KR20200076777A

KR20200076777A - 레이다를 이용한 금속차선 인식장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20200076777A
Application number: KR1020180164874A
Authority: KR
Inventors: 김대현; 김재희; 윤혁진; 조봉관; 최무룡
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-06-30

Abstract

본 발명은 자율주행 차량의 차선 인식에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 금속을 포함하는 도로의 차선(20)을 인식하며 주행하는 자율주행 차량(10)에 탑재되고, 차선(20)을 향해 전파를 조사하고 수신하는 레이다(200); 레이다(200)가 수신한 신호에 기초하여 인식할 후보표적군의 위치를 판단하는 사전탐지수단; 후보표적군의 위치들로부터 상기 차선(20)을 식별하는 표적식별수단(110); 및 표적식별수단(110)에 의해 식별된 상기 차선(20)에 대한 신호의 주파수 분석을 통해 차선(20)의 이탈여부를 판단하는 주파수분석수단(130);을 포함한다.

Description

레이다를 이용한 금속차선 인식장치 및 그 방법{Metal traffic lane recognition device using a radar and method thereof}

본 발명은 자율주행 차량의 차선 인식에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 자동차의 자율주행에 관한 기술이 발전하면서 빠르게 상용화되어 가는 추세이다. 이에 따라 도로(예: 고속도로)상에는 자율주행 또는 반자율주행으로 운전되는 차량이 늘어나고 있다. 이와 같은 자율주행 차량은 차선을 인식하고, 차선을 따라 조향하는 기술을 기본적으로 탑재하고 있다.

이러한 차선 인식은 카메라를 사용하는 영상 기반의 차선인식이다. 즉, 복수의 카메라가 촬영한 영상을 기초로 하여 차선을 추출하고, 추출된 차선의 크기와 방향으로부터 차량을 조향제어하는 방식이다.

그러나, 이와 같은 영상 기반의 자율주행은 야간이나 날씨가 나쁜 경우(예 : 비가 오거나 안개가 낀 경우) 시야가 나빠서 차선의 인지율(또는 인식율)이 떨어지는 단점이 있었다. 이로 인해 자율주행이 어렵거나 차량의 오판으로 교통사고가 일어날 수 있는 위험이 있었다.

따라서, 보다 안전한 자율주행을 이루기 위하여 종래의 영상방식을 대체하거나 종래의 영상방식을 보조할 수 있는 새로운 차선 인식 기술이 필요하다.

1. 대한민국 특허등록 제 10-1354681호(2014년 1월 16일 등록) 2. 대한민국 특허등록 제 10-181903호(2018년 1월 10일 등록) 3. 대한민국 특허출원 제 10-2010-0002715 호(2010년 1월 12일 출원) 4. 대한민국 특허출원 제 10-2011-0035184 호(2011년 4월 15일 출원)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 금속성 물질이 포함된 도료로 차선을 그리고 이러한 차선에 레이다를 조사하여 수신되는 신호로부터 차선을 인식할 수 있는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 금속을 포함하는 도로의 차선(20)을 인식하며 주행하는 자율주행 차량(10)에 탑재되고, 차선(20)을 향해 전파를 조사하고 수신하는 레이다(200); 레이다(200)가 수신한 신호에 기초하여 인식할 후보표적군의 위치를 판단하는 사전탐지수단; 후보표적군의 위치들로부터 상기 차선(20)을 식별하는 표적식별수단(110); 및 표적식별수단(110)에 의해 식별된 상기 차선(20)에 대한 신호의 주파수 분석을 통해 상기 차선(20)의 이탈여부를 판단하는 주파수분석수단(130);을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치가 제공된다.

또한, 사전탐지수단은, 레이다(200)가 수신한 신호에서 클러터를 제거하는 클러터 제거필터(300); 클러터가 제거된 상기 신호에서 상기 차선(20)으로 추정되는 후보표적군을 탐지하기 위한 에너지 검파기(310)와 CFAR검파기(320); 및 후보표적군의 위치를 판단하는 위치판정수단(120);을 포함한다.

또한, 위치판정수단(120)은, 차선(20)이 있을 때의 레이다(200) 수신신호와 차선(20)이 없을 때의 레이다(200) 수신신호에 기초하여 판단한다.

또한, 표적식별수단(110)은 차선(20)의 레이다(200) 신호 반사율에 기초하여 식별한다.

또한, 주파수분석수단(130)은 차선(20)이 있을 때의 주파수 및 차선(20)이 없을 때의 주파수에 기초하여 차선(20)의 이탈여부를 판단한다.

또한, 주파수분석수단(130)은, 차선(20)이 있을 때의 주파수에 대해서는 상기 차선(20)의 유지로 판단하고, 그리고, 차선(20)이 없을 때의 주파수에 대해서는 상기 차선(20)의 이탈로 판단한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 또 다른 카테고리로써, 전술한 금속차선 인식장치를 이용한 금속차선 인식 방법으로써, 레이다(200)가 차선(20)을 향해 전파를 조사하고 수신하는 단계(S100); 사전탐지수단이 레이다(200)가 수신한 신호에 기초하여 인식할 후보표적군의 위치를 판단하는 사전탐지단계; 표적식별수단(110)이 후보표적군의 위치들로부터 상기 차선(20)을 식별하는 단계(S500); 및 주파수분석수단(130)이 표적식별수단(110)에 의해 식별된 차선(20)에 대한 신호의 주파수 분석을 통해 차선(20)의 이탈여부를 판단하는 단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식방법에 의해서도 달성될 수 있다.

그리고, 사전탐지단계는, 클러터 제거필터(300)가 레이다(200)가 수신한 신호에서 클러터를 제거하는 단계(S200); 에너지 검파기(310)와 CFAR검파기(320)가 클러터가 제거된 신호에서 차선(20)으로 추정되는 후보표적군을 탐지하는 단계(S300); 및 위치판정수단(120)이 후보표적군의 위치를 판단하는 단계(S400);를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 전파를 이용하여 차선을 인식함으로써 야간이나 악천후 등에도 시야와 무관하게 항상 차선을 인식할 수 있는 특징이 있다. 이로 인해, 자율주행 차량이 보다 더 정확하게 차선을 인식할 수 있고 자율주행 차량의 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 운전자가 운전하는 경우, 졸음 운전, 운전미숙, 운전 주의력 저하(예 : 핸드폰 조작, 잡담 등)로 인해 차선을 이탈하더라도 이를 자동으로 인식하여 운전자에게 알림으로써 교통사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 자율주행 차량이 도로를 주행하는 상황에 나타내는 도식도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이다를 이용한 금속차선 인식방법의 흐름도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이다를 이용한 금속차선 인식장치의 개략적인 블럭도,
도 4a는 본 발명의 레이다수신부(220)에서, 금속차선(20)에 대하여 수신한 수신신호의 그래프,
도 4b는 본 발명의 레이다수신부(220)에서, 금속차선(20)이 없을때 수신한 수신신호의 그래프,
도 5a는 본 발명의 레이다수신부(220)에서, 금속차선(20)이 있을 때의 주파수 분석결과를 나타내는 그래프,
도 5b는 본 발명의 레이다수신부(220)에서, 금속차선(20)이 없을 때의 주파수 분석결과를 나타내는 그래프이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

실시예의 구성

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 자율주행 차량이 도로를 주행하는 상황에 나타내는 도식도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도로(예 : 고속도로, 국도, 교량, 램프 등)상에는 차량(10) 주행할 수 있도록 안내하는 차선(20)이 도색되어 있다.

차량(10)은 자율주행 또는 반자율주행이 가능하도록 레이다(200)를 구비하고, 전방을 향해 전파를 조사한다.

차선(20)은 금속성 분말(예 : 구리, 알루미늄, 철 등)을 포함한 도료로 도색된다. 선택적으로 작은 금속판 조각을 차선(20)상에 별도로 설치할 수도 있다. 이러한 금속성 물질은 레이다(200)에서 조사된 전파를 반사시키는 반사율을 콘크리트나 아스팔트에 비해 현저히 높이는 역할을 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이다를 이용한 금속차선 인식장치의 개략적인 블럭도이다. 먼저, 도 3에 도시된 각 구성요소들은 도 1의 차량(10)에 탑재된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(100)는 레이다(200), 저장부(230), 출력부(240), 클러터 제거필터(300), 에너지 검파기(310), CFAR 검파기(320) 등과 연결된다.

레이다(200)는 차량의 전방을 향해 배치되고, 보조적으로 측면이나 후방에도 병설될 수 있다. 레이다(200)는 크게 전파를 조사하는 레이다조사부(210) 및 반사되는 전파를 수신하는 레이다수신부(220)로 이루어진다. 레이다조사부(210)는 항상 일정한 주기로 일정한 신호의 전파를 조사하며, 레이다수신부(220)는 반사되는 전파신호를 제어부(100)로 전송한다.

저장부(230)는 차선 인식을 위한 기본적인 데이터, 처리 프로그램, 환경설정 정보, 각종 파라미터의 저장 및 차량 인식 결과의 저장 등을 담당하여 제어부(100)를 보조한다. 이러한 저장부(230)는 하드디스크, SSD(Solid State Disk), 플래쉬메모리, 광디스크 등으로 구현할 수 있다.

출력부(240)는 차선의 인식 결과를 운전자에게 알리기 위한 것으로 모니터(242) 및/또는 스피커(245)로 구현될 수 있다. 모니터(242)는 차량의 인스트루먼트 패널상에 배치된 LCD 모니터, 계기판, 네비게이션 모니터 등으로 구현할 수 있다. 스피커(245)는 차선의 인식 상태에 따른 주의나 경고 멘트를 미리 녹음해 둔 음성이나 경고음으로 출력하는 기능을 한다. 출력부(240)의 또 다른 형태로는 좌석시트나 안전벨트의 진동기능이 될 수도 있다.

클러터(Clutter)란 저주파 도플러 신호로서, 클러터(Clutter) 제거필터(300)는 수신된 레이다 신호중 클러터를 제거하고, 목표물에서 생기는 상이한 도플러 주파수만을 반사신호로 통과시키는 고역 통과필터이다. 이러한 클러터 제거필터(300)로는 MTI(이동 목표물 검출) 또는 펄스 도플러 장치가 선택될 수 있다.

에너지검파기(310)는 주파수 변조, 위상변조 또는 수신된 전파신호에 대해 그들의 주파수에 비례하는 출력을 내는 회로이다.

CFAR(Constant False Alarm Rate, CFAR)검파기(320)는 신호 검파기의 일종으로 시간에 따라 변하는 주변 환경에서도 일정하게 정해진 오경보율을 기준으로 하여 목표물 신호를 획득할 수 있는 레이다 신호 검파기이다. 보다 구체적으로 CFAR검파기(320)는 수신된 신호의 파워와 내장된 임계치 파워를 비교하여 결정한다. 이러한 임계치 파워는 비교하고자 하는 신호의 추정 잡음 파워에 미리 내정된 상수를 곱하여 정의한다. 그리고, 이렇게 곱해지는 상수는 주변 신호의 갯수 및 오경보율을 참조하여 결정한다.

이러한 에너지검파기(310)와 CFAR검파기(320)는 클러터를 제거한 신호로부터 후보표적군을 생성하는 기능을 한다. 후보표적군이란 차선이 될 가능성이 있는 몇가지 표적들의 예비 집합을 의미한다. 즉, 후보표적군에 속하는 후보 신호들 중에는 진정한 차선의 신호도 후보로 포함되고, 차선이 아닌 신호(예 : 표지판 신호, 이웃하는 차량의 신호 등)도 포함될 수 있다.

제어부(100)는 마이크로프로세서 또는 AP(Application Processor)가 될 수 있으며, 내부에는 차선 인식에 필요한 프로그램 코드를 내장한다. 이러한 프로그램 코드의 일예가 위치판정수단(120), 표적식별수단(110) 및 주파수 분석수단(130)이 될 수 있다.

위치판정수단(120)은 에너지검파기(310)와 CFAR검파기(320)가 생성한 후보표적군으로부터 위치를 판단하는 기능을 한다. 수신되는 레이다의 신호는 2차원 또는 3차원적인 신호이므로 이들 신호의 후보표적군으로부터 위치(좌표 데이터)를 판단할 수 있다.

표적식별수단(110)은 위치판정수단(120)에 의한 위치 데이터와 금속차선의 반사율에 기초하여 후보표적군내에서 금속차선(20)이라고 판단되는 목표를 식별해 낸다. 이는 금속을 포함하는 금속차선(20)이 콘크리트나 아스팔트에 비해 레이다 신호의 반사율이 현저하게 높다는 사실에 기초한 것이다. 그리고, 금속차선(20)은 일정한 간격으로 도색되고, 차량의 눈높이에서 볼 때 일정한 위치좌표를 갖는다는 점에 기초한 것이다.

주파수 분석수단(130)은 표적식별수단(110)에 의해 식별된 차선(20)을 기초로 하여 차량(10)이 차선(20)을 유지하는지 혹은 차선(20)을 이탈하는지 여부를 판단하고 출력한다. 이를 위해, 주파수 분석수단(130)은 차선(20)이 있을 때의 주파수 분석결과와 차선(20)이 없을 때의 주파수 분석결과를 미리 저장해서 가지고 있다.

실시예의 동작

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이다를 이용한 금속차선 인식방법의 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이,

먼저, 레이다(200)가 차선(20)을 향해 전파를 조사하고 수신한다(S100).

그 다음, 사전탐지수단으로써, 클러터 제거필터(300)가 레이다(200)가 수신한 신호에서 클러터를 제거한다(S200). 그리고 에너지 검파기(310)와 CFAR검파기(320)가 클러터가 제거된 신호에서 차선(20)으로 추정되는 후보표적군을 탐지한다(S300).

그리고 위치판정수단(120)이 후보표적군의 위치를 판단한다(S400). 특히, 위치판정수단(120)은 차선(20)이 있을 때의 레이다(200) 수신신호와 차선(20)이 없을 때의 레이다(200) 수신신호를 미리 저장해 두거나 학습하였다가 판단에 사용한다.

그 다음, 표적식별수단(110)이 후보표적군의 위치들로부터 차선(20)을 식별한다(S500). 즉, 표적식별수단(110)은 위치판정수단(120)에 의한 위치 데이터와 금속차선의 반사율에 기초하여 후보표적군내에서 금속차선(20)이라고 판단되는 목표를 식별해 낸다.

그 다음, 주파수분석수단(130)이 표적식별수단(110)에 의해 식별된 차선(20)에 대한 신호의 주파수 분석을 통해 차선(20)의 이탈여부를 판단한다(S600). 예를 들어, 차선(20)이 있을 때의 주파수에 대해서는 차선(20)의 유지로 판단하고, 그리고, 차선(20)이 없을 때의 주파수에 대해서는 차선(20)의 이탈로 판단한다. 이탈여부에 대한 이러한 판단은 제어부(100)로 전달되어 조향제어에 사용되고, 이탈시에는 출력부(240)의 모니터(242)나 스피커(245)를 운전자에게 경고 메세지를 전달한다.

도 4a는 본 발명의 레이다수신부(220)에서, 금속차선(20)에 대하여 수신한 수신신호의 그래프이고, 도 4b는 본 발명의 레이다수신부(220)에서, 금속차선(20)이 없을때 수신한 수신신호의 그래프이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 일정한 간격으로 도색된 금속 차선에 대해서는 도 4a와 같이 일정한 간격의 신호가 수신되고, 금속차선이 없는 경우에는 도 4b에 도시된 바와 같이 의미없는 백색잡음이 수신됨을 알 수 있다.

도 5a는 본 발명의 레이다수신부(220)에서, 금속차선(20)이 있을 때의 주파수 분석결과를 나타내는 그래프이고, 도 5b는 본 발명의 레이다수신부(220)에서, 금속차선(20)이 없을 때의 주파수 분석결과를 나타내는 그래프이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 금속차선(20)이 있을 때에는 차량의 이동속도에 해당하는 주파수 성분이 크게 검출됨을 확인할 수 있고, 금속차선(20)이 없을 때에는 도 5b에 도시된 바와 같이 특정 주파수 성분이 검출되지 않음을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10 : 차량,
20 : 차선,
100 : 제어부,
110 : 표적식별수단,
120 : 위치판정수단,
130 : 주파수 분석수단,
200 : 레이다,
210 : 레이다 조사부,
220 : 레이다 수신부,
230 : 저장부,
240 : 출력부,
242 : 모니터,
245 : 스피커,
300 : 클러터 제거필터,
310 : 에너지 검파기,
320 : CFAR 검파기.

Claims

금속을 포함하는 도로의 차선(20)을 인식하며 주행하는 자율주행 차량(10)에 탑재되고,
상기 차선(20)을 향해 전파를 조사하고 수신하는 레이다(200);
상기 레이다(200)가 수신한 신호에 기초하여 인식할 후보표적군의 위치를 판단하는 사전탐지수단;
상기 후보표적군의 위치들로부터 상기 차선(20)을 식별하는 표적식별수단(110); 및
상기 표적식별수단(110)에 의해 식별된 상기 차선(20)에 대한 신호의 주파수 분석을 통해 상기 차선(20)의 이탈여부를 판단하는 주파수분석수단(130);을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치.
제 1 항에 있어서,
상기 사전탐지수단은,
상기 레이다(200)가 수신한 신호에서 클러터를 제거하는 클러터 제거필터(300);
상기 클러터가 제거된 상기 신호에서 상기 차선(20)으로 추정되는 후보표적군을 탐지하기 위한 에너지 검파기(310)와 CFAR검파기(320); 및
상기 후보표적군의 위치를 판단하는 위치판정수단(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치.
제 2 항에 있어서,
상기 위치판정수단(120)은, 상기 차선(20)이 있을 때의 상기 레이다(200) 수신신호와 상기 차선(20)이 없을 때의 상기 레이다(200) 수신신호에 기초하여 판단하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치.
제 1 항에 있어서,
상기 표적식별수단(110)은 상기 차선(20)의 상기 레이다(200) 신호 반사율 에 기초하여 식별하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치.
제 1 항에 있어서,
상기 주파수분석수단(130)은 상기 차선(20)이 있을 때의 주파수 및 상기 차선(20)이 없을 때의 주파수에 기초하여 상기 차선(20)의 이탈여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치.
제 5 항에 있어서,
상기 주파수분석수단(130)은,
상기 차선(20)이 있을 때의 주파수에 대해서는 상기 차선(20)의 유지로 판단하고, 그리고,
상기 차선(20)이 없을 때의 주파수에 대해서는 상기 차선(20)의 이탈로 판단하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식장치.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 의한 금속차선 인식장치를 이용한 금속차선 인식 방법으로써,
레이다(200)가 상기 차선(20)을 향해 전파를 조사하고 수신하는 단계(S100);
사전탐지수단이 상기 레이다(200)가 수신한 신호에 기초하여 인식할 후보표적군의 위치를 판단하는 사전탐지단계;
표적식별수단(110)이 상기 후보표적군의 위치들로부터 상기 차선(20)을 식별하는 단계(S500); 및
주파수분석수단(130)이 상기 표적식별수단(110)에 의해 식별된 상기 차선(20)에 대한 신호의 주파수 분석을 통해 상기 차선(20)의 이탈여부를 판단하는 단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식방법.
제 7 항에 있어서,
상기 사전탐지단계는,
클러터 제거필터(300)가 상기 레이다(200)가 수신한 신호에서 클러터를 제거하는 단계(S200);
에너지 검파기(310)와 CFAR검파기(320)가 상기 클러터가 제거된 상기 신호에서 상기 차선(20)으로 추정되는 후보표적군을 탐지하는 단계(S300); 및
위치판정수단(120)이 상기 후보표적군의 위치를 판단하는 단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식방법.
제 8 항에 있어서,
상기 위치판정수단(120)은, 상기 차선(20)이 있을 때의 상기 레이다(200) 수신신호와 상기 차선(20)이 없을 때의 상기 레이다(200) 수신신호에 기초하여 판단하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식방법.
제 7 항에 있어서,
상기 표적식별수단(110)은 상기 차선(20)의 상기 레이다(200) 신호 반사율 에 기초하여 식별하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식방법.
제 7 항에 있어서,
상기 주파수분석수단(130)은 상기 차선(20)이 있을 때의 주파수 및 상기 차선(20)이 없을 때의 주파수에 기초하여 상기 차선(20)의 이탈여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식방법.
제 11 항에 있어서,
상기 주파수분석수단(130)은,
상기 차선(20)이 있을 때의 주파수에 대해서는 상기 차선(20)의 유지로 판단하고, 그리고,
상기 차선(20)이 없을 때의 주파수에 대해서는 상기 차선(20)의 이탈로 판단하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 금속차선 인식방법.