KR102467227B1 - Method and apparatus for preventing collisions during parking using ultra wideband radar - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 장착되는 주차 충돌 방지 장치는 초광대역 레이더 신호를 송출하는 제1 내지 제N 레이더와 상기 초광대역 레이더 신호의 송출 시 수신되는 레이더 신호를 처리하는 수신 신호 처리부와 상기 처리된 레이더 신호에 기반하여 장애물을 감지하는 장애물 탐지부와 상기 차량으로부터 상기 감지된 장애물까지의 이격 거리를 산출하는 거리 산출부와 상기 처리된 레이더 신호에 기반하여 상기 탐지된 장애물의 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 생성하는 경계 형상 매핑부와 상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 출력하는 경계 형상 표시부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a parking collision avoidance method and apparatus using an ultra-wideband radar, and a parking collision avoidance device mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention includes first to Nth radars transmitting ultra-wideband radar signals and the above When ultra-wideband radar signals are transmitted, a reception signal processing unit that processes the received radar signal, an obstacle detection unit that detects an obstacle based on the processed radar signal, and a distance calculation that calculates the separation distance from the vehicle to the detected obstacle and a boundary shape mapping unit generating an obstacle map including the boundary shape of the detected obstacle based on the processed radar signal and a boundary shape display unit outputting an obstacle map including the boundary shape.

Description

초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PREVENTING COLLISIONS DURING PARKING USING ULTRA WIDEBAND RADAR}Parking collision avoidance method and apparatus using ultra-wideband radar

본 발명은 주차 충돌 방지에 관한 것으로서, 상세하게, 높은 거리 해상도의 특성을 갖는(수 cm) 초광대역(UWB: Ultra WideBand) 레이더를 활용하여 차량 주차 시 신뢰도 높은 주변 상황 인지를 통해 운전자의 편의성 및 안전성을 제고하고, 복수 개의 초광대역 레이더를 활용하여 차량과 근접한 장애물 탐지 및 매핑을 통해 주차 시 차량 후방에 있는 위험 장애물의 위치 및 경계 형상을 시각적으로도 확인하는 것이 가능한 초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to parking collision avoidance, and more particularly, by utilizing an ultra-wideband (UWB) radar having high distance resolution (several cm) to provide driver convenience and safety through highly reliable recognition of surrounding situations when parking a vehicle. Parking collision using ultra-wideband radar, which improves safety and visually checks the location and boundary shape of dangerous obstacles behind the vehicle when parking through obstacle detection and mapping close to the vehicle using multiple ultra-wideband radars It relates to prevention methods and devices.

자동차 등의 차량에는, 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 각종 편의 수단으로서의 기능이 요구되고 있다.Vehicles such as automobiles are required to function as various convenience means to provide users with a more stable and comfortable driving state beyond their function as means of transportation.

이에 따라, 자동차에는 각종 전자 제품 및 센서들이 반영되고 있다.Accordingly, various electronic products and sensors are being reflected in automobiles.

기존 주차 보조 장치로서 사용되었던 초음파 센서의 경우 탐지 거리가 짧고, 온도, 습도 및 우천 등의 외부 환경 변화에 따라 성능이 저하되는 단점이 있었으며, 단순히 위험 정도를 경고음을 통해서 운전자에게 경보할 수 있었다.In the case of the ultrasonic sensor used as an existing parking assist device, the detection distance was short, and the performance deteriorated according to changes in the external environment such as temperature, humidity, and rain.

또한, 카메라 센서를 이용한 주차 지원 시스템의 경우 이미지 재구성에 따른 왜곡이 발생하고, 야간, 역광 및 우천 등의 상황에서 현저한 성능 저하가 발생하는 단점이 있었으며, 카메라에 의해 촬영된 영상만이 디스플레이에 표시되는 한계가 있었다.In addition, in the case of a parking assistance system using a camera sensor, there is a disadvantage in that distortion occurs due to image reconstruction and a significant performance degradation occurs in situations such as night, backlight, and rainy weather, and only the image captured by the camera is displayed on the display. There were limits to being

한국등록특허 10-1406211(차량용 AVM 영상 제공 장치 및 방법, 현대오트론)의 경우, 복수 개의 카메라를 이용하여 이미지를 생성 시 영상 접합부의 왜곡으로 인해 발생되는 장애물 인식 실패 현상을 방지하기 위해 차량의 탑뷰(Top view) 이미지 및 차량의 모서리 부분의 파노라마 이미지를 이용해서 분할 이미지를 생성하는 방법이 개시된 바 있다. 하지만, 해당 발명은 영상 이미지에만 기초하기 때문에 주변 노이즈 및 야간, 역광, 우천 등의 외부 환경에 취약하며, 다수 개의 카메라 중 어느 하나의 카메라에서 고장이 발생하면 그 기능을 수행하기 어려운 문제점이 있다.In the case of Korean Registered Patent No. 10-1406211 (AVM image providing device and method for vehicles, Hyundai Autron), when an image is generated using a plurality of cameras, in order to prevent obstacle recognition failure caused by distortion of the image junction, A method of generating divided images using a top view image and a panoramic image of a corner portion of a vehicle has been disclosed. However, since the present invention is based only on video images, it is vulnerable to ambient noise and external environments such as nighttime, backlight, and rain, and it is difficult to perform its function when a failure occurs in one of a plurality of cameras.

또한, 한국공개특허 10-2011-0061885 (자동주차지원시스템용 장애물위치 경보장치, 현대자동차)의 경우, 거리에 따른 경보음만을 송출하여 운전자가 장애물의 정확한 위치를 판단하는데 가지는 어려움을 완화하기 위해, 차량 주변을 몇 개의 영역으로 구획하여 해당 장애물이 있는 방향에 대응하는 스피커에서 경고음이 출력되도록 하는 방법이 개시된 바 있다. 하지만, 경고음만을 통해서는 장애물의 정확한 위치와 거리를 판단하기 어려우며 주변에 소음이 존재하는 경우 해당 위험 정보를 인지하지 못할 가능성이 있다.In addition, in the case of Korea Patent Publication No. 10-2011-0061885 (obstacle position warning device for automatic parking assistance system, Hyundai Motor Company), only the alarm sound according to the distance is transmitted to alleviate the driver's difficulty in determining the exact location of the obstacle A method has been disclosed in which a warning sound is output from a speaker corresponding to a direction in which a corresponding obstacle exists by partitioning the surrounding area of the vehicle into several areas. However, it is difficult to determine the exact location and distance of an obstacle through only the warning sound, and there is a possibility that corresponding danger information may not be recognized when there is noise around.

이처럼, 운전 미숙자 및 고령 운전자가 주차 및 후진 시에 갖는 불안을 완화할 수 있는 운전자 편의 기술이 필요한 실정이며, 그에 관한 활발한 연구가 이루어지고 있다.As such, there is a need for a driver's convenience technology capable of alleviating the anxiety of inexperienced drivers and elderly drivers when parking and reversing, and active research is being conducted.

또한, 외부 환경 변화에 의한 성능 저하 없이, 높은 거리 해상도로 차량 근접 장애물에 대한 직관적인 정보 제공이 가능한 주차 지원 시스템이 요구되어 있다.In addition, there is a demand for a parking assistance system capable of intuitively providing information about obstacles close to the vehicle with high distance resolution without performance degradation due to changes in the external environment.

초광대역(UWB: Ultra WideBand) 레이더의 경우 뛰어난 시간 분해능으로 정밀한 거리 측정이 가능하며, 협대역 잡음에 대한 강한 면역성을 가지고 있으며, 최대 10m 거리의 장애물 탐지가 가능한 장점이 있다.In the case of ultra-wideband (UWB) radar, it is possible to measure precise distance with excellent time resolution, has strong immunity to narrowband noise, and has the advantage of being able to detect obstacles at a distance of up to 10 m.

따라서, 초광대역 레이더를 활용하면 보다 안전하고 편리한 주차 보조 시스템을 제공할 수 있다.Therefore, a safer and more convenient parking assistance system can be provided by utilizing the ultra-wideband radar.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to provide a parking collision avoidance method and apparatus using an ultra-wideband radar.

본 발명의 다른 목적은 초광대역 레이더를 활용하여 외부 환경에 의한 성능저하 없이 정밀한 장애물 탐지 및 경고를 제공함으로써, 주차 시 발생할 수 있는 충돌을 미연에 방지하는 것이 가능한 초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a parking collision avoidance method using ultra-wideband radar capable of preventing collisions that may occur during parking in advance by providing precise obstacle detection and warning without performance degradation by the external environment using ultra-wideband radar. and to provide an apparatus.

본 발명의 또 다른 목적은 차량 근접 위험 장애물의 위치 정보 및 경계 형상을 시각적으로 표시함으로써 주차 시 운전자 편의성을 향상시키는 것이 가능한 초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a parking collision avoidance method and apparatus using ultra-wideband radar capable of improving driver convenience during parking by visually displaying location information and boundary shapes of dangerous obstacles close to the vehicle.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

본 발명은 초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치를 제공한다.The present invention provides a parking collision avoidance method and apparatus using ultra-wideband radar.

본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 장착되는 주차 충돌 방지 장치는 초광대역 레이더 신호를 송출하는 제1 내지 제N 레이더와 상기 초광대역 레이더 신호의 송출 시 수신되는 레이더 신호를 처리하는 수신 신호 처리부와 상기 처리된 레이더 신호에 기반하여 장애물을 감지하는 장애물 탐지부와 상기 차량으로부터 상기 감지된 장애물까지의 이격 거리를 산출하는 거리 산출부와 상기 처리된 레이더 신호에 기반하여 상기 탐지된 장애물의 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 생성하는 경계 형상 매핑부와 상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 출력하는 경계 형상 표시부를 포함할 수 있다.A parking collision avoidance device mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention includes first to Nth radars that transmit ultra-wideband radar signals and a reception signal processing unit that processes radar signals received when the ultra-wideband radar signals are transmitted. An obstacle detecting unit detecting an obstacle based on the processed radar signal, a distance calculating unit calculating a separation distance from the vehicle to the detected obstacle, and a boundary shape of the detected obstacle based on the processed radar signal It may include a boundary shape mapping unit generating an included obstacle map and a boundary shape display unit outputting an obstacle map including the boundary shape.

여기서, 상기 수신 신호 처리부는 상기 송출한 초광대역 레이더 신호에 상응하는 주파수 대역 이외의 신호 성분을 상기 수신된 레이더 신호로부터 제거하는 밴드패스 필터링부와 상기 수신된 레이더 신호로부터 상기 송출한 초광대역 레이더 신호가 지면을 맞고 반사되어 들어오는 신호 성분을 제거하는 지면 노이즈 제거부와 이동평균법를 이용하여 상기 송출한 초광대역 레이더 신호 이외의 불필요한 신호 성분을 제거하는 클러터 제거부를 포함할 수 있다.Here, the received signal processing unit includes a band pass filtering unit for removing signal components other than the frequency band corresponding to the transmitted ultra-wideband radar signal from the received radar signal, and the transmitted ultra-wideband radar signal from the received radar signal. may include a ground noise removal unit that removes signal components reflected from the ground and a clutter removal unit that removes unnecessary signal components other than the transmitted ultra-wideband radar signal using a moving average method.

또한, 상기 장애물 탐지부는 상기 처리된 레이더 신호의 세기가 소정 임계 값을 초과하면 소정 레이더 인식 거리 이내에 장애물이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.In addition, the obstacle detecting unit may determine that an obstacle exists within a predetermined radar recognition distance when the intensity of the processed radar signal exceeds a predetermined threshold value.

또한, 상기 주차 충돌 방지 장치는 경고 알람을 출력하는 경고 알람부를 더 포함하고, 상기 거리 산출부는 상기 이격 거리가 소정 경보 거리 임계 값 이내이면, 상기 경고 알람이 출력되도록 상기 경고 알람부를 제어할 수 있다.In addition, the parking collision avoidance device further includes a warning alarm unit outputting a warning alarm, and the distance calculating unit may control the warning alarm unit to output the warning alarm when the separation distance is within a predetermined warning distance threshold. .

여기서, 상기 경고 알람은 상기 차량에 구비된 스피커, 진동 소자, 램프 중 적어도 하나를 통해 출력될 수 있다.Here, the warning alarm may be output through at least one of a speaker, a vibration element, and a lamp provided in the vehicle.

또한, 상기 경계 형상 매핑부는 상기 제1 내지 제N 레이더 각각에 대응되는 제1 내지 제N 장애물 맵을 생성하는 맵 생성부와 상기 제1 내지 제N 장애물 맵을 상호 상관을 적용하여 장애물 맵을 생성하는 상호 상관부와 상기 상호 상관이 적용된 장애물 맵에 대해 2차원 가우시안 필터링을 적용하는 필터링부와 상기 필터링된 장애물 맵에 보간법을 적용하는 보정부를 포함할 수 있다.In addition, the boundary shape mapping unit generates an obstacle map by applying cross-correlation between a map generator for generating first to Nth obstacle maps corresponding to the first to Nth radars and the first to Nth obstacle maps. and a filtering unit for applying 2D Gaussian filtering to the obstacle map to which the cross-correlation is applied, and a correction unit for applying an interpolation method to the filtered obstacle map.

또한, 상기 상호 상관부는 상기 제1 내지 제N 레이더 중 물리적으로 인접한 레이더에 상응하는 장애물 맵을 상호 상관한 후 더하여 상기 상호 상관된 장애물 맵을 생성할 수 있다.In addition, the cross-correlator may generate the cross-correlated obstacle map by cross-correlating obstacle maps corresponding to physically adjacent radars among the first to N-th radars and adding the cross-correlation.

여기서, 상기 상호 상관된 장애물 맵은 상기 감지된 장애물의 경계 정보를 포함할 수 있다.Here, the cross-correlated obstacle map may include boundary information of the detected obstacle.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 초광대역 레이더 신호를 송출하는 제1 내지 제N 레이더가 구비된 차량에서의 주차 충돌 방지 방법은 상기 초광대역 레이더 신호의 송출 시 수신되는 레이더 신호를 처리하는 단계와 상기 처리된 레이더 신호에 기반하여 장애물을 감지하는 단계와 상기 차량으로부터 상기 감지된 장애물까지의 이격 거리를 산출하는 단계와 상기 처리된 레이더 신호에 기반하여 상기 탐지된 장애물의 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 생성하는 단계와 상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a parking collision avoidance method in a vehicle equipped with first to Nth radars that transmit ultra-wideband radar signals includes the steps of processing a radar signal received when the ultra-wideband radar signal is transmitted The step of detecting an obstacle based on the processed radar signal, the step of calculating a separation distance from the vehicle to the detected obstacle, and the obstacle map including the boundary shape of the detected obstacle based on the processed radar signal. It may include generating and outputting an obstacle map including the boundary shape.

여기서, 상기 레이더 신호를 처리하는 단계는 상기 송출한 초광대역 레이더 신호에 상응하는 주파수 대역 이외의 신호 성분을 상기 수신된 레이더 신호로부터 제거하는 단계와 상기 수신된 레이더 신호로부터 상기 송출한 초광대역 레이더 신호가 지면을 맞고 반사되어 들어오는 신호 성분을 제거하는 단계와 이동평균법를 이용하여 상기 송출한 초광대역 레이더 신호 이외의 불필요한 신호 성분을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the processing of the radar signal includes removing signal components other than the frequency band corresponding to the transmitted ultra-wideband radar signal from the received radar signal, and the transmitted ultra-wideband radar signal from the received radar signal. It may include removing signal components reflected from the ground and removing unnecessary signal components other than the transmitted ultra-wideband radar signal using a moving average method.

또한, 상기 처리된 레이더 신호의 세기가 소정 임계 값을 초과하면 소정 레이더 인식 거리 이내에 장애물이 존재하는 것으로 판단될 수 있다.In addition, when the strength of the processed radar signal exceeds a predetermined threshold value, it may be determined that an obstacle exists within a predetermined radar recognition distance.

또한, 상기 방법은 경고 알람을 출력하는 단계를 더 포함하고, 상기 이격 거리가 소정 경보 거리 임계 값 이내이면, 상기 경고 알람이 출력될 수 있다.The method may further include outputting a warning alarm, and if the separation distance is within a predetermined warning distance threshold, the warning alarm may be output.

여기서, 상기 경고 알람은 상기 차량에 구비된 스피커, 진동 소자, 램프 중 적어도 하나를 통해 출력될 수 있다.Here, the warning alarm may be output through at least one of a speaker, a vibration element, and a lamp provided in the vehicle.

또한, 상기 장애물 맵을 생성하는 단계는 상기 제1 내지 제N 레이더 각각에 대응되는 제1 내지 제N 장애물 맵을 생성하는 단계와 상기 제1 내지 제N 장애물 맵을 상호 상관을 적용하여 장애물 맵을 생성하는 단계와 상기 상호 상관이 적용된 장애물 맵에 대해 2차원 가우시안 필터링을 적용하는 단계와 상기 필터링된 장애물 맵에 보간법을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the generating of the obstacle map may include generating the first to Nth obstacle maps corresponding to the first to Nth radars, and applying cross-correlation between the first to Nth obstacle maps to obtain an obstacle map. It may include generating, applying 2D Gaussian filtering to the obstacle map to which the cross-correlation is applied, and applying an interpolation method to the filtered obstacle map.

여기서, 상기 제1 내지 제N 레이더 중 물리적으로 인접한 레이더에 상응하는 장애물 맵을 상호 상관한 후 더하여 상기 상호 상관된 장애물 맵이 생성될 수 있다.Here, the cross-correlated obstacle map may be generated by cross-correlating and adding obstacle maps corresponding to physically adjacent radars among the first to N-th radars.

여기서, 상기 상호 상관된 장애물 맵은 상기 감지된 장애물의 경계 정보를 포함할 수 있다.Here, the cross-correlated obstacle map may include boundary information of the detected obstacle.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 상기한 주차 충돌 방지 방법을 실현하는 기록매체에 기록된 프로그램 및 상기 프로그램이 기록된 기록매체가 제공될 수 있다.Another embodiment of the present invention may provide a program recorded on a recording medium for realizing the parking collision avoidance method and a recording medium on which the program is recorded.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.The above aspects of the present invention are only some of the preferred embodiments of the present invention, and various embodiments in which the technical features of the present invention are reflected are detailed descriptions of the present invention to be detailed below by those skilled in the art. It can be derived and understood based on.

본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the method and apparatus according to the present invention are described as follows.

본 발명은 초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.The present invention has the advantage of providing a parking collision avoidance method and apparatus using ultra-wideband radar.

또한, 본 발명은 초광대역 레이더를 활용하여 외부 환경에 의한 성능저하 없이 정밀한 장애물 탐지 및 경고를 제공함으로써, 주차 시 발생할 수 있는 충돌을 미연에 방지하는 것이 가능한 초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention utilizes ultra-wideband radar to provide precise obstacle detection and warning without performance degradation by the external environment, thereby preventing collisions that may occur during parking in advance. A parking collision avoidance method using ultra-wideband radar and There are advantages to providing the device.

또한, 본 발명은 차량 근접 위험 장애물의 위치 정보 및 경계 형상을 시각적으로 표시함으로써 주차 시 운전자 편의성을 향상시키는 것이 가능한 초광대역 레이더를 이용한 주차 충돌 방지 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of providing a parking collision avoidance method and apparatus using ultra-wideband radar capable of improving driver convenience during parking by visually displaying location information and boundary shapes of dangerous obstacles close to the vehicle.

본 발명에서 얻을 수 있는 장점 및 효과는 이상에서 언급한 장점 및 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Advantages and effects obtainable from the present invention are not limited to the above-mentioned advantages and effects, and other effects not mentioned will become clear to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주차 충돌 방지 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 도 1의 수신 신호 처리부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장애물 탐지부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장애물 맵의 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상호 상관을 이용하여 장애물 맵을 생성하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상호 상관을 이용한 장애물 맵 생성의 장점을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 생성된 장애물 맵을 필터링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보간법을 이용한 장애물 경계 형상화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 상기한 도 1의 경계 형상 매핑부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
The accompanying drawings are provided to aid understanding of the present invention, and provide embodiments of the present invention together with a detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to specific drawings, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
1 is a block diagram for explaining the structure of a parking collision avoidance device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram for explaining the configuration of the received signal processing unit of Figure 1 according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the operation of an obstacle detecting unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining an operation of a distance calculation unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a method of generating an obstacle map according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining a procedure for generating an obstacle map using cross-correlation according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining advantages of generating an obstacle map using cross-correlation according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram for explaining a method of filtering an obstacle map generated according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram for explaining a method for shaping an obstacle boundary using an interpolation method according to an embodiment of the present invention.
10 is a block diagram for explaining the configuration of the boundary shape mapping unit of FIG. 1 described above.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in more detail with reference to the drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used together in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinct from each other by themselves.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be selectively combined with one or more to operate. In addition, although all of the components may be implemented as a single independent piece of hardware, some or all of the components are selectively combined to perform some or all of the combined functions in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by a person skilled in the art. Such a computer program may implement an embodiment of the present invention by being stored in a computer readable storage medium, read and executed by a computer. A storage medium of a computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, and the like.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as "include", "comprise" or "have" described above mean that the corresponding component may be inherent unless otherwise stated, excluding other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the components of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element is or may be directly connected to the other element, but there is another element between the elements. It will be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주차 충돌 방지 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining the structure of a parking collision avoidance device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 주차 충돌 방지 장치(100)는 제1 내지 제N 레이더(110), 수신 신호 처리부(120), 장애물 탐지부(130), 거리 산출부(140), 경계 형상 매핑부(150), 경계 형상 표시부(160) 및 경고 알람부(170)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, N은 2이상인 자연수일 수 있다.Referring to FIG. 1, the parking collision avoidance apparatus 100 includes first to Nth radars 110, a received signal processing unit 120, an obstacle detection unit 130, a distance calculating unit 140, a boundary shape mapping unit ( 150), a boundary shape display unit 160, and a warning alarm unit 170. Here, N may be a natural number equal to or greater than 2.

제1 내지 제N 레이더(110)는 차량 후방의 일측에 장착될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 해당 차량의 구성 태양에 따라 후방뿐만 아니라 측방, 전방 등에도 장착될 수 있음을 주의해야 한다.Note that the first to Nth radars 110 may be mounted on one side of the rear of the vehicle, but this is only one embodiment, and may be mounted on the side, front, etc. as well as the rear according to the configuration of the vehicle. Should be.

각각의 레이더는 초광대역(UWB: Ultra WideBand) 레이더로서, 송신부(111)와 수신부(112)를 포함하여 구성될 수 있다.Each radar is an ultra wideband (UWB) radar and may include a transmitter 111 and a receiver 112.

UWB 레이더는 기저 대역에서 수 기가헤르쯔(GHz) 대역의 매우 넓은 주파수 대역을 사용하는 레이더로서, 수 나노(Nano) 혹은 수 피코(Pico) 초의 매우 짧은 펄스를 사용한다.A UWB radar is a radar that uses a very wide frequency band of several gigahertz (GHz) bands in the base band, and uses very short pulses of several nanoseconds or several pico seconds.

따라서, UWB 레이더는 정확한 거리 및 위치 측정이 가능한 높은 해상도의 신호를 제공할 수 있으며, 기존 무선 통신 시스템의 잡음과 같은 매우 낮은 스펙트럼 전력을 가지므로 기존의 이동 통신망, 방송망, 위성망 등의 통신 시스템에 대한 상호 간섭을 최소화시킬 수 있다.Therefore, UWB radar can provide high-resolution signals capable of accurate distance and location measurement, and has very low spectral power, such as noise in existing wireless communication systems, so it is suitable for communication systems such as mobile communication networks, broadcasting networks, and satellite networks. mutual interference can be minimized.

송신부(111)는 소정 UWB 주파수 대역의 레이더 신호를 소정 세기로 송출할 수 있다. 여기서, 레이더 신호의 세기는 해당 차량에 의해 요구되는 최대 장애물 감지 거리에 기반하여 결정될 수 있다.The transmitter 111 may transmit a radar signal in a predetermined UWB frequency band with a predetermined strength. Here, the strength of the radar signal may be determined based on a maximum obstacle detection distance required by the corresponding vehicle.

수신부(112)는 레이더 신호를 수신하여 신호 처리부(120)에 전달할 수 있다.The receiving unit 112 may receive the radar signal and transmit it to the signal processing unit 120 .

수신 신호 처리부(120)는 제1 내지 제N 레이더(110)로부터 수신되는 레이더 신호에 포함된 불필요한 신호 성분 및 잡음 성분을 제거할 수 있다. 수신 신호 처리부(120)에 의해 처리된 신호는 장애물 탐지부(130)로 제공될 수 있다.The received signal processing unit 120 may remove unnecessary signal components and noise components included in radar signals received from the first to Nth radars 110 . A signal processed by the reception signal processing unit 120 may be provided to the obstacle detection unit 130 .

일 실시 예에 따른 수신 신호 처리부(120)는 송출한 레이더 신호에 상응하는 주파수 대역 이외의 신호 성분을 제거하는 밴드패스 필터링(Bandpass Filtering) 기능, 송출한 레이더 신호가 지면에 맞고 반사되어 들어오는 신호를 제거하는 지면 노이즈(Ground Noise) 제거 기능 및 이동평균법(Moving Average method)를 이용하여 목표물 이외의 불필요한 신호 성분을 제거하는 클러터(Clutter) 제거 기능 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.The received signal processing unit 120 according to an embodiment performs a bandpass filtering function to remove signal components other than the frequency band corresponding to the transmitted radar signal, and transmits an incoming signal after the transmitted radar signal hits the ground and is reflected. It may be configured to include at least one of a ground noise removal function to remove and a clutter removal function to remove unnecessary signal components other than the target by using a moving average method.

장애물 탐지부(130)는 수신 신호 처리부(120)로부터 수신되는 신호에 기반하여 소정 레이더 인식 거리 이내의 장애물 존재 여부를 판단할 수 있다.The obstacle detection unit 130 may determine whether or not an obstacle exists within a predetermined radar recognition distance based on a signal received from the reception signal processing unit 120 .

일 예로, 장애물 탐지부(130)는 차량의 엔진 진동과 노면에 의한 진동 특성을 고려한 소정 임계 값과 수신 신호 처리부(120)로부터 수신된 신호의 세기를 비교할 수 있다. 비교 결과, 수신 신호의 세기가 해당 임계 값을 초과하면, 장애물 탐지부(130)는 해당 레이더 인식 거리 이내에 장애물이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.For example, the obstacle detection unit 130 may compare the strength of the signal received from the reception signal processing unit 120 with a predetermined threshold value considering characteristics of engine vibration and road vibration of the vehicle. As a result of the comparison, if the intensity of the received signal exceeds the corresponding threshold value, the obstacle detecting unit 130 may determine that an obstacle exists within the corresponding radar recognition distance.

장애물 탐지부(130)는 소정 제어 신호를 통해 장애물 탐지 결과를 거리 산출부(140)에 제공할 수 있다.The obstacle detecting unit 130 may provide an obstacle detection result to the distance calculating unit 140 through a predetermined control signal.

거리 산출부(140)는 장애물 탐지부(130)에 의해 장애물이 감지되면, 차량에서 감지된 장애물까지 이격 거리를 산출할 수 있다. 여기서, 이격 거리는 송출된 레이더 신호의 감쇄 정도를 측정하여 산출될 수 있다. 또한, 측정된 이격 거리는 칼만 필터(Kalman Filter)를 이용하여 보정되고 트래킹(Tracking)될 수 있다. 여기서, 칼만 필터는 잡음이 섞여 있는 기존의 측정값을 최소 제곱법을 통해 분석함으로써 일정 시간 후 정확한 위치 또는 거리를 예측할 수 있도록 하는 최적의 수학적 계산 과정이다.When an obstacle is detected by the obstacle detecting unit 130, the distance calculator 140 may calculate a separation distance from the vehicle to the detected obstacle. Here, the separation distance may be calculated by measuring the degree of attenuation of the transmitted radar signal. In addition, the measured separation distance may be corrected and tracked using a Kalman filter. Here, the Kalman filter is an optimal mathematical calculation process that allows an accurate position or distance to be predicted after a certain period of time by analyzing existing measurement values mixed with noise through the least squares method.

거리 산출부(140)는 산출된 이격 거리가 미리 정의된 경보 거리 임계 값 이내이면, 경고 알람부(170)로 소정 제어 신호를 송출하여 경고 알람부(170)가 소정 경고 알람 메시지를 출력하도록 경고 알람부(170)를 제어할 수 있다. 경고 알람 메시지는 스피커, 진동 소자, 램프 등을 통해 출력될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The distance calculation unit 140 sends a predetermined control signal to the warning alarm unit 170 when the calculated separation distance is within a predefined alarm distance threshold so that the warning alarm unit 170 outputs a predetermined warning alarm message. The alarm unit 170 may be controlled. The warning alarm message may be output through a speaker, a vibration element, a lamp, etc., but is not limited thereto.

또한, 경고 알람 메시지는 산출된 이격 거리에 따라 상이할 수 있다. 일 예로, 감지된 장애물이 차량에 근접할수록 스피커를 통해 출력되는 경고 음향의 세기 및 반복 주기가 빨라질 수 있다. 다른 일 예로, 감지된 장애물이 차량에 근접할수록 운전석 시트 일측에 구비된 진동 소자의 진동 세기가 강해지도록 제어될 수 있다.Also, the warning alarm message may be different according to the calculated separation distance. For example, as the detected obstacle approaches the vehicle, the intensity and repetition period of the warning sound output through the speaker may increase. As another example, the intensity of vibration of the vibration element provided on one side of the driver's seat may be controlled to increase as the detected obstacle approaches the vehicle.

거리 산출부(140)는 감지된 장애물이 소정 경보 거리 임계 값 이내에 위치한 것으로 판단되면, 경계 형상 매핑을 지시하는 소정 제어 신호를 경계 형상 매핑부(150)로 전송할 수 있다.When it is determined that the detected obstacle is located within a predetermined warning distance threshold, the distance calculating unit 140 may transmit a predetermined control signal instructing boundary shape mapping to the boundary shape mapping unit 150 .

경계 형상 매핑부(150)는 장애물이 경보 거리 이내에서 감지된 경우, 장애물의 위치와 경계 형상을 2차원 장애물 맵에 매핑할 수 있다. 여기서, 2차원 장애물 맵은 제1 내지 제N 레이더(110) 및 수신 신호 처리부(120)를 통해 수신된 레이더 신호의 세기 정보에 기반한 레이더 이미징 기법에 의해 생성될 수 있다.The boundary shape mapping unit 150 may map the location and boundary shape of the obstacle to a 2D obstacle map when the obstacle is detected within the warning distance. Here, the 2D obstacle map may be generated by a radar imaging technique based on intensity information of radar signals received through the first through Nth radars 110 and the received signal processing unit 120 .

일 예로, 장애물 맵은 복수의 픽셀을 포함하는 2차원 격자 구조일 수 있으며, 각각의 픽셀에는 해당 위치에 대응하여 각각의 레이더를 통해 수신되는 신호의 세기 정보에 기반하여 산출된 장애물의 경계 형상에 관한 정보가 포함될 수 있다.For example, the obstacle map may have a two-dimensional lattice structure including a plurality of pixels, and each pixel has a boundary shape of an obstacle calculated based on information on the strength of a signal received through each radar corresponding to a corresponding position. information may be included.

경계 형상 매핑부(150)는 2차원 장애물 맵이 생성한 후 차량과 감지된 장애물 사이의 이격 거리가 가장 가까운 곳에 해당 장애물의 경계 형상을 매핑할 수 있다.After the 2D obstacle map is generated, the boundary shape mapping unit 150 may map the boundary shape of the corresponding obstacle to the closest distance between the vehicle and the detected obstacle.

또한, 경계 형상 매핑부(150)는 장애물과의 최소 이격 거리에 기초한 위험 정도를 결정하고, 결정된 위험 정도에 따라 매핑된 경계 형상의 색상을 결정할 수도 있다.In addition, the boundary shape mapping unit 150 may determine the degree of danger based on the minimum separation distance from the obstacle, and determine the color of the mapped boundary shape according to the determined degree of danger.

일 예로, 위험 정도가 “낮음”이면, 경계 형상의 색상은 초록색이고, 위험 정도가 “높음”이면, 경계 형상의 색상은 빨간색으로 표시될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 당업자의 설계에 따라 위험 정도의 세부 정의 및 그에 따른 색상 매핑 방법은 상이할 수 있을뿐만 아니라 소정 사용자 인터페이스를 통해 사용자 설정이 가능하도록 구현될 수도 있다.For example, if the risk level is “low”, the color of the boundary shape may be green, and if the risk level is “high”, the color of the boundary shape may be displayed in red, but this is only one embodiment, and those skilled in the art Depending on the design, the detailed definition of the degree of risk and the corresponding color mapping method may be different, and may be implemented to enable user setting through a predetermined user interface.

즉, 본 발명에 따른 경계 형상 매핑부(150)는 차량으로부터 장애물 경계까지의 거리에 기초하여 결정되는 위험 정도에 따라 장애물의 경계 형상을 표시하는 선의 색깔을 다르게 표시함으로써, 장애물에 대한 운전자의 시각적 이해를 도울 수도 있다.That is, the boundary shape mapping unit 150 according to the present invention displays the color of the line representing the boundary shape of the obstacle differently according to the degree of danger determined based on the distance from the vehicle to the obstacle boundary, thereby providing a driver's visual perception of the obstacle. may help understanding.

경계 형상 표시부(160)는 경계 형상 매핑부(150)의 감지된 장애물에 대한 경계 형상 매핑 결과에 기반하여 구비된 디스플레이에 해당 장애물의 경계 형상을 표시할 수 있다.The boundary shape display unit 160 may display the boundary shape of the obstacle on the display based on the boundary shape mapping result of the detected obstacle by the boundary shape mapping unit 150 .

일 예로, 경계 형상 표시부(160)는 차량 내 구비되는 AVN(Audio Video Navigation) 단말의 화면 또는 클러스터(Cluster) 화면을 통해 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 별도의 다른 표시 수단-예를 들면, 차량 전면 유리창에 장착되는 투명 디스플레이, 차량 전면 유리창에 일측에 표시되는 홀로그램 디스플레이 등을 포함함-이 사용될 수도 있다.For example, the boundary shape display unit 160 may be implemented through a screen of an AVN (Audio Video Navigation) terminal provided in a vehicle or a cluster screen, but is not limited thereto, and a separate display means-eg For example, a transparent display mounted on a windshield of a vehicle, a hologram display displayed on one side of a windshield of a vehicle, and the like may be used.

일 실시 예에 따른 경계 형상 매핑부(150)는 제1 내지 제N 레이더 신호에 대응하여 생성된 제1 내지 제N 장애물 맵들 간의 상호 상관(Cross Crrelation)을 이용하여 장애물의 경계에 관한 정보가 포함된 장애물 맵을 생성할 수 있다.The boundary shape mapping unit 150 according to an embodiment includes information about the boundary of an obstacle by using cross correlation between the first to Nth obstacle maps generated in response to the first to Nth radar signals. Obstacle maps can be created.

여기서, 제1 내지 제N 레이더 신호는 제1 내지 제N 레이더(110) 및 수신 신호 처리부(120)를 통해 생성될 수 있다.Here, the first to Nth radar signals may be generated through the first to Nth radars 110 and the received signal processing unit 120 .

또한, 본 발명의 실시 예에 다른 경계 형상 매핑부(150)는 생성된 장애물 맵에 사진 및 동영상 인식에 주로 사용되는 2차원 가우시안 필터를 적용할 수도 있다.In addition, the boundary shape mapping unit 150 according to the embodiment of the present invention may apply a 2D Gaussian filter mainly used for photo and video recognition to the created obstacle map.

2차원 가우시안 필터가 적용되면, 장애물 맵 이미지가 부드럽게 필터링될 수 있을 뿐만 아니라 장애물 맵 이미지의 신호 대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)가 향상되어, 노이즈는 제거되고, 공간 해상도 손실은 최소화될 수 있다.When a 2D Gaussian filter is applied, not only can the obstacle map image be filtered smoothly, but also the signal to noise ratio (SNR) of the obstacle map image can be improved, so that noise can be removed and spatial resolution loss can be minimized. have.

또한, 본 발명의 실시 예에 다른 경계 형상 매핑부(150)는 상호 상관과 가우시안 필터링이 완료된 장애물 맵상에서 해당 장애물이 차량으로부터 가장 가까이 위치한 곳을 식별하고, 식별된 위치를 타겟 포인트(Target Point)로 결정할 수 있다.In addition, the boundary shape mapping unit 150 according to another embodiment of the present invention identifies the location where the corresponding obstacle is located closest to the vehicle on the obstacle map where cross-correlation and Gaussian filtering are completed, and identifies the identified location as a target point can be determined by

경계 형상 매핑부(150)는 결정된 타겟 포인트를 기준으로 보간법(Interpolation)을 수행하여 장애물의 경계 형상을 보다 정확하게 추정할 수도 있다.The boundary shape mapping unit 150 may more accurately estimate the boundary shape of the obstacle by performing interpolation based on the determined target point.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 도 1의 수신 신호 처리부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.Figure 2 is a block diagram for explaining the configuration of the received signal processing unit of Figure 1 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 수신 신호 처리부(120)는 신호 수신부(210), 밴드패스 필터링부(220), 지면 노이즈 제거부(230), 클러터 제거부(240) 및 신호 전송부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the received signal processing unit 120 includes a signal receiving unit 210, a bandpass filtering unit 220, a ground noise removing unit 230, a clutter removing unit 240 and a signal transmitting unit 250. can be configured to include

신호 수신부(210)는 제1 내지 제N 레이더(110)의 수신부(112)로부터 송신부(111)를 통해 송출된 레이더 신호에 대응되는 로우 시그널(Raw Signal)을 수신할 수 있다.The signal receiver 210 may receive a raw signal corresponding to the radar signal transmitted through the transmitter 111 from the receiver 112 of the first to Nth radars 110 .

밴드패스 필터링부(220)는 송출한 레이더 신호에 상응하는 주파수 대역 이외의 신호 성분을 로우 시그널로부터 제거할 수 있다.The bandpass filtering unit 220 may remove signal components other than the frequency band corresponding to the transmitted radar signal from the raw signal.

지면 노이즈 제거부(230)는 송출한 레이더 신호가 지면에 맞고 반사되어 들어오는 신호 성분을 로우 시그널로부터 제거할 수 있다.The ground noise removing unit 230 may remove a signal component that is reflected when the transmitted radar signal hits the ground and is reflected from the low signal.

클러터 제거부(240)는 이동평균법(Moving Average method)를 이용하여 목표물-즉, 타겟 신호- 이외의 불필요한 신호 성분을 제거할 수 있다.The clutter remover 240 may remove unnecessary signal components other than the target signal - that is, the target signal - by using a moving average method.

신호 전송부(250)는 클러터 제어부(240)에 의해 처리된 제1 내지 제N 레이더 신호를 상기한 도 1의 장애물 탐지부(130), 거리 산출부(140), 경계 형상 매핑부(150) 중 적어도 하나에 제공할 수 있다.The signal transmission unit 250 includes the obstacle detection unit 130, the distance calculation unit 140, and the boundary shape mapping unit 150 of FIG. ) can be provided to at least one of them.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장애물 탐지부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining the operation of an obstacle detecting unit according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 도면 번호 310은 해당 차량의 레이더 인식 거리 이내에 장애물이 존재하지 않는 경우, 장애물 탐지부(130)에서 측정되는 수신 레이더 신호의 세기 변화를 보여준다.Referring to FIG. 3 , reference numeral 310 shows a change in intensity of a received radar signal measured by the obstacle detecting unit 130 when an obstacle does not exist within a radar recognition distance of the corresponding vehicle.

도면 번호 310에 도시된 바와 같이, 레이더 인식 거리 이내에 장애물이 존재하지 않는 경우, 모드 샘플 인덱스에 대해 수신 레이더 신호의 세기는 임계값 보다 작다.As shown in reference numeral 310, when there is no obstacle within the radar recognition distance, the strength of the received radar signal for the mode sample index is less than the threshold value.

도면 번호 320은 해당 차량의 레이더 인식 거리 이내에 장애물이 존재하는 경우, 장애물 탐지부(130)에서 측정되는 수신 레이더 신호의 세기 변화를 보여준다.Reference numeral 320 shows a change in strength of a received radar signal measured by the obstacle detecting unit 130 when an obstacle exists within a radar recognition distance of the corresponding vehicle.

도면 번호 310에 도시된 바와 같이, 레이더 인식 거리 이내에 장애물이 존재하면, 일부 샘플 인덱스에 대한 수신 레이더 신호의 세기는 도면 번호 321에 도시된 바와 같이, 임계값 보다 크다.As shown in reference numeral 310, if an obstacle exists within a radar recognition distance, the intensity of the received radar signal for some sample indices is greater than a threshold value, as shown in reference 321.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining an operation of a distance calculation unit according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 거리 산출부(140)는 장애물 탐지부(130)로부터 장애물이 검출되었음을 지시하는 소정 제어 신호를 수신하면, 수신 신호 처리부(120)에 의해 처리된 제1 내지 제N 레이더 신호의 세기에 기반하여 차량으로부터 검출된 장애물까지의 이격 거리를 산출할 수 있다.Referring to FIG. 4 , when receiving a predetermined control signal indicating that an obstacle has been detected from the obstacle detecting unit 130, the distance calculating unit 140 processes the first to Nth radar signals processed by the received signal processing unit 120. A separation distance from the vehicle to the detected obstacle may be calculated based on the strength of .

만약, 도면 번호 410에 도시된 바와 같이, 수신 레이더 신호에 대응되는 이격 거리가 소정 경보 거리 이내에 들어왔음이 확인되면, 거리 산출부(140)는 소정 경고 알람이 출력되도록 경고 알람부(170)를 제어할 수 있다.If, as shown in reference number 410, it is confirmed that the distance corresponding to the received radar signal is within the predetermined warning distance, the distance calculation unit 140 sets the warning alarm unit 170 to output a predetermined warning alarm. You can control it.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장애물 맵의 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a method of generating an obstacle map according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 장애물 위치를 매핑하기 위한 2차원 장애물 맵은 복수 개의 레이더로부터 수신한 각각의 레이더 신호 세기 정보에 기반하여 생성될 수 있다.A 2D obstacle map for mapping obstacle locations according to an embodiment of the present invention may be generated based on radar signal strength information received from a plurality of radars.

상기한 도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 장애물 맵 I(510)은 N*M 픽셀을 가지는 2차원 격자 구조로 구성될 수 있다. 여기서, N과 M은 2보다 큰 자연수일 수 있다.Referring to FIG. 5 , an obstacle map I 510 according to an embodiment may have a 2D grid structure having N×M pixels. Here, N and M may be natural numbers greater than 2.

본 발명에 따른 주차 충돌 방지 장치(100)는 차량에 구비된 각각의 레이더 별로 장애물 맵을 생성될 수 있다. 즉, 차량에 주차 충돌 방지를 위한 K개의 UWB 레이더가 구비된 경우, 각각의 레이더에 대응되는 K개의 장애물 맵이 생성될 수 있다. 이 후, 물리적으로 상호 인접한 레이더의 장애물 맵에 대해 상호 상관을 수행하여 장애물의 경계에 대한 정보가 포함된 장애물 맵 I(510)이 생성될 수 있다.In the parking collision avoidance apparatus 100 according to the present invention, an obstacle map may be generated for each radar provided in a vehicle. That is, when K UWB radars for parking collision avoidance are provided in a vehicle, K obstacle maps corresponding to each radar may be generated. Thereafter, cross-correlation is performed on obstacle maps of physically adjacent radars to generate an obstacle map I 510 including information about the boundary of obstacles.

일 예로, 차량에 제1 내지 제K 레이더(520)가 구비되어 있다고 가정하자. 이 경우, 제1 픽셀(511)-즉, 픽셀 (xm, yn)-에 대응하여 제N번째 레이더(521)로부터 해당 제1 픽셀(511)까지의 거리 DN(xm, yn)는 하기 수식 1과 같이, N번째 레이더를 통해 수신된 신호의 세기에 기반하여 산출될 수 있다.As an example, assume that the first to Kth radars 520 are provided in a vehicle. In this case, the distance DN(xm, yn) from the Nth radar 521 to the corresponding first pixel 511 corresponding to the first pixel 511 - that is, the pixel (xm, yn) - is expressed by Equation 1 below: As such, it can be calculated based on the strength of the signal received through the Nth radar.

<수식 1>:<Equation 1>:

Figure 112018031708530-pat00001
Figure 112018031708530-pat00001

여기서,

Figure 112018031708530-pat00002
X coordinate of
Figure 112018031708530-pat00003
Radar /
Figure 112018031708530-pat00004
Y coordinate of
Figure 112018031708530-pat00005
Radarhere,
Figure 112018031708530-pat00002
X coordinate of
Figure 112018031708530-pat00003
Radar /
Figure 112018031708530-pat00004
Y coordinate of
Figure 112018031708530-pat00005
Radar

제1 픽셀(511)에 대한 하나의 N번째 레이더에 상응하는 장애물 맵 Sn(xm, yn)은 하기 수식: 2에 보여지는 바와 같이, N번째 레이더를 통해 수신된 신호의 세기 RN과 상기 수식 1에 의해 산출된 거리 DN(xm, yn)의 곱에 기반하여 생성될 수 있다.The obstacle map Sn(xm, yn) corresponding to one N-th radar for the first pixel 511 is the strength RN of the signal received through the N-th radar and the above Equation 1, as shown in Equation 2 below. It can be generated based on the product of the distance DN(xm, yn) calculated by

<수식 2>: <Formula 2>:

Figure 112018031708530-pat00006
Figure 112018031708530-pat00006

장애물 앱 I(xm, yn)는 하기 수식 3과 같이, 상기 수식 2에 의해 생성된 N번째 레이더의 장애물 앱

Figure 112018031708530-pat00007
과 N-1번째 레이더에 의해 생성된 장애물 앱
Figure 112018031708530-pat00008
Figure 112018031708530-pat00009
을 상호 상관하여 생성될 수 있다.The obstacle app I(xm, yn) is the obstacle app of the Nth radar generated by Equation 2, as shown in Equation 3 below.
Figure 112018031708530-pat00007
and the obstacle app generated by the N-1th radar
Figure 112018031708530-pat00008
Figure 112018031708530-pat00009
It can be generated by cross-correlating.

<수식 3>: <Formula 3>:

Figure 112018031708530-pat00010
Figure 112018031708530-pat00010

종래의 레이더 이미징 기법을 이용한 장애물 위치 추정 방법은 각각의 레이더로부터 생성된 N개의 장애물 맵을 픽셀 단위로 단순히 더하는 방법으로서, 장애물의 대략적인 위치는 알 수 있지만 장애물의 경계에 대한 정보를 알 수 없었으며, 특히, 크로스 레인지(cross-range)에 대한 해상도가 떨어지는 문제점이 있었다.The obstacle position estimation method using the conventional radar imaging technique is a method of simply adding N obstacle maps generated from each radar in pixel units. In particular, there was a problem that the resolution for the cross-range was inferior.

하지만, 본원 발명에 따른 주차 충돌 방지 방법은 N개의 장애물 맵을 상호 상관함으로써, 감지된 장애물에 대한 경계 형상 정보가 포함된 장애물 맵을 생성할 수 있으므로, 크로스 레인지(cross-range)에 대한 해상도가 높은 장점이 있다.However, since the parking collision avoidance method according to the present invention can generate an obstacle map including boundary shape information for detected obstacles by cross-correlating N obstacle maps, the resolution for the cross-range is There are high advantages.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상호 상관을 이용하여 장애물 맵을 생성하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a procedure for generating an obstacle map using cross-correlation according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 주차 충돌 방지 장치(100)는 차량에 장착된 제1 내지 제N 레이더(610)를 통해 각각 수신되는 신호의 세기를 측정하고, 측정된 신호의 세기에 기반하여 각각의 레이더에 대응되는 제1 내지 제N 장애물 맵(620)을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 6, the parking collision avoidance apparatus 100 according to the present invention measures the strength of signals received through the first to Nth radars 610 mounted on the vehicle, respectively, and based on the strength of the measured signals. Thus, first to Nth obstacle maps 620 corresponding to respective radars may be generated.

연이어, 주차 충돌 방지 장치(100)는 도면 번호 630에 도시된 바와 같이, 물리적으로 인접한 두 레이더에 상응하는 장애물 맵을 상호 상관하고, 상호 상관된 값들을 합산하여 감지된 장애물에 상응하는 경계 정보가 포함된 장애물 맵(640)을 생성할 수 있다.Subsequently, as shown in reference numeral 630, the parking collision avoidance apparatus 100 cross-correlates obstacle maps corresponding to two physically adjacent radars, and adds up the cross-correlation values to obtain boundary information corresponding to the detected obstacle. An embedded obstacle map 640 can be created.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상호 상관을 이용한 장애물 맵 생성의 장점을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining advantages of generating an obstacle map using cross-correlation according to an embodiment of the present invention.

상세하게, 도 7은 도면 번호 710에 도시된 바와 같이, 차량에 4개의 UWB 레이더가 장착되고, 차량 후방으로 레이더인식 거리 이내에 벽면이 존재하는 실험 환경에서 수행된 실험 결과를 보여준다.In detail, FIG. 7 shows test results performed in an experimental environment in which four UWB radars are mounted on a vehicle and a wall exists behind the vehicle within a radar recognition distance, as shown at reference numeral 710 .

도면 번호 720은 상기 도면 번호 710의 실험 환경에서 상호 상관이 적용되지 않고, 각각의 레이더에 상응하여 생성된 제1 내지 제4 장애물 맵을 단순 더하여 생성된 장애물 맵을 보여준다. 반면, 도면 번호 730은 상기 도면 번호 710의 실험 환경에서 각각의 레이더에 상응하여 생성된 제1 내지 제4 장애물 맵을 상호 상관하여 생성된 장애물 맵을 보여준다.Reference numeral 720 shows an obstacle map generated by simple addition of first to fourth obstacle maps generated corresponding to respective radars without cross-correlation in the experimental environment of reference 710 above. On the other hand, reference numeral 730 shows an obstacle map generated by cross-correlating the first to fourth obstacle maps generated corresponding to each radar in the experimental environment of reference numeral 710 .

상기 도면 번호 720 및 730을 비교하면, 도면 번호 730의 장애물 맵은 도면 번호 720의 장애물 맵에 비해 크로스 레인지에 대한 해상도가 높은 특징이 있다. 또한, 도면 번호 730의 장애물 맵은 도면 번호 720의 장애물 맵보다 장애물의 위치 및 경계 형상이 보다 명확하게 표시되는 장점이 있다.Comparing reference numbers 720 and 730, the obstacle map of reference number 730 has a higher cross-range resolution than the obstacle map of reference number 720. In addition, the obstacle map of reference numeral 730 has the advantage of more clearly displaying the position and boundary shape of the obstacle than the obstacle map of reference numeral 720 .

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 생성된 장애물 맵을 필터링하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining a method of filtering an obstacle map generated according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 도면 번호 810은 제1 내지 제N 장애물 맵의 상호 상관을 통해 생성된 장애물 맵을 보여준다.Referring to FIG. 8 , reference numeral 810 shows an obstacle map generated through cross-correlation of first through Nth obstacle maps.

본 발명의 실시 예에 따른 주차 충돌 방지 장치(100)는 2차원 가우시안 필터(820)를 장애물 맵(810)과 컨벌루션(Convolution) 연산하여 보다 부드럽게 필터링된 이미지를 가지는 장애물 맵(830)을 생성할 수 있다. 필터링된 장애물 맵(830)은 신호 대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)가 향상되어 노이즈는 제거되고, 공간 해상도 손실은 최소화될 수 있다.The parking collision avoidance device 100 according to an embodiment of the present invention generates an obstacle map 830 having a more smoothly filtered image by performing a convolution operation on the 2D Gaussian filter 820 and the obstacle map 810. can The filtered obstacle map 830 has an improved Signal to Noise Ratio (SNR), so noise is removed and spatial resolution loss can be minimized.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보간법을 이용한 장애물 경계 형상화 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for explaining a method for shaping an obstacle boundary using an interpolation method according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 주차 충돌 방지 장치(100)는 상호 상관과 가우시안 필터링을 적용하여 생성된 장애물 맵에 포함된 장애물 경계 형상을 보다 명확하게 하기 위해 보간법을 적용할 수도 있다.Referring to FIG. 9 , the parking collision avoidance apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may apply an interpolation method to more clearly define an obstacle boundary shape included in an obstacle map generated by applying cross-correlation and Gaussian filtering. have.

도면 번호 911은 도면 번호 910과 같이 차량의 후방으로 벽면이 배치된 상태에서 생성된 장애물 맵을 보여준다. 도면 번호 912는 상기 도면 번호 911의 장애물 맵에 대해 보간법이 적용된 이후의 장애물 맵을 보여준다.Reference numeral 911 shows an obstacle map generated in a state in which a wall surface is disposed to the rear of the vehicle, as shown by reference numeral 910 . Reference numeral 912 shows an obstacle map after interpolation is applied to the obstacle map of reference numeral 911.

도면 번호 911과 도면번호 912를 비교하면, 도면 번호 911은 장애물에 대한 경계 형상이 일부 끊긴 부분이 존재하나, 보간법이 적용된 도면 번호 912는 장애물의 경계 형상에 대한 끊김이 전혀 없을뿐만 아니라 장애물의 경계가 도면 번호 911에 비해 보다 명확하게 구분되는 장점이 있다.Comparing drawing number 911 and drawing number 912, in drawing number 911, there is a part where the boundary shape of the obstacle is broken, but in the drawing number 912 to which the interpolation method is applied, not only is there no break in the boundary shape of the obstacle, but also the border of the obstacle has the advantage of being more clearly distinguished than the drawing number 911.

도 10은 상기한 도 1의 경계 형상 매핑부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.10 is a block diagram for explaining the configuration of the boundary shape mapping unit of FIG. 1 described above.

도 10을 참조하면, 경계 형상 매핑부(150)는 맵 생성부(1010), 상호 상관부(1020), 필터링부(1030) 및 보정부(1040)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 10 , the boundary shape mapping unit 150 may include a map generator 1010, a cross-correlation unit 1020, a filtering unit 1030, and a correction unit 1040.

맵 생성부(1010)는 수신 신호 처리부(120)에 의해 처리된 제1 내지 제N 레이더수신 신호에 기반하여 제1 내지 제N 레이더에 각각 대응되는 제1 내지 제N 장애물 맵을 생성할 수 있다.The map generator 1010 may generate first to Nth obstacle maps respectively corresponding to the first to Nth radars based on the first to Nth radar received signals processed by the received signal processing unit 120. .

상호 상관부(1020)는 물리적으로 인접한 두 레이더에 상응하는 장애물 맵을 상호 상관하고, 상호 상관된 값들을 합산하여 감지된 장애물의 경계 정보가 포함된 장애물 맵을 생성할 수 있다.The cross-correlator 1020 may cross-correlate obstacle maps corresponding to two physically adjacent radars and add up the cross-correlation values to generate an obstacle map including boundary information of detected obstacles.

필터링부(1030)는 2차원 가우시안 필터를 상기 상호 상관부(1020)에 의해 생성된 장애물 맵에 적용하여 보다 부드럽게 필터링된 이미지를 가지는 장애물 맵을 생성할 수 있다. 여기서, 필터링된 장애물 맵은 신호 대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)가 향상되어 노이즈는 제거되고, 공간 해상도 손실은 최소화될 수 있다.The filtering unit 1030 may generate an obstacle map having a more smoothly filtered image by applying a 2D Gaussian filter to the obstacle map generated by the cross-correlation unit 1020 . Here, the signal-to-noise ratio (SNR) of the filtered obstacle map is improved so that noise is removed and spatial resolution loss can be minimized.

보정부(1040)는 상기 필터링된 장애물 맵에 보간법을 적용하여 끊김 없고 명확한 장애물 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 생성할 수 있다.The correction unit 1040 may apply an interpolation method to the filtered obstacle map to generate an obstacle map including a clear obstacle boundary shape without interruption.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (18)

차량에 장착되어 주차 시 충돌을 방지하는 장치에 있어서,
초광대역 레이더 신호를 송출하는 제1 내지 제N 레이더;
상기 초광대역 레이더 신호의 송출 시 수신되는 레이더 신호를 처리하는 수신 신호 처리부;
상기 처리된 레이더 신호에 기반하여 장애물을 감지하는 장애물 탐지부;
상기 차량으로부터 상기 감지된 장애물까지의 이격 거리를 산출하는 거리 산출부;
상기 처리된 레이더 신호에 기반하여, 상기 제1 내지 제N 레이더 별로 장애물 맵을 생성하고, 상기 제1 내지 제N 레이더 별로 생성된 장애물 맵 간의 상호 상관을 적용하여, 상기 감지된 장애물의 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 생성하는 경계 형상 매핑부; 및
상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 출력하는 경계 형상 표시부
를 포함하는, 주차 충돌 방지 장치.
A device mounted on a vehicle to prevent collision during parking,
First through N-th radars transmitting ultra-wideband radar signals;
a reception signal processor processing a radar signal received when the ultra-wideband radar signal is transmitted;
an obstacle detector detecting an obstacle based on the processed radar signal;
a distance calculation unit that calculates a separation distance from the vehicle to the detected obstacle;
Based on the processed radar signal, an obstacle map is generated for each of the first to Nth radars, and cross-correlation between the obstacle maps generated for each of the first to Nth radars is applied to obtain a boundary shape of the detected obstacle. a boundary shape mapping unit generating an included obstacle map; and
Boundary shape display unit outputting an obstacle map including the boundary shape
Including, parking anti-collision device.
제1항에 있어서,
상기 수신 신호 처리부는
상기 송출한 초광대역 레이더 신호에 상응하는 주파수 대역 이외의 신호 성분을 상기 수신된 레이더 신호로부터 제거하는 밴드패스 필터링부;
상기 수신된 레이더 신호로부터 상기 송출한 초광대역 레이더 신호가 지면을 맞고 반사되어 들어오는 신호 성분을 제거하는 지면 노이즈 제거부; 및
이동평균법를 이용하여 상기 송출한 초광대역 레이더 신호 이외의 불필요한 신호 성분을 제거하는 클러터 제거부
를 포함하는, 주차 충돌 방지 장치.
According to claim 1,
The received signal processing unit
a band pass filtering unit which removes signal components other than a frequency band corresponding to the transmitted ultra-wideband radar signal from the received radar signal;
a ground noise canceling unit configured to remove a signal component that is reflected from the received radar signal after the ultra-wideband radar signal transmitted hits the ground and is reflected; and
A clutter removal unit that removes unnecessary signal components other than the transmitted ultra-wideband radar signal using a moving average method
Including, parking anti-collision device.
제1항에 있어서,
상기 장애물 탐지부는 상기 처리된 레이더 신호의 세기가 소정 임계 값을 초과하면 소정 레이더 인식 거리 이내에 장애물이 존재하는 것으로 판단하는, 주차 충돌 방지 장치.
According to claim 1,
Wherein the obstacle detection unit determines that an obstacle exists within a predetermined radar recognition distance when the intensity of the processed radar signal exceeds a predetermined threshold value.
제3항에 있어서,
경고 알람을 출력하는 경고 알람부를 더 포함하고,
상기 거리 산출부는 상기 이격 거리가 소정 경보 거리 임계 값 이내이면, 상기 경고 알람이 출력되도록 상기 경고 알람부를 제어하는,
주차 충돌 방지 장치.
According to claim 3,
Further comprising a warning alarm unit for outputting a warning alarm,
The distance calculation unit controls the warning alarm unit to output the warning alarm when the separation distance is within a predetermined warning distance threshold value,
Parking anti-collision device.
제4항에 있어서,
상기 경고 알람은 상기 차량에 구비된 스피커, 진동 소자, 램프 중 적어도 하나를 통해 출력되는, 주차 충돌 방지 장치.
According to claim 4,
The warning alarm is output through at least one of a speaker, a vibration element, and a lamp provided in the vehicle.
제1항에 있어서,
상기 경계 형상 매핑부는
상기 제1 내지 제N 레이더 별로 장애물 맵을 생성하는 맵 생성부;
상기 제1 내지 제N 레이더 별로 생성된 장애물 맵 간의 상호 상관을 적용하여 상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 생성하는 상호 상관부;
상기 상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵에 대해 2차원 가우시안 필터링을 적용하는 필터링부; 및
상기 2차원 가우시안 필터링이 적용된 장애물 맵에 보간법을 적용하는 보정부
를 포함하는, 주차 충돌 방지 장치.
According to claim 1,
The boundary shape mapping unit
a map generator for generating an obstacle map for each of the first to Nth radars;
a cross-correlation unit generating an obstacle map including the boundary shape by applying cross-correlation between obstacle maps generated for each of the first to N-th radars;
a filtering unit that applies 2D Gaussian filtering to the obstacle map including the boundary shape; and
A correction unit for applying an interpolation method to the obstacle map to which the 2D Gaussian filtering is applied
Including, parking anti-collision device.
제6항에 있어서,
상기 상호 상관부는 상기 제1 내지 제N 레이더 중 물리적으로 인접한 두 레이더에 상응하는 장애물 맵들을 상호 상관한 후, 상호 상관된 값들을 더하여 상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 생성하는, 주차 충돌 방지 장치.
According to claim 6,
The cross-correlation unit cross-correlates obstacle maps corresponding to two physically adjacent radars among the first to N-th radars, and then adds the cross-correlated values to generate an obstacle map including the boundary shape. .
제7항에 있어서,
상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵은 상기 감지된 장애물의 경계 정보를 포함하는, 주차 충돌 방지 장치.
According to claim 7,
The obstacle map including the boundary shape includes boundary information of the detected obstacle, the parking collision avoidance device.
초광대역 레이더 신호를 송출하는 제1 내지 제N 레이더가 구비된 차량에서의 주차 시 충돌을 방지하는 방법에 있어서,
상기 초광대역 레이더 신호의 송출 시 수신되는 레이더 신호를 처리하는 단계;
상기 처리된 레이더 신호에 기반하여 장애물을 감지하는 단계;
상기 차량으로부터 상기 감지된 장애물까지의 이격 거리를 산출하는 단계;
상기 처리된 레이더 신호에 기반하여, 상기 제1 내지 제N 레이더 별로 장애물 맵을 생성하고, 상기 제1 내지 제N 레이더 별로 생성된 장애물 맵 간의 상호 상관을 적용하여, 상기 감지된 장애물의 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 생성하는 단계; 및
상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵을 출력하는 단계
를 포함하는, 주차 충돌 방지 방법.
A method for preventing a collision during parking in a vehicle equipped with first to Nth radars transmitting ultra-wideband radar signals,
processing a radar signal received when the ultra-wideband radar signal is transmitted;
detecting an obstacle based on the processed radar signal;
calculating a separation distance from the vehicle to the detected obstacle;
Based on the processed radar signal, an obstacle map is generated for each of the first to Nth radars, and cross-correlation between the obstacle maps generated for each of the first to Nth radars is applied to obtain a boundary shape of the detected obstacle. generating an embedded obstacle map; and
Outputting an obstacle map including the boundary shape
Including, parking collision avoidance method.
제9항에 있어서,
상기 레이더 신호를 처리하는 단계는
상기 송출한 초광대역 레이더 신호에 상응하는 주파수 대역 이외의 신호 성분을 상기 수신된 레이더 신호로부터 제거하는 단계;
상기 수신된 레이더 신호로부터 상기 송출한 초광대역 레이더 신호가 지면을 맞고 반사되어 들어오는 신호 성분을 제거하는 단계; 및
이동평균법를 이용하여 상기 송출한 초광대역 레이더 신호 이외의 불필요한 신호 성분을 제거하는 단계
를 포함하는, 주차 충돌 방지 방법.
According to claim 9,
Processing the radar signal
removing signal components other than a frequency band corresponding to the transmitted ultra-wideband radar signal from the received radar signal;
removing an incoming signal component from the received radar signal after the ultra-wideband radar signal transmitted hits the ground and is reflected; and
Removing unnecessary signal components other than the transmitted ultra-wideband radar signal using a moving average method
Including, parking collision avoidance method.
제9항에 있어서,
상기 처리된 레이더 신호의 세기가 소정 임계 값을 초과하면 소정 레이더 인식 거리 이내에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는, 주차 충돌 방지 방법.
According to claim 9,
Parking collision avoidance method, wherein it is determined that an obstacle exists within a predetermined radar recognition distance when the intensity of the processed radar signal exceeds a predetermined threshold.
제11항에 있어서,
경고 알람을 출력하는 단계를 더 포함하고,
상기 이격 거리가 소정 경보 거리 임계 값 이내이면, 상기 경고 알람이 출력되는, 주차 충돌 방지 방법.
According to claim 11,
Further comprising the step of outputting a warning alarm,
If the separation distance is within a predetermined warning distance threshold, the warning alarm is output.
제12항에 있어서,
상기 경고 알람은 상기 차량에 구비된 스피커, 진동 소자, 램프 중 적어도 하나를 통해 출력되는, 주차 충돌 방지 방법.
According to claim 12,
The warning alarm is output through at least one of a speaker, a vibration element, and a lamp provided in the vehicle.
제9항에 있어서,
상기 장애물 맵을 생성하는 단계는
상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵에 대해 2차원 가우시안 필터링을 적용하는 단계; 및
상기 필터링된 장애물 맵에 보간법을 적용하는 단계
를 포함하는, 주차 충돌 방지 방법.
According to claim 9,
Creating the obstacle map
applying 2D Gaussian filtering to the obstacle map including the boundary shape; and
Applying an interpolation method to the filtered obstacle map
Including, parking collision avoidance method.
제14항에 있어서,
상기 제1 내지 제N 레이더 중 물리적으로 인접한 두 레이더에 상응하는 장애물 맵들을 상호 상관한 후, 상호 상관된 값들을 더하여 상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵이 생성되는, 주차 충돌 방지 방법.
According to claim 14,
After cross-correlating obstacle maps corresponding to two physically adjacent radars among the first to N-th radars, an obstacle map including the boundary shape is generated by adding the cross-correlated values.
제15항에 있어서,
상기 경계 형상이 포함된 장애물 맵은 상기 감지된 장애물의 경계 정보를 포함하는, 주차 충돌 방지 방법.
According to claim 15,
The obstacle map including the boundary shape includes boundary information of the detected obstacle.
제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실현하는 기록매체에 기록된 프로그램.A program recorded on a recording medium realizing the method according to any one of claims 9 to 16. 제17항에 기재된 프로그램이 기록된 기록매체.A recording medium on which the program according to claim 17 is recorded.
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