KR20170018674A - 레이저 거리 센서의 음영 영역이 제거되는 차량 - Google Patents
레이저 거리 센서의 음영 영역이 제거되는 차량 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170018674A KR20170018674A KR1020150112601A KR20150112601A KR20170018674A KR 20170018674 A KR20170018674 A KR 20170018674A KR 1020150112601 A KR1020150112601 A KR 1020150112601A KR 20150112601 A KR20150112601 A KR 20150112601A KR 20170018674 A KR20170018674 A KR 20170018674A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- distance sensor
- laser distance
- laser
- vehicle
- vehicle body
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
- G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
- G01S7/4021—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of receivers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
- B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
- B60Q9/008—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling for anti-collision purposes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
- B60R21/0134—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
- B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/2813—Means providing a modification of the radiation pattern for cancelling noise, clutter or interfering signals, e.g. side lobe suppression, side lobe blanking, null-steering arrays
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0257—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using a radar
-
- B60W2550/10—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
차량은, 지면을 주행하는 차량 몸체와, 상기 차량 몸체에 결합되는 레이저 거리 센서와, 상기 레이저 거리 센서에서 수집된 정보를 처리하여 차량 몸체 주변의 장애물 존재 여부를 확인하는 컴퓨터를 포함하고, 상기 컴퓨터는, 상기 레이저 거리 센서가 조사하는 레이저가 최대 유효 거리에 도달하지 못하고 지면에 부딪혀 발생하는 상기 레이저 거리 센서의 음영 영역의 발생 여부를 판단하고, 상기 음영 영역이 발생하는 것으로 판단되면, 상기 음영 영역이 소거되도록 상기 레이저 거리 센서의 위치 또는 상기 레이저 거리 센서에 의해 수집된 정보가 조정된다.
Description
본 발명은 레이저 거리 센서를 이용해 장애물을 식별할 수 있는 기능을 구비하는 차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저 거리 센서의 음영 영역이 제거되어 장애물 감지 효율이 증가된 차량에 관한 것이다.
최근 안전에 대한 관심이 증가함에 따라서, 레이저 거리 센서 등을 이용한 장애물 식별 기술이 많은 차량에 적용되고 있다.
특히, 운전자 없이 스스로 주행하는 자율 주행 차량이 경우, 안전한 운행을 위해서는 장애물이나 도로 영역에 대한 정확한 정보 수집이 이루어져야 한다.
하지만, 도로나 지면의 경사에 의해 레이저 거리 센서가 조사한 레이저가 장애물이 아닌 도로에 부딪혀 유효 도달 거리에 도달하지 못하는 경우, 소위 "레이저 거리 센서의 음영 영역"이 발생한다.
음영 영역이 발생하면, 차량의 자율 주행 시스템은 해당 음영 영역에 대한 정보를 불특정의 장애물에 대한 정보 등을 오인하게 되므로, 정확한 정보 수집이 어렵다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저 거리 센서에서 음영 영역이 발생한 것으로 판단되면, 해당 음영 영역이 적절히 소거되도록 하는 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 지면을 주행하는 차량 몸체와, 상기 차량 몸체에 결합되는 레이저 거리 센서와, 상기 레이저 거리 센서에서 수집된 정보를 처리하여 차량 몸체 주변의 장애물 존재 여부를 확인하는 컴퓨터를 포함하고, 상기 컴퓨터는, 상기 레이저 거리 센서가 조사하는 레이저가 최대 유효 거리에 도달하지 못하고 지면에 부딪혀 발생하는 상기 레이저 거리 센서의 음영 영역의 발생 여부를 판단하고, 상기 음영 영역이 발생하는 것으로 판단되면, 상기 음영 영역이 소거되도록 상기 레이저 거리 센서의 위치 또는 상기 레이저 거리 센서에 의해 수집된 정보가 조정되는 차량이 제공된다.
일 실시예에 따르면, 상기 음영 영역이 발생한 것으로 판단되면, 상기 컴퓨터는 상기 최대 유효 거리보다 짧은 거리를 상기 레이저 거리 센서의 신뢰 유효 거리를 설정하여 상기 신뢰 유효 거리 이상의 센서 정보는 무시한다.
일 실시예에 따르면, 일 실시예에 따르면, 차량은 상기 차량 몸체 주변을 촬영하는 카메라를 더 포함하고, 상기 음영 영역이 발생한 것으로 판단되면, 상기 카메라를 가동하고, 상기 컴퓨터는, 상기 카메라에서 촬영된 영상으로부터 상기 차량 몸체 주변의 장애물 존재 여부를 확인한다.
일 실시예에 따르면, 상기 음영 영역이 발생한 것으로 판단되면, 상기 레이저 거리 센서의 상기 차량 몸체에 대한 높이가 상승된다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량은 미리 정해진 경로를 자율 주행하는 차량이고, 상기 컴퓨터에는 상기 경로를 N개(N은 2 이상의 자연수)의 구간으로 나누었을 때, 각 구간의 경사각 정보가 저장되고, 상기 컴퓨터는 상기 경로의 시작 구간의 경사에 대한 각 구간의 고유 경사의 차이("상대 경사 차이")가 소정 값 이상인 경우, 음영 영역이 발생할 것으로 판단한다.
일 실시예에 따르면, 상기 컴퓨터는 각 구간의 경사각 정보를 통해 상기 경로의 시작점을 기준으로 한 상기 구간 각각의 종점의 높이를 산출하고, 상기 레이저 거리 센서의 높이는 상기 종점의 높이 중 최대값 이상으로 조정된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 개념도이다.
도 2는 도 1의 차량의 레이저 거리 센서가 레이저를 조사하는 모습을 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 레이저 거리 센서에 수집된 정보를 바탕으로 장애물 존재를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 도 1의 차량이 경사가 있는 지면을 주행하는 모습을 도시한 것이다.
도 5는 도 4에 따라 레이저 거리 센서에 음영 영역이 형성된 경우를 도시한 것이다.
도 6은 도 1의 차량이 자율 주행하는 모습을 도시한 것이다.
도 7은 도 1의 차량이 미리 정해진 경로를 자율 주행하는 모습을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 차량의 레이저 거리 센서가 레이저를 조사하는 모습을 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 레이저 거리 센서에 수집된 정보를 바탕으로 장애물 존재를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 도 1의 차량이 경사가 있는 지면을 주행하는 모습을 도시한 것이다.
도 5는 도 4에 따라 레이저 거리 센서에 음영 영역이 형성된 경우를 도시한 것이다.
도 6은 도 1의 차량이 자율 주행하는 모습을 도시한 것이다.
도 7은 도 1의 차량이 미리 정해진 경로를 자율 주행하는 모습을 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용은 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(1)의 개념도이다.
차량(1)은 지면을 주행하는 차량 몸체(10)와, 상기 차량 몸체(10)의 전방을 향해 배치되는 레이저 거리 센서(20)와, 상기 레이저 거리 센서(20)의 상단에서 차량 몸체(10)의 전방을 향해 배치되는 카메라(30)를 포함한다.
아울러, 차량 몸체(10)의 내부에는 레이저 거리 센서(20)에서 수집된 정보를 처리하여 차량 몸체 주변의 장애물 존재 여부를 확인하는 컴퓨터(미도시)를 포함한다. 컴퓨터는 차량 몸체(10)의 내부에 형성될 수 있는 것으로 설명하였지만, 컴퓨터는 차량(1)을 외부에서 제어할 수 있도록 제어기와 함께 차량 몸체(10)와 별도로 구비될 수도 있다. 차량 몸체(10)에는 컴퓨터와 유무선으로 통신할 수 있는 통신 장치가 구비될 수도 있다.
본 실시예에 따른 차량(10)은 운전자 없이 스스로 주행하는 자율 주행 차량이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저 거리 센서(20)는 차량의 전방 하측에서 지면으로부터 소정 높이(h)에 결합된다. 레이저 거리 센서(20)는 경사가 없는 평평한 지면과 평행하게 레이저를 조사한다.
도 2는 레이저 거리 센서(20)를 이용해 레이저를 조사하는 모습을 도시한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저 거리 센서(20)는 차량(10) 주위로 복수의 레이저(i)를 조사하며, 조사되는 레이저가 평면의 조사면을 형성하는 2차원 레이저 거리 센서이다. 2차원 레이저 거리 센서는 레이저광을 센서로부터 전방위로 조사하는 3차원 레이저 거리 센서에 비해 가격이 매우 저렴하다.
복수의 레이저는 한번에 조사될 수도 있고, 소정 시간 간격으로 순차적으로 조사될 수 있다. 각각의 레이저는 0.5도의 간격을 가지며, 순차적으로 조사되는 경우 1초에 약 30 ~ 60회 정도 회수로 조사된다.
레이저 거리 센서(20)는, 레이저 거리 센서에서 조사되었다가 차량 주변의 지형지물에 부딪혀 반사되어 돌아오는 레이저를 통해 차량 몸체(10)로부터 차량 주변의 지형지물까지의 거리 정보를 획득하며, 이러한 거리 정보를 통해 차량 주위의 장애물 존재 여부를 확인하게 된다.
레이저는 멀리 조사되어 나갈 수 있지만, 장애물에 부딪혀 돌아오는 반사 레이저 광을 감지할 수 있어야 한다. 따라서, 레이저 거리 센서(20)는 수집되는 반사 레이저 광으로부터 거리를 계산하는데 필요한 신뢰 구간이 정해지도록, 레이저 거리 센서(20)로부터 소정 거리로 지정되는 최대 유효 거리(L)가 정해진다.
최대 유효 거리(L)의 크기는 레이저 거리 센서(20)의 성능 등에 좌우된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 거리 센서(20)의 최대 유효 거리(L) 안에 장애물(M)이 존재하는 경우, 컴퓨터는 레이저 거리 센서(20)가 조사하는 레이저의 반사 현상을 통해 장애물(M)의 존재 여무 및 장애물까지의 거리를 판단한다.
도 3은 레이저 거리 센서(20)에 수집된 정보를 바탕으로 장애물 존재를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3에서 y축 방향은 차량 몸체(10)의 전방 방향이고, x축 방향은 차량 몸체(10)의 폭 방향이다. 그래프에서 O점은 레이저 거리 센서(20)의 중심 위치를 표시한다.
도 3(a)는 차량 몸체(10) 전방에 아무런 장애물(M)이 존재하지 않을 때를 도시한 것이다.
장애물(M)이 없는 경우, 모든 레이저는 최대 유효 거리(L)까지 그대로 뻗어나가고, 레이저 거리 센서(20)에는 반사광이 수집되지 않는다.
물론, 이론상, 레이저는 최대 유효 거리(L) 이상까지 진행될 수 있고, 최대 유효 거리(L)보다 멀리 있는 장애물에 반사된 반사광이 레이저 거리 센서(20)에 수집될 수는 있다. 하지만, 컴퓨터는 최대 유효 거리(L) 이상에서 돌아온 반사광 정보는 신뢰성이 없는 정보로 판단하고, 해당 정보는 장애물 유무 판단에 고려하지 않는다.
따라서, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 컴퓨터는 차량 몸체(10) 전방에 아무런 장애물이 없는 것으로 판단한다. 도 3에서 점선은 레이저 거리 센서(20)가 조사하는 레이저 광의 최대 유효 거리를 표시한 것이다.
도 3(b)는 도 2와 같이 차량 몸체(10) 전방에 장애물(M)이 존재하는 경우를 도시한 것이다.
레이저 거리 센서(20)가 조사한 일부 레이저는 최대 유효 거리(L)까지 그대로 진행하고, 장애물(M)에 부딪힌 레이저는 반사되어 레이저 거리 센서(20)로 돌아간다.
장애물(M)에 부딪히지 않는 레이저는 최대 유효 거리(L)까지 그대로 뻗어나가고, 해당 레이저에 대한 반사광은 수집되지 않는다.
반면, 진행 도중 장애물(M)에 부딪힌 레이저는 최대 유효 거리(L)까지 진행하지 못하고, 레이저 거리 센서(20)로 반사되어 돌아간다. 컴퓨터는 해당 반사 레이저의 정보를 통해 장애물(M)의 유무 및 장애물까지의 거리를 판단한다.
도 3(b)에서 실선은 장애물(M)의 위치를 표시하는 것이다. 도 3(b)에서는 장애물(M)에 대한 정보가 실선으로 표시되고 있지만, 실제로 장애물(M)에 대한 정보는 복수의 레이저 각각에 의한 단속적인 정보로 이루어짐이 이해되어야 할 것이다.
레이저 거리 센서(20)가 1주기당 조사하는 레이저의 수, 간격 및 횟수가 향상될 수록, 복수의 레이저 각각에 의한 단속적인 정보는 도 3(b)에서의 실선으로 표시되는 장애물(M)에 대한 정보와 근사하게 될 것이다.
위와 같은 레이저 거리 센서(20)에 의한 장애물 식별 방법은 차량(1)이 주행하는 환경이 완전 평지인 경우의 이상적인 상황이다.
하지만, 실제로 차량(1)이 주행하는 도로는 경사가 있는 경우가 대부분이며 이러한 경사에 의해 레이저 거리 센서(20)로부터 수집되는 정보가 교란되는 상황이 발생한다.
도 4는 경사가 있는 지면(M)을 주행하는 차량(1)의 모습을 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 레이저 거리 센서(20)는 최대 유효 거리(L)를 가지고 레이저를 조사한다. 레이저 거리 센서(20)로부터 조사된 레이저가 최대 유효 거리(L)까지 진행할 수 있는 전체 영역을 총 감지 영역(S1)이라고 한다.
하지만, 레이저가 지면(G)의 경사에 의해 최대 유효 거리에 도달하기 전에 지면(G)과 충돌하는 일이 발생할 수 있다. 따라서, 레이저는 최대 유효 거리에 도달하지 못하고 지면에서 반사되며, 해당 정보가 레이저 거리 센서(20)에 수신된다.
이때, 레이저가 지면까지 진행한 영역을 감지 영역(S2)라고 하며, 지면에 의해 레이저가 진행하지 못하는 영역을 "음영 영역(S3)"이라고 한다.
만약, 지면에 부딪혀 반사되는 레이저가 그대로 레이저 거리 센서(20)로 되돌아 간다면, 1주기 동안 조사된 레이저에 대한 정보를 분석하여 음영 영역(S3)이 발생한 원인이 지면 경사에 의한 것임을 분석할 수 있을 것이다.
하지만, 지면의 상태 등으로 인해 지면에 부딪힌 레이저는 난반사 되어, 레이저 거리 센서(20)로 온전히 되돌아가지 못하는 경우가 빈번히 발생한다.
도 5는 레이저 거리 센서(20)에 음영 영역(S3)이 형성된 경우를 도시한 것이다.
만약, 지면이 들쑥날쑥하지 않고 평평한 상태에서 레이저 거리 센서(20)의 현재 위치(O)로부터 고도만 높은 지면이 차량(1)의 전방에 존재하는 경우, 도 5에서 감지 영역(S2)의 경계는 원호 형태의 부드러운 실선을 이루도록 감지되어야 한다.
하지만, 실제로는 지면에 의한 난반사 등으로 인해 매우 불규칙한 반사 레이저 광 정보가 레이저 거리 센서(20)에 수집되며, 일부는 레이저는 반사되었음에도 불구하고 레이저 거리 센서(20)로 수집되지 않는다. 따라서, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이, 부분적으로 단속되어 있으며 매우 불규칙한 반사광 정보가 레이저 거리 센서(20)에 수집된다.
이와 같은 정보를 기초로 하면, 컴퓨터는 해당 정보가 다수의 장애물(예를 들어, 군중이 도로를 횡단하는 경우)에 의해 발생한 것으로 오인할 수 있다.
따라서, 차량(1)이 불필요하게 정차하는 등 차량(1)의 자율 주행 제어에 오류가 발생할 수 있다.
그렇다고 해서, 해당 정보가 지면에 의한 음영 영역에 기인한 것으로 처리하는 경우, 실제 장애물에 대비하지 못해 치명적인 안전 사고를 유발할 수도 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 차량(1)의 컴퓨터는 레이저 거리 센서(20)가 조사하는 레이저가 최대 유효 거리에 도달하지 못하고 지면에 부딪혀 발생하는 레이저 거리 센서의 음영 영역의 발생 여부를 판단하고, 음영 영역이 발생하는 것으로 판단되면, 음영 영역이 소거되도록 한다.
예를 들어, 컴퓨터는 1주기 동안 조사된 복수의 레이저 중 최대 유효 거리에 도달하지 못하고 반사되는 레이저의 수가 기설정된 비율(예를 들어, 30%) 이상이면, 음영 영역(S3)이 발생한 것으로 판단한다.
다르게는, 레이저가 특정 거리만큼 진행하였다가 반사되어 돌아올 때 반사 레이저 광의 세기나 주파수 등을 알고 있으므로, 컴퓨터는 1주기 동안 조사된 복수의 레이저 중 특정 거리에서 반사되어 돌아오는 반사 레이저 광의 세기나 주파수가 기준 값에 미치지 못하는 경우, 해당 거리에서 음영 영역(S3)이 발생한 것으로 판단할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 음영 영역(S3)이 발생한 것으로 판단되면, 컴퓨터는 최대 유효 거리(L)보다 짧은 거리를 상기 레이저 거리 센서의 신뢰 유효 거리로 설정하여 신뢰 유효 거리 이상의 센서 정보는 무시하도록 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 신뢰 유효 거리는 음영 영역(S3)이 발생한 것으로 판단되는 거리보다 짧은 거리로 지정되며, 신뢰 유효 거리만큼 레이저가 진행한 영역이 조정 총 감지 영역(Sa)이 된다.
이와 같은 구성에 따르면, 레이저 거리 센서(20)가 감지하는 총 감지 영역이 축소되지만, 음영 영역(S3)에 대한 정보를 소거하여 자율 주행에서 오판을 피할 수 있다.
다만, 본 실시예에 따르면, 레이저 거리 센서(20)를 통해 감지하는 총 감지 영역이 축소되므로, 이에 대한 보완이 필요할 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 차량(1)이 자율 주행하는 모습을 도시한 것이다.
상기와 같이 신뢰 유효 거리가 지정되는 경우(즉, 음영 영역이 존재하는 것으로 판단되는 경우), 레이저 거리 센서(20)에 의해 원거리에 있는 장애물(M) 존재 여부 확인이 어려운 것으로 판단하여 차량 몸체(10)에 부착된 카메라(30)를 보조 가동한다. 카메라(30)는 장애물(M)까지의 거리를 정확하게 판단하기는 어렵지만, 탐지 영역이 레이저 거리 센서(20)에 비해 넓다.
카메라(30)로부터 수집되는 영상 정보에서 패턴 인식 기법을 통해 장애물(M)을 추출하여 장애물의 존재 여부를 확인할 수 있다. 따라서, 차량(10)은 미리 속도를 줄이는 등 장애물(M)을 회피하여 안전하게 주행할 수 있는 준비를 할 수 있게 된다. 카메라(30)에서 추출된 영상에서 장애물을 탐지해내는 기술은 이미 알려져 있으므로 더 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 거리 센서(20)에 의해 수집된 정보를 조정하는 것 외에도 레이저 거리 센서(20)의 위치를 조정하는 것에 의해 음영 영역(S3)을 소거할 수 있다.
예를 들어, 음영 영역(S3)이 발생한 것으로 판단되면, 컴퓨터는 레이저 거리 센서(20)의 높이(h)를 상승시켜 음영 영역(S3)이 소거되도록 할 수 있다. 즉, 감지 영역(S2)를 최대한 확장시켜 음영 영역(S3)을 가급적 소거한다. 레이저 거리 센서(20)의 높이(h) 조절은 컴퓨터 제어에 의해 자동으로 이루어질 수도 있고, 조작자에게 음영 영역(S3) 존재 가능성이 통지되면 조작자의 조작에 의해 수동으로 이루어질 수도 있을 것이다.
상기에서는 음영 영역(S3)의 존재 여부가 실시간으로 판단되는 예를 설명하였지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
예를 들어, 차량(1)은 미리 정해진 경로(40)를 자율 주행하는 차량일 수 있다(예를 들어, 골프장 카트 차량 등).
도 7은 미리 정해진 경로(40)를 자율 주행하는 차량(1)을 도시한 것이다.
예를 들어, 차량(1)의 앞 바퀴(10)와 뒷 바퀴(20) 사이의 거리(축간 거리)에 해당하는 수평판을 정해진 경로(40)를 따라 이동시키며 지면에 높고, 해당 위치에서 수평판의 경사를 구하는 방법 등으로, 경로(40)를 N개(N은 2 이상의 자연수)의 구간으로 나눈 뒤, 각 구간(50-1, 50-2, ..., 50-N)의 고유 경사 정보(θ1, θ2, ..., θN)를 구할 수 있다. 해당 경사각 정보는 컴퓨터에 저장된다.
컴퓨터는 하기 [수학식 1]로 표현되는 경로(40)의 시작 구간의 경사(θo)에 대한 각 구간의 고유 경사의 차이("상대 경사 차이")를 산출한다.
[수학식 1]
실험적 데이터에 따르면, 레이저 거리 센서(20)의 높이(h)가 0.5m인 경우, △θ가 2도 이상이면 음영 영역이 발생하는 것으로 계산되었다.
본 실시예에 따르면, 컴퓨터는 레이저 거리 센서(20)의 높이(h)가 0.5m인 경우, △θ가 2도 이상 구간을 추출하여 해당 구간에서 음영 지역이 발생하는 것으로 판단한다.
한편, 컴퓨터는 하기 [수학식 2]와 같이, 구해진 각 구간의 경사각 정보를 통해 경로(40)의 시작점을 기준으로 한 구간 각각의 종점의 높이를 산출하고, 구해진 각각의 구간의 종점의 높이 중 최대값을 추출한다.
[수학식 2]
[수학식 2]의 우측 텀(term)이 구간 각각의 종점의 높이를 의미한다.
발명자는 본 실시예에 따르면, 레이저 거리 센서(20)의 높이(h)가 차량(1)이 주행하기 전 주행할 경로(40) 중 높이 최대값(H) 보다 높게 설정되는 경우 음영 영역이 발생할 확률이 매우 크게 낮아진다는 것을 알아냈다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 차량(1)이 주행을 시작하기 전에 주행할 경로(40)에서 높이 최대값을 추출하고, 주행에 앞서 레이저 거리 센서(20)의 높이(h)를 최대값(H)보다 높게 조정하여, 음영 영역을 소거한다.
본 실시예에 따르면, 음영 영역이 발생하지 않는 최적의 레이저 거리 센서(20)의 위치를 결정할 수 있으며, 특정 지역의 경사 정보를 통해 음영 역이 발생할 구간을 미리 예측하여 해당 지역에서 발생할 수 있는 문제에 효과적으로 대응할 수 있다.
Claims (6)
- 지면을 주행하는 차량 몸체;
상기 차량 몸체에 결합되는 레이저 거리 센서;
상기 레이저 거리 센서에서 수집된 정보를 처리하여 차량 몸체 주변의 장애물 존재 여부를 확인하는 컴퓨터를 포함하고,
상기 컴퓨터는, 상기 레이저 거리 센서가 조사하는 레이저가 최대 유효 거리에 도달하지 못하고 지면에 부딪혀 발생하는 상기 레이저 거리 센서의 음영 영역의 발생 여부를 판단하고,
상기 음영 영역이 발생하는 것으로 판단되면, 상기 음영 영역이 소거되도록 상기 레이저 거리 센서의 위치 또는 상기 레이저 거리 센서에 의해 수집된 정보가 조정되는 것을 특징으로 하는 차량. - 제1항에 있어서,
상기 음영 영역이 발생한 것으로 판단되면,
상기 컴퓨터는 상기 최대 유효 거리보다 짧은 거리를 상기 레이저 거리 센서의 신뢰 유효 거리를 설정하여 상기 신뢰 유효 거리 이상의 센서 정보는 무시하는 것을 특징으로 하는 차량. - 제2항에 있어서,
상기 차량 몸체 주변을 촬영하는 카메라를 더 포함하고,
상기 음영 영역이 발생한 것으로 판단되면, 상기 카메라를 가동하고,
상기 컴퓨터는, 상기 카메라에서 촬영된 영상으로부터 상기 차량 몸체 주변의 장애물 존재 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량. - 제1항에 있어서,
상기 음영 영역이 발생한 것으로 판단되면,
상기 레이저 거리 센서의 상기 차량 몸체에 대한 높이가 상승되는 것을 특징으로 하는 차량. - 제1항에 있어서,
상기 차량은 미리 정해진 경로를 자율 주행하는 차량이고,
상기 컴퓨터에는 상기 경로를 N개(N은 2 이상의 자연수)의 구간으로 나누었을 때, 각 구간의 경사각 정보가 저장되고,
상기 컴퓨터는 상기 경로의 시작 구간의 경사에 대한 각 구간의 고유 경사의 차이("상대 경사 차이")가 소정 값 이상인 경우, 음영 영역이 발생할 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량. - 제5항에 있어서,
상기 컴퓨터는 각 구간의 경사각 정보를 통해 상기 경로의 시작점을 기준으로 한 상기 구간 각각의 종점의 높이를 산출하고,
상기 레이저 거리 센서의 높이는 상기 종점의 높이 중 최대값 이상으로 조정되는 것을 특징으로 하는 차량.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150112601A KR101801041B1 (ko) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | 레이저 거리 센서의 음영 영역이 제거되는 차량 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150112601A KR101801041B1 (ko) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | 레이저 거리 센서의 음영 영역이 제거되는 차량 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170018674A true KR20170018674A (ko) | 2017-02-20 |
KR101801041B1 KR101801041B1 (ko) | 2017-11-27 |
Family
ID=58265081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150112601A KR101801041B1 (ko) | 2015-08-10 | 2015-08-10 | 레이저 거리 센서의 음영 영역이 제거되는 차량 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101801041B1 (ko) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107063229A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-08-18 | 上海悦合自动化技术有限公司 | 基于人工路标的移动机器人定位系统及方法 |
KR20190049246A (ko) * | 2017-11-01 | 2019-05-09 | 현대오트론 주식회사 | 라이다의 신호 처리 장치와, 처리 방법 및 라이다 장치 |
CN112306061A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-02 | 深圳优地科技有限公司 | 一种机器人控制方法以及机器人 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980068399A (ko) | 1997-02-19 | 1998-10-15 | 김영환 | 차량 자율 주행 장치 및 제어 방법 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007271298A (ja) | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Fujitsu Ten Ltd | 車載用レーダ装置 |
-
2015
- 2015-08-10 KR KR1020150112601A patent/KR101801041B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980068399A (ko) | 1997-02-19 | 1998-10-15 | 김영환 | 차량 자율 주행 장치 및 제어 방법 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107063229A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-08-18 | 上海悦合自动化技术有限公司 | 基于人工路标的移动机器人定位系统及方法 |
KR20190049246A (ko) * | 2017-11-01 | 2019-05-09 | 현대오트론 주식회사 | 라이다의 신호 처리 장치와, 처리 방법 및 라이다 장치 |
CN112306061A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-02 | 深圳优地科技有限公司 | 一种机器人控制方法以及机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101801041B1 (ko) | 2017-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101913835B1 (ko) | 장애물 감지장치 및 감지방법 | |
JP5267592B2 (ja) | 物体認識装置 | |
US8736820B2 (en) | Apparatus and method for distinguishing ground and obstacles for autonomous mobile vehicle | |
US8970397B2 (en) | Roadside detection system, driver assistance system and roadside detecting method | |
KR100901311B1 (ko) | 자율이동 플랫폼 | |
JP5151050B2 (ja) | 車両用環境認識装置及び車両用環境認識方法 | |
US20180273030A1 (en) | Autonomous Vehicle having Pedestrian Protection Subsystem | |
CN107192994A (zh) | 多线激光雷达海量点云数据快速有效提取及车辆、车道线特征识别方法 | |
CN106155066B (zh) | 一种可进行路面障碍检测的搬运车及搬运方法 | |
KR101529156B1 (ko) | 지면의 경사 추출 시스템 및 이를 이용한 차량 | |
KR101801041B1 (ko) | 레이저 거리 센서의 음영 영역이 제거되는 차량 | |
KR101980277B1 (ko) | Oht를 위한 사고예방 장치 및 방법 | |
US11110923B2 (en) | Adaptive cruise control device | |
GB2491724A (en) | Vehicle obstacle detection with additional horizontal radiation plane to discriminate between low and elevated obstacles | |
US10679073B2 (en) | Method for shape recognition of an object outside of a transportation vehicle and transportation vehicle | |
KR102017958B1 (ko) | 철도차량용 증강현실 헤드업 디스플레이 시스템 | |
JPWO2014069584A1 (ja) | 車速制御装置およびそれを備えた車両 | |
CN115038932A (zh) | 农作业用行驶车、控制装置及程序 | |
KR102529555B1 (ko) | 자율 긴급 제동 시스템 및 이의 구동 방법 | |
JP2010032429A (ja) | 物体検出装置 | |
CN114212106B (zh) | 一种车辆的可行驶区域内安全概率的确定方法及装置 | |
JP2010032430A (ja) | 物体検出装置 | |
US20230264938A1 (en) | Obstacle detector and obstacle detection method | |
KR20190001860A (ko) | 대상체 표면 감지장치 | |
CN108885262A (zh) | 用于捕捉至少一个对象的方法、传感器设备的装置、传感器设备和具有至少一个传感器设备的驾驶员辅助系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |