KR20040028600A - 근거리 물체 감지 시스템 - Google Patents

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KR20040028600A
KR20040028600A KR10-2003-7002232A KR20037002232A KR20040028600A KR 20040028600 A KR20040028600 A KR 20040028600A KR 20037002232 A KR20037002232 A KR 20037002232A KR 20040028600 A KR20040028600 A KR 20040028600A
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마이클 조셉 델섹콜로
마크 이. 러셀
왈터 골든 우딩톤
조셉 에스. 플레바
존 엠. 퍼다
에이치. 바텔드 반리스
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레이던 컴퍼니
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Abstract

본 발명은 근거리 물체 감지(NOD) 시스템에 관한 것으로, 이러한 시스템은 다수의 센서를 포함하며, 각각의 센서는 사전설정 커버리지 영역내 감지 커버리지를 제공한다. 각각의 센서는 제 1 RF 신호를 송신하기 위한 송신 안테나, 제 2 RF 신호를 수신하기 위한 수신 안테나 및 NOD 시스템내 다수의 센서 사이의 타겟 데이터를 공유하는 수단을 포함한다.

Description

근거리 물체 감지 시스템 {NEAR OBJECT DETECTION SYSTEM}
자동차 이동과 연관된 위험의 관점에서 볼 때, 강화된 운전자 인식에 대한 요구가 계속되어 오고 있다. 증가된 운전자 인식의 가능한 영역은 자동차 주변의 물체 검출을 포함한다. 자동차가 물체(예를 들면, 다른 자동차, 보행자 및 장애물)에 접근할 때 또는 물체가 자동차에 접근할 때, 운전자는 물체를 항상 감지하여 물체와의 충돌을 방지하기에 필요한 개입(intervention)을 항상 수행할 수 있는 것은 아니다. 예를 들어 자동차 운전자는 소위 자동차의 "사각지대"라 불리는 지역내에서 물체를 감지할 수 없다.
예를 들면 트럭의 상황 인식을 강화하기 위해, 트럭 주위의 물체를 감지하기 위한 센서 또는 간단히 "센서"가 제안되었다. 이러한 센서는 전형적으로 자동차의 경로내의 장애물을 감지하기 위한 광학 또는 적외선(IR) 감지기를 포함한다. 이러한 응용에서, 자동차 경로내 물체를 정확하고 신뢰성 있게 감지할 수 있는 센서가 제공될 필요가 있다.
레이더는 이러한 자동차 및 트럭과 같은 자동차용 센서를 수행하기에 적합한 기술이다. 이러한 목적에 적합한 한 가지 형태의 레이더는 주파수 변조 연속파(FMCW) 레이더이다. 전형적인 FMCW 레이더에서, 송신된 CW 신호의 주파수는 제 1 설정 주파수에서 제 2 설정 주파수로 선형적으로 증가된다. FMCW 레이더는고감도, 상대적으로 낮은 전송 전력 및 우수한 범위 해상도를 가진다.
이러한 정확성과 신뢰성에 기여하는 센서의 특성은 잡음에 대한 감수율 및 수신된 무선 주파수(RF) 신호가 센서의 시야(field of view)내의 물체를 감지하도록 처리되는 전체적인 정확도를 포함한다. 예를 들어 잡음에 대한 감수율은 허위 감지를 포함할 수 있으며, 물체의 범위와 위치에 대한 부정확한 결정을 야기할 수도 있고 심지어 물체가 감지되지 않도록 할 수도 있다.
센서의 추가의 중요 특징등은 물리적 크기와 형태 요인에 연관된다. 바람직하게, 센서는 자동차의 표면 후면에 장착가능한 비교적 작은 외장 또는 하우징내에 수용된다. 정확성과 신뢰성을 위해, 송신 및 수신 안테나와 센서의 회로는 자동차의 특징(예를 들면, 자동차 그릴, 범퍼 등)들에 영향을 받지 말아야 하며 센서는 예측가능한 얼라인먼트로 자동차내에 장착되어야 한다.
그러므로, 자동차 주위의 물체를 감지할 수 있는 센서 시스템을 제공할 필요가 있다. 또한 여러 크기의 자동차 주위에 감지 영역을 제공할 수 있는 시스템을 제공하는 것 또한 필요하다. 원격으로 재프로그램화활 수 있는 시스템을 제공하는 것 또한 필요하다.
발명의 요약
본 발명에 따르면, 근거리 물체 감지(NOD) 시스템은 하나 이상의 감지 영역이 자동차 주위에 위치하도록 자동차 주위에 배치된 다수의 무선 주파수(RF) 송수신(TR) 센서 모듈(또는 간단히 "센서")을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 센서는 자동차를 둘러싸는 하나 이상의 커버리지 영역에서 각각의 센서가 물체를 감지하도록 배치된다. 첫 번째 센서들 또는 다수의 센서들은 자동차의 후면 및/또는 전방 범퍼내에 장착되는 반면, 두 번째 센서들은 자동차의 측면 패널내에 장착될 수 있다. 각각의 센서들은 방출 또는 송신된 RF 신호용 송신 안테나 및 송신 안테나의 시야내에서 하나 이상의 물체에 의해 차단되어 수신 안테나 쪽으로 다시 반사되는 송신된 RF 신호의 일부를 수신하는 수신 안테나를 포함하는 센서 안테나 시스템을 포함한다. 선택적으로, 단일 정적 안테나가 사용될 수 있다. 송신 안테나는 안테나 엘리먼트의 평면 어레이로부터 제공되는 반면 수신 안테나는 안테나 엘리먼트의 평면 어레이 또는 안테나 엘리먼트의 단일 행(row)으로부터 제공된다. 즉, 송신 및 수신 안테나들은 여러 수 및 형태의 안테나 엘리먼트를 가지면서 제공될 수 있다. NOD 시스템은 수신 안테나로부터 신호를 수신하기 위해 그리고 하나 이상의 물체의 경로 또는 트랙을 검출하기 위해 수신 안테나에 결합된 수신기 회로를 더 포함한다.
이러한 특정 장치를 통해, 자동차 주위의 어떠한 영역내 물체도 감지할 수 있는 NOD 시스템이 제공된다. 만일 센서중 하나가 자동차가 물체에 근접함을 감지하거나 또는 물체이 자동차에 근접함을 검출한다면, 센서는 검출 규칙 세트에 따른 단계들을 시작한다.
일 실시예에 따르면, 각각의 센서가 프로세서는 포함하는 분산 프로세서 시스템으로서 제공된다. 센서는 함께 결합되어 센서들이 정보를 공유하도록 한다. 다른 실시예에서, 각각의 센서는 각각의 센서로부터 정보를 수신하고 이에 따라 정보를 처리하는 중앙 센서 프로세서에 결합된다.
이상의 본 발명의 특징 및 본 발명이 도면과 연관한 이하의 설명을 통해 좀 더 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 자동차에 배치된 근거리 물체 감지(NOD) 시스템의 블럭도.
도 2는 도 1에 도시된 형태의 NOD 시스템으로부터 제공된 센서 영역의 코쿤에 의해 둘러싸인 자동차의 도면.
도 3은 도 1에 도시된 형태의 NOD 시스템으로부터 제공된 다수의 센서 영역에 의해 둘러싸이며 자신에게 근접한 다른 자동차와 함께 장거리를 운행하는 자동차의 도면.
도 4는 하나의 타겟이 두 개의 다른 센서의 센서 영역내에 나타나는 다수의 타겟에 의해 둘러싸인 자동차의 도면.
도 4a와 도 4b는 두 개의 다른 센서의 개별 국부 좌표 시스템내 레이더 보고에 해당하는 일련의 도표.
도 4c와 도 4d는 도 4a와 도 4b의 도표에 해당하는 국부 좌표 시스템내에 도시된 도 4a와 도 4b의 두 개의 다른 센서로부터의 혼합된 레이더 보고에 해당하는 일련의 도표.
도 5는 중앙 트래커/데이터 혼합(CT/DF) 프로세서를 가진 근거리 물체 감지(NOD)의 블럭도.
도 6은 단일 센서 처리 시스템을 가진 자동차를 가진 자동차상에 위치된 근거리 물체 감지(NOD) 시스템의 블럭도.
도 7은 CT/DF 프로세서에 의해 제공될 수 있는 처리 엘리먼트의 실험적 세트의 블럭도.
NOD 시스템을 서술하기 이전에, 몇몇 도입 개념과 기술이 설명된다. 용어 "센서 시스템"은 여기서는 다른 자동차 또는 고정 물체와 같은 물체에 대한 감지를 제공할 수 있으며 이러한 감지를 나타낼 수 있는 해당 출력을 가지며 자동차상에 위치하는 시스템을 나타내기 위해 사용된다. 용어 "센서"는 여기서는 센서 시스템을 설명하기 위해 사용된다. 센서 시스템 또는 센서는 여러 센서 시스템으로부터 데이터를 수신하고 여러 센서 시스템으로부터의 데이터를 조합하여 처리하는 근거리 물체 감지(NOD) 시스템과는 다르다.
도 1을 참조하면, 근거리-물체 감지(NOD) 시스템(10)이 자동차(11)상에 위치한다. 자동차(11)는 예를 들면, 자동차, 모토사이클, 트럭과 같은 자동운행 자동차, 배, 수중 자동차와 같은 해양 자동차 또는 수확기와 같은 농업용 자동차이다. 이러한 특정 실시예에서, 근거리 물체 감지 시스템(10)은 근거리 물체 감지 시스템(10)은 본 출원인에게 양도된 1999년 7월 27일 특허허여된 "자동 전방 탐색 센서 응용"이라는 명칭의 미국특허 제 5,929,802"호에 설명된 형태의 전방-탐색 센서(FLS)(12), 적외선(IR) 센서인 전자-광학 시스템(EOS)(14), 본 출원인에게 양도된 2001년 8월 16일 출원되어 공동계류중인 "레이더 송신기 회로 및 기술"이라는 명칭의 미국특허 출원번호 09/931,636호에 개시된 형태의 다수의 측면-탐색 센서(SLS) 시스템(16-22)(또한 측면 물체 감지(SOD)시스템(16-22)이라고도 불림)및 다수의 후방-탐색 센서(RLS) 시스템(24, 26)을 포함한다. 센서(12-26)는 본 발명의 출원인에게 양도된 2001년 8월 16일 출원되어 공동계류중인 "자동차상에 레이더 시스템을 장착하는 시스템 및 기술"이라는 명칭의 미국특허 출원번호 09/930,868호에 개시되었지만 이에 국한되지는 않는 여러 기술을 사용하여 자동차에 결합된다. 시스템(10)은 또한 신호규제(stop and go:SNG) 센서(27)를 포함할 수 있다. 신호규제 센서(27)에 의해 수행된 처리와 센서(27)에 의해 제공된 감지 영역은 FLS(12)에 의해 제공될 수 있으며 이에 따라 센서(27)가 생략될 수 있다. LFS(12)로부터의 신호규제 처리 기능 또는 분리 센서(예를 들면, SNG 센서(27))를 통해 제공되는지의 여부를 결정하는데 있어서, 트레이드-오프가 결정될 수 있다. 예시적인 트레이드 오프에 대한 고려는 최소 및 최대의 원하는 감지 범위, 영역 에지 공차 및 반응 시간을 포함한다.
FLS, EOS, SLS, RLS 및 SNG(포함된다면) 시스템(12-27)은 각각의 센서 시스템(12-27) 사이의 통신 경로를 제공하는 버스(28)에 연결된다. 버스(28)는 예를 들면 근거리 통신망(LAN)(28)으로서 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 무선 LAN일 수 있는 LAN(28)이 제공되는 것이 바람직하다.
여기서 사용된 "타겟 트랙 데이터", "트랙 데이터", "타겟 데이터" 또는 동등하게 "트랙 정보"는 다른 자동차 또는 고정 물체와 같은 "타겟"으로 불리는 물체와 연관된 "트랙 파일"내 데이터를 나타내고, 좌표 시스템내 타겟의 경로를 나타낸다. 타겟 트랙 데이터는 타겟이 어디에 있었는지에 대한 과거 타겟 트랙 데이터, 현재 데이터 업데이트시 타겟이 현재 어디에 위치하는지에 대한 새로운 타겟 트랙데이터 및 타겟이 현재 및/또는 미래에 타겟 트랙 데이터 업데이트시 위치할 것으로 예상되는 위치에 대한 예상 타겟 트랙 데이터를 포함한다.
시스템(10)은 실시간 시스템이며, 이에 따라 정보는 가능한 한 빨리 각각의 센서(12-27)와 프로세서(30) 사이에 교환/전달되어야 한다. 따라서, 버스(28)는 비교적 고속인 데이터 전달을 지지할 수 있어야 한다.
예를 들면, 버스(28)는 대략 초당 157kbit의 평균 버스 대역폭에 부가적인 프로토콜 오버헤드의 합을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 대역폭은 송신 및 수신 안테나 각각이 7개의 안테나 빔을 가지며 각각의 7개의 안테나는 평균 2개의 타겟 트랙을 가지며 각각의 트랙은 트랙당 100바이트로 14Hz(min)로 보고된다(7x2x14x100x8=157kbit 평균 버스 대역폭)고 가정한 상태에서 계산된다. 따라서, 자동차에서 사용할 수 있는 통상적인 버스(예를 들면 자동차내 통신망(CAN))를 통해 통신하는 센서를 가질 수 있지만, 적어도 그렇지 않다면 상술된 평균 버스 대역폭 이상을 가진 전용 버스로서 버스(28)를 제공하는 것이 바람직하다.
여기서 사용된 버스 지연시간은 센서에 의한 물체의 감지와 버스(28)에 감지 내용을 보고하는 것 사이의 시간차를 나타낸다. 버스 지연시간은 예를 들면 0.5 미터 이하의 자동차의 상대적 이동에 해당하는 시간 지연인 비교적 작은 시간 지연만을 가져야한다. 여기서 사용된 상대 이동은 예를 들면 자동차와 고정 물체 또는 자동차와 다른 이동하는 자동차인 이동 물체 사이의 거리의 상대 이동을 나타낸다. 여기서 사용된 상대 속도는 상대 이동의 속도이다. 0.5미터의 자동차 상대 이동에해당하는 버스 지연시간 지연은 예를 들면 200km/hr=125mph=55.6m/s인 최대 상대 자동차 속도를 선택함으로써 결정될 수 있다. 따라서, 0.5미터의 자동차 상대 이동을 55.6m/s로 나누면 대략 9ms이고, 이는 해당 최대 버스 지연시간 시간 지연이다. 33kHz의 버스 클록 주파수를 가정하면, 9ms는 대략 300 클록 사이클과 동일하다. 요약하면, 대략 200km/hr로 선택된 최대 자동차 속도에 대해, 0.5미터의 자동차 상대 이동은 대략 9ms 또는 300kHz의 클록 주파수에서 대략 300 클록 사이클에 해당한다.
특정 자동차 상대 이동, 특정 선택된 최대 상대 자동차 속도 및 특정 클록 주파수를 포함하는 특정 파라미터들이 이상에서 예시적으로 설명되었지만, 다른 파라미터들이 본 발명에 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 하지만, 버스 시간 지연시간을 나타내는 파라미터는 경고, 정지, 에어백 장전 등의 자동차 상태에 따라 시스템이 사용가능하도록 충분히 빠르게 반응하도록 하는 전체 시스템 반응 시간을 포함하지만 이에 국한되지는 않는 여러 요인들에 따라 선택되어야 한다. 고려할 다른 요인들은 결합 공차, 간섭 면역성, 신뢰성 및 비용을 포함한다.
센서는 또한 버스(28)를 통해 도4, 도 6 및 도 7과 연관하여 이하에서 설명될 중앙 트래커/데이터 혼합(CT/DF) 프로세서(30)에 연결된다. CT/DF 프로세서(30)가 각각의 센서(12-27)로부터 제공된 정보를 수신하고 각각의 센서(12-27)에 정보를 제공한다고 할 수 있다. 센서(12-27)는 이하에서 알 수 있듯이 시스템(10)의 전체 성능을 개선하기 위해 CT/DF 프로세서(30)에 의해 제공된 정보를 사용한다.
또한 버스(28)를 통해 CT/DF 프로세서(30)에 휴먼 인터페이스(32)가 결합된다. 인터페이스(32)의 목적은 자동차(11)의 운전자 또는 다른 승객에 센서(12-27_에 의해 수집된 정보(예를 들면, 음성 또는 다른 신호를 통해)를 디스플레이 또는 그렇지 않으면 통신한다. 인터페이스(32)는 예를 들면 헤드-업(heads-up) 디스플레이로서 제공된다.
이러한 특정 실시예에서, CT/DF 프로세서(30)는 각각의 FLS, EOS, SLS, RLS 및 SNG 시스템(12-27)이 버스(28) 또는 다른 수단을 통해 결합되는 센서(16)의 일부로서 제공되는 단일 CT/DF 프로세서로서 도시된다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 FLS, EOS, SLS, RLS 및 SNG 시스템(12-27)은 요구되는 처리를 수행하며 다른 센서(12-27)들과 정보(예를 들면 송신 및 수신 정보)를 직접 공유하는 자신의 CT/DF 프로세서를 포함한다. CT/DF 처리 기능에서 지연시간을 가지는 것이 바람직한 경우, 센서(12-27)중 두 개의 센서에 CT/DF 프로세서(30)를 제공하는 것이 바람직하다. 각각의 센서(12-27)가 자신의 CT/DF 시스템을 포함하는 경우, 근거리 물체 감지 시스템은 분산 프로세서 시스템으로서 제공될 수 있다. 분산 프로세서 시스템과 단일 CT/DF 프로세서 사이를 선택할 때 고려할 요인은 신뢰성, 버스 대역폭, 처리 지연시간 및 비용을 포함하지만 이에 국한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, CT/DF 프로세서(30)는 센서(12-27)중 특정한 센서들에게 특정 정보를 제공하며, 다른 실시예에서 CT/DF 프로세서(30)는 각각의 센서(12-27)에 모든 정보를 제공한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 센서(12-27)는 중앙 트래커 데이터혼합(CT/DF) 프로세서(30)를 포함하고 각각의 센서(12-27)는 CT/DF 프로세서(30)에 버스(28)를 통해 데이터를 송신한다. 근거리 물체 감지 시스템이 단일 CT/DF 프로세서를 포함하는지 또는 다수의 CT/DF 프로세서(30)를 포함하는지에 관계없이, 각각의 센서(12-27)에 의해 수집된 정보는 공유되고 CT/DF 프로세서(30)(또는 분산 시스템의 경우 프로세서들)은 결정 또는 룰 트리(rule tree)를 수행한다. 예를 들면, CT/DF 프로세서(30)는 예를 들어 에어백 시스템인 하나 이사의 자동차 안전 시스템에 결합될 수 있다. 하나 이상의 FLS, EOS, SLS 및 RLS 시스템으로부터의 신호에 응답하여, 센서 프로세서는 자동차의 에어백을 "사전-장전"하는 것이 적합한지를 결정한다. 다른 예들은 제동, 조정, 변속 제어, 경고, 경적 및/또는 방향지시등 동작을 포함한다.
NOD 시스템(10)은 이하에서 더 설명될 다수의 자동차 안전 시스템 기능들에 결합될 수 있다. CT/DF 프로세서(30)는 제공된 모든 정보를 수신하고 전체 자동차에 대한 NOD 시스템의 성능을 최적화한다.
RLS 시스템 쌍(24, 26)은 자동차의 후방에 위치하는 물체를 감지하기 위한 삼각측량법을 사용한다. 물체의 위치(거리 및 방향)는 예를 들면 두 개의 센서(24, 26) 각각으로부터 알아야 할 어떠한 방향에 대한 필요성없이 RLS 시스템 쌍(24, 26)중 각각의 하나로부터 판독되는 거리 또는 범위로부터 결정된다. 삼각측량법을 제공하기 위해, 두 개의 범위 싸이클이 제공될 수 있으며, 각각의 범위 싸이클은 RLS 시스템 쌍(24, 26)의 각각의 시스템에 의해 제공된 범위에 해당하며, 각각의 범위 싸이클은 범위와 동일한 반경을 가진다. 따라서, 두 개의 범위 싸이클은 두 범위에서 교차한다. 교차 범위 포인트들중 하나는 호스트(11) 내부에 위치하기 때문에 불가능한 범위에 해당한다. 다른 범위 포인트는 범위와 방향에 의해 표현되는 위치를 가지며 선택된다.
상술된 삼각측량법을 제공하기 위해, 센서(24, 26)의 이격은 각각의 센서(24, 26)에 의해 제공된 범위 측정 정확성의 견지에서 사전-결정 최대 삼각측량법 에러를 허용하여야 하거나 알려져야 충분히 커야한다. RLS 시스템(24, 26)의 분리가 자동차의 형태에 따라 다를 수 있기 때문에 몇몇 범위 검정이 필요하다는 것을 알 수 있을 것이고, 이러한 자동차(11)의 형태는 예시적일 뿐이다. 하지만, 검정은 알려진 분리에 기초하여 사전-결정될 수 있다.
하나 이상의 센서(12-27)가 자동차(11)상에서 원격으로 전개될 수 있다는 것을 인식하여야 한다. 즉, 몇몇 실시예에서 SLS, RLS 및 FLS 시스템은 자동차의 몸체 외부에 위치(즉, 자동차 몸체의 노출 표면상에 위치)하는 반면, 다른 시스템에서 하나 이상의 센서(12-27)는 자동차의 범퍼 또는 다른 부분(예를 들면, 문, 패널, 쿼터 패널 및 자동차 전단부 및 자동차 후단부)에 삽입될 수 있다. 자동차의 내부(예를 들면, 범퍼 또는 다른 위치)에 장착될 수 있으며 제거가능한 시스템이 제공될 수 있다.
도 1의 유사 엘리먼트가 유사 참조 부호로 표현된 도 2를 참조하면, NOD 시스템이 위치하는 자동차는 자동차 주위의 레이더 코쿤을 형성하는 다수의 감지 영역(32-40)에 의해 둘러싸이는 것으로 도시된다. 센서(12-27)(도 1 참조)의 여러 다른 센서들은 여러 다른 감지 영역(32-42)을 제공한다. 특히, 센서(12, 14)는 적응성 항법 제어 및 야간 가시 영역(34)을 제공하고, 센서(16)는 항로 유지 영역(36b)을 제공하며, 센서(18)는 도로 이탈 영역(36a)을 제공하며, 센서(20, 22)는 측면 물체 감지 영역(38a, 38b)을 각각 제공하며, 센서(24, 26)는 백업 및 주차 보조 영역(40)을 제공하며, 센서(27)는 신호규제 영역(42)을 제공한다. 예시적인 실시예에서, 적응성 항법 제어/야간 가시 영역(34)은 제한된 각도를 가지며 높은 상대 속도로 동작하기 위해 긴 범위(>50m)라는 특징을 가진다. 도로 이탈 및 항로유지 영역(36a, 36b) 각각은 적정 범위의 상대 속도로 동작하기 위해 짧은 범위 또는 넓은 각도를 가진다. 신호규제 및 백업/주차 보조 영역(42, 40)은 작은 범위의 상대 속도로 동작하기 위해 넓은 각도이지만 짧은 범위를 가진다. 백업/주차 보조 영역(40)은 또한 정상적인 운전 상황하에서는 후방 충돌 경고 정보를 제공할 수 있다. 측면 물체 감지 영역(38a, 38b)은 넓은 범위의 상대 속도로 동작하기 위해 넓은 각도와 상대적으로 짧은 범위를 가진다.
각각의 센서 영역의 크기, 형상 및 다른 특성들이 정적으로 변경될 수 있다는 것을 인지한다. 센서 영역은 센서(12-27)(도 1 참조)와 연관된 감지 특성 및 레이더 빔 각도에 의해 결정된 사전-결정 영역 형상을 가지도록 정적으로 변경될 수 있다. 자동차(11)의 크기 또는 범위를 포함하지만 이에 국한되지는 않는 감지 영역의 하나 이상의 특성 및 연산기 주변 가시 선호도(preference)를 정적으로 변경시키길 원하는 여러 이유가 있다. 감지 영역 크기의 변화를 필요로 하는 다른 이유로는 트레일러를 견인하는 것, 도로 항로 크기 및 자동차 동작자간의 선호도가 있다.
또한 센서 영역은 동적으로 변경될 수 있다. 동적 데어는 도 7과 연관하여 이하에서 설명될 중앙 레이더 빔에 대한 상세한 설명을 포함하지만 이에 국한되는 것은 아니다. 트랙 핸드-오프는 센서가 포착 검증 단계(acquisition verification step)를 방지 또는 감소시킴으로써 주어진 큐 데이터에 대해 좀 더 빠른 또는 더욱 신뢰성 있는 응답이 가능하도록 하도록 한다. 동적 변경은 도 7과 연관하여 이하에서 추가로 설명될 것이다.
단일 센서의 특성은 센서가 여러 크기와 형상의 감지 영역을 제공하도록 변화될 수 있기 때문에, 센서는 또한 자동차(11)보다 크거나 또는 작은 자동차에서 사용할 수 있다. 따라서, 특정 센서에 의해 제공된 커버리지 영역의 변경은 센서를 프로그래밍하므로써 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 커버리지 영역은 본 발명의 출원인에게 양도되어 공동계류중이며 여기서는 참조를 위해 인용되며 2001년 8월 16일 출원된 "범위 게이트 및 레이더 커버리지를 변화시키기 위한 기술"이라는 명칭의 미국특허 출원번호 09/930,867호에 개시된 센서의 범위 게이트를 조정함으로써 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 커버리지 영역은 인식 가능한 안테나에 의해 변경된다. 또다른 실시예에서, 인식 가능한 안테나는 빔 형상을 변화시킴으로서 빔 커버리지를 변화시키는데 사용된 마이크로전기기계(MEM) 장치를 사용함으로써 제공된다. MEM은 개구의 형상 및 이에 따른 빔의 형상을 변화시킬 수 있다.
도 1에 도시된 센서(12-27)의 특정 구성을 가진 7개의 커버리지 영역(32-40)이 제공된다. 일 특정 실시예에서, 커버리지 영역은 레이더 센서 시스템을 사용하고, 여기서는 센서 및 RF 센서로 불린다. 레이더 센서는 각각의 커버리지 영역내에 다중 송신 및 다중 수신 빔을 제공하는 안테나 및 빔형성 시스템을 사용한다. 이러한 방식으로, 다른 물체 또는 타겟이 자동차에 접근하거나 또는 반대로 자동차가 타겟이 접근하는 특정 방향을 알 수 있다. 일 특정 실시예에서, FLS(12)(도 1 참조)는 8개의 분리 송신 및 수신 안테나 빔을 포함하는 안테나 시스템을 사용할 수 있다. RF 센서 시스템은 언급된 미국특허 제 5,929,802호에 개시된 것과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 유사하게, 센서(16-27)는 7개의 분리 송신 및 수신 안테나 빔을 포함할 수 있는 안테나 시스템을 사용한다. 센서(16-27)(도 1 참조)는 언급된 "레이더 송신기 회로 및 기술"이라는 명치의 미국특허 출원번호 09/931,636호에 개시된 것과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 하지만, 임의의 수의 송신 및 수신 빔을 가진 레이더 센서 시스템이 본 발명에서 사용될 수 있다는 것을 인지한다.
도 3을 참조하면, 상부 위치한 NOD 시스템을 가진 자동차(11)는 3개의 항로(41a, 41b, 41c)를 가진 도로상에서 이동한다. 자동차(11)는 항로(41b)내에 위치하고, 제 1 자동차(50)는 자동차(11)의 전방에 위치하며 감지 영역(34)내에 나타난다. 제 2 자동차(52)는 제 1 항로(41a)내 자동차(11)의 우측에 위치하며 감지 영역(38a)에 나타난다. 제 3 자동차(54)는 제 2 항로(41b)내 자동차(11) 후방에 위치하며 감지 영역(40)에 나타난다. 제 4 자동차(56)는 자동차(11)의 후방 좌측에 위치하며 제 3 항로(41c)에 위치한다. 제 4 자동차(56)가 제 1 자동차(11)로부터 상대적으로 멀리 떨어져 있기 때문에, 제 4 자동차(56)는 어떠한 감지 영역에도나타나지 않고 제 1 자동차(11)상에 위치한 NOD 시스템에 의해 감지되지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, NOD 시스템은 제 1 자동차(11)에 인접하여 3개의 자동차 또는 타겟(50, 52, 54)을 식별한다. NOD 시스템은 각각의 타겟(50-54)상에 정보를 유지하며 사용자에게 이러한 정보를 제공하며(예를 들면 도 1의 디스플레이(32)를 통해) 또는 소정 기능(예를 들면, 자동차의 사전-장전 에어백 시스템)를 수행한다.
게다가, 센서(12-27)(도 1 참조)가 CT/DF 프로세서(30)(도 1 참조)와 그리고 상호 통신하기 때문에, 센서는 타겟에 관한 정보를 공유한다. 예를 들면, 제 1 자동차(11)상에 장착된 센서(18)가 제 2 자동차(52)를 감지하고 제 2 자동차(52)를 트래킹하기 시작한다고 가정하자. 일정 시간 주기 이후, 제 2 자동차(52)는 자동차(11)를 지나 가속되기 시작한다. 만일 센서(18)가 제 2 자동차(52)가 우측면상에서 제 1 자동차(11)를 지나쳐 이동할 수 있다면, 센서(18)는 이러한 정보를 FLS(12)에 정보를 제공한다. 이러한 정보는 자동차(11)의 전체 좌표 시스템내에서 예를 들면 제 2 자동차(52)인 타겟을 나타내는 공용(public) 트랙 파일 또는 유사한 타겟 데이터 세트 형태이다. 이러한 트랙 파일은 FLS(12)가 제공되고 FLS(12)가 실제로 타겟인 제 2 자동차(52)를 관찰/검출하기 전체 타겟 위치 정보를 예상하도록 한다.
따라서, FLS(12)는 여기서는 "큐 데이터"라고 불리며, FLS(12) 그 자체가 타겟 감지, 포착, 확인을 제공하고 트래킹하기 전에 확인된 타겟(즉, "실제" 타겟)에 관한 고도(advance) 정보 파일이 제공된다. 큐 데이터는 도 5와 연관하여 이하에서 추가로 설명될 것이다. 여기서 사용된 타겟 감지는 임계치에 기초한 간섭 레벨 이상의 타겟 신호를 판별하는 과정을 나타내고, 여기서 타겟 신호는 타겟으로부터의 후방-산란된 RF 에너지에 해당하며, 간섭은 잡음 및/또는 반사산란(clutter)에 해당한다. 여기에 사용된 타겟 포착은 새로운 타겟 감지와 이에 연관된 타겟 위치를 "트랙 파일"에 해당하는 현존하는 타겟 트랙과 연관시키는 과정을 나타낸다. 여기서 사용된 타겟 확인은 연속하는 업데이트상의 동일한 트랙 파일의 반복된 타겟 연관 또는 인접 빔과의 연관과 같은 규칙 세트를 적용함으로써 감지된 타겟이 실제인지를 검증하는 과정을 말한다. 여기서 사용된 타겟 트래킹은 연관된 새로운 타겟 감지를 이전의 타겟 감지와 연관시킴으로써 그리고 타겟 위치에 해당하는 위치 상태 벡터를 예상하고 평균함으로써 업데이트별로 위치 및 속도와 같은 타겟에 관한 정보를 유지하는 과정을 말한다. 이러한 과정들은 도 7과 연관되어 설명될 때 좀 더 잘 이해될 수 있을 것이다.
FLS(12)(도 1 참조)에 고도 정보 또는 큐 데이터(예를 들면 확인된 타겟이 자동차(11)의 우측면으로부터의 시야로 들어갈 수 있는 것이라는 정보)를 제공하는 것은 FLS(12)가 가장먼저 타겟 감지, 타겟 포착 또는 타겟 확인 과정을 수행함없이 또는 적어도 이러한 과정을 수행하는데 필요한 최대량의 과정으로 타겟 트래킹 과정을 진행하도록 한다. FLS(12)이 자동차(52)가 실제로 FLS(12)의 시야에 들어가는 실제 타겟인지를 확인하는데 소모되는 처리 시간을 제외하고 센서(18)(도 1 참조)로부터의 정보를 통해 타겟 및 타겟 트랙을 확인할 수 있기 때문에, FLS는 이하에서 설명될 다수 타겟의 트래킹 및 다른 기능과 같은 더 많은 처리 기능을 수행할수 있다. 따라서, FLS에 고도 정보를 제공함으로써 FLS(12)가 더욱 빠르게 타겟을 트래킹할 수 있도록 하고 특히 FLS(12)가 소위 "컷-인(cut-in)" 타겟(즉, 자동차(11)의 전방의 항로(41b)로 빠르게 이동하는 타겟)을 더욱 빠르게 감지하고 트래킹하도록 한다.
더욱 중요한 것은, FLS(12)가 이러한 고도 정보를 가지는 것이 바람직한데, 그 이유는 FLS(12)의 감지 영역에 타겟(52)이 들어가기 전에 타겟(52)의 경로에 관한 정보를 FLS(12)에 제공함으로써, FLS는 에어백의 사전-장전, 자동 항법 제어(ACC) 시스템 및 사전-장전 제동 시스템을 포함하지만 이에 국한되지는 않는 자동차 안전 시스템의 결합과 연관된 처리를 시작 또는 몇몇 경우 수행할 수 있도록 한다. 따라서, FLS(12)는 자동차의 동작과 연관된 다른 기능을 수행할 수 있다.
CT/DF 프로세서(30)(도 1 참조)는 트래킹 기능을 수행하는 "타겟 트래커" 및 혼합 기능을 수행하는 "데이터 혼합기"이다. CT/DF 프로세서(30)의 중앙 트래킹 기능은 시스템(10)(도 1 참조)내 여러 센서(예를 들면, 도 1의 센서(12-27))로부터 모든 트랙을 수용하고 유지하며, 상술된 바와 같이 이들의 동작시 다른 센서를 보조할 수 있도록 하는 것이다.
도 4-4d를 참조하면, 도 4에서, 각각의 방사상 섹션(57a-g)은 센서(18)에 의해 제공된 7개의 빔중 각각에 해당하며, 각각의 방사상 섹션(58a-g)은 센서(20)에 의해 제공된 7개의 빔중 각각에 해당한다.
도 4a와 도 4c 및 도 4b와 도 4d는 각각 센서(18, 20)에 의해 제공된 감지의직각 그래프이며, 행들은 각각의 개별 센서(18, 20)의 7개의 빔에 해당하고 열들은 범위 셀에 해당한다. 도 4a와 도 4b의 점들은 각각의 개별 센서(18, 20)의 7개의 짐에서의 타겟 감지를 나타낸다. 도 4c와 도 4d의 점은 각각의 개별 센서(18, 20)의 7개의 빔과 연관된 혼합된 타겟 감지를 나타낸다. 따라서, 제 1의 빗금을 가진 점(59a, 59b)은 각각 방사상 섹션(57a, 57b)에 해당하는 센서(18)의 빔내 타겟(52)의 감지에 해당한다. 제 2의 빗금을 가진 점(59c, 59d)은 각각 방사상 섹션(57f, 57G)에 해당하는 센서(18)의 빔내 타겟(54)의 감지에 해당한다. 제 3의 빗금을 가진 점(60a-60c)은 각각 방사상 섹션(58a-58c)에 해당하는 센서(20)의 빔내 타겟(54)의 감지에 해당한다. 제 4의 빗금을 가진 점(60d-60E)은 각각 방사상 섹션(58f-58g)에 해당하는 센서(20)의 빔내 타겟(56)의 감지에 해당한다. 제 1의 빗금을 가진 점(61a, 61b)은 각각 방사상 섹션(57a, 57b)에 해당하는 센서(18)의 빔내 타겟(52)의 혼합된 감지에 해당한다. 완전히 채워진 점(61c, 61d)은 각각 방사상 섹션(57f, 57g)에 해당하는 센서(18)의 빔내 타겟(54)의 혼합된 감지에 해당하며, 완전히 채워진 점(62a, 62c)은 각각 방사상 섹션(58a-58c)에 해당하는 센서(20)의 빔내 타겟(54)의 혼합된 방향에 해당하며, 제 3의 빗금을 가진 점(62d, 62e)은 각각 방사상 섹션(58f, 58g)에 해당하는 센서(20)의 빔내 타겟(56)의 혼합된 방향에 해당한다.
상술된 바와 같이, 도 4a와 도 4b는 각각 센서(18, 20)로부터 혼합되지 않은 타겟 데이터에 해당한다. 도 4c와 도 4d는 각각 CT/DF 프로세서(30)(도 1 참조)의 혼합 기능에 의해 제공된 센서(18, 20)로부터의 혼합된 타겟 데이터에 해당한다.도 4a와 도 4c에 도시된 각각의 7개의 행은 센서(18)와 연관된 7개의 빔중 하나에 각각 해당한다. 유사하게, 도 4b와 도 4d에 도시된 각각의 7개의 행은 센서(20)와 연관된 7개의 빔중 하나에 각각 해당한다. 혼합 기능은 센서(18)에 의해 제공된 특정 타겟의 감지와 센서(20)에 의해 특정 타겟의 감지와의 연관에 해당한다. 따라서, 점(61c, 61d)에 해당하는 데이터는 점(62a-62c)에 해당하는 데이터와 연관 또는 혼합된다. 점(61c-61d, 62a-62c)들은 모두 동일한 타겟과 연관되는 것을 나타내고 두 개의 센서(18, 20) 각각으로부터의 해당 데이터가 혼합되었음을 나타내도록 완전히 채워진 점을 가지는 것으로 도시된다. 점(61a, 61b 및 62d, 62e)은 각각 해당 혼합되지 않은 점(59a, 59b 및 60d, 60e)과 동일하게 빗금쳐진 것으로 도시되며, 혼합이 각각의 센서(18, 20) 사이에 어떠한 타겟 연관도 제공하지 않는 것을 나타낸다. 도 4c와 도 4d는 각각의 센서(18, 20)의 국부 좌표 시스템내에 도시되지만, 이하의 설명으로부터 점(61a-61d 및 62a-62e)에 해당하는 점이 전체 좌표 시스템에 도시될 수 있는 것임을 알 수 있을 것이다. 둘 이상의 센서에 의해 혼합된 데이터가 제공되는 타겟 감지 및 타겟 트랙이 하나의 센서에 의해 제공된 감지 및 타겟 트랙의 정확도보다 높은 정확도를 가진 감지라는 것을 알 수 있을 것이다.
동작시, 센서(12-27)(도 1 참조)의 다수는 동일한 타겟을 트래킹할 수 있다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 타겟(54)은 센서(18)의 시야에 나타나고, 이에 따라 센서(18)는 타겟(54)을 감지 및 트래킹할 수 있다. 유사하게, 타겟(54)은 센서(20)(도 4 참조)에 의해 감지되고 트래킹된다. 그러므로, 센서(18, 20)는 모두 타겟(54)을 감지하고 트래킹한다. 타겟(54)에 해당하는 센서(18, 20)에 의해 제공된 데이터는 혼합될 수 있다. 따라서 혼합된 데이터는 센서(18, 20)의 신뢰도보다 높은 감지 및 트래킹 신뢰도를 제공한다.
센서(18, 20)가 자동차(11)의 여러 위치에 위치하기 때문에, 센서(18, 20)는 두 개의 다른 각도로 타겟을 트래킹한다. 각각의 센서(18, 20)는 자신의 유일한 국부 좌표 시스템을 가진다. 두 개의 다른 좌표 시스템을 가짐으로써, 센서(18, 20)는 동일한 타겟을 각각 트래킹하는 것을 결정할 수 없게 된다. 각각의 센서(18, 20)로부터의 감지 및 트래킹 데이터를 좌표화하기 위해, 각각의 센서(18, 20)는 센서(18, 20)에 해당하는 트랙 파일로서 자신의 트랙 정보를 CT/DF 프로세서(30)에 제공한다.
CT/DF 프로세서(30)는 각각의 센서(12-27)의 자동차(11)상의 물리적 위치를 식별하는 정보가 제공된다. 특정 자동차상의 센서의 상대 위치가 고정된 상태로 유지됨으로써, CR/DF 프로세서(30)가 각각의 국부 좌표 시스템내 각각의 센서에 의해 자동차 전체 좌표 시스템에 제공된 타겟 트랙 데이터를 변형하도록 함을 알 수 있을 것이다.
추가적으로, CT/DF 프로세서(30)는 어떠한 특정 센서의 센서 국부 좌표 시스템으로 변형되는 타겟 트랙 데이터를 제공할 수 있다. CT/DF 프로세서(30)는 각각의 센서(18, 20)로부터 자신의 전체 좌표 시스템에 제공된 국부 좌표 시스템과 연관된 트랙 데이터를 변형할 수 있다. 따라서, CT/DF 프로세서(30)는 단일 좌표 시스템내 각각의 센서(18, 20)(일반적으로 센서(12-27)중 하나)에 의해 감지된 각각의 타겟 위치를 가시화한다. 방사상 섹션(57a-57g)이 센서(18)와 연관된 국부 좌표 시스템에 해당하며 방사상 섹션(58a-58g)이 센서(20)와 연관된 국부 좌표 시스템에 해당한다는 것을 알 수 있을 것이다.
단일 좌표 시스템내에 모든 타겟 정보가 나타나기 때문에, CT/DF 프로세서(30)(도 1 참조)는 타겟을 감지하고 개선된 신뢰도; 각각의 다수의 센서에 의해 제공된 것으로부터 개선된 신뢰도로 해당 타겟 트랙을 발생한다. NOD 시스템과 연관 CT/DF 프로세서(30)는 각각의 센서(예를 들면, 18, 20)에 의해 제공된 각각의 타겟 트랙으로부터의 데이터를 공통 필터내로 혼합하거나 또는 개별 센서에 의해 제공된 성능을 보조하고 개선하기 위해 초고품질 데이터(트래킹 잡음들에 의해 결정된 바와 같은)를 선택할 수 있다.
CT/DF 프로세서(30)에 의해 수행된 처리는 다수의 센서에 의해 제공된 타겟 데이터의 혼합을 포함한다. 타겟 데이터의 혼합은 각각의 국부 좌표 시스템내 다수의 센서에 의해 제공된 센서 타겟 트랙 데이터를 전체 좌표 시스템에 트랙 데이터로 변형하는 단계를 포함한다. 이는 하나 이상의 좌표 변형을 수행함으로써 달성된다. 다음으로, CT/DF 프로세서(30)는 이전의 혼합된 트랙과 각각의 센서에 의해 제공된 트랙 데이터를 연관시킴으로써 새로운 혼합 트랙 데이터를 제공한다.
CT/DF 프로세서(30)에 의해 수행된 처리는 또한 여기서 사용된 "데이터 연관"을 포함하고, 이는 제 1 추정 품질(예상 에러 통계)을 가진 '새로운' 트랙 또는 위치를 제2 추정 품질을 가진 트랙 데이터와 비교하는 과정을 나타낸다. 트랙과 일치(상관)할 것으로 판단되는 새로운 트랙 데이터 즉, 현존하는 타겟 트랙에 비교할 때 작은 위치차를 가지는 새로운 트랙 데이터가 연관된다. 새로운 위치 데이터는 트랙과 동일한 물리적 타겟으로부터 유도되는 것으로 가정된다. 트랙과 일치하지 않을 것으로 판단되는 새로운 트랙 데이터 즉, 트랙과 비교할 때 큰 위치차를 가진 새로운 데이터는 연관되지 않는다.
CT/DF 프로세서(30)에 의해 수행된 처리는 "귀납적 업데이팅" 위치 트랙을 더 포함한다. 이러한 실시예에서, 위치 트랙의 귀납적 업데이팅은 칼만 필터에 의해 제공된다. 칼만 필터는 새로운 트랙 데이터와 조합하여 현재의 타겟 트랙에 제공될 수 있는 타겟 위치를 설명하는 위치 상태 벡터를 제공하는 필터일 수 있다. 칼만 필터는 업데이트별로 연관 상태 벡터 데이터를 평균함으로써 트래킹 에러를 감소시킬 수 있다. 칼만 필터를 제외한 상태 벡터 필터가 본 발명에서 사용될 수 있음을 인지한다.
CT/DF 프로세서(30)에 의해 수행된 처리는 여기서는 "트랙 초기화"를 포함하며, 이는 어떠한 현재의 트랙 데이터와 연관되지 않은 새로운 미연관 트랙 데이터용 트랙 파일을 시작하는 것을 나타낸다. 미연관 트랙 데이터는 새로운 이전의 언트래킹된 타겟에 해당하는 것으로 간주된다. 이러한 처리에서, 현재 트랙과 연관되지 않은 어떠한 감지도 방향을 나타내는 새로운 트랙 파일을 형성함으로써 초기화될 수 있다. 새로운 타겟은 후속 데이터 업데이트를 트래킹한다. 유사하게, CT/DF 프로세서(30)는 특정 센서의 시야 밖으로 이동하는 트랙을 드롭(drop) 또는 삭제할 수 있다. 데이터 업데이트에서 새로운 위치 데이터와 연관되지 않은 현재 트랙을 가진어떠한 타겟도 시야 밖에 있는 것으로 간주되며, 트랙 파일은 후속 업데이트에서 더이상 처리되지 않도록 삭제된다. CT/DF 프로세서(30)에 의해 수행된 처리는 도 7과 연관하여 추가로 설명된다.
도 5를 참조하면, 레이더 센서(66)는 송신 및 수신 안테나(68, 69)을 가진 안테나부(67), 송신기(74)와 수신기(72)를 가진 마이크로파부(70) 및 디지털 신호 프로세서(DSP)(80), 전원(82), 제어회로(84)와 디지털 인터페이스 유니트(DIU)(86)를 가진 전자조정 시스템(78)을 포함한다. 송신기(72)는 전압 제어 발진기(VCO)용 제어 신호를 발생하기 위한 디지털 램프 신호 발생기를 포함하고, 이는 예를 들면 본 출원인에게 양도된 2001년 8월 16일에 출원되어 공동계류중인 "레이더 송신기 회로 및 기술"이라는 명칭의 미국특허 출원번호 09/931,636에 개시된 형태일 수 있다.
레이더 센서(66)는 센서(66)의 시야에서 하나 이상의 물체 또는 타겟을 감지한다. 예시적인 실시예에서, 레이더 센서(66)는 도 1과 연관하여 상술된 NOD 시스템(10)과 같은 근거리 물체 감지 시스템일 수 있다. 특히, 레이더 센서(66)는 도 1과 연관하여 상술된 센서(16-27)중 하나와 같은 측면 물체 감지(SOD) 모듈 또는 센서로서 사용하기에 적합하다. 상술된 바와 같이, 이러한 센서는 다른 자동차, 나무, 표지, 보행자 및 자동차가 위치하는 경로에 인접하게 위치할 수 있는 다른 물체를 포함하지만 이에 국한되지는 않는 물체를 감지할 목적으로 자동차 또는 다른 자동차상에 장착하기 위한 것이다. 당업자라면 알 수 있듯이, 레이더 센서(66)는 레이더 시스템(60)이 배, 선박 또는 다른 해상 자동차상에 위치할 수 있는 해상 응용을 포함하지만 이에 국한되는 않은 여러 다른 형태의 응용에서 사용되기에 적합하다.
예시적인 실시예에서, 송신기(72)는 주파수 변조 연속파(FMCW) 레이더로서 동작하며, 송신된 신호의 주파수는 제 1의 사전설정 주파수에서 제 2의 사전설정 주파수로 선형적으로 증가한다. FMCW 레이더는 고감도, 상대적으로 낮은 송신기 전력 및 우수한 범위 해상도를 가진다. 하지만, 다른 형태의 송신기가 사용될 수도 있다.
자동차(96)로부터 제어 신호가 제어 신호 버스(92)를 통해 레이더 시스템(60)에 제공되고, 자동차(96)와 연관된 이탈율(yaw rate)에 해당하는 이탈율 신호 및 자동차의 속도에 해당하는 속도 신호를 포함한다. 디지털 신호 프로세서(DSP)(80)는 레이더 센서(6)의 시야내 물체를 감지하기 위해 레이더 센서(66)에 의해 수신된 이러한 제어 신호 및 레이더 복귀 신호를 처리한다.
레이더 센서(66)는 도 1에 설명된 CT/DF 프로세서(30) 형태일 수 있는 CT/DF 프로세서(88)를 더 포함할 수 있다. DSP(80)는 CT/DF 프로세서(88)를 통해 디지털 인터페이스 유니트(DIU)(86)에 결합된다. 레이더 시스템(60)의 다른 실시예에서, CT/DF 프로세서(88)는 DSp(80가 ㄷ디지털 인터페이스 유니트(86)에 직접 연결되는 경우 생략될 수 있다. CT/DF 프로세서(88)는 도 1-3과 연관하여 상술된 형태일 수 있으며 이하에서 상세히 설명될 것이다. 따라서, CT/DF 프로세서(88)는 DSP(80)부터 신호를 수신하며 자동차(96) 주위에 위치하는 다른 레이더 시스템(66)으로부터 DIU(86)를 통해 정보를 수신한다. 레이더 센서 예를 들면, 센서(12-27)(도 1 참조)중 각각의 센서에 의해 CT/DF 프로세서(88)에 제공된 데이터는 트랙 파일 형태일 수 있거나 또는 센서의 국부 좌표 시스템내 미가공 감지 데이터일 수 있다. CT/DF 프로세서(88)는 센서에 큐 데이터(예상 데이터)를 제공할 수 있으며, 큐 데이터는 다른 각각의 센서(12-27)에 의해 타겟의 감지로부터 유도된다. 큐 데이터는 시야내로 이동할 것으로 예상되지만 센서의 시야내에 있지는 않은 타겟의 위치를 제공할 수 있다.
레이더 센서(66)는 자동차에 출력 신호 버스(94)를 통해 시야내 물체를 특성화하는 하나 이상의 출력 신호를 자동차(96)에 제공한다. 이러한 출력 신호는 타겟과 연관된 범위를 나타내는 범위 신호, 타겟과 연관된 범위 레이트를 나타내는 범위 레이트 신호 및 자동차(96)에 대한 타겟과 연관된 방위를 나타내는 방위 신호를 포함하는 트랙 데이터를 포함한다. 출력 신호는 인텔리전트 항법 제어 시스템 또는 출동 경고 시스템을 제공하기 위해 예를 들면 여러 사용에 사용할 수 있는 자동차(96)의 안전 시스템에 결합되는 제어 유니트(도시 안됨)에 결합된다.
안테나 어셈블리(67)는 RF 신호를 수신하기 위한 수신 안테나(68)과 RF 신호를 송신하기 위한 송신 안테나(69)를 포함한다. 이러한 특정 실시예에서, 레이더 센서(66)는 바이스태틱 레이더 시스템에 해당하는데, 그 이유는 서로에 인접하게 위치하는 분리 송신 수신 안테나를 포함하기 때문이다. 안테나(68, 69)는 동일한 방향으로 송신 및 수신 빔을 점에 대해 평행하게 제어되는 조종 각도로 다수의 송신 및 수신 빔을 제공한다. 다수-위치 스위치를 포함하는 개별 안테나(68, 69)의 각도를 선택하기 위한 여러 회로가 적합하다. 적정 안테나 시스템은 예를 들면 본 출원인에게 양도된 2001년 8월 16일 출원되어 공동계류중인 "스위칭된 빔 안테나아키텍쳐"라는 명칭의 미국특허 출원번호 09/932,574에 개시된 형태로서 제공될 수 있다.
도 6을 참조하면, 도 1의 레이더 시스템(10)에 대한 예시적 응용이 자동 근거리 물체 감지(NOD) 시스템(10)의 형태로 도시된다. NOD 시스템(10)은 예를 들면 자동차, 모터싸이클 또는 트럭과 같은 자동차, 배나 잠수함과 같은 해양 자동차 또는 수확기와 같은 농업용 자동차로서 제공되는 자동차상에 위치한다. 이러한 특정 실시예에서, NOD 시스템(100)은 전방-탐색 센서(FLS) 시스템(122), 이미지 데이터를 제공할 수 있는 전자-광학 센서(EOS) 시스템(128), 다수의 측면-탐색 센서(SLS) 시스템(128) 또는 동등한 측면 물체 감지(SOD) 시스템(128) 및 다수의 후방-탐색 센서(RLS) 시스템(130)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 도 3에 좀 더 상세히 도시된 도 1의 레이더 시스템(10)은 SOD 시스템(128)이다.
각각의 FLS, EOS, SLS 및 RLS 시스템은 센서 프로세서(134)에 결합된다. 이러한 특정 실시예에서, 센서 프로세서(134)는 각각의 FLS, EOS, SLS 및 RLS 시스템이 버스 또는 다른 수단을 통해 결합되는 중앙 프로세서로서 도시된다. 선택적인 실시예에서, 하나 이상의 FLS, EOS, SLS 및 RLS 시스템이 이하에 설명된 처리를 수행하기 위해 도 5의 CT/DF 프로세서(88)와 같은 자신만의 프로세서를 포함한다는 것을 알아야 한다. 이 경우, NOD 시스템(100)은 분산 프로세서 시스템으로서 제공될 수 있다.
NOD 시스템(100)이 단일 프로세서를 포함하는지 또는 다수의 프로세서를 포함하는지에 관계없이, 각각의 센서(122, 124, 128, 130)에 의해 수집된 정보는 공유되고, 센서 프로세서(134)(또는 분산 시스템의 경우 프로세서들)는 결정 또는 룰 트리를 수행한다. NOD 시스템(100)은 사각 지대 감지, 항로 변화 감지, 자동차 에어백 사전-장전을 포함하지만 이에 국한되지는 않는 다수의 기능을 위해 사용되며 항로 고정 기능을 수행한다. 예를 들면, 센서 프로세서(134)는 자동차(132)의 에어백 시스템에 결합된다. 하나 이상의 FLS, EOS, SLS 및 RLS 시스템으로부터의 신호에 응답하여, 센서 프로세서는 자동차의 에어백을 "사전-장전"하는 것이 적합한지를 결정한다. 다른 예 또한 가능하다.
EOS 시스템(124)은 센서의 방위 평면내에 상대적으로 높은 해상도를 제공하는 광학 또는 IR 센서 혹은 다른 센서를 포함한다. RLS 쌍(130)은 자동차의 후방부내 물체를 감지하도록 삼각측량법을 사용할 수 있다. FLS 시스템(122)의 예가 언급된 미국특허 제 5,929,802호에 개시되어 있다. 각각의 SLS 및 RLS 센서는 동일한 안테나 시스템을 가지며 제공된다.
각각의 센서는 다수의 커버리지 영역이 자동차 주위에 존재하도록 자동차(120)상에 위치한다. 따라서, 자동차는 센서 영역의 코쿤형 웹(web) 또는 랩(wrap)으로 둘러싸인다. 도 6에 도시된 특정 구성으로, 4개의 커버리지 영역(68a-68d)이 제공된다. 각각의 커버리지 영역(68a-68d)은 하나 이상의 RF 감지 시스템을 사용한다. RF 감지 시스템은 각각의 커버리지 영역(68a-68d)내에 다수의 빔을 제공하는 안테나 시스템을 사용한다. 이러한 방식으로, 다른 물체가 자동차에 접근하거나 또는 자동차가 다른 물체에 접근하는 특정 방향을 알 수 있다. 사용할 수 있는 특정 안테나가 본 출원인에게 양도된 2001년 8월 16일 출원된 "어레이 안테나용 슬롯 안테나 엘리먼트"라는 명칭의 미국특허 출원번호 09/931,633호 및 2001년 8월 16일 출원된 "스위칭된 빔 안테나 아키텍쳐"라는 명칭의 미국특허 출원번호09/932,574호에 개시되어 있다.
FLS, EOS, SLS 및 RLS 시스템은 자동차에서 원격으로 전개될 수 있다. 즉, 몇몇 실시예에서, SLS, RLS 및 FLS 센서는 자동차의 몸체의 외부(즉, 자동차 몸체의 노출된 표면상)에 위치하는 반면, 다른 시스템에서 SLS, RLS 및 FLS 시스템은 자동차의 범퍼 또는 다른 부분(즉, 문, 패널, 쿼터 패널, 자동차 전단부 및 자동차 후단부)에 삽입될 수 있다. 자동차 내부(예를 들면 범퍼 또는 다른 위치)에 장착되며 제거가능한 시스템이 제공될 수 있다. 장착용 시스템은 본 출원인에게 양도된 2001 8월 16일 출원된 "자동차에 레이더 시스템을 장착하는 시스템 및 기술"이라는 명칭의 미국특허 출원번호 09/930,868호에 개시된 형태일 수 있고, 여기서는 참조를 위해 인용된다.
도 7을 참조하면, CT/DF 프로세서(30)(도 1 참조), CT/DF 프로세서(88)(도 4 참조) 또는 센서 프로세서(134)(도 5 참조)와 같은 CT/DF 프로세서에 의해 제공될 수 있는 엘리먼트(184)의 예시적인 세트는 블록(150)에서 센서 측정 데이터를 포함한다. 센서 측정 데이터(150)는 도 1과 연관하여 상술된 센서(12-27)와 같은 센서에 의해 제공된, 적외선(IR) 센서로부터의 결상 측정 데이터 및 레이더 센서로부터의 레이더 데이터를 포함한다. 센서 데이터는 도 4와 연관하여 상술된 바와 같이 각각의 국부 좌표 시스템내에 제공된다. 센서 데이터는 각각의 트랙과 연관된 개별 국부 좌표 시스템내 센서(170)에 의해 제공된 새로운 트랙 데이터의 데이터 연관을 위한 다중 가설 트래커(MHT)(152)에 제공된다. 새로운 타겟이 감지되고 새로운 타겟에 대한 어떠한 트랙 파일도 존재하지 않는 경우, MHT는 각각의 새로운 타겟에 대한 새로운 트랙을 시작한다. 트랙 초기화 및 데이터 연관은 도 4와 연관하여 상술되었다.
MHT(152)는 허위 트랙 결정에 대한 감소된 가능성을 제공할 것이다. MHT(152)는 다수의 측정값에 기초하여 여러 센서 예를 들면 센서(12-27)(도 1 참조)에 의해 제공된 새로운 트랙 데이터의 데이터 연관을 위한 다수의 가능한 가설을 고려한다. MHT(152)는 가장 가능성 있는 가설 즉, 각각의 현재의 트랙과 새로운 트랙 데이터의 가장 가능성있는 연관을 선택한다.
연관 가설 발생기(154)는 데이터 연관, 해상도 및 데이터 품질에 대한 가설을 발생시킨다. 게다가, 연관 가설은 가공된다. 가공 처리는 계산 효율을 위해 가설의 총수를 감소시키도록 한다. 가공은 저가능성 가설을 제거하고 상관된 가설을 조합하는 것을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.
트랙 데이터는 칼만 필터(156) 또는 유사한 상태 예상 필터에 의해 수신된다. 트랙 데이터가 현재의 새로운 또는 미래의 예상된 트랙 데이터일 수 있다는 이상의 내용을 상기할 때, 칼만 필터에 의해 제공된 출력은 각각의 타겟 트랙과 연관될 미래 트랙 데이터를 나타낼 타겟 트랙 예상을 제공하는 상태 벡터 예상값이다. 상태 벡터 예상값은 타겟 위치 및 타겟 속도를 포함하지만 이에 국한되지는 않는 여러 요인을 포함할 수 있다. 다음으로 칼만 필터(156)에 의해 제공된 상태 벡터 예상값은 MHT(152)에 다시 제공되어 다중 가설중 하나로서 사용된다 즉, 센서에 의해 제공된 새로운 트랙 데이터 포인트와 연관된 가설을 제공한다. 상태 벡터 예상값은 업데이트별로 트래킹하는 연속 타겟 트래킹의 고가능성을 유지하기 위해 칼만 필터(156)에서 수행된 필터 평균화 및 MHT(152)에서 현재의 트랙과 새로운 트랙 데이터를 연관시키는데 사용된다.
처리는 "공용 트랙" 또는 "공용 트랙 파일"이 형성되는 공용 트랙 발생기(160)로 진행한다. 공용 트랙은 센서(170)중 임의의 것 예를 들면 센서(12-27)도 1 참조)에 의해 제공된 트랙으로부터 트랙 연관을 위해 MHT(152)를 통해 그리고 연과 개선을 위해 연관 가설 발생기(154)를 통해 발생된 트랙이다. 공용 트랙을 형성하는 것은 상술된 바와 같은 자동차 전체 좌표 시스템내에 제공된 트랙 데이터에 연관 가설 발생기(154)에 의해 국부 좌표 시스템내에 제공된 트랙 데이터를 변형하는 단계를 포함한다. 공용 트랙으로부터의 데이터는 궁극적으로 센서 스케줄러(158)에 의해 제공된 센서 동작/리소스 스케줄링을 위한 정보를 제공할 수 있다. 공용 트랙 발생기(160)는 하나 이상의 센서 예를 들면 도 1의 센서(12-27)와 연관된 타겟 트랙을 자동차 전체 좌표 시스템내 각각의 타겟에 대해 제공한다.
공용 트랙 데이터는 데이터 혼합기(162)에 제공된다. 데이터 혼합기(162)는 현재의 업데이트 및 이전 업데이트로부터 다수의 센서 예를 들면 센서(12-27)(도 1 참조)에 의해 제공된 트랙 파일을 연관시킴으로써 공용 트랙을 혼합한다. 데이터 혼합은 도 4-4d와 연관하여 이사에서 충분히 설명되었다.
혼합된 공용 트랙 파일은 최저 트랙 데이터 공차, 트랙 파일 연령 및 놓친(missed) 감지 또는 연관에 관한 히스토리를 포함하지만 이에 국한되지는 않는요인에 기초하여 최고 품질의 트랙 파일을 결정하도록 비교된다.
트랙 품질 발생기(164)에 의해 제공된 트랙 파일은 판별기(166)에 의해 수신된다. 판별기(166)는 트랙 품질 발생기(164)로부터 데이터 출력을 번역함으로써 도로 상황(scene) 즉, 모든 감지 트랙을 평가한다. 판별기(166)는 다수의 트랙 파일을 생성하는 트레일러와 같은 크게 확장된 타겟을 식별하기 위해 타겟 크기를 판별하는 단계, 사각 지대 감지와 같은 잠재적인 위험을 식별하는 단계 및 센서 큐잉(cueing)이 가능한지는 결정하는 단계를 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 큐 데이터는 앞에서 설명되었다.
판별기(166)는 공용 트랙 발생기(160)로부터 전달된 연관된 공용 트랙을 수신하고, 레이더 스케줄링내 어떠한 변화가 필요한지를 결정하며, 센서 스케줄러(158)로 정보를 스케줄링하고 큐잉하는 단계를 제공한다. 정보를 스케줄링하는 것은 타겟이 특정 레이더빔내에서 감지되고 이러한 타겟이 중요한 위험 상황을 나타낸다면 센서가 특정 레이더 빔에서 지속시간(dwell)을 제공하도록 할 수 있는 요인을 포함하는 여러 요인을 포함한다. 판별기(166)에 의해 제공된 정보 스케줄링은 다른 센서로부터 큐잉된 데이터가 특정 레이더 빔과 연관된다면 센서가 이러한 특정 레이더 빔으로부터 데이터를 처리하는 것을 시작할 수 있도록 하는 정보 또한 포함한다. 정보를 큐잉하는 것은 특정 센서를 제공함으로써 타겟이 다른 센서로부터 나타날 것으로 예상되는 방향에서 우세한 레이더 빔을 가리키도록 할 수 있다.
센서 스케줄러(158)는 판별기(166)로부터 정보를 수신하고 센서가 MHT(150)로 트랙 데이터 업데이트를 제공해야 하는 때를 센서(170)를 통보하며, 생성되어야 할 빔 지속시간을 여러 센서에 통보하며, 임의의 적정 큐 데이터를 센서에 통보한다.
트랙 품질 발생기(164)로부터의 데이터 트랙은 자동차 제어 충돌 관리 연산기(168)에 의해 수신된다. 판별기(166)에 의해 제공된 도로 상황 및 트랙 품질 발생기(164)에 의해 제공된 최고 품질 트랙의 평가에 기초하여, 자동차 제어 충돌 관리 연산기(168)는 상술된 자동차에 연결된 안전 시스템과 연관된 여러 출력 기능을 수행할 수 있다.
특정 예시적인 실시예가 자동차에 위치한 여러 센서에 의해 제공된 데이터를 혼합을 제공하는 것으로 도시되고 설명되었지만, 본 발명에서 센서 데이터를 혼합하는 다른 실시예도 가능하다는 것을 인지한다. 다른 실시예는 칼만 필터(156)를 제외한 필터 및 블록(150-170)의 다른 시퀀스를 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통해, 당업자라면 이러한 개념과 결합된 다른 실시예가 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러므로 이러한 실시예는 상술된 실시예에 국한되는 것이 아니라 첨부된 청구항의 정신 및 범위에 의해서만 국한된다는 것을 알 수 있을 것이다.
여기서 언급된 모든 명세서 및 참고자료는 참조를 위해 이들 전체가 참조되었다.

Claims (26)

  1. 각각이 자동차에 연결되며 타겟 데이터를 제공하는 다수의 타겟 센서; 및
    상기 타겟 데이터를 수신하며, 상기 데이터를 처리하고, 하나 이상의 자동차 안전 시스템에 연결되는 프로세서 출력을 제공하는 프로세서를 포함하는 근거리 물체 감지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 타겟 센서는:
    적외선(IR) 센서; 및
    레이더 센서중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 레이더 센서는:
    다수의 송신 빔내 FMCW 주파수를 송신하는 송신 안테나; 및
    상기 송신 빔과 조합하여 사전-결정 커버리지 영역을 제공하는 다수의 수신 빔내 FMCW 주파수를 수신하는 수신 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 적어도 하나의 송신 빔 및 적어도 하나의 수신 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 사전-결정 커버리지 영역은 영역 특성들을 가지며, 상기 영역 특성들중 적어도 하나는 정적으로 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 영역 특성중 적어도 하나는 상기 타겟 센서가 특정 송신 빔 및 특정 수신 빔을 처리하는 시간 주기의 변경을 제공하도록 동적으로 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 프로세서는 중앙 프로세서인 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 프로세서는 둘 이상의 분산 프로세서를 포함하고, 상기 둘 이상의 분산 프로세서 각각은 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  9. 제 2항에 있어서, 상기 프로세서는:
    다수의 타겟 센서 각각에 의해 발생된 트랙 파일을 조합하는 조합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  10. 제 2항에 있어서, 상기 프로세서는:
    하나 이상의 타겟 센서에 의해 제공된 상기 타겟 데이터를 수신하는 다수-가설 트래커(MHT);
    상기 MHT에 연결된 연관 가설 발생기;
    상기 연관 가설 발생기 및 상기 MHT에 연결된 상태 가변 필터;
    상기 연과 가설 발생기에 연결되며, 상기 타겟과 연관된 위치 트랙의 국부 좌표를 자동차 전체 좌표 시스템으로 변형시키는 공용 트랙 발생기;
    상기 공용 트랙 발생기에 연결되며, 상기 다수의 타겟 센서 각각과 연관된 데이터 트랙을 조합하여 혼합된 공용 트랙을 제공하는 데이터 혼합기;
    상기 데이터 혼합기에 연결되며, 상기 혼합된 공용 트랙과 연관된 데이터 품질값을 결정하는 트랙 품질 발생기;
    상기 공용 트랙 발생기 및 상기 트랙 품질 발생기에 연결되며, 센서 스케줄링 정보를 제공하는 판별기; 및
    상기 트랙 품질 발생기 및 상기 판별기에 연결되며, 상기 자동차 안전 시스템에 제어 동작을 제공하는 자동차 충돌 관리 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 상태 가변 필터는 칼만 필터인 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 판별기 및 상기 다수의 타겟 센서중 적어도 하나에 연결되며, 상기 다수의 타겟 센서에 의해 제공된 타겟 데이터와 연관된 업데이트 스케줄러를 제공하는 센서 스케줄러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 센서 스케줄러는 상기 레이더 센서와 연관된 빔 지속시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 시스템.
  14. 각각 자동차에 연결되며, 각각 사전설정 커버리지 영역내 감지 커버리지를 제공하며, 각각 타겟 데이터를 제공하는 다수의 타겟 센서로 타겟 트래킹 단계; 및
    하나 이상의 자동차 안전 시스템에 연결된 프로세서 출력을 제공하도록 상기 다수의 타겟 센서에 의해 상기 프로세서내에 제공된 상기 타겟 데이터를 공유하는 단계를 포함하는 근거리 물체 감지 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 타겟 트래킹 단계는:
    적외선(IR) 센서로 결상하는 단계; 및
    레이더 센서로 레이더 감지하는 단계중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 레이더 감지 단계는:
    다수의 송신 빔을 가진 송신 안테나로 FMCW 주파수를 송신하는 단계; 및
    상기 송신 빔과 조합하여 사전결정 커버리지 영역을 제공하는 다수의 수신 빔을 가진 수신 안테나로 상기 FMCW 주파수를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 적어도 하나의 송신 빔 및 적어도 하나의 수신 빔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  18. 제 16항에 있어서, 적어도 하나는 정적으로 변화될 수 있는 영역 특성을 제공하기 위해 상기 커버리지 영역을 정적으로 사전결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 송신 및 수신 빔 사이에서 송신 및 수신 빔의 동적으로 선택된 세트에 지속시간을 제공하도록 상기 커버리지 영역을 동적으로 사전결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  20. 제 15항에 있어서, 상기 타겟 데이터를 공유하는 단계는:
    상기 다수의 타겟 센서 각각에 연결된 중앙 프로세서와 상기 타겟 데이터를 중앙에서 공유하는 단계를 포함하며, 상기 중앙 프로세서는 상기 다수의 타겟 센서의 하나 이상의 센서로부터 상기 타겟 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  21. 제 15항에 있어서, 상기 타겟 데이터 공유 단계는:
    상기 다수의 타겟 센서 각각에 연결된 둘 이상의 분산 프로세서와 분산 공유하는 단계를 포함하며, 상기 둘 이상의 분산 프로세서는 상기 다수의 타겟 센서중 하나 이상의 센서로부터 타겟 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  22. 제 15항에 있어서, 상기 타겟 데이터 공유 단계는:
    상기 다수의 타겟 센서 각각에 의해 발생된 트랙 파일을 조합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  23. 제 15항에 있어서, 상기 타겟 데이터 공유 단계는:
    하나 이상의 타겟 센서에 의해 제공된 상기 타겟 데이터를 수신하는 다수-가설 트래커(MHT)와 트랙 가설을 비교하는 단계;
    상기 MHT에 연결된 연관 가설 발생기로 상기 트랙 가설을 테스팅하는 테스팅 단계;
    상기 연관 가설 발생기 및 상기 MHT에 연결된 상태 가변 필터로 필터링하는 단계;
    상기 연관 가설 발생기에 연결되며, 상기 타겟과 연관된 위치 트랙의 국부 좌표를 자동차 전체 좌표 시스템으로 변형 시키는 공용 트랙 발생기로 공용 트랙을 발생시키는 단계;
    상기 공용 트랙 발생기에 연결되며, 상기 다수의 타겟 센서 각각과 연관된 타겟 데이터를 조합하여 혼합된 공용 트랙을 제공하는 데이터 혼합기로 데이터를 혼합하는 단계;
    상기 데이터 혼합기에 연결되며, 상기 혼합된 공용 트랙과 연관된 데이터 품질값을 결정하는 트랙 품질 발생기로 트랙 품질값을 발생시키는 단계;
    상기 공용 트랙 발생기 및 상기 트랙 품질 발생기에 연결되며, 센서 스케줄링 정보를 제공하는 판별기로 판별하는 단계; 및
    상기 트랙 품질 발생기 및 상기 판별기에 연결되며, 자동차에 연결된 자동차 안전 시스템에 제어 동작을 제공하는 자동차 충돌 관리 연산기로 상기 안전 시스템의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 상태 가변 필터는 칼만 필터인 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 판별기 및 상기 다수의 타겟 센서중 적어도 하나에 연결되며, 상기 다수의 타겟 센서에 의해 제공된 타겟 데이터 업데이트와 연관된 업데이트 스케줄을제공하는 센서 스케줄러로 상기 타겟 센서를 스케줄링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 센서 스케줄러로 상기 레이더 센서와 연관된 빔 지속시간을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 물체 감지 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011059127A1 (ko) * 2009-11-13 2011-05-19 한국과학기술연구원 적외선 센서 및 이를 이용한 감지 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7489265B2 (en) 2005-01-13 2009-02-10 Autoliv Asp, Inc. Vehicle sensor system and process
JP4712528B2 (ja) * 2005-11-07 2011-06-29 ヤマハ発動機株式会社 車両
JP4371115B2 (ja) * 2006-03-01 2009-11-25 トヨタ自動車株式会社 物体検出装置
DE102006021177A1 (de) * 2006-05-06 2007-11-08 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Folgeregelung für ein Kraftfahrzeug
SE532004C2 (sv) * 2008-02-07 2009-09-22 Scania Cv Ab Sätt och anordning vid adaptiv farthållning, datorprogram, datorprogramprodukt, dator jämte fordon
WO2016035215A1 (ja) 2014-09-05 2016-03-10 横浜ゴム株式会社 衝突回避システム及び衝突回避方法
JP6642556B2 (ja) * 2017-11-22 2020-02-05 マツダ株式会社 車両の物標検出装置
US11995920B2 (en) 2020-10-23 2024-05-28 Argo AI, LLC Enhanced sensor health and regression testing for vehicles

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138321A (en) 1991-10-15 1992-08-11 International Business Machines Corporation Method for distributed data association and multi-target tracking
US5414643A (en) * 1993-06-14 1995-05-09 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for continuous time representation of multiple hypothesis tracking data
FR2709834B1 (fr) 1993-09-10 1995-11-10 Framatome Sa Procédé et dispositif pour la détection et la localisation d'obstacles dans l'environnement d'un véhicule.
US5451960A (en) * 1994-06-10 1995-09-19 Unisys Corporation Method of optimizing the allocation of sensors to targets
GB2328819A (en) * 1997-08-30 1999-03-03 Ford Motor Co Antenna cluster for vehicle collision warning system
DE19741631B4 (de) 1997-09-20 2013-08-14 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung und/oder Minimierung von Konfliktsituationen im Straßenverkehr
US5929802A (en) * 1997-11-21 1999-07-27 Raytheon Company Automotive forward looking sensor application
US6069581A (en) 1998-02-20 2000-05-30 Amerigon High performance vehicle radar system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011059127A1 (ko) * 2009-11-13 2011-05-19 한국과학기술연구원 적외선 센서 및 이를 이용한 감지 방법
US8854471B2 (en) 2009-11-13 2014-10-07 Korea Institute Of Science And Technology Infrared sensor and sensing method using the same

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