KR20200137859A - obstacle detecting device and its method for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동 차량의 장애물 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 이동 차량 주변에 위치한 장애물을 검출하는 것에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 이동 차량의 경사에 따라 장애물 검출의 정확도를 높이고 오류를 최소화할 수 있는 이동 차량의 장애물 검출 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for detecting obstacles of a moving vehicle, and more particularly, to detecting an obstacle located around a moving vehicle. That is, the present invention relates to an apparatus and method for detecting obstacles of a moving vehicle, which can increase the accuracy of obstacle detection and minimize errors according to the slope of the moving vehicle.
최근 이동 차량은 차량에 탑승하는 운전자의 편의성을 향상시키기 위한 운전자 보조 시스템들이 차량에 적용되고 있으며, 그 종류는 날이 갈수록 광범위해지고 있다. Recently, as a mobile vehicle, driver assistance systems for improving the convenience of a driver who board the vehicle have been applied to the vehicle, and the types of the vehicle are becoming wider.
이러한 운전자 보조 시스템들에는 장애물을 감지 하기 위해 카메라, 초음파, 레이더, 라이다 등이 사용되고 있으며, 이에 대한 복합적인 기술이 발전되고 있다. In these driver assistance systems, cameras, ultrasonic waves, radar, lidar, etc. are used to detect obstacles, and complex technologies for this are being developed.
그 일례로, 대한민국 특허공개공보 제10-2019-0040550호에서는 카메라의 촬영 영상으로부터 장애물을 감지하고, 레이더 전자기파를 송신하여 장애물을 감지하여, 학습 모델을 기반으로 카메라와 레이더 중 어느 하나를 최종 인식 결과로 선정한다. As an example, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2019-0040550, an obstacle is detected from a camera's photographed image, and radar electromagnetic waves are transmitted to detect obstacles, and one of the camera and radar is finally recognized based on the learning model. Select as the result.
그러나 이 경우에도 차량이 아래로 향할 경우 지면을 향하고 있어, 장애물의 감지 정확도가 떨어지고 오류가 발생하는 단점이 있다. However, even in this case, since the vehicle is facing the ground when the vehicle is directed downward, there is a disadvantage in that the detection accuracy of the obstacle decreases and an error occurs.
본 발명의 목적은, 이동 차량이 아래로 향할 경우의 장애물 감지 정확도를 높이는 이동 차량의 장애물 검출 장치 및 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for detecting obstacles of a moving vehicle that increase the accuracy of detecting an obstacle when a moving vehicle is directed downward.
본 발명은 전자기파 등을 이용하여 송수신하는 전력 제어, 시간별 분석, 거리별 분석을 토대로 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화 하는 이동 차량의 장애물 검출 장치 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting obstacles in a moving vehicle that improves obstacle recognition accuracy and minimizes errors based on power control, time-based analysis, and distance-based analysis using electromagnetic waves or the like.
본 발명에 따른 이동 차량의 장애물 검출 장치는 주변 장애물 감지를 필요로 하는 이동 차량에 장착되고, 장애물 검출 센서로부터 장애물을 검출하기 위한 송신 신호를 송신하고 장애물로부터 반사된 수신 신호를 수신하는 장애물 검출부, 수신 신호에 대해 신호 처리를 수행하여 장애물을 인식하는 신호 처리부, 및 장애물 인식 시 경보를 발생하는 경보 발생부를 포함할 수 있다. An obstacle detecting apparatus for a moving vehicle according to the present invention is mounted on a moving vehicle that needs to detect surrounding obstacles, an obstacle detecting unit that transmits a transmission signal for detecting an obstacle from an obstacle detection sensor and receives a received signal reflected from the obstacle, It may include a signal processing unit that performs signal processing on the received signal to recognize an obstacle, and an alarm generator that generates an alarm when the obstacle is recognized.
여기서, 장애물 검출 센서는 송신 신호에 대해 장애물로부터 반사된 수신 신호를 분석하여 장애물을 검출하는 전자기파, 초음파, 및 광파 중 어느 하나를 사용할 수 있다. Here, the obstacle detection sensor may use any one of an electromagnetic wave, an ultrasonic wave, and a light wave for detecting the obstacle by analyzing the received signal reflected from the obstacle with respect to the transmission signal.
또한, 신호 처리부는 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도가 클수록 장애물의 감지 유효 거리를 줄일 수 있다. In addition, the signal processing unit may reduce the detection effective distance of the obstacle as the maximum downward effective radiation angle, which is an angle with the horizontal horizontal line at which the minimum vertical radiation located at the bottom of the transmission direction of the transmission signal, is increased.
여기서, 신호 처리부는 송신 신호의 방사 패턴이 수평선 대비 아래로 기울어진 방향에 대해, 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도가 클수록 장애물의 감지 유효 거리를 줄일 수 있다. Here, the signal processing unit is the maximum downward effective radiation angle, which is the angle with the horizontal line at which the vertical radiation minimum active power located at the bottom of the transmission direction of the transmission signal is tilted with respect to the direction in which the radiation pattern of the transmission signal is inclined downward compared to the horizontal line. The larger it is, the more effective the detection distance of the obstacle can be reduced.
또한, 신호 처리부는 송신 신호의 방사 패턴이 장애물 검출부의 회전 방향에 대해, 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도가 클수록 장애물의 감지 유효 거리를 줄일 수 있다. In addition, the signal processing unit increases the maximum downward effective emission angle, which is the angle with the horizontal line at which the vertical emission minimum active power located at the bottom of the transmission direction of the transmission signal with respect to the rotation direction of the obstacle detection unit is increased. The effective detection distance of obstacles can be reduced.
여기서, 신호 처리부는 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도가 클수록 송신 신호의 출력을 줄일 수 있다. Here, the signal processing unit may reduce the output of the transmission signal as the maximum downward effective emission angle, which is the angle with the horizontal horizontal line at which the vertical emission minimum effective power located at the bottom of the transmission signal is transmitted, increases.
또한, 장애물 검출부는 장애물 검출부가 회전할 경우 고속 송신 신호로 송신하고, 장애물 검출부가 정지할 경우 저속 송신 신호로 송신할 수 있다. Further, the obstacle detection unit may transmit a high-speed transmission signal when the obstacle detection unit rotates, and may transmit a low-speed transmission signal when the obstacle detection unit stops.
여기서, 신호 처리부는 시간별 수신 신호를 분석하여 시간별 급격한 수신 전력 변화가 일정 값 이상일 경우 장애물로 인식할 수 있다. Here, the signal processor may analyze the received signal by time and recognize it as an obstacle when the sudden change in received power over time is greater than a predetermined value.
또한, 신호 처리부는 거리별 수신 신호를 분석하여 거리별 급격한 수신 전력 변화가 일정 값 이상일 경우 장애물로 인식할 수 있다. In addition, the signal processor may analyze the received signal for each distance and recognize it as an obstacle when the sudden change in received power for each distance is greater than a predetermined value.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 차량의 장애물 검출 방법은 주변 장애물 감지를 필요로 하는 이동 장비에 장착되는 장애물 검출부 내부의 장애물 검출 센서로부터 장애물을 검출하기 위한 송신 신호를 송신하고 장애물로부터 반사된 수신 신호를 수신하는 장애물 검출 단계, 신호 처리부에서 수신 신호에 대해 신호 처리를 수행하여 장애물을 인식하는 신호 처리 단계, 및 경보 발생부에서 장애물 인식 시 경보를 발생하는 경보 발생 단계를 포함할 수 있다. An obstacle detection method of a moving vehicle according to another embodiment of the present invention transmits a transmission signal for detecting an obstacle from an obstacle detection sensor inside an obstacle detection unit installed in a moving equipment that requires detection of surrounding obstacles, and receives reflected from the obstacle. It may include an obstacle detection step of receiving a signal, a signal processing step of recognizing an obstacle by performing signal processing on the received signal by the signal processing unit, and an alarm generation step of generating an alarm when the obstacle is recognized by the alarm generator.
본 발명에 의한 이동 차량의 장애물 검출 장치 및 방법은 이동 차량이 아래로 향할 경우의 장애물 감지 정확도를 높이는 장점이 있다. The apparatus and method for detecting obstacles of a moving vehicle according to the present invention have an advantage of increasing the accuracy of detecting obstacles when the moving vehicle is directed downward.
또한, 본 발명에 의한 이동 차량의 장애물 검출 장치 및 방법은 전자기파 등을 이용하여 송수신하는 전력 제어, 시간별 분석, 거리별 분석을 토대로 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. In addition, the apparatus and method for detecting obstacles of a moving vehicle according to the present invention have an advantage of increasing the accuracy of obstacle recognition and minimizing errors based on power control, time-based analysis, and distance-based analysis using electromagnetic waves.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 차량의 장애물 검출 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 장애물 검출부에서 방사하는 송신 신호의 수평 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 장애물 검출부에서 방사하는 송신 신호의 수직 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 장애물 검출부에서 방사하는 송신 신호가 아래로 향하였을 경우의 수직 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 장애물 검출부에서 방사하는 송신 신호의 오른편이 아래로 기울어진 상태의 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 장애물 검출부가 오른쪽으로 회전할 경우에 대해 장애물 검출부에서 방사하는 송신 신호의 회전 방향의 수평 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 장애물 검출부에서 방사하는 송신 신호가 아래로 향하였을 경우, 방사 패턴의 전력을 제어하는 수직 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 장애물 검출부가 회전할 경우에 대해 장애물 검출부에서 방사하는 송신 신호의 송신 주기를 상세히 나타낸 신호 파형이다.
도 9는 도 1의 신호 처리부에서 수신된 신호를 분석하여 시간별 수신 신호의 특징을 상세히 나타낸 신호 파형이다.
도 10은 도 1의 신호 처리부에서 수신된 신호를 분석하여 거리별 수신 신호의 특징을 상세히 나타낸 신호 파형이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 차량의 장애물 검출 방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a block diagram showing an apparatus for detecting an obstacle of a moving vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating in detail a horizontal radiation pattern of a transmission signal radiated from an obstacle detection unit of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating in detail a vertical radiation pattern of a transmission signal radiated from an obstacle detection unit of FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram illustrating in detail a vertical radiation pattern when a transmission signal radiated from the obstacle detection unit of FIG. 1 is directed downward.
5 is a diagram showing in detail a radiation pattern in a state in which the right side of a transmission signal radiated from the obstacle detection unit of FIG. 1 is inclined downward.
6 is a diagram illustrating in detail a horizontal radiation pattern in a rotation direction of a transmission signal emitted from the obstacle detection unit when the obstacle detection unit of FIG. 1 rotates to the right.
FIG. 7 is a diagram illustrating in detail a vertical radiation pattern for controlling power of the radiation pattern when a transmission signal radiated from the obstacle detection unit of FIG. 1 is directed downward.
8 is a signal waveform detailing a transmission period of a transmission signal radiated from the obstacle detection unit when the obstacle detection unit of FIG. 1 rotates.
9 is a signal waveform detailing characteristics of a received signal by time by analyzing a signal received by the signal processing unit of FIG. 1.
10 is a signal waveform detailing characteristics of a received signal for each distance by analyzing a signal received by the signal processing unit of FIG. 1.
11 is a flowchart illustrating a method of detecting an obstacle of a moving vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. A specific embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it can be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동 차량의 장애물 검출 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, an apparatus and method for detecting an obstacle in a moving vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 차량의 장애물 검출 장치를 나타낸 구성도이며, 도 2 내지 도 10은 도 1을 상세히 설명하기 위한 세부 도면 및 파형도이다. 1 is a block diagram showing an apparatus for detecting an obstacle of a moving vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 10 are detailed views and waveform diagrams for explaining FIG. 1 in detail.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 차량의 장애물 검출 장치를 설명할 수 있다. Hereinafter, an apparatus for detecting an obstacle of a moving vehicle according to an embodiment of the present invention may be described with reference to FIGS. 1 to 10.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 차량의 장애물 검출 장치는 주변 장애물 감지를 필요로 하는 이동 차량에 장착되고, 장애물 검출 센서로부터 장애물을 검출하기 위한 송신 신호를 송신하고 장애물로부터 반사된 수신 신호를 수신하는 장애물 검출부(100), 수신 신호에 대해 신호 처리를 수행하여 장애물을 인식하는 신호 처리부(200), 및 장애물 인식 시 경보를 발생하는 경보 발생부(300)로 이루어진다. First, referring to FIG. 1, an obstacle detecting apparatus for a moving vehicle according to an embodiment of the present invention is mounted on a moving vehicle that needs to detect surrounding obstacles, and transmits a transmission signal for detecting an obstacle from an obstacle detection sensor. It consists of an
여기서, 장애물 검출 센서는 송신 신호에 대해 장애물로부터 반사된 수신 신호를 분석하여 장애물을 검출하는 전자기파, 초음파, 및 광파 중 어느 하나를 사용할 수 있다. Here, the obstacle detection sensor may use any one of an electromagnetic wave, an ultrasonic wave, and a light wave for detecting the obstacle by analyzing the received signal reflected from the obstacle with respect to the transmission signal.
즉, 이동 차량에 장착된 장애물 검출부(100)는 이동 차량의 이동 시 이동 차량 주변의 장애물을 검출하여 위험성을 알리기 위해 이동 차량에 장착될 수 있다. 이때, 장애물 검출부(100)는 이동 차량의 후면, 앞면, 및 옆면 등에 장착할 수도 있다. That is, the
그러나 장애물 검출부(100)의 장착 위치에 따라 이동 차량이 경사면에 존재할 때, 지면을 장애물로 오인식하여 경보를 발생하는 경우가 발생하고 있어, 이동 차량의 경사에 따른 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소하는 것이 필요하다. However, when a moving vehicle exists on an inclined surface according to the mounting position of the
도 2 및 도 3은 장애물 검출부(100)에서 방사되는 방사 패턴 및 방사 패턴과 관련하여 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소하는 방법에 대해 나타낸 것으로서, 도 8 내지 도 10의 신호 처리부(200)에서의 수신 신호에 대해 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소하는 방법에 대해 나타낸 것이다. 2 and 3 illustrate a method of increasing an obstacle recognition accuracy and minimizing an error in relation to the radiation pattern and the radiation pattern radiated from the
도 2는 도 1의 장애물 검출부(100)에서 방사하는 송신 신호의 수평 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 장애물 검출부(100)에서 송신하는 방사 패턴(S100)의 수평 방사 패턴은 수신 신호 분석이 가능한 유효 전력을 나타내는 수평 방사 최소 유효 전력(S310)을 포함하고 있고, 수평 방사 최소 유효 전력(S310)의 폭인 수평 방사 유효 전력 빔폭(S210)을 포함하고 있어, 장애물 검출부(100)는 수평 방사 유효 전력 빔폭(S210)에 위치하는 장애물을 검출할 수 있다. 2 is a diagram showing in detail a horizontal radiation pattern of a transmission signal radiated from the
도 3은 도 1의 장애물 검출부(100)에서 방사하는 송신 신호의 수직 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 장애물 검출부(100)에서 송신하는 방사 패턴(S100)의 수직 방사 패턴은 수신 신호 분석이 가능한 유효 전력을 나타내는 수직 방사 최소 유효 전력(S320)을 포함하고 있고, 수직 방사 최소 유효 전력(S320)의 폭인 수직 방사 유효 전력 빔폭(S220)을 포함하고 있어, 장애물 검출부(100)는 수직 방사 유효 전력 빔폭(S220)에 위치하는 장애물을 검출할 수 있다. 3 is a diagram showing in detail a vertical radiation pattern of a transmission signal radiated from the
한편, 수직 방사 유효 전력 빔폭(S220)에 해당하는 방사 패턴 중 일부는 수평선 대비 아래를 향하고 있어, 장애물이 없는 경우에도 지면으로부터 반사되는 수신 신호를 오류로 인식할 수 있는 단점이 있어, 장애물 검출부(100)가 상단을 향하도록 설치할 수 있으나, 이 경우에도 장애물 검출부(100)가 아래를 향할 경우 오류가 발생할 수도 있어, 이에 대해 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화 할 수 있는 방안에 대해 도 4 내지 도 10에서 언급하였다. On the other hand, some of the radiation patterns corresponding to the vertical radiation active power beam width (S220) are facing downwards compared to the horizontal line, and there is a disadvantage that the received signal reflected from the ground can be recognized as an error even when there is no obstacle. 100) may be installed to face the top, but even in this case, an error may occur when the
도 4는 도 1의 장애물 검출부(100)에서 방사하는 송신 신호가 아래로 향하였을 경우의 수직 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다. FIG. 4 is a diagram illustrating in detail a vertical radiation pattern when a transmission signal radiated from the
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 신호 처리부(200)는 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력(S320)이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도(S230)가 클수록 장애물의 감지 유효 거리를 줄일 수 있다. As can be seen in FIG. 4, the
즉, 최대 하향 유효 방사 각도(S230)의 일부는 지면으로부터 반사되는 신호가 포함될 수 있다. 따라서, 장애물 검출부(100)의 장착위치에 따라 수직 방사 최소 유효 전력(S320)의 연장선이 지면과 맞닿는 거리를 기준으로 그 이 전에 수신되는 거리에 대해서만 장애물을 감지할 수 있다. That is, a part of the maximum downward effective radiation angle S230 may include a signal reflected from the ground. Accordingly, the obstacle may be detected only for a distance received before the extension line of the vertical radiation minimum active power S320 according to the mounting position of the
따라서, 장애물 검출부(100)는 수직 방사 최소 유효 전력(S320)의 연장선이 지면과 맞닿는 거리 이전의 수신 신호만 분석함으로써, 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화할 수 있는 장점이 있다. Accordingly, the
도 5는 도 1의 장애물 검출부(100)에서 방사하는 송신 신호의 오른편이 아래로 기울어진 상태의 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다. 5 is a diagram illustrating in detail a radiation pattern in a state in which the right side of a transmission signal radiated from the
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 신호 처리부(200)는 송신 신호의 방사 패턴(S100)이 수평선 대비 아래로 기울어진 방향에 대해, 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력(S320)이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도(S230)가 클수록 장애물의 감지 유효 거리를 줄일 수 있다. As can be seen in FIG. 5, the
즉, 장애물 검출부(100)의 일부가 아래로 기울어 졌을 경우 최대 하향 유효 방사 각도(S230)의 일부는 지면으로부터 반사되는 신호가 포함될 수 있다. 따라서, 장애물 검출부(100)의 장착위치에 따라 아래로 기울어진 방사 패턴의 수직 방사 최소 유효 전력(S320) 연장선이 지면과 맞닿는 거리를 기준으로 그 이 전에 수신되는 거리에 대해서만 장애물을 감지할 수 있다. That is, when a part of the
따라서, 장애물 검출부(100)는 아래로 기울어진 방사 패턴의 수직 방사 최소 유효 전력(S320) 연장선이 지면과 맞닿는 거리 이전의 수신 신호만 분석함으로써, 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화할 수 있는 장점이 있다. Therefore, the
도 6은 도 1의 장애물 검출부(100)가 오른쪽으로 회전할 경우에 대해 장애물 검출부(100)에서 방사하는 송신 신호의 회전 방향의 수평 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다. 6 is a diagram illustrating in detail a horizontal radiation pattern in a rotation direction of a transmission signal emitted from the
도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 신호 처리부(200)는 송신 신호의 방사 패턴(S100)이 장애물 검출부(100)의 회전 방향에 대해, 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력(S320)이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도(S230)가 클수록 장애물의 감지 유효 거리를 줄일 수 있다. As can be seen in FIG. 6, the
즉, 장애물 검출부(100)가 회전할 경우 이동 차량은 회전 방향에 대한 장애물과 충돌할 위험이 크다. 따라서, 회전 방향의 방사 패턴에 대해서 최대 하향 유효 방사 각도(S230)의 일부는 지면으로부터 반사되는 신호가 포함될 수 있다. 따라서, 장애물 검출부(100)의 장착위치에 따라 회전 방향의 방사 패턴에 대해 수직 방사 최소 유효 전력(S320)의 연장선이 지면과 맞닿는 거리를 기준으로 그 이 전에 수신되는 거리에 대해서만 장애물을 감지할 수 있다. That is, when the
따라서, 장애물 검출부(100)는 회전 방향의 방사 패턴에 대해 수직 방사 최소 유효 전력(S320)의 연장선이 지면과 맞닿는 거리 이전의 수신 신호만 분석함으로써, 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화할 수 있는 장점이 있다. Therefore, the
도 7은 도 1의 장애물 검출부(100)에서 방사하는 송신 신호가 아래로 향하였을 경우, 방사 패턴(S100)의 전력을 제어하는 수직 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다. FIG. 7 is a diagram showing in detail a vertical radiation pattern for controlling power of the radiation pattern S100 when the transmission signal radiated from the
도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 신호 처리부(200)는 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력(S320)이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도(S230)가 클수록 송신 신호의 출력을 줄일 수 있다. As can be seen in FIG. 7, the
즉, 방사 패턴(S100)이 아래로 향하고 있을 경우, 지면과의 반사가 일어나지 않는 일정 거리 이하만 신호처리를 수행할 수 있다. 이때, 방사 패턴(S100)의 송신 신호가 크더라도 일정 거리 이상의 수신 신호는 신호 처리를 수행하지 않으므로 전력 낭비가 발생할 수 있다. 따라서, 일정 거리까지의 신호 처리가 가능한 만큼 전력 제어된 방사 패턴(S110)의 송신 신호 출력을 줄임으로 송신 신호의 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. That is, when the radiation pattern S100 is facing downward, signal processing may be performed only at a distance less than a certain distance where reflection from the ground does not occur. In this case, even if the transmission signal of the radiation pattern S100 is large, since signal processing is not performed on the received signal over a predetermined distance, power waste may occur. Accordingly, there is an advantage in that the power of the transmission signal can be efficiently used by reducing the transmission signal output of the power-controlled radiation pattern S110 as much as the signal processing up to a certain distance is possible.
도 8은 도 1의 장애물 검출부(100)가 회전할 경우에 대해 장애물 검출부(100)에서 방사하는 송신 신호의 송신 주기를 상세히 나타낸 신호 파형이다. FIG. 8 is a signal waveform detailing a transmission period of a transmission signal emitted from the
도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 장애물 검출부(100)는 장애물 검출부(100)가 회전할 경우 고속 송신 신호(S510)로 송신하고, 장애물 검출부(100)가 정지할 경우 저속 송신 신호(S520)로 송신할 수 있다. As can be seen in FIG. 8, the
여기서, 송신 신호의 주기를 빠르게 수행하면, 장애물의 검출 속도를 빠르게 수행할 수 있으나, 장애물 검출부(100)의 전력 소모가 크며, 송신 신호의 주기를 느리게 수행하면, 전력 소모를 줄일 수 있으나, 장애물의 검출 속도가 느린 단점이 있다. Here, if the period of the transmission signal is performed quickly, the detection speed of the obstacle can be quickly performed, but the power consumption of the
한편, 이동 차량의 경우 회전을 하지 않을 경우 장애물과 충돌 위험성이 적으나, 회전할 경우 장애물과의 충돌 위험성이 커진다. On the other hand, in the case of a moving vehicle, if the vehicle does not rotate, the risk of collision with the obstacle is small, but if it rotates, the risk of collision with the obstacle increases.
따라서, 이동 차량이 회전할 경우에는 고속 송신 신호(S510)를 사용하고 회전하지 않을 경우에는 저속 송신 신호(S520)를 사용하여 장애물 검출부(100)의 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. Therefore, when the moving vehicle rotates, the high-speed transmission signal S510 is used, and when the moving vehicle does not rotate, the low-speed transmission signal S520 is used to efficiently use the power of the
도 9는 도 1의 신호 처리부(200)에서 수신된 신호를 분석하여 시간별 수신 신호의 특징을 상세히 나타낸 신호 파형이다. 9 is a signal waveform detailing characteristics of a received signal by time by analyzing a signal received by the
도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 신호 처리부(200)는 시간별 수신 신호(S600)를 분석하여 시간별 급격한 수신 전력 변화가 일정 값 이상일 경우 장애물로 인식할 수 있다. As can be seen in FIG. 9, the
장애물 검출부(100)의 수신 신호는 장애물이 없을 경우에도 주변 환경에 의해 수신 신호가 검출 될 수 있다. 이때, 장애물이 장애물 검출부(100)에 의해 감지될 경우 시간에 따라 급격한 신호 변화가 생길 수 있다. 이때, 수신 신호의 급격한 변화를 감지하여 장애물을 감지함으로써, 주변 환경에 대해 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화할 수 있는 장점이 있다. The received signal of the
도 10은 도 1의 신호 처리부(200)에서 수신된 신호를 분석하여 거리별 수신 신호의 특징을 상세히 나타낸 신호 파형이다. FIG. 10 is a signal waveform detailing characteristics of a received signal for each distance by analyzing a signal received by the
도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 신호 처리부(200)는 거리별 수신 신호(S700)를 분석하여 거리별 급격한 수신 전력 변화가 일정 값 이상일 경우 장애물로 인식할 수 있다. As can be seen in FIG. 10, the
즉, 장애물 검출부(100)의 송신 방향이 아래를 향할 경우 지면에서 반사되는 신호에 의해 장애물 감지 오류가 발생할 수 있다. 이때, 지면에서 반사되는 파형을 거리별로 분석하여 수신 신호의 급격한 변화를 감지함으로써, 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화할 수 있는 장점이 있다. That is, when the transmission direction of the
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 차량의 장애물 검출 방법을 나타낸 순서도이다. 11 is a flowchart illustrating a method of detecting an obstacle of a moving vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 이동 차량의 장애물 검출 방법은 주변 장애물 감지를 필요로 하는 이동 장비에 장착되는 장애물 검출부(100) 내부의 장애물 검출 센서로부터 장애물을 검출하기 위한 송신 신호를 송신하고 장애물로부터 반사된 수신 신호를 수신하는 단계(S810), 신호 처리부(200)에서 수신 신호에 대해 신호 처리를 수행하여 장애물을 인식하는 단계(S820), 및 경보 발생부(300)에서 장애물 인식 시 경보를 발생하는 단계(S830)로 이루어진다. As can be seen in FIG. 11, the method of detecting an obstacle of a moving vehicle transmits a transmission signal for detecting an obstacle from an obstacle detection sensor inside the
즉, 이동 차량에 장착된 장애물 검출부(100)는 이동 차량의 이동 시 이동 차량 주변의 장애물을 검출하여 위험성을 알리기 위해 이동 차량에 장착될 수 있다. 이때, 장애물 검출부(100)는 이동 차량의 후면, 앞면, 및 옆면 등에 장착할 수도 있다. That is, the
그러나 장애물 검출부(100)의 장착 위치에 따라 이동 차량이 경사면에 존재할 때, 지면을 장애물로 오인식하여 경보를 발생하는 경우가 발생하고 있어, 이동 차량의 경사에 따른 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소하는 것이 필요하다. However, when a moving vehicle exists on an inclined surface according to the mounting position of the
이를 위해, 신호 처리 단계(S820)에서는 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력(S320)이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도(S230)가 클수록 장애물의 감지 유효 거리를 줄여 수직 방사 최소 유효 전력(S320) 연장선이 지면과 맞닿는 거리 이전의 수신 신호만 분석함으로써, 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화할 수 있는 장점이 있다. To this end, in the signal processing step (S820), as the maximum downward effective radiation angle (S230), which is the angle of the vertical radiation minimum active power (S320) located at the bottom of the inclined horizontal line with respect to the transmission direction of the transmission signal, increases. By reducing the effective distance and analyzing only the received signal before the distance that the extension line of the vertical radiation minimum active power (S320) contacts the ground, there is an advantage of improving the accuracy of obstacle recognition and minimizing errors.
한편, 이동 차량이 회전할 경우에는 고속 송신 신호(S510)를 사용하고 회전하지 않을 경우에는 저속 송신 신호(S520)를 사용하여 장애물 검출부(100)의 전력을 효율적으로 사용할 수 있다. Meanwhile, when the moving vehicle rotates, the high-speed transmission signal S510 is used, and when the moving vehicle does not rotate, the low-speed transmission signal S520 may be used to efficiently use the power of the
또한, 수신 신호의 급격한 변화를 시간별로 분석하거나 지면에서 반사되는 파형을 거리별로 분석하여 장애물을 감지함으로써, 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화할 수 있는 장점이 있다. In addition, there is an advantage of increasing the obstacle recognition accuracy and minimizing errors by analyzing a sudden change of a received signal by time or by analyzing a waveform reflected from the ground by distance and detecting an obstacle.
이상과 같이 본 발명에 따른 이동 차량의 장애물 검출 장치 및 방법은 이동 차량이 아래로 향할 경우의 장애물 감지 정확도를 높이는 장점이 있으며, 전자기파 등을 이용하여 송수신하는 전력 제어, 시간별 분석, 거리별 분석을 토대로 장애물 인식 정확도를 높이고 오류를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. As described above, the apparatus and method for detecting obstacles in a moving vehicle according to the present invention have the advantage of increasing the accuracy of detecting obstacles when the moving vehicle is facing downward, and control power transmission and reception using electromagnetic waves, analysis by time, and analysis by distance. Based on this, it has the advantage of increasing the accuracy of obstacle recognition and minimizing errors.
상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환할 수 있음을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다. What has been described above includes examples of one or more embodiments. Of course, not all possible combinations of components or methods can be described for the purpose of describing the above-described embodiments, but those skilled in the art will recognize that many additional combinations and substitutions of various embodiments are possible. Accordingly, the described embodiments are intended to cover all alternatives, modifications and variations that fall within the spirit and scope of the appended claims.
Claims (10)
상기 수신 신호에 대해 신호 처리를 수행하여 장애물을 인식하는 신호 처리부; 및
상기 장애물 인식 시 경보를 발생하는 경보 발생부;를 포함하는 이동 차량의 장애물 검출 장치.An obstacle detection unit mounted on a moving vehicle requiring detection of surrounding obstacles, transmitting a transmission signal for detecting an obstacle from an obstacle detection sensor, and receiving a received signal reflected from the obstacle;
A signal processor for recognizing an obstacle by performing signal processing on the received signal; And
An obstacle detection device for a mobile vehicle comprising; an alarm generator for generating an alarm when the obstacle is recognized.
상기 장애물 검출 센서는, 상기 송신 신호에 대해 상기 장애물로부터 반사된 상기 수신 신호를 분석하여 상기 장애물을 검출하는 전자기파, 초음파, 및 광파 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 이동 차량의 장애물 검출 장치.The method of claim 1,
The obstacle detection sensor, the obstacle detection apparatus of a mobile vehicle, characterized in that using any one of electromagnetic waves, ultrasonic waves, and light waves to detect the obstacle by analyzing the received signal reflected from the obstacle with respect to the transmission signal.
상기 신호 처리부는, 상기 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도가 클수록 상기 장애물의 감지 유효 거리를 줄이는 것을 특징으로 하는 이동 차량의 장애물 검출 장치.The method of claim 1,
The signal processing unit, characterized in that the movement characterized in that to reduce the detection effective distance of the obstacle as the maximum downward effective radiation angle, which is an angle with a horizontal line at which the vertical radiation minimum effective power located at the bottom of the transmission direction of the transmission signal increases Vehicle obstacle detection device.
상기 신호 처리부는, 상기 송신 신호의 방사 패턴이 수평선 대비 아래로 기울어진 방향에 대해, 상기 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도가 클수록 상기 장애물의 감지 유효 거리를 줄이는 것을 특징으로 하는 이동 차량의 장애물 검출 장치.The method of claim 1,
The signal processing unit, with respect to a direction in which the radiation pattern of the transmission signal is inclined downward with respect to the horizontal line, is a maximum downward effective power, which is an angle with a horizontal line in which the vertical radiation minimum active power located at the bottom of the transmission direction of the transmission signal is inclined. An obstacle detection apparatus for a moving vehicle, characterized in that as the radiation angle increases, the effective detection distance of the obstacle decreases.
상기 신호 처리부는, 상기 송신 신호의 방사 패턴이 상기 장애물 검출부의 회전 방향에 대해, 상기 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도가 클수록 상기 장애물의 감지 유효 거리를 줄이는 것을 특징으로 하는 이동 차량의 장애물 검출 장치.The method of claim 1,
The signal processing unit includes a maximum downward effective emission, which is an angle of a horizontal line in which the radiation pattern of the transmission signal is at the bottom of the transmission direction of the transmission signal with respect to the rotation direction of the obstacle detection unit. An obstacle detecting apparatus for a moving vehicle, characterized in that as the angle increases, the effective distance for detecting the obstacle is reduced.
상기 신호 처리부는, 상기 송신 신호의 송신 방향에 대해 가장 하단에 위치한 수직 방사 최소 유효 전력이 기울어진 수평선과의 각도인 최대 하향 유효 방사 각도가 클수록 상기 송신 신호의 출력을 줄이는 것을 특징으로 하는 이동 차량의 장애물 검출 장치.The method of claim 1,
The signal processing unit, a mobile vehicle, characterized in that the output of the transmission signal is reduced as the maximum downward effective emission angle, which is an angle with an inclined horizontal line at which the vertical emission minimum active power located at the bottom of the transmission direction of the transmission signal increases Obstacle detection device.
상기 장애물 검출부는, 상기 장애물 검출부가 회전할 경우 고속 송신 신호로 송신하고, 상기 장애물 검출부가 정지할 경우 저속 송신 신호로 송신하는 것을 특징으로 하는 이동 차량의 장애물 검출 장치.The method of claim 1,
The obstacle detection unit transmits a high-speed transmission signal when the obstacle detection unit rotates, and transmits a low-speed transmission signal when the obstacle detection unit stops.
상기 신호 처리부는, 시간별 수신 신호를 분석하여 시간별 급격한 수신 전력 변화가 일정 값 이상일 경우 상기 장애물로 인식하는 것을 특징으로 하는 이동 차량의 장애물 검출 장치.The method of claim 1,
The signal processing unit analyzes the received signal by time and recognizes the obstacle as the obstacle when the sudden change in received power by time is greater than or equal to a predetermined value.
상기 신호 처리부는, 거리별 수신 신호를 분석하여 거리별 급격한 수신 전력 변화가 일정 값 이상일 경우 상기 장애물로 인식하는 것을 특징으로 하는 이동 차량의 장애물 검출 장치.The method of claim 1,
The signal processing unit analyzes the received signal for each distance and recognizes the obstacle as the obstacle when the sudden change in the received power for each distance exceeds a predetermined value.
신호 처리부에서 상기 수신 신호에 대해 신호 처리를 수행하여 장애물을 인식하는 신호 처리 단계; 및
경보 발생부에서 상기 장애물 인식 시 경보를 발생하는 경보 발생 단계;를 포함하는 이동 차량의 장애물 검출 방법. An obstacle detection step of transmitting a transmission signal for detecting an obstacle from an obstacle detection sensor in an obstacle detection unit installed in a moving device requiring detection of surrounding obstacles, and receiving a received signal reflected from the obstacle;
A signal processing step of recognizing an obstacle by performing signal processing on the received signal in a signal processing unit; And
An alarm generating step of generating an alarm when the obstacle is recognized by an alarm generator.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020190064883A KR20200137859A (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | obstacle detecting device and its method for vehicle |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20190040550A (en) | 2017-10-11 | 2019-04-19 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus for detecting obstacle in vehicle and control method thereof |
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2019
- 2019-05-31 KR KR1020190064883A patent/KR20200137859A/en not_active Application Discontinuation
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