KR102393837B1

KR102393837B1 - 자성도료 차선 기반 차량 제어 신호 생성 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR102393837B1
Application number: KR1020210121531A
Authority: KR
Inventors: 김용현; 임석희; 김대원
Original assignee: 주식회사 정석케미칼
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2022-05-06
Also published as: EP4148528A1; US20230079119A1; CN115805946A; CA3171036A1

Abstract

자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법 이를 위한 장치가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법은 자성도료 차선으로부터 교번 자기 패턴에 상응하는 자기 센싱 신호를 생성하는 단계; 상기 자기 센싱 신호에 대한 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호를 생성하는 단계; 및 상기 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호에 기반하여 차량(VEHICLE)의 운행을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

자성도료 차선 기반 차량 제어 신호 생성 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR GENERATING VEHICLE CONTROL SIGNAL BASED ON MAGNETIC PAINT LANE AND APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 자성도료로 시공된 차선으로부터 발생하는 신호를 검출하여 차량을 제어하기 위한 기술에 관한 것으로써, 교번 자기 패턴에 상응하게 검출된 자기 센싱 신호에 대해 노이즈 필터링을 수행하여 차량의 운행을 제어하기 위한 신호를 명확하게 검출하기 위한 기술에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

자율주행 시스템은 자성도료로 시공된 차선으로부터 검출되는 자기정보(MAGNETIC INFORMATION)를 이용하여 자율주행차량의 주행에 적용할 수 있다.

예를 들어, 강자성 입자들이 포함된 자성도료로 도로에 차선을 시공하고, 교류 자기장을 이용하여 차선에 교번 자기 패턴을 인가한 후 자율주행차량에 구비된 자기 센서를 이용하여 교번 자기 패턴을 검출함으로써 차량의 속도나 차선 정보와 같은 주행에 관련된 정보를 자율주행차량 운전자 또는 탑승자에게 알려줄 수 있다.

이 때, 차량의 주행과 관련되어 제공되는 정보는 교번 자기 패턴의 주파수나 검출되는 자기 신호의 크기에 해당할 수 있다.

한편, 차량의 주행 시 발생하는 진동이나 야외 전력송신선 등은 차량의 자기 센서를 통해 검출하는 신호에 노이즈로 작용하기 때문에 차량이 교번 자기 패턴이 인가된 자성도료 차선으로부터 발생하는 자기 신호를 검출하는데 어려움을 줄 수 있다.

한국공개특허 제10-2015-0125115호, 2015년 11월 09일 공개(명칭: 자성분말이 적용된 주행경로를 생성하는 생성방법과 이를 이용한 검출장치)

본 발명의 목적은 교번 자기 패턴이 시공된 자성도료 차선으로부터 발생하는 자기 신호를 명확하게 검출하여 차량을 안전하게 제어하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 자성도료 차선에서 발생하는 자기 신호를 이용하여 주행하는 자율주행차량 시스템에 있어서, 다른 차량, 전력 송신선, 차량의 진동 등을 원인으로 발생하는 노이즈를 제거하여 자율주행차량의 오작동을 감소시키고 안전한 운행을 가능하게 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 차량의 주행 시 수시로 변하는 차량의 속도에 적응하여 주파수 필터 내 차단주파수 값을 실시간으로 변화시킴으로써 신호대잡음비를 향상시키고 자율주행차량의 안전성을 개선하는 것이다.

또한 상술한 바와 같은 목적들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 목적이 도출될 수도 있음은 자명하다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어 신호 생성 방법은, 자성도료 차선으로부터 교번 자기 패턴에 상응하는 자기 센싱 신호를 생성하는 단계; 상기 자기 센싱 신호에 대한 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호를 생성하는 단계; 및 상기 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호에 기반하여 차량(VEHICLE)의 운행을 제어하는 단계를 포함한다.

이 때, 자성도료 차선은 0cm 초과 25cm 이하의 길이에 상응하는 공간적 주기를 가지도록 상기 교번 자기 패턴이 인가되어 생성될 수 있다.

이 때, 노이즈 필터링은 25cm 길이에 상응하는 공간적 주기에 대응되는 주파수보다 낮은 주파수의 저주파 신호를 필터링할 수 있다.

이 때, 노이즈 필터링은 상기 차량이 주행하지 않는 상태에 상응하는 제1 노이즈 주파수 성분 및 상기 차량의 주행 속도 변화에 상응하는 변화량이 기설정된 기준레벨 미만인 제2 노이즈 주파수 성분을 필터링할 수 있다.

이 때, 노이즈 필터링은 상기 차량의 속도에 기반하여 검출된 타겟 주파수에 상응하여 필터링의 특성을 가변할 수 있다.

이 때, 차량에 구비된 속도계 및 GPS 센서 중 적어도 하나로부터 피드백되는 정보를 기반으로 상기 차량의 속도를 획득할 수 있다.

이 때, 노이즈 필터링은 상기 타겟 주파수를 중심 주파수로 하는 통과 대역을 설정하고, 상기 통과 대역에 포함되지 않는 노이즈 주파수 성분을 필터링할 수 있다.

이 때, 통과 대역은 상기 차량의 속도를 고려하여 설정되는 설정 주기마다 재설정될 수 있다.

이 때, 설정 주기는 상기 차량의 속도에 상응하는 비상제동거리 및 기설정된 시간 동안 상기 차량의 속도에 상응하는 주행거리를 기반으로 산출될 수 있다.

이 때, 노이즈 필터링은 상기 타겟 주파수에 상응하는 신호와 상기 노이즈 주파수 성분에 상응하는 신호 간의 신호 크기 차이가 기설정된 기준 차이 미만인 경우, 상기 통과 대역의 크기를 감소시킬 수 있다.

이 때, 통과 대역은 상기 중심 주파수의 신호와 비교하여 기설정된 기준 크기만큼 작은 신호에 상응하게 설정되는 저역차단주파수부터 고역차단주파수까지의 범위에 상응할 수 있다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치는, 자성도료 차선으로부터 교번 자기 패턴에 상응하는 자기 센싱 신호를 생성하고, 상기 자기 센싱 신호에 대한 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호를 생성하고, 상기 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호에 기반하여 차량(VEHICLE)의 운행을 제어하는 프로세서; 및 상기 자기 센싱 신호를 저장하는 메모리를 포함한다.

본 발명에 따르면, 교번 자기 패턴이 시공된 자성도료 차선으로부터 발생하는 자기 신호를 명확하게 검출하여 차량을 안전하게 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 자성도료 차선에서 발생하는 자기 신호를 이용하여 주행하는 자율주행차량 시스템에 있어서, 다른 차량, 전력 송신선, 차량의 진동 등을 원인으로 발생하는 노이즈를 제거하여 자율주행차량의 오작동을 감소시키고 안전한 운행을 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 차량의 주행 시 수시로 변하는 차량의 속도에 적응하여 주파수 필터 내 차단주파수 값을 실시간으로 변화시킴으로써 신호대잡음비를 향상시키고 자율주행차량의 안전성을 개선할 수 있다.

본 실시 예들의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따라 차량의 속도와 자성도료 차선의 공간적 주기를 고려하여 검출되는 타겟 주파수의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 일반차선에서 차량의 시동만 켜고 주행하지 않은 경우에 검출된 주파수 성분의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 자성도료 차선이 30cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 50km로 주행하면서 검출된 주파수 성분의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 자성도료 차선이 10cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 50km로 주행하면서 검출된 주파수 성분의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따라 제1 노이즈 주파수 성분 및 제2 노이즈 주파수 성분을 필터링하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 11은 도 5에 도시된 주파수 성분을 고정된 차단주파수(40Hz 또는 80Hz)에 상응하게 필터링한 결과의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 따라 자성도료 차선이 10cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 30km로 주행하면서 검출된 주파수 성분을 71~101Hz에 상응하는 통과대역으로 필터링한 결과의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12와 동일한 조건으로 검출된 주파수 성분을 76~96Hz에 상응하는 통과대역으로 필터링한 결과의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 12의 상황에서 차량의 속도가 50km 가속되었을 경우에 통과대역을 132~153Hz으로 재설정하여 필터링한 결과의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 통과대역의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따라 통과대역을 설정하는 과정을 상세하게 나타낸 동작흐름도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따라 통과대역의 설정 주기를 설정하는 과정을 상세하게 나타낸 동작흐름도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치를 나타낸 블록도이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

교번 자기 패턴이 시공된 자성도료 차선에서 발생하는 자기 신호를 감지하여 자율주행을 수행하는 자율주행차량의 경우, 주변에서 발생하는 노이즈에 의해 정확한 신호 검출을 방해받아 오작동이 발생할 가능성이 있다. 예를 들어, 자율주행차량의 주위의 차량이나 전력송신선에 의해 발생하는 전원 노이즈(한국의 경우 60Hz) 또는 도로 표면의 거칠기 때문에 발생하는 차량 자체의 진동에 의한 노이즈가 이에 해당할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 차량에 구비된 자기 센서에는 신호대잡음비를 향상시키기 위한 여러가지 주파수 필터를 사용할 수 있다. 그 중 하나로 RLC(RESISTOR, INDUCTOR, CAPACITOR) 성분으로 구성된 물리적 필터를 사용하는 주파수 필터는, 제작 시 고정된 값으로 설정된 차단 주파수에 상응하게 필터링을 수행한다. 이 때, 차단 주파수 값을 변경하기 위해서는 주파수 필터의 모듈 내 RLC 수동소자를 교체해야 한다.

그러나, 교번 자기 패턴을 이용하는 자율주행시스템의 경우, 차량의 속도가 시시각각 변함에 따라 검출해야 하는 타겟 주파수도 시시각각 변하게 되므로 고정된 차단 주파수를 사용하는 주파수 필터로는 노이즈 필터링을 원활하게 수행할 수 없다. 이러한 점은 자율주행차량의 오작동을 일으키는 원인이 될 수 있다.

또한, 차량에서 신호를 검출하기 위해 제작되는 센서 모듈은 범용적으로 사용되거나 제작의 어려움으로 인하여 차단 주파수 범위나 대역폭이 넓게 설정되기 때문에 신호대잡음비를 향상시키기 어렵다.

본 발명에서는 상기의 문제점들을 해결하기 위해, 차량의 속도에 따라 주행과 관련 없는 노이즈 성분을 효과적으로 필터링하고, 이를 기반으로 자성도료 차선에 기반한 교번 자기 패턴의 신호를 명확하게 검출하여 차량이 안전하게 운행할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법을 나타낸 동작흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법은 자성도료 차선으로부터 교번 자기 패턴에 상응하는 자기 센싱 신호를 생성한다(S110).

이 때, 자기 센싱 신호는 차량에 구비된 자기 센서를 통해 획득할 수 있다.

이 때, 자성도료 차선은 일정한 공간적 주기를 가지도록 교번 자기 패턴이 인가되어 생성될 수 있다. 이러한 자성도료 차선의 공간적 주기는 자율주행차량이 주행하는 동안에 획득되는 자기 센싱 신호에 영향을 줄 수 있다.

예를 들어, 도 2를 참조하면, 차량의 속도(v)에 따른 1초간 주행거리(S, 단위 cm)를 계산하고, 1초간 주행거리를 자성도료 차선의 공간적 주기(단위 cm)로 나누면 차량이 1초간 주행하면서 검출하는 자기 교번 패턴의 횟수를 셀 수 있다. 이 때, 산출된 자기 교번 패턴의 횟수가 차량에서 검출해야 하는 타겟 주파수(f_v)에 상응할 수 있다. 도 2에서 타겟 주파수(fv)를 산출하는 과정은 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

즉, 자성도료 차선의 공간적 주기에 따라 차량에서 검출해야 하는 타겟 주파수가 변화하고, 이는 주행 중인 차량의 제어에 큰 영향을 미칠 수 있다.

따라서, 자기 센싱 신호에서 차량의 주행을 제어하기 위한 필요한 신호만을 명확하게 검출하기 위해서는 필요한 신호가 노이즈와 구별되도록 자성도료 차선의 공간적 주기를 설정할 필요가 있다.

이 때, 주위의 차량이나 전력공급선에 의해 발생하는 전원노이즈(한국의 경우 60Hz), 그리고 차량 자체의 진동 또는 도로 표면의 거칠기 때문에 발생하는 차량의 진동에서 발생하는 노이즈를 고려할 수 있다.

일반적으로 차량 자체의 진동 또는 도로 표면의 거칠기 때문에 발생하는 차량의 진동 노이즈는 약 30Hz 이하로 측정된다. 또한, 차량의 주행 시 이웃하는 차량으로부터 노이즈가 발생할 수 있으나, 도로의 최저제한속도와 최고제한속도를 고려한다면 통상적으로 차량 간의 상대속도는 시속 50km를 넘지 않는다. 또한, 한국에서는 전원노이즈가 60Hz에서 검출되며, 이는 차량의 속도와 무관하게 일정하게 검출되는 값일 수 있다. 이와 같은 여러 종류의 노이즈에 대한 고조파(기본파의 정수배를 갖는 주파수, harmonics)도 노이즈로 작용하지만, 고조파의 크기는 기본 주파수의 크기에 비하여 크지 않다.

예를 들어, 도 3은 일반차선에서 차량의 시동만 켜고 주행하지 않은 경우에 검출된 주파수 분석 결과를 나타낸 것으로, 도 3을 참조하면 차량의 진동 주파수는 약 26Hz(①)에서 크게 검출되며, 이에 대한 고조파인 50Hz도 검출됨을 알 수 있다. 또한, 교류 전원노이즈에 해당하는 약 60Hz(②)의 주파수와 함께 이에 대한 고조파인 180Hz(③)도 검출됨을 알 수 있다.

즉, 도로 주변에서 발생하는 60Hz에 해당하는 전원노이즈와 30Hz 이하의 차량의 진동 노이즈를 고려한다면, 해당 주파수 뚜렷하게 구별될 수 있는 교번 자기 패턴의 신호가 검출되도록 자성도료 차선의 공간적 주기를 설정해야 한다.

이 때, 도 4는 자성도료 차선이 30cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 50km로 주행하면서 검출된 주파수 성분을 나타낸 것으로, 도 2에 의하면 타겟 주파수는 47Hz 부근에서 나타나야 한다.

실제 주행을 통해 측정된 타겟 주파수는, 도 4와 같이 약 50Hz(①)로 표시되었으며, 이는 차량의 주행 시 속도가 시속 50km~52Km로 일정하지 않은 이유에 기인한 것으로 판단할 수 있다. 한편, 차량의 진동에서 발생하는 노이즈 역시 고조파를 포함해서 60~70Hz 이하에서 검출되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 검출하고자 하는 주파수 47~50Hz가 차량의 진동에 의한 주파수 및 고조파에 의한 영향인지 또는 자성도료 차선의 교번 자기 패턴에 의한 주파수인지 불분명하다. 또한, 검출된 주파수 성분에는 50Hz 주파수 이외에 다른 여러 가지 노이즈와 혼재되어 있어 자율주행 차량의 주행에 심각한 오작동을 일으킬 수 있음을 알 수 있다.

이와 같이 여러 가지 원인들로 인해 발생하는 노이즈는 차량이 가속하거나 감속하는 경우에도 주파수가 크게 변하지 않지만, 교번 자기 패턴에 상응하는 타겟 주파수는 도 2에 도시된 것처럼 차량의 속도와 비례하여 변화가 발생한다.

예를 들어, 도 3 내지 도 4를 통해 차량이 정지해 있는 상태와 시속 50km로 주행하는 상태에서 검출된 주파수 성분을 비교하면, 실제로 검출되는 노이즈는 크기만 변화하고 주파수 자체의 값은 크게 변하지 않은 것을 알 수 있다.

즉, 도 3에서 약 26Hz(①)로 검출되는 차량의 진동에 의한 주파수는 도 4에서도 여전히 26Hz 부근에서 검출되고, 도 3에서 약 60Hz(②)로 검출되는 전원 노이즈에 의한 주파수도 도 4에서 여전히 60Hz 부근에서 검출됨을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 자성도료 차선의 공간적 주기를 통해 저주파 대역에서 큰 변화가 없는 노이즈 성분들을 제거하기 위한 방안을 제안하고자 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법은 자기 센싱 신호에 대한 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호를 생성한다(S120).

이 때, 자성도료 차선은 0cm 초과 25cm 이하의 길이에 상응하는 공간적 주기를 가지도록 교번 자기 패턴이 인가되어 생성될 수 있다.

이 때, 노이즈 필터링은 차량이 주행하지 않는 상태에 상응하는 제1 노이즈 주파수 성분 및 차량의 주행 속도 변화에 상응하는 변화량이 기설정된 기준레벨 미만인 제2 노이즈 주파수 성분을 필터링할 수 있다.

예를 들어, 도 2를 참조하면, 따라 자성도료 차선이 30cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되는 경우, 타겟 주파수는 각각 시속 50km에서 46.3Hz, 시속 60km에서 55.6Hz, 시속 70km에서 64.8Hz에 상응하는 것을 알 수 있다. 이러한 타겟 주파수들은 앞서 설명한 노이즈들의 주파수와 비교하였을 때 차이가 크지 않기 때문에 타겟 주파수만을 명확하게 검출하기 어렵다.

만약, 자성도료 차선의 공간적 주기를 3분의 1로 줄여서 10cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 50km로 주행한다면 도 5에 도시된 것처럼 140Hz(③)의 근처에서 타겟 주파수가 검출될 수 있다. 이 때, 도 5를 참조하면, 진동노이즈에 의한 주파수(①)와 전원노이즈에 의한 주파수(②)가 나타남에도 타겟 주파수가 뚜렷하게 구별되어 검출됨을 알 수 있다.

즉, 여러 노이즈 성분들을 고려한다면 타겟 주파수는 60Hz 이상이 되는 것이 바람직하다.

또한, 치명적인 교통사고는 고속 주행 중에 발생한다는 점을 고려하면, 시속 60km 이상에서 타겟 주파수가 명확하게 검출되는 것이 차량의 주행 중 안전을 도모하는데 매우 중요한 포인트가 될 수 있다. 따라서, 시속 60km 이상에서는 타겟 주파수가 60Hz 이상이 될 수 있도록 자성도료 차선의 공간적 주기를 설정하여 교번 자기 패턴을 인가하도록 할 수 있다.

이하에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여, 제1 노이즈 주파수 성분 및 제2 노이즈 주파수 성분을 필터링하는 과정을 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 도 6은 자성도료 차선이 10cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 50km로 주행하면서 검출된 자기 센싱 신호의 주파수 성분을 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 10Hz에 상응하는 신호가 아주 강하게 나타남으로 인해 다른 주파수 성분은 거의 가려져 있음을 알 수 있다.

이러한 상태에서 노이즈를 제거하기 위해 자기 센싱 신호를 80Hz 이하의 신호만 통과시키는 저주파 통과 필터(Low Pass Filter, LPF)로 필터링하여 도 7에 도시된 것과 같은 필터링된 신호를 생성할 수 있다.

이 후, 도 6에 도시된 자기 센싱 신호에서 도 7에 도시된 필터링된 신호를 빼서 도 8에 도시된 것과 같이 저주파 신호가 제거된 신호를 획득할 수 있다. 이 때, 도 8에 도시된 신호에는 여전히 진동 노이즈나 전원 노이즈에 의한 주파수 성분이 포함되어 있지만, 본 발명에 따른 필터링을 통해 해당 주파수 성분의 신호 크기가 감소된 상태일 수 있다.

이렇게 필터링된 도 8의 신호를 주파수 변환하면 도 9와 같은 결과를 획득할 수 있다.

즉, 노이즈 필터링 수행 전 주파수 성분을 나타낸 도 5와 노이즈 필터링 수행 후 주파수 성분을 나타낸 도 9를 비교하면, 도 9에서는 도 5보다 타겟 주파수(약 138Hz)가 명확히 보이는 것을 알 수 있다.

이와 같은 방식으로 자기 센싱 신호에서 저주파수 대역의 신호를 잘라냄으로써 진동노이즈나 전원노이즈와 같은 저주파수 대역의 노이즈 신호들을 손쉽게 제거할 수 있다.

이 때, 노이즈 필터링은 차량의 속도에 기반하여 검출된 타겟 주파수에 상응하여 필터링의 특성을 가변할 수 있다.

이 때, 노이즈 필터링은 타겟 주파수를 중심 주파수로 하는 통과 대역을 설정하고, 통과 대역에 포함되지 않는 노이즈 주파수 성분을 필터링할 수 있다.

예를 들어, 도 5는 자성도료 차선이 10cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 50km로 주행하면서 검출된 주파수 성분을 나타낸 것으로, 별도의 노이즈 필터링을 수행하지 않은 상태를 나타낸다. 이 때, 도 2에 도시된 내용을 고려하면 도 5에 도시된 주파수들 중 ③에 해당하는 주파수가 타겟 주파수에 해당하고, ① 및 ②에 해당하는 주파수는 노이즈 주파수인 것으로 판단된다. 또한, 타겟 주파수에 해당하는 신호와 노이즈 주파수에 해당하는 신호의 크기는 약 10배 정도 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.

이러한 경우, 노이즈 주파수가 대부분 60Hz 이하에서 나타나므로, 주파수가60Hz 이상인 신호만 통과시키는 고역통과필터(High Frequency Pass Filter)를 사용하면, 측정하고자 하는 타겟 주파수(약 142Hz)에 해당하는 신호를 명확하게 검출할 수 있다.

예를 들어, 도 10 내지 도 11은 물리적 수동소자에 의한 고정된 차단주파수(cut off frequency)를 사용하는 고역통과필터를 이용하여 도 5에 도시된 신호에 대해 필터링을 수행한 주파수 분석 결과는 나타낸다.

먼저, 도 10은 40Hz의 차단주파수가 설정된 고역통과필터를 이용하여 도 5에 도시된 신호를 필터링한 결과를 나타낸 것이다. 이 때, 도 5의 주파수 성분과 도 10의 주파수 성분을 비교해보면, 40Hz 이하의 주파수 성분이 감소되었을 뿐 실제로 검출하고자 하는 타겟 주파수(약 142Hz)에 해당하는 신호에는 영향을 주지 않은 것을 확인할 수 있다.

반면에, 도 11은 80Hz의 차단주파수가 설정된 고역통과필터를 이용하여 도 5에 도시된 신호를 필터링한 결과를 나타낸 것으로, 타겟 주파수(약 142Hz)에 해당하는 신호의 크기가 노이즈 주파수에 해당하는 신호와 비교하여 약 100배 정도 차이가 나도록 향상된 것을 확인할 수 있다.

즉, 도 10과 도 11의 주파수 성분을 비교하면, 적절한 차단주파수가 설정된 고역통과필터를 이용함으로써 타겟 주파수에 상응하는 신호를 보다 명확하게 구분할 수 있고, 이를 통해 차량이 안전운행을 할 수 있도록 제어하는데 도움을 줄 수 있다.

그러나, RLC 회로를 이용한 수동소자로 만들어진 고역통과필터는 차단주파수가 고정될 수 밖에 없다. 즉, 수동소자를 직접 교체하지 않고서는 차단주파수를 변화시킬 수 없으며, 이는 모듈 내 전자기판 작업을 따로 해주어야 하므로 현실적으로 차단주파수를 수정하기 어렵다는 한계가 존재한다.

그러나, 타겟 주파수는 차량의 속도에 비례해서 커지기 때문에 차량의 주행 중에도 신호대잡음비를 높은 수준으로 유지하기 위해서는 고역통과필터의 차단주파수를 차량의 속도에 맞추어 실시간으로 수정해주어야 할 필요가 있다.

만약, 도 10 내지 도 11에서 사용한 고역통과필터처럼 차단주파수가 고정된 상태에서 수정할 수 없다면, 주행중인 차량이 감속 또는 가속하는 경우에 노이즈 필터링이 제대로 수행되지 않아서 타겟 주파수에 상응하는 신호를 명확하게 검출하기 어려울 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 차량의 속도에 대응하여 실시간으로 통과대역을 변경함으로써 차량의 속도와 관계없이 높은 신호대잡음비를 유지할 수 있는 노이즈 필터링 방식을 제공하고, 이를 통해 자율주행차량의 안전성을 크게 개선시킬 수 있는 효과를 제공한다.

이 때, 차량에 구비된 속도계 및 GPS 센서 중 적어도 하나로부터 피드백되는 정보를 기반으로 차량의 속도를 획득할 수 있다.

예를 들어, 차량의 속도계에서 출력되는 값에 상응하게 차량의 속도를 획득할 수 있다.

다른 예를 들어, GPS 센서를 통해 획득한 차량의 위치를 이용하여 차량의 이동 거리를 산출하고, 시간과 이동 거리를 기반으로 차량의 속도를 계산할 수 있다.

이 때, 통과 대역은 중심 주파수의 신호와 비교하여 기설정된 기준 크기만큼 작은 신호에 상응하게 설정되는 저역차단주파수부터 고역차단주파수까지의 범위에 상응할 수 있다.

예를 들어, 도 15를 참조하면, 중심 주파수(f₀, center frequency)의 신호대비 3dB로 떨어지는 신호에 해당하는 주파수로 각각 저역차단주파수(f_L, low cutoff frequency)와 고역차단주파수(f_H, high cutoff frequency)를 설정할 수 있다. 이 때, 통과 대역, 즉 주파수 대역폭(B, Band width)은 고역차단주파수에서 저역차단주파수를 뺀 값에 상응할 수 있다.

이 때, 통과 대역은 차량의 속도를 고려하여 설정되는 설정 주기마다 재설정될 수 있다.

예를 들어, 차량의 속도가 변하게 되면 타겟 주파수(f_v)가 변하게 되므로, 변동되는 타겟 주파수(f_v)를 도 15에 도시된 중심 주파수(f₀)로 다시 설정해야 할 필요가 있다. 이 때, 중심 주파수(f₀)가 변동되면 저역차단주파수(f_L)와 고역차단주파수(f_H)도 다시 설정되고, 이에 따라 통과대역이 이 변동될 수 있다.

이 때, 차량의 속도에 따라 통과대역을 설정하는 과정은 도 16을 통해 상세하게 설명하도록 한다.

한편, 시시각각 달라지는 차량의 속도에 대응하기 위해서, 통과대역은 1초에 5번 정도(0.2초마다) 또는 그 이상의 횟수에 상응하는 주기마다 재설정하는 것이 바람직할 수 있다. 하지만, 통과대역을 너무 자주 재설정하는 것은 모듈 내 ADC의 사양과 주파수 계산 및 통신을 위한 CPU 등의 설계에 제약을 주게 되고, 이는 모듈 자체의 제작 비용을 높이는 원인이 되므로 통과대역의 설정주기를 적절하게 설정하는 것도 발명의 중요한 요소가 될 수 있다.

이 때, 설정 주기는 차량의 속도에 상응하는 비상제동거리 및 기설정된 시간 동안 차량의 속도에 상응하는 주행거리를 기반으로 산출될 수 있다.

예를 들어, 통과대역이 재설정되는 설정 주기 사이에 차량이 이동하는 거리는 사고 방지를 위해 중요한 요소에 해당하므로 비상제동거리와 같이 현실적인 상황을 고려하여 통과 대역의 설정주기를 설정할 수 있다.

이 때, 통과대역의 설정 주기를 설정하는 과정은 도 17을 통해 상세하게 설명하도록 한다.

이 때, 노이즈 필터링은 타겟 주파수에 상응하는 신호와 노이즈 주파수 성분에 상응하는 신호 간의 신호 크기 차이가 기설정된 기준 차이 미만인 경우, 통과 대역의 크기를 감소시킬 수 있다.

예를 들어, 도 2를 참조하면, 자성도료 차선이 10cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 30km로 주행할 때 타겟 주파수는 83Hz인 것을 알 수 있다.

이 경우, 71~101Hz에 상응하는 통과대역으로 노이즈 필터링을 수행한다면, 도 12에 도시된 것처럼 타겟 주파수 83Hz(②)에 해당하는 신호가 주파수 60Hz(①)에 해당하는 전원 노이즈 신호보다 약 100배 정도 크게 검출되는 것을 확인할 수 있다.

하지만, 통과대역을 76~96Hz로 더 좁게 설정한다면, 도 13에 도시된 것처럼 타겟 주파수 83Hz(②)에 해당하는 신호와 60Hz(①)에 해당하는 전원 노이즈 신호 간의 신호 크기가 약 1000배 정도로 차이나게 된다.

즉, 통과대역을 보다 세밀하게 설정함으로써 노이즈 필터링 이후 교번 자기 패턴에 상응하는 신호가 보다 뚜렷하게 구별될 수 있다.

다른 예를 들어, 일반적인 고역통과필터를 통해 노이즈 필터링을 수행한 결과와 본 발명에 따라 통과대역을 세밀하게 설정하여 노이즈 필터링을 수행한 결과를 비교하기 위해 도 11과 도 14를 비교하여 설명하도록 한다.

먼저, 도 11은 자성도료 차선이 10cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 50km로 주행하면서 검출된 신호를 80Hz의 차단주파수가 설정된 고역통과필터로 필터링한 결과를 나타낸다.

또한, 도 14는 자성도료 차선이 10cm의 공간적 주기를 가지도록 교번자기패턴이 인가되고, 차량이 시속 50km로 주행하면서 검출된 신호를 132~153Hz의 통과대역으로 필터링한 결과를 나타낸다.

즉, 동일한 조건에서 본다면, 일반적인 고역통과필터로 노이즈 필터링을 수행하였을 때보다 본 발명에 따라 세밀하게 설정된 통과대역으로 노이즈 필터링을 수행하였을 경우에 타겟 주파수에 해당하는 신호가 선명하게 나타남을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 타겟 주파수에 해당하는 신호가 뚜렷하게 구별되지 않는다고 판단되면 중심주파수를 기준으로 통과대역의 대역폭을 더 좁게 설정함으로써 타겟 주파수에 해당하는 신호가 보다 명확하게 검출되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법은 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호에 기반하여 차량(VEHICLE)의 운행을 제어한다(S130).

예를 들어, 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호를 주파수 변환하여 주파수 변환 신호를 생성하고, 생성한 주파수 변환 신호를 이용하여 차량의 운행을 제어할 수 있다. 이 때, 주파수 변환 신호는 자율주행 차량의 주행을 위한 정보로써 사용될 수 있다.

이와 같은 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법을 통해 교번 자기 패턴이 시공된 자성도료 차선으로부터 발생하는 자기 신호를 명확하게 검출하여 안전하게 차량의 운행을 제어할 수 있다.

또한, 자성도료 차선에서 발생하는 자기 신호를 이용하여 주행하는 자율주행차량 시스템에 있어서, 다른 차량, 전력 송신선, 차량의 진동 등을 원인으로 발생하는 노이즈를 제거하여 자율주행차량의 오작동을 감소시키고 안전한 운행을 가능하게 할 수 있다.

또한, 차량의 주행 시 수시로 변하는 차량의 속도에 적응하여 주파수 필터 내 차단주파수 값을 실시간으로 변화시킴으로써 신호대잡음비를 향상시키고 자율주행차량의 안전성을 개선할 수 있다.

도 16은 본 발명의 일실시예에 따라 통과대역을 설정하는 과정을 상세하게 나타낸 동작흐름도이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 통과대역을 설정하는 과정은, 먼저 현재 설정되어 있는 중심 주파수(fp₀), 저역차단주파수(fp_L), 고역차단주파수(fp_H) 및 통과대역의 주파수 대역폭(B)을 확인할 수 있다 (S1610).

이 후, 통과대역의 설정주기인 0.2초(200ms)마다 통과대역을 재설정하기 위해 단계(S1615)부터 단계(S1650)을 반복적으로 수행할 수 있다.

단계(S1615)부터 단계(S1650)를 포함하는 루프(loop)에서는, 먼저 현재 차량의 속도에 따른 타겟 주파수(f_v)가 중심 주파수(fp₀)와 동일한 값인지 체크하고(S1615), 타겟 주파수(f_v)와 중심 주파수(fp₀)가 동일하지 않으면 중심 주파수(fp₀)의 값을 타겟 주파수(f_v)에 상응하게 설정할 수 있다(S1620).

이 후, 중심주파수(fp₀)의 신호와 비교하여 기설정된 기준 크기만큼 작은 신호에 상응하게 저역차단주파수(fp_L)와 고역차단주파수(fp_H)를 설정할 수 있다(S1630).

예를 들어, 도 16에서는 기설정된 기준 크기를 중심 주파수(fp₀)를 기준으로 신호 크기가 50% 이하로 줄어드는 신호, 즉 중심 주파수(fp₀)보다 신호 크기가 3dB 작은 신호에 상응하게 저역차단주파수(fp_L)와 고역차단주파수(fp_H)를 설정할 수 있다(S1630).

이렇게 중심 주파수(fp₀)를 기준으로 저역차단주파수(fp_L)와 고역차단주파수(fp_H)가 재설정됨으로써 재설정된 저역차단주파수(fp_L)부터 고역차단주파수(fp_H)까지의 범위가 통과대역으로 재설정될 수 있다.

이 때, 통과대역의 주파수 대역폭(B)은 저역차단주파수(fp_L)와 고역차단주파수(fp_H)가 재설정됨에 따라 그에 상응하게 변경될 수 있다.

이 후, 루프(loop)에서는, 통과대역 설정주기인 0.2초(200ms)만큼 대기하였다가 현재 차량의 속도(v)를 체크하고(S1640), 현재 차량의 속도에 상응하는 타겟 주파수(f_v)를 산출하여(S1650) 다시 단계(S1615)부터 반복적으로 수행할 수 있다. .

또한, 단계(S1615)의 판단결과 타겟 주파수(f_v)와 중심 주파수(fp₀)가 동일하면, 통과대역을 재설정하지 않아도 되는 것으로 판단하고, 통과대역 설정주기인 0.2초(200ms)만큼 대기하였다가 단계(S1640)부터 반복적으로 수행할 수 있다.

이와 같이 도 16의 루프(LOOP)를 통과대역 설정주기마다 반복적으로 수행함으로써 효과적인 노이즈 필터링을 수행하여 타겟 주파수를 명확하게 검출할 수 있도록 차량의 속도에 따른 통과대역을 설정할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일실시예에 따라 통과대역의 설정 주기를 설정하는 과정을 상세하게 나타낸 동작흐름도이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 통과대역의 설정 주기를 설정하는 과정은, 먼저 현재 설정되어 있는 통과대역의 설정 주기(REPEAT CYCLE)를 확인할 수 있다(S1710).

이 후, 차량이 주행하는 동안에 단계(S1720)부터 단계(S1740)을 반복적으로 수행하면서 통과대역의 설정주기를 반복적으로 재산출하여 설정주기에 변화가 있는 경우, 변화된 값으로 설정주기를 재설정할 수 있다.

단계(S1720)부터 단계(S1740)를 포함하는 루프(loop)에서는, 먼저 차량의 속도(v)를 체크하고(S1720), 차량의 속도에 변화가 있는지 여부를 체크할 수 있다(S1725).

단계(S1725)의 판단결과 차량 속도에 변화가 있으면, [수학식 2]와 같이 변화된 현재 속도에 상응하는 비상제동거리(BD_v)를 산출할 수 있다(S1730).

[수학식 2]

이 후, 변화된 현재 속도에 상응하게 산출된 비상제동거리와 속도 변화 이전의 비상제동거리를 비교하여 변화가 있는지 여부를 판단하고(S1730), 비상제동거리에 변화가 있는 경우에 통과대역의 설정주기를 다시 설정할 수 있다(S1740).

예를 들어, 차량이 시속 30km로 주행하는 경우, 차량은 1초 동안에 8m를 이동하게 된다. 이 때, [수학식 2]에 의하면 비상제동거리는 4.5m로 계산되지만, 도로 표면 및 주위의 환경에 의해 달라질 수도 있다.

따라서, 안전한 주행을 위해서는, 차량이 적어도 1초에 3.5m를 이동하기 전에 통과대역을 재설정해야 하므로 통과대역의 설정주기는 0.4초 또는 그 이하의 시간으로 설정될 수 있다.

그러나, 실제 제동거리는 비상제동거리보다 2배 긴 것으로 알려져 있으므로, 이런 점을 고려한다면 통과대역의 설정주기를 0.2초 또는 그 이하로 설정함으로써 차량의 비상제동 시 사고가 발생할 위험도를 낮출 수 있다.

실제로 통과대역의 설정주기를 0.1초로 설정하는 경우, 차량이 0.8m를 주행할 때마다 통과대역을 재설정하므로 자율주행차량의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 단계(S1725)의 판단결과 차량 속도에 크게 변화가 없거나, 단계(S1735)의 판단결과 비상제동거리에 변화가 없으면, 단계(S1720)부터 반복적으로 수행할 수 있다.

예를 들어, 단계(S1725)에서는 차량의 속도 변화 범위를 사전에 설정해두고, 차량의 속도가 속도 변화 범위를 벗어나는 경우에 차량 속도에 변화가 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 단계(S1735)에서도 비상제동거리의 거리 변화 범위를 사전에 설정해두고, 비상제동거리가 거리 변화 범위를 벗어나는 경우에 비상제동거리에 변화가 있는 것으로 판단할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치를 나타낸 블록도이다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치는 차량에 구비된 자기 센서와 연동되어 동작하거나 또는 자기 센서를 포함하여 동작할 수도 있다.

도 18을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치는 통신부(1810), 프로세서(1820) 및 메모리(1830)를 포함할 수 있다.

통신부(1810)는 네트워크와 같은 통신망을 통해 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성을 위해 필요한 정보를 송수신하는 역할을 할 수 있다. 이 때, 네트워크는 장치들간에 데이터를 전달하는 통로를 제공하는 것으로서, 기존에 이용되는 네트워크 및 향후 개발 가능한 네트워크를 모두 포괄하는 개념이다.

예를 들면, 네트워크는 인터넷 프로토콜(IP)을 통하여 대용량 데이터의 송수신 서비스 및 끊기는 현상이 없는 데이터 서비스를 제공하는 아이피망, 아이피를 기반으로 서로 다른 망을 통합한 아이피망 구조인 올 아이피(All IP)망 등일 수 있으며, 유선망, Wibro(Wireless Broadband)망, WCDMA를 포함하는 3세대 이동통신망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)망 및 LTE 망을 포함하는 3.5세대 이동통신망, LTE advanced를 포함하는 4세대 이동통신망, 위성통신망 및 와이파이(Wi-Fi)망 중에서 하나 이상을 결합하여 이루어질 수 있다.

또한, 네트워크는 한정된 지역 내에서 각종 정보장치들의 통신을 제공하는 유무선근거리 통신망, 이동체 상호 간 및 이동체와 이동체 외부와의 통신을 제공하는 이동통신망, 위성을 이용해 지구국과 지구국간 통신을 제공하는 위성통신망이거나 유무선 통신망 중에서 어느 하나이거나, 둘 이상의 결합으로 이루어질 수 있다. 한편, 네트워크의 전송 방식 표준은, 기존의 전송 방식 표준에 한정되는 것은 아니며, 향후 개발될 모든 전송 방식 표준을 포함할 수 있다.

프로세서(1820)는 자성도료 차선으로부터 교번 자기 패턴에 상응하는 자기 센싱 신호를 생성한다.

이 때, 자성도료 차선은 0cm 초과 25cm 이하의 길이에 상응하는 공간적 주기를 가지도록 자기 교번 패턴이 인가되어 생성될 수 있다.

또한, 프로세서(1820)는 자기 센싱 신호에 대한 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호를 생성한다.

또한, 프로세서(1820)는 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호에 기반하여 차량(VEHICLE)의 운행을 제어한다.

메모리(1830)는 저주파 통과 필터 및 적응형 주파수 필터를 저장한다.

또한, 메모리(1830)는 상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 자성도료 차선 신호의 노이즈 필터링 장치에서 발생하는 다양한 정보를 저장한다.

실시예에 따라, 메모리(1830)는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치와 독립적으로 구성되어 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성을 위한 기능을 지원할 수 있다. 이 때, 메모리(1830)는 별도의 대용량 스토리지로 동작할 수 있고, 동작 수행을 위한 제어 기능을 포함할 수도 있다.

한편, 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치는 메모리가 탑재되어 그 장치 내에서 정보를 저장할 수 있다. 일 구현예의 경우, 메모리는 컴퓨터로 판독 가능한 매체이다. 일 구현 예에서, 메모리는 휘발성 메모리 유닛일 수 있으며, 다른 구현예의 경우, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛일 수도 있다. 일 구현예의 경우, 저장장치는 컴퓨터로 판독 가능한 매체이다. 다양한 서로 다른 구현 예에서, 저장장치는 예컨대 하드디스크 장치, 광학디스크 장치, 혹은 어떤 다른 대용량 저장장치를 포함할 수도 있다.

이와 같은 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치를 이용함으로써 교번 자기 패턴이 시공된 자성도료 차선으로부터 발생하는 자기 신호를 명확하게 검출하여 안전하게 차량을 제어할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법 및 이를 위한 장치는 상기한 바와 같이 설명한 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1810: 통신부
1820: 프로세서
1830: 메모리

Claims

자성도료 차선으로부터 교번 자기 패턴에 상응하는 자기 센싱 신호를 생성하는 단계;
상기 자기 센싱 신호에 대한 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호를 생성하는 단계; 및
상기 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호에 기반하여 차량(VEHICLE)의 운행을 제어하는 단계
를 포함하고
상기 자성도료 차선은
0cm 초과 25cm 이하의 길이에 상응하는 공간적 주기를 가지도록 상기 교번 자기 패턴이 인가되어 생성되고,
상기 노이즈 필터링은
상기 교번 자기 패턴의 공간적 주기와 상기 차량의 속도를 고려하여 검출된 타겟 주파수보다 낮은 주파수의 저주파 신호를 필터링하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 노이즈 필터링은
상기 차량이 주행하지 않는 상태에 상응하는 제1 노이즈 주파수 성분 및 상기 차량의 주행 속도 변화에 상응하는 변화량이 기설정된 기준레벨 미만인 제2 노이즈 주파수 성분을 필터링하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 노이즈 필터링은
상기 차량의 속도에 기반하여 검출된 타겟 주파수에 상응하여 필터링의 특성을 가변하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 차량에 구비된 속도계 및 GPS 센서 중 적어도 하나로부터 피드백되는 정보를 기반으로 상기 차량의 속도를 획득하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 노이즈 필터링은
상기 타겟 주파수를 중심 주파수로 하는 통과 대역을 설정하고, 상기 통과 대역에 포함되지 않는 노이즈 주파수 성분을 필터링하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 통과 대역은
상기 차량의 속도를 고려하여 설정되는 설정 주기마다 재설정되는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 설정 주기는
상기 차량의 속도에 상응하는 비상제동거리 및 기설정된 시간 동안 상기 차량의 속도에 상응하는 주행거리를 기반으로 산출되는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 노이즈 필터링은
상기 타겟 주파수에 상응하는 신호와 상기 노이즈 주파수 성분에 상응하는 신호 간의 신호 크기 차이가 기설정된 기준 차이 미만인 경우, 상기 통과 대역의 크기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 통과 대역은
상기 중심 주파수의 신호와 비교하여 기설정된 기준 크기만큼 작은 신호에 상응하게 설정되는 저역차단주파수부터 고역차단주파수까지의 범위에 상응하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 방법.
자성도료 차선으로부터 교번 자기 패턴에 상응하는 자기 센싱 신호를 생성하고, 상기 자기 센싱 신호에 대한 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호를 생성하고, 상기 노이즈가 제거된 자기 센싱 신호에 기반하여 차량(VEHICLE)의 운행을 제어하는 프로세서; 및
상기 자기 센싱 신호를 저장하는 메모리
를 포함하고,
상기 자성도료 차선은
0cm 초과 25cm 이하의 길이에 상응하는 공간적 주기를 가지도록 상기 교번 자기 패턴이 인가되어 생성되고,
상기 노이즈 필터링은
상기 교번 자기 패턴의 공간적 주기와 상기 차량의 속도를 고려하여 검출된 타겟 주파수보다 낮은 주파수의 저주파 신호를 필터링하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치.
삭제
삭제
청구항 12에 있어서,
상기 노이즈 필터링은
상기 차량이 주행하지 않는 상태에 상응하는 제1 노이즈 주파수 성분 및 상기 차량의 주행 속도 변화에 상응하는 변화량이 기설정된 기준레벨 미만인 제2 노이즈 주파수 성분을 필터링하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 노이즈 필터링은
상기 차량의 속도에 기반하여 검출된 타겟 주파수에 상응하여 필터링의 특성을 가변하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 차량에 구비된 속도계 및 GPS 센서 중 적어도 하나로부터 피드백되는 정보를 기반으로 상기 차량의 속도를 획득하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 노이즈 필터링은
상기 타겟 주파수를 중심 주파수로 하는 통과 대역을 설정하고, 상기 통과 대역에 포함되지 않는 노이즈 주파수 성분을 필터링하는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치.
청구항 18에 있어서,
상기 통과 대역은
상기 차량의 속도를 고려하여 설정되는 설정 주기마다 재설정되는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치.
청구항 19에 있어서,
상기 설정 주기는
상기 차량의 속도에 상응하는 비상제동거리 및 기설정된 시간 동안 상기 차량의 속도에 상응하는 주행거리를 기반으로 산출되는 것을 특징으로 하는 자성도료 차선 기반 차량 제어신호 생성 장치.