KR101916471B1

KR101916471B1 - 후방 차량 경보 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR101916471B1
Application number: KR1020120144898A
Authority: KR
Inventors: 김종철; 임형준; 장연준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2018-11-07
Also published as: KR20140076417A

Abstract

본 발명은 후방 차량 경보 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 차량에 장착된 초음파 정보를 기반으로 오경보를 방지하는 기술에 관한 것이다.

Description

후방 차량 경보 시스템 및 그 방법{System for alarming rear vehicles and method thereof}

일반적으로 주행 중 차량 후미의 상황은 양측 사이드미러나 룸미러 등을 통하여 판단한다.

그러나, 거울을 통하여 보는 후방의 상황은 차간거리 등을 판단하기 어렵다. 즉, 후방 차량이 실제 보다 더 멀리 있는 것처럼 느껴지게 되어 안전거리 확보에 문제가 있을 수 있고, 또한 후방 차량의 상태를 살피기 위해서 수시로 상기 미러들을 관찰하는 것은 안전운행에 방해가 되는 요소이다.

따라서, 최근에는 후방 차량과의 거리가 일정거리 이하로 좁혀 졌을 때 운전자에게 경보음을 발생시켜 줌으로써 운전자가 후방차량이 근접하였음을 알 수 있도록 하는 후방차량 접근 경보장치가 설치되는 차량이 늘고 있다.

이처럼 후방차량의 거리, 이동성, 속도 등을 판단하기 위해, 도 1과 같이 자차(10) 후방에 복수개의 레이더(30)를 구비한다. 이러한 레이더(30)는 전파 또는 펄스 신호를 송출한 후 되돌아 오는 전파 또는 펄스신호의 신호세기를 이용하여 후방 차량(20)의 위치 및 속도를 감지하게 된다.

즉, 레이더(30)에서 송출된 후 돌아온 수많은 전파 또는 펄스신호에 의해 위치가 산출된 로오데이터(raw data;미가공 데이터, 40)들이 산출되고, 로오 데이터(40) 중에서 신호의 세기가 가장 강한 몇몇 데이터를 오브젝트 데이터(object data:51, 52)라고 한다. 즉, 신호의 세기가 강한 오브젝트 데이터(51, 52)가 표시되고 있는 지점에 장애물(후방차량)이 존재하고 오브젝트 데이터(51, 52)의 위치에 따라 방향성(A, B)가 정해지고, A 방향으로 주행하는 후방차량은 자차(10)와 충돌 위험이 없으나 B 방향으로 주행하는 후방차량은 자차(10)와 충돌위험이 발생하므로 경보를 하게 된다.

그런데, 이러한 레이더(30)의 경우 많은 전파 또는 펄스신호를 송출함에 따라 난반사(Multi reflection) 등이 발생하여 동시에 2개의 오브젝트 데이터(51, 52)가 추출되게 된다. 즉, 도 1과 같이 실제 주행하는 후방차량이 1대인데, 2개의 오브젝트 데이터(51, 52)가 추출되면 A 방향으로 주행하는 후방 차량과 B 방향으로 주행하는 후방차량이 존재하는 것으로 판단하게 되므로, 오경보를 출력하게 된다.

이에, 실제 차량이 옆으로 주행하고 있음에도 불구하고 후방차량 경보가 발생하는 등 경보 장치의 신뢰도가 낮은 문제점이 있다.

본 발명에서는 후방 차량을 감지하여 경보를 수행하는 후방 차량 경보시스템의 오경보를 방지하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 후방 차량 경보 시스템은, 차량 후방의 장애물에 대해 오브젝트 데이터를 추출하는 레이더; 상기 차량 후방의 장애물에 대해 윤곽선 미가공 데이터를 추출하는 초음파 센서; 상기 윤곽선 미가공 데이터로부터 윤곽선을 추출하고, 윤곽선을 이용하여 상기 오브젝트 데이터 중 오류 오브젝트 데이터를 제거한 후 경보 여부를 판단하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 제어되어 운전자에게 경보를 출력하는 경보부를 포함한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 윤곽선을 기준으로 일정 범위내에 존재하는 오브젝트 데이터를 추출한 후, 상기 윤곽선을 기준으로 일정 바운드리를 형성하여, 상기 일정 바운드리 내에 존재하는 오브젝트 데이터의 개수가 일정 개수 이상인지를 판단하며, 상기 윤곽선 미가공 데이터를 이용하여 상기 윤곽선의 이동 방향성을 추출하여, 상기 윤곽선의 이동 방향성에 따라, 상기 일정 바운드리 내에 존재하는 오브젝트 데이터 중 오류 오브젝트 데이터를 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 윤곽선을 기준으로 일정 범위 내에 복수개의 오브젝트 데이터가 존재하는데, 상기 일정 바운드리 내에 1개의 오브젝트 데이터가 존재하는 경우, 상기 복수개의 오브젝트 데이터는 각각 다른 차량인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경보부는, 스피커, 경보등, AVN(Audio, Video, Navagation), 텔레매틱스 단말, 클러스터(cluster) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 후방 차량 경보 방법은 레이더에 의해 오브젝트 데이터를 추출하는 과정; 상기 오브젝트 데이터가 복수개 인 경우, 초음파 센서에 의해 윤곽선 미가공 데이터를 추출하는 과정; 상기 윤곽선 미가공 데이터로부터 윤곽선을 추출하는 과정; 상기 윤곽선으로부터 일정 범위 내에 존재하는 오브젝트 데이터를 판단하는 과정; 상기 윤곽선을 기준으로 일정 바운드리를 형성하고, 상기 일정 바운드리 내에 존재하는 오브젝트 데이터를 판단하는 과정; 및 상기 일정 바운드리 내에 복수개의 오브젝트 데이터가 존재하는 경우, 상기 윤곽선의 이동 방향성을 고려하여 상기 복수개의 오브젝트 데이터 중 적어도 하나를 선택하는 과정을 포함한다.

또한, 상기 윤곽선으로부터 일정 범위 내에 존재하는 오브젝트 데이터가 복수개인데, 상기 일정 바운드리 내에 존재하는 오브젝트 데이터가 1개인 경우, 장애물 차량이 복수인 것으로 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선택된 오브젝트 데이터에 따라 경보 여부를 판단하여 경보를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 기술은 후방 차량 경보 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 후방 차량 경보 시스템의 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 후방 차량 경보 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 후방 차량 경보 시스템의 개념도,
도 4는 본 발명에 따른 후방 차량 경보 방법을 나타내는 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 윤곽선을 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 윤곽선과 인접한 오브젝트를 판단하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 윤곽선을 기준으로 일정 바운드리를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 윤곽선의 이동 방향성에 따라 오브젝트를 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 경보를 발생하지 않는 예를 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 경보를 발생하는 예를 설명하기 위한 도면이다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.

후술한 본 발명은 레이더 뿐만 아니라 초음파센서를 이용하여 후방 차량의 윤곽선을 판단함으로써 후방 차량의 방향성을 정확히 검출하는 기술로서, 이러한 기술적 원리는 후방 차량 경보시스템(RCTA : Rear Cross Traffic Alert) 등 후방의 장애물을 감지하는 시스템을 구비하는 모든 차량에 적용될 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 후방 차량 경보 시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 후방 차량 경보 시스템의 개념도로서, 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 후방 차량 경보 시스템의 구성을 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 후방 차량 경보 시스템은 레이더(100), 초음파센서(200), 제어부(300), 저장부(400) 및 경보부(500)를 포함한다.

레이더(100)는 차량 후방에 대해 전파 또는 펄스신호를 송출하여 되돌아오는 신호의 세기에 따라 로오 데이터(미가공 데이터, 40) 및 오브젝트 데이터(50)를 추출한다. 로오 데이터(40)는 되돌아온 신호들의 세기에 따른 전파 또는 펄스신호가 부딪힌 장애물의 위치지점을 나타내고, 오브젝트 데이터(50)는 되돌아온 신호의 세기가 가장 강한 장애물의 위치 지점을 의미한다. 이를 위해 레이더(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 후방 중심부에 2개가 장착된다.

초음파센서(200)는 차량 후방에 대해 초음파신호를 송출하여 되돌아오는 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 추출하며, 그 거리정보에 의해 윤곽선 로오 데이터(윤곽선 미가공 데이터, 50)를 추출한다. 이에, 초음파센서(200)에 의한 윤곽선 로오 데이터(60)를 통해 후방 차량의 윤곽선을 알 수 있다. 이를 위해 초음파센서(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 후방에 4개가 일정 간격 이격되어 장착된다. 이때, 레이더(100)와 초음파센서(200)는 미리 정한 주기에 따라 로오 데이터(30), 윤곽선 로오 데이터(60) 및 오브젝트 데이터(40)를 반복하여 추출한다.

제어부(300)는 윤곽선 로오 데이터(60)를 이용하여 도 5와 같이 윤곽선(310)을 추출하고 추출된 윤곽선(310)을 기준으로 일정 바운드리(boundary;320)를 형성하여, 형성된 바운드리 내에 추출된 오브젝트 데이터가 모두 포함되는지를 판단하여, 모두 포함되는 경우 윤곽선의 이동 방향성을 판단하여, 윤곽선의 이동 방향성에 따라 실제 오브젝트 데이터를 판단한다. 예를 들어, 윤곽선이 이동 방향성이 A방향인 경우, 차량이 A 방향으로 주행중인 것으로 판단하고 오브젝트 데이터(51)을 제거하고 오브젝트 데이터(52)를 선택한다. 이때, 제어부(300)는 초음파센서(200)에 의해 일정 주기로 추출되는 윤곽선 로오 데이터(60)를 이용하여 주기적으로 윤곽선을 추출함으로써 윤곽선 로오 데이터(60)의 이동 방향성을 판단한다.

저장부(400)는 레이더(100) 및 초음파센서(200)에 의해 추출된 로오 데이터(30), 윤곽선 로오 데이터(60) 및 오브젝트 데이터(40) 정보를 저장하고, 윤곽선 로오 데이터(60)의 이동 방향성 정보를 저장한다.

경보부(500)는 제어부(300)에 의해 제어되어, 운전자에게 경보(경보음, 경보문구, 경보등)를 출력한다. 이를 위해, 경보부(500)는 스피커, 경보등, AVN(Audio, Video, Navagation), 텔레매틱스 단말, 클러스터(cluster) 등에 구현될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 레이더와 초음파센서를 이용하여 후방을 감지함으로써, 자차의 옆으로 지나가는 후방 차량에 대해서 정확히 검출함으로써 오경보를 방지할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 후방 차량 경고 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 레이더(100)가 전파 또는 펄스신호를 송출한 후 되돌아 오는 신호의 세기에 따라 로오 데이터 및 오브젝트 데이터를 추출하고, 데이터 저장부(400)에 저장한다(S101).

이때, 레이더(100)에 의해 추출된 오브젝트 데이터가 2개 이상인지를 판단하여(S102), 오브젝트 데이터가 1개이면 선택된 오브젝트 데이터에 따라 경고여부를 판단한다. 즉, A 방향의 오브젝트 데이터(52)인 경우에는 정상적으로 후방차량이 전진하는 방향이므로 경보를 수행하지 않고, B 방향의 오브젝트 데이터(51)인 경우 후방차량이 자차와 충돌할 수 있으므로 경보를 수행한다.

한편, 상기 과정 S102의 판단 결과 오브젝트 데이터가 2개 이상이면, 초음파센서(200)가 초음파신호를 송출하여 윤곽선 로오 데이터(60)를 추출하고, 제어부(300)는 도 5에 도시된 바와 같이 윤곽선 로오 데이터(60)로부터 윤곽선(310)을 추출한다(S103). 이때, 초음파센서(200)가 윤곽선 로오 데이터(60)를 추출하는 과정을 레이더(100)에 의해 오브젝트 데이터를 추출한 후 수행되는 것으로 개시하고 있으나, 초음파센서(200)가 먼저 윤곽선 로오 데이터(60)를 추출하는 과정을 수행하거나, 레이더(100)의 오브젝트 데이터를 추출하는 과정과 초음파(100)의 윤곽선 로오 데이터(60)를 추출하는 과정을 동시에 수행할 수도 있다.

그 후, 제어부(300)는 추출된 윤곽선(310)을 기준으로 일정 범위 내에 존재하는 오브젝트 데이터를 추출한다(S104). 예를 들면, 윤곽선(310)으로부터 3cm~5cm 이하의 범위 내에 존재하는 오브젝트 데이터를 추출한다. 도 6에서는 2개의 오브젝트 데이터(51, 52)가 윤곽선(310)으로부터 일정 범위 내에서 추출된다.

이에, 제어부(300)는 도 7과 같이 윤곽선(310)을 기준으로 일정 바운드리(320)를 형성하고(S105), 일정 바운드리(320) 내에 2개의 오브젝트 데이터가 포함되는지를 판단한다(S106).

상기 과정 106의 판단 결과 2개의 오브젝트 데이터 중에서 1개의 오브젝트 데이터만 존재하는 경우, 2개의 오브젝트 데이터가 각각 다른 차량인 것으로 판단하여(S107), 경보부(500)를 통해 경보를 출력한다(S108).

한편, 상기 과정 S106의 판단 결과 2개의 오브젝트 데이터(51, 52)가 모두 일정 바운드리(320) 내에 존재하는 경우, 2개의 오브젝트 데이터(51, 52) 중 하나는 난반사에 의한 오류 오브젝트 데이터이므로 오류 오브젝트 데이터를 추출해내기 위해, 초음파센서(200)에 의해 추출된 윤곽선(310)의 이동 방향성을 판단한다(S109).

이에, 윤곽선(310)의 이동 방향성에 따라, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 윤곽선(310)이 C 방향으로 이동하는 경우 후방 차량(20)이 자차(10)의 옆차선으로 이동하므로 오브젝트 데이터(52)가 실제 데이터가 되고 오류 오브젝트 데이터인 오브젝트 데이터(510)를 제거한다. 한편, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 윤곽선(310)이 D 방향으로 이동하는 경우 후방차량(20)의 자차(10)의 후방으로 주행하게 되므로, 오브젝트 데이터(51)가 실제 데이터가 되고 오류 오브젝트 데이터인 오브젝트 데이터(520)를 제거한다(S110).

이어서, 제어부(300)는 선택된 오브젝트 데이터에 따라 경보 여부를 판단한다(S111). 즉, 오브젝트 데이터(52)가 선택된 경우에는, 후방 차량이 옆차선을 통해 주행하므로 경보를 수행하지 않고, 오브젝트 데이터(51)가 선택된 경우에는 후방차량의 자차의 뒤를 지나가도록 주행하므로 자차가 후방 차량과 충돌할 가능성이 있으므로 경보부(500)를 통해 경보를 출력한다.

이와 같이, 본 발명은 레이더를 이용하여 로오 데이터와 오브젝트 데이터를 추출하여 후방 차량을 감지하되, 초음파센서를 이용하여 레이더 난반사에 의해 오류 오브젝트 데이터를 제거함으로써 정확한 오브젝트 데이터를 추출하여 후방 감지 정확도를 증대시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 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.

100, 30 : 레이더 200 : 초음파
300 : 제어부 400 : 저장부
500 : 경보부 310 : 운곽선
320 : 바운드리(boundary) 10 : 자차
20 : 후방 차량 60 : 윤곽선 로오 데이터
40 : 로오 데이터(raw data)
51, 52 : 오브젝트 데이터(object data)

Claims

차량 후방의 장애물에 대해 오브젝트 데이터를 추출하는 레이더;
상기 차량 후방의 장애물에 대해 윤곽선 미가공 데이터를 추출하는 초음파 센서;
상기 윤곽선 미가공 데이터로부터 윤곽선을 추출하고, 윤곽선을 이용하여 상기 오브젝트 데이터 중 오류 오브젝트 데이터를 제거한 후 경보 여부를 판단하는 제어부; 및
상기 제어부에 의해 제어되어 운전자에게 경보를 출력하는 경보부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 윤곽선을 기준으로 일정 범위내에 존재하는 오브젝트 데이터를 추출한 후, 상기 윤곽선을 기준으로 일정 바운드리를 형성하여, 상기 일정 바운드리 내에 존재하는 오브젝트 데이터의 개수가 일정 개수 이상인지를 판단하며, 상기 윤곽선 미가공 데이터를 이용하여 상기 윤곽선의 이동 방향성을 추출하여, 상기 윤곽선의 이동 방향성에 따라, 상기 일정 바운드리 내에 존재하는 오브젝트 데이터 중 오류 오브젝트 데이터를 판단하는 것을 특징으로 하는 후방 차량 경보 시스템.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 윤곽선을 기준으로 일정 범위 내에 복수개의 오브젝트 데이터가 존재하는데, 상기 일정 바운드리 내에 1개의 오브젝트 데이터가 존재하는 경우, 상기 복수개의 오브젝트 데이터는 각각 다른 차량인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 후방 차량 경보 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 경보부는,
스피커, 경보등, AVN(Audio, Video, Navagation), 텔레매틱스 단말, 클러스터(cluster) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 후방 차량 경보 시스템.
레이더에 의해 오브젝트 데이터를 추출하는 과정;
상기 오브젝트 데이터가 복수개 인 경우, 초음파 센서에 의해 윤곽선 미가공 데이터를 추출하는 과정;
상기 윤곽선 미가공 데이터로부터 윤곽선을 추출하는 과정;
상기 윤곽선으로부터 일정 범위 내에 존재하는 오브젝트 데이터를 판단하는 과정;
상기 윤곽선을 기준으로 일정 바운드리를 형성하고, 상기 일정 바운드리 내에 존재하는 오브젝트 데이터를 판단하는 과정; 및
상기 일정 바운드리 내에 복수개의 오브젝트 데이터가 존재하는 경우, 상기 윤곽선의 이동 방향성을 고려하여 상기 복수개의 오브젝트 데이터 중 적어도 하나를 오류 오브젝트 데이터로 판단하는 과정
을 포함하는 후방 차량 경보 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 윤곽선으로부터 일정 범위 내에 존재하는 오브젝트 데이터가 복수개인데, 상기 일정 바운드리 내에 존재하는 오브젝트 데이터가 1개인 경우, 장애물 차량이 복수인 것으로 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후방 차량 경보 방법.
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