KR101628389B1 - 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 노면의 마찰계수를 산출하여 노면의 상태를 예측한 후 노면의 상태에 따라 레이더에 수신된 신호의 유효성 판단의 기준이 되는 임계치(Constant Frequency Alarm Rate Threshold)를 적응적으로 조절하는 레이더 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량에 장착되어 레이더를 제어하는 장치에 있어서, 속도 구간별 노면의 상태에 따른 마찰계수 테이블 및 노면의 상태에 따른 유전율 테이블을 저장하고 있는 정보 저장부; 노면의 마찰계수를 산출하는 마찰계수 산출부; 상기 마찰계수 산출부가 산출한 노면의 마찰계수와 상기 마찰계수 테이블을 비교하여 노면의 상태를 판단한 후 상기 유전율 테이블에서 해당 유전율을 검색하는 유전율 검색부; 상기 유전율 검색부가 검색한 유전율을 이용하여 임계치를 산출하는 임계치 산출부; 및 상기 임계치 산출부가 산출한 임계치를 레이더에 설정하는 임계치 설정부를 포함한다.

Description

노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING RADAR ADAPTIVE FOR THE ROAD SURFACE}
본 발명은 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노면의 상태에 따라 레이더에 수신된 신호의 유효성 판단에 기준이 되는 임계치(Constant Frequency Alarm Rate Threshold)를 적응적으로 조절하는 레이더 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
차량용 레이더는 레이더 신호를 송출하고 물체에서 반사되어 되돌아오는 레이더 신호의 세기 및 소요 시간 등을 측정한 후 이로부터 필요한 데이터들을 가공하여 사용자에게 제공한다. 이때, 차량용 레이더는 수신되는 신호 중에서 수신 세기가 임계치를 초과하는 신호만을 유효한 신호로 인정하며, 이러한 유효신호를 처리하여 물체를 검지한다.
현재 차량에 탑재되는 상용 레이더는 도 1에 도시된 바와 같이, 노면이 포장도로(아스팔트)인 경우를 기준으로 임계치가 설정되어 있기 때문에, 포장도로상에서는 반사되어 되돌아오는 신호의 세기가 모두 임계치를 초과하여 정상적으로 물체를 검지할 수 있지만, 도 2에 도시된 바와 같이 노면 상태가 매끄럽지 않은 비포장 도로(자갈길, 흙길 등) 상에서는 반사되어 되돌아오는 신호의 세기가 임계치를 초과하지 못하는 경우가 발생하여 정상적으로 물체를 검지할 수 없는 문제점이 있다.
아울러, 노면 상태가 너무 매끄러운 길(빙판길, 눈길 등)에서도 도 2와 같은 결과를 유발하는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 노면의 마찰계수를 산출하여 노면의 상태를 예측한 후 노면의 상태에 따라 레이더에 수신된 신호의 유효성 판단에 기준이 되는 임계치(Constant Frequency Alarm Rate Threshold)를 적응적으로 조절하는 레이더 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량에 장착되어 레이더를 제어하는 장치에 있어서, 속도 구간별 노면의 상태에 따른 마찰계수 테이블 및 노면의 상태에 따른 유전율 테이블을 저장하고 있는 정보 저장부; 노면의 마찰계수를 산출하는 마찰계수 산출부; 상기 마찰계수 산출부가 산출한 노면의 마찰계수와 상기 마찰계수 테이블을 비교하여 노면의 상태를 판단한 후 상기 유전율 테이블에서 해당 유전율을 검색하는 유전율 검색부; 상기 유전율 검색부가 검색한 유전율을 이용하여 임계치를 산출하는 임계치 산출부; 및 상기 임계치 산출부가 산출한 임계치를 레이더에 설정하는 임계치 설정부를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량에 장착되어 레이더를 제어하는 방법에 있어서, 노면의 마찰계수를 산출하는 단계; 상기 산출된 마찰계수와 마찰계수 테이블을 비교하여 노면의 상태를 판단한 후 유전율 테이블에서 해당 유전율을 검색하는 단계; 상기 검색된 유전율과 레이더의 고유값 및 물체와의 거리를 이용하여 임계치를 산출하는 단계; 및 상기 산출한 임계치를 레이더에 설정하는 임계치 설정단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 노면의 마찰계수를 산출하여 노면의 상태를 예측한 후 노면의 상태에 따라 레이더에 수신된 신호의 유효성 판단의 기준이 되는 임계치(Constant Frequency Alarm Rate Threshold)를 적응적으로 조절하여 레이더의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 레이더가 포장도로에서 수신한 신호의 세기를 나타내는 일예시도,
도 2 는 종래의 레이더가 비포장도로에서 수신한 신호의 세기를 나타내는 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치의 성능을 나타내는 일예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치에 대한 일실시예 구성도로서, 차량에 장착되어 ECU(ELECTRONIC CONTROL UNIT)와 연동하여 레이더를 제어하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치는, 정보 저장부(31), 마찰계수 산출부(32), 유전율 검색부(33), 임계치 산출부(34), 및 임계치 설정부(35)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 좀 더 상세히 살펴보면, 정보 저장부(31)는 하기의 [표 1]과 같은 속도 구간별로 노면의 상태에 따른 마찰계수 테이블과, 하기의 [표 2]와 같은 노면의 상태에 따른 유전율 테이블을 저장하고 있다.
Figure 112010042273553-pat00001
[표 1]에서, 차량의 속도가 48KPH 이하인 경우에, 노면의 마찰계수가 0.3 이상 0.5 미만인 경우는 빙판길로 판단하고, 노면의 마찰계수가 0.5 이상 0.7 미만인 경우는 비포장도로로 판단하며, 노면의 마찰계수가 0.7 이상 1.0 이하인 경우는 포장도로로 판단한다.
또한, 차량의 속도가 48KPH 초과인 경우에, 노면의 마찰계수가 0.35 이상 0.5 미만인 경우는 빙판길로 판단하고, 노면의 마찰계수가 0.5 이상 0.6 미만인 경우는 비포장도로로 판단하며, 노면의 마찰계수가 0.6 이상 0.7 이하인 경우는 포장도로로 판단한다.
여기서, 마찰계수 산출부(32)가 산출한 노면의 마찰계수는 상기 [표 1]를 벗어나는 경우는 존재하지 않는다.
Figure 112010042273553-pat00002
[표 2]에서, 포장도로인 경우 유전율은 2.7이고, 비포장도로인 경우 유전율은 4이며, 빙판길인 경우 유전율은 5.5이다.
마찰계수 산출부(32)는 하기의 [수학식 1]을 이용하여 노면의 마찰계수를 산출한다.
Figure 112010042273553-pat00003
여기서, F는 횡방향의 마찰력, m은 차량 질량, a는 횡가속도, mu는 노면 마찰계수, g는 중력가속도를 각각 의미한다.
유전율 검색부(33)는 마찰계수 산출부(32)에서 산출한 노면의 마찰계수를 정보 저장부(31)에 저장되어 있는 마찰계수 테이블과 비교하여 노면의 상태를 판단한 후 유전율 테이블에서 해당 유전율을 검색한다.
임계치 산출부(34)는 유전율 검색부(33)에서 검색한 유전율과 레이더마다 가지는 고유값(레이더의 고유값) 및 물체와의 거리를 이용하여 임계치를 산출한다. 즉, 하기의 [수학식 2]를 적용하여 임계치(
Figure 112010042273553-pat00004
)를 산출한다.
Figure 112010042273553-pat00005
여기서, K는 레이더의 고유값(상수),
Figure 112010042273553-pat00006
는 유전율, r은 물체와의 거리를 각각 의미한다.
임계치 설정부(35)는 임계치 산출부(34)에서 산출한 임계치를 레이더에 설정하거나 소정 횟수 산출한 임계치의 평균을 레이더에 설정한다.
도 4 는 본 발명에 따른 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치의 성능을 나타내는 일예시도이다.
도 4에 도시된 예시도는, 주파수 도메인에서 본 발명이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우에 신호의 검지 상태를 나타낸다. 즉, 포장도로에서는 본 발명이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우 모두에서 신호를 검지했음을 확인할 수 있다.
그러나 비포장도로나 빙판길에서는 본 발명이 적용되지 않은 경우에는 신호를 검지하지 못했지만, 본 발명이 적용된 경우에는 신호를 검지했음을 확인할 수 있다.
따라서 본 발명은 포장도로는 물론 비포장도로 및 빙판길에서도 레이더의 신호 검지 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 5 는 본 발명에 따른 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 마찰계수 산출부(32)가 마찰계수를 산출한다(501).
이후, 유전율 검색부(33)는 마찰계수 산출부(32)에서 산출한 노면의 마찰계수를 정보 저장부(31)에 저장되어 있는 마찰계수 테이블과 비교하여 노면의 상태를 판단한 후 유전율 테이블에서 해당 유전율을 검색한다(502).
이후, 임계치 산출부(34)는 유전율 검색부(33)에서 검색한 유전율과 레이더마다 가지는 고유값(레이더의 고유값) 및 물체와의 거리를 이용하여 임계치를 산출한다(503).
이후, 임계치 설정부(35)는 임계치 산출부(34)에서 산출한 임계치를 레이더에 설정한다. 여기서, 임계치 설정부(35)는 소정 횟수 산출한 임계치의 평균을 레이더에 설정할 수도 있다(504).
다른 실시예로, 본 발명에 따른 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치의 기능을 ECU에 부가하여 차량에 장착되는 레이더에 설정된 유효신호 판단의 기준이 되는 임계치를 적응적으로 조절할 수도 있다.
결국, 본 발명에 따른 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치는 레이더 내에 탑재되어 개별 제품으로 생산할 수도 있고, 차량의 ECU(ELECTRONIC CONTROL UNIT)에 적용되어 차량에 장착되는 레이더를 제어할 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
31 : 정보 저장부 32 : 마찰계수 산출부
33 : 유전율 검색부 34 : 임계치 산출부
35 : 임계치 설정부

Claims (5)

  1. 차량에 장착되어 레이더를 제어하는 장치에 있어서,
    속도 구간별 노면의 상태에 따른 마찰계수 테이블 및 노면의 상태에 따른 유전율 테이블을 저장하고 있는 정보 저장부;
    노면의 마찰계수를 산출하는 마찰계수 산출부;
    상기 마찰계수 산출부가 산출한 노면의 마찰계수와 상기 마찰계수 테이블을 비교하여 노면의 상태를 판단한 후 상기 유전율 테이블에서 해당 유전율을 검색하는 유전율 검색부;
    상기 유전율 검색부가 검색한 유전율을 이용하여 임계치를 산출하는 임계치 산출부; 및
    상기 임계치 산출부가 산출한 임계치를 레이더에 설정하는 임계치 설정부
    를 포함하는 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임계치 산출부는,
    하기의 [수학식 A]를 통해 임계치(
    Figure 112010042273553-pat00007
    )를 산출하는 것을 특징으로 하는 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치.
    [수학식 A]
    Figure 112010042273553-pat00008

    여기서, K는 레이더의 고유값(상수),
    Figure 112010042273553-pat00009
    는 유전율, r은 물체와의 거리를 각각 의미한다.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 임계치 설정부는,
    상기 임계치 산출부가 소정 횟수 산출한 임계치의 평균을 레이더의 임계치로 설정하는 것을 특징으로 하는 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 장치.
  4. 차량에 장착되어 레이더를 제어하는 방법에 있어서,
    노면의 마찰계수를 산출하는 단계;
    상기 산출된 마찰계수와 마찰계수 테이블을 비교하여 노면의 상태를 판단한 후 유전율 테이블에서 해당 유전율을 검색하는 단계;
    상기 검색된 유전율과 레이더의 고유값 및 물체와의 거리를 이용하여 임계치를 산출하는 단계; 및
    상기 산출한 임계치를 레이더에 설정하는 임계치 설정단계
    를 포함하는 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 임계치 설정단계는,
    상기 임계치를 소정 횟수 산출한 후 평균을 내어 레이더의 임계치로 설정하는 것을 특징으로 하는 노면의 상태에 적응적인 레이더 제어 방법.
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