WO2015170794A1 - 주변 차량 탐지 장치 및 방법 - Google Patents

주변 차량 탐지 장치 및 방법 Download PDF

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WO2015170794A1
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surrounding vehicle
surrounding
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PCT/KR2014/005292
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강동훈
김동신
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한화테크윈 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for detecting a surrounding vehicle.
  • Unmanned vehicles mean vehicles that drive to their destination by grasping the road and the terrain on their own without having to hold the steering wheel. Also called an autonomous driving vehicle or an autonomous driving vehicle.
  • the technical problem to be solved by one embodiment of the present invention is to provide.
  • Unmanned vehicles use laser scanner sensors to detect and track nearby vehicles.
  • Laser scanner sensors used by unmanned vehicles to detect and track surrounding vehicles may include two-dimensional laser scanner sensors or three-dimensional laser scanner sensors.
  • the technical problem to be solved by the present invention is a vehicle and apparatus for detecting a surrounding vehicle that can correct the information of the detected surrounding vehicle based on the fact that the vehicle generally moves along the lane and requires a certain amount of energy to leave the lane. It is about.
  • the technical problem to be solved by the present invention relates to the surrounding vehicle detection apparatus and method that can determine the energy required to leave the lane on which the vehicle is driving using a Gaussian mixture model.
  • an apparatus for detecting a surrounding vehicle including: a providing unit configured to receive data sensed around the vehicle using a laser scanner sensor of the vehicle; An acquisition unit for obtaining valid data from the received data; A first information generation unit matching the obtained valid data with a preset model of the vehicle and generating information regarding a position and a driving direction of the surrounding vehicle of the vehicle; Determines an energy state of a first surrounding vehicle among the surrounding vehicles, and among the information about the position of the surrounding vehicle generated by the first information generator, the position P1 of the first surrounding vehicle and a driving direction for each lane A second information generator configured to generate information (D2) about a driving direction of the first neighboring vehicle by using the load information data including the information and the determined energy state of the first neighboring vehicle; And using the driving direction D1 of the first peripheral vehicle generated by the first information generator and the driving direction D2 of the first peripheral vehicle generated by the second information generator. It may include a determination unit for determining the direction (Dtotal) of the vehicle.
  • the acquiring unit may classify the provided data into groups according to a predetermined setting, obtain a data group located on a road among the classified groups as the valid data, and the first information generating unit The information regarding the location and the driving direction of the surrounding vehicle may be generated by matching each of the classified data groups located on the road and a model of the preset vehicle.
  • the first information generator may generate information about a driving direction of a neighboring vehicle corresponding to a specific group matched with the model of the preset vehicle using the road information data.
  • the second information generator may determine a driving direction corresponding to the lane in which the first neighboring vehicle is located P1 from the load information data.
  • the controller may acquire the driving possible direction as information D2 about the driving direction of the first surrounding vehicle.
  • the lane where the first neighboring vehicle is positioned P1 is within a preset distance while the distance between the lane closest to the position P1 of the first neighboring vehicle is within a preset distance.
  • the second information generator may be configured to have at least one energy state exceeding a predetermined energy state within a predetermined time range.
  • the driving direction corresponding to the lane in which the first surrounding vehicle is located P1 is obtained from the load information data, and the obtained driving direction is information about the driving direction of the first surrounding vehicle (D2). Can be created with).
  • the second information generator may correspond to a lane in which the first neighboring vehicle of the last period is located when all of the identified energy states are less than or equal to the predetermined energy state within the preset time range.
  • the driving possibility direction may be obtained from the road information data, and the obtained driving direction may be generated as information D2 about the driving direction of the first surrounding vehicle.
  • the second information generator may further generate information P2 regarding the position of the first surrounding vehicle, and the first neighboring vehicle generated by the first information generator may be located at position P1.
  • the center position of one lane may be generated as information P2 about the position of the first neighboring vehicle.
  • the second information generator may determine the energy state of the first neighboring vehicle by using a Gaussian Mixture Model.
  • the second information generator may determine the energy state of the first neighboring vehicle as the position of the first neighboring vehicle generated by the first information generator is closer to the nearest lane. .
  • the second information generating unit may include a driving direction of the first surrounding vehicle generated by the first information generating unit and the first surrounding among lanes forming a lane in which the first surrounding vehicle is traveling. As the angle between the lane closest to the vehicle increases, the energy state of the first surrounding vehicle may be higher.
  • the laser scanner may be a two-dimensional laser scanner sensor.
  • a method for detecting a surrounding vehicle comprising: receiving data sensed around the vehicle using a laser scanner sensor of the vehicle; (B) obtaining valid data from the provided data; (C) generating information on a position and a driving direction of a vehicle around the vehicle by matching the acquired valid data with a model of a preset vehicle; The energy state of the first surrounding vehicle is determined among the surrounding vehicles, and among the information about the position of the surrounding vehicle generated in the step (c), the position P1 of the first surrounding vehicle and the driving possible direction information for each lane are displayed.
  • (D) generating information (D2) on a driving direction of the first neighboring vehicle by using included load information data and the identified energy state of the first neighboring vehicle; And the direction of the first surrounding vehicle using the driving direction D1 of the first surrounding vehicle generated in step (c) and the driving direction D2 of the first surrounding vehicle generated by the step (d). And (e) determining (Dtotal).
  • a computer-readable recording medium for receiving the technical problem is provided by using a laser scanner sensor of a vehicle to receive data sensed around the vehicle. ; (B) obtaining valid data from the provided data; (C) generating information on the position and driving direction of the surrounding vehicle of the vehicle by matching the obtained valid data with a preset model of the vehicle; The energy state of the first neighboring vehicle among the neighboring vehicles is determined, and the position P1 of the first neighboring vehicle and the driving direction information for each lane are included in the position information of the neighboring vehicle generated in step (c).
  • the present invention compared to the prior art, it is possible to reduce the error of the information about the position of the surrounding vehicle and the information about the driving direction.
  • FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for detecting a surrounding vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a range in which a vehicle periphery is detected by a 2D laser scanner sensor installed in a vehicle.
  • 3 is a diagram illustrating information about a driving direction of each lane stored in road information data.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of valid data obtained by an acquisition unit of a nearby vehicle detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining an example of generating information about a position and a driving direction of a first surrounding vehicle generated by the second information generator.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which an energy state is measured using a four Gaussian mixture model.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of displaying points corresponding to four preset energy states set using a four Gaussian mixture model.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a surrounding vehicle detection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a hardware configuration that a vehicle detection apparatus according to an embodiment of the present invention may have.
  • FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for detecting a surrounding vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Detecting a surrounding vehicle means detecting information including information about a location and a driving direction of a vehicle (or a non-vehicle object) located near the vehicle.
  • the surrounding vehicle detection apparatus 100 will be described with reference to FIG. 1 by providing a provider 110, an acquirer 120, a first information generator 130, and a second information generator 140. And a determination unit 150.
  • the providing unit 110 may receive information collected by the laser scanner sensor 200 installed or connected to the vehicle.
  • the providing unit 110 and the laser scanner sensor 200 may be connected by wire or wireless communication.
  • the laser scanner sensor 200 that transmits information to the providing unit 110 of the surrounding vehicle detection apparatus 100 may be three-dimensional, but a cheap two-dimensional laser scanner sensor 200 Can be.
  • the 2D laser scanner sensor 200 is used, the false detection rate is higher than that of the 3D laser scanner sensor 200, but the surrounding vehicle detection apparatus 100 according to an exemplary embodiment may lower the false detection rate.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a range in which a vehicle periphery is detected by a 2D laser scanner sensor installed in a vehicle.
  • three 2D laser scanners may be installed in a vehicle as shown in FIG. 2 in order to sense 360 degrees around the vehicle 20, that is, around the vehicle 20.
  • one two-dimensional laser scanner S1 may be present in the middle of the front of the vehicle 20, and one two-dimensional laser scanner S ⁇ 2 and S3 may be present at both rear ends of the vehicle 20.
  • S1 may sense the area 21 of the semicircle having the radius of R1.
  • S2 may sense the area 22 close to the circle having the radius of R2.
  • S3 may sense an area 23 close to a circle having a radius of R3.
  • R1, R2, and R3 may be approximately 50m and may change depending on the performance or setting of the two-dimensional laser scanner.
  • the acquirer 120 may obtain valid data from sensing data provided by the provider 110.
  • the acquiring unit 120 classifies the data sensed around the vehicle provided by the providing unit 110 into groups according to a preset bar (for example, a setting regarding an interval between data and the number of data existing at a predetermined interval). Can be classified. In detail, for example, the acquirer 120 may classify data that can be viewed as a group based on the sensed interval between the data.
  • a preset bar for example, a setting regarding an interval between data and the number of data existing at a predetermined interval.
  • the acquirer 120 may acquire only data existing on a road among data classified into groups, as valid data.
  • the determination of whether the data exists on the road may use a distribution form of sensing data or road information data.
  • the acquirer 120 may obtain valid data by classifying the data into groups according to a predetermined setting among only data existing on the road among sensing data.
  • the first information generation unit 130 matches the valid data acquired by the acquisition unit 120 with the preset model of the vehicle, information about the position of the surrounding vehicle of the vehicle (P1) and information about the driving direction of the surrounding vehicle ( D1) can be generated.
  • the preset model of the vehicle may be in the form of a rectangular box.
  • the first information generator 130 may assume valid data as a line in order to match the valid data acquired by the acquirer 120 with a preset model of the vehicle.
  • the information P1 of the position of the surrounding vehicle generated by the first information generator 130 and the information D1 of the driving direction of the surrounding vehicle are matched with the model of the preset vehicle among valid data.
  • information about a position and information about a driving direction may be generated.
  • the first information generation unit 130 is located at the position of the matched box only when the valid data acquired by the acquisition unit 120 and the preset model and matching ratio of the vehicle become greater than or equal to each other (assuming that the vehicle has a high probability). Information regarding the driving direction and the driving direction can be generated.
  • the first information generation unit 130 may use road information data including information on driving directions for each lane when generating information about driving directions of the matched boxes.
  • the road information data may be stored in the road information map storage device 300.
  • the road information map storage device 300 is a device for storing road information data including various types of road information, such as RNDF (The Route Network Definition File).
  • the road information data includes information on the driving direction of each lane.
  • the road information data may include information on the intermediate position of each lane.
  • the intermediate position of each lane means the intermediate position of the lane width.
  • 3 is a diagram illustrating information about a driving direction of each lane stored in road information data.
  • the road information data includes information about a driving direction or a driving direction for each lane.
  • the method of generating the information P1 about the position of the surrounding vehicle and the information about the driving direction D1 by the first information generator 130 may be a box model fitting method. This can be called. That is, the first information generator 130 may generate the information P1 on the position of the surrounding vehicle and the information D1 on the driving direction by using the box model fitting method.
  • the first information generator 130 may generate the center of the box as information P1 about the center position of the surrounding vehicle in the form of a box matching the valid data and the model of the preset vehicle.
  • the first information generator 130 may generate the information D1 about the driving direction of the surrounding vehicle by using the matchable inclination of the box shape (the surrounding vehicle) and the driving direction using the road information data. have.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of valid data obtained by an acquisition unit of a nearby vehicle detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the data sensed by the laser scanner sensor 200 provided by the provider 110 may be viewed.
  • data sensed by the scanner sensor is represented by a dot.
  • the obtaining unit 120 is classified into groups according to a preset bar (for example, a setting regarding an interval between data and the number of data existing at a predetermined interval) among the sensed data provided by the providing unit 110. Data can be obtained.
  • valid data classified into groups obtained by the acquirer 120 may be 41, 42, and 43.
  • the first information generator 130 may express the valid group data 41 in a line like 41a. In addition, the first information generator 130 may match a box having a predetermined size to the expressed line 41a as shown in 41b.
  • the preset box briefly shows the shape of the vehicle as described above, and may have a rectangular shape.
  • the box 41b matched by the first information generation unit 130 is referred to as a first neighboring vehicle among neighboring vehicles detected near the vehicle.
  • the first information generation unit 130 may generate information as the location of the center of the matched box 41b as that of the first surrounding vehicle.
  • the first information generating unit 130 may set any one of the directions 52 and 53 perpendicular to the shorter lines of the rectangular box 41b from the center position of the matched rectangular box 41b. 1 Information can be generated as the driving direction of the surrounding vehicle.
  • the first information generation unit 130 may select a direction corresponding to the driving direction of the first neighboring vehicle among the vertical directions 52 and 53 by using road information data including information about a driving direction for each lane. have.
  • the first information generating unit 130 may be a driving direction included in the road information data among the vertical directions 52 and 53 (the position of the first neighboring vehicle generated by the first information generating unit 130).
  • a direction more similar to the driving direction of the lane corresponding to 51) may be selected as the direction corresponding to the driving direction of the first surrounding vehicle.
  • the direction corresponding to 52 is the first neighboring vehicle.
  • the information may be generated as being a driving direction of.
  • FIG. 6 a process of generating information about a position and a driving direction of a surrounding vehicle (a box shape) matching the group data corresponding to 42 among the valid data classified into groups by the first information generating unit 130. Can be seen.
  • the first information generator 130 may express the valid group data 42 in a line as 42a.
  • the first information generation unit 130 may match a box (eg, a rectangular shape) having a predetermined size to the expressed line 42a as 41b or / and 42c.
  • the boxes 41b and 42c matched by the first information generation unit 130 are referred to as the second neighboring vehicle among the neighboring vehicles detected around the vehicle.
  • the first information generation unit 130 may consider all shapes 42b and 42c in which a preset box having a rectangular shape matches the expressed line 42a.
  • the first information generation unit 130 may acquire the position 61a and the driving directions 61b and 61c of the second surrounding vehicle, which may be derived from the 42b box. In addition, the first information generator 130 may acquire the position 62a and the driving directions 62b and 62c of the second surrounding vehicle, which may be derived from the box 42c.
  • the first information generator 130 may generate information about the position and the driving direction of the second neighboring vehicle by using the driving direction information included in the road information data.
  • the first information generation unit 130 may obtain, from the road information data, the driving direction information of the lane corresponding to the position 61a of the second surrounding vehicle derived from the 42b box.
  • the first information generator 130 may be an angle formed by the acquired traveling direction and the traveling directions 61b and 61c derived from the box 42b (0 degrees in the same direction and 180 degrees in the opposite direction). ) May determine whether the driving direction is within a predetermined angle or not.
  • the first information generator 130 may obtain, from the road information data, the driving direction information of the lane corresponding to the position 62a of the second neighboring vehicle derived from the 42c box. In addition, the first information generator 130 may determine whether the angle formed between the obtained traveling direction and the driving directions 62b and 62c derived from the 42b box is within a preset angle to determine whether the driving direction is a valid driving direction. have.
  • the valid driving direction may be one or two or more.
  • the first information generating unit 130 determines that the driving direction (62b in FIG. 6) corresponding to a direction more similar to the driving possible direction among the valid driving directions (62b in FIG. 6) is the direction of the second surrounding vehicle. Can be generated.
  • the first information generation unit 130 may generate information as the position of the center 62a of the box 42c used to derive the 62b direction as the position of the second surrounding vehicle.
  • the first information generator 130 may include the positions 71a and 72b and the driving direction 71c of the third surrounding vehicle 43b or 43c. , 71b, 72b, and 72c may be generated.
  • the first information generator 130 may generate information as 71b is a driving direction of a third neighboring vehicle.
  • the first information generation unit 130 may generate the information that 71a is the position of the third surrounding vehicle.
  • the line 43a When the line 43a is represented as shown in FIG. 7, it may be set so as not to be a valid data group.
  • a matching criterion may be preset.
  • the matching criterion may be matched to be in the middle of one side segment of the preset box in the forward direction of the expressed line 43a.
  • two boxes In FIG. 7, in the form of a preset box that matches the line 43, two boxes may be further symmetrically formed with the boxes 43b and 43c illustrated in FIG. 7. Even if there are two more boxes, the same method as described with reference to FIG. 6 may be applied to generate information on the position and driving direction of the third surrounding vehicle.
  • the second information generator 140 may determine an energy state of the surrounding vehicles (each of the surrounding vehicles).
  • the second information generator 140 may include information about the location of the surrounding vehicle generated by the first information generator 130, load information data provided from the road information map storage device, and the energy of the detected surrounding vehicle. By using the state, the information D2 about the driving direction of the surrounding vehicle (each of the surrounding vehicles) may be generated.
  • the second information generation unit 140 uses the fact that a certain amount of energy is required in order to leave the lane in which the vehicle (the surrounding vehicle) is driving. That is, the second information generator 140 assumes that the second vehicle information generator 140 continues to drive in the driving lane even if there is a certain amount of movement in the lane before the detected energy state of the surrounding vehicle becomes higher than or equal to the preset energy state. Generates information about location and information about driving direction.
  • the second information generator 140 may determine whether the surrounding vehicle has an intention to change the lane based on whether the energy state of the surrounding vehicle exceeds the preset energy state. The second information generator 140 may determine that there is no intention of changing the lane unless the energy state of the surrounding vehicle exceeds a preset energy state. The second information generator 140 may generate information on the position and the driving direction of the surrounding vehicle determined as having no intention of changing the road using the road information data.
  • the second information generator 140 uses information about the position P1 of the surrounding vehicle generated by the first information generator 130 to determine a path corresponding to the position P1 of the surrounding vehicle. Information on the driving possible direction can be obtained from the road information data.
  • the second information generator 140 may generate the information as the direction P2 of the neighboring vehicle.
  • the second information generator 140 generates an intermediate point of the lane corresponding to the position P1 of the surrounding vehicle generated by the first information generator 130 by the second information generator 140.
  • Information may be generated as being the location P2 of the surrounding vehicle.
  • the midpoint of a lane means the midpoint of the width between the lanes forming the lane. That is, the position P2 of the surrounding vehicle generated by the second information generator 140 and the position of the surrounding vehicle generated by the first information generator 130 have the same coordinates in the driving direction (y-axis), but travel The coordinates of the direction perpendicular to the direction (x-axis) may be different. However, a predetermined difference may also occur in the coordinates of the y-axis depending on the difference between the driving direction D1 of the surrounding vehicle generated by the first information generator 130 and the driving direction included in the road information data.
  • the determination unit 150 may be configured by considering the position of the surrounding vehicle generated by the first information generator 130 and the position of the surrounding vehicle generated by the second information generator 140. Determine the location of the vehicle.
  • the determination unit 150 may determine the location of the surrounding vehicle by considering the direction of the surrounding vehicle generated by the first information generating unit 130 and the direction of the surrounding vehicle generated by the second information generating unit 140. Determine.
  • the information generated by the second information generator 140 is information capable of reducing the error of the position and the driving direction of the surrounding vehicle generated by the first information generator 130.
  • FIG. 8 is a view for explaining an example of generating information about a position and a driving direction of a first surrounding vehicle generated by the second information generator.
  • the second information generating unit 140 uses the position 51 of the first surrounding vehicle and the driving direction 52 of the first surrounding vehicle generated by the first information generating unit 130 to generate energy of the first surrounding vehicle.
  • the state can be determined.
  • the second information generator 140 may generate information about the position of the first neighboring vehicle at the intermediate point 1010 of the lane width.
  • the second information generator 140 may determine a path corresponding to the position of the first neighboring vehicle generated by the first information generator 130.
  • the driving direction information may be obtained from the road information data, and the obtained driving direction may be generated as the driving direction 1020 of the first neighboring vehicle.
  • the second information generator 140 may determine the energy state of each of the surrounding vehicles by using the position and the driving direction of each of the surrounding vehicles generated by the first information generator 130.
  • the second information generator 140 may acquire information about a distance between the neighboring vehicles (each of the surrounding vehicles) to the nearest lane using the location of each of the surrounding vehicles. In addition, the second information generator 140 may acquire information about an angle of the neighboring vehicles (each of the surrounding vehicles) with the nearest lane using the driving direction of each of the surrounding vehicles.
  • the second information generator 140 may determine the energy state of each of the surrounding vehicles by using the obtained information about the distance to the nearest lane and the information about the angle between the nearest lane.
  • the second information generator 140 may determine that the energy state is higher as the distance from the nearest lane is closer.
  • the second information generating unit 140 determines that the energy state is higher as the angle formed with the nearest lane (the angle formed with the nearest lane may mean the angle to the driving direction based on the nearest lane). can do.
  • the second information generator 140 may be set to increase exponentially, although the energy state that increases as the distance between the nearest lane and the angle formed may increase linearly. .
  • the preset energy state may be set based on an energy state that may determine that the energy state of the vehicle (the surrounding vehicle) is intended to change the lane.
  • the preset energy state may use a Gaussian Mixture Model. Specifically, the preset energy state may use a four Gaussian mixture model.
  • the preset energy state will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which an energy state is measured using a four Gaussian mixture model.
  • four points having the highest energy level may be set to a preset energy state.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of displaying points corresponding to four preset energy states set using a four Gaussian mixture model.
  • Each point in the lane can be associated with a preset energy state using a four Gaussian mixture model.
  • the second information generator 140 may detect that the surrounding vehicle (for example, the first neighboring vehicle) that exceeds the preset energy state has a lane. It can be determined that there is an intention to change.
  • the first neighboring vehicle is located at the position P1.
  • the case where one lane is different from the lane in which the first neighboring vehicle of the last period generated by the first information generation unit 130 is located will be described as an example.
  • the identified energy state with respect to the first surrounding vehicle within a preset time range (time from the previous period generated by the first information generation unit 130 to the present, one cycle or longer than one cycle).
  • the second information generating unit 140 obtains, in the road information data, the driving direction corresponding to the lane at which the first neighboring vehicle is located P1.
  • the acquired driving direction may be generated as information D2 about the driving direction of the first surrounding vehicle.
  • the second information generation unit ( 140 may obtain, in the load information data, the driving direction corresponding to the lane in which the first neighboring vehicle of the previous period is located, and generate the obtained driving direction as information D2 about the driving direction of the first neighboring vehicle. have.
  • the position P1 of the first neighboring vehicle generated by the first information generator 130 exists in a lane different from the position of the first neighboring vehicle generated by the last period (meaning that the lane is changed). Even if the energy state of the first surrounding vehicle has not exceeded the preset energy state, the second information generator 140 determines that the lane has not been changed and generates the position of the first surrounding vehicle as existing in the existing lane. Can be. In other words, the position of the first surrounding vehicle generated by the first information generating unit 130 may be inferred to be an error, and the error may be inferred from the first surrounding vehicle generated by the second information generating unit 140. Can be corrected with position information.
  • the determination unit 150 will be described with reference to FIG. 1.
  • the determination unit 150 may include the location P1 of the surrounding vehicles (each of the surrounding vehicles) generated by the first information generator 130 and the surrounding vehicles generated by the second information generator 140, respectively. Finally, the position Ptotal of the surrounding vehicle (each of the surrounding vehicles) is determined in consideration of the position P2 of.
  • the determination unit 150 finally considers the position of the surrounding vehicle generated by the first information generating unit 130 and the position of the surrounding vehicle generated by the second information generating unit 140. Determine the location of.
  • the determination unit 150 determines the average of the position coordinates of the first neighboring vehicle and the position coordinates of the second neighboring vehicle generated by the first information generator 130 as the final position of the first neighboring vehicle. Can be.
  • the determination unit 150 may determine the average of the driving direction of the first surrounding vehicle and the driving direction of the second surrounding vehicle generated by the first information generator 130 as the final driving direction of the first surrounding vehicle. have.
  • the information generated by the first information generating unit 130 and the second information generating unit 130 are necessarily determined by the determination unit 150 to determine the final driving direction of the first surrounding vehicle and the location of the final first surrounding vehicle. It may not be determined using the average of the information generated by 140). That is, the determination unit 150 increases the weight of the information (position, direction) generated by the first information generator 130 and the weight of the information (position, direction) generated by the second information generator 140. By lowering the final information (position, direction) can be determined.
  • the determination unit 150 lowers the weight of the information (position, direction) generated by the first information generator 130 and the weight of the information (position, direction) generated by the second information generator 140. To increase the final information (location, orientation).
  • the determination unit 150 may determine the weight of the information generated by the first information generation unit 130 in a road environment (for example, downtown of a city) where traffic is congested and many unpredictable situations occur. Increase the final information.
  • the determination unit 150 may determine final information by increasing the weight of the information generated by the second information generation unit 140 in a road environment (for example, a highway) that is smoothly traveling along the road.
  • the surrounding vehicle detection apparatus 100 may further include an additional correction unit (not shown).
  • the additional correction unit may perform additional correction with respect to the position and direction of the surrounding vehicle using the Kalman filter.
  • the position and direction information of the first surrounding vehicle at time t determined by the determination unit 150, the position and direction information of the first surrounding vehicle at time t-1, and the position of the first surrounding vehicle at t-2. Assume that and direction information exists.
  • the additional corrector predicts the position and direction information of the first neighboring vehicle at t using the position and direction information of the first surrounding vehicle at t-2 and the position and direction information of the first surrounding vehicle at time t-1.
  • the additional corrector may change the setting of the determiner 150 by comparing the position and direction information of the first surrounding vehicle at the time t determined by the determiner 150 with the position and direction information of the first surrounding vehicle at the predicted t.
  • the Kalman filter may be used in the process of comparing the position and direction information of the first surrounding vehicle at the determined time t with the position and direction information of the first surrounding vehicle at the predicted t.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a surrounding vehicle detection method according to an embodiment of the present invention.
  • the provider 110 may receive data sensed around a vehicle by a laser scanner (eg, a 2D laser scanner) (step S1110).
  • a laser scanner eg, a 2D laser scanner
  • the acquirer 120 may obtain valid data from the sensed data provided in operation S1110 (operation S1130).
  • the first information generation unit 130 may be provided with road information data including information on driving directions for each lane from the road information map storage device 300 in step S1120.
  • the first information generator 130 may obtain valid data using the valid data acquired in step S1130 and the road information data provided in step S1120 (step S1140).
  • the second information generator 140 determines the energy state of the surrounding vehicles and uses the determined energy state of the surrounding vehicles, the information generated by the first information generator 130, and the road information data to locate the surrounding vehicles. And driving direction information (step S1150).
  • the determination unit 150 may determine the position and driving direction of the final surrounding vehicle by using the information generated by the first information generator 130 and the information generated by the second information generator 140 ( Step S1160).
  • the surrounding vehicle detection method according to an embodiment of the present invention described with reference to FIG. 11 may use the surrounding vehicle detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the content described in the surrounding vehicle detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 10 may be applied to the surrounding vehicle detection method according to an embodiment of the present invention.
  • the surrounding vehicle detection method as described above may be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium.
  • the recording medium implementing the method for detecting the surrounding vehicle is a step (a) of receiving the data sensed around the vehicle using the laser scanner sensor 200 of the vehicle, the received (B) acquiring valid data from the data; and (c) generating information on the position and driving direction of the surrounding vehicle of the vehicle by matching the obtained valid data with a preset model of the vehicle.
  • the load information including the position P1 of the first neighboring vehicle and the driving direction information for each lane among the information on the position of the neighboring vehicle generated in step (c);
  • Computer-readable recording media include all kinds of recording media on which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include RAM, ROM, CD-ROM, magnetic tape, optical data storage, floppy disk, and the like, and may be implemented in the form of a carrier wave or transmission via the Internet.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing the recording method can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a hardware configuration that the surrounding vehicle detection apparatus according to an embodiment of the present invention may have.
  • Vehicle detection apparatus may have a configuration shown in FIG.
  • a vehicle detecting apparatus communicates with a system bus 1210, a processor 1220, a random access memory (RAM) 1230, a storage 1240, and an external device. It may include a network interface 1250 for.
  • Computer program code for implementing a vehicle detection apparatus according to an embodiment of the present invention may be stored in the storage 1240, loaded into the RAM 1230, and executed by the processor 1220.
  • the surrounding vehicle detecting apparatus 100 and the method according to an embodiment of the present invention may reduce the error of the information about the position of the surrounding vehicle and the information about the driving direction, as compared with the related art.
  • the surrounding vehicle detection apparatus 100 and method according to an embodiment of the present invention even if the three-dimensional laser scanner sensor 200 is relatively expensive compared to the two-dimensional laser scanner sensor 200 in the prior art In comparison, it is possible to accurately detect nearby vehicles.
  • the surrounding vehicle detection apparatus 100 and the method according to an embodiment of the present invention may be used in an unmanned vehicle.
  • Each component of FIG. 1 may refer to software or hardware such as a field-programmable gate array (FPGA) or an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the components are not limited to software or hardware, and may be configured to be in an addressable storage medium and may be configured to execute one or more processors.
  • the functions provided in the above components may be implemented by more detailed components, or may be implemented as one component that performs a specific function by combining a plurality of components.

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Abstract

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 차량은 일반적으로 차로를 따라 움직이고 해당 차로를 이탈하기 위해서는 어느 정도의 에너지가 필요한 것을 기반하여 탐지된 주변 차량의 정보를 보정할 수 있는 주변 차량 탐지 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

주변 차량 탐지 장치 및 방법
본 발명은 주변 차량 탐지 장치 및 방법에 관한 것이다.
무인 차량은 사람이 직접 운전대를 잡지 않아도 스스로 도로와 지형을 파악하여 목적지까지 운전하는 차량을 의미한다. 자율 운전 차량 또는 자율 운행 차량이라고도 한다.
본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 기술적 과제는, 제공하는 것이다.
무인 차량이 주변 차량을 탐지하고 추적하기 위해서 레이저 스캐너 센서를 사용한다. 무인 차량이 주변 차량을 탐지하고 추적하기 위해서 사용하는 레이저 스캐너 센서는 2차원 레이저 스캐너 센서 또는 3차원 레이저 스캐너 센서가 존재할 수 있다.
2차원 레이저 스캐너 센서를 사용하는 경우 센서 데이터가 적고 노이즈 때문에 주변 차량의 오탐지율이 존재한다. 3차원 레이저 스캐너 센서는 비싸고 데이터 처리량이 많다.
2차원 레이저 스캐너 센서를 이용하더라도 주변 차량의 오탐지율을 감소시킬 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 차량은 일반적으로 차로를 따라 움직이고 해당 차로를 이탈하기 위해서는 어느 정도의 에너지가 필요한 것을 기반하여 탐지된 주변 차량의 정보를 보정할 수 있는 주변 차량 탐지 장치 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 차량이 주행 중인 차로를 이탈하기 위하여 필요한 에너지를 가우시안 혼합 모델을 이용하여 결정할 수 있는 주변 차량 탐지 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양(ASPECT)에 따른 주변 차량 탐지 장치는, 차량의 레이저 스캐너 센서를 이용하여 상기 차량의 주변을 센싱한 데이터를 제공받는 제공부; 상기 제공받은 데이터 중에서 유효한 데이터를 획득하는 획득부; 상기 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 차량의 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 제1 정보생성부; 상기 주변 차량 중 제1 주변 차량의 에너지 상태를 파악하고, 상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 상기 주변 차량의 위치에 관한 정보 중 상기 제1 주변 차량의 위치(P1), 차로 별 주행 가능 방향 정보가 포함된 로드 정보 데이터 및 상기 파악된 제1 주변 차량의 에너지 상태를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)를 생성하는 제2 정보생성부; 및 상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 상기 제1 주변 차량의 주행 방향(D1)과 상기 제2 정보생성부에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 주행 방향(D2)를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 방향(Dtotal)을 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 획득부는, 상기 제공받은 데이터를 기 설정된 바에 따라 그룹으로 분류하고, 상기 분류된 그룹 중 도로 상에 위치하는 데이터 그룹을 상기 유효한 데이터로 획득하고, 상기 제1 정보생성부는, 상기 도로 상에 위치하는 상기 분류된 각각의 데이터 그룹과 상기 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 정보생성부는 상기 도로 정보 데이터를 이용하여 상기 기 설정된 차량의 모델과 매칭된 특정 그룹에 대응하는 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 정보생성부는, 상기 파악된 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태 이하인 경우에는 상기 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로에 대응되는 주행 가능 방향을 상기 로드 정보 데이터에서 획득하고, 상기 획득된 주행 가능 방향을 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)로 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 주변 차량의 위치(P1)와 가장 인접한 차선과의 거리가 기 설정된 거리 이내이면서, 상기 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로가 상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 직전 주기의 상기 제1 주변 차량이 위치한 차로와 상이하면, 상기 제2 정보생성부는, 기 설정된 시간 범위 내에서 상기 파악된 에너지 상태 중 적어도 하나의 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태를 초과한 경우에는, 상기 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로에 대응되는 주행 가능 방향을 상기 로드 정보 데이터에서 획득하고, 상기 획득된 주행 가능 방향을 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)로 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 정보생성부는, 상기 기 설정된 시간 범위 내에서 상기 파악된 에너지 상태가 모두 상기 기 설정된 에너지 상태 이하인 경우에는, 상기 직전 주기의 상기 제1 주변 차량이 위치한 차로에 대응되는 주행 가능 방향을 상기 로드 정보 데이터에서 획득하고, 상기 획득된 주행 가능 방향을 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)로 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 정보생성부는, 상기 제1 주변 차량의 위치에 관한 정보(P2)를 더 생성하며, 상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로의 중심위치를 기 제1 주변 차량의 위치에 관한 정보(P2)로 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 정보생성부는, 상기 제1 주변 차량의 에너지 상태 파악은 가우시안 혼합 모델(Gaussian Mixture Model)을 이용하여 파악할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 정보생성부는, 상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 상기 제1 주변 차량의 위치가 가장 인접한 차선과 가까울수록 상기 제1 주변 차량의 에너지 상태를 높게 파악할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 정보생성부는, 상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 상기 제1 주변 차량의 주행 방향과 상기 제1 주변 차량이 주행 중인 차로를 형성하는 차선 중 상기 제1 주변 차량과 가장 인접한 차선과의 각이 커질수록 상기 제1 주변 차량의 에너지 상태를 높게 파악할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 레이저 스캐너는 2차원 레이저 스캐너 센서인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 태양(ASPECT)에 따른 주변 차량 탐지 방법은, 차량의 레이저 스캐너 센서를 이용하여 상기 차량의 주변을 센싱한 데이터를 제공받는 (a)단계; 상기 제공받은 데이터 중에서 유효한 데이터를 획득하는 (b)단계; 상기 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 차량의 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 (c)단계; 상기 주변 차량 중 제1 주변 차량의 에너지 상태를 파악하고, 상기 (c)단계에서 생성된 상기 주변 차량의 위치에 관한 정보 중 상기 제1 주변 차량의 위치(P1), 차로 별 주행 가능 방향 정보가 포함된 로드 정보 데이터 및 상기 파악된 제1 주변 차량의 에너지 상태를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)를 생성하는 (d)단계; 및 상기 (c)단계에서 생성된 상기 제1 주변 차량의 주행 방향(D1)과 상기 (d)단계에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 주행 방향(D2)를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 방향(Dtotal)을 결정하는 (e)단계를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 태양(ASPECT)에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 차량의 레이저 스캐너 센서를 이용하여 상기 차량의 주변을 센싱한 데이터를 제공받는 (a)과정; 상기 제공받은 데이터 중에서 유효한 데이터를 획득하는 (b)과정; 상기 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 차량의 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 (c)과정; 상기 주변 차량 중 제1 주변 차량의 에너지 상태를 파악하고, 상기 (c)과정에서 생성된 상기 주변 차량의 위치에 관한 정보 중 상기 제1 주변 차량의 위치(P1), 차로 별 주행 가능 방향 정보가 포함된 로드 정보 데이터 및 상기 파악된 제1 주변 차량의 에너지 상태를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)를 생성하는 (d)과정; 및 상기 (c)과정에서 생성된 상기 제1 주변 차량의 주행 방향(D1)과 상기 (d)과정에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 주행 방향(D2)를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 방향(Dtotal)을 결정하는 (e)과정을 수행하는 프로그램을 기록할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래 기술에 비하여 주변 차량의 위치에 관한 정보 및 주행 방향에 관한 정보의 오차를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 2차원 레이저 스캐너 센서에 비하여 상대적으로 값이 비싼 3차원 레이저 스캐너 센서를 사용하지 않아도 종래에 비하여 정확하게 주변 차량의 탐지가 가능하다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치에 관한 블록도이다.
도 2는 차량에 설치된 2차원 레이저 스캐너 센서에 의하여 차량 주변이 탐지되는 범위의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도로 정보 데이터에 저장된 각 차로의 주행 방향에 관한 정보를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치의 획득부에 의하여 획득되는 유효한 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치의 제1 정보생성부에 의하여 획득되는 주변 차량의 위치에 관한 정보(P1) 및 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D1)를 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 정보생성부에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 일 예를 설명하는 도면이다.
도 9는 4 가우시안 혼합 모델을 이용하여 에너지 상태를 측정한 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 4 가우시안 혼합 모델을 이용하여 설정된 4개의 기 설정된 에너지 상태에 해당하는 지점을 표시한 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 방법에 관한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 탐지 장치가 가질 수 있는 하드웨어 구성을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어”있다거나 “접속되어”있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어”있다거나 “직접 접속되어”있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치에 관한 블록도이다.
주변 차량을 탐지한다는 것은 차량의 주변에 위치한 차량(또는 차량이 아닌 물체를 포함)의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 포함하는 정보들을 탐지하는 것을 의미한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치(100)는 제공부(110), 획득부(120), 제1 정보생성부(130), 제2 정보생성부(140) 및 결정부(150)를 포함할 수 있다.
제공부(110)는 차량에 설치 또는 연결된 레이저 스캐너 센서(200)에 의하여 수집된 정보를 제공받을 수 있다. 제공부(110)와 레이저 스캐너 센서(200)는 유선 또는 무선 통신으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치(100)의 제공부(110)에 정보를 전송하는 레이저 스캐너 센서(200)는 3차원일 수도 있으나, 값이 싼 2차원 레이저 스캐너 센서(200)일 수 있다. 2차원 레이저 스캐너 센서(200)를 이용하면 3차원 레이저 스캐너 센서(200)에 비하여 오탐지율이 높으나 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치(100)는 오탐지율을 낮출 수 있기 때문이다.
도 2는 차량에 설치된 2차원 레이저 스캐너 센서에 의하여 차량 주변이 탐지되는 범위의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 2차원 레이저 스캐너가 차량(20)의 주변 즉, 차량(20)을 중심으로 360도를 센싱하기 위해서 도 2와 같이 3개의 2차원 레이저 스캐너를 차량에 설치할 수 있다.
구체적으로 차량(20)의 전방의 중간 부분에 하나의 2차원 레이저 스캐너(S1), 차량의 후방 양 끝 부분에 각각 하나의 2차원 레이저 스캐너(S￢2, S3)가 존재할 수 있다.
S1은 R1의 반지름을 가진 반원의 영역(21)을 센싱할 수 있다. S2는 R2의 반지름을 가지는 원에 가까운 영역(22)를 센싱할 수 있다. S3는 R3의 반지름을 가지는 원에 가까운 영역(23)을 센싱할 수 있다. R1, R2 및 R3는 대략 50m 정도가 될 수 있으며, 2차원 레이저 스캐너의 성능이나 설정에 따라서 변경될 수 있다.
S1, S2 및 S3에 의하여 센싱되는 영역을 합하면 차량 주변 360도를 모두 센싱하는 것을 볼 수 있다. 도 2를 참조하여 차량(20) 주변을 센싱하기 위하여 2차원 레이저 스캐너가 설치된 일 예를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 4개 이상의 레이저 스캐너가 설치될 수도 있다.
다시 도 1로 되돌아가면, 획득부(120)는 제공부(110)가 제공 받은 센싱 데이터 중에서 유효한 데이터를 획득할 수 있다.
다시 도 1로 되돌아가서 계속하여 획득부(120)를 설명한다.
획득부(120)는 제공부(110)가 제공 받은 차량 주변을 센싱한 데이터를 기 설정된 바(예를 들면, 데이터 간의 간격에 관한 설정, 소정의 간격으로 존재하는 데이터의 개수)에 따라 그룹으로 분류할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 획득부(120)는 센싱한 데이터 간 간격에 기반하여 하나의 그룹으로 볼 수 있는 데이터들을 분류할 수 있다.
또한, 획득부(120)는 그룹으로 분류된 데이터 중에서 도로 상에 존재하는 데이터만을 유효한 데이터로 획득할 수 있다. 도로 상에 존재하는 데이터인지의 판단은 센싱 데이터의 분포 형태를 이용하거나 도로 정보 데이터를 이용할 수 있다.
또는, 획득부(120)는 센싱 데이터 중에서 도로 상에 존재하는 데이터 중에서만 기 설정된 바에 따라 그룹으로 분류하여 유효한 데이터를 획득할 수 있다.
제1 정보생성부(130)는 획득부(120)에서 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 차량의 주변 차량의 위치에 관한 정보(P1) 및 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D1)를 생성할 수 있다. 기 설정된 차량의 모델은 사각형의 박스(Box) 형태일 수 있다.
제1 정보생성부(130)는 획득부(120)에서 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭하기 위하여 유효한 데이터를 라인으로 가정할 수 있다.
제1 정보생성부(130)가 생성하는 주변 차량의 위치에 관한 정보(P1) 및 주변 차량(주변 차량 각각)의 주행 방향에 관한 정보(D1)는 유효한 데이터 중에서 기 설정된 차량의 모델과 매칭된 박스 형태(박스 형태 하나를 주변 차량 하나로 볼 수 있음)마다 위치에 관한 정보 및 주행 방향에 관한 정보를 생성할 수 있다.
제1 정보생성부(130)는 획득부(120)에서 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭 비율이 소정 이상이 된 경우에만(차량의 가능성이 높다고 보아) 해당 매칭된 박스의 위치에 관한 정보 및 주행 방향에 관한 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제1 정보생성부(130)는 매칭된 박스의 주행 방향에 관한 정보를 생성할 때 차로 별 주행 가능 방향에 관한 정보가 포함되는 도로 정보 데이터를 이용할 수 있다.
도로 정보 데이터는 도로정보맵 저장장치(300)에 저장될 수 있다. 도로정보맵 저장장치(300)는 RNDF(The Route Network Definition File)과 같이 도로의 각종 정보를 포함하는 도로 정보 데이터를 저장하는 장치이다. 도로 정보 데이터에는 각 차로의 주행 방향에 관한 정보를 포함하고 있다. 또한, 도로 정보 데이터에는 각 차로 별 중간 위치에 관한 정보를 포함하고 있을 수 있다. 각 차로 별 중간 위치는 차선 간 폭의 중간 위치를 의미한다.
도 3은 도로 정보 데이터에 저장된 각 차로의 주행 방향에 관한 정보를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 도로 정보 데이터에는 각 차로 별로 주행 가능 방향 또는 주행 가능 방향에 관한 정보를 포함하는 것을 볼 수 있다.
계속하여 도 1을 참조하면, 제1 정보생성부(130)가 주변 차량의 위치에 관한 정보(P1) 및 주행 방향에 관한 정보(D1)를 생성하는 방법을 박스 모델 피팅(Box Model Fitting) 방법이라 할 수 있다. 즉, 제1 정보생성부(130)는 박스 모델 피팅 방법을 이용하여 주변 차량의 위치에 관한 정보(P1) 및 주행 방향에 관한 정보(D1)를 생성할 수 있다.
제1 정보생성부(130)는 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭된 박스 형태에서 박스의 중심을 해당 주변 차량의 중심 위치에 관한 정보(P1)로 생성할 수 있다.
또한, 제1 정보생성부(130)는 상기 매칭된 박스 형태(주변 차량)의 기울기와 도로 정보 데이터를 이용하여 주행 가능한 방향을 이용하여 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D1)를 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치의 획득부에 의하여 획득되는 유효한 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제공부(110)가 제공 받은 레이저 스캐너 센서(200)에 의하여 센싱된 데이터를 볼 수 있다. 도 4에서 스캐너 센서에 의하여 센싱된 데이터는 점으로 표현되어 있다. 획득부(120)는 제공부(110)가 제공 받은 센싱된 데이터 중에서 기 설정된 바(예를 들면, 데이터 간의 간격에 관한 설정, 소정의 간격으로 존재하는 데이터의 개수)에 따라서 그룹으로 분류된 유효한 데이터를 획득할 수 있다.
도 4에서, 획득부(120)가 획득한 그룹으로 분류된 유효한 데이터는 41, 42, 43이 될 수 있다.
도 5 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치의 제1 정보생성부에 의하여 획득되는 주변 차량의 위치에 관한 정보(P1) 및 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D1)를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하여, 제1 정보생성부(130)에 의하여 그룹으로 분류된 유효한 데이터 중 41에 해당하는 그룹 데이터에 매칭되는 주변 차량(박스 형태)의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 과정을 볼 수 있다.
제1 정보생성부(130)는 유효한 그룹 데이터(41)를 41a와 같이 라인으로 표현할 수 있다. 또한, 제1 정보생성부(130)는 표현된 라인(41a)에 기 설정된 크기의 박스를 41b와 같이 매칭시킬 수 있다.
기 설정된 박스는 앞서 설명한 바와 같이 차량의 형태를 간략하게 나타낸 것으로, 장방형의 형태일 수 있다.
설명의 편의 및 이해를 돕기 위하여 제1 정보생성부(130)에 의하여 매칭된 41b의 박스를 차량 주변에서 탐지된 주변 차량 중 제1 주변 차량이라 한다.
제1 정보생성부(130)는 매칭된 박스(41b)의 중심 위치를 제1 주변 차량의 위치인 것으로 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제1 정보생성부(130)는 매칭된 장방형 형태의 박스(41b)의 중심 위치에서부터 장방형 형태의 박스(41b)의 짧은 쪽 선들과 수직이 되는 방향(52, 53) 중 어느 하나를 제1 주변 차량의 주행 방향인 것으로 정보를 생성할 수 있다.
제1 정보생성부(130)는 차로 별로 주행 가능 방향에 대한 정보를 포함하는 도로 정보 데이터를 이용하여 수직이 되는 방향(52, 53) 중 제1 주변 차량의 주행 방향에 해당하는 방향을 선택할 수 있다.
구체적으로, 제1 정보생성부(130)는 수직이 되는 방향(52, 53) 중에서 도로 정보 데이터에 포함된 주행 가능 방향(제1 정보생성부(130)가 생성한 제1 주변 차량의 위치(51)에 대응하는 차로의 주행 가능 방향)과 보다 유사한 방향(을 제1 주변 차량의 주행 방향에 해당하는 방향으로 선택할 수 있다. 예를 들면, 도 5에서는 52에 해당하는 방향이 제1 주변 차량의 주행 방향인 것으로 정보가 생성될 수 있다.
도 6를 참조하여, 제1 정보생성부(130)에 의하여 그룹으로 분류된 유효한 데이터 중 42에 해당하는 그룹 데이터에 매칭되는 주변 차량(박스 형태)의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 과정을 볼 수 있다.
제1 정보생성부(130)는 유효한 그룹 데이터(42)를 42a와 같이 라인으로 표현할 수 있다. 또한, 제1 정보생성부(130)는 표현된 라인(42a)에 기 설정된 크기의 박스(예를 들면 장방형 형태)를 41b 또는/및 42c와 같이 매칭시킬 수 있다.
설명의 편의 및 이해를 돕기 위하여 제1 정보생성부(130)에 의하여 매칭된 41b 및 42c의 박스를 차량 주변에서 탐지된 주변 차량 중 제2 주변 차량이라 한다.
도 6의 그룹 데이터(42)와 도 5의 그룹 데이터(41)를 비교하면, 그룹 데이터(41)에 비하여 그룹 데이터(42)의 센싱 데이터가 부족한 것을 볼 수 있다. 센싱 데이터의 부족으로 인하여 그룹 데이터(42)를 이용하여 표현된 라인(42a)은 어느 쪽이 길고 어느 쪽이 짧은 선을 가지는지 알 수 없다. 따라서, 제1 정보생성부(130)는 표현된 라인(42a)에 장방형 형태의 기 설정된 박스가 매칭되는 모든 형태(42b, 42c)를 고려할 수 있다.
계속하여 도 6을 참조하면, 제1 정보생성부(130)는 42b 박스로부터 도출될 수 있는 제2 주변 차량의 위치(61a)와 주행 방향(61b, 61c)를 획득할 수 있다. 또한, 제1 정보생성부(130)는 42c 박스로부터 도출될 수 있는 제2 주변 차량의 위치(62a)와 주행 방향(62b, 62c)를 획득할 수 있다.
제1 정보생성부(130)는 도로 정보 데이터에 포함된 주행 가능 방향 정보를 이용하여 제2 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성할 수 있다.
구체적으로, 제1 정보생성부(130)는 42b 박스로부터 도출된 제2 주변 차량의 위치(61a)에 대응하는 차로의 주행 가능 방향 정보를 도로 정보 데이터로부터 획득할 수 있다. 그리고, 제1 정보생성부(130)는 획득한 주행 가능 방향과 42b 박스로부터 도출된 주행 방향(61b, 61c)이 이루는 각(동일한 방향이면 0도이고, 서로 반대 방향일 경우 180도가 될 수 있다)이 기 설정된 각 이내인지 여부를 판단하여 유효한 주행 방향인지를 판단할 수 있다.
마찬가지로 제1 정보생성부(130)는 42c 박스로부터 도출된 제2 주변 차량의 위치(62a)에 대응하는 차로의 주행 가능 방향 정보를 도로 정보 데이터로부터 획득할 수 있다. 그리고, 제1 정보생성부(130)는 획득한 주행 가능 방향과 42b 박스로부터 도출된 주행 방향(62b, 62c)이 이루는 각이 기 설정된 각 이내인지 여부를 판단하여 유효한 주행 방향인지를 판단할 수 있다.
유효한 주행 방향은 하나 일 수 있으며, 둘 이상일 수도 있다. 제1 정보생성부(130)는 유효한 주행 방향 중 주행 가능 방향과 보다 유사한 방향(이루는 각이 가장 작은 방향)에 해당하는 주행 방향(도 6에서는 62b)을 제2 주변 차량의 방향인 것으로 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제1 정보생성부(130)는 62b 방향을 도출하는데 이용된 박스(42c)의 중심(62a)를 제2 주변 차량의 위치인 것으로 정보를 생성할 수 있다.
도 7의 경우도 도 6의 경우와 동일한 방법으로 제1 정보생성부(130)가 제3 주변 차량(43b 박스 또는 43c 박스에 해당하는 주변 차량)의 위치(71a, 72b) 및 주행 방향(71c, 71b, 72b, 72c)에 관한 정보를 생성할 수 있다. 도 7에서 제1 정보생성부(130)는 71b가 제3 주변 차량의 주행 방향인 것으로 정보를 생성할 수 있다. 또한, 제1 정보생성부(130)는 71a가 제3 주변 차량의 위치인 것으로 정보를 생성할 수 있다.
다만, 도 7에서 표현된 라인(43a)의 경우, 라인으로 이루어진 각이 존재하지 않아, 정방형 등으로 기 설정된 박스와 매칭의 경우가 다양하게 발생할 수 있다.
도 7과 같이 라인(43a)이 표현된 경우, 유효한 데이터 그룹이 되지 않도록 설정될 수도 있으며, 유효한 데이터 그룹이 되어 기 설정된 박스와 매칭될 때, 매칭되는 기준을 미리 설정할 수 있다. 예를 들면, 매칭되는 기준은 표현된 라인(43a) 정방향의 기 설정된 박스의 한 측 선분의 중간이 되도록 매칭이 될 수 있다. 도 7에서 라인(43)과 매칭되는 기 설정된 박스의 형태는 도 7에서 표현한 박스(43b, 43c)와 좌우 대칭되는 두 개의 박스가 더 존재할 수도 있다. 두 개의 박스가 더 존재하는 경우에도 도 6에서 설명한 바와 마찬가지 방법을 적용하여 제3 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성할 수 있다.
다시 도 1로 되돌아가서 제2 정보생성부(140)에 관하여 설명한다.
제2 정보생성부(140)는 상기 주변 차량(주변 차량 각각)의 에너지 상태를 파악할 수 있다.
또한, 제2 정보생성부(140)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 상기 주변 차량의 위치에 관한 정보, 도로정보맵 저장 장치로부터 제공 받은 로드 정보 데이터 및 파악된 주변 차량의 에너지 상태를 이용하여 주변 차량(주변 차량 각각)의 주행 방향에 관한 정보(D2)를 생성할 수 있다.
구체적으로, 제2 정보생성부(140)는 차량(주변 차량)이 주행 중인 차로를 벗어나기 위해서는 어느 정도 이상의 에너지가 필요하다는 점을 이용한다. 즉, 제2 정보생성부(140)는 탐지된 주변 차량의 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태 이상이 되지 전에는 차로 내에서 어느 정도의 이동이 있을 지라도 주행 중인 차로에서 주행을 지속한다고 가정하여 주변 차량의 위치에 관한 정보 및 주행 방향에 관한 정보를 생성한다.
제2 정보생성부(140)는 주변 차량이 차로를 변경하고자 하는 의도가 있는지 여부를 주변 차량의 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태를 초과하는지 여부로 판단할 수 있다. 제2 정보생성부(140)는 주변 차량의 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태를 초과하지 않으면 차로 변경의 의도가 없는 것으로 판단할 수 있다. 제2 정보생성부(140)는 차로 변경 의도가 없는 것으로 판단한 주변 차량의 위치와 주행 방향에 관한 정보를 도로 정보 데이터를 이용하여 생성할 수 있다.
구체적으로, 제2 정보생성부(140)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 주변 차량의 위치(P1)에 관한 정보를 이용하여, 주변 차량의 위치(P1)에 대응되는 차로의 주행 가능 방향에 관한 정보를 도로 정보 데이터로부터 획득할 수 있다.
제2 정보생성부(140)는 획득한 주행 가능 방향을 주변 차량의 방향(P2)인 것으로 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제2 정보생성부(140)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 주변 차량의 위치(P1)에 대응되는 차로의 중간 지점을 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 주변 차량의 위치(P2)인 것으로 정보를 생성할 수 있다.
차로의 중간 지점은 차로를 형성하는 차선 간 폭의 중간 지점을 의미한다. 즉, 제2 정보생성부(140)가 생성한 주변 차량의 위치(P2)와 제1 정보생성부(130)가 생성한 주변 차량의 위치는 주행 방향(y축)의 좌표는 동일하나, 주행 방향과 수직한 방향(x축)의 좌표는 상이할 수 있다. 다만, y축의 좌표도 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 주변 차량의 주행 방향(D1)과 도로 정보 데이터에 포함된 주행 가능 방향과의 차이에 따라서 소정의 차이가 발생할 수도 있다.
뒤에서 보다 자세하게 설명될 결정부(150)가 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 주변 차량의 위치와 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 주변 차량의 위치를 종합적으로 고려하여 주변 차량의 위치를 결정한다.
또한, 결정부(150)가 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 주변 차량의 방향과 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 주변 차량의 방향을 종합적으로 고려하여 주변 차량의 위치를 결정한다.
즉, 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성되는 정보는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 주변 차량의 위치 및 주행 방향의 오차를 감소시킬 수 있는 정보이다.
도 8은 제2 정보생성부에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 일 예를 설명하는 도면이다.
도 8에서 좌측에 있는 도면은 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치(51) 및 제1 주변 차량의 주행 방향(52)이 표시되어 있다.
제2 정보생성부(140)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치(51) 및 제1 주변 차량의 주행 방향(52)을 이용하여 제1 주변 차량의 에너지 상태를 판단할 수 있다.
제2 정보생성부(140)는 판단된 제1 주변 차량의 에너지 상태가 기 설정된 상태 이하인 경우에는, 차로 폭의 중간 지점(1010)으로 제1 주변 차량의 위치에 관한 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제2 정보생성부(140)는 판단된 제1 주변 차량의 에너지 상태가 기 설정된 상태 이하인 경우에는, 제1 정보생성부(130)가 생성한 제1 주변 차량의 위치에 대응하는 차로의 주행 가능 방향 정보를 도로 정보 데이터로부터 획득하고, 획득된 주행 가능 방향을 제1 주변 차량의 주행 방향(1020)인 것으로 정보를 생성할 수 있다.
다시 도 1로 되돌아가 제2 정보생성부(140)에 관하여 설명한다.
제2 정보생성부(140)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 주변 차량 각각의 위치 및 주행 방향을 이용하여 주변 차량 각각의 에너지 상태를 파악할 수 있다.
구체적으로 제2 정보생성부(140)는 주변 차량 각각의 위치를 이용하여 주변 차량(주변 차량 각각)이 가장 인접한 차선과의 거리에 관한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 제2 정보생성부(140)는 주변 차량 각각의 주행 방향을 이용하여 주변 차량(주변 차량 각각)이 가장 인접한 차선과 이루는 각도에 관한 정보를 획득할 수 있다.
제2 정보생성부(140)는 획득한 가장 인접한 차선과의 거리에 관한 정보 및 가장 인접한 차선과 이루는 각도에 관한 정보를 이용하여 주변 차량 각각의 에너지 상태를 파악할 수 있다.
구체적으로, 제2 정보생성부(140)는 가장 인접한 차선과의 거리가 가까울수록 에너지 상태가 높은 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제2 정보생성부(140)는 가장 인접한 차선과 이루는 각도가 클수록(가장 인접한 차선과 이루는 각도는 가장 인접한 차선을 기준으로 주행 방향까지의 각도를 의미할 수 있다) 에너지 상태가 높은 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제2 정보생성부(140)는 가장 인접한 차선과의 거리가 가까울수록, 이루는 각도가 클수록 높아지는 에너지 상태는 선형으로 증가할 수도 있으나 지수적으로(Exponential)하게 증가하도록 설정되는 것이 보다 바람직하다.
기 설정된 에너지 상태는 차량(주변 차량)의 에너지 상태가 차로를 변경하고자 하는 의도가 있다고 판단할 수 있는 에너지 상태를 기준으로 설정될 수 있다. 기 설정된 에너지 상태는 가우시안 혼합 모델(Gaussian Mixture Model)을 이용할 수 있다. 구체적으로는 기 설정된 에너지 상태는 4 가우시안 혼합 모델을 이용할 수 있다.
기 설정된 에너지 상태에 관하여 도 9 및 10을 참조하여 설명한다.
도 9는 4 가우시안 혼합 모델을 이용하여 에너지 상태를 측정한 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9에서 에너지 준위가 가장 높은 4개의 지점을 기 설정된 에너지 상태로 설정할 수 있다.
도 10은 4 가우시안 혼합 모델을 이용하여 설정된 4개의 기 설정된 에너지 상태에 해당하는 지점을 표시한 예를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 제1 주변 차량이 위치한 차로를 형성하는 양 차선에 총 4개의 지점이 존재하는 것을 볼 수 있다. 차선에 존재하는 각 지점은 4 가우시안 혼합 모델을 이용하여 기 설정된 에너지 상태와 연관이 될 수 있다.
다시 도 1로 되돌아가 제2 정보생성부(140)의 추가적인 실시예에 관하여 계속하여 설명한다.
제2 정보생성부(140)는 주변 차량(주변 차량 각각)의 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태를 초과한 경우에는 기 설정된 에너지 상태를 초과한 주변 차량(예를 들면 제1 주변 차량)이 차로를 변경할 의도가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치(P1)와 가장 인접한 차선과의 거리가 기 설정된 거리 이내이면서, 상기 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로가 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 직전 주기의 제1 주변 차량이 위치한 차로와 상이한 경우를 예로 들어 설명한다.
이러한 예에서, 기 설정된 시간 범위 내에서(제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 직전 주기의 시간부터 현재까지, 한 주기 또는 한 주기보다 긴 시간) 제1 주변 차량에 관한 파악된 에너지 상태 중 적어도 하나의 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태를 초과한 경우에는, 제2 정보생성부(140)는 에는 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로에 대응되는 주행 가능 방향을 로드 정보 데이터에서 획득하고, 획득된 주행 가능 방향을 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)로 생성할 수 있다.
만약, 이러한 예에서, 기 설정된 시간 범위 내에서 제1 주변 차량에 관한 파악된 에너지 상태 중 적어도 하나의 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태를 초과하지 않은 경우(이하인 경우)에는, 제2 정보생성부(140)는 직전 주기의 제1 주변 차량이 위치한 차로에 대응되는 주행 가능 방향을 로드 정보 데이터에서 획득하고, 획득된 주행 가능 방향을 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)로 생성할 수 있다.
즉, 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치(P1)는 직전 주기에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치와는 상이한 차로에 존재(차선이 변경된 것을 의미)한다고 하여도 제1 주변 차량의 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태를 초과한 적이 없다면 제2 정보생성부(140)는 차로를 변경하지 않았다고 판단하여 제1 주변 차량의 위치를 기존 차로에 존재하는 것으로 생성할 수 있다. 다시 설명하면, 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치는 오차가 있다고 유추할 수 있고, 이러한 오차를 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치 정보로 보정할 수 있다.
계속하여 도 1을 참조하여 결정부(150)에 관하여 설명한다.
결정부(150)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 주변 차량(주변 차량 각각)의 위치(P1)와 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 주변 차량(주변 차량 각각)의 위치(P2)를 종합적으로 고려하여 최종적으로 주변 차량(주변 차량 각각)의 위치(Ptotal)를 결정한다.
또한, 결정부(150)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 주변 차량의 위치와 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 주변 차량의 위치를 종합적으로 고려하여 최종적으로 주변 차량의 위치를 결정한다.
예를 들면, 결정부(150)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 위치 좌표와 제2 주변 차량의 위치 좌표의 평균을 최종적인 제1 주변 차량의 위치로 결정할 수 있다.
또한, 결정부(150)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 주행 방향과 제2 주변 차량의 주행 방향의 평균을 최종적인 제1 주변 차량의 주행 방향으로 결정할 수 있다.
결정부(150)가 최종적인 제1 주변 차량의 주행 방향 및 최종적인 제1 주변 차량의 위치로 결정하는 과정에서 반드시 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 정보와 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 정보의 평균을 이용하여 결정하지 않을 수 있다. 즉, 결정부(150)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 정보(위치, 방향)의 가중치를 높이고 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 정보(위치, 방향)의 가중치를 낮춰서 최종적인 정보(위치, 방향)를 결정할 수 있다.
반대로, 결정부(150)는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 정보(위치, 방향)의 가중치를 낮추고 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 정보(위치, 방향)의 가중치를 높여서 최종적인 정보(위치, 방향)를 결정할 수 있다.
예를 들면, 결정부(150)는 교통이 혼잡하며 예측되지 않는 상황이 많이 발생하는 도로환경(예를 들면, 도심의 시내)에서는 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 정보의 가중치를 높여서 최종적인 정보를 결정할 수 있다. 또는, 결정부(150)는 도로를 따라서 주행이 원활한 도로환경(예를 들면 고속도로)에서는 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 정보의 가중치를 높여서 최종적인 정보를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치(100)는 추가적인 보정부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
추가적인 보정부는 칼만 필터를 이용하여 주변 차량의 위치 및 방향에 관하여 추가적인 보정을 수행할 수 있다.
예를 들어, 결정부(150)에 의하여 결정된 시간 t에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보, 시간 t-1에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보 및 t-2에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보가 존재한다고 가정한다.
추가적인 보정부는 t-2에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보 및 시간 t-1에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보를 이용하여 t에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보를 예측한다.
추가적인 보정부는 결정부(150)에 의하여 결정된 시간 t에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보와 예측된 t에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보를 비교하여 결정부(150)의 설정 등을 변경할 수 있다. 추가적인 보정부가 결정된 시간 t에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보와 예측된 t에서 제1 주변 차량의 위치와 방향 정보를 비교하는 과정에서 칼만 필터를 이용할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 방법에 관한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 제공부(110)가 레이저 스캐너(예를 들면, 2차원 레이저 스캐너)에 의하여 차량 주변을 센싱한 데이터를 제공 받을 수 있다(S1110 단계).
또한, 획득부(120)는 S1110 단계에서 제공받은 센싱한 데이터로부터 유효한 데이터를 획득할 수 있다(S1130 단계).
제1 정보생성부(130)는 도로정보맵 저장장치(300)로부터 차로 별 주행 가능 방향에 관한 정보가 포함된 도로 정보 데이터를 제공받을 수 있다(S1120 단계).
제1 정보생성부(130)가 S1130 단계에서 획득한 유효한 데이터 및 S1120 단계에서 제공 받은 도로 정보 데이터를 이용하여 유효한 데이터를 획득할 수 있다(S1140 단계).
제2 정보생성부(140)는 주변 차량의 에너지 상태를 파악하고, 파악된 주변 차량의 에너지 상태, 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 정보 및 도로 정보 데이터를 이용하여 주변 차량의 위치 및 주행 방향 정보를 생성할 수 있다(S1150 단계).
결정부(150)가 제1 정보생성부(130)에 의하여 생성된 정보 및 제2 정보생성부(140)에 의하여 생성된 정보를 이용하여 최종적인 주변 차량의 위치 및 주행 방향을 결정할 수 있다(S1160 단계).
도 11를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치(100)를 이용할 수 있다. 또한, 도 1 내지 10을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치(100)에서 설명된 내용은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 방법에도 적용될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 주변 차량 탐지 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현할 수도 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 방법을 구현한 기록 매체는 차량의 레이저 스캐너 센서(200)를 이용하여 상기 차량의 주변을 센싱한 데이터를 제공받는 (a)과정, 상기 제공받은 데이터 중에서 유효한 데이터를 획득하는 (b)과정, 상기 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 차량의 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 (c)과정, 상기 주변 차량 중 제1 주변 차량의 에너지 상태를 파악하고 상기 (c)과정에서 생성된 상기 주변 차량의 위치에 관한 정보 중 상기 제1 주변 차량의 위치(P1), 차로 별 주행 가능 방향 정보가 포함된 로드 정보 데이터 및 상기 파악된 제1 주변 차량의 에너지 상태를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)를 생성하는 (d)과정 및 상기 (c)과정에서 생성된 상기 제1 주변 차량의 주행 방향(D1)과 상기 (d)과정에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 주행 방향(D2)를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 방향(Dtotal)을 결정하는 (e)과정을 수행하는 프로그램을 기록한 것일 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는, RAM, ROM, CD-ROM, 자기 테이프, 광 데이터 저장장치, 플로피 디스크 등이 있으며, 인터넷을 통한 전송, 캐리어 웨이브 형태로 구현될 수도 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 기록 방법을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치가 가질 수 있는 하드웨어 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 탐지 장치는 도 12에 도시된 구성을 가질 수도 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 탐지 장치는 시스템 버스(1210), 프로세서(1220), RAM(Random Access Memory)(1230), 스토리지(1240) 및 외부 장치와의 통신을 위한 네트워크 인터페이스(1250)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 탐지 장치를 구현하는 컴퓨터 프로그램 코드는 스토리지(1240)에 저장되어 RAM(1230)에 로드 되고 프로세서(1220)에 의해 실행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치(100) 및 방법은, 종래 기술에 비하여 주변 차량의 위치에 관한 정보 및 주행 방향에 관한 정보의 오차를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치(100) 및 방법은, 2차원 레이저 스캐너 센서(200)에 비하여 상대적으로 값이 비싼 3차원 레이저 스캐너 센서(200)를 사용하지 않아도 종래에 비하여 정확하게 주변 차량의 탐지가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주변 차량 탐지 장치(100) 및 방법은 무인 차량에 이용될 수 있다.
도 1의 각 구성요소는 소프트웨어(software) 또는, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만 상기 구성요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분화된 구성요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성요소로 구현할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (18)

  1. 차량의 레이저 스캐너 센서를 이용하여 상기 차량의 주변을 센싱한 데이터를 제공받는 제공부;
    상기 제공받은 데이터 중에서 유효한 데이터를 획득하는 획득부;
    상기 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 차량의 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 제1 정보생성부;
    상기 주변 차량 중 제1 주변 차량의 에너지 상태를 파악하고, 상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 상기 주변 차량의 위치에 관한 정보 중 상기 제1 주변 차량의 위치(P1), 차로 별 주행 가능 방향 정보가 포함된 로드 정보 데이터 및 상기 파악된 제1 주변 차량의 에너지 상태를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)를 생성하는 제2 정보생성부; 및
    상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 상기 제1 주변 차량의 주행 방향(D1)과 상기 제2 정보생성부에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 주행 방향(D2)를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 방향(Dtotal)을 결정하는 결정부를 포함하는, 주변 차량 탐지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 획득부는, 상기 제공받은 데이터를 기 설정된 바에 따라 그룹으로 분류하고, 상기 분류된 그룹 중 도로 상에 위치하는 데이터 그룹을 상기 유효한 데이터로 획득하고,
    상기 제1 정보생성부는, 상기 도로 상에 위치하는 상기 분류된 각각의 데이터 그룹과 상기 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는, 주변 차량 탐지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 정보생성부는,
    상기 도로 정보 데이터를 이용하여 상기 기 설정된 차량의 모델과 매칭된 특정 그룹에 대응하는 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보를 생성하는, 주변 차량 탐지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 정보생성부는,
    상기 파악된 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태 이하인 경우에는 상기 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로에 대응되는 주행 가능 방향을 상기 로드 정보 데이터에서 획득하고, 상기 획득된 주행 가능 방향을 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)로 생성하는, 주변 차량 탐지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 주변 차량의 위치(P1)와 가장 인접한 차선과의 거리가 기 설정된 거리 이내이면서, 상기 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로가 상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 직전 주기의 상기 제1 주변 차량이 위치한 차로와 상이하면,
    상기 제2 정보생성부는,
    기 설정된 시간 범위 내에서 상기 파악된 에너지 상태 중 적어도 하나의 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태를 초과한 경우에는, 상기 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로에 대응되는 주행 가능 방향을 상기 로드 정보 데이터에서 획득하고, 상기 획득된 주행 가능 방향을 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)로 생성하는, 주변 차량 탐지 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 정보생성부는,
    상기 기 설정된 시간 범위 내에서 상기 파악된 에너지 상태가 모두 상기 기 설정된 에너지 상태 이하인 경우에는, 상기 직전 주기의 상기 제1 주변 차량이 위치한 차로에 대응되는 주행 가능 방향을 상기 로드 정보 데이터에서 획득하고, 상기 획득된 주행 가능 방향을 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)로 생성하는, 주변 차량 탐지 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 정보생성부는,
    상기 제1 주변 차량의 위치에 관한 정보(P2)를 더 생성하며, 상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로의 중심위치를 기 제1 주변 차량의 위치에 관한 정보(P2)로 생성하는, 주변 차량 탐지 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 정보생성부는,
    상기 제1 주변 차량의 에너지 상태 파악은 가우시안 혼합 모델(Gaussian Mixture Model)을 이용하여 파악하는, 주변 차량 탐지 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 정보생성부는,
    상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 상기 제1 주변 차량의 위치가 가장 인접한 차선과 가까울수록 상기 제1 주변 차량의 에너지 상태를 높게 파악하는, 주변 차량 탐지 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 정보생성부는,
    상기 제1 정보생성부에 의하여 생성된 상기 제1 주변 차량의 주행 방향과 상기 제1 주변 차량이 주행 중인 차로를 형성하는 차선 중 상기 제1 주변 차량과 가장 인접한 차선과의 각이 커질수록 상기 제1 주변 차량의 에너지 상태를 높게 파악하는, 주변 차량 탐지 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 스캐너는 2차원 레이저 스캐너 센서인 것을 특징으로 하는, 주변 차량 탐지 장치.
  12. 차량의 레이저 스캐너 센서를 이용하여 상기 차량의 주변을 센싱한 데이터를 제공받는 (a)단계;
    상기 제공받은 데이터 중에서 유효한 데이터를 획득하는 (b)단계;
    상기 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 차량의 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 (c)단계;
    상기 주변 차량 중 제1 주변 차량의 에너지 상태를 파악하고, 상기 (c)단계에서 생성된 상기 주변 차량의 위치에 관한 정보 중 상기 제1 주변 차량의 위치(P1), 차로 별 주행 가능 방향 정보가 포함된 로드 정보 데이터 및 상기 파악된 제1 주변 차량의 에너지 상태를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)를 생성하는 (d)단계; 및
    상기 (c)단계에서 생성된 상기 제1 주변 차량의 주행 방향(D1)과 상기 (d)단계에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 주행 방향(D2)를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 방향(Dtotal)을 결정하는 (e)단계를 포함하는, 주변 차량 탐지 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 (b)단계는 상기 제공받은 데이터를 기 설정된 바에 따라 그룹으로 분류하고, 상기 분류된 그룹 중 도로 상에 위치하는 데이터 그룹을 상기 유효한 데이터로 획득하고,
    상기 (c)단계는 상기 도로 상에 위치하는 상기 분류된 각각의 데이터 그룹과 상기 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는, 주변 차량 탐지 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 도로 정보 데이터를 이용하여 상기 기 설정된 차량의 모델과 매칭된 특정 그룹에 대응하는 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보를 생성하는, 주변 차량 탐지 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    상기 파악된 에너지 상태가 기 설정된 에너지 상태 이하인 경우에는 상기 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로에 대응되는 주행 가능 방향을 상기 로드 정보 데이터에서 획득하고, 상기 획득된 주행 가능 방향을 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)로 생성하는, 주변 차량 탐지 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    상기 제1 주변 차량의 위치에 관한 정보(P2)를 더 생성하며, 상기 (c)단계에서 생성된 제1 주변 차량이 위치(P1)한 차로의 중심위치를 기 제1 주변 차량의 위치에 관한 정보(P2)로 생성하는, 주변 차량 탐지 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    상기 제1 주변 차량의 에너지 상태 파악은 가우시안 혼합 모델(Gaussian Mixture Model)을 이용하여 파악하는, 주변 차량 탐지 방법.
  18. 차량의 레이저 스캐너 센서를 이용하여 상기 차량의 주변을 센싱한 데이터를 제공받는 (a)과정;
    상기 제공받은 데이터 중에서 유효한 데이터를 획득하는 (b)과정;
    상기 획득한 유효한 데이터와 기 설정된 차량의 모델과 매칭하여 상기 차량의 주변 차량의 위치 및 주행 방향에 관한 정보를 생성하는 (c)과정;
    상기 주변 차량 중 제1 주변 차량의 에너지 상태를 파악하고, 상기 (c)과정에서 생성된 상기 주변 차량의 위치에 관한 정보 중 상기 제1 주변 차량의 위치(P1), 차로 별 주행 가능 방향 정보가 포함된 로드 정보 데이터 및 상기 파악된 제1 주변 차량의 에너지 상태를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 주행 방향에 관한 정보(D2)를 생성하는 (d)과정; 및
    상기 (c)과정에서 생성된 상기 제1 주변 차량의 주행 방향(D1)과 상기 (d)과정에 의하여 생성된 제1 주변 차량의 주행 방향(D2)를 이용하여 상기 제1 주변 차량의 방향(Dtotal)을 결정하는 (e)과정을 수행하는 프로그램을 기록한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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