KR20120119420A - 지능형 운동체 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 스마트 레이더 장치를 제안한다. 스마트 레이더 장치는 레이더 센서를 다중화하고, 다중 센서의 신호를 분석하여 상대 인접 차량의 이동성이나 움직임을 벡터 데이터로 설정한다. 벡터 데이터는 운동량의 크기 데이터와 방향 데이터를 갖는 2차원적 데이터로 나타난다. 스마트 레이더 장치는 인접 차량의 움직임을 2차원적 벡터 데이터로 표현하고 자기 차량의 이동성 벡터를 기준으로 인접 차량의 이동성 벡터 데이터를 비교하여 정확한 위험성을 판단하고 위험성을 예측한다.

Description

지능형 운동체 제어 장치 및 방법 {Apparatus and method for intelligently controlling moving object}
본 발명은 운동체를 지능적으로 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 레이더 기능을 이용하여 운동체를 지능적으로 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차에 장착되는 레이더 장치는 단일 센서로 구성된다. 자동차의 레이더 장치는 이러한 구성을 통해 인접 차량의 거리에 따른 위험성을 판단한다. 위험성을 판단할 때에는, 먼저 인접 차량의 유무나 인접 차량까지의 거리를 측정한다. 인접 차량까지의 거리 측정은 일정 시간 간격으로 반복적으로 측정되며, 최초 측정에서 얻은 거리 데이터와 반복 측정을 통해 얻은 거리 변화 데이터를 기반으로 위험성을 최종 판단한다.
그런데, 거리 데이터나 거리 변화 데이터가 모두 1차원적 데이터이기 때문에 위험성 판단이 정확하지 않아 활용성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 센서 다중화된 레이더 장치를 통해 인접 차량의 움직임을 2차원적으로 판단하여 자기 차량을 지능적으로 제어하는 지능형 운동체 제어 장치 및 방법을 제안함을 목적으로 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 자동차용 스마트 레이더 장치인 지능형 운동체 제어 장치를 제안한다. 지능형 운동체 제어 장치는 레이더 장치, 속도계 장치, 제어 장치 및 위험 회피 장치를 포함한다. 레이더 장치는 인접 차량과의 거리 측정을 위한 레이더 센서를 2개 이상 구성하여 인접 차량의 거리, 위치 설정에 필요한 데이터를 제공한다. 속도계 장치는 자기 차량의 속도 정보를 제공한다. 제어 장치는 레이더 장치의 신호와 미리 설정된 센서의 위치 정보를 이용하여 인접 차량의 2차원적인 위치 데이터를 설정하고, 일정한 시간 간격으로 측정한 위치 데이터를 이용하여 자기 차량을 기준으로 인접 차량의 이동성에 따른 운동량과 방향성을 갖는 벡터 데이터를 계산하며, 인접 차량의 벡터 데이터를 이용하여 위험 지수를 설정하고, 위험성이 고조되는 경우에는 위험 회피를 위한 위험 회피 장치를 제어한다. 위험 회피 장치에는 MMI 장치, 브레이크 장치 및 조향 장치가 있다. MMI 장치는 일정 수준 이상의 위험 수준으로 판단하는 경우에 제어 장치의 요구에 따라 운전자에게 경보를 제공하기 위한 것이다. 브레이크 장치와 조향 장치도 마찬가지로 제어 장치의 요구에 따라 위험 회피를 위한 것이다.
바람직하게는, 제어 장치는 인접 차량과의 거리, 자기 차량의 속도, 인접 차량의 상대 속도, 인접 차량의 이동성에 따른 벡터 데이터의 x축 데이터와 y축 데이터 등을 이용하여 위험 지수를 설정한다.
바람직하게는, 제어 장치는 고위험 상태라 판단하는 경우에, 위험 회피 장치를 구동함에 있어 설정된 위험 지수를 이용하여 브레이크 장치와 조향 장치 중 적어도 하나의 장치가 구동되도록 제어한다.
본 발명은 센서 다중화된 레이더 장치를 통해 인접 차량의 움직임을 2차원적으로 판단하여 자기 차량을 지능적으로 제어함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 첫째, 자기 차량의 속도, 인접 차량의 상대 속도, 자기 차량과 인접 차량 간의 거리, 인접 차량의 움직임 등 다양한 획득 정보를 기반으로 인접 차량과의 충돌 가능성을 판단하기 때문에 위험성 판단이 정확해진다. 둘째, 인접 차량의 움직임을 2차원적으로 분석함으로써 인접 차량의 현재 위험성 뿐만 아니라 미래 위험성도 예측할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 장치의 내부 구성을 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 장치를 자동차에 장착했을 때의 일실시 예시도이다.
도 4는 단일 센서로 구성된 레이더 장치의 전파 신호 송수신 시간 관계를 도시한 그래프이다.
도 5는 이중 센서로 구성된 레이더 장치를 자동차에 장착했을 때의 일실시 예시도이다.
도 6은 이중 센서로 구성된 레이더 장치의 전파 신호 송수신 시간 관계를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 장치를 자동차에 장착했을 때의 내부 구성 블록도이다.
도 8은 본 지능형 운동체 제어 장치를 장착한 자기 차량이 인접 차량의 움직임을 2차원적으로 분석하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 2는 본 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 장치의 내부 구성을 구체적으로 도시한 블록도이다. 이하 설명은 도 1과 도 2를 참조한다.
도 1에 따르면, 지능형 운동체 제어 장치(100)는 신호 수신부(110), 움직임 정보 결정부(120), 충돌 가능성 판단부(130), 제1 운동체 제어부(140), 전원부(150) 및 주제어부(160)를 포함한다.
지능형 운동체 제어 장치(100)는 스마트한 자동차용 레이더 장치이다. 지능형 운동체 제어 장치(100)는 레이더 센서를 다중화하고, 다중 센서의 신호를 분석하여 상대 인접 차량의 이동성이나 움직임을 벡터 데이터(vector)로 설정한다. 벡터 데이터는 x축의 데이터와 y축의 데이터를 갖거나, 운동량의 크기 데이터(r)와 방향 데이터(θ)를 갖는 2차원적 데이터를 의미한다. 지능형 운동체 제어 장치(100)는 인접 차량의 움직임을 2차원적 벡터 데이터로 표현하고 자기 차량의 이동성 벡터를 기준으로 인접 차량의 이동성 벡터 데이터를 비교하여 정확한 위험성을 판단하고 위험성을 예측하며 위험성 정보를 사용자에게 제공한다.
신호 수신부(110)는 제1 운동체에 장착된 다중 센서들로 제2 운동체로부터 반사된 반사 신호들을 수신하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 제1 운동체는 운행중인 자동차로서, 사용자가 탑승한 자동차를 의미한다. 그리고, 제2 운동체는 운행중인 자동차로서, 사용자가 탑승한 자동차의 근거리에 위치하는 자동차를 의미한다.
신호 수신부(110)는 다중 센서들로 동일 신호에 대하여 수신 시간이 달라지는 정도의 거리를 두고 제1 운동체에 장착된 제1 센서와 제2 센서를 이용할 수 있다.
신호 수신부(110)는 다중 센서들로 동일한 거리 측정용 센서들을 이용할 수 있다. 이때, 거리 측정용 센서로는 차간 거리를 측정하는 레이더 센서가 적용될 수 있다. 한편, 신호 수신부(110)는 다중 센서들로 적어도 하나의 거리 측정용 센서와 적어도 하나의 동작 인식 센서를 이용하는 것도 가능하다. 이때, 동작 인식 센서는 운동체(ex. 인접 차량)의 움직임이나 위치를 인식하는 센서를 의미한다.
움직임 정보 결정부(120)는 수신 시간을 기초로 반사 신호들을 해석하여 적어도 이차원 정보인 제2 운동체의 움직임 정보를 결정하는 기능을 수행한다.
움직임 정보 결정부(120)는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 시간차 계산부(121), 상대적 위치값 계산부(122), 상대적 위치값 수집부(123), 위치 변화량 계산부(124) 및 결정부(125)를 포함할 수 있다. 이때의 움직임 정보 결정부(120)는 다중 센서들로 동일한 용도의 센서들을 이용할 때를 고려한 것이다.
시간차 계산부(121)는 수신된 신호들 간 수신 시간차를 계산하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 신호 수신부(110)는 적어도 두개의 레이더 센서들을 포함한다. 시간차 계산부(121)는 각 레이더 센서를 이용하여 송신 신호와 수신 신호의 시간차를 먼저 계산하여 거리 벡터를 구한다. 이후, 시간차 계산부(121)는 신호 수신부(110)에 포함된 레이더 센서들을 이용하여 수신 신호들 간 시간차를 계산한다.
상대적 위치값 계산부(122)는 수신 시간차를 기초로 제1 운동체를 기준으로 할 때의 제2 운동체의 상대적 위치값을 계산하는 기능을 수행한다. 상대적 위치값 계산부(122)는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 거리값 계산부(122a)와 위치값 계산부(122b)를 포함할 수 있다. 거리값 계산부(122a)는 수신 시간차를 이용하여 제1 운동체와 제2 운동체 간 거리값을 계산하는 기능을 수행한다. 위치값 계산부(122b)는 제1 운동체의 위치값과 상기 거리값을 이용하여 제2 운동체의 상대적 위치값을 계산하는 기능을 수행한다.
상대적 위치값 수집부(123)는 미리 정해진 시간 간격으로 일정 시간 동안 제2 운동체에 대해 상대적 위치값들을 수집하는 기능을 수행한다.
위치 변화량 계산부(124)는 수집된 상대적 위치값들을 기초로 제2 운동체의 위치 변화량을 계산하는 기능을 수행한다.
결정부(125)는 계산된 위치 변화량을 기초로 제2 운동체의 움직임 정보를 결정하는 기능을 수행한다. 결정부(125)는 움직임 정보로 제2 운동체의 속도값과 제2 운동체의 이동 방향값을 결정하거나, 제2 운동체의 일방으로의 속도값과 제2 운동체의 타방으로의 속도값을 결정한다. 결정부(125)가 움직임 정보로 제2 운동체의 속도값과 이동 방향값을 결정하는 경우, 움직임 정보는 운동량의 크기 데이터와 방향 데이터를 갖는 2차원적 데이터로 나타낼 수 있다. 또한, 결정부(125)가 움직임 정보로 제2 운동체의 일방으로의 속도값과 타방으로의 속도값을 결정하는 경우, 움직임 정보는 x축 데이터와 y축 데이터를 갖는 2차원적 데이터로 나타낼 수 있다. 속도는 단위시간 동안 이동한 위치 벡터의 변위로서, 물체의 빠르기를 나타내는 벡터량으로 정의할 수 있다. 속도는 물체의 빠르기에 대한 정보와 이동한 방향에 대한 정보를 포함하고 있어, x축 데이터와 y축 데이터로 움직임 정보를 나타내는 것이 가능해진다.
충돌 가능성 판단부(130)는 제2 운동체의 움직임 정보를 기초로 제1 운동체와 제2 운동체의 충돌 가능성을 판단하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 움직임 정보 결정부(120)는 미리 정해진 시간마다 제2 운동체의 움직임 정보를 결정할 수 있다. 이를 참작하여 충돌 가능성 판단부(130)는 상기 미리 정해진 시간마다 제1 운동체의 당시 위치값과 결정된 제2 운동체의 움직임 정보를 이용하여 충돌 가능성을 판단할 수 있다. 충돌 가능성 판단부(130)는 충돌 가능성을 판단할 때에 제1 운동체의 속도와 제2 운동체의 상대 속도를 더욱 이용할 수 있다.
제1 운동체 제어부(140)는 충돌 가능성 판단부(130)의 판단에 따른 결과를 기초로 제1 운동체를 제어하는 기능을 수행한다. 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 제1 운동체 제어부(140)는 미리 정해진 제어 기준에 따라 제1 운동체에 장착된 경보 장치, 조향 장치 및 브레이크 장치 중 적어도 하나의 장치가 구동되도록 제어할 수 있다. 제어 기준은 제1 운동체의 위치값, 제2 운동체의 움직임 정보, 제1 운동체의 속도, 제2 운동체의 상대 속도 등을 종합적으로 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 제2 운동체의 움직임 정보로부터 제1 운동체의 전방에 위치하는 제2 운동체가 제1 운동체의 차선으로 진입하려는 것으로 해석되고 제2 운동체의 속도가 제1 운동체의 속도보다 더 느릴 경우, 제1 운동체 제어부는 충돌 가능성을 하이(high)로 보고 브레이크 장치가 구동되도록 제어할 수 있다. 반면, 제2 운동체가 제1 운동체의 차선으로 진입하려는 것으로 해석되나 제2 운동체의 속도가 제1 운동체의 속도보다 더 빠를 경우, 제1 운동체 제어부는 충돌 가능성을 미들(middle)로 보고 조향 장치나 경보 장치가 구동되도록 제어할 수 있다. 한편, 제2 운동체가 제1 운동체의 차선으로 진입하지 않으려는 것으로 해석되는 경우, 제1 운동체 제어부는 충돌 가능성을 로우(low)로 보고 아무런 기능을 수행하지 않을 수 있다.
전원부(150)는 지능형 운동체 제어 장치(100)를 구성하는 각 부에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
주제어부(160)는 지능형 운동체 제어 장치(100)를 구성하는 각 부의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
본 발명에서는 지능형 운동체 제어 장치로 자동차에서 위험을 감지하기 위한 레이더 장치를 제안한다. 일반적으로 레이더 장치는 단일 센서를 활용하여 인접 차량의 거리만을 감지하며, 거리에 따른 위험성을 판단하고 위험성을 운전자에게 알려준다. 하지만, 인접 차량과의 거리만의 함수로 위험 지수를 설정함은 많은 오류가 발생될 수 있다. 그래서, 본 발명에서는 다중 레이더 장치를 이용하여 인접 차량의 운동량과 방향성을 갖는 벡터 데이터로 설정하고 이에 따라 위험성을 판단하고 미래의 위험성을 예측할 수 있는 신뢰성 높은 레이더 장치를 제안한다.
도 3은 본 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 장치를 자동차에 장착했을 때의 일실시 예시도이다. 도 3에서 도면 부호 310은 자기 차량을 지시하고, 도면 부호 320은 인접 차량을 지시한다. 자기 차량(310)은 지능형 운동체 제어 장치(100)를 장착한 것으로서, 지능형 자동차의 대표적인 기능인 전방 레이더 장치를 갖춘 자동차를 의미한다. 이때, 자기 차량(310)은 레이더를 이용하여 전방을 감시하며 위험 상황을 감지한다. 일정한 거리 내에서 위험 상황이 감지되면 운전자에게 경보를 발생하고, 위급한 상황에서는 자동적으로 브레이크를 작동한다.
도 4는 단일 센서로 구성된 레이더 장치의 전파 신호 송수신 시간 관계를 도시한 그래프이다. 도 4와 같이 단일 센서로 레이더 장치를 구성할 경우, 레이더 장치는 전파를 발사한 시각과 발사 후 반사되어 수신된 전파 신호의 수신 시간차(t)를 이용하여 인접 차량의 유무와 거리를 감지한다.
도 5는 이중 센서로 구성된 다중 레이더 장치를 자동차에 장착했을 때의 일실시 예시도이다. 본 실시예에서 지능형 운동체 제어 장치(100)는 이중 센서(511, 512)로 구성된 레이더 장치로 구현될 수 있다. 다중 레이더 장치는 이중 센서(511, 512)의 수신 시간차를 이용하여 자기 차량(510)을 기준으로 인접 차량(520)의 2차원 위치 데이터를 설정한다. 일정 시간 간격의 위치 데이터 수집을 통해 2차원 위치 데이터의 변화량을 의미하는 운동량(속도)과 방향성을 갖는 벡터 데이터를 설정한다. 이러한 인접 차량(520)의 이동성에 대한 벡터 데이터는 x축의 운동량과 y축의 운동량으로 나타낼 수도 있다. 현재 자기 차량(510)의 위치를 기준으로 자기 차량(510)의 속도를 포함한 벡터 데이터를 기준으로 인접 차량(520)의 이동성 벡터 데이터를 적용하여 위험성을 정확히 판단하고 미래의 위험성을 예측할 수 있다.
도 6은 도 5의 이중 센서를 활용한 레이더 장치의 신호의 송수신 형태를 나타낸다. 먼저, 자기 차량(510)에서 특정 시각(t=T1)에 송신 신호 TX1을 발사하고, 일정한 시간 뒤에 인접 차량(520)에서 반사되어 센서 1(511)과 센서 2(512)를 통해 RX11 신호와 RX12 신호가 각각 수신된다. 수신 신호 RX1과 RX2의 지연 시간을 이용하여 인접 차량(520)의 거리를 파악하고, 두 센서(511, 512)의 신호를 조합하여 인접 차량(512)의 위치 데이터 1를 설정한다. 일정 시간 후(t=T2) 상기 과정을 반복하며 인접 차량(512)의 위치 데이터 2를 설정한다. 이러한 위치 데이터 1과 위치 데이터 2를 활용하여 자기 차량(511)을 기준으로 인접 차량(512)의 이동성에 대한 벡터 데이터(운동량, 방향성)를 설정하고, 자기 차량(511)의 속도, 인접 차량(512)의 상대속도, 인접 차량(512)과의 거리, 인접 차량(512)의 방향성 등의 데이터를 활용하여 위험성 판단을 수행한다.
도 7은 본 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 장치를 자동차에 장착했을 때의 내부 구성 블록도이다. 레이더 센서(602)는 특정 인접 차량의 유무나 거리를 측정하기 위한 것이다. 레이더 장치(603)는 2개 이상의 레이더 센서(602)들로 구성되어 특정 인접 차량과의 거리, 위치 등을 측정하기 위한 데이터를 제공한다. 제어 장치(601)는 미리 설정된 레이더 센서(602)의 위치 정보와 레이더 장치(603)에서 수신된 2개 이상의 신호를 이용하여 인접 차량의 거리와 위치 데이터를 설정하고, 일정 시간 간격으로 인접 차량의 위치 데이터를 재측정하여 인접 차량의 이동성에 대한 운동량과 방향성을 갖는 벡터 데이터를 계산한다. 제어 장치(601)는 필요에 따라 속도계(606)에서 제공하는 현재 속도 데이터와 계산 가능한 상대속도 등을 이용하여 위험성을 판단한다. 위험 수준에 도달하면, 제어 장치(601)는 MMI(Man Machine Interface) 장치(605)를 이용하여 사용자에게 경보를 제공하고, 고위험 상태일 때는 브레이크 장치(604) 또는 조향 장치(607) 등을 이용하여 위험 상황에 대처할 수 있게 한다. MMI 장치(605)는 제어 장치(601)의 제어에 따라 사용자에게 경보 신호 등을 제공한다. 브레이크 장치(604)는 사용자의 동작에 따라 차량의 속도를 감소시키거나, 제어 장치(601)의 요구에 따라 차량의 속도를 감속시킬 수 있다. 조향 장치(607)는 사용자의 요구에 따라 차량의 방향성을 제어하며, 제어 장치(601)의 요구에 따라 차량의 방향성을 제어할 수 있다.
도 8은 본 지능형 운동체 제어 장치를 장착한 자기 차량이 인접 차량의 움직임을 2차원적으로 분석하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 8은 자기 차량(510)과 인접 차량(520)의 운동에너지를 도식적으로 표현한 것이다. 벡터 데이터로 표현되는 운동에너지는 크기(속도)(r)와 방향성(θ)을 가진다. 벡터 데이터는 크기와 방향성을 x축 운동에너지 성분(x=r×cosθ)과 y축 운동에너지 성분(y=r×sinθ)으로 나타낼 수도 있다. 본 실시예에서 지능형 운동체 제어 장치는 위험 지수를 다음과 같이 여러 파라미터들을 기반으로 설정할 수 있다.
위험지수=함수{거리, 속도 및 상대속도, 인접 차량의 이동성 벡터 데이터의 x축 성분, 인접 차량의 이동성 벡터 데이터의 y축 성분}
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 운동체 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 이하 설명은 도 9를 참조한다.
먼저, 제1 운동체에 장착된 다중 센서들로 제2 운동체로부터 반사된 반사 신호들을 수신한다(신호 수신 단계, S910). 신호 수신 단계(S910)에서는 다중 센서들로 동일 신호에 대하여 수신 시간이 달라지는 정도의 거리를 두고 제1 운동체에 장착된 제1 센서와 제2 센서를 이용할 수 있다. 신호 수신 단계(S910)에서는 다중 센서들로 동일한 거리 측정용 센서들을 이용할 수 있으며, 적어도 하나의 거리 측정용 센서와 적어도 하나의 동작 인식 센서를 이용하는 것도 가능하다.
신호 수신 단계(S910) 이후, 수신 시간을 기초로 반사 신호들을 해석하여 적어도 이차원 정보인 제2 운동체의 움직임 정보를 결정한다(움직임 정보 결정 단계, S920).
움직임 정보 결정 단계(S920)는 시간차 계산 단계, 상대적 위치값 계산 단계, 상대적 위치값 수집 단계, 위치 변화량 계산 단계 및 결정 단계를 포함할 수 있다.
시간차 계산 단계에서는 수신된 신호들 간 수신 시간차를 계산한다. 상대적 위치값 계산 단계에서는 수신 시간차를 기초로 제1 운동체를 기준으로 할 때의 제2 운동체의 상대적 위치값을 계산한다. 상대적 위치값 수집 단계에서는 미리 정해진 시간동안 제2 운동체에 대해 상대적 위치값들을 수집한다. 위치 변화량 계산 단계에서는 수집된 상대적 위치값들을 기초로 제2 운동체의 위치 변화량을 계산한다. 결정 단계에서는 계산된 위치 변화량을 기초로 제2 운동체의 움직임 정보를 결정한다.
상대적 위치값 계산 단계는 거리값 계산 단계와 위치값 계산 단계를 포함할 수 있다. 거리값 계산 단계는 수신 시간차를 이용하여 제1 운동체와 제2 운동체 간 거리값을 계산하는 단계이다. 위치값 계산 단계는 제1 운동체의 위치값과 상기 거리값을 이용하여 제2 운동체의 상대적 위치값을 계산하는 단계이다.
한편, 결정 단계는 움직임 정보로 제2 운동체의 속도값과 제2 운동체의 이동 방향값을 결정하거나, 제2 운동체의 일방으로의 속도값과 제2 운동체의 타방으로의 속도값을 결정할 수 있다.
움직임 정보 결정 단계(S920) 이후, 제2 운동체의 움직임 정보를 기초로 제1 운동체와 제2 운동체의 충돌 가능성을 판단한다(충돌 가능성 판단 단계, S930).
움직임 정보 결정 단계(S920)에서는 미리 정해진 시간마다 제2 운동체의 움직임 정보를 결정할 수 있다. 이 점을 고려하여, 충돌 가능성 판단 단계(S930)에서는 상기 미리 정해진 시간마다 제1 운동체의 당시 위치값과 결정된 제2 운동체의 움직임 정보를 이용하여 충돌 가능성을 판단할 수 있다. 한편, 충돌 가능성 판단 단계(S930)는 충돌 가능성을 판단할 때에 제1 운동체의 속도와 제2 운동체의 상대 속도를 더욱 이용할 수 있다.
충돌 가능성 판단 단계(S930) 이후, 충돌 가능성 판단에 따른 결과를 기초로 제1 운동체를 제어한다(제1 운동체 제어 단계, S940). 제1 운동체 제어 단계(S940)에서는 미리 정해진 제어 기준에 따라 제1 운동체에 장착된 경보 장치, 조향 장치, 브레이크 장치 등의 충돌 회피 장치나 에어백 등의 피해 경감 장치 중 적어도 하나의 장치가 구동되도록 제어할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 지능형 운동체 제어 장치는 자동차의 스마트 레이더 장치로 구현할 수 있으며, 지능형 자동차 전장용 임베디드 시스템에 적용할 수 있다.
100 : 지능형 운동체 제어 장치 110 : 신호 수신부
120 : 움직임 정보 결정부 121 : 시간차 계산부
122 : 상대적 위치값 계산부 122a : 거리값 계산부
122b : 위치값 계산부 123 : 상대적 위치값 수집부
124 : 위치 변화량 계산부 125 : 결정부
130 : 충돌 가능성 판단부 140 : 제1 운동체 제어부
150 : 전원부 160 : 주제어부
210 : 경보 장치 220 : 조향 장치
230 : 브레이크 장치 310, 510 : 자기 차량
320, 520 : 인접 차량

Claims (17)

  1. 제1 운동체에 장착된 다중 센서들로 제2 운동체로부터 반사된 반사 신호들을 수신하는 신호 수신부;
    수신 시간을 기초로 상기 반사 신호들을 해석하여 적어도 이차원 정보인 상기 제2 운동체의 움직임 정보를 결정하는 움직임 정보 결정부;
    상기 제2 운동체의 움직임 정보를 기초로 상기 제1 운동체와 상기 제2 운동체의 충돌 가능성을 판단하는 충돌 가능성 판단부; 및
    상기 판단에 따른 결과를 기초로 상기 제1 운동체를 제어하는 제1 운동체 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 움직임 정보 결정부는,
    수신된 신호들 간 수신 시간차를 계산하는 시간차 계산부;
    상기 수신 시간차를 기초로 상기 제1 운동체를 기준으로 할 때의 상기 제2 운동체의 상대적 위치값을 계산하는 상대적 위치값 계산부;
    미리 정해진 시간 간격으로 상기 제2 운동체에 대해 상기 계산된 상대적 위치값들을 수집하는 상대적 위치값 수집부;
    수집된 상대적 위치값들을 기초로 상기 제2 운동체의 위치 변화량을 계산하는 위치 변화량 계산부; 및
    계산된 위치 변화량을 기초로 상기 제2 운동체의 움직임 정보를 결정하는 결정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상대적 위치값 계산부는,
    상기 수신 시간차를 이용하여 상기 제1 운동체와 상기 제2 운동체 간 거리값을 계산하는 거리값 계산부; 및
    상기 제1 운동체를 기준으로 상기 거리값을 이용하여 상기 제2 운동체의 상대적 위치값을 계산하는 위치값 계산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정부는 상기 움직임 정보로 상기 제2 운동체의 속도값과 상기 제2 운동체의 이동 방향값을 결정하거나, 상기 제2 운동체의 일방으로의 속도값과 상기 제2 운동체의 타방으로의 속도값을 결정하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 수신부는 상기 다중 센서들로 동일 송신 신호에 대하여 수신 시간이 달라지는 정도의 거리를 두고 상기 제1 운동체에 장착된 적어도 두개의 센서들을 이용하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 수신부는 상기 다중 센서들로 동일한 거리 측정용 센서들을 이용하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 충돌 가능성 판단부는 상기 미리 정해진 시간마다 상기 제1 운동체를 기준으로 상기 결정된 제2 운동체의 거리와 움직임 정보를 이용하여 상기 충돌 가능성을 판단하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 충돌 가능성 판단부는 상기 충돌 가능성을 판단할 때에 상기 제1 운동체의 속도와 상기 제2 운동체의 상대 속도를 더욱 이용하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 운동체 제어부는 미리 정해진 제어 기준에 따라 상기 제1 운동체에 장착된 것으로서, 경보 장치와 조향 장치 및 브레이크 장치 중 적어도 하나의 장치를 포함하는 충돌 회피 장치, 또는 에어백 기능을 하는 피해 경감 장치가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 수신부는 상기 다중 센서들로 적어도 두개의 거리 측정용 센서들을 이용하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 장치.
  11. 제1 운동체에 장착된 다중 센서들로 제2 운동체로부터 반사된 반사 신호들을 수신하는 신호 수신 단계;
    수신 시간을 기초로 상기 반사 신호들을 해석하여 적어도 이차원 정보인 상기 제2 운동체의 움직임 정보를 결정하는 움직임 정보 결정 단계;
    상기 제2 운동체의 움직임 정보를 기초로 상기 제1 운동체와 상기 제2 운동체의 충돌 가능성을 판단하는 충돌 가능성 판단 단계; 및
    상기 판단에 따른 결과를 기초로 상기 제1 운동체를 제어하는 제1 운동체 제어 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 움직임 정보 결정 단계는,
    수신된 신호들 간 수신 시간차를 계산하는 시간차 계산 단계;
    상기 수신 시간차를 기초로 상기 제1 운동체를 기준으로 할 때의 상기 제2 운동체의 상대적 위치값을 계산하는 상대적 위치값 계산 단계;
    미리 정해진 시간 간격으로 상기 제2 운동체에 대해 상기 계산된 상대적 위치값들을 수집하는 상대적 위치값 수집 단계;
    수집된 상대적 위치값들을 기초로 상기 제2 운동체의 위치 변화량을 계산하는 위치 변화량 계산 단계; 및
    계산된 위치 변화량을 기초로 상기 제2 운동체의 움직임 정보를 결정하는 결정 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 상대적 위치값 계산 단계는,
    상기 수신 시간차를 이용하여 상기 제1 운동체와 상기 제2 운동체 간 거리값을 계산하는 거리값 계산 단계; 및
    상기 제1 운동체를 기준으로 상기 거리값을 이용하여 상기 제2 운동체의 상대적 위치값을 계산하는 위치값 계산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 결정 단계는 상기 움직임 정보로 상기 제2 운동체의 속도값과 상기 제2 운동체의 이동 방향값을 결정하거나, 상기 제2 운동체의 일방으로의 속도값과 상기 제2 운동체의 타방으로의 속도값을 결정하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 충돌 가능성 판단 단계는 상기 미리 정해진 시간마다 상기 제1 운동체를 기준으로 상기 결정된 제2 운동체의 거리와 움직임 정보를 이용하여 상기 충돌 가능성을 판단하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 충돌 가능성 판단 단계는 상기 충돌 가능성을 판단할 때에 상기 제1 운동체의 속도와 상기 제2 운동체의 상대 속도를 더욱 이용하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 운동체 제어 단계는 미리 정해진 제어 기준에 따라 상기 제1 운동체에 장착된 것으로서, 경보 장치와 조향 장치 및 브레이크 장치 중 적어도 하나의 장치를 포함하는 충돌 회피 장치, 또는 에어백 기능을 하는 피해 경감 장치가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동체 제어 방법.
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