KR20090041086A - 자동주차시스템 및 이를 이용한 자동차량주차방법 - Google Patents

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KR20090041086A
KR20090041086A KR1020070106609A KR20070106609A KR20090041086A KR 20090041086 A KR20090041086 A KR 20090041086A KR 1020070106609 A KR1020070106609 A KR 1020070106609A KR 20070106609 A KR20070106609 A KR 20070106609A KR 20090041086 A KR20090041086 A KR 20090041086A
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automatic
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양태경
이동건
이장명
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부산대학교 산학협력단
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/06—Automatic manoeuvring for parking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/54—Audio sensitive means, e.g. ultrasound

Abstract

자동주차시스템 및 이를 이용한 자동차량주차방법을 제공한다. 자동주차시스템은 평행 주차된 제1 차량과 자동주차차량 간의 거리를 측정하는 센서부와, 측정된 거리 값을 이용하여 자동주차차량과 제1 차량간의 평행 여부를 판단하고, 평행할 경우 소정 주차공간이 자동주차차량이 주차 가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하는 제어부 및 주차공간이 최소 주차공간보다 큰 경우, 자동주차차량의 후진진입각도를 보정하여 자동주차차량을 주차공간으로 진입시키는 보정부를 포함한다.
자동 주차, 초음파센서, 후진진입각도

Description

자동주차시스템 및 이를 이용한 자동차량주차방법{System for auto-parking a car and method for auto-parking using the same}
　본 발명은 자동주차시스템 및 이를 이용한 자동차량주차방법에 관한 것으로, 초음파센서를 이용하여 차량을 편리하고 정확하게 자동 주차시킬 수 있는 자동주차시스템 및 이를 이용한 자동차량주차방법에 관한 것이다.
최근, 차량의 수요 증가로 인한 주차 문제가 사회의 이슈로 등장하고 있으며, 특히 좁은 공간에 차량을 주차시킬 때 운전자가 어려움을 겪는 경우가 많다. 즉, 아무리 운전을 잘하는 사람이라도 좁은 공간에 주차를 하려면 차를 몇 번 앞뒤로 전진 후진하여 반복해야지만 겨우 주차를 하는 경우가 많으며, 다른 누군가가 차량이 제대로 주차할 수 있도록 안내를 해주어야 하는 상황이 발생하곤 한다. 이에 따라 첨단전자제어를 장착한 차세대 차량에 대한 수요가 점점 증가하고 있다. 이와 같이, 차량에 장착된 자동주차시스템 기술이 상용화, 보편화된다면 차별화된 모델을 선호하는 수요층의 구매력을 더욱 향상시킬 뿐만 아니라 주차에 어려움을 겪는 여성 운전자, 장애인, 노약자들에게 많은 도움이 될 수 있을 것으로 전망된다.
그러나, 최근까지 개발된 상용화된 자동주차시스템은 영상 장치를 장착한 고비용 장비로 구성되어 경제성 및 다양한 사회 계층으로의 보급성이 떨어진다.
따라서, 초음파센서를 이용하여 차량을 편리하고 정확하게 자동 주차시킬 수 있도록 함으로써, 주차의 어려움을 해소시키고, 편리성, 경제성 및 보급화를 확장시킬 필요성이 제기된다.
본 발명은 본 발명의 자동주차시스템 및 이를 이용한 자동차량주차방법에 따르면 초음파센서를 이용하여 차량을 편리하고 정확하게 자동 주차시키는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 자동주차시스템은 평행 주차된 제1 차량과 자동주차차량 간의 거리를 측정하는 센서부와, 측정된 거리 값을 이용하여 자동주차차량과 제1 차량간의 평행 여부를 판단하고, 평행할 경우 소정 주차공간이 자동주차차량이 주차 가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하는 제어부 및 주차공간이 최소 주차공간보다 큰 경우, 자동주차차량의 후진진입각도를 보정하여 자동주차차량을 주차공간으로 진입시키는 보정부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자동주차시스템은 수직 주차된 차량과 자동주차차량 간의 거리 및 빈 주차공간의 크기를 측정하는 센서부와, 측정된 거리 값을 이용하여 자동주차차량과 차량간의 평행 여부 및 주차공간이 자동주차차량이 주차 가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하고, 그러하다면 차량이 감지될 때까지 자동주차차량을 후진시키는 제어부 및 자동주차차량의 후진진입각도를 보정하여 자동주차차량을 주차공간으로 진입시키는 보정부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차량주차방법은 센서부가 평행 주차된 제1 차량과 자동주차차량 간의 거리를 측정하는 단계와, 제어부가 측정된 거리 값을 이용하여 자동주차차량과 제1 차량간의 평행 여부를 판단하는 단계와, 자동주차차량과 제1 차량이 평행할 경우, 제어부가 제1 차량에 대해 빈 주차공간을 사이에 두고 평행 주차된 제2 차량과 자동주차차량간 평행한 거리를 유지할 때까지 자동주차차량을 전진시키는 단계와, 주차공간의 크기가 자동주차차량이 주차가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하는 단계와, 주차공간의 크기가 최소 주차공간보다 클 경우, 제1 보정부가 제2 차량과 자동주차차량간의 평행한 거리를 이용하여 자동주차차량의 후진진입각도를 보정하여, 자동주차차량을 주차공간으로 진입시키는 단계 및 제2 보정부가 주차공간에 진입한 자동주차차량의 방향을 변경하면서 평행 보정을 수행하여, 자동주차차량을 제1 차량과 평행하게 주차시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차량주차방법은 센서부가 수직 주차된 차량과 자동주차차량 간의 거리 및 빈 주차공간의 크기를 측정하는 단계와, 제어부가 측정된 거리 값을 이용하여 자동주차차량과 차량간의 평행 여부 및 주차공간이 자동주차차량이 주차 가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하는 단계와, 자동주차차량과 차량이 평행하고 주차공간의 크기가 최소 주차공간보다 큰 경우, 제어부가 차량이 감지될 때까지 자동주차차량을 후진시키는 단계 및 제1 보정부가 후진 된 자동주차차량을 실험적으로 측정된 실험 수치에 따라 방향을 변경하면서 소정 거리 전진시켜 후진진입각도를 보정하고, 주차공간에 주차될 수 있도록 자동주차차량을 후진시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 자동주차시스템 및 이를 이용한 자동차량주차방법에 따르면 초음파센서를 이용하여 차량을 편리하고 정확하게 자동 주차시킬 수 있도록 함으로써, 주차의 어려움을 해소시키고, 자동주차시스템 장착의 편리성, 비용 절감 및 이를 통한 보급화를 확장시키는 장점이 있다.
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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차량주차방법의 순서도이다. 그리고, 도 2 내지 도 6은 도 1의 순서도에 따라 평행 주차에 있어서 자동으로 차량을 주차시키는 예를 도시한다.
주차된 차량이 평행으로 주차된 상황(이하, 평행 주차라 함)에 있어서, 주차 가능한 공간(이하, 주차공간이라 함)을 사이에 두고 앞뒤로 차량(제1 차량(10), 제2 차량(20))이 주차되어 있다. 본 발명의 실시예에 따른 자동주차시스템(100)이 장착된 차량(이하, 자동주차차량(50)이라 함)을 주차공간에 평행하게 주차시키고자 한다. 자동주차시스템(100)의 각 구성요소에 대한 자세한 설명은 도 13을 참조하기 바란다. 그리고, 본 실시예에서는 주차공간을 사이에 두고 자동주차차량(50)의 우편에 제1 차량(10)과 제2 차량(20)이 평행 주차된 것을 가정하고, 자동주차차량(50)이 제1 차량(10)을 지나 주차공간을 가로질러 제2 차량(20)을 향해 전진하며 갈 때, 자동주차차량(50)에 장착된 우측 센서를 주로 이용하여 주차공간에 자동주차차량(50)을 주차시키는 것을 주로 설명할 것이지만 단순히 이에 한정되지는 않는다. 즉, 자동주차차량(50)의 좌편에 제1 차량(10)과 제2 차량(20)이 평행 주차된 경우 및 기타의 다양한 상황의 평행 주차에 본 발명의 원리가 적용될 수 있음은 물론이며, 제2 차량(20)이 생략되고 제1 차량(10)만이 주차된 상황에서도 자명하게 본 발명의 원리를 적용시킬 수 있을 것이다.
이하, 세부적인 각 단계들을 설명하기로 한다.
먼저, 자동주차차량(50)은 측면에 위치한 차량과 평행하지 않으면 전진 진행시 엉뚱한 방향으로 진행할 수 있으므로, 자동주차차량(50)은 센서를 이용하여 평행 주차된 제1 차량과 자동주차차량 간의 거리를 측정한다(S101). 즉 도 2에 있어서, 자동주차차량(50)을 기준으로 우측에 차량이 주차되어 있으므로, 자동주차차량(50)의 우측 센서가 주차된 우측 제1 차량(10)과의 거리를 측정하게 된다. 여기서, 자동주차차량(50)의 측면 상단과 하단에 장착된 제1 센서(51)와 제2 센서(52) 가 동작하여 우측에 위치한 제1 차량(10)과의 거리를 측정할 수 있다. 제1 센서(51)와 제2 센서(52)는 소정 거리 차이를 두고 자동주차차량(50)의 측면 상단 및 하단에 장착되어 있어, 소정 차량과 자동주차차량(50)과의 (간격)거리, 자동주차차량(50)의 이동거리, 주차공간의 크기 측정 등에 이용될 수 있다.
다음으로, 측정된 거리 값을 이용하여 자동주차차량(50)과 제1 차량(10)간의 평행 여부가 판단된다(S111). 즉, 제1 센서(51)가 측정한 거리값과 제2 센서(52)가 측정한 거리값이 서로 비교되어 자동주차차량(50)과 제1 차량(10)간의 평행 여부가 판단될 수 있다. 만약, 평행하지 않다면, 제1 차량(10)과 평행을 맞추도록 자동주차차량(50)의 방향이 조절된다.
다음으로, 자동주차차량(50)과 제1 차량(10)이 평행할 경우, 제1 차량(10)에 대해 빈 주차공간을 사이에 두고 평행 주차된 제2 차량(20)과 자동주차차량(50)간 평행한 거리를 유지할 때까지 자동주차차량(50)이 전진된다(S121). 여기서, 자동주차차량(50)이 전진하면서 주차공간의 크기가 측정된다. 특히, 제1 센서(51)는 자동주차차량(50)이 빈 주차공간을 지나 전진하며 이동할 때, 빈 주차공간의 길이와 폭이 자동주차차량(50)이 주차 가능한 값을 가지고 있는 지 측정하게 된다. 그리고, 최초 설정값에 따라 자동주차차량(50)은 제2 차량(20)의 뒷면을 제1 센서(51)가 감지할 때까지 진행하거나, 제1 차량(10)과 마찬가지로 제2 차량(20)과 평행거리를 유지할 때까지 진행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 후자라고 가정한다.
다음으로, 주차공간의 크기가 자동주차차량(50)이 주차가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부가 판단된다(S125). 여기서, 최소 주차공간은 자동주차차량(50)의 길이와 폭을 고려한 주차 가능한 최소한의 공간일 수 있다. 그리고, 최소 주차공간에 대한 정보는 미리 측정된 실험 수치로 사전에 측정되어 저장될 수 있다. 만약, 최소 주차공간이 확보되기 전에 장애물이 탐색될 경우에는 자동주차차량(50)이 정지되고, 자동 주차(과정)가 취소될 수 있다. 이를 위해, 자동주차차량(50)의 전방 센서(55)가 작동하여 일정 거리내에 장애물이 존재하는 지 여부를 감지할 수 있다.
다음으로, 주차공간의 크기가 최소 주차공간보다 클 경우, 제2 차량(20)과 자동주차차량(50)간의 평행한 거리를 이용한 자동주차차량(50)의 후진진입각도가 보정되고, 자동주차차량(50)이 주차공간으로 진입된다(S131). 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 후진진입각도의 보정을 위해서 제2 차량(20)과의 평행거리를 고려하고, 제2 차량(20)과의 평행거리가 가까울 때(402)와 제2 차량(20)과의 평행거리(404)가 멀 때의 각각의 자동주차차량(50)의 전진하는 거리가 달라질 수 있다. 한편, 도 5는 도 4의 두 경우를 오버랩(overlap)시켜 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 차량(20)과의 평행거리가
Figure 112007075744301-PAT00001
만큼 떨어져 있을 때, 후진 후 같은 각도를 만들려면
Figure 112007075744301-PAT00002
만큼의 거리를 더 전진해야 한다. 여기서,
Figure 112007075744301-PAT00003
는 바람직하게는 수식 1을 이용하여 구해질 수 있다.
Figure 112007075744301-PAT00004
[수식 1]
수식 1에 있어서,
Figure 112007075744301-PAT00005
는
Figure 112007075744301-PAT00006
로 정의될 수 있다.
Figure 112007075744301-PAT00007
는 자동주차차량(50)과 제2 차량(20)와의 평행거리 또는 자동주차차량(50)과 최초 제2 차 량(20)과의 거리 측정값을 의미한다. 그리고,
Figure 112007075744301-PAT00008
은 제2 차량(20)과의 주차가능한 최소임계거리,
Figure 112007075744301-PAT00009
는 제2 차량(20)과의 주차가능한 최대임계거리를 의미한다. 또한,
Figure 112007075744301-PAT00010
은
Figure 112007075744301-PAT00011
=
Figure 112007075744301-PAT00012
일 때, 즉 자동주차차량(50)이 제2 차량(20)과의 평행거리가 최소임계거리로 진입하였을 때, 후진진입각도를 만들기 위해 전진해야 하는 거리이다. 그리고,
Figure 112007075744301-PAT00013
은
Figure 112007075744301-PAT00014
=
Figure 112007075744301-PAT00015
일 때 실험적으로 측정된 전진거리
Figure 112007075744301-PAT00016
를 이용하여 구해질 수 있고,
Figure 112007075744301-PAT00017
는 비례 상수값으로
Figure 112007075744301-PAT00018
을 수식 1에 대입하고
Figure 112007075744301-PAT00019
=
Figure 112007075744301-PAT00020
일 때, 실험적으로 측정된
Figure 112007075744301-PAT00021
를 이용하여 구해질 수 있다.
다음으로, 후진진입각도를 만들고 나면, 후진진입각도에 따라 일정 거리를 후진하여 주차공간 진입을 시도한다(S141). 즉, 상술된 바와 같이 우측 차량과의 평행거리에 따라 후진해야 하는 거리가 영향을 받게 되며, 자동주차차량(50)은 후진진입각도에 따라 일정 거리를 후진하여 주차공간으로 진입하게 된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 자동주차차량(50)이 우측 제2 차량(20)과
Figure 112007075744301-PAT00022
만큼 떨어져 평행거리를 유지할 때
Figure 112007075744301-PAT00023
만큼 더 후진해야 한다. 여기서, 전진할 때와는 반대로 후방 센서를 이용하여 장애물을 감지하고, 주차공간에 진입하기 위해 정해진 거리만큼 후진하기 전에 장애물이 탐색될 경우에는 자동주차차량(50)이 정지되고, 자동 주차가 취소될 수 있다. 여기서,
Figure 112007075744301-PAT00024
는 바람직하게는 수식 2를 이용하여 구해질 수 있다.
Figure 112007075744301-PAT00025
[수식 2]
수식 2에 있어서,
Figure 112007075744301-PAT00026
은
Figure 112007075744301-PAT00027
=
Figure 112007075744301-PAT00028
일 때, 자동주차차량(50)이 후진진입각도를 완성한 후, 후진하여야 하는 후진 거리를 의미한다.
Figure 112007075744301-PAT00029
은
Figure 112007075744301-PAT00030
=
Figure 112007075744301-PAT00031
일 때, 실험적으로 측정된
Figure 112007075744301-PAT00032
을 이용하여 구해질 수 있다.
Figure 112007075744301-PAT00033
는
Figure 112007075744301-PAT00034
로 정의될 수 있다.
Figure 112007075744301-PAT00035
는 자동주차차량(50)과 제2 차량(20)와의 평행거리 또는 최초 제2 차량(20)과의 거리 측정값을 의미한다. 그리고,
Figure 112007075744301-PAT00036
는
Figure 112007075744301-PAT00037
을 수식 2에 대입하고
Figure 112007075744301-PAT00038
=
Figure 112007075744301-PAT00039
일 때 실험적으로 측정된
Figure 112007075744301-PAT00040
을 이용하여 구해질 수 있다. 상기 수식 1과 마찬가지로,
Figure 112007075744301-PAT00041
은 제2 차량(20)과의 주차가능한 최소임계거리,
Figure 112007075744301-PAT00042
는 제2 차량(20)과의 주차가능한 최대임계거리를 의미한다.
다음으로, 자동주차차량(50)의 일부는 주차공간에 들어가고, 제1 차량(10)(또는 제2 차량(20))과 평행하게 주차하기 위해 차량 방향을 변경하는 평행보정을 수행시켜 자동 주차를 완료한다(S151). 보다 구체적으로 설명하면, 자동주차차량(50)의 핸들을 좌로 꺾은 후 후진하여 자동주차차량(50)의 앞부분 일부가 주차공간에 들어가면, 후방 센서를 이용하여 제1 차량(10)을 감지하며 거리가 일정 거리만큼 가까워짐을 인식하고 정지한다. 그리고, 제1 차량(10)과 평행하게 차량을 주차하기 위해 자동주차차량(50)의 핸들을 우로 꺾고 전진을 하거나, 좌로 꺾고 후진을 하는 과정을 제1 차량(10)과 평행이 될 때까지 반복한다. 이때, 제1 차량(10)과 평행한지 여부는 복수의 후방 센서 값을 비교함으로써 판단될 수 있다. 그리고, 평행이 되면 제1 차량(10)과 일정 거리가 될 때까지 전진하거나 후진하여 자동 주차를 완료한다.
이하, 세부적인 각 단계들을 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차량주차방법의 순서도이다. 그리고, 도 8 내지 도 12은 도 7의 순서도에 따라 수직 주차에 있어서 자동으로 차량을 주차시키는 예를 도시한다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량이 빈 주차공간을 사이에 두고 수직으로 주차된 상황(이하, 수직 주차라 함)에 있어서, 자동주차차량(50)을 주차공간에 주차시키는 과정을 설명하기로 한다. 본 발명의 다른 실시예에서는 주차공간을 사이에 두고 자동주차차량(50)의 우편에 제3 차량(30)과 제4 차량(40)이 수직 주차된 것을 가정하고, 자동주차차량(50)이 제3 차량(30)을 지나 주차공간을 가로질러 제4 차량(40)을 향해 전진하며 갈 때, 자동주차차량(50)에 장착된 우측 센서를 주로 이용하여 주차공간에 자동주차차량(50)을 주차시키는 것을 주로 설명할 것이지만 단순히 이에 한정되지는 않는다. 즉, 자동주차차량(50)의 좌편에 제3 차량(30)과 제4 차량(40)이 수직 주차된 경우 및 기타의 다양한 상황의 수직 주차에 본 발명의 원리가 적용될 수 있음은 물론이며, 제4 차량(40)이 생략되고 제3 차량(30)만이 주차된 상황에서도 자명하게 본 발명의 원리를 적용시킬 수 있을 것이다.
먼저, 자동주차차량(50)이 전진하며 진행할 때, 수직 주차된 차량과 자동주차차량(50)과의 거리 및 빈 주차공간의 크기가 측정된다(S701). 여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 최초 자동주차차량(50)이 전진할 때에는 자동주차차량(50)의 우측에 주차된 제3 차량(30)과 자동주차차량(50)간에는 제1 센서(51)만으로는 서로 평 행한지 여부가 미리 판단될 수 없다. 따라서, 어느 정도 전진하면서 제1 센서(51)가 빈 주차공간을 탐색하며 주차공간의 크기를 측정한다.
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 일정 거리만큼 이동하여 제2 센서(52)가 제3 차량(30)을 감지하면, 제2 센서(52)는 제3 차량(30)과의 거리를 측정하고(902), 측정된 값은 앞서서 측정된 제1 센서(51)의 값과 비교되어 자동주차차량(50)과 제3 차량(30)간의 평행여부 판단에 이용된다(S705). 만약, 평행이 아니거나, 필요한 최소 주차공간이 확보되기 전에 우측에 장애물이 있거나, 제3 차량(30)과 제4 차량(40)간의 거리가 좁아 주차공간이 부족할 경우 자동주차차량(50)이 정지되고, 자동 주차가 취소될 수 있다.
다음으로, 자동주차차량(50)이 제3 차량(30)과 평행하다면, 측정된 빈 주차공간이 자동주차차량(50)이 주차할 수 있는 최소 주차공간보다 큰지를 판단하고, 그러하다면 제3 차량(30)이 감지될 때까지 자동주차차량(50)을 후진시킨다(S711, S721). 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 센서(52)가 제3 차량(30)과 자동주차차량(50)간의 거리 측정 후, 자동주차차량(50)이 제3 차량(30)과 평행하다면, 자동주차차량(50)은 전진하면서 빈 주차공간이 자동주차차량(50)이 주차할 수 있는 최소 주차공간보다 큰지 제1 센서(51)를 이용하여 측정할 수 있다(904). 만약, 빈 주차공간이 자동주차차량(50)이 주차하기에 적합하다고 판단되면, 자동주차차량(50)의 방향 전환을 위해 제3 차량(30)이 감지될 때까지 자동주차차량(50)이 후진된다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이 자동주차차량(50)을 주차공간에 주차시키기 위해서는 회전각을 확보해야 하는 데, 이를 위해 제2 센서(52)가 제3 차량(30)을 감지할 때까지 자동주차차량(50)이 후진된다. 여기서, 후방 센서(56)가 후진 중 장애물을 감지하면 자동주차차량(50)이 정지되고, 자동 주차가 취소될 수 있다.
다음으로, 후진진입각도를 보정하기 위해서 자동주차차량(50)이 일정거리 전진된 후, 주차공간에 자동주차차량(50)이 주차될 수 있도록 다시 후진된다(S731). 도 11에 도시된 바와 같이, 후진진입각도를 보정하기 위해 일정거리 자동주차차량(50)을 전진시킨다(1102). 여기서, 전방 센서가 전방의 장애물을 감지하고, 장애물이 발견될 경우에는 자동주차차량(50)이 정지되고, 자동 주차가 취소될 수 있다. 그리고, 핸들을 우로 꺾은 후 자동주차차량(50)을 후진시킨다(1104). 마찬가지로, 후방 센서를 이용하여 장애물을 감지하고, 장애물이 발견될 경우에는 자동주차차량(50)이 정지되고, 자동 주차가 취소될 수 있다. 본 단계(S731)에서, 자동주차차량(50)은 미리 측정된 실험 수치에 의해 전진 및 후진이 진행될 수 있다.
다음으로, 자동주차차량(50)이 주차공간에 진입하면, 좌측 센서(33)가 제3 차량(30)의 앞부분을 감지하고, 그 지점으로부터 미리 계산된 거리만큼 자동주차차량(50)을 더 후진시켜 주차를 완료한다(S741). 즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 핸들을 중앙에 놓고, 자동주차차량(50)을 후진시킨다. 그리고, 좌측 센서(33)를 이용하여 제3 차량(30)의 앞부분을 감지하고, 그 지점으로부터 계산된 거리만큼 자동주차차량(50)을 더 후진시킨다. 자동주차차량(50)이 계산된 거리만큼 후진하기 전에 장애물이 감지된 경우에는 자동주차차량(50)을 정지시키고, 주차를 완료한다. 여기서, 평행 주차와 달리 제3 차량(30)과의 간격이 영향을 미치지 않을 수 있으므로, 이하 도 13에서 후술될 제2 보정부(135)의 동작이 없이도 수직 주차가 이루어질 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 초음파센서를 이용한 자동주차시스템(100)의 블록도이다.
초음파센서를 이용한 자동주차시스템(100)은 센서부(110), 제어부(120), 보정부(130), 구동부(140), 및 선택부(150)를 포함한다. 자동주차시스템(100)은 차량 내부에 장착될 수 있으며, 차량의 다른 내부 수단들과 연동되어 동작될 수 있다.
센서부(110)는 자동주차차량(50)과 소정 방향의 차량과의 거리, 거리값을 이용한 평행거리, 및 주차공간의 크기 측정과 장애물 감지 등의 동작을 수행한다. 센서부(110)는 복수개의 초음파센서로 구성될 수 있다. 그리고, 자동주차차량(50)의 좌우측 및 전후방에 복수개의 센서가 장착될 수 있다. 예를 들어, 자동주차차량(50)의 우측에 장착된 센서(51, 52)는 우측 차량과의 평행 거리를 측정한다. 또한, 최소 주차공간의 확보를 위해, 자동주차차량(50)의 우측에 장착된 센서(51, 52) 중 제1 센서(51)는 빈 주차공간의 길이와 폭을 측정할 수 있다. 뿐만 아니라 자동주차차량(50)의 전후방에 장착된 센서(55, 56)은 전진 또는 후진 중의 장애물을 감지하거나, 주차공간에 자동주차차량(50)을 주차시킬 때 앞뒤 차량과의 간격을 보정할 때 이용될 수 있다. 여기서, 센서부(110)를 구성하는 초음파센서는 트리거(trigger) 펄스를 발생시키고, 그 펄스가 물체에 반사되어 다시 입력되는 시간을 측정하여 물체와의 거리를 측정할 수 있다. 일반적으로 마이크로프로세서(예를 들어 PIC18F452)가 펄스를 발생시키고, 감지하는 과정을 담당하지만, SRF-08 초음파센서 모듈의 경우, 모듈 자체에 PIC칩이 장착되어 펄스를 발생시키고, 거리를 측정 하는 일련의 과정을 모듈 자체가 수행할 수 있다. 또한, SRF-08 초음파센서 모듈은 마이크로프로세서와 I2C 통신을 통하여 측정값을 마이크로프로세서로 전송할 수 있다.
제어부(120)는 평행 주차에 있어서, 자동주차차량(50)과 제1 차량(10)간의 측정된 거리 값을 이용하여 자동주차차량(50)과 제1 차량(10)간의 평행 여부를 판단하고, 평행할 경우 소정 주차공간이 자동주차차량(50)이 주차 가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단한다. 또한, 제어부(120)는 주차공간의 크기 측정을 위해서 주차공간을 사이에 두고 평행 주차된 제2 차량(20)과 평행한 거리를 유지할 때까지 자동주차차량(50) 전진시킨다. 보다 구체적으로 설명하면, 제어부(120)는 센서부(110)를 통해 측정된 값을 이용하여 자동주차차량(50)과 제1 차량(10)과의 평행 여부를 판단한다. 또한, 제어부(120)는 센서부(110)를 통해 탐색된 빈 주차공간이 주차하기에 적합한지 여부를 판단한다. 즉, 상기 센서부(110)가 빈 주차공간의 크기를 측정하면, 제어부(120)는 해당 측정값이 실험 수치를 통해 저장된 자동주차차량(50)이 주차할 수 있는 최소 주차공간보다 큰 지 여부를 판단하고, 이를 통해 주차하기에 적합한지 여부를 판단한다. 이를 위해, 제어부(120)는 자동주차차량(50)을 전진시키면서 센서부(110)를 통해 빈 주차공간의 길이를 측정하며, 제2 차량(20)과 평행 거리를 유지할 때까지 자동주차차량(50)을 전진시킨다. 또한, 제어부(120)는 빈 주차공간이 자동주차차량(50)이 주차하기에 적합하다고 판단되면, 후술될 제1 보정부(133)를 통해 후진진입각도를 보정하여 구동부(140)를 통해 주차 공간 진입을 시도하게 된다. 그리고, 제어부(120)는 제2 보정부(135)를 통해 차량 방향을 변경하는 평행보정 과정을 수행하고 자동 주차를 완료한다. 보다 구체적인 설명은 상술된 도 1 내지 도 6을 참조하기 바란다. 수평 주차의 원리를 이용하여 수직 주차에 있어서, 제어부(120)는 자동주차차량(50)과 제3 차량(30)간의 측정된 거리 값을 이용하여 자동주차차량(50)과 제3 차량(30)간의 평행 여부 및 주차공간이 자동주차차량(50)이 주차 가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하고, 그러하다면 제3 차량(30)이 감지될 때까지 상기 자동주차차량을 후진시킨다. 보다 구체적인 설명은 상술된 도 7 내지 도 12를 참조하기 바란다. 또한, 제어부(120)는 센서부(110)를 통해 필요한 최소 주차공간이 확보되기 전에 좌우측 또는 전후방에 장애물이 있거나, 주차공간이 부족할 경우 자동주차차량(50)을 정지시키고 자동 주차를 취소할 수 있다. 이외에도, 제어부(120)는 각 구성요소들의 측정값 및 입력값들을 이용하여 자동주차차량(50)을 제어할 수 있다.
보정부(130)는 제어부(120)를 통해 빈 주차공간이 주차하기에 적합하다고 판단되면, 자동주차차량(50)을 주차공간으로 진입시켜 자동 주차를 완료한다. 이를 위해 보정부(130)는 제1 보정부(133)와 제2 보정부(135)를 포함한다.
제1 보정부(133)는 자동주차차량(50)의 방향을 변경하면서 후진진입각도를 보정하고, 주차공간 진입을 시도한다. 평행 주차에 있어서, 제1 보정부(133)는 자동주차차량(50)과 제2 차량(20)간의 평행거리를 고려하여 자동주차차량(50)의 방향을 변경하면서 후진진입각도를 보정하고, 후진진입각도에 따라 후술될 구동부(140)를 통해 자동주차차량(50)을 일정 거리를 후진시켜 주차공간 진입을 시도한다. 이 에 대한 보다 구체적인 설명은 상술된 S131, S141 단계 및 도 4 내지 도 6을 참조하기 바란다. 또한, 수직 주차에 있어서, 자동주차차량(50)이 방향 전환을 위해 제3 차량(30)이 감지될 때까지 후진되면, 제1 보정부(133)는 후진진입각도를 보정하기 위해 자동주차차량(50)을 일정거리 전진시킨 후, 주차공간에 주차될 수 있도록 자동주차차량(50)을 다시 후진시킨다. 이에 대한 보다 구체적인 설명은 상술된 S721, S731 단계 및 도 10 내지 도 11를 참조하기 바란다.
제2 보정부(135)는 자동주차차량(50) 상술된 제1 보정부(133)를 통해 주차공간에 진입하면, 평행보정 과정을 수행하고 자동 주차를 완료한다. 평행 주차에 있어서, 제2 보정부(135)는 뒤 차량과 평행하게 주차하기 위해 차량 방향을 변경하는 평행보정 과정을 거치고, 뒤 차량과 일정 거리를 유지시킨다. 이에 대한 보다 구체적인 설명은 상술된 S151 단계의 설명을 참조하기 바란다. 또한, 수직 주차에 있어서는, 자동주차차량(50)과 좌측 또는 우측 차량과의 간격이 자동 주차하는 데 있어서 중요한 영향을 미치지 않을 수 있으므로, 제2 보정부(135)의 동작이 생략될 수 있다.
구동부(140)는 자동주차차량(50)을 제어부(120)의 지시에 따라 소정 방향으로 구동시킨다. 즉, 제어부(120)는 자동주차차량(50)의 방향 전환을 위해 핸들, 브레이크, 기어, 등의 자동차 구동에 필요한 제어를 수행할 수 있으며, 구동부(140)는 제어부(120)의 제어 명령에 따라 자동주차차량(50)을 구동시킨다.
선택부(150)는 운전자가 평행 주차 또는 수직 주차 할 지 여부를 선택할 수 있도록 하고, 그 입력값을 수신하여 제어부(120)로 전달한다. 여기서, 선택부(150) 는 화면에 디스플레이된 선택 메뉴, 버튼(스위치) 형식으로 제공될 수 있다. 예를 들어 운전자가 수직 주차 버튼을 누르고, 브레이크에서 발을 떼면, 상술된 수직 주차 프로세스가 진행된다. 만약, 평행 또는 수직 주차에 대한 선택에 대해 입력이 없을 경우, 제어부(120)가 후진 기어가 온(On)상태인 지 여부를 확인하고, 상술된 평행 주차 또는 수직 주차 중 어느 하나를 센서부(110)를 통한 감지를 통하여 자동 주차를 수행시킬 수 있다. 또한, 선택부(150)는 다른 실시예에서는 원격 수단(리모콘)에 의해 선택된 평행 또는 수직 주차에 대한 입력값을 수신하여 제어부(120)로 전달하는 모듈로서의 동작을 수행할 수 있다. 선택부(150)는 이외에도 운전자가 자동 주차 과정을 임의로 중지하도록 소정 버튼을 제공할 수 있다.
도 13에서 도시된 각각의 구성요소는 일종의 '모듈'로 구성될 수 있다. 상기 '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차량주차방법의 순서도이다.
도 2 내지 도 6은 도 1의 순서도에 따라 평행 주차에 있어서 자동으로 차량을 주차시키는 예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차량주차방법의 순서도이다.
도 8 내지 도 12은 도 7의 순서도에 따라 수직 주차에 있어서 자동으로 차량을 주차시키는 예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 초음파센서를 이용한 자동주차시스템의 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110: 센서부 120: 제어부
130: 보정부 140: 구동부
150: 선택부

Claims (10)

  1. 평행 주차된 제1 차량과 자동주차차량 간의 거리를 측정하는 센서부;
    측정된 상기 거리 값을 이용하여 상기 자동주차차량과 상기 제1 차량간의 평행 여부를 판단하고, 평행할 경우 소정 주차공간이 상기 자동주차차량이 주차 가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하는 제어부; 및
    상기 주차공간이 상기 최소 주차공간보다 클 경우, 상기 자동주차차량의 후진진입각도를 보정하여 상기 자동주차차량을 상기 주차공간으로 진입시키는 보정부를 포함하는, 자동주차시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 센서부는
    복수개의 초음파센서로 구성된, 자동주차시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 주차공간의 크기 측정을 위해서 상기 주차공간을 사이에 두고 평행 주차된 제2 차량과 평행한 거리를 유지할 때까지 상기 자동주차차량 전진시키는, 자동주차시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 보정부는
    상기 자동주차차량과 상기 제2 차량과의 평행한 거리를 이용하여 상기 자동 주차차량의 방향을 변경하면서 상기 후진진입각도를 보정하는 제1 보정부; 및
    상기 제1 차량과 평행하게 주차하도록 상기 주차공간에 진입한 상기 자동주차차량의 방향을 변경하면서 평행 보정을 수행하는 제2 보정부를 포함하는, 자동주차시스템.
  5. 수직 주차된 차량과 자동주차차량 간의 거리 및 빈 주차공간의 크기를 측정하는 센서부;
    측정된 상기 거리 값을 이용하여 상기 자동주차차량과 상기 차량간의 평행 여부 및 상기 주차공간이 상기 자동주차차량이 주차 가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하고, 그러하다면 상기 차량이 감지될 때까지 상기 자동주차차량을 후진시키는 제어부; 및
    상기 자동주차차량의 후진진입각도를 보정하여 상기 자동주차차량을 상기 주차공간으로 진입시키는 보정부를 포함하는, 자동주차시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 보정부는
    상기 후진된 자동주차차량을 실험적으로 측정된 실험 수치에 따라 방향을 변경하면서 소정 거리 전진시켜 상기 후진진입각도를 보정하는, 자동주차시스템.
  7. 센서부가 평행 주차된 제1 차량과 자동주차차량 간의 거리를 측정하는 단계;
    제어부가 측정된 상기 거리 값을 이용하여 상기 자동주차차량과 상기 제1 차 량간의 평행 여부를 판단하는 단계;
    상기 자동주차차량과 상기 제1 차량이 평행할 경우, 상기 제어부가 상기 제1 차량에 대해 빈 주차공간을 사이에 두고 평행 주차된 제2 차량과 상기 자동주차차량간 평행한 거리를 유지할 때까지 상기 자동주차차량을 전진시키는 단계;
    상기 주차공간의 크기가 상기 자동주차차량이 주차가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
    상기 주차공간의 크기가 상기 최소 주차공간보다 클 경우, 제1 보정부가 상기 제2 차량과 상기 자동주차차량간의 평행한 거리를 이용하여 상기 자동주차차량의 후진진입각도를 보정하여, 상기 자동주차차량을 상기 주차공간으로 진입시키는 단계; 및
    제2 보정부가 상기 주차공간에 진입한 상기 자동주차차량의 방향을 변경하면서 평행 보정을 수행하여, 상기 자동주차차량을 상기 제1 차량과 평행하게 주차시키는 단계를 포함하는, 자동차량주차방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 자동주차차량과 상기 차량이 평행하지 않거나, 상기 주차공간의 크기가 상기 최소 주차공간보다 작을 경우, 상기 제어부가 상기 자동주차차량을 정지시켜 자동 주차를 취소하는 단계를 더 포함하는, 자동차량주차방법.
  9. 센서부가 수직 주차된 차량과 자동주차차량 간의 거리 및 빈 주차공간의 크 기를 측정하는 단계;
    제어부가 측정된 상기 거리 값을 이용하여 상기 자동주차차량과 상기 차량간의 평행 여부 및 상기 주차공간이 상기 자동주차차량이 주차 가능한 최소 주차공간보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
    상기 자동주차차량과 상기 차량이 평행하고 상기 주차공간의 크기가 상기 최소 주차공간보다 큰 경우, 상기 제어부가 상기 차량이 감지될 때까지 상기 자동주차차량을 후진시키는 단계; 및
    제1 보정부가 상기 후진된 자동주차차량을 실험적으로 측정된 실험 수치에 따라 방향을 변경하면서 소정 거리 전진시켜 후진진입각도를 보정하고, 상기 주차공간에 주차될 수 있도록 상기 자동주차차량을 후진시키는 단계를 포함하는, 자동차량주차방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 자동주차차량과 상기 차량이 평행하지 않거나, 상기 주차공간의 크기가 상기 최소 주차공간보다 작을 경우, 상기 제어부가 상기 자동주차차량을 정지시켜 자동 주차를 취소하는 단계를 더 포함하는, 자동차량주차방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170058722A (ko) * 2015-11-19 2017-05-29 주식회사 만도 차량 주차 위치 제어 시스템 및 방법
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