KR20130072709A - 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템 - Google Patents

영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템 Download PDF

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KR20130072709A
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Abstract

본 발명은 카메라를 통해 취득한 영상정보와 초음파 센서에 의해 얻어진 공간 인식 정보를 종합하여 정밀한 주차 공간을 산정하고, 이를 운전자에게 안내하여 최적의 주차 양태가 도출될 수 있도록 하며, 상기한 과정에 의해 산정된 분석결과를 근거로 자동 주차를 실행함으로써, 운전자가 편리하고 안전하게 자동차를 주차할 수 있도록 된 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템에 관한 것으로, 차량 주변의 영상을 촬영하는 카메라와; 차량으로부터 소정 거리 이내의 공간을 탐지하는 초음파 센서; 상기 카메라 및 초음파 센서에 의해 취득된 정보를 분석하여 탐지대상 영역으로부터 주차 가능 영역을 산출하는 공간 해석부; 사용자로부터의 데이터 입력 또는 제어명령을 입력받기 위한 사용자 입력부; 사용자가 이 사용자 입력부를 통해 확정한 목표 주차구획 정보를 저장하는 주차 영역 설정부; 주차 안내 및 자동 주차기능 실행과 관련한 안내 메시지를 출력하는 안내 메시지 출력부; 소정 제어신호에 따라 휠의 조향, 가/감속 제어를 통해 자동 주차를 실행하는 주차 제어부; 및 상기 공간 해석부에 의해 산출된 주차 가능 영역을 상기 안내 메시지 출력부를 통해 사용자에게 안내하고, 사용자가 상기 사용자 입력부를 통해 확정한 목표 주차 구획 정보를 근거로 상기 주차 제어부를 제어하여, 자동 주차의 실행을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템{A PARKING ASSIST SYSTEM WHICH BASED ON TECHNICAL COMPOSITION OF IMAGE RECOGNITION AND SUPERSONIC SENSOR}
본 발명은 자동차 주차 지원 시스템에 관한 것으로, 특히 카메라를 통해 취득한 영상정보와 초음파 센서에 의해 얻어진 공간 인식 정보를 종합하여 정밀한 주차 공간을 산정하고, 이를 운전자에게 안내하여 최적의 주차 양태가 도출될 수 있도록 하며, 상기한 과정에 의해 산정된 분석결과를 근거로 자동 주차를 실행함으로써, 운전자가 편리하고 안전하게 자동차를 주차할 수 있도록 된 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템에 관한 것이다.
자동차는 이미 오래전부터 현대사회의 필수품이 되었다. 현대 도시생활에서 빠질 수 없는 대표적인 이동수단으로 자리잡게 되면서, 자동차는 더욱 빠른 속도로 보급이 확대되었고 그에 비례하여 여성 운전자의 수도 크게 늘어나고 있다.
한편, 대부분의 여성 운전자가 가장 큰 어려움으로 느끼는 주차 문제에 도움을 제공하기 위하여, 자동 주차시스템이 개발된 바 있고 이미 여러가지 형태로 제품에 적용되어 판매되고 있다.
상기 자동 주차시스템의 동작은 먼저, 차량에 장착된 초음파 센서를 이용하여 주차할 공간을 스캔하여 해당 영역에 자리하고 있는 장애물을 확인함으로써 주차 가능여부를 판단하게 되는데, 앞서 주차된 차량이 놓인 자세에 따라 목표 주차위치의 방향이 비뚤어질 수 있고, 소정의 빔 폭을 갖는 초음파 센서의 특성상 좌/우 주차된 차량의 경계를 정밀하게 인식하지 못하여 목표 주차위치 설정 성공률이 낮은 단점이 있다.
또한, 상기한 초음파 센서를 이용한 주차 지원 시스템은 탐색 대상의 공간에 이미 존재하고 있는 물체의 위치와 방향을 근거로 주차 제어를 실행하게 되므로, 기존 주차된 차량이 없는 경우에는 주차 기준을 설정할 수 없어 자동 주차 지원기능을 제공할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 카메라를 통해 취득한 영상정보와 초음파 센서에 의해 얻어진 공간 인식 정보를 종합하여 정밀한 주차 공간을 산정하고, 이를 운전자에게 안내하여 최적의 주차 양태가 도출될 수 있도록 하며, 상기한 과정에 의해 산정된 분석결과를 근거로 자동 주차를 실행함으로써, 운전자가 편리하고 안전하게 자동차를 주차할 수 있도록 된 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템을 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템은 자동차 주차 지원 시스템에 있어서, 차량 주변의 영상을 촬영하는 카메라와; 차량으로부터 소정 거리 이내의 공간을 탐지하는 초음파 센서; 상기 카메라 및 초음파 센서에 의해 취득된 정보를 분석하여 탐지대상 영역으로부터 주차 가능 영역을 산출하는 공간 해석부; 사용자로부터의 데이터 입력 또는 제어명령을 입력받기 위한 사용자 입력부; 사용자가 이 사용자 입력부를 통해 확정한 목표 주차구획 정보를 저장하는 주차 영역 설정부; 주차 안내 및 자동 주차기능 실행과 관련한 안내 메시지를 출력하는 안내 메시지 출력부; 소정 제어신호에 따라 휠의 조향, 가/감속 제어를 통해 자동 주차를 실행하는 주차 제어부; 및 상기 공간 해석부에 의해 산출된 주차 가능 영역을 상기 안내 메시지 출력부를 통해 사용자에게 안내하고, 사용자가 상기 사용자 입력부를 통해 확정한 목표 주차 구획 정보를 근거로 상기 주차 제어부를 제어하여, 자동 주차의 실행을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 카메라는 광시야각 확보가 가능한 AVM(Around View Monitoring) 카메라로서, 적어도 하나 이상의 카메라가 일군으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 안내 메시지 출력부는 영상 안내를 출력하는 디스플레이 장치와 음성 안내를 제공하는 음성 출력장치로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 주차 제어부는 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 공간 해석부와 상기 주차 영역 설정부 및 상기 컨트롤러는 적어도 하나의 단일 컨트롤러로서 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 사용자 입력부, 상기 안내 메시지 출력부, 상기 제어부, 상기 디스플레이 장치 가운데 적어도 어느 하나는 차량에 탑재되는 네비게이션 장치 또는 차량용 블랙박스 등의 HMI(Human Machine Interface) 기기 또는 이들의 조합으로 구현된 것을 특징으로 한다.
상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 주차 공간을 탐지함에 있어서 왜곡에 의한 오차없이 장애물의 크기와 위치를 정확하게 탐지할 수 있게 됨으로써, 보다 정밀한 주차 제어가 가능할 뿐만 아니라, 기존에 주차된 차량이 없더라도 안전하고 정확한 주차 유도 및 자동 주차를 실행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 주차면에 그려진 주차구획 표시선을 인식하여 보다 정밀한 주차 안내를 제공함으로써, 차량이 정해진 공간내에서 비뚤어지게 주차되거나 한쪽으로 치우쳐 주차되는 현상을 예방할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템의 주요 구성을 나타낸 기능 블럭도.
도 2는 도 1의 구성된 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도.
도 3은 초음파 센서를 통한 공간 스캐닝 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4a 내지 도 4c는 카메라 영상을 이용한 장애물 판별 및 주차구획 인식 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 1의 디스플레이 장치(61)를 통해 출력되는 주차 가능 영역 안내 메시지의 일례를 나타낸 도면.
도 6은 사용자에 의한 주차 영역 조정 과정을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템의 주요 구성을 나타낸 기능 블럭도이다.
도 1에서 참조번호 10은 차량에 장착된 카메라이고, 20은 차량으로부터 소정 거리 이내의 공간을 탐지하는 초음파 센서이다.
참조번호 30은 키패드 또는 터치패널 등으로 구성되어 사용자로부터의 데이터 입력 또는 제어명령을 입력받기 위한 사용자 입력부이고, 40은 상기 카메라(10) 및 초음파 센서(20)에 의해 취득된 정보를 분석하여 탐지대상 영역에 대한 공간 해석을 실행함으로써 주차 가능 영역을 산출하는 공간 해석부이며, 50은 사용자가 상기 사용자 입력부(30)를 통해 확정한 목표 주차구획 정보를 저장하는 주차 영역 설정부이다.
상기 카메라(10)는 광시야각 확보가 가능한 AVM(Around View Monitoring) 카메라로서 차량의 전후좌우에 각각 설치된 네 개의 카메라가 한 조로 구성된다.
또한, 참조번호 60은 사용자에게 주차 안내 및 자동 주차기능 실행과 관련한 안내 메시지를 출력하는 안내 메시지 출력부인 바, 이 안내 메시지 출력부(60)는 LCD화면 등을 통해 영상 안내를 출력하는 디스플레이 장치(61)와 음성 안내를 제공하는 음성 출력장치(62)로 구성된 것으로, 차량에 탑재되는 네비게이션 장치 등의 HMI(Human Machine Interface) 기기 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
참조번호 70은 이후에 설명할 컨트롤러(ECU;Electronic Control Unit)로부터의 소정 제어신호에 따라 휠의 조향, 가/감속 제어 등을 통해 자동 주차를 실행하는 주차 제어부로서, MDPS(Motor Driven Power Steering)를 포함하여 구성될 수 있다.
참조번호 80은 장치 전반을 제어하는 제어부로서의 컨트롤러(ECU)인 바, 이 컨트롤러(80)는 상기 카메라 영상과 초음파 센서 정보를 근거로 산출된 주차 가능 영역을 상기 안내 메시지 출력부(60)를 통해 사용자에게 안내하고, 이어 사용자에 의해 최종 확정된 목표 주차 구획 정보를 근거로 상기 주차 제어부(70)를 제어함으로써, 자동 주차의 실행을 제어하도록 된 것이다.
상기 공간 해석부(40)와 주차 영역 설정부(50), 컨트롤러(80)는 시스템을 구현하는 목적과 관점, 그 용도에 따라 적어도 하나의 단일 컨트롤러 내에 내장되도록 구현될 수도 있다. 즉, 공간 해석부(40)와 주차 영역 설정부(50), 컨트롤러(80)각각에 대한 독립된 단일 컨트롤러의 조합으로도 구현될 수 있고, 하나의 단일 컨트롤러로 구현될 수도 있다.
이어, 도 2의 순서도를 참조하여 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.
사용자가 상기 사용자 입력부(30)를 통해 자동 주차 모드를 선택한 것으로 확인되게 되면(ST 1), 컨트롤러(80)는 상기 초음파 센서(20)를 구동시켜, 예컨대 도 3에 예시된 바와 같이, 탐지대상 영역에 대한 스캐닝(ST 2)을 실행하게 된다.(ST 2)
또한, 컨트롤러(80)는 상기 카메라(10)를 통해 차량 주변의 영상을 촬영하고 취득된 영상을 분석하여 해당 공간에 존재하는 장애물의 위치, 크기 등을 인식해낸다.(ST 3)
도 4a 내지 도 4c는 영상 인식에 의한 장애물 판별 및 주차구획 인지과정을 설명하기 위한 것이다.
도 4a에 예시된 바와 같이, 두 대의 차량 사이에 검색대상의 주차구획이 있고, 이 주차구획 내에 폭이 좁은 장애물이 존재하는 경우를 가정하여 설명한다.
차량이 탐색과정에서 상기 검색대상 주차구획 앞을 천천히 이동하는 도중, 컨트롤러(80)는 카메라(10)를 통해 일정 시간 간격으로 검색대상 영역을 촬영하게 되는데, 이때 차량이 이동함에 따라 상기 장애물을 대상으로 촬영된 t초 전 영상과 t초 후 영상은 그 시점과 방향이 다르게 되고, 따라서 이 두 영상을 비교하여 종합하게 되면, 도 4b의 하단에 도시된 바와 같은 영상을 얻을 수 있다.
또한, 컨트롤러(80)는 상기 카메라(10)에 의해 촬영된 복수의 영상을 처리하여 이로부터 검색대상 주변지역의 조감도를 생성할 수 있으며, 이 조감도에는 영상 인식을 통해 도 4c에 예시된 바와 같이, 주차구획 표시는 물론, 장애물의 위치와 형태 등이 함께 표시될 수 있다.
상기한 과정을 통한 영상 인식이 실행된 이후, 컨트롤러(80)는 상기 공간 해석부(40)를 제어함으로써, 상기 초음파 센서(20)에 의해 취득된 공간 탐지정보와 상기 카메라(10)를 통해 취득한 영상 인식 정보를 근거로 상기 검색대상 영역에 대한 공간 해석을 실행하게 되며(ST 4), 이를 통해 검색대상 영역 내에서 주차 가능 영역을 산출하고, 그 산출된 결과를 상기 안내메시지 출력부(60)를 통해 출력함으로써 사용자에게 주차 가능(예정) 영역 산출결과를 확인시키게 된다.(ST 5)
도 5는 디스플레이 장치(61)를 통해 출력되는 주차 가능 영역 안내 메시지의 사례를 나타낸 것으로, 조감도 상에 표시된 주차구획 내에 빨간색 사각형으로 표시된 영역이 주차 가능 영역을 나타낸 것이다.
한편, 상기 디스플레이 장치(61)는 터치 스크린으로 구성된 것인 바, 도 6에 예시된 바와 같이, 사용자는 화면에 표시된 상기 주차 가능 영역을 손가락으로 드래그(drag) 하여, 화면상에서 이동시킴으로써 필요에 따라 주차 가능 영역을 세밀하게 조정할 수 있다.
화면에 출력된 주차 가능 안내메시지를 확인한 사용자가 터치입력을 통해 상기 주차 가능 영역에 대한 조정 및 선택을 완료한 것으로 확인되게 되면(ST 6), 컨트롤러(80)는 사용자에 의해 조정 및 확정된 최종 결과를 목표 주차 구획으로 확정하고, 이를 자동 주차 실행 버튼과 함께 상기 디스플레이 장치(61)의 화면상에 표시하게 된다.(ST 7)
이어, 컨트롤러(80)는 사용자에 의해 상기 자동 주차 실행 버튼이 선택되었는지를 확인하여(ST 8), 사용자의 실행 명령이 확인되면, 상기 주차 제어부(70)를 제어함으로써 자동 주차를 실행하게 된다.(ST 9)
즉, 상기 실시예에 의하면, 카메라를 통해 취득한 영상정보와 초음파 센서를 통한 공간 인식 정보를 종합하여 정밀한 주차 공간을 산정하고, 이를 운전자에게 안내하여 최적의 주차 양태가 도출될 수 있도록 하며, 상기한 과정에 의해 산정된 분석결과를 근거로 자동 주차를 실행함으로써, 운전자가 편리하고 안전하게 자동차를 주차할 수 있도록 된 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템을 실현할 수 있게 된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 카메라 20 : 초음파 센서
30 : 사용자 입력부 40 : 공간 해석부
50 : 주차 영역 설정부 60 : 안내 메시지 출력부
61 : 디스플레이 장치 62 : 음성 출력장치
70 : 주차 제어부 80 : 컨트롤러

Claims (6)

  1. 자동차 주차 지원 시스템에 있어서,
    차량 주변의 영상을 촬영하는 카메라와;
    차량으로부터 소정 거리 이내의 공간을 탐지하는 초음파 센서;
    상기 카메라 및 초음파 센서에 의해 취득된 정보를 분석하여 탐지대상 영역으로부터 주차 가능 영역을 산출하는 공간 해석부;
    사용자로부터의 데이터 입력 또는 제어명령을 입력받기 위한 사용자 입력부;
    사용자가 이 사용자 입력부를 통해 확정한 목표 주차구획 정보를 저장하는 주차 영역 설정부;
    주차 안내 및 자동 주차기능 실행과 관련한 안내 메시지를 출력하는 안내 메시지 출력부;
    소정 제어신호에 따라 휠의 조향, 가/감속 제어를 통해 자동 주차를 실행하는 주차 제어부; 및
    상기 공간 해석부에 의해 산출된 주차 가능 영역을 상기 안내 메시지 출력부를 통해 사용자에게 안내하고, 사용자가 상기 사용자 입력부를 통해 확정한 목표 주차 구획 정보를 근거로 상기 주차 제어부를 제어하여, 자동 주차의 실행을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 카메라는 광시야각 확보가 가능한 AVM(Around View Monitoring) 카메라로서, 적어도 하나 이상의 카메라가 일군으로 구성된 것을 특징으로 하는 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 안내 메시지 출력부는 영상 안내를 출력하는 디스플레이 장치와 음성 안내를 제공하는 음성 출력장치로 구성된 것을 특징으로 하는 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 주차 제어부는 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 공간 해석부와 상기 주차 영역 설정부 및 상기 컨트롤러는 적어도 하나의 단일 컨트롤러로서 구현된 것을 특징으로 하는 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 사용자 입력부, 상기 안내 메시지 출력부, 상기 제어부 가운데 적어도 어느 하나는 차량에 탑재되는 네비게이션 장치 또는 차량용 블랙박스 등의 HMI(Human Machine Interface) 기기 또는 이들의 조합으로 구현된 것을 특징으로 하는 영상인식 및 초음파 센서 기술 융합기반 주차 지원 시스템.
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