KR20160043813A - Apparatus and Method for Location Tracing of Obstacle Using Array Microphone - Google Patents

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KR20160043813A
KR20160043813A KR1020140138510A KR20140138510A KR20160043813A KR 20160043813 A KR20160043813 A KR 20160043813A KR 1020140138510 A KR1020140138510 A KR 1020140138510A KR 20140138510 A KR20140138510 A KR 20140138510A KR 20160043813 A KR20160043813 A KR 20160043813A
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delay
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acoustic signal
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control module
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김재광
장윤호
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현대자동차주식회사
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    • B60W2420/54Audio sensitive means, e.g. ultrasound

Abstract

The present invention relates to a device for tracking a location of an obstacle by using an array microphone. The device comprises: an input module including an array microphone which obtains an acoustic signal outside a vehicle; and a control module configured to analyze the acoustic signal so as to track a location of an obstacle, which is a sound source of the acoustic signal, and display the location. The device can be applied to other embodiments.

Description

어레이 마이크를 이용한 장애물 위치추적 장치 및 방법{Apparatus and Method for Location Tracing of Obstacle Using Array Microphone}[0001] The present invention relates to an apparatus and method for tracking an obstacle position using an array microphone,

본 발명은 어레이 마이크를 이용한 장애물 위치추적 장치 방법에 관한 것으로, 차량에 어레이 마이크를 구비하여 획득한 음향신호를 기반으로 차량 외부의 장애물을 검출하고 상기 장애물의 위치를 확인하는 어레이 마이크를 이용한 장애물 위치추적 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for tracking an obstacle position using an array microphone, and more particularly, to an obstacle position tracking method using an array microphone to detect an obstacle outside the vehicle based on an acoustic signal acquired by the array microphone, Tracking apparatus and method.

최근 차량에는 차량의 충돌사고를 미연에 방지하기 위해 차량 외부의 장애물을 감지하여 감지결과를 운전자에게 제공해주는 시스템이 구비되어 있다. 종래에는 차량 외부의 장애물을 검출하기 위해서 카메라, 레이더 등의 센서를 이용한다. 그러나, 상기의 센서를 이용할 때는 센서의 감지 범위 내에 위치하는 장애물에 대해서만 인식 및 위치추적이 가능하여, 감지 범위에 포함되지 않는 영역에 존재하는 장애물의 위치를 추적하기 어려운 문제점이 있다. BACKGROUND ART [0002] Recently, a vehicle is provided with a system for detecting an obstacle outside a vehicle and providing a detection result to a driver in order to prevent a vehicle from crashing. Conventionally, a sensor such as a camera or a radar is used to detect an obstacle outside the vehicle. However, when using the above-described sensor, it is difficult to track the position of an obstacle existing in an area not included in the sensing range, because it is possible to recognize and position the obstacle only within the sensing range of the sensor.

상기와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시 예들은 차량에 어레이 마이크를 구비하여 획득된 음향신호를 기반으로 차량의 외부에 존재하는 장애물을 검출하는 어레이 마이크를 이용한 장애물 위치추적 장치 및 방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, various embodiments of the present invention provide an obstacle position tracking device using an array microphone for detecting an obstacle existing outside the vehicle based on an acoustic signal obtained by providing an array microphone in a vehicle, Method.

본 발명의 일 실시 예에 따른 어레이 마이크를 이용한 장애물 위치추적 장치는 차량 외부의 음향신호를 획득하는 어레이 마이크를 포함하는 입력모듈, 상기 음향신호를 분석하여 상기 음향신호의 음원지인 장애물의 위치를 추적하고 상기 위치를 표시하는 제어모듈을 포함할 수 있다. An apparatus for tracking an obstacle position using an array microphone according to an exemplary embodiment of the present invention includes an input module including an array microphone for acquiring acoustic signals outside a vehicle, and a controller for analyzing the acoustic signal to track the position of the obstacle as a sound source of the acoustic signal And a control module for displaying the position.

또한, 딜레이 테이블을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다. Further, it may further include a memory for storing a delay table.

또한, 상기 딜레이 테이블은 1~360도가 일정 각도로 분할되고, 상기 분할된 일정 각도마다 상기 어레이 마이크에 따른 딜레이 값이 대응되는 테이블일 수 있다. Also, the delay table may be a table in which 1 to 360 degrees are divided at a predetermined angle, and delay values corresponding to the array microphones correspond to the divided predetermined angles.

또한, 상기 제어모듈은 상기 어레이 마이크에서 획득된 음향신호 각각에 상기 딜레이 값을 적용하여 상기 음향신호에 대한 딜레이 신호를 생성할 수 있다. The control module may generate the delay signal for the sound signal by applying the delay value to each of the sound signals obtained from the array microphone.

또한, 상기 제어모듈은 상기 음향신호의 노이즈가 임계치 미만이면, 상기 딜레이 신호를 기반으로 상기 일정 각도 별 딜레이 신호의 유사도를 산출하여 상기 장애물의 위치를 추적하여 표시할 수 있다. In addition, if the noise of the acoustic signal is less than a threshold value, the control module may calculate the similarity of the delay signal by the predetermined angle based on the delay signal and track the position of the obstacle.

또한, 상기 제어모듈은 상기 음향신호의 노이즈가 임계치 이상이면, 상기 딜레이 신호를 미분하고 상기 미분된 딜레이 신호를 기반으로 상기 일정 각도 별 딜레이 신호의 유사도를 산출하여 상기 장애물의 위치를 추적하여 표시할 수 있다. If the noise of the acoustic signal is greater than or equal to a threshold value, the control module calculates the similarity of the delay signal to the predetermined angle based on the differentiated delay signal, and tracks the position of the obstacle .

아울러, 본 발명의 일 실시 예에 따른 어레이 마이크를 이용한 장애물 위치추적 방법은 어레이 마이크를 통해 차량 외부의 음향신호를 획득하는 단계, 상기 획득된 음향신호를 분석하는 단계, 상기 음향신호를 기반으로 상기 음향신호의 음원지인 장애물의 위치를 추적하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for tracking an obstacle position using an array microphone, the method comprising: acquiring an acoustic signal outside the vehicle through an array microphone; analyzing the obtained acoustic signal; And tracking and displaying the position of the obstacle as the sound source of the acoustic signal.

또한, 상기 음향신호를 획득하는 단계 이전에 1~360를 일정 각도로 분할하고, 상기 분할된 일정 각도마다 상기 어레이 마이크에 따른 딜레이 값을 대응한 딜레이 테이블을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include dividing 1 to 360 at an angle before acquiring the acoustic signal, and storing a delay table corresponding to the delay value corresponding to the array microphone at each of the divided angles.

또한, 상기 음향신호를 분석하는 단계는 상기 음향신호 각각에 상기 딜레이 값을 적용하여 상기 음향신호에 대한 딜레이 신호를 생성하는 단계, 상기 음향신호에 포함된 노이즈를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of analyzing the acoustic signal may further include generating a delay signal for the acoustic signal by applying the delay value to each of the acoustic signals, and checking noise included in the acoustic signal .

또한, 상기 음향신호에 포함된 노이즈가 임계치 미만이면 상기 딜레이 신호를 기반으로 상기 일정 각도 별 딜레이 신호의 유사도를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include calculating a degree of similarity of the delay signal by the predetermined angle based on the delay signal when the noise included in the acoustic signal is less than a threshold value.

또한, 상기 음향신호에 포함된 노이즈가 임계치 이상이면 상기 딜레이 신호를 미분하는 단계, 상기 미분된 딜레이 신호를 기반으로 상기 일정 각도 별로 상기 딜레이 신호의 유사도를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include differentiating the delay signal if the noise included in the sound signal is equal to or greater than the threshold, and calculating the similarity of the delay signal for each of the predetermined angles based on the differentiated delay signal.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 어레이 마이크를 이용한 장애물 위치추적 장치 및 방법은 차량에 어레이 마이크를 구비하여 획득된 음향신호를 기반으로 차량의 외부에 존재하는 장애물을 검출함으로써, 여타 센서를 사용할 때와는 다르게 센서의 감지 범위에 관계 없이 차량 외부의 장애물의 위치를 정확하게 검출할 수 있고, 차량의 충돌사고를 미연에 방지할 수 있다. As described above, the apparatus and method for tracking an obstacle position using an array microphone according to the present invention can detect an obstacle existing on the outside of a vehicle based on acoustic signals obtained by providing an array microphone in a vehicle, The position of an obstacle outside the vehicle can be accurately detected regardless of the sensing range of the sensor, and a collision accident of the vehicle can be prevented in advance.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 장애물 위치추적 장치의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 테이블을 구성하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 음향신호에 딜레이 값을 적용하여 생성된 딜레이 신호를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 타 차량의 이동 시에 음향 분포를 표시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 타 차량의 위치에 따른 음향 분포를 표시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 장애물 위치추적 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a block diagram showing a main configuration of an obstacle position tracking apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a method for constructing a delay table according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a delay signal generated by applying a delay value to an acoustic signal according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an acoustic distribution when the other vehicle according to the embodiment of the present invention is moved.
FIG. 5 is a diagram illustrating acoustic distributions according to positions of a plurality of other vehicles according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is a flowchart illustrating an obstacle position tracking method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
Best Mode for Carrying Out the Invention Various embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The various embodiments of the present invention are capable of various changes and may have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and the detailed description is described with reference to the drawings. It should be understood, however, that it is not intended to limit the various embodiments of the invention to the specific embodiments, but includes all changes and / or equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the various embodiments of the invention. In connection with the description of the drawings, like reference numerals have been used for like elements.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 장애물 위치추적 장치의 주요 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 딜레이 테이블을 구성하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 음향신호에 딜레이 값을 적용하여 생성된 딜레이 신호를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 타 차량의 이동 시에 음향 분포를 표시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 타 차량의 위치에 따른 음향 분포를 표시한 도면이다. 1 is a block diagram showing a main configuration of an obstacle position tracking apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram for explaining a method for constructing a delay table according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram illustrating a delay signal generated by applying a delay value to an acoustic signal according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing an acoustic distribution when the other vehicle according to the embodiment of the present invention is moved. FIG. 5 is a diagram illustrating acoustic distributions according to positions of a plurality of other vehicles according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 장애물 위치추적 장치(100)는 차량 외부의 음향신호를 획득하고, 획득된 음향신호를 분석하여 음향신호의 음원지인 장애물의 위치를 추적할 수 있다. 장애물 위치추적 장치(100)는 추적된 장애물의 위치를 표시할 수 있다. 이를 위해, 장애물 위치추적 장치(100)는 통신모듈(110), 입력모듈(120), 출력모듈(130), 메모리(140) 및 제어모듈(150)을 포함할 수 있다. 이때, 장애물 위치추적 장치(100)는 AVN(Audio, Video, Navigation; 미도시)일 수 있으며, 별도의 전자장치(미도시)일 수 있다. 1 to 5, the obstacle position tracking apparatus 100 according to the present invention can acquire an acoustic signal outside the vehicle and analyze the acquired acoustic signal to track the position of the obstacle, which is the sound source of the acoustic signal . The obstacle position tracking device 100 can display the position of the tracked obstacle. The obstacle location tracking apparatus 100 may include a communication module 110, an input module 120, an output module 130, a memory 140, and a control module 150. At this time, the obstacle position tracking device 100 may be an AVN (Audio, Video, Navigation) (not shown) or a separate electronic device (not shown).

통신모듈(110)은 입력모듈(120), 출력모듈(130), 메모리(140) 및 제어모듈(150) 사이의 통신을 위해 CAN(Controller Area Network), CAN-FD(CAN with Flexible Data rate), FlexRay, MOST(Media Oriented Systems Transport), TT Ethernet(Time Triggered Ethernet) 등의 다양한 차량 내 통신을 수행할 수 있다. The communication module 110 includes a CAN (Controller Area Network), a CAN-Flexible Data Rate (CAN-FD) (CAN-FD) communication module for communication between the input module 120, the output module 130, the memory 140, , FlexRay, MOST (Media Oriented Systems Transport), and TT Ethernet (Time Triggered Ethernet).

입력모듈(120)은 외부로부터의 입력에 따른 제어신호를 생성한다. 이를 위해, 입력모듈(120)은 키패드, 터치패드, 터치스크린 등의 입력장치로 형성될 수 있으며, 입력모듈(120)이 터치스크린으로 형성된 경우, 출력모듈(130)의 기능도 같이 수행할 수 있다. 입력모듈(120)은 복수개의 마이크(121a, 121b, ..., 121n)로 구성된 어레이 마이크(121)를 포함할 수 있다. 어레이 마이크(121)는 차량에 구비되어 차량 외부의 음향신호를 획득할 수 있고, 획득된 음향신호를 제어모듈(150)로 제공할 수 있다. 이때, 음향신호는 타 차량의 엔진음, 타 차량의 바퀴와 도로의 마찰로 발생되는 마찰음, 타 차량에서 발생되는 경적음 등을 포함할 수 있다. The input module 120 generates a control signal according to an input from the outside. For this purpose, the input module 120 may be formed of an input device such as a keypad, a touch pad, a touch screen, etc. When the input module 120 is formed as a touch screen, have. The input module 120 may include an array microphone 121 composed of a plurality of microphones 121a, 121b, ..., 121n. The array microphone 121 may be provided in the vehicle to acquire an acoustic signal outside the vehicle, and may provide the acquired acoustic signal to the control module 150. At this time, the acoustic signal may include an engine sound of another vehicle, a fricative sound generated by friction between the wheels of the other vehicle and roads, and a sound generated by another vehicle.

출력모듈(130)은 제어모듈(150)의 제어에 의해 추적된 장애물의 위치를 출력할 수 있다. 이를 위해, 출력모듈(130)은 LCD, 터치스크린 등의 출력장치로 형성될 수 있다. The output module 130 may output the position of the obstacle tracked by the control module 150. [ For this purpose, the output module 130 may be formed as an output device such as an LCD, a touch screen, or the like.

메모리(140)는 장애물 위치추적 장치(100)를 동작시키기 위한 프로그램 등을 저장할 수 있다. 특히, 메모리(140)는 하기의 표 1과 같은 딜레이 테이블이 저장될 수 있다.

Figure pat00001
,
Figure pat00002
,
Figure pat00003
은 각각 도 2에 도시된 제1 마이크(121a), 제2 마이크(121b) 및 제3 마이크(121c)에서 획득된 음향신호에 적용하고자 하는 딜레이 값일 수 있다. 이때, 표 1은 도 2와 같이 음원이 발생할 수 있는 위치인 음원지(이하, 장애물)를 차량(V)을 기준으로 360도로 설정하고, 360도를 1도 간격으로 분할하여 1도마다 어레이 마이크(121)에 따른 딜레이 값을 대응시킨 것이다. 본 발명의 실시 예에서는 어레이 마이크(121)가 3개의 마이크로 형성된 것을 예로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 마이크의 개수는 장애물 위치추적 장치(100)의 설계자, 제조사 등에 의해 변경될 수 있다. 메모리(140)는 타 차량의 엔진음, 타 차량의 바퀴와 도로의 마찰로 발생되는 마찰음, 타 차량에서 발생되는 경적음 등의 특정 파장에 대한 데이터베이스를 저장할 수 있다. The memory 140 may store a program for operating the obstacle position tracking device 100 and the like. In particular, the memory 140 may store a delay table as shown in Table 1 below.
Figure pat00001
,
Figure pat00002
,
Figure pat00003
May be a delay value to be applied to the acoustic signals obtained from the first microphone 121a, the second microphone 121b and the third microphone 121c shown in FIG. In this case, Table 1 shows a sound source paper (hereinafter referred to as an obstacle) as a position at which a sound source can be generated as shown in FIG. 2 is set at 360 degrees based on the vehicle V, 360 degrees is divided at 1 degree intervals, And the delay value according to the equation (121). The number of microphones may be changed by the designer, manufacturer, etc. of the obstacle location tracking device 100. [0050] In the embodiment of the present invention, . The memory 140 may store a database of specific wavelengths such as engine sounds of other vehicles, fricatives produced by friction between wheels of other vehicles and roads, and ghost sounds generated by other vehicles.

각도Angle

Figure pat00004
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00006
1One 0.000420.00042 -0.00045-0.00045 0.00005120.0000512 22 0.000430.00043 -0.00044-0.00044 0.00005230.0000523 33 0.000430.00043 -0.00044-0.00044 0.00005350.0000535 ... ... ... ... 360360 0.000410.00041 -0.00046-0.00046 0.0000510.000051

제어모듈(150)은 입력모듈(120)을 통해 위치 추적모드로의 진입신호가 수신되면, 위치 추적모드로 진입하여 어레이 마이크(121)를 활성화할 수 있다. 제어모듈(150)을 활성화된 어레이 마이크(121)에서 획득된 음향신호를 분석할 수 있다. 제어모듈(150)은 획득된 음향신호에 상기 표 1과 같은 딜레이 값을 적용하여 도 3에서와 같은 딜레이 신호를 생성할 수 있다. 이때, ch1은 제1 마이크(121a)에서 획득된 음향신호에 딜레이 값을 적용하여 산출된 딜레이 신호, ch2는 제2 마이크(121b)에서 획득된 음향신호에 딜레이 값을 적용하여 산출된 딜레이 신호, ch3은 제3 마이크(121c)에서 획득된 음향신호에 딜레이 값을 적용하여 산출된 딜레이 신호일 수 있다. 제어모듈(150)은 어레이 마이크(121)에서 획득된 음향신호에 1도에서 360도에 각각 대응되는 딜레이 값을 적용하여 마이크 별로 360개의 딜레이 신호를 생성할 수 있다. The control module 150 may enter the position tracking mode to activate the array microphone 121 when an input signal to the position tracking mode is received through the input module 120. [ The control module 150 can analyze the sound signal obtained from the activated array microphone 121. [ The control module 150 may generate a delay signal as shown in FIG. 3 by applying the delay values shown in Table 1 to the obtained acoustic signals. In this case, ch1 is a delay signal calculated by applying a delay value to the acoustic signal obtained by the first microphone 121a, ch2 is a delay signal calculated by applying a delay value to the acoustic signal obtained by the second microphone 121b, and ch3 may be a delay signal calculated by applying a delay value to the acoustic signal obtained by the third microphone 121c. The control module 150 can generate 360 delay signals for each microphone by applying a delay value corresponding to 1 to 360 degrees to the acoustic signal obtained from the array microphone 121. [

제어모듈(150)은 메모리(140)에 저장된 특정 파장에 대한 데이터베이스에 포함되지 않는 신호를 노이즈 신호로 추출할 수 있다. 이때, 노이즈 신호는 음향신호 분석 시에 바람에 의한 노이즈 신호 및 빗방울에 의한 노이즈 신호 등 환경정보에 따른 음향신호를 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어모듈(150)은 음향신호에 노이즈 신호가 임계치 미만으로 포함되어 있으면, 동일한 각도에 해당하는 딜레이 신호를 기반으로 유사도를 확인할 수 있다. 예컨대, 제어모듈(150)은 제1 마이크(121a), 제2 마이크(121b) 및 제3 마이크(121c)에서 획득된 음향신호에 대한 딜레이 신호를 하나의 그룹으로 인지할 수 있다. 제어모듈(150)은 하나의 그룹에 포함된 딜레이 신호를 확인하고, 하기의 수학식 1을 이용하여 유사도()를 산출할 수 있다.The control module 150 may extract a signal that is not included in the database for a specific wavelength stored in the memory 140 as a noise signal. At this time, the noise signal may mean an acoustic signal according to environmental information such as a noise signal due to wind and a noise signal due to raindrops when analyzing an acoustic signal. According to an exemplary embodiment, if the noise signal is included in the acoustic signal below the threshold, the control module 150 can check the similarity based on the delay signal corresponding to the same angle. For example, the control module 150 may recognize the delay signals for the acoustic signals obtained from the first microphone 121a, the second microphone 121b, and the third microphone 121c as a group. The control module 150 can check the delay signal included in one group and calculate the similarity () using the following equation (1).

Figure pat00007
Figure pat00007

(이때,

Figure pat00008
은 제1 마이크에서 획득된 음향신호,
Figure pat00009
는 제2 마이크(121b)에서 획득된 음향신호,
Figure pat00010
는 제3 마이크(121c)에서 획득된 음향신호를 나타낸다.)
(At this time,
Figure pat00008
Is an acoustic signal obtained from the first microphone,
Figure pat00009
The acoustic signal obtained from the second microphone 121b,
Figure pat00010
Represents an acoustic signal obtained by the third microphone 121c.)

일 실시 예에 따르면, 제어모듈(150)은 음향신호에 노이즈 신호가 임계치 이상으로 포함되어 있으면, 동일한 각도에 해당하는 딜레이 신호를 미분할 수 있다. 제어모듈(150)은 상기의 수학식 1을 이용하여 미분된 딜레이 신호를 기반으로 유사도를 확인할 수 있다. 예컨대, 제어모듈(150)은 1도에 해당하는 제1 마이크(121a), 제2 마이크(121b) 및 제3 마이크(121c)에서 획득된 음향신호에 대한 딜레이 신호를 하나의 그룹으로 인지할 수 있다. 제어모듈(150)은 하나의 그룹에 포함된 딜레이 신호를 각각 미분하고, 하기의 수학식 1을 이용하여 유사도(

Figure pat00011
)를 산출할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 획득된 음향신호에 포함된 노이즈 신호에 의거하여 딜레이 신호의 미분여부를 설정하는 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 노이즈 신호에 관계 없이 딜레이 신호를 미분하여 유사도를 산출할 수도 있다. According to one embodiment, if the noise signal is included in the sound signal in excess of the threshold value, the control module 150 can differentiate the delay signal corresponding to the same angle. The control module 150 can check the similarity based on the differentiated delay signal using Equation (1). For example, the control module 150 can recognize the delay signals for the acoustic signals obtained from the first microphone 121a, the second microphone 121b, and the third microphone 121c corresponding to one degree as a group have. The control module 150 differentiates the delay signals included in one group and calculates the degree of similarity (
Figure pat00011
) Can be calculated. In the embodiment of the present invention, it is described that the delay signal is differentiated based on the noise signal included in the acquired sound signal. However, the present invention is not limited to this, and the delay signal may be differentiated by differentiating the delay signal, .

제어모듈(150)은 산출된 유사도를 기준으로 장애물의 위치를 추적하여 출력모듈(130)에 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어모듈(150)은 도 4에서와 같이 장애물(420)이 420a, 420b, 420c의 방향 예컨대, 차량(410)을 기준으로 90도에서 270도의 방향으로 직진할 경우, 도 3에 의해 산출된 유사도에 의해 차량의 위치는 430a, 430b, 430c와 같이 나타낼 수 있다. 제어모듈(150)은 도 4에서와 같이 어레이 마이크(121)에서 획득되는 음향신호로부터 장애물(420)의 이동경로를 추적하여 출력모듈(130)에 출력할 수 있고, 운전자는 이를 통해 장애물(420)의 위치를 확인할 수 있다. The control module 150 may track the position of the obstacle based on the calculated similarity and output it to the output module 130. According to one embodiment, when the obstacle 420 is advanced in the direction of 420a, 420b, 420c, for example, from 90 degrees to 270 degrees with respect to the vehicle 410, as shown in Fig. 4, 3, the position of the vehicle can be represented by 430a, 430b, and 430c. The control module 150 can track the movement path of the obstacle 420 from the acoustic signal obtained from the array microphone 121 and output it to the output module 130 as shown in FIG. ) Can be confirmed.

일 실시 예에 따르면, 제어모듈(150)은 도 5에서와 같이 제1 장애물(521), 제2 장애물(522)이 차량(510)을 기준으로 서로 다른 거리에서 180도에서 0도(360도)의 방향으로 이동할 경우, 도 3에서 산출된 유사도에 의해 차량의 위치는 각각 531, 532와 같이 나타낼 수 있다. 제어모듈(150)은 도 5에서와 같이 어레이 마이크(121)에서 획득되는 음향신호로부터 복수개의 장애물(521, 522)의 이동경로를 추적하여 출력모듈(130)에 출력할 수 있고, 운전자는 이를 통해 장애물(521, 522)의 위치를 확인할 수 있다. 도 5에서와 같이, 두 개의 장애물(521, 522) 중에서 차량(510)과 더 가까운 위치에서 이동하는 장애물(521)에 대한 유사도가 크게 도시되므로, 장애물의 위치에 따라 유사도가 달라짐을 확인할 수 있다. According to one embodiment, the control module 150 determines whether the first obstacle 521 and the second obstacle 522 are at 180 degrees to 0 degrees (360 degrees) at different distances with respect to the vehicle 510 The position of the vehicle can be represented by 531 and 532, respectively, by the similarity calculated in FIG. 5, the control module 150 can trace the movement path of the plurality of obstacles 521 and 522 from the acoustic signal acquired by the array microphone 121, and output the track to the output module 130, The position of the obstacles 521 and 522 can be confirmed. As shown in FIG. 5, the degree of similarity between the two obstacles 521 and 522, which are located closer to the vehicle 510, is shown in FIG. 5, .

도시되진 않았으나, 제어모듈(150)은 출력모듈(130)에 표시된 장애물의 위치와 차량의 위치를 기반으로 충돌 가능성을 산출할 수 있다. 예컨대, 제어모듈(150)은 진행방향과 속도 등의 주행 정보를 확인할 수 있다. 제어모듈(150)은 어레이 마이크(121)에서 획득된 음향신호의 크기와 주행 정보를 기반으로 차량과 장애물 사이의 거리를 예측하여 충돌 가능성을 산출하고, 이에 대한 알람을 출력할 수 있다.
Although not shown, the control module 150 may calculate the collision probability based on the position of the obstacle displayed on the output module 130 and the position of the vehicle. For example, the control module 150 can confirm traveling information such as a traveling direction and a speed. The control module 150 can estimate the collision probability by predicting the distance between the vehicle and the obstacle based on the size of the acoustic signal and the travel information obtained from the array microphone 121 and output an alarm thereon.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 장애물 위치추적 방법을 나타내는 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating an obstacle position tracking method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 6을 참조하면, 11단계에서 제어모듈(150)은 장애물(이하, 타 차량)의 위치를 추적하기 위한 위치 추적모드로의 진입여부를 확인할 수 있다. 이때, 장애물 위치추적 장치(100)는 차량에 구비된 AVN(Audio, Video, Navigation)일 수 있다. 11단계에서 제어모듈(150)은 입력모듈(120)을 통해 위치 추적모드로의 진입신호가 수신되면, 위치 추적모드로 진입하여 13단계를 수행할 수 있다. 11단계에서 제어모듈(150)은 입력모듈(120)을 통해 위치 추적모드로의 진입신호가 수신되지 않으면 19단계를 수행할 수 있다. 19단계에서 제어모듈(150)은 차량의 현재 위치 확인, 목적지 검색 등의 해당 기능을 지속적으로 수행할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 6, in step 11, the control module 150 can confirm whether or not the vehicle enters a position tracking mode for tracking the position of an obstacle (hereinafter referred to as another vehicle). At this time, the obstacle position tracking device 100 may be an AVN (Audio, Video, Navigation) provided in the vehicle. In step 11, when the entry signal to the position tracking mode is received through the input module 120, the control module 150 enters the position tracking mode and can perform step 13. In step 11, the control module 150 may perform step 19 if an entry signal to the position tracking mode is not received through the input module 120. [ In step 19, the control module 150 can continuously perform corresponding functions such as checking the current position of the vehicle, searching for a destination, and the like.

13단계에서 제어모듈(150)은 위치 추적모드에 진입하여 어레이 마이크(121)를 활성화하고, 어레이 마이크에서 획득된 음향신호를 분석할 수 있다. 이때, 제어모듈(150)은 음향신호에 포함된 노이즈 신호를 추출할 수 있다. In step 13, the control module 150 enters the position tracking mode, activates the array microphone 121, and analyzes the acoustic signal obtained from the array microphone. At this time, the control module 150 can extract the noise signal included in the acoustic signal.

일 실시 예에 따르면, 제어모듈(150)은 어레이 마이크(121)에서 획득된 음향신호 각각에 기 저장된 딜레이 테이블을 적용할 수 있다. 딜레이 테이블은 1~360도를 일정 각도로 분할하고, 분할된 일정 각도마다 어레이 마이크(121)에 따른 딜레이 값이 대응될 수 있다. 예컨대, 1~360도를 1도씩 분할하고, 1도마다 제1 마이크(121a), 제2 마이크(121b) 및 제3 마이크(121c)에 따른 딜레이 값이 각각 대응될 수 있다. According to one embodiment, the control module 150 may apply a pre-stored delay table to each of the acoustic signals obtained at the array microphone 121. [ The delay table may divide 1 to 360 degrees by a predetermined angle, and a delay value corresponding to the array microphone 121 may correspond to each divided angle. For example, the delay values of the first microphone 121a, the second microphone 121b, and the third microphone 121c may correspond to each other by dividing 1 to 360 degrees by 1 degree.

제어모듈(150)은 어레이 마이크(121)에서 획득된 음향신호 각각에 상기 딜레이 값을 적용하여 음향신호에 대한 딜레이 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 제어모듈(150)은 제1 마이크(121a)에서 획득된 음향신호, 제2 마이크(121b)에서 획득된 음향신호, 제3 마이크(121c)에서 획득된 음향신호에 1~360도 각각에 대응된 딜레이 값을 적용하여 새로운 딜레이 신호를 생성할 수 있다. The control module 150 may generate the delay signal for the sound signal by applying the delay value to each of the sound signals obtained from the array microphone 121. [ For example, the control module 150 may control the sound signals obtained from the first microphone 121a, the second microphone 121b, and the third microphone 121c by 1 to 360 degrees, A new delay signal can be generated by applying the corresponding delay value.

제어모듈(150)은 음향신호에 포함된 노이즈 신호가 임계치 미만이면, 동일한 각도에 해당하는 딜레이 신호를 기반으로 유사도를 확인할 수 있다. 예컨대, 제어모듈(150)은 제1 마이크(121a), 제2 마이크(121b) 및 제3 마이크(121c)에서 획득된 음향신호에 대한 딜레이 신호를 하나의 그룹으로 인지할 수 있다. 제어모듈(150)은 하나의 그룹에 포함된 딜레이 신호로 유사도를 산출할 수 있다. If the noise signal included in the acoustic signal is less than the threshold value, the control module 150 can check the similarity based on the delay signal corresponding to the same angle. For example, the control module 150 may recognize the delay signals for the acoustic signals obtained from the first microphone 121a, the second microphone 121b, and the third microphone 121c as a group. The control module 150 may calculate the degree of similarity using a delay signal included in one group.

제어모듈(150)은 음향신호에 포함된 노이즈 신호가 임계치 이상이면, 동일한 각도에 해당하는 딜레이 신호를 미분하고, 미분된 딜레이 신호를 기반으로 유사도를 확인할 수 있다. 예컨대, 제어모듈(150)은 제1 마이크(121a), 제2 마이크(121b) 및 제3 마이크(121c)에서 획득된 음향신호에 대한 딜레이 신호를 하나의 그룹으로 인지할 수 있다. 제어모듈(150)은 하나의 그룹에 포함된 딜레이 신호를 각각 미분하여 유사도를 산출할 수 있다. If the noise signal included in the acoustic signal is equal to or higher than the threshold value, the control module 150 can differentiate the delay signal corresponding to the same angle and check the similarity based on the differentiated delay signal. For example, the control module 150 may recognize the delay signals for the acoustic signals obtained from the first microphone 121a, the second microphone 121b, and the third microphone 121c as a group. The control module 150 may calculate the similarity by differentiating the delay signals included in one group.

15단계에서 제어모듈(150)은 13단계에서 산출된 유사도를 기반으로 장애물의 위치를 추적할 수 있다. 제어모듈(150)은 차량의 위치를 확인하고, 차량의 위치를 기반으로 유사도가 큰 장애물이 차량에 근접하게 위치하는 것으로 추적할 수 있다. In step 15, the control module 150 can track the position of the obstacle based on the similarity calculated in step 13. [ The control module 150 can check the position of the vehicle and track the position of the proximity obstacle close to the vehicle based on the position of the vehicle.

17단계에서 제어모듈(150)은 추적된 장애물의 위치를 출력모듈(130)에 출력할 수 있다. 이는 도 4 및 도 5와 같이 나타낼 수 있다.
In step 17, the control module 150 may output the position of the tracked obstacle to the output module 130. This can be shown in FIGS. 4 and 5.

그리고 본 명세서와 도면에 발명된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 발명된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. Therefore, the scope of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention.

100: 장애물 위치추적 장치
110: 통신모듈 120: 입력모듈
121: 어레이 마이크 130: 출력모듈
140: 메모리 150: 제어모듈
100: Obstacle position tracking device
110: communication module 120: input module
121: Array microphone 130: Output module
140: memory 150: control module

Claims (11)

차량 외부의 음향신호를 획득하는 어레이 마이크를 포함하는 입력모듈;
상기 음향신호를 분석하여 상기 음향신호의 음원지인 장애물의 위치를 추적하고 상기 위치를 표시하는 제어모듈;
을 포함하는 장애물 위치추적 장치.
An input module including an array microphone for acquiring an acoustic signal outside the vehicle;
A control module for analyzing the acoustic signal to track a position of an obstacle as a sound source of the acoustic signal and to display the position;
And an obstacle position tracking device.
제1항에 있어서,
딜레이 테이블을 저장하는 메모리;
를 더 포함하는 장애물 위치추적 장치.
The method according to claim 1,
A memory for storing a delay table;
Further comprising an obstacle location tracking device.
제2항에 있어서,
상기 딜레이 테이블은
1~360도가 일정 각도로 분할되고, 상기 분할된 일정 각도마다 상기 어레이 마이크에 따른 딜레이 값이 대응되는 테이블인 장애물 위치추적 장치.
3. The method of claim 2,
The delay table
1 to 360 degrees are divided at a predetermined angle, and the delay values corresponding to the array microphones correspond to the divided predetermined angles.
제3항에 있어서,
상기 제어모듈은
상기 어레이 마이크에서 획득된 음향신호 각각에 상기 딜레이 값을 적용하여 상기 음향신호에 대한 딜레이 신호를 생성하는 장애물 위치추적 장치.
The method of claim 3,
The control module
And generates a delay signal for the acoustic signal by applying the delay value to each acoustic signal obtained from the array microphone.
제4항에 있어서,
상기 제어모듈은
상기 음향신호의 노이즈가 임계치 미만이면, 상기 딜레이 신호를 기반으로 상기 일정 각도 별 딜레이 신호의 유사도를 산출하여 상기 장애물의 위치를 추적하여 표시하는 장애물 위치추적 장치.
5. The method of claim 4,
The control module
And if the noise of the acoustic signal is less than a threshold value, calculating the similarity of the delay signal by the predetermined angle based on the delay signal to track and display the position of the obstacle.
제4항에 있어서,
상기 제어모듈은
상기 음향신호의 노이즈가 임계치 이상이면, 상기 딜레이 신호를 미분하고 상기 미분된 딜레이 신호를 기반으로 상기 일정 각도 별 딜레이 신호의 유사도를 산출하여 상기 장애물의 위치를 추적하여 표시하는 장애물 위치추적 장치.
5. The method of claim 4,
The control module
Wherein the position of the obstacle is tracked and displayed by calculating the degree of similarity of the delay signal by the predetermined angle based on the differentiated delay signal and differentiating the delay signal when the noise of the acoustic signal is equal to or more than a threshold value.
어레이 마이크를 통해 차량 외부의 음향신호를 획득하는 단계;
상기 획득된 음향신호를 분석하는 단계;
상기 음향신호를 기반으로 상기 음향신호의 음원지인 장애물의 위치를 추적하여 표시하는 단계;
를 포함하는 장애물 위치추적 방법.
Acquiring an acoustic signal outside the vehicle through the array microphone;
Analyzing the obtained acoustic signal;
Tracking and displaying the position of an obstacle as a sound source of the acoustic signal based on the acoustic signal;
And an obstacle position tracking method.
제7항에 있어서,
상기 음향신호를 획득하는 단계 이전에
1~360를 일정 각도로 분할하고, 상기 분할된 일정 각도마다 상기 어레이 마이크에 따른 딜레이 값을 대응한 딜레이 테이블을 저장하는 단계;
를 더 포함하는 장애물 위치추적 방법.
8. The method of claim 7,
Before the step of acquiring the acoustic signal
Dividing 1 to 360 by a predetermined angle, and storing a delay table corresponding to a delay value corresponding to the array microphone for each of the divided angles;
Further comprising the steps of:
제8항에 있어서,
상기 음향신호를 분석하는 단계는
상기 음향신호 각각에 상기 딜레이 값을 적용하여 상기 음향신호에 대한 딜레이 신호를 생성하는 단계;
상기 음향신호에 포함된 노이즈를 확인하는 단계;
를 더 포함하는 장애물 위치추적 방법.
9. The method of claim 8,
The step of analyzing the acoustic signal
Generating a delay signal for the acoustic signal by applying the delay value to each of the acoustic signals;
Confirming a noise included in the acoustic signal;
Further comprising the steps of:
제9항에 있어서,
상기 음향신호에 포함된 노이즈가 임계치 미만이면 상기 딜레이 신호를 기반으로 상기 일정 각도 별 딜레이 신호의 유사도를 산출하는 단계;
를 더 포함하는 장애물 위치추적 방법.
10. The method of claim 9,
Calculating a degree of similarity of the delay signal by the predetermined angle based on the delay signal if the noise included in the acoustic signal is less than a threshold value;
Further comprising the steps of:
제9항에 있어서,
상기 음향신호에 포함된 노이즈가 임계치 이상이면 상기 딜레이 신호를 미분하는 단계;
상기 미분된 딜레이 신호를 기반으로 상기 일정 각도 별로 상기 딜레이 신호의 유사도를 산출하는 단계;
를 더 포함하는 장애물 위치추적 방법.
10. The method of claim 9,
Differentiating the delay signal if the noise included in the sound signal is equal to or greater than a threshold value;
Calculating a similarity degree of the delay signal for each of the predetermined angles based on the differentiated delay signal;
Further comprising the steps of:
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