KR20180118003A - 차량 주변 물체 감지 방법 및 장치 - Google Patents

차량 주변 물체 감지 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

차량 주변 물체 감지 방법 및 장치가 제공된다. 물체 감지 장치는, 관심 각도 정보가 설정되면, 관심 각도 정보에 따라 빔 방향 및 전파의 폭을 조절하여 전파를 방사하고, 전파 방사 후 입력되는 전파를 수신 처리하고, 수신 처리된 신호를 토대로 물체를 감지한다.

Description

차량 주변 물체 감지 방법 및 장치{Method and apparatus for detecting object around vehicle}
본 발명은 레이더 장치를 이용하여 차량 주변 물체를 감지하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근에는 차량에 운전자 보조 시스템인 ADAS(Advanced Driver Assisted System)을 장착하는 경우가 늘고 있다. ADSA의 기능으로는 AEB(Automatic Emergency Break), LDWS(Lane Departure Warning System) 등의 기능이 있으며, 기본적으로 운전자가 인지 못하는 순간에도 차량 주변의 물체를 감지하여 사고 위험성을 판단하여 위험성이 존재하는 경우, 운전자에게 경보를 제공하거나 위험성이 고조되는 경우 브레이크 또는 조향 장치의 동작으로 충돌사고를 예방하는 기능을 제공한다. 이러한 기능을 제공하기 위하여 차량에 카메라 또는 레이더 같은 다양한 장치를 활용한다.
레이더 장치는 날씨 등 외부 환경과 상관없이 물체를 감지하기 위한 성능이 우수하고, 강인성을 갖기 때문에 자율주행 자동차의 필수 센서 장치 중의 하나이다.
그런데 레이더 장치를 이용하여 차량 주위의 물체를 감지하기 위해서는 많은 수의 레이더 장치를 필요로 한다. 또한, 차량 전방의 고정된 전파의 폭(FOV: Field Of View)으로는 큰 폭의 영역에 대한 물체를 감지함에 있어 보행자 등과 같이 방사된 전파의 반사계수가 낮은 물체를 감지하기가 어려운 단점이 있다. 또한, FOA을 줄이기 위하여, 일정 주기 동안 계속 감지되는 경우에 한하여 물체로 인지하여 정보로 제공하기 때문에 상당한 지연 시간이 발생하게 된다. 또한, 감지된 많은 물체를 추적(tracking)하기 위하여 많은 계산량이 요구된다. 또한, 특정 AOI(Angle Of Interest) 감지시, 자동차의 움직임에 따라 관심 영역이 변화하므로, 고정된 AOI로는 지속적이며 효과적인 감지가 어렵다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개 특허 제2016-0050356호에 기재된 "적응형 차량용 레이더장치"가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 DBF(Digital Beam Forming) 레이더 장치를 이용하여 높은 신뢰성으로 차량 주변의 물체를 감지하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 방법은, 차량 주변 물체를 감지하는 방법으로서, 물체 감지 장치가, 물체를 감지하기 위한 영역에 대응하는 관심 각도 정보를 설정하는 단계; 상기 물체 감지 장치가, 상기 관심 각도 정보에 따라 입력되는 전파를 수신 처리하고, 수신 처리된 신호를 토대로 물체를 감지하는 단계; 및 상기 물체 감지에 따른 감지 정보와 차량 동적 정보를 기반으로 상기 관심 각도를 관리하는 단계를 포함한다.
상기 물체를 감지하는 단계는, 상기 물체 감지 장치가, 상기 관심 각도 정보에 따라 빔 방향 및 전파의 폭을 조절하여 전파를 방사하는 단계; 및 전파를 수신 처리하고, 수신 처리된 신호를 토대로 물체를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 물체를 감지하는 단계는 물체가 감지된 경우 감지 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 감지 정보는 감지된 물체가 위치된 방향에 대한 각도 정보를 포함하며, 감지된 물체에 대한 거리 정보와 감지된 물체로부터 수신된 신호의 세기 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 물체를 감지하는 단계 이후에, 상기 방법은, 상기 감지 정보와 차량 동적 정보를 이용하여 물체를 추적하고 그 결과에 해당하는 추적 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량 동적 정보는, 차량의 속도와 가속도를 포함하며, 조향각 정보를 추가적으로 포함할 수 있으며, 상기 추적 정보는, 추적된 물체의 이동 방향에 따른 각도 정보를 포함하며, 추적된 물체의 이동에 따른 거리 정보와 추적된 물체로부터 수신된 신호의 세기를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 관심 각도를 관리하는 단계는, 상기 감지 정보를 기반으로 상기 관심 각도 정보를 갱신하는 단계; 물체 추적에 따른 추적 정보를 기반으로 상기 관심 각도 정보를 갱신하는 단계; 및 상기 차량 동적 정보를 기반으로 상기 관심 각도 정보를 갱신하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 갱신된 관심 각도 정보를 토대로 전파를 방사하여 물체 감지가 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 장치는, 차량 주변 물체를 감지하는 장치로서, 전파를 방사하고 수신하는 DBF(Digital Beam Forming) 레이더; 물체를 감지하기 위한 영역에 대응하는 관심 각도 정보를 설정하는 설정부; 및 상기 관심 각도 정보에 따라 빔 방향 및 전파의 폭을 조절하여 상기 DBF 레이더를 통하여 전파를 방사하고, 상기 전파 방사 후 DBF 레이더를 통하여 입력되는 전파를 수신 처리하고, 수신 처리된 신호를 토대로 물체를 감지하고 이에 대응하는 감지 정보를 생성하는 신호 처리부를 포함한다.
상기 장치는, 차량 동적 정보를 생성하는 차량 동적 정보 제공부를 더 포함할 수 있으며, 상기 신호 처리부는, 상기 감지 정보와 상기 차량 동적 정보를 이용하여 물체를 추적하고 그 결과에 해당하는 추적 정보를 생성할 수 있다.
상기 차량 동적 정보는, 차량의 속도와 가속도를 포함하며, 조향각 정보를 추가적으로 포함할 수 있으며, 상기 추적 정보는, 추적된 물체의 이동 방향에 따른 각도 정보를 포함하며, 추적된 물체의 이동에 따른 거리 정보와 추적된 물체로부터 수신된 신호의 세기를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 신호 처리부는, 상기 관심 각도 정보를 저장 및 관리하는 AOI(Angle Of Interest) 관리부; 차량 동적 정보를 수신하여 저장하고 관리하는 차량 동적 정보 관리부; 상기 관심 각도 정보를 기반으로 상기 DBF 레이더로부터 전달되는 신호에 대하여 AOI 정보 기반 감지 신호 처리를 수행하여 물체를 감지하고, 감지 정보를 생성하는 AOI 기반 감지 신호 처리부; 및 상기 감지 정보와 상기 차량 동적 정보를 이용하여 물체를 추적하여 추적 정보를 생성하는 추적 신호 처리부를 포함할 수 있다.
상기 AOI 기반 감지 신호 처리부는, 상기 관심 각도 정보에 따라 특정 방향으로부터 수신되는 신호를 증폭 처리하는 AOI 정보 기반 감지 신호 처리를 수행하고, 상기 증폭 처리된 신호를 토대로 특정 방향에 위치한 물체를 감지할 수 있다.
상기 AOI 관리부는, 상기 감지 정보를 기반으로 한 상기 관심 각도 정보의 갱신 처리, 상기 추적 정보를 기반으로 한 상기 관심 각도 정보의 갱신 처리, 상기 차량 동적 정보를 기반으로 한 상기 관심 각도 정보를 갱신 처리 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
상기 장치는, 상기 설정부와 상기 신호 처리부 사이에서, 상기 관심 각도 정보를 상기 신호 처리부로 제공하거나, 상기 신호 처리부로부터의 감지 정보를 제공받아 상위 장치로 전달하는 통합 처리부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, DBF(Digital Beam Forming) 레이더를 이용하여 특정 방향, 특정 전파의 폭으로 집중된 전파를 방사하거나, 특정 방향으로부터 수신되는 반사파를 수신하여, 차량 주변 물체를 효과적으로 감지할 수 있다.
또한, 관심각도(AOI: Angle Of Interest)정보를 기반으로 DBF 레이더의 빔방향, 빔폭을 조절하여, 높은 신뢰성으로 차량 주변의 물체를 감지, 추적할 수 있으며, 차량의 움직임에도 관심 영역을 적응적으로 추적하여 감지 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 레이더 장치를 이용하여 차량 주변 물체를 감지하는 경우를 나타낸 예시도이다.
도 2는 DBF 레이더 장치를 이용한 송신 예시도이다.
도 3은 다른 DBF 레이더 장치를 이용한 수신 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 DBF 레이더 장치를 이용하여 차량 주변 물체를 감지하는 경우를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 주변 물체 감지 장치의 구조를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 DBF 신호 처리부의 구조를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 주변 물체 감지 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 주변 물체 감지의 실제 예를 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 물체 감지 장치의 구조도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, "제1", "제2"는 순서를 나타내는 것에 한정되지 않으며, 서로 다른 구성 요소임을 나타내는 의미로도 사용된다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 주변 물체 감지 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 레이더 장치를 이용하여 차량 주변 물체를 감지하는 경우를 나타낸 예시도이다.
차량(101)에서 전방 물체 감지를 위하여, 도 1과 같은 범용성 레이더(102)를 이용할 수 있다. 레이더(102)는 도 1과 같은 감지 영역(103)을 가지며, 고정된 전파의 폭(FOV: Field Of View)을 가진다. 비교적 넓은 영역을 감지함에 따라 보행자와 같은 전파의 반사계수가 낮은 물체에 대해서는 감지 성능이 떨어진다.
레이더 장치의 감지 성능을 높이기 위하여, 레이더 장치는 BF(Beam forming), DBF(Digital Beam Forming) 기능을 가지는 것으로 진화하고 있다.
도 2는 DBF 레이더 장치를 이용한 송신 예시도이다.
DBF 기능을 가지는 레이더 장치는 다수의 안테나와 고성능의 신호처리장치를 이용하여, 도 2에 예시된 바와 같이, 원하는 특정 방향, 특정한 전파의 폭(FOV)으로 집중된 전파를 방사(송신 빔포밍(TX beamforming))할 수 있으며, 이를 이용하여 특정 방향에 위치한 물체의 감지 성능을 향상시킬 수 있다.
도 3은 다른 DBF 레이더 장치를 이용한 수신 예시도이다.
DBF 기능을 가지는 레이더 장치는 또한, 도 3과 같이, 특정 방향으로부터 수신되는 반사파를 다수의 안테나를 통해 수신하여(수신 빔포밍(RX beamforming)) 고성능의 신호처리를 수행하여 특정 방향에 위치한 물체의 감지 성능을 높일 수 있다.
이러한 DBF 레이더 장치는 송신만을 수행하거나, 수신만을 수행하거나, 또는 송수신을 모두 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 송신 빔 방향(Angle), 수신 빔 방향을 조절할 수 있는 DBF 레이더 장치를 활용하여 차량 주변의 물체를 감지한다. 경우에 따라서는 빔 폭을 조절 가능할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 DBF 레이더 장치를 이용하여 차량 주변 물체를 감지하는 경우를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 실시 예에서는 DBF 기능을 가지는 레이더 장치(이하, 설명의 편의를 위하여, DBF 레이더 장치라고 명명함)를 이용하여 관심 각도 즉, AOI(Angle of Interest)를 설정한다. AOI를 설정하는 방법으로는 공지된 방법들이 사용될 수 있다. 예를 들어, ADAS(Advanced Driver Assisted System) 또는 자율주행자동차에서 많이 사용하는 지도 정보(map) 정보와 자차의 위치정보를 기반으로 AOI를 설정 할 수 있다. 비젼(vision) 장치 또는 라이더(Lidar) 장치 등의 기타 장치를 이용하여 AOI를 설정할 수 있다.
도 4에 예시된 바와 같이, 차량(401)에 장착된 DBF 레이더 장치(402)는 설정된 AOI 기반으로 특정 방향으로 특정 전파의 폭으로 전파를 송신하거나, 수신되는 전파에서 특정 방향의 전파에 강인성을 갖도록 신호 처리를 수행한다. 도 1과 같은 레이더 장치의 감지 영역(403)에 비하여, 원하는 특정 방향의 좁은 영역(404)으로 전파를 송신하거나, 특정 방향으로부터의 신호를 증폭하여 감지할 수 있다. 이에 따라, 자차 앞의 다른 차량(405)과 같은 물체 이외에도, 보행자와 같은 전파의 반사 계수가 낮은 물체도 감지할 수 있으며, 차량에 대해서도 더욱 신뢰성 있는 감지 성능을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 주변 물체 감지 장치의 구조를 나타낸 도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량 주변 물체 감지 장치(100, 설명의 편의상 "물체 감지 장치"라고도 명함)는 도 5에 도시되어 있듯이, AOI 제공부(110), DBF 레이더(120), DBF 신호 처리부(130), 차량 동적 정보 제공부(140), 그리고 통합 처리부(150)를 포함한다. 이러한 구조로 이루어지는 차량 주변 물체 감지 장치(100)는 별도의 상위 장치(160)와 연결될 수 있으며, 필요에 따라 상위 장치(160)를 포함하는 형태로 구현될 수도 있다.
AOI 제공부(110)는 하나 이상의 AOI 정보를 설정하고 제공한다. AOI 제공부(110)는 ADAS 또는 자율 주행 자동차에서 많이 사용하는 지도 정보와 자차의 위치정보를 기반으로 AOI 정보를 설정하고 제공할 수 있다. 이러한 AOI 제공부(110)는 FOV가 큰 범용성 레이더 장치를 이용하여 구성될 수 있으며, 또는 카메라 장치 또는 라이더(Lidar) 장치 등의 기타 장치를 이용하여 구성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 AOI 정보는 각도 정보이며, 추가적으로 전파의 폭(FOV: Field Of View) 정보와, 거리 정보를 더 포함할 수 있다.
DBF 레이더(120)는 전파를 방사하고 또는 방사된 전파가 주변 물체에 반사되어 수신되는 전파를 수신한다. 특히, DBF 레이더(120)는 AOI 정보에 따라 특정 방향으로 특정 전파의 폭으로 전파를 송신할 수 있다(송신 DBF). 또한, DBF 레이더(120)는 수신되는 신호의 필터링, 기저 대역으로의 변환 등의 신호 처리를 수행하며, 신호 처리된 수신 신호를 DBF 신호 처리부(130)로 전달한다. 수신 신호는 DBF 신호 처리부(130)에서 AOI 기반으로 특정 방향으로부터 수신되는 신호에 강인성을 갖도록 신호처리될 수 있다(수신 DBF).
차량 동적 정보 제공부(140)는 차량의 속도와 가속도를 포함하는 차량 동적 정보를 생성하여 제공한다. 차량 동적 정보는 조향각 정보, 차량의 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch)를 더 포함할 수 있다.
한편, DBF 신호 처리부(130)는 AOI 정보를 기반으로 감지 신호 처리를 수행한다. DBF 신호 처리부(130)는 DBF 레이더(120)로부터 입력되는 수신 신호에 대하여 AOI 정보 기반 감지 신호 처리를 수행하여 물체를 감지하고, 감지 정보를 통합 처리부(150)로 전달한다. DBF 신호 처리부(130)는 또한, AOI 정보 기반 감지 신호 처리에 따라 획득한 물체의 감지 정보와 차량 동적 정보를 활용하여, 추적 신호 처리를 수행하여 물체를 추적하고 그 결과에 해당하는 추적 정보를 통합 처리부(150)로 전달한다. 이러한 AOI 정보 기반 감지 신호 처리 및 추적 신호 처리를 위하여, DBF 신호 처리부(130)는 AOI 정보에 대한 갱신 및 관리를 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 DBF 신호 처리부의 구조를 나타낸 도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 DBF 신호 처리부(130)는, 도 6에 도시되어 있듯이, AOI 관리부(131), AOI 기반 감지 신호 처리부(132), 차량 동적 정보 관리부(133), 추적 신호 처리부(134)를 포함한다.
AOI 관리부(131)는, AOI 정보를 입력받아 저장 및 관리한다. 또한, AOI 관리부(131)는 AOI 기반 감지 신호처리부(132)로부터 제공되는 감지 정보를 기반으로 AOI 정보에 대한 갱신을 수행할 수 있으며, 또한, 추적 신호 처리부(134)의 추적 정보를 기반으로 AOI 정보에 대한 갱신을 수행할 수도 있으며, 또한, 차량 동적 정보 관리부(133)로부터 제공되는 차량 동적 정보를 기반으로 AOI 정보에 대한 갱신을 수행할 수도 있다. AOI 정보에 대한 갱신은 감지 정보, 추적 정보, 그리고 차량 동적 정보 중 하나 또는 이들의 조합을 토대로 이루어질 수 있다. 예를 들어, AOI 관리부(131)는 일정시간 동안의 차량 동적 정보를 기반으로 변화된 AOI 정보를 토대로 저장된 AOI 정보를 갱신할 수 있다. 이 경우, 차량이 이동한 후에도 차량 주변 물체를 감지하기 위한 특정 영역을 유지하여, 지속적으로 물체의 감지 및 추적이 가능할 수 있다.
AOI 기반 감지 신호 처리부(132)는, DBF 레이더(120)로부터 입력되는 수신 신호에 대하여 AOI 정보 기반 신호 처리를 수행하여 물체를 감지하고, 감지 정보를 생성한다. AOI 기반 감지 신호 처리부(132)는 AOI 정보에 따라 해당하는 특정 방향으로부터 수신되는 신호를 강화하고, 강화된 신호를 토대로 특정 방향에 위치한 물체를 감지한다. 감지 정보는 감지된 물체가 위치된 방향에 대한 각도 정보를 포함하며, 감지된 물체에 대한 거리 정보와 감지된 물체로부터 수신된 신호의 세기(intensity)를 더 포함할 수 있다.
차량 동적 정보 관리부(133)는, 차량의 속도, 가속도, 요(yaw), 피치(pitch), 롤(roll) 등의 차량 동적 정보를 입력받아 저장하고 관리하며, 제공한다.
추적 신호 처리부(134)는, AOI 정보 기반 감지 신호 처리에 따라 획득한 물체의 감지 정보와 차량 동적 정보를 활용하여, 추적 신호 처리를 수행하여 물체를 추적하고 그 결과에 해당하는 추적 정보를 생성하여 통합 처리부(150)로 제공한다. 추적 정보는 추적된 물체의 이동 방향에 따른 각도 정보를 포함하며, 추적된 물체의 이동에 따른 거리 정보와 위치 정보, 추적된 물체로부터 수신된 신호의 세기를 더 포함할 수 있다.
한편, 통합 처리부(150)는 AOI 정보, 감지 정보, 추적 정보, 차량 동적 정보를 제공받아 관리하면서 이러한 정보를 필요로 하는 구성요소로 제공한다. 구체적으로, 통합 처리부(150)는 AOI 제공부(110)로부터 AOI 정보를 수신하여 관리하고, 이를 DBF 신호 처리부(130)로 전달한다. 또한, 통합 처리부(150)는 DBF 신호 처리부(110)로부터 제공되는 감지 정보, 추적 정보를 관리하고, 이를 상위 장치(160)로 제공한다. 또한, 통합 처리부(150)는 필요에 따라서 차량 동적 정보 제공부(140)로부터 제공되는 차량 동적 정보를 관리하고, 이를 DBF 신호 처리부(110)로 제공할 수 있다.
AOI 정보, 감지 정보, 추적 정보 등이 통합 처리부(150)를 통하여 해당하는 구성 요소로 제공되나, 이에 한정되지 않고, 통합 처리부(150)를 통하지 않고 해당하는 구성 요소로 직접 제공될 수도 있다. 예를 들어, DBF 신호 처리부(130)는 차량 동적 정보 제공부(140)로부터 직접 차량 동적 정보를 제공받을 수 있다.
한편, 통합 처리부(150)는 AOI 제공부(110)로부터 AOI 정보를 제공받는 대신에, 임의로 AOI 정보를 설정하여 DBF 신호 처리부(130)로 전달할 수도 있다.
상위 장치(160)는 감지 정보 또는 추적 정보를 이용하여 위험성을 판단하거나 이들 정보를 AEB 등과 같은 ADAS의 응용에 활용하기 위한 판단 장치이다. 필요에 따라서는 차량 동적 정보를 활용하여 위험성을 판단할 수도 있다.
도 7는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 주변 물체 감지 방법의 흐름도이다.
외부의 AOI 설정부에서 AOI 정보를 설정한다(S100). AOI 제공부(110)에 의해 또는 통합 처리부(150)에 의해 AOI 정보를 설정하며, AOI 정보는 통합 처리부(150)를 통하여 DBF 신호 처리부(130)로 전달된다(S110).
설정된 AOI 정보는 DBF 신호 처리부(130)에 저장 및 관리되며(S120), DBF 신호 처리부(130)는 AOI 정보 기반으로 빔 방향, 빔 폭을 조절하여, 특정 방향으로 특정 진폭을 가지는 빔을 방사하여 물체를 감지한다(S130). DBF 신호 처리부(130)는 AOI 정보에 따라 해당하는 특정 방향으로부터 수신되는 신호를 증폭처리하고, 특정 방향으로 수신되는 신호에 강인함을 가지며 물체를 감지할 수 있다. 송신 DBF 및 수신 DBF를 동시에 활용하거나, 필요에 따라서는 송신 DBF, 또는 수신 DBF만 활용하여 신호 처리를 수행하여 감지 단계(S130)를 수행할 수 있다. 이러한 AOI 기반 물체 감지 처리에 따라 물체가 있을 경우에는 감지되고, 이에 대응하는 감지 정보가 생성된다.
또한, DBF 신호 처리부(130)는 AOI 정보 기반 감지 신호 처리에 따라 획득한 물체의 감지 정보와 자기 차량의 동적 정보를 활용하여, 추적 신호 처리를 수행하여 물체를 추적할 수 있으며, 물체 추적에 따른 추적 정보를 생성할 수 있다.
이후, 감지 정보 또는 추적 정보는 통합 처리부(150)로 제공되어 관리되거나 상위 장치(160)로 제공될 수 있다(S140~S170).
또한, 감지 정보 또는 추적 정보를 기반으로 AOI 정보 갱신이 수행될 수 있다(S180). 구체적으로, 감지 정보를 기반으로 AOI 정보에 대한 갱신이 이루어질 수 있으며, 또한, 추적 정보를 기반으로 AOI 정보에 대한 갱신이 이루어질 수 있다. 또한, 차량 동적 정보를 기반으로 AOI 정보에 대한 갱신이 이루어질 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 주변 물체 감지의 실제 예를 나타낸 도이다.
위에 기술된 바와 같은 방법으로 동작되는 본 발명의 실시 예에 따른 물체 감지 장치를 차량에 설치하고, 도 8에 예시된 바와 같이, 차량 주변 물체를 감지할 수 있다. 이 경우, AOI 정보 기반으로 특정 방향으로 특정 진폭을 가지는 전파를 방사하거나 특정 방향에 강인성을 갖도록 신호처리를 하여 특정 영역에 위치한 물체를 용이하게 감지할 수 있으며, 특히, 보행자와 같은 전파의 반사 계수가 낮은 물체도 용이하게 감지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 물체 감지 장치의 구조도이다.
첨부한 도 9에 도시되어 있듯이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 물체 감지 장치(200)는 프로세서(210), 메모리(220) 및 송수신부(230)를 포함한다. 프로세서(210)는 위의 도 4 내지 도 8을 토대로 설명한 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 DBF 신호 처리부, 통합 처리부, 차량 동적 정보 제공부, AOI 제공부 중 적어도 하나의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되고 프로세서(210)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(220)는 프로세서(210)에서 수행하기 위한 동작을 위한 명령어(instructions)를 저장하고 있거나 저장 장치(도시하지 않음)로부터 명령어를 로드하여 일시 저장할 수 있다.
프로세서(210)는 메모리(220)에 저장되어 있거나 로드된 명령어를 실행할 수 있다. 프로세서(210)와 메모리(220)는 버스(도시하지 않음)를 통해 서로 연결되어 있으며, 버스에는 입출력 인터페이스(도시하지 않음)도 연결되어 있을 수 있다.
송수신부(230)는 프로세서(210)의 제어에 따라 전파를 방사하거나 수신되는 전파를 수신 처리하여 프로세서(210)로 제공할 수 있으며, 예를 들어, DBF 레이러를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 사업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 차량 주변 물체를 감지하는 방법으로서,
    물체 감지 장치가, 물체를 감지하기 위한 영역에 대응하는 관심 각도 정보를 설정하는 단계;
    상기 물체 감지 장치가, 상기 관심 각도 정보에 따라 입력되는 전파를 수신 처리하고, 수신 처리된 신호를 토대로 물체를 감지하는 단계; 및
    상기 물체 감지에 따른 감지 정보와 차량 동적 정보를 기반으로 상기 관심 각도를 관리하는 단계
    를 포함하는, 감지 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물체를 감지하는 단계는,
    상기 물체 감지 장치가, 상기 관심 각도 정보에 따라 빔 방향 및 전파의 폭을 조절하여 전파를 방사하는 단계; 및
    전파를 수신 처리하고, 수신 처리된 신호를 토대로 물체를 감지하는 단계
    를 포함하는, 감지 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 물체를 감지하는 단계는 물체가 감지된 경우 감지 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 감지 정보는 감지된 물체가 위치된 방향에 대한 각도 정보를 포함하며, 감지된 물체에 대한 거리 정보와 감지된 물체로부터 수신된 신호의 세기 중 적어도 하나를 더 포함하는, 감지 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 물체를 감지하는 단계 이후에,
    상기 감지 정보와 차량 동적 정보를 이용하여 물체를 추적하고 그 결과에 해당하는 추적 정보를 생성하는 단계
    를 더 포함하는, 감지 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차량 동적 정보는, 차량의 속도와 가속도를 포함하며, 조향각 정보를 추가적으로 포함하며,
    상기 추적 정보는, 추적된 물체의 이동 방향에 따른 각도 정보를 포함하며, 추적된 물체의 이동에 따른 거리 정보와 추적된 물체로부터 수신된 신호의 세기를 추가적으로 포함하는, 감지 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 관심 각도를 관리하는 단계는,
    상기 감지 정보를 기반으로 상기 관심 각도 정보를 갱신하는 단계;
    물체 추적에 따른 추적 정보를 기반으로 상기 관심 각도 정보를 갱신하는 단계; 및
    상기 차량 동적 정보를 기반으로 상기 관심 각도 정보를 갱신하는 단계
    중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 갱신된 관심 각도 정보를 토대로 전파를 방사하여 물체 감지가 이루어지는, 감지 방법.
  7. 차량 주변 물체를 감지하는 장치로서,
    전파를 방사하고 수신하는 DBF(Digital Beam Forming) 레이더;
    물체를 감지하기 위한 영역에 대응하는 관심 각도 정보를 설정하는 설정부; 및
    상기 관심 각도 정보에 따라 빔 방향 및 전파의 폭을 조절하여 상기 DBF 레이더를 통하여 전파를 방사하고, 상기 전파 방사 후 DBF 레이더를 통하여 입력되는 전파를 수신 처리하고, 수신 처리된 신호를 토대로 물체를 감지하고 이에 대응하는 감지 정보를 생성하는 신호 처리부
    를 포함하는, 감지 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    차량 동적 정보를 생성하는 차량 동적 정보 제공부
    를 더 포함하고,
    상기 신호 처리부는, 상기 감지 정보와 상기 차량 동적 정보를 이용하여 물체를 추적하고 그 결과에 해당하는 추적 정보를 생성하는, 감지 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차량 동적 정보는, 차량의 속도와 가속도를 포함하며, 조향각 정보를 추가적으로 포함하며,
    상기 추적 정보는, 추적된 물체의 이동 방향에 따른 각도 정보를 포함하며, 추적된 물체의 이동에 따른 거리 정보와 추적된 물체로부터 수신된 신호의 세기를 추가적으로 포함하는, 감지 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 관심 각도 정보를 저장 및 관리하는 AOI(Angle Of Interest) 관리부;
    차량 동적 정보를 수신하여 저장하고 관리하는 차량 동적 정보 관리부;
    상기 관심 각도 정보를 기반으로 상기 DBF 레이더로부터 전달되는 신호에 대하여 AOI 정보 기반 감지 신호 처리를 수행하여 물체를 감지하고, 감지 정보를 생성하는 AOI 기반 감지 신호 처리부; 및
    상기 감지 정보와 상기 차량 동적 정보를 이용하여 물체를 추적하여 추적 정보를 생성하는 추적 신호 처리부
    를 포함하는, 감지 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 AOI 기반 감지 신호 처리부는, 상기 관심 각도 정보에 따라 특정 방향으로부터 수신되는 신호를 증폭 처리하는 AOI 정보 기반 감지 신호 처리를 수행하고, 상기 증폭 처리된 신호를 토대로 특정 방향에 위치한 물체를 감지하는, 감지 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 AOI 관리부는, 상기 감지 정보를 기반으로 한 상기 관심 각도 정보의갱신 처리, 상기 추적 정보를 기반으로 한 상기 관심 각도 정보의 갱신 처리, 상기 차량 동적 정보를 기반으로 한 상기 관심 각도 정보를 갱신 처리 중 적어도 하나를 수행하는, 감지 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 설정부와 상기 신호 처리부 사이에서, 상기 관심 각도 정보를 상기 신호 처리부로 제공하거나, 상기 신호 처리부로부터의 감지 정보를 제공받아 상위 장치로 전달하는 통합 처리부
    를 더 포함하는, 감지 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102177837B1 (ko) * 2020-07-20 2020-11-11 이재선 속도 표시장치
KR20220101436A (ko) 2021-01-11 2022-07-19 현대모비스 주식회사 외부차량 감지 시스템 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015135242A (ja) * 2014-01-16 2015-07-27 日本電気株式会社 レーダ装置、及びその制御方法
KR20150106200A (ko) * 2014-03-11 2015-09-21 주식회사 만도 차량 레이더 오차 보정 시스템 및 그 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015135242A (ja) * 2014-01-16 2015-07-27 日本電気株式会社 レーダ装置、及びその制御方法
KR20150106200A (ko) * 2014-03-11 2015-09-21 주식회사 만도 차량 레이더 오차 보정 시스템 및 그 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102177837B1 (ko) * 2020-07-20 2020-11-11 이재선 속도 표시장치
KR20220101436A (ko) 2021-01-11 2022-07-19 현대모비스 주식회사 외부차량 감지 시스템 및 방법

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