KR101491849B1 - fail-safe system and method for inter-vehicle distance - Google Patents
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Abstract
차간 거리용 센서 고장 보상 시스템 및 방법이 제공된다. 상기 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템은 차량의 전방 이미지를 획득하는 카메라; 상기 차량의 전방 이미지 상에서 상기 차량과 전방 차량간 제1 거리 정보를 획득하는 이미지 분석부; 상기 전방 차량에 파장을 송출하여 상기 차량과 상기 전방 차량간 제2 거리 정보를 획득하는 센서부; 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 비교하여 차간 거리 추정 모델을 생성하는 연산부; 및 상기 차량과 상기 전방 차량간 거리 정보를 이용하는 차간 거리 활용 시스템을 포함하되, 상기 차간 거리 활용 시스템은, 상기 센서부가 정상 동작하는 때에는, 상기 제2 거리 정보를 이용하고, 상기 센서부가 비정상 동작하는 때에는, 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보를 이용한다.A sensor fault compensation system and method for inter-vehicle distance are provided. The sensor fault compensation system for the inter-vehicle distance includes a camera for obtaining a front image of the vehicle; An image analyzer for obtaining first distance information between the vehicle and the preceding vehicle on the front image of the vehicle; A sensor unit transmitting a wavelength to the front vehicle to obtain second distance information between the vehicle and the front vehicle; An operation unit for generating an inter-vehicle distance estimation model by comparing the first distance information and the second distance information; And an inter-vehicle distance utilization system using distance information between the vehicle and the preceding vehicle, wherein the inter-vehicle distance utilization system uses the second distance information when the sensor unit normally operates, and the sensor unit performs an abnormal operation The inter-vehicle distance information estimated using the first distance information and the inter-vehicle distance estimation model is used.
Description
본 발명은 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor fault compensation system and method for inter-vehicle distance.
종래의 기술은 카메라만을 이용하거나 센서만을 이용하여 차간 거리를 측정한다. 한국공개특허공보 제2010-0061289호에 의하면 레이더 시스템을 이용하여 차간거리를 측정하고 이를 이용하여 차간 거리 유지 및 최소 거리를 설정하는 발명이 개시되어 있고, 한국공개특허공보 제2013-0110020호에서는 카메라를 이용하여 전방 또는 후방의 차간 거리를 검출하는 발명이 개시되어 있다. 또한 한국공개특허공보 제2012-0093373호에서는 복수의 카메라에 의하여 더욱 정밀하게 차간 거리를 측정하는 발명이 개시되어 있다. Conventional techniques measure the distance between vehicles using only a camera or only a sensor. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0061289 discloses an invention in which a vehicle distance is measured using a radar system and the distance between the vehicles is maintained and the minimum distance is set. In Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0110020, To detect the distance between the front or rear of the vehicle. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0093373 discloses an invention in which a vehicle distance is measured more accurately by a plurality of cameras.
본 발명이 해결하려는 과제는, 센서부가 정상일 때는 센서부를 이용하여 차간 거리를 측정을 하고, 센서부가 고장이 났을 때에도 차간 거리를 추정하여 활용할 수 있는 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a sensor fault compensation system and method for an inter-vehicle distance which can measure an inter-vehicle distance by using a sensor unit when the sensor unit is normal and can estimate the inter-vehicle distance even when the sensor unit fails .
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 카메라가 획득한 이미지 정보를 분석하여 오차가 적은 차간 거리를 획득할 수 있는 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a sensor fault compensation system and method for an inter-vehicle distance which can acquire an inter-vehicle distance with a small error by analyzing image information acquired by a camera.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템의 일 태양(aspect)은 차량의 전방 이미지를 획득하는 카메라; 상기 차량의 전방 이미지 상에서 상기 차량과 전방 차량간 제1 거리 정보를 획득하는 이미지 분석부; 상기 전방 차량에 파장을 송출하여 상기 차량과 상기 전방 차량간 제2 거리 정보를 획득하는 센서부; 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 비교하여 차간 거리 추정 모델을 생성하는 연산부; 및 상기 차량과 상기 전방 차량간 거리 정보를 이용하는 차간 거리 활용 시스템을 포함하되, 상기 차간 거리 활용 시스템은, 상기 센서부가 정상 동작하는 때에는, 상기 제2 거리 정보를 이용하고, 상기 센서부가 비정상 동작하는 때에는, 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보를 이용 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a system for compensating for a headway distance error compensator, comprising: a camera for obtaining a front image of a vehicle; An image analyzer for obtaining first distance information between the vehicle and the preceding vehicle on the front image of the vehicle; A sensor unit transmitting a wavelength to the front vehicle to obtain second distance information between the vehicle and the front vehicle; An operation unit for generating an inter-vehicle distance estimation model by comparing the first distance information and the second distance information; And an inter-vehicle distance utilization system using distance information between the vehicle and the preceding vehicle, wherein the inter-vehicle distance utilization system uses the second distance information when the sensor unit normally operates, and the sensor unit performs an abnormal operation The inter-vehicle distance information estimated using the first distance information and the inter-vehicle distance estimation model is used.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 연산부는, 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 저장하는 거리 정보 데이터 베이스, 상기 차간 거리 추정 모델을 생성하는 연산 모델 생성 모듈 및 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 차간 거리를 추정하는 거리 추정 모듈을 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the arithmetic operation unit includes a distance information database for storing statistics of the first distance information and the second distance information, an arithmetic model generation module for generating the inter-vehicle distance estimation model, And a distance estimation module for estimating an inter-vehicle distance using the inter-vehicle distance estimation model.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 연산 모델 생성 모듈은, 상기 제1 거리 정보의 통계치와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 이용하여 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보간 비례 상수를 산출할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the calculation model generation module calculates a proportionality constant between the first distance information and the second distance information using the statistic of the first distance information and the statistic of the second distance information .
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 센서는 초음파 센서 및/또는 레이더 센서를 포함할 수 있다. 상기 차간 거리 활용 시스템은 센서부 고장 여부를 감시하여 센서부가 고장이 아닌 경우 상기 제2 거리 정보를 이용하고, 센서부가 고장인 경우 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보를 이용할 수 있다.In some embodiments of the invention, the sensor may comprise an ultrasonic sensor and / or a radar sensor. The inter-vehicle distance utilization system monitors the failure of the sensor unit to use the second distance information when the sensor unit is not in trouble, and uses the second distance information when the sensor unit fails, Distance information is available.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 차간 거리용 센서 고장 보상 방법의 일 태양은 카메라가 차량의 전방 이미지를 획득하는 단계; 이미지 분석부가 상기 차량의 전방 이미지 상에서 상기 차량과 전방 차량간 제1 걸리 정보를 획득하는 단계; 센서부가 상기 전방 차량에 파장을 송출하여 상기 차량과 상기 전방 차량간 제2 거리 정보를 획득하는 단계; 연산부가 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 비교하여 차간 거리 추정 모델을 생성하는 단계; 차간 거리 활용 시스템이 상기 센서부가 고장인지를 판단하는 단계; 및 차간 거리 활용 시스템이 상기 센서부가 고장이 아닌 경우에는 상기 제 2거리 정보를 이용하고, 상기 센서부가 고장인 경우에는 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보를 이용하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of compensating for a fault in a headway distance sensor, the method comprising: obtaining a front image of a vehicle; The image analysis unit acquiring first gullibility information between the vehicle and the preceding vehicle on the front image of the vehicle; The sensor unit transmits a wavelength to the front vehicle to obtain second distance information between the vehicle and the front vehicle; The operation unit compares the first distance information and the second distance information to generate an inter-vehicle distance estimation model; The inter-vehicle distance utilization system determining whether the sensor unit is faulty; And the inter-vehicle distance utilization system uses the second distance information when the sensor unit is not in failure, and the inter-vehicle distance information estimated using the first distance information and the inter-vehicle distance estimation model when the sensor unit fails Lt; / RTI >
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 연산부가 차간 거리 추정 모델을 생성하는 것은, 거리 정보 데이터 베이스가 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 저장하는 단계; 연산 모델 생성 모듈이 상기 차간 거리 추정 모델을 생성하는 단계; 및 거리 추정 모듈이 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 차간 거리를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the arithmetic part generates the inter-vehicle distance estimation model, the distance information database storing statistics of the first distance information and the second distance information; Generating an inter-vehicle distance estimation model by the calculation model generation module; And estimating an inter-vehicle distance using the first distance information and the inter-vehicle distance estimation model.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 차간 거리 추정 모델을 생성하는 단계는, 상기 제1 거리 정보의 통계치와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 이용하여 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보간 비례 상수를 산출할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the step of generating the headway distance estimation model may include calculating the headway distance estimation model based on the statistic of the first distance information and the statistic of the second distance information, A constant can be calculated.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템 및 방법의 일 면에 따르면, 누적된 데이터를 이용하여 카메라가 획득한 이미지 정보에서 오차가 적은 차간 거리를 추정하므로 센서가 고장 난 경우에도 차간 거리가 활용될 수 있다.According to an aspect of the present invention, an inter-vehicle distance can be estimated even when a sensor is broken due to an estimation of an inter-vehicle distance with a small error in image information acquired by a camera using accumulated data. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 연산부를 세부적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 차간 거리 활용 시스템을 세부적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 차량의 전방 이미지를 이용하여 전방 차량과의 과거 시점의 거리 X1을 추정하는 과정의 예시도이다.
도 5는 센서부에 의해 전방 차량과의 과거 시점의 거리 Y를 구하는 과정의 예시도이다.
도 6은 차량의 전방 이미지를 이용하여 전방 차량과의 현재 시점의 거리 X2를 추정하는 과정의 예시도이다.
도 7은 센서부가 고장 났을 때, 전방 차량과의 현재 시점의 거리 Z를 추정하는 과정의 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차간 거리용 센서 고장 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 도 8의 차간 거리 추정 모델 생성 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다.1 is a block diagram for explaining a sensor fault compensation system for an inter-vehicle distance according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram for explaining the operation unit of FIG. 1 in detail.
FIG. 3 is a block diagram for explaining the inter-vehicle distance utilization system of FIG. 1 in detail.
4 is an exemplary view illustrating a process of estimating a distance X1 between a past vehicle and a preceding vehicle using a forward image of the vehicle.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a process of obtaining a distance Y between a vehicle and a preceding vehicle by a sensor unit.
6 is an exemplary view illustrating a process of estimating a distance X2 between a current vehicle and a preceding vehicle using a forward image of the vehicle.
FIG. 7 is an exemplary view illustrating a process of estimating a distance Z between a current vehicle and a preceding vehicle when the sensor unit fails.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of compensating a sensor failure for an inter-vehicle distance according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart for explaining the vehicle-to-vehicle distance estimation model generation step of FIG. 8 in detail.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. The relative sizes of layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. "And / or" include each and every combination of one or more of the mentioned items.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, it is needless to say that these elements, components and / or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, element or section from another element, element or section. Therefore, it goes without saying that the first element, the first element or the first section mentioned below may be the second element, the second element or the second section within the technical spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining a sensor fault compensation system for an inter-vehicle distance according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템은 카메라(100), 이미지 분석부(200), 센서부(300), 연산부(400) 및 차간거리 활용 시스템(500)을 포함한다. Referring to FIG. 1, an inter-vehicle distance sensor fault compensation system includes a
카메라(100)는 차량의 전방에 장착되어 차량 전방의 이미지를 획득한다. 카메라(100)는 전방 차량의 후미의 이미지를 획득할 수 있다. The
이미지 분석부(200)는 카메라(100)가 획득한 전방 이미지를 분석하여 카메라가 장착된 차량(이하 "당해 차량"으로 언급될 수 있다.)과 전방차량과의 제1 거리 정보를 획득한다. 상기 제1 거리 정보는 차간 거리로 활용하기에 적합하지 않다. 카메라의 상태, 온도 및 기후 같은 환경 조건에 의해 카메라가 획득한 이미지 정보가 왜곡될 수 있기 때문이다. 따라서 제1 거리 정보를 바로 차간 거리로 활용할 수는 없다. The
센서부(300)는 전방 차량에 파장을 송출하여 상기 차량과 상기 전방 차량간 제2 거리 정보를 획득한다. 센서부는 복수의 센서로 이루어질 수 있다. 상기 복수의 센서는 초음파 또는 레이더 센서일 수 있다. 제2 거리 정보는 제1 거리 정보에 비해 정확하다고 볼 수 있다. 카메라의 이미지 정보는 카메라의 상태, 온도 및 기후 같은 환경 조건에 의해 카메라가 획득한 이미지 정보가 왜곡될 수 있지만, 센서는 비교적 환경 조건에 자유롭기 때문이다. 따라서 제 2 거리 정보는 센서부(300)가 고장 나지 않는 한 차간 거리 활용 시스템(500)에 차간 거리로서 활용된다.The
연산부(400)는 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 수신한다. 그리고, 상기 제1 거리 정보와 제2 거리 정보를 비교하여 차간 거리 추정 모델을 생성한다. 상기 차간 거리 추정 모델은 누적된 과거 시점의 제1 및 제2 거리 정보를 이용하여 현재의 제1 거리 정보의 오차를 줄이기 위한 수학적 추정 모델이다. 제2 거리 정보를 사용할 수 없는 때, 즉, 센서부(300)가 고장 난 경우에도 차간 거리를 추정하여 활용할 수 있다.The
차간 거리 활용 시스템(500)은 전방 차량과 당해 차량과의 차간 거리를 이용하여 주행시 여러 가지 안전 보조 및 주행 편의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 차간 거리 유지 시스템(ACC)이나 차간 거리가 줄어들면 경고를 하는 시스템 등에 활용이 가능하다. 차간 거리 활용 시스템(500)은 상기 센서부(300)가 정상 동작하는 때에는 제2 거리 정보를 바로 이용한다. 하지만, 상기 센서부(300)가 고장 난 경우에는 차간 거리 활용 시스템(500)은 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보를 이용한다.The inter-vehicle
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템에 따르면, 센서부(300)가 고장 난 경우에도 임시적으로 차간 거리 활용 시스템(500)에 차간 거리를 제공할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 차간 거리용 센서부(300)가 고장 난 경우에도, 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보를 차간 거리 활용 시스템(500)에 계속하여 제공할 수 있다. 또한, 오차를 줄일 수 있는 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정함으로써, 비교적 정확하게 추정된 차간 거리 정보를 제공하여, 차간 거리 활용 시스템이 적절하게 동작할 수 있다.According to the above-described sensor fault compensation system for inter-vehicle distance according to an embodiment of the present invention, even when the
도 2는 도 1의 연산부를 세부적으로 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram for explaining the operation unit of FIG. 1 in detail.
도 1을 참조하면, 연산부(400)는 거리 정보 데이터 베이스(410), 연산 모델 생성 모듈(420) 및 거리 추정 모듈(430)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an
거리 정보 데이터 베이스(410)는 이미지 분석부(200)로부터 제1 거리정보를 수신한다. 또한 센서부(300)로부터 제2 거리 정보를 수신한다. 거리 정보 데이터 베이스(410)는 이러한 거리 정보를 저장한다. 따라서 제1 및 제2 거리 정보의 통계치가 거리 정보 데이터 베이스(410)에 누적하여 저장된다.The
연산 모델 생성 모듈(420)은 거리 정보 데이터 베이스(410)로부터 제1 거리 정보 및 제2 거리 정보를 수신한다. 연산 모델 생성 모듈(420)은 과거의 누적된 제1 및 제2 거리정보를 이용해서 차간 거리 추정 모델을 생성한다. 상기 차간 거리 추정 모델은 수학적 연산 모델일 수 있다. The calculation
거리 추정 모듈(430)은 제1 거리 정보 와 연산 모델 생성 모듈(420)이 생성한 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 차간 거리를 추정한다. 제1 거리 정보는 부정확하지만 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 보정이 되었으므로 임시적으로 사용할 수 있는 비교적 정확한 차간 거리 추정 값을 얻을 수 있다.The
도 3은 도 1의 차간 거리 활용 시스템을 세부적으로 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram for explaining the inter-vehicle distance utilization system of FIG. 1 in detail.
도 3을 참조하면, 차간 거리 활용 시스템(500)은 센서 감시부(510) 및 차간 거리 활용부(520)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the inter-vehicle
센서 감시부(510)는 센서부(300)를 감시하여, 센서부(300)의 고장 여부를 판단할 수 있다. 센서 감시부(510)는 센서부(300)가 정상인 경우 센서부(300)로부터 수신한 제2 거리 정보를 차간 거리 활용부(520)로 송신한다. 만일 센서부(300)가 고장인 경우 센서 감시부(510)는 추정된 차간 거리 정보를 연산부(400)로부터 받아 차간 거리 활용부(520)로 송신한다. 따라서 센서부(300)가 고장인 경우 추정된 차간 거리 정보가 차간 거리 활용부(520)에 전달되어 차간 거리 활용에 지장이 없게 고장 보상 기능이 제공 될 수 있다. The
차간 거리 활용부(520)는 차간 거리 유지 시스템이나 차간 거리가 줄어들면 경고를 하는 시스템 등의 일부 구성 요소로 제공될 수 있다. 예를 들어, 차간 거리 활용부(520)는 차간 거리 제어 시스템(SSC: Smart Cruise Control) 또는 지능형 자동 주행 시스템(ACC: Adaptive Cruise Control)에 제공될 수 있다. The inter-vehicle
도 4 내지 도 7은 차간 거리 추정 모델의 생성 과정을 설명하기 위한 예시도이다.FIGS. 4 to 7 are diagrams for explaining a process of generating the inter-vehicle distance estimation model.
도 4는 차량의 전방 이미지를 이용하여 전방 차량과의 과거 시점의 거리 X1을 추정하는 과정의 예시도이고, 도 5는 센서부에 의해 전방 차량과의 과거 시점의 거리 Y를 구하는 과정의 예시도이다. 도 6은 차량의 전방 이미지를 이용하여 전방 차량과의 현재 시점의 거리 X2를 추정하는 과정의 예시도이고, 도 7은 센서부가 고장 났을 때, 전방 차량과의 현재 시점의 거리 Z를 추정하는 과정의 예시도이다.FIG. 4 is a view illustrating an example of a process of estimating a distance X1 at a past point of time with respect to a preceding vehicle using a forward image of the vehicle, FIG. to be. 6 is a view illustrating an example of a process of estimating a distance X2 between a current vehicle and a preceding vehicle using a forward image of the vehicle, Fig.
예시적으로, 차간 거리 추정 모델은 다음의 수학식으로 표현될 수 있다.Illustratively, the inter-vehicle distance estimation model can be expressed by the following equation.
[수학식][Mathematical Expression]
Z=k*X2 (k=(Y의 평균치)/(X1의 평균치))Z = k * X2 (k = (average value of Y) / (average value of X1))
여기서, Z는 현재 시점의 차간 거리의 추정 값이고, X2는 현재 시점의 제1 거리 정보일 수 있다. Y는 과거 시점의 제2 거리 정보일 수 있고, X1은 과거 시점의 제1 거리 정보일 수 있다. k는 과거 시점의 제2 거리 정보의 평균치를 과거시점의 제1 거리 정보의 평균치로 나눈 값일 수 있다. 이 경우 연산 모델 생성 모듈(420)은 상기 k값을 누적되는 데이터에 따라 계속 갱신한다. 데이터가 누적될수록 k값이 일정한 값을 가지게 되고, 차간 거리의 추정 값의 정확도가 증가할 수 있다. 따라서, 현재의 제1 거리 정보인 X2를 상기 수식에 대입하면 오차가 더 작은 Z값을 얻을 수 있다. 이러한 Z값을 센서부(300)가 고장 난 경우에 임시적으로 차간 거리로 활용할 수 있다.Here, Z is an estimated value of the inter-vehicle distance at the current point of time, and X2 may be the first distance information of the current point of time. Y may be the second distance information of the past time point, and X1 may be the first distance information of the past time point. k may be a value obtained by dividing the average value of the second distance information of the past time by the average value of the first distance information of the past time. In this case, the calculation
센서부(300)가 고장 나는 경우에는 센서 감시부(510)가 이를 연산부(400)내의 거리 정보 데이터 베이스(410)에 알려줄 수 있다. 거리 정보 데이터 베이스(410)는 센서부(300)가 고장 난 시점 이후의 제2 거리 정보를 신뢰할 수 없는 정보로 판단할 수 있다. 따라서, 거리 정보 데이터 베이스(410)가 연산 모델 생성 모듈(420)에 제1 및 제2 거리정보를 전송할 때에 센서부(300)가 고장 난 시점 이전의 정보만을 전송할 수 있다. 이에 따라, 연산 모델 생성 모듈(420)은 센서부(300)가 고장 난 경우에도 부정확한 제2 거리 정보를 이용하지 않을 수 있다.When the
이하에서는, 도 8 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차간 거리용 센서 고장 보상 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템과 중복되는 설명은 간략하게 하거나 생략하기로 한다.Hereinafter, a fault compensating method for a headway distance sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 9. FIG. The description overlapping with the inter-vehicle distance sensor failure compensating system described with reference to Figs. 1 to 7 will be simplified or omitted.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차간 거리용 센서 고장 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 9는 도 8의 차간 거리 추정 모델 생성 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of compensating a sensor failure for an inter-vehicle distance according to an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a flowchart for explaining the vehicle-to-vehicle distance estimation model generation step of FIG. 8 in detail.
도 8을 참조하면, 카메라(100)가 차량의 전방 이미지를 획득한다(S400). 카메라(100)는 주행 중의 전방 차량의 후미를 주로 촬상할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
이어서, 이미지 분석부(200)가 전방 이미지를 분석하여 제1 거리 정보를 획득하고, 센서부(300)가 파장을 송출한 뒤 반사되는 파장을 수신하여 제2 거리 정보를 획득한다(S410). 이어서, 연산부(400)는 차간 거리 추정 모델을 생성한다(S420). 차간 거리 추정 모델은 제1 거리 정보의 실제 차간 거리와의 오차를 줄일 수 있다. 이어서, 센서 감시부(510)가 센서부(300)의 센서의 고장을 판단한다(S430). 센서 감시부(510)는 센서부(300)를 감시하여 고장인 경우와 아닌 경우를 나누어 제2 거리 정보 및 연산부(400)에 의해 추정된 차간 거리 정보 중 어느 것을 이용할지 결정한다.Then, the
만일, 센서부(300)가 정상인 경우 차간 거리 활용부(520)에 제2 거리 정보가 바로 전달된다. 제2 거리 정보의 경우 제1 거리 정보에 비해 오차가 적으므로 차간 거리로서 활용된다(S440).If the
만일, 센서부(300)가 고장인 경우 차간 거리 활용부(520)에 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보가 전달된다. 이 경우에는 제2 거리 정보를 활용할 수 없는바, 전방 이미지에서 분석된 제1 거리 정보를 이용할 수 있지만, 제1 거리 정보의 오차를 줄이기 위해 연산부(400)에서 생성된 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보를 이용한다. 이로서 센서부(300)의 고장에도 차간 거리를 활용할 수 있어 안정성을 가질 수 있다(S450).If the
도 9를 참조하면, 연산부(400)가 차간 거리 추정 모델을 생성하는 단계를 세분화하여 설명할 수 있다. Referring to FIG. 9, the operation of generating the inter-vehicle distance estimation model by the
거리 정보 데이터 베이스(410)가 상기 제1 및 제2 거리 정보를 저장한다(S421). 거리 정보 데이터 베이스(410)는 상기 제1 및 제2 거리 정보를 누적하여 저장한다.The
연산 모델 생성 모듈(420)은 거리 정보 데이터 베이스(410)로부터 수신 받은 제1 및 제2 거리 정보를 이용하여 차간 거리 추정 모델을 생성한다(S422). 차간 거리 추정 모델은 기존의 데이터가 누적될수록 제1 거리 정보의 오차를 줄일 수 있는 연산 모델일 수 있다.The calculation
거리 추정 모듈(430)은 현재 시점의 제1 거리 정보 및 연산 모델 생성 모듈(420)의 차간 거리 추정 모델을 이용하여 현재의 차간 거리를 추정한다(S423). 이 후에 센서부(300)가 고장 나면 추정된 차간 거리 정보가 활용된다.The
상술한 본 발명의 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템에 따르면, 은 자동차 주행 중에 센서가 고장 나는 것에 대비하여 안정성을 높이고 결과적으로 주행의 안전 및 편의를 증대시킬 수 있다.According to the above-described vehicle distance sensor failure compensating system of the present invention, the stability of the sensor can be improved against malfunction of the sensor during traveling of the vehicle, and as a result, the safety and convenience of traveling can be increased.
100: 카메라 200: 이미지 분석부
300: 센서부 400: 연산부
410: 거리 정보 데이터 베이스 420: 연산 모델 생성 모듈
430: 거리 추정 모듈 500: 차간 거리 활용 시스템
510: 센서 감시부 520: 차간 거리 활용부 100: camera 200: image analysis unit
300: sensor unit 400:
410: distance information database 420: calculation model generation module
430: Distance estimation module 500: Inter-vehicle distance utilization system
510: Sensor monitoring unit 520: Inter-vehicle distance utilization unit
Claims (8)
상기 차량의 전방 이미지 상에서 상기 차량과 전방 차량간 제1 거리 정보를 획득하는 이미지 분석부;
상기 전방 차량에 파장을 송출하여 상기 차량과 상기 전방 차량간 제2 거리 정보를 획득하는 센서부;
상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 비교하여 차간 거리를 추정하는 연산부; 및
상기 차량과 상기 전방 차량간 거리 정보를 이용하는 차간 거리 활용 시스템을 포함하되,
상기 차간 거리 활용 시스템은, 상기 센서부가 정상 동작하는 때에는, 상기 제2 거리 정보를 이용하고, 상기 센서부가 비정상 동작하는 때에는, 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보를 이용하고,
상기 연산부는,
상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 주기적으로 전송 받아 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 누적하여 저장하는 거리 정보 데이터 베이스,
상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 바탕으로 차간 거리 추정 모델을 생성하고 새로 전송된 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 이용하여 상기 차간 거리 추정 모델을 업데이트 하는 연산 모델 생성 모듈 및
상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 차간 거리를 추정하는 거리 추정 모듈을 포함하는, 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템.A camera for acquiring a front image of the vehicle;
An image analyzer for obtaining first distance information between the vehicle and the preceding vehicle on the front image of the vehicle;
A sensor unit transmitting a wavelength to the front vehicle to obtain second distance information between the vehicle and the front vehicle;
An operation unit for comparing the first distance information and the second distance information to estimate an inter-vehicle distance; And
And an inter-vehicle distance utilization system using distance information between the vehicle and the preceding vehicle,
The inter-vehicle distance utilization system uses the second distance information when the sensor unit normally operates, and when the sensor unit operates abnormally, the inter-vehicle distance estimated using the first distance information and the inter-vehicle distance estimation model Using information,
The operation unit,
A distance information database for periodically receiving the first distance information and the second distance information and accumulating and storing statistics of the first distance information and the second distance information,
An inter-vehicle distance estimation model is generated based on the statistics of the first distance information and the second distance information, and a calculation model for updating the inter-vehicle distance estimation model using the newly transmitted first distance information and the second distance information Generation module and
And a distance estimation module for estimating an inter-vehicle distance using the first distance information and the inter-vehicle distance estimation model.
상기 연산 모델 생성 모듈은,
상기 제1 거리 정보의 통계치와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 이용하여 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보간 비례 상수를 산출하는, 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템.The method according to claim 1,
The calculation model generation module includes:
And calculates a proportional constant between the first distance information and the second distance information using the statistic of the first distance information and the statistic of the second distance information.
상기 센서는 초음파 센서 및 레이더 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 차간 거리용 센서 고장 보상 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the sensor comprises at least one of an ultrasonic sensor and a radar sensor.
이미지 분석부가 상기 차량의 전방 이미지 상에서 상기 차량과 전방 차량간 제1 걸리 정보를 획득하는 단계;
센서부가 상기 전방 차량에 파장을 송출하여 상기 차량과 상기 전방 차량간 제2 거리 정보를 획득하는 단계;
연산부가 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 비교하여 차간 거리를 추정하는 단계;
차간 거리 활용 시스템이 상기 센서부가 고장인지를 판단하는 단계; 및
차간 거리 활용 시스템이 상기 센서부가 고장이 아닌 경우에는 상기 제 2거리 정보를 이용하고, 상기 센서부가 고장인 경우에는 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 추정된 차간 거리 정보를 이용하는 단계를 포함하되,
상기 연산부가 차간 거리를 추정하는 것은,
거리 정보 데이터 베이스가 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 주기적으로 전송 받아 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 누적하여 저장하는 단계;
연산 모델 생성 모듈이 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 바탕으로 차간 거리 추정 모델을 생성하고, 새로 전송된 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 이용하여 상기 차간 거리 추정 모델을 업데이트 하는 단계; 및
거리 추정 모듈이 상기 제1 거리 정보 및 상기 차간 거리 추정 모델을 이용하여 차간 거리를 추정하는 단계를 포함하는 차간 거리용 센서 고장 보상 방법.The camera acquiring a forward image of the vehicle;
The image analysis unit acquiring first gullibility information between the vehicle and the preceding vehicle on the front image of the vehicle;
The sensor unit transmits a wavelength to the front vehicle to obtain second distance information between the vehicle and the front vehicle;
Calculating an inter-vehicle distance by comparing the first distance information and the second distance information;
The inter-vehicle distance utilization system determining whether the sensor unit is faulty; And
The inter-vehicle distance utilization system uses the second distance information when the sensor unit is not in trouble and uses the inter-vehicle distance information estimated using the first distance information and the inter-vehicle distance estimation model when the sensor unit is in failure ≪ / RTI >
The calculation unit estimates the inter-vehicle distance,
Accumulating statistic values of the first distance information and the second distance information by periodically receiving the first distance information and the second distance information;
The calculation model generation module generates an inter-vehicle distance estimation model based on the statistics of the first distance information and the second distance information, and calculates the inter-vehicle distance estimation using the newly transmitted first distance information and the second distance information Updating the model; And
And the distance estimation module estimates the inter-vehicle distance using the first distance information and the inter-vehicle distance estimation model.
상기 차간 거리 추정 모델을 생성하는 단계는,
상기 제1 거리 정보의 통계치와 상기 제2 거리 정보의 통계치를 이용하여 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보간 비례 상수를 산출하는 것인, 차간 거리용 센서 고장 보상 방법.The method according to claim 6,
The step of generating the inter-vehicle distance estimation model includes:
And calculating a proportional constant between the first distance information and the second distance information using the statistic of the first distance information and the statistic of the second distance information.
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