KR102008257B1

KR102008257B1 - 차량 추적 장치 및 그것의 동작 방법

Info

Publication number: KR102008257B1
Application number: KR1020170149685A
Authority: KR
Inventors: 김봉주
Original assignee: 현대오트론 주식회사
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-08-07
Also published as: KR20190053612A

Abstract

본 발명에 따른 차량 추적 장치는, 레이더 신호를 전방 차량에 송신하고, 반사되는 레이더 신호를 수신함으로써 상기 전방 차량에 대한 제 1 차량 정보를 발생하는 레이더, 상기 전방 차량의 영상을 감지함으로써 제 2 차량 정보를 발생하는 카메라, 및 상기 제 1 차량 정보, 상기 제 2 차량 정보 및 차선 정보를 근거로 하여 상기 전방 차량을 추적하는 전방 차량 추적기를 포함하고, 상기 전방 차량 추적기는, 상기 차선 정보를 이용하여 상기 제 1 차량 정보와 상기 제 2 차량 정보를 융합하는 센서 퓨전 로직 및 커브 길 주행 조건에서 상기 전방 차량을 추적하기 위한 탐색 로직을 포함할 수 있다.

Description

차량 추적 장치 및 그것의 동작 방법{APPARATUS FOR TRACKING VEHICLE AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 차량 추적 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.

최근 대부분의 차량에는 내비게이션이 장착되어, 운전자에게 목적지와 길 안내를 제공하도록 하고 있으며, 또한 최근에는 차량의 앞 유리창에 원하는 정보를 투사하여 운전자가 전방을 주시하면서도 투사된 정보를 획득할 수 있도록 하는 헤드업 디스플레이(HUD; head-up display)를 장착한 차량이 출시되고 있기도 하다. 나아가 상기 헤드업 디스플레이를 통해 특정 정보를 증강현실의 형식으로 디스플레이 할 수 있도록 하는 연구가 진행되고 있는 상황이다. 증강 현실 헤드 업 디스플레이 장치의 레이저와 비전 센서 퓨전 기술과 관련된 기존 연구는 주로 전방 차량의 인지와 관련된 연구가 주를 이루고 있다. 전방 차량의 추적과 관련된 연구는 전방 객체 주변의 차선 정보를 추정하여, 전방 객체가 호스트(호스트) 차량의 진행 방향에 있는지를 판단하는 연구들이 진행되어 오고 있다. 이와 관련된 기존 연구들에선 전방 객체가 호스트 차량의 차선 내에 있는지를 판단할 때, 차선이 희미하거나 끊어진 경우 로직(로직)의 판단에 문제를 일으켜, 잘못된 객체를 추적할 수 있으며, 차선이 없는 경우 전방 차량을 인지하기 힘든 문제가 있다.

등록특허: 10-1644370, 등록일: 2016년 07월 26일, 제목: 물체 검출 장치 및 그 동작 방법. 등록특허: 10-1742365, 등록일: 2017년 05월 25일, 제목: 다른 차량들의 예측 동작에 기초하는 자율 차량의 동작 변경. 공개특허: 10-2015-0055181, 공개일: 2015년 05월 21일, 제목: 헤드-업 디스플레이를 이용한 나이트 비전 정보 표시 장치 및 방법.

본 발명의 목적은 차선이 없더라도 전방 차량을 인지하는 차량 추적 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량 추적 장치의 동작 방법은: 호스트 차량의 차선 정보를 근거로 하여 상기 호스트 차량이 직진 주행 인지를 판별하는 단계; 상기 호스트 차량이 직진 주행이라면, 레이더에서 감지한 타겟의 좌표와 카메라에서 감지한 타겟들의 좌표 사이의 거리를 계산하는 단계; 상기 계산된 거리들 중에서 제 1 최소 거리, 상기 제 1 최소 거리보다 긴 제 2 최소 거리, 및 상기 제 2 최소 거리보다 긴 제 3 최소 거리에 대응하는 상기 카메라의 좌표들을 추출하는 단계; 상기 추출된 좌표들의 각각과 상기 호스트 차량의 차선 내의 횡방향 좌표 혹은 종방향 좌표와의 상대 각도를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 상대 각도를 이용하여 상기 추출된 좌표들 중에서 어느 하나를 상기 타겟의 출력 좌표로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 호스트 차량이 직진 주행이 아니라면, 상기 1 최소 거리에 대응하는 카메라 좌표와 상기 레이더의 좌표 중에서 어느 하나를 선택하기 위하여 프론트_디펜스_로직을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 프론트_디펜스_로직을 수행하는 단계는, 커브 비율이 노면 각도의 문턱값보다 크지 않으면서, 상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값이 아니라면, 상기 레이더 좌표를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 커브 비율이 노면 각도의 문턱값 이상이거나, 혹은 상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값이라면, 탐색 알고리즘에 의해 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는, 상기 레이더의 횡방향 좌표가 0이 아니거나, 혹은 상기 프론트_디펜스_로직의 출력 좌표가 상기 호스트 차량의 차선 내에 존재하는지를 판별한 결과 상기 호스트 차량의 차선 내에 존재하지 않을 때 상기 프론트_디펜스_로직으로부터의 출력 좌표를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는, 상기 레이더의 횡방향 좌표가 0 이면서 상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 존재할 때, 상기 레이더의 종방향 좌표와 상기 카메라의 종방향 좌표의 차이가 사전에 결정된 문턱값보다 작은 지를 판별하는 단계; 및 상기 레이더의 종방향 좌표와 상기 카메라의 종방향 좌표의 차이가 상기 사전에 결정된 문턱값보다 작을 때 상기 레이더 좌표를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는, 상기 레이더의 종방향 좌표와 상기 카메라의 종방향 좌표의 차이가 사전에 결정된 문턱값보다 작지 않을 때, 상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값인 지를 판별하는 단계; 상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있는 지를 판별하는 단계; 및 상기 레이더의 종방향 좌표가 상기 종방향 레이더 좌표의 최대값이면서 상기 호스트 차량의 차선 내에 상기 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있을 때, 상기 레이더 좌표를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는, 상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값보다 크거나 같은지를 판별하는 단계; 상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있는 지를 판별하는 단계; 및 상기 레이더의 종방향 좌표가 상기 종방향 레이더 좌표의 최대값 보다 크거나 같으면서 상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있을 때, 종방향 좌표를 종방향 레이더 최대값으로, 횡방향 좌표를 0으로 초기화시키는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는, 상기 레이더의 종방향 좌표가 상기 종방향 레이더 좌표의 최대값 보다 작거나 혹은 상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있지 않을 때, 상기 레이더의 횡방향 좌표와 상기 카메라의 횡방향 좌표의 차이의 절대값이 상기 호스트 차량의 횡방향 좌표보다 큰 지를 판별하는 단계; 상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있는 지를 판별하는 단계; 및 상기 레이더의 횡방향 좌표와 상기 카메라의 횡방향 좌표의 차이의 절대값이 상기 호스트 차량의 횡방향 좌표보다 크면서 상기 호스트 차량의 차선 내에 상기 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있을 때, 상기 레이더 좌표를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 레이더의 횡방향 좌표와 상기 카메라의 횡방향 좌표의 차이의 절대값이 상기 호스트 차량의 횡방향 좌표보다 크지 않거나 혹은 상기 호스트 차량의 차선 내에 상기 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있지 않을 때, 리어_디펜스_로직을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 리어_디펜스_로직을 수행하는 단계는, 상기 프론트_디펜스_로직에서 선택한 좌표, 상기 미들_디펜스_로직에서 선택한 좌표, 및 상기 레이더 좌표 중에서 어느 하나를 상기 타겟의 출력 좌표로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량 추적 장치는, 레이더 신호를 전방 차량에 송신하고, 반사되는 레이더 신호를 수신함으로써 상기 전방 차량에 대한 제 1 차량 정보를 발생하는 레이더; 상기 전방 차량의 영상을 감지함으로써 제 2 차량 정보를 발생하는 카메라; 및 상기 제 1 차량 정보, 상기 제 2 차량 정보 및 차선 정보를 근거로 하여 상기 전방 차량을 추적하는 전방 차량 추적기를 포함하고, 상기 전방 차량 추적기는, 상기 차선 정보를 이용하여 상기 제 1 차량 정보와 상기 제 2 차량 정보를 융합하는 센서 퓨전 로직; 및 커브 길 주행 조건에서 상기 전방 차량을 추적하기 위한 탐색 로직을 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 센서 퓨전 로직은 최소 거리 탐색 알고리즘에 의거하여 상기 레이더에서 감지한 상기 전방 차량의 좌표와 상기 카메라에서 감지한 상기 전방 차량의 좌표 사이의 상대적인 유클리디안 거리를 계산할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 센서 퓨전 로직은 호스트 차량이 커브 길을 주행할 때 상기 카메라의 좌표를 상기 전방 차량의 좌표로 선택하는 프론트_디펜스_로직을 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 탐색 로직은 커브 비율이 노면 각도의 문턱값 이상이거나 혹은 상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값일 때 외란이 있는 운전 상황을 고려하여 상기 전방 차량의 좌표를 선택하는 미들_디펜스_로직을 포함할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 탐색 로직의 출력값을 수신하고, 상기 전방 차량에 대한 최종적인 출력 좌표를 출력하는 리어_디펜스_로직을 갖는 조합 결정 로직을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 추적 장치 및 그것의 동작 방법은, 최대 2가지 조건만을 비교하는 디펜스 로직들로 호스 차량의 진행 경로 차선 내의 전방 타겟 차량을 추적할 수 있기 때문에 판단 알고리즘 구조가 단순하다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 추적 장치 및 그것의 동작 방법은, 차선 정보가 부정확 하거나 레이더나 카메라가 전방 차량을 미 검지 하는 경우에도 레이더와 카메라 신호의 상호 보완적인 특성을 이용한 디펜스 로직들에 의해 호스트 차량의 진행 경로 차선 내의 전방 타겟 차량을 추적할 수 있다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량을 추적하는 장치(10)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 추적기(300)를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 추적기(300)의 좌표 출력 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 최소 거리 탐색 알고리즘(312)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 프론트_디펜스_로직(311)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 6은 도 5에 도시된 미들_디펜스_로직(331)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 첫 번째 기능 블록(331-1)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 두 번째 기능 블록(331-2)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 세 번째 기능 블록(331-3)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 네 번째 기능 블록(331-4)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 다섯 번째 기능 블록(331-5)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 리어_디펜스_로직(351)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.

아래에서는 도면들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 혹은 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 혹은 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 혹은 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 혹은 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것들의 존재 혹은 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량을 추적하는 차량 추적 장치(10)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 차량 추적 장치(10)는 레이더(100), 카메라(200), 및 전방 차량 추적기(300)를 포함할 수 있다.

레이더(100)는 차량 주변에 레이더 신호를 송신하고, 타 차량으로부터 반사되는 레이더 신호를 수신하도록 구현될 수 있다.

카메라(200)는 전방 차량의 영상을 감지하기 위한 감지 센서로 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 카메라(200)는 CCD(charge coupled device) 영상센서(image sensor), MOS(metal oxide semi-conductor) 영상센서, CPD(charge priming device) 영상센서 및 CID(charge injection device) 영상센서 등과 같은 영상센서들 중 어느 하나의 영상센서로 구현될 수 있다.

전방 차량 추적기(300)는 레이더(100)에 의해 검출된 타겟 차량에 대한 제 1 차량 정보 및 카메라(200)에 의해 검출된 타겟 차량에 대한 제 2 차량 정보를 수신하고, 제 1 및 제 2 차량 정보를 융합하여 전방의 타겟 차량을 추적하도록 구현될 수 있다.

실시 예에 있어서, 전방 차량 추정기(300)는 다양한 운전 상황에서도 호스트(호스트) 차량의 진행 경로 전방에 있는 목표물을 정확히 추적하기 위해서, 레이더(100) 및 카메라(200)의 센서 퓨전 로직과, 커브 길 주행 조건에서 호스트 차량 전방의 객체를 추적하기 위한 디펜스 로직(디펜스 로직)를 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 전방 차량 추적기(300)는 하드웨어/소프트웨어/펌웨어적으로 구현될 수 있다.

일반적인 레이더와 비전 센서퓨전 알고리즘은 특정 시나리오를 기반으로 연구되고 있다. 즉, 레이더가 단일 장애물에 대해서 여러 개의 타겟으로 인식하는 경우, 차량이 아닌 다른 장애물(가드레일과 같은 도로 구조물)을 인식하는 경우, 곡선로 주행 시 횡방향 위치정보가 다른 경우에 대해서 대부분 연구가 수행되고 있다. 하지만 실제 고속도로 주행의 경우 레이더의 성능에 따라 다소 차이는 있을 수 있지만, 대부분 교통혼잡에 의해서 정지차량을 포함하여 전방에 많은 차량이 있는 경우 혹은 차선변경 차량 등에 의해서 레이더의 미검지나 오검지가 발생한다. 특히 ACC(adaptive cruise control)나 FCW(forward collision warning) 시스템의 경우 자 차량의 제어대상이 되는 호스트 차량 주행 경로 내 선행 차량(primary vehicle)의 선정이 필수적이며 이러한 레이더의 미검지나 오검지는 추돌, 급제동의 위험성이 높으므로 시스템의 안정성에 치명적일 수 밖에 없다. 즉, 전방 차량의 추적과 관련된 기존 연구들은 전방 차량 주변의 차선 정보나 IMU(inertial measurement unit) 센서 정보를 이용하여, 전방 차량이 호스트 차량의 진행 방향에 있는지를 판단하는 연구들이 진행되고 있다. 이와 관련된 기존 연구들에선 전방 객체가 호스트 차량의 차선 내에 있는지를 판단할 때, 차선이 희미하거나 끊어진 경우 로직의 판단에 문제를 일으켜, 잘못된 객체를 추적할 수 있으며, 차선이 없는 경우에는 레이더나 카메라에 의해 인지된 전방 차량이 호스트 차량 주행 경로 내에 위치하고 있는지를 판단하기 힘든 문제가 있다.

반면에, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 추적 장치(10)는 센서 퓨전 로직과 디펜스 로직을 이용함으로써 다양한 운전 상황에서도 호스트 차량의 진행 경로 전방에 있는 목표물을 정확히 추적하고, 커브 길 주행 조건에서 호스트 차량 전방의 객체를 추적할 수 있다.

도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 추적기(300)를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 전방 차량 추적기(300)는 센서 퓨전 로직(310), 도로 조건 결정 로직(320), 탐색 로직(330), 타겟 차량 차선 추정 로직(340), 및 조합 결정 로직(350)을 포함할 수 있다.

센서 퓨전 로직(310)은 레이더(100)로부터 제 1 차량 정보 및 카메라(200)로부터 제 2 차량 정보를 수신하고, 도로 조건 정보를 이용하여 차량 정보를 융합 하도록 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 센서 퓨전 로직(310)은 커브길 주행시 제 1 디펜스 로직으로써 프론트_디펜스_로직(310)을 포함할 수 있다.

도로 조건 결정 로직(320)은 차선 정보를 수신하고, 도로 조건 정보를 발생하도록 구현될 수 있다. 여기서 차선 정보는 외부의 ECU(electronic control unit)로부터 CAN(controller area network) 통신을 통해 전송될 수 있다. 한편, 통신 방식이 반드시 CAN 통신에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다. 차선 정보는, 예를 들어, MOST, LIN, FlexRay 등 다양한 통신 방식에 의해 전송될 수 있다.

또한, 주행 중인 호스트 차량의 직진 또는 커브를 판단하기 위한 기능 모듈은 다음의 수식으로 구성된다.

우선, Curvature 정보는 CAN 통신으로 수신된다.

호스트 차량의 직진 또는 커브를 판단하기 위한 수식은 다음과 같다.

Min_Max_Normalize {(Exponential_Smoothing_Function(left lane Curvature) + Exponential_Smoothing_Function(right lane Curvature) ) / 2 }

여기서, 상기 함수의 출력 값은 0 ~ 100 %의 값을 갖는데, 이 값의 비율로 호스트 차량의 직진 또는 커브 주행 상황을 판단한다.

여기서, Exponential_Smoothing_Function은 내부적으로 Kalman Filter와 Moving Average Filter로 구성되는데, 수식은 다음과 같다.

Exponential_Smoothing_Function(Curvature) = Moving Average Filter(taps, Curvature) * (1 - weight factor) + Kalman Filter(Curvature) * weight factor

여기서, weight factor는 실제 차선 정보를 잘 반영하기 위해 Kalman Filter의 출력 비율이 높은 방향으로 설정하며, 또한 큰 주기의 떨림을 줄이기 위해 Moving Average Filter의 taps은 높은 값으로 설정한다.

탐색 로직(330)은 타겟 차량의 차선 정보에 근거로 하여 타겟 차량을 탐색하도록 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 탐색 로직(330)은 커브길 주행시 제 2 디펜스 로직으로써 미들_디펜스_로직(330)을 포함할 수 있다. 여기서 미들_디펜스 로직(330)은 외란이 있는 운전 상황을 고려하는 실질적인 디펜스 로직을 포함할 수 있다.

타겟 차량 차선 추정 로직(340)은 차선 정보를 수신하고, 수신된 차선 정보를 근거로 하여 타겟 차량의 차선 정보를 발생하도록 구현될 수 있다. 여기서 차선 정보는 외부의 ECU(electronic control unit)로부터 CAN(controller area network) 통신을 통해 전송될 수 있다.

또한, 주행 중인 타겟 차량 주변의 차선 정보를 계산하기 위한 기능 모듈은 다음의 수식 구성된다. 우선, 차선 관련 정보는 CAN 통신으로 수신된다.

미들_디펜스_로직(3330)의 조건 식의 입력 값인 타겟 차량 옆의 차선을 추정하는 수식은 다음과 같다.

타겟 vehicle’s left lane = d(left curvature)/dt * (left latitudinal coordinate of the 호스트 vehicle’s lane)^3 + left curvature* (left latitudinal coordinate of the 호스트 vehicle’s lane)^2 + 호스트 vehicle’s heading angle * (left latitudinal coordinate of the 호스트 vehicle’s lane) + 호스트 vehicle’s position

타겟 vehicle’s right lane = d(right curvature)/dt * (right latitudinal coordinate of the 호스트 vehicle’s lane)^3 + right curvature* (right latitudinal coordinate of the 호스트 vehicle’s lane)^2 + 호스트 vehicle’s heading angle * (right latitudinal coordinate of the 호스트 vehicle’s lane) + 호스트 vehicle’s position

타겟 차량의 추정된 차선은 리플(ripple)을 함유하고 있으므로, 떨림은 개선하면서 원래 신호의 추세를 파악하기 위해 Exponential_Smoothing_Function(Curvature)의 수식을 적용하였다.

조합 결정 로직(350)은 커브길 주행시 제 3 디펜스 로직으로써 리어_디펜스_로직(350)을 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 리어_디펜스_로직(350)은 미들_디펜스_로직(330)을 보완하고, 출력 값들을 하나로 합치는 기능을 수행할 수 있다.

일반적으로, 레이더와 카메라는 주행 상황에 따라 진행 경로 전방에 있는 목표물이 아닌 다른 객체를 추적할 수도 있다. 이러한 문제 상황을 개선하기 위해 카메라(200)의 차선 정보를 비롯한 여러 신호들을 이용하여 호스트 차량 진행 경로에 있는 객체를 추적할 수 있도록 로직을 구성하여야 한다. 하지만, 레이더나 카메라 신호는 실제 주행 환경에서 외란에 의해 불연속적인 경우가 발생되는데, 특히 카메라의 경우, 차선이 희미하거나 끊어진 경우 차선 정보 신호의 신뢰성이 크게 떨어진다. 반면에 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 추적기(300)는 이러한 다양한 외란 조건의 운전 상황에서도 레이더와 카메라의 센서 퓨전 로직(310)과 디펜스 로직(310, 330, 350)을 구현함으로써, 호스트 차량의 진행 경로 전방에 있는 목표물을 정확히 추적할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 추적기(300)는 다양한 운전 상황에서도 호스트 차량의 진행 경로 전방에 있는 목표물을 정확히 추적하기 위해서, 레이더(100)와 카메라(200)의 센서 퓨전 방법과 커브 길 주행 조건에서 호스트 차량 전방의 객체를 추적하기 위한 디펜스 로직을 개시한다.

우선, 레이더(100)와 카메라(200)의 센서 퓨전을 위한 기능 모듈은 아래와 같이 구성된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차량 추적기(300)의 좌표 출력 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.

호스트 차량의 차선 정보를 이용하여 호스트 차량이 직진 주행 인지 커브 주행인지가 판단될 수 있다(S110). 만일, 직진 주행이라면, 아래의 S120, S130, S140의 과정을 통해 앞서 구한 3개의 좌표 중 하나의 좌표가 선택될 수 있다. 반면에, 직진 주행이 아니라면, S150 과정을 거쳐 좌표가 선택될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 최소 거리 탐색 알고리즘(312)에 의거하여 레이더(100)에서 감지한 타겟의 x, y 좌표와 카메라(200)에서 감지한 타겟들의 x, y 좌표의 상대적인 유클리디안 거리(relative Euclidean distance)가 계산될 수 있다. 여기서 상대적인 유클리디안 거리는 구하는 수학식은 다음과 같다.

상대적인 유클리디안 거리 = sqrt{(Radar_xn - Camera_xn)² + (Radar_yn - Camera_yn)² }

여기서 sqrt는 루트 함수이고, Radar_xn는 레이더의 x 좌표, Radar_yn는 레이더의 y 좌표, Camera_xn은 카메라의 x 좌표, 및 Camera_yn은 카메라의 y 좌표이다. 계산된 거리 값들 중 최소 거리(제 1 최소 거리)에 해당되는 좌표(xc1, yc1), 두 번째 최소 거리(제 2 최소 거리 > 제 1 최소 거리)에 해당되는 좌표(xc2, yc2), 세 번째 최소 거리(제 3 최소 거리 > 제 2 최소 거리)에 해당되는 좌표(xc3, yc3)가 추출될 수 있다(S120).

실시 예에 있어서, 추출된 3개의 최소 거리에 해당되는 좌표들과 호스트 차량의 차선 내의 횡 방향, 종 방향 좌표와의 상대 각도(relative angle)가 계산될 수 있다(S130). 계산된 상대 각도 중 90도에 가까운 좌표 값이 추출될 수 있다(S140).

실시 예에 있어서, 호스트 차량이 직진이 아니라면, 프론트_디펜스_로직(311, 도 2참조))의 출력 좌표가 선택될 수 있다(S140).

실시 예에 있어서, 프론트_디펜스_로직(311)은 가장 최소의 상대적인 유클리디안 거리에 해당되는 좌표(xc1, yc1)와 레이더(100) 좌표 중 하나를 선택할 수 있다. 레이더(100)의 횡 방향 좌표가 0인 경우에, 호스트 차량의 주행 각도가 문턱값1과 비교될 수 있다. 비교 결과로써, 주행 각도(θ)가 문턱값 1(TH1)보다 작은 경우(θ < TH1), 앞서 계산한 xc1의 절대 값이 문턱값2(TH2)보다 작으면서( |xc1| < TH2 ) 동시에 호스트 차량의 주행 각도( θ )가 문턱값3(TH3)보다 큰 경우(( θ > TH3) , 그리고, 동시에 호스트 차량의 주행 각도( θ )가 문턱값2(TH2)보다 작은 경우(θ < TH2), 레이더(100)의 좌표가 사용될 수 있다.

그리고, 앞의 조건들과 반대의 조건에선 xc1과 yc1가 선택될 수 있다. 이 조건들의 물리적 의미는, 레이더(100)에는 전방 객체가 감지되지 않았는데, 카메라(200)에는 전방에 특정 객체가 탐지된 경우를 판단해서 호스트 차량이 급격한 커브 길에서 주행하는 경우에만 xc1, yc1가 사용되고, 그 이외의 경우에는 레이더(100)의 신호가 사용된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 프론트_디펜스_로직(311)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 프론트_디펜스_로직(311)의 동작은 다음과 같이 진행될 수 있다.

프론트_디펜스_로직(311)은 커브 비율이 노면 각도의 문턱값보다 큰지를 판별하고(S210), 레이더(100)의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값과 동일한 지를 판별할 수 있다(S220). 만일, 모두 아니라면, 즉 커브 비율이 노면 각도의 문턱값보다 크지 않으면서 레이더(100)의 종방향 좌표가 최대값이 아닐 때, 레이더 좌표가 프론트_디펜스_로직(331)의 출력으로 선택되고, 그 외에는, 즉 커브 비율이 노면 각도의 문턱값 이상이거나 혹은 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이터 좌표의 최대값이 아닐 때 도 4에 도시된 바와 같이 탐색 알고리즘에 의한 좌표가 선택될 수 있다(S230).

다양한 운전 상황에서도 호스트 차량의 진행 경로 전방에 있는 목표물을 정확히 추적하기 위해서 본 발명의 전방 차량 추적기(300)는 3단계의 디펜스 로직으로 구현될 수 있다. 첫 번째 디펜스 로직은 레이더(100)와 카메라(200)의 센서 퓨전 로직(310)에 프론트_디펜스_로직(311, 도 2 참조)으로 명명된 기능 블록으로 적용될 수 있다. 두 번째 디펜스 로직은 미들_디펜스_로직(331, 도 2 참조)으로, 도 6에 도시된 바와 같이 총 5개의 기능 블록들(331-1, 331-2, 331-3, 331-4, 331-5)으로 구성될 수 있다. 미들_디펜스_로직(331)은 외란이 있는 운전 상황을 고려하는 실질적인 디펜스 로직에 해당할 수 있다. 세 번째 디펜스 로직은 리어_디펜스_로직(351, 도 2 참조)으로 미들_디펜스_로직(331)을 보완하고, 출력 값들을 하나로 합치는 기능을 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 첫 번째 기능 블록(331-1)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 제 1 미들_디펜스_로직(331-1)은 다음과 같이 수행될 수 있다.

레이더(100)의 횡 방향 좌표 값이 0이면서 동시에, 센서 퓨전 로직(310)의 최종 출력 좌표 중 횡 좌표의 값이 호스트 차량의 진행 경로 처선 내에 있다면, 센서 퓨전 로직(310)의 최종 출력 좌표를 사용하지 않고, 미들_디펜스_로직(331)의 두 번째부터 다섯 번째 기능 블록들(331-2 ~ 331-5)의 출력 좌표 중 하나를 선택하도록 제 1 미들_디펜스_로직(331-1)이 구성될 수 있다.

제 1 미들_디펜스_로직(331-1)은 레이더(100)의 횡 방향 좌표 값이 0인지를 판별하고(S310), 호스트 차량의 진행 경로 차선 내에 센서 퓨전 로직(310)의 프론트_디펜스_로직(311)로부터의 출력 좌표가 있는 지를 판별하고(S320), 만일, 모두 참이라면, 제 2 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-2 ~ 331-5)를 고려한 좌표로 선택하고, 그 외에는, 즉 레이더의 횡방향 좌표가 0이 아니거나, 혹은 프론트_디펜스_로직(311)으로부터의 출력 좌표가 호스트 차량의 차선 내에 존재하지 않을 때, 프론트_디펜스_로직(311)으로부터의 출력 좌표를 선택할 수 있다(S330).

제 1 미들_디펜스_로직(331-1)의 물리적 의미는, 레이더(100)의 전방에는 객체가 없는데 카메라(200)는 전방에 객체를 감지한 경우, 커브 길에 해당됨으로 직진 주행 시의 운전 상황을 고려하는 제 2 미들_디펜스_로직(331-2)을 비활성화(Disable) 시키고, 커브길 주행 시의 운전 상황을 고려하는 제 3 미들_디펜스_로직(331-3)을 실행시키는 것이다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 두 번째 기능 블록(331-2)의 동작을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 제 2 미들_디펜스_로직(331-2)은 아래와 같이 수행될 수 있다.

레이더(100)의 종 방향 좌표 값의 절대값과 센서 퓨전 로직(310)의 최종 출력 좌표 중 종 방향 좌표 값의 절대값의 차이 값에 대한 절대 값이 문턱값4(TH4) 보다 작으면서, 동시에 레이더(100)의 횡 방향 좌표 값의 절대 값과 xc1의 절대 값의 차이 값에 대한 절대 값이 문턱값4(TH4))보다 크다면, 레이더(100) 좌표를 선택하도록 제 2 미들_디펜스_로직(331-2)이 구성될 수 있다.

제 2 미들_디펜스_로직(331-2)은, 레이더(100)의 종방향 좌표와 카메라(200)의 종방향 좌표의 차이가 문턱값4(TH4) 보다 큰지를 판별하고(S410), 만일 종방향 차이가 문턱값4(TH4)보다 작다면, 레이더(100)의 좌표를 선택하고, 그 외에는 제 3 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-3 ~ 331-5)를 고려한 좌표를 선택할 수 있다(S420).

제 2 미들_디펜스_로직(331-2)의 물리적 의미는, 호스트 차량과 타겟 차량이 직진 주행인 경우, 레이더(100) 좌표와 센서 퓨전 로직(310)의 최종 출력 좌표가 동일한 객체를 추적한다면, 레이더(100) 좌표를 선택하는 것이다. 이는 종 방향 좌표에 있어서, 카메라(200) 대비 레이더(100)의 좌표가 리플(ripple) 특성이 우수하기 때문이다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 세 번째 기능 블록(331-3)의 동작을 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 9를 참조하면, 제 3 미들_디펜스_로직(331-3)은 아래와 같이 수행 될 수 있다.

레이더(100)의 종 방향 좌표값이 최대값이면서 동시에, 센서 퓨전 로직(310)의 최종 출력 좌표 중 횡 방향 좌표 값이 호스트 차량의 진행 경로 차선 내에 있다면, 센서 퓨전 로직(310)의 최종 출력 좌표를 선택하도록 제 3 미들_디펜스_로직(331-3)이 구성될 수 있다.

제 3 미들_디펜스_로직(331-3)은, 레이더(100)의 종방향 좌표값이 종방향 레이더 좌표의 최대값인지 판별하고(S510), 호스트 차량 차선 내에 센서 퓨전 로직(310)의 출력 좌표가 있는지 판별하고(S520), S510과 S520이 모두 참이라면 레이더 좌표를 선택하고, 그 외에는 제 4 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-4 ~ 331-5)을 고려한 좌표를 선택할 수 있다(S530).

제 3 미들_디펜스_로직(331-3)의 물리적 의미는, 레이더(100)에는 타겟 차량이 포착되지 않았는데, 카메라(200)에는 타겟 차량이 포착되었으므로, 커브 길에 해당되고, 또한 제 2 미들_디펜스_로직(331-2)의 출력이 선택되지 않은 경우이므로, AR Hud의 시야 각을 약간 벗어난 거리의 객체를 추적하고 있는 상황이다. 이런 상황에선 레이더(100)에 객체가 없으므로, 센서 퓨전 로직(310)의 최종 출력 좌표가 선택될 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 네 번째 기능 블록(331-4)의 동작을 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 10을 참조하면, 제 4 미들_디펜스_로직(331-4)은 아래와 같이 수행 될 수 있다.

레이더(100)의 종 방향 좌표가 문턱값5(TH5)보다 크거나 같으면서 센서 퓨전 로직(310)의 출력이 문턱값6(TH6)보다 크고, 동시에 센서 퓨전 로직(310)에서 추적하는 객체가 호스트 차량 진행 방향 차선 내에 있다면, 최종 출력 횡방향 좌표는 0으로 그리고 최종 출력 종 방향 좌표는 문턱값5(TH5)의 값으로 초기화 하도록 제 4 미들_디펜스_로직(331-4)이 구성될 수 있다.

제 4 미들_디펜스_로직(331-4)은, 레이더(100)의 종방향 좌표값이 종방향 레이더 좌표의 최대값보다 크거나 같은 지를 판별하고(S610), 호스트 차량 차선 내에 센서 퓨전 로직(310)의 출력 좌표가 있는 지를 판별하고(S620), 만일 S610과 S620의 판별결과가 모두 참이라면 종방향 좌표를 종방향 레이더 최대값으로, 횡방향 좌표를 0으로 초기화시키고, 그 외에는 제 5 미들_디펜스_로직(331-5)을 고려한 좌표를 선택할 수 있다(S630).

제 4 미들_디펜스_로직(331-4)의 물리적 의미는, 제 2 ~ 제 3 미들_디펜스_로직(331-2, 331-3)이 선택되지 않은 상황에서 제 4 미들_디펜스_로직(331-4)의 조건이 참이라면, 타겟 차량은 완만한 커브 길에서 멀리 떨어져서 주행 중인 상황이고, 또한 타겟 차량은 호스트 차량의 주행 차선에 없을 확률이 높은 상황이다. 이런 상황에선 타겟을 추적하는 것이 무의미 하므로, 비록 카메라(200)에서 타겟 차량을 인지했다 하더라도, 이를 무시하고 최종 출력 좌표를 다음과 같이 초기화 시키라는 의미이다. 즉, 종 방향 좌표는 레이더(100)의 종 방향 최대 값으로 설정하고, 횡 방향 좌표는 0으로 설정될 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 미들_디펜스_로직(331)의 다섯 번째 기능 블록(331-5)의 동작을 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 11을 참조하면, 제 5 미들_디펜스_로직(331-5)은 아래와 같이 수행될 수 있다.

레이더(100)의 횡 방향 좌표와 센서 퓨전 로직(310)의 최종 출력 좌표 중 횡 방향 좌표 값의 차이 값에 대한 절대 값이 호스트 차량의 좌우 차선 좌표 값 보다 크고 동시에, 레이더(100)의 횡 방향 좌표 값이 0이 아니라면, 레이더(100) 좌표를 최종 출력 좌표로 선택하도록 제 5 미들_디펜스_로직(331-5)이 구성될 수 있다.

제 5 미들_디펜스_로직(331-5)은, 레이더 횡방향 좌표와 카메라 횡방향 좌표의 차이값의 절대값이 호스트 차량의 횡방향 좌표보다 큰 지를 판별하고(S710), 호스트 차량 차선 내에 센서 퓨전 로직(310)의 출력 좌표가 있는 지를 판별하고(S720), 만일, S710과 S720이 모두 참이라면 레이더 좌표를 선택하고, 그 외에는 리어_프론트_로직(351)을 고려한 좌표를 선택할 수 있다(S730).

제 5 미들_디펜스_로직(331-5)의 물리적 의미는 레이더(100)의 횡 방향 좌표 값이 0이 아니므로, 레이더(100)와 카메라(200)는 전방에 타겟 차량을 추적하고 있다는 의미인데, 레이더(100)의 횡 방향 좌표와 센서 퓨전 로직(310)의 최종 출력 좌표 중 횡 방향 좌표 값의 차이 값의 절대 값이 호스트 차량의 차선을 벗어난 경우이므로, 서로 다른 차선의 객체를 추적하고 있는 상황이다. 이러한 상황에선 카메라(200)는 옆 차선의 타겟 차량을 추적하고, 레이더(100)는 직선 거리에 있는 타겟 차량을 추적하는 상황이므로, 최종 출력 좌표로 레이더(100)의 좌표를 사용하라는 의미이다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 리어_디펜스_로직(351)의 동작을 예시적으로 설명하는 흐름도이다. 도 12를 참조하면, 리어_디펜스_로직(351)의 기능 블록은 아래와 같이 수행될 수 있다.

리어_디펜스_로직(351)은, 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)을 모두 고려한 출력 좌표, 제 1 ~ 제 3 미들_디펜스_로직(331-3 ~331-3)까지만 고려한 출력 좌표, 및 레이더(100)의 좌표 중 하나의 좌표를 최종 선택할 수 있다.

제 1 ~ 제 3 미들_디펜스_로직(331-3 ~331-3)까지만 고려한 출력 좌표 중에서 종 방향 좌표 값이 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)를 모두 고려한 출력 좌표 중에서 종 방향 좌표 값보다 크고 이와 동시에 문턱값5(TH5)의 값이 아니라면, 최종 출력 좌표 값으로 제 1 ~ 제 3 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-3)까지만 고려한 출력 좌표를 선택하게 되고, 만약 이러한 조건이 거짓인 경우에는 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)을 모두 고려한 출력 좌표 중에서 종 방향 좌표 값이 문턱값7(TH7)보다 작다면 최종 출력 좌표 값으로 레이더(100) 좌표 값을 사용하고, 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)을 모두 고려한 출력 좌표 중에서 종 방향 좌표 값이 문턱값7(TH7)보다 크다면, 최종 출력 좌표 값으로 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)을 모두 고려한 출력 좌표를 선택하도록 리어_디펜스_로직(351)이 구성될 수 있다.

리어_디펜스_로직(351)은, 제 1 ~ 제 3 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-3)을 고려한 종방향 좌표 출력값이 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)을 고려한 종방향 좌표 출력값보다 큰 지를 판별하고(S810), 제 1 ~ 제 3 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-3)을 고려한 출력 종방향 좌표와 종방향 레이더 최대 값이 같지 않는 지를 판별하고(S820), 만일, S810과 S820이 모두 참이라면, 미들_디펜스_로직을 고려한 종방향 좌표를 선택하고 그 외에는 아래의 단계를 진행하고(S830), 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)을 고려한 출력 종방향 좌표가 문턱값7(TH7)보다 작은 지를 판별하고(S840), 만일 S840이 참이라면 레이더 좌표를 선택하고, 그 외에는 미들_디펜스_로직을 고려한 출력 종방향 좌표를 선택할 수 있다(S850).

리어_디펜스_로직(351)은 최종 출력 좌표에 제 4 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-4 ~ 331-5)을 고려할지 결정할 수 있다. 제 4 미들_디펜스_로직(331-4)는 최종 출력 좌표를 초기화 하는 기능 블록인데, 여기서의 주요 튜닝 인자는 AR Head up display device의 종 방향 최대 시야 각에 대한 거리 값인 문턱값6(TH6)이므로, 이 값의 설정에 따라 초기화 여부를 결정할 수 있다. 그리고, 제 5 미들_디펜스_로직(331-5)는 센서 퓨전 로직(310)의 출력 좌표 중 횡 방향 출력 좌표가 호스트 차량의 진행 방향 차선 밖에 있다면, 최종 출력 좌표로 레이더(100) 좌표를 선택하는 것이다. 여기서, 제 1 ~ 제 3 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-3)의 종 방향 좌표 값이 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)의 종 방향 좌표 값 보다 크다면, 제 1 ~ 제 3 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-3)의 출력 좌표를 선택할 수 있다. 그 이유는 멀리 떨어진 객체일 수록 제 5 미들_디펜스_로직(331-5)의 조건 식인 타겟 차량이 호스트 차량의 진행 방향 차선에 있는 지를 고려하기 힘들기 때문이다.

만약, 반대의 상황이라면, 근거리의 타겟 차량에 대해 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)를 고려하는 상황이다. 여기서, 예외 상황인 문턱값7(TH7)의 값과 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직(331-1 ~ 331-5)의 종 방향 좌표 값을 비교하는 것은, 문턱값7(TH7)의 값은 호스트 차량과 매우 근접한 거리 범위 이내의 값으로 설정함으로써, 만약 타겟 차량이 문턱값7(TH7) 범위 이내라면 레이더(100) 좌표 값을 선택하라는 의미이다. 만약, 최대 근거리 객체를 추적하는 특성이 레이더(100) 보다 카메라(200)가 더 좋다면, 카메라(200) 좌표를 선택하도록 리어_디펜스_로직(351)이 변경될 수 있다.

상술된 바와 같이, 프론트_디펜스_로직(311), 미들_디펜스_로직(331)은 운전 상황을 고려하여 추가될 수 있으며, 또한 리어_디펜스_로직(351) 내에서 선택될 미들_디펜스_로직(331)의 기능 모듈 조합 또한 운전 상황을 고려하여 추가될 수 있다.

본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.

실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 모두는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예들의 하나 이상의 동작들/단계들/모듈들을 구현/수행하기 위한 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체 및/또는 수단들은 ASICs(application-specific integrated circuits), 표준 집적 회로들, 마이크로 컨트롤러를 포함하는, 적절한 명령들을 수행하는 컨트롤러, 및/또는 임베디드 컨트롤러, FPGAs(field-programmable gate arrays), CPLDs(complex programmable 로직 devices), 및 그와 같은 것들을 포함할 수 있지만, 여기에 한정되지는 않는다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 추적 장치(10)는 다양한 종류의 차량(EV, PHEV, HEV, 등)에 장착될 수 있다. 한편, 본 발명의 차량 추적 장치가 차량 외에도 장착될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.

한편, 상술 된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함할 것이다.

10: 차량 추적 장치
100: 레이더
200: 카메라
300: 전방 차량 추적기
310: 센서 퓨전 로직
320: 도로 조건 결정 로직
330: 탐색 로직
340: 타겟 차량 차선 추정 로직
350: 조합 결정 로직
311: 프론트_디펜스_로직
331: 미들_디펜스_로직
351: 리어_디펜스_로직
331-1 ~ 331-5 : 제 1 ~ 제 5 미들_디펜스_로직

Claims

차량 추적 장치의 동작 방법에 있어서:
호스트 차량의 차선 정보를 근거로 하여 상기 호스트 차량이 직진 주행 인지를 판별하는 단계;
상기 호스트 차량이 직진 주행이라면, 레이더에서 감지한 타겟의 좌표와 카메라에서 감지한 타겟들의 좌표 사이의 거리를 계산하는 단계;
상기 계산된 거리들 중에서 제 1 최소 거리, 상기 제 1 최소 거리보다 긴 제 2 최소 거리, 및 상기 제 2 최소 거리보다 긴 제 3 최소 거리에 대응하는 상기 카메라의 좌표들을 추출하는 단계;
상기 추출된 좌표들의 각각과 상기 호스트 차량의 차선 내의 횡방향 좌표 혹은 종방향 좌표와의 상대 각도를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 상대 각도를 이용하여 상기 추출된 좌표들 중에서 어느 하나를 상기 타겟의 출력 좌표로 선택하는 단계를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 호스트 차량이 직진 주행이 아니라면, 상기 1 최소 거리에 대응하는 카메라 좌표와 상기 레이더의 좌표 중에서 어느 하나를 선택하기 위하여 프론트_디펜스_로직을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 프론트_디펜스_로직을 수행하는 단계는,
커브 비율이 노면 각도의 문턱값보다 크지 않으면서, 상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값이 아니라면, 상기 레이더 좌표를 선택하는 단계를 포함하는 방법.
제 2 항에 있어서,
커브 비율이 노면 각도의 문턱값 이상이거나, 혹은 상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값이라면, 탐색 알고리즘에 의해 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는,
상기 레이더의 횡방향 좌표가 0이 아니거나, 혹은 상기 프론트_디펜스_로직의 출력 좌표가 상기 호스트 차량의 차선 내에 존재하는지를 판별한 결과 상기 호스트 차량의 차선 내에 존재하지 않을 때, 상기 프론트_디펜스_로직으로부터의 출력 좌표를 선택하는 단계를 포함하는 방법..
제 4 항에 있어서,
상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는,
상기 레이더의 횡방향 좌표가 0 이면서 상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 존재할 때, 상기 레이더의 종방향 좌표와 상기 카메라의 종방향 좌표의 차이가 사전에 결정된 문턱값보다 작은 지를 판별하는 단계; 및
상기 레이더의 종방향 좌표와 상기 카메라의 종방향 좌표의 차이가 상기 사전에 결정된 문턱값보다 작을 때 상기 레이더 좌표를 선택하는 단계를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는,
상기 레이더의 종방향 좌표와 상기 카메라의 종방향 좌표의 차이가 사전에 결정된 문턱값보다 작지 않을 때, 상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값인 지를 판별하는 단계;
상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있는 지를 판별하는 단계; 및
상기 레이더의 종방향 좌표가 상기 종방향 레이더 좌표의 최대값이면서 상기 호스트 차량의 차선 내에 상기 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있을 때, 상기 레이더 좌표를 선택하는 단계를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는,
상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값보다 크거나 같은지를 판별하는 단계;
상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있는 지를 판별하는 단계; 및
상기 레이더의 종방향 좌표가 상기 종방향 레이더 좌표의 최대값 보다 크거나 같으면서 상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있을 때, 종방향 좌표를 종방향 레이더 최대값으로, 횡방향 좌표를 0으로 초기화시키는 단계를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 미들_디펜스_로직을 수행하는 단계는,
상기 레이더의 종방향 좌표가 상기 종방향 레이더 좌표의 최대값 보다 작거나 혹은 상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있지 않을 때, 상기 레이더의 횡방향 좌표와 상기 카메라의 횡방향 좌표의 차이의 절대값이 상기 호스트 차량의 횡방향 좌표보다 큰 지를 판별하는 단계;
상기 호스트 차량의 차선 내에 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있는 지를 판별하는 단계; 및
상기 레이더의 횡방향 좌표와 상기 카메라의 횡방향 좌표의 차이의 절대값이 상기 호스트 차량의 횡방향 좌표보다 크면서 상기 호스트 차량의 차선 내에 상기 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있을 때, 상기 레이더 좌표를 선택하는 단계를 포함하는 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 레이더의 횡방향 좌표와 상기 카메라의 횡방향 좌표의 차이의 절대값이 상기 호스트 차량의 횡방향 좌표보다 크지 않거나 혹은 상기 호스트 차량의 차선 내에 상기 센서 퓨전 로직의 출력 좌표가 있지 않을 때, 리어_디펜스_로직을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 리어_디펜스_로직을 수행하는 단계는,
상기 프론트_디펜스_로직에서 선택한 좌표, 상기 미들_디펜스_로직에서 선택한 좌표, 및 상기 레이더 좌표 중에서 어느 하나를 상기 타겟의 출력 좌표로 선택하는 단계를 포함하는 방법.
레이더 신호를 전방 차량에 송신하고, 반사되는 레이더 신호를 수신함으로써 상기 전방 차량에 대한 제 1 차량 정보를 발생하는 레이더;
상기 전방 차량의 영상을 감지함으로써 제 2 차량 정보를 발생하는 카메라; 및
상기 제 1 차량 정보, 상기 제 2 차량 정보 및 차선 정보를 근거로 하여 상기 전방 차량을 추적하는 전방 차량 추적기를 포함하고,
상기 전방 차량 추적기는,
상기 차선 정보를 이용하여 상기 제 1 차량 정보와 상기 제 2 차량 정보를 융합하는 센서 퓨전 로직; 및
커브 길 주행 조건에서 상기 전방 차량을 추적하기 위한 탐색 로직을 포함하고,
상기 센서 퓨전 로직은 상기 레이더에서 감지한 상기 전방 차량의 좌표와 상기 카메라에서 감지한 상기 전방 차량의 좌표 사이의 거리를 계산하고,
호스트 차량이 커브 길을 주행할 때 상기 카메라의 좌표를 상기 전방 차량의 좌표로 선택하는 프론트_디펜스_로직을 포함하는 차량 추적 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 센서 퓨전 로직은 최소 거리 탐색 알고리즘에 의거하여 상기 레이더에서 감지한 상기 전방 차량의 좌표와 상기 카메라에서 감지한 상기 전방 차량의 좌표 사이의 상대적인 유클리디안 거리를 계산하는 차량 추적 장치.
삭제
제 12 항에 있어서,
상기 탐색 로직은 커브 비율이 노면 각도의 문턱값 이상이거나 혹은 상기 레이더의 종방향 좌표가 종방향 레이더 좌표의 최대값일 때 외란이 있는 운전 상황을 고려하여 상기 전방 차량의 좌표를 선택하는 미들_디펜스_로직을 포함하는 차량 추적 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 탐색 로직의 출력값을 수신하고, 상기 전방 차량에 대한 최종적인 출력 좌표를 출력하는 리어_디펜스_로직을 갖는 조합 결정 로직을 더 포함하는 차량 추적 장치.