KR20220030767A

KR20220030767A - 물체 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20220030767A
Application number: KR1020200112483A
Authority: KR
Inventors: 최기훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2022-03-11

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치는 차량의 전방 객체를 향해 신호를 송신하고, 상기 객체로부터 반사된 반사신호를 수신하는 센서 및 상기 반사신호가 수신된 방향과 상기 차량의 주행 방향이 이루는 사이각을 산출하고, 상기 사이각과 유효 감지 범위를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 객체를 유효 장애물로 판단할지 여부를 결정하는 제어부를 포함하여, 차량 주행 제어에 이용할 수 있는 유효 장애물을 용이하게 검출하도록 하며, 그에 따라 차량 주행 제어 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

물체 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING OBJECT}

본 발명은 물체 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.

레이더는 방사된 신호가 타겟에 도달한 후 반사되는 신호를 이용하여 타겟을 검출하는 장치이다. 레이더가 복수의 타겟에서 반사되는 경우에는 반사 신호가 여러 방향으로 바뀌어 반사되기 때문에, 타겟의 정확한 위치를 검출하기 어려운 한계가 있다. 만일 타겟이 차량의 전방에서 주행중인 차량이며, 상술한 바와 같은 한계로, 타겟의 정확한 위치를 검출하기 어려운 경우에는 전방 차량을 기반으로 수행되는 자차량의 주행 제어에 오류를 유발할 수 있으며, 이는 사고로 이어지는 위험을 증가시킨다.

본 발명의 일 목적은 자차량과 동일한 차로에서 주행중인 전방 차량을 용이하게 검출할 수 있는 물체 검출 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치는 차량의 전방 객체를 향해 신호를 송신하고, 상기 객체로부터 반사된 반사신호를 수신하는 센서 및 상기 반사신호가 수신된 방향과 상기 차량의 주행 방향이 이루는 사이각을 산출하고, 상기 사이각과 유효 감지 범위를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 객체를 유효 장애물로 판단할지 여부를 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 제1 객체로부터 반사된 반사신호의 방향과 상기 차량의 주행 방향이 이루는 제1 사이각이, 제2 객체로부터 반사된 반사신호의 방향과 상기 차량 주행 방향이 이루는 제2 사이각을 초과하고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다.

상기 제어부는 상기 제1 사이각이 상기 제2 사이각을 초과하고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는 것으로 판단하면, 상기 제1 객체는 유효 장애물이 아니고, 제2 객체는 유효 장애물인 것으로 판단할 수 있다.

상기 제어부는 상기 제1 사이각이 상기 제2 사이각을 초과하지 않고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는 것으로 판단하면, 상기 제1 객체 및 상기 제2 객체 모두 유효 장애물인 것으로 판단할 수 있다.

상기 제어부는 상기 차량이 곡선로를 주행중인 경우, 차량의 조향 방향을 기반으로 상기 사이각을 보정할 수 있다.

상기 제어부는 상기 차량이 곡선로를 주행중인 경우, 상기 반사신호가 수신된 방향과 상기 차량의 조향 방향의 사이각을 이용하여 상기 유효 장애물을 판단할 수 있다.

상기 유효 감지 범위는 상기 센서가 감지 가능한 각도 범위를 의미할 수 있다.

상기 제어부는 차량의 헤딩각을 기반으로 상기 차량의 주행 방향을 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 방법은 차량의 전방 객체를 향해 신호를 송신하고, 상기 객체로부터 반사된 반사신호를 수신하는 단계와, 상기 반사신호가 수신된 방향과 차량의 주행 방향이 이루는 사이각을 산출하는 단계 및 상기 사이각과 유효 감지 범위를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 객체를 유효 장애물로 판단할지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 사이각을 산출하는 단계 이후, 제1 객체로부터 반사된 반사신호의 방향과 상기 차량의 주행 방향이 이루는 제1 사이각이, 제2 객체로부터 반사된 반사신호의 방향과 상기 차량 주행 방향이 이루는 제2 사이각을 초과하고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다.

상기 제1 사이각이 상기 제2 사이각을 초과하고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는 것으로 판단하면, 상기 제1 객체는 유효 장애물이 아니고, 제2 객체는 유효 장애물인 것으로 판단할 수 있다.

상기 제1 사이각이 상기 제2 사이각을 초과하지 않고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는 것으로 판단하면, 상기 제1 객체 및 상기 제2 객체 모두 유효 장애물인 것으로 판단할 수 있다.

상기 차량이 곡선로를 주행중인 경우, 차량의 조향 방향을 기반으로 상기 사이각을 보정할 수 있다.

상기 차량이 곡선로를 주행중인 경우, 상기 반사신호가 수신된 방향과 상기 차량의 조향 방향의 사이각을 이용하여 상기 유효 장애물을 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치 및 방법은 차량 주행 제어에 이용할 수 있는 유효 장애물을 용이하게 검출하여 차량 주행 제어 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 직선로를 주행 시 유효 장애물 검출에 이용되는 파라미터를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 곡선로를 주행 시 유효 장애물 검출에 이용되는 파라미터를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 물체 검출 장치(100)는 센서(110), 카메라(120), 내비게이션(130), ADAS(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 센서(110)는 차량 주변에 존재하는 객체의 유무를 검출할 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따르면 센서(110)는 차량 전방의 객체를 향해 전자파를 송신하고, 객체로부터 반사된 반사신호를 수신하여, 객체까지의 거리나 형상을 검출할 수 있다. 일 예로, 센서(110)는 레이더 센서를 포함할 수 있다.

또한, 센서(110)는 차량의 헤딩각을 감지하는 자이로 센서를 포함할 수 있으며, 제어부(150)는 차량의 헤딩각을 기반으로 차량의 진행 방향을 판단할 수 있다. 아울러, 센서(110)는 차량의 조향각을 감지하는 스티어링 휠 센서를 포함할 수 있다.

카메라(120)는 차량이 주행하는 동안 차량 전방의 이미지를 획득할 수 있으며, 실시예에 따르면, 카메라(120)는 차량 전방의 차선 이미지 및 차량 이미지를 획득할 수 있다.

내비게이션(130)은 차량이 주행하는 도로의 정보 또는 운전자가 도달하고자 하는 목적지까지의 경로를 표시하는 표시 장치 및 운전자의 명령을 입력하는 마이크 및 음향을 출력하는 출력 장치를 포함할 수 있다.

ADAS(140)는 센서(110)가 감지한 정보(예, 전방 객체)를 기반으로 차속을 자동으로 가감속하며 자동 주행하도록 하는 SCC 장치를 포함할 수 있으며, 센서(110)가 감지한 정보를 기반으로 충돌 가능성을 판단하여 자동으로 감속하도록 하는 AEB 장치를 포함할 수 있다.

제어부(150)는 각종 명령의 연산이나 실행을 수행 가능한 반도체 칩 등을 내장한 마이크로 프로세서(microprocessor) 등의 다양한 처리 장치에 의해 구현될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 장치의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로는 제어부(150)는 객체로부터 수신된 반사신호의 방향과 차량의 주행 방향이 이루는 사이각을 산출하고, 사이각과 유효 감지 범위를 비교하고, 비교 결과에 따라 객체를 유효 장애물로 판단할지 여부를 결정할 수 있다. 보다 구체적인 제어부(150) 동작에 관한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 직선로를 주행 시 유효 장애물 검출에 이용되는 파라미터를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 곡선로를 주행 시 유효 장애물 검출에 이용되는 파라미터를 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 자차량(200)이 직선로를 주행 시 자차량(200)이 전방을 향해 송신한 신호가 제1 객체(210) 및 제2 객체(220)로부터 수신되는 경우, 제1 객체(210) 및 제2 객체(220)로부터 수신된 반사신호가 수신된 방향을 판단할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 자차량(200)의 헤딩각을 이용하여 주행 방향을 판단할 수 있으며, 반사신호가 수신된 방향과 차량의 주행 방향이 이루는 사이각을 산출할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(150)는 제1 객체(210)로부터 수신된 반사신호와 자차량(200)이 이루는 제1 사이각(a)과 제2 객체(220)로부터 수신된 반사신호와 자차량(200)이 이루는 제2 사이각(b)을 산출할 수 있다.

제어부(150)는 제1 객체(210)로부터 반사된 반사신호의 방향과 자차량(200)의 주행 방향이 이루는 제1 사이각(a)이, 제2 객체(220)로부터 반사된 반사신호의 방향과 자차량(200)의 주행 방향이 이루는 제2 사이각(b)을 초과하는지 여부를 판단하고, 제2 사이각(b)이 센서(110)의 유효 감지 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 센서(110)의 유효 감지 범위는 센서(110)가 감지 가능한 각도 범위를 의미할 수 있다.

제어부(150)는 제1 사이각(a)이 제2 사이각(b)를 초과하고, 제2 사이각(b)이 유효 감지 범위 이내인 것으로 판단하면, 제1 객체(210)는 유효 장애물이 아니고, 제2 객체(220)가 유효 장애물인 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 제어부(150)는 ADAS(140)에 포함된 장치가 제2 객체(220)를 기반으로 주행 제어를 수행하도록 제어할 수 있다.

한편, 제어부(150)는 제1 사이각(a)이 제2 사이각(b)을 초과하지 않는 것으로 판단하면, 제1 사이각(a)이 제2 사이각(b) 이하인지 여부를 판단하고, 제2 사이각(b)이 유효 감지 각도 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 제어부(150)는 제1 사이각(a)이 제2 사이각(b) 이하이며, 제2 사이각(b)이 유효 감지 각도 내에 있는 것으로 판단하면, 제1 객체(210) 및 제2 객체(220)를 유효 장애물로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 제어부(150)는 ADAS(140)에 포함된 장치가 1 객체(210) 및 제2 객체(220)를 기반으로 주행 제어를 수행하도록 제어할 수 있다.

또 다른 한편, 제어부(150)는 제2 사이각(b)이 유효 감지 내에 없는 것으로 판단하면, 제1 객체(210) 및 제2 객체(220) 모두 유효 장애물이 아닌 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 제어부(150)는 ADAS(140)에 포함된 장치가 제1 객체(210) 및 제2 객체(220)를 기반으로 주행 제어하지 않도록 할 수 있다.

제어부(150)는 자차량(200)이 곡선로를 주행 시 자차량(200)의 조향 각도와 실질적 주행 방향에 차이가 발생할 수 있으므로, 차량의 조향 각도(c)를 기반으로 제1 사이각(a) 및 제2 사이각(b)을 보정할 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(150)는 제1 사이각(a)과 조향 각도(c)의 합으로 제1 사이각(a)을 보정할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 제2 사이각(b)과 조향 각도(C)의 합으로 제2 사이각(b)을 보정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 검출 방법을 나타낸 순서도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 자차량(200)이 직선로를 주행 시 자차량(200)이 전방을 향해 송신한 신호가 제1 객체(210) 및 제2 객체(220)로부터 수신되는 경우, 제1 객체(210) 및 제2 객체(220)로부터 수신된 반사신호가 수신된 방향을 판단할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 자차량(200)의 헤딩각을 이용하여 주행 방향을 판단할 수 있으며, 반사신호가 수신된 방향과 차량의 주행 방향이 이루는 사이각을 산출할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(150)는 제1 객체(210)로부터 수신된 반사신호와 자차량(200)이 이루는 제1 사이각(a)과 제2 객체(220)로부터 수신된 반사신호와 자차량(200)이 이루는 제2 사이각(b)을 산출할 수 있다(S110).

제어부(150)는 제1 객체(210)로부터 반사된 반사신호의 방향과 자차량(200)의 주행 방향이 이루는 제1 사이각(a)이, 제2 객체(220)로부터 반사된 반사신호의 방향과 자차량(200)의 주행 방향이 이루는 제2 사이각(b)을 초과하는지 여부를 판단하고, 제2 사이각(b)이 센서(110)의 유효 감지 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다(S120). 여기서, 센서(110)의 유효 감지 범위는 센서(110)가 감지 가능한 각도 범위를 의미할 수 있다.

S120에서 제어부(150)는 제1 사이각(a)이 제2 사이각(b)를 초과하고, 제2 사이각(b)이 유효 감지 범위 이내인 것으로 판단하면(Y), 제1 객체(210)는 유효 장애물이 아니고, 제2 객체(220)가 유효 장애물인 것으로 판단할 수 있다(S130). 이러한 경우, 제어부(150)는 ADAS(140)에 포함된 장치가 제2 객체(220)를 기반으로 주행 제어를 수행하도록 제어할 수 있다(S140).

한편, S120에서 제어부(150)는 제1 사이각(a)이 제2 사이각(b)을 초과하지 않는 것으로 판단하면(N), 제1 사이각(a)이 제2 사이각(b) 이하인지 여부를 판단하고, 제2 사이각(b)이 유효 감지 각도 내에 있는지 여부를 판단할 수 있다(S150).

S150에서 제어부(150)는 제1 사이각(a)이 제2 사이각(b) 이하이며, 제2 사이각(b)이 유효 감지 각도 내에 있는 것으로 판단하면(Y), 제1 객체(210) 및 제2 객체(220)를 유효 장애물로 판단할 수 있다(S160). 이러한 경우, 제어부(150)는 ADAS(140)에 포함된 장치가 1 객체(210) 및 제2 객체(220)를 기반으로 주행 제어를 수행하도록 제어할 수 있다(S170).

S150에서 제어부(150)는 제2 사이각(b)이 유효 감지 내에 없는 것으로 판단하면(N), 제1 객체(210) 및 제2 객체(220) 모두 유효 장애물이 아닌 것으로 판단할 수 있다(S180). 이러한 경우, 제어부(150)는 ADAS(140)에 포함된 장치가 제1 객체(210) 및 제2 객체(220)를 기반으로 주행 제어하지 않도록 할 수 있다(S190).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

물체 검출 장치 100
센서 110
카메라 120
내비게이션 130
ADAS 140
제어부 150

Claims

차량의 전방 객체를 향해 신호를 송신하고, 상기 객체로부터 반사된 반사신호를 수신하는 센서; 및
상기 반사신호가 수신된 방향과 상기 차량의 주행 방향이 이루는 사이각을 산출하고, 상기 사이각과 유효 감지 범위를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 객체를 유효 장애물로 판단할지 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 물체 검출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는
제1 객체로부터 반사된 반사신호의 방향과 상기 차량의 주행 방향이 이루는 제1 사이각이, 제2 객체로부터 반사된 반사신호의 방향과 상기 차량 주행 방향이 이루는 제2 사이각을 초과하고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 물체 검출 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는
상기 제1 사이각이 상기 제2 사이각을 초과하고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는 것으로 판단하면, 상기 제1 객체는 유효 장애물이 아니고, 제2 객체는 유효 장애물인 것으로 판단하는 물체 검출 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는
상기 제1 사이각이 상기 제2 사이각을 초과하지 않고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는 것으로 판단하면, 상기 제1 객체 및 상기 제2 객체 모두 유효 장애물인 것으로 판단하는 물체 검출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는
상기 차량이 곡선로를 주행중인 경우, 차량의 조향 방향을 기반으로 상기 사이각을 보정하는 물체 검출 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제어부는
상기 차량이 곡선로를 주행중인 경우, 상기 반사신호가 수신된 방향과 상기 차량의 조향 방향의 사이각을 이용하여 상기 유효 장애물을 판단하는 물체 검출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유효 감지 범위는
상기 센서가 감지 가능한 각도 범위를 의미하는 물체 검출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는
차량의 헤딩각을 기반으로 상기 차량의 주행 방향을 판단하는 물체 검출 장치.
차량의 전방 객체를 향해 신호를 송신하고, 상기 객체로부터 반사된 반사신호를 수신하는 단계;
상기 반사신호가 수신된 방향과 차량의 주행 방향이 이루는 사이각을 산출하는 단계; 및
상기 사이각과 유효 감지 범위를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 객체를 유효 장애물로 판단할지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 물체 검출 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 사이각을 산출하는 단계 이후,
제1 객체로부터 반사된 반사신호의 방향과 상기 차량의 주행 방향이 이루는 제1 사이각이, 제2 객체로부터 반사된 반사신호의 방향과 상기 차량 주행 방향이 이루는 제2 사이각을 초과하고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 물체 검출 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 사이각이 상기 제2 사이각을 초과하고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는 것으로 판단하면, 상기 제1 객체는 유효 장애물이 아니고, 제2 객체는 유효 장애물인 것으로 판단하는 물체 검출 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 사이각이 상기 제2 사이각을 초과하지 않고, 상기 제2 사이각이 상기 유효 감지 범위 내에 있는 것으로 판단하면, 상기 제1 객체 및 상기 제2 객체 모두 유효 장애물인 것으로 판단하는 물체 검출 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 차량이 곡선로를 주행중인 경우, 차량의 조향 방향을 기반으로 상기 사이각을 보정하는 물체 검출 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 차량이 곡선로를 주행중인 경우, 상기 반사신호가 수신된 방향과 상기 차량의 조향 방향의 사이각을 이용하여 상기 유효 장애물을 판단하는 물체 검출 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 차량의 주행 방향은
차량의 헤딩각을 기반으로 판단하는 물체 검출 방법.