KR101795151B1 - 주차안내 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주차안내 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 주차안내 장치는 차량 주변의 영상을 촬영하는 영상 취득부, 상기 영상 취득부를 통해 획득한 영상들을 이용하여 AVM 영상을 생성하는 영상 처리부, 및 주차안내모드 진입 시 AVM 영상 내 차량의 주변에 주차위치 마커를 표시하고, 상기 주차위치 마커를 이용하여 목표주차구획으로 선정한 후 상기 목표주차구획 내 진입 가능한 초기이동위치를 설정하기 위한 포인트 마커를 표시하고, 상기 포인트 마커를 이용하여 상기 초기이동위치로 차량 이동을 안내하여 차량이 상기 초기이동위치에 도달하면 상기 목표주차구획으로의 차량 진입을 안내하는 제어부를 포함한다.

Description

주차안내 장치 및 방법{PARKING GUIDANCE APPARATUS AND METHOD FOR VEHICLE}
본 발명은 AVM(Around View Monitoring) 영상 기반 주차 안내 시 영역 기반의 주차안내 마커를 사용하여 다양한 주차유형에 대해 주차 안내를 제공하는 주차안내 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 차량에는 운전자의 편의를 위해 SPAS(Smart Parking Assist System)와 같은 주차안내 장치가 탑재된다. 이러한 주차안내 장치는 목표 주차위치를 정하고 그 목표 주차위치로의 주차경로를 생성하여 제공하므로 운전자의 차량 주차를 지원한다.
종래의 주차안내 장치는 직각 주차 또는 평행 주차에 대한 주차안내로 제한되어 다양한 주차유형에 대해 주차안내를 제공할 수 없다.
그리고, 종래의 주차안내 장치는 직선 기반의 안내선을 제공하므로, 운전자가 주차안내에 따라 주차하려면 주차구획으로부터 정해진 이격 거리를 두고 최대한 평행하게 차량을 진입시켜 안내선을 주차하고자 하는 주차구획선과 일치 시켜야 한다. 이때, 안내선과 주차구획선이 일치하지 않는 경우, 차량의 정상적인 주차가 불가하다.
다시 말해서, 운전자가 차량을 조작하여 주차구획선과 최대한 평행하게 진입시킨 후, 초기 정지 위치부터 고정된 시작위치 및 정해진 이동위치로 이동시켜야만 주차가 가능하다. 따라서, 운전자가 안내선과 주차구획선을 일치시키기 위해 여러 번 차량 조작을 반복 수행해야 하는 경우가 빈번하게 발생한다.
또한, 종래기술에 따르면, 차량과 주차구획의 이격거리가 1m 내외로 제한되며, 주차안내 장치에 의해 지정된 경로만 안내할 수 있다.
또한, 종래기술은 차량에 자동 조향 기능이 없는 경우 안내 마커를 주차위치 진입선 등에 일치 시켜야 하고, 차량에 자동 조향 기능이 있는 경우에도 목표 주차범위를 별도의 조작으로 안내 마커를 주차위치 진입선에 맞춰야 하는 불편을 제공한다.
JP2008114628A
본 발명은 이상과 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, AVM(Around View Monitoring) 영상 기반 주차 안내 시 영역 기반의 주차안내 마커를 사용하여 다양한 주차유형에 대해 주차안내를 제공하는 주차안내 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 주차위치 마커와 포인트 기반 맞춤 마커를 사용하여 운전자에게 주차 시 높은 조작 편의성 및 조작 자유도를 제공하는 주차안내 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 주차안내 장치는 차량 주변의 영상을 촬영하는 영상 취득부, 상기 영상 취득부를 통해 획득한 영상들을 이용하여 AVM 영상을 생성하는 영상 처리부, 및 주차안내모드 진입 시 AVM 영상 내 차량의 주변에 주차위치 마커를 표시하고, 상기 주차위치 마커를 이용하여 목표주차구획으로 선정한 후 상기 목표주차구획 내 진입 가능한 초기이동위치를 설정하기 위한 포인트 마커를 표시하고, 상기 포인트 마커를 이용하여 상기 초기이동위치로 차량 이동을 안내하여 차량이 상기 초기이동위치에 도달하면 상기 목표주차구획으로의 차량 진입을 안내하는 제어부를 포함한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 주차안내 방법은 주차안내모드 진입 시 AVM 영상 내 차량의 주변에 주차위치 마커를 표시하는 단계, 상기 주차위치 마커를 이용하여 상기 AVM 영상 내 주차가능영역을 목표주차구획으로 선정하는 단계, 상기 목표주차구획 선정 후 상기 목표주차구획 내 진입 가능한 초기이동위치를 설정하기 위한 포인트 마커를 표시하는 단계, 상기 포인트 마커를 이용하여 상기 초기이동위치로 차량 이동을 안내하는 단계, 및 차량이 상기 초기이동위치에 도달하면 상기 목표주차구획으로의 차량 진입을 안내하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, AVM(Around View Monitoring) 영상 기반 주차 안내 시 영역 기반의 주차안내 마커를 사용하므로, 다양한 주차유형에 대해 주차안내를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 차량 진입 시 주차구획과 차량 간의 이격거리 및 진입 각도에 대한 제한을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 목표주차구획 내 마커 표시 가능영역에 주차위치 마커를 위치시키는 것만으로 목표주차위치를 간단히 설정할 수 있다.
또한, 본 발명은 영역 기반의 주차위치 마커를 이용하여 주차시작위치를 설정하고, 포인트 마커를 이용하여 초기이동위치를 설정하므로, 운전자 조작에 대한 넓은 허용 범위를 제공한다.
또한, 본 발명은 차량의 선회량을 기준으로 주차시작위치 오차가 보상되므로, 주차시작위치마커에 대한 운전자 조작이 용이하다.
또한, 본 발명은 주차시작위치에서 초기이동위치로 이동 시 풀턴(full turn) 조향으로 선회하므로 운전자 조작이 용이하며, 이동 중 조향 변화가 있어도 포인트 마커를 기준 주차구획선에 맞추므로 주차가 가능하다. 이와 같이, 본 발명은 포인트 마커(주차구획선이 없는 경우 보조 마커 형상)를 기준으로 정지하므로 맞추기 용이하다.
또한, 본 발명은 주차유형에 따른 기본적인 차량의 동작제어를 2 스텝(step)으로 단순화할 수 있으며, 45도 사선 주차 및 계단형 전면주차에 대해서는 1 스텝 주차안내를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차안내 장치의 블록구성도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명과 관련된 주차안내 마커를 설명하기 위한 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 주차 시 차량의 주차구획 진입과 뒤차축 중심궤적의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 주차위치 마커의 표시 위치에 따른 풀턴 조향 시 초기이동위치를 도식화한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 목표주차구획 중심축 기준으로 한 차량의 뒤차축 중심궤적을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 풀턴-풀턴 방식으로 주차 가능한 주차시작위치를 도식화한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 자차의 뒤차축 중심이 위치할 수 있는 주차시작위치 영역을 도시한 도면.
도 8a 내지 도 8d는 주차위치 마커의 위치 및 크기 설정을 설명하기 위한 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 목표 주차위치를 설정한 일 예.
도 11은 본 발명에 따른 포인트 마커를 이용하여 주차구획 진입 가능한 위치로 이동할 수 있는 원리를 설명하기 위한 도면.
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 포인터 마커를 이용한 주차 시 조향마진을 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명에 따른 포인트 마커를 이용한 주차를 설명하기 위한 예시도.
도 14는 포인트 마커를 맞추는 기준선에 대한 직관적인 인지를 위한 부가적인 마커를 표시한 일 예.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 주차 안내방법을 도시한 흐름도.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주차안내 단계별 안내화면을 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 주차구획 진입 시 차량의 헤딩각과 무관하게 영역 개념의 주차위치 설정, 풀턴(full trun) 기반의 직관적인 조향 조작 및 포인트 형태의 이동 위치 설정으로 운전자가 쉽게 주차할 수 있도록 주차안내를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차안내 장치의 블록구성도를 도시하고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명과 관련된 주차안내 마커를 설명하기 위한 도면이다.
주차안내 장치는 차량 주변의 전방향 영상을 제공하는 AVM(Around View Monitoring)에 기반한 주차 안내를 제공한다. 이러한 주차안내 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 영상 취득부(110), 영상 처리부(120), 센서부(130), 입력부(140), 메모리(150), 표시부(160), 제어부(170) 등을 포함한다.
영상 취득부(110)는 차량에 탑재되어 차량 주변의 영상을 촬영한다. 영상 취득부(110)는 차량을 기준으로 전방향(360°)의 영상을 취득한다. 이러한 영상 취득부(110)는 복수의 광각 카메라 또는 하나의 옴니뷰(OmniVUE) 카메라, AVM 카메라 등으로 구성될 수 있다.
영상 처리부(120)는 제어부(170)의 제어에 따라 영상 취득부(110)를 통해 촬영한 영상들을 이용하여 탑뷰(top view) 영상(AVM 영상)을 생성한다. 영상 처리부(120)는 영상의 왜곡 보정 및 가공 등의 영상 처리를 수행한다.
센서부(130)는 차량 내 장착된 각종 센서들을 이용하여 차량 데이터를 감지한다. 여기서, 차량 데이터는 차량속도, 헤딩각, 기어단, 조향각 등을 포함한다.
입력부(140)는 사용자가 주차안내 장치의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 입력부(150)는 키패드, 버튼, 터치패드, 조그 스위치, 조그 휠 등으로 구성될 수 있다.
입력부(140)는 사용자 조작에 따라 주차지원(주차안내) 및 주차유형 선택신호를 발생시킨다. 주차유형은 직각주차, 평행주차, 60도 대향주차, 45도 대향주차, 교차주차 등으로 구분된다.
메모리(150)는 주차안내 장치의 동작을 제어하기 위한 제반 프로그램을 저장하고 있다. 또한, 메모리(130)에는 주차안내 장치의 동작에 따라 발생하는 데이터가 저장된다.
표시부(160)는 영상 처리부(120)로부터 출력되는 탑뷰 영상(AVM 영상) 및 주차 안내정보를 표시한다. 주차안내정보는 목표 주차구획, 주차위치 마커, 포인트 마커, 기준 주차구획선(기준선) 등의 정보를 포함한다.
표시부(160)는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, HUD(Head Up Display), 3차원 디스플레이, 터치스크린(touch screen) 등의 표시수단 중 하나 이상을 포함한다. 표시부(160)가 터치스크린으로 구현되는 경우, 표시부(160)는 표시장치로써 뿐만 아니라 입력장치로도 사용될 수 있다.
제어부(170)는 상기한 각 구성요소의 동작을 제어하여 주차안내를 수행한다. 제어부(170)는 입력부(140)를 통해 입력되는 사용자 입력에 따라 주차안내모드로 진입한다. 이때, 사용자는 입력부(140)를 통해 주차안내기능 및 주차유형을 순차적으로 선택할 수 있다. 본 실시예에서는 주차안내기능 및 주차유형을 사용자가 선택하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 주차안내 장치는 주차장 서버와의 무선통신을 통해 주차장 진입을 감지하면 주차안내모드로 진입하고, 차량에 구비된 각종 센서를 통해 주차유형을 인식할 수도 있다.
제어부(170)는 주차안내모드로 진입하면 영상 취득부(110) 및 영상 처리부(120)를 통해 차량 주변의 AVM 영상을 획득한다. 그리고, 제어부(170)는 AVM 영상에서 주차 가능한 주차구획(주차 가능 영역)을 인식한다. 이때, 제어부(170)는 주차 가능 영역을 사용자가 인지할 수 있는 형태로 출력한다.
제어부(170)는 AVM 영상 내 자차 주변에 주차위치 마커를 표시한다. 제어부(170)는 주차구획 중심축을 기준으로 주차시작위치에서의 뒤차축 중심 위치에 따라 주차위치 마커의 표시위치를 결정한다. 그리고, 제어부(170)는 주차유형, 가용 도로폭 및 장애물 존재유무에 따라 주차위치 마커의 표시위치를 결정한다.
제어부(170)는 주차위치 마커가 주차 가능 영역 내에 배치되면 해당 주차 가능 영역을 목표주차구획으로 설정한다. 이때, 제어부(170)는 주차위치 마커의 일정 영역 이상이 주차 가능 영역에 중첩되면 해당 주차 가능 영역을 목표주차구획으로 설정한다.
제어부(170)는 차량이 정차하면 주차위치 마커가 위치하는 주차 가능 영역을 목표주차구획으로 선정한다. 다시 말해서, 제어부(170)는 도 2a에 도시된 바와 같이 주차구획 내 주차위치 마커(M1)가 위치할 수 있는 주차위치 마커 설정 가능 영역(S0)을 설정한다. 그리고, 제어부(170)는 주차위치 마커 설정 가능 영역(S0) 내 주차위치 마커(M1)가 배치되면 해당 주차구획을 목표주차구획으로 설정한다. 이때, 제어부(170)는 차량 이동에 따라 주차위치 마커를 추적하여 표시한다.
제어부(170)는 목표주차구획이 선정되면 주차위치 마커(M1)를 이용하여 차량의 주차시작위치(초기정지위치)를 설정한다.
제어부(170)는 주차구획 진입 가능한 위치로 이동 설정을 위한 포인트 마커(M2)를 표시한다. 도 2b에 도시된 바와 같이 제어부(170)는 주차위치 마커(M1)을 표시한 후, 포인트 마커(M2)를 표시하며 주차구획 진입 시 조향안내를 위한 자차와 포인트 마커 연결선(L1)을 표시한다. 그리고, 제어부(170)는 주차구획 진입을 위한 초기 이동 시 포인트 마커 맞춤 기준선(Lref)을 표시한다. 여기서, 기준선(Lref)은 목표주차구획선이다.
제어부(170)는 포인트 마커(M2)를 이용하여 주차구획 진입이 가능한 위치로 이동한다. 도 2c에 도시된 바와 같이 운전자는 핸들을 풀턴(full turn)한 상태로 이동하여 포인트 마커(M2)를 기준선(Lref)에 맞춘다.
이후, 제어부(170)는 목표주차구획 진입이 가능한 위치로 이동하면 핸들을 반대방향으로 풀턴 조향하여 목표주차구획에 차량을 주차하도록 안내한다.
제어부(170)는 센서부(130)를 통해 센싱한 차량 데이터에 근거하여 운전자의 조작 상태를 확인하고 조작상태가 천이조건을 만족하면 주차안내 단계를 자동으로 전환한다. 여기서, 천이조건은 운전자에게 제공되는 주차안내 단계에서 운전자가 실시해야 하는 차량 조작을 실시한 상태를 의미한다.
상기한 실시예에서는 주차안내에 따라 운전자가 차량을 조작하여 주차를 실시하는 것을 개시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 제어부(170)가 주차안내에 따라 조향장치, 제동장치, 구동장치를 제어하여 자율주차 하도록 구현할 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 주차 시 차량의 주차구획 진입과 뒤차축 중심궤적의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예에서는 직각주차를 예로 들어 설명한다.
도 3a를 참조하면, 차량이 주차시작위치 P0에서 주차시작위치(초기이동위치) P1로 이동한 후 초기이동위치 P1에서 핸들을 풀턴 조향하여 후방으로 선회하며 주차구획(TS)에 주차하는 경우 차량의 뒤차축 중심궤적 PT1이 주차구획 중심선(CL) 상의 일 지점과 접하게 된다.
한편, 차량이 주차시작위치 P0에서 핸들을 풀턴 조작하여 초기이동위치 P2로 전진한 후 반대방향으로 핸들을 풀턴 조작하여 후진으로 주차구획(TS)에 주차하는 경우, 차량의 뒤차축 중심궤적 PT2가 주차구획 중심선(CL) 상의 일 지점과 접하게 된다.
이와 같이, 차량이 후방으로 선회하여 주차구획(TS)에 진입을 시도하는 경우, 차량의 뒤차축 중심궤적이 주차구획 중심선(CL) 상의 일 지점과 만나게 된다.
도 3a와 차량의 주차시작위치 P0가 다른 경우에 직각 주차를 시도하는 경우를 도 3b를 참조하여 설명한다.
도 3b에서 차량이 주차시작위치 P0에서 초기이동위치 P3로 이동 후 핸들을 풀턴 조작하여 후진하면 뒤차축 중심이 주차구획 중심선(CL) 상의 일 지점을 만난다. 즉, 초기이동위치 P3에서의 뒤차축 중심궤적 PT3과 주차구획 중심선(CL)이 접하게 된다.
한편, 차량이 주차시작위치 P0에서 핸들을 풀턴 조작한 상태로 주차시작위치 P4로 전진한 후 핸들을 반대방향으로 풀턴 조작하여 후진하면 뒤차축 중심궤적 PT4가 주차구획 중심선(CL) 상의 일 지점과 접하게 된다.
이상과 같이 차량의 주차시작위치가 달라도 동일한 조향 조작을 통해 주차구획(TS)의 중심선(CL) 상의 일 지점에 뒤차축 중심궤적 PT2 및 PT4가 접하도록 할 수 있다.
초기이동위치 P1과 P3에서 풀턴 조향으로 주차구획에 바로 진입하는 경우, 한번에 주차를 할 수 있는 장점이 있지만 인접한 차량이 있는 경우 충돌 가능성이 높다.
차량의 주차시작위치(P0)에서 핸들을 풀턴한 상태로 전진하여 초기이동위치 P2와 P4에 도달한 후, 반대방향으로 풀턴 조향하여 주차구획으로 진입 시 인접한 차량에 대한 충돌 가능성은 낮지만, 초기이동위치 P1 및 P3에서 주차를 시도할 때 보다 좌우로 넓은 공간이 필요하다. 따라서, 주차안내 장치는 도로폭을 고려하여 주차시작위치를 설정해야 한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 주차 시 주차구획으로 진입하기 위해서는 차량 선회 시 뒤차축 중심궤적이 주차구획 중심선(CL) 상의 한 점과 접해야 한다. 본 발명에 따른 주차안내 장치는 상기한 특징을 적용하여 영역 개념의 주차위치 마커(M1)를 사용한다. 따라서, 주차구획(TS)과 차량과의 이격거리 및/또는 진입 각도의 제한이 적으며, 목표 주차구획 영역(TS) 내에 주차위치 마커(M1)만 위치시키면 됨으로 운전자가 쉽게 조작할 수 있다.
또한, 본 발명은 주차를 위해 차량을 이동하는 동안의 조향 변화를 최소화하기 위해 풀턴(full turn) 조향 기반의 주차 안내를 제공한다. 풀턴 조향으로 이동하면 차량이 최소 회전반경으로 선회하기 때문에 이동거리도 짧아진다. 본 발명에서는 기본적으로 풀턴 기반 주차안내 방법을 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 풀턴 조향이 아니어도 적용할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 주차위치 마커의 표시 위치에 따른 풀턴 조향 시 초기이동위치를 도식화한 도면이다.
먼저, 도 4a를 참조하여 차량의 측면 전방에 주차위치 마커(M1)가 표시되는 경우를 설명한다.
주차하고자 하는 차량이 주차구획에 평행하게 진입하여 정차한 경우, 초기이동위치 P2에서의 뒤차축 중심 C2는 초기정지위치(주차시작위치)에서의 최소 회전 반경원(C1을 중심으로 한 회전 반경원)(R1)과 L1 상의 한 점 C3를 중심으로 하는 최소 회전 반경원(R2)의 접점으로 정의된다.
여기서, L1은 풀턴 조향으로 후진하여 주차구획에 차량을 주차할 수 있는 초기이동위치 P1에 차량이 위치하는 경우 뒤차축 중심 C4와 초기이동위치 P1에서 차량이 풀턴 조향으로 후진하여 주차할 때 최소 회전 반경원(Ft)의 중심 C5를 연결하는 직선이다. C3가 L1 상에 존재해야만 C3를 중심으로 하는 최소 회전 반경원이 주차구획의 중심선 CL에 접할 수 있다. 이는 뒤차축 중심 C2를 주차구획의 중심선 CL에 접하게 이동시킬 수 있다는 것을 의미한다. 차량이 P1에 위치하는 경우 차량 기준 좌우 최소 반경이 같으므로, C1 과 C2 사이의 거리는 C2와 C3 사이의 거리와 같다.
도 4b에 따르면, 도 4a와 달리 주차위치 마커(M1)가 차량의 후미 측방에 표시되는 경우, 차량이 초기정지위치에서 초기이동위치 P4로 초기 이동할 때 선회량이 적다. 이와 같이, 본 발명에 따른 주차안내 장치는 적은 선회량으로도 주차 안내를 가능하게 하고 인접차량과의 충돌 가능성을 낮출 수 있다. 즉, 본 발명은 주차장내 도로폭이 다소 협소하여도 원활하게 주차할 수 있게 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 목표주차구획 중심축 기준으로 한 차량의 뒤차축 중심궤적을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서 (Xs, Ys)는 초기정지위치에서의 뒤차축 중심이고, (Xt, Yt)는 초기이동위치 P2에서의 뒤차축 중심이다. 그리고, (Xc, Yc)는 한 번의 풀턴 조향으로 목표주차구획에 주차 가능한 초기이동위치 P1에서의 뒤차축 중심과 초기이동위치 P1에서의 최소 회전 반경원의 중심점을 연결한 직선(x=Rm) 상의 한 점이다.
(Xc, Yc)는 다음 [수학식 1]과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112015096322552-pat00001
[수학식 1]에 Xc=Rm을 대입하여 초기이동위치 P2에서의 뒤차축 중심 (Xt, Yt)를 구한다. 초기이동위치 P2에서의 뒤차축 중심 (Xt, Yt)은 [수학식 2]와 같이 나타낸다.
Figure 112015096322552-pat00002
초기정지위치에서의 뒤차축 중심 (Xs, Ys)는 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015096322552-pat00003
초기정차위치에서의 뒤차축 중심 (Xs, Ys)와 초기이동위치 P2에서의 뒤차축 중심 (Xt, Yt)의 관계로부터 차량의 범퍼 끝점 Pt의 위치를 산출할 수 있다.
Figure 112015096322552-pat00004
여기서, Rm은 P2 위치에서의 최소 회전 반경원의 반지름이다.
이와 같이, 주차위치 마커(M1)를 설정할 때 주차구획 중심축 CL을 기준으로 초기정지위치에서의 뒤차축 중심 (Xs, Ys)의 위치에 따라 선회량과 차량의 범퍼 끝단점 Pt의 위치가 결정되므로, 도로폭(LW) 등을 고려하여 주차위치 마커(M1)의 표시 위치를 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 풀턴-풀턴 방식으로 주차 가능한 주차시작위치를 도식화한 도면이다.
도 6에서와 같이 주차위치 마커(M1)을 차량의 후측방에 설정한 상태에서 풀턴-풀턴 방식으로 주차하는 경우, 도로폭(LW)를 고려하여 최소 회전반경으로 목표주차구획에 바로 진입할 수 있는 초기이동위치인 P1-Pn을 기준으로 주차구획 진입 시 바깥쪽 범퍼 끝단의 궤적(OBL)이 도로 경계선을 벗어나지 않아야 한다. 풀턴-풀턴 방식으로 조향 조작을 할 경우, 주차안내 장치는 위치 P1-Pn 중 어느 하나의 위치에서의 최소 회전 반경원과 초기정치위치 P0에서 풀턴 조향으로 선회 시 최소 회전 반경원과의 접점(CP)까지 차량 이동을 안내한다. 즉, 주차안내 장치의 제어부(170)는 자차의 뒤차축 중심이 접점(CP)에 도달할 때까지 차량 이동을 안내한다.
도 7은 본 발명에 따른 자차의 뒤차축 중심이 위치할 수 있는 주차시작위치 영역을 도시한 도면이다.
도 7에서 S1은 주차구획 진입 시에 풀턴 조향으로 주차 가능한 초기 정지위치(주차시작위치)에 대한 뒤차축 중심이 위치할 수 있는 영역이다. S1의 영역은 가용 도로폭(LW)과 차량의 제원(최소 회전 반경, 전장, 전폭, 차륜 기준 범퍼 위치 등)에 의해 달라진다.
도 8a 내지 도 8d는 주차위치 마커의 위치 및 크기 설정을 설명하기 위한 도면이다.
주차안내 장치는 주차안내모드로 진입하면 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 AVM 영상 내 주차가능영역 중 목표주차구획(TS)을 선정하기 위해 주차위치 마커(M5, M6)를 차량 주변에 표시한다.
주차안내 시작을 위해서는 운전자가 차량 주변에 표시된 주차위치 마커(M5, M6)를 목표 주차구획에 배치해야 한다. 이때, 주차위치 마커는 목표 주차구획과 적어도 일부분이 중첩되도록 표시된다.
도 8a 내지 도 8d에서 A1은 주차시작위치 영역 S1의 일부 영역으로, 초기이동위치로 이동하여 목표주차구획으로 진입 시 목표주차구획의 좌우에 위치하는 주차구획에 주차된 차량이 존재하는 경우를 고려하여 자차와 인접차량의 접촉이 발생하지 않고 주차 가능한 주차시작위치 영역이다. 주차안내 장치는 설정영역 A1을 설정하는 경우, 설정영역 A1 내 위치하는 차량의 뒤차축 중심을 기준으로 주차위치 마커(M5)를 표시할 수 있다. 설정영역 A1의 크기와 위치는 차량의 제원 및 주차유형에 따라 설정영역의 크기와 위치가 달라진다. 예컨대, 크기가 작고 최소회전반경이 작은 차량이 크기가 크고 회전반경이 큰 차량보다 설정영역 A1을 넓게 설정할 수 있다.
도 8c의 경우 A1 영역의 좌측 경계에 차량의 뒤차축 중심이 위치할 때 주차 안내 가능한 차량과 주차구획 입구와의 이격거리 d가 최대가 된다.
주차위치 마커 M5의 위치는 A1 경계를 기준으로 주차구획에 마커를 맞추는데 있어서 겹침에 대한 허용범위를 A2와 같이 필요한 영역으로 설정할 수 있다. A1을 기준으로 주차위치 마커의 직경만큼 넓힌 영역 A2가 주차 가능한 주차시작위치 설정을 위한 마커를 표시할 수 있는 유효영역이다.
도 8d에 도시된 바와 같이, 주차위치 마커의 크기 및 위치와 유효 설정 영역을 변경한 예이다. A3과 같이 설정영역의 크기를 작게하고 위치를 변경 후 M6과 같이 마커의 크기를 변경하면 주차위치마커의 설정범위 및 운전자 조작에 의한 허용 범위를 설정할 수 있다. 본 실시예에서는 주차위치 마커의 형상이 원형인 것을 개시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 다각형, 문자, 이미지, 아이콘, 도안 등의 다양한 형상으로 표시될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 목표 주차위치를 설정한 일 예를 도시한다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 주차안내 장치는 차량이 주차구획과 나란하지 않은 상태에서도 목표 주차위치를 용이하게 설정할 수 있게 한다. 점 혹은 영역 기반으로 차량의 헤딩각에 강인한 주차안내를 지원하므로, 종래의 선기반 안내 장치의 정렬(Alignment)의 어려움을 해결할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 주차 가능 공간을 판단할 수 있도록 차폭 너비의 원(M11)과 주차구획 너비의 동심원(M12)으로 마커를 구성하여 주차 구획선이 없는 경우에도 대응할 수 있다. 한편, 주차안내 장치는 주차 마커 주변에 가상의 주차구획선을 표시하여 사용자의 주차가능여부 판단에 도움을 줄 수도 있다.
주차위치 마커를 이용하여 주차시작위치 설정이 완료되면 운전자는 포인트 마커를 마커 M11 또는 M12의 경계에 맞추며 주차구획 진입 가능한 위치로 차량을 이동시킬 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 포인트 마커를 이용하여 주차구획 진입 가능한 위치로 이동할 수 있는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
주차 가능 영역(S1) 내에 초기정지위치 설정영역(A1) 및 이에 상응하는 주차 위치 마커 허용 영역(A2)이 도 11과 같이 설정되었다면 주차를 위해서 P0의 위치에 차량을 위치시킨 경우에 주차위치 마커는 A2 영역 내에 위치함으로 주차가 가능하다. 도 11은 A2를 주차 구획보다 넓게 설정함으로써 사용자가 구획 안에 마커를 정확히 위치시키지 못하더라도 주차 안내가 가능함을 보여준다.
P1의 위치로 풀턴 조향으로 이동하면 P1의 위치에서 풀턴 조향으로 목표주차구획으로 진입할 수 있다. 여기서, 주차시작위치 P0에서 초기이동위치 P1으로 이동 시 풀턴 조향이 아니어도 풀턴 조향으로 목표주차구획으로 진입 가능하다. 또한, 주차시작위치 P0에서 초기이동위치 P1으로 이동 시 조향각이 가변되어도 초기이동위치에서 풀턴 조향으로 목표주차구획으로 진입할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 포인트 마커(TP)가 P0에서 P1의 위치로 이동 시 P1 지점에 도달했는지 판단할 수 있는 표시가 된다. 예컨대, 주차안내 장치는 도 11과 같이 포인트 마커(TP)가 주차하고자 하는 주차구획선(BL) 상에 위치하면 P1 위치에 도달한 것으로 인식한다.
포인트 마커(TP)의 위치 설정은 다음과 같이 이루어진다.
(1) 차량이 주차구획과 나란하게 위치한 상태에서 뒤차축 중심이 초기정지위치 설정영역(A1)내에 위치하는 경우 차량과 주차구획 간의 최대 이격 거리에 해당하는 위치에 설정된다.
(2) 뒤차축 후륜의 최소 회전반경궤적(CRW)의 동심원으로, 주차구획 진입 시 차량이 주차구획 중앙에 위치할 때 차량과 주차구획선의 이격거리(Ld) 만큼의 옵셋을 부여한 지점에서 최소회전반경에서 옵셋(Ld)을 뺀 동심원(CRL)을 그린다. 이때, 옵셋(Ld)은 차량이 주차구획 중앙에 위치하기 위한 값이 아니어도 된다.
(3) 동심원(CRL)과 주차구획 진입선의 교점을 포인트 마커의 위치로 설정한다. 포인트 마커의 형상은 원형에 한정되지 않으며 사각형 또는 삼각형 등의 다양한 형상으로 구현될 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 포인터 마커를 이용한 주차 시 조향마진을 설명하기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 후진 진입 시의 기준 궤적을 최소 회전반경보다 크게 산정하여 포인트 마커를 표시한다면 최소회전 반경 대비 운전자가 조작할 수 있는 조향마진을 부여할 수 있다. 이는 운전자가 포인트 마커를 조향 마진에 해당하는 만큼 정확하게 맞추지 못하더라도 후진 진입 시에 주차구획 내로 차량을 진입시킬 수 있게 한다.
도 13은 본 발명에 따른 포인트 마커를 이용한 주차를 설명하기 위한 예시도이다.
도 13을 참조하면, 목표주차구획(목표주차위치) 설정 이후, 주차시작위치에서 초기이동위치로 이동 시 조향을 풀턴으로 하지 않아도 초기이동위치에서 목표주차구획으로 진입 시 풀턴 조향으로 목표주차구획에 진입할 수 있다.
도 14는 포인트 마커를 맞추는 기준선에 대한 직관적인 인지를 위한 부가적인 마커를 표시한 일 예이다.
도 14에 도시된 바에 따르면, 주차안내 장치는 포인트 마커 외에 주차위치 마커를 부가적인 마커로 표시한다. 주차안내 장치는 그 외에도 다양한 도형 및 디자인 등으로 포인트 마커 및 부가적인 마커를 표시할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 주차 안내방법을 도시한 흐름도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 주차안내 장치는 사용자 입력에 따라 주차안내모드로 진입한다(S101). 이때, 사용자는 주차지원기능 및 주차유형을 선택한다.
주차안내 장치는 주차안내모드로 진입하면 차량 주변의 전방향 영상을 획득한다(S103). 주차안내모드 진입 시 영상 처리부(120)는 제어부(170)의 제어에 따라 영상 취득부(110)를 통해 획득한 차량 주변의 영상들을 탑뷰 영상으로 변환한다.
주차안내 장치의 제어부(170)는 탑뷰 영상 내 주차 가능 영역을 인식하며, 자차 주변에 주차위치 마커를 표시한다(S105).
제어부(170)는 주차위치 마커를 표시하며 차량의 정차여부를 확인한다(S107).
제어부(170)는 차량이 정차하면 주차 가능 영역 중 주차위치 마커가 위치하는 영역을 목표주차구획으로 선정한다(S109).
제어부(170)는 주차위치 마커를 이용하여 차량의 주차시작위치를 설정한다(S111).
제어부(170)는 포인트 마커를 이용하여 목표 주차구획 진입이 가능한 위치로 이동한다(S113). 제어부(170)는 초기 정지 위치에서의 포인트 마커의 초기 표시위치를 설정한다. 그리고, 제어부(170)는 차량 이동에 따라 포인트 마커와 기준선이 중첩되는지를 확인한다. 제어부(170)는 포인트 마커와 기준선이 만나면 차량이 초기이동위치에 도달한 것으로 인식한다.
제어부(170)는 차량이 초기이동위치에 도달하면 목표주차구획 진입을 실시하도록 주차안내를 수행한다(S115).
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주차안내 단계별 안내화면을 도시한 도면이다.
주차안내 장치는 차량이 주차안내모드로 진입하면 '원하는 주차구획 안으로 ⓟ를 위치 시킨 후 정지상태에서 핸들을 왼쪽으로 풀 회전하세요.'와 같은 주차안내정보를 출력한다. 운전자는 주차안내 장치의 안내에 따라 차량을 이동시켜 목표주차구획 내에 주차위치 마커 ⓟ를 위치시키고, 정지상태에서 핸들을 왼쪽으로 풀 회전한다.
주차안내 장치는 차량의 정지상태 및 풀턴 조향이 감지되면 다음 안내정보 '전진하여 구획안으로 ⓟ가 위치되면 정지 후 핸들을 오른쪽으로 풀 회전하세요.'를 출력한다. 이때, 주차안내 장치는 주행거리 측정(odometry)을 통해 주차위치 마커 ⓟ의 표시위치를 추적한다. 또는 주차안내 장치는 주차구획선 인식을 통해 인식된 주차구획의 중심선 상에 주차위치 마커 ⓟ를 실시간으로 표시할 수 있다.
주차안내 장치는 차량의 전진으로 주차위치 마커 ⓟ가 목표주차구획 내에 위치하면, 차량이 정지상태이며 핸들이 오른쪽으로 풀 회전 상태인지를 확인한다. 주차안내 장치는 차량이 정지한 상태에서 운전자가 후진 기어로 변속하고 핸들을 오른쪽으로 풀 회전하면 다음 주차안내정보 '차량과 주차구획이 수평이 될 때까지 후진 후 핸들을 정위치시켜 주차를 마무리 하세요.'를 출력한다. 운전자는 주차안내정보에 따라 차량을 제어하여 목표주차구획 내에 차량을 주차시킨다. 주차안내 장치는 주차 기어가 인식되면 주차안내를 종료한다.
상기한 실시예들에서는 설명의 이해를 돕기 위해 직각 후진주차를 예로 들어 설명하고 있으나, 직각 전면주차, 사선주차, 평행주차 등의 경우에도 주차안내가 가능하다. 직각 전면주차, 사선 전면주차, 사선 후면주차 등을 하고자 하는 경우, 차량이 선회 시 범퍼 끝단과 인접차량 간의 충돌을 피할 수 있는 주차구획선과의 이격거리를 유지하면 포인트 마커만 주차구획선에 맞추므로 주차가 가능하다.
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 구성요소들이 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 본발명의 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 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 영상 취득부
120: 영상 처리부
130: 센서부
140: 입력부
150: 메모리
160: 표시부
170: 제어부

Claims (17)

  1. 차량 주변의 영상을 촬영하는 영상 취득부,
    상기 영상 취득부를 통해 획득한 영상들을 이용하여 AVM 영상을 생성하는 영상 처리부, 및
    주차안내모드 진입 시 AVM 영상 내 차량의 주변에 주차위치 마커를 표시하고, 상기 주차위치 마커를 이용하여 목표주차구획으로 선정한 후 상기 목표주차구획 내 진입 가능한 초기이동위치를 설정하기 위한 포인트 마커를 표시하고, 상기 포인트 마커를 이용하여 상기 초기이동위치로 차량 이동을 안내하여 차량이 상기 초기이동위치에 도달하면 상기 목표주차구획으로의 차량 진입을 안내하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 포인트 마커가 목표주차구획선 상에 위치하면 차량이 상기 초기이동위치에 도달한 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 주차안내 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상 취득부는,
    복수의 카메라, 옴니뷰 카메라 또는 AVM 카메라로 구현되는 것을 특징으로 하는 주차안내 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주차위치 마커의 일정 영역 이상이 주차가능영역에 중첩되면 해당 주차가능영역을 목표주차구획으로 선정하는 것을 특징으로 하는 주차안내 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    주차구획 중심축을 기준으로 주차시작위치에서의 뒤차축 중심 위치에 따라 상기 주차위치 마커의 표시위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 주차안내 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    가용 도로폭 및 장애물 존재유무에 따라 상기 주차위치 마커의 표시위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 주차안내 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차량이 주차구획과 나란하게 위치한 상태에서 뒤차축 중심이 주차시작위치 설정영역 내에 위치할 때 주차구획의 최대 이격거리에 해당하는 위치를 포인트 마커의 표시 위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 주차안내 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주차시작위치 설정영역은,
    목표주차구획 설정 시 목표주차구획에 인접한 주차구획에 주차된 차량들과의 접촉 없이 목표주차구획에 주차하기 위해 차량의 뒤차축 중심이 위치할 수 있는 영역인 것을 특징으로 하는 주차안내 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    뒤차축 후륜의 최소 회전 반경 궤적의 동심원으로 주차구획 진입 시 차량이 주차구획 중앙에 위치할 때 차량과 주차구획선 간의 이격거리 만큼의 옵셋을 부여한 지점에서 최소회전반경에서 이격거리를 뺀 동심원을 형성하고 동심원과 주차구획 진입선의 교점에 포인트 마커를 표시하는 것을 특징으로 하는 주차안내 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차량에 탑재된 센서를 통해 획득한 차량데이터가 천이조건을 만족하면 주차안내 단계를 자동으로 전환하는 것을 특징으로 하는 주차안내 장치.
  11. 주차안내모드 진입 시 AVM 영상 내 차량의 주변에 주차위치 마커를 표시하는 단계,
    상기 주차위치 마커를 이용하여 상기 AVM 영상 내 주차가능영역을 목표주차구획으로 선정하는 단계,
    상기 목표주차구획 선정 후 상기 목표주차구획 내 진입 가능한 초기이동위치를 설정하기 위한 포인트 마커를 표시하는 단계,
    상기 포인트 마커를 이용하여 상기 초기이동위치로 차량 이동을 안내하는 단계, 및
    차량이 상기 초기이동위치에 도달하면 상기 목표주차구획으로의 차량 진입을 안내하는 단계를 포함하되,
    상기 초기이동위치로의 차량 이동 안내 단계에서,
    상기 포인트 마커가 목표주차구획선 상에 위치하면 차량이 상기 초기이동위치에 도달한 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 주차안내 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 목표주차구획 선정 단계는,
    상기 주차위치 마커의 일정 영역 이상이 주차가능영역에 중첩되면 해당 주차가능영역을 목표주차구획으로 선정하는 것을 특징으로 하는 주차안내 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 주차위치 마커 표시 단계는,
    주차구획 중심축을 기준으로 주차시작위치에서의 뒤차축 중심 위치에 따라 상기 주차위치 마커의 표시위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 주차안내 방법
  14. 제13항에 있어서,
    상기 주차위치 마커 표시 단계는,
    가용 도로폭 및 장애물 존재유무에 따라 상기 주차위치 마커의 표시위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 주차안내 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 포인트 마커 표시 단계는,
    차량이 주차구획과 나란하게 위치한 상태에서 차량의 뒤차축 중심을 주차시작위치 설정 영역 내에 위치시킬 때 주차구획과 최대 이격거리에 해당하는 위치를 포인트 마커의 표시 위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 주차안내 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 포인트 마커 표시 단계는,
    뒤차축 후륜의 최소 회전 반경 궤적의 동심원으로 주차구획 진입 시 차량이 주차구획 중앙에 위치할 때의 이격거리만큼의 옵셋값을 부여한 지점에서 최소회전반경에서 이격거리를 뺀 값의 동심원을 형성하고 동심원과 주차구획 진입선의 교점에 포인트 마커를 표시하는 것을 특징으로 하는 주차안내 방법.
  17. 삭제
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