KR101818540B1 - 영상을 이용한 주차 지원 시스템 및 이의 주차 지원 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 스티어링 휠의 조향 각도의 변화량을 시각적인 움직임으로 표현하는 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이 하고 이를 표시 화면을 통해 운전자에게 제공한다. 이러한 본 발명에 의하면, 표시 화면을 통해 이동 예상 궤적뿐만 아니라 조향각 정보의 변동량에 따라 거리 및 각도에 대한 정보를 운전자에게 제공함으로써, 운전자의 주차 편의를 향상시킬 수 있다.

Description

영상을 이용한 주차 지원 시스템 및 이의 주차 지원 방법{PARKING GUIDE SYSTEM USING IMAGE AND PARKING GUIDE METHOD}

본 발명은 영상을 이용한 주차 지원 시스템 및 이의 주차 지원 방법에 관한 것으로서, 주차 공간에 대한 거리와 각도 표시선을 스티어링 휠 조향 방향과 연동시켜 표시함으로써, 운전자의 주차 편의 도모할 수 있는 영상을 이용한 주차 지원 시스템 및 이의 주차 지원 방법에 관한 것이다.

차량이 실생활에서 차지하는 부분이 점점 많아지게 됨에 따라, 운전자의 편의를 돕기 위한 각종 편의시설도 개선되고 있다. 이러한 편의시설로는 차선이탈 방지장치, 졸음 운전 방지장치, 안전거리 확보를 통한 추돌방지장치, 차량 주위에 근접한 장애물을 감지하는 장치, GPS 수신기를 이용하여 현재 위치의 교통정보를 알려주는 네비게이션, CD, DVD, 라디오 또는 TV 등을 제어하는 AV 시스템 등이 있으며, 실제 차량에 적용되고 있는 상태이다.

또한, 차량의 주차와 관련되어 제공되고 있는 편의시설로는, 차량의 후진 주차 시 후방 영상을 보여주는 후방 카메라와 후진 예상 궤적을 보여주어 주차를 편리하게 도와주는 주차 지원 시스템(Parking Guide System: PGS)이 있다.

이 주차 지원 시스템은 차량의 후진 주차 시 후방 카메라를 통해 후방의 영상을 그대로 보여주는 것 외에 차량 이동 궤적을 보여줌으로써 운전자가 후진 주차를 더 쉽게 할 수 있도록 한다.

그러나 종래의 주차 지원 시스템은 조향각 데이터를 이용해서 차량의 회전반경만을 검출하여 이를 통해 이동 예상 궤적만을 단순히 모니터상에 출력한다. 즉, 거리 및 각도(후진 각도)에 대한 정보 제공 없이, 단순히 이동 예상 궤적만 출력하기 때문에 후진 주차를 위한 충분한 정보를 모니터를 통해 제공하고 있지 않는다.

따라서, 운전자에게 거리 및 각도(후진 각도)에 대한 정보를 제공함으로써, 운전자의 주차 편의를 향상시킬 수 있는 주차 지원 방안의 개발이 시급한 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 거리 및 각도에 대한 정보를 제공할 수 있는 영상을 이용한 주차 지원 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 영상을 이용한 주차 지원 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 영상을 이용한 주차 지원 시스템은, 운전자가 주차하고자 하는 실제 주차 영역을 촬영한 전후방 영상을 생성하는 카메라부와, 상기 실제 주차 영역에 주차하기 위해 필요한 상기 차량의 스티어링 휠의 조향 각도값과 상기 전후방 영상을 입력받아서, 상기 차량의 스티어링 휠의 조향 각도값의 변화량을 시각적인 움직임으로 표현하는 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이 하는 영상 처리부 및 상기 주차 가이드 그래픽을 오버레이한 상기 전후방 영상을 표시하는 표시부를 포함한다.

본 발명의 다른 일면에 따른 영상을 이용한 주차 지원 방법은, 상기 차량에 설치된 카메라를 통해 상기 운전자가 주차하고자 하는 실제 주차 영역을 촬영한 전후방 영상을 획득하는 단계와, 상기 실제 주차 영역에 주차하기 위해 필요한 상기 차량의 스티어링 휠의 조향 각도의 변화량을 시각적인 움직임으로 표현하는 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이 하는 단계 및 상기 주차 가이드 그래픽을 오버레이한 상기 전후방 영상을 표시 화면을 통해 표시하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 표시 화면을 통해 이동 예상 궤적뿐만 아니라 조향각 정보의 변동량에 따라 거리 및 각도(후진 각도)에 대한 정보를 운전자에게 제공함으로써, 운전자의 주차 편의를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상을 이용한 주차 지원 시스템을 전체 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2 내지 도 12는 도 1에 도시된 영상 처리부의 영상 처리 결과에 따라 표시 화면상에 표시되는 주차 지원 예시 화면을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 주차 지원 방법을 보여주는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상을 이용한 주차 지원 시스템을 전체 구성을 보여주는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 영상을 이용한 주차 지원 시스템(100)은 실제 주차 영역이 촬영된 전후방영상에 차량의 스티어링 휠의 조향 각도의 변화량을 시각적인 움직임으로 표현하는 주차 가이드 그래픽을 표시하여, 운전자의 주차 편의를 도모한다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 영상을 이용한 주차 지원 시스템(100)은 카메라(110), 스티어링 휠(120), 조향 휠 각속도 센서(130), 전자 제어 유닛(140: Electronic control unit), 메모리(150), 영상 처리부(160) 및 표시부(170)를 포함한다.

카메라(110)는 차량의 전방을 촬영하기 용이한 차체 예컨대, 차량의 앞쪽 범퍼 등에 설치되어, 차량의 전방에 존재하는 실제 주차 영역을 촬영한 전방 영상을 출력하는 전방 카메라 및 차량의 후방을 촬영하기 용이한 차체 예컨대, 차량의 뒤쪽 범퍼에 설치되어, 차량의 후방에 존재하는 실제 주차 영역을 촬영한 후방 영상을 출력하는 후방 카메라를 포함한다. 본 발명은 전방 주차 및 후방 주차에 모두 적용가능한 것으로서, 어느 하나의 주차 방식에 특별히 한정되어 적용되는 것은 아니다. 다만, 설명의 이해를 돕기 위해, 본 발명이 후방 주차에 적용되는 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 따라서, 상기 카메라(110)는 후방 카메라로 지칭된다. 이와 같이, 후방 카메라(110)에 의해 획득된 후방 영상은 영상 처리부(160)로 전달된다. 영상 처리부(160)에 대한 상세한 설명은 하기에서 기술된다.

조향 휠 각속도 센서(130)는 스티어링 휠(120)을 구성하는 특정 위치 예컨대, 스티어링 휠(120)의 하단부에 설치될 수 있다. 이러한 조향 휠 각속도 센서(130)는 조향 각도의 변화량을 검출하고, 검출된 조향 각도값의 변화량을 전자 제어 유닛(140)으로 전달한다. 이러한 조향 휠 각속도 센서(130)는 조향 각도의 변화량뿐만 아니라 상기 스티어링 휠(120)의 조향 속도의 변화량, 조향 방향의 변화량 등을 더 검출하여 상기 전자 제어 유닛(140)으로 전달할 수 있다.

전자 제어 유닛(140)은 상기 조향 휠 각속도 센서(130)로부터 조향 각도값을 전달받고, 메모리(150)를 참조하여 상기 전달받은 조향 각도값에 대응하는 주차 가이드 그래픽 이미지를 검색한다. 즉, 전자 제어 유닛(140)은 상기 조향 각도값을 상기 메모리(150)의 어드레스로 인식하고, 상기 어드레스에 저장된 주차 가이드 그래픽 이미지를 영상 처리부(160 ) 쪽으로 전달하도록 상기 메모리(150)를 제어한다.

메모리(150)에는 후방 영상에 오버레이되는 다수의 주차 가이드 그래픽 이미지가 저장된다. 상기 메모리(150) 저장된 각 주차 가이드 그래픽 이미지는 상기 영상 처리부에 의해 처리된(또는 오버레이된) 최종 영상을 표시하는 표시 화면표시 화면의 아래쪽 중심점을 기준으로 연장되는 다수의 각도 표시선 그래픽, 상기 다수의 각도 표시선 중 어느 하나의 각도 표시선과 중첩되며, 상기 조향 각도의 변화량을 상기 다수의 각도 표시 라인의 배열을 따라 회전 이동하는 화살표 그래픽, 상기 전후방 영상에 나타나는 상기 실제 주차 영역과 중첩되는 주차 가이드 박스 라인 그래픽 및 상기 차량의 현재 위치로부터 상기 주차 가이드 박스 라인과 중첩된 상기 실제 주차 영역까지의 거리를 시각적으로 표현하기 위해, 다수의 등위선 그래픽 및 거리 및 각도를 나타내는 문자 그래픽으로 구성될 수 있다. 이러한 그래픽 이미지들은 스티어링 휠의 현재 조향 각도값에 따라 합성되어, 하나의 주차 가이드 그래픽 이미지를 형성하게 되고, 형성된 주차 가이드 그래픽 이미지는 상기 후방 영상과 오버레이 된다.

영상 처리부(160)는 후방 카메라(110)로부터 후방 영상과 상기 전자 제어 유닛의 제어에 따라 전달된 상기 메모리(150)로부터의 주차 가이드 그래픽 이미지를 전달받고, 전달받은 주차 가이드 그래픽 이미지와 상기 후방 영상을 오버레이하고, 오버레이된 영상 정보를 상기 표시부(170)에서 처리가능한 영상 데이터로 변환하여 출력한다.

표시부(170)는 주차 가이드 그래픽 이미지가 오버레이된 후방 영상을 시각적으로 표시하는 구성으로서, 상기 영상 처리부에 의해 출력된 영상 데이터를 구동 신호로 변환하는 구동 드라이버와 이 구동 드라이버로부터 출력된 구동 신호에 응답하여 영상을 표시하는 LCD 모니터로 구현될 수 있다.

이하, 도 1에 도시된 영상 처리부에 수행되는 영상 처리 과정에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 12는 도 1에 도시된 영상 처리부의 영상 처리 결과에 따라 표시 화면상에 표시되는 주차 지원 예시 화면을 보여주는 도면으로서, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 직각 주차 모드 시의 주차 지원 예시 화면을 보여주는 도면들이다.

먼저, 도 2는 주차 위치 선전 과정에 따른 주차 지원 예시 화면으로서, 영상 처리부(160)를 통해 주차 가이드 박스 라인(21, 22)이 후방 영상에 오버레이되어, 표시 화면의 좌/우측에 주차 가이드 박스 라인(21, 22)이 각각 나타나게 된다. 도 2에서는 운전자가 실제 주차하고자하는 실제 주차 영역이 좌측에 나타난 경우가 예시된다. 운전자는 좌측 주차 가이드 박스 라인(21)이 실제 주자 영역에 중첩되도록 차량을 움직이고, 실제 주차 영역과 주차 가이드 박스 라인(21, 22)이 충분히 중첩되면, 주차 위치 선정이 완료된다.

이어, 주차 위치 선정이 완료되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 영상 처리부의 영상 처리를 통해 후방 영상에 거리 및 각도선(31, 32)으로 이루어진 주차 가이드 그래픽이 오버레이되어 표시된다. 즉, 상기 표시 화면의 아래쪽 중심점을 기준으로 연장되는 다수의 각도 표시선(31)이 후방 영상에 오버레이된다. 또한 상기 다수의 각도 표시선 중 어느 하나의 각도 표시선과 중첩되며, 상기 조향 각도의 변화량을 상기 다수의 각도 표시 선의 배열을 따라 회전 이동하는 화살표 이미지(32)가 후방 영상에 오버레이 된다. 또한, 상기 차량의 현재 위치로부터 상기 주차 가이드 박스 라인과 중첩된 상기 실제 주차 영역까지의 거리를 시각적으로 표현하기 위해, 다수의 등위선(33) 이미지가 상기 후방 영상에 오버레이되어 표시된다. 또한, 상기 다수의 등위선(33)에 기초하여, 상기 차량의 현재 위치로부터 상기 실제 주차 영역까지의 거리, 각도 및 스티어링 휠(핸들)의 조향 방향을 나타내는 안내 메시지(2.2M, -50°, "핸들을 왼쪽으로 돌려주세요")가 수치 또는 문자 형태의 그래픽 이미지가 상기 후방 영상에 오버레이되어 표시된다. 현 단계 및 이후 단계들에서 나타나는 안내 메시지는 실제 주차 공간이 좌측일 경우, 우측에 오버레이되어 표시되고, 실제 주차 공간이 우측일 경우, 좌측에 오버레이되어 표시될 수 있다. 도 3의 경우, 실제 주차 영역이 좌측에 있으므로, "핸들을 왼쪽으로 돌려주세요"(34)와 같은 조향 방향을 안내하는 안내 메시지가 후방 영상 우측에 오버레이 되어 표시된다. 한편, 도 3에 도시된 각도 표시선 및 등위선은 도 4에 도시된 바와 같이, 표시 화면 전체 걸쳐 표시되는 것이 아니라 표시화면의 일부분에서만 표시될 수도 있다.

이어, 주차 위치 선정 및 화면상에 표시선의 표시가 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 핸들의 조향 안내 단계가 수행된다. 구체적, 스티어링 휠의 조향 각도의 변화량이 발생하면, 나침반 형태의 화살표(32)가 중심점을 기준으로 회전 이동하게 된다. 동시에, 실제 주차 영역과 중첩된 상기 주차 가이드 박스 라인의 일부 면적이 특정 색상으로 채워지게 된다. 여기서, 특정 색상으로 채워지는 일부 면적의 크기는 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 스티어링 휠의 조향 각도가 변화량이 증가할수록 증가하게 된다.

이어, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 특정 색상으로 채워진 상기 일부 면적의 크기가 상기 주차 가이드 박스 라인의 전체 면적의 크기와 동일해지면, 후방 주차를 위한 차량 출발을 지시하는 안내 메시지가 후방 영상에 오버레이되어 표시된다. 예컨대, "핸들을 왼쪽으로 돌려주세요"라는 안내 메시지는 "GO!"라는 안내 메시지로 변경되어, 주차 위치가 설정된 주차 공간으로의 진입 지시 메시지를 표시하게 된다.

이어, 도 9에 도시된 바와 같은 진입 지시 메시지에 따라 차량의 진입 주행이 시작되면, 도 10에 도시된 바와 같이, 진입 지시 메시지가 진입 안내 메시지로 변경되어 후방 영상에 오버레이되어 표시된다. 예컨대, "CONTINUE(2M)"와 같이, 계속 진입하라는 문자 이미지와 현재 진입한 위치에서 실제 주차 영역까지의 거리를 나타내는 숫자 이미지가 표시되고, 차량의 후진 진입이 시작되면, 화살표는 사라진다. 이때, 도 6 내지 도 8에서 표시되는 방식과 유사하게, 차량의 후진 진입에 따라 현재 차량의 위치로부터 실제 주차 영역까지의 거리 변화량에 따라 특정 색상이 채워지거나, 도 6 내지 도 8에서 채워진 특정 색상이 빠지도록 표시될 수 있다.

이어, 도 10에 도시된 바와 같이, 실제 주차 영역에 중첩된 주차 가이드 박스의 전체 면적에 특정 색상이 완전히 채워지거나 반대로 특정 색상이 완전히 빠지게 되면, 진입 완료를 알리는 알림 메시지("STOP")가 표시되며, 주차 지원 안내를 마치게 된다.

이후, 운전자는 차량을 후방 쪽으로 직진하여 실제 주차를 완료하게 된다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 주차 지원 방법을 보여주는 순서도이다.

도 13을 참조하면, 먼저, 상기 차량에 설치된 카메라를 통해 상기 운전자가 주차하고자 하는 실제 주차 영역을 촬영한 후방 영상이 획득된다(S310).

이어, 상기 실제 주차 영역에 주차하기 위해 필요한 상기 차량의 스티어링 휠의 조향 각도의 변화량을 시각적인 움직임으로 표현하는 주차 가이드 그래픽이 상기 후방 영상에 오버레이된다(S320).

이어, 상기 주차 가이드 그래픽을 오버레이한 상기 전후방 영상을 표시 화면을 통해 운전자에게 제공한다(S30).

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 (7)

1. 영상을 이용하여 차량의 주차를 지원하는 주차 지원 방법에 있어서,
   상기 차량에 설치된 카메라를 통해 운전자가 주차하고자 하는 실제 주차 영역을 촬영한 전후방 영상을 획득하는 단계;
   상기 실제 주차 영역에 주차하기 위해 필요한 상기 차량의 스티어링 휠의 조향 각도의 변화량을 시각적인 움직임으로 표현하는 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이 하는 단계; 및
   상기 주차 가이드 그래픽을 오버레이한 상기 전후방 영상을 표시 화면을 통해 표시하는 단계;를 포함하고,
   상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이하는 단계는,
   상기 표시 화면의 아래쪽 중심점을 기준으로 연장되는 다수의 각도 표시선을 포함하는 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이하는 단계; 및
   상기 다수의 각도 표시선 중 어느 하나의 각도 표시선과 중첩되며, 상기 조향 각도의 변화량을 표현하도록 상기 다수의 각도 표시선의 배열을 따라 회전 이동하는 화살표를 포함하는 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이하는 단계;
   를 포함하는 영상을 이용한 주차 지원 방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이하는 단계는,
   상기 전후방 영상에 나타나는 상기 실제 주차 영역과 중첩되는 주차 가이드 박스 라인을 포함하는 상기 주차 가이드 그래픽을 오버레이하는 단계;
   상기 실제 주차 영역과 중첩된 상기 주차 가이드 박스 라인의 일부 면적을 특정 색상으로 채우는 단계; 및
   스티어링 휠의 조향 각도의 변화량에 따라 상기 특정 색상으로 채워진 상기 일부 면적의 크기를 조정하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 주차 지원 방법.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 특정 색상으로 채워진 상기 일부 면적의 크기를 조정하는 단계는,
   상기 특정 색상으로 채워진 상기 일부 면적의 크기가 상기 스티어링 휠의 조향 각도의 변화량에 따라 상기 주차 가이드 박스 라인의 전체 면적의 크기와 동일해 진 경우, 운전자에게 주차를 위한 차량 출발을 지시하는 안내 메시지를 포함하는 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 주차 지원 방법.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이 하는 단계는,
   상기 차량의 현재 위치로부터 상기 주차 가이드 박스 라인과 중첩된 상기 실제 주차 영역까지의 거리를 시각적으로 표현하기 위해, 다수의 등위선을 포함하는 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이하는 단계; 및
   상기 다수의 등위선에 기초하여, 상기 차량의 현재 위치로부터 상기 실제 주차 영역까지의 거리를 나타내는 안내 메시지를 포함하는 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 주차 지원 방법.
   
6. 제3항에 있어서, 상기 실제 주차 영역과 중첩되는 상기 주차 가이드 박스 라인이 상기 표시 화면상에 나타나는 위치에 따라 스티어링 휠의 조향 방향을 안내하는 안내 메시지를 포함하는 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 주차 지원 방법.
   
7. 운전자가 주차하고자 하는 실제 주차 영역을 촬영한 전후방 영상을 생성하는 카메라부;
   상기 실제 주차 영역에 주차하기 위해 필요한 차량의 스티어링 휠의 조향 각도값과 상기 전후방 영상을 입력받아서, 상기 차량의 스티어링 휠의 조향 각도값의 변화량을 시각적인 움직임으로 표현하는 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이 하는 영상 처리부; 및
   상기 주차 가이드 그래픽을 오버레이한 상기 전후방 영상을 표시하는 표시부;를 포함하고,
   상기 영상 처리부는,
   표시 화면의 아래쪽 중심점을 기준으로 연장되는 다수의 각도 표시선을 포함하는 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이하고, 상기 다수의 각도 표시선 중 어느 하나의 각도 표시선과 중첩시키며, 상기 조향 각도의 변화량을 표현하도록 상기 다수의 각도 표시선의 배열을 따라 회전 이동하는 화살표를 포함하는 상기 주차 가이드 그래픽을 상기 전후방 영상에 오버레이함을 특징으로 하는 영상을 이용한 주차 지원 시스템.

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