KR20220072258A - 자율 주차 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자율 주차 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 시스템은 주차장의 각 주차면에 설치된 주차장 센서들로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 수신하는 3개 이상의 무선 센서 - 상기 3개 이상의 무선 센서는 차량의 미리 정해진 위치에 장착됨 - , 그리고 상기 3개 이상의 무선 센서에서 수신한 주차장 무선 신호를 처리하여 각 주차면과 상기 차량의 거리를 구하고, 주차 가능한 것으로 판단된 주차면 중에서 상기 차량과 거리가 가장 가까운 주차면을 목표 주차면으로 선택하여 주차 괘적을 생성하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면 저가의 라이더 센서를 이용하여 장애물 탐지와 저가의 무선 센서를 이용하면서도 효율적으로 자율 주차를 가능하게 하는 자율 주차 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

Description

자율 주차 시스템 및 방법{Autonomous Parking System and Method}
본 발명은 자율 주차 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 라이더 이용 장애물 탐지와 TDOA 기반 거리 측정을 연동하여 자율 주차를 수행할 수 있는 자율 주차 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 주차는 단지 운전자의 시각과 경험에 의해 행하여 졌다. 근래의 주차는 기술 발달로 인해 정확한 거리 측정과 공간 확보가 가능하여, 주차를 보다 신속하고 안전하게 할 수 있게 되었다. 이러한 기술 발달에 의해 무인 주차에 관한 연구를 다양한 측면에서 진행되어지고 있다.
현재까지 대부분의 자율 주차 시스템은 차량에 설치된 카메라로 촬영된 영상을 처리하여 주차면을 파악하고 주차 궤적을 산출하는 영상 기반 시스템이었다. 그런데 이러한 종래의 영상 처리 기반 자율 주차 시스템은 영상 처리를 위한 고가의 장비가 필요하거나, 다수의 센서를 사용해야 하며 연산량도 큰 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 저가의 라이더 센서를 이용하여 장애물 탐지와 저가의 무선 센서를 이용한 TDOA 기반 거리 측정을 연동하여 자율 주차를 수행할 수 있는 자율 주차 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자율 주차 시스템은 주차장의 각 주차면에 설치된 주차장 센서들로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 수신하는 3개 이상의 무선 센서 - 상기 3개 이상의 무선 센서는 차량의 미리 정해진 위치에 장착됨 - , 그리고 상기 3개 이상의 무선 센서에서 수신한 주차장 무선 신호를 처리하여 각 주차면과 상기 차량의 거리를 구하고, 주차 가능한 것으로 판단된 주차면 중에서 상기 차량과 거리가 가장 가까운 주차면을 목표 주차면으로 선택하여 주차 괘적을 생성하는 제어부를 포함한다.
상기 주차장 무선 신호는 주차면 식별 정보, 주차장 크기 정보 및 주차면에서 주차장 센서의 위치 정보를 포함할 수 있다.
상기 차량에 장착되는 라이더 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 3개 이상의 무선 센서를 통해 수신되는 상기 목표 주차면에 설치된 주차장 센서로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 처리하여 주차 궤적을 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 라이더 센서를 통해 상기 주차 궤적에 장애물이 감지되면, 상기 주차 궤적을 수정하거나, 차량이 주차되어 있지 않은 것으로 파악된 다른 주차면으로 목표 주차면을 수정할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자율 주차 방법은, 주차장의 각 주차면에 설치된 주차장 센서들로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 3개 이상의 무선 센서를 이용하여 수신하는 단계 - 상기 3개 이상의 무선 센서는 차량의 미리 정해진 위치에 장착됨 - , 상기 3개 이상의 무선 센서에서 수신한 주차장 무선 신호를 처리하여 주차면과 상기 차량의 거리를 구하는 단계, 주차 가능한 것으로 파악된 주차면 중에서, 상기 차량과 거리가 가장 가까운 주차면을 상기 목표 주차면으로 선택하는 단계, 그리고 상기 선택된 목표 주차면에 대한 주차 괘적을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 저가의 라이더 센서를 이용하여 장애물 탐지와 저가의 무선 센서를 이용하면서도 효율적으로 자율 주차를 가능하게 하는 자율 주차 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주차 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주차 시스템의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주차 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주차 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주차 시스템의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 자율 주차 시스템은 주차 관리 서버(100), 복수의 주차장 센서(200) 및 차량 시스템(300)을 포함할 수 있다.
차량 시스템(300)은 복수의 무선 센서(310), 라이더 센서(320) 및 제어부(330)를 포함할 수 있다.
주차 관리 서버(100)는 복수의 주차장 센서(200)를 관리하며, 주차장 센서(200)로부터 해당 주차면에 대한 차량 주차 정보 - 예컨대 해당 주차면이 비어 있는지 또는 차량이 주차하고 있는지에 대한 정보 - 를 제공받을 수 있다.
주차장 관리자는 자신의 휴대 단말이나 컴퓨터 등을 통해 주차 관리 서버(100)에 접속하여 주차장 운영 정보를 확인할 수 있다. 운전자 등과 같은 사용자도 자신의 휴대 단말이나 컴퓨터 등을 통해 주차 관리 서버(100)에 접속하여 주차 가능한 주차면 정보를 확인할 수도 있다.
주차 관리 서버(100)는 복수의 주차장 센서(200)와 유선 또는 무선으로 연결되어 각종 정보 및 데이터를 교환할 수 있다.
복수의 주차장 센서(200)는 주차장의 각 주차면(P1, P2, P3)에 설치될 수 있다. 복수의 주차장 센서(200)는 RF 신호나 BLE(Bluetooth Low Energy) 신호 등을 통해 차량에 설치된 무선 센서(310)와 통신을 할 수 있는 무선 통신 디바이스로 구현할 수 있다.
아울러 복수의 주차장 센서(200)는 실시예에 따라서 자신이 설치된 주차면에 차량 주차 여부를 감지하기 위한 적외선 센서나 초음파 센서 등을 포함할 수도 있다.
복수의 주차장 센서(200)는 주차장 무선 신호를 주기적으로 송신할 수 있다. 여기서 주차장 무선 신호는 주차면 식별 정보, 주차장 크기 정보 및 주차면에서 주차장 센서의 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 그리고 실시예에 따라서 주차장 무선 신호는 해당 주차면의 차량 주차 정보도 포함할 수 있다.
복수의 주차장 센서(200)는 각 주차면에 미리 정해진 위치, 예컨대 주차면 중심에 설치될 수 있다. 따라서 주차면 크기(폭과 너비)에 대한 정보를 알면 주차장 센서(200)를 중심으로 해당 주차면의 각 모서리의 위치 정보를 구할 수 있다.
복수의 무선 센서(310)는 주차장 센서(200)와 연동하여 RF 신호나 BLE 신호를 송수신할 수 있는 무선 통신 디바이스로 구현할 수 있다. 차량(10)의 미리 정해진 위치에 무선 센서(310)가 적어도 3개 이상 설치될 수 있다. 예를 들어 무선 센서(310)는 차량 전면 범퍼의 좌우에 1개씩, 그리고 차량 후면 범퍼의 중앙부에 1개 설치될 수 있다. 물론 차량 전면 범퍼의 좌우에 1개씩, 차량 후면 범퍼의 좌우에 1개씩해서 총 4개의 무선 센서(310)가 차량에 장착되는 것도 가능하다. 그리고 여기서 예시한 것 외에도 적절한 위치에 무선 센서(310)를 장착할 수도 있다.
제어부(330)는 차량의 크기 정보, 차량에 무선 센서(310)가 설치된 위치 정보를 미리 알고 있고, 주차장 신호에서 해당 주차면의 크기 정보를 획득할 수 있다.
제어부(330)는 3개 이상의 무선 센서(310)에서 주차장 신호를 수신한 시간차, 즉 주차장 신호의 도달 시간차(TDOA: Time-Difference-of-Arrival)를 이용하여 해당 주차장 센서(200)가 설치된 주차면의 중심과 차량의 중심까지의 거리를 계산할 수 있다.
제어부(330)는 주차장에 설치된 모든 주차면에 대해서 주차면의 중심과 차량(10)의 중심까지의 거리를 계산할 수 있으며, 실시예에 따라서는 주차장 무선 신호에 포함된 차량 주차 정보를 참고하여 차량이 주차되어 있지 않은 주차면에 대해서만 주차면의 중심과 차량의 중심까지의 거리를 계산할 수도 있다.
제어부(330)는 차량에 가장 가깝고 주차되어 있지 않은 주차면을 목표 주차면으로 선택할 수 있다. 이하에서는 주차면(P2)을 목표 주차면으로 선택한 것으로 가정하고 설명한다.
제어부(330)는 목표 주차면(P2)과 차량 중심까지의 거리(D2), 이웃 주차면(P1, P3)과 차량 중심까지의 거리(D1, D3)를 만족하는 선(L)을 구할 수 있다. 선(L)은 주차면(P2)의 진입 라인(AB)과 방향이 같다.
따라서 제어부(330)는 주차면 크기 정보, 거리 정보(D2) 및 진입 라인(AB)의 방향 정보를 이용하여 목표 주차면(P2)과 차량 사이의 상대적 위치 정보를 구할 수 있다. 물론 목표 주차면(P2)의 진입점(A, B)과 차량 사이의 상대적 위치 정보도 구할 수 있다.
한편 제어부(330)는 주차장 센서(200)가 설치된 주차면의 중심과 차량의 각 모서리까지의 거리 정보도 계산할 수 있다. 제어부(330)는 복수 개의 주차면(P1, P2, P3)에 대해서 위와 같은 방식으로 주차면의 중심과 차량의 중심까지의 거리, 주차면의 중심과 차량의 각 모서리까지의 거리 정보를 각각 계산할 수 있다. 제어부(330)는 이러한 정보를 이용하여 각 주차면(P1, P2, P3)과 차량의 상대적 위치 정보를 구할 수도 있다.
라이더 센서(320)는 차량 주변을 스캔하여 3차원 공간 정보를 획득할 수 있는 디바이스로, 차량 주변 장애물을 탐지할 수 있다. 도 2에서 라이더 센서(320)를 차량의 중심에 위치한 것으로 도시하였으나, 실시예에 따라 라이더 센서(320)의 부착 위치는 달라질 수 있다.
제어부(330)는 3개 이상의 무선 센서(310)에서 수신한 주차장 무선 신호를 처리하여 각 주차면과 차량의 상대적 위치를 추정하고, 라이더 센서(320)를 통해 획득된 장애물 정보를 기초로 차량을 주차할 목표 주차면을 선택할 수도 있다.
구체적으로 제어부(330)는 라이더 센서(320)를 통해 차량이 주차되어 있지 않은 주차면을 파악할 수 있다. 또는 제어부(330)는 주차장 무선 신호에 포함된 차량 주차 정보를 통해 해당 주차면에 차량이 주차되어 있는지 파악하도록 구현할 수도 있다. 제어부(330)는 차량이 주차되어 있지 않은 주차면에서 차량과 거리가 가장 가까운 주차면을 목표 주차면으로 선택할 수 있다.
제어부(330)는 3개 이상의 무선 센서(310)를 통해 수신되는 목표 주차면에 설치된 주차장 센서(200)로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 처리하여 주차 궤적을 생성할 수 있다. 이때 앞서 구한 목표 주차면(P2), 진입점(A, B), 진입 라인(AB)에 대한 정보를 이용할 수 있다.
한편 제어부(330)는 라이더 센서(320)를 통해 주차 궤적에 장애물이 감지되면, 주차 궤적을 수정하거나, 차량이 주차되어 있지 않은 것으로 파악된 다른 주차면으로 목표 주차면을 수정할 수도 있다.
제어부(330)는 차량의 주행 제어 시스템, 예컨대 ECU(Electronic Control Unit)와 연동하여 주행 궤적에 따라 차량이 목표 주차면에 주차하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주차 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참고하면, 먼저 주차장에 진입하면, 차량은 주차장의 각 주차면에 설치된 주차장 센서(200)들로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 3개 이상의 무선 센서(310)를 이용하여 수신할 수 있다(S310).
이후 차량의 제어부(330)는 3개 이상의 무선 센서(310)에서 수신한 주차장 무선 신호를 처리하여 각 주차면과 차량의 거리를 구할 수 있다(S320). 단계(S320)에서 차량이 주차되어 있는 주차면에 대해서는 차량과 거리를 구하는 것을 생략할 수도 있다. 주차면에 차량 주차 여부는 실시예에 따라 주차장 무선 신호에 포함된 차량 주차 정보 또는 라이더 신호를 통해 획득된 장애물 정보를 이용할 수 있다.
그리고 제어부(330)는 주차 가능한 것으로 파악된 주차면 중에서, 차량과 거리가 가장 가까운 주차면을 목표 주차면으로 선택할 수 있다(S330).
다음으로 제어부(330)는 목표 주차면에 설치된 주차장 센서(200)로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 3개 이상의 무선 센서(310)를 통해 수신한 후 처리하여, 차량과 목표 주차면의 상대적 위치를 확인하면서 주차 궤적을 생성할 수 있다(S340).
한편 라이더 센서(320)를 통해 주차 궤적에 장애물이 감지되면(S350), 제어부(330)는 주차 궤적을 수정하거나, 차량이 주차되어 있지 않은 것으로 파악된 다른 주차면으로 목표 주차면을 수정할 수 있다(S360).
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (9)

  1. 주차장의 각 주차면에 설치된 주차장 센서들로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 수신하는 3개 이상의 무선 센서 - 상기 3개 이상의 무선 센서는 차량의 미리 정해진 위치에 장착됨 - , 그리고
    상기 3개 이상의 무선 센서에서 수신한 주차장 무선 신호를 처리하여 각 주차면과 상기 차량의 거리를 구하고, 주차 가능한 것으로 판단된 주차면 중에서 상기 차량과 거리가 가장 가까운 주차면을 목표 주차면으로 선택하여 주차 괘적을 생성하는 제어부
    를 포함하는 자율 주차 시스템.
  2. 제 1 항에서,
    상기 주차장 무선 신호는 주차면 식별 정보, 주차장 크기 정보 및 주차면에서 주차장 센서의 위치 정보를 포함하는 자율 주차 시스템.
  3. 제 2 항에서,
    상기 차량에 장착되는 라이더 센서
    를 더 포함하는 자율 주차 시스템.
  4. 제 3 항에서,
    상기 제어부는,
    상기 3개 이상의 무선 센서를 통해 수신되는 상기 목표 주차면에 설치된 주차장 센서로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 처리하여 주차 궤적을 생성하는 자율 주차 시스템.
  5. 제 4 항에서,
    상기 제어부는,
    상기 라이더 센서를 통해 상기 주차 궤적에 장애물이 감지되면, 상기 주차 궤적을 수정하거나, 차량이 주차되어 있지 않은 것으로 파악된 다른 주차면으로 목표 주차면을 수정하는 자율 주차 시스템.
  6. 주차장의 각 주차면에 설치된 주차장 센서들로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 3개 이상의 무선 센서를 이용하여 수신하는 단계 - 상기 3개 이상의 무선 센서는 차량의 미리 정해진 위치에 장착됨 - ,
    상기 3개 이상의 무선 센서에서 수신한 주차장 무선 신호를 처리하여 주차면과 상기 차량의 거리를 구하는 단계,
    주차 가능한 것으로 파악된 주차면 중에서, 상기 차량과 거리가 가장 가까운 주차면을 상기 목표 주차면으로 선택하는 단계, 그리고
    상기 선택된 목표 주차면에 대한 주차 괘적을 생성하는 단계
    를 포함하는 자율 주차 방법.
  7. 제 6 항에서,
    상기 주차장 무선 신호는 주차면 식별 정보, 주차장 크기 정보 및 주차면에서 주차장 센서의 위치 정보를 포함하는 자율 주차 방법.
  8. 제 7 항에서,
    상기 3개 이상의 무선 센서를 통해 수신되는 상기 목표 주차면에 설치된 주차장 센서로부터 송신되는 주차장 무선 신호를 처리하여 주차 궤적을 생성하는 단계를 더 포함하는 자율 주차 방법.
  9. 제 8 항에서,
    상기 라이더 센서를 통해 상기 주차 궤적에 장애물이 감지되면, 상기 주차 궤적을 수정하거나, 차량이 주차되어 있지 않은 것으로 파악된 다른 주차면으로 목표 주차면을 수정하는 자율 주차 방법.
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