KR100559393B1 - Tracking a preceding vehicle for adaptive cruise control using a block matching method - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 주행 차량의 전방 진행 차선 및 주변 차량에 대한 위치 추적이 가능하여 돌발 상황에 대한 대응을 용이하게 할 수 있는 선행 차량 판단 및 추종 제어방법에 관한 것으로, 목표물 탐색 영역을 일정 크기의 블록으로 분할하고 선행 차량의 위치를 해당 블록에 할당하는 단계와; 할당된 블록에 목표물의 존재 유무를 비교하는 단계와; 할당된 블록에 목표물이 존재하지 않으면 할당된 블록을 중심으로 인접 블록을 비교하여 목표물의 움직임을 추적하는 단계와; 블록 위치 좌표를 기준으로 인접 블록에 목표물 존재 유무를 비교하는 단계와; 블록 비교에 의해 인접 블록에 목표물이 존재하면 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 제어동작을 수행한 후 입력 목표물이 검출되면 할당된 블록에 목표물이 존재하는지 판단하는 단계로 리턴하여 일련의 제어동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.An object of the present invention relates to a preceding vehicle determination and tracking control method capable of easily tracking the front progress lane of the traveling vehicle and the surrounding vehicle to facilitate the response to the unexpected situation, the target search area of a predetermined size Dividing into blocks and assigning positions of preceding vehicles to the corresponding blocks; Comparing the presence or absence of a target to the allocated block; Tracking the movement of the target by comparing adjacent blocks around the assigned block if the target does not exist in the allocated block; Comparing the presence or absence of a target in an adjacent block based on the block position coordinates; If a target exists in an adjacent block by block comparison, the controller determines a moving direction of the target to update the target database, and when an input target is detected, returns to the step of determining whether the target exists in the allocated block. And performing a series of control operations.
차량, 위치, 블록, 추종Vehicle, location, block, following
Description
도 1과 도 2는 종래 기술에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 도시한 도면.1 and 2 illustrate a prior vehicle determination and tracking control method according to the prior art.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 도시한 흐름도.3 is a flowchart illustrating a preceding vehicle determination and tracking control method according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블록 위치 판단 방법을 도시한 도면.4 is a diagram illustrating a block position determining method according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 선행 차량 판단 및 추종 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a preceding vehicle determination and tracking control method.
통상적으로, 차량 운전자의 안전과 편의성에 관심을 가진 이후 사고 회피 및 차간 거리 제어 기술은 급격하게 발전하였다.In general, accident avoidance and inter-vehicle distance control technologies have rapidly developed since the interest in the safety and convenience of the vehicle driver.
차간 거리 제어 시스템은 차량 전방에 장착된 차간 거리 검출센서에서 측정된 선행 차량과의 거리 및 상대 속도로부터 자차의 적절한 가감속 상태를 계산 후, 스로틀 밸브, 브레이크 및 변속기를 제어하여 정확한 목표물을 인식하고 적정 차간 거리를 유지하여야 한다.The inter-vehicle distance control system calculates the appropriate acceleration / deceleration status of the own vehicle from the distance and relative speed of the preceding vehicle measured by the inter-vehicle distance sensor installed in front of the vehicle, and then controls the throttle valve, brake and transmission to recognize the correct target. Maintain adequate distance.
만약, 탐색 대상이 되는 공간이 너무 넓다면 차간 거리 제어 시스템이 다른 차선의 차량을 감지하게 될 수 있으며, 너무 멀리 탐색하는 경우 커브길을 돌아서 다가오는 차량을 감지하게 돼 불필요하게 감속하는 경우도 발생할 수 있다.If the space to be searched is too large, the inter-vehicle distance control system may detect vehicles in other lanes, and if the vehicle is too far, it may detect an oncoming vehicle on a curved road and cause unnecessary deceleration. have.
도 1과 도 2는 종래 기술에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 도시한 도면이다.1 and 2 are diagrams illustrating a prior vehicle determination and tracking control method according to the prior art.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 전방 차량의 상대 속도와 위치에 따른 가감속 제어에 초점이 맞추어져 있고 차량의 감지는 레이더 성능에만 의존하였다.Conventionally, as shown in FIG. 1, the acceleration and deceleration control according to the relative speed and position of the front vehicle is focused and the detection of the vehicle depends only on the radar performance.
① 시스템 설정(SET) ⇒ 일정 속도 주행① System setting (SET) ⇒ Constant speed driving
② 선행 차량 발견 ⇒ 추종 주행② Find ahead vehicle ⇒ follow-up driving
③ 선행 차량 이탈 ⇒ 일정 속도 주행③ Departure of leading vehicle ⇒ Run at constant speed
④ 후방 차량이 끼어든 경우 ⇒ 감속 후 추종 주행④ When the rear vehicle is stuck ⇒ Follow the drive after deceleration
위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 레이더 신호 자체의 특성으로 인하여 외부 환경에 의하여 차량을 미감지하거나 도로의 표지판 등을 목표물로 잘못 인지하는 경우가 있었다.When using the above method, in the past, due to the characteristics of the radar signal itself, there was a case in which the vehicle was not detected by the external environment or the road sign was incorrectly recognized as a target.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 현재 진행하고 있는 전방 진행 차선에 대해서만 차량을 감지하고 그 차량에 대해서만 거리 제어를 함으로써 다른 차량이 중간에 끼어드는 경우와 같이 돌발상황에 대해서 대처가 미흡한 문제점이 있었다.In addition, as shown in FIG. 2, the vehicle is detected only in the forward traveling lane that is currently in progress, and the distance control is performed only for the vehicle, so that there is a problem in that it is insufficient to cope with a sudden situation, such as when another vehicle is interrupted. .
본 발명의 목적은 주행 차량의 전방 진행 차선 및 주변 차량에 대한 위치 추적이 가능하여 돌발 상황에 대한 대응을 용이하게 할 수 있는 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a preceding vehicle determination and tracking control method capable of tracking the front progress lane and surrounding vehicles of the traveling vehicle to facilitate the response to the sudden situation.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선행 차량 판단 및 추종 제어방법에 있어서, 목표물 탐색 영역을 일정 크기의 블록으로 분할하고 선행 차량의 위치를 해당 블록에 할당하는 단계와; 할당된 블록에 목표물의 존재 유무를 비교하는 단계와; 할당된 블록에 목표물이 존재하지 않으면 할당된 블록을 중심으로 인접 블록을 비교하여 목표물의 움직임을 추적하는 단계와; 블록 위치 좌표를 기준으로 인접 블록에 목표물 존재 유무를 비교하는 단계와; 블록 비교에 의해 인접 블록에 목표물이 존재하면 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for determining and following a preceding vehicle, comprising: dividing a target search area into blocks having a predetermined size and allocating positions of the preceding vehicles to the corresponding blocks; Comparing the presence or absence of a target to the allocated block; Tracking the movement of the target by comparing adjacent blocks around the assigned block if the target does not exist in the allocated block; Comparing the presence or absence of a target in an adjacent block based on the block position coordinates; If the target is present in the adjacent block by the block comparison is characterized in that it comprises the step of determining the progress direction of the target to update to the target database (DB).
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 설명한다.A prior vehicle determination and tracking control method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블록 위치 판단 방법을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a block position determining method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법을 구현하 기 위한 제어장치의 구성을 설명한다.First, the configuration of a control device for implementing the preceding vehicle determination and tracking control method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어장치는 차량 주행 정보 검출부, 차간 거리 검출부, 차간 거리 제어부를 포함하여 구성한다.The apparatus for determining and following a preceding vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention includes a vehicle driving information detector, a vehicle distance detector, and a vehicle distance controller.
차량 주행 정보 검출부는 차속 검출 센서, 엔진 회전수 검출 센서와 같이 차량의 주행상태를 검출하는 각각의 센서들로 구성하며, 검출된 차량 주행 정보를 차간 거리 제어부로 입력하는 기능을 한다.The vehicle driving information detecting unit is configured of respective sensors for detecting a driving state of the vehicle, such as a vehicle speed detecting sensor and an engine speed detecting sensor, and inputs the detected vehicle driving information to the inter-vehicle distance control unit.
차간 거리 검출부는 차량의 전방 중앙부(프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴의 중앙부)에 장착되어 선행 차량과의 전방 차간 거리를 검출하는 레이더 센서로 구성한다.The inter-vehicle distance detecting unit is constituted by a radar sensor mounted on the front center of the vehicle (the center of the front bumper or the radiator grille) to detect the distance between the vehicle and the vehicle ahead.
차간 거리 제어부는 본 발명의 실시예에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어에 관련된 전반적인 제어동작을 수행하며, 차간 거리 검출부로부터 입력되는 전방 차간 거리 신호를 분석하고, 차량 주행 정보 검출부를 통해 입력되는 차량의 주행상태 신호를 분석하여 선행 차량과의 거리 신호값 유무(선행 차량의 유무)에 따라 차량의 주행상태를 미리 설정된 상태로 제어하도록 해당되는 차량 주행상태 제어신호를 발생한다.The inter-vehicle distance controller performs the overall control operation related to the preceding vehicle determination and the following control according to an embodiment of the present invention, analyzes the front inter-vehicle distance signal input from the inter-vehicle distance detector, and analyzes the input of the vehicle input through the vehicle driving information detector. The vehicle driving state control signal is generated to control the driving state of the vehicle to a preset state according to the analysis of the driving state signal in accordance with the presence or absence of the preceding signal (presence or absence of the preceding vehicle).
도 3을 참조하면, 차간 거리 제어부는 목표물(Target) 탐색 영역을 일정 크기의 블록으로 분할하고 선행 차량의 위치를 해당 블록에 할당한다.Referring to FIG. 3, the inter-vehicle distance controller divides a target search area into blocks of a predetermined size and allocates a position of a preceding vehicle to the corresponding block.
이어서, 차간 거리 검출부로부터 목표물이 입력되면, 할당된 블록에 목표물의 존재 유무를 비교한다(S310, S312).Subsequently, when the target is input from the inter-vehicle distance detector, the presence or absence of the target is compared to the allocated block (S310 and S312).
전술한 (S312)에서 할당된 블록에 목표물이 존재하지 않으면 차간 거리 제어 부는 (S314)으로 진행하여 할당된 블록을 중심으로 인접 블록을 비교하여 목표물의 움직임을 추적한다.If the target does not exist in the block allocated in the above-described S312, the inter-vehicle distance control unit proceeds to S314 and compares adjacent blocks around the allocated block to track the movement of the target.
이어서, 차간 거리 제어부는 (S316)으로 진행하여 블록 위치 좌표를 기준으로 인접 블록에 목표물 존재 유무를 비교한다.Next, the inter-vehicle distance control unit proceeds to (S316) to compare the presence or absence of the target in the adjacent block based on the block position coordinates.
만약, 전술한 (S316)에서 블록 비교에 의해 인접 블록에 목표물이 존재하면 차간 거리 제어부는 목표물 빈도 증가시 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 제어동작을 수행한다(S322~S326).If the target exists in the adjacent block by the block comparison in the above-described S316, the inter-vehicle distance control unit performs a control operation of determining the progress direction of the target and updating the target database DB when the target frequency increases (S322 ~). S326).
목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 제어동작을 수행후 입력 목표물이 검출되면(S328), 차간 거리 제어부는 전술한 (S310)으로 진행하여 일련의 제어동작을 수행한다.If an input target is detected after performing a control operation to update the target database DB (S328), the inter-vehicle distance control unit proceeds to step S310 described above to perform a series of control operations.
이와는 반대로, 전술한 (S316)에서 인접 블록에 목표물이 존재하지 않으면 차간 거리 제어부는 (S318)으로 진행하여 경계영역인가를 비교한다.On the contrary, if the target is not present in the adjacent block in the above-described S316, the inter-vehicle distance controller proceeds to S318 to compare whether the boundary area is present.
만약, 경계영역이면 차간 거리 제어부는 (S320)으로 진행하여 새로운 목표물을 설정하고 목표물 데이터베이스에 업데이트 하는 제어동작을 수행한다(S326).If the boundary area, the inter-vehicle distance controller proceeds to step S320 to set a new target and perform a control operation of updating the target database (S326).
한편, 전술한 (S312)에서 할당된 블록에 목표물이 존재하면, 차간 거리 제어부는 목표물 빈도 증가시 목표물의 진행방향을 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 하는 제어동작을 수행한다(S322~S326).On the other hand, if the target exists in the block allocated in the above-described (S312), the vehicle distance control unit performs a control operation to determine the direction of the target when the target frequency increases to update to the target database (S322 ~ S326) .
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 적응형 정속 제어(ACC ; Adaptive Cruise Contrl)용 거리 제어를 위한 차량 판단 및 추적 기법에 관한 것으로 블록 정합 기법에 의한 선행 차량 판단 및 추적을 특징으로 한다. As described above, an embodiment of the present invention relates to a vehicle determination and tracking technique for distance control for adaptive cruise control (ACC), and is characterized by preceding vehicle determination and tracking by a block matching technique.
본 발명의 실시예는 레이더 탐색 영역을 일정 크기의 블록으로 분할하고 밀리미터파 레이더 신호값으로부터 위치를 구하여 해당 블록에 할당한다.In an embodiment of the present invention, the radar search area is divided into blocks of a predetermined size, and the position is obtained from the millimeter wave radar signal value and assigned to the corresponding block.
이 할당된 블록을 중심으로 인접 블록을 비교하여 선행 차량의 움직임을 추적한다.The movement of the preceding vehicle is tracked by comparing adjacent blocks around this allocated block.
블록 위치 좌표를 기준으로 인접 블록에 목표물 존재 유무를 비교한다. Compares the presence or absence of targets in adjacent blocks based on block position coordinates.
차량이 레이더에서 들어오는 신호에 비해서 더 빨리 움직이지 못하기 때문에 물리적으로 인접 블록 이상을 벗어날 수 없다. Because the vehicle cannot move faster than the signal coming from the radar, it cannot physically escape beyond adjacent blocks.
따라서 설정된 블록의 인접 블록을 비교함으로써 목표물 차량의 움직임을 추적할 수 있다. Therefore, the movement of the target vehicle can be tracked by comparing adjacent blocks of the set block.
그리고 각 블록에 목표물 차량의 번호를 부여하기 때문에 각 목표물에 대한 별도의 움직임 추적이 가능하다.And since the number of the target vehicle is assigned to each block, separate movement tracking for each target is possible.
블록 비교에 의해 목표물이 존재하면 목표물의 진행방향을 도 4에 도시된 바와 같이 판단하여 목표물 데이터베이스(DB)에 업데이트 한다. If the target exists by the block comparison, the moving direction of the target is determined as shown in FIG. 4 and updated in the target database DB.
RT ; 차량과의 거리R T ; Distance from vehicle
AT ; 차량과의 각도A T ; Angle with vehicle
L ; 차선 폭L; Lane width
B ; 블록 길이B; Block length
이렇게 할 경우 레이더 신호의 의한 에러를 방지 할 수 있고, 또한 레이더 신호가 목표물을 놓치더라도 보상이 가능하다.In this way, errors caused by the radar signal can be prevented and compensation can be made even if the radar signal misses the target.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 선행 차량 판단 및 추종 제어방법은 레이더에 감지되는 모든 목표물에 대해서 움직임 추적이 가능하기 때문에 전방 진행 차선에 대해서만 추적을 하는 기존의 시스템보다 제어를 용이하게 할 수 있으며, 돌발 상황에 대한 기존 시스템보다 용이하다 As described above, the preceding vehicle determination and tracking control method according to the present invention can make the control easier than the existing system which tracks only the forward traveling lane because the motion tracking is possible for all targets detected by the radar. Easier than existing systems for accidental situations
또한, 기존 시스템에서 추가적인 부품 추가없이 알고리즘만 추가하면 되기 때문에 별도의 비용 증가 부분이 발생하지 않는다.In addition, since the algorithm only needs to be added without additional parts in the existing system, no additional cost increase occurs.
또한, 전방 진행 차량 및 주변 차량에 대해서도 추적이 가능하기 때문에 차량의 제어를 보다 부드럽게 할 수 있어 차량 탑승자들의 승차감 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is possible to track the vehicle ahead and the surrounding vehicles, the control of the vehicle can be made more smooth, and thus the vehicle occupants can be improved in riding comfort.
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