KR100514864B1 - A non-obstacle determining device and method in a vehicle collision warning device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 추돌 경보 장치에서의 비장애물 판단장치 및 방법에 관한 것으로, 차량 전방을 향해 발사된 레이다빔이 물체에 반사되어 되돌아오는 반사신호를 처리하여 처리하여 피측정물의 2차원 위치 데이터를 산출하고, 상기 피측정물의 2차원 위치 데이터에서 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값을 각각 산출하여 상기 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값의 차가 기준값 이내이면 비장애물로 판단함으로써, 가드레일과 같은 비장애물에 의해 경보가 오작동되는 것을 방지할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for determining a non-obstacle in a vehicle collision warning apparatus. The present invention processes and processes a reflected signal from a radar beam emitted toward the front of a vehicle to reflect an object to calculate two-dimensional position data of an object to be measured. And calculating the variance value of the X-axis position and the variance value of the Y-axis position from the two-dimensional position data of the object to be measured. By judging, it is possible to prevent the alarm from malfunctioning by a non-obstacle such as a guard rail.
Description
본 발명은 차량 추돌 경보 장치에서의 비장애물 판단장치 및 그 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 차량 추돌 경보 장치에 의해 감지된 피측정물이 가드레일과 같은 비장애물인지를 판단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-obstacle determination device and method thereof in a vehicle collision warning device, and more particularly, to an apparatus and method for determining whether a measured object detected by the vehicle collision warning device is a non-obstacle such as a guard rail. It is about.
최근 들어, 자동차의 편의성을 높이는 기술의 하나로서, 사고를 미연에 방지하는 액티브 세이프티 사상을 바탕으로 주행중인 차량과 선행 차량과의 차간거리를 측정하여 충돌의 위험성을 판단하고, 위험한 경우에는 경보를 내어 운전자의 주의를 촉구하도록 한 장치가 개발되어 실용화되고 있다.Recently, as one of the technologies to increase the convenience of the car, based on the active safety idea that prevents accidents, the distance between the driving vehicle and the preceding vehicle is measured to determine the risk of collision, and in case of danger, an alarm is issued. A device has been developed and put into practical use to prompt the driver's attention.
상기한 바와 같은 장치에서는 일반적으로, 레이저빔을 발사하여 피측정물까지의 거리를 측정하고, 측정거리와 안전차간거리의 비교하여 위험상태 유무를 판단하도록 하고 있다.In the apparatus as described above, the laser beam is generally measured to measure the distance to the object to be measured, and to determine the presence of a dangerous state by comparing the distance between the measured distance and the safety vehicle.
그러나, 이러한 장치는 자동차의 주행에 장해가 되지 않는 예컨대, 가드레일과 같은 도로 부대 설비, 산의 경사면, 및 건물의 벽 등에 의해 오경보가 발생하게 되는 문제점이 있었다.However, such a device has a problem in that false alarms are caused by road auxiliary equipment such as guardrails, mountain slopes, walls of buildings, etc., which do not interfere with driving of a vehicle.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해소하기 위해 고안된 것으로, 차량 추돌 경보 장치에 의해 위험하다고 감지된 피측정물이 가드레일과 같은 도로 부대 설비, 산의 경사면, 및 건물의 벽 등과 같은 비장애물인지를 정확하게 판단하여, 위험하다고 감지된 피측정물이 비장애물인 경우에 경보가 오작동 되는 것을 방지할 수 있는 차량 추돌 경보 장치에서의 비장애물 판단장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is designed to solve the problems described above, the measurement object detected as dangerous by the vehicle collision warning device, such as road auxiliary equipment such as guardrail, slopes of mountains, walls of buildings, etc. It is an object of the present invention to provide a non-obstacle determination device and a method thereof in a vehicle collision warning device capable of accurately determining whether an obstacle is detected and preventing an alarm from malfunctioning when a measured object detected as dangerous is a non-obstacle.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 추돌 경보 장치에서의 비장애물 판단장치는, 차량 전방에 존재하는 물체와의 거리를 바탕으로 추돌 위험성의 유무를 판정하는 제어유니트를 구비하여, 위험하다고 판단되면 경보를 발생하는 차량 추돌 경보 장치에 있어서, 상기 제어유니트는, 차량 전방을 향해 발사된 레이다빔이 물체에 반사되어 되돌아오는 반사신호를 처리하여 피측정물의 2차원 위치 데이터를 산출하여 저장하고, 상기 피측정물의 2차원 위치 데이터에서 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값을 각각 산출하여 상기 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값의 차가 기준값 이내이면 비장애물로 판단하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 한다.The non-obstacle determination device in the vehicle collision warning apparatus according to the present invention for achieving the above object is provided with a control unit for determining the presence or absence of collision risk based on the distance to the object in front of the vehicle, In the vehicle collision warning device for generating an alarm when it is determined to be dangerous, the control unit calculates the two-dimensional position data of the object to be measured by processing the reflected signal from which the radar beam emitted toward the front of the vehicle is reflected back to the object. And calculating the dispersion value of the X-axis position and the dispersion value of the Y-axis position, respectively, from the two-dimensional position data of the object to be measured, and if the difference between the dispersion value of the X-axis position and the dispersion value of the Y-axis position is within the reference value, the non-obstacle. Characterized in that it is programmed to judge.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 추돌 경보 장치에서의 비장애물 판단방법은, 차량 전방을 향해 레이더빔을 발사하는 단계와; 상기 레이다빔이 물체에 반사되어 되돌아오는 반사신호를 수신하는 단계와; 상기 반사신호를 처리하여 피측정물의 2차원 위치 데이터를 산출하여 저장하는 단계와; 상기 피측정물의 2차원 위치 데이터에서 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값을 각각 산출하는 단계와; 상기 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값의 차가 기준값 이내이면 비장애물로 판단하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. Non-obstacle determination method in the vehicle collision warning apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: firing the radar beam toward the front of the vehicle; Receiving a reflected signal from the radar beam reflected back to an object; Processing the reflected signal to calculate and store two-dimensional position data of the object to be measured; Calculating a variance of the X-axis position and a variance of the Y-axis position from the two-dimensional position data of the measured object; And determining the non-obstacle when the difference between the dispersion value of the X axis position and the dispersion value of the Y axis position is within a reference value.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 비장애물 판단장치를 구비한 차량 추돌 경보 장치의 구성도이다. 상기 도 1에 도시된, 레이다빔송신부(10)는 차량 전방을 향해 소정각도범위내로 레이다빔을 조사하도록 되어 있다. 또, 레이다빔수신부(20)는 차량 전방의 각 방향으로 발사된 레이다빔이 물체에 반사되어 되돌아오는 반사신호를 고속으로 스캐닝하여 피측정물의 2차원 위치 데이터를 얻어내도록 되어 있다.1 is a block diagram of a vehicle collision warning device having a non-obstacle determination device according to the present invention. The radar beam transmitter 10 shown in FIG. 1 is configured to irradiate the radar beam within a predetermined angle range toward the front of the vehicle. In addition, the radar beam receiver 20 is configured to obtain a two-dimensional positional data of the object to be measured by scanning at a high speed the reflected signal from which the radar beam emitted in each direction in front of the vehicle is reflected back to the object.
이때, 상기 레이다송수신부(10, 20)로서, 77GHz의 레이다모듈을 사용하는데, 이 레이다 모듈을 초당 스캐닝횟수는 50회 이상이며, 반사신호를 고속퓨리에 변환하여 위치데이터를 얻어낸다.In this case, as the radar transmitter / receiver 10 and 20, a 77 GHz radar module is used. The radar module has a scanning frequency of 50 or more times per second, and converts the reflected signal into a fast Fourier transform to obtain position data.
그리고, 제어부(30)는 상기 레이다빔수신부(20)에서 입력된 피측정물의 위치데이터를 바탕으로 추돌 위험성의 유무를 판정하여 추돌 위험성이 있으면 경고부(40)를 작동시켜서 추돌 위험성을 경고하도록 프로그램되어 있는데, 특히 레이다빔수신부(20)에서 입력된 피측정물의 2차원 위치 데이터를 메모리(50)에 저장하고, 피측정물의 2차원 위치 데이터에서 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값을 각각 산출하여 상기 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값의 차가 기준값 이내이면 비장애물로 판단하도록 프로그램되어 있다.The controller 30 determines whether there is a collision risk based on the position data of the object to be measured input by the radar beam receiver 20, and if there is a collision risk, operates the warning unit 40 to warn of the collision risk. In particular, the two-dimensional position data of the object to be measured input from the radar beam receiver 20 is stored in the memory 50, and the dispersion value of the X-axis position and the Y-axis position in the two-dimensional position data of the object to be measured. It is programmed to calculate each of the non-obstacle if the difference between the dispersion value of the X-axis position and the dispersion value of the Y-axis position is within the reference value.
상기와 같이 구성된 차량 추돌 경보 장치에서 실행되는 비장애물 판단방법을 도 2의 순서도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The non-obstacle determination method executed in the vehicle collision warning device configured as described above will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 2.
도 2는 본 발명에 따른 비장애물 판단방법의 순서도로서, 도 2의 단계(S1)에서는 레이다빔송신부(10)가 레이다빔을 차량 전방을 향해 소정의 각도범위(θ)로 발사한다.FIG. 2 is a flowchart of a non-obstacle determination method according to the present invention. In step S1 of FIG. 2, the radar beam transmitter 10 emits the radar beam in a predetermined angle range θ toward the front of the vehicle.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이다빔송신부(10)가 차량 전방을 향해 스캔 주사선이 n개인 레이다빔을 소정의 각도범위(θ)로 발사하는데, 각 레이다빔(1~n)은 일정 단위각도로 이격되어 있다.That is, as shown in FIG. 3, the radar beam transmitter 10 emits a radar beam having n scan scan lines in a predetermined angle range θ toward the front of the vehicle, and each radar beam 1 to n is fixed. It is separated by unit angle.
이어서, 단계(S2)에서는 상기와 같이 레이다빔송신부(10)에서 발사된 레이다빔이 피측정물에 의해 반사되어 되돌아오는 반사신호를 레이다빔수신부(20)에서 수신한다.Subsequently, in step S2, the radar beam receiver 20 receives a reflected signal from the radar beam transmitter 10 reflected by the object to be measured and returned.
이어서, 단계(S3)에서는 레이다빔수신부(20)가 상기 반사신호를 고속으로 스캐닝하여 피측정물의 2차원 위치 데이터를 얻어내어 제어부(30)로 출력하고, 상기 제어부(30)가 상기와 같이 입력된 피측정물의 2차원 위치 데이터를 메모리(50)에 저장한다.Subsequently, in step S3, the radar beam receiver 20 scans the reflected signal at high speed to obtain two-dimensional position data of the object to be measured and outputs the same to the controller 30, and the controller 30 inputs as described above. The two-dimensional position data of the measured object is stored in the memory 50.
이어서, 단계(S4)에서는 상기 제어부(30)가 상기 피측정물의 2차원 위치 데이터를 바탕으로 피측정물과의 거리가 미리 설정되어 있는 안전거리 보다 짧은지를 판단하여 짧으면 단계(S5)를 수행하고, 안전거리 보다 길면 단계(S8)를 수행한다.Subsequently, in step S4, the controller 30 determines whether the distance to the object to be measured is shorter than a preset safety distance based on the two-dimensional positional data of the object to be measured, and performs step S5. If longer than the safety distance, perform step (S8).
상기 단계(S5)에서는 상기 제어부(30)가 피측정물의 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값을 각각 산출하고, 이어서 단계(S6)에서는 상기 X축 위치의 분산값과 Y축 위치의 분산값의 차가 기준값 이내인지를 판단하여 기준값 이내이면 단계(S7)를 수행하고, 기준값을 벗어나면 단계(S9)를 수행한다.In step S5, the control unit 30 calculates the dispersion value of the X-axis position and the dispersion value of the Y-axis position, respectively, and then, in step S6, the dispersion value of the X-axis position and the Y-axis position. It is determined whether the difference between the variance values is within the reference value, and if it is within the reference value, step S7 is performed. If it is outside the reference value, step S9 is performed.
상기 단계(S7)에서는 제어부(30)가 감지된 피측정물이 가드레일과 같은 도로 부대 설비, 산의 경사면, 및 건물의 벽 등과 같은 비장애물이라고 판단하여, 단계(S8)에서 경고를 수행하지 않는다.In step S7, the control unit 30 determines that the detected object is a non-obstacle such as a road auxiliary facility such as a guard rail, a slope of a mountain, and a wall of a building, and thus does not perform a warning in step S8. Do not.
그리고, 상기 단계(S9)에서는 제어부(30)가 감지된 피측정물이 장애물이라고 판단하여 단계(S10)에서 경고부(40)를 작동시켜서 장애물 경고를 수행한다.In operation S9, the controller 30 determines that the detected object is an obstacle, and operates the warning unit 40 in operation S10 to perform an obstacle warning.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 전방을 향해 레이다빔을 발사했을때 반사되어 되돌아오는 레이다빔은 가이드레일에서 6개 전방차량 A에서 2개 B에서 2개가 된다. That is, as shown in FIG. 3, the radar beams reflected and returned when the radar beam is fired toward the front of the vehicle are two to two B in six front vehicles A on the guide rail.
이때, 상기 전방차량 A, B는 차량의 주행상태에 따라 위치가 계속해서 변하지만 가드레일은 차량이 주행을 해도 그 위치가 일정하므로 연속적으로 일정하게 레이다빔이 반사되는 것이다.At this time, the position of the front vehicle A, B is continuously changed according to the driving state of the vehicle, but the guardrail is a constant reflection of the radar beam since the position is constant even when the vehicle is running.
상기와 같이 가드레일에 반사되어 되돌아오는 레이다빔으로부터 얻어진 피측정물의 위치데이터의 분포를 보면 도 4에 도시된 바와 같이 1차함수 y=ax+b 의 형태를 취하게 된다.As shown in FIG. 4, the distribution of the position data of the measurement object obtained from the radar beam reflected and returned to the guardrail takes the form of a first function y = ax + b.
예를 들어, 가드레일에 의해 반사된 6개의 레이다빔을 바탕으로 측정된 피측정물의 X축의 위치 값은 0, 1, 2, 3, 4, 5 이라면, Y축의 위치값은 1, 2, 3, 4, 5, 6을 가지게 된다.For example, if the position value of the X axis of the measured object based on the six radar beams reflected by the guardrail is 0, 1, 2, 3, 4, 5, the position value of the Y axis is 1, 2, 3 Will have 4, 5, 6.
상기한 X축 위치값의 평균은 2.5이고, Y축의 평균은 3.5이지만, X축 위치값의 분산값과 Y축 위치값의 분산값은 각각 2.9로 동일하다.The mean of the above-mentioned X-axis position values is 2.5, and the mean of the Y-axis position is 3.5, but the variance values of the X-axis position values and the variance values of the Y-axis position values are respectively equal to 2.9.
결론적으로, 가드레일에 의해 반사되는 반사신호의 1차함수 형태와 유사하다는 점을 이용하여 X축 분산과 Y축 분산을 비교하여 그 차이가 일정값 이내로 들어오면 가드레일로 판정하는 것이다.In conclusion, the X-axis variance and the Y-axis variance are compared by using the similarity with the first-order function of the reflected signal reflected by the guardrail, and the difference is determined to be a guardrail.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량 추돌 경보 장치에 의해 위험하다고 감지된 피측정물이 가드레일과 같은 도로 부대 설비, 산의 경사면, 및 건물의 벽 등과 같은 비장애물인지를 정확하게 판단하여, 위험하다고 감지된 피측정물이 비장애물인 경우에 경보가 오작동 되는 것을 방지할 수 있다. As described above, according to the present invention, by accurately determining whether the measured object detected as dangerous by the vehicle collision warning device is a non-obstacle such as a road auxiliary facility such as a guard rail, a slope of a mountain, and a wall of a building, Alarms can be prevented from malfunctioning if the measured object detected as dangerous is a non-obstacle.
도 1은 본 발명에 따른 비장애물 판단장치를 구비한 차량 추돌 경보 장치의 구성도,1 is a block diagram of a vehicle collision warning device having a non-obstacle determination device according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 비장애물 판단방법의 순서도,2 is a flow chart of a non-obstacle determination method according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 비장애물 판단장치 및 방법을 설명하기 위한 차량의 주행 상태도,3 is a driving state diagram of a vehicle for explaining a non-obstacle determination device and method according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 비장애물 판단장치 및 방법에서 가드레일의 위치 데이터를 X축과 Y축 그래프상에 나타낸 도면이다.4 is a view showing the position data of the guardrail on the X-axis and Y-axis graph in the non-obstacle determination apparatus and method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 레이다빔송신부 20 : 레이다빔수신부10: radar beam transmitter 20: radar beam receiver
30 : 제어부 40 : 경고부30 control unit 40 warning unit
50 : 메모리50: memory
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