KR102164702B1 - 자동 주차 장치 및 자동 주차 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 장치는 복수의 카메라들로부터 촬영된 영상 데이터를 이용하여, 제1 영상 및 제1 영상 촬영 이후에 촬영된 제2 영상을 포함하는 합성 영상 데이터를 생성하는 영상 생성부, 영상 생성부로부터 합성 영상 데이터를 수신하여, 주차 영역을 판단하는 주차 영역 판별부 및 주차 영역 판별부로부터 수신한 주차 영역으로 차량을 이동시키는 차량 제어부를 포함한다.

Description

자동 주차 장치 및 자동 주차 방법{AUTOMATIC PARKING DEVICE AND AUTOMATIC PARKING METHOD}

본 발명은 자동 주차 장치 및 자동 주차 방법에 관한 것이다.

미래 자동차 산업을 이끌 자율 주행 자동차에 대한 관심이 높아짐에 따라, 최근 다수의 연구기관과 자동차 업계에서는 자율 주행 자동차에 관한 활발한 연구를 수행하고 있다.

그 중에서도 차량을 운행함에 있어서 사용자들이 가장 불편을 호소하는 부분은 주차공간이 협소하여 주차 시 곤란을 겪는 경우에 대한 것이다.

이와 같이, 자동주차 기술의 개발은 자율 주행 자동차 제작을 위한 첫걸음으로 인식되고 있으며, 자동주차 시스템에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.

본 발명의 목적은, 복수의 카메라들을 통해 수신되는 영상 데이터를 3D 영상으로 합성하여 bird eye-view를 제공함에 따라 차량을 자동 제어하여 주차를 수행할 수 있는 자동 주차 장치 및 자동 주차 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 장치는, 복수의 카메라들로부터 촬영된 영상 데이터를 이용하여, 제1 영상 및 제1 영상 촬영 이후에 촬영된 제2 영상을 포함하는 합성 영상 데이터를 생성하는 영상 생성부, 영상 생성부로부터 합성 영상 데이터를 수신하여, 주차 영역을 판단하는 주차 영역 판별부, 및 주차 영역 판별부로부터 수신한 주차 영역으로 차량을 이동시키는 차량 제어부를 포함하고, 주차 영역 판별부는 제1 영상으로부터 제1 직선부 및 제1 코너부를 인식하여 주차 영역의 진입부를 판별하고, 제2 영상으로부터 제2 직선부 및 제2 코너부를 인식하여 주차 영역의 정지부를 판별하며, 차량 제어부는 주차 영역 판별부에서 판별된 진입부로 차량을 진입시키고, 정지부에서 차량을 정지시킨다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 영상 생성부는, 카메라로부터 수신한 영상 데이터의 영상 왜곡을 보정하는 보정부, 및 보정부로부터 수신한 영상 데이터를 합성하여 합성 영상 데이터를 생성하는 합성부를 포함하고, 보정부는 영상 데이터를 제1 레인지를 갖는 제1 메타 데이터 또는 제1 레인지와 상이한 제2 레인지를 갖는 제2 메타 데이터로 변환하고, 합성부는 제1 메타 데이터를 제1 합성 테이블을 이용하여 합성하거나 제2 메타 데이터를 제2 합성 테이블을 이용하여 합성한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 차량 제어부가 차량을 주차 영역으로 이동시킬 때, 보정부는 영상 데이터를 제2 메타 데이터로 변환하고, 합성부는 제2 메타 데이터를 제2 합성 테이블을 이용하여 합성하고, 제2 레인지는 제1 레인지보다 긴 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 주차 영역 판별부는, 영상 생성부로부터 합성 영상 데이터를 수신하여 주차 영역을 선정하는 영역 선정부, 차량의 중심축과 주차 영역의 중심축이 이루는 각도를 산출하는 각도 산출부, 및 차량과 주차 영역 사이의 거리를 산출하는 거리 산출부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 각도 산출부는, 차량의 한 쌍의 앞바퀴가 이루는 제1 축의 중심점과 한 쌍의 뒷바퀴가 이루는 제2 축의 중심점을 지나는 축을 차량 중심축으로 설정하고, 한 쌍의 제1 코너부가 이루는 제3 축의 중심점과 한 쌍의 제2 코너부가 이루는 제4 축의 중심점을 지나는 축을 주차 영역 중심축으로 설정하고, 차량 중심축과 주차 영역 중심축이 이루는 교각을 산출한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 차량 제어부는 교각이 180n° (n은 0 이상의 정수)를 충족하도록, 차량 중심축과 주차 영역 중심축을 일치시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 방법은 복수의 카메라들로부터 영상 데이터를 수신하여 제1 영상과 제2 영상을 포함하는 영상 데이터를 생성하는 영상 생성 단계, 제1 영상으로부터 제1 직선부 및 한 쌍의 제1 코너부를 인식하여 주차 영역의 진입부를 판별하는 진입부 판별 단계, 주차 영역의 주차 가능 여부를 판별하는 주차 가능 여부 판별 단계, 주차 영역으로 차량이 진입하도록 차량을 제어하는 차량 진입 단계, 제1 영상 촬영 이후에 촬영된 제2 영상으로부터 제2 직선부 및 한 쌍의 제2 코너부를 인식하여, 주차 영역의 정지부를 판별하는 정지부 판별 단계, 및 차량이 정지부에 도달하였을 때 차량의 움직임을 정지시키는 차량 이동 정지 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 방법은 차량이 주차 영역으로 진입할 때, 주차 영역 내에 장애물의 존재 여부를 검출하는 장애물 검출 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 방법은, 정지부가 판별되지 않는 경우, 차량의 전단 혹은 후단으로부터 초음파를 방사하여 방지턱을 검출하는 방지턱 검출 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 방법은, 방지턱이 검출되는 경우, 차량의 엔진 작동을 정지시키는 단계를 더 포함한다.

본 출원의 실시 예에 따른 자동 주차 장치 및 자동 주차 방법은, 복수의 카메라들을 통해 수신되는 영상 데이터를 3D 영상으로 합성하여 버드 아이 뷰(bird eye-view)를 제공함에 따라 차량을 자동 제어하여 주차를 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 영상 생성부를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 영상 생성부를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 주차 영역 판별부와 차량 제어부를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 주차 영역을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 주차 영역과 차량의 각도를 산출하기 위한 방법을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 방법의 프로세스를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 정지부를 판별하는 단계의 프로세스를 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 자동 주차 장치(10)는 영상 생성부(100), 주차 영역 판별부(200), 및 차량 제어부(300)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 영상 생성부(100)는 복수의 카메라들로부터 촬영된 영상 데이터를 이용하여, 제1 영상 및 제1 영상 촬영 이후에 촬영된 제2 영상을 포함하는 합성 영상 데이터를 생성한다. 상기 카메라는 차량의 전방, 후방, 측방, 및 내부에 장착될 수 있으며, 이를 통해 실시간으로 촬영되는 영상 데이터들은 자동 주차 장치(10) 내에 별도로 마련되는 저장부에 저장될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 영상 생성부를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 영상 생성부(100)는 보정부(110) 및 합성부(120)를 포함한다.

보정부(110)는 광각 렌즈를 사용함에 따라 영상의 외곽부에 발생하는 왜곡을 보정하기 위해, 수신되는 영상 데이터 혹은 합성 영상 데이터들에 기준점을 설정하고, 이를 왜곡되지 않은 영상으로 픽셀단위로 이동시킴으로써, 보정한다. 예를 들면, 기하왜곡 보정(Radial Distortion Correction), 역투영변환(Inverse Perspective Transform), 및 영상정합(Image Stitching) 과정이 수행될 수 있다.

또한, 보정부(110)는 수신되는 영상 데이터 혹은 합성 영상 데이터의 노이즈를 제거함으로써, 주차선의 형태가 잘 나타나도록 하여 후술할 주차 영역 판별부에서 주차 영역의 검출을 용이하게 수행할 수 있도록 보정한다.

또한, 보정부(110)는 수신한 영상 데이터를 제1 레인지를 갖는 제1 메타 데이터 또는 제1 레인지와 상이한 제2 레인지를 갖는 제2 메타 데이터로 변환하는 기능을 수행한다. 이 때, 각각의 레인지에 따라 기설정된 LUT(Look-up Table)을 활용하여 변환을 수행할 수 있다.

상기 제1 레인지와 제2 레인지는 촬영반경을 의미하는 것일 수 있으며, 제2 레인지는 제1 레인지 보다 길도록 제공될 수 있다. 제1 레인지는 약 2m 내지 약 4m로 제공될 수 있으며, 제2 레인지는 약 4m 내지 약 6m로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 제1 레인지가 3m이고, 제2 레인지가 5m인 경우, 일반적인 주행 시에는 3m의 촬영 반경을 갖는 영상으로 변환하고, 주차 시에만 사용자의 요청에 따라 5m의 촬영 반경을 갖는 영상으로 변환하도록 제공될 수 있다.

이에 따라, 사용자의 요청 시에만 고해상도의 영상을 처리하도록 하여, 영상 변환에 걸리는 부하를 낮춤으로써, 영상의 처리 속도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 주행 모드와 주차 모드의 전환 시, 별도의 설계 변경 없이도 각각의 촬영 반경에 대응되는 LUT를 선택 활용함에 따라, 사용자가 뷰 모드를 자유롭게 전환할 수 있게 된다.

이어서, 합성부(120)는 보정부(110)로부터 수신한 영상 데이터를 합성하여 합성 영상 데이터를 생성한다.

합성부(120)는 제1 메타 데이터를 제1 합성 테이블을 이용하여 합성하거나 제2 메타 데이터를 제2 합성 테이블을 이용하여 합성한다. 제1 합성 테이블 및 제2 합성 테이블은 합성부(120)에 기저장되어 활용될 수 있다.

합성부(120)는 수신되는 데이터가 제1 레인지를 갖는 제1 메타 데이터 혹은 제2 레인지를 갖는 제2 메타 데이터인지 여부에 따라, 각각에 대응되는 테이블을 선택 사용한다. 이에 따라, 별도의 설계 변경 없이 각각의 데이터가 갖는 레인지 정보에 대응되는 합성 테이블을 선택 활용하여, 다양한 레인지를 가지는 영상 데이터들을 간단하게 처리할 수 있게 된다.

합성이 완료된 합성 영상 데이터는 SVM(Surround View Monitor) 혹은 AVM(Automatic Vehicle Monitoring) 시스템에 사용되는 3D 영상으로 제공될 수 있으며, 버드아이뷰(Bird Eye-view)의 형태로 제공될 수 있다. 이에 따라, 차량의 주변 이미지를 3차원 형태로 시각화함으로써, 주차 영역 혹은 차량 주변 물체에 대한 시인성을 향상시켜 더욱 용이하고 정교한 주차가 가능해진다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 영상 생성부는 다음과 같은 구성을 더 포함할 수 있다.

도 3은 영상 생성부를 도시한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 영상 생성부(100)는 수집부(130) 및 입력부(140)를 더 포함한다.

수집부(130)는 차량 관리모듈로부터 차량의 위치 정보, 이동 속도, 조향각 등을 포함하는 차량 정보를 수집한다.

입력부(140)는 복수의 카메라들로부터 입력되는 노면에 그려진 주차선 정보, 차선 정보, 차량간의 간격 정보, 주변 장애물까지의 거리 정보, 및 장애물의 높이 정보 등 차량 주변의 영상을 입력받는다.

이에 따라, 상기 보정부 및 합성부에서는 상기 수집부(130)를 통해 수집되는 차량 정보를 기반으로 입력부(140)로부터 제공된 영상 데이터를 보정 및 합성함으로써, 높은 품질의 합성 영상 데이터를 생성할 수 있게 된다.

이외에도, 영상 생성부(100)는 상기 합성부에서 합성된 합성 영상 데이터를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다. 출력부는 차량 내 장착되는 디스플레이 장치의 형태로 제공될 수 있으며, 차량의 주변 영상 및 주차 영역과의 거리 정보 등을 표시함으로써, 자동 주차에 대한 사용자의 실시간 모니터가 가능해진다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 주차 영역 판별부는 영상 생성부로부터 합성 영상 데이터를 수신하여, 주차 영역을 판단한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 주차 영역 판별부와 차량 제어부를 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 주차 영역 판별부(200)는, 영역 선정부(210), 각도 산출부(230), 및 거리 산출부(240)를 포함한다.

영역 선정부(210)는 영상 생성부(100)로부터 합성 영상 데이터를 수신하여 주차 영역을 선정한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 주차 영역을 나타낸 것이다.

주차 영역의 형태(주차 영역의 폭)는 장소마다 조금씩 상이할 수 있으나 주차장법(국토교통부령 제498호)에 의거한 일반형 주차 영역의 규격을 기준으로 삼는다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 영역 선정부(210)는 영상 생성부(100)에서 전달받은 제1 영상으로부터 차량의 측면 방향에 위치하는 주차선 즉, 제1 직선부(E1)를 검출한다. 이후, 검출된 제1 직선부(E1)를 따라 차량을 이동시키며 한 쌍의 제1 코너부(C1)를 검출함으로써, 주차 영역(P)의 진입부(P1)를 판별한다.

이후, 영역 선정부(210)는 제1 영상 이후에 촬영된 제2 영상으로부터 제2 직선부(E1) 및 한 쌍의 제2 코너부(C2)를 인식하여 주차 영역(P)의 정지부(P2)를 판별함으로써, 주차 영역(P)을 선정한다.

이 때, 영역 선정부(210)로부터 검출되는 진입부(P1) 및 정지부(P2)는, 일반적인 주차 영역(P)의 표준화된 규격을 기반으로 주차 영역(P)의 한 쌍의 제1 코너부(C1) 사이의 거리 및 한 쌍의 제1 코너부(C2) 사이의 거리를 산출함으로써, 검출될 수 있다. 이에 따라, 주차선이 훼손되거나 지워진 환경에서도 용이하게 주차 영역(P)의 진입부(P1)와 정지부(P2)를 검출할 수 있게 된다.

이후, 후술할 차량 제어부(300)는 주차 영역(P) 판별부(200)의 영역 선정부(210)에서 판별한 진입부(P1)로 차량을 진입시키고, 정지부(P2)에서 차량의 이동이 정지되도록 차량을 제어한다.

이와 같이, 주차 영역(P)의 진입부(P1)를 판별하고, 주차가 가능한지 여부를 판별한 다음, 주차 영역(P)으로 차량을 진입시키고, 이후에 촬영되는 제2 영상을 통해 정지부(P2)를 판별함으로써, 보다 안전한 주차가 가능한 효과가 있다.

이어서, 장애물 판별부(220)는 영역 선정부(210)에서 판별된 주차영역 내 장애물이 존재하는지 여부를 판별한다.

장애물 판별부(220)는 진입부(P1) 및 정지부(P2)를 포함하는 주차 영역(P) 내의 모든 공간에 존재하는 장애물을 판별할 수 있다. 여기에서 장애물이란 차량, 주차 방지턱, 혹은 사람을 포함하는 것으로, 영상, 초음파, 및 적외선 센서를 활용함으로써, 판별할 수 있는 모든 사물을 의미한다. 장애물 판별부(220)는 이외에도 다양한 방법을 통해 장애물을 판별할 수 있으며, 상술한 것에 한정하지 않는다.

이어서, 각도 산출부는 차량과 주차 영역이 이루는 각도를 산출한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 주차 영역과 차량의 각도를 산출하기 위한 방법을 나타낸 것이다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 각도 산출부(230)는 차량의 한 쌍의 앞바퀴가 이루는 제1 축(k1)의 중심점과 한 쌍의 뒷바퀴가 이루는 제2 축(k2)의 중심점을 지나는 축을 차량 중심축(L1)으로 설정한다. 이후, 한 쌍의 제1 코너부(C1)가 이루는 제3 축(k3)의 중심점과 한 쌍의 제2 코너부(C2)가 이루는 제4 축(k4)의 중심점을 지나는 축을 주차 영역 중심축(L2)으로 설정한다. 이후, 차량 중심축(L1)과 주차 영역 중심축(L2)이 이루는 교각(Q)을 산출한다.

상기 교각(Q)은 주차 영역(P)에 차량을 진입시키기 위해 제어되어야 하는 차량의 조향 각도를 의미하며, 후술할 차량 제어부(300)에 의해 상기 교각(Q)이 180n° (n은 0 이상의 정수)를 충족하도록 제어됨에 따라, 차량 중심축(L1)과 주차 영역 중심축(L2)이 일치될 수 있다.

상기 교각(Q)은 차량 중심축(L1)과 주차 영역 중심축(L2)이 교차함에 따라 형성되는 서로 다른 두 각도 중 예각일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

교각(Q)이 0°, 180°, 360°, 540° 등으로 제어됨에 따라, 후방 주차 혹은 전방 주차가 모두 가능하며, 주차 방향은 사용자로부터 기설정된 주차 모드를 기반으로 결정될 수 있다.

예를 들어 도 6에서 기설정된 주차 모드가 후방 주차로 설정된 것으로 가정하면, 차량의 후단이 주차 영역(P)과 근접하는 경우, 교각(Q)이 0°, 360°가 되도록 차량을 제어함으로써, 후방 주차가 수행될 수 있다.

이어서, 거리 산출부(240)는 차량과 주차 영역 사이의 거리를 산출한다.

거리 산출부(240)는 기설정된 거리비, 즉, 실제 거리에 대한 영상 상에서의 픽셀(Pixel) 수를 측정하여, 산출된 거리비를 활용하여 차량과 목표 대상 간의 거리를 산출한다.

예를 들어, 도 6을 참조하면, 차량의 한 쌍의 앞바퀴가 이루는 축(k1)의 중심점 혹은 한 쌍의 뒷바퀴가 이루는 축(k2)의 중심점과 주차 영역의 한 쌍의 제1 코너부(c1)가 이루는 축(k3)의 중심점을 각각 기준점으로 설정할 수 있다. 이후, 기설정된 거리비를 이용해 각 기준점 사이의 직선 거리를 산출할 수 있다.

또한, 거리 산출부(240)는 제1 영상과 소정 시간 이후 촬영되는 제2 영상에 표시되는 주차 영역의 기준점의 이동 변위를 추정하고, 차량의 속도 정보 및 조향각 정보에 기초하여, 주차 영역의 기준점에 대한 차량의 위치를 검출할 수도 있다.

이에 따라, 거리 산출부(240)는 주차 영역에 대한 차량의 위치, 차량이 주차 영역에 도달하기까지의 소요 시간 및 차량이 이동함에 따른 차량과 주차 영역 사이의 감소하는 거리 정보를 산출할 수 있다. 상기 정보들은, 사용자가 확인할 수 있도록 차량 내에 구비된 표시 장치를 통해 실시간으로 출력되도록 제공될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 차량 제어부는 주차 영역 판별부로부터 수신한 주차 영역으로 차량을 이동시킨다.

다시 도 4를 참조하면, 차량 제어부(300)는 영역 선정부(210)로부터 수신한 주차 영역 정보와 각도 산출부(230)로부터 수신한 조향각 정보, 및 거리 산출부(240)로부터 수신한 거리 정보 및 에 기초하여 차량을 제어하도록 제공된다.

차량 제어부(300)는 각도 정보를 수신하여 차량의 조향각을 제어하는 조향부와, 거리 정보를 전달받아 이동 속도를 제어하는 제동부를 포함하도록 제공될 수 있으며, 그 구성은 이에 한정되는 것은 아니다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 장치는 주차 완료 판별부를 더 포함하여 제공될 수 있다.

주차 완료 판별부는 상술한 주차 영역 판별부에서 판별되는 주차 영역의 진입부 및 정지부에 따라, 차량 제어부가 차량을 제어하여 주차를 완전하게 완료하였는지 여부를 판별한다.

주차 완료 판별부는 진입부 및 정지부와 차량 사이의 거리를 기초로 차량이 주차 영역에 완전히 진입하였는지를 판별하는 기능을 수행하며, 주차가 완료된 것으로 판별되는 경우, 사용자에게 주차완료 안내 신호를 송신할 수 있다. 만약 차량이 주차영역 내에서 치우쳐 있거나 주차선에 걸쳐 있는 경우, 주차 완료 판별부는 주차가 완전하게 완료되지 않은 것으로 판단하여, 주차를 재시작하거나, 사용자에게 주차 미완료 안내 신호를 송신할 수도 있다. 상기 안내 신호는 차량 내 사용자가 실시간으로 확인할 수 있는 표시 장치를 통해 출력되도록 제공될 수 있다.

이상에서는 자동 주차 장치의 구성에 대해 설명하였다. 이하에서는 상술한 자동 주차 장치를 이용한 자동 주차 방법에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 방법의 프로세스를 나타낸 것이다.

도 7의 각 단계를 설명하는 과정에서 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 부분과 중복되는 내용은 생략하거나 간단히 기재하며, 설명의 이해를 돕기 위해, 도 1 내지 도6을 함께 참조한다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 도 7에 도시한 각 단계의 수행 주체는 도 1 내지 도 6에 도시한 자동 주차 장치로 가정한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 방법은, 영상 생성 단계(S100), 진입부 판별 단계(S200), 주차 가능 여부 판별 단계(S300), 차량 진입 단계(S400), 정지부 판별 단계(S500), 및 차량 이동 정지 단계(S600)를 포함한다.

아래에서 수행되는 단계들에서는 영상 정보와 함께 적외선 센서 혹은 초음파 센서 등을 활용할 수도 있으며, 이외에도 다양한 센서를 이용하여 주차 영역 혹은 장애물을 검출함에 따라 자동 주차가 수행될 수 있다.

영상 생성 단계(S100)에서는 영상 생성부가 복수의 카메라들로부터 영상 데이터를 수신하여 제1 영상과 제2 영상을 포함하는 영상 데이터를 생성한다.

이 때, 제2 영상은 제1 영상 이후에 촬영된 영상일 수 있다.

진입부 판별 단계(S200)에서는 영역 선정부가 영상 생성부로부터 수신되는 제1 영상으로부터 제1 직선부 및 한 쌍의 제1 코너부를 인식하여 주차 영역의 진입부를 판별한다.

주차 가능 여부 판별 단계(S300)에서는 영역 선정부가 주차 영역 내의 빈 공간 혹은 다른 차량의 존재 여부를 검출함으로써, 주차 가능 여부를 판별한다.

주차 가능 여부 판별 단계(S300)는 장애물 검출 단계(S310)를 포함할 수 있다. 해당 단계에서는 영생 생성부로부터 수신되는 영상 이미지 이외에도, 초음파 혹은 적외선을 사용하여 주차 영역 내의 장애물의 존재여부를 탐지함으로써, 주차 가능 여부를 판별할 수 있다. 만약, 주차 영역이 주차가 가능한 것으로 판별되는 경우, 주차 영역 내로 차량을 진입시키는 단계가 수행된다.

차량 진입 단계(S400)에서는 차량 제어부가 주차 영역으로 차량이 진입할 수 있도록, 차량의 조향각, 이동거리, 이동속도 등을 조절하여 차량을 제어한다. 이 때, 각도 산출부와 거리 산출부에서 수신되는 차량과 주차 영역 간의 거리 정보 및 조향각 정보 등을 기반으로 차량을 주차 영역으로 진입시킨다.

정지부 판별 단계(S500)에서는 영역 선정부가 영상 생성부로부터 수신되는 제1 영상 촬영 이후에 촬영된 제2 영상으로부터 제2 직선부 및 한 쌍의 제2 코너부를 인식하여, 주차 영역의 정지부를 판별한다.

차량 이동 정지 단계(S600)에서는 차량이 정지부에 도달하는 경우, 차량 제어부가 차량의 움직임을 정지시킴으로써, 주차를 완료한다.

상술한 단계들에서는 거리 산출 단계 및 각도 산출 단계가 함께 수행될 수 있으며, 이를 통해 차량의 이동을 더욱 용이하게 제어할 수 있게 된다.

거리 산출 단계에서는 차량의 전단 혹은 후단과 제1 직선부 혹은 제2 직선부 사이의 거리를 산출하며, 각도 산출단계에서는 차량의 중심축과 주차 영역의 중심축이 이루는 각도를 산출한다. 이에 따라, 차량과 주차 영역과의 거리 및 조향각 정보를 얻을 수 있어, 차량을 주차 영역에 진입시키고 이동을 정지시킬 수 있게 된다.

이하에서는, 상술한 장애물과 정지부를 판별하는 방법에 대해 더 자세하게 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 장애물 판별 단계 및 정지부 판별 단계의 프로세스를 나타낸 것이다.

도 8을 참조하면, 주차 영역 판별 단계(S300)에서 수행되는 장애물 판별 단계(S310)는 진입부 판별 단계(S200) 이후 수행된다. 장애물 판별 단계(S310)에서는 장애물 판별부가 영상, 초음파, 및 적외선 센서를 이용하여 진입부 내의 장애물 존재 여부를 판별한다.

진입부 내 장애물이 판별되는 경우, 주차 영역 내에 다른 차량이 주차되어 있는 것으로 간주되어, 주차가 불가한 것으로 판단됨에 따라, 새로운 진입부를 탐지하도록 단계 진입부 판별 단계(S200)를 재시작할 수 있다.

진입부 내 장애물이 판별되지 않는 경우, 차량 제어부가 차량을 진입부로 서서히 진입시키는 차량 진입 단계(S400)가 수행된다.

진입부로 차량을 진입시킨 이후, 정지부 판별 단계(S500)가 수행된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 정지부 판별 단계(S500)는 장애물 검출 단계(S510), 정지부 검출 단계(S530), 및 방지턱 검출 단계(S540)를 더 포함할 수 있다.

장애물 검출 단계(S510)는 차량 진입 단계(S400) 이후, 차량을 주차 영역으로 진입시키기 전, 장애물의 존재 여부를 검출하기 위한 단계로서, 장애물 판별부가 상술한 영상, 초음파, 적외선 센서 등의 검출 방법을 통해 장애물의 존재 여부를 검출한다.

주차 영역 내에 장애물이 검출되는 경우, 주차가 불가하다는 안내 신호를 송신하는 주차 불가 안내 단계(S520)가 수행된다. 해당 단계에서는 안내 신호와 함께 새 주차 영역의 탐지를 시작하는 단계가 더 수행될 수도 있다.

장애물이 검출되지 않는 경우, 차량 제어부가 차량을 주차 영역의 진입부로 진입시키게 되며, 이후, 정지부 검출 단계(S530)가 수행된다.

정지부 검출 단계(S530)에서는 영역 선정부가 영상 생성부로부터 수신되는 제2 영상으로부터 주차 영역의 제2 직선부 및 한 쌍의 제2 코너부를 인식하여, 주차 영역의 정지부를 검출한다.

정지부가 검출되는 경우, 차량 제어부가 정지부까지 차량을 진입시킨 후 차량을 정지시키는 차량 이동 정지 단계(S600)가 수행된다.

정지부가 검출되지 않는 경우, 장애물 판별부가 차량의 전단 혹은 후단으로부터 초음파를 방사하여 방지턱을 검출하는 방지턱 검출 단계(S540)가 수행된다.

이후, 방지턱이 검출되는 경우, 차량의 이동을 정지시키는 차량 이동 정지 단계(S600)가 수행된다. 이 때, 사용자로부터 기설정된 제어 모드에 따라, 차량 제어부가 엔진 작동을 정지시키는 단계가 수행될 수도 있다. 즉, 방지턱이 존재하는 경우, 엔진 작동을 정지시키는 것 만으로도 자연적으로 정차할 수 있도록 제어된다.

만약, 방지턱 검출 단계(S540)에서 방지턱이 검출되지 않는 경우, 주차 미완료 안내 단계(S550)가 수행될 수 있다. 해당 경우는, 차량이 진입부에 진입하였으나, 정지부와 방지턱 모두 검출되지 않은 경우에 해당되므로, 완전한 주차 완료가 불가한 것으로 판단하여, 사용자에게 주차 미완료 안내 신호를 송신하게 된다. 안내 신호는 차량 내 사용자가 실시간으로 확인할 수 있는 표시 장치를 통해 출력되도록 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이외에도, 방지턱이 검출되지 않는 경우, 상기 단계들에서 판별된 주차 영역의 진입부로부터 차량의 전단 혹은 후단까지의 거리를 조절하여 차량의 이동을 정지시킴으써, 주차 영역 내에 차량이 완전하게 주차되도록 제어할 수도 있다. 이 때, 차량의 크기를 고려하여 주차 영역의 표준화된 규격에 대해 기설정된 거리 정보를 활용함으로써, 보다 안전한 주차가 수행될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 자동 주차 방법은 단순히 주차 영역의 주차안내선 만을 인식하여 주차를 수행하는 것이 아니라, 다양한 주차 환경에 적용할 수 있는 장점이 있다. 즉, 경우에 따른 문제 해결 프로세스를 적용하여 다양한 환경에 대해 맞춤형 주차가 가능하므로, 보다 체계적이고 안전한 주차를 수행할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같이 설명된 자동 주차 장치 및 자동 주차 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성된다.

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.

10 : 자동 주차 장치
100 : 영상 생성부
110 : 보정부
120 : 합성부
200 : 주차 영역 판별부
210 : 영역 선정부
220 : 각도 산출부
230 : 거리 산출부
300 : 차량 제어부

Claims (10)

1. 복수의 카메라들로부터 촬영된 영상 데이터를 이용하여, 제1 영상 및 상기 제1 영상 촬영 이후에 촬영된 제2 영상을 포함하는 합성 영상 데이터를 생성하는 영상 생성부;
   상기 영상 생성부로부터 상기 합성 영상 데이터를 수신하여, 주차 영역을 판단하는 주차 영역 판별부; 및
   상기 주차 영역 판별부로부터 수신한 상기 주차 영역으로 차량을 이동시키는 차량 제어부를 포함하고,
   상기 영상 생성부는,
   상기 복수의 카메라들로부터 수신한 상기 영상 데이터의 영상 왜곡을 보정하고, 상기 영상 데이터를 서로 상이한 레인지를 갖는 제1 메타 데이터 또는 제2 메타 데이터로 변환하는 보정부; 및
   상기 보정부로부터 수신한 상기 제1 메타 데이터 또는 상기 제2 메타 데이터를 합성하여, 상기 합성 영상 데이터를 생성하는 합성부를 포함하고,
   상기 주차 영역 판별부는 상기 제1 영상으로부터 제1 직선부 및 제1 코너부를 인식하여 상기 주차 영역의 진입부를 판별하고, 상기 제2 영상으로부터 제2 직선부 및 제2 코너부를 인식하여 상기 주차 영역의 정지부를 판별하며,
   상기 차량 제어부는 상기 주차 영역 판별부에서 판별된 상기 진입부로 상기 차량을 진입시키고, 상기 정지부에서 상기 차량을 정지시키는, 자동 주차 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 보정부는 상기 영상 데이터를 제1 레인지를 갖는 상기 제1 메타 데이터 또는 상기 제1 레인지와 상이한 제2 레인지를 갖는 상기 제2 메타 데이터로 변환하고,
   상기 합성부는 상기 제1 메타 데이터를 제1 합성 테이블을 이용하여 합성하거나 상기 제2 메타 데이터를 제2 합성 테이블을 이용하여 합성하는, 자동 주차 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 차량 제어부가 상기 차량을 상기 주차 영역으로 이동시킬 때,
   상기 보정부는 상기 영상 데이터를 상기 제2 메타 데이터로 변환하고,
   상기 합성부는 상기 제2 메타 데이터를 상기 제2 합성 테이블을 이용하여 합성하고,
   상기 제2 레인지는 상기 제1 레인지보다 긴, 자동 주차 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 주차 영역 판별부는,
   상기 영상 생성부로부터 상기 합성 영상 데이터를 수신하여 상기 주차 영역을 선정하는 영역 선정부;
   상기 차량의 중심축과 상기 주차 영역의 중심축이 이루는 각도를 산출하는 각도 산출부; 및
   상기 차량과 상기 주차 영역 사이의 거리를 산출하는 거리 산출부를 포함하는, 자동 주차 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 각도 산출부는,
   상기 차량의 한 쌍의 앞바퀴가 이루는 제1 축의 중심점과 한 쌍의 뒷바퀴가 이루는 제2 축의 중심점을 지나는 축을 차량 중심축으로 설정하고,
   상기 한 쌍의 제1 코너부가 이루는 제3 축의 중심점과 상기 한 쌍의 제2 코너부가 이루는 제4 축의 중심점을 지나는 축을 주차 영역 중심축으로 설정하고,
   상기 차량 중심축과 상기 주차 영역 중심축이 이루는 교각을 산출하는, 자동 주차 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 차량 제어부는 상기 교각이 180n° (n은 0 이상의 정수)를 충족하도록, 상기 차량 중심축과 상기 주차 영역 중심축을 일치시키는, 자동 주차 장치.
7. 복수의 카메라들로부터 영상 데이터를 수신하여 제1 영상과 제2 영상을 포함하는 영상 데이터를 생성하는 영상 생성 단계;
   상기 제1 영상으로부터 제1 직선부 및 한 쌍의 제1 코너부를 인식하여 주차 영역의 진입부를 판별하는 진입부 판별 단계;
   상기 주차 영역의 주차 가능 여부를 판별하는 주차 가능 여부 판별 단계;
   상기 주차 영역으로 차량이 진입하도록 상기 차량을 제어하는 차량 진입 단계;
   상기 제1 영상 촬영 이후에 촬영된 제2 영상으로부터 제2 직선부 및 한 쌍의 제2 코너부를 인식하여, 상기 주차 영역의 정지부를 판별하는 정지부 판별 단계; 및
   상기 차량이 상기 정지부에 도달하였을 때 상기 차량의 움직임을 정지시키는 차량 이동 정지 단계를 포함하고,
   상기 영상 생성 단계는,
   상기 복수의 카메라들로부터 수신한 상기 영상 데이터의 영상 왜곡을 보정하고, 상기 영상 데이터를 서로 상이한 레인지를 갖는 제1 메타 데이터 또는 제2 메타 데이터로 변환하는 단계; 및
   상기 제1 메타 데이터 또는 상기 제2 메타 데이터를 합성하여, 합성 영상 데이터를 생성하는 단계를 포함하는, 자동 주차 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 차량이 상기 주차 영역으로 진입할 때, 상기 주차 영역 내에 장애물의 존재 여부를 검출하는 장애물 검출 단계를 더 포함하는, 자동 주차 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 정지부가 판별되지 않는 경우, 상기 차량의 전단 혹은 후단으로부터 초음파를 방사하여 방지턱을 검출하는 방지턱 검출 단계를 더 포함하는, 자동 주차 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 방지턱이 검출되는 경우, 상기 차량의 엔진 작동을 정지시키는 단계를 더 포함하는, 자동 주차 방법.

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