KR100974704B1

KR100974704B1 - 자동차의 주차 안내 방법

Info

Publication number: KR100974704B1
Application number: KR1020070041777A
Authority: KR
Inventors: 손진우
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2007-04-30
Publication date: 2010-08-06
Also published as: DE102007051532A1; US20080266137A1; JP2008273495A; JP5041524B2; KR20080096905A; US8258933B2

Abstract

본 발명은 자동차의 주차 안내 방법에 관한 것으로서, 운전자가 후진으로 직각주차를 하고자 하는 경우에 기존의 조향각에 연동한 예상후진궤적에 추가하여 운전자가 별도 입력한 상대각도에 따른 직진구간(예상주차공간)을 모니터에 표시하여 운전자의 후진 직각주차 편의성 및 안전성을 더욱 향상시키는 자동차의 주차 안내 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자동차의 주차 안내 방법은, 조향각센서로부터 입력되는 현재의 차량 조향각 정보를 토대로 차량의 예상후진궤적을 계산하여 추출하고, 운전자가 조작한 입력수단으로부터 현 위치의 차량과 예상주차공간 간의 각도로 정의되는 상대각도가 입력되면 상기 예상후진궤적 및 상대각도 정보를 토대로 예상주차공간을 계산하여 추출하며, 추출된 예상후진궤적 및 예상주차공간의 좌표를 영상좌표로 변환한 뒤 카메라로부터 입력되는 차량 후방 영상과 합성하여 예상후진궤적과 함께 예상주차공간이 표시된 차량 후방 영상을 차량의 모니터에 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.

주차안내방법, 후진직각주차, 예상후진궤적, 예상주차공간, 상대각도

Description

자동차의 주차 안내 방법{Parking Guidance Method for Vehicle}

도 1은 종래기술에서 차량 후진시에 후진궤적을 예측하는 방법을 설명하기 위한 도면,

도 2a와 도 2b는 종래기술에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 주차 안내 시스템의 구성도,

도 4는 본 발명에서 조향각에 따른 예상후진궤적과 상대각도로부터 예상주차공간이 설정되는 예를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에서 모니터에 실제 표시되는 예상후진궤적과 예상주차공간을 나타낸 도면,

도 6a는 본 발명에서 상대각도가 조절됨에 따라 예상주차공간이 변경되는 상태를 설명하기 위한 평면도,

도 6b는 본 발명에서 입력되는 상대각도에 따라 모니터 화면상에 실제 표시되는 예상주차공간의 여러 예를 나타낸 도면,

도 7a와 도 7b는 본 발명에서 운전자가 스티어링 휠을 조작하여 예상주차공간을 실제 주차공간과 일치시키는 상태의 예를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 실제 주차공간 11 : 예상후진궤적

12 : 예상주차공간 111 : 카메라

112 : 조향각센서 113 : 입력수단

114 : 컨트롤러 115 : 예측판단부

116 : 영상합성부 117 : 모니터

본 발명은 자동차의 주차 안내 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자가 후진으로 직각주차를 하고자 하는 경우에 기존의 조향각에 연동한 예상후진궤적에 추가하여 운전자가 별도 입력한 상대각도에 따른 직진구간(예상주차공간)을 모니터에 표시하여 운전자의 후진 직각주차 편의성 및 안전성을 더욱 향상시키는 자동차의 주차 안내 방법에 관한 것이다.

일반적으로 ASV(Advanced Safety Vehicle)는 운전자의 안전도 및 편의성 향상을 위하여 첨단의 전자기술과 제어기술을 적용한 첨단 차량으로, 이는 교통사고를 감소시켜 교통량을 증가시키고, 에너지를 절약할 수 있게 하며, 운전자의 안전 및 편의를 도모한다.

ASV에 널리 적용되고 있는 안전장치 및 편의장치 중의 하나로서, 후진 주차 모니터링 장치 등의 각종 주차 지원 및 보조 장치가 개발되어 제공되고 있으며, 이 는 차량의 후진 주차시에 운전자에게 편의를 제공하면서 초보 운전자와 같은 미숙한 운전자의 주차 차선 이탈에 의한 접촉사고를 미연에 방지한다.

가장 기본적인 형태의 후진 주차 모니터링 장치로서, 종래에는 차량 후면에 카메라를 장착하여 차량 후방 상황을 모니터에 표시해줌으로써, 모니터를 통해 운전자에게 차량 후방 상황을 알려주어 접촉사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 자동차의 영상촬영장치가 제안되었다.

이는 주차하고자 하는 차량의 후방을 촬영하여 영상신호를 출력하는 영상입력부(카메라), 영상입력부가 출력한 영상신호를 전달받아 화면상에 표시하는 디스플레이부(모니터), 영상입력부로부터 입력되는 영상신호를 받아서 디스플레이부에 보내는 것을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

이와 같이 후진 주차시에 운전자의 주차부담을 덜어주기 위해서 초기에 개발된 주차 모니터링 장치는 트렁크부에 탑재된 후방 감시 카메라로 촬영한 영상을 단순히 모니터에 디스플레이하는 기능만을 가지고 있다.

따라서, 운전자가 주차하는 동안에 계속해서 모니터를 보면서 주차를 해야 하는 문제점이 있고, 특히 차량의 예상후진궤적을 알지 못하므로 초보 운전자와 같은 미숙한 운전자에 있어서는 주차 차선 이탈에 의한 접촉사고 발생이 많은 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 한국공개특허 제2005-60896호에는 차량에 장착된 센서들을 추가로 이용하는 주차 모니터링 장치가 개시되어 있으며, 이는 차속센서와 조향각센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 차량의 후진궤적을 예측하고, 예측된 후진궤적을 카메라가 촬영한 영상과 합성하여 모니터에 표시해줌으로써, 운전자가 차량의 예상후진궤적을 모니터를 통해 시각적으로 확인하면서 주차할 수 있게 해준다.

그 밖에 일본공개특허 제2000-78566호에는 차량의 양측 후방 영상을 카메라로 촬영하고 차량 조향각에 따른 주행예상궤적을 합성하여 표시하는 주차보조장치가 개시되어 있고, 일본공개특허 제2003-11762호에는 차량에 탑재된 카메라 촬영영상과 핸들을 최대각도로 꺾은 후 차량을 후진시킬 때 예상궤적 및 예상궤적접선과 평행하는 가이드선을 화면에 중첩합성하여 표시하는 주차운전지원장치가 개시되어 있으며, 한국공개특허 제2004-38880호에는 자기차량의 초기위치가 결정되면 이에 대응되는 예상궤적을 메모리로부터 읽어내어 주차 동작 가이드를 모니터의 화면에 표시하는 주차지원장치가 개시되어 있다.

이와 같이 종래의 주차지원장치는 차량 후진시에 장애물을 인지할 수 있도록 후방 카메라를 이용하여 운전자에게 후방 영상을 제공하는 동시에 장애물과의 충돌 여부 및 차량의 예상진행방향을 예측할 수 있도록 운전자의 조향각에 따른 예상후진궤적을 후방 영상에 합성하여 보여주고 있다.

첨부한 도 1은 종래기술에서 차량 후진시에 후진궤적을 예측하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 이를 참조하면, 차량은 후륜축의 연장선상에 있는 'O'점을 기준으로 회전하며, 이 회전중심점인 'O'점과 차량의 후륜축 중심점(C) 사이의 거리를 회전반경(R)이라 할 때 상기 회전반경(R)을 계산하게 되면 예상후진궤적(11)이 그려질 수 있다.

차량의 회전반경(R)은 현재의 차량 조향각을 알게 되면 아래의 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.

R = l/tanΦ

여기서, l은 윤거를 나타내고, Φ는 차륜각을 나타내며, 차륜각 Φ는 'Φ=조향비×조향각'에 의해 계산될 수 있다.

그러나, 종래의 주차지원장치에서 조향각에 따른 예상후진궤적(11)은 모니터에서 일정 거리까지의 진행방향만을 보여주며, 후방 카메라로 사용되는 광각 카메라의 특성상 대략적인 직각주차 안내는 가능하나 정확한 안내는 불가하다.

첨부한 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 직각주차시에 초기 정차위치의 차량 방향이 주차공간(1)의 방향과 거의 일치할 경우에는 문제가 없으나(도 2a 참조), 대부분의 일반적인 주차시와 같이 차량 방향이 주차공간(1)의 방향과 거의 직각상태로 정차한 경우에는 예상후진궤적(11)이 일정 거리까지의 진행방향만을 보여주기 때문에 정확한 안내가 불가하다(도 2b 참조).

이와 같이 운전자마다 정차하는 위치가 다르다는 점을 감안할 때 후방 카메라로 사용되는 광각 카메라의 특성상 차량의 정차위치에 따라 정확한 진행방향 예측이 불가한 경우가 발생하며, 특정 위치를 제외한 대부분의 위치에서 정확한 안내가 불가하다.

또한 운전자의 초기 정차위치에 따라 주차공간(1)과의 상대적 거리와 상대각도가 변하게 되므로 종래의 기술로는 운전자에게 주차공간으로 진입 가능한 정확한 궤적을 제공할 수 없고, 따라서 운전자가 진입하면서 조향각을 계속해서 상황에 맞게 변경해주어야 한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,

운전자가 후진으로 직각주차를 하고자 하는 경우에 기존의 조향각에 연동한 예상후진궤적에 추가하여 운전자가 별도 입력한 상대각도에 따른 직진구간(이는 예상주차공간이 됨)을 모니터에 표시하여 운전자의 후진 직각주차 편의성 및 안전성을 더욱 향상시키는 자동차의 주차 안내 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 조향각센서로부터 입력되는 현재의 차량 조향각 정보를 토대로 차량의 예상후진궤적을 계산하여 추출하고, 운전자가 조작한 입력수단으로부터 현 위치의 차량과 예상주차공간 간의 각도로 정의되는 상대각도가 입력되면 상기 예상후진궤적 및 상대각도 정보를 토대로 예상주차공간을 계산하여 추출하며, 추출된 예상후진궤적 및 예상주차공간의 좌표를 영상좌표로 변환한 뒤 카메라로부터 입력되는 차량 후방 영상과 합성하여 예상후진궤적과 함께 예상주차공간이 표시된 차량 후방 영상을 차량의 모니터에 디스플레이하되; 운전자가 상기 입력수단을 조작하여 상대각도 입력값을 조절함에 따라서 상기 예상주차공간을 현 조향각 상태의 예상후진궤적을 따르도록 회전 이동시켜 모니터에 디스플레 이하고; 운전자가 스티어링 휠을 조작하여 차량의 조향각을 조절함에 따라서 상기 예상주차공간을 조절된 조향각에 따른 예상후진궤적 상에 위치하도록 평행 이동시켜 모니터에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 자동차의 주차 안내 방법을 제공한다.

여기서, 상기 예상주차공간은 현재의 차량 조향각으로부터 계산된 후진궤적 중의 상대각도에 따른 특정 위치에서 그 전후방향이 예상후진궤적의 접선방향이 되는 공간으로 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 예상주차공간은 상대각도에 따른 특정 위치에서 차량 후륜축 중심점 위치를 중심으로 하여 차폭을 고려한 정해진 거리를 두고 평행하게 표시되는 접선방향의 두 측면 가이드선과, 차량 후륜축에서 전방으로 소정 옵셋 거리를 두고 상기 두 측면 가이드선과는 횡방향으로 표시되는 전면 가이드선을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상대각도는 현재의 조향각 상태에서 차량이 예상후진궤적을 따르는 동안의 회전중심점과 상대각도가 입력되는 현 차량 위치에서의 차량 후륜축 중심점 간을 연결하는 이동 전 정지위치의 기준선과, 상기 회전중심점과 차량이 후진궤적을 따라 이동한 특정 위치에서의 차량 후륜축 중심점 간을 연결하는 이동 후 위치의 직선이 이루는 각도로 정의되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 운전자가 후진으로 직각주차를 하고자 하는 경우에 기존의 조향각 에 연동한 예상후진궤적에 추가하여 운전자가 별도 입력한 상대각도에 따른 직진구간(이는 예상주차공간이 됨)을 모니터에 표시하여 운전자의 후진 직각주차 편의성 및 안전성을 더욱 향상시키는 자동차의 주차 안내 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 후진 직각주차시에 차량이 정차한 위치에서 스티어링 휠 조작에 따른 조향각 상태로부터 후진궤적을 예측하고 운전자가 별도 입력수단을 통해 입력한 차량 진입시 고려값, 즉 현 위치의 차량과 예상주차공간 간의 각도로부터 주차공간을 예측하여 예상후진궤적과 예상주차공간을 모니터를 통해 표시해줌으로써, 보다 손쉽고 정확한 주차를 가능하게 하는 것에 주안점이 있는 것이다.

본 발명에서는, 운전자가 정지위치에서 스티어링 휠을 조작하여 조향각을 결정하고 상대각도를 입력수단을 통해 입력해주면, 이를 기반으로 계산된 예상후진궤적과 예상주차공간을 카메라가 촬영한 후방 영상에 합성하여 운전자에게 보여주게 되며, 이를 통해 쉽고 정확한 주차가 가능하도록 차량의 후진 직각주차 안내를 하게 된다.

우선, 첨부한 도 3은 상기와 같은 본 발명에 따른 자동차용 주차 안내 시스템의 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명을 수행하기 위한 시스템은, 차량 후면에서 후방 영상을 촬영하여 영상신호를 출력하는 카메라(111), 운전자의 스티어링 휠 조작에 따른 현재의 차량 조향각을 검출하여 조향각 신호를 출력하는 조향각센서(112), 운전자가 차량 진입시 고려값인 상대각도를 입력할 수 있게 구비되는 입력수단(113), 하기 예측판단부(115)에 의해 예측된 예상후진궤적 및 예상주차공간 과 상기 카메라(111)에 의해 촬영된 후방 영상이 합성된 합성 영상을 하기 모니터(117)에 표시할 수 있도록 제어하는 컨트롤러(114), 상기 컨트롤러(114)를 통해 전달된 현재의 조향각 및 상대각도로부터 현재상태의 예상후진궤적 및 예상주차공간을 예측하여 신호 출력하는 예측판단부(115), 상기 예측판단부(115)에 의해 예측된 예상후진궤적 및 예상주차공간을 나타내는 신호와 상기 카메라(111)의 영상신호를 컨트롤러(114)를 통해 전달받아 예상후진궤적 및 예상주차공간을 후방 영상과 합성하여 제공하는 영상합성부(116), 상기 컨트롤러(114)의 제어하에 동작하여 상기 영상합성부(116)에서 출력되는 합성 영상을 표시하는 모니터(117)를 포함하여 구성된다.

첨부한 도 4는 본 발명에서 조향각에 따른 예상후진궤적과 상대각도부터 예상주차공간이 설정되는 예를 나타낸 도면으로서, 이는 조향각에 연동되는 예상후진궤적(11)과 운전자가 추가 입력하는 상대각도(α)로부터 예상주차공간(12)이 설정되는 것에 대한 이해를 돕기 위한 평면도이며, 모니터에 실제 표시되는 예상후진궤적(11)과 예상주차공간(12)은 첨부한 도 5에 나타내었다.

상기한 주차지원시스템이 차량에 장착된 상태에서, T자형의 후진 직각주차를 하기 위해서는, 우선 운전자가 전방의 주차공간을 확인한 뒤 주차공간 전방에서 주차방향의 횡방향 경로를 따라 차량을 진입시키고, 주차공간의 전방을 지나면서는 스티어링 휠을 우측으로 약간 꺾어 주어 차량을 우측으로 약간 편향되게 이동시킨 뒤 정차시킨다.

그리고, 차량을 우측으로 편향되게 정차시킨 상태에서 그 이후에는 스티어링 휠을 반대쪽, 즉 좌측으로 꺾어주어야 하는데, 이때 예측판단부(115)로는 스티어링 휠이 좌측으로 조작된 상태의 조향각이 컨트롤러(114)를 통해 입력된다.

상기 예측판단부(115)에서는 조향각센서(112)로부터 입력된 조향각 신호를 토대로 예상되는 차량의 회전궤적, 즉 예상후진궤적(11)을 계산하여 추출하고, 예상후진궤적(11)을 나타내는 신호를 컨트롤러(114)로 출력하게 된다.

그리고, 상기 컨트롤러(114)는 예상후진궤적(11)을 나타내는 신호를 영상합성부(116)로 전달하며, 이와 함께 카메라(111)로부터 입력되는 영상신호 역시 영상합성부(116)로 전달한다.

상기 영상합성부(116)는 컨트롤러(114)를 통해 입력된 예상후진궤적 신호와 영상신호를 합성하여, 카메라(111)에 의해 촬영된 후방 영상에 현재의 조향각으로부터 계산되어 추출된 예상후진궤적(11)이 그려진 합성 영상을 만들어내며, 이러한 합성 영상이 컨트롤러(114)로 전달되면 모니터(117)에 디스플레이된다.

운전자가 스티어링 휠을 추가적으로 조작하는 경우에 추가 조작된 상태의 조향각으로부터 계산된 예상후진궤적(11)이 새로이 모니터(117)에 표시되며, 모니터(117)에 후방 영상과 함께 현재의 조향각 상태에 따라 실시간으로 반영된 예상후진궤적(11)이 표시되게 된다.

이러한 과정에서, 예상후진궤적(11)을 따르는 좌표들의 계산(실시예에서 예측판단부에 의해 수행됨) 과정 및 계산된 좌표들을 카메라 모델링, 즉 3차원 맵핑을 통해 영상좌표로 변환하여 후방 영상에 합성 및 표시하는 과정(실시예에서 영상합성부에 의해 수행됨), 합성된 영상을 모니터(117)를 통해 표시하는 과정 등은 종 래와 동일한 방법으로 이루어지며, 이 중에서 예상후진궤적(11)의 계산은 도 1 및 수학식 1에서 설명한 바와 같다.

그리고, 상기와 같이 모니터(117)에 예상후진궤적(11)이 표시된 상태에서, 이후에는 운전자가 현재의 예상후진궤적(11)을 따라 차량을 진입할 시에 예상후진궤적(11)에서 접선방향의 예상주차공간(12)을 설정하기 위한 입력값으로서 현 위치의 차량과 예상주차공간(12) 간의 각도로 정의되는 상대각도(α)를 추가적으로 입력하게 되며, 이 상대각도(α)는 차량 정차위치에서 조향각을 결정한 후에 차량에 구비되는 입력수단(113)을 통하여 입력하게 된다.

상기 입력수단(113)에 의해 입력되는 상대각도(α)는 컨트롤러(114)를 통해 예측판단부(115)로 입력되며, 예측판단부(115)는 현재의 조향각 상태에서 계산된 예상후진궤적(11)과 운전자에 의해 추가 입력된 상대각도(α) 정보를 토대로 예상주차공간(12)을 계산하여 추출하고, 예상주차공간(12)을 나타내는 신호를 컨트롤러(114)로 출력하게 된다.

그리고, 상기 컨트롤러(114)는 예상주차공간(12)을 나타내는 신호를 영상합성부(116)로 전달하며, 영상합성부(116)는 예상주차공간(12)을 나타내는 신호를 토대로 카메라(111)에 의해 촬영된 후방 영상에 예상주차공간(12)이 그려진 합성 영상을 만들어낸다.

영상합성부(116)에서 합성된 영상은 카메라(111)가 촬영한 후방 영상에 조향각에 따른 예상후진궤적(11)과 상대각도(α)에 따른 예상주차공간(12)이 함께 표시된 영상이 되며, 이러한 합성 영상이 컨트롤러(114)로 전달되면 결국 예상후진궤 적(11) 및 예상주차공간(12)이 함께 표시된 후방 영상이 모니터(117)에 디스플레이된다.

상기 입력수단(113)은 상대각도(α)의 입력을 위하여 숫자를 직접 입력할 수 있는 키 패드이거나 또는 모니터에 표시되는 숫자를 보면서 조작하여 숫자를 증감시킬 수 있는 노브 등이 될 수 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 운전자의 스티어링 휠 조작에 따라 조향각이 결정되고 나면, 예측판단부(115)는 조향각센서(112)를 통해 검출된 현재의 차량 조향각 정보를 토대로 차량이 현재의 조향각 상태에서 그대로 후진할 경우에 회전궤적이 되는 차량의 예상후진궤적(11)을 계산하고, 이와 같이 예상후진궤적(11)이 결정된 상태에서 운전자에 의해 상대각도(α)가 입력되고 나면, 입력된 상대각도(α) 정보를 토대로 회전궤적의 접선방향이면서 차량과는 입력된 상대각도 값의 각도(α)를 이루는 예상주차공간(12)이 결정된다.

도면을 참조하면, 상대각도(α)는 현재의 조향각 상태에서 후진하는 차량의 회전중심점(차량이 예상후진궤적을 따르는 동안의 회전중심점)인 'O'점과 상대각도가 입력되는 현 차량 위치에서의 차량 후륜축 중심점(C) 간을 연결하는 이동 전 정지위치의 기준선(13)과, 조향각을 그대로 유지하여 차량이 후진한 특정 위치에서 회전중심점인 'O'점과 이동한 위치의 차량 후륜축 중심점(C) 간을 연결하는 이동 후 위치의 직선(14)이 이루는 각도로 정의하며, 이 상대각도(α)는 차량이 주차를 위해 정지한 위치(상대각도를 입력한 정지위치)의 차량 전후방향 축선과 조향각을 유지한 상태로 후진궤적을 따라 이동한 특정 위치의 차량 전후방향 축선이 이루는 각도이기도 하다.

본 발명에서 예상주차공간(12)은 현재의 조향각 상태에서 차량이 따르게 되는 후진궤적 중의 상대각도(α)에 따른 특정 위치에서 후진궤적의 접선방향이 되는 공간이며, 상대각도(α)는 후진궤적에서 어느 위치의 접선방향이냐를 결정하는 각도가 되며, 후진궤적에서 상대각도(α)에 따른 예상주차공간(12)은 후륜축 중심점(C) 이동궤적에서 상대각도(α)에 매칭된 위치를 기준으로 차량 제원에 따른 정보, 즉 차량 좌우 폭 및 차량 전후 길이 등 정보에 따라 차량 주차가 가능한 접선방향의 최소 직사각형 영역으로 설정된다.

이와 같이 예상후진궤적(11)이 결정된 상태에서 상대각도(α) 정보만 입력되면, 상대각도(α)에 매칭되는 후륜축 중심점(C) 위치를 기준으로 차량 주차가 가능한 최소 직사각형 영역의 예상주차공간(12)이 설정될 수 있으며, 상대각도(α)에 매칭되는 후진궤적 중 특정 위치에서 차량 후륜축 중심점(C) 위치를 중심으로 좌우에 차폭을 고려한 정해진 거리를 두고 평행하게 표시되는 접선방향의 두 측면 가이드선(12a)과, 차량 후륜축에서 전방으로 소정 옵셋 거리(d')를 두고 상기 두 측면 가이드선(12a)과는 횡방향으로 표시되는 전면 가이드선(12b)을 포함하여 이루어진 예상주차공간(12)이 설정될 수 있다.

도 4와 도 5를 참조하면, 예상주차공간(12)은 예상후진궤적(11)의 후방에서 측면 가이드선(12a)과 전면 가이드선(12b)으로 표시되는 공간이 된다.

예측판단부(115)에서는 예상후진궤적(11)과 예상주차공간(12)의 가이드선을 계산하여 결정한 뒤 이들의 좌표들을 추출하여 컨트롤러(114)를 통해 영상합성 부(116)로 입력되도록 출력하며, 영상합성부(116)에서는 예상후진궤적(궤적선)(11)과 예상주차공간(가이드선)(12)을 나타내는 좌표들을 3차원 맵핑을 통해 영상좌표로 변환하여 카메라(111)가 촬영한 후방 영상과 합성하게 된다.

예상후진궤적(11)과 예상주차공간(12)을 후방 영상과 합성하는 과정에서 이들을 모니터(117) 화면의 후방 영상에 표시하기 위해 예상후진궤적(11)의 궤적선과 예상주차공간(12)의 가이드선(12a,12b)을 나타내는 좌표들을 영상좌표로 변환하여 후방 영상과 합성해야 하는 바, 이러한 과정은 Tsai's Equation을 이용한 3차원 맵핑이 이용될 수 있으며, 종래의 예상후진궤적을 모니터에 표시하는 방법에 준하여 수행될 수 있다.

차량이 조향각 상태를 유지한 채로 회전궤적을 따르는 동안에는 회전궤적의 어느 위치에 있더라도 그 위치에서 조향각을 완전히 풀어 후방 직진하면 차량은 회전궤적과 접선방향으로 이동(후방 진진)하게 된다.

따라서, 운전자는 모니터(117)의 후방 영상에 표시되는 예상주차공간(12)이 후방 영상에 나타나는 실제 주차공간(1)과 일치하도록 조향각과 상대각도(α)를 조정한 뒤, 예상주차공간(12)과 실제 주차공간(1)이 일치한 상태에서 차량을 후진시켜 실제 주차공간(1)으로 진입시키고, 차량이 실제 주차공간(1)으로 어느 정도 진입하고 나면, 스티어링 휠을 조작하여 조향각을 완전히 풀어준 뒤 후방 직진시켜 차량이 실제 주차공간(1)에 완전히 진입되도록 하게 된다.

첨부한 도 6a는 본 발명에서 상대각도가 조절됨에 따라 예상주차공간이 변경되는 상태를 설명하기 위한 평면도이고, 도 6b는 본 발명에서 입력되는 상대각도에 따라 모니터 화면상에 실제 표시되는 예상주차공간의 여러 예를 나타낸 도면으로서, 운전자가 입력한 상대각도(α1~α3)에 따라 모니터 화면상에서 측면 가이드선(12a)과 전면 가이드선(12b)으로 표시되는 예상주차공간(12)이 조절되는 예를 보여주고 있다.

각 도면에서, 'Ⅰ'은 상대각도로 적정 각도(α1)가 입력된 경우에 결정되는 예상주차공간(12)을, 'Ⅱ'는 적정 각도보다 작은 각도(α2)가 입력된 경우의 예상주차공간을, Ⅲ은 적정 각도보다 큰 각도(α3)가 입력된 경우의 예상주차공간을 나타낸다.

'Ⅱ'의 경우에는 운전자가 입력수단(113)을 이용해 상대각도(α2)를 좀더 크게 조절해주어야 하고, Ⅲ의 경우에는 상대각도(α3)를 좀더 크게 조절해주어야 한다.

각 도면에 나타낸 바와 같이, 상대각도(α1~α3)를 조절함에 따라서 화면에 표시되는 예상주차공간(12)은 예상후진궤적(11)의 접선방향을 유지하면서 현 조향각 상태의 예상후진궤적을 따르도록 회전 이동하게 된다.

이와 같이 운전자는 입력수단(113)을 이용해 상대각도(α1~α3)의 입력값을 조절해 줌으로써, 화면에 표시되는 예상주차공간(12)이 결국 실제 주차공간과 평행한 방향이 되도록 예상주차공간을 회전 이동시켜 조절해야 한다.

그리고, 실제 주차공간과 평행한 예상주차공간(12)이 확보되면 스티어링 휠을 추가적으로 조절함으로써 예상주차공간(12)이 평행 이동하여 최종적으로는 화면상에 보이는 실제 주차공간(도 5에서 도면부호 1임) 안에 들어가도록 해야 한다.

첨부한 도 7a와 도 7b는 운전자가 스티어링 휠을 조작하여 예상주차공간을 실제 주차공간과 일치시키는 상태의 예를 나타낸 도면으로서, 'Ⅰ'은 조향각이 적절할 때, 'Ⅱ'는 조향각이 적정 상태보다 작을 때, 'Ⅲ'은 조향각이 적정 상태보다 클 때를 나타내며, 'Ⅱ'의 경우에는 스티어링 휠을 조작하여 조향각을 크게 해주어야 하고, 'Ⅲ'의 경우에는 조향각을 작게 해주어야 한다.

각 도면에 나타낸 바와 같이, 조향각을 조절함에 따라서 화면에 표시되는 예상주차공간(12)은 예상후진궤적(11)의 접선방향을 유지하면서 조절된 조향각 상태의 예상후진궤적 상에 위치하도록 평행 이동하게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 운전자가 조향각과 상대각도(α)를 조절하면서 모니터 화면에 표시되는 예상주차공간(12)을 실제 주차공간(1)과 일치시킨 뒤 차량을 후진시켜 주차하게 되며, 이때 차량이 예상후진궤적(11)을 따라 후진하여 도 4에 나타낸 바와 같이 예상주차공간(12) 내에 차량의 일부가 들어가게 되면 예상후진궤적(11)의 접선방향으로 차량을 후방 직진시켜 주차하게 된다.

결국, 전술한 본 발명에서는 모니터의 후방 영상 화면에 조향각에 의해 결정되는 예상후진궤적(11)과 함께 조향각 및 상대각도(α)에 따라 결정되는 예상주차공간(12)을 추가로 표시해줌으로써, 운전자가 예상주차공간(12)을 실제 주차공간(1)과 일치시키는 방법으로 조향각과 상대각도(α)를 조절해주고 나면 쉽고 정확하게 차량을 원하는 주차공간 안으로 후진시킬 수가 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 주차 안내 방법에 의하면, 운전자가 후진으로 직각주차를 하고자 하는 경우에 기존의 조향각에 연동한 예상후진궤적에 추가하여 조향각과 운전자가 별도 입력한 상대각도에 따른 예상주차공간을 모니터에 표시해줌으로써, 정확한 주차 안내가 가능하고, 주차 편의성을 더욱 향상시키는 효과가 있게 된다.

본 발명에서는 모니터에 표시되는 예상주차공간이 실제 주차공간에 일치되도록 운전자가 조향각 및 상대각도를 조절해 놓기만 하면 쉽고 간편하게 주차가 가능해지며, 초보자라 하더라도 접촉사고 발생을 줄일 수 있게 된다.

Claims

조향각센서로부터 입력되는 현재의 차량 조향각 정보를 토대로 차량의 예상후진궤적을 계산하여 추출하고, 운전자가 조작한 입력수단으로부터 현 위치의 차량과 예상주차공간 간의 각도로 정의되는 상대각도가 입력되면 상기 예상후진궤적 및 상대각도 정보를 토대로 예상주차공간을 계산하여 추출하며, 추출된 예상후진궤적 및 예상주차공간의 좌표를 영상좌표로 변환한 뒤 카메라로부터 입력되는 차량 후방 영상과 합성하여 예상후진궤적과 함께 예상주차공간이 표시된 차량 후방 영상을 차량의 모니터에 디스플레이하되;

운전자가 상기 입력수단을 조작하여 상대각도 입력값을 조절함에 따라서 상기 예상주차공간을 현 조향각 상태의 예상후진궤적을 따르도록 회전 이동시켜 모니터에 디스플레이하고;

운전자가 스티어링 휠을 조작하여 차량의 조향각을 조절함에 따라서 상기 예상주차공간을 조절된 조향각에 따른 예상후진궤적 상에 위치하도록 평행 이동시켜 모니터에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 자동차의 주차 안내 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 예상주차공간은 현재의 차량 조향각으로부터 계산된 후진궤적 중의 상대각도에 따른 특정 위치에서 그 전후방향이 예상후진궤적의 접선방향이 되는 공간 으로 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 주차 안내 방법.
청구항 2에 있어서,

상기 예상주차공간은 상대각도에 따른 특정 위치에서 차량 후륜축 중심점 위치를 중심으로 하여 차폭을 고려한 정해진 거리를 두고 평행하게 표시되는 접선방향의 두 측면 가이드선과, 차량 후륜축에서 전방으로 소정 옵셋 거리를 두고 상기 두 측면 가이드선과는 횡방향으로 표시되는 전면 가이드선을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 주차 안내 방법,
청구항 1에서 청구항 3중 어느 한 항에 있어서,

상기 상대각도는 현재의 조향각 상태에서 차량이 예상후진궤적을 따르는 동안의 회전중심점과 상대각도가 입력되는 현 차량 위치에서의 차량 후륜축 중심점 간을 연결하는 이동 전 정지위치의 기준선과, 상기 회전중심점과 차량이 후진궤적을 따라 이동한 특정 위치에서의 차량 후륜축 중심점 간을 연결하는 이동 후 위치의 직선이 이루는 각도로 정의되는 것을 특징으로 하는 자동차의 주차 안내 방법.