KR102304207B1 - 자동차의 주변 영역을 모니터링하는 방법, 센서 제어 유닛, 운전자 보조 시스템 및 자동차 - Google Patents

자동차의 주변 영역을 모니터링하는 방법, 센서 제어 유닛, 운전자 보조 시스템 및 자동차 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차(1)의 주변 영역(6)을 모니터링하는 방법에 관한 것으로서, 적어도 2개의 센서 장치(4, 5)에 의해 검출되는 상기 주변 영역(6) 내의 물체(7)의 표면의 측정 지점이 수신되고, 제1 센서 장치(4)에 의해 검출된 제1 표면 영역(13)의 제1 측정 지점이 수신되고, 제2 센서 장치(5)에 의해 검출된 상기 제1 표면 영역(13)과 중첩되지 않는 제2 표면 영역(14)의 제2 측정 지점이 수신되며, 상기 제1 및 제2 측정 지점을 사용하여 표면 영역들(13, 14)의 서로에 대한 상대 위치가 결정되고, 상기 상대 위치에 기초하여, 상기 표면 영역들(13, 14)이 단일 물체(7)에 할당되어야 하는지의 여부가 결정되고, 상기 표면 영역들(13, 14)이 단일 물체(7)에 할당되어야 하는 경우, 상기 표면 영역들(13, 14)이 상기 물체의 전체 표면 영역(12)으로 결합된다. 본 발명은 또한 센서 제어 유닛(9), 운전자 보조 시스템(2) 및 자동차(1)와 관련된다.

Description

자동차의 주변 영역을 모니터링하는 방법, 센서 제어 유닛, 운전자 보조 시스템 및 자동차
본 발명은 자동차의 주변 영역을 모니터링하는 방법에 관한 것으로, 자동차의 적어도 2개의 센서 장치에 의해 측정된 주변 영역 내 물체 표면의 측정 지점이 수신된다. 본 발명은 또한 센서 제어 유닛, 운전자 보조 시스템 및 자동차에 관한 것이다.
자동차의 센서 장치 또는 센서로 자동차 주변을 모니터링하는 것은 종래 기술에서 이미 알려져 있다. 이러한 센서 장치에 의해, 예를 들어, 자동차의 주변 영역에 있는 물체 또는 물품이 검출될 수 있고 자동차에 대한 이들의 공간적 위치가 결정될 수 있다. 이를 위해, EP 1 405 100 B1은 검출된 물품의 위치를 결정하기 위해, 적어도 2개의 광전자 센서, 특히 레이저 스캐너의 제각기의 시각적 범위에 포함되는 모니터링 영역의 모델을 생성하기 위해 정정된 데이터를 제공하는 방법을 개시하고 있다. 정정된 데이터에 기초하여, 물품에 대한 물체 검출이 센서의 교차 영역에서도 수행될 수 있다. 동일 물품에 대한 센서의 다른 관점에서의 정정된 데이터가 병합될 수 있으며, 따라서 동일 물품에 속하는 부분적으로 교차하는 물체만 병합함으로써 복잡성을 피할 수 있다.
그러나, 센서 장치의 가시 영역 또는 검출 영역이 중첩되지 않으면, 센서 장치가 주변 영역의 이러한 중첩이 없는 영역에서 "블라인드(blind)"되는 문제가 있다. 이제 물체가 센서 장치의 가시 영역 내에 있으면서 또한 블라인드 중첩 영역에 있는 경우에는 물체가 잘못 인식되거나 2개의 개별 물체로 규정되어버릴 수 있다. 오류로 개별 물체로 규정되는 물체들 사이의 영역이 자동차에 대해 충분히 커서 자동차가 통과할 수 있는 것으로 평가되면 이는 문제가 될 수 있다.
본 발명의 목적은 주변 환경을 모니터링하는 동안 자동차 주변의 물체를 어떻게 신뢰성 있게 검출할 수 있는지에 대한 해결책을 제공하는 것이다.
이 목적은, 각 독립항에 따른 특징을 갖는 방법, 센서 제어 유닛, 운전자 보조 시스템 및 자동차에 의해, 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속청구항, 상세한 설명 및 도면의 주제이다.
자동차의 주변 영역을 모니터링하기 위한 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따르면, 자동차의 적어도 2개의 센서 장치에 의해 검출된 주변 영역 내 물체 표면의 측정 지점이 수신된다. 구체적으로, 제1 센서 장치에 의해 검출된 제1 표면 영역의 제1 측정 지점이 수신되고, 제2 센서 장치에 의해 검출된 제1 표면 영역과 겹치지 않는 표면 영역의 제2 측정 지점이 수신된다. 제1 및 제2 측정 지점에 기초하여, 서로에 대한 표면 영역의 상대 위치가 결정될 수 있고, 상대 위치에 기초하여 이들 표면 영역이 단일 물체에 할당될지 여부가 결정될 수 있다. 단일 물체에 할당되도록 결정되는 경우, 이들 표면 영역은 물체의 전체 표면 영역으로 결합된다.
자동차의 주변 영역을 모니터링하기 위한 본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 자동차의 적어도 2개의 센서 장치에 의해 검출된 주변 영역 내 물체 표면의 측정 지점이 수신된다. 또한, 제1 센서 장치에 의해 검출된 제1 표면 영역의 제1 측정 지점이 수신되고, 제2 센서 장치에 의해 검출된 제1 표면 영역과 겹치지 않는 표면 영역의 제2 측정 지점이 수신된다. 제1 및 제2 측정 지점에 기초하여, 서로에 대한 표면 영역의 상대 위치가 결정되고, 상대 위치를 사용하여 이들 표면 영역이 단일 물체에 할당될지 여부가 결정된다. 단일 물체에 할당되도록 결정되는 경우, 이들 표면 영역은 물체의 전체 표면 영역으로 결합된다.
이 방법에 의해, 자동차의 주변 영역에 있는 물체가 규정될 수 있다. 규정된 물체에 대한 정보는 자동차의 운전자 보조 시스템의 제어 유닛에 제공될 수 있는데, 이는 운전 중인 자동차 운전자를 보조 기능을 통해 보조하도록 설계되어 있다. 보조 기능을 제공하기 위해, 제어 유닛은, 예를 들어 자동차를 적어도 반자율로 조종하고/하거나 자동차와 물체의 충돌을 피하기 위한 수단을 제공하도록 설계될 수 있다. 이러한 충돌 방지 조치는, 예를 들어, 자동차 운전자에게 경고 신호를 발생하고/발생하거나 자동차를 자동 제동하는 것일 수 있다. 주변 영역 내의 물체의 규정(characterization)을 위해, 예를 들어, 적어도 2개의 센서 장치의 센서 데이터가 자동차의 적어도 하나의 센서 제어 유닛에 의해 수신되고, 센서 데이터의 측정 지점이 검출되거나 식별된다. 측정 지점들이 규정되고, 따라서 다른 센서 장치들에 의해 검출된 측정 지점들이 단일 물체 또는 복수의 물체들로부터 온 것인지가 결정된다.
측정 지점들은 특히 센서 장치의 적어도 하나의 라이더 센서 및/또는 적어도 하나의 카메라 및/또는 적어도 하나의 레이더 센서 및/또는 적어도 하나의 초음파 센서의 수신된 센서 데이터에 기록된다. 센서 장치의 시야 또는 검출 영역은 교차 영역 또는 중첩 영역에서 부분적으로 중첩될 수 있다. 적어도 2개의 센서 장치는 유사할 수도 있고, 즉, 동일한 측정 원리에 따라 작동하는 센서 장치일 수도 있고, 또는 다양한 유형의 센서 장치, 즉, 다양한 측정 원리에 따라 작동하는 센서 장치일 수도 있다. 거리 센서, 예를 들어 라이더 센서, 레이더 센서 또는 초음파 센서를 포함하는 센서 장치의 경우, 측정 지점은 거리 센서에 의해 방출되어 물체의 표면 영역에 의해 반사되는 센서 신호의 반사 지점에 대응한다. 위치 값, 즉 거리 값 및 방향 값(예컨대, 기준 축에 대한 각도)이 각각의 반사 지점 또는 측정 지점에 할당될 수 있으며, 따라서 이들 측정 지점을 사용하여 표면 영역의 상대 위치 및 자동차에 대한 물체의 위치가 검출될 수 있다.
제1 및 제2 측정 지점은 적어도 2개의 센서 장치의 검출 영역의 비 중첩 영역에 위치한다. 따라서, 제1 측정 지점은 제1 센서 장치의 제1 검출 영역 내에 존재하고, 제2 측정 지점은 제2 센서 장치의 제2 검출 영역 내에 존재한다. 중첩이 없는 영역들은, 예를 들어 센서 장치의 검출 영역들이 일반적으로 중첩되지 않거나 또는 센서 장치의 검출 영역들이 측정 지점 또는 표면 영역이 위치해 있는 거리 범위 내에 있지 않다는 사실에 기인할 수 있다. 그러나, 측정 지점 및 이에 따른 표면 영역이 동일 물체에 속하는지 여부를 평가하기 위해, 표면 영역의 상대 위치가 제1 및 제2 측정 지점에 기초하여 기록된다. 이 상대 위치는 표면 영역들이 동일 물체에 속하는지 여부와 전체 표면 영역으로 결합될 수 있는지, 또는 표면 영역들이 2개의 개별 물체에 속해서 결합될 수 없는지 여부를 평가하는 데 사용될 수 있다.
이 방법은 한편으로는, 결과적으로 적어도 부분적으로 겹치지 않는 검출 영역에 위치하는 표면 영역들이 2개의 개별 물체에 잘못 할당되지 않는다는 이점이 있다. 이러한 방식으로, 실제는 단일 물체의 다른 표면 영역에 의해 점유되는, 2개의 개별 물체 사이의 영역이 자동차에 사용될 수 있는 영역으로서 잘못 평가되는 것이 방지될 수 있다. 다른 한편으로, 동일 물체에 속하는 표면 영역들을 결합 또는 병합함으로써, 물체 정보를 저장할 때 데이터의 양이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
바람직하게는, 2개의 바로 인접한 제1 및 제2 측정 지점의 거리는 서로에 대한 표면 영역의 상대 위치로서 결정되고, 이 거리에 기초하여 이들 표면 영역이 단일 물체에 할당될지 여부가 결정된다. 바로 인접한 제1 및 제2 측정 지점의 거리는 이들 측정 지점 및 이에 따른 표면 영역의 규정을 위해 결정된다. 검출 영역은 각각 내부 경계 및 외부 경계를 가지며, 검출 영역의 내부 경계는 서로 인접한다. 바로 인접한 측정 지점들은 제각기의 검출 영역의 내부 경계에 대해 가장 작은 거리를 갖는 제1 및 제2 측정 지점이다. 바로 인접한 제1 및 제2 측정 지점은 서로로부터 가장 작은 거리를 갖는 2개의 측정 지점으로서 검출된다. 이들 바로 인접한 측정 지점들 사이의 영역은 이제 2개의 개별 물체 사이의 물체가 없는 영역 또는 두 표면 영역을 연결하는 동일 물체의 제3 표면 영역일 수 있다. 2개의 바로 인접한 측정 지점들 사이의 거리에 따라, 이들 측정 지점 사이의 영역이 규정될 수 있다. 따라서, 측정 지점에 기초하여 검출된 표면 영역이 동일 물체에 할당되어야 하는지 또는 자동차 주변 내 개별 물체에 할당되어야 하는지가 특히 쉽게 평가될 수 있다.
제1 측정 지점에 기초하여 제1 윤곽선이 결정되고, 제2 측정 지점에 기초하여 제2 윤곽선이 결정되며, 제1 윤곽선 및 제2 윤곽선은, 2개의 인접한 제1 및 제2 측정 지점(이는 윤곽선들의 서로 마주 보는 끝점에 해당한다) 사이의 거리에 따라, 전체 표면 영역을 나타내는 전체 윤곽선에 연결된다. 각각의 윤곽선은 자동차에 대한 표면 영역의 프로파일을 나타낸다. 예를 들어, 2개의 윤곽선은 제각기의 측정 지점에 기초한 밸런싱 계산에 의해 결정될 수 있다. 윤곽선의 대향하는 끝점은 제각기의 검출 영역에서 인접한 제1 및 제2 측정 지점에 대응한다. 윤곽선의 끝점들 사이의 거리를 사용하여 표면 영역들이 동일 물체와 연관되어 있다고 판단되면, 이들 끝점을 결합하여 전체 윤곽선을 만들 수 있다. 그러면 이 전체 윤곽선은 단일 물체의 전체 표면 영역을 나타낸다. 총 표면 영역의 위치 및 자동차에 대한 물체의 위치는 전체 윤곽선에 기초하여 특히 쉽게 결정될 수 있다. 윤곽선의 끝점들의 거리에 기초하여 표면 영역이 동일 물체에 할당되지 않은 것으로 보여지면, 표면 영역들의 위치 및 자동차에 대한 개별 물체의 위치를 결정하기 위해 연결되지 않은 윤곽선을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 거리가 미리 정해진 임계 값 아래로 떨어질 경우에, 제1 및 제2 표면 영역이 단일 물체에 할당되고, 전체 표면 영역으로 결합된다. 임계치는, 예를 들어 적어도 자동차의 폭에 대응하는 값을 가질 수 있다. 거리가 임계 값 미만, 즉 자동차의 폭보다 작은 경우, 표면 영역들은 전체 표면 영역으로 결합된다. 따라서, 그 결과의 전체 표면 영역이 자동차의 장애물인 물체의 표면 영역으로 평가된다. 그렇지 않으면, 표면 영역들은 2개의 개별 물체에 매핑된다. 2개의 바로 인접한 제1 및 제2 측정 지점 또는 2개의 윤곽선의 끝점 사이의 거리를 임계 값과 비교하면, 표면 영역들이 얼마나 많은 물체에 할당되는지의 평가가 특히 간단하고 빠른 방법으로 수행될 수 있다는 이점이 있다. 한편, 표면 영역들이 실제로 2개의 물체에 할당되어 있으며, 따라서 잘못 결합된 경우, 2개의 표면 영역 사이의 영역은 어떠한 경우에도 자동차가 통과할 수 없기 때문에 이것이 단점이 되지는 않는다.
이에 더하여 또는 이에 갈음하여, 센서 디바이스의 적어도 2개의 측정 지점의 거리의 값이 미리 정해진 한계 값 이하만큼 상이하다면, 제1 및 제2 표면 영역은 단일 물체에 할당되고 전체 표면 영역으로 결합된다. 이 실시예에 따르면, 복수의 측정이 이루어지고, 복수의 측정에서 거리 값이 결정된다. 거리의 값이 미리 정해진 한계 값 이하만큼 다르면, 이들 표면 영역이 단일 물체에 소속되는 것으로 추정할 수 있다. 특히, 한계 값은, 그 차이가 한계 값보다 작으면 두 측정 사이의 거리가 기본적으로 일정하다고 추정할 수 있는 방식으로, 선택되어야 한다. 이 실시예는 자동차의 움직임으로 인해 센서 장치의 관점이 두 측정 사이에서 변한다는 인식에 기초한다. 표면 영역들이 개별 물체의 표면 영역들인 경우에는, 측정 중에 거리 값이 변한다. 표면 영역들이 단일 물체의 표면 영역들이면, 측정들 사이의 거리 값은 실질적으로 변하지 않는다. 적어도 2개의 측정에서 거리 값을 반복적으로 판단함으로써, 표면 영역들이 상이한 물체의 표면 영역인지 아닌지를 특히 신뢰할 수 있는 방식으로 확인할 수 있다.
특히 바람직하게는, 표면 영역의 할당은 자동차의 적어도 하나의 분산 센서 제어 유닛에 의해 수행되고, 할당에 기초하여 결정된 적어도 하나의 물체 정보 항목은 적어도 하나의 분산 센서 제어 유닛에 의해 자동차의 중앙 제어 장치로 전송된다. 예를 들어, 센서 장치는 센서 장치의 센서 데이터에서 측정 지점을 식별하고 측정 지점을 물체의 표면 영역에 할당할 수 있는 센서 제어 유닛과 통신할 수 있다. 또한, 표면 영역들의 상대 위치가 적어도 하나의 분산 센서 제어 유닛에 의해 결정될 수 있으며, 따라서 표면 영역이 얼마나 많은 물체에 할당되는지 평가될 수 있다. 따라서, 센서 제어 유닛은 자동차의 주변 영역에 얼마나 많은 물체가 있는지를 판단할 수 있다. 이를 바탕으로, 표면 영역들이 전체 표면 영역에 결합될 수도 있고 결합되지 않을 수도 있다.
표면 영역들 또는 전체 표면 영역에 대한 정보, 예컨대 표면 영역들 또는 전체 표면 영역의 공간적 위치는 분산 센서 제어 유닛에 의해 물체 정보로서 결정될 수 있고, 자동차의 중앙 제어 유닛으로 전송될 수 있다. 이를 위해, 적어도 하나의 센서 제어 유닛 및 중앙 제어 유닛이, 예를 들어 버스를 통해 무선 및/또는 유선으로 통신할 수 있다. 예를 들어, 중앙 제어 유닛은 물체 정보에 기초하여 보조 기능을 수행하도록 설계될 수 있다. 이러한 보조 기능은, 예를 들어, 주변 영역에서의 적어도 반 자율적 조종 및/또는 자동차의 충돌 방지 방책을 제공하는 것일 수 있다. 과도한 양의 데이터가 측정 지점의 형태로 중앙 제어 장치로 전송되는 것을 방지하기 위해(이들 데이터는 중앙 제어 장치가 광범위하게 평가해야 한다), 측정 지점들은 분산 센서 제어 장치에 의해 규정되며 중앙 제어 장치에 제공되는 물체 정보로 축소된다.
본 발명의 개발에서, 주변 영역에서 적어도 하나의 자동차 통과 불가능 출입 금지 구역이 표면 영역에 기초하여 결정된다. 따라서, 주변 영역은 자동차가 운행가능한 하위 영역과 통과 불가능한 하위 영역으로 나누어진다. 이러한 추가 분할은 분산 센서 제어 유닛에 의해 결정된 물체 정보에 기초하여 중앙 제어 유닛에 의해 수행될 수 있다. 자동차가 이용할 수 있는 구역 또는 영역 및 출입 금지 구역은 주변 영역을 기술하는 환경 맵에 저장될 수 있다. 자동차는 환경 맵에 기초하여 중앙 제어 유닛에 의해 자율적으로 또는 완전 자동으로 그리고 주변 영역에서 충돌없이 이동할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 센서 장치의 검출 영역의 중첩 영역에서 제3 표면 영역의 추가의 제3 측정 지점이 수신되는 경우, 센서 장치에 대한 신뢰도 값은 제3 윤곽 포인트에 기초하여 결정된다. 이 실시예에 따르면, 센서 장치의 검출 영역들이 물체 또는 물체들의 표면 영역이 위치하는 거리에서 중첩된다. 제1 및/또는 적어도 제2 센서 장치에 의해 검출되는 제3 측정 지점이 중첩 영역에 위치할 수 있다. 제3 측정 지점에 기초하여, 표면 영역이 단일 물체 또는 개별 물체에 올바르게 할당되었는지 여부를 확인할 수 있다. 동시에, 측정 지점을 기록할 때 센서 장치의 신뢰도가 평가될 수도 있다. 따라서, 센서 장치의 측정 결과에 대한 타당성을 확인할 수 있다. 이를 위해, 센서 장치의 신뢰도 값이 결정된다. 신뢰도 값은 센서 장치의 측정 정확도로 나타낼 수 있는 신뢰도를 표현하거나 수량화한다. 즉, 신뢰도 값은 센서 장치의 측정 정확도에서 신뢰도의 척도이다.
특히, 제3 측정 지점이 적어도 2개의 센서 장치에 의해 검출되는 경우, 이들 센서 장치에 제1 신뢰도 값이 할당되고, 제3 측정 지점이 센서 장치 중 하나에 의해서만 검출되는 경우, 다른 센서 장치에는 제1 신뢰도 값보다 낮은 제2 신뢰도 값이 할당된다. 적어도 2개의 센서 장치의 측정 지점에 기초하여 기록된 표면 영역이 표면 영역들의 상대 위치에 기초하여 결합되면, 제3 측정 지점은 두 센서 장치의 검출 영역의 중첩 영역으로부터의 센서 데이터에 위치해야 한다. 이 경우, 제1 신뢰도 값이 두 센서 장치 모두에 할당할 수 있으며, 이는 두 센서 장치 모두가 신뢰할 수 있게 측정함을 나타낸다. 즉, 두 센서 장치의 측정 정확도는 신뢰할 수 있다. 하나의 센서 장치의 제3 측정 지점만이 중첩 영역으로부터의 센서 데이터에 위치하는 경우, 제2 신뢰도 값이 중첩 영역 내의 제3 측정 지점을 검출하지 않는 센서 장치에 할당된다. 이는 이 센서 장치의 측정에 낮은 신뢰도가 주어짐을 나타낸다. 예를 들어, 센서 장치에 결함이 있거나 또는 더러울 수 있으므로 가능하면 점검해야 한다. 이 경우, 예를 들어 정보 신호가 자동차 운전자에게 발행될 수 있다.
센서 장치의 신뢰도 값에 따라, 물체를 검출할 때 측정 지점의 가중에 대해 센서 장치의 측정 지점에 대한 가중 계수가 결정될 수 있다. 따라서, 적어도 2개의 센서 장치의 신뢰도 값이, 각 센서 장치의 측정 지점의 가중에 의해, 센서 장치에 의해 검출된 측정 지점 및 측정 지점에 기초하여 기록된 물체의 표면 영역에 전달된다. 또한, 각각의 표면 영역 또는 물체에 감지 센서 장치에 의존하는 신뢰도 값이 할당될 수 있으며, 이는 예를 들어 환경 맵에 입력될 수 있다. 예를 들어, 물체의 신뢰도 값은 각 센서 장치에 의해 검출되는 물체가 실제로 존재할 확률을 나타낸다. 신뢰도 값 또는 가중 계수를 결정한 결과로서, 이 프로세스는 특히 신뢰할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법 또는 이의 바람직한 실시예를 수행하도록 설계된 자동차의 운전자 보조 시스템용 센서 제어 유닛과 관련된다. 센서 제어 유닛은 특히 자동차 내의 분산 제어 유닛이며, 이는 적어도 2개의 센서 장치의 센서 데이터를 수신하고, 센서 데이터의 측정 지점을 식별하며, 측정 지점에 기초하여 서로에 대한 표면 영역의 상대 위치를 결정하고, 상대 위치에 기초하여 하나 이상의 물체에 표면 영역을 할당하도록 설계된다. 물체 또는 물체들의 할당 및 위치 정보는 센서 제어 유닛에 의해 결정될 수 있다.
본 발명은 또한 자동차의 주변 영역에 있는 물체의 표면 영역의 측정 지점을 검출하기 위한 적어도 2개의 센서 장치 및 본 발명에 따른 적어도 하나의 센서 제어 유닛을 구비한 자동차용 운전자 보조 시스템과 관련된다. 운전자 보조 시스템은 또한 적어도 하나의 센서 제어 유닛과 통신할 수 있는 중앙 제어 유닛을 가질 수 있다. 예를 들어, 센서 제어 유닛은 센서 제어 유닛이 운전자 보조 시스템의 보조 기능을 수행할 수 있는 것에 기초하여 물체 정보를 중앙 제어 유닛으로 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차는 본 발명에 따른 운전자 보조 시스템을 포함한다. 자동차는 특히 승용차로서 구현된다.
따라서, 본 발명에 따른 방법과 관련하여 제시된 바람직한 실시예 및 그 장점은 본 발명에 따른 센서 제어 유닛, 본 발명에 따른 운전자 보조 시스템 및 본 발명에 따른 자동차에 적용된다.
본 발명의 추가적인 특징들은 청구범위, 도면 및 도면의 설명에 기인한다. 위 설명에서 언급한 특징들 및 특징들의 조합, 그리고 이하의 도면의 설명 및/또는 도면에만 도시되어 있는 특징들 및 특징들의 조합은, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 제각기의 지정된 조합으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 다른 조합으로 또는 단독으로 사용될 수 있다. 따라서, 도면에 명시적으로 도시되거나 설명되지는 않았지만 설명된 실시예들로부터의 특징들의 개별적인 조합들로부터 도출되고 생성될 수 있는 특징들의 실시예들 및 조합들도 본 발명에 포함되고 개시된 것으로 간주되어야 한다. 또한, 최초에 작성된 독립청구항의 모든 특징을 포함하지는 않는 실시예 및 특징들의 조합도 개시된 것으로 간주되어야 한다. 또한, 청구항에서 언급된 특징들의 조합을 넘어서거나 벗어나는 실시예들 및 특징들의 조합들도 전술한 실시예들에 의해 개시된 것으로 고려되어야 한다.
이제 바람직한 실시예에 기초하여 그리고 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 일 실시예의 개략도이다.
도 2는 2개의 센서 장치 및 센서 장치의 검출 영역에 일부만 위치해 있는 물체의 개략도이다.
도 3은 센서 장치의 검출 영역에 일부만 위치해 있는 물체를 검출할 때의 도 2에 따른 2개의 센서 장치의 개략도이다.
도 4는 2개의 센서 장치 및 센서 장치의 검출 영역에 전체가 위치해 있는 물체의 개략도이다.
도 5는 센서 장치의 검출 영역에 전체가 위치해 있는 물체를 검출할 때의 도 4에 따른 2개의 센서 장치의 개략도이다.
도면에서, 동일하고 기능적으로 동등한 요소에는 동일한 참조 부호가 부여된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(1)를 도시한 것이다. 본 경우에, 자동차(1)는 승용차로서 설계된다. 자동차(1)는 자동차(1)의 운전자가 자동차(1)를 운전하는 것을 보조하도록 설계된 운전자 보조 시스템(2)을 구비한다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(2)은 자동차(1)를 자율적으로 또는 완전히 자동으로 기동할 수 있다. 이를 위해, 자동차(1)의 중앙 제어 유닛(3)은, 예를 들어 자동차(1)의 종 방향 안내 및 횡 방향 안내를 대신하여 자동차(1)를 자동으로 조향, 가속 및 제동할 수 있다. 운전자 보조 시스템(2)은 자동차(1)의 주변 영역(6)을 모니터링하도록 설계된 적어도 2개의 센서 장치(4, 5)를 구비한다. 센서 장치(4, 5)를 사용하여, 물체(7)가 주변 영역(6)에서 검출될 수 있다. 여기서 자동차(1)의 전방 영역(8)에 배치된 센서 장치(4, 5)는 유사하거나 또는 상이한 센서 장치일 수 있다. 센서 장치(4, 5)는 특히 라이더 센서, 예컨대 레이저 스캐너와 동일한 유형으로 구현된다. 또한, 운전자 보조 시스템(2)은 분산 센서 제어 유닛(9)을 구비하며, 이 분산 센서 제어 유닛에 센서 장치(4, 5)의 센서 데이터가 평가를 위해 제공된다. 분산 센서 제어 유닛(9)은 중앙 제어 유닛(3)과 통신할 수 있고, 예를 들어 센서 장치(4, 5)의 센서 데이터를 사용하여 기록된 환경 정보를 중앙 제어 유닛(3)에 전송할 수 있다.
도 2 및 도 3은 센서 장치(4, 5), 분산 센서 제어 유닛(9) 및 물체(7)를 개략적으로 보여준다. 또한, 센서 장치(4, 5)의 검출 영역(10, 11)이 도시되어 있다. 본 경우에서, 제1 센서 장치(4)는 제1 검출 영역(10)을 가지며 제2 센서 장치(5)는 제2 검출 영역(11)을 갖는다. 검출 영역(10, 11)은 센서 장치(4, 5)에 대한 물체(7)의 전체 표면 영역(12)의 거리에서 겹치지 않으며, 여기서 물체(7)의 전체 표면 영역(12)은 센서 장치(4, 5)와 대면하는 물체(7)의 전면에 의해 형성된다. 즉, 검출 영역(10, 11)은 센서 장치(4, 5)로부터 물체(7)의 전체 표면 영역까지(12)의 거리에서 중첩 영역을 갖지 않는다. 그 결과, 물체(7)의 전체 표면 영역(12)의 제1 표면 영역(13)은 제1 센서 장치(4)의 제1 검출 영역(10) 내에 있고, 물체(7)의 전체 표면 영역(12)의 제2 표면 영역(14)은 제2 센서 장치(5)의 제2 검출 영역(11) 내에 있으며, 물체(7)의 전체 표면 영역(12)의 제3 표면 영역(15)은 두 센서 장치(4, 5)의 검출 영역(10, 11) 밖에 있다. 그럼에도 불구하고, 모든 표면 영역(13, 14, 15)은 물체(7)에 속하며 전체 표면 영역(12)을 형성한다. 따라서, 제1 센서 장치(4)의 제1 센서 데이터는 제1 표면 영역(13) 내에서만의 제1 측정 지점을 가지며, 제2 센서 장치(5)의 제2 센서 데이터는 제2 표면 영역(14) 내에서만의 제2 측정 지점을 갖는다. 표면 영역들(13, 14)은 센서 장치(4, 5)의 제1 및 제2 측정 지점에 기초하여 검출될 수 있다. 예를 들어, 표면 영역들(13, 14)을 나타내는 윤곽선은 제1 및 제2 측정 지점을 사용하여 결정될 수 있다.
도 3은, 센서 장치(4, 5)의 어떠한 센서 데이터도 검출 영역(10, 11)의 내부 경계(19, 20) 사이의 영역(18)(제3 표면 영역이 위치해 있는 영역)으로부터 입수할 수 없기 때문에, 표면 영역들(13, 14)이 2개의 개별 물체(16, 17)로서 식별될 수 있음을 도시한다. 제3 표면 영역(15)이 무시되고 영역(18)이 자동차(1)에 사용될 수 있는 영역 또는 통로로 잘못 평가되는 것을 방지하기 위해, 서로에 대한 표면 영역들(13, 14)의 상대 위치가 결정된다. 특히, 서로 바로 인접한 제1 및 제2 측정 지점 사이의 거리(21)는 센서 장치(4, 5)의 센서 데이터에서 결정된다. 서로 인접한 제1 및 제2 측정 지점은, 구체적으로는 제1 검출 영역(10)의 내부 경계(19) 상의 제1 측정 지점 및 제2 검출 영역(11)의 내부 경계(20) 상의 제2 측정 지점이다.
이 거리(21)가 미리 결정된 임계 값 아래로 떨어지고/떨어지거나 거리(21)의 값이 적어도 2개의 측정에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지되면, 표면 영역들(13, 14)은 전체 표면 영역(12)의 하위 영역인 것으로 추정할 수 있다. 따라서, 분리된 것으로 판단된 물체(16, 17)는 물체(7)의 하위 물체 영역이다. 따라서, 표면 영역들(13, 14)은 전체 표면 영역(12)으로 결합된다. 이를 위해, 표면 영역들(13, 14)을 나타내는 윤곽선이, 예를 들어, 전체 윤곽선(22)에 연결될 수 있다. 따라서, 제3 표면 영역(15)이 인위적으로 생성된다. 2개의 센서 장치(4, 5)의 센서 데이터에 기초하여, 예를 들어 윤곽선(22)을 사용하여, 위치가 결정될 수 있는데, 즉, 전체 표면 영역(12)의 거리 및 방향과, 이에 따라 자동차(1)에 대한 물체(7)의 위치가 결정될 수 있다. 전체 표면 영역(12) 및 그 위치는, 예를 들어 센서 제어 유닛(9)에 의해 결정될 수 있는데, 센서 제어 유닛은 전체 표면 영역(12)의 위치를 물체 정보로서 중앙 제어 유닛(3)에 전달할 수 있다. 전체 표면 영역(12)을 사용하여, 중앙 제어 유닛(3)은 자동차(1)가 통과할 수 없는 출입 금지 구역을 결정할 수 있다. 출입 금지 구역은 전체 표면 영역(12)의 전체 길이에 걸쳐 연장된다. 이 출입 금지 구역은, 예를 들어, 주변 영역(6)을 나타내는 환경 맵에 들어갈 수 있고, 이에 기초하여 중앙 제어 유닛(3)이 자동차(1)를 조종할 수 있다.
도 4 및 도 5는 센서 장치(4, 5)의 검출 영역(10, 11)이 물체(7)의 거리에서 중첩하여 중첩 영역(23)을 형성하는 것을 보여준다. 따라서, 물체(7)의 제3 표면 영역(15)이 중첩 영역(23) 내에 있고 따라서 두 센서 장치(4, 5)의 검출 영역(10, 11) 내에 있다. 제3 표면 영역(15)에 대응하는 제3 측정 지점은 두 센서 장치(4, 5)의 센서 데이터에 위치할 수 있다. 도 5는 제1 및 제2 센서 장치(4, 5)의 센서 데이터에 기초하여 검출된 개별 물체(16, 17)가 물체 영역(24)에서 중첩되어, 표면 영역(13, 14, 15)을 결합함으로써 전체 표면 영역(12)이 결정될 수 있음을 나타낸다. 여기서, 제3 표면 영역(15)은 인위적으로 생성될 필요가 없으며, 직접 검출될 수 있다. 전체 표면 영역(12)에 기초하여, 전체 윤곽선(22)이 결정될 수 있다.
또한, 제3 측정 지점은 측정 동안 센서 장치(4, 5)의 신뢰도를 평가하는데 사용될 수 있다. 센서 장치(4, 5) 중 하나, 예를 들어 제1 센서 장치(4)가 중첩 구역(23) 내의 임의의 제3 측정 지점을 검출하지 않는 반면에, 제2 센서 장치(5)는 중첩 구역(23) 내의 제3 측정 지점을 검출하는 경우, 제1 센서 장치(4)의 측정 지점은 제2 센서 장치(5)의 측정 지점보다 낮은 신뢰도를 부여받을 수 있다. 신뢰도는, 예를 들어 센서 장치(4, 5)의 측정 지점에 할당된 신뢰도 값에 의해 값을 부여받을 수 있다. 제2 센서 장치(5)의 측정 지점에는 높은 신뢰도가 부여되고, 제1 센서 장치(4)의 측정 지점에는 낮은 신뢰도가 부여된다. 이 신뢰도는 제1 센서 장치(4)와 비교하여 제2 센서 장치(5)에 더 높은 신뢰도 값을 할당함으로써 치수화되거나 정량화될 수 있다. 센서 장치(4, 5)의 신뢰도 값은 센서 장치(4, 5)에 의해 검출된 물체(7)에도 부여될 수 있으며, 따라서 각 센서 장치(4, 5)에 의해 검출된 주변 영역(6)의 위치에 물체(7)가 있을 확률이 물체(7)의 신뢰도 값으로 표현된다.

Claims (14)

  1. 자동차(1)의 주변 영역(6)을 모니터링하는 방법 - 적어도 2개의 센서 장치(4, 5)에 의해 검출되는 상기 주변 영역(6) 내 물체(7)의 표면 영역들의 측정 지점들이 수신됨 - 으로서,
    제1 센서 장치(4)에 의해 검출된 제1 표면 영역(13)의 제1 측정 지점이 수신되고, 제2 센서 장치(5)에 의해 검출된 상기 제1 표면 영역(13)과 중첩되지 않는 제2 표면 영역(14)의 제2 측정 지점이 수신되며, 상기 표면 영역들(13, 14)의 서로에 대한 상대 위치가 결정되고, 상기 상대 위치에 기초하여, 상기 표면 영역들(13, 14)이 단일 물체(7)에 할당되어야 하는지의 여부가 결정되고, 상기 표면 영역들(13, 14)이 단일 물체(7)에 할당되어야 하는 경우, 상기 표면 영역들(13, 14)이 결합되어 상기 물체(7)의 전체 표면 영역(12)을 형성하는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    2개의 바로 인접한 제1 및 제2 측정 지점의 거리(21)는 상기 표면 영역들(13, 14)의 서로에 대한 상대 위치로서 결정되며, 상기 거리(21)에 기초하여 상기 표면 영역들(13, 14)이 단일 물체(7)에 할당될지 여부가 결정되는,
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 측정 지점에 기초하여 제1 윤곽선이 결정되고, 상기 제2 측정 지점에 기초하여 제2 윤곽선이 결정되며, 상기 윤곽선들의 서로 마주 보는 끝점에 대응하는 상기 2개의 인접한 제1 및 제2 측정 지점의 상기 거리(21)에 따라, 상기 제1 윤곽선 및 상기 제2 윤곽선은 상기 전체 표면 영역(12)을 나타내는 전체 윤곽선(22)으로 결합되는,
    방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 거리(21)가 미리 정해진 임계 값 미만으로 떨어지면 상기 제1 및 제2 표면 영역들(13, 14)은 단일 물체(7)에 할당되고 상기 전체 표면 영역(12)으로 결합되는,
    방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 센서 장치(4, 5)의 적어도 2개의 측정에서의 상기 거리(21)의 값이 미리 정해진 한계 값 이하이면, 상기 제1 및 제2 표면 영역들(13, 14)은 단일 물체(7)에 할당되고, 상기 전체 표면 영역(12)으로 결합되는,
    방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 표면 영역들(13, 14)의 할당은 상기 자동차(1)의 적어도 하나의 분산 센서 제어 유닛(9)에 의해 수행되고, 상기 할당에 기초하여 상기 적어도 하나의 분산 센서 제어 유닛(9)에 의해 결정된 적어도 하나의 물체 정보 아이템이 상기 자동차(1)의 중앙 제어 유닛(3)으로 전송되는,
    방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 표면 영역(13, 14, 12)에 기초하여, 상기 자동차(1)에 의해 운행될 수 없는 상기 주변 영역(6)에서의 적어도 하나의 출입 금지 구역이 결정되는,
    방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 센서 장치(4, 5)의 검출 영역(10, 11)의 중첩 영역(23)에 위치하는 제3 표면 영역(15)의 제3 측정 지점이 추가로 수신되는 경우, 상기 센서 장치(4, 5)에 대한 신뢰도 값이 제3 윤곽 점에 기초하여 결정되는,
    방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 측정 지점이 상기 적어도 2개의 센서 장치(4, 5)에 의해 검출되는 경우, 상기 센서 장치(4, 5)에 제1 신뢰도 값이 할당되고, 상기 제3 측정 지점이 상기 센서 장치(4, 5) 중 하나에 의해서만 검출되는 경우, 나머지 다른 센서 장치(4, 5)에 상기 제1 신뢰도 값보다 낮은 제2 신뢰도 값이 할당되는,
    방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 신뢰도 값에 따라, 물체(7)를 검출할 때 상기 센서 장치(4, 5)의 상기 측정 지점에 대한 가중 계수가 상기 측정 지점의 가중에 대해 결정되는,
    방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측정 지점은 상기 센서 장치(4,5)의 (i) 적어도 하나의 라이더 센서와, (ii) 적어도 하나의 카메라와, (iii) 적어도 하나의 레이더 센서와, (iv) 적어도 하나의 초음파 센서 중 적어도 하나의 수신된 센서 데이터에서 검출되는,
    방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 수행하도록 설계된 자동차(2)의 운전자 보조 시스템(2)을 위한 센서 제어 유닛(9).
  13. 자동차(1)용 운전자 보조 시스템(2)으로서,
    상기 자동차(1)의 주변 영역(6) 내 물체(7)의 표면 영역의 측정 지점을 검출하기 위한 적어도 2개의 센서 장치(4, 5) 및 제12항에 따른 적어도 하나의 센서 제어 유닛(9)을 포함하는,
    운전자 보조 시스템.
  14. 제13항에 따른 운전자 보조 시스템(2)을 구비한 자동차(1).
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