KR20150142364A - 자동차의 주차시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 디스플레이부, 차량의 후방영상을 획득하는 영상획득부, 상기 차량에 설치된 바퀴의 회전에 대한 엔코더값을 측정하는 엔코더부 및 상기 후방영상에서 인식한 주차선 및 주차교차점을 기반으로 목표주차구획을 결정하고, 상기 목표주차구획 및 상기 목표주차구획과 상기 엔코더값에 따라 추정한 상기 차량의 현재위치를 합성한 합성영상을 상기 디스플레이부에 디스플레이되게 제어하는 제어부;를 포함하는 자동차의 주차시스템을 제공한다.

Description

자동차의 주차시스템{Parking system of vehicle}
본 발명은 자동차의 주차시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 후방영상에서 차량이 주차할 목표주차구획 및 차량의 현재위치를 합성한 합성영상을 제공하여 주차가 용이하도록 하는 자동차의 주차시스템에 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.
최근들어, 전후좌우 카메라를 장착한 AVM 시스템이 개발되어 어라운드 합성 영상으로부터 주차 구획과 현재 차량 위치를 쉽게 알 수 있으나, 상기 AVM 시스템을 적용하지 않고 상기 어라운드 합성영상과 유사한 합성영상을 제공하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명의 목적은, 차량의 후방영상에서 차량이 주차할 목표주차구획 및 차량의 현재위치를 합성한 합성영상을 제공하여 주차가 용이하도록 하는 자동차의 주차시스템을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 자동차의 주차시스템은, 디스플레이부, 차량의 후방영상을 획득하는 영상획득부, 상기 차량에 설치된 바퀴의 회전에 대한 엔코더값을 측정하는 엔코더부 및 상기 후방영상에서 인식한 주차선 및 주차교차점을 기반으로 목표주차구획을 결정하고, 상기 목표주차구획 및 상기 목표주차구획과 상기 엔코더값에 따라 추정한 상기 차량의 현재위치를 합성한 합성영상을 상기 디스플레이부에 디스플레이되게 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 디스플레이부는, 상기 후방영상 및 상기 합성영상을 구분하여 디스플레이한다.
상기 영상획득부는, 적어도 하나의 카메라를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 후방영상에서 상기 주차선 및 상기 주차교차점을 인식하여 상기 차량이 주차하는 상기 목표주차구획을 결정하는 구획결정부, 상기 목료주차구획 및 상기 엔코더값을 기반으로 상기 현재위치를 추정하는 위치추정부 및 상기 목료주차구획 및 상기 현재위치를 합성한 상기 합성영상을 생성하여, 상기 디스플레이부에 디스플레이되게 제어하는 동작제어부를 포함한다.
상기 구획결정부는, 상기 후방영상에서 상기 주차선 및 상기 주차교차점을 설정된 라인피팅 알고리즘 및 해리스 코너 알고리즘을 적용하여 인식한다.
상기 구획결정부는, 상기 주차선 및 상기 주차교차점을 구획 알고리즘에 적용하여 상기 차량의 사이즈보다 큰 상기 목표주차구획을 결정한다.
상기 위치추정부는, 상기 엔코더값을 기반으로 상기 차량의 제1 현재위치를 추정하는 제1 추정부, 상기 목표주차구획에 대한 구획코너좌표와 기 설정된 주차구획에 저장된 코너좌표가 서로 매칭되게 회전성분 및 이동성분을 계산하여 상기 차량의 제2 현재위치를 추정하는 제2 추정부 및 상기 제1, 2 현재위치를 설정된 칼만 필터에 적용하여 상기 현재위치를 추정 또는 보정하는 제3 추정부를 포함한다.
상기 제2 추정부는, 상기 차량이 상기 목표주차구획에 진입하기 전에 상기 목표주차구획에 대한 전방구획코너에 대한 상기 구획코너좌표를 산출하고, 상기 차량이 상기 목표주차구획에 진입한 후에 상기 목표주차구획의 후방쿠획코너에 대한 상기 구획코너좌표를 산출한다.
상기 동작제어부는, 상기 목표주차구획의 중심축 상에 제1 라인을 형성하고, 상기 현재위치에서 상기 제1 라인에 대응하는 제2 라인을 형성하며, 상기 제1, 2 라인 사이의 경사각이 표시되게 상기 디스플레이부를 제어한다.
본 발명에 따른 자동차의 주차시스템은, 고가의 AVM 시스템을 적용하지 않으며, 차량의 후방영상을 획득하여 주차선 및 주차교차점을 인식하여 목표주차구획을 결정하고, 목표주차구획과 엔코더값으로 추정된 차량의 현재위치를 합성한 합성영상을 디스플레이부에 디스플레이함으로써, 운전자가 차량의 현재위치와 목표주차구획을 확인할 수 있음으로써 운전자가 주차가 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 주차시스템에 대한 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 주차시스템에 대한 합성영상을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 주차시스템에 대한 디스플레이부에 디스플레이되는 예시도이다.
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.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 주차시스템에 대한 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 1을 참조하면, 자동차의 주차시스템은, 디스플레이부(110), 영상획득부(120), 엔코더부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(110)는 영상획득부(120)에서 획득한 차량의 후방영상 및 제어부(140)에서 합성한 합성영상을 디스플레이할 수 있다.
여기서, 디스플레이부(110)는 상기 후방영상 및 상기 합성영상을 서로 구분하여 디스플레이할 수 있다.
영상획득부(120)는 상기 차량의 후방에 장착되어, 상기 차량의 후방영상을 촬영하는 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다.
즉, 영상획득부(120)는 제어부(140)의 제어에 따라 상기 후방영상을 촬영하거나, 또는 차량기어상태가 후진기어로 변경되는 경우 자동적으로 상기 후방영상을 촬영할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
영상획득부(120)는 촬영한 상기 후방영상을 실시간으로 제어부(140)로 전달할 수 있다.
엔코더부(130)는 상기 차량에 장착된 바퀴의 회전에 대한 엔코더값을 측정할 수 있다.
즉, 엔코더부(130)는 상기 바퀴에 연결된 휠에 장착될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제어부(140)는 구획결정부(142), 위치추정부(144) 및 동작제어부(146)을 포함할 수 있다.
구획결정부(142)는 상기 후방영상에서 상기 주차선 및 상기 주차교차점을 인식하여 상기 차량이 주차하는 상기 목표주차구획을 결정한다.
즉, 구획결정부(142)는 상기 후방영상에서 상기 주차선 및 상기 주차교차점을 설정된 라인피팅 알고리즘 및 해리스 코너 알고리즘을 적용하여 인식할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 구획결정부(142)는 상기 주차선 및 상기 주차교차점을 구획 알고리즘에 적용하여 상기 차량의 사이즈보다 큰 상기 목표주차구획을 결정할 수 있다.
즉, 구획결정부(142)는 상기 목표주차구획의 최초 사이즈를 상기 차량의 사이즈보다 길게 설정하며, 위치추정부(144)에서 추정한 상기 차량의 현재위치에 따라 보정할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
위치추정부(144)는 상기 목료주차구획 및 상기 엔코더값을 기반으로 상기 현재위치를 추정할 수 있다.
즉, 위치추정부(144)는 상기 엔코더값을 기반으로 상기 차량의 제1 현재위치를 추정하는 제1 추정부(144a), 상기 목표주차구획에 대한 구획코너좌표와 기 설정된 주차구획에 저장된 코너좌표가 서로 매칭되게 회전성분 및 이동성분을 계산하여 상기 차량의 제2 현재위치를 추정하는 제2 추정부(144b) 및 상기 제1, 2 현재위치를 설정된 칼만 필터에 적용하여 상기 현재위치를 추정 또는 보정하는 제3 추정부(144c)를 포함할 수 있다.
여기서, 제2 추정부(144b)는 상기 차량이 상기 목표주차구획에 진입하기 전에 상기 목표주차구획에 대한 전방구획코너에 대한 상기 구획코너좌표를 산출하고, 상기 차량이 상기 목표주차구획에 진입한 후에 상기 목표주차구획의 후방쿠획코너에 대한 상기 구획코너좌표를 산출한다.
동작제어부(144c)는 상기 목료주차구획 및 상기 현재위치를 합성한 상기 합성영상을 생성하여, 상기 디스플레이부에 디스플레이되게 제어할 수 있다.
또한, 동작제어부(144c)는 상기 목표주차구획의 중심축 상에 제1 라인을 형성하고, 상기 현재위치에서 상기 제1 라인에 대응하는 제2 라인을 형성하며, 상기 제1, 2 라인 사이의 경사각이 표시되게 상기 디스플레이부를 제어할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
본 발명에 따른 자동차의 주차시스템은 영상획득부(120)에서 획득한 상기 차량의 후방영상 및 상기 후방영상에서 결정한 목표주차구획 및 차량의 현재위치가 합성한 합성영상을 디스플레이부(110)에 디스플레이되도록 함으로써, 운전자가 손쉽게 차량을 목표주차구획에 주차할 수 있도록 하는 이점이 있다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 주차시스템에 대한 합성영상을 나타낸 예시도이다.
도 2(a)는 목표주차구획에 차량이 진입하기 전에 목표주차구획 및 차량의 현재위치를 나타낸다.
도 2(a)를 참조하면, 제어부(140)는 후방영상에서 주차선 및 주차교차점을 인식할 수 있다.
즉, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 상기 주차선은 적색으로 표시된 라인이며, 상기 주차교차점은 파란색점으로 나타낼 수 있다.
여기서, 제어부(140)는 상술한 바와 같이, 라인 피팅 알고리즘 및 해리스 코너 알고리즘을 적용하여 상기 주차선 및 상기 주차교차점을 인식할 수 있으며, 설정된 구획 알고리즘에 적용하여 목표주차구획을 결정할 수 있다.
이후, 제어부(140)는 바퀴의 회전에 대한 엔코더값을 기반으로 차량의 현재위치를 추정할 수 있으며, 상기 현재위치에 기 설정된 차량 형상을 상기 목표주차구획으로 이루어진 합성영상을 생성하여 디스플레이부(110)에 디스플레이되게 제어할 수 있다.
도 2(b)는 도 2(a) 이후 차량이 주차를 위해 후진 주행하여, 목표주차구획에 진입한 후에 나타낸 합성영상을 나타낸다.
즉, 도 2(b)를 참조하면, 제어부(140)는 차량이 목표주차구획에 진입한 후의 후방영상 및 합성영상을 나타내며, 상술한 바와 같이 방법에 따라 결정될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 주차시스템에 대한 디스플레이부에 디스플레이되는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이부(110)에는 제어부(140)에서 차량의 현재위치 및 목표주차구획이 합성된 합성영상 및 영상획득부(120)에서 획득한 후방영상을 디스플레이할 수 있다.
여기서, 상기 합성영상에는 상기 목표주차구획의 중심축 선상에 제1 라인이 형성되고, 상기 차량의 현재위치 상에 상기 차량이 주차하는 경우 상기 제1 라인과 대응 또는 중첩되는 제2 라인이 형성될 수 있다.
또한, 디스플레이부(110)는 상기 제1, 2 라인의 경사각, 즉 차량 기울기를 수치로 나타낼 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
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.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (9)

  1. 디스플레이부;
    차량의 후방영상을 획득하는 영상획득부;
    상기 차량에 설치된 바퀴의 회전에 대한 엔코더값을 측정하는 엔코더부; 및
    상기 후방영상에서 인식한 주차선 및 주차교차점을 기반으로 목표주차구획을 결정하고, 상기 목표주차구획 및 상기 목표주차구획과 상기 엔코더값에 따라 추정한 상기 차량의 현재위치를 합성한 합성영상을 상기 디스플레이부에 디스플레이되게 제어하는 제어부;를 포함하는 자동차의 주차시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 후방영상 및 상기 합성영상을 구분하여 디스플레이하는 자동차의 주차시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상획득부는,
    적어도 하나의 카메라를 포함하는 자동차의 주차시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 후방영상에서 상기 주차선 및 상기 주차교차점을 인식하여 상기 차량이 주차하는 상기 목표주차구획을 결정하는 구획결정부;
    상기 목료주차구획 및 상기 엔코더값을 기반으로 상기 현재위치를 추정하는 위치추정부; 및
    상기 목료주차구획 및 상기 현재위치를 합성한 상기 합성영상을 생성하여, 상기 디스플레이부에 디스플레이되게 제어하는 동작제어부;를 포함하는 자동차의 주차시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구획결정부는,
    상기 후방영상에서 상기 주차선 및 상기 주차교차점을 설정된 라인피팅 알고리즘 및 해리스 코너 알고리즘을 적용하여 인식하는 자동차의 주차시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 구획결정부는,
    상기 주차선 및 상기 주차교차점을 구획 알고리즘에 적용하여 상기 차량의 사이즈보다 큰 상기 목표주차구획을 결정하는 자동차의 주차시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 위치추정부는,
    상기 엔코더값을 기반으로 상기 차량의 제1 현재위치를 추정하는 제1 추정부;
    상기 목표주차구획에 대한 구획코너좌표와 기 설정된 주차구획에 저장된 코너좌표가 서로 매칭되게 회전성분 및 이동성분을 계산하여 상기 차량의 제2 현재위치를 추정하는 제2 추정부; 및
    상기 제1, 2 현재위치를 설정된 칼만 필터에 적용하여 상기 현재위치를 추정 또는 보정하는 제3 추정부;를 포함하는 자동차의 주차시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 추정부는,
    상기 차량이 상기 목표주차구획에 진입하기 전에 상기 목표주차구획에 대한 전방구획코너에 대한 상기 구획코너좌표를 산출하고, 상기 차량이 상기 목표주차구획에 진입한 후에 상기 목표주차구획의 후방쿠획코너에 대한 상기 구획코너좌표를 산출하는 자동차의 주차시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 동작제어부는,
    상기 목표주차구획의 중심축 상에 제1 라인을 형성하고, 상기 현재위치에서 상기 제1 라인에 대응하는 제2 라인을 형성하며, 상기 제1, 2 라인 사이의 경사각이 표시되게 상기 디스플레이부를 제어하는 자동차의 주차시스템.
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