KR102557840B1 - 주차보조시스템 및 이의 초음파센서 감지성능 향상 방법 - Google Patents

주차보조시스템 및 이의 초음파센서 감지성능 향상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 주차보조시스템은 제 1 감지 구간 및 상기 제 1 감지 구간 이후로 설정된 제 2 감지 구간으로 초음파를 출력하여 객체를 감지하는 초음파센서, 상기 초음파센서에 의해 센싱된 정보에 기초하여 객체를 감지하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 실행시킴에 따라, 상기 제 1 감지 구간 또는 상기 제 2 감지 구간에서의 객체 감지 여부에 기초하여 상기 초음파센서로의 수신파의 진위 여부를 판단한다.

Description

주차보조시스템 및 이의 초음파센서 감지성능 향상 방법{PARKING ASSISTANCE SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVING DETECTION PERFORMANCE OF ULTRASONIC SENSOR THEREOF}
본 발명은 차량에 적용되는 주차보조시스템 및 이의 초음파센서 감지성능 향상 방법에 관한 것이다.
초음파센서를 이용한 주차보조시스템에서의 객체 감지 여부를 판단하는 가장 간단한 방법으로는 임계값(Threshold)을 사용하는 방식이 있다. 임계값을 사용하는 방식은 수신 파형을 초기에 설정한 임계값과 비교하고, 수신파가 설정된 임계값을 초과하는 경우 객체로 판단하게 된다.
이와 관련하여 종래기술에는 디지털 모듈을 이용하여 임계값을 용이하게 제어하거나(한국공개특허공보 제10-2005-0020601호), 온도에 따라 임계값을 보정하거나(한국공개특허공보 제10-2014-004039호), 시간에 따라 가변 가능한 임계값을 센서별로 적용하는 등의 방법을 통해 초음파센서의 성능 개선을 시도하였다.
그러나 종래 기술의 경우 외부 환경에 따라 일정한 측정값을 알기 어렵거나, 외부 환경 정보를 모두 알아야만 정확한 임계값이 가능하거나, 구현의 복잡성, 그리고 하드웨어 구축을 위해서는 많은 비용이 소요된다는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 초음파센서의 거리 증대를 위한 감도 향상시 발생할 수 있는 오경보율(False Alarm Rate)을 줄임으로써 장거리 감지가 가능하도록 하는 차량용 주차보조시스템 및 이의 초음파센서 감지성능 향상 방법을 제공한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에
차량의 주차보조시스템용 초음파센서의 감지성능 향상 방법은 초음파센서로부터 출력되는 초음파에 기초한 객체의 감지 구간을 제 1 감지 구간 및 상기 초음파센서를 기준으로 시작되는 상기 제 1 감지 구간 이후인 제 2 감지 구간으로 설정하는 단계; 및 상기 제 1 감지 구간 또는 제 2 감지 구간에서의 객체 감지 여부에 기초하여 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 제 2 감지 구간은 상기 차량에서의 상기 초음파센서의 장착 높이 및 수직 지향각에 따라 지면에 의한 난반사가 발생하지 않는 구간일 수 있다.
상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 상기 제 1 감지 구간에서 초음파가 출력되는 경우, 상기 제 1 감지 구간에 대하여 초기 설정된 임계값을 보상하는 단계; 및 상기 보상된 임계값의 조건을 만족하는 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제 1 감지 구간에 대하여 초기 설정된 임계값을 보상하는 단계는, 미리 설정된 저온 구간 및 고온 구간 중 하나 이상에서 상기 초기 설정된 임계값이 수신파의 크기보다 작고 지면파의 크기보다 크도록 상향 또는 하향 조정할 수 있다.
상기 보상된 임계값의 조건을 만족하는 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 상기 수신파의 폭과 피크값이 기 설정된 범위 내에 포함되는 경우 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
상기 보상된 임계값의 조건을 만족하는 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 상기 차량이 정차 중인 경우 상기 초음파센서에 의해 복수 회 출력되는 초음파에 의한 복수 개의 수신파가 모두 기 설정된 거리 내에 존재하면 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
상기 보상된 임계값의 조건을 만족하는 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 상기 차량이 이동 중인 경우 이전 출력되는 초음파에 의한 수신파와 현재 출력되는 초음파에 의한 수신파의 이동 거리를 측정하고, 상기 이동 거리가 상기 차량의 이동 속도에 대응되는 경우 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 상기 제 2 감지 구간에서 감지되는 경우, CA-CFAR 알고리즘에 기초하여 상기 제 2 감지 구간의 구간별로 설정된 적응적 임계값을 적용하여 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단할 수 있다.
상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 상기 적응적 임계값의 적용에 따른 노이즈에 의한 거짓 수신파로 오인되는 것을 방지하기 위하여, 상기 적응적 임계값의 최소 레벨이 설정될 수 있다.
상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 상기 수신파의 폭과 피크값이 기 설정된 범위 내에 포함되는 경우 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 상기 차량이 정차 중인 경우 상기 초음파센서에 의해 복수 회 출력되는 초음파에 의한 복수 개의 수신파가 모두 기 설정된 거리 내에 존재하면 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 상기 차량이 이동 중인 경우 이전 출력되는 초음파에 의한 수신파와 현재 출력되는 초음파에 의한 수신파의 이동 거리를 측정하고, 상기 이동 거리가 상기 차량의 이동 속도에 대응되는 경우 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 차량의 주차보조시스템은 제 1 감지 구간 및 상기 제 1 감지 구간 이후로 설정된 제 2 감지 구간으로 초음파를 출력하여 객체를 감지하는 초음파센서, 상기 초음파센서에 의해 센싱된 정보에 기초하여 객체를 감지하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함한다. 이때, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 실행시킴에 따라, 상기 제 1 감지 구간 또는 상기 제 2 감지 구간에서의 객체 감지 여부에 기초하여 상기 초음파센서로의 수신파의 진위 여부를 판단한다.
상기 프로세서는 상기 제 1 감지 구간에서 객체가 감지되는 경우, 상기 제 1 감지 구간에 대하여 초기 설정된 임계값을 보상하고, 상기 보상된 임계값의 조건을 만족하는 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 제 2 감지 구간에서 객체가 감지되는 경우, CA-CFAR 알고리즘에 기초하여 상기 제 2 감지 구간의 구간별로 설정된 적응적 임계값을 적용하여 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 초음파센서의 거리를 비약적으로 증가시킬 수 있으며, 간단한 하드웨어의 구성만으로도 구현이 가능하여 저비용으로도 복잡성을 낮추고 차량 경량화가 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 초음파센서에서의 측정 파형을 도시한 도면이다.
도 2는 지면에 따른 난반사를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 초음파센서에서의 온도 및 습도에 따른 감쇄곡선이다.
도 4는 지면에 난반사되어 수신된 신호를 누적한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주차보조시스템의 블록도이다.
도 6은 제1 및 제 2 감지 구간을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파센서의 감지성능 향상 방법의 순서도이다.
도 8은 고온 및 저온에서의 임계값 보상 결과 및 수신파형을 도시한 도면이다.
도 9는 초음파센서의 감지 각도를 나타내는 예시도이다.
도 10은 1회 측정을 통해 CA-CFAR 로직을 적용한 결과를 도시한 도면이다.
도 11은 단거리 감지 구간과 장거리 감지 구간 전차에 대한 측정 결과 및 임계값 보상 결과를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
초음파센서의 구성에서는 물체를 감지하고 감지 결과 정확도를 높이는 방법으로, 객체 검출에 임계값(Threshold)을 이용하는 방법, 외기 환경 및 센서 특성 변화에 따른 수신파 변동을 보상하기 위한 임계값 보상 방법, 그리고 수신 신호 비교를 통한 노이즈, 신호를 구분하기 위하여 적응형 임계값(Adaptive Threshold) 방법이 있다.
임계값을 이용하는 방법, 그 중에서도 고정 임계값을 이용하는 방법은, 초음파센서의 수신 신호가 항상 균일하다는 전제 하에서 사용이 가능하다. 동일한 물체에서 반사되는 초음파센서의 수신파라 하더라도 외기 온도, 노면 상태와 같은 외부 환경에 의해 변동될 수 있는데, 고정 임계값을 이용하는 방법은 이러한 외부환경 변화에 따른 수신파 변동에 대처하지 못한다는 문제가 있다. 또한, 중앙처리장치에 임계값 제어모듈을 내장하여 임계값 제어를 용이하게 하더라도 초음파센서에서 물체 감지가 매우 빠른 속도(30~40ms)로 진행되기 때문에 빠른 임계값 보상이 어렵다는 문제가 있다.
환경 변화에 따른 임계값 보상 방법은 속도는 빠르지 않더라도 외부 환경을 온도 센서 등으로 인지하여 임계값을 보상하는 방법이다. 이러한 방법에는 2가지 문제점이 존재하는데, 첫 번째는 환경에 따른 초음파의 감도 변화는 주파수, 대기압, 온도 및 습도 위 네가지 요인에 의해 결정되고, 동작 주파수는 이미 알고 있으므로 대기압, 온도, 습도 정보를 모두 알아야 정확한 보상이 가능하다.
하지만 차량에서는 온도 정보만 제공될 뿐 대기압, 습도에 대한 센서는 제공되고 있지 않아, 해당 대기압, 습기 정보가 없을 경우 정확한 보상 로직 구현이 어렵고, 설령 해당 센서를 추가하더라도 많은 비용이 소요되는 문제가 있다.
두 번째로 이러한 모든 정보를 알고 있다 하더라도 완벽한 센서 감도 감쇄율을 구하는 것은 어렵다. 초음파센서의 매질인 공기는 외부에서 모든 구간이 일정한 것이 이 아니라 노면, 대기층, 그리고 높이와 구간별로 온도 편차를 가진다. 이렇게 온도 편차를 가질 때 유체의 흐름 즉, 공기의 흐름이 바뀌기 때문에 예측한 것과는 다른 수신파형이 초음파센서로 들어올 수 있다. 따라서, 정확한 수신파 예측을 통한 임계값 보상은 구현이 불가능하다.
또한, 수신파를 통한 적응형 임계값을 적용하는 방법, 그 중 CFAR(Constant False Alarm Rate) 방법은 여러 번 측정한 수신파에 대하여 통계를 내어 노이즈와 신호를 구분하는 방법이다. CFAR 알고리즘을 그대로 초음파센서에 적용할 때도 두 가지의 문제점이 존재한다.
첫 번째로 CFAR 알고리즘을 위한 하드웨어 구성이 매우 복잡하다는 문제가 있다. 즉, 기본적으로 CFAR 알고리즘은 여러 번 측정한 데이터를 평균 또는 최대값 검출 등의 방법으로 구현을 해야하나, 이러한 방법을 구현할 경우 연산을 위한 메모리와 고도의 프로세서가 필요하게 된다. 일반적으로 초음파센서는 저가로 객체를 감지하는 장치이기 때문에 CFAR 알고리즘 구현을 위한 고가의 하드웨어 블록을 초음파센서에 탑재하기에는 무리가 있다.
두 번째로 상술한 바와 같이 CFAR 알고리즘의 경우 여러 번 수신한 파형에 대해 평균을 내어 노이즈와 신호를 구분하는데, 초음파의 특성상 공기 중에서 전파 속도가 느리기 때문에 여러 번 측정이 불가하다. 즉, 여러 번 측정 후 그 데이터를 평균하여 응답할 경우 시스템 반응이 너무 느려지는 문제점이 발생한다. 이러한 이유로 CFAR 알고리즘은 측정속도가 매우 빠른 레이더 등에만 적용되고 있는 실정이었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주차보조시스템(100) 및 이의 초음파센서 감지성능 향상 방법은 기존의 임계값을 적용하는 방법을 사용하면서 장거리 측정시 오경보율을 줄임으로써 장거리 감지가 가능하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 구체적인 구성을 설명하기에 앞서, 본 발명에 적용되는 초음파센서에서의 객체를 감지하는 원리를 설명하면 다음과 같다.
초음파센서는 초음파 트랜스듀서(ultrasonic transducer)를 통해 초음파를 송신하며, 객체에 맞고 반사된 파형을 트랜스듀서를 통해 다시 수신하면, 초음파가 객체에 맞고 왕복한 시간을 계산하여 거리를 측정한다. 이때, 객체인지 여부를 판단하기 위하여 임계값을 사용한다.
도 1은 일반적인 초음파센서에서의 측정 파형을 도시한 도면이다. 이때, 도 1에서 Echo는 객체에 맞고 반사된 수신파를 의미한다.
도 2는 지면에 따른 난반사를 설명하기 위한 도면이다. 이때, 도 2의 (a)는 매끈한 지면을 나타내며, 도 2의 (b)는 불균일한 지면을 나타낸다.
초음파의 특성상 매끈하지 않은 표면에서는 난반사(Diffusion 및 Scattering)가 일어나게 되는데 이는 초음파센서의 오경보(False Alarm)를 발생시키는 주 요인이다. 즉, 아스팔트나 자갈길 등 노면이 매끈하지 않은 경우 지면을 통한 난반사 파형이 유입되어 오경보를 발생시킬 수 있다. 이 경우 초음파센서의 지향각을 좁게 하면 난반사 현상을 완화할 수 있지만, 낮은 위치의 물체를 감지하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
도 3은 초음파센서에서의 온도 및 습도에 따른 감쇄곡선이다.
또한, 주차보조시스템용 초음파센서는 공기를 매질로 하여 객체를 감지하기 때문에, 공기 조건에 따라 초음파 신호가 감쇄되는 비율이 달라지게 된다.
즉, 상술한 바와 같이 공기 중에서 초음파 감쇄에 영향을 미치는 인자는 주파수, 대기압, 온도 및 습도인데, 여기서 주파수는 초음파센서에서 고정된 출력값이라 일정하다고 가정했을 때, 대기압은 1기압으로 고정하면 온도와 습도에 따른 감쇄곡선은 도 3과 같다.
즉, 도 3과 같이 대체로 온도가 높을수록 감쇄율이 높아지며, 온도 구간별로 다르지만 약 50도까지는 습도가 높아질수록 감쇄율이 커짐을 확인할 수 있다.
도 4는 지면에 난반사되어 수신된 신호를 누적한 그래프이다.
도 4의 (a)는 온도 50도 및 습도 18% 조건이고, 도 4의 (b)는 온도 -20도 및 습도 50% 조건에서 난반사되어 수신된 신호를 누적한 그래프로서, (a) 및 (b)를 통해 동일 센서, 동일 장착 위치임에도 불구하고 외기 온도와 습도에 따라 지면에서 난반사되면 파형이 달라짐을 확인할 수 있다.
그리고 도 4의 (c)는 대기온도 13도, 지면온도 17도의 조건이고, 도 4의 (d)는 대기온도 10도, 지면온도 3도의 조건에서 난반사되어 수신된 신호를 누적한 그래프로서, (c) 및 (d)를 통해 동일 외기온 조건이라 할지라도 지면온도와 대기온도 차이가 발생할 경우 지면파 유입이 달라짐을 확인할 수 있다.
이하에서는 도 5내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주차보조시스템(100)을 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주차보조시스템(100)의 블록도이다. 도 6은 제1 및 제 2 감지 구간을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주차보조시스템(100)은 초음파센서(110), 메모리(120) 및 프로세서(130)를 포함한다.
초음파센서(110)는 객체의 유무를 센싱하기 위하여 초음파를 출력한다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서는 초음파센서(110)의 감지 구간을 제 1 감지 구간, 그리고 제 1 감지 구간 이후로 설정되는 제 2 감지 구간으로 구분하여 객체를 감지할 수 있다.
여기에서 제 1 감지 구간은 도 6과 같이 약 2.5m 이내인 단거리를 의미하고, 제 2 감지 구간은 2.5m 이후 구간인 장거리 구간을 의미한다.
단거리 감지 구간인 제 1 감지 구간은 일반적으로 약 2.5m까지를 의미하지만, 이는 초음파센서(110)의 빔각, 장착 위치에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 즉, 주차보조시스템(100) 내에서 파라미터화 하여 설정될 수 있다.
또한, 장거리 감지 구간인 제 2감지 구간은 일반적으로 약 2.5m 이상의 감지 구간을 의미하지만, 초음파센서(110)의 장착 높이, 수직 지향각에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따른 지면에 의한 난반사가 발생하지 않는 구간으로 정의될 수 있다.
메모리(120)에는 센싱된 정보에 기초하여 객체를 감지하기 위한 프로그램이 저장된다. 이때, 메모리(120)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다.
예를 들어, 메모리(120)는 콤팩트 플래시(compact flash; CF) 카드, SD(secure digital) 카드, 메모리 스틱(memory stick), 솔리드 스테이트 드라이브(solid-state drive; SSD) 및 마이크로(micro) SD 카드 등과 같은 낸드 플래시 메모리(NAND flash memory), 하드 디스크 드라이브(hard disk drive; HDD) 등과 같은 마그네틱 컴퓨터 기억 장치 및 CD-ROM, DVD-ROM 등과 같은 광학 디스크 드라이브(optical disc drive) 등을 포함할 수 있다.
프로세서(130)는 메모리(120)에 저장된 프로그램을 실행시키며, 이에 따라 제 1 감지 구간 또는 제 2 감지 구간에서의 객체의 감지 여부에 기초하여 초음파센서(110)로의 수신파의 진위 여부를 판단할 수 있다.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도 5에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 형태로 구현될 수 있으며, 소정의 역할들을 수행할 수 있다.
그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.
이하에서는 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주차보조시스템(100)에 의해 수행되는 초음파센서(120)의 감지성능 향상 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파센서(110)의 감지성능 향상 방법의 순서도이다.
임계값 제어 방법에 있어 가장 좋은 방법은 객체를 감지하는 전 구간에 대해 매 측정시마다 적응적인 임계값을 적용하는 것이다. 하지만 상술한 바와 같이, 초음파센서(110)의 특성상 여러 측정을 평균하여 응답할 경우 시스템 응답 시간이 너무 느려지고 하드웨어 구성 또한 복잡해지는 문제가 있다.
이에 본 발명의 일 실시예에서는 객체 감지 구간을 단거리 감지 구간인 제 1 감지 구간과 장거리 감지 구간인 제 2 감지 구간으로 구분하고, 각 구간별로 적합한 감지 방법을 적용할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파센서(110)의 감지성능 향상 방법은 먼저, 초음파센서(110)로부터 출력되는 초음파에 기초한 객체의 감지 구간을 제 1 감지 구간 및 초음파센서(110)를 기준으로 시작되는 제 1 감지 구간 이후인 제 2 감지 구간으로 설정할 수 있다(S110).
다음으로, 제 1 감지 구간 또는 제 2 감지 구간에서 객체 감지 여부에 기초하여 초음파센서(110)로의 수신파의 진위 여부를 판단한다(S120).
제 1 감지 구간에서 초음파가 출력되는 경우에 대해 설명하면 다음과 같다.
제 1 감지 구간에서 초음파가 출력되는 경우, 제 1 감지 구간에 대하여 초기 설정된 임계값을 보상한다. 즉, 미리 설정된 저온 구간 및 고온 구간 중 하나 이상에서 초기 설정된 임계값이 수신파의 크기보다 작고 지면파의 크기보다 크도록 초기 설정된 임계값을 상향 또는 하향 조정할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예는 초기에 설정된 임계값을 사용할 수 있으나, 온도나 습도와 같은 외기 환경은 급격히 변화하지 않으므로 주차보조시스템(100) 시작시 또는 매 측정 시작시 주변 환경에 대한 정보를 받아서 초기 설정된 임계값에 대한 보상을 실시할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예는 차량에 다수의 센서가 설치된 경우 대기압, 온도, 습도 등 필요한 정보를 수신할 수 있고, 일부 센서만 설치된 경우 온도 정보만 획득하여 초기 설정된 임계값을 보상할 수 있다.
임계값 보상은 주차보조시스템(100)에 포함된 프로세서(130)의 성능에 따라 매번 계산되거나 룩-업 테이블(Look-up table)로 미리 계산된 값을 사용할 수 있다.
예를 들어, 온도 정보만 획득하는 경우 대기압은 1atm, 습도는 지역의 평균습도(약 40%)를 적용하여 임계값을 보상할 수 있다.
이러한 경우 저온에서의 음압 감쇄는 습도에 영향을 받지 않고 대체로 낮아지는 추세를 보이므로 임계값을 전체적으로 상향 조정하고, 고온에서는 온도에 따라 상향 또는 하향되도록 조정한다. 이때 초기 임계값은 상온에서 설정된 것으로 가정한다.
도 8은 고온 및 저온에서의 임계값 보상 결과 및 수신파형을 도시한 도면이다. 이때 점선은 초기 설정된 임계값을 나타내고, 실선은 보상 후 임계값을 나타낸다.
도 8의 (a)는 고온에서의 임계값 보상 결과를 나타낸 것으로, 고온에서는 지면에 의한 수신파형이 감소하였으나 임계값 보상 후 수신파가 임계값을 초과하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 8의 (b)는 저온에서의 임계값 보상 결과를 나타낸 것으로, 저온에서는 수신 파형이 증가하였고 이에 따라 지면파도 증가하여 오경보 위험이 있으나, 임계값 상향 조정을 통해 지면에 의한 오경보 확률이 낮아짐을 확인할 수 있다.
다음으로 보상된 임계값의 조건을 만족하는 초음파센서(110)로의 수신파의 진위 여부를 판단한다.
외기환경에 의한 초음파센서(110)의 감도 변화를 정확히 예측할 수 없기 대문에 임계값 보상만으로는 오경보 발생을 방지할 수 없다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 임계값을 초과하는 수신파(echo)를 실제 수신파(True echo)로 판단하기 이전에, 해당 신호가 진정한 실제 수신파인지 필터링하는 로직이 필요하다.
도 9는 초음파센서(110)의 감지 각도를 나타내는 예시도이다.
지면파에 의한 난반사의 위치는 초음파센서(110)의 장착 위치와, 초음파센서의 빔각에 따라 달라진다. 즉, 도 9와 같이 초음파센서의 수직 감지 각도가 가장 넓어지는 지점에서 난반사가 가장 심하게 발생하게 된다. 이에 따라, 초음파센서(110)의 장착 위치, 그리고 수직 빔각을 미리 알고 있는 경우 난반사에 의한 오경보가 유입되는 지점에 대해 예측이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는 오경보 확률이 높다고 판단되는 구간에서 임계값을 초과하는 수신파가 감지될 경우 다음과 같은 확인 과정을 통해 실제 수신파(True echo)로 판단할 수 있다. 이때, 후술하는 확인 과정은 필요에 따라 선택적으로 적용할 수 있다.
초음파센서(110)로의 수신파의 진위 여부를 판단하기 위해 본 발명의 일 실시예는 오경보 확률이 높다고 판단되는 구간에서 임계값을 초과하는 수신파의 폭(Width)과 피크값(Peak)이 기 설정된 범위 이내로 포함되는 경우 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 차량이 정차 중인 경우, 초음파센서(110)에 의해 복수 회 출력되는 초음파에 의한 복수 개의 수신파가 모두 기 설정된 거리 내에 존재하면 해당 수신파를 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 차량이 이동 중인 경우, 이전 출력되는 초음파가 객체에 맞고 왕복한 시간을 계산하여 수신파의 이동 거리를 측정하고, 현재 출력되는 초음파가 객체에 맞고 왕복한 시간을 계산하여 수신파의 이동 거리를 측정하고, 이동 거리가 차량의 이동 속도에 대응되는 경우 해당 수신파를 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
다음으로 제 2 감지 구간에서 초음파가 출력되는 경우에 대해 설명하면 다음과 같다.
장거리 감지 구간인 제 2 감지 구간에서는 난반사 위험이 크게 감소하므로 수신파가 수신되는 경우, 주변 파형과의 비교를 통해 수신파인지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 피크 값이 주변신호보다 큰 경우 수신파로 판단할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 CFAR 알고리즘에 기초하여 제 2 감지 구간 내에서 구간별로 설정된 적응적 임계값을 적용하여 초음파센서(110)로의 수신파의 진위 여부를 판단할 수 있다.
일반적으로 CFAR 로직은 다수의 측정을 통한 평균값을 산출하여 노이즈와 신호를 구분하지만, 본 발명의 일 실시예에서의 초음파센서(110)를 이용한 장거리 측정에서는 노이즈와 수신파가 확실히 구분되는 조건이기 때문에 1회의 측정만으로도 효과적으로 수신파 검출이 가능하다.
한편, 본 발명의 일 실시예는 CRAF 로직 중 CA-CFAR(Cell Average CFAR) 로직을 사용할 수 있으며, 이 경우 구현 상의 복잡도를 낮출 수 있다.
도 10은 1회 측정을 통해 CA-CFAR 로직을 적용한 결과를 도시한 도면이다.
노이즈가 없는 조건에서는 1번의 측정을 통한 CFAR 로직 적용만으로도 효과적인 적응적 임계값 적용 및 수신파의 검출이 가능하다. 단, CFAR 로직을 적용하여 적응적 임계값을 적용할 경우, 갑작스런 노이즈에 의한 거짓 수신파로 오인되는 것을 방지하기 위하여, 적응적 임계값을 최소 레벨로 설정할 수 있다.
한편, 제 2 감지 구간에서도 제 1 감지 구간과 동일하게 수신파의 신호 처리 과정을 거쳐 실제 수신파인지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 수신파의 폭과 피크값이 기 설정된 범위 내에 포함되는 경우 제 2 감지 구간에서의 수신파를 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 차량이 정차 중인 경우 초음파센서(110)에 의해 복수 회 출력되는 초음파에 의한 복수 개의 수신파가 모두 기 설정된 거리 내에 존재하면 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 차량이 이동 중인 경우 이전 출력되는 초음파에 의한 수신파와 현재 출력되는 초음파에 의한 수신파의 이동 거리를 측정하고, 이동 거리가 차량의 이동 속도에 대응되는 경우 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이 제 2 감지 구간에서도 감지된 수신파의 폭과 피크값을 다시 한번 확인하고, 재측정, 차속에 따른 수신파의 위치 이동을 모니터링하여 실제 수신파로 최종 판단하고 경보를 출력할 수 있다.
한편, 상술한 설명에서, 단계 S110 내지 S120은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 6에서 이미 기술된 내용은 도 7 내지 도 10의 초음파센서의 감지성능 향상 방법에도 적용될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예 중 어느 하나에 의하면, 초음파센서(110)의 장착 위치와 수직 지향각 등 파라미터를 통한 단거리 감지 구간과 장거리 감지 구간을 나누어 각각 다른 방식으로 임계값을 적용할 수 있으며, 측정 결과를 제어기로 전달시 예를 들어 매측정마다 5개의 수신파(echo)를 실제 수신파로 전달한다고 하였을 때, 앞의 4개는 단거리 구간, 뒤에 1개는 장거리 구간의 수신파인 것으로 전달시 효율적인 측정이 가능하다.
도 11은 단거리 감지 구간과 장거리 감지 구간 전차에 대한 측정 결과 및 임계값 보상 결과를 도시한 도면이다. 이 중 점선은 최초 설정된 임계값을 의미하고, 실선은 본 발명을 통해 새롭게 보상된 임계값을 의미한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 현재 1.2m 이상 감지시 외기 환경에 의한 거짓 수신파(False echo)로 인해 1.2m까지의 데이터밖에 활용할 수 없던 문제를 해소할 수 있는바, 초음파센서(110)를 이용한 감지 거리를 비약적으로 증대시킬 수 있다.
또한, 간단한 하드웨어만을 통해 알고리즘을 통한 구현이 가능하므로, 부품수 감소 및 원가 절감, 차량 경량화가 가능하다는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 주차보조시스템
110: 초음파센서
120: 메모리
130: 프로세서

Claims (15)

  1. 차량의 주차보조시스템용 초음파센서의 감지성능 향상 방법에 있어서,
    초음파센서로부터 출력되는 초음파에 기초한 객체의 감지 구간을 제 1 감지 구간 및 상기 초음파센서를 기준으로 시작되는 상기 제 1 감지 구간 이후인 제 2 감지 구간으로 설정하는 단계; 및
    상기 제 1 감지 구간 또는 제 2 감지 구간에서의 객체 감지 여부에 기초하여 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계를 포함하되,
    상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는, 초기 설정된 임계값을 초과하는 수신파를 실제 수신파로 판단하기 이전에,
    상기 제 1 감지 구간에서 초음파가 출력되는 경우, 상기 제 1 감지 구간에 대하여 미리 설정된 저온 구간 및 고온 구간 중 하나 이상에서 초기 설정된 임계값이 수신파의 크기보다 작고 지면파의 크기보다 크도록 상향 또는 하향 조정하여 상기 초기 설정된 임계값을 보상하는 단계; 및
    오경보(False echo) 확률이 높다고 판단되는 구간에서 상기 보상된 임계값을 초과하는 상기 수신파의 폭과 피크값이 기 설정된 범위 이내로 포함되는 경우 상기 수신파가 거짓 수신파가 아닌 실제 수신파인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 감지 구간은 상기 차량에서의 상기 초음파센서의 장착 높이 및 수직 지향각에 따라 지면에 의한 난반사가 발생하지 않는 구간인 것인 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상된 임계값의 조건을 만족하는 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는,
    상기 오경보(False echo) 확률이 높다고 판단되는 구간에서 임계값을 초과하는 상기 수신파의 폭과 피크값이 기 설정된 범위 이내로 포함되는 경우 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단하는 것인 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상된 임계값의 조건을 만족하는 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는,
    상기 차량이 정차 중인 경우 상기 초음파센서에 의해 복수 회 출력되는 초음파에 의한 복수 개의 수신파가 모두 기 설정된 거리 내에 존재하면 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단하는 것인 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상된 임계값의 조건을 만족하는 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는,
    상기 차량이 이동 중인 경우 이전 출력되는 초음파가 객체에 맞고 왕복한 시간을 계산하여 수신파의 이동 거리를 측정하고, 현재 출력되는 초음파가 객체에 맞고 왕복한 시간을 계산하여 수신파의 이동 거리를 측정하고, 상기 이동 거리가 상기 차량의 이동 속도에 대응되는 경우 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단하는 것인 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는,
    상기 제 2 감지 구간에서 감지되는 경우, CA-CFAR 알고리즘에 기초하여 상기 제 2 감지 구간의 구간별로 설정된 적응적 임계값을 적용하여 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 것인 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는,
    상기 적응적 임계값의 적용에 따른 노이즈에 의한 거짓 수신파로 오인되는 것을 방지하기 위하여, 상기 적응적 임계값의 최소 레벨이 설정되는 것인 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는,
    상기 수신파의 폭과 피크값이 기 설정된 범위 내에 포함되는 경우 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단하는 것인 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는,
    상기 차량이 정차 중인 경우 상기 초음파센서에 의해 복수 회 출력되는 초음파에 의한 복수 개의 수신파가 모두 기 설정된 거리 내에 존재하면 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단하는 것인 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 단계는,
    상기 차량이 이동 중인 경우 이전 출력되는 초음파가 객체에 맞고 왕복한 시간을 계산하여 수신파의 이동 거리를 측정하고, 현재 출력되는 초음파가 객체에 맞고 왕복한 시간을 계산하여 수신파의 이동 거리를 측정하고, 상기 이동 거리가 상기 차량의 이동 속도에 대응되는 경우 상기 수신파가 실제 수신파인 것으로 판단하는 것인 초음파센서의 감지성능 향상 방법.
  13. 차량의 주차보조시스템에 있어서,
    제 1 감지 구간 및 상기 제 1 감지 구간 이후로 설정된 제 2 감지 구간으로 초음파를 출력하여 객체를 감지하는 초음파센서,
    상기 초음파센서에 의해 센싱된 정보에 기초하여 객체를 감지하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및
    상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 프로그램을 실행시킴에 따라, 상기 제 1 감지 구간 또는 상기 제 2 감지 구간에서의 객체 감지 여부에 기초하여 상기 초음파센서로의 수신파의 진위 여부를 판단하되,
    상기 프로세서는 초기 설정된 임계값을 초과하는 수신파를 실제 수신파로 판단하기 이전에, 상기 제 1 감지 구간에서 초음파가 출력되는 경우, 상기 제 1 감지 구간에 대하여 미리 설정된 저온 구간 및 고온 구간 중 하나 이상에서 초기 설정된 임계값이 수신파의 크기보다 작고 지면파의 크기보다 크도록 상향 또는 하향 조정하여 상기 초기 설정된 임계값을 보상하고,
    오경보(False echo) 확률이 높다고 판단되는 구간에서 상기 보상된 임계값을 초과하는 상기 수신파의 폭과 피크값이 기 설정된 범위 이내로 포함되는 경우 상기 수신파가 거짓 수신파가 아닌 실제 수신파인 것으로 판단하는 것인 주차보조시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제 1 감지 구간에서 객체가 감지되는 경우, 상기 제 1 감지 구간에 대하여 초기 설정된 임계값을 보상하고, 상기 보상된 임계값의 조건을 만족하는 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 것인 주차보조시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제 2 감지 구간에서 객체가 감지되는 경우, CA-CFAR 알고리즘에 기초하여 상기 제 2 감지 구간의 구간별로 설정된 적응적 임계값을 적용하여 상기 초음파센서로의 수신파의 진위여부를 판단하는 것인 주차보조시스템.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109501681A (zh) * 2017-09-14 2019-03-22 福特环球技术公司 用于移动车辆中物品存储装置的物品的操纵系统
KR102589934B1 (ko) * 2018-09-13 2023-10-17 현대모비스 주식회사 경고 조건 조정 장치 및 방법
KR20220038554A (ko) * 2020-09-18 2022-03-29 현대모비스 주식회사 주차제어장치 및 그 제어방법
JP2022106605A (ja) * 2021-01-07 2022-07-20 株式会社アイシン 物体検出装置
JP2022107424A (ja) * 2021-01-08 2022-07-21 株式会社アイシン 物体検出装置
WO2022149485A1 (ja) * 2021-01-08 2022-07-14 株式会社アイシン 物体検出装置
CN117546044A (zh) * 2021-06-30 2024-02-09 株式会社爱信 物体检测装置
KR102386499B1 (ko) * 2021-07-16 2022-04-20 센서텍(주) 거리 측정 시스템
CN115032619A (zh) * 2022-05-05 2022-09-09 岚图汽车科技有限公司 一种超声波传感器阈值标定系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200427277Y1 (ko) 2006-06-30 2006-09-22 조칠만 주차 차량 감지 장치 및 주차 관리 시스템
JP2015025712A (ja) * 2013-07-25 2015-02-05 パナソニック株式会社 超音波センサ
CN106199614A (zh) 2015-05-29 2016-12-07 罗伯特·博世有限公司 用于检测车辆周围环境中的物体的方法和装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532639A (en) 1983-09-19 1985-07-30 Sperry Corporation CFAR receiver apparatus for detecting a signal in noise
JPH0682155B2 (ja) * 1988-07-06 1994-10-19 博雅 武内 超音波センサ
JP2002323560A (ja) * 2001-04-24 2002-11-08 Matsushita Electric Works Ltd 車載用超音波検知システム
KR20050020601A (ko) 2003-08-19 2005-03-04 주식회사 현대오토넷 차량용 후방 경보 시스템
DE102005059907A1 (de) * 2005-12-15 2007-06-21 Robert Bosch Gmbh Ultraschallsensor
US7567168B2 (en) * 2006-10-24 2009-07-28 Shih-Hsiung Li Car reversal radar that automatically modifies the sensor scanning range and method of the same
JP6182987B2 (ja) * 2012-07-06 2017-08-23 株式会社Ｓｏｋｅｎ 並走車検出装置
US20140148992A1 (en) 2012-07-31 2014-05-29 Ford Global Technologies Method for sensor threshold compensation
KR20140040399A (ko) 2012-09-26 2014-04-03 한국단자공업 주식회사 초음파센서의 물체감지성능 향상장치 및 방법
KR20150056278A (ko) * 2013-11-15 2015-05-26 현대모비스 주식회사 주차 보조 장치의 센서 감도변화 보상장치 및 그 방법
KR20140004039A (ko) 2013-11-25 2014-01-10 서주원 메밀차를 이용한 끓은 라면으로부터 지방 흡수 감소 방법
KR102263722B1 (ko) * 2014-11-13 2021-06-14 현대모비스 주식회사 차량 초음파센서의 노이즈 감지장치 및 이의 노이즈 감지방법
EP3315973B1 (en) * 2015-06-29 2023-05-24 Hitachi High-Tech Corporation Ultrasonic cleaning device and automatic analysis apparatus using same
DE102015122413B4 (de) * 2015-12-21 2021-12-23 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs, Ultraschallsensorvorrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
KR102479411B1 (ko) 2016-01-26 2022-12-21 주식회사 에이치엘클레무브 운전 지원 장치 및 그의 경보 방법
KR101954975B1 (ko) 2016-10-05 2019-03-07 주식회사 엘지화학 전지셀의 안전성 시험장치
CN109521427B (zh) * 2018-11-15 2020-01-14 上海赫千电子科技有限公司 车载以太网雷达系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200427277Y1 (ko) 2006-06-30 2006-09-22 조칠만 주차 차량 감지 장치 및 주차 관리 시스템
JP2015025712A (ja) * 2013-07-25 2015-02-05 パナソニック株式会社 超音波センサ
CN106199614A (zh) 2015-05-29 2016-12-07 罗伯特·博世有限公司 用于检测车辆周围环境中的物体的方法和装置
GB2539798A (en) 2015-05-29 2016-12-28 Bosch Gmbh Robert Method and device for the detection of objects in the environment of a vehicle

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Publication number Publication date
CN110346803A (zh) 2019-10-18
DE102019108420A1 (de) 2019-10-02
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KR20190115180A (ko) 2019-10-11
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US20190302258A1 (en) 2019-10-03

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