KR101604758B1 - 물체 감지 영역 설정장치 및 설정방법, 그리고, 이를 이용한 물체 검출 장치 - Google Patents

물체 감지 영역 설정장치 및 설정방법, 그리고, 이를 이용한 물체 검출 장치 Download PDF

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KR101604758B1
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정효은
고재두
우해민
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만도헬라일렉트로닉스(주)
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Abstract

물체 감지 영역 설정장치 및 설정방법, 그리고, 이를 이용한 물체 검출 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 감지영역 설정방법은 물체를 검출하도록 차량에 마련된 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 물체 감지 영역을 설정하는 방법에 있어서, 입력부가 사용자에 의하여 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받고, 전자제어유닛이 경계선을 기준으로 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고, 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화하고, 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성하고, 생성된 감지존 정보들을 이용하여 물체 감지영역 정보를 생성하고, 생성된 물체 감지영역 정보에 따라 변형된 물체 감지 영역을 차량의 물체 감지 영역으로 설정하는 것을 포함한다.

Description

물체 감지 영역 설정장치 및 설정방법, 그리고, 이를 이용한 물체 검출 장치{APPARATUS AND METHOD FOR SETTING AN OBJECT DETECTING REGION, AND APPARATUS FOR DETECTING OBJECT USING IT}
본 발명은 물체 감지 영역 설정장치 및 설정방법, 그리고, 이를 이용한 물체 검출 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 주차시 충돌 위험을 줄이기 위해서는 차량 주변에 위치한 장애물이나, 사람 혹은 다른 차량 등의 물체를 검출하여 운전자에게 알려줄 필요가 있다.
기존의 물체 검출 장치는 차량의 전방 또는 후방에 마련된 여러 개의 초음파 센서를 이용하여 초음파를 수신한 후 물체에 반사된 반사파를 수신하여 물체 감지영역 내에 차량 전방 또는 후방에 물체가 존재하는지를 판단하고, 물체 감지영역 내에 물체가 존재할 경우, 물체와의 거리에 따라 경고 레벨을 다르게 하여 운전자에게 경고한다.
기존의 물체 검출장치는 각 초음파 센서의 물체감지범위를 합한 모양의 물체 감지영역이 미리 설정되어 있다.
하지만, 기존에는 물체 검출 장치의 물체 감지영역 모양이 고정되어 있다. 따라서, 물체 감지영역을 고객의 요구나 사용자의 기호에 맞는 모양으로 변경할 수 없는 문제점이 있다.
일본 공개특허 특개평 7-260933호(1995.10.13. 공개)
본 발명의 실시예에 따르면, 물체 감지 영역을 원하는 모양으로 변경할 수 있는 물체 감지 영역 설정장치 및 설정방법, 그리고, 이를 이용한 물체 검출 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 물체를 검출하도록 차량에 마련된 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 물체 감지 영역을 설정하는 방법에 있어서, 입력부가 사용자에 의하여 상기 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받고, 전자제어유닛이 상기 경계선을 기준으로 상기 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고, 상기 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화하고, 상기 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 상기 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성하고, 상기 생성된 감지존 정보들을 이용하여 물체 감지영역 정보를 생성하고, 상기 생성된 물체 감지영역 정보에 따라 상기 변형된 물체 감지 영역을 상기 차량의 물체 감지 영역으로 설정하는 물체 감지영역 설정방법이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 인다이렉트 거리값을 함수화하는 것은, 최소 자승법을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 근사할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 물체를 검출하도록 차량에 마련된 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 물체 감지 영역을 설정하는 장치에 있어서, 사용자의 명령을 입력받는 입력부; 상기 사용자로부터 입력된 명령에 따라 물체 감지영역을 설정하기 위한 화면을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 입력부를 통해 상기 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받고, 상기 경계선을 기준으로 상기 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고, 상기 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화하고, 상기 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 상기 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성하고, 상기 생성된 감지존 정보들을 이용하여 물체 감지영역 정보를 생성하고, 상기 생성된 물체 감지영역 정보에 따라 상기 변형된 물체 감지 영역을 상기 차량의 물체 감지 영역으로 설정하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 감지영역 설정장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 물체를 검출하도록 차량에 마련된 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 물체 감지 영역을 설정하는 장치에 있어서, 사용자의 명령을 입력받는 입력부; 상기 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 포함하는 복수의 물체 감지 영역 정보가 저장된 저장부; 상기 사용자로부터 상기 저장부에 저장된 복수의 물체 감지 영역 정보 중 어느 하나를 선택받기 위한 화면을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 저장부에 저장된 복수의 물체 감지영역 정보 중에서 어느 하나를 선택받기 위한 화면을 상기 디스플레이부에 표시시키고, 상기 표시된 화면에 따라 상기 입력부를 통해 상기 사용자에 의해 선택된 물체 감지 영역 정보에 대응하는 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받고, 상기 경계선을 기준으로 상기 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고, 상기 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화하고, 상기 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 상기 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성하고, 상기 생성된 감지존 정보들을 이용하여 물체 감지 영역 정보를 생성하고, 상기 생성된 물체 감지 영역 정보에 따라 상기 변형된 물체 감지 영역을 상기 차량의 물체 감지 영역으로 설정하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 감지영역 설정장치가 제공될 수 있다.
삭제
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 물체를 검출하도록 차량에 마련된 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 물체 감지 영역에서 물체를 감지하는 물체 검출 장치에 있어서, 사용자의 명령을 입력받는 입력부; 상기 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 포함하는 복수의 물체 감지 영역 정보가 저장된 저장부; 상기 사용자로부터 상기 저장부에 저장된 복수의 물체 감지 영역 정보 중 어느 하나를 선택받기 위한 화면을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 저장부에 저장된 복수의 물체 감지 영역 정보 중에서 어느 하나를 선택받기 위한 화면을 상기 디스플레이부에 표시시키고, 상기 표시된 화면에 따라 상기 입력부를 통해 상기 사용자에 의해 선택된 물체 감지 영역 정보에 대응하는 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받고, 상기 경계선을 기준으로 상기 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고, 상기 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화하고, 상기 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 상기 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성하고, 상기 생성된 감지존 정보들을 이용하여 물체 감지 영역 정보를 생성하고, 상기 생성된 물체 감지영역 정보에 따라 상기 변형된 물체 감지 영역을 상기 차량의 물체 감지 영역으로 설정하고, 상기 복수의 초음파 센서를 통해 차량 주변의 물체를 검출하고, 상기 검출된 물체에 대한 인다이렉트 측정값과 다이렉트 측정값을 근거로 상기 검출된 물체가 상기 설정된 차량의 물체 감지영역 내에 존재하는지를 판단하고, 상기 판단된 물체의 위치가 상기 설정된 차량의 물체 감지영역 내에 존재하면 상기 물체가 상기 설정된 차량의 물체 감지영역 내에 존재하는 것을 알리기 위한 화면을 생성하고, 상기 생성된 화면을 상기 디스플레이부를 통해 표시하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 검출 장치가 제공될 수 있다.
삭제
여기서, 상기 전자제어유닛은 상기 검출된 물체에 대한 인다이렉트 측정값과 다이렉트 측정값을 근거로 감지존 정보들을 분석하여 감지존들을 구분할 수 있으며 상기 물체가 상기 구분된 감지존들 중 어느 하나에 존재하는지 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 물체 감지 장치의 물체 감지 영역을 사용자의 기호에 맞는 모양으로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 물체 감지 영역을 원하는 모양으로 설정하는 과정에서 의미 없는 데이터를 필터링할 수 있어 연산속도를 높일 수 있고 거리 계산을 더욱 정확히 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자에게 다양한 모양의 경고 영역을 HMI(Human Machine Interface)를 통해 시각적으로 보여줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 따른 물체 검출 장치가 장착된 차량에서 전방 물체를 검출하기 위한 초음파 센서의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예가 따른 물체 검출 장치의 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치의 저장부에 저장된 물체 감지 영역의 모양을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치의 저장부에 저장된 물체 감지 영역을 생성하는 것을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 5는 도 4에서 생성된 물체 감지 영역에 물체가 존재하는지를 판단하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 감지존의 제1 경계선의 인다이렉트거리값과 제2 경계선의 인다이렉트거리값을 함수화하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 감지존의 각 경계선의 다이렉트거리값과 인다이렉트거리값을 설명하기 위한 표이다.
도 8은 도 7에 도시된 표에 따라 제1 경계선의 인다이렉트거리값과 제2 경계선의 인다이렉트거리값을 함수화한 그래프이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치는 차량의 전방, 후방 또는 측방 중 적어도 하나에 위치한 물체를 검출할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 차량의 전방에 위치한 물체를 검출하는 것에 한정해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 따른 물체 검출 장치가 장착된 차량에서 전방 물체를 검출하기 위한 초음파 센서의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 물체 검출 장치는 차량의 전방에 마련된 4개의 초음파센서(10,11,12,13)를 포함한다.
이러한 초음파센서들은 차량의 중앙측 전방, 좌측 전방, 우측 전방 등 차량 전방의 전영역을 커버 가능하도록 차량의 전방 범퍼에 미리 설정된 거리만큼 이격되게 배치되어 있다.
이러한 초음파센서들은 차량의 전방 범퍼에 미리 설정된 간격으로 설치되지만, 이들이 설치되는 위치는 이에 한정되지 않고 차량의 중앙측 전방, 좌측 전방, 우측 전방 등 차량 전방의 전영역을 커버 가능하다면 서로 다른 높이에 균일하지 않는 간격으로 설치되는 것도 가능하다.
제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)에 의해 차량의 중앙측 전방, 좌측 전방, 우측 전방 등 차량 전방의 영역을 커버 가능하다.
예를 들면, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 각각의 일정한 검출영역(A1,A2,A3,A4)을 형성한다. 제1 초음파 센서(10)는 차량 진행방향을 기준으로 차량 전방영역 중 상대적으로 우측 전방영역(A1)을 검출하도록 배치되고, 제2 초음파 센서(11) 및 제3 초음파 센서(12)는 차량 진행방향을 기준으로 차량 전방영역 중 상대적으로 중앙측 전방영역(A2,A3)를 검출하도록 배치되며, 제4 초음파 센서(13)은 차량 진행방향을 기준으로 차량 전방영역 중 상대적으로 좌측 전방영역(A4)을 검출하도록 배치된다.
제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 차량 폭에 비해 비교적 넓은 검출영역을 가지도록 상대적으로 넓은 검출 각도를 가진다. 또한, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)의 검출영역(A1,A2,A3,A4)은 서로 겹칠 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예가 따른 물체 검출 장치의 제어블록도이다.
도 2를 참조하면, 물체 검출 장치는 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13), 입력부(20), 전자제어유닛(30), 디스플레이부(40) 및 저장부(50)를 포함할 수 있다.
전자제어유닛(30)의 입력측에는 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13), 입력부(20)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 전자제어유닛(30)은 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)를 통해 검출된 값 또는 입력부(20)를 통해 입력된 값을 제공받는다.
또한, 전자제어유닛(30)의 출력측에는 디스플레이부(30)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 전자제어유닛(30)은 디스플레이부(30)에 제어신호를 출력하여 디스플레이부(30)의 제어를 수행한다.
또한, 전자제어유닛(30)의 입출력측에는 저장부(50)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 전자제어유닛(30)은 각종 데이터를 저장부(50)에 저장시키거나 저장부(50)에 저장된 데이터를 요청하여 제공받으며, 제공받은 데이터를 기반으로 각종 제어를 수행한다.
제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 일정 대역의 주파수의 음파를 발신하고 나서, 그 음파가 차량 전방에 위치한 물체에 반사되어 반사파로서 돌아올 때까지의 시간을 측정함으로써 그 물체와의 거리를 검출한다.
즉, 제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 버스트파로 이루어진 초음파 신호를 송출하고, 물체에 의한 반사파를 수신함으로써 물체를 검출한다. 발신파와 수신파의 시간차를 T〔sec〕라고 하고, 차량과 물체와의 거리 L〔m〕라 하며, 음속을 C〔m/sec〕라고 가정하면, 물체와의 거리(L)는 다음 식 [1]과 같이 나타낼 수 있다.
L=(T/2)×C 식 [1]
이와 같이, 초음파 센서에서 초음파 신호가 발신되고 나서 차량 전방에 위치한 물체에 도달한 후 반사되어 다시 초음파 센서로 돌아올 때까지의 시간을 측정함으로써 초음파 센서와 물체와의 거리를 검출할 수 있다. 예를 들어, 차량 전방에 물체가 가까이 있으면 초음파 신호가 반사파로 돌아오는 시간이 짧아지고, 차량 전방에 물체가 멀리 있으면 초음파 신호가 반사파로 돌아오는 시간이 길어지는 것을 이용하여 물체가 초음파 센서로부터 떨어진 거리를 검출할 수 있다.
제1 초음파 센서(10) 내지 제4 초음파 센서(13)는 물체와의 거리에 해당하는 검출신호를 전자제어유닛(30)에 각각 출력한다.
입력부(20)는 사용자의 명령을 입력받는다. 입력부(20)는 사용자가 저장부(50)에 저장된 복수의 물체 감지 영역정보 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 마련된다.
디스플레이부(40)는 전자제어유닛(30)의 제어신호에 따라 화면 상에 물체 감지 영역을 표시한다. 디스플레이부(20)는 차량의 HMI(Human Machine Interface)를 포함할 수 있다.
저장부(50)에는 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 포함하는 복수의 물체 감지 영역정보가 저장되어 있다. 복수의 물체 감지영역정보는 해당 물체 감지영역을 설정하기 위한 정보이다. 물체 감지영역정보는 공장출하시 저장부(50)에 미리 저장될 수 있다. 물체 감지영역정보는 공장 출하 후 미리 설정된 프로그램에 의해 생성되는 것도 가능하다. 물체 감지영역정보에 해당하는 물체 감지영역은 서로 다른 모양을 가지도록 생성된다. 물체 감지영역은 차량의 초음파센서들의 개별 혹은 조합에 의한 영역들을 합한 후 그 중에서 불필요한 영역을 필터링한 영역일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치의 저장부에 저장된 물체 감지 영역의 모양을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 점선 영역은 차량의 초음파센서들의 개별 혹은 조합에 의해 형성되는 일반적인 물체 감지영역을 나타낸다.
예를 들면, 점선 영역은 다이렉트(Direct) 영역, 인다이렉트(Indirect) 영역 혹은 이 다이렉트 영역과 인다이렉트 영역을 합친 영역일 수 있다.
다이렉트(Direct)는 초음파센서 자신이 방사한 초음파신호 중 물체에 반사되어 되돌아오는 신호를 수신하는 것을 의미한다. 즉, 다이렉트(Direct)는 초음파센서 자신이 방사한 초음파신호를 직접 수신하는 것을 의미한다. 다이렉트(Direct) 영역은 각 초음파센서가 다이렉트 방식에 의해 형성하는 검출영역을 나타낸다.
인다이렉트(Indirect)는 초음파센서 자신이 방사한 초음파신호가 아닌 다른 초음파센서가 방사한 초음파신호 중 물체에 반사된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 즉, 인다이렉트(Indirect)는 다른 초음파센서가 방사한 초음파신호를 간접 수신하는 것을 의미한다. 인다이렉트(Indirect) 영역은 초음파 센서들이 인다이렉트 방식에 의해 형성하는 영역을 나타낸다.
실선 영역은 점선 영역을 기준으로 사용자가 원하는 모양의 형태로 변형한 물체 감지영역을 나타낸다.
실선 영역은 사용자가 점선 영역에서 선택한 모양의 물체 감지영역을 제외한 나머지 영역을 필터링한 영역이다. 이때, 실선 영역은 사용자가 최대의 점선 영역에서 선택한 모양의 물체 감지영역일 수 있다.
실선의 물체 감지영역은 복수의 감지존으로 구분할 수 있다. 예를 들면, 실선의 물체 감지영역은 각 초음파센서를 기준으로 제1 감지존, 제2 감지존, 제3 감지존 및 제4 감지존으로 구분할 수 있다. 후술하겠지만, 이와 같이 물체 감지영역을 감지존별로 구분함으로써 물체 검출 시 존재하는 물체의 위치를 해당 감지존별로 표시할 수 있어 사용자가 물체의 정확한 위치를 한 눈에 알아볼 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치의 저장부에 저장된 물체 감지 영역을 생성하는 것을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 4를 참조하면, 물체 검출 장치의 저장부에 저장된 물체 감지 영역은 다음의 일련의 과정에 의해 생성되고 저장된다. 즉, 물체 감지영역은 물체 감지영역 디자인 설계과정(100), 감지존별로 각 경계선의 인다이렉트거리값을 함수화하는 과정(110), 각 감지존 정보 생성과정(120), 물체 감지영역 정보 생성과정(130), 물체 감지영역 정보 저장과정(140) 등의 일련의 과정을 통해 생성되고 저장된다.
물체 감지영역 디자인 설계과정(100)에서 사용자로부터 도 3에 도시된 점선의 물체 감지영역을 기준으로 한 원하는 모양의 물체 감지영역을 입력받을 수 있다. 이때, 작동모드(100)에서 전자제어유닛(30)은 입력부(20)를 통해 입력된 사용자의 요청에 따라 디스플레이부(40)에 점선의 물체 감지영역을 표시한다. 또한, 전자제어유닛(30)은 디스플레이부(40)를 통해 사용자에게 원하는 모양의 물체 감지영역을 입력하도록 하기 위한 화면을 표시하고, 이 화면의 표시에 따라 사용자가 입력부(20)를 통해 입력하는 물체 감지영역의 각 감지존별 경계값을 입력받는다. 즉, 사용자로부터 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받는다.
감지존별로 각 경계선의 인다이렉트거리값을 함수화하는 과정(110)에서 각 초음파 센서의 위치정보, 해당 경계선의 다이렉트 거리정보와 인다이렉트 거리정보를 이용하여 감지존별로 각 경계선의 인다이렉트거리값을 함수화한다. 즉, 입력된 경계선을 기준으로 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고, 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화한다.
각 감지존 정보 생성과정(120)에서, 감지존별로 각 경계선의 인다이렉트거리값을 함수화하는 과정(110)에서 함수화된 함수를 이용하여 각 감지존 정보를 생성한다. 즉, 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성한다.
물체감지영역정보 생성과정(130)에서 감지존 정보 생성과정(120)에서 생성된 각 감지존 정보를 종합하여 전체 물체 감지영역 정보를 생성한다.
물체 감지영역정보 저장과정(140)에서 물체감지영역정보 생성과정(130)에서 생성된 물체 감지영역 정보를 저장부(50)에 저장한다.
도 5는 도 4에서 생성된 물체 감지 영역에 물체가 존재하는지를 판단하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 설명의 편의상 물체 감지 영역의 제2 감지존(Z2)에가 물체가 존재하는지를 판단하는 것에 대하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 초음파 센서(S2)의 설치위치를 중심으로 하고 반지름이 ①의 거리를 갖는 실선의 원을 그렸을 때, ① 거리와 같은 거리에 존재하는 점(굵은 실선)들의 인다이렉트 측정값은 항상 ①+② 인다이렉트 거리값보다 작다(①+② 거리 > ④+③ 거리).
⑤ 거리와 같은 거리에 존재하는 점(굵은 실선)들의 인다이렉트 측정값은 항상 ⑤+⑥ 인다이렉트 거리값보다 크다(⑤+⑥ 거리 < ④+③ 거리).
따라서, 물체가 굵은 실선의 원 둘레(원주)에 존재할 조건은 물체의 인다이렉트 측정값이 ①+② 거리값보다는 크고 ⑤+⑥ 거리보다는 작은 조건을 만족하면 된다(①+② 거리 < 인다이렉트 측정값 < ⑤+⑥ 거리).
제1 경계선(P)과 제2 경계선(Q)에 의해 둘러싸인 제2 감지존(Z2) 내에 물체가 존재하는 조건은 물체의 인다이렉트 측정값이 제2 경계선(Q)의 인다이렉트 거리값보다는 작고 제1 경계선(P)의 인다이렉트 거리값보다 큰 조건을 만족하면 된다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 감지존의 제1 경계선의 인다이렉트거리값과 제2 경계선의 인다이렉트거리값을 함수화하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제2 초음파센서(S2)를 기준으로 제3 초음파센서(S3)에서 받은 초음파를 통해 인다이렉트 거리 값을 산출하는 것을 나타내는 것으로, 제2 초음파센서(S2)가 제2 감지존(Z2)를 구분하는 것을 나타낸다. 참고로, 도 6은 제2 초음파센서(S2)를 기준으로 작성되었지만, 제1 초음파센서(S1) 내지 제4 초음파센서(S4)가 개별 주체가 되어 설정한 영역을 가질 수 있으며, 전자제어유닛(30)이 해당 센서들의 영역을 통합할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 초음파센서(S1)가 제1 위치(Xs1, Ys1)에 설치되어 있고, 제2 초음파센서(S2)가 제2 위치(Xs2, Ys2)에 설치되어 있으며, 제3 초음파센서(S3)가 제3 위치(Xs3, Ys3)에 설치되어 있으며, 제4 초음파센서(S4)가 제4 위치(Xs4, Ys4)에 설치되어 있다.
제2 감지존(Z2)는 제1 경계선(P)과 제2 경계선(Q)에 의해 둘러싸인 영역이다.
제1 경계선(P) 상의 임의의 점(P1)의 위치가 (Xpn,Yn)이라 할 때, 제1 경계선(P)의 다이렉트 거리값은 Dd_pn이고, 제1 경계선(P)의 인다이렉트 거리값은 Din_pn이다.
제1 경계선(P)의 다이렉트 거리값(Dd_pn)은 제1 경계선(P) 상의 임의의 점의 위치(Xpn,Yn)와 제2 초음파센서(S2)의 위치(Xs2, Ys2)간의 거리값이다. 이 거리값은 피타고라스의 정리를 이용하여 산출된다.
제1 경계선(P)의 인다이렉트 거리값(Din_pn)은 제1 경계선(P) 상의 임의의 점의 위치(Xpn,Yn)와 제3 초음파센서(S3)의 위치(Xs3, Ys3)간의 거리값과, 제1 경계선(P)의 다이렉트 거리값(Dd_pn)의 합이다.
제2 경계선(Q) 상의 임의의 점(Q1)의 위치가 (Xqn,Yn)이라 할 때, 제2 경계선(Q)의 다이렉트 거리값(Dd_qn)이고, 제2 경계선(Q)의 인다이렉트 거리값(Din_qn)이다.
제2 경계선(Q)의 다이렉트 거리값(Dd_qn)은 제2 경계선(Q) 상의 임의의 점의 위치(Xqn,Yn)와 제2 초음파센서(S2)의 위치(Xs2, Ys2)간의 거리값이다. 이 거리값은 피타고라스의 정리를 이용하여 산출된다.
제2 경계선(Q)의 인다이렉트 거리값(Din_qn)은 제2 경계선(Q) 상의 임의의 점의 위치(Xqn,Yn)와 제3 초음파센서(S3)의 위치(Xs3, Ys3)간의 거리값과, 제2 경계선(Q)의 다이렉트 거리값(Dd_qn)의 합이다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 감지존의 각 경계선의 다이렉트거리값과 인다이렉트거리값을 설명하기 위한 표이고, 도 8은 도 7에 도시된 표에 따라 제1 경계선의 인다이렉트거리값과 제2 경계선의 인다이렉트거리값을 함수화한 그래프이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 경계선(P)의 다이렉트 거리값과 인다이렉트 거리값, 제2 경계선(Q)의 다이렉트 거리값과 인다이렉트 거리값을 정리하면 도 7과 같이 나타낼 수 있다. 즉, 제2 초음파센서(S2)를 기준으로 제1 경계선(P) 위에 존재하는 점들의 다이렉트 거리 값들과 인다이렉트 거리 값들을 도7 표의 P열과 같이 나타낼 수 있으며, 마찬가지로 제2 초음파센서(S2)를 기준으로 제2 경계선(Q) 위에 존재하는 점들의 다이렉트 거리 값들과 인다이렉트 거리 값들을 도7 표의 Q열과 같이 나타낼 수 있다.
도 7의 표의 다이렉트값과 인다이렉트값을 이용하여 도 8과 같이 제2초음파센서(S2)와 제1 경계선(P)의 인다이렉트 거리값(y)을 다이렉트 거리값(x)의 함수로 나타낼 수 있다.
이 함수는 최소 자승법에 의해 1차 방정식으로 근사화할 수 있다. 최소 자승법은 측정값들에 대해서 이를 가장 잘 근사하는 직선 혹은 곡선을 찾는 방법 중 하나로서 측정값을 기초로 해서 적당한 제곱합을 만들고 그것을 최소로 하는 값을 구하여 측정결과를 처리하는 방법이다. 다시 말하면, 최소 자승법은 각각의 점들에 대해서 근사식과의 오차를 구하여 그들의 제곱의 합이 최소가 되도록 하는 식을 구하는 것이다.
예를 들면, 제2 초음파센서(S2)와 제1 경계선(P)의 제1 경계선(P)에 대한 인다이렉트 거리값(y)을 다음의 식 [2]와 같이 나타낼 수 있다(도 8 참조).
y = Ax + B 식 [2]
여기서, A, B는 도7 P열의 다이렉트값들을 x1,..xn으로 하고 도7 P열의 인다이렉트값을 y1.. yn으로 하여 최소 자승법을 통해 도출된 상수이다.
또한, 도 7의 표에 따라 제2 경계선(Q)에 대한 인다이렉트 거리값(y)을 제2 경계선(Q)의 다이렉트 거리값(x)의 함수로 나타낼 수 있다.
예를 들면, 제2 경계선(Q)에 대한 인다이렉트 거리값(y)을 다음의 식 [3]와 같이 나타낼 수 있다(도 8).
y = Cx + D 식 [3]
여기서, C, D는 도7 Q열의 다이렉트값들을 x1,..xn으로 하고 도7 Q열의 인다이렉트값을 y1.. yn으로 하여 최소 자승법을 통해 도출된 상수이다.
따라서, 제2 초음파센서(S2)가 측정한 다이렉트값과 인다이렉트값을 도출된 식 [2], [3]에 대입하면 설정된 감지존에 물체가 존재하는지 판단할 수 있다. 즉, 물체에 대한 인다이렉트 측정값이 Cx + D 거리값보다 작고 Ax + B 거리값보다 크면 물체가 제2 감지존 내에 존재한다고 판단할 수 있다(Ax + B < 인다이렉트 측정값 < Cx + D).
예를 들면, 제2 초음파센서(S2)가 측정한 임의의 점에 위치한 물체에 대한 다이렉트 측정값이 0,530m이고, 인다이렉트 측정값이 0.82m이며, A는 0.79, B는 0.33, C는 0.63, D는 0.54이라고 가정할 때, 이 물체가 제2 감지존 내에 존재하는지를 판단하기 위해서는 물체에 대한 다이렉트 측정값 0.53m를 다음의 식 [4]의 x값에 입력한다.
Ax + B < 인다이렉트 측정값 < Cx + D 식 [4]
식 [4]에 x, A,B,C,D값을 각각 대입하여 정리하면 다음과 같다.
0.79 * 0.53 + 0.33 = 0.74 < 0.82 < 0.63 * 0.53 + 0.54 = 0.87
임의의 점에 위치한 물체에 대한 인다이렉트 측정값 0.82는 제1 경계선(P)에 대한 인다이렉트 거리값 0.74보다는 크고 제2 경계선(Q)에 대한 인다이렉트 거리값 0.87보다 작으므로, 제2 감지존(Z2) 내에 위치함을 알 수 있다.
이상과 같이 제2 감지존과 동일한 방식으로 제1 감지존, 제3 감지존, 제4 감지존, 제5 감지존의 각 경계선에 대한 다이렉트 거리값의 1차 방정식을 산출함으로써 각 감지존의 정보를 생성한다.
각 감지존 정보를 생성한 후 각 감지존 정보를 종합하여 물체 감지영역 정보를 생성한다.
다시 도 2를 참조하면, 전자제어유닛(30)는 사용자에 의해 복수의 물체 감지 영역정보 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 물체 감지 영역정보에 따라 그에 대응하는 물체 감지영역을 현재 차량의 물체 감지영역으로 설정한다. 이후 전자제어유닛(30)은 차량 운행 중 설정된 물체 감지영역에 물체가 존재한다고 판단하면, 디스플레이부(40)를 통해 사용자에게 물체의 존재를 경고한다.
10,11,12,13 : 초음파 센서 20 : 입력부
30 : 전자제어유닛 40 : 디스플레이부
50 : 저장부

Claims (8)

  1. 물체를 검출하도록 차량에 마련된 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 물체 감지 영역을 설정하는 방법에 있어서,
    입력부가 사용자에 의하여 상기 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받고,
    전자제어유닛이 상기 경계선을 기준으로 상기 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고,
    상기 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화하고,
    상기 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 상기 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성하고,
    상기 생성된 감지존 정보들을 이용하여 물체 감지영역 정보를 생성하고,
    상기 생성된 물체 감지영역 정보에 따라 상기 변형된 물체 감지 영역을 상기 차량의 물체 감지 영역으로 설정하는 물체 감지영역 설정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인다이렉트 거리값을 함수화하는 것은,
    최소 자승법을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 근사하는 물체 감지영역 설정방법.
  3. 물체를 검출하도록 차량에 마련된 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 물체 감지 영역을 설정하는 장치에 있어서,
    사용자의 명령을 입력받는 입력부;
    상기 사용자로부터 입력된 명령에 따라 물체 감지영역을 설정하기 위한 화면을 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 입력부를 통해 상기 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받고, 상기 경계선을 기준으로 상기 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고, 상기 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화하고, 상기 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 상기 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성하고, 상기 생성된 감지존 정보들을 이용하여 물체 감지영역 정보를 생성하고, 상기 생성된 물체 감지영역 정보에 따라 상기 변형된 물체 감지 영역을 상기 차량의 물체 감지 영역으로 설정하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 감지영역 설정장치.
  4. 물체를 검출하도록 차량에 마련된 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 물체 감지 영역을 설정하는 장치에 있어서,
    사용자의 명령을 입력받는 입력부;
    상기 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 포함하는 복수의 물체 감지 영역 정보가 저장된 저장부;
    상기 사용자로부터 상기 저장부에 저장된 복수의 물체 감지 영역 정보 중 어느 하나를 선택받기 위한 화면을 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 저장부에 저장된 복수의 물체 감지영역 정보 중에서 어느 하나를 선택받기 위한 화면을 상기 디스플레이부에 표시시키고, 상기 표시된 화면에 따라 상기 입력부를 통해 상기 사용자에 의해 선택된 물체 감지 영역 정보에 대응하는 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받고, 상기 경계선을 기준으로 상기 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고, 상기 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화하고, 상기 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 상기 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성하고, 상기 생성된 감지존 정보들을 이용하여 물체 감지 영역 정보를 생성하고, 상기 생성된 물체 감지 영역 정보에 따라 상기 변형된 물체 감지 영역을 상기 차량의 물체 감지 영역으로 설정하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 감지영역 설정장치.
  5. 삭제
  6. 물체를 검출하도록 차량에 마련된 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 물체 감지 영역에서 물체를 감지하는 물체 검출 장치에 있어서,
    사용자의 명령을 입력받는 입력부;
    상기 복수의 초음파 센서에 의해 형성되는 기본 모양의 물체 감지 영역이 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 포함하는 복수의 물체 감지 영역 정보가 저장된 저장부;
    상기 사용자로부터 상기 저장부에 저장된 복수의 물체 감지 영역 정보 중 어느 하나를 선택받기 위한 화면을 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 저장부에 저장된 복수의 물체 감지 영역 정보 중에서 어느 하나를 선택받기 위한 화면을 상기 디스플레이부에 표시시키고, 상기 표시된 화면에 따라 상기 입력부를 통해 상기 사용자에 의해 선택된 물체 감지 영역 정보에 대응하는 변형된 물체 감지 영역 및 상기 변형된 물체 감지 영역의 경계선을 입력받고, 상기 경계선을 기준으로 상기 입력된 물체 감지 영역을 복수의 감지존으로 구분하고, 상기 구분된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값과 다이렉트 거리값을 이용하여 상기 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값을 상기 각 감지존의 경계선에 대한 다이렉트 거리값으로 함수화하고, 상기 함수화된 각 감지존의 경계선에 대한 인다이렉트 거리값이 상기 각 감지존의 경계값이 되도록 하는 감지존 정보를 생성하고, 상기 생성된 감지존 정보들을 이용하여 물체 감지 영역 정보를 생성하고, 상기 생성된 물체 감지영역 정보에 따라 상기 변형된 물체 감지 영역을 상기 차량의 물체 감지 영역으로 설정하고, 상기 복수의 초음파 센서를 통해 차량 주변의 물체를 검출하고, 상기 검출된 물체에 대한 인다이렉트 측정값과 다이렉트 측정값을 근거로 상기 검출된 물체가 상기 설정된 차량의 물체 감지영역 내에 존재하는지를 판단하고, 상기 판단된 물체의 위치가 상기 설정된 차량의 물체 감지영역 내에 존재하면 상기 물체가 상기 설정된 차량의 물체 감지영역 내에 존재하는 것을 알리기 위한 화면을 생성하고, 상기 생성된 화면을 상기 디스플레이부를 통해 표시하는 전자제어유닛을 포함하는 물체 검출 장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 검출된 물체에 대한 인다이렉트 측정값과 다이렉트 측정값을 근거로 감지존 정보들을 분석하여 감지존들을 구분할 수 있으며 상기 물체가 상기 구분된 감지존들 중 어느 하나에 존재하는지 판단하는 물체 검출 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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