KR100221520B1 - 레이더 부착 차량 레인 내의 오브젝트를 정확하게검출하는 차량용 스캔형 레이더 장치 - Google Patents

레이더 부착 차량 레인 내의 오브젝트를 정확하게검출하는 차량용 스캔형 레이더 장치 Download PDF

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Abstract

레이더 장치의 제조 비용의 증가를 제한하면서 레이더에 의해 검출된 오브젝트(54)가 레이더 부착 차량(52)이 이동하는 레인에 있는지를 매우 정확하게 결정하는 차량(52)용 스캔형 레이더 장치가 제공된다. 스캔형 레이더는 검출 가능 범위내에 존재하는 오브젝트들을 검출하는데, 스캔형 레이더 장치는 차량 동작 조건을 기초로 차량(52)이 이동하는 차량 이동 레인에 대응하는 차량 이동 레인 영역(4)을 추정하고, 차량 이동 레인 영역은 검출 가능 범위 내에서 추정된다. 각각의 오브젝트의 실제 방향(θcentr)은 레이더 부착 차량(52)에 대해 스캔형 레이더에 의해 검출된다. 지연 방법(θcentFILT)은 오브젝트 방향 검출 장치에 의해 검출된 실제 방향이 시간에 따라 변경될 때 계산되는데, 차량에 대한 각각의 오브젝트(54)의 가상 위치 방향을 나타내는 지연 방향은 실제 방향의 변경에 대해 선정된 시간 지연으로 제공된다. 각각의 오브젝트(54)가 지연 방향(θcentFILT)을 기초로 차량 이동 레인내에 있는지가 결정된다.

Description

레이더 부착차량 레인 내의 오브젝트를 정확하게 검출하는 차량용 스캔형 레이더 장치
본 발명은 차량에 제공되는 스캔형 레이더에 관한 것으로, 특히, 레이더 부착 차량이 이동하는 레인에 존재하는 오브젝트를 검출하는 스캔형 레이더 장치에 관한 것이다.
레이더 부착 차량 전방의 오브젝트를 검출하는 차량용 레이더 장치는 예를 들면 일본 공개 공보 특허 출원 제 6-150195호에 공지되어 있다. 이 종래의 레이더 장치는 레이더 부착 차량 전방의 넓은 영역 내에 존재하는 다수의 오브젝트들의 위치 및 방향을 검출할 수 있는 레이더를 포함한다. 이 레이더 장치에 따라, 레이더 부착 차량에 대한 검출 가능 범위 내에 존재하는 오브젝트들 각각의 상대적인 위치가 검출될 수 있다.
차량 동작의 제어용으로 레이더 장치의 결과들은 이용하기 위해서는, 레이더 장치에 의해 검출된 오브젝트들이 레이더 부착 차량이 이동하는 레인 내에 존재하는 지를 정확하게 결정할 필요가 있다. 이후부터 레이더 부착 차량이 이동하는 레인을 레이더 부착 차량 이동 레인이라고 한다. 레이더 부착 차량이 직선으로 이동할 때, 레이더 부착 차량 이동 레인은 레이더 부착 차량의 정방으로 연장하고 선정된 레인 폭을 갖는다고 추정될 수 있다. 따라서, 이러한 경우에, 레이더 부착 차량 이동 레인에 대응하는 영역은 레이더 장치의 검출 가능 범위 내에서 정확하게 인식 될 수 있다. 레이더 부착 차량이 곡선을 따라 이동할 때, 레이더 부착 차량 이동레인은 곡선의 곡률 반경에 따라 레이더 부착 차량의 전방으로 연장한다고 추정될 수 있다. 따라서, 곡률 반경이 인식되면, 레이더 부착 차량 이동 레인에 대응하는 영역은 레이더 장치의 검출 가능 범위 내에서 인식될 수 있다.
레이더 부착 차량의 전방으로 넓은 검출 가능 범위를 갖는 상술된 종래의 레이더 장치에서, 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트는 레이더 부착 차량이 직선 도로 또는 곡선 도로 상에서 이동하든지 간에 검출 가능 범위 내에서 검출될 수 있다. 레이더 부착 차량이 이동하는 도로의 곡률 반경은 편주 레이트wy와 같은 차량의 동작 조건을 기초로 추정될 수 있다. 따라서, 상술된 종래의 장치에서, 레이더 부착 차량의 레인 영역은 차량의 동작 조건에 응답해서 인식될 수 있다. 따라서, 오브젝트가 인식된 레인 영역 내에 있는지의 여부를 결정함으로써, 오브젝트가 레이더 장치에 의해 검출될 때, 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 있지 않은 오브젝트는 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 있는 오브젝트와 구별될 수 있다.
레이더 장치에 의해 검출된 오브젝트가 레이더 부착 차량의 전방으로 이동하는 차량이면, 레이더 부착 차량이 곡선으로 들어가기 전에 오브젝트 차량이 곡선으로 들어간다. 따라서, 동작 조건을 기초로 곡률 반경을 추정함으로써 레인 영역이 결정되는 방법으로, 레이더 부착 차량 이동 레인 내의 오브젝트는 레이더 부착 차량 전방으로 이동하는 차량과 같은 오브젝트가 곡선으로 들어갈 때부터 레이더 부착 차량이 곡선으로 들어갈 때까지의 기간 동안 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 있지 않은 오브젝트로서 잘못 인식될 수 있다.
상술된 문제점은 검출 가능 범위에서 보다 큰 폭을 갖는 레인 영역을 설정함으로써 제거될 수 있다. 또한, 상술된 문제점은 이미지 인식 장치를 사용하여 레이더 부착 차량의 전방 방향으로 연장하는 도로의 곡률 반경을 검출함으로써 제거 될 수 있다. 그러나, 전자의 방법은 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트와 존재하지 않는 오브젝트간의 구별의 정확성을 감소시킬 수 있다. 후자의 방법은 레이더 장치의 제조 비용을 증가시킬 수 있다. 상술된 바와 같이, 종래의 레이더 장치에서, 적은 제조 비용으로, 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트와 레이더 부착 차량 이동 레인에 존재하지 않는 오브젝트를 정확하게 구별하는 레이더 검출 기능을 제공하는 것은 어렵다.
본 발명의 일반적인 목적은 상술된 문제점들이 제거된 향상되고 유용한 차량용 레이더 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 보다 특정한 목적은 레이더 장치의 제조 비용의 증가를 제한하면서, 레이더에 의해 검출된 오브젝트가 레이더 부착 차량이 이동하는 레인 내에 존재하는 지의 여부를 매우 정확하게 결정하는 차량용 스캔형 레이더 장치를 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위해, 검출 가능 범위 내에 존재하는 오브젝트들을 검출하기 위한 스캔형 레이더(스캔형 레이더 장치는 차량의 동작 조건을 기초로 차량이 이동하는 차량 이동 레인에 대응하는 차량 이동 레인 영역을 추정하고, 차량 이동 레인 영역은 검출 가능 범위 내에서 추정됨); 차량에 대해 스캔형 레이더에 의해 검출된 오브젝트들 각각의 실제 방향을 검출하기 위한 오브젝트 방향 검출 수단; 오브젝트 방향 검출 수단에 의해 검출된 실제 방향이 시간에 따라 변경될 때 지연 방향을 계산하기 위한 지연 방향 계산 수단(차량에 대한 오브젝트들 각각의 가상 위치에 방향을 타나내는 지연 방향은 실제 방향의 변경에 대해 선정된 시간 지연으로 제공됨); 및 각각의 오브젝트가 지연 방향을 기초로 차량 이동 레인 내에 존재하는지를 결정하기 위한 존재 결정 수단을 포함하는 본 발명에 따라 차량에 제공된 스캔형 레이더 장치가 제공된다.
상술된 발명에 따라, 스캔형 레이더는 각각의 오브젝트에 대응하는 데이타를 생성하기 위해 검출 가능 범위 내에 존재하는 오브젝트를 검출한다. 각각의 오브젝트의 방향은 스캔형 레이더에 의해 생성된 데이타를 기초로 계산된다. 레이더에 의해 검출된 오브젝트의 방향은 오브젝트가 레이더 부착 차량 전에 곡선으로 들어 가거나 그 곡선으로부터 빠져 나올 때 횡 방향으로 시프트된다. 이러한 시프트가 발생할 때, 선정된 시간 지연으로 제공되는 지연 방향이 계산된다. 지연 방향은 제공되는 시간 지연으로 인해 오브젝트의 실제 방향 보다 느리게 시프트된다. 따라서, 지연 방향에 의해 표시되 차량의 가상 위치는 오브젝트가 곡선으로 들어가거나 곡선으로부터 나온 직후 차량 이동 레인 영역 내에서 유지된다. 오브젝트에 이어 레이더 부착 차량이 곡선으로 들어가거나 곡선으로부터 나온 후에, 레이더 장치에 의해 추정된 차량 이동 레인 영역이 오브젝트가 실제로 존재하는 적합한 영역으로 보정된다. 따라서, 지연 방향에 의해 표시된 오브젝트의 위치는 항상 추정된 차량 이동 레인 영역 내에 존재한다.
본 발명에서, 지연 방향 계산 수단은 지연 방향으로서 실제 방향의 블런트 값(blunted value)을 계산하기 위한 블런트 값 계산 수단을 포함할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에서, 블런트 값은 디지탈 필터링 방법으로 처리되는 실제 방향으로 부터 획득된다. 블런트 값은 실제 방향으로부터 직접 획득된 지연 방향에 비해 비교적 느리고 완만한 변경을 보여준다. 따라서, 도로의 곡률 반경이 변동될 때 정확한 결정이 실행될 수 있다. 또한, 미소한 방향 변동으로 인해 레이더 장치의 제어시 발생되는 채터링이 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 스캔형 레이더 장치는 각각의 오브젝트의 실제 방향의 변경 레이트를 검출하기 위한 변경 레이트 검출 수단을 더 포함할 수 있고, 존재 결정 수단은 변경 레이트가 선정된 값을 초과할 때 차량 이동 레인 영역의 폭을 감소시키기 위한 레인 폭 변경 수단을 포함한다.
본 발명에 따라, 변경 레이트는 오브젝트의 방향이 스프트될 때 검출된다.
오브젝트가 곡선으로 들어가거나 곡선으로부터 나올 때의 방향 변경 레이트는 오브젝트가 차량 이동 레인으로부터 다른 레인으로 이동할 때의 변경 레이트 보다 작다.
따라서, 레인을 변경하는 오브젝트는 차량 이동 레인의 폭을 감소시킴으로써 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트들로부터 즉시 배제될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스캔형 레이더 장치에서, 지연 방향 계산 수단은 스캔형 레이더에 의해 검출된 오브젝트들 각각에 대해 선정된 시간 지연을 제공하기 위한 지연량 설정 수단을 포함할 수 있다.
본 발명에서, 선정된 시간 지연이 큰 값으로 설정되면, 즉, 오브젝트의 실제 방향에 대한 지연 방향의 지연량이 크면, 차량 이동 레인 내의 오브젝트가 다른 레인들에 존재하는 오브젝트로서 결정되는 결정 오류의 가능성이 감소된다.
또한, 본 발명에 따른 스캔형 레이더 장치는 각각의 오브젝트의 실제 방향의 변경이 서로 일치하는지를 결정하기 위한 일치 결정 수단을 더 포함할 수 있고, 존재 결정 수단은 차량 이동 레인에 존재한다고 결정된 오브젝트들 중 한 오브젝트의 실제 방향의 시프트가 오브젝트들 중 적어도 다른 하나의 오브젝트의 실제 방향의 시프트와 일치할 때 오브젝트들 중 한 오브젝트가 차량 이동 레인 내에 계속 존재 한다고 결정하기 위한 결정 유지 수단을 포함한다.
레이더 부착 차량 전방의 다수의 오브젝트들이 곡선으로 들어가거나 나올 때, 오브젝트들의 위치들은 레이더 부착 차량에 대해 유사한 이동을 나타낸다. 즉, 오브젝트들의 방향의 시프트가 서로 일치할 때, 오브젝트들이 레이더 부착 차량 전에 곡선으로 들어갔거나 나왔다고 결정된다. 따라서, 본 발명에서, 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트들 중 한 오브젝트의 방향의 시프트가 다른 오브젝트들의 방향의시프트와 일치하면, 상기 오브젝트들 중 한 오브젝트는 차량 이동 레인에 계속 존재한다고 결정된다.
또한, 본 발명에 따른 스캔형 레이더 장치에서, 일치 결정 수단은 오브젝트들간의 각각의 거리를 기초로 오브젝트들 간의 방향의 시프트의 개시 시간 간의 시간차를 추정하기 위한 시간차 추정 수단을 포함한다.
다수의 오브젝트들이 곡선으로 들어가거나 나올 때, 가장 먼 오브젝트의 방향 시프트가 먼저 검출된다. 각각의 오브젝트의 방향 시프트의 개시 시간은 각각의 오브젝트가 곡선으로 들어가거나 나올 때 순차적으로 검출된다. 따라서, 각각의 오브젝트의 방향 시프트가 검출될 때 시간들 간에 시간차가 있다. 따라서 다수의 오브젝트들 각각의 방향 시프트가 오브젝트들 간의 거리에 일치하는 시간차로 검출되면, 오브젝트들이 곡선으로 들어갔거나 나왔다고 결정된다. 본 발명에서, 다수의 오브젝트들의 이동 일치는 이러한 시간차들을 고려하여 결정된다.
또한 본 발명에 따른 스캔형 레이더 장치는 단거리 오브젝트의 실제 방향 시프트가 선정된 시간 기간 동안 선정된 값 보다 큰 변경 레이트를 가질 때 상기 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트들로부터 단거리 오브젝트를 배제하기 위한 배제 수단을 더 포함하는데, 단거리 오브젝트는 차량 이동 레인 내의 차량으로부터 선정된 단거리 내에 배치된 오브젝트들 중 하나이다.
본 발명에서, 선정된 시간 기간 동안 방향이 게속해서 많이 시프트되는 단거리 오브젝트는 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트들로부터 배제된다. 따라서, 단거리 오브젝트는 지연 방향을 기초로 결정되지 않고, 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트들로부터 즉시 배제된다.
또한, 본 발명에 따른 스캔형 레이더 장치는, 제2 선정된 시간 기간 동안 선정된 값 보다 많은 연속 변경 레이트를 갖는 장거리 오브젝트의 실제 방향에서 변경이 발생한 후에, 제1 선정된 시간 기간 동안 차량 이동 레인에 존재하는 오브젝트로서 장거리 오브젝트를 인식하기 위한 인식 수단을 더 포함하고, 장거리 오브젝트는 차량으로부터 선정된 장거리를 지나 배치된다.
장거리 오브젝트의 방향이 선정된 시간 기간 동안 큰 시프트를 나타낼 때, 장거리 오브젝트가 곡선으로 들어갔거나 곡선으로부터 나왔거나 또는 레인을 변경 시켰다고 결정된다. 장거리 오브젝트가 곡선으로 들어갔거나 곡선으로부터 나온후에 레이더 부착 차량이 곡선으로 들어가거나 곡선으로부터 나오는 것이 비교적 시간이 더 걸린다. 따라서, 단거리 오브젝트 또는 중간 거리 오브젝트와 달리, 차량 이동 레인내에 존재한다고 결정된 장거리 오브젝트의 지연 방향은 차량 이동 레인 영역 밖으로 시프트될 수 있다. 그 결과 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트로부터 장거리 오브젝트가 배제된다. 그러나, 본 발명에서, 장거리 오브젝트는 지연 방향을 기초로 결정되지 않고, 장거리 오브젝트는 장거리 오브젝트의 방향 시프트가 검출된 후에 선정된 시간 기간 동안 차량 이동 레인에 존재한다고 계속 결정된다. 레인 변경에 의해 방향이 시프트되면, 지연 방향은 차량 이동 레인으로 복귀하지 않는다. 따라서, 장거리 오브젝트는 그 때에 차량 이동 레인에 존재한다고 결정된 오브젝트들로부터 배제된다. 곡선에 의해 방향이 시프트되면 지연 방향은 선정된 시간 기간 내에 차량 이동 레인 영역으로 복귀한다. 이 경우에, 장거리 오브젝트는 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트로서 적합하게 인식된다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 장점은 첨부된 도면들을 참조하여 병기된 다음의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 스캔형 레이더 장치의 블록도.
제2도는 제1도에 도시된 레이더 장치의 스캐닝 영역을 도시한 도면.
제3도는 제1도에 도시된 레이더 ECU에 의해 검출된 오브젝트(타겟)들에 대한 데이타 집합들을 도시한 도면.
제4도는 동일한 레인에서 이동하는 오브젝트 및 레이더 부착 차량을 도시한 도면.
제5도는 오브젝트와 차량이 동일한 곡선 레인에 있는 상태를 도시한 도면.
제6도는 제1도에 도시된 레이더 ECU에 의해 실행된 제어 루틴을 도시한 플로우챠트.
제7a도는 오브젝트와 레이더 부착 차량이 곡선으로 진입할 때의 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한 그래프.
제7b도는 제7a도에 도시된 실제 중심각 θcentr의 변화에 대응하는 지연 방향 θcentFILT의 변화를 도시한 그래프.
제8도는 오브젝트가 곡선으로 진입할 때의 실제 중심각 θcentr과 지연 방향 θcentFILT 간의 관계를 설명하기 위한 도면.
제9도는 오브젝트와 레이더 부착 차량이 모두 동일한 곡선에 있을 때의 실제 중심각 θcentr과 지연 방향 θcentFILT 간의 간계를 설명하기 위한 도면.
제10도는 오브젝트가 곡선을 빠져 나온 직후에 설정된 실제 중심각θcentr과 지연 방향 θcentFILT 간의 관계를 설명하기 위한 도면.
제11도는 본 발명의 제2실시예에 따른 레이더 장치의 레이더 ECU에 의해 실행된 제어 루틴을 도시한 도면.
제12도는 레이더 부착 차량과, 시간 t1일 때 다른 레인으로 이동하고 시간 t2일 때 레이더 부착 차량 레인으로 복귀하는 오브젝트를 도시한 도면.
제13a도는 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한 그래프.
제13b도는 제13a도에 도시된 실제 중심각 θcentr의 변화에 대응하는 지연 방향 θcentFILT의 변화를 도시한 그래프.
제14도는 본 발명의 제3실시예에 따른 레이더 장치의 레이더 ECU에 의해 실행된 루틴을 도시한 도면.
제15a도는 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한, 제13a도와 유사한 그래프.
제15b도는 차량 이동 레인 조건 설정을 결정하는데 사용되는 결정 값의 변화를 도시한 그래프.
제16도는 레이더 부착 차량과, 레이더 부착 차량 레인에 존재하는 오브젝트와 다른 레인에서 이동하는 오브젝트들을 포함하는 다수의 오브젝트들을 도시한 도면.
제17도는 레이더 부착 차량에 의해 검출된 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한 그래프.
제18도, 제19도 및 제20도는 본 발명의 제4 실시예에서 따른 레이더 장치의 레이더 ECU에 의해 실행된 제어 루틴의 일부분을 도시한 도면.
제21도는 단거리 오브젝트와 장거리 오브젝트의 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한 그래프.
제22도 및 제23도는 본 발명의 제5 실시예에 따른 레이더 장치의 레이더 ECU에 의해 실행된 제어 루틴의 일부분을 도시한 도면.
제24도 및 제25도는 본 발명의 제6 실시예에 따른 레이더 장치의 레이더 ECU에 의해 실행된 제어 루틴의 일부분을 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4 : 차량 이동 레인 영역 30 : 레이더 ECU
32 : 환경 인식 ECU 34 : 스티어링 각 센서
36 : 편주 레이트 센서 38 : 차속 센서
40 : 레이더 안테나 42 : 스캔 제어기
44 : 스캔 메카니즘 46 : 알람
48 : 브레이크 50 : 조절판
52 : 레이더 부착 차량 54 : 오브젝트
이제부터 본 발명의 제1실시예에 대해 기술하겠다. 도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 스캔형 레이더 장치(간단히 레이더 장치라고도 함)의 블록도 이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이더 장치는 레이더를 제어하기 위한 전자 제어 유닛(30)[이후부터 레이더 ECU(30)라고 함]과 차량의 동작 환경을 인식함으로써 차속을 제어하기 위한 전자 제어 유닛(32)[이후부터 환경 인식 ECU(32)라고 함)에 의해 제어된다.
레이더 ECU(30)은 스티어링 각센서(34), 편주 레이트 센서(36) 및 차속 센서(38)와 접속된다. 스티어링 각 센서(34)는 스티어링 휠의 스티어링 각에 대응하는 신호(스티어링 각 신호θH)를 생성한다. 편주 레이트 센서(36)는 중력 중심에 대한 차량의 각 속도에 대응하는 신호(편주 레이트 신호 wy)를 생성한다. 차속 센서(38)는 차속에 대응해서 변하는 펄스 기간을 갖는 펄스 신호(차속 신호 V)를 생성한다.
레이더 ECU(30)는 스티어링 각 신호θH, 편주 레이트 신호 wy및 차속 신호 V를 기초로 차량의 회전 반경 R을 추정한다. 회전 반경 R은 스티어링 각 신호θH및 편주 레이트 신호 wy를 기초로 계산될 수 있다. 따라서, 스티어링 각 센서(34)와 편주 레이트 센서(36) 모두 필요하지 않고, 이들 센서들 중한 센서를 이용하여 회전 반경이 계산될 수 있다.
레이더 ECU(30)는 레이더 안테나(40)와 스캔 제어기(42)에 접속된다. 레이더 안테나(40)는 차량의 정면 그릴(grille)에 인접하여 제공되고 수직 방향으로 연장하는 선회축(pivot axis)에 대하여 선회 가능하다. 레이더 안테나(40)는 선정된 빔확산 각을 갖는 신호를 송신하고 수신하기 위해 방향성을 갖는다.
레이더 안테나(40)는 레이더 안테나(40)를 스윙하는 스캔 메카니즘(44)에 결합된다. 스캔 메카니즘(44)은 스캔 제어기(42)에 의해 피드백 제어된다. 스캔 각 신호는 레이더 ECU(30)로부터 스캔 제어기(42)에 제공된다. 스캔 제어기(42)는 레이더 안테나(40)의 스캔 각이 레이더 ECU(30)에 의해 제공된 지정 각 θS에 대응하도록 스캔 메카니즘(44)를 피드백 제어한다. 레이더 ECU(30)는 차량 전방의 검출가능 범위가 레이더 안테나(40)에 의해 스캔되도록 선정된 기간에 지정 각 θS을 변경시킨다.
레이더 ECU(30)는 레이더 안테나($0)와 함께 공지된 FM-CW 레이더(Frequency Modulation-Continuous Wave radar)를 구성한다. 측 레이더 ECU(30)는 선정된 송신파를 송신하기 위해 레이더 안테나(40)를 제어한다. 레이더 ECU(30)는 레이더 안테나(40)에 의해 수신된 반사파를 기초로 지정각(스캔 각 θS)방향으로 레이더 부착 차량의 전방에 존재하는 오브젝트에 대한 상대 거리 RD 및 상대 속도 RV에 대한 데이타를 검출한다. 레이더 ECU(30)는 데이타를 기초로 검출 가능 범위 내의 오브젝트 상태를 검출하고, 환경 인식 ECU(32)에 검출 결과를 송신한다.
환경 인식 ECU(32)는 알람(46), 브레이크(48) AC 조절판(50)에 접손된다.
환경 인식 ECU(32)는 차량 전방의 오브젝트가 차량과 가까이 있을 때, 선정된 논리에 따라 차량을 감속시키고 운전자의 주의를 끌기 위해 알람(46) 및 브레이크(48) 또는 조절판(50)을 제어한다.
도2는 본 발명에 따른 레이더 장치의 스캐닝 영역을 도시한 도면이다. 도2에서, 차량(52)은 도1에 도시된 레이더(40)를 갖는 레이더 장치에 부착된다. 본 실시예에서, 오브젝트 검출 가능 범위에 대응하는 레이더(40)의 스캐닝 영역은 차량(52)의 차량의 세로 축에 대해 좌우측 모두 약 10°의 각도로 차량(52) 전방으로 연장하는 범위이다. 이제부터, 좌측 영역은 네가티브 스캔 각 θS를 갖는 영역으로 가정된다.
본 실시예에서, 레이더 안테나(40)는 매 100ms마다 -10°로부터 +10°로 스캔하도록 제어된다. 또한, 레이더 ECU(30)는 레이더 안테나(40)가 도2에 도시된 영역을 스캔할 때 스캔 각 θS의 각각의 0.5°에 대해 오브젝트 데이타를 검출한다. 즉, 본 실시예에서, 검출 가능 범위는 0.5°의 간격을 갖는 40개의 영역들로 분할된다. 따라서, 40개의데이타 집합이 레이더 안테나(40)가 스캔 각 θS의 -10°내지 +10°사이의 검출 가능 범위를 스캔한다.
도3은 레이더 ECU(30)에 의해 검출된 오브젝트(타겟)들에 대한 데이타 집합들을 도시한 도면이다. 도3의 데이타 집합은 각각의 오브젝트와 레이더 부착 차량(52)간의 대응 스캔 각 θS와 상대 거리를 나타낸다. 도2에는, 3개의 타겟들(Tg1 내지 Tg3)이 있다. 타겟(Tg1)은 -8°내지 -6°범위의 스캔 각 θS에 대응하는 각 위치에서 검출된다. 타겟(Tg2)은 -1.5°내지 +1°범위의 스캔 각 θS에 대응하는 각 위치에서 검출된다. 타겟(Tg3)은 +5°내지 +7.5° 범위의 스캔 각 θS에 대응하는 각 위치에서 검출된다.
본 발명에 따른 레이더 장치에서, 알람(46), 브레이크(48) 및 조절판(50)은 오브젝트가 차량(52)이 이동하는 레인(이제부터 차량 이동 레인이라고 함)에서 차량(52)과 가깝게 배치될 때 동작되어야만 한다. 이 기능을 달성하기 위해, 오브젝트가 도3에 도시된 오브젝트 데이타 집합을 기초로 차량 이동 레인에 있느지의 여부가 결정되어야만 한다. 또한, 오브젝트가 차량 이동 레인에 있다고 결정될 때, 알람(46), 브레이크(48) 및 조절판(50)은 차량 이동 레인의 차량의 상대 거리 RD 및 상대 속도 RV를 기초로 제어되어야만 한다.
본 실시예에서, 도3에 도시된 오브젝트들의 분포가 달성된 후에, 서로에게 가까운 각 위치를 나타내는 데이타 집합들이 그룹화되고, 데이타 집합 그룹들 각각은 단일 오브젝트를 나타낸다. 그 후, 데이타의 그룹화된 집합 각각에 대응하는 스캔 각들의 중심 각은 그룹화된 데이타 집합 각각에 대해 계산된다. 이제부터, 데이타 집합들의 각각의 그룹의 중심 각을 실제 중심 각 θcentr이라고 한다. 실제 중심 각 θcentr이 차량 이동레인 내에 배치되어 있는지의 여부에 대한 결정을 기초로 오브젝트가 차량 이동 레인 내에 있는지의 여부가 결정된다.
도4는 동일한 레인에서 이동하는 오브젝트(54) 및 차량(52)을 도시한 도면이다. 예를 들어 레이더 부착 차량(52) 전방의 차량인 오브젝트(54)는 레이더 부착 차량(52)으로부터 거리 L만큼 떨어져 있다. 오브젝트(54)의 세로 축은 차량(52)의 세로 축에 맞추어진다. 도4에 도시된 상태에서, 전방 오브젝트(54)가 레이더 안테나(40)의 레이더 빔에 의해 조사되는 스캔 각 θS의 범위가 다음 식 (1)로 표현될 수 있다. 여기서 W는 오브젝트(54)의 폭이다.
-tan-1(W/2L) ≤ θS≤-1(W/2L) (1)
상술된 식 (1)은 다음 식(2)로 표현될 수 있다. 여기서 θVH는 식에서 "tan-1(W/2L)"에 대응하는 조사 가능 스캔 각이다.
-θVH≤ θS≤ θVH(2)
오브젝트(54)에 대한 모든 데이타 집합들이 적합하게 획득되면, 실제 중심 각 θcentr은 0°가 된다. 그러나, 실제 상황에서, 실제 중심각 θcentr이 항상 0°가 되는 것은 아니다. 즉, 실제 중심 각 θcentr은 -θVH내지 θVH내에서 변할 수 있다.
차량(52) 전방에서 이동하는 차량인 오브젝트(54)는 차량 이동 레인의 폭 내에서 좌측 또는 우측으로 이동할 수 있다. 이 이동을 고려해 볼 때, 실제 중심각 θcentr은 -θVH내지 θVH의 범위 보다 약간 넓은 범위 내에서 변할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서, 다음 식(3)이 만족될 때, 오브젝트(54) 및 레이더 부착 차량(52)이 직선 도로(straight road)의 동일한 레인에 있다고 결정된다. 여기서, K는 보정 팩터이다. 본 실시예에서 보정 팩터 K는 1.1로 설정된다.(K = 1.1).
-K·θVH≤θcentr ≤ K·θVH(3)
도5는 오브젝트(54)와 차량(52)이 곡률 반경 R을 갖는 동일한 곡선 레인에 있고 오브젝트(54)와 차량(52)간의 거리가 L로 유지되는 상태를 도시한 도면이다.
오브젝트(54)와 레이더 부착 차량(52)이 곡선에서 이동할 때, 차량(52)에 대한 오브젝트(54)의 방향 θCV가 곡률 반경 R에 대응해서 변한다. 이 경우에, 도5에 도시된 바와 같이, 차량(52)의 세로 축과, 오브젝트(54)와 차량(52)을 연결하는 라인 사이의 각인 방향 θCV는 θCV= sin-1(L/2R)로 표현될 수 있다. 따라서, 이 조건 하에서, 동일한 레인에서 이동하는 오브젝트(54)의 실제 중심 각 θcentr은 직선 레인의 실제 중심 각 θCV으로부터 각 θCV만큼 곡선 중심쪽으로 변경된다. 이 경우에, 다음 식(4)가 만족되면, 오브젝트(54)는 동일한 레인에 있는 것으로 추정된다.
θCV-K · θVH≤ θcentr ≤ θCV+K·θVH(4)
직선 도로는 무한한 곡률 반경을 갖는 곡선으로 간주된다. 이러한 경우에, 오브젝트(54)와 차량(52)이 곡선 뿐만 아니라 직선 레인에서 이동할 때 상술된 식(4)를 기초로 레이더 부착 차량(52)과 오브젝트(54)가 동일한 레인에 있는지의 여부가 결정될 수 있다.
오브젝트(54)가 이동하는 도로의 곡률 반경 R은 차량(52)의 회전 반경과 동일하게 추정될 수 있다. 본 실시예에서, 상술된 바와 같이, 레이더 ECU(30)는 차량(52)의 회전 반경 Rt를 검출하는 기능을 한다. 따라서, 식(4)는 검출된 실제 중심 각 θcentr이 식(4)를 만족시킨다고 결정되도록 레이더 ECU(30)에 의해 계산된 회전 반경 Rt을 기초로 설정될 수 있다. 이 방법으로, 오브젝트(54)와 차량(52)이 직선 도로에 있고 또한 오브젝트(54)와 차량(52)이 곡선 도로에 있을 때 오브젝트(54)와 차량(52)이 동일한 레인에서 이동하는지가 매우 정확하게 결정될 수 있다.
그러나, 상술된 방법에 따라, 레이더 부착 차량(52)의 회전 반경 Rt은 무한하다고 추정되고 오브젝트(54)와 차량(52) 사이의 레인의 곡률 반경 R은 오브젝트(54)가 곡선으로 들어가는 시간부터 레이더 부착 차량(52)이 곡선으로 들어가는 때까지의 기간 동안 변한다. 또한, 레이더 부착 차량(52)의 회전 반경 Rt은 곡선의 곡률 반경 R로 유지되고, 오브젝트(54)와 차량(52) 사이의 레인의 곡률 반경 R은 오브젝트(54)가 곡선을 빠져나오는 시간 부터 레이더 부착 차량(52)이 곡선을 빠져나오는 시간 까지의 기간 동안 무한한 반경으로 변한다.
오브젝트(54)와 차량(52) 사이의 레인의 곡률 반경이 레이더 부착 차량(52)에서 계산된 회전 반경 Rr과 정확하게 일치하지 않을 때, 실제 중심 각 θcentr에 의해 만족된 조건이 상술된 식(4)가 만족되는 조건과 다르다. 따라서, 차량(52)의 레인에 있는 오브젝트(54)가 레이더 부착 차량(52)의 레인에 있지 않은 오브젝트로 잘못 결정될 가능성이 있다. 본 실시예에서, 레이더 부착 차량 이동 레인에 있는 오브젝트는 레이더 부착 차량이 곡선에 들어가거나 곡선으로부터 나올 때에 상술된 바와 같이 잘못 결정하지 않고 레이더 부착 차량 이동 레인에 있지 않은 오브젝트들로부터 정확하게 구별된다. 도6은 본 실시예의 상술된 특성을 달성하기 위해 레이더 ECU(30)에 의해 실행되는 제어 루틴의 플로우챠트이다. 도6에 도시된 루틴은 -10°내지 +10°의 스캔 각 θS에서 레이더 안테나(40)에 의해 스캐닝 동작이 실행될 때마다 개시된다. 즉, 루틴은 100ms마다 개시된다.
도6에 도시된 루틴이 개시될 때, 레이더 안테나(40)의 스캐닝에 의해 검출된 오브젝트들에 관한 데이타는 단계(100)에서 처리된다. 이 단계에서, 모든 데이타 집합들 중에 단일 오브젝트로부터 유도된 것으로 간주되는 각각의 데이타 집합이 그룹화된다. 또한, 데이타 그룹화에 의해 인식된 오브젝트들 각각의 상대 거리 및 상대 속도가 계산된다. 그 후, 단계(101)에서, 인식된 오브젝트들 각각의 실제 중심각 θcentr이 그룹화된 데이타 집합들을 기초로 계산된다.
단계(102)에서, 이 때에 검출된 오브젝트가 이전에 검출되었는지의 여부가 결정된다. 다수의 오브젝트들이 이 때에 검출될 때, 오브젝트들 각각에 대해 결정이 이루어짐을 주의하자. 그 결과, 대응 데이타가 이전 데이타에 존재하지 않는 오브젝트들은 레이더의 검출 가능 범위 내에 들어온 새로운 오브젝트라고 결정된다.
검출 가능 범위내의 오브젝트로서 결정된 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr은 단계(103)에서 오브젝트의 중심 각으로서 저장된다. 그 후, 루틴은 단계(106)으로 진행 한다.
특히, 단계(102)에서 오브젝트가 이전 스캐닝 사이클에서 검출되었다고 결정되면, 루틴은 단계(104)로 진행한다. 단계(104)에서, 블런트 값 θcentFILT은 실제 중심 각 θcentr와 관련하여 계산된다. 평균 값 θcentFILT은 3개의 최근 실제 중심 각 θcentr( θcentr(n), θcentr(n-1) 및 θcentr(n-2))와 2개의 최근 지연 방향들 θcentFILT(θcentFILT(n-1) 및 θcentFILT(n-2))을 다음 식(5)에 적용함으로써 계산된다.
θcentr = k1·θcentr(n) + k2·θcentr(n-1) + k3·θcentr(n-2)
+ k4·θcentFILT(n-1) + k5 ·θcentFILT(n-2) (5)
상술된 식(5)은 디지탈 로우 패스 필터를 형성하기 위한 계산 공식이다.
식(5)에서, 상수들(k1 내지 k5)은 필터의 절단(cut-off) 주파수를 결정하기 위해 제공된다. 이 실시예에서, 상술들(k1 내지 k5)의 값은 절단 주파수가 0.25Hz가 되도록 설정된다.
단계(104)의 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(105)로 진해한다. 단계(105)에서, 지연 방향 θcentFILT는 오브젝트 중심 각 θcentr로서 저장되고, 루틴은 단계(106)로 진행한다.
도7a는 레이더 부착 차량 이동 레인내에서 이동하는 오브젝트가 시간 t1일 때 곡선으로 들어가고 레이더 부착 차량(52)이 시간 t2일 때 곡선으로 들어갈 때의 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한 그래프이다. 도7a에 도시된 바와 같이, 실제 중심각 θcentr은 시간 t1에 다다를 때까지 일정하게 유지된다. 실제 중심각 θcentr은 시간 t1로부터 시간 t2때까지 변한다. 그 후, 시간 t1이 통과된 후에, 실제 중심각 θcentr은 곡선의 곡률 반경 R과 오브젝트와 레이더 부착 차량간의 거리에 의해 결정된 각 θCV과 근사하게 유지된다.
도7b는 도7a에 도시된 실제 중심각 θcentr의 변화에 대응하는 지연 방향 θcentFILT의 변화를 도시한 그래프이다. 도7b에 도시된 바와 같이, 지연 방향 θcentFILT의 변화는 실제 중심각 θcentr의 변화에 비해 느리고 완만하며, 실제 중심각 θcentr의 변화에 대해 약간의 지연으로 시간 t1로부터 실제 중심각 θcentr을 따르도록 변한다.
도8은 시간 t1 내지 시간 t2의 기간 동안 설정된 실제 중심각 θcentr과 지연 방향 θcentFILT 간의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도8에서, 참조 번호(4)로 표시된 차량 이동 레인 영역은 레이더 부착 차량(52)에 의해 인식된 차량 이동 레인에 대응한다. 상술된 바와 같이, 지연 방향 θcentFILT은 실제 중심각 θcentr의 변화 보다 약간 후에 변한다. 따라서, 실제 중심각 θcentr에 의해 표시된 오브젝트(54)가 곡선으로 들어감으로 인해 차량 이동 레인으로부터 빠져나올 때, 지연 방향 θcentFILT은 여전히 차량 이동 레인의 범위 내에서 유지된다.
도9는 시간 t2후 오브젝트(54)가 곡선을 빠져나올 때까지 설정된 실제 중심각 θcentr과 지연 방향 θcentFILT 간의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 즉, 오브젝트(54)와 레이더 부착 차량(52)이 모두 동일한 곡선에서 이동할 때 도9에 도시된 관계식이 설정된다. 시간 t1 후에, 지연 방향 θcentFILT은 실제 중심각 θcentr과 지연 방향 θcentFILT간의 차이가 감소되는 방향으로 점차 변한다. 한편, 차량 이동 레인 영역(4)은 차량(52)이 곡선으로 들어간 후에 차량(52)의 회전 모션으로 인해 차량(52)의 회전 방향으로 시프트된다. 그 결과, 지연 방향 θcentFILT은 레이더 부착 차량(52)에 의해 인식된 차량 이동 레인 영역(4)내에서 유지된다.
도10은 오브젝트(54)가 곡선을 빠져나온 직후에 설정된 실제 중심각 θcentr과 지연 방향 θcentFILT 간의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 오브젝트 곡선의 출구에 도달한 후에, 실제 중심각 θcentr은 감소되고, 차량 이동 레인 영역(4) 밖으로 시프트된다. 그러나, 지연 방향 θcentFILT은 지연 방향(4)이 실제 중심각 θcentr에 대한 지연만큼 변하기 때문에 차량 이동 레인 영역(4) 내에서 유지된다.
상술된 바와 같이, 실제 중심각 θcentr의 블런트 값인 지연 방향 θcentFILT은 레이더 부착 차량(52) 전방의 오브젝트(54)가 곡선으로 들어갈 때부터 레이더 부착 차량(52)이 곡선에서 빠져나올 때까지 차량 이동 레인 영역(4) 내에서 유지된다. 따라서, 지연 방향 θcentFILT이 차량 이동 레인 내에 존재하는지의 여부를 기초로 오브젝트(54)와 차량(52)이 동일한 레인에 있는지의 여부를 결정함으로써 곡선 진입 직전과 곡선을 빠져나온 직후를 포함하는 곡선 이동 조건에 대한 정확한 결정이 이루어질 수 있다.
도5을 다시 참조하면, 검출된 모든 오브젝트들에 대한 단계(103) 또는 단계들(104 및 105)의 프로세스가 실행된 후에, 또한 오브젝트 중심 각 θcentr가 오브젝트들 각각에 대해 획득된 후에, 단계(106)의 프로세스가 실행된다. 단계(106)에서, 상술된 식(4)에 의해 표시된 레이더 부착 차량 레인 영역의 조건(차량 이동 레인 조건)이 검출된 오브젝트들 각각에 대해 만족되는지의 여부가 결정된다. 차량 이동 레인 조건이 어떤 오브젝트에 대해서도 만족되지 않는다고 결정되면, 루틴은 어떠한 프로세스도 실행하지 않고 종료된다. 한편, 차량 이동 레인 조건을 만족시키는 오브젝트가 존재한다고 결정되면, 루틴은 단계(108)로 진해한다. 단계(108)에서, 차량 이동 레인 조건을 만족시키는 오브젝트는 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트로 결정되고, 그 후, 루틴은 종료된다.
상술된 방법에 따라, 검출 가능 범위에 새롭게 들어온 오브젝트가 레이더 부착 차량 레인내에 있는지의 여부가 정확한 응답으로 결정될 수 있다. 또한, 오브젝트와 차량이 곡선으로 들어가고 나올 때를 포함하여, 오브젝트가 계속 레이더 부착 차량 레인에 존재하는지의 여부가 매우 정화하게 결정될 수 있다.
상술된 실시예에서, 지연 방향 θcentFILT를 계산하기 위해 실제 중심각 θcentr에 대한 지연을 제공하기 위한 방법으로서 블런트 값을 획득하기 위해 디지탈 필터가 사용된다. 그러나, 본 발명은 디지탈 필터 사용에만 국한되지 않고, 선정된 지연이 실제 중심각 θcentr에 공지된 지연 프로세스를 적용함으로써 지연 방향 θcentFILT를 획득하기 위해 제공될 수 있다.
이제부터 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하겠다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 스캔형 레이더 장치는 도1에 도시된 제1 실시예에 따른 레이더 장치의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 제2 실시예에 따른 레이더 장치에서, 레이더 ECU(30)는 도6에 도시된 플로우챠트에 따른 프로세스 대신 도11에 도시된 플로우챠트에 따른 루틴을 실행한다.
상술된 제1 실시예에서, 실제 중심각 θcentr의 블런트 값인 지연 방향 θcentFILT를 기초로, 검출 가능 범위 내에 계속 존재하는 오브젝트가 레이더 부착 차량 레인 내에 존재하는지의 여부가 항상 결정된다. 이 방법에 따라, 곡선의 진입 및 빠져나올 때에 정확한 결정이 실행될 수 있다. 그러나, 오브젝트가 레이더 부착 차량 레인으로부터 다른 레인들로 이동할 때 빠른 응답으로는 결정이 실행될 수 없다. 제2 실시예는 곡선의 진입 및 빠져나올 때의 차량 이동 레인 내의 오브젝트의 존재에 대한 정확한 결정이 유지되는 동안 레이더 부착 차량 레인 내의 오브젝트의 레인 변경이 빠른 응답으로 결정될 수 있다는 것을 특징으로 한다.
도11은 제2 실시예에 따른 레이더 장치의 레이더 ECU(30)에 의해 실행된 제어 루틴을 도시한 도면이다. 도11에서, 도6에 도시된 단계들과 동일한 단계들은 동일한 참조 번호들을 갖고, 이에 대한 설명은 생략하겠다.
도11에 도시된 루틴은 레이더 안테나(40)가 -10°내지 +10°를 스캔할 때마다 개시된다. 단계(102)에서, 이전 데이타에 존재하는 오브젝트가 있다고 결정될 때, 루틴은 단계(110)로 진행한다. 단계(110)에서, 블런트 값 θcentrsm이 계산된다. 블런트 값 θcentrsm은 1Hz와 같은 비교적 높은 절단 주파수를 갖는 로우 패스 필터로 실제 중심각 θcentr을 필터링함으로써 획득된다.
단계(112)에서, 블런트 값 θcentrsm의 변경 레이트가 계산된다. 블런트 값 θcentrsm은 지연 방향 θcentFILT의 응답에 비해 실제 중심 각 θcentr의 변경에 빨리 응답한다. 따라서, 블런트 값 θcentrsm은 오브젝트가 레인 변경을 실행할 때 비교적 빠른 변경을 나타낸다.
단계(114)에서, 최종 프로세스로부터 현 프로세스까지의 기간 동안 생성된 블런트 값 θcentrsm변경 레이트 dθrsm/dt가 선정된 값 Th1과 동일하거나 보다 큰 지가 결정된다. 선정된 Th1은 오브젝트가 레인 변경을 실행 할 때 단계(114)의 조건이 만족되도록 하는 값으로 설정된다. 따라서, 단계(114)의 조건이 만족되지 않는다고 결정되면, 오브젝트는 레인 변경을 실행하지 않는다고 결정될 수 있다. 이 경우에, 루틴은 단계(104)로 진행하여 상술된 식 (5)를 기초로 지연 방향 θcentFILT을 획득한다. 그 후, 단계(105)에서, 지연 방향 θcentFILT은 오브젝트 중심각 θcent로서 저장되고, 루틴은 단계(106)으로 진행한다.
한편, 단계(114)에서, 변경 레이트가 선정된 값 Th1과 동일하거나 보다 크다고 결정되면, 루틴은 단계(116)으로 진행한다. 단계(116)에서, 변경 레이트 dθrsm/dt가 선정된 시간 기간 Tm초 동안 계속 초과하는지의 여부가 결정된다. 단계(116)에서 네가티브로 결정되면, 오브젝트의 위치는 일시적으로 변경되었고 레인 변경은 실행되지 않았다고 결정될 수 있다. 따라서, 루틴은 단계(104)로 진행하여 상술된 식 (5)를 기초로 지연 방향 θcentFILT을 획득한다. 그 후, 단계(105)에서, 지연 방향 θcentFILT은 오브젝트 중심각 θcent로서 저장되고, 루틴은 단계(106)으로 진행한다.
변경 레이트 dθrsm/dt가 선정된 시간 기간 Tm초 동안 계속 초과한다고 결정되면, 오브젝트가 레인을 변경하는 프로세스 중에 있다고 결정될 수 있다. 이 경우에, 루틴은 단계(118)로 진행하여 제1 실시예에서 사용된 표준 값 Kb 보다 작은 값 Ks로 상술된 식 (4)에서 사용된 상수 K를 치환한다. 본 실시예에서, 값 Ks는 0.7로 설정된다. 레이더 ECU(30)에 의해 인식된 차량 이동 레인 영역은 식 (4)의 상수 K가 작을수록 좁아진다. 따라서, 단계(118)의 프로세스가 실행될 때, 레이더 ECU(30)에 의해 인식된 차량 이동 레인 영역은 표준 값 Kb가 상수 K로 설정될 때 획득된 영역 보다 좁다.
단계(118)의 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(120)로 진행한다. 단계(120)에서, 블런트 값 θcentrsm은 오브젝트 중심각 θcent을 위해 치환되고, 루틴은 단계(116)로 진행한다. 그 후, 단계(106)에서, 오브젝트 중심각 θcent이 상술된 식 (4)에 의해 표시된 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부가 결정된다. 레이더 부착 차량 이동 레인 조건이 오브젝트 중심각 θcent에 의해 만족된다고 결정되면, 루틴은 단계(108)로 진행한다. 단계(108)에서, 레이더 부착 차량 이동 레인 조건을 만족시키는 오브젝트가 레이더 부착 차량 이동 레인내의 오브젝트로 결정된다.
한편, 단계(106)에서, 오브젝트 중심각 θcent이 레이더 부착 차량 이동 레인 조건을 만족시키지 않는다고 결정되면, 루틴은 단계(122)로 진행한다. 단계(122)에서, 표준 값 Kb는 상술된 식 (4)에서 사용된 상수 K를 위해 치환된다.
제어 루틴은 단계(108) 또는 단계(122)가 완료될 때 종료된다.
상술된 제어 프로세스에 따라, 제1 실시예와 유사하게, 레이더 부착 차량 이동 레인 조건의 설정이 식 (5)에 의해 계산된 지연 방향 θcentFILT와, 검출 가능 범위 내의 오브젝트의 블런트 값 θcentrsm이 곡선에 들어가거나 나올 때와 같이 느리게 변경될 때 표준 값 Kb에 의해 결정된 차량 이동 레인 영역을 기초로 결정된다. 따라서, 오브젝트와 레이더 부착 차량이 곡선으로 들어가거나 나올 때 정확한 결정이 실행된다.
또한, 오브젝트가 레인 변경을 실행할 때, 차량 이동 레인 조건의 설정이 식(5)에 의해 계산된 지연 방향 θcentFILT에 비해 빨리 변경되는 블런트 값 θcentrsm과, 표준값 Kb 보다 작은 표준값 Ks에 의해 결정된 차량 이동 레인 영역을 기초로 결정된다. 이 프로세스에서, 레인을 변경시키는 오브젝트는 오브젝트가 레이더 부착 차량 이동 레인으로부터 다른 레인으로 이동할 때 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 이미 존재하는 오브젝트들로부터 빨리 제거될 수 있다 따라서, 본 실시예에서, 곡선으로 들어가거나 나올 때의 정확한 결정 및 레인 변경 결정에 대한 빠른 응답은 하이 레벨로 서로 양립할 수 있다.
이제부터는 도12 내지 도15를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 대해 기술 하겠다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 스캔형 레이더 장치는 도1에 도시된 제1 실시예에 따른 레이더 장치의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 제3 실시예에 따른 레이더 장치에서, 레이더 ECU(30)는 도6 또는 도11에 도시된 플로우챠트에 따른 제어 프로세스 대신 도14에 도시된 플로우챠트에 따른 루틴을 실행한다.
도12는 레이더 부착 차량(52)과, 시간 t1 내지 시간 t2 인 기간 동안 다른 레인으로 이동하고 시간 t3일 때 레이더 부착 차량 레인으로 복귀하는 오브젝트를 도시한 도면이다. 도13a는 오브젝트가 상술된 바와 같이 이동할 때의 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한 그래프이다. 도13b는 식 (5)를 기초로 계산되고 도 13a에 도시된 실제 중심각 θcentr의 변화에 대응하는 지연 방향 θcentFILT의 변화를 도시한 그래프이다. θTh는 식 (4)를 기초로 계산된 차량 이동 레인 영역의 한계 값임을 주지해야만 한다.
상술된 제1 실시예에서, 검출 가능 범위 내에서 계속 검출된 모든 오브젝트들은 레인이 식 (5)를 기초로 계산된 오브젝트 중심각 θcent을 기초로 결정된 오브젝트들이다. 이 방법은 곡선을 들어가거나 나올 때 실행되는 정확한 결정을 획득하는데 효과적이다. 그러나, 다른 레인으로부터 레이더 부착 차량 이동 레인으로 들어가는 오브젝트를 빨리 검출할 수 없다.
즉, 도13a에 도시된 바와 같이, 실제 중심 각 θcentr은 오브젝트(54)가 레이더 부착 차량 이동 레인으로 복귀하기 시작하는 시간 t3 직후에 한계 값 θTh보다 작은 값으로 감소된다. 한편, 도 13b에 도시된 바와 같이, 식 (5)를 기초로 계산된 오브젝트 중심각 θcent은 시간 t3으로부터 지연된 선정된 기간이 시간 t4일 때 한계값 θTh에 도달한다. 따라서, 이동 레인이 오브젝트 중심각 θcent을 기초로 결정되면, 오브젝트(54)의 검출은 실제 중심 각 θcentr을 기초로 한 검출로부터 기간 t4-t3만큼 지연된다.
제3 실시예는 다른 레인으로부터 들어가는 오브젝트가 빠른 응답으로 검출될 수 있고 곡선으로 들어가거나 나올 때 차량 이동 레인내의 오브젝트 존재에 대한 정확한 결정이 유지되는 것을 특징으로 한다.
도 14에 도시된 루틴은 -10°내지 +10°의 스캔 각 θS에서 레이더 안테나(40)에 의해 스캐닝 동작이 실행될 때마다 개시된다. 도14에 도시된 루틴에서, 인식된 오브젝트들 각각의 실제 중심 각 θcentr이 단계(101)에서 그룹화된 데이타 집합들을 기초로 계산된 후, 루틴은 단계(124)로 진행한다.
단계(124)에서, 실제 중심 각 θcentr이 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부가 결정된다. 실제 중심 각 θcentr이 차량 이동 레인 조건을 만족시킨다고 결정되면, 루틴은 단계(108)로 진행하여 실제 중심 각 θcentr에 대응하는 오브젝트가 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트로서 저장되게 한다. 한편, 단계(124)에서, 실제 중심 각 θcentr이 레이더 부착 차량 이동 레인 영역 밖에 있다고 결정되면, 루틴은 단계(102)로 진행한다.
단계(102)에서, 이 때에 검출된 현 오브젝트가 이전 데이타 집합 내에 존재하는지의 여부가 결정된다. 그 결과, 현 오브젝트가 레이더 부착 차량 이동 레인에 존재하지 않지만 검출 가능 범위 내에 새롭게 들어온 오브젝트라고 결정될 수 있다. 이러한 오브젝트는 단계(108)의 프로세스에 적용되지 않고 처리될 오브젝트로부터 제거된다.
한편, 단계(102)에서, 오브젝트가 이전 데이타 집합들에 존재한다고 결정되면, 이 오브젝트는 곡선 진입으로 인해 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트들로부터 제거된 오브젝트로 결정될 수 있다. 이 오브젝트는 지연 방향 θcentFILT이 단계들(104 및 106)에서 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부를 결정하기 위해 처리된다.
차량 이동 레인 조건이 만족된다고 결정되면, 루틴은 단계(108)로 진행하여 오브젝트가 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트로서 인식된다. 한편, 단계(106)에서, 차량 이동 레인 조건이 만족되지 않는다고 결정되면, 오브젝트는 단계(108)의 프로세스를 겪지 않고 처리된 오브젝트들로부터 제거된다. 제어 루틴은 검출된 오브젝트들 각각에 대해 상술된 프로세스들이 실행된 후에 종료된다.
도15a는 오브젝트(54)의 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한, 도 13a와 유사한 도면이다. 도 15b는 본 실시예의 차량 이동 레인 조건 설정을 결정하는데 사용되는 결정 값의 변화를 도시한 도면이다. 결정 값은 실제 중심 각 θcentr과 지연 방향 θcentFILT의 결합이다.
도15b에 도시된 바와 같이, 상술된 프로세스에 따라, 오브젝트(54)가 차량 이동레인 영역에서 계속 검출될 때, 오브젝트(54)가 지연 방향 θcentFILT을 기초로 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지가 결정된다. 따라서, 오브젝트(54)가 곡선을 들어가고 나올 때 제1실시예와 유사하게 정확한 결정이 이루어질 수 있다. 또한, 오브젝트(54)가 다른 레인으로부터 들어 올 때, 오브젝트(54)가 실제 중심 각 θcentr을 기초로 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부가 결정된다. 따라서, 본 발명에 따라, 다른 레인으로부터 레이더 부착 차량 레인으로 들어가는 오브젝트가 빠른 응답으로 검출될 수 있다. 이제부터는 도16 내지 도20을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 대해 기술 하겠다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 스캔형 레이더 장치는 도1에 도시된 제1 실시예에 따른 레이더 장치의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 제4 실시예에 따른 레이더 장치에서, 레이더 ECU(30)는 도6 , 도11 또는 도14에 도시된 플로우챠트에 따른 제어 프로세스 대신 도18 내지 도 20에 도시된 플로우 챠트에 따른 루틴을 실행한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 레이더 장치는 곡선으로 들어가는 오브젝트의 결정이 레이더 부착 차량의 전방에 존재하는 다수의 오브젝트들이 동일한 이동을 나타내는지의 여부에 대한 검출을 기초로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도16은 레이더 부착 차량과, 레이더 부착 차량 레인에 존재하는 오브젝트(54)와 다른 레인에서 이동하는 오브젝트들(56 및 58)을 포함하는 다수의 오브젝트들을 도시한 도면이다. 오브젝트들(56 및 58)은 다른 레인 오브젝트들이라 할 수 있다. 도16에서, 레이더 부착 차량(52)은 단지 곡선으로 들어가는 중이다. 다른 레인 오브젝트(58)는 오브젝트(54)와 레이더 부착 차량(52) 사이에서 이동하고 있다. 다른 레인 오브젝트(56)는 오브젝트(54)의 앞에서 이동하고 있다.
도17은 오브젝트들(54, 56 및 58) 각각에 대해 레이더 부착 차량(52)에 의해 검출된 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한 그래프이다. 도16에 도시된 바와 같이, 오브젝트들(56, 54 및 58)이 이 순서로 곡선으로 들어갈 때, 오브젝트들 각각의 실제 중심 각 θcentr은 동일한 방향으로 시간 지연에 따라 변경된다. 따라서, 실제 중심 각 θcentr의 변화가 다수의 오브젝트들에서 검출될 때, 오브젝트들(54, 56 및 58)이 곡선으로 들어갔거나 나왔다고 결정된다.
본 실시예에서, 레이더 부착 차량(52) 전방의 다수의 오브젝트들이 오브젝트들의 이동을 기초로 곡선으로 들어가거나 나온다고 결정될 때, 오브젝트(54)는 오브젝트(54)의 실제 중심 각 θcentr 또는 지연 방향 θcentFILT가 레이더 부착 차량 이동 레인 내에 있는지에 관계 없이 선정된 기간 동안 레이더 부착 차량 레인내에 존재한다고 결정된다. 따라서, 오브젝트(54)가 곡선으로 들어갔을 때 오브젝트(54)가 다른 레인으로 이동됐다고 하는 잘못된 결정이 방지될 수 있다.
도18 내지 도20은 레이더 ECU(30)에 의해 실행된 제어 루틴 플로우챠트의 일부분을 도시한 도면이다. 도18 내지 도20에서, 도11에 도시된 단계들과 동일한 단계들은 동일한 참조 번호들을 갖고, 이에 대한 설명은 생략하겠다. 도18 내지 도20에 도시된 제어 루틴들은 레이더 안테나가 -10°내지 +10°로 스캔할 때마다 개시된다.
제어 루틴이 개시될 때, 단계들(100 및 101)에서 실제 중심 각 θcentr은 레이더 부착 차량(52) 전방의 검출된 오브젝트들 각각에 대해 계산된다. 블런트 값 θcentrsm 및 변경 레이트 dθcentrsm/dt가 단계들(102, 110 및 112)에서 이전 프로세스로 부터 계속 검출된 오브젝트에 대해 계산된다. 상술된 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(126)로 진행한다.
단계(126)에서, 차량(52)의 회전 반경이 일정한 값으로 유지되는지의 여부가 결정된다. 회전 반경이 변하고 일정한 값으로 유지되지 않으면, 차량(52)은 곡선으로 들어가거나 나오는 중이라고 결정된다. 이 루틴에서, 레이더 부착 차량(52)가 직선으로 이동중이거나 곡선의 중간에서 회전하고 있을 때 오브젝트의 이동 결정을 위해 단계들(128 내지 153)의 프로세스가 제공된다.
따라서, 차량(52)이 곡선의 진입 또는 출구에서 이동중일 때, 단계들(128 내지 152)이 프로세스가 실행되지 않는다. 따라서, 차량(52)의 회전 반경이 일정하지 않다고 결정될 때, 단계들(128 내지 152)의 프로세스는 생략되고, 도18에 도시된 단계(114)의 프로세스가 실행된다. 한편, 단계(126)에서, 차량(52)의 회전 반경이 일정하게 유지된다고 결정되면, 루틴은 단계(128)로 진행한다.
단계(128)에서, 플래그 FCV1이 "1"로 설정되는지의 여부가 결정된다. 플래그 FCV1은 차량(52)의 전방 오브젝트들 중 한 오브젝트에서 검출되는 비교적 큰 변경 레이트 dθrsm/dt를 나타낸다. 따라서, 큰 변경 레이트 dθrsm/dt가 이전 프로세스에서 검출되지 않았을 때, 플래그 FCV1는 "1"로 설정되지 않는다. 이 경우에, 루틴은 단계(130)로 진행한다.
단계(130)에서, 블런트 값 θcentrsm을 가지며 선정된 값 Th2 보다 큰 변경 레이트로 변하는 오브젝트가 존재하는지의 여부가 결정된다. 선정된 값 Th2가 차량(52)으로부터 먼 위치에서 이동하는 먼 오브젝트가 곡선으로 들어갈 때 관계식 dθrsm/dt ≥ Th2가 만족되게 하는 값으로 설정된다. 먼 오브젝트와 차량(52)간의 거리는 예를 들어 약 70m이다.
단계(130)에서, 관계식 dθrsm/dt ≥ Th2을 만족시키는 오브젝트가 없다고 결정되면, 곡선으로 들어가거나 레인을 변경시키는 오브젝트는 없다고 결정된다. 이러한 경우에, 단계들(132 내지 152)의 프로세스는 생략되고, 루틴은 단계(114)로 진행한다. 한편, 단계(130)에서, 관계식 dθrsm/dt ≥ Th2을 만족시키는 오브젝트가 있다고 결정되면, 곡선으로 들어가거나 레인을 변경시키는 오브젝트가 있다고 결정된다. 이러한 경우에, 루틴은 단계(132)로 진행한다. 도16에서, 오브젝트(56)는 관계식 dθrsm/dt "e Th2을 만족시키는 오브젝트에 대응한다.
단계(132)에서, 단계(132)의 프로세스가 개시되는 시간 t0이 저장된다. 또한, 차량(52)과 오브젝트(56)간의 상대 거리 RD1, 차량(52)에 대한 오브젝트(56)의 상대속도 RVi 및 오브젝트(56)와 다른 오브젝트들 중 한 오브젝트간의 내부 오브젝트 거리 dRD1i가 시간 t0일 때 저장된다. RVi 및 dRD1i의 "i"는 다수의 오브젝트들 각각에 제공된 번호를 나타냄을 주의하자. 상술된 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(134)로 진행한다.
단계(134)에서, 플래그 FCV는 "1"로 설정된다. 그 후, 단계(136)에서, 타이머 T1이 개시된다. 타이머 T1은 관계식 dθrsm/dt ≥ Th2을 만족시키는 변경이 오브젝트들 중 한 오브젝트에서 인식될 때 개시되는 기간을 타이밍하기 위해 제공된다. 단계(136)의 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 도18에 도시된 단계(114)로진행한다.
플래그 FCV가 "1"로 설정된 후에 본 루틴이 개시되면, 단계(128)에서, 플래그 FCV1가 "1"로 설정된 것으로 결정된다. 따라서, 이 경우에, 루틴은 단계(137)로 진행한다. 단계(137)에서, 플래그 FCV2가 "1"로 설정되는지의 여부가 결정된다. 오브젝트(56)을 제외한 오브젝트들 중 한 오브젝트에 대해 관계식 dθrsm/dt ≥ Th2이 만족될 때 플래그 FCV2가 "1"로 설정된다. 플래그 FCV2가 "1"로 설정 되지 않은 것으로 결정되면, 루틴은 단계(138)로 진행한다.
단계(138)에서 오브젝트(56)을 제외한 오브젝트들 중에서, 선정된 값 Th2 보다 큰 변경 레이트를 갖고 블런트 값이 변하는 오브젝트가 있는지의 여부가 결정된다. 상술된 조건을 만족시키는 오브젝트가 없다고 결정되면, 이동이 오브젝트(56)의 이동과 유사한 오브젝트가 없다고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(114)로 진행한다. 한편, 상술된 조건을 만족시키는 오브젝트가 있다고 결정되면, 이동이 오브젝트(56)의 이동과 유사한 오브젝트가 있다고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(140)로 진행한다. 도16에서, 오브젝트(54)는 이동이 오브젝트(56)의 이동과 유사한 오브젝트에 대응한다.
단계(140)에서, 단계(140)의 프로세스가 개시되는 시간 t1이 저장된다. 즉, 단계(138)의 조건이 설정되는 시간이 저장된다. 단계(138)의 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(142)로 진행한다.
단계(142)에서, 시간 t1과 시간 t2 간의 시간차 "t1-t0"가 추정된 시간차 dRD12/V2와 대략 동일한지의 여부가 결정된다. 추정된 시간차 dRD12/V2가 시간 t0일 때 오브젝트(56)과 오브젝트(54) 사이에서 형성된 내부 오브젝트 거리 dRD12를 오브젝트(54)의 절대 속도 V로 나눔으로써 획득된 시간 기간이다. 오브젝트(54)의 절대 속도 V2는 시간 t0일 때의 오브젝트(54)의 상대 속도 RV2를 차량(52)의 속도 V에 감산함으로써 계산된다. 따라서, 추정된 시간차 dRD12/V2는 시간 t0로부터 오브젝트(54)가 곡선의 입구 또는 출구에 도달할 때까지의 기간에 대응한다.
시간차 "t1-t0"가 추정된 시간차 "dRD12/V2"과 대략 동일한 것으로 결정되면, 오브젝트(54)의 이동 및 오브젝트(56)의 이동이 서로 유사하다고 결정될 수 있다. 이러한 경우에, 루틴은 단계(144)로 진행한다. 한편, 단계(142)에서, 시간차 "t1-t0"가 추정된 시간차 "dRD12/V2"와 다르다고 결정되면, 오브젝트(54)의 이동 및 오브젝트(56)의 이동이 서로 유사하지 않다고결정된다. 이러한 경우에, 단계(114)의 프로세스는 생략되고 루틴은 도18에 도시된 단계(114)로 진행한다.
단계(144)에서, 플래그 FCV2는 "1"로 설정된다. 그 후, 루틴은 단계(114)로 진행한다.
플래그 FCV2가 "1"로 설정된 후에 본 루틴이 개시되면, 단계(136)에서, 플래그 FCV2가 "1"로 설정되었다고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(146)로 진행한다.
단계(146)에서, 오브젝트들(54 및 56)을 제외한 오브젝트들 중에 선정된 값 Th2 보다 큰 변경 레이트 dθrsm/dt로 블런트 값 θcentrsm이 변경되는 오브젝트가 있는지의 여부가 결정된다. 상술된 조건을 만족시키는 오브젝트가 없다고 결정되면, 오브젝트들(54 및 56)의 이동과 유사한 이동을 나타내는 오브젝트가 없다고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 도18에 도시된 단계(114)로 진행한다. 한편, 조건 θrsm/dt ≥ Th2을 만족시키는 오브젝트가 있다고 결정되면, 오브젝트들이 서로에 대해 이동을 나타내는 차량(52) 전방에 3개의 오브젝트들이 있다고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(148)로 진행한다. 도16에서, 오브젝트(58)는 상술된 조건을 만족시키는 오브젝트에 대응한다.
단계(148)에서, 단계(148)의 프로세스가 개시되는 시간 t1, 즉, 단계(146)의 조건이 만족되는 시간이 저장된다. 이 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(150)로 진행한다.
단계(150)에서, t2와 시간 t0 간의 시간차 "t2-t0"가 추정된 시간차 dRD13/V3과 대략 동일한지의 여부가 결정된다. 추정된 시간차 dRD13/V3이 시간 t0일 때 오브젝트(56)과 오브젝트(58) 사이에서 형성된 내부 오브젝트 거리 dRD13을 오브젝트(58)의 절대 속도 V3으로 나눔으로써 획득된 시간 기간이다. 오브젝트(58)의 절대 속도 V3은 시간 t0일 때의 오브젝트(58)의 상대 속도 RV3을 차량(52)의 속도 V에 가산함으로써 계산된다. 따라서, 추정된 시간차 dRD13/V3은 시간 t0로부터 오브젝트(58)가 곡선의 입구 또는 출구에 도달할 때까지의 기간에 대응한다.
시간차 "t2-t0"가 추정된 시간차 "dRD13/V3"과 대략 동일한 것으로 결정되면, 오브젝트(58)의 이동 및 오브젝트(56)의 이동이 서로 유사하다고 결정될 수 잇다. 이러한 경우에, 루틴은 단계(152)로 진행한다. 한편, 단계(150)에서, 시간차 "t2-t0"가 추정된 시간차 "dRD13/V3"과 다르다고 결정되면, 오브젝트(58)의 이동 및 오브젝트(56)의 이동이 서로 유사하지 않다고 결정된다. 이러한 경우에, 단계(152)의 프로세스는 생략되고 루틴은 도18에 도시된 단계(114)로 진행한다.
단계(152)에서, 플래그 FCVIN은 "1"로 설정된다. 그 후, 루틴은 단계(114)로 진행한다. 상술된 바와 같이, 이 루틴에서, 레이더 부착 차량(52)의 전방 영역에서 유사한 이동을 나타내는 적어도3개의 오브젝트들이 있을 때 플래그 FCVIN은 "1"로 설정된다.
차량(52)의 전방 영역 내에 존재하는 3개의 오브젝트들이 내부 오브젝트 거리 dRDi에 대응하는 시간차를 갖는 유사한 이동을 나타낼 때, 3개의 오브젝트들이 순차적으로 곡선에들어갔거나 나왔다고 결정될 가능성이 높다. 따라서, 이 루틴에서, 플래그 FCVIN이 1과 동일할 때, 오브젝트(54)가 곡선에 들어갔거나 나왔다고 결정될 가능성이 높다.
제2 실시예와 유사한, 단계들(114 내지 120, 104 및 105)에서, 표준 값 Kb 보다 작은 표준 값 Ks가 상수 K를 위해 치환된다. 또한, 오브젝트 중심각 θcent이 실제 중심 각 θcentr을 위해 치환되거나, 오브젝트 중심각 θcent이 지연 방향 θcentFILT을 위해 치환된다. 이 프로세스들이 완료된 후에, 루틴은 단계(154)로 진행 한다.
단계(154)에서, 플래그 FCVIN가 "1"로 설정되었는지의 여부가 결정된다. 오브젝트(54)가 다수의 오브젝트들의 이동을 기초로 곡선을 들어갔거나 나왔다고 추정되지 않을 때 단계(154)의 조건은 설정되지 않는다. 이 경우에, 루틴은 제2 실시예와 유사하게 차량 이동 레인 조건이 설정되는지의 여부를 결정하도록 단계(106)으로 진행한다.
단계(106)이 완료된 후에, 루틴은 단계(106)의 결정 결과에 따라 단계(108) 또는 단계(122)로 진행하고, 루틴은 종료된다. 이 프로세스에서, 오브젝트(54)가 제2 실시예와 유사한 레이더 부착 차량 이동 영역 내에 존재하는지의 여부가 결정된다.
단계(154)에서 플래그 FCVIN가 "1"로 설정된 것으로 결정되면, 루틴은 단계(156)로 진행한다. 단계(156)에서, 곡선 도달 시간 T0가 계산된다. 곡선 도달 시간 T0은 차량(52)이 오브젝트(56)에서 관계식 θrsm/dt ≥ Th2을 만족시키는 이동이 인식된 위치에서 오브젝트(56)의 위치에 도달하는데 걸린 시간 기간이다. 이 루틴에서, 곡선 도달 시간 T0은 상대 거리 RD1을 차량(52)의 속도 V로 나눔으로써 계산되고, 상대 거리 RD1은 시간 t0일 때의 오브젝트(56)과 차량(52)간의 거리이다. T0=RD1/V가 계산된 후에, 루틴은 단계(158)로 진행한다.
단계(158)에서, 시간 t0일 때 개시되는 타이머 T1에 의해 표시된 시간이 곡선 도달 시간 T0 및 선정된 시간 값 δ의 합에 도달했는지의 여부가 결정된다. 시간 t0일 때의 오브젝트(56)의 이동 변경이 곡선으로 들어가거나 나오는 오브젝트(56)에 의해 야기되면, 오브젝트(56)가 시간 t0일 때 곡선의 입구 또는 출구에 있다고 결정 된다. 이 경우에, 시간 t0+T0은 차량(52)이 곡선의 입구 또는 출구에 도달하는 시간에 대응한다.
레이더 부착 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트(54)가 오브젝트(54) 뒤에서 이동할 때, 오브젝트(54)는 시간 t0과 시간 t0+T0 사이에 있는 시간 t2일 때 곡선의 입구 또는 출구에 도달한다. 오브젝트(54)가 차량(52)으로부터 비교적 장거리에서 이동하는 먼 오브젝트이면, 시간 t2와 시간 t0+T0 사이에 MS 시간차가 잇다.
실제 중심 각 θcentr이 변하기 시작한 후에 실제 중심 각 θcentr의 변화를 따르면서 오브젝트(54)에 대해 계산된 지연 방향 θcentFILT은 느리게 변하기 시작한다. 한편, 상술된 식 (4)에 따라 획득된 차량 이동 레인 영역은 시간 t0+T0가 도달 될 때까지 직선 레인에 대응하는 영역으로 유지된다. 시간 t0+T0이 도달된 후에, 차량 이동 레인 영역은 차량(52)의 회전 반경에 따른 영역으로 보정된다.
실제 중심 각 θcentr이 변하기 시작하는 시간 t2와 차량 이동 레인 영역이 보정되기 시작하는 시간 t0+T0 사이의 시간차가 충분히 크지 않을 때, 차량 이동 레인 영역의 보정은 지연 방향 θcentFILT이 차량 이동 레인 영역 밖으로 시프트하기 전에 개시된다. 이 경우에, 지연 방향 θcentFILT이 차량 이동 레인 영역 내에 존재 하는지에 대한 결정 결과가 오브젝트(54)가 차량 이동 레인내에 존재하는지에 대한 사실과 정확하게 일치한다.
그러나, 오브젝트(54)가 먼 오브젝트이고 시간 t1과 시간 t0+T0 사이의 시간 차가 크면, 지연 방향 θcentFILT은 차량 이동 레인 영역에 대한 보정이 개시되기 전에 차량 이동 레인 영역 밖으로 시프트될 수 있다. 이 경우에, 차량 이동 레인을 결정하기 위한 결정 논리에 따라, 오브젝트(54)가 차량 이동 레인내에서 실제로 이동함에도 불구하고 오브젝트(54)가 차량 이동 레인내에 존재하지 않는다고 잘못 결정될 가능성이 있다.되
단계(158)에서 사용된 선정된 시간 갓 δ은 차량(52)이 곡선의 입구 또는 출구에 도달한 후에 차량 이동 레인 영역을 보정하는데 필요한 시간 기간으로 설정된다. 따라서, 단계(158)에서, 관계식 T1"eT0+δ이 만족되지 않는다고 결정되면, 오브젝트(54)가 곡선의 입구 또는 출구에 이미 도달했음에도 불구하고 차량 이동 레인 영역에 대한 보정은 실행되지 않았다고 인식된다. 이 경우에, 지연 방향 θcentFILT이 차량 이동 레인 영역 밖으로 시프트되면, 오브젝트(54)가 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정하는 것이 적합하다. 이 루틴에서, 이 결정이 단계(158)에서 이루어질 때, 루틴은 단계(160)로 진행한다.
단계(160)에서, 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트들은 차량 이동 레인 내에 계속 존재한다고 결정되고, 루틴은 종료된다. 상술된 프로세스에 따라, 이전 프로세스에서 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트가 곡선으로 들어간 후에 차량 이동 레인에 대한 보정이 개시되었다는 결정으로 인해 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트들로부터 오브젝트가 배제되는 것이 방지된다.
단계(158)에서 관계식 T1"eT0+δ이 만족된다고 결정되면, 오브젝트(54)가 곡선의 입구 또는 출구를 통과한 후에 차량 이동 레인 영역이 차량과 오브젝트(54) 사이의 영역의 곡률 반경에 대응하는 영역으로 보정되도록 차량 이동 레인 영역에 대한 보정이 실행되었다고 인식된다. 차량 이동 레인이 적합하게 보정될 때, 오브젝트 중심각 θcent이 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부에 대한 결정을 기초로 차량 이동 레인 내에 오브젝트가 존재하는지의 여부를 결정하는 것이 적합하다. 상술된 결정이 단계(158)에서 이루어지면, 루틴은 단계(162)로 진행한다.
단계(162)에서, 플래그들(FCV1, FCV2 및 FCVIN)은 "0"으로 리셋되고, 타이머 T1는 클리어된다. 그 후, 루틴은 단계(106)로 진행하여 오브젝트 중심각 θcent을 기초로 차량 이동레인 조건에 대한 결정이 실행된다. 상술된 프로세스에 따라, 차량이동레인 영역에 대한 보정이 이루어질 때 제2 실시예와 유사한 방법으로 레이더 부착 차량 이동레인 내에 오브젝트가 존재하는지의 여부가 결정될 수 있다.
본 실시예에서, 3개의 오브젝트들(54, 56 및 58)의 이동의 유사성을 참조하여 오브젝트(54)가 곡선으로 들어가는 지가 결정된다. 그러나, 2개의 오브젝트들 또는 3개 이상의 오브젝트들의 이동의 유사성을 참조하여서도 결정이 이루어질 수 있다.
이제부터는 도21 내지 도23을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 대해 기술하겠다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 스캔형 레이더 장치는 도1에 도시된 제1 실시예에 따른 레이더 장치의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 제5 실시예에 따른 레이더 장치에서, 레이더 ECU(30)는 도6, 도11, 도14 또는 도18 내지 도20에 도시된 플로우챠트에 따른 제어 프로세스 대신 도22 및 도23에 도시된 플로우챠트에 따른 루틴을 실행한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 레이더 장치는 차량(52) 전방의 오브젝트들이 단거리 오브젝트 그룹, 중간 거리 오브젝트 그룹 및 장거리 오브젝트 그룹으로 분류되어, 차량 이동 레인 조건 설정에 대한 결정이 이 분류를 기초로 실행되는 것을 특징으로 한다.
도21은 오브젝트가 곡선으로 들어가거나 레인을 변경할 때 오브젝트의 실제 중심각 θcentr의 변화를 도시한 그래프이다. 도21에서, 실선(1)은 곡선으로 들어가는 단거리 오브젝트에 대한 변화를 나타내고, 단거리 오브젝트는 차량(52)으로부터 약 20m 떨어져 있다. 점선(2)은 레인을 변경시키는 단거리 오브젝트에 대한 변화를 나타낸다. 실선(4)은 곡선으로 들어가는 장거리 오브젝트에 대한 변화를 나타내고, 장거리 오브젝트는 차량(52)으로부터 약 80m 떨어져 있다. 점선(3)은 레인을 변경시키는 장거리 오브젝트에 대한 변화를 나타낸다.
단거리 오브젝트와 장거리 오브젝트가 오브젝트의 측 방향에 수직인 방향으로 이동할 때, 단거리 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr의 변화가 장거리 오브젝트의 변화 보다 크다. 따라서, 단거리 오브젝트는 곡선으로 들어가거나 레인을 변경시킬 때, 단거리 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr은 장거리 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr보다 빠르게 변한다.
오브젝트와 차량(52) 간의 상대 거리는 오브젝트의레인 변경 중에 레인의 폭만큼 변한다. 단거리 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr의 점선(2)의 상한(편평한 부분)은 레인의 폭만큼 이동되는 단거리 오브젝트에 의해 야기된 변화에 대응한다. 장거리 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr의 점선(3)의 상한(편평한 부분)은 레인의 폭만큼 이동되는 장거리 오브젝트에 의해 야기된 변화에 대응한다.
오브젝트가 곡선에 진입한 후에, 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr은 차량(52)이 곡선에 진입할 때까지 계속해서 변한다. 오브젝트가 단거리 오브젝트이면, 차량(52)은 오브젝트가 곡선에 진입한 후 단 시간에 곡선으로 진입한다. 따라서, 실선(1)로 표시된 바와 같이, 단거리 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr은 비교적 적은 값에 도달한다. 한편, 오브젝트가 장거리 오브젝트이면, 차량(52)은 오브젝트가 곡선에 진입한 후 비교적 긴 시간이 지난 후에 곡선으로 진입한다. 따라서, 실선(4)로 표시된 바와 같이, 장거리 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr은 비교적 큰 값에 도달한다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따라, 차량 이동 레인 내의 오브젝트는 차량(52)의 전방에 존재하는 다수의 오브젝트들로부터 구별될 수 있다. 차량 이동 레인 내의 오브젝트들이 구별될 수 있으면, 구별된 오브젝트들 중에서 차량(52)에 가장 가까운 오브젝트를 추출하는 것은 쉽다. 이제부터, 차량(52)에 가장 가까운 오브젝트를 제1 오브젝트라고 한다. 예를 들어, 차량의 동작이 차량(52)과 제1 오브젝트 사이의 거리가 선정된 거리가 되도록 제어되면, 차량(52)이 자동적으로 동작될 때 차량(52)의 안전한 동작이 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이더 장치는 자동 차량 안내 제어 시스템에 적용될 수 있다.
차량(52)의 동작이 자동적으로 안내될 때, 빠른 응답을 달성하기 위해, 차량 이동 레인 내의 단거리 오브젝트가 다른 레인으로 이동한 직후에 가속을 실행하는 기능을 갖는 것이 양호하다. 이 점에 있어서, 레이더 장치는 단거리 오브젝트의 레인 변경을 검출하는 기능을 필요로 한다.
도21에 도시된 바와 같이, 단거리 오브젝트가 레인을 변경할 때, 실제 중심각 θcentr은 단거리 오브젝트가 곡선에 진입할 때 획득된 실제 중심 각 θcentr에 비해 비교적 긴 기간 동안 변경된다. 따라서, 곡선에 진입하거나 레인을 변경시킬 때 획득된 비교적 큰 변경 레이트로 실제 중심 각 θcentr이 충분히 긴 시간 기간 동안 변경될 때 단거리 오브젝트가 레인을 변경시킨 것을 결정된다. 본 실시예에 따른 레이더 장치는 상술된 방법에 따라 단거리 오브젝트의 레인 변경을 빨리 검출하는 기능을 갖는다.
상술된 바와 같이, 장거리 오브젝트가 곡선에 진입할 때, 지연 방향 θcentFILT는 오브젝트가 차량 이동 레인 내에 존재하는지와 무관하게 차량 이동 레인 밖으로 시프트된다. 따라서, 지연 방향 θcentFILT을 기초로 한 결정이 중간 거리 오브젝트 뿐만 아니라 장거리 오브젝트에 대해 실행되면, 충분히 정확한 결정이 이루어질 수 없다.
도21에 도시된 바와 같이, 장거리 오브젝트가 곡선으로 진입할 때, 장거리 오브젝트의 실제 중심 각 θcentr은 장거리 오브젝트가 레인을 변경시킬 때 획득된 실제 중심 각 θcentr에 비해 정확한 변화를 나타낸다. 따라서, 비교적 큰 변경 레이트로 오브젝트가 곡선에 진입하거나 레인을 변경시킨다는 결정을 이해 충분히 긴시간 기간 동안 실제 중심 각 θcentr가 계속적으로 변경될 때 장거리 오브젝트가 곡선으로 진입했다고 결정된다. 본 실시예에 따른 레이더 장치는 장거리 오브젝트가 상술된 방법에 의해 곡선으로 진입한다고 추정될 때 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트로서 장거리 오브젝트를 유지하는 기능을 갖는다.
도22 및 도23은 레이더 ECU(30)에 의해 실행된 제어 루틴 플로우챠트의 일부분을 도시한 도면이다. 도22 및 도23에서, 도11에 도시된 단계들과 동일한 단계들은 동일한 참조 번호들을 갖고, 이에 대한 설명은 생략하겠다. 도22 및 도23에 도시된 제어 루틴은 레이더 안테나가 -10° 내지 +10°를 스캔할 때마다 개시된다.
제어 루틴이 개시될 때, 단계들(100 및 101)에서 실제 중심 각 θcentr은 레이더 부착 차량(52) 전방의 검출된 오브젝트들 각각에 대해 계산된다. 블런트 값 θcentrsm 및 변경 레이트 dθrsm/dt가 단계들(102, 110 및 112)에서 이전 프로세스로 부터 계속 검출된 오브젝트에 대해 계산된다. 상술된 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(164)로 진행한다.
단계(164)에서, 현재 처리 중인 오브젝트(이제부터 현 오브젝트라고 함)가 차량(52)으로부터 먼 거리에 있는 장거리 오브젝트인지의 여부가 결정된다. 단계(164)에서, 70m 보다 먼 상대 거리 RDi를 갖는 오브젝트는 장거리 오브젝트로 결정된다. 현 오브젝트가 장거리 오브젝트가 아니라고 결정되면, 루틴은 단계(166)로 진행한다.
단계(166)에서, 현 오브젝트가 차량(52)으로부터 비교적 짧은 거리에 있는 단거리 오브젝트인지의 여부가 결정된다. 단계(166)에서, 30m 보다 짧은 상대 거리 RDi를 갖는 오브젝트는 단거리 오브젝트로 결정된다. 현 오브젝트가 단거리 오브젝트가 아니라고 결정되면, 루틴은 단계(114)에서 처리된다. 여기서, 본 실시예에서, 중간거리 오브젝트단계(114)에서 처리된다.
단계(114) 후에는, 제2 실시예와 동일한 프로세스가 실행된다. 중간 거리 오브젝트에 있어서, 지연 방향 θcentFILT이 차량 이동 레인 영역 내에 있는지에 대한 결정 결과는 오브젝트가 차량 이동 레인 내에 있는지의 여부와 정확하게 일치한다. 따라서, 본 실시예에 따른 레이더 장치에서, 중간 거리 오브젝트가 차량 이동 레인 내에 있는지의 여부는 정확하게 결정된다.
단계(168)에서, 현 오브젝트가 차량 이동 레인 내에 존재하는 단거리 오브젝트라고 결정되면, 루틴은 단계(168)로 진행한다.
단계(168)에서, 현 오브젝트에 대한 블런트 값 θcentrsm의 변경 레이트 dθrsm/dt가 선정된 값 Thn과 동일하거나 보다 큰지의 여부가 결정된다. 선정된 값 Thn은 단거리 오브젝트가 레인을 변경할 때 또는 단거리 오브젝트가 곡선에 진입하거나 나올 때 획득된 변경 레이트 dθrsm/dt 보다 약간 작은 값이다.
따라서, 상술된 관계식이 만족되지 않는다고 결정되면, 오브젝트는 레인을 변경시키거나 곡선으로 진입 또는 나오지 않는다고 결정된다. 단계(168)에서 이러한 결정이 이루어질 때, 루틴은 단계(104)로 진행하여 지연 방향 θcentFILT을 기초로 현 오브젝트가 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부를 결정하는 프로세스를 실행한다. 한편, 단계(168)에서 관계식 dθrsm/dt≥Thn이 만족된다고 결정되면, 현 오브젝트는 레인을 변경시키거나 곡선으로 진입 또는 나온다고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(170)로 진행한다.
단계(170)에서, 단계(168)의 관계식이 선정된 시간 기간 Tn 동안 계속적으로 만족되는지의 여부가 결정된다. 선정된 시간 기간 Tn은 단거리 오브젝트가 레인을 변경시킬 때 블런트 값 θcentrsm이 계속적으로 변경되는 기간 보다 짧은 시간 기간이다. 또한, 선정된 시간 기간 Tn은 단거리 오브젝트가 곡선으로 들어가거나 나올 때 블런트 값 θcentrsm이 계속적으로 변경되는 기간 보다 긴 시간 기간이다.
따라서, 단계(170)의 상술된 관계식이 만족되지 않는다고 결정되면, 오브젝트는 곡선으로 진입하거나 나오지 않는다고 결정된다. 따라서, 단계(170)에서 이러한 결정은 이루어지면, 루틴은 단계(104)로 진행하여 현 오브젝트가 지연 방향 θcentFILT을 기초로 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부를 결정하는 프로세스가 실행된다. 한편, 단계(170)에서, 단계(168)의 관계식 dθrsm/dt≥Thn이 선정된 시간 기간 Tn 동안 계속해서 만족된다고 결정되면, 현 오브젝트가 레인을 변경 시킨다고 결정된다. 이 경우에 루틴은 단계(172)로 진행한다.
단계(172)에서, 관계식 dθrsm/dt≥Thn이 현 오브젝트에 대해 만족된 후에 차량(52)의 회전 반경이 선정된 시간 기간 a초 동안 거의 일정하게 유지되는지의 여부가 결정된다. 선정된 시간 기간 a초는 차량(52)이 현 오브젝트와 차량(52) 간의 거리를 이동하는데 필요한 시간 기간 보다 약간 길다. 현 오브젝트가 차량 이동 레인 내에서 이동할 때, 차량(52)은 현 오브젝트에서 변경이 발생된 이래로 선정된 시간 기간이 지나기 전에 현 오브젝트에서 발생된 변경과 동일한 변경을 겪게 된다.
관계식 dθrsm/dt≥Thn을 만족시키는 변경이 발생했거나 선정된 시간 기간 a초가 경과되기 전에 차량(52)의 회전 반경에 변경이 발생한 이래로 선정된 시간 기간 a초가 지나지 않았을 때 단계(172)의 조건은 만족되지 않은 것으로 결정된다. 이 조건 하에서, 현 오브젝트가 차량 이동 레인 내에 존재할 가능성은 부인될 수 없다. 따라서, 단계(172)의 조건이 설정되지 않은 것으로 결정되면, 루틴은 단계(104)로 진행하여 현 오브젝트가 지연 방향 θcentFILT을 기초로 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부를 결정한다. 한편, 단계(172)에서 차량(52)의 회전 반경이 선정된 시간 기간 a초 동안 일정하다고 결정되면, 현 오브젝트는 차량 이동 레인 내에 존재하지 않는다고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(174)로 진행한다.
단계(174)에서, 현 오브젝트는 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트들로부터 배제되고, 루틴은 종료된다. 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트들은 차량 이동 레인 오브젝트들이라고 할 수 있다. 상술된 프로세스에서, 장 시간 기간 동안 블런트 값이 많이 변경되는 단거리 오브젝트는 차량 이동 레인 오브젝트들로부터 즉시 배제된다. 따라서, 본 실시예에 따른 레이더 장치에서, 레인을 변경시킨 단거리 오브젝트는 차량 이동 레인 오브젝트들로부터 즉시 배제될 수 있다.
단계(164)에서, 현 오브젝트가 장거리 오브젝트라고 결정되면, 루틴은 단계(175)로 진행한다. 그 후, 단계(175)에서, 현 오브젝트가 이전 프로세스에서 차량 이동 레인 오브젝트라고 결정되었는지의 여부가 결정된다. 현 오브젝트가 차량 이동 레인 오브젝트로 결정되지 않았다고 결정되면, 루틴은 단계(104)로 진행하여 현 오브젝트가 지연 방향 θcentFILT을 기초로 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부를 결정하는 프로세스를 실행한다. 한편, 현 오브젝트가 이전 프로세스에서 차량 이동 레인 오브젝트로 결정되었다고 결정되면, 루틴은 단계(176)로 진행한다. 이제부터 이전 프로세스에서 차량 이동 레인 오브젝트로 결정된 장거리 오브젝트를 차량 이동 레인 장거리 오브젝트라고 한다.
단계(176)에서, 현 오브젝트에 대한 블런트 값 θcentrsm의 변경 레이트 dθrsm/dt가 선정된 값 Thf와 동일하거나 보다 큰지의 여부가 결정된다. 선정된 값 Thf은 장거리 오브젝트가 곡선으로 진입하거나 나올 때 발생한 변경 레이트 dθrsm/dt
보다 작고, 장거리 오브젝트가 레인을 변경시킬 때 발생한 변경 레이트 dθrsm/dt 보다 큰 값이다. 따라서, 상술된 관계식이 만족된다고 결정되면, 장거리 오브젝트인 현 오브젝트는 곡선으로 들어가거나 나오는 중이라고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(178)로 진행한다.
단계(178)에서, 단계(176)의 관계식이 선정된 시간 기간 Tf 동안 계속해서 만족되는지의 여부가 결정된다. 선정된 시간 기간 Tf은 장거리 오브젝트 곡선으로 진입하거나 나올 때 블런트 값 θcentrsm이 계속해서 변경되는 기간 보다 약간 짧은 시간 기간이다. 따라서, 단계(178)의 상술된 관계식이 만족된다고 결정되면, 차량 이동 레인 장거리 오브젝트는 곡선으로 들어가거나 나오는 중이라고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(180)로 진행한다.
단계(180)에서, 플래그 FTRAC는 "1"로 설정된다. 플래그 FTRAC는 곡선으로 들어가거나 나오는, 차량 이동 레인 장거리 오브젝트인 현 오브젝트의 이동이 인식되는 것을 나타내기 위해 제공된다. 이제부터 곡선으로 들어가거나 나오는 오브젝트의 이동을 곡선 이동이라고 한다. 단계(180)이 완료된 후에, 루틴은 단계(182)로 진행한다.
단계(182)에서, 타이머 Tf의 값은 증가된다. 타이머 Tf는 "1"이 플래그 FTRAC에 설정된 후에, 즉, 차량 이동 레인 장거리 오브젝트에 대한 곡선 이동이 인식된 후에 경과된 시간을 타이밍하기 위해 제공된다. 이하에 기술된 바와 같이, 플래그 FTRAC가 "0"으로 설정되어 있는 동안 타이머 Tf의 값은 항상 "0"으로 설정된다. 단계(182)의 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(184)로 진행한다.
단계(184)에서, 현 오브젝트는 차량 이동 레인 오브젝트로 결정되고, 루틴은 종료된다. 상술된 바와 같이, 이 루틴에서, 곡선 이동을 나타내는 차량 이동 레인 장거리 오브젝트는 지연 방향 θcentFILT을 기초로 결정 프로세스를 겪지 않고, 차량 이동 레인 오브젝트로 결정된다.
단계(176) 또는 단계(178)의 결정 결과가 네가티브이면, 즉, 차량 이동 레인 장거리 오브젝트인 현 오브젝트가 곡선 이동을 나타내지 않으면, 루틴은 단계(186)로 진행한다.
단계(186)에서, 플래그 FTRAC가 "1"로 설정되어 있는지의 여부가 결정된다. 단계(186)의 프로세스를 실행하기 전에 현 오브젝트에 대한 곡선 이동이 인식될 때, 플레그 FTRAC는 이미 "1"로 설정되었다. 따라서, 이 경우에, 플래그 FTRAC가 "1"과 동일하다고 결정되고, 루틴은 단계(188)로 진행한다.
단계(188)에서, 타이머 Tf가 증가된다. 루틴이 단계(182) 또는 단계(188)로 진행할 때마다 타이머 Tf가 증가되기 때문에, 타이머 Tf의 값은 현 오브젝트에서 곡선 이동이 먼저 인식된 후에 경과된 시간 기간에 대응한다. 단계(188)의 프로세스의 완료된 후에, 루틴은 단계(190)로 진행한다.
단계(190)에서, 타이머 Tf의 값이 선정된 시간 기간 β에 도달하는지의 여부가 결정된다. 선정된 시간 기간 β은 장거리 오브젝트가 곡선의 입구 또는 출구에 도달한 시간 부터 차량(52)이 곡선의 입구 또는 출구에 도달하고 차량 이동 레인 영역이 새로운 회전 반경에 대응하는 영역으로 보정되 시간 까지의 기간이다. 단계(190)에서, 관계식 Tf≥β가 만족되지 않는다고 결정되면, 차량 이동 레인 영역에 대한 적합한 보정이 아직 실행되지 않은 것으로 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(192)로 진행하여 차량(52)이 회전 반경에서 선정된 변경이 발생했는지의 여부가 결정된다. 본 실시예에서, 차량(52)의 회전 반경이 변경되기 시작할 때, 차량 이동 레인 영역에 대한 보정이 실행된다. 단계(192)에서, 차량 이동 레인을 적합한 영역으로 보정하기 위해 충분한 변경이 발생했다고 인식될 때 회전 반경에서 선정된 변경이 발생했다고 결정된다. 따라서, 선정된 변경이 발생하지 않았다고 결정되면, 차량 이동 레인 영역은 적합한 영역으로 보정되지 않았다고 결정된다. 이러한 결정이 이루어지면, 루틴은 단계(184)로 진행한다.
상술된 프로세스에 따라, 곡선 이동이 인식된 후에 선정된 시간 기간 β가 경과될 때까지 또는 선정된 변경이 차량(52)의 회전 반경에서 발생할 때까지 지연 방향 θcentFILT을 기초로 한 결정 프로세스를 겪지 않고 차량 이동 레인 장거리 오브젝트가 차량 이동 레인 오브젝트로서 계속해서 인식된다. 이것은 오브젝트가 지연 방향 θcentFILT을 기초로 하는 결정 프로세스를 겪게 되면, 차량 이동 레인 장거리 오브젝트가 곡선으로 들어가거나 나온 후에 차량 이동 레인 장거리 오브젝트가 차량 이동 레인 오브젝트로부터 배제되기 때문이다. 그러나, 본 실시예에서, 이 바람직하지 않은 프로세스는 상술된 바와 같이 제거될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 레이더 장치에서, 차량 이동 레인 장거리 오브젝트에 대한 차량 이동 레인 조건의 설정이 지연 방향 θcentFILT을 기초로 결정되는 경우에 비해 더 정확한 결정이 달성될 수 있다.
플래그 FTRAC가 단계(186)에서 "1"로 설정되지 않았거나, 관계식 Tf≥β이 단계(190)에서 만족되거나, 또는 선정된 변경이 단계(192)에서 차량(52)의 회전 이동에서 발생했다고 결정되면, 루틴은 단계(194)로 진행한 후 단계(196)로 진행한다. 단계(194)에서, 타이머 Tf가 리셋된다. 단계(196)에서, 플래그 FTRAC는 "0"으로 리셋된다. 이제부터 루틴은 단계(104)로 진행하여 현 오브젝트가 지연 방향 θcentFILT을 기초로 차량 이동 레인 조건을 만족시키는지의 여부를 결정하는 프로세스를 실행한다.
상술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이더 장치에서, 단거리 오브젝트는 단거리 오브젝트가 레인을 변경한 직후에 차량 이동 레인 오브젝트로부터 배제되고, 또한 차량 이동 레인 장거리 오브젝트는 차량 이동 레인 장거리 오브젝트가 곡선으로 들어가거나 나온 후에 선정된 기간 동안 차량 이동 레인 오브젝트로서 간주된다. 따라서, 본 실시예에 따른 레이더 장치는 정확한 제어를 갖는 자동 안내 차량 시스템을 달성할 수 있다.
이제부터는 도24 및 도25를 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 대해 기술하겠다. 본 발명의 제6 실시예에 따른 스캔형 레이더 장치는 도1에 도시된 제1 실시예에 따른 레이더 장치의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 제6 실시예에 따른 레이더 장치에서, 레이더 ECU(30)는 도6, 도11, 도14, 도18 내지 도20 또는 도22 및 도23에 도시된 플로우챠트에 따른 제어 프로세스 대신 도24 및 도25에 도시된 플로우챠트에 따른 루틴을 실행한다.
다수의 오브젝트들이 도1에 도시된 레이더 장치가 부착된 차량(52)의 전방에 존재할 때, 다수의 차량 이동 레인 오브젝트들은 인식될 수 있다. 차량 이동 레인 오브젝트들 중에, 차량(52)과 가장 가까운 제1 오브젝트의 이동이 가장 중요하다.
제1 오브젝트에 대한 곡선 이동이 도시될 때, 제1 오브젝트가 차량 이동 레인으로부터 다른 레인으로 이동되었다는 오류 결정이 이루어질 수 있다. 다수의 오브젝트들이 차량(52) 전방에 존재하는 조건 하에서 이러한 결정이 이루어지면, 다른 오브젝트 중 한 오브젝트가 제1 오브젝트라고 결정된다. 이는 자동 차량 안내 시스템의 제어성을 감소시켜서 불필요한 감속이 실행되게 할 수 있다. 본 실시예는 제1 오브젝트의 상술된 오류 결정이 제거되는 것을 특징으로 한다.
도24 및 도25는 레이더 ECU(30)에 의해 실행된 제어 루틴 플로우챠트의 일부분을 도시한 도면이다. 도24 및 도25에서, 도11에 도시된 단계들과 동일한 단계들은 동일한 참조 번호들을 갖고, 이에 대한 설명은 생략하겠다. 도24 및 도25에 도시된 제어 루틴들은 레이더 안테나가 -10°내지 +10°로 스캔할 때마다 개시된다.
제어 루틴이 개시될 때, 단계들(100 내지 122)의 프로세스가 실행된다. 즉, 레이더 부착 차량(52) 전방의 검출된 오브젝트들 각각이 차량 이동 레인 오브젝트에 대응하는지의 여부가 결정된다. 그 후, 루틴은 도24에 도시된 단계(200)로 진행한다.
단계(200)에서, 제1 오브젝트는 차량 이동 레인 오브젝트들이라고 결정된 모든 오브젝트들 중에서 선택된다. 이 단계에서, 차량(52)과 가장 가까운 차량 이동 레인 오브젝트가 제1 오브젝트로서 선택된다. 단계(200)의 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(202)로 진행한다.
단계(202)에서, 이전 프로세스에서 제1 오브젝트라고 결정된 오브젝트(이후부터 이전 제1 오브젝트라고 함)가 현 프로세스에서 제1 오브젝트로 결정된 오브젝트(이후부터 현 제1 오브젝트라고 함)에 대응하는지의 여부가 결정된다. 이전 제1 오브젝트의 상대 거리 RDi 및 상대 속도 RV가 현 제1 오브젝트와 많이 다르지 않을 때 현 제1 오브젝트는 이전 제1 오브젝트에 대응한다고 결정된다.
단계(202)에서, 이전 제1 오브젝트가 현 제1 오브젝트와 동일하지 않다고 결정되면, 참 제1 오브젝트 외의 차량 이동 레인 오브젝트들 중 한 오브젝트가 차량 이동 레인 오브젝트로부터 잘못 배제된 이전 제1 오브젝트로 인해 제1 오브젝트로서 선택된 가능성이 있다. 이 경우에, 루틴은 단계(204)로 진행한다.
단계(204)에서, 이전 제1 오브젝트에 대한 곡선 이동이 검출되는지의 여부가 결정된다. 특히, 이전 제1 오브젝트가 단거리 오브젝트일 때 도23에 도시된 단계들(168 및 170)에서 사용된 조건; 이전 제1 오브젝트가 장거리 오브젝트일 때도 도23에 도시된 단계들(176 및 178)에서 사용된 조건; 및 이전 제1 오브젝트가 중간 거리 오브젝트일 때 단계들(114 및116)에서 사용된 조건을 기초로 결정이 실행된다.
단계(204)에서, 이전 제1 오브젝트에 대한 곡선 이동이 검출되었다고 결정되면, 이전 제1 오브젝트를 잘못 배제할 가능성이 높다고 결정된다. 이 경우에, 루틴은 단계(206)로 진행한다.
단계(206)에서, 플래그 FLOST 는 "1"로 설정된다. 플래그 FLOST 는 이전 제1 오브젝트가 차량 이동 레인 오브젝트들로부터 잘못 배제될 가능성이 높은 것을 나타내기 위해 제공된다. 단계(260)의 프로세스가 완료된 후에, 루틴은 단계(208)로 진행한다.
단계(208)에서, 플래그 FLOST가 "1"로 설정된 이래로 선정된 시간 기간 τ초가 경과되었는지의 여부가 결정된다. 기간 τ초가 아직 경과되지 않았다고 결정되면, 루틴은 종료된다. 한편, 기간 τ초가 경과되었다고 결정되면 루틴은 단계(210)로 진행한다.
단계(210)에서, 플래그 FLOST는 "0"으로 리셋되고, 루틴은 종료된다. 상술된 프로세스에서, 플래그 FLOST 의 값은 단계(206)에서 "1"로 설정된 후에 기간 τ초 동안 "1"로 유지된다.
단계(202)에서, 현 제1 오브젝트가 이전 제1 오브젝트와 동일하다고 결정되거나, 단계(204)에서, 이전 제1 오브젝트에 대한 곡선 이동이 검출되지 않았다고 결정되면, 루틴은 단계(212)로 진행한다.
단계(212)에서, 플래그 FLOST는 "1"로 설정된 것으로 결정된다. 플래그 FLOST가 "1"로 설정되었다고 결정되면, 루틴은 단계(208)로 진행한다. 한편, 플래그 FLOST가 "1"로 설정되지 않았다고 결정되면, 루틴은 단계(214)로 진행한다.
단계(214)에서, 제1 오브젝트는 현 프로세스에서 선택된 오브젝트로 갱신된다. 상술된 프로세스에 따라, 이전 제1 오브젝트가 잘못 배제된 가능성이 높다고 결정된 후에 기간 τ초를 제외하면서 제1 오브젝트의 갱신이 허용된다.
따라서, 이전 제1 오브젝트가 차량 이동 레인 오브젝트들로부터 잘못 배제될 가능성이 높다고 결정되면, 결정이 이루어진 후에 시간 기간 τ초 동안 제1 오브젝트의 갱신이 허용되지 않는다. 따라서, 이전 제1 오브젝트이 잘못 배제될 때 제1 오브젝트의 오류 선택이 방지된다. 이것은 제1 오브젝트가 곡선에 들어가거나 나올 때 다른 오브젝트들 중에서 선택된 제1 오브젝트의 오류 결정이 제거됨을 의미한다.
본 발명은 특별히 기술된 실시예들로만 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 범위 내에서 다양하게 변경 및 수정될 수 있다.

Claims (8)

  1. 차량에 제공되는 스캔형 레이더 장치에 있어서, 검출 가능 범위 내에 존재하는 오브젝트를 검출하기 위한 스캔형 레이더 -상기 스캔형 레이더는 상기 차량의 동작 조건을 기초로 하여 상기 차량이 이동하는 차량 이동 레인에 대응하는 차량 이동 레인 영역을 추정하고, 상기 차량 이동 레인 영역이 상기 검출 가능 범위 내에서 추정됨-; 상기 차량에 대해 상기 스캔형 레이더에 의해 검출되는 상기 오브젝트들 각각의 실제 방향을 검출하기 위한 오브젝트 방향 검출 수단; 상기 오브젝트 방향 검출 수단에 의해 검출되는 실제 방향이 시간에 따라 변경될 때 지연 방향을 계산하기 위한 지연 방향 계산 수단 -상기 지연 방향은 상기 실제 방향의 변경에 대해 선정된 시간 지연이 제공됨으로써 상기 차량에 대한 상기 오브젝트들 각각의 가상 위치의 방향을 나타냄-; 및 상기 계산된 각각의 오브젝트의 지연 방향과 상기 차량 이동 레인 영역을 비교함으로써 상기 차량 이동 레인 내에 상기 각각의 오브젝트가 존재하는지를 결정하기 위한 존재 결정 수단을 포함하며, 상기 지연 방향 계산 수단은 상기 실제 방향의 블런트 값(blunted value)을 상기 지연 방향으로서 계산하기 위한 블런트 값 계산 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔형 레이더 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블런트 값은 디지탈 필터링 방법에 의해 처리되는 상기 실제 방향으로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 스캔형 레이더 장치.
  3. 제1항에 있어서, 변경 레이트 검출 수단이 오브젝트들 각각의 실제 방향의 변경 레이트를 검출하기 위해 더 제공되고, 상기 존재 결정 수단은 변경 레이트가 선정된 값을 초과할 때 상기 차량 이동 레인 영역의 폭을 감소시키기 위해 레인 폭 변경 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔형 레이더 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지연 방향 계산 수단은 상기 스캔형 레이더에 의해 검출된 오브젝트들 각각에 대해 선정된 시간 지연을 제공하기 이한 지연량 설정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔형 레이더 장치.
  5. 제1항 또는 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 일치 결정 수단이 오브젝트들 각각의 실제 방향 변경이 서로 일치하는지를 결정하기 위한 일치 결정 수단이 더 제공되고, 상기 존재 결정 수단은 상기 차량 이동 레인에 존재한다고 결정된 오브젝트들 중 상기 하나의 오브젝트의 실제 방향의 시프트가 오브젝트들 중 적어도 다른 하나의 오브젝트의 실제 방향의 시프트와 일치할 때 상기 오브젝트들 중 하나의 오브젝트가 상기 차량 이동 레인 내에 계속 존재한다고 결정하기 위한 결정 유지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔형 레이더 장치
  6. 제5항에 있어서, 상기 일치 결정 수단은 오브젝트들 간의 각각의 거리를 기초로 오브젝트들의 실제 방향 시프트의 개시 시간 간의 시간차를 추정하기 위한 시간차 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔형 레이더 장치.
  7. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 단거리 오브젝트의 실제 방향 시프트가 선정된 시간 기간 동안 선정된 값 보다 큰 변경 레이트를 가질 때 상기 차량 이동 레인 내에 존재한다고 결정된 오브젝트들로부터 단거리 오브젝트를 배제하기 위한 배제 수단이 더 제공되고, 상기 단거리 오브젝트는 상기 차량 이동 레인의 상기 차량으로부터 선정된 단거리 내에 배치된 오브젝트들 중 한 오브젝트인 것을 특징으로 하는 스캔형 레이더 장치.
  8. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 제2 선정된 시간 기간의 선정된 값 보다 큰 연속 변경 레이트를 갖는 상기 장거리 오브젝트의 실제 방향에서 변경이 발생한 후에, 제1 선정된 시간 기간 동안 상기 차량 이동 레인 내에 존재하는 오브젝트로서 장거리 오브젝트를 인식하기 위한 인식 수단이 더 제공되고, 상기 장거리 오브젝트는 상기 차량으로부터 선정된 장거리를 지나 배치되는 것을 특징으로 하는 스캔형 레이더 장치.
KR1019960056887A 1995-11-24 1996-11-23 레이더 부착 차량 레인 내의 오브젝트를 정확하게검출하는 차량용 스캔형 레이더 장치 KR100221520B1 (ko)

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