KR102402088B1 - 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치는 차량의 복수의 레이더에 의해 추적된 주변의 물체에 대한 상대 속도와 상대 위치가 포함된 추적 정보들을 획득하는 획득부, 상기 복수의 레이더 각각을 기준으로 하는 상기 복수의 추적 정보를 상기 차량의 중심을 기준으로 하는 융합 추정치로 융합하는 융합부, 상기 융합 추정치와 상기 차량의 속도 및 회전각 속도를 이용하여 상기 물체가 이동체인지 판단하는 판단부, 상기 물체가 이동체인 것으로 판단되면, 상기 복수의 레이더에 의해 추적된 상기 이동체의 추적 부위를 추정하는 추정부, 및 상기 이동체의 추적 부위와 상기 융합 추정치를 이용하여 상기 이동체의 볼륨 및 위치를 검출하는 검출부를 포함한다.

Description

복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치 및 그 동작 방법{Device for detecting a moving object using a plurality of radar and method thereof}
본 발명은 차량 주변의 이동체를 검출하는 기술에 관한 것으로, 특히 복수의 레이더의 추적 정보를 이용하여 이동체의 검출 정확성을 향상시키는 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
RF 신호를 출력하고, 출력된 RF 신호가 타겟에 반사된 반사 신호를 수신하여 타겟의 위치 및 속도를 감지하는 레이더 장치는 기존에 주로 군사용 목적으로만 사용되어 왔다. 그러나 최근에는 차량에 종래에는 제공되지 않던 다양한 기능이 추가됨에 따라 점차로 차량에 레이더 장치가 장착되는 추세이다. 차량에 구비되는 레이더는 주로 사전 충돌 방지, 사각 지대 감지, 정속 주행 등과 같은 안전 사고 방지 기능을 제공하기 위해 사용된다.
레이더는 전파를 생성하여 외부로 전송하고, 주변에 있는 타겟(타차량)에 의하여 반사되는 신호를 받아들인다. 이때, 반사되는 신호는 타겟의 위치나 속도에 따라 변조되고, 이러한 변조 신호는 RF 단에서 복조됨으로써 원하는 기저대역 신호를 얻고, 이를 통해 타겟의 정보를 추출한다.
차량 간의 충돌을 예방하기 위해서는 레이더로부터 나오는 타차량(이동체)의 위치정보가 타차량의 어느 부위인지, 어떤 모션을 취하는지 알아야 가능하다. 차량은 상당히 큰 볼륨을 가지기 때문에, 레이더로부터 추적되는 위치가 타차량의 뒷부분(후방 범퍼)일 경우 해당 차량의 전방 길이까지 고려해야 하며, 타차량의 앞부분(전방 범퍼)일 경우 타차량의 후방까지 고려해야 정확한 충돌 예측이 가능해진다.
일반적으로 카메라의 경우 영상처리 시 차량의 특징점들을 이용하여 타차량의 추적부위와 모션을 추정할 수 있으며, 라이다(Lidar)의 경우 포인터 클라우드의 형태의 측정치를 통해 차량의 추적부위와 모션을 추정할 수 있다. 그러나, 레이더의 경우 타차량의 어느 부위에서 전파가 반사되어 들어오는지 알 수 없기 때문에 타차량의 추적 부위 및 모션을 판단하기 매우 어렵다.
본 발명의 목적은 차량의 복수의 레이더의 추적 정보를 이용하여 이동체의 검출 부위 및 이동체의 볼륨을 추정하는 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치는 차량의 복수의 레이더에 의해 추적된 주변의 물체에 대한 상대 속도와 상대 위치가 포함된 추적 정보들을 획득하는 획득부, 상기 복수의 레이더 각각을 기준으로 하는 상기 복수의 추적 정보를 상기 차량의 중심을 기준으로 하는 융합 추정치로 융합하는 융합부, 상기 융합 추정치와 상기 차량의 속도 및 회전각 속도를 이용하여 상기 물체가 이동체인지 판단하는 판단부, 상기 물체가 이동체인 것으로 판단되면, 상기 복수의 레이더에 의해 추적된 상기 이동체의 추적 부위를 추정하는 추정부, 및 상기 이동체의 추적 부위와 상기 융합 추정치를 이용하여 상기 이동체의 볼륨 및 위치를 검출하는 검출부를 포함한다.
상기 판단부는 상기 융합 추정치에 포함된 상기 물체의 상대 속도 및 상기 물체의 상대 위치 벡터, 상기 차량의 속도 및 상기 차량의 회전각 속도를 이용하여 상기 물체의 절대 속도 벡터를 연산하여 상기 물체가 이동체인지 여부를 판단한다.
상기 추정부는 상기 이동체의 절대 속도 벡터와 상기 이동체의 상대 위치 벡터 간의 사잇각을 구하며, 상기 사잇각에 대응하여 기설정된 부위를 상기 이동체의 추적 부위인 것으로 추정한다.
상기 추정부는 상기 사잇각에 따라 상기 이동체의 전방 중앙 부위, 전방 우측 부위, 우측 부위, 후방 우측 부위, 후방 중앙 부위, 후방 좌측 부위, 좌측 부위, 전방 좌측 부위 중 어느 하나의 부위를 상기 이동체의 추적 부위로 추정한다.
상기 검출부는 상기 이동체의 상대 위치 벡터, 상기 이동체의 진행 방향과 우측 방향 각각을 향하는 단위 벡터, 상기 이동체의 추적 부위에 따른 변수를 연산하여 상기 이동체의 4개의 꼭지점 위치의 벡터를 구하여 상기 이동체의 볼륨을 검출한다.
상기 검출부는 추적 부위 별로 기설정된 변수 연산식 중 상기 이동체의 추적 부위에 대한 변수 연산식에 상기 이동체의 전장값 및 전폭값, 및 상기 사잇각을 대입하여 상기 변수를 구하며, 상기 이동체의 절대 속도 벡터를 이용하여 상기 이동체의 진행 방향을 향하는 단위 벡터와 상기 이동체의 우측 방향을 향하는 단위 벡터를 구한다.
상기 검출부는 상기 이동체의 2개의 꼭지점의 위치 벡터 각각에 상기 이동체의 전장값과 상기 이동체의 진행 방향의 단위 벡터의 반대 방향 단위 벡터를 연산하여 상기 이동체의 4개의 꼭지점 중 다른 2개의 꼭지점의 위치 벡터를 구한다.
상기 획득부는 상기 이동체의 길이값을 더 획득하며, 상기 검출부는 상기 이동체의 추적 부위에 따라 상기 이동체의 길이값이 전장값 또는 전폭값 중 어느 하나의 값으로 구분하고, 상기 길이값에 기설정된 비율을 연산하여 상기 전장값 또는 상기 전폭값 중 다른 하나의 값을 구한다.
한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법은 차량의 복수의 레이더에 의해 추적된 주변의 물체에 대한 상대 속도와 상대 위치가 포함된 추적 정보들을 획득하는 단계, 상기 복수의 레이더 각각을 기준으로 하는 상기 복수의 추적 정보를 상기 차량의 중심을 기준으로 하는 융합 추정치로 융합하는 단계, 상기 융합 추정치와 상기 차량의 속도 및 회전각 속도를 이용하여 상기 물체가 이동체인지 판단하는 단계, 상기 물체가 이동체인 것으로 판단되면, 상기 복수의 레이더에 의해 추적된 상기 이동체의 추적 부위를 추정하는 단계, 및 상기 이동체의 추적 부위와 상기 융합 추정치를 이용하여 상기 이동체의 볼륨 및 위치를 검출하는 단계를 포함한다.
상기 판단하는 단계는 상기 융합 추정치에 포함된 상기 물체의 상대 속도 및 상기 물체의 상대 위치 벡터, 상기 차량의 속도 및 상기 차량의 회전각 속도를 이용하여 상기 물체의 절대 속도 벡터를 연산하여 상기 물체가 이동체인지 여부를 판단한다.
상기 추정하는 단계는 상기 이동체의 절대 속도 벡터와 상기 이동체의 상대 위치 벡터 간의 사잇각을 구하며, 상기 사잇각에 대응하여 기설정된 부위를 상기 이동체의 추적 부위인 것으로 추정한다.
상기 추정하는 단계는 상기 사잇각에 따라 상기 이동체의 전방 중앙 부위, 전방 우측 부위, 우측 부위, 후방 우측 부위, 후방 중앙 부위, 후방 좌측 부위, 좌측 부위, 전방 좌측 부위 중 어느 하나의 부위를 상기 이동체의 추적 부위로 추정한다.
상기 검출하는 단계는 상기 이동체의 상대 위치 벡터, 상기 이동체의 진행 방향과 우측 방향 각각을 향하는 단위 벡터, 상기 이동체의 추적 부위에 따른 변수를 연산하여 상기 이동체의 4개의 꼭지점 위치의 벡터를 구하여 상기 이동체의 볼륨을 검출한다.
상기 검출하는 단계는 추적 부위 별로 기설정된 변수 연산식 중 상기 이동체의 추적 부위에 대한 변수 연산식에 상기 이동체의 전장값 및 전폭값, 및 상기 사잇각을 대입하여 상기 변수를 구하며, 상기 이동체의 절대 속도 벡터를 이용하여 상기 이동체의 진행 방향을 향하는 단위 벡터와 상기 이동체의 우측 방향을 향하는 단위 벡터를 구한다.
상기 검출하는 단계는 상기 이동체의 2개의 꼭지점의 위치 벡터 각각에 상기 이동체의 전장값과 상기 이동체의 진행 방향의 단위 벡터의 반대 방향 단위 벡터를 연산하여 상기 이동체의 4개의 꼭지점 중 다른 2개의 꼭지점의 위치 벡터를 구한다.
상기 획득하는 단계는 상기 이동체의 길이값을 더 획득하며, 상기 검출하는 단계는 상기 이동체의 추적 부위에 따라 상기 이동체의 길이값이 전장값 또는 전폭값 중 어느 하나의 값으로 구분하고, 상기 길이값에 기설정된 비율을 연산하여 상기 전장값 또는 상기 전폭값 중 다른 하나의 값을 구한다.
본 발명의 실시예에 따르면 차량에 장착된 복수의 레이더를 이용하여 차량 주변의 타차량의 볼륨 및 위치를 정밀하게 추적할 수 있으며, 이에 따라 차량과 타차량 간의 충돌 예측의 성능이 향상될 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 기술을 영상 센서를 이용한 이동체 검출 기술과 융합하여 보다 원활하게 타차량의 볼륨, 모션 및 위치를 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치 블록도.
도 2는 볼 발명의 실시예에 따른 차량에 장착된 복수의 레이더 위치를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 융합 좌표계를 설명하기 위한 참조도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동체의 위치에 따른 추적 부위를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동체의 절대 속도 벡터와 이동체의 상대 위치 벡터의 사잇각에 따른 이동체의 추적 부위를 추정하는 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동체의 볼륨 및 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고, 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치(이하, ‘이동체 검출 장치’)(100)는 획득부(110), 융합부(120), 판단부(130), 추정부(140), 및 검출부(150)를 포함한다.
획득부(110)는 차량의 소정 위치에 장착된 복수의 레이더로부터 주위 물체(이동체)에 대한 추적 정보를 획득한다. 여기서, 복수의 레이더는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량(자차량)(10)의 전방 좌측, 전방 우측, 후방 좌측, 후방 우측에 장착될 수 있다. 이 외에도, 복수의 레이더는 차량(10)의 외부 소정 위치에 복수개가 더 장착될 수 있다.
복수의 레이더 각각에서 발사된 레이더 신호가 물체에 맞고 반사되어 되돌아오는 반사 신호를 통해, 획득부(110)는 복수의 레이더 각각을 통해 복수의 추적 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 복수의 추적 정보는 복수의 레이더 각각을 기준으로 복수의 레이더 각각에서 추적된 물체에 대한 상대 위치 정보와 상대 속도 정보가 포함된다.
이때, 복수의 추적 정보에 포함된 물체에 대한 상대 위치와 상대 속도는 복수의 레이더 각각을 기준으로 한 값이므로, 복수의 추적 정보의 기준을 하나로 융합하는 과정이 필요하다.
융합부(120)는 복수의 레이더 각각을 기준으로 하는 복수의 추적 정보를 어느 한 지점을 기준으로 하는 어느 하나의 추정치로 융합한다.
구체적으로, 융합부(120)는 복수의 레이더 각각을 통해 획득된 복수의 추적 정보를 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(자차량)(10)의 어느 한 지점을 원점으로 하는 융합 좌표계로 변환할 수 있다. 여기서, 융합 좌표계는 차량(10)의 뒤차축의 중심을 원점으로 하며, x축은 차축의 전방 방향, y축은 차축의 좌우측 방향을 향하는 좌표계일 수 있다. 이때, 융합부(120)는 별도의 메모리에 기저장된 차량(10)의 뒤차축의 중심 위치와, 복수의 레이더 각각에 대한 차량(10)의 장착 위치를 이용하여 복수의 추적 정보를 융합 좌표계로 변환할 수 있다.
융합부(120)는 복수의 추적 정보 각각이 차량(10)의 뒤차축의 중심을 기준으로 하는 융합 좌표계로 변환된 결과를 확인하여, 동일한 물체를 추적하는 추적 정보를 선택한다. 또한, 선택된 추적 정보들을 이용하여 어느 하나의 물체에 대한 융합 추정치(제1 융합 추정치)를 생성하는 과정을 수행한다. 이때, 이러한 과정은 복수의 추적 정보를 측정치로 간주하고 칼만 필터(Kalman Filter)를 이용하거나 정보 필터(Information Filter)를 이용하여 융합 추정치를 생성할 수 있다.
예컨대, 융합부(120)는 융합 좌표계로 변환된 복수의 추적 정보의 상대 위치가 기설정된 오차 범위 내인 정보들을 이용하여 제1 융합 추정치를 생성할 수 있다. 또는, 융합부(120)는 융합 좌표계로 변환된 복수의 추적 정보의 상대 위치가 기설정된 오차 범위 내이고, 상대 속도가 기설정된 오차 속도값 이내인 정보들을 이용하여 제1 융합 추정치를 생성할 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 생성된 물체의 제1 융합 추정치(
Figure 112015121925358-pat00001
)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015121925358-pat00002
여기서,
Figure 112015121925358-pat00003
는 융합 좌표계의 원점을 기준으로 물체의 상대 위치(x, y)의 벡터이며,
Figure 112015121925358-pat00004
는 융합 좌표계의 원점을 기준으로 물체의 상대 속도(
Figure 112015121925358-pat00005
)의 벡터이다.
나아가, 융합부(120)는 융합 좌표계에서의 융합 추정치(제1 융합 추정치)를 차량(10)의 중심을 원점으로 하는 차량중심 좌표계로 좌표 변환한다. 여기서, 차량중심 좌표계는 차량(10)의 중심을 기준(원점)으로 하며, 좌표계의 방향은 융합 좌표계와 동일하게 x축은 차축의 전방 방향, y축은 차축의 좌우측 방향을 향할 수 있다.
융합부(120)는 별도의 메모리에 기저장된 차량(10)의 중심 위치를 이용하여 융합 좌표계에서의 융합 추정치(제1 융합 추정치)를 차량중심 좌표계의 융합 추정치(제2 융합 추정치)로 좌표 변환할 수 있다. 예컨대, 차량중심 좌표계로 좌표 변환된 제2 융합 추정치(
Figure 112015121925358-pat00006
)는 수학식 2와 같을 수 있다.
Figure 112015121925358-pat00007
여기서,
Figure 112015121925358-pat00008
는 차량중심 좌표계의 원점을 기준으로 물체의 상대 위치 벡터이며,
Figure 112015121925358-pat00009
는 차량중심 좌표계의 원점을 기준으로 물체의 상대 속도 벡터이며,
Figure 112015121925358-pat00010
는 융합 좌표계에서의 원점과 차량중심 좌표계에서의 원점 간의 벡터이다.
수학식 2와 같이, 융합 좌표계에서 차량중심 좌표계로 변환하기 위해서, 융합 좌표계에서의 융합 추정치(제1 융합 추정치)(
Figure 112015121925358-pat00011
)에 융합 좌표계에서의 원점과 차량중심 좌표계에서의 원점 간의 벡터(차량중심벡터)(
Figure 112015121925358-pat00012
)를 감산해주면 된다.
이와 같은 과정을 통해, 융합부(120)는 복수의 추적 정보로부터 차량(10)의 중심을 기준으로 물체의 상대 위치와 상대 속도를 나타내는 융합 추정치(제2 융합 추정치)를 추정할 수 있다.
또는, 융합부(120)는 융합 좌표계에서의 융합 추정치(제1 융합 추정치)를 구하는 과정을 생략하고, 복수의 추적 정보, 복수의 레이더의 장착 위치, 및 차량(10)의 중심 위치를 이용하여 복수의 추적 정보로부터 차량중심 좌표계에서의 융합 추정치(제2 융합 추정치)를 생성할 수 있다. 이때, 복수의 추적 정보로부터 차량중심 좌표계에서의 융합 추정치를 구하는 방법은 융합 좌표계에서의 융합 추정치를 구하는 방법과 동일할 수 있다.
판단부(130)는 융합부(120)에 의해 생성된 융합 추정치(제2 융합 추정치)를 이용하여 복수의 레이더에 의해 추적된 물체가 차량(타차량)인지 판단한다. 이를 위해, 먼저 판단부(130)는 융합부(120)에 의해 생성된 제2 융합 추정치와 차량(10)의 속도 및 회전각 속도를 이용하여 물체의 절대 속도 벡터를 구한다.
이때, 판단부(130)는 차량(10)의 소정 위치에 장착된 속도 센서 및 회전각 속도 센서로부터 차량(10)의 속도 및 회전각 속도를 획득될 수 있다. 또는, 판단부(130)는 차량(10)의 전자제어유닛(Electronic Control Unit, ECU)으로부터 차량(10)의 속도 및 회전각 속도를 획득할 수 있다.
판단부(130)는 수학식 3을 통해 물체의 절대 속도 벡터(
Figure 112015121925358-pat00013
)를 구할 수 있다.
Figure 112015121925358-pat00014
여기서,
Figure 112015121925358-pat00015
,
Figure 112015121925358-pat00016
는 물체의 상대 속도이고,
Figure 112015121925358-pat00017
는 차량(10)의 속도이고, Ω는 차량(10)의 회전각 속도이며,
Figure 112015121925358-pat00018
는 차량중심 좌표계의 원점을 기준으로 물체의 상대 위치 벡터이다.
복수의 레이더에 의해 추적된 물체가 이동체(차량)이 아닌 사람, 고정물일 수 있기 때문에, 판단부(130)는 절대 속도 벡터(
Figure 112015121925358-pat00019
)의 크기와 기설정된 문턱값(
Figure 112015121925358-pat00020
)을 비교하여, 추적된 물체가 이동체(타차량)인지 판단한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 ‘이동체’를 ‘타차량’으로 총칭하여 설명한다.
만약, 수학식 3을 통해 구해진 물체의 절대 속도 벡터(
Figure 112015121925358-pat00021
)의 크기가 기설정된 문턱값(
Figure 112015121925358-pat00022
)보다 큰 경우, 판단부(130)는 복수의 레이더에 의해 추적된 물체는 차량(타차량)인 것으로 판단한다. 이때, 기설정된 문턱값(
Figure 112015121925358-pat00023
)은 복수의 레이더에 의해 감지된 물체가 사람, 고정물, 또는 본 발명에서 추적하고자 하는 차량(타차량)인지를 판단하기 위해 사전에 개발자 등에 의해 설정된 값이다.
복수의 레이더에 의해 추적된 물체가 차량(타차량)인 것으로 판단되면, 추정부(140)는 추적된 타차량의 추적 부위를 추정한다. 이는, 일반적으로 레이더는 물체에 가장 근접하고, 수직이며, 반사면적이 넓은 부분에서 큰 반사 신호가 발생하는 특징이 있으며, 이는 해당 위치를 레이더에서 감지할 가능성이 크다는 것을 의미한다. 이러한 레이더의 특성을 이용하여, 추정부(140)는 도 4 및 수학식 4를 통해 타차량(20)의 추적 부위를 추정할 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량(자차량) (10)을 기준으로 타차량(20)의 위치 및 진행 방향에 따라 차량(10)의 복수의 레이더에 의해 추적된 타차량(20)의 추적 부위가 다를 수 있다.
이러한 타차량(20)의 추적 부위는 판단부(130)에 의해 구해진 타차량(20)의 절대 속도 벡터와 융합부(120)에 의해 구해진 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 상대 위치 벡터를 이용하여 구해지는 각도(사잇각)를 통해 추정할 수 있다. 여기서, 사잇각(θ)은 수학식 4과 같이 타차량(20)의 절대 속도 벡터와 타차량(20)의 상대 위치 벡터의 내적을 이용하여 연산될 수 있다.
Figure 112015121925358-pat00024
여기서,
Figure 112015121925358-pat00025
는 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 상대 위치 벡터이며,
Figure 112015121925358-pat00026
는 타차량(20)의 절대 속도 벡터이다.
추정부(140)는 수학식 4를 통해 구해진 사잇각(θ)을 이용하여 타차량(20)의 추적 부위를 추정한다. 이때, 사잇각(θ)에 대응하는 타차량(20)의 추적 부위는 도 5에 예시된 바와 같이 기설정되어 저장될 수 있다.
예컨대, 사잇각(θ)이 -20°(340°) 이상 20° 미만인 경우 타차량(20)의 전방 중앙 부위, 20° 이상 50° 미만인 경우 타차량(20)의 전방 우측 부위, 50° 이상 130° 미만인 경우 타차량(20)의 우측 부위, 130° 이상 160° 미만인 경우 타차량(20)의 후방 우측 부위, 160° 이상 200° 미만인 경우 타차량(20)의 후방 중앙 부위, 200° 이상 230° 미만인 경우 타차량(20)의 후방 좌측 부위, 230° 이상 310° 미만인 경우 타차량의 좌측 부위, 310° 이상 340° 미만인 경우 타차량(20)의 전방 좌측 부위로 사잇각(θ)에 대응하는 타차량(20)의 부위가 설정될 수 있다.
일 예로서, 수학식 4를 통해 구해진 사잇각(θ)이 15°인 경우, 추정부(140)는 차량(10)의 복수의 레이더에 의해 타차량(20)의 전방 부위가 추적된 것으로 추정할 수 있다. 다른 예로서, 구해진 사잇각(θ)이 180°인 경우, 추적된 추적 부위는 타차량(20)의 후방 중앙 부위인 것으로 추정할 수 있다.
검출부(150)는 타차량(20)의 추적 부위와 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 상대 위치 벡터를 이용하여 타차량(20)의 4개의 꼭지점의 위치 벡터를 구하여 타차량(20)의 볼륨을 추정 및 위치를 검출한다. 구체적으로, 검출부(150)은 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터와 전방 우측 위치 벡터를 구하며, 구해진 타차량(20)의 전방 좌측/우측 위치 벡터를 이용하여 타차량(20)의 후방 좌측/우측 위치 벡터를 구하여 타차량(20)의 볼륨을 추정하고 정확한 위치를 검출할 수 있다.
먼저, 검출부(150)는 타차량(20)의 전폭(vehicle width, vw)값 및 전장(vehicle length, vl)값을 추정한다.
일 예로서, 검출부(150)는 기설정된 전폭값 및 전장값을 타차량(20)의 전폭값(vw) 및 전장값(vl)으로 추정한다. 이때, 기설정된 전장값 및 전폭값은 일반적으로 널리 주행되고 있는 차량(예컨대, 중형차)의 평균 전장 및 평균 전폭일 수 있다.
다른 예로서, 검출부(150)는 획득부(110)를 통해 추적된 물체(타차량)의 길이값을 획득할 수 있으며, 획득된 타차량(20)의 길이값을 이용하여 타차량(20)의 전장값(vw) 및 전폭값(vl)을 추정할 수 있다. 이때, 검출부(150)는 추정부(140)에 의해 추정된 타차량(20)의 추적 부위에 따라 획득된 길이값이 타차량(20)의 전폭에 해당하는지 전장에 해당하는지 판단할 수 있다.
예컨대, 추정부(140)에 의해 추정된 타차량(20)의 추적 부위가 타차량(20)의 전방 중앙 부위 또는 후방 중앙 부위인 경우, 검출부(150)는 획득부(110)를 통해 획득된 길이값을 타차량(20)의 전폭값(vw)으로 추정할 수 있다. 만약, 추정부(140)에 의해 추정된 타차량(20)의 추적 부위가 타차량(20)의 우측 부위 또는 좌측 부위인 경우, 검출부(150)는 획득부(110)를 통해 획득된 길이값을 타차량(20)의 전장값(vl)으로 추정할 수 있다.
타차량(20)의 전폭값(vw) 또는 전장값(vl) 중 어느 하나의 값이 추정되면, 검출부(150)는 추정된 값에 기설정된 비율을 연산하여 다른 하나의 값(전장값 또는 전폭값)을 추정할 수 있다. 여기서, 기설정된 비율을 일반적으로 널리 주행되고 있는 차량(예컨대, 중형차)의 전폭과 전장 간의 비율일 수 있으며, 기설정된 전폭과 전장 간의 비율은 1:2.5일 수 있다. 이러한 비율은 사전에 개발자에 의해서 설정 및 변경될 수 있다.
예컨대, 타차량(20)의 전폭값(vw)이 1.5m로 추정된 경우, 추정된 전폭값(vw)과 기설정된 전폭과 전장 간의 비율(1:2.5)을 연산하여 타차량(20)의 전장값(vl)을 3.75m로 추정할 수 있다. 또는, 타차량(20)의 전장값(vl)이 4.5m로 추정된 경우, 추정된 전장값(vl)과 기설정된 전폭과 전장 간의 비율(1:2.5)을 연산하여 타차량(20)의 전폭값(vw)을 1.8m로 추정할 수 있다.
한편, 차량 종류의 구분에 따라 차량의 전장과 전폭 간의 비율이 달리 기저장될 수 있다. 여기서, 차량 종류는 차량 크기에 따라 경차, 소형차, 중형차, 대형차로 종류가 구분될 수 있다. 예컨대, 전장이 3.5m 미만이고 전폭이 1.5m 미만이면 경차, 전장이 3.5m 이상 4.5m 미만이고 전폭이 1.5m 이상 1.7m 미만이면 소형차, 전장이 4.7m 이상 5m 미만이고 전폭이 1.7m 이상 2m 미만이면 중형차, 전장이 5m 이상이고 전폭이 2m 이상이면 대형차로 차량 종류가 구분될 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따라 구분된 것이며, 사전에 개발자에 의해 차량 종류를 구분하기 위한 기준은 달리 설정될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 차량 종류 별 전폭과 전장 간의 비율은, 경차의 경우 1:2.3, 소형차의 경우 1:2.5, 중형차의 경우 1:2.7, 대형차의 경우 1:3으로 기설정될 수 있다.
검출부(150)는 획득부(110)를 통해 획득된 전장값(vl) 또는 전폭값(vw)에 따라 차량 종류를 확인하며, 확인된 차량 종류에 대응하는 비율을 연산하여 다른 하나의 값(전폭값 또는 전장값)을 추정할 수 있다. 예컨대, 획득된 타차량(20)의 전폭값(vw)이 1.8m인 경우, 검출부(150)는 타차량(20)의 종류가 중형차인 것으로 판단하고, 타차량(20)의 전폭값(vw)과 중형차에 대한 전폭과 전장 간의 비율인 1:2.6를 연산하여 타차량(20)의 전장값(vl)을 4.86m로 추정할 수 있다. 또는, 획득된 타차량(20)의 전장값(vl)이 3.4m인 경우, 검출부(150)는 타차량(20)의 종류가 경차인 것으로 판단하고, 타차량(20)의 전장값(vl)과 경차에 대한 전폭과 전장 간의 비율인 1:2.3을 연산하여, 타차량(20)의 전폭값(vw)을 1.47m로 추정할 수 있다.
검출부(150)는 추정된 타차량(20)의 전폭값(vw)과 전장값(vl) 및 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 상대 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00027
)를 연산하여 도 6에 도시된 바와 같이 타차량(20)의 전방 좌측 위치에 대한 벡터(전방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00028
))와 전방 우측 위치에 대한 벡터(전방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00029
))를 구한다. 이러한 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00030
)와 전방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00031
)는 수학식 5를 통해 구해질 수 있다.
Figure 112015121925358-pat00032
여기서,
Figure 112015121925358-pat00033
및
Figure 112015121925358-pat00034
각각은 타차량(20)의 진행 방향을 향하는 단위 벡터와 우측 방향을 향하는 단위 벡터로써, 수학식 6을 통해 구해질 수 있다. 아울러, len,
Figure 112015121925358-pat00035
,
Figure 112015121925358-pat00036
은 타차량(20)의 전폭값(vw), 전장값(vl), 추정부(140)에 의해 구해진 타차량(20)의 절대 속도 벡터(
Figure 112015121925358-pat00037
)와 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 상대 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00038
) 간의 사잇각(θ) 및 타차량(20)의 추적 부위를 이용하여 구해지는 변수로써, 수학식 7을 통해 구해질 수 있다.
Figure 112015121925358-pat00039
여기서,
Figure 112015121925358-pat00040
는 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 절대 속도 벡터이다.
Figure 112015121925358-pat00041
이와 같은 과정을 통해, 검출부(150)는 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00042
)와 전방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00043
)를 구할 수 있다.
검출부(150)는 구해진 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00044
)와 전방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00045
) 각각에
Figure 112015121925358-pat00046
를 더해주어 타차량(20)의 후방 좌측 위치에 대한 벡터(후방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00047
))와 후방 우측 위치에 대한 벡터(후방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00048
))를 구할 수 있다. 이에 따라, 검출부(150)는 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00049
), 전방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00050
), 후방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00051
), 및 후방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00052
)를 통해 타차량(20)의 볼륨을 추정하여 타차량(20)의 위치를 정확히 검출할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 차량에 장착된 복수의 레이더를 이용하여 차량 주변의 타차량의 볼륨 및 위치를 정밀하게 추적할 수 있으며, 이에 따라 차량과 타차량 간의 충돌 예측의 성능이 향상될 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 기술을 영상 센서를 이용한 이동체 검출 기술과 융합하여 보다 원활하게 타차량의 볼륨, 모션 및 위치를 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법 흐름도이다.
이하에서는 별도의 언급이 없는 한, 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치(이하, ‘이동체 검출 장치’로 총칭)(100)에서 수행되는 것으로 간주한다.
이동체 검출 장치(100)는 차량(10)의 복수의 레이더로부터 주위 물체(이동체)에 대한 추적 정보를 획득한다(S701). 여기서, 복수의 레이더는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량(자차량)의 전방 좌측, 전방 우측, 후방 좌측, 후방 우측에 장착될 수 있다. 이 외에도, 복수의 레이더는 차량 외부의 소정 위치에 복수개가 더 장착될 수 있다.
복수의 레이더 각각에서 발사된 레이더 신호가 물체에 맞고 반사되어 되돌아오는 반사 신호를 통해, 이동체 검출 장치(100)는 복수의 레이더 각각을 통해 복수의 추적 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 복수의 추적 정보는 복수의 레이더 각각을 기준으로 복수의 레이더 각각에서 추적된 물체에 대한 상대 위치 정보와 상대 속도 정보가 포함된다. 이때, 복수의 추적 정보에 포함된 물체에 대한 상대 위치와 상대 속도는 복수의 레이더 각각을 기준으로 한 값이므로, 복수의 추적 정보의 기준을 하나로 융합하는 과정이 필요하다.
이동체 검출 장치(100)는 복수의 레이더 각각을 기준으로 하는 복수의 추적 정보를 어느 한 지점을 기준으로 하는 융합 추정치로 융합한다(S702). 먼저, 이동체 검출 장치(100)는 복수의 레이더 각각을 통해 획득된 복수의 추적 정보를 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(10)의 어느 한 지점을 원점으로 하는 융합 좌표계로 변환할 수 있다. 여기서, 융합 좌표계는 차량(자차량)(10)의 뒤차축의 중심을 원점으로 하며, x축은 차축의 전방 방향, y축은 차축의 좌우측 방향을 향하는 좌표계일 수 있다. 이때, 이동체 검출 장치(100)는 별도의 메모리에 기저장된 차량(10)의 뒤차축의 중심 위치와, 복수의 레이더 각각에 대한 차량(10)의 장착 위치를 이용하여 복수의 추적 정보를 융합 좌표계로 변환할 수 있다.
이동체 검출 장치(100)는 복수의 추적 정보 각각이 차량(10)의 뒤차축의 중심을 기준으로 하는 융합 좌표계로 변환된 결과를 확인하여, 동일한 물체를 추적하는 추적 정보를 선택한다. 또한, 선택된 추적 정보들을 이용하여 어느 하나의 물체에 대한 융합 추정치(제1 융합 추정치)를 생성하는 과정을 수행한다. 이때, 이러한 과정은 복수의 추적 정보를 측정치로 간주하고 칼만 필터(Kalman Filter)를 이용하거나 정보 필터(Information Filter)를 이용하여 융합 추정치를 생성할 수 있다.
예컨대, 이동체 검출 장치(100)는 융합 좌표계로 변환된 복수의 추적 정보의 상대 위치가 기설정된 오차 범위 내인 정보들을 이용하여 제1 융합 추정치를 생성할 수 있다. 또는, 이동체 검출 장치(100)는 융합 좌표계로 변환된 복수의 추적 정보의 상대 위치가 기설정된 오차 범위 내이고, 상대 속도가 기설정된 오차 속도값 이내인 정보들을 이용하여 제1 융합 추정치를 생성할 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 생성된 물체의 제1 융합 추정치(
Figure 112015121925358-pat00053
)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
나아가, 이동체 검출 장치(100)는 융합 좌표계에서의 융합 추정치(제1 융합 추정치)를 차량(10)의 중심을 원점으로 하는 차량중심 좌표계로 좌표 변환한다. 여기서, 차량중심 좌표계는 자차량의 중심을 기준(원점)으로 하며, 좌표계의 방향은 융합 좌표계와 동일하게 x축은 차축의 전방 방향, y축은 차축의 좌우측 방향을 향할 수 있다.
이동체 검출 장치(100)는 별도의 메모리에 기저장된 차량(10)의 중심 위치를 이용하여 융합 좌표계에서의 융합 추정치(제1 융합 추정치)를 차량중심 좌표계의 융합 추정치(제2 융합 추정치)로 좌표 변환할 수 있다. 예컨대, 차량중심 좌표계로 좌표 변환된 제2 융합 추정치(
Figure 112015121925358-pat00054
)는 수학식 2와 같을 수 있다.
이와 같은 과정을 통해, 이동체 검출 장치(100)는 복수의 추적 정보로부터 차량(10)의 중심을 기준으로 물체의 상대 위치와 상대 속도를 나타내는 융합 추정치(제2 융합 추정치)를 추정할 수 있다.
이동체 검출 장치(100)는 복수의 레이더에 의해 추적된 물체가 차량인지 판단한다(S703). 이를 위해, 먼저 이동체 검출 장치(100)는 단계 S702)에서 생성된 제2 융합 추정치와 차량(자차량)의 속도 및 회전각 속도를 이용하여 수학식 3을 통해 물체의 절대 속도 벡터(
Figure 112015121925358-pat00055
)를 구한다.
이때, 이동체 검출 장치(100)는 차량(10)의 소정 위치에 장착된 속도 센서 및 회전각 속도 센서로부터 차량(10)의 속도 및 회전각 속도를 획득될 수 있다. 또는, 이동체 검출 장치(100)는 차량(10)의 전자제어유닛(Electronic Control Unit, ECU)으로부터 차량(10)의 속도 및 회전각 속도를 획득할 수 있다.
복수의 레이더에 의해 추적된 물체가 이동체(차량)이 아닌 사람, 고정물일 수 있기 때문에, 이동체 검출 장치(100)는 절대 속도 벡터(
Figure 112015121925358-pat00056
)의 크기와 기설정된 문턱값(
Figure 112015121925358-pat00057
)을 비교하여, 추적된 물체가 이동체(타차량)인지 판단한다. 여기서, 기설정된 문턱값(
Figure 112015121925358-pat00058
)은 복수의 레이더에 의해 감지된 물체가 사람, 고정물, 또는 본 발명에서 추적하고자 하는 이동체(타차량)인지를 판단하기 위해 사전에 개발자 등에 의해 설정된 값이다.
만약, 수학식 3을 통해 구해진 물체의 절대 속도 벡터(
Figure 112015121925358-pat00059
)의 크기가 기설정된 문턱값(
Figure 112015121925358-pat00060
)보다 큰 경우, 이동체 검출 장치(100)는 복수의 레이더에 의해 추적된 물체는 타차량인 것으로 판단한다.
단계 S703의 판단 결과, 복수의 레이더에 의해 추적된 물체가 차량(타차량)인 것으로 판단되면, 이동체 검출 장치(100)는 타차량(20)의 절대 속도 벡터와 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 상대 위치 벡터 간의 각도(사잇각)을 구하고(S704), 구해진 사잇각을 이용하여 추적된 타차량(20)의 추적 부위를 추정한다(S705).
이는, 일반적으로 레이더는 물체에 가장 근접하고, 수직이며, 반사면적이 넓은 부분에서 큰 반사 신호가 발생하는 특징이 있으며, 이는 해당 위치를 레이더에서 감지할 가능성이 크다는 것을 의미한다. 이러한 레이더의 특성을 이용하여, 이동체 검출 장치(100)는 도 4, 도 5, 및 수학식 4를 통해 타차량(20)의 추적 부위를 추정할 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량(자차량)을 기준으로 타차량(20)의 위치 및 진행 방향에 따라 차량(10)의 복수의 레이더에 의해 추적된 타차량(20)의 추적 부위가 다를 수 있다.
이러한 타차량(20)의 추적 부위는 단계 S703에서 구해진 타차량(20)의 절대 속도 벡터와 단계 S702에서 구해진 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 상대 위치 벡터를 이용하여 구해지는 각도(사잇각)를 통해 추정할 수 있다. 여기서, 사잇각(θ)은 수학식 4과 같이 타차량(20)의 절대 속도 벡터와 타차량(20)의 상대 위치 벡터의 내적을 이용하여 연산될 수 있다.
이동체 검출 장치(100)는 수학식 4를 통해 구해진 사잇각(θ)을 이용하여 타차량(20)의 추적 부위를 추정한다. 이때, 사잇각(θ)에 대응하는 타차량(20)의 추적 부위는 도 5에 예시된 바와 같이 기설정되어 저장될 수 있다.
일 예로서, 수학식 4를 통해 구해진 사잇각(θ)이 15°인 경우, 차량(10)의 복수의 레이더에 의해 타차량(20)의 전방 부위가 추적된 것으로 추정할 수 있다. 다른 예로서, 구해진 사잇각(θ)이 180°인 경우, 추적된 추적 부위는 타차량(20)의 후방 중앙 부위인 것으로 추정할 수 있다.
이동체 검출 장치(100)는 타차량(20)의 추적 부위와 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 상대 위치 벡터를 이용하여 타차량(20)의 4개의 꼭지점에 대한 위치 벡터를 구하며(S706), 구해진 타차량(20)의 4개의 위치 벡터를 이용하여 타차량(20)의 볼륨을 추정하여 타차량(20)의 정확한 위치를 검출한다(S707).
먼저, 이동체 검출 장치(100)는 타차량(20)의 전폭(vehicle width, vw)값 및 전장(vehicle length, vl)값을 추정한다.
일 예로서, 이동체 검출 장치(100)는 기설정된 전폭값 및 전장값을 타차량(20)의 전폭값(vw) 및 전장값(vl)으로 추정한다. 이때, 기설정된 전장값 및 전폭값은 일반적으로 널리 주행되고 있는 차량(예컨대, 중형차)의 평균 전장 및 평균 전폭일 수 있다.
다른 예로서, 단계 S701에서 물체(타차량)의 길이값을 획득할 수 있으며, 이동체 검출 장치(100)는 획득된 물체의 길이값을 이용하여 타차량(20)의 전장값(vw) 및 전폭값(vl)을 추정할 수 있다. 이때, 이동체 검출 장치(100)는 단계 S705에서 추정된 타차량(20)의 추적 부위에 따라 획득된 길이값이 타차량(20)의 전폭에 해당하는지 전장에 해당하는지 판단할 수 있다.
예컨대, 이동체 검출 장치(100)는 타차량(20)의 추적 부위가 타차량(20)의 전방 중앙 부위 또는 후방 중앙 부위인 경우, 단계 S701에서 획득된 길이값을 타차량(20)의 전폭값(vw)으로 추정할 수 있다. 만약, 타차량(20)의 추적 부위가 타차량(20)의 우측 부위 또는 좌측 부위인 경우, 이동체 검출 장치(100)는 단계 S701에서 획득된 길이값을 타차량(20)의 전장값(vl)으로 추정할 수 있다.
타차량(20)의 전폭값(vw) 또는 전장값(vl) 중 어느 하나의 값이 추정되면, 이동체 검출 장치(100)는 추정된 값에 기설정된 비율을 연산하여 다른 하나의 값(전장값 또는 전폭값)을 추정할 수 있다.
여기서, 기설정된 비율을 일반적으로 널리 주행되고 있는 차량(예컨대, 중형차)의 전폭과 전장 간의 비율일 수 있으며, 기설정된 전폭과 전장 간의 비율은 1:2.5일 수 있다. 이러한 비율은 사전에 개발자에 의해서 설정 및 변경될 수 있다.
또는, 차량 종류의 구분에 따라 차량의 전장과 전폭 간의 비율이 달리 기저장될 수 있다. 여기서, 차량 종류는 차량 크기에 따라 경차, 소형차, 중형차, 대형차로 종류가 구분될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 차량 종류 별 전폭과 전장 간의 비율은, 경차의 경우 1:2.3, 소형차의 경우 1:2.5, 중형차의 경우 1:2.7, 대형차의 경우 1:3으로 기설정될 수 있다.
이동체 검출 장치(100)는 전장값(vl) 또는 전폭값(vw)에 따라 차량 종류를 확인하며, 확인된 차량 종류에 대응하는 비율을 연산하여 다른 하나의 값(전폭값 또는 전장값)을 추정할 수 있다.
이후, 이동체 검출 장치(100)는 타차량(20)의 전폭값(vw)과 전장값(vl) 및 차량중심 좌표계에서의 타차량(20)의 상대 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00061
)를 연산하여 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터와 전방 우측 위치 벡터를 구한다. 이러한 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00062
)와 전방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00063
)는 수학식 5 내지 7을 통해 구해질 수 있다.
이와 같은 과정을 통해, 이동체 검출 장치(100)는 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00064
)와 전방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00065
)를 구할 수 있다. 아울러, 이동체 검출 장치(100)는 구해진 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00066
)와 전방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00067
) 각각에
Figure 112015121925358-pat00068
를 더해주어 타차량(20)의 후방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00069
)와 후방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00070
)를 구할 수 있다. 이에 따라, 이동체 검출 장치(100)는 타차량(20)의 전방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00071
), 전방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00072
), 후방 좌측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00073
), 및 후방 우측 위치 벡터(
Figure 112015121925358-pat00074
)를 통해 타차량(20)의 볼륨을 추정하여 타차량(20)의 위치를 정확히 검출할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 차량에 장착된 복수의 레이더를 이용하여 차량 주변의 타차량의 볼륨 및 위치를 정밀하게 추적할 수 있으며, 이에 따라 차량과 타차량 간의 충돌 예측의 성능이 향상될 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 기술을 영상 센서를 이용한 이동체 검출 기술과 융합하여 보다 원활하게 타차량의 볼륨, 모션 및 위치를 검출할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : 획득부 120 : 융합부
130 : 판단부 140 : 추정부
150 : 검출부

Claims (16)

  1. 차량의 복수의 레이더에 의해 추적된 주변의 물체에 대한 상대 속도와 상대 위치가 포함된 추적 정보들을 획득하는 획득부;
    상기 복수의 레이더 각각을 기준으로 하는 상기 복수의 추적 정보를 상기 차량의 중심을 기준으로 하는 융합 추정치로 융합하는 융합부;
    상기 융합 추정치와 상기 차량의 속도 및 회전각 속도를 이용하여 상기 물체가 이동체인지 판단하는 판단부;
    상기 물체가 이동체인 것으로 판단되면, 상기 이동체의 절대 속도 벡터와 상기 이동체의 상대 위치 벡터 간의 사잇각을 산출하고, 상기 사잇각에 대응하여 기설정된 부위를 상기 이동체의 추적 부위로 추정하는 추정부; 및
    상기 이동체의 추적 부위와 상기 융합 추정치를 이용하여 상기 이동체의 볼륨 및 위치를 검출하는 검출부;
    를 포함하는 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판단부는,
    상기 융합 추정치에 포함된 상기 물체의 상대 속도 및 상기 물체의 상대 위치 벡터, 상기 차량의 속도 및 상기 차량의 회전각 속도를 이용하여 상기 물체의 절대 속도 벡터를 연산하여 상기 물체가 이동체인지 여부를 판단하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 상기 추정부는,
    상기 사잇각에 따라 상기 이동체의 전방 중앙 부위, 전방 우측 부위, 우측 부위, 후방 우측 부위, 후방 중앙 부위, 후방 좌측 부위, 좌측 부위, 전방 좌측 부위 중 어느 하나의 부위를 상기 이동체의 추적 부위로 추정하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 검출부는,
    상기 이동체의 상대 위치 벡터, 상기 이동체의 진행 방향과 우측 방향 각각을 향하는 단위 벡터, 상기 이동체의 추적 부위에 따른 변수를 연산하여 상기 이동체의 4개의 꼭지점 중 적어도 2개의 꼭지점의 위치 벡터를 구하여 상기 이동체의 볼륨을 검출하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 검출부는,
    추적 부위 별로 기설정된 변수 연산식 중 상기 이동체의 추적 부위에 대한 변수 연산식에 상기 이동체의 전장값 및 전폭값, 및 상기 사잇각을 대입하여 상기 변수를 구하며, 상기 이동체의 절대 속도 벡터를 이용하여 상기 이동체의 진행 방향을 향하는 단위 벡터와 상기 이동체의 우측 방향을 향하는 단위 벡터를 구하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 검출부는,
    상기 이동체의 2개의 꼭지점의 위치 벡터 각각에 상기 이동체의 전장값과 상기 이동체의 진행 방향의 단위 벡터의 반대 방향 단위 벡터를 연산하여 상기 이동체의 4개의 꼭지점 중 다른 2개의 꼭지점의 위치 벡터를 구하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 획득부는 상기 이동체의 길이값을 더 획득하며,
    상기 검출부는,
    상기 이동체의 추적 부위에 따라 상기 이동체의 길이값이 전장값 또는 전폭값 중 어느 하나의 값으로 구분하고, 상기 길이값에 기설정된 비율을 연산하여 상기 전장값 또는 상기 전폭값 중 다른 하나의 값을 구하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 장치.
  9. 차량의 복수의 레이더에 의해 추적된 주변의 물체에 대한 상대 속도와 상대 위치가 포함된 추적 정보들을 획득하는 단계;
    상기 복수의 레이더 각각을 기준으로 하는 상기 복수의 추적 정보를 상기 차량의 중심을 기준으로 하는 융합 추정치로 융합하는 단계;
    상기 융합 추정치와 상기 차량의 속도 및 회전각 속도를 이용하여 상기 물체가 이동체인지 판단하는 단계;
    상기 물체가 이동체인 것으로 판단되면, 상기 이동체의 절대 속도 벡터와 상기 이동체의 상대 위치 벡터 간의 사잇각을 산출하고, 상기 사잇각에 대응하여 기설정된 부위를 상기 이동체의 추적 부위로 추정하는 단계; 및
    상기 이동체의 추적 부위와 상기 융합 추정치를 이용하여 상기 이동체의 볼륨 및 위치를 검출하는 단계;
    를 포함하는 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 융합 추정치에 포함된 상기 물체의 상대 속도 및 상기 물체의 상대 위치 벡터, 상기 차량의 속도 및 상기 차량의 회전각 속도를 이용하여 상기 물체의 절대 속도 벡터를 연산하여 상기 물체가 이동체인지 여부를 판단하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 상기 추정하는 단계는,
    상기 사잇각에 따라 상기 이동체의 전방 중앙 부위, 전방 우측 부위, 우측 부위, 후방 우측 부위, 후방 중앙 부위, 후방 좌측 부위, 좌측 부위, 전방 좌측 부위 중 어느 하나의 부위를 상기 이동체의 추적 부위로 추정하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 검출하는 단계는,
    상기 이동체의 상대 위치 벡터, 상기 이동체의 진행 방향과 우측 방향 각각을 향하는 단위 벡터, 상기 이동체의 추적 부위에 따른 변수를 연산하여 상기 이동체의 4개의 꼭지점 중 2개의 꼭지점의 위치 벡터를 구하여 상기 이동체의 볼륨을 검출하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 검출하는 단계는,
    추적 부위 별로 기설정된 변수 연산식 중 상기 이동체의 추적 부위에 대한 변수 연산식에 상기 이동체의 전장값 및 전폭값, 및 상기 사잇각을 대입하여 상기 변수를 구하며, 상기 이동체의 절대 속도 벡터를 이용하여 상기 이동체의 진행 방향을 향하는 단위 벡터와 상기 이동체의 우측 방향을 향하는 단위 벡터를 구하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 검출하는 단계는,
    상기 이동체의 2개의 꼭지점의 위치 벡터 각각에 상기 이동체의 전장값과 상기 이동체의 진행 방향의 단위 벡터의 반대 방향 단위 벡터를 연산하여 상기 이동체의 4개의 꼭지점 중 다른 2개의 꼭지점의 위치 벡터를 구하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 획득하는 단계는 상기 이동체의 길이값을 더 획득하며,
    상기 검출하는 단계는,
    상기 이동체의 추적 부위에 따라 상기 이동체의 길이값이 전장값 또는 전폭값 중 어느 하나의 값으로 구분하고, 상기 길이값에 기설정된 비율을 연산하여 상기 전장값 또는 상기 전폭값 중 다른 하나의 값을 구하는 것
    인 복수의 레이더를 이용한 이동체 검출 방법.
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