지능형 자동 주차 지원 시스템의 구현 = Implementation of an Intelligent Automatic Parking Assist System

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 차량을 자동으로 주차시키기 위한 시스템을 구현하고 이 시스템을 구동시키기 위한 방법론을 제시한다. 차량이 자동으로 주차하기 위해서는 첫째, 차량의 위치와 주차위치, 장애물의 위치를 파악하고 둘째, 장애물을 피하여 정확한 주차위치에 도달할 수 있는 차량의 이동 경로 산출하고 셋째, 생성된 경로를 따라 차량이 이동할 수 있도록 핸들을 제어해야 한다. 차량의 위치와 주차위치, 장애물의 위치를 판단하기 위하여 카메라로부터 입력 받은 영상의 변환을 통해 평면 지도를 생성하는 기법과 차량의 이동 모델을 통해 차량의 속도와 조향각도를 이용하여 이동한 차량의 위치를 판단하는 관성 항법 기법을 이용하였다. 차량의 이동 경로 산출에 있어서는 차량의 회전 반경을 고려한 Simple path method와 Bezier spline을 이용한 경로 수정 방법을 이용하였다. 또한, Divided arc method를 이용하여 장애물을 피하는 다양한 이동 경로를 생성하였다. 생성된 경로 중 다양한 목적함수를 만족시키는 제일 좋은 경로를 선택하기 위한 방법을 적용하여 하나의 경로를 선택하였다. 차량의 이동 경로 상에 장애물을 피해 정확한 위치에 차량을 위치시킬 수 있는 방법을 테스트 하였다. 생성된 경로를 따라 차량이 움직이기 위한 제어 기법으로는 Virtual road method을 이용하여 기계적인 시간 지연 등의 문제점을 해결하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the paper, we propose an intelligent automatic parking assist system. To realize an automatic parking, first, the prospective parking position and the location of a vehicle should be recognized. Second, the system should compute a path which introduces the parking position precisely with avoiding any obstacles. Third, the handle should be controlled so that the vehicle moves through the path. To calculate the location of the vehicle and its surroundings, the system applies the camera image method to transforming input images to the plane map. It also uses the inertial navigation method which recognizes the position and the direction of a moving vehicle by using a kinematic model of the vehicle. To generate a path of the vehicle, the simple path method and the Bezier spline method are tested. The divided arc method which generates multiple paths is also tested. We apply a method which makes the system choose the best path with multiple objective functions. We introduce the virtual road method, as a solution for the problem of mechanical time delay, to have the vehicle followed the designated path.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 요 약
• 목 차
• 그림 목차
• 표 목 차
• 제 1 장 서론
• 제 1 절 연구의 배경 및 목적
• 제 2 절 연구 동향
• 제 3 절 연구의 내용
• 제 4 절 논문의 구성
• 제 2 장 위치 판단
• 제 1 절 평면 지도 생성 기법
• 제 2 절 영상을 이용한 장애물 감지
• 제 3 절 차량의 모델링
• 제 3 장 경로 생성
• 제 1 절 Simple path method
• 제 2 절 Bezier spline method
• 제 3 절 Divided arc method
• 제 4 절 경로 선택 방법
• 제 4 장 조향 제어
• 제 1 절 Virtual road method
• 제 5 장 차량 시스템
• 제 1 절 주차를 위한 차량 시스템의 개요
• 제 2 절 핸들 제어 시스템
• 제 3 절 영상 입력 시스템
• 제 6 장 시스템 구현 결과 및 고찰
• 제 1 절 시스템의 구현 모습
• 제 2 절 결과에 대한 고찰
• 제 7 장 결론 및 향후 연구 과제
• 제 1 절 결론
• 제 2 절 향후 연구 과제
• 참고문헌
• 그 림 목 차
• 그림 1. 입력 영상 좌표계와 평면 좌표계
• 그림 2. 영상의 평면 변환
• 그림 3. 장애물 감지
• 그림 4. 차량의 움직임 모델
• 그림 5. 차량의 궤적 표시
• 그림 6. Simple path method의 원리
• 그림 7. SPM에 의한 후진 평행 주차 경로
• 그림 8. 베지어곡선 차량 시뮬레이션 결과
• 그림 9. 차량 경로 검색 트리 구조의 실제 형태
• 그림 10. 장애물이 있을 때의 경로
• 그림 11. Virtual road method의 원리
• 그림 12. 무인 주차 시스템의 블록 다이어그램
• 그림 13. 자율 조향 제어부
• 그림 14. 카메라 구동부
• 그림 15. 자동 주차 실험
• 표 목 차
• 표 1. 기존 연구들과 본 연구의 특성 비교