 필드는 또한 할당 및/또는 검색 테이블(allocation and/or lookup table) 내에 저장된다. 이송 포인트들 X_vp(CP_x, CP_y)의 X 좌표들에 대한 할당 테이블은 CP_y에 거의 독립적이다. 메모리 공간을 절약하기 위해, 이러한 할당 테이블은 최소 오차 자승법(method of least error squares)을 이용하여 근사화된다. 이러한 기능은 2개의 계수들(a 및 b)의 형태로 저장될 수 있다. 이송 포인트들의 X 좌표들은 다음과 같다:

X_vp(CP_x, CP_y) ≒ X_vp(CP_x) ≒ a·CP_x + b

한 필드의 이송 포인트들의 일 실시예는 도 4의 그래프에 표시되어 있는데, 상기 필드 내에서 결정된 이송 포인트들이 원들의 형태로 베이스 필드의 경로들에 중첩되어 있다.

또한 이하에서 이송 필드로서 칭해진 제 2 방향 서브필드는 베이스 필드처럼 공통의 원점을 가진 한 세트의 경로들로부터 구성된다. 그러나, 베이스 필드와 달리, 공통의 원점을 가지는 모든 경로들은 동일 방향 θ₀= 0 을 가진다. 도 7에 도시된 것처럼, 제 2 방향 서브필드가 x 축 밑에 한정적으로 정의되도록, 원점으로부 터 우측으로 굴곡이 형성되어 있다. 베이스 필드에서처럼, 격자 분할은 고르지 않을 수 있으며, 즉, 위치 포인트들로부터 경로들까지의 거리들은, 경로 거리가 증가함에 따라 증가할 수 있으므로, 원점으로부터의 거리(예를 들어, 정사각형)가 증가함에 따라 증가할 수 있다. 차량이 주차 중에 위치 포인트들 중 하나에 정확히 위치되어 있지 않은 경우, 추정되는 타겟 방향과 달리, 이러한 위치 포인트들은 주위의 위치 포인트들 및 이들에 할당된 타겟 방향들로부터 보간된다.

방향 필드는, 2개의 방향 서브필드들, 즉 베이스 필드 및 이송 필드를 조합하여 만들어진다. 이를 위하여, 주차 구역의 현재 코너 포인트(33)에 속하는 이송 포인트가 결정되는데, 이러한 이송 포인트는 이송 필드의 공통의 원점과 관련되어 있다. 그 다음에, 이송 필드의 경로들의 경사가 베이스 필드 내의 이송 포인트의 타겟 경사에 대응하도록, 이송 필드는 선택된 이송 포인트들을 중심으로 교대된다. 그러므로, 도 8의 이송 포인트(35)에서 한 세트의 경로들(34)과 적합하게 연결된 세트의 경로들(30)의 다이어그램(diagram)으로부터 알 수 있듯이, 이송 필드 중 하나의 경로로부터 베이스 필드 및/또는 원점 필드 중 하나의 경로까지 갑작스런 방향의 변화 없이 차량이 안정적으로 이동하는 것이 가능하다. 도 9는, 각각의 위치 포인트들의 지점에서의 방향 벡터들로서, 도 8에 도시된 베이스 필드 및 이송 필드를 조합하여 이루어진 방향 필드의 타겟 방향들을 도시한다.

도 10은, 순서도로서, 주차 운전 과정 중 차량의 운전자를 보조함에 있어서, 주차 보조기에 의해 수행되는 본질적인 방법 단계들을 도시한다. 주차 운전 과정은, 예를 들어 후진 기어가 맞물려질 때와 같은 단계 S0에서 시작한다. 처음에, 차 량의 운전자에 의한 주차 의도의 통지가 있은 이후에, 주차 공간은 감지 장치(24)에 의해 측정되고, 베이스 필드 및 이송 필드가 생성되며, 이송 포인트가 결정된다. 단계 S0에서의 주차 운전 과정의 시작 이후에, 차량 위치 및 차량 방향은 처음으로 예를 들어 주행 기록 장치를 이용하여 단계 S1에서 결정된다. 다음 단계 S2에서, 주차 운전 과정이 이미 종결되었음이 발견되는 경우, 단계 S3에서, 정지 신호는 운전자 인터페이스를 경유하여 차량의 운전자에게 출력된다.

그러나, 주차 운전 과정이 아직 종결되지 않은 경우, 단계 S4에서, 차량(2)이 베이스 필드에 있는지 또는 이송 필드에 있는지 여부를 결정하는 검사가 수행된다. 차량 위치 결정의 데이터가 베이스 필드 내의 위치를 가리키는 경우, 단계 S5에서, 현재 위치에 할당된 타겟 방향은 베이스 필드에 대한 할당 테이블로부터 판독된다. 그러나, 차량(2)이 이송 필드 내에 있는 경우, 단계 S7에서, 현재 위치에 할당된 타겟 방향은 이송 필드에 대한 할당 테이블로부터 판독된다.

차량(2)이 어느 방향 서브필드에 있는지에 의존하여, 선택된 주차 경로에 장애물이 감지 장치(24)에 의해 탐지되는지 여부를 확인하는 검사가 단계 S6 또는 단계 S8에서 수행된다. 장애물이 탐지되는 경우, 단계 S9에서, 새로운 "비상(emergency)" 방향, 즉, 장애물을 우회하는 대체 방향이 감지기 데이터에 기초하여 계산된다. 장애물이 탐지되지 않는 경우, 단계 S10에서, 필요한 조향각은 타겟 방향, 및/또는 대체 방향의 계산 이후의 "비상" 방향으로부터의 차량 방향의 편차에 기초하여 계산된다. 단계 S11에서, 계산된 조향각은 조향 제어기(26)로 출력된다. 다음으로, 본 방법은, 단계 S1에서 차량 위치 및 방향의 측정을 이용하여 계속 된다.

주차 보조기(20) 및 소프트웨어 프로그램을 통하여 설정된 주차 경로 안내 장치(21)에 의해 수행되는, 본 명세서에서 기술된 방법은, 주차 경로의 "선택"의 유연성을 높인다. 초기에 추적된 운전가능성은 감지 장치(24)에 의한 주차 환경의 모니터링에 의해 일정하게 모니터링될 수 있다. 이러한 주차 경로에서 충돌이 일어나는 경우, 처음에 우회 경로가 결정되고, 다음에 차량이 타겟 방향 필드들에 기초하여 목적 포인트로의 새로운 주차 경로를 따라 안내된다. 새로운 이송 포인트(transfer point)를 이용하여 제 1 및 제 2 방향 서브필드들을 재결합함으로써 우회 이동이 가능함에 따라, 차량은, 차량의 위치에서의 방향이 "비상" 방향에 대응하는 이송 필드의 경로를 따라 이동한다.

특히, 좁거나 작은 주차 공간의 경우에, 차량(2)은 일반적으로 하나의 행위로 정확한 주차 위치 내에 진입할 수 없다. 그러므로, 주차 운전 과정은 통상적으로 수개의 단계들로 수행되며, 가능한 한 적은 단계들로 수행되는 것이 바람직하다. 제 1 단계에서, 차량은, 공간 내에서 이용가능한 주차 구역 내로 가능한 한 많이 진행한다. 제 2 단계 및 다른 이후의 단계들에서, 차량의 길이 방향 축이 주차 구역의 측면 경계에 근사적으로 평행할 때까지, 차량은 주차 구역 내에서 움직인다. 이러한 과정들을 다음의 도면들에 기초하여 설명한다.

주차 보조기(20)의 주차 경로 안내 장치(21) 및 추가 구성요소들은, 바람직하게는 본 명세서에 기술된 방법의 실행에 적합한 프로그램 코드가 실행되는 데이터 처리 장비로서 설계되어 있다. 프로그램 코드(program code)가 실행되면, 본 명 세서에 기술된 주차 경로 안내 장치(21)의 구성요소들이 수립되고, 주차 보조기(20)의 다른 장비가 완성된다. 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태로 독립적으로 이용가능할 수 있다. 특히, 컴퓨터 프로그램 제품은, 데이터 처리 장치에 의해 판독될 수 있고 프로그램 명령들로서 실행될 수 있는 다양한 구별가능한 상태들의 형태로 프로그램 코드를 포함하는 데이터 매체 또는 메모리 장치일 수 있다. 게다가, 특정 상태들을 포함하거나 이송할 수 있는 모든 매체들은, 프로그램 코드가 데이터 처리 시스템에 의해 입력될 수 있는 노드(node)들에 대한 인터넷 연결부들과 같은 컴퓨터 프로그램 제품으로서 간주된다.

도 11은, 주차 공간에서의 통상의 2 단계 주차 운전 과정을 도시한다. 도 11a에서, 주차 공간의 코너 포인트(33) 및 이송 필드와 베이스 필드 사이의 이송 포인트(35)가 표시되어 있다. 도 11a 및 도 11b에서, 주차 운전 과정의 중간 위치들(intermediate stations)이 표현되어 있다. 도 11a에 도시된 제 1 단계에서, 차량(2)은 출발 위치(36)로부터 목적 포인트(37)로 진행한다. 도 11b에 도시된 제 2 단계에서, 차량(2)은, 주차 구역의 측면 경계에 근사적으로 평행한 길이방향 축을 안내하고 최종 포인트(37')의 직선 위치에서 차량(2)을 정지시키는 또 다른 경로의 타겟 방향을 따른다.

도 12의 다이어그램들은 2개의 다른 차량 속도들에서의 차량 경로들의 비교를 보여준다. 도 12a에서, 차량은 1.5 m/s의 속도로 주차한다. 차량은, 목적 포인트(36)에 접근하는 동안, 근사적으로 주차 구역 내의 직선 위치, 즉, 타겟 방향 θ = 0 에 접근한다. 도 12b에 도시된 두번째 경우에 있어서, 차량 속도는 2.5 m/s 이 다. 이러한 경우에 있어서, 차량은, 처음에 θ = 0 인 직선 위치를 지나 진행한 이후에 근사적으로 직선 위치로 돌아오는 다른 주차 경로를 따른다. 주차 경로는 "흔들림(vibrate)"의 형태가 되는데, 즉, 직선 위치를 지남에 따라, 연석(curb)과 같은 주차 공간의 측면 경계로부터의 거리가 고려된다.

한편, 이상에서 기술된 주차 보조기(20)는, 좁은 주차 공간들 및 차량 속도들에 대한 대처를 가능하게 할 뿐만 아니라 운전자가 주차될 차량(2)의 주위의 변화들에 대응할 수 있게 한다. 도 13은, 주차 공간의 코너 포인트(33)의 이동에 대한 주차 보조기(20)의 반응을 설명한다. 이것은, 예를 들어, 차량(2)을 주차시키는 동작 중에 주차 공간의 전방에 접하는 차량이 갑자기 후진할 때 일어난다. 도 13a는, 주차 공간 크기가 변하지 않을 때 일어나는 주차 운전 과정을 도시한다. 도 13b는 코너 포인트(33)가 새로운 위치(33a)로 이동할 때 채택된 주차 경로(38)를 도시한다. 또한, 코너 포인트(33)의 이러한 변위는, 주로 차량(2)의 후방 및 우측을 향하는 감지기들을 가진 감지 장치(24)에 의해 탐지된다. 새롭게 위치된 코너 포인트는, 주차 경로 안내 장치(21)에 의해 충돌 없이 우회해야 하는 장애물로서 인식된다. 이에 따라, 새로운 이송 포인트(35')는 이송 포인트들의 필드로부터 결정되고, 이송 필드는 베이스 필드와 함께 이러한 새로운 이송 포인트에 연결된다. 이것은, 새로운 코너 포인트를 중심으로 주차 공간 내로 회전하는 것이 가능할 때까지, 주차 경로(38)의 경사가 변경되게 한다. 그 다음에, 차량(2)은 목적 포인트(37)로의 베이스 필드의 타겟 방향들을 따른다.

주차 공간의 후방과 접하는 차량이 주차 공간 내로 이동하는 경우, 베이스 필드의 목적 포인트 및 베이스 필드 자체는 전방으로 이동된다. 이것은 주차 공간의 길이를 감소시키는 것이기 때문에, 이러한 경우는 이상에서 기술된 코너 포인트(33)의 이동의 경우에 본질적으로 대응한다.

도 14는, 선회 공간(swivel space)의 변화에 대한 주차 보조기(20)의 반응을 도시한다. 도 14a는 충분히 큰 피봇(pivot) 공간을 가진 상태에서의 주차 운전 과정을 도시한다. 그러나, 주차 보조기(20)는 감지 장치를 이용하여 피봇 공간의 갑작스런 제한을 탐지하는 경우, 예를 들어, 배달 차량(delivery vehicle)이 주차될 차량의 옆의 제 2 열에 주차되어 있기 때문에, 차량(2)은 충돌을 방지하기 위하여 본래 사전선택된 타겟 방향들을 따를 수 없다. 그러므로, 도 14b에 도시된 것처럼, 차량은, 주차 운전 과정의 시작 이전에 생성된 방향 필드의 경로들 중 "비상" 방향을 따라 이동할 것이고, 정의된 타겟 방향들이 충돌 없이 스윙(swing) 이동을 가능하게 할 때에만 방향 필드의 조건들을 재설정할 것이다. 이러한 "비상" 방향은 예를 들어 이송 필드를 베이스 필드에 결합함으로써 달성될 수 있다.

이상에서 정의된 주차 보조기는 국부적으로 정의된 타겟 방향들의 필드를 사전선택하고, 각각의 타겟 방향은 각각의 위치에서 목적 포인트에 이르는 경로의 방향을 가리킨다. 증가된 차량 속도 또는 장애물 주위의 운전 필요로 인한 이러한 경로로부터의 편차는, 차량이 미리 정해진 타겟 방향들에 기초하여 목적 포인트에 접근하는 선택적인 경로에 이르게 한다. 조향각의 제어는 각각의 위치 포인트에 대하여 정의된 타겟 방향에 따른 차량 방향의 정정으로 한정되므로, 차량의 목적 포인 트로의 신뢰성 있는 안내를 확보한다. 본 발명에 따르면, 주차 운전 과정 동안의 차량의 타겟 경로로의 복잡한 재안내가 필요 없을 뿐만 아니라, 차량 속도의 변화, 주차 공간 크기의 변화, 피봇 공간 등의 제한과 같은 주차 상황의 변화들에 대하여 유연한 방식으로 대응할 수 있다.

Claims

차량(2)을 주차하기 위하여 선택된 주차 구역(15)을 측정하는 단계;

상기 선택된 주차 구역(15) 내 및 상기 선택된 주차 구역(15)의 주위 내의 다수의 위치 포인트들을 결정하고, 타겟 방향을 각각의 위치 포인트에 할당하는 방향 필드를 생성하는 단계;

상기 방향 필드에 대하여 주차될 차량의 위치 및 방향을 결정하는 단계(S1); 및

위치 포인트에서의 차량의 방향이, 상기 방향 필드 내의 위치 포인트에 할당된 타겟 방향을 나타내는 방식으로 차량의 조향각을 제어하는 단계(S10)를 포함하고,

상기 방향 필드들의 타겟 방향들을 따라가는 경우 장애물과의 충돌 위험이 있음을 인식하자마자, 상기 차량(2)은 충돌 위험이 사라질 때까지 장애물(33a)의 주위를 따르는 방향을 따라 운전되는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 위치 포인트들 중 하나는 상기 차량(2)의 주차 경로(38)의 목적 포인트(37)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 위치 포인트에 할당된 타겟 방향은 상기 위치 포인트에 이르는 주차 경로(38)에 대한 접선의 방향에 대응하는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 위치 포인트들의 타겟 방향에 근거하여 정의된 모든 주차 경로들(38)은 동일한 목적 포인트를 갖는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 방향 필드는 제 1 방향 서브필드 및 제 2 방향 서브필드로부터 구성되고, 상기 제 1 방향 서브필드는 상기 주차 구역(15)에 할당된 타겟 방향들을 포함하며, 상기 제 2 방향 서브필드는 상기 주차 구역(15)의 코너 포인트(33)에 할당된 타겟 방향들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 5 항에 있어서, 모든 주차 경로 세그먼트들(34)은, 공통의 위치 포인트에 있는 상기 제 2 방향 서브필드 말단의 위치 포인트들의 타겟 방향들에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 방향 서브필드의 위치 포인트(35)와 상기 주차 구역의 코너 포인트와의 거리가, 상기 위치 포인트에 위치된 차량이 상기 위치 포인트에서 미리 정해진 타겟 방향에서의 주차 구역(15)의 코너 포인트(33)와 접촉하지 않을 만큼 충분히 크도록, 상기 공통의 위치 포인트의 위치는 상기 제 1 방향 서브필드의 위치 포인트(35)에 대응하는 방식으로, 상기 제 2 방향 서브필드는 상 기 제 1 방향 서브필드와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 제 2 방향 서브필드의 공통의 위치 포인트의 타겟 방향이, 공통의 위치 포인트의 위치에 대응하는 제 1 방향 서브필드의 위치 포인트(35)의 타겟 방향에 대응하도록, 상기 제 2 방향 서브필드는 상기 제 1 방향 서브필드와 교대되는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 방향 필드의 위치 포인트에서의 상기 차량(2)의 조향각 제어는, 상기 차량이 나타내는 실제 방향과 상기 위치 포인트에 대하여 미리 정해진 타겟 방향 사이의 편차에 근거하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
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제 1 항에 있어서, 상기 장애물의 주위를 따르는 방향에 필요한 조향각은, 상기 차량이 상기 장애물로부터 보호되는 최소 거리를 고려하는 미리 정해진 규칙에 따라서 감지 장치에 의해 결정된 거리로부터 계산되는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 장애물(33a)의 주위를 따르는 방향은, 상기 제 2 방향 서브필드의 공통의 위치 포인트의 상기 제 1 방향 서브필드의 또 다른 위치 포인트(35')로의 이동에 의해 새로운 방향 필드를 생성함으로써 완성되고, 상기 장애물(33a)로부터 상기 또 다른 위치 포인트까지의 거리 및 상기 또 다른 위치 포인트의 타겟 방향은, 상기 또 다른 위치 포인트에서의 차량이 상기 또 다른 위치 포인트에서 미리 정해진 타겟 방향에서 장애물(33a)과 접촉되지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 장애물(33a)의 주위를 따르는 방향은 상기 주차 구역(15)의 측면 경계에 평행하게 진행하는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 방향 필드에 대한 기초로 사용된 주차 경로들의 목적 포인트(37)는 이동되는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 방법.
주차 구역(15)을 측정하고 장애물(33a)을 탐지하도록 설계되어 있는 감지 장치(24);

적어도 차량 위치 및 차량 방향을 결정하도록 설계되어 있는 차량 위치 결정 장치(25);

차량(2) 내에 현재 맞물려 있는 기어를 나타내는 신호를 출력하도록 설계되어 있는 기어 선택 탐지 장치(23);

상기 차량의 운전자로부터의 명령 입력 및 상기 차량의 운전자에게로의 정보 출력 중 하나 이상을 수행하는 조작자 인터페이스(22);

상기 차량의 조향각을 제어하기 위한 전기기계 제어 유닛(26); 및

상기 전기기계 제어 유닛에 의해 설정될 조향각들을 계산하여 상기 차량을 주차 경로를 따라 안내하기 위한 주차 경로 안내 장치(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 장치로서,

상기 주차 경로 안내 장치(21)는:

상기 차량(2)을 주차하기 위하여 선택된 주차 구역(15) 및 상기 차량의 주위의 장애물들(33a)의 형상(geometry)을, 상기 감지 장치(24)와 협력하여 결정하도록 설계되어 있는 주차 구역 결정 장치;

상기 선택된 주차 구역(15) 내 및 상기 선택된 주차 구역의 주위의 다수의 위치 포인트들을 결정하고, 각각의 위치 포인트에 타겟 방향을 할당하는 방향 필드를 생성하도록 설계되어 있는 방향 필드 생성 장치;

위치 포인트에서의 현재 차량 방향과 상기 방향 필드에 의해 미리 정해진 타겟 방향과의 편차를 결정하도록 설계되어 있는 방향 편차 결정 장치; 및

상기 차량(2)의 방향과 상기 타겟 방향과의 차이에 근거하여 전기기계 제어 유닛(26)에 대한 조향각 조건을 계산하고, 상기 조향각 조건을 상기 전기기계 제어 유닛(26)으로 이송하도록 설계되어 있는 조향각 사전선택 장치(steering angle preselection device)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 차량 위치 결정 장치는 상기 차량(2)의 적어도 하나의 바퀴의 이동의 측정에 근거하여 상기 차량 위치 및 상기 차량 방향을 결정하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 장치.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 주차 경로 안내 장치(21)는 제 1 항 내지 제 9 항, 제 11 항 또는 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 장치.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 주차 경로 안내 장치(21)는 데이터 처리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 장치.
주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록매체로서,

상기 컴퓨터 판독가능 기록매체는, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 방법 및 제 15 항 또는 제 16 항에 따른 장치를 수행하기 위해, 데이터 처리 시스템에 의해 판독가능하고 실행가능하며, 데이터 처리 시스템에서 실행되는 명령들의 시퀀스(sequence)를 표현하는 다수의 물리적으로 구별가능한 상태들을 갖는 것을 특징으로 하는, 주차 운전 과정 동안 차량의 조향을 제어하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록매체.