KR20220101440A - 도로 경계 판단 시스템 및 판단 방법 - Google Patents

도로 경계 판단 시스템 및 판단 방법 Download PDF

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Abstract

차량 주변 장애물의 차량과의 상대적인 위치정보 또는 속도정보를 수집하는 수집부; 및 수집부로부터 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수신하며, 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 경계판단부;를 포함하는 도로 경계 판단 시스템 및 판단 방법이 소개된다.

Description

도로 경계 판단 시스템 및 판단 방법{ROAD BOUNDARY JUDGMENT SYSTEM AND JUDGEMENT METHOD}
본 발명은 차량 주변 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수집하여 위치정보 또는 속도정보를 통해 차량 주변 장애물의 장애물데이터패턴을 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 도로 경계 판단 시스템 및 판단 방법에 관한 것이다.
차량에 마련되는 레이더 센서는 차량 주변의 차량 또는 장애물 등을 감지하여 충돌을 미연에 방지하는 역할을 한다. 레이더를 이용하여 차량 주변의 물체를 인식하는 경우에 RCS(Radar Cross Section)에 따라 탐지 데이터의 정확도가 달라지게 되는데, 차량 센서가 차량 주변의 도로 경계를 판단하는 경우 경계물의 RCS에 따라 탐지 결과가 달라지게 된다.
기존의 레이더 탐지 기술은 도로 경계물인 철제 가드레일의 경우, RCS가 높아서, 즉 레이더 빔의 반사면적이 크고 반사가 잘 되는 재질이기 때문에 도로의 경계로서 인식이 잘 되지만, 차량의 진행방향을 기준으로 90도에 가까워질수록 주변 물체에 대해 정지나 이동 판별이 어려워지고, 특히 연석과 같은 석재 경계물의 경우 RCS가 낮아서 정확한 탐지가 어렵게 된다.
따라서, RCS가 높은 경계물부터 RCS가 낮은 경계물까지 정확하게 탐지하여 허위 추적 생성을 방지하고 추적의 위치 및 속도의 정확도를 상승시킬 수 있는 도로 경계 판단 시스템의 개발이 요구된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2015-0061950 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량 주변 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수집하여 위치정보 또는 속도정보를 통해 차량 주변 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 도로 경계 판단 시스템 및 판단 방법을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로 경계 판단 시스템은 차량 주변 장애물의 차량과의 상대적인 위치정보 또는 속도정보를 수집하는 수집부; 및 수집부로부터 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수신하며, 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 경계판단부;를 포함한다.
차량 주변 장애물은 주변차량 또는 가드레일 또는 연석 또는 터널 내벽을 포함할 수 있다.
수집부는 레이더센서를 포함하는 센서를 통해 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수집하며, 레이더센서는 차량의 후측방에 마련될 수 있다.
장애물의 위치정보는 차량의 진행방향을 기준으로 차량 주변 장애물이 차량과 이루는 각도에 관한 정보를 포함할 수 있다.
장애물의 속도정보는 차량과 이루는 각도가 일정 기준을 만족하는 차량 주변 장애물이 정지하거나 이동하는지 여부 또는 이동속도를 포함할 수 있다.
복수의 장애물데이터패턴은 장애물이 도로의 경계물인 경우의 패턴 또는 장애물이 도로의 경계물이 아닌 경우의 패턴 또는 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단할 수 없는 경우의 패턴을 포함할 수 있다.
경계판단부는 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단할 수 없는 경우의 패턴에 해당하는 경우, 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부 판단을 유보할 수 있다.
경계판단부는 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부 판단을 유보하는 경우, 일정 시간 이후 수집부로부터 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 재수신하고, 재수신한 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단할 수 있다.
경계판단부는 선정된 장애물데이터패턴을 일정 시간동안 누적하고, 누적된 복수의 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로 경계 판단 방법은 차량 주변 장애물의 차량과의 상대적인 위치정보 또는 속도정보를 수집하는 수집단계; 및 수집단계에서 수집된 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 경계판단단계;를 포함한다.
경계판단단계 이후에는, 경계판단단계에서 선정된 장애물데이터패턴을 일정 시간동안 누적하고, 누적된 복수의 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 누적경계판단단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 도로 경계 판단 시스템 및 판단 방법에 따르면, 차량 주변 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수집하여 위치정보 또는 속도정보를 통해 차량 주변 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템에서 차량 주변에서 일정 각도를 이루는 장애물을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템의 복수의 장애물 패턴을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템에서 차량 주변에서 일정 각도를 이루는 장애물을 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템의 복수의 장애물 패턴을 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템을 나타낸 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템은 차량 주변 장애물의 차량과의 상대적인 위치정보 또는 속도정보를 수집하는 수집부(100); 및 수집부(100)로부터 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수신하며, 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 경계판단부(200);를 포함한다. 차량 주변 장애물은 주변차량 또는 가드레일 또는 연석 또는 터널 내벽을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템은 차량 주변에 장애물이 감지된 경우, RCS가 높은 가드레인 등의 철재 경계물 뿐만 아니라 복수의 장애물데이터패턴을 통해 연석 또는 터널 내벽과 같이 RCS가 낮은 석재 경계물까지 정확하게 탐지하여 도로의 경계인지 여부를 판단하는데 그 목적이 있다.
다만, 도로의 경계가 아니더라도 차량 주변을 지나는 다른 차량의 경우에도, 주변 차량의 주행 위치나, 주행 속도에 따라 도로의 경계인지 차량인지 구분하기가 불분명한 경우가 발생하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시에에 따른 도로 경계 판단 시스템은, 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지를 판단하고, 필요에 따라 인식된 장애물데이터패턴을 누적할 수 있고, 장애물데이터패턴을 통해 또는 누적된 장애물데이터패턴이 일정 임계값 이상인지 여부를 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지를 판단하게 된다. 결국, 본 발명의 일 실시에에 따른 도로 경계 판단 시스템은 장애물의 종류와 관계 없이, 차량 주변 장애물을 탐지하여 주변 차량 또는 도로의 경계여부를 정확하게 판단할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템에서 차량 주변에서 일정 각도를 이루는 장애물을 나타낸 도면이다. 수집부(100)는 레이더센서를 포함하는 센서를 통해 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수집하며, 레이더센서는 차량의 후측방에 마련될 수 있다.
구체적으로, 차량에서 차량 주변의 장애물을 탐지하는 경우, 차량 진행에 의해 정지물체에서 도플러 성분이 발생한다. 정지 탐지 판별 조건은 도 2의 좌측 하단에 나와 있는 식(Cos(γv)= Vr / Vhost)과 같다. 다만, γv가 90도에 가까울 경우, 정지 또는 이동 판정이 어려움으로 이 영역을 브로드사이드(Broadside)영역으로 정의하고, 장애물이 브로드사이드영역에 위치하는 경우 해당 장애물의 정지 또는 이동 판별을 유보한다. 브로드사이드영역은 차량의 진행방향을 기준으로 약 86~94도 및 -94~84도로 정의할 수 있다.
따라서, 장애물의 위치정보는 차량의 진행방향을 기준으로 차량 주변 장애물이 차량과 이루는 각도에 관한 정보를 포함할 수 있고. 장애물의 속도정보는 차량과 이루는 각도가 일정 기준을 만족하는 차량 주변 장애물이 정지하거나 이동하는지 여부 또는 이동속도를 포함할 수 있으며, 경계판단부(200)는 장애물의 위치정보 및 속도정보를 통해 해당 장애물의 정지 또는 이동 또는 브로드사이드영역(판단 유보 영역)에 위치하는지 여부를 구별한 후, 해당 장애물의 장애물데이터패턴을 판단하게 된다. 여기서, 브로드사이드 외의 장애물데이터에 대하여 해당 장애물의 장애물데이터패턴 판단을 함으로써, 보다 정확하게 장애물데이터패턴을 판단할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템의 복수의 장애물 패턴을 나타낸 도면이다. 복수의 장애물데이터패턴은 장애물이 도로의 경계물인 경우의 패턴 또는 장애물이 도로의 경계물이 아닌 경우의 패턴 또는 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단할 수 없는 경우의 패턴을 포함할 수 있다. 도 3을 참고하면, <1>, <2>, <3>번 장애물데이터패턴의 경우, 차량 주변의 연석과 같은 석재 재질의 도로경계물의 장애물데이터패턴에 해당하고, <4>, <5>번 장애물데이터패턴의 경우 차량 주변의 다른 차량의 장애물데이터패턴에 해당한다.
구체적으로, 장애물데이터패턴에서 X표시는 장애물의 정지를 탐지한 것이고, O표시는 장애물의 이동 또는 브로드사이드를 탐지한 결과이다. 경계판단부(200)는 인식된 장애물이 <1>번 장애물데이터패턴에 해당하는 경우, 장애물의 정지와 브로드사이드가 함께 탐지되고, <2>번 장애물데이터패턴에 해당하는 경우 장애물의 정지만 판단되므로, 탐지된 장애물이 연석 도로 경계라는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 경계판단부(200)는 인식된 장애물이 <5>번 장애물데이터패턴에 해당하는 경우에는 차량 주변에 대형 트럭이 함께 주행하는 경우로써, 장애물의 정지 및 이동과 브로드사이드가 함께 탐지됨으로써 탐지된 장애물이 도로 경계가 아니라는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템에서 경계판단부(200)는 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단할 수 없는 경우의 패턴에 해당하는 경우, 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부 판단을 유보할 수 있다. 도 3을 참고하면, <3>번은 연석도로경계에서 브로드사이드가 탐지된 경우이고, <4>번은 차량 주변에서 다른 차량이 등속도로 주행하여 브로드사이드가 탐지된경우인데, 하나의 데이터패턴만 가지고는 각각을 구분할 수 없게 된다. 따라서, 경계판단부(200)는 인식된 장애물이 <3>번 또는 <4>번 장애물데이터패턴의 경우, 인식된 장애물이 도로 경계인지 여부의 최초 판단에서는 고려할 수 없으므로 판단을 유보하며, 최초 판단 후 도로 경계 여부 판단을 유지할지 여부에 있어서 고려할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템에서 경계판단부(200)는 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부 판단을 유보하는 경우, 일정 시간 이후 수집부로부터 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 재수신하고, 재수신한 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템에서 경계판단부(200)는 선정된 장애물데이터패턴을 일정 시간동안 누적하고, 누적된 복수의 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 경계판단부(200)는 인식된 장애물이 <3>번 또는 <4>번 장애물데이터패턴에 해당하는 경우에 도로의 경계물인지 여부 판단을 유보하게 되는데, 이 때 하나의 탐지 결과 즉, 하나의 프레임만 가지고는 인식된 장애물이 도로의 경게물인지 여부를 판단할 수 없으므로, 해당 프레임 이전 또는 이후 탐지 결과를 종합하여 도로의 경계 여부를 판단하게 된다.
예를 들어, 현재 프레임 이전 프레임에서 인식된 장애물이 <1>번 또는 <2>번 장애물데이터패턴에 해당하여 인식된 장애물이 도로 경계라고 판단된 경우, 현재 프레임에서 인식된 장애물이 <3>번 또는 <4>번 장애물데이터패턴에 해당하여도 높은 확률로 인식된 장애물은 도로 경계일 것이고, 현재 프레임 이전 프레임에서 인식된 장애물이 <5>번 장애물데이터패턴에 해당하여 인식된 장애물이 도로 경계가 아니라고 판단된 경우, 현재 프레임에서 인식된 장애물이 <3>번 또는 <4>번 장애물데이터패턴에 해당하여도 높은 확률로 인식된 장애물은 도로 경계가 아닐 것으로 예측할 수 있다.
결론적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 시스템은 수집부(100)를 통해 인식된 장애물에 대한 데이터를 이동 또는 정지 또는 브로드사이드로 분류하고, 브로드사이드 주변 지역의 데이터만 추출하며, 추출된 데이터를 5가지의 장애물데이터패턴으로 분류한다. 이후, 인식된 장애물의 장애물데이터패턴이 <5>번 데이터 패턴인 경우 도로 경계가 아니라고 판단하고, 인식된 장애물의 장애물데이터패턴이 <1>번 또는 <2>번 장애물데이터패턴인 경우 도로 경계라고 판단한다.
또한, 이전 프레임(이전 데이터 탐지결과)에서 도로 경계라고 판단한 경우에, 현재 프레임(현재 데이터 탐지결과)에서 인식된 장애물의 장애물데이터패턴이 <3>번 또는 <4>번 장애물데이터패턴인 경우 도로 경계라고 판단하며, 이전 프레임(이전 데이터 탐지결과)에서 도로 경계가 아니라고 판단한 경우에, 현재 프레임(현재 데이터 탐지결과)에서 인식된 장애물의 장애물데이터패턴이 <3>번 또는 <4>번 장애물데이터패턴인 경우 도로 경계가 아니라고 판단한다.
그리고, 각 프레임의 복수의 장애물데이터패턴을 누적함으로써, 누적된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 임계값을 설정하여 도로 경계 여부를 확률적으로 판단하거나 또는, 차량의 위치정보를 기반으로 동일한 도로를 주행하는 경우 이전에 탐지한 장애물데이터패턴을 이용하여 인식된 장애물이 도로 경계물인지 여부에 참고함으로써, 인식된 장애물이 도로 경계인지 여부를 더욱 정확하게 탐지하고, 허위추적이나 오작동으로 인한 충돌 및 사고를 예방할 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 방법을 나타낸 순서도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 방법은 차량 주변 장애물의 차량과의 상대적인 위치정보 또는 속도정보를 수집하는 수집단계(S100); 및 수집단계(S100)에서 수집된 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 경계판단단계(S110);를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도로 경계 판단 방법에서 경계판단단계(S110) 이후에는, 경계판단단계(S110)에서 선정된 장애물데이터패턴을 일정 시간동안 누적하고, 누적된 복수의 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 누적경계판단단계(S120);를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 수집부 200 : 경계판단부

Claims (11)

  1. 차량 주변 장애물의 차량과의 상대적인 위치정보 또는 속도정보를 수집하는 수집부; 및
    수집부로부터 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수신하며, 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 경계판단부;를 포함하는 도로 경계 판단 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    차량 주변 장애물은 주변차량 또는 가드레일 또는 연석 또는 터널 내벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 경계 판단 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    수집부는 레이더센서를 포함하는 센서를 통해 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 수집하며, 레이더센서는 차량의 후측방에 마련되는 것을 특징으로 하는 도로 경계 판단 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    장애물의 위치정보는 차량의 진행방향을 기준으로 차량 주변 장애물이 차량과 이루는 각도에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 경계 판단 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    장애물의 속도정보는 차량과 이루는 각도가 일정 기준을 만족하는 차량 주변 장애물이 정지하거나 이동하는지 여부 또는 이동속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 경계 판단 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    복수의 장애물데이터패턴은 장애물이 도로의 경계물인 경우의 패턴 또는 장애물이 도로의 경계물이 아닌 경우의 패턴 또는 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단할 수 없는 경우의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 경계 판단 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    경계판단부는 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단할 수 없는 경우의 패턴에 해당하는 경우, 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부 판단을 유보하는 것을 특징으로 하는 도로 경계 판단 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    경계판단부는 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부 판단을 유보하는 경우, 일정 시간 이후 수집부로부터 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 재수신하고, 재수신한 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 도로 경계 판단 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    경계판단부는 선정된 장애물데이터패턴을 일정 시간동안 누적하고, 누적된 복수의 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 도로 경계 판단 시스템.
  10. 차량 주변 장애물의 차량과의 상대적인 위치정보 또는 속도정보를 수집하는 수집단계; 및
    수집단계에서 수집된 장애물의 위치정보 또는 속도정보를 통해 인식된 장애물이 복수의 장애물데이터패턴 중 어느 패턴에 해당하는지 판단하고, 선정된 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 경계판단단계;를 포함하는 도로 경계 판단 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    경계판단단계 이후에는, 경계판단단계에서 선정된 장애물데이터패턴을 일정 시간동안 누적하고, 누적된 복수의 장애물데이터패턴을 통해 인식된 장애물이 도로의 경계물인지 여부를 판단하는 누적경계판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 경계 판단 방법.
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