KR20180047210A - 주차구획 탐색 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주차구획 탐색 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는, 라이다를 이용하여 차량 주변의 장애물들로부터 선분을 추출하고 각 장애물로부터 추출된 선분 사이의 거리 및 상기 차량의 폭 또는 길이 정보를 비교하여 주차구획 후보군을 검출하는 주차구획 검출부, 상기 검출된 주차구획 후보군을 기준으로 상기 차량의 자세정보를 연산하는 자세정보 연산부, 상기 차량의 자세정보를 기준으로 상기 검출된 주차구획 후보군으로의 자율 주차를 위한 주차경로를 생성하는 경로 생성부, 및 상기 생성된 주차경로에 근거하여 해당 주차구획 후보군의 주차 가능 여부를 판단하여 상기 주차구획 후보군 중 목표 주차구획을 결정하는 판단부를 포함한다.

Description

주차구획 탐색 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING PARKING SLOT}
본 발명은 주차구획 탐색 장치 및 방법에 관한 것이다.
자율주행 차량의 경우 초음파 센서 또는 AVM 시스템을 이용하여 빈 주차구획을 검출할 수 있다.
그러나, 초음파를 활용할 경우 주차구획 탐색 거리에 제한을 가지게 되며, 초음파의 특성으로 차량의 유무는 판단가능하나 초음파만으로 주차구획에 대한 정확한 측정은 어렵다. 또한, 초음파를 활용할 경우 주차된 차량을 지나야 주차구획 탐색이 가능하다.
또한, AVM을 이용하여 빈 주차구획을 검출하는 경우에는 주차구획선을 인식해야하기 때문에 주차구획선이 없는 공간에서는 빈 주차구획을 검출하는 것이 어렵다.
본 발명의 목적은, 자율주차시스템에서 초음파 센서 없이도 자율주행 차량에서 활용되고 있는 라이다 센서를 이용하여 주차구획을 검출할 수 있는 주차구획 탐색 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 라이다를 이용하여 차량 주변의 장애물들로부터 선분을 추출하고 각 장애물로부터 추출된 선분 사이의 거리 및 상기 차량의 폭 또는 길이 정보를 비교하여 주차구획 후보군을 검출하는 주차구획 검출부, 상기 검출된 주차구획 후보군을 기준으로 상기 차량의 자세정보를 연산하는 자세정보 연산부, 상기 차량의 자세정보를 기준으로 상기 검출된 주차구획 후보군으로의 자율 주차를 위한 주차경로를 생성하는 경로 생성부, 및 상기 생성된 주차경로에 근거하여 해당 주차구획 후보군의 주차 가능 여부를 판단하여 상기 주차구획 후보군 중 목표 주차구획을 결정하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 라이다를 이용하여 차량 주변의 장애물들로부터 선분을 추출하고 각 장애물로부터 추출된 선분 사이의 거리 및 상기 차량의 폭 또는 길이 정보를 비교하여 주차구획 후보군을 검출하는 단계, 상기 검출된 주차구획 후보군을 기준으로 상기 차량의 자세정보를 연산하는 단계, 상기 차량의 자세정보를 기준으로 상기 검출된 주차구획 후보군으로의 자율 주차를 위한 주차경로를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 주차경로에 근거하여 해당 주차구획 후보군의 주차 가능 여부를 판단하여 상기 주차구획 후보군 중 목표 주차구획을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 자율주차시스템에서 초음파 센서 없이도 자율주행 차량에서 활용되고 있는 라이다 센서를 이용하여 주차구획을 검출할 수 있는 이점이 있다. 또한, 자율주차 시스템에 라이다 센서를 활용함으로써 초음파 탐색의 기능 중복을 제거할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차구획 탐색 장치가 적용된 차량을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주차구획 탐색 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주차구획 탐색 장치의 주차구획 탐색 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차구획 탐색 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치가 적용된 컴퓨팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
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 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차구획 탐색 장치가 적용된 차량을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 주차구획 탐색 장치(100)는 차량 전방에 구비된 라이더를 이용하여 주변차량, 기둥, 벽 등과 같은 장애물은 탐색하고, 탐색된 차량, 기둥, 벽 등을 이용하여 빈 주차구획을 탐색할 수 있다.
본 발명에 따른 주차구획 탐색 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 주차구획 탐색 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다. 여기서, 주차구획 탐색 장치(100)는 차량의 엔진 및 모터와 연계되어 동작할 수 있으며, 엔진이나 모터의 동작을 제어하는 제어 유닛과 연계되어 동작할 수도 있다. 또한, 주차구획 탐색 장치(100)는 자율주차시스템가 연계하여 동작할 수도 있다.
이에, 주차구획 탐색 장치(100)에 대한 세부 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 주차구획 탐색 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 주차구획 탐색 장치(100)는 제어부(110), 인터페이스부(120), 센서부(130), 통신부(140), 저장부(150), 주차구획 검출부(160), 자세정보 연산부(170), 경로 생성부(180) 및 판단부(190)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(110)는 주차구획 탐색 장치(100)의 각 부간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.
먼저, 인터페이스부(120)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 주차구획 탐색 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.
여기서, 입력수단은 키 버튼이 해당될 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그 셔틀, 스타일러스 펜 등이 해당될 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키가 해당 될 수도 있다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다.
이때, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서부(130)는 차량 주변에 위치한 장애물, 예를 들어, 주변차량, 기둥, 벽 등을 탐지하고, 해당 장애물 간 거리를 측정하는 라이다(Ridar)를 포함할 수 있다. 라이다는 주기적으로 주차장 내 차량주변을 탐색하고, 탐색한 데이터를 저장부(150)에 저장할 수 있다.
라이다에 의해 탐색된 정보는 포인트 클라우드 형태의 데이터로서, 주차구획 탐색 장치(100)는 저장부(150)에 주기적으로 저장되는 포인트 클라우드 중 복수 개의 포인트들이 모여 이루는 선분 정보를 통해 장애물을 탐색하고, 빈 주차구획을 탐색할 수 있다.
통신부(140)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 차량에 구비된 라이다에 의해 탐색된 데이터를 수신할 수 있다. 여기서, 통신모듈은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈 또는 근거리 통신(Short Range Communication)을 위한 모듈을 포함할 수도 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이 파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등이 포함될 수 있으며, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA) 등이 포함될 수 있다.
저장부(150)는 주차구획 탐색 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 일 예로서, 저장부(150)는 라이다 의해 탐색된 데이터가 저장될 수 있으며, 주차구획 검출부(160), 자세정보 연산부(170), 경로 생성부(180) 및/또는 판단부(190)에서 각 동작을 수행하기 위한 설정값 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다.
여기서, 저장부(150)는 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 저장매체를 포함할 수 있다.
주차구획 검출부(160)는 라이다의 탐색 데이터를 근거로 주차구획을 탐색한다.
여기서, 주차구획 검출부(160)는 라이다에 의해 탐색된 포인트 클라우드를 클러스터링하고, 그 결과로부터 선분 정보를 추출한다. 주차구획 검출부(160)에 의해 추출된 선분 정보는 해당 선분의 길이 및 분산 등의 속성 정보를 포함할 수 있다.
이때, 주차구획 검출부(160)는 추출된 각 선분의 속성 정보를 이용하여 주차구획 후보군을 검출할 수 있다. 일 예로, 기둥과 벽면에 의해 검출된 선분의 분산은 라이더에 의해 검출된 분산과 비슷한 값을 가질 수 있다. 이에 반해, 차량의 외형에 의해 검출된 선분은 곡률값을 갖게 되므로, 해당 선분을 직선으로 근사화하는 경우 근사화된 선분의 분산은 라이더에 의해 검출된 분산 보다 더 큰 값을 가지게 된다.
따라서, 주차구획 검출부(160)는 선분의 길이와 분산을 기준으로 차량과 기둥 및/또는 벽면을 구분할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 주차구획 검출부(160)는 차량과 차량 사이, 차량과 기둥 사이, 차량과 벽면 사이, 기둥과 벽면 사이의 빈 공간에 의해 검출된 선분 정보들의 관계를 이용하여 하나 이상의 주차구획 후보군을 검출할 수 있다.
주차구획 후보군을 검출하는 실시예는 도 3a 내지 도 3d를 참조하도록 한다.
먼저, 도 3a는 차량과 차량 사이의 주차구획 후보군을 검출하는 실시예를 나타낸 것이다. 도 3a를 참조하면, 주차구획 검출부(160)는 제1 차량에 의해 추출된 선분 및 제1 차량에 이웃한 제2 차량에 의해 추출된 선분의 방향이 일치하는지 확인한다. 여기서, 주차구획 검출부(160)는 서로 이웃한 두 선분 사이에 위치한 말단점(311, 313, 315) 사이의 거리(X1)를 확인한다. 만일, 서로 이웃한 두 선분 사이에 위치한 말단점(311, 313, 315) 사이의 거리(X1)가 차량 폭 또는 길이 보다 미리 정해진 배수 이상일 경우 해당 주차구획(P1)을 주차구획 후보군으로 검출할 수 있다.
차량이 움직이면서 차량과 차량 사이의 주차구획 후보군을 검출하는 경우, 차량의 측면이 선분으로 인식되는 경우가 있다. 이 경우, 주차구획 검출부(160)는 가장 인접한 선분과의 직교성을 검증한 후, 검출된 측면 선분과 다음 선분의 인접한 점과의 거리를 이용하여 주차구획 후보군을 검출할 수도 있다.
여기서, 주차구획 후보군은 중심점 좌표와 방향 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 주차구획의 중심점은 검출된 제1 차량(21) 또는 제2 차량(25)으로부터 추출된 선분 중 차량(10)의 진행방향에 수직한 선분을 기준으로 차량(10)의 폭 또는 길이를 감안하여 반영한다.
도 3b는 차량과 기둥 사이의 주차구획 후보군을 검출하는 실시예를 나타낸 것이다. 도 3b를 참조하면, 주차구획 검출부(160)는 제1 차량에 의해 추출된 선분 및 제1 차량에 이웃한 기둥(30)에 의해 추출된 선분의 방향이 일치하는지 확인한다. 여기서, 주차구획 검출부(160)는 서로 이웃한 두 선분 사이에 위치한 말단점(321, 325) 사이의 거리(X2)를 확인한다. 만일, 서로 이웃한 두 선분 사이에 위치한 말단점(321, 325) 사이의 거리(X2)가 차량 폭 또는 길이 보다 미리 정해진 배수 이상일 경우 해당 주차구획(P2)을 주차구획 후보군으로 검출할 수 있다.
여기서, 주차구획 후보군은 중심점 좌표와 방향 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 주차구획의 중심점은 검출된 기둥(30)으로부터 추출된 선분 중 차량(10)의 진행방향에 수직한 선분을 기준으로 차량(10)의 폭 또는 길이를 감안하여 반영한다.
도 3c는 기둥과 벽면 사이의 주차구획 후보군을 검출하는 실시예를 나타낸 것이다. 도 3c를 참조하면, 주차구획 검출부(160)는 기둥에서 검출된 선분과 벽면에서 검출된 선분 사이의 거리를 이용하여 주차구획을 판단한다. 여기서, 기둥 및 벽면은 각각 두 개의 선분이 검출될 수 있다. 따라서, 주차구획 검출부(160)는 기둥과 벽면에서 각각 하나 또는 두 개의 선분이 검출되면, 서로 방향이 일치하는 선분 사이의 거리(X3, X4)를 계산한다.
이때, 주차구획 검출부(160)는 차량의 진행방향과 일치하는 선분 사이의 거리(X4)와 차량 폭 및/또는 길이를 비교하여 미리 정해진 배수 이상일 경우 해당 주차구획(P3)을 주차구획 후보군으로 검출할 수 있다.
여기서, 주차구획 후보군은 중심점 좌표와 방향 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 주차구획의 중심점은 검출된 기둥(30)을 기준으로 주차구획(P3) 방향으로 차량(10)의 진행 방향에 수직한 가상의 선분(331)을 생성하고, 이를 기준으로 차량(10)의 폭 또는 길이를 감안하여 반영한다.
도 3d는 차량과 벽면 사이의 주차구획 후보군을 검출하는 실시예를 나타낸 것이다. 도 3d를 참조하면, 주차구획 검출부(160)는 제1 차량에 의해 추출된 선분 및 제1 차량에 이웃한 벽면(40)에 의해 추출된 선분 사이의 거리를 이용하여 주차구획을 판단한다.
여기서, 벽면은 두 개의 선분이 검출될 수 있다. 따라서, 주차구획 검출부(160)는 제1 차량에 의해 추출된 선분에서 벽면과 가까운 점(341) 및 벽면으로부터 추출된 선분 사이의 거리(X5, X6)를 계산한다.
이때, 주차구획 검출부(160)는 계산된 거리(X5, X6)와 차량 폭 및/또는 길이를 비교하여 미리 정해진 배수 이상일 경우 해당 주차구획(P4)을 주차구획 후보군으로 검출할 수 있다.
여기서, 주차구획 후보군은 중심점 좌표와 방향 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 주차구획의 중심점은 벽면(40)으로부터 추출된 선분을 기준으로 차량(10)의 폭 또는 길이를 감안하여 반영한다.
주차구획 검출부(160)는 복수 개의 주차구획 후보군이 검출된 경우, 주차구획 후보군들의 그룹을 구성할 수 있다.
주차구획 검출부(160)는 주차구획 후보군을 검출한 이후 라이더에 의한 탐색 결과가 다시 입력되면, 입력된 탐색 결과를 토대로 다시 선분을 검출하여 이전에 검출된 주차구획 후보군과 동일한 주차구획 후보군이 검출되는지 판단하여 주차구획 후보군을 추적할 수 있다. 또한, 주차구획 검출부(160)는 새로운 주차구획 후보군이 검출되면 주차구획 후보군들의 그룹에 추가할 수 있다.
자세정보 연산부(170)는 주차구획 검출부(160)에 의해 검출된 주차구획 후보군들을 차량에서 가까운 거리순으로 정렬한다. 자세정보 연산부(170)는 정렬된 주차구획 후보군들 중 어느 하나의 주차구획 후보군의 중심점을 기준으로 차량의 자세 정보를 계산한다.
차량의 자세 정보를 계산하는 실시예는 도 4를 참조하도록 한다.
도 4를 참조하면, 차량의 헤딩 중심점(411)의 좌표가 (xt, yt), 주차구획 후보군의 중심점(413)의 좌표가 (xc, yc), 길이가 h, 폭이 w이고, 차량의 헤딩 방향에 직교하는 방향과 주차구획의 폭 방향이 이루는 각도가 β라 가정했을 때, 아래 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 이용하여 차량의 헤딩 중심점(411)의 좌표 (xt, yt)를 계산할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서, 자세정보 연산부(170)는 주차구획의 전방에, 차량 선회 시 주차된 차량과의 간섭을 배제하기 위한 가상영역(415)을 생성할 수 있다. 가상영역(415)은 주차구획 후보군의 양측으로 검출된 선분을 기준으로 한다.
이때, [수학식 2]에서 a는 가상영역(415)의 폭을 나타낸다. 또한, β는 라이다 좌표계를 기준으로 [-β, +β]의 범위를 갖는 경우를 기준으로 한다.
따라서, 자세정보 연산부(170)는 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 이용하여 차량의 헤딩 중심점(411)의 좌표 (xt, yt)를 계산함으로써 차량의 자세를 연산할 수 있다.
이와 같은 방식으로 자세정보 연산부(170)는 차량에서 가까운 거리순으로 정렬된 주차구획 후보군들 각각에 대해 자세정보를 연산할 수 있다.
경로 생성부(180)는 자세정보 연산부(170)에 의해 연산된 차량의 자세정보와 주차구획 후보군들의 정보를 이용하여 주차경로를 생성한다. 각 주차구획 후보군들에 대한 주차경로 생성 동작에 대한 실시예는 도 5를 참조하도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 경로 생성부(180)는 차량에서 가까운 거리순으로 정렬된 주차구획 후보군들 중 가장 가까이 있는 주차구획 후보군 순서에 따라 주차경로를 생성한다.
경로 생성부(180)는 가장 가까이 있는 제1 주차구획 후보군(511)을 기준으로 하여 현재 차량의 헤딩 중심점(M1) 기반의 차량 자세에 따라 주차경로를 생성한다. 판단부(190)는 제1 주차구획 후보군(511)을 기준으로 생성된 주차경로를 토대로 제1 주차구획 후보군(511)으로의 주차 가능 여부를 판단한다.
만일, 제1 주차구획 후보군(511)으로 주차 가능한 것으로 판단되면, 경로 생성부(180)는 제2 주차구획 후보군(521) 및 제3 주차구획 후보군(531)에 대한 주차경로 생성을 중단한다.
한편, 제1 주차구획 후보군(511)으로 주차 가능하지 않은 것으로 판단되면, 경로 생성부(180)는 경로 이탈선(513)을 생성하고, 생성된 경로 이탈선(513)을 따라 다음 순서의 제2 주차구획 후보군(521)으로 이동하여 주차경로를 생성한다. 여기서, 이탈경로를 Dubin 방법을 이용하여 생성하게 되면 최소 선회원의 특성으로 인해 (d1) 지점에서 원치 않는 경로가 발생할 수 있다. 이 경우 도면부호 515와 같이 목표 지점의 종방향 좌표만 만족하도록 기존의 선회원을 따라 이동하여 제2 주차구획 후보군(521)을 기준으로 하는 주차경로를 생성할 수 있다.
이에, 판단부(190)는 제2 주차구획 후보군(521)을 기준으로 생성된 주차경로를 토대로 제2 주차구획 후보군(521)의 주차 가능 여부를 판단한다.
만일, 제2 주차구획 후보군(521)이 주차 가능하지 않은 것으로 확인되면, 경로 생성부(180)는 다음 동작을 위해 제2 주차구획 후보군(521)을 탐색하기 위한 탐색 경로점(M2)의 종방향 좌표를 만족하는 복귀 경로를 생성하여, 생성된 복귀 경로에 따라 후진한 후, 이탈경로(523)를 따라 다음 순서의 제3 주차구획 후보군(531)으로 이동하여 제3 주차구획 후보군(531)을 기준으로 하는 주차경로를 생성할 수 있다.
판단부(190)는 주차 가능한 주차구획 후보군이 확인되면, 해당 주차구획 후보군을 목표 주차구획으로 결정할 수 있다. 따라서, 제어부(110)는 판단부의 판단 결과에 근거하여 목표 주차구획을 설정하고, 설정된 목표 주차구획으로의 자율 주차를 위해 구동유닛을 제어하거나, 목표 주차구획 정보 및 탐색 경로 정보를 통신부(140)를 통해 연계된 자율 주차 시스템으로 전달할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주차구획 탐색 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 주차구획 탐색 장치(100)는 라이다를 이용하여 차량 주변의 탐색하고, 포인트 클라우드 형태의 라이다 센서값이 입력되면(S110), 라이다 센서값을 클러스터링하여 선분 정보를 추출한다(S120).
이때, 주차구획 탐색 장치(100)는 'S120' 과정에서 추출된 각 선분의 속성 정보를 이용하여 주차구획 후보군을 검출할 수 있다(S130).
'S130' 과정에서, 주차구획 탐색 장치(100)는 선분의 길이와 분산 등의 속성 정보를 기준으로 차량, 기둥 및/또는 벽면을 구분하고, 차량과 차량 사이, 차량과 기둥 사이, 차량과 벽면 사이, 기둥과 벽면 사이의 빈 공간에 의해 검출된 선분 정보들의 관계를 이용하여 하나 이상의 주차구획 후보군을 검출할 수 있다.
또한, 주차구획 탐색 장치(100)는 검출된 주차구획 후보군의 측면 선분, 자차량의 폭 등을 근거로 주차구획 후보군의 중심점을 추정하고, 추정된 중심점 정보 및 방향 정보를 포함하는 주차구획 후보군의 정보를 저장부(150)에 저장할 수 있다(S140).
도 6에는 도시하지 않았으나, 'S110' 내지 'S140' 과정은 라이다 센서값이 새로 입력될 때마다 반복하여 수행될 수 있다.
이후, 주차구획 탐색 장치(100)는 주차구획 후보군의 중심점을 기준으로 차량의 자세 정보를 연산한다(S150). 'S150' 과정에 대한 구체적인 실시예는 도 4의 설명을 참조하도록 한다.
차량의 자세정보 연산이 완료되면, 주차구획 탐색 장치(100)는 주차구획 후보군들 중 어느 하나의 주차구획 후보군을 선택하고(S160), 선택된 주차구획 후보군을 기준으로 하는 차량의 자세정보를 이용하여 주차경로를 생성한다. 이때, 주차구획 탐색 장치(100)는 생성된 주차경로에 근거하여 'S160' 과정에서 선택한 주차구획 후보군에 대한 주차 가능 여부를 판단하여(S170), 주차 가능하지 않은 것으로 확인되면 다른 주차구획 후보군을 재선택할 수 있다(S170).
여기서, 주차구획 탐색 장치(100)는 주차구획 후보군들을 차량에서 가까운 거리순으로 정렬하고, 차량에 가까운 순서로 주차구획 후보군을 선택할 수 있다.
한편, 'S170' 과정에서 주차 가능한 것으로 확인되면, 주차구획 탐색 장치(100)는 해당 주차구획 후보군을 목표 주차구획으로 설정하고(S180), 'S180' 과정에서 설정한 목표 주차구획을 기준으로 자율 주차를 지원한다(S190).
상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 주차구획 탐색 장치(100)는 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 마이크로 프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치가 적용된 컴퓨팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
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: 차량 21: 제1 차량
25: 제2 차량 100: 주차구획 탐색 장치
110: 제어부 120: 인터페이스부
130: 센서부 140: 통신부
150: 저장부 160: 주차구획 검출부
170: 자세정보 연산부 180: 경로 생성부
190: 판단부

Claims (20)

  1. 라이다를 이용하여 차량 주변의 장애물들로부터 선분을 추출하고 각 장애물로부터 추출된 선분 사이의 거리 및 상기 차량의 폭 또는 길이 정보를 비교하여 주차구획 후보군을 검출하는 주차구획 검출부;
    상기 검출된 주차구획 후보군을 기준으로 상기 차량의 자세정보를 연산하는 자세정보 연산부;
    상기 차량의 자세정보를 기준으로 상기 검출된 주차구획 후보군으로의 자율 주차를 위한 주차경로를 생성하는 경로 생성부; 및
    상기 생성된 주차경로에 근거하여 해당 주차구획 후보군의 주차 가능 여부를 판단하여 상기 주차구획 후보군 중 목표 주차구획을 결정하는 판단부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    주차구역 내의 다른 차량, 기둥 및 벽면 중 적어도 하나로부터 탐색된 상기 라이다의 포인트 클라우드 데이터를 클러스터링하여 선분 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    각 장애물로부터 추출된 선분의 길이 및 분산 정보를 이용하여 상기 각 장애물을 다른 차량, 기둥 및 벽면 중 어느 하나로 구분하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    제1 차량에 의해 추출된 선분 및 상기 제1 차량에 이웃한 제2 차량에 의해 추출된 선분의 방향이 서로 일치하고, 서로 이웃한 두 선분의 말단점 사이의 거리가 상기 차량의 폭 또는 길이 보다 미리 정해진 배수 이상이면, 상기 제1 차량 및 상기 제2 차량 사이의 빈 공간을 주차구획 후보군으로 검출하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    상기 제1 차량 또는 상기 제2 차량으로부터 추출된 선분 중 상기 차량의 진행방향에 수직한 선분을 기준으로 상기 차량의 폭 또는 길이를 이용하여 상기 주차구획 후보군의 중심점을 검출하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    제1 차량에 의해 추출된 선분 및 상기 제1 차량에 이웃한 기둥에 의해 추출된 선분의 방향이 서로 일치하고, 서로 이웃한 두 선분 사이에 위치한 말단점 사이의 거리가 상기 차량의 폭 또는 길이 보다 미리 정해진 배수 이상이면, 상기 제1 차량 및 상기 기둥 사이의 빈 공간을 주차구획 후보군으로 검출하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    상기 기둥으로부터 추출된 선분 중 상기 차량의 진행방향에 수직한 선분을 기준으로 상기 차량의 폭 또는 길이를 이용하여 상기 주차구획 후보군의 중심점을 검출하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    기둥에 의해 추출된 선분 및 상기 기둥과 이웃한 벽면에 의해 추출된 선분의 방향이 서로 일치하고, 서로 이웃한 두 선분 사이의 거리가 상기 차량의 폭 또는 길이 보다 미리 정해진 배수 이상이면, 상기 기둥 및 상기 벽면 사이의 빈 공간을 주차구획 후보군으로 검출하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    상기 기둥을 기준으로 상기 주차구획 후보군 방향으로 상기 차량의 진행 방향에 수직한 가상의 선분을 생성하고, 상기 가상의 선분을 기준으로 상기 차량의 폭 또는 길이를 이용하여 상기 주차구획 후보군의 중심점을 검출하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    제1 차량에 의해 추출된 선분에서 상기 제1 차량에 이웃한 벽면에 가까운 말단점과 상기 벽면에 의해 추출된 선분 사이의 거리가 상기 차량의 폭 또는 길이를 비교하여 미리 정해진 배수 이상이면, 상기 제1 차량 및 상기 벽면 사이의 빈 공간을 주차구획 후보군으로 검출하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 주차구획 검출부는,
    상기 벽면으로부터 추출된 선분을 기준으로 상기 차량의 폭 또는 길이를 이용하여 상기 주차구획 후보군의 중심점을 검출하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 자세정보 연산부는,
    상기 주차구획 후보군의 중심점 좌표, 길이 폭 및 상기 주차구획 후보군의 폭 방향과 상기 차량의 진행 방향에 수직한 방향이 이루는 각도 중 하나 이상의 정보를 이용하여 상기 차량의 자세정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 자세정보 연산부는,
    상기 주차구획 후보군의 전방에 상기 차량이 선회하는 경우 주차된 차량과의 간섭을 배제하기 위한 가상영역을 생성하고, 상기 가상영역의 폭 정보를 이용하여 상기 차량의 자세정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 경로 생성부는,
    하나 이상의 주차구획 후보군을 상기 차량에 가까운 순으로 정렬하고, 상기 차량에 가까운 주차구획 후보군 순서에 따라 주차경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 경로 생성부는,
    하나 이상의 주차구획 후보군 중 선택된 주차구획 후보군이 주차 가능한 것으로 확인되면 주차경로 생성을 종료하고, 그렇지 않으면 다음 순서의 주차구획 후보군을 선택하여 해당 주차구획 후보군으로의 자율 주차를 위한 주차경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 주차구획을 설정하고, 상기 차량의 구동유닛을 제어하여 상기 설정된 목표 주차구획으로의 자율 주차를 수행하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 목표 주차구획 정보 및 상기 목표 주차구획으로의 주차경로 정보를 자율 주차 시스템으로 전달하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 장치.
  18. 라이다를 이용하여 차량 주변의 장애물들로부터 선분을 추출하고 각 장애물로부터 추출된 선분 사이의 거리 및 상기 차량의 폭 또는 길이 정보를 비교하여 주차구획 후보군을 검출하는 단계;
    상기 검출된 주차구획 후보군을 기준으로 상기 차량의 자세정보를 연산하는 단계;
    상기 차량의 자세정보를 기준으로 상기 검출된 주차구획 후보군으로의 자율 주차를 위한 주차경로를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 주차경로에 근거하여 해당 주차구획 후보군의 주차 가능 여부를 판단하여 상기 주차구획 후보군 중 목표 주차구획을 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 주차구획 후보군을 검출하는 단계는,
    주차구역 내의 다른 차량, 기둥 및 벽면 중 적어도 하나로부터 탐색된 상기 라이다의 포인트 클라우드 데이터를 클러스터링하여 선분 정보를 추출하는 단계; 및
    각 장애물로부터 추출된 선분의 길이 및 분산 정보를 이용하여 상기 각 장애물을 다른 차량, 기둥 및 벽면 중 어느 하나로 구분하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 주차경로를 생성하는 단계는,
    하나 이상의 주차구획 후보군을 상기 차량에 가까운 순으로 정렬하는 단계;
    상기 차량에 가까운 주차구획 후보군 순서에 따라 어느 하나의 주차후보군을 선택하여 주차경로를 생성하는 단계; 및
    상기 선택된 주차구획 후보군이 주차 가능한 것으로 확인되면 주차경로 생성을 종료하고, 그렇지 않으면 다음 순서의 주차구획 후보군을 선택하여 해당 주차구획 후보군으로의 자율 주차를 위한 주차경로를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차구획 탐색 방법.
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