KR20180006759A - Apparatus and method for detecting a malfunction of dynamic sensor in vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 전방을 촬영하여 획득한 전방 영상을 통해 추정한 차량의 속도와 휠 속도 센서에서 검출한 차량의 속도를 비교하여 휠 속도 센서의 이상 여부를 검출하고, 전방 영상을 통해 추정한 요레이트와 요레이트 센서에서 검출한 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상 여부를 검출하는, 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention detects an abnormality of a wheel speed sensor by comparing the speed of a vehicle detected by a front-view image obtained by photographing the front of the vehicle with the speed of a vehicle detected by a wheel speed sensor, The present invention relates to a dynamic sensor abnormality detecting apparatus and method for detecting abnormality of a yaw rate sensor by comparing a yaw rate detected by a yaw rate sensor with a rate.
일반적으로 차량에 사용되는 휠 속도 센서는 자기장의 변동에 의해 휠의 속도를 감지하는 방식을 이용한 것으로, 휠과 연동하여 회전하는 회전자(rotor)에 대향하여 설치된다.Generally, a wheel speed sensor used in a vehicle uses a method of sensing the speed of a wheel by a variation of a magnetic field, and is installed to face a rotor that rotates in conjunction with a wheel.
이러한 휠 속도 센서에 내재된 마그넷으로부터 발생된 일정 세기의 자계 내를 톱니바퀴가 형성된 회전자가 회전함으로써 휠 속도 센서는 자계저항 변화를 일으켜 코일 양단에 유도전압을 발생시킨다. The wheel speed sensor generates the induced voltage at both ends of the coil due to the change of the magnetic field resistance by the rotation of the rotor having the toothed wheel in the magnetic field of constant intensity generated from the magnet contained in the wheel speed sensor.
따라서, 회전자의 속도 변동에 따라 마그넷에서 발생하는 자기장이 변동하게 되며, 이에 따라 휠 속도 센서는 휠 속도에 비례한 구형파를 출력한다. Accordingly, the magnetic field generated in the magnet varies in accordance with the speed variation of the rotor, and accordingly, the wheel speed sensor outputs a square wave proportional to the wheel speed.
그런데, 휠 속도 센서가 노면에 존재 가능한 돌, 먼지 등의 물질에 의해 경미하게 파손되거나 오염될 경우, 차량 제어 시스템은 휠 속도 센서의 오작동을 감지하지 못할 수 있으며, 휠의 회전 방향을 구분하지 못하여 차량이 전진을 하는지 후진을 하는지 판단할 수 없다는 문제점이 있다. However, when the wheel speed sensor is slightly damaged or contaminated by materials such as stones or dusts existing on the road surface, the vehicle control system may fail to detect the malfunction of the wheel speed sensor, There is a problem that it can not be determined whether the vehicle is moving forward or backward.
한편, 요레이트 센서는 Z축을 기준으로 좌우로 회전하는 값의 비율을 나타낸다. 이러한 요레이트 센서는 온도 등 외부 환경에 의해 실제값과 약간의 오차를 발생시킬 수 있으며 이러한 오차의 보정을 위해 비휘발성 메모리에 요레이트 센서의 오프셋 값을 저장하여 더욱 정확한 요레이트를 산출하게 된다. 즉, 현재 상용화 된 요레이트 센서의 검출값은 상황에 따라 오프셋을 가질 수 있으며, 따라서 요레이트 센서 오프셋에 대한 보상이 필수적이다. On the other hand, the yaw rate sensor indicates the ratio of the values that rotate left and right with respect to the Z axis. Such a yaw rate sensor may cause a slight error with the actual value due to external environment such as temperature. In order to correct the error, the offset value of the yaw rate sensor is stored in the nonvolatile memory to calculate a more accurate yaw rate. That is, the detection value of the currently commercialized yaw rate sensor may have an offset depending on the situation, and compensation for the yaw rate sensor offset is therefore essential.
이러한 요레이트 센서의 오프셋 값은 시간에 따라 변하거나 요레이트 센서의 교체로 인해 기존에 저장된 오프셋 값이 맞지 않는 경우에는 오작동으로 인한 위험을 초래할 수 있는 문제점이 있다.If the offset value of the yaw rate sensor changes with time or the offset value stored beforehand due to the replacement of the yaw rate sensor does not match, there is a problem that the risk of malfunction may occur.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 전방 영상을 통해 추정한 차량의 속도와 휠 속도 센서에서 검출한 차량의 속도를 비교하여 휠 속도 센서의 이상 여부를 검출하고, 카메라를 통한 전방 영상을 통해 추정한 요레이트와 요레이트 센서에서 검출한 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상 여부를 검출할 수 있도록 하는, 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of detecting an abnormality of a wheel speed sensor by comparing a speed of a vehicle estimated through a forward image with a speed of a vehicle detected by a wheel speed sensor, And an object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting a dynamic sensor abnormality of a vehicle which can detect abnormality of a yaw rate sensor by comparing an estimated yaw rate with a yaw rate detected by a yaw rate sensor.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be obvious to those skilled in the art from the description and the claims.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치는, 차량의 각 휠에 설치된 휠 속도 센서를 이용하여 제1 차량 속도를 검출하는 차속 검출부와, 요레이트 센서를 이용하여 차량의 제1 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부와, 차량의 전방을 카메라를 통해 촬영하여 획득한 전방 영상을 처리하여 제2 차량 속도 및 제2 요레이트를 추정하는 영상 처리부와, 제1 차량 속도와 제2 차량 속도를 비교하여 휠 속도 센서의 이상여부를 판정하고, 제1 요레이트와 제2 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상여부를 판정하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a dynamic sensor abnormality of a vehicle, comprising: a vehicle speed detecting section for detecting a first vehicle speed using a wheel speed sensor provided on each wheel of the vehicle; An image processing unit for estimating a second vehicle speed and a second yaw rate by processing a forward image obtained by photographing the front of the vehicle through a camera, And a control unit for comparing the vehicle speed with the second vehicle speed to determine whether the wheel speed sensor is abnormal and comparing the first yaw rate and the second yaw rate to determine whether the yaw rate sensor is abnormal.
여기서, 영상 처리부는, 차량의 전방 영상의 이미지 프레임 간의 일정한 시간 간격을 이용하여 제2 차량 속도를 추정할 수 있다.Here, the image processing unit may estimate the second vehicle speed using a constant time interval between image frames of the forward image of the vehicle.
또한, 영상 처리부는, 차량의 전방 영상으로부터 차선을 추출하여 차로를 구분할 수 있다.Further, the image processing section can distinguish the lane by extracting a lane from the forward image of the vehicle.
또한, 영상 처리부는, 전방 영상의 현재 프레임에서 차선을 구분하여 제1 프레임 차선으로 인식하고, 전방 영상의 다음 프레임에서 차선을 구분하여 제2 프레임 차선으로 인식하여 제1 프레임 차선 및 제2 프레임 차선 사이의 각도를 산출할 수 있다.The image processing unit recognizes the lane in the current frame of the forward image as the first frame lane, recognizes the lane as the second frame lane in the next frame of the forward image, and recognizes the lane as the first frame lane and the second frame lane, Can be calculated.
또한, 영상 처리부는, 상기 전방 영상의 이미지 프레임 간의 일정한 시간 간격 동안의 상기 제1 프레임 차선 및 상기 제2 프레임 차선 사이의 각도의 변화율을 통해 제2 요레이트를 추정할 수 있다.The image processing unit may estimate the second yaw rate through a rate of change of the angle between the first frame lane and the second frame lane for a predetermined time interval between the image frames of the forward image.
또한, 제어부는, 차량의 각 휠에 설치된 휠 속도 센서로부터 검출한 제1 차량 속도를 제2 차량 속도와 각각 비교하여 제1 차량 속도 및 제2 차량 속도의 차이가 오차 범위를 벗어나면 상기 휠 속도 센서에 이상이 있다고 판정할 수 있다.When the difference between the first vehicle speed and the second vehicle speed exceeds the error range, the control unit compares the first vehicle speed detected by the wheel speed sensor provided on each wheel of the vehicle with the second vehicle speed, It can be determined that there is an abnormality in the sensor.
그리고, 제어부는, 차량에 설치된 요레이트 센서로부터 검출한 제1 요레이트를 제2 요레이트와 비교하여 제1 요레이트 및 제2 요레이트의 차이가 오차 범위를 벗어나면 요레이트 센서에 이상이 있다고 판정할 수 있다.Then, the control unit compares the first yaw rate detected by the yaw rate sensor installed in the vehicle with the second yaw rate, and if the difference between the first yaw rate and the second yaw rate deviates from the error range, .
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 방법은, (a) 차속 검출부에서 차량의 각 휠에 설치된 휠 속도 센서를 이용하여 제1 차량 속도를 검출하는 단계; (b) 요레이트 검출부에서 요레이트 센서를 이용하여 상기 차량의 제1 요레이트를 검출하는 단계; (c) 영상 획득부에서 상기 차량의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하는 단계; (d) 영상 처리부에서 상기 전방 영상을 처리하여 제2 차량 속도 및 제2 요레이트를 추정하는 단계; 및 (e) 제어부에서 상기 제1 차량 속도와 상기 제2 차량 속도를 비교하여 상기 휠 속도 센서의 이상 여부를 판정하고, 상기 제1 요레이트와 상기 제2 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상여부를 판정하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a dynamic sensor abnormality of a vehicle, comprising the steps of: (a) detecting a first vehicle speed using a wheel speed sensor provided on each wheel of the vehicle, ; (b) detecting a first yaw rate of the vehicle using a yaw rate sensor in a yaw rate detecting section; (c) capturing a forward image of the vehicle in an image acquisition unit to acquire a forward image; (d) estimating a second vehicle speed and a second yaw rate by processing the forward image in an image processing unit; And (e) a controller for comparing the first vehicle speed with the second vehicle speed to determine whether the wheel speed sensor is abnormal, comparing the first yaw rate with the second yaw rate, And a step of judging whether or not it is possible.
본 발명에 의하면, 카메라를 통해 획득한 차량의 속도와 휠 속도 센서를 통해 획득한 차량의 속도를 비교하여 휠 속도 센서의 이상여부를 검출 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to detect the abnormality of the wheel speed sensor by comparing the speed of the vehicle obtained through the camera with the speed of the vehicle obtained through the wheel speed sensor.
또한, 카메라로 촬영한 영상을 통해 차량의 전/후진 판단이 가능하여 차량의 후진 시에도 차량의 속도를 판단할 수 있다.In addition, it is possible to judge the vehicle speed even when the vehicle is backward, because it is possible to determine whether the vehicle is backward or forward through the image taken by the camera.
또한, 차량의 전/후진을 판단하기 위한 고가의 센서를 카메라로 대체함으로써 제조비용을 줄일 수 있다.In addition, manufacturing cost can be reduced by replacing an expensive sensor for determining whether the vehicle is moving forward or backward with a camera.
그리고, 카메라를 통해 획득한 요레이트와 요레이트 센서를 통해 획득한 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상여부를 판단할 수 있다.Then, it is possible to determine whether the yaw rate sensor is abnormal by comparing the yaw rate acquired through the camera with the yaw rate acquired through the yaw rate sensor.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly understood through embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 요레이트를 추정하기 위한 차선과 주행방향 각도를 산출하는 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 요레이트를 추정하기 위한 각도를 산출하는 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 차량이 곡선 차로를 주행 시 요레이트 추정을 위한 각도를 산출하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
1 is a diagram showing the configuration of a dynamic sensor abnormality detecting apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of calculating a lane and a traveling direction angle for estimating a yaw rate according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of calculating an angle for estimating a yaw rate according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of calculating an angle for estimating a yaw rate when the vehicle travels on a curved lane according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation for detecting a dynamic sensor abnormality in a vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.If any part is referred to as being "on" another part, it may be directly on the other part or may be accompanied by another part therebetween. In contrast, when a section is referred to as being "directly above" another section, no other section is involved.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as "below "," above ", and the like may be used to more easily describe the relationship to other portions of a portion shown in the figures. These terms are intended to include other meanings or acts of the apparatus in use, as well as intended meanings in the drawings. For example, when inverting a device in the figures, certain portions that are described as being "below" other portions are described as being "above " other portions. Thus, an exemplary term "below" includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or rotated at different angles, and terms indicating relative space are interpreted accordingly.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a dynamic sensor abnormality detecting apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치(100)는 영상 획득부(110), 영상 처리부(120), 제어부(130), 차속 검출부(140), 요레이트 검출부(150)를 포함한다. 1, an
영상 획득부(110)는 카메라를 통해 차량의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득한다. 이 때, 영상 획득부(110)는 획득한 전방 영상으로부터 도로 정보도 획득할 수 있다. 도로 정보는 획득된 전방 영상에 있는 도로 바닥에 표시된 도로 정보, 주행 제한 정보, 차선 정보 및 교통표지판 등을 포함할 수 있다. 영상 획득부(110)는 획득한 전방 영상을 영상 처리부(120)에 제공한다.The
영상 처리부(120)는 전방 영상을 처리하여 제2 차량 속도 및 제2 요레이트를 추정한다. 즉, 영상 처리부(120)는 전방 영상의 이미지 프레임 간의 일정한 시간 간격을 이용하여 제2 차량 속도를 추정한다. 따라서, 영상 처리부(120)는 전방 영상에 기초한 제2 차량 속도를 이용하면 차량의 전진 또는 후진 시 차량의 속도를 추정할 수 있다.The
또한, 영상 처리부(120)는 전방 영상에 기초하여 차선을 추출하여 차로를 구분한다. 그리고, 영상 처리부(120)는 구분된 차로에 근거해 차량이 현재 주행 중인 차로를 변경하면 도 2에 도시된 바와 같이 전방 영상의 이미지 프레임 별로 표시되는 차량의 주행 방향을 인식하고, 도 3에 도시된 바와 같이 전방 영상의 현재 프레임에서의 차량의 주행 방향과 전방 영상의 바로 전 프레임에서의 차량의 주행 방향 사이의 각도를 산출한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 요레이트를 추정하기 위한 각도를 산출하는 예를 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 영상 처리부(120)는 전방 영상의 현재 프레임에서의 차량의 주행 방향(40)과, 전방 영상의 바로 전 프레임에서의 차량의 주행 방향(50) 사이의 각도를 산출한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 요레이트를 추정하기 위한 차선과 주행방향 각도를 산출하는 예를 나타낸 도면이다. 영상 처리부(120)는 현재 주행 중인 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제1 프레임 차선(10)으로 인식한다. 이 때, 차량이 차로를 변경하면, 영상 처리부(120)는 변경 차로를 향해 진입 중인 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제2 프레임 차선(20)으로 인식한다. 영상 처리부(120)는 제1 프레임 차선(10)과 제2 프레임 차선(20) 사이의 각도를 산출한다. 따라서, 제1 프레임 차선(10)과 제2 프레임 차선(20) 사이의 각도는 θn -1이 된다. 또한, 영상 처리부(120)는 변경 차로로 진입한 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제3 프레임 차선(30)으로 인식한다. 영상 처리부(120)는 제2 프레임 차선(20)과 제3 프레임 차선(30) 사이의 각도를 산출한다. 따라서, 제2 프레임 차선(20)과 제3 프레임 차선(30) 사이의 각도는 θn이 된다. 영상 처리부(120)는 전방 영상의 이미지 프레임 간의 일정한 시간 간격 동안의 θ의 변화율(θn-θn-1)을 통해 요레이트를 추정한다. In addition, the
또한, 영상 처리부(120)는 차량이 곡선 차로를 주행 중인 경우 주행 차로를 변경하는 경우와 동일하게 제2 요레이트를 추정한다. 차량이 곡선 차로를 주행하는 경우 차량이 차로를 변경하지 않고 주행하더라도 차량의 주행 방향이 달라지므로 이어지는 전방 영상의 프레임 사이의 서로 다른 주행방향에 따른 각도가 생성되어 제2 요레이트를 추정할 수 있다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 차량이 곡선 차로를 주행 시 요레이트 추정을 위한 각도를 산출하는 예를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 영상 처리부(120)는 현재 주행 중인 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제1 프레임 차선(60)으로 인식한다. 이어, 영상 처리부(120)는 곡선 차로를 주행하는 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제2 프레임 차선(70)으로 인식한다. 영상 처리부(120)는 제1 프레임 차선(60)과 제2 프레임 차선(70) 사이의 각도를 산출한다. 따라서, 제1 프레임 차선(60)과 제2 프레임 차선(70) 사이의 각도는 θn-1이 된다. 또한, 영상 처리부(120)는 곡선 차로를 지나 직선 차로로 진입한 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제3 프레임 차선(80)으로 인식한다. 영상 처리부(120)는 제2 프레임 차선(70)과 제3 프레임 차선(80) 사이의 각도를 산출한다. 따라서, 제2 프레임 차선(70)과 제3 프레임 차선(80) 사이의 각도는 θn이 된다. 영상 처리부(120)는 전방 영상의 각 영상 프레임 간의 일정한 시간 간격 동안의 θ의 변화율(θn-θn-1)을 통해 요레이트를 추정한다. Also, the
차속 검출부(140)는 휠 속도 센서를 포함하고, 휠 속도 센서는 차량의 각 휠에 장착되어 각 휠에서의 차량의 속도를 검출한다. 휠 속도 센서는 각 휠의 회전 속도에 대응하는 주파수를 가지는 구형파를 출력하는데, 휠의 회전 속도가 빠르면 출력되는 구형파의 주파수가 크고, 휠의 회전 속도가 느리면 출력되는 구형파의 주파수가 작아진다. 각 휠에서 송출한 차량의 속도를 제1 차량 속도라 한다.The vehicle
그리고 요레이트 검출부(150)는 요레이트 센서를 포함하고, 요레이트 센서는 조향 핸들의 조향각을 검출하여 차량의 요레이트를 검출한다. 요레이트 센서에서 검출한 요레이트를 제1 요레이트라 한다. The yaw
본 발명의 실시 예에서, 다이나믹 센서는 휠 속도 센서 및 요레이트 센서를 포함한다. 본 발명의 실시 예에서는 휠 속도 센서를 통해 검출된 제1 차량 속도와, 요레이트 센서를 통해 검출된 제1 요레이트 값을 제어부(130)에 전달하기 위한 카메라 통신부를 포함할 수 있다. 이 때, 카메라 통신부는 카메라 외부에서 제공받은 값과 카메라 내부에 존재하는 값을 비교하기 위해 카메라 외부에서 제공받은 값과 카메라 내부에서 존재하는 값의 형식이 동일하도록 카메라 외부에서 제공받은 값을 변환한다. 예로서, 카메라 내부에 존재하는 값이 16bit로 나타나고, 카메라 외부에서 제공받은 값이 8bit로 나타나면, 카메라 내부에 존재하는 값과 카메라 외부에서 제공받은 값이 동일하도록 카메라 외부에서 제공받은 값을 16bit로 변환하는 것이다.In an embodiment of the present invention, the dynamic sensor includes a wheel speed sensor and a yaw rate sensor. In an embodiment of the present invention, a camera communication unit may be included to transmit the first vehicle speed detected through the wheel speed sensor and the first yaw rate detected by the yaw rate sensor to the
제어부(130)는 다이나믹 센서로부터 제공된 제1 차량 속도 및 제1 요레이트와 카메라를 통해 추정된 제2 차량 속도 및 제2 요레이트를 비교하여 다이나믹 센서의 이상 여부를 판정한다. 즉, 제어부(130)는 제1 차량 속도에 포함된 각 휠에서 획득한 각 차량 속도를 제2 차량 속도와 각각 비교하여 휠 속도 센서의 이상 여부를 판정한다. The
여기서, 제어부(130)는 각 휠에서 획득한 제1 차량 속도와 제2 차량 속도를 비교하였을 때 제1 차량 속도 및 제2 차량 속도의 차이가 오차 범위를 벗어나지 않으면 휠 속도 센서는 이상이 없다고 판정하고, 제1 차량 속도와 제2 차량 속도의 차이가 오차 범위를 벗어나면 휠 속도 센서는 이상이 있다고 판정한다. 제어부(130)는 각 휠의 휠 속도 센서를 각각 비교하여 이상여부를 판정하므로 어느 휠의 휠 속도 센서에 이상이 있는지를 정확하게 판단할 수 있다.If the difference between the first vehicle speed and the second vehicle speed does not deviate from the error range when the first vehicle speed obtained from each wheel is compared with the second vehicle speed, the
또한, 제어부(130)는 요레이트 센서를 통해 획득한 제1 요레이트와 카메라를 통해 추정한 제2 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상 여부를 판정한다. 제1 요레이트와 제2 요레이트를 비교하여 제1 요레이트와 제2 요레이트의 차이가 오차 범위를 벗어나지 않으면 요레이트 센서는 이상이 없다고 판정하고, 제1 요레이트와 제2 요레이트의 차이가 오차 범위를 벗어나면 요레이트 센서는 이상이 있다고 판정한다. Further, the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다. 5 is a flowchart illustrating an operation for detecting a dynamic sensor abnormality in a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 차속 검출부(140)는 차량의 각 휠에 부착되는 휠 속도 센서를 통해 제1 차량 속도를 검출하고, 요레이트 검출부(150)는 요레이트 센서를 통해 제1 요레이트를 검출한다(S110). 5, the vehicle
이어, 영상 획득부(110)에서 카메라를 통해 전방 영상을 획득하고, 영상 처리부(120)에서 획득한 전방 영상에 기초하여 제2 차량 속도 및 제2 요레이트를 추정한다(S120).Next, the
즉, 영상 처리부(120)는 카메라를 통한 전방 영상의 각 이미지 프레임 간의 일정한 시간 간격을 이용하여 제2 차량 속도를 추정한다. 여기서, 제2 차량 속도는 카메라를 통한 전방 영상에 기초하여 추정한 값이므로 차량의 전진 및 후진 시 차량의 속도를 추정할 수 있다. That is, the
또한, 영상 처리부(120)는 카메라를 통해 획득한 전방 영상에 기초하여 제2 요레이트를 추정한다. 즉, 영상 처리부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 전방 영상에서 차선을 검출하여 차로를 구분하고, 차량이 현재 주행 차로를 변경하면 전방 영상의 이미지 프레임 별로 표시되는 차량의 주행 방향을 인식하고, 도 3에 도시된 바와 같이 전방 영상의 현재 프레임에서의 차량의 주행 방향과 전방 영상의 바로 전 프레임에서의 차량의 주행 방향 사이의 각도를 산출한다. Also, the
구체적으로, 영상 처리부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 현재 주행 중인 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제1 프레임 차선(10)으로 인식한다. 이 때 차량이 차로를 변경하면, 영상 처리부(120)는 변경 차로를 향해 진입 중인 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제2 프레임 차선(20)으로 인식한다. 영상 처리부(120)는 제1 프레임 차선(10)과 제2 프레임 차선(20) 사이의 각도를 산출한다. 따라서, 제1 프레임 차선(10)과 제2 프레임 차선(20) 사이의 각도는 θn-1이 된다. Specifically, as shown in FIG. 2, the
또한, 영상 처리부(120)는 도 2에서 변경 차로로 진입한 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제3 프레임 차선(30)으로 인식한다. 영상 처리부(120)는 제2 프레임 차선(20)과 제3 프레임 차선(30) 사이의 각도를 산출한다. 따라서, 제2 프레임 차선(20)과 제3 프레임 차선 사이(30)의 각도는 θn이 된다. In addition, the
한편, 영상 처리부(120)는 전방 영상에서 각 영상 프레임 간의 일정한 시간 간격 동안의 θ의 변화율(θn-θn-1)을 통해 요레이트를 추정한다. On the other hand, the
또한, 영상 처리부(120)는 차량이 곡선 차로를 주행 중인 경우 주행 차로를 변경하는 경우와 동일하게 제2 요레이트를 추정한다. 차량이 곡선 차로를 주행하는 경우 차량이 차로를 변경하지 않고 주행하더라도 차량의 주행 방향이 달라지므로 제2 요레이트를 추정할 수 있다. Also, the
구체적으로, 영상 처리부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 현재 주행 중인 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제1 프레임 차선(60)으로 인식한다. 이어, 영상 처리부(120)는 곡선 차로를 주행하는 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제2 프레임 차선(70)으로 인식한다. 영상 처리부(120)는 제1 프레임 차선(60)과 제2 프레임 차선(70) 사이의 각도를 산출한다. 따라서, 제1 프레임 차선(60)과 제2 프레임 차선(70) 사이의 각도는 θn-1이 된다. Specifically, as shown in FIG. 4, the
또한, 영상 처리부(120)는 도 4에서 곡선 차로를 지나 직선 차로로 진입한 차량의 주행 방향대로 길게 그은 직선을 제3 프레임 차선(80)으로 인식한다. 영상 처리부(120)는 제2 프레임 차선(70)과 제3 프레임 차선(80) 사이의 각도를 산출한다. 제2 프레임 차선(70)과 제3 프레임 차선(80) 사이의 각도는 θn이 된다. 영상 처리부(120)는 각 영상 프레임 간의 일정한 시간 간격 동안의 θ의 변화율(θn-θn -1)을 통해 요레이트를 추정한다. In addition, the
본 발명의 실시 예에서 요레이트를 추정하기 위한 방법을 3단계로 수행하였으나, 전방 영상의 이미지 프레임은 일반적으로 30프레임을 기본으로 사용하므로 요레이트를 추정하기 위해 더 많은 단계를 수행할 수 있다. 영상 처리부(120)는 추정한 제2 차량 속도 및 제2 요레이트를 제어부(130)에 제공한다.In the embodiment of the present invention, the method for estimating the yaw rate is performed in three steps. However, since the image frame of the forward image generally uses 30 frames as a basis, more steps can be performed to estimate the yaw rate. The
제어부(130)는 차량의 각 휠에서 획득한 제1 차량 속도와 전방영상에 기초하여 추정한 제2 차량 속도를 비교한다(S130).The
이어, 제어부(130)는 제1 차량 속도와 제2 차량 속도를 비교한 결과에 기초하여 휠 속도 센서의 이상 여부를 판정한다(S140).Next, the
즉, 제어부(130)는 제1 차량 속도 및 제2 차량 속도의 차이가 오차 범위를 벗어나지 않으면 휠 속도 센서는 이상이 없다고 판정하고, 제1 차량 속도와 제2 차량 속도의 차이가 오차 범위를 벗어나면 휠 속도 센서는 이상이 있다고 판정한다. 여기서, 각 휠의 휠 속도 센서를 제2 차량 속도와 각각 비교하여 이상여부를 판정하여 어느 휠의 휠 속도 센서가 이상이 있는지 정확하게 판단할 수 있다.That is, when the difference between the first vehicle speed and the second vehicle speed does not deviate from the error range, the
이어, 제어부(130)는 요레이트 센서에서 획득한 제1 요레이트 값과 전방 영상에 기초하여 추정한 제2 요레이트 값을 비교한다(S150). 그리고, 제어부(130)는 제1 요레이트와 제2 요레이트를 비교한 결과에 기초하여 요레이트 센서의 이상 여부를 판정한다(S160). Then, the
즉, 제어부(130)는 제1 요레이트 및 제2 요레이트의 차이가 오차 범위를 벗어나지 않으면 요레이트 센서는 이상이 없다고 판정하고, 제1 요레이트와 제2 요레이트의 차이가 오차 범위를 벗어나면 요레이트 센서는 이상이 있다고 판정한다.That is, when the difference between the first yaw rate and the second yaw rate does not deviate from the error range, the
전술한 과정에서, S130 및 S140과 S150 및 S160의 순서는 바뀔 수 있다. 즉, 제1 차량 속도와 제2 차량 속도를 비교하여 휠 속도 센서의 이상 여부를 판정하는 단계와 제1 요레이트와 제2 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상 여부를 판정하는 단계는 바뀌어서 실행될 수 있다.In the above-described process, the order of S130 and S140 and S150 and S160 may be changed. That is, the step of comparing the first vehicle speed with the second vehicle speed to determine whether or not the wheel speed sensor is abnormal, and the step of comparing the first yaw rate and the second yaw rate to determine whether the yaw rate sensor is abnormal are changed and executed .
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량의 전방을 촬영하여 획득한 전방 영상을 통해 추정한 차량의 속도와 휠 속도 센서에서 검출한 차량의 속도를 비교하여 휠 속도 센서의 이상 여부를 검출하고, 전방 영상을 통해 추정한 요레이트와 요레이트 센서에서 검출한 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상 여부를 검출할 수 있도록 하는, 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치 및 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, the abnormality of the wheel speed sensor is detected by comparing the velocity of the vehicle detected by the wheel velocity sensor with the velocity of the vehicle estimated through the front image obtained by photographing the front of the vehicle, It is possible to realize an apparatus and method for detecting a dynamic sensor abnormality of a vehicle that can detect abnormality of the yaw rate sensor by comparing the yaw rate estimated by the image with the yaw rate detected by the yaw rate sensor.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. It is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents. .
100: 다이나믹 센서 이상 검출 장치
110: 영상 획득부
120: 영상 처리부
130: 제어부
140: 차속 검출부
150: 요레이트 검출부100: Dynamic sensor abnormality detection device
110:
120:
130:
140:
150: Yaw rate detector
Claims (8)
요레이트 센서를 이용하여 상기 차량의 제1 요레이트를 검출하는 요레이트 검출부;
상기 차량의 전방을 카메라를 통해 촬영하여 전방 영상을 획득하는 영상 획득부;
상기 전방 영상을 처리하여 제2 차량 속도 및 제2 요레이트를 추정하는 영상 처리부;및
상기 제1 차량 속도와 상기 제2 차량 속도를 비교하여 휠 속도 센서의 이상여부를 판정하고, 상기 제1 요레이트와 상기 제2 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상여부를 판정하는 제어부;
를 포함하는 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치.
A vehicle speed detecting unit that detects a first vehicle speed using a wheel speed sensor provided on each wheel of the vehicle;
A yaw rate detection unit for detecting a first yaw rate of the vehicle using a yaw rate sensor;
An image acquiring unit for acquiring a forward image by photographing the front of the vehicle through a camera;
An image processor for processing the forward image to estimate a second vehicle speed and a second yaw rate;
A controller for comparing the first vehicle speed with the second vehicle speed to determine whether the wheel speed sensor is abnormal, and comparing the first yaw rate and the second yaw rate to determine whether the yaw rate sensor is abnormal;
And the dynamic sensor abnormality detecting device of the vehicle.
상기 차량의 전방 영상의 이미지 프레임 간의 일정한 시간 간격을 이용하여 제2 차량 속도를 추정하는 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치.
The image processing apparatus according to claim 1,
And estimates a second vehicle speed using a constant time interval between image frames of the front image of the vehicle.
상기 차량의 전방 영상으로부터 차선을 추출하는 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치.
The image processing apparatus according to claim 1,
And extracts a lane from the forward image of the vehicle.
상기 전방 영상의 현재 프레임에서 상기 차량의 주행 방향을 제1 프레임 차선으로 인식하고, 상기 전방 영상의 다음 프레임에서 상기 차량의 주행 방향을 제2 프레임 차선으로 인식하여 상기 제1 프레임 차선 및 상기 제2 프레임 차선 사이의 각도를 산출 처리하는 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치.
The image processing apparatus according to claim 3,
Recognizing the running direction of the vehicle as a first frame lane in a current frame of the forward image and recognizing the running direction of the vehicle as a second frame lane in a next frame of the forward image, A dynamic sensor abnormality detection device for a vehicle that calculates an angle between frame lanes.
상기 전방 영상의 이미지 프레임 간의 일정한 시간 간격 동안의 상기 제1 프레임 차선 및 상기 제2 프레임 차선 사이의 각도의 변화율을 통해 제2 요레이트를 추정하는 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치.
The image processing apparatus according to claim 4,
And estimating a second yaw rate based on a rate of change of an angle between the first frame lane and the second frame lane during a predetermined time interval between image frames of the front image.
상기 차량의 각 휠에 설치된 휠 속도 센서로부터 검출한 제1 차량 속도를 제2 차량 속도와 각각 비교하여 제1 차량 속도 및 제2 차량 속도의 차이가 오차 범위를 벗어나면 상기 휠 속도 센서에 이상이 있다고 판정하는 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치.
The apparatus of claim 1,
When the difference between the first vehicle speed and the second vehicle speed deviates from the error range by comparing the first vehicle speed detected from the wheel speed sensor provided on each wheel of the vehicle with the second vehicle speed, The dynamic sensor abnormality detecting device of the vehicle.
상기 차량에 설치된 요레이트 센서로부터 검출한 제1 요레이트를 제2 요레이트와 비교하여 제1 요레이트 및 제2 요레이트의 차이가 오차 범위를 벗어나면 상기 요레이트 센서에 이상이 있다고 판정하는 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 장치.
The apparatus of claim 1,
And a controller that compares the first yaw rate detected by the yaw rate sensor installed in the vehicle with a second yaw rate and determines that the yaw rate sensor is abnormal if the difference between the first yaw rate and the second yaw rate deviates from the error range Of the dynamic sensor abnormality detecting device.
(b)요레이트 검출부에서 요레이트 센서를 이용하여 상기 차량의 제1 요레이트를 검출하는 단계;
(c)영상 획득부에서 상기 차량의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하는 단계;
(d)영상 처리부에서 상기 전방 영상을 처리하여 제2 차량 속도 및 제2 요레이트를 추정하는 단계;
(e)제어부에서 상기 제1 차량 속도와 상기 제2 차량 속도를 비교하여 상기 휠 속도 센서의 이상 여부를 판정하고, 상기 제1 요레이트와 상기 제2 요레이트를 비교하여 요레이트 센서의 이상여부를 판정하는 단계;를 포함하는, 차량의 다이나믹 센서 이상 검출 방법. (a) detecting a first vehicle speed using a wheel speed sensor provided on a wheel of the vehicle at a vehicle speed detecting portion;
(b) detecting a first yaw rate of the vehicle using a yaw rate sensor in a yaw rate detecting section;
(c) capturing a forward image of the vehicle in an image acquisition unit to acquire a forward image;
(d) estimating a second vehicle speed and a second yaw rate by processing the forward image in an image processing unit;
(e) a control unit for comparing the first vehicle speed with the second vehicle speed to determine whether the wheel speed sensor is abnormal, and comparing the first yaw rate and the second yaw rate to determine whether the yaw rate sensor is abnormal And determining the dynamic sensor abnormality of the vehicle.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190123357A (en) * | 2018-04-06 | 2019-11-01 | 현대자동차주식회사 | Vehicle and controlling method thereof |
US11299107B2 (en) | 2019-04-18 | 2022-04-12 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Camera signal monitoring apparatus and method |
-
2016
- 2016-07-11 KR KR1020160087550A patent/KR20180006759A/en not_active Application Discontinuation
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US11608009B2 (en) | 2019-04-18 | 2023-03-21 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Camera signal monitoring apparatus and method |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |