KR102419098B1 - 레이더센서를 이용한 제동제어장치 및 레이더센서를 이용한 제동제어방법 - Google Patents

레이더센서를 이용한 제동제어장치 및 레이더센서를 이용한 제동제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성하는 생성부와; 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정하는 설정부와; 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선을 비교하여 상부구조물에 의한 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출하는 검출부와; 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보, 상부구조물트랙의 감지시간정보 및 상부구조물트랙에 대한 속도정보 중 적어도 하나에 기초하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 판단부와; 상부구조물트랙 및 타깃트랙이 검출되고, 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면, 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지하는 감지부; 및 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 제동장치를 제어하는 제어부를 포함하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치에 관한 것이다.

Description

레이더센서를 이용한 제동제어장치 및 레이더센서를 이용한 제동제어방법{BRAKE CONTROL APPARATUS USING RADAR SENSOR AND BRAKE CONTROL METHOD USING RADAR SENSOR}
본 발명은 레이더센서를 이용하여 차량의 제동장치를 제어할 수 있는 제동제어기술에 관한 것이다.
현대사회에서 차량은 필수 제품으로 자리잡고 있는 추세이다.
이러한 추세에 따라 차량이 주차하도록 제공되는 주차공간이 협소해지고 있어, 차량을 주차하기가 쉽지 않다.
이러한 배경에 따라, 차량을 주차함에 있어 도움을 줄 수 있는 차량제어기술이 많이 개발되고 있다. 이러한 차량제어기술은 AEB 등으로 명명되는 제동제어기술이 있으며, 감지센서로부터 획득된 차량외부에 대한 정보에 기초하여 동작한다.
한편, 일반적으로 레이더센서는 원뿔형태의 영역 내 물체를 감지하는 동작을 수행한다. 이러한 동작에 의해, 레이더센서는 상부구조물(배관, 전기선 및 철제물 등)을 포함하는 주차장에서 충돌의 위험이 없는 상기 상부구조물과 충돌의 위험이 있는 물체(예를 들어, 기둥, 벽 또는 타차량)를 구별하지 감지하지 못하는 한계가 있다.
이에, 레이더센서만을 이용하여 차량외부정보를 획득하고, 상기 차량외부정보를 이용하여 동작하는 차량제어기술은 상부구조물을 포함하는 주차장에서 정상적으로 동작하지 못하는 문제점이 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 레이더센서만을 이용하여 상부구조물을 포함하는 공간에서도 정상적으로 동작할 수 있는 제동제어기술을 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명은 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성하는 생성부와; 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정하는 설정부와; 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선을 비교하여 상부구조물에 의한 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출하는 검출부와; 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보, 상부구조물트랙의 감지시간정보 및 상부구조물트랙에 대한 속도정보 중 적어도 하나에 기초하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 판단부와; 상부구조물트랙 및 타깃트랙이 검출되고, 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면, 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지하는 감지부; 및 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 제동장치를 제어하는 제어부를 포함하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치를 제공한다.
다른 일 측면에서, 본 발명은 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성하는 생성단계와; 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정하는 설정단계와; 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선을 비교하여 상부구조물에 의한 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출하는 검출단계와; 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보, 상부구조물트랙의 감지시간정보 및 상부구조물트랙에 대한 속도정보 중 적어도 하나에 기초하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 판단단계와; 상부구조물트랙 및 타깃트랙이 검출되고, 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면, 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지하는 감지단계; 및 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 제동장치를 제어하는 제어단계를 포함하는 레이더센서를 이용한 제동제어방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 레이더센서만을 이용하여 상부구조물을 포함하는 공간에서도 정상적으로 동작할 수 있는 제동제어기술을 제공할 수 있다.
도 1은 레이더센서의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 동작을 상세하게 설명하기 위한 일 예시를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 설정부의 동작을 상세하게 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검출부가 트랙의 분포선과 상부구조물의 분포선을 비교하는 동작을 상세하게 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 설정부의 동작을 상세하게 설명하기 위한 다른 일 예를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검출부가 트랙의 분포선과 상부구조물의 분포선을 비교하는 동작을 상세하게 설명하기 위한 다른 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검출부가 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출하는 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다..
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 동작을 설명하기 위한 다른 일 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 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 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 레이더센서의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
일반적으로 레이더센서는 원뿔형태의 영역을 감시하여, 상기 영역 내 물체를 감지할 수 있다. 이에, 상부구조물(배관, 전기선 및 철제물 등)을 포함하는 주차장에서 레이더센서는 충돌의 위험이 없는 상기 상부구조물을 감지하여 도 1과 같은 트랙을 생성할 수 있는 감지정보를 출력한다. 자세히 설명하면, 레이더센서는 주차장의 기둥 또는 타차량에 대응되는 트랙(120) 및 주차장의 상부구조물에 대응되는 트랙(130)을 생성할 수 있는 감지정보를 출력할 수 있다. 이와 같이, 레이더센서로부터 출력되는 감지정보는 기둥 및 타차량과 상부구조물을 분리하지 못한다. 즉, 레이더센서는 정면방향인 1차원 정보만을 감지하는 한계가 있다. 여기서, 자차량이미지(110)는 레이더센서의 위치를 표현한 것일 뿐이므로 생략될 수도 있다.
한편, AEB(Automatic Emergency Brake) 등으로 명명되는 일반적인 제동제어장치는 감지된 차량외부물체에 대한 정보를 기초하여 상기 차량외부물체와 충돌하지 않도록 자차량의 제동장치를 제어한다.
만약, 레이더센서로부터 차량외부물체에 대한 정보를 획득하여 동작하는 일반적인 제동제어장치는 주차장 내에서 정상적으로 동작하지 못하는 문제점이 있다.
자세히 설명하면, 도 1에서 설명한 바와 같이 레이더센서는 상부구조물을 감지하여 상기 상부구조물에 대한 정보를 출력함에 따라, 일반적인 제동제어장치는 충돌할 위험이 없는 상부구조물과 충돌하지 않도록 자차량의 제동장치를 제어하는 오동작할 수 있다.
이하에서는, 전술한 문제점을 해결할 수 있는 레이더센서를 이용한 제동제어장치에 대해 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치(200)는 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성하는 생성부(210)와; 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정하는 설정부(220)와; 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선을 비교하여 상부구조물에 의한 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출하는 검출부(230)와; 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보, 상부구조물트랙의 감지시간정보 및 상부구조물트랙에 대한 속도정보 중 적어도 하나에 기초하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 판단부(240)와; 상부구조물트랙 및 타깃트랙이 검출되고, 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면, 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지하는 감지부(250); 및 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 제동장치를 제어하는 제어부(260)를 포함할 수 있다.
레이더센서는 전자파를 발사하고 그것이 물체에 맞고 반사되어 되돌아 오는 전자파를 분석하여 대상물과의 거리를 측정할 수 있는 장치이다. 레이더가 파장이 긴 저주파를 사용하면 전파의 감쇄가 작고 먼 곳까지 탐지할 수가 있지만 정밀한 측정되지 않아 해상도는 나빠지는 특징이 있는 반면, 파장이 짧은 고주파를 사용하면 공기 중에 포함되는 수증기, 눈, 비 등에 흡수 또는 반사되기 쉽기 때문에 감쇄가 커서 먼 곳까지 탐지하지 못하지만 높은 해상도를 얻을 수가 있는 특징이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치(200)의 생성부(210)는 전술한 바와 같이 동작하는 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성할 수 있다.
일 예를 들어, 생성부(210)는 미리 설정된 로테이션프레임(Rotation Frame)에 복수의 트랙을 생성할 수 있다. 상기 로테이션프레임은 고정된 몸체를 중점으로 회전할 수 있는 좌표시스템(Body-fixed coordinate system)을 포함하는 관성 좌표시스템(Inertial coordinate system)을 의미할 수 있다. 이에 대한 더 자세한 설명은 본 발명의 논지를 흐릴 수 있기 때문에 생략한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치(200)의 설정부(220)는 생성된 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정할 수 있다.
일 예를 들어, 설정부(220)는 생성된 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙 각각과의 거리에 대한 분산을 최소화하는 선을 트랙의 분포선으로 설정할 수 있다. 상기 거리는 자차량의 횡방향 성분만을 고려한 거리일 수 있다. 자세한 예를 들어, 설정부(220)는 RANSAC(RANdom SAmple Consensus) 방법을 이용하여 트랙의 분포선을 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치(200)의 검출부(230)는 설정한 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선을 비교하여 상부구조물에 의한 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출할 수 있다.
일 예를 들어, 검출부(230)는 설정부(220)에서 설정된 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선간 거리가 미리 설정된 임계거리 이내이거나, 상기 트랙의 분포선과 상기 상부구조물의 분포선이 이루는 각도가 미리 설정된 임계각도 이내이면 트랙의 분포선과 상기 상부구조물의 분포선이 동일한 것으로 허용할 수 있다. 상기 임계거리 및 상기 임계각도는 실험데이터에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
더 나아가, 검출부(230)는 트랙의 분포선과 상부구조물의 분포선이 동일한 것으로 허용되면, 설정부(220)에서 설정된 트랙의 분포선으로부터 미리 설정된 검출거리 이내에 위치하는 트랙을 상부구조물트랙으로 검출함으로써, 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출할 수 있다.
한편, 검출부(230)는 복수의 트랙 각각에 대한 검출세기정보와 미리 설정된 기준검출세기정보와 더 비교하여 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출할 수 있다. 상기 기준검출세기정보는 고정된 정보로 설정되거나, 또는 비교되는 트랙과 자차량의 거리에 반비례하여 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치(200)의 판단부(240)는 검출된 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보, 상기 상부구조물트랙의 감지시간정보 및 상기 상부구조물트랙에 대한 속도정보 중 적어도 하나에 기초하여 검출된 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다.
일 예를 들어, 판단부(240)는 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보를 미리 설정된 유효검출세기정보와 비교하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다. 상기 유효검출세기정보는 상부구조물에 대응되는 트랙의 검출세기정보에 대한 실험데이터에 기초하여 설정될 수 있다.
다른 일 예를 들어, 판단부(240)는 상부구조물트랙의 감지시간정보를 미리 설정된 유효시간정보와 비교하여 상기 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다. 상세한 예를 들어, 생성부(210)가 레이더센서로부터 수신되는 감지정보에 대해 감지시간정보인 라이프타임(Life time)를 포함하는 트랙을 생성하면, 판단부(240)는 상부구조물트랙에 대한 라이프타임이 10인 유효시간정보보다 크면 상기 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단할 수 있다. 상기 라이프타임은 레이더센서의 동작횟수에 대응되는 값으로서, 라이프타임이 1이라 함은 레이더센서가 1회 동작한 것으로써, 레이더센서의 동작주기에 대응될 수 있다.
또 다른 일 예를 들어, 판단부(240)는 상부구조물트랙에 대한 속도정보를 미리 설정된 유효속도정보와 비교하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다. 상기 유효속도정보는 고정된 상부구조물에 의해 0[m/s]으로 설정되는 것이 이상적이나, 오차를 반영하여 0[m/s] 인근 값으로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치(200)의 감지부(250)는 검출부(230)에서 상부구조물트랙 및 타깃트랙이 검출되고, 판단부(240)에서 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면, 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지할 수 있다. 자세히 설명하면, 생성부(210)가 감지정보를 이용하여 실제 거리의 0.1배인 로테이션프레임에 복수의 트랙을 생성했다면, 감지부(250)는 실제 위치로서 타깃트랙의 위치의 10배인 지점에 타깃이 존재하는 것으로 감지할 수 있다. 상기 타깃은 주차장 내에서 자차량과 충돌할 수 있는 물체로서, 타차량, 기둥 또는 벽 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치(200)의 제어부(260)는 감지부(250)에서 감지된 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 상기 타깃과 충돌되지 않도록 제동장치를 제어할 수 있다. 이러한 제어부(260)의 동작은 AEB(Autonomous Emergency Braking) 시스템에서 차량을 제동시키는 동작과 유사할 수 있다. 즉, 제어부(260)는 AEB 시스템에서 차량을 제동시킴에 있어 적용하는 조건을 동일하게 적용하여 자차량으로 하여금 상기 타깃과 충돌하지 않도록 제어할 수 있다.
도 2를 이용하여 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치는 레이더센서만을 이용하여 상부구조물을 포함하는 공간(일 예를 들어, 실내 주차장 등)에서도 충돌을 야기할 수 있는 물체인 타깃과 충돌을 야기하지 않는 상부구조물을 분별하여 감지하여, 상기 타깃과의 충돌이 발생하지 않도록 자차량을 제어할 수 있는 효과가 있다.
한편, 생성부(210)는 수신되는 자차량의 주행차로정보를 이용하여 주행차로를 더 생성하고, 설정부(220)는 생성된 주행차로 내에 포함되는 트랙의 분포선만을 설정할 수 있다. 이에, 설정부(220)의 동작시간 및 검출부(230)의 동작시간을 감소시킬 수 있는 효과가 창출될 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 10을 이용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 동작을 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 생성부가 자차량의 전방을 감시하는 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성할 수 있다(S300).
일 예를 들어, 생성부는 도 4와 같이 복수의 트랙을 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 동작을 상세하게 설명하기 위한 일 예시를 도시한 도면이다.
도 4를 더 참조하면, 생성된 복수의 트랙은 자차량의 전방인 종방향에 대응하는 X축 방향과 자차량의 횡방향에 대응하는 Y축 방향에 기초하여 생성될 수 있다.
S300 단계를 수행하여 복수의 트랙이 생성되면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 설정부가 생성된 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정하고(S310), 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 검출부가 S310 단계에서 설정된 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선이 동일한지 비교할 수 있다(S320).
이에 대해, 도 5 내지 도 8을 이용하여 자세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 설정부의 동작을 상세하게 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검출부가 트랙의 분포선과 상부구조물의 분포선을 비교하는 동작을 상세하게 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다. 반면, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 설정부의 동작을 상세하게 설명하기 위한 다른 일 예를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 검출부가 트랙의 분포선과 상부구조물의 분포선을 비교하는 동작을 상세하게 설명하기 위한 다른 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 더 참조하면, 설정부는 S300 단계에서 생성된 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙(511, 512, 513, 514, 515, 516, 517 및 518)에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선(560)을 설정할 수 있다.
일 예를 들어, 상기 트랙의 분포선(560)은 적어도 2개의 트랙(511, 512, 513, 514, 515, 516, 517 및 518) 각각과의 거리에 대한 분산을 최소화하는 선일 수 있다. 도시된 바와 같이, 트랙의 분포선은 곡선으로 설정될 수 있고, 거리는 자차량의 횡방향(Y축)성분만을 고려할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 유사한 방법인 RANSAC(RANdom SAmple Consensus) 방법이 있으며, 상기 트랙의 분포선(560)은 2개의 트랙(511, 512, 513, 514, 515, 516, 517 및 518)에 대해 RANSAC(RANdom SAmple Consensus) 방법을 이용하여 추출될 수 있다.
또한 도 5에서 도 6을 더 참조하면, 검출부는 트랙의 분포선(560)과 미리 저장된 상부구조물의 분포선(610)의 거리(d)가 미리 설정된 임계거리 이내가 아니거나, 트랙의 분포선(560)과 상부구조물의 분포선(610)이 이루는 각도(θ)가 미리 설정된 임계각도 이내가 아님에 따라, 트랙의 분포선(560)과 상부구조물의 분포선(610)이 동일한 것으로 허용하지 않을 수 있다. 이는 S320 단계에서 NO로 판단됨을 의미할 수 있다.
이와 달리, 도 7을 참조하면, 설정부는 S300 단계에서 생성된 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙(711, 712, 713 및 714)에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선(760)을 설정할 수 있다.
또한 도 7에서 도 8을 더 참조하면, 검출부는 트랙의 분포선(760)과 미리 저장된 상부구조물의 분포선(810)의 거리(d)가 미리 설정된 임계거리 이내이거나, 트랙의 분포선(760)과 상부구조물의 분포선(810)이 이루는 각도(θ)가 미리 설정된 임계각도 이내임에 따라, 트랙의 분포선(760)과 상부구조물의 분포선(810)이 동일한 것으로 허용할 수 있다. 이는 S320 단계에서 YES로 판단됨을 의미할 수 있다.
도 5 및 도 6은 S320 단계에서 NO로 판단되는 상황에 대한 예시로서, S310 단계 및 S320 단계를 설명한 반면, 도 7 및 도 8은 S320 단계에서 YES로 판단되는 상황에 대한 예시로서, S310 단계 및 S320 단계를 설명하였으나, 이는 생성된 트랙 중 적어도 2개가 선택되는 경우의 수 중 일부에 불과하다. 즉, S310 단계 및 S320 단계는 생성된 트랙 중 적어도 2개가 선택되는 모든 경우의 수 각각에 대해 동작할 수 있다.
S320 단계에서 트랙의 분포선과 상부구조물의 분포선이 동일한 것으로 허용되면(YES), 검출부는 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출할 수 있다(S330).
이에 대해, 도 9를 더 이용하여 자세하게 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검출부가 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출하는 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 검출부는 트랙의 분포선(760)으로부터 미리 설정된 검출거리 이내인 영역(910)에 위치하는 트랙(921, 922, 923, 924, 925, 926, 927, 928 및 929)을 상부구조물트랙으로 검출할 수 있다. 또한, 검출부는 트랙의 분포선(760)과 미리 설정된 검출거리 이내인 영역(910) 밖에 위치하는 트랙(931, 932, 933, 934, 935, 936, 937, 938 및 939)을 타깃트랙으로 검출할 수 있다.
S330 단계를 수행하여 상부구조물트랙 과 타깃트랙이 분리되어 검출되면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 판단부가 상부구조물트랙이 유효한지 판단할 수 있다(S340).
일 예를 들어, 판단부는 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보를 미리 설정된 유효검출세기정보와 비교하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다. 상기 유효검출세기정보는 상부구조물에 대응되는 트랙의 검출세기정보에 대한 실험데이터에 기초하여 설정되는 값으로서, 상기 상부구조물트랙이 유효하다면, 상기 상부구조물트랙에 대한 검출세기 정보는 유효검출세기정보 이하일 수 있다.
다른 일 예를 들어, 판단부는 상부구조물트랙의 감지시간정보를 미리 설정된 유효시간정보와 비교하여 상기 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다. 상세한 예를 들어, 생성부가 레이더센서로부터 수신되는 감지정보에 대해 감지시간정보인 라이프타임(Life time)를 포함하는 트랙을 생성하면, 판단부는 상부구조물트랙에 대한 라이프타임이 10인 유효시간정보보다 크면 상기 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단할 수 있다. 상기 라이프타임은 레이더센서의 동작횟수에 대응되는 값으로서, 라이프타임이 1이라 함은 레이더센서가 1회 동작한 것으로써, 레이더센서의 동작주기에 대응될 수 있다.
또 다른 일 예를 들어, 판단부는 상부구조물트랙에 대한 속도정보를 미리 설정된 유효속도정보와 비교하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다. 상기 유효속도정보는 고정된 상부구조물에 의해 0[m/s]으로 설정되는 것이 이상적이나, 오차를 반영하여 0[m/s] 인근 값으로 설정될 수 있다. 이에, 상부구조물트랙이 유효하다면, 상기 상부구조물트랙에 대한 속도정보는 유효속도정보 이하일 수 있다.
전술한 바와 같이, S340 단계를 수행하여 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면(YES), 본 발명의 일 실시 예에 따른 감지부가 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지할 수 있다(S350). 자세히 설명하면, S300 단계에서 생성부가 감지정보를 이용하여 실제 거리의 0.1배인 로테이션프레임에 복수의 트랙을 생성했다면, 감지부는 실제 위치로서 타깃트랙의 위치의 10배인 지점에 타깃이 존재하는 것으로 감지할 수 있다. 상기 타깃은 주차장 내에서 자차량과 충돌할 수 있는 물체로서, 타차량, 기둥 또는 벽 등을 포함할 수 있다.
S350 단계를 수행하여 타깃이 존재하는 위치가 감지되면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 제어부가 감지된 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 상기 타깃과 충돌되지 않도록 제동장치를 제어할 수 있다(S360). 이러한 제어부의 동작은 AEB(Autonomous Emergency Braking) 시스템에서 차량을 제동시키는 동작과 유사할 수 있다. 즉, 제어부는 AEB 시스템에서 차량을 제동시킴에 있어 적용하는 조건을 동일하게 적용하여 자차량으로 하여금 상기 타깃과 충돌하지 않도록 제어할 수 있다.
한편, 도 3과 달리 검출부는 복수의 트랙 각각에 대한 검출세기정보와 미리 설정된 기준검출세기정보와 더 비교하여 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출할 수 있다. 상기 기준검출세기정보는 고정된 정보로 설정되거나, 또는 비교되는 트랙과 자차량의 거리에 반비례하여 설정될 수 있다.
이에 대해 도 10을 이용하여 자세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 동작을 설명하기 위한 다른 일 예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치는 S300 단계 내지 S320 단계를 수행하며, S320 단계에서 YES로 판단되면, 검출부가 트랙의 검출세기정보가 기준검출세기정보보다 작은지 더 판단할 수 있다(S1000). 이에, YES로 판단되는 트랙을 상부구조물트랙으로 검출하고(S331), NO로 판단되는 트랙을 타깃트랙으로 검출할 수 있다(S333). 즉, 도 3의 S330 단계에 대해 S331 단계와 S333 단계로 동작할 수 있다.
이후, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치는 S340 단계 내지 S360 단계를 수행할 수 있다.
도 10을 설명함에 있어, 도 3과 유사한 부분에 대해서는 간단하게 설명한 것이므로, 도 3의 설명 부분을 참고하여 이해되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 동작할 수 있는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치는 레이더센서만을 이용하여 상부구조물을 포함하는 공간(일 예를 들어, 실내 주차장 등)에서도 충돌을 야기할 수 있는 물체인 타깃과 충돌을 야기하지 않는 상부구조물을 분별하여 감지할 수 있고, 상기 타깃과의 충돌이 발생하지 않도록 자차량을 제어할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어장치의 생성부는 수신되는 자차량의 주행차로정보를 이용하여 자차량의 주행차로를 더 생성할 수 있으며, 설정부는 생성된 주행차로 내에 포함되는 트랙의 분포선만을 설정할 수 있다. 이에, 설정부의 동작시간 및 검출부의 동작시간을 감소시킬 수 있는 효과가 창출될 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 10을 이용하여 설명한 제동제어장치가 수행하는 동작인 제동제어방법에 대해서 간략하게 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법은 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성하는 생성단계(S1100)와; 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정하는 설정단계(S1110)와; 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선을 비교하여 상부구조물에 의한 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출하는 검출단계(S1120)와; 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보, 상부구조물트랙의 감지시간정보 및 상부구조물트랙에 대한 속도정보 중 적어도 하나에 기초하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 판단단계(S1130)와; 상부구조물트랙 및 타깃트랙이 검출되고, 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면, 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지하는 감지단계(S1140); 및 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 제동장치를 제어하는 제어 단계(S1150)를 포함할 수 있다.
레이더센서는 전자파를 발사하고 그것이 물체에 맞고 반사되어 되돌아 오는 전자파를 분석하여 대상물과의 거리를 측정할 수 있는 장치이다. 레이더가 파장이 긴 저주파를 사용하면 전파의 감쇄가 작고 먼 곳까지 탐지할 수가 있지만 정밀한 측정되지 않아 해상도는 나빠지는 특징이 있는 반면, 파장이 짧은 고주파를 사용하면 공기 중에 포함되는 수증기, 눈, 비 등에 흡수 또는 반사되기 쉽기 때문에 감쇄가 커서 먼 곳까지 탐지하지 못하지만 높은 해상도를 얻을 수가 있는 특징이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법의 생성단계(S1100)는 전술한 바와 같이 동작하는 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성할 수 있다.
일 예를 들어, 생성단계(S1100)는 미리 설정된 로테이션프레임(Rotation Frame)에 복수의 트랙을 생성할 수 있다. 상기 로테이션프레임은 고정된 몸체를 중점으로 회전할 수 있는 좌표시스템(Body-fixed coordinate system)을 포함하는 관성 좌표시스템(Inertial coordinate system)을 의미할 수 있다. 이에 대한 더 자세한 설명은 본 발명의 논지를 흐릴 수 있기 때문에 생략한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법의 설정단계(S1110)는 생성된 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정할 수 있다.
일 예를 들어, 설정단계(S1110)는 생성된 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙 각각과의 거리에 대한 분산을 최소화하는 선을 트랙의 분포선으로 설정할 수 있다. 상기 거리는 자차량의 횡방향 성분만을 고려한 거리일 수 있다. 자세한 예를 들어, 설정단계(S1110)는 RANSAC(RANdom SAmple Consensus) 방법을 이용하여 트랙의 분포선을 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법의 검출단계(S1120)는 설정한 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선을 비교하여 상부구조물에 의한 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출할 수 있다.
일 예를 들어, 검출단계(S1120)는 설정단계(S1110)에서 설정된 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선간 거리가 미리 설정된 임계거리 이내이거나, 상기 트랙의 분포선과 상기 상부구조물의 분포선이 이루는 각도가 미리 설정된 임계각도 이내이면 트랙의 분포선과 상기 상부구조물의 분포선이 동일한 것으로 허용할 수 있다. 상기 임계거리 및 상기 임계각도는 실험데이터에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
더 나아가, 검출단계(S1120)는 트랙의 분포선과 상부구조물의 분포선이 동일한 것으로 허용되면, 설정단계(S1110)에서 설정된 트랙의 분포선으로부터 미리 설정된 검출거리 이내에 위치하는 트랙을 상부구조물트랙으로 검출함으로써, 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출할 수 있다.
한편, 검출단계(S1120)는 복수의 트랙 각각에 대한 검출세기정보와 미리 설정된 기준검출세기정보와 더 비교하여 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출할 수 있다. 상기 기준검출세기정보는 고정된 정보로 설정되거나, 또는 비교되는 트랙과 자차량의 거리에 반비례하여 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법의 판단단계(S1130)는 검출된 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보, 상기 상부구조물트랙의 감지시간정보 및 상기 상부구조물트랙에 대한 속도정보 중 적어도 하나에 기초하여 검출된 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다.
일 예를 들어, 판단단계(S1130)는 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보를 미리 설정된 유효검출세기정보와 비교하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다. 상기 유효검출세기정보는 상부구조물에 대응되는 트랙의 검출세기정보에 대한 실험데이터에 기초하여 설정될 수 있다.
다른 일 예를 들어, 판단단계(S1130)는 상부구조물트랙의 감지시간정보를 미리 설정된 유효시간정보와 비교하여 상기 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다. 상세한 예를 들어, 생성단계(S1100)에서 레이더센서로부터 수신되는 감지정보에 대해 감지시간정보인 라이프타임(Life time)를 포함하는 트랙을 생성하면, 판단단계(S1130)는 상부구조물트랙에 대한 라이프타임이 10인 유효시간정보보다 크면 상기 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단할 수 있다. 상기 라이프타임은 레이더센서의 동작횟수에 대응되는 값으로서, 라이프타임이 1이라 함은 레이더센서가 1회 동작한 것으로써, 레이더센서의 동작주기에 대응될 수 있다.
또 다른 일 예를 들어, 판단단계(S1130)는 상부구조물트랙에 대한 속도정보를 미리 설정된 유효속도정보와 비교하여 상부구조물트랙이 유효한지를 판단할 수 있다. 상기 유효속도정보는 고정된 상부구조물에 의해 0[m/s]으로 설정되는 것이 이상적이나, 오차를 반영하여 0[m/s] 인근 값으로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법의 감지단계(S1140)는 검출단계(S1120)에서 상부구조물트랙 및 타깃트랙이 검출되고, 판단단계(S1130)에서 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면, 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지할 수 있다. 자세히 설명하면, 생성단계(S1100)에서 감지정보를 이용하여 실제 거리의 0.1배인 로테이션프레임에 복수의 트랙을 생성했다면, 감지단계(S1140)는 실제 위치로서 타깃트랙의 위치의 10배인 지점에 타깃이 존재하는 것으로 감지할 수 있다. 상기 타깃은 주차장 내에서 자차량과 충돌할 수 있는 물체로서, 타차량, 기둥 또는 벽 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법의 제어단계(S1150)는 감지단계(S1140)에서 감지된 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 상기 타깃과 충돌되지 않도록 제동장치를 제어할 수 있다. 이러한 제어단계(S1150)의 동작은 AEB(Autonomous Emergency Braking) 시스템에서 차량을 제동시키는 동작과 유사할 수 있다. 즉, 제어단계(S1150)는 AEB 시스템에서 차량을 제동시킴에 있어 적용하는 조건을 동일하게 적용하여 자차량으로 하여금 상기 타깃과 충돌하지 않도록 제어할 수 있다.
도 11를 이용하여 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 제동제어방법은 레이더센서만을 이용하여 상부구조물을 포함하는 공간(일 예를 들어, 실내 주차장 등)에서도 충돌을 야기할 수 있는 물체인 타깃과 충돌을 야기하지 않는 상부구조물을 분별하여 감지하여, 상기 타깃과의 충돌이 발생하지 않도록 자차량을 제어할 수 있는 효과가 있다.
한편, 생성단계(S1100)는 수신되는 자차량의 주행차로정보를 이용하여 주행차로를 더 생성하고, 설정단계(S1110)는 생성된 주행차로 내에 포함되는 트랙의 분포선만을 설정할 수 있다. 이에, 설정단계(S1110)의 동작시간 및 검출단계(S1120)의 동작시간을 감소시킬 수 있는 효과가 창출될 수 있다.
이 외에도 본 발명의 제동제어방법은 도 2 내지 도 10에 기초하여 설명한 본 발명의 제동제어장치가 수행하는 각 동작을 모두 수행할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 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.

Claims (11)

  1. 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성하는 생성부;
    상기 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정하는 설정부;
    상기 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선을 비교하여 상기 상부구조물에 의한 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출하는 검출부;
    상기 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보, 상기 상부구조물트랙의 감지시간정보 및 상기 상부구조물트랙에 대한 속도정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 판단부;
    상기 상부구조물트랙 및 상기 타깃트랙이 검출되고, 상기 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면, 상기 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지하는 감지부; 및
    상기 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 제동장치를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 트랙의 분포선과 상기 상부구조물의 분포선이 동일한 것으로 허용되면, 상기 트랙의 분포선으로부터 미리 설정된 검출거리 이내에 위치하는 트랙을 상기 상부구조물트랙으로 검출하는 것을 특징으로 하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 트랙의 분포선과 상기 상부구조물의 분포선간 거리가 미리 설정된 임계거리 이내이거나, 상기 트랙의 분포선과 상기 상부구조물의 분포선이 이루는 각도가 미리 설정된 임계각도 이내이면 상기 트랙의 분포선과 상기 상부구조물의 분포선이 동일한 것으로 허용하는 것을 특징으로 하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 적어도 2개의 트랙 각각과의 거리에 대한 분산을 최소화하는 선을 상기 트랙의 분포선으로 설정하는 것을 특징으로 하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 복수의 트랙 각각에 대한 검출세기정보와 미리 설정된 기준검출세기정보와 더 비교하여 상기 상부구조물트랙과 상기 타깃트랙을 분리하여 검출하는 것을 특징으로 하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 기준검출세기정보는,
    비교되는 트랙과 상기 자차량의 거리에 반비례하여 설정되는 것을 특징으로 하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보를 미리 설정된 유효검출세기정보와 비교하여 상기 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 것을 특징으로 하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상부구조물트랙의 감지시간정보를 미리 설정된 유효시간정보와 비교하여 상기 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 것을 특징으로 하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 상부구조물트랙에 대한 속도정보를 미리 설정된 유효속도정보와 비교하여 상기 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 것을 특징으로 하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 생성부는,
    수신되는 자차량의 주행차로정보를 이용하여 주행차로를 더 생성하고,
    상기 설정부는,
    상기 주행차로 내에 포함되는 트랙의 분포선만을 설정하는 것을 특징으로 하는 레이더센서를 이용한 제동제어장치.
  11. 레이더센서로부터 수신되는 감지정보를 이용하여 복수의 트랙을 생성하는 생성단계;
    상기 복수의 트랙 중 적어도 2개의 트랙에 대한 위치에 기초하여 트랙의 분포선을 설정하는 설정단계;
    상기 트랙의 분포선과 미리 저장된 상부구조물의 분포선을 비교하여 상기 상부구조물에 의한 상부구조물트랙과 타깃트랙을 분리하여 검출하는 검출단계;
    상기 상부구조물트랙에 대한 검출세기정보, 상기 상부구조물트랙의 감지시간정보 및 상기 상부구조물트랙에 대한 속도정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 상부구조물트랙이 유효한지를 판단하는 판단단계;
    상기 상부구조물트랙 및 상기 타깃트랙이 검출되고, 상기 상부구조물트랙이 유효한 것으로 판단되면, 상기 타깃트랙과 대응되는 위치에 타깃이 존재하는 것으로 감지하는 감지단계; 및
    상기 타깃과 자차량의 거리정보에 기초하여 제동장치를 제어하는 제어단계;
    를 포함하는 레이더센서를 이용한 제동제어방법.
KR1020160086435A 2016-07-07 2016-07-07 레이더센서를 이용한 제동제어장치 및 레이더센서를 이용한 제동제어방법 KR102419098B1 (ko)

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