KR102395879B1 - 주차장 내 최적 경로 생성방법 및 그 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주차장 내 최적 경로 생성방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따라 차량에 설치된 주차경로 생성장치가 수행하는 주차장 내 최적 경로 생성방법은, 차량이 주차장 진입시 주차장에 설치된 주차장 관리장치에게 주차관련 정보를 요청하는 단계; 및 상기 주차장 관리장치로부터 주차관련 정보로서 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 수신하면, 주차장 지도정보 상에서 빈 주차공간까지의 복수의 주차경로 중 회전 경로 및 직진 경로에 의한 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

주차장 내 최적 경로 생성방법 및 그 시스템{method and system for generating optimized parking path}

본 발명은 주차장 내 최적 경로 생성방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차량이 주차장 진입시 제공받을 수 있는 주차 관련 정보에 따라 주차장 내 최적 경로를 생성하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

자동차와 관련하여 자율주행기술, 자율주차기술 등이 다양하게 연구되고 있다. 그 중, 자율주차기술과 관련하여 백화점 등의 대형 빌딩의 주차장 내 관리장치 등을 구축하여 진입하는 차량에 대해 주차관련 정보에 제공하여 주차경로를 생성하는 기술이 시도되고 있다.

한국 공개특허공보 제10-2014-0060753호(공개일자: 2014. 5. 21.)의 "주차 위치 안내 시스템 및 그 방법"에는 차량 단말기가 스마트폰을 매개로 주차장 관리장치와 연동하여 주차 가능 위치뿐만 아니라 주차 가능 위치까지의 경로를 운전자에게 제공하고, 아울러 차량의 주행정보를 기반으로 차량이 경로를 이탈한 것으로 판단되면 재탐색한 경로를 제공함으로써 GPS가 수신되지 않는 실내 주차장에서도 용이하게 주차 가능 위치는 물론 경로까지 운전자에게 제공할 수 있는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 주차 위치 안내 시스템은 차량의 위치와 주차 가능한 공간을 판단할 수 있는 시설로부터의 정보에 기반하여 경로를 만들기 때문에, 주차장 관리장치와 같은 시설이 구축되지 않은 주차장이나 혹은 주차장 관리장치와의 통신이 제대로 이루어지지 않는 경우에는 상기 시설로부터 정보를 수신할 수 없어 주차를 위한 경로를 생성할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량이 주차장 진입시 주차장에 설치된 시설 등으로부터 주차관련 정보로서 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 모두 수신하거나, 또는 주차장 지도정보만 수신하거나, 또는 주차관련 정보를 수신하지 못하는 각 경우에 따라 주차장 내 최적 경로를 생성하는 방법 및 그 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따라 차량에 설치된 주차경로 생성장치가 수행하는 주차장 내 최적 경로 생성방법은, 차량이 주차장 진입시 주차장에 설치된 주차장 관리장치에게 주차관련 정보를 요청하는 단계; 및 상기 주차장 관리장치로부터 주차관련 정보로서 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 수신하면, 주차장 지도정보 상에서 빈 주차공간까지의 복수의 주차경로 중 회전 경로 및 직진 경로에 의한 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 생성하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 생성하는 단계는, 각각의 빈 주차공간의 위치에 대하여, 주차장 지도정보 상에서 빈 주차공간까지 이동 가능한 복수의 주차경로를 산출하는 단계와, 산출된 복수의 주차경로 각각에 대해서, 회전 경로수에 의한 오차 및 직진 경로수에 의한 오차에 근거하여 위치누적 오차를 연산하는 단계와, 복수의 주차경로에 대해 각각 연산된 위치누적 오차 중 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 선정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일면에 따른 주차장 내 최적 경로 생성방법은, 상기 주차관련 정보를 요청하는 단계 이후, 주차관련 정보로서 주차장 지도정보만 수신하는 경우, 빈 주차공간을 탐색하기 위해 주차장 지도정보 상에서 모든 경로를 최단거리로 이동하는 탐색경로를 생성하는 단계를 더 포함한다.

이때, 상기 탐색경로를 생성하는 단계는, 상기 주차장 지도정보 상에서 주차구역을 소정 단위로 블록화하는 단계와, 블록화된 주차구역을 주차장 입구에서 가장 가까운 주차구역부터 순차적으로 탐색하기 위한 1차 탐색경로를 생성하는 단계와, 생성된 1차 탐색경로에서 블록화된 주차구역이 연결되는 부분의 중복된 경로를 최소화하여 최단 거리의 2차 탐색경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일면에 따른 주차장 내 최적 경로 생성방법은, 상기 주차관련 정보를 요청하는 단계 이후, 주차관련 정보를 수신하지 못하는 경우, 차량 주변의 감지 공간정보 및 감지 장애물정보를 이용하여 주차장의 전체 구조를 학습하기 위한 이동경로를 생성하는 단계를 더 포함한다.

이때, 상기 이동경로를 생성하는 단계는, 차량에 설치된 감지부로부터 차량 주변의 감지 공간정보 및 감지 장애물정보를 획득하는 단계와, 상기 감지 공간정보 및 감지 장애물정보를 이용하여 주차장의 전체 구조를 학습하기 위해 주차장의 외벽 및 모서리를 따라 이동하는 제1 이동경로를 생성하는 단계와, 이동경로를 따라서 차량이 자율주행하여 초기위치로 복귀시 학습된 이동경로에 따른 주차장의 전체 구조를 저장하는 단계와, 빈 주차공간을 탐색하기 위해 저장된 주차장의 전체 구조를 이용하여 주차장 입구에서 가장 가까운 주차구역부터 순차적으로 탐색하기 위한 제2 이동경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 일면에 따른 주차장 내 최적 경로 생성방법은, 상기 주차관련 정보를 요청하는 단계 이전에, 주차장 관리장치로부터 주차장 내 빈 주차공간의 존재 유무 정보를 미리 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 면에 따른 주차장 내 최적 경로 생성시스템은, 각 주차장에 설치되며, 주차장으로 진입하는 차량의 주차경로 생성장치와 통신하여 주차관련 정보를 전송하는 주차장 관리장치; 및 각 차량에 설치되며, 주차장 관리장치와 통신하는 통신부와, 주차장 관리장치로부터 통신부를 통해 전송되는 주차관련 정보에 근거하여 빈 주차공간 존재여부를 판단하는 주차공간 판단부와, 주차관련 정보에 따라 빈 주차공간까지의 주차경로 또는 빈 주차공간을 탐색하기 위한 탐색경로를 생성하는 경로생성부와, 상기 통신부, 주차공간 판단부 및 경로생성부를 제어하는 제어부를 구비하는 주차경로 생성장치를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 주차경로 생성장치는, 차량 외부에 설치되어 차량 주변의 공간 및 장애물을 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 공간정보 및 장애물정보에 기초하여 차량의 주변공간을 판단하는 주변공간 판단부를 더 구비할 수 있다.

특히, 상기 경로생성부는, 상기 주차관련 정보가 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 포함하는 경우에는 주차장 지도정보 상에서 빈 주차공간까지의 복수의 주차경로 중 회전 경로 및 직진 경로에 의한 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 생성하고, 상기 주차관련 정보가 주차장 지도정보만 포함하는 경우에는 빈 주차공간을 탐색하기 위해 주차장 지도정보 상에서 모든 경로를 최단거리로 이동하는 탐색경로를 생성하며, 상기 주차관련 정보를 전송받지 못하는 경우에는 차량 주변의 공간정보 및 장애물정보를 이용하여 주차장의 전체 구조를 학습하기 위한 이동경로를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 차량이 주차장 진입시 차량에 설치된 주차경로 생성장치가 외부 시설로부터 제공받을 수 있는 주차관련 정보에 따라 주차장 내 최적 경로를 생성할 수 있다. 이에 따라, 주차장 인프라와 연동 가능한 경우뿐만 아니라 주차장 인프라가 없는 경우에도 주차장 내 최적 경로 생성 전략을 수립할 수 있으므로 (무인)자율 주차 시스템의 주차장 내 주행 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차장 내 최적 경로 생성시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주차장 내 최적 경로 생성방법의 흐름을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량이 주차장 진입시 주차 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량이 주차장 진입시 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 수신하는 경우의 주차과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량이 주차장 진입시 주차장 지도정보만 수신하는 경우의 주차과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량이 주차장 진입시 차량이 주차관련 정보를 수신하지 못하는 경우의 주차과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 주차장 위치누적 오차가 최소화되는 경로를 선정하는 과정을 설명하기 위한 도로서, 도 7(a)는 주차장 지도정보 상에 빈 주차공간까지의 제1 경로 및 제2 경로를 나타내는 도이며, 도 7(b)는 도 7(a)에서 제1 경로의 이동 거리에 따른 누적오차를 나타내는 그래프이며, 도 7(c)는 도 7(a)에서 제2 경로의 이동 거리에 따른 누적오차를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 주차장 내 최적의 경로를 생성하는 개념을 설명하기 위한 도로서, 도 8(a)은 주차장 지도정보 및 빈 주차공간의 위치정보가 존재하는 경우 복수의 빈 주차공간 중 최적의 주차경로를 선정하는 개념을 설명하기 위한 도이고, 도 8(b)는 주차장 지도정보만 있는 경우 최적의 탐색경로를 생성하는 개념을 설명하기 위한 도이며, 도 8(c)는 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보가 모두 없는 경우 최적의 이동경로를 생성하는 개념을 설명하기 위한 도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 주차장 내 최적 경로 생성시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차장 내 최적 경로 생성시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주차장 내 최적 경로 생성시스템은, 크게 각 주차장에 설치되는 주차장 관리장치(200)와, 차량에 설치되는 주차경로 생성장치(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 주차장 관리장치(200)는 주차장으로 진입하는 차량의 주차경로 생성장치(300)와 통신하여 주차관련 정보를 전송하는 기능을 갖는다. 주차관련 정보는 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 의미하며, 주차장 관리장치(200)는 각 주차장 내 시설 조건에 따라 주차장 지도정보만 전송하거나 또는 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 모두 전송할 수 있다.

이를 위해, 주차장 관리장치(200)는, 도시하지는 않았으나, 주차관련 정보가 저장된 데이터베이스와, 빈 주차공간의 위치를 감지하는 주차공간 감지부와, 진입 차량의 주차경로 생성장치와 통신하는 데이터 통신부와, 진입 차량의 감지하는 진입차량 감지부와, 상기 데이터 베이스, 주차공간 감지부, 데이터 통신부, 진입차량 감지부를 제어하는 처리부를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 진입차량 감지부는 도 1에서와 같이 주차장 입구에 설치되는 차량진입 감지장치(100)로서 구현될 수 있다.

또한, 상기 주차경로 생성장치(300)는 주차장 관리장치(200)와 통신하는 통신부(310)와, 주차장 관리장치로부터 통신부(310)를 통해 전송되는 주차관련 정보에 근거하여 빈 주차공간 존재 여부를 판단하는 주차공간 판단부(320)와, 주차관련 정보에 따라 빈 주차공간까지의 주차경로 또는 빈 주차공간을 탐색하기 위한 탐색경로를 생성하는 경로생성부(330)와, 상기 통신부(310), 주차공간 판단부(320) 및 경로생성부(330)를 제어하는 제어부(340)를 구비하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 주차경로 생성장치(300)는, 차량 외부에 설치되어 차량 주변의 공간 및 장애물을 감지하는 감지부(350)와, 감지부의 공간정보 및 장애물정보에 기초하여 차량의 주변공간을 판단하는 주변공간 판단부(360)를 더 구비하여 구성될 수 있다.

여기서, 감지부(350)는 차량 외부에 장착되어 차량 주변의 공간 및 장애물을 감지하는 것으로서, 카메라 등의 영상 수집장치와 라이다(lidar), 레이더 또는 초음판 센서 등의 거리측정 수집장치를 포함할 수 있다.

이에 따라, 주차관련 정보를 수신하지 못하는 경우에도 감지부의 감지정보를 이용하여 차량의 주변의 이동 공간 및 빈 주차공간을 판단할 수 있다. 또한, 상기 장애물이란 자동차, 건물 벽, 기둥, 사람, 동물 등 차량 이동시 접촉사고로 이어질 수 있는 주차장 내에 존재하는 모든 물체를 의미한다.

바람직하게는, 상기 경로생성부(340)는, 상기 주차관련 정보가 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 포함하는 경우, 주차장 지도정보 상에서 빈 주차공간까지의 복수의 주차경로 중 회전 경로 및 직진 경로에 의한 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 생성한다.

그리고, 상기 경로생성부(340)는, 상기 주차관련 정보가 주차장 지도정보만 포함하는 경우, 빈 주차공간을 탐색하기 위해 주차장 지도정보 상에서 모든 경로를 최단거리로 이동하는 탐색경로를 생성한다.

그리고, 상기 경로생성부(340)는, 상기 주차관련 정보를 전송받지 못하는 경우에는, 차량 주변의 공간정보 및 장애물정보를 이용하여 주차장의 전체 구조를 학습하기 위한 이동경로를 생성할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은, 차량이 주차장 진입시 차량에 설치된 주차경로 생성장치가 주차장에 설치된 시설 등으로부터 제공받을 수 있는 주차관련 정보에 따라 주차장 내 최적 경로를 생성할 수 있다.

추가적으로, 제어부(340)는 주차경로 생성장치(300) 내의 타 구성을 제어하는 기능 외에 자율주행 시스템 또는 자율주차 시스템과 연동되어 차량의 조향각, 속도 및 기어 등을 제어하여 자율주행 및 자율 주차를 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 주차경로 생성장치(300)는 표시부(미도시)를 더 구비하여, 주차장 지도정보, 빈 주차공간에 대한 위치정보 및 경로(주차경로, 탐색경로, 이동경로) 등을 표시할 수도 있다.

계속해서, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 주차장 내 최적 경로 생성방법을 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주차장 내 최적 경로 생성방법의 흐름을 나타내는 순서도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주차장 내 최적 경로 생성방법은, 차량이 주차장에 진입하면(S30), 차량에 설치된 주차경로 생성장치(300)가 주차장에 설치된 주차장 관리장치(200)로부터 주차관련 정보를 요청하여 주차관련 정보를 수신한다(S40).

이어서, 주차경로 생성장치(300)가 수신되는 주차관련 정보에 따라 최적의 경로를 생성하게 된다. 즉, 주차관련 정보로서, 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 수신하는 경우, 또는 주차장 지도정보만 수신하는 경우, 또는 주차관련 정보를 수신하지 못하는 경우에 따라 주차경로를 생성하거나(S50), 탐색경로를 생성하거나(S60), 이동경로를 생성한다(S70).

보다 구체적으로, 주차경로 생성장치(300)가 주차관련 정보로서, 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 수신하는 경우에는, 주차장 지도정보 상에서 빈 주차공간까지의 복수의 주차경로 중 회전 경로 및 직진 경로에 의한 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 생성한다(S50).

바람직하게는, 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 생성하는 단계(S50)는, 각각의 빈 주차공간의 위치에 대하여, 주차장 지도정보 상에서 빈 주차공간까지 이동 가능한 복수의 주차경로를 산출하고, 산출된 복수의 주차경로 각각에 대해서, 회전 경로수에 의한 오차 및 직진 경로수에 의한 오차에 근거하여 위치누적 오차를 연산하며, 복수의 주차경로에 대해 각각 연산된 위치누적 오차 중 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 선정함으로써, 주차경로를 생성할 수 있다. 이후, 차량은 선택된 주차공간까지 주행하여 주차할 수 있게 된다.

또한, 주차경로 생성장치(300)가 주차관련 정보로서, 주차장 지도정보만 수신하는 경우에는, 빈 주차공간을 탐색하기 위해 주차장 지도정보 상에서 모든 경로를 최단거리로 이동하는 탐색경로를 생성한다(S60).

바람직하게는, 탐색경로를 생성하는 단계(S60)는, 먼저 상기 주차장 지도정보 상에서 주차구역을 소정 단위로 블록화하고, 블록화된 주차구역을 주차장 입구에서 가장 가까운 주차구역부터 순차적으로 탐색하기 위한 1차 탐색경로를 생성한다. 이어서 생성된 1차 탐색경로에서 블록화된 주차구역이 연결되는 부분의 중복된 경로를 최소화하여 최단 거리의 2차 탐색경로를 생성함으로써, 탐색경로를 생성할 수 있다. 이후, 차량은 탐색경로를 따라 이동하면서 빈 주차공간을 탐색하여 주차할 수 있게 된다.

또한, 주차경로 생성장치(30)가 주차관련 정보를 수신하지 못하는 경우에는, 차량 주변의 감지 공간정보 및 감지 장애물정보를 이용하여 주차장의 전체 구조를 학습하기 위한 이동경로를 생성한다(S70).

바람직하게는, 이동경로를 생성하는 단계(S70)는, 먼저 차량에 설치된 감지부로부터 차량 주변의 감지 공간정보 및 감지 장애물정보를 획득하고, 이어서, 감지 공간정보 및 감지 장애물정보를 이용하여 주차장의 전체 구조를 학습하기 위해 주차장의 외벽 및 모서리를 따라 이동하는 제1 이동경로를 생성한다. 이어서 이동경로를 따라서 차량이 자율주행하여 초기위치로 복귀시 학습된 이동경로에 따른 주차장의 전체 구조를 저장하고, 빈 주차공간을 탐색하기 위해 저장된 주차장의 전체 구조를 이용하여 주차장 입구에서 가장 가까운 주차구역부터 순차적으로 탐색하기 위한 제2 이동경로를 생성함으로써, 이동경로를 생성할 수 있다. 이후, 차량은 이동경로를 따라 이동하면서 빈 주차공간을 탐색하여 주차할 수 있게 된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주차장 내 최적 경로 생성방법은, 주차관련 정보를 요청하기 전에, 즉 차량이 주차장에 진입(S30)하기 전에, 주차경로 생성장치(300)는 차량이 주차장 입구에 진입하면(S10), 주차장 관리장치로부터 주차장 내 빈 주차공간의 존재 유무 정보를 미리 수신(S20)할 수 있다. 이에 따라, 주차경로 생성장치(300)는 주차장 내 빈 주차공간의 존재 유무를 확인하여 빈 주차공간이 없는 경우 주차장에 진입하지 않고 다른 주차장을 탐색할 수 있게 된다(S35).

계속해서, 바람직한 실시예로써, 도 3을 이용하여, 차량이 주차장 진입시 주차 과정을 설명하기로 한다. 여기서, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량이 주차장 진입시 주차 과정을 나타내는 순서도이다.

먼저, 차량이 주차장 입구에 진입하면(S110), 주차장 내 빈 주차공간이 있는지에 대한 정보를 수신한다(S120). 이에 따라 빈 공간이 있는 경우에는 주차장으로 진입하고(S130), 빈 공간이 없는 경우에는 다른 주차장을 탐색하게 된다(S135). 만일, 주차장내 빈 주차공간이 있는지에 대한 정보를 미수신하는 경우(S125)에는 주차장으로 진입한다(S130). 이어서, 차량이 주차장 관리장치에 주차관련 정보를 요청하여(S140), 제공되는 주차관련 정보에 따라 주차를 위한 최적의 경로를 생성하게 된다. 만일, 주차장 지도 및 빈 주차공간(들)의 위치정보를 수신하면(S150), 빈 공간이 있는지 판단하여(S151), 빈 공간이 있는 경우 주차장 지도에서 이동 중 위치누적 오차가 최소화되는 빈 주차공간까지의 주차경로를 선택하고(S152), 선택된 경로를 따라 주차공간까지 주행한다(S154). 만일, 단계 S151에서 빈 공간이 없다고 판단하면, 주차장 지도에서 이동 중 위치누적 오차가 최소화되는 주차장 출구까지의 경로를 선택하고(S158), 경로를 따라 주차장을 빠져나간 후 다른 주차장을 탐색하는 과정을 수행하게 된다(S135). 또한, 단계 S154에서 경로를 따라 주행 중 목표(target)공간의 상태가 변경되는지를 판단하여(S156), 목표공간이 다른 차량의 의해 빈 주차공간이 아닌 것으로 상태 변경되는 경우에는 다시 단계 S150부터 상기 과정을 반복하게 된다. 만일, 단계 S156에서 목표공간의 상태가 변경되지 않는 경우에는 주차를 완료하게 된다(S168).

한편, 단계 S140에 의해 주차관련 정보로서 주차장 지도정보만 수신하는 경우(S160)에는 주차장 지도상에서 가장 빠르게 빈 공간을 모두 탐색하기 위한 탐색경로를 생성한다(S162). 이어서 생성된 경로를 따라서 빈 주차공간을 탐색하면서 주행이 이루어진다(S164). 이어서, 경로를 따라 빈 주차공간을 탐색한 결과 빈 공간이 있는지를 판단하여(S166), 빈 공간이 없는 경우에는 상기 단계 S158로 이동하게 되고, 빈 주차공간이 있는 경우에는 단계 S168로 이동하게 된다.

또한, 단계 S140 이후, 주차관련 정보를 수신하지 못하는 경우 즉 주차관련 정보가 없는 경우(S170)에는 이동 중 위치누적 오차를 최소화하면서 주차장의 구조를 학습하고 빈 공간을 바르게 탐색하기 위한 이동경로를 생성한다(S172). 이어서 생성된 경로를 따라 주행하면서 빈 공간을 탐색한다(S174). 이어서, 경로를 따라 빈 공간을 탐색한 결과 빈 공간이 있는지를 판단하여(S176), 빈 공간이 없는 경우에는 상기 단계 S158로 이동하게 되고, 빈 주차공간이 있는 경우에는 단계 S168로 이동하게 된다.

계속해서, 보다 구체적으로 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명에서 제공받을 수 있는 주차관련 정보에 최적의 경로를 생성하여 주차하는 과정을 설명하기로 한다. 여기서, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량이 주차장 진입시 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 수신하는 경우의 주차과정을 나타내는 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량이 주차장 진입시 주차장 지도정보만 수신하는 경우의 주차과정을 나타내는 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량이 주차장 진입시 차량이 주차관련 정보를 수신하지 못하는 경우의 주차과정을 나타내는 흐름도이다.

우선, 도 4에서는 주차관련 정보로서 주차장 지도 및 빈 주차공간(들)의 위치정보를 모두 수신하는 경우를 설명한다.

먼저 차량이 주차장 입구에 진입하면(S11), 주차장 내 빈 주차공간이 있는지에 대한 정보를 수신한다(S21). 빈 주차공간이 없는 경우에는 주차장에 진입하지 않고 다른 주차장을 탐색한다(S36). 만일 빈 주차공간이 하나 이상 존재하는 경우에는 주차장에 진입하여(S31), 주차장 지도 및 빈 주차공간(들)의 위치 정보를 수신한다(S41). 만일, 빈 주차공간이 1개인 경우에는 빈 공간까지의 가능한 경로를 2개 이상 산출하고(S51), 빈 주차공간이 2개 이상인 경우에는 각 주차공간까지의 가능한 경로를 각각 산출한다(S52). 이어서, 산출된 복수의 경로 각각에 대해 빈 주차공간까지의 이동 중 위치누적 오차를 연산하여(S53), 이동 중 위치누적 오차가 최소인 주차 경로를 선정한다(S54). 이후 주차경로 생성장치는 주차경로를 따라 주행시 빈 공간을 계속 업데이트할 수 있다. 주행 중 빈 공간이 없어지는 경우 다른 공간을 찾거나 또는 다른 주차장으로 이동해야 하기 때문이다. 이에 따라, 초기 주차경로 설정 이후, 주행 중 업데이트 정보에 따라 주차공간에 변동이 생길 경우 차량의 현재 위치를 기준으로 최적의 주차경로를 다시 생성할 수도 있다(S55). 또한, 본 발명에서는 주차경로를 생성하는 방식을 이용하여, 도 3의 단계 S158과 같이, 차량이 주차장으로부터 출차할 때에도 주차장 출구까지 주행하기 위한 최적의 경로를 생성할 수도 있다.

여기서, 이동 중 위치누적 오차가 최소인 경로를 선정할 때 회전 경로에 의한 오차와 직진 경로에 의한 오차를 이용하여 누적 오차를 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 7(a)에서와 같이, 주차장 지도상에서, 하나의 빈 주차공간(검정 블록으로 표시)이 있다고 가정할 때, 차량이 주차장 입구부터 빈 공간까지 주행 가능한 경로는, 구간 L1₁, L1₂, L1₃로 이루어진 제1 경로와, 구간 L2₁, L2₂로 이루어진 제2 경로를 산출할 수 있다. 예로써, 자율주행시 회전 주행에 의한 오차를 α(/회전수)라 하고, 직진 주행에 의한 오차를 β(/거리)라 할 때, 구간 이동에 따른 제1 경로와 제2 경로의 누적 오차는 다음과 같이 계산될 수 있다.

제1 경로의 누적오차(E1)= βL1₁+α+βL1₂+α+βL1₃+α = 3α+β(L1₁+L1₂+L1₃)

제2 경로의 누적오차(E2)= α+βL2₁+α+βL2₂+α = 3α+β(L2₁+L2₂)

따라서, 도 7(b)와 도 7(c)에서와 같이, 제1 경로의 누적오차(E1)가 제2 경로의 누적오차(E2)보다 크게 된다. 따라서, 제2 경로를 주차경로로서 선정할 수 있다.

또는, 상기 이동 중 위치누적 오차가 최소인 경로를 선정할 때, 산출된 각 경로에 대해서, 경로 상의 회전운동이 몇 회인지, 회전운동이 일어나는 시점이 경로의 초기인지 등을 고려하여 회전운동이 최소이고 또한 회전운동이 가장 늦게 일어나는 경로를 선정할 수도 있다.

이는 자율주행시 보통 경로 상에서 회전이 초기에 발생하는 경우 주행에 따른 누적 오차가 커지기 때문이다. 보다 구체적으로, 주차장은 좁은 공간이라는 특징 때문에 차량이 회전을 할 경우 주변 차량과 충돌 위험이 크다. 특히, 주차를 위해 차량이 자율적으로 제어되어 주행하는 경우, 충돌 회피를 위한 안정적인 제어를 구현하기 위해서는 방대한 알고리즘이 요구된다. 또한, 자율주행시 차량의 이동은 현재 위치를 얼마나 파악하느냐가 중요한 요소인데, 이는 초기 위치에서부터 얼마나 회전이동을 적게 하는지에 크게 좌우된다.

따라서, 차량의 회전이동을 최소화하고 또한, 회전이동을 하더라도 경로 중 제일 마지막에 회전이동을 수행하는 경로를 갖는 주차공간을 최적의 주차공간이라고 할 수 있다. 예를 들어, 도 8(a)에서와 같이, 주차장 지도상에서 빈 주차공간(①, ②, ③)이 3개일 때, 빈 주차공간 ①은 다른 주차공간에 비해 주차장 입구에서의 이동거리는 짧지만 주차를 위해서 차량은 2차례의 90도 회전이동이 요구된다. 반면에 빈 주차공간 ②와 ③은 상대적으로 이동거리는 길지만 주차를 하기 위해서 한차례만 회전을 하면 된다. 또한, 빈 주차공간 ②와 ③ 중에서는 빈 주차공간 ③까지 이동하기 위해서 주차장 입구에서부터 90도의 회전이동이 시작되는데 빈 주차공간 ②까지 가는 경로는 빈 주차공간 ③에 비해 먼저 직진구간을 많이 이동한 후 회전이동을 하게 된다. 따라서, 도 8(a)에서는 빈 주차공간 ②가 최적의 주차공간이라고 할 수 있다.

계속해서, 도 5에서는 주차관련 정보로서 주차장 지도정보만을 수신하는 경우를 설명한다. 먼저 차량이 주차장에 진입하여(S11), 주차장 지도정보를 수신한다(S43). 이어서, 주차장 지도정보 상에서 탐색경로를 생성하고 경로를 따라 가장 가까운 주차블록으로 이동한다(S61). 이어서 주차 블록 내 빈 주차공간을 탐색한다(S62). 빈 주차공간이 탐색되지 않는 경우에는 탐색하지 않은 다음의 가장 가까운 주차블록으로 이동하여(S63), 단계 S62를 반복한다. 만일, 단계 S62에서 빈 주차공간이 탐색되면 주차한다(S64).

여기서, 상기 탐색경로는 주차장 지도정보 상에서 가장 빨리 많은 공간을 탐색하는 경로이다. 이때, 주차장 지도정보를 이용하여 다양한 방법으로 탐색경로를 생성할 수 있다. 바람직하게는, 먼저, 주차장 지도정보 상에서 주차구역을 소정 단위로 블록화하고, 블록화된 주차구역을 주차장 입구에서 가장 가까운 주차구역부터 순차적으로 탐색하기 위한 1차 탐색경로를 생성한 후, 생성된 1차 탐색경로에서 블록화된 주차구역이 연결되는 부분의 중복된 경로를 최소화시켜 최단 거리의 2차 탐색경로를 생성할 수 있다.

주차장의 지도정보만 있는 경우, 차량은 가능한 최소의 회전 이동을 통해서 짧은 시간에 가장 많은 주차공간을 그리고 모든 주차공간을 탐색하면서 이동해야 한다. 이를 위해서는 주차공간이 밀집된 구역으로 가능한 빨리 진입하는 경로로 이동해야 한다. 예를 들어, 도 8(b)의 경우, 점선과 같은 탐색경로를 이용하여 주차장 입구에서부터 거리가 가까운 위치를 먼저 탐색하면서 주행하고 순차적으로 다음의 주차블록으로 진입하는 것이 효율적이다. 탐색경로가 긴 것으로 보이지만 중복되는 경로가 최소화되어 도 8(c)의 이동경로에 비해 짧은 경로가 된다.

계속해서, 도 6에서는 주차관련 정보를 수신하지 못하는 경우를 설명한다. 먼저 차량이 주차장에 진입할 때(S11), 해당 주차장의 인프라가 구축되지 않아 즉, 주차장 관리장치가 없거나 또는 통신 불량에 의해 주차관련 정보를 수신하지 못하면(S45), 차량은 감지부에 의해 감지되는 공간정보 및 장애물감지정보에 의해 이동경로를 생성하면서 주행한다. 주행시 주차장 구조를 판단하기 위해 주차장 구획(기둥, 벽면 등)을 감지하여 주차장 구조를 탐색한다(S71). 이때, 주차경로 생성장치는 주차장 외곽 나타내는 지도 등을 생성하여 저장할 수도 있다.

이어서, 차량이 주차장 외곽을 감지하면서 초기 위치(즉, 주차장 입구)로 복귀하면(S72), 초기 위치에서 가장 가까운 주차블록으로 이동하면서(S73), 블록내 빈 주차공간을 탐색한다(S74). 탐색에 의해 빈 주차공간이 없는 경우 탐색하지 않은 가장 가까운 주차블록으로 이동하고(S75), 단계 S74를 반복한다. 이어서, 단계 S74에서 빈 주차공간이 탐색되면 주차한다(S76).

또한, 빈 주차공간을 판단하는 것은, 예를 들면 감지부에서 감지되는 차량 주변의 영상정보 및 장애물과의 거리정보를 이용하여 감지영역 내에 존재하는 빈 주차공간을 판단할 수 있다.

만일, 주차장 지도정보가 있는 경우에는 각 주차슬롯과 감지된 영역의 위치를 비교하여 지도상에 빈 공간을 판단할 수도 있다. 예를 들어, 감지부의 카메라의 영상정보를 이용하여 빈 주차공간을 판단하는 경우에는 주차선을 분석하여 주차선 내에 장애물정보가 없는 경우 빈 공간을 파악할 수 있다.

이때에는 영상정보를 통해 주차선을 인식하는 알고리즘이 요구된다. 또는 거리까지 파악되는 스테레오 카메라를 사용할 수도 있다. 또는 거리측정센서(예로써, 초음파 센서, 레이저 센서 등)만을 이용하여 빈 주차공간을 판단할 수도 있다. 바람직하게는, 감지부의 영상정보에 의한 주차선과 장애물 감지정보를 이용하여 빈 주차공간을 판단한다.

또한, 탐색경로 또는 이동경로를 생성하는 경우에는 운전자에 의한 주행 또는 자율주행(주차) 시스템에 의한 자율주행으로 경로를 따라 이동하면서 빈 주차공간을 판단하게 되는데, 본 발명에 따른 주차경로 생성장치(300)는 감지부(350)와 주변공간 판단부(360)에 의해 빈 주차공간을 판단하고 주차할 공간으로 설정할 수 있다. 설정된 빈 주차공간 정보는 표시부를 통해 주차장 지도정보 상에 표시하거나 또는 자율 주차시 이용할 수 있다.

또한, 주차관련 정보가 없는 경우에는 빈 주차공간을 찾기 위해 먼저 주차장의 구조를 파악해야 한다. 전체 경로가 파악되어야 효과적으로 빈 주차공간을 찾을 수 있기 때문이다. 따라서, 우선 주차공간과 그외 공간을 구분하는 장애물(벽, 기둥 등) 및 주차장 도로상의 표시(주차구획선, 진행방향 선 등) 등을 감지하여 주차장의 경계를 따라 이동하면서 주차장 공간의 크기와 주차 블록 위치를 파악하는 주행이 요구된다. 도 8(c)에서와 같이, 예로써, 주차장에서 점선의 이동경로를 따라 입구에서부터 'D' 위치까지 이동하면서 주차장의 구조를 학습하고 이후 가장 가까운 주차블록부터 주행하면서 주차공간을 탐색할 수도 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 차량이 주차장 진입시 차량에 설치된 주차경로 생성장치가 외부 시설로부터 제공받을 수 있는 주차관련 정보에 따라 주차장 내 최적 경로를 생성할 수 있다. 이에 따라, 주차장 인프라와 연동 가능한 경우뿐만 아니라 주차장 인프라가 없는 경우에도 주차장 내 최적 경로 생성 전략을 수립할 수 있으므로 (무인)자율 주차 시스템의 주차장 내 주행 성능을 향상시킬 수 있다.

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 차량진입 감지장치 200: 주차장 관리장치
300: 주차경로 생성장치 310: 통신부
320: 주차공간 판단부 330: 경로생성부
340: 제어부 350: 감지부
360: 주변공간 판단부

Claims (10)

1. 차량에 설치된 주차경로 생성장치가 수행하는 주차장 내 최적 경로 생성방법에 있어서,
   차량이 주차장 진입시 주차장에 설치된 주차장 관리장치에게 주차관련 정보를 요청하는 단계; 및
   상기 주차장 관리장치로부터 주차관련 정보로서 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 수신하면, 주차장 지도정보 상에서 빈 주차공간까지의 복수의 주차경로 중 회전 경로 및 직진 경로에 의한 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 생성하는 단계
   를 포함하는 주차장 내 최적 경로 생성방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 생성하는 단계는,
   각각의 빈 주차공간의 위치에 대하여 주차장 지도정보 상에서 빈 주차공간까지 이동 가능한 복수의 주차경로를 산출하는 단계와,
   산출된 상기 복수의 주차경로 각각에 대해서, 회전 경로수에 의한 오차 및 직진 경로수에 의한 오차에 근거하여 위치누적 오차를 연산하는 단계와,
   상기 복수의 주차경로에 대해 각각 연산된 위치누적 오차 중 위치누적 오차가 최소인 주차경로를 선정하는 단계를 포함하는 것
   인 주차장 내 최적 경로 생성방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 주차관련 정보를 요청하는 단계 이후, 주차관련 정보로서 주차장 지도정보만 수신하는 경우, 빈 주차공간을 탐색하기 위해 주차장 지도정보 상에서 모든 경로를 최단거리로 이동하는 탐색경로를 생성하는 단계
   를 더 포함하는 주차장 내 최적 경로 생성방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 탐색경로를 생성하는 단계는,
   상기 주차장 지도정보 상에서 주차구역을 소정 단위로 블록화하는 단계와,
   블록화된 주차구역을 주차장 입구에서 가장 가까운 주차구역부터 순차적으로 탐색하기 위한 1차 탐색경로를 생성하는 단계와,
   생성된 상기 1차 탐색경로에서 블록화된 주차구역이 연결되는 부분의 중복된 경로를 최소화하여 최단 거리의 2차 탐색경로를 생성하는 단계를 포함하는 것
   인 주차장 내 최적 경로 생성방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 주차관련 정보를 요청하는 단계 이후, 주차관련 정보를 수신하지 못하는 경우, 차량 주변의 감지 공간정보 및 감지 장애물정보를 이용하여 주차장의 전체 구조를 학습하기 위한 이동경로를 생성하는 단계
   를 더 포함하는 주차장 내 최적 경로 생성방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 이동경로를 생성하는 단계는,
   차량에 설치된 감지부로부터 차량 주변의 감지 공간정보 및 감지 장애물정보를 획득하는 단계와,
   상기 감지 공간정보 및 감지 장애물정보를 이용하여 주차장의 전체 구조를 학습하기 위해 주차장의 외벽 및 모서리를 따라 이동하는 제1 이동경로를 생성하는 단계와,
   이동경로를 따라서 차량이 자율주행하여 초기위치로 복귀시 학습된 이동경로에 따른 주차장의 전체 구조를 저장하는 단계와,
   빈 주차공간을 탐색하기 위해 저장된 주차장의 전체 구조를 이용하여 주차장 입구에서 가장 가까운 주차구역부터 순차적으로 탐색하기 위한 제2 이동경로를 생성하는 단계를 포함하는 것
   인 주차장 내 최적 경로 생성방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 주차관련 정보를 요청하는 단계 이전에,
   상기 주차장 관리장치로부터 주차장 내 빈 주차공간의 유무정보를 미리 수신하는 단계
   를 더 포함하는 주차장 내 최적 경로 생성방법.
8. 주차장 내 최적 경로 생성시스템에 있어서,
   각 주차장에 설치되며, 주차장으로 진입하는 차량의 주차경로 생성장치와 통신하여 주차관련 정보를 전송하는 주차장 관리장치;
   각 차량에 설치되며, 주차장 관리장치와 통신하는 통신부와, 주차장 관리장치로부터 통신부를 통해 전송되는 주차관련 정보에 근거하여 빈 주차공간 존재여부를 판단하는 주차공간 판단부와, 주차관련 정보에 따라 빈 주차공간까지의 주차경로 또는 빈 주차공간을 탐색하기 위한 탐색경로를 생성하는 경로생성부와, 상기 통신부, 주차공간 판단부 및 경로생성부를 제어하는 제어부를 구비하는 주차경로 생성장치를 포함하며,
   상기 경로생성부는,
   상기 주차관련 정보가 주차장 지도정보와 빈 주차공간의 위치정보를 포함하는 경우 주차장 지도정보상에서 빈 주차공간까지의 복수의 주차경로 중 회전 경로 및 직진 경로에 의한 위치누적 오차가 최소인 주차 경로를 생성하는 주차장 내 최적 경로 생성시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 주차경로 생성장치는,
   차량 외부에 설치되어 차량 주변의 공간 및 장애물을 감지하는 감지부와,
   상기 감지부의 공간정보 및 장애물정보에 기초하여 차량의 주변공간을 판단하는 주변공간 판단부를 더 구비하는 것
   인 주차장 내 최적 경로 생성시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 경로생성부는,
    상기 주차관련 정보가 주차장 지도정보만 포함하는 경우에는 빈 주차공간을 탐색하기 위해 주차장 지도정보 상에서 모든 경로를 최단거리로 이동하는 탐색경로를 생성하며, 상기 주차관련 정보를 전송받지 못하는 경우에는 차량 주변의 공간정보 및 장애물정보를 이용하여 주차장의 전체 구조를 학습하기 위한 이동경로를 생성하는 것
    인 주차장 내 최적 경로 생성시스템.

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