KR101620239B1 - Driving lane evaluation apparatus, driving lane evaluation method, and computer-readable storage medium recording driving lane evaluation computer program - Google Patents
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Abstract
차선 판정 장치는, 병행하는 복수의 차선 중 검지 대상 차선에 대하여 검지 범위의 길이 방향이 중첩되며, 또한 검지 대상 차선 위에 배치된 레이더로부터, 그 레이더로부터의 거리와 그 거리에 위치하는 물체에 의해 반사된 레이더파의 강도를 나타내는 수신 레벨 신호의 세트를 적어도 하나 포함하는 계측 데이터를 수신하는 인터페이스부와, 복수의 계측 데이터에 기초하여 복수의 차선 중 어느 하나를 주행하는 차량을 검지하고, 차량이 검지되고 있는 구간 내의 차량이 검지된 복수의 위치의 각각에 대해서, 레이더로부터 그 위치까지의 거리와 그 거리에 있어서의 수신 레벨 신호를 포함하는 추적 정보를 작성하는 차량 검지부와, 추적 정보에 표시된, 레이더로부터 검지된 차량까지의 거리의 변화에 따른 수신 레벨 신호의 강도의 변동에 기초하여 검지된 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있는지의 여부를 판정하는 차선 판정부를 갖는다.The lane determining device determines the distance from the radar placed on the lane to be detected and the distance to the lane to be detected among the plurality of lanes to be detected, And a reception level signal indicating at least one set of reception level signals indicating the intensity of the radar wave that is detected by the detection unit, and a control unit configured to detect a vehicle running on any one of the plurality of lanes based on the plurality of measurement data, A vehicle detection section that generates tracking information including a distance from the radar to the position and a reception level signal at the distance from the radar to each of the plurality of positions where the vehicle in the section being detected is detected; On the basis of the variation of the intensity of the reception level signal according to the change of the distance from the vehicle Has grounded vehicle lane determination is for determining whether or not traveling on the target lane detecting unit.
Description
본 발명은, 예컨대 복수의 차선을 검지 범위에 포함하도록 설치된 레이더를 이용하여 차량이 주행하고 있는 차선을 판정하는 차선 판정 장치, 차선 판정 방법 및 차선 판정용 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a lane determining device, a lane determining method, and a lane determining computer program for determining a lane on which a vehicle is running using, for example, a radar installed to include a plurality of lanes in a detection range.
종래부터, 자(自)차량과 선행 차량 사이의 차간 거리를 정확하게 구하기 위해, 차량이 주행하고 있는 차선을 판정하는 기술이 연구되고 있다(예컨대, 특허문헌 1∼4를 참조).BACKGROUND ART Conventionally, a technique for determining a lane on which a vehicle is traveling has been researched (for example, refer to
특허문헌 1∼4에 개시된 기술에서는, 차량에 탑재된 레이더에 의한 검지 신호에 기초하여, 검지된 물체가, 그 차량이 주행중인 차선과 동일한 차선을 주행하고 있는 선행 차량인지의 여부가 판정된다.In the techniques disclosed in
차량이 주행하고 있는 차선을 특정하는 것은, 차선마다 단위 시간당 통행 차량수와 같은 교통량에 관한 정보를 수집하기 위해서도 이용될 수 있다. 그러나, 이 경우에는, 교통량에 관한 정보를 취득하고자 하는 장소, 예컨대 특정 교차점의 근방 등에 있어서, 도로 위, 또는 도로 옆 등에 고정적으로 설치된 레이더를 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 특허문헌에 개시된 기술 모두는 레이더가 차량에 탑재되어 있는 것을 전제로 하고 있다. 그 때문에, 고정적으로 설치된 레이더를 이용하여 차량이 주행하고 있는 차선을 판정하기 위하여 이들 기술을 적용하여도 충분한 판정 정밀도를 얻을 수 없을 우려가 있었다.Specifying the lane on which the vehicle is traveling can also be used for collecting information on traffic volume such as the number of vehicles per unit time per lane. However, in this case, it is preferable to use a radar fixedly installed on a road, next to a road, or the like in a place where information about traffic volume is to be acquired, for example, in the vicinity of a specific intersection. However, all of the techniques disclosed in the above patent documents are premised on that a radar is mounted on a vehicle. Therefore, even if these techniques are applied to determine the lane on which the vehicle is traveling using a fixedly installed radar, there is a possibility that sufficient determination accuracy can not be obtained.
그래서 본 명세서는 고정적으로 설치된 레이더를 이용하여, 차량이 주행하고 있는 차선을 판정할 수 있는 차선 판정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention aims at providing a lane determining device capable of determining a lane on which a vehicle is running, using a fixedly installed radar.
일 실시형태에 따르면, 차선 판정 장치가 제공된다. 이 차선 판정 장치는, 병행하는 복수의 차선 중 검지 대상 차선에 대하여 검지 범위의 길이 방향이 중첩되며, 또한 검지 대상 차선 위에 배치된 레이더로부터, 그 레이더로부터의 거리와 그 거리에 위치하는 물체에 의해 반사된 레이더파의 강도를 나타내는 수신 레벨 신호의 세트를 적어도 하나 포함하는 계측 데이터를 수신하는 인터페이스부와, 복수의 계측 데이터에 기초하여 복수의 차선 중 어느 하나를 주행하는 차량을 검지하고, 차량이 검지되고 있는 구간 내의 차량이 검지된 복수의 위치의 각각에 대해서, 레이더로부터 그 위치까지의 거리와 그 거리에 있어서의 수신 레벨 신호를 포함하는 추적 정보를 작성하는 차량 검지부와, 추적 정보에 표시된, 레이더로부터 검지된 차량까지의 거리의 변화에 따른 수신 레벨 신호의 강도의 변동에 기초하여 검지된 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있는지의 여부를 판정하는 차선 판정부를 갖는다.According to one embodiment, a lane determining apparatus is provided. This lane-finding determination device determines whether or not the lane on which the longitudinal direction of the detection range overlaps the detection target lane among the plurality of lanes in parallel and which is located on the detection subject lane, An interface unit for receiving measurement data including at least one set of reception level signals representing the intensity of reflected radar waves; and a control unit for detecting a vehicle running on any one of the plurality of lanes based on the plurality of measurement data, A vehicle detection section for generating tracking information including a distance from the radar to the position and a reception level signal at the distance from the radar to each of the plurality of positions where the vehicle in the detected section is detected; Based on the variation of the intensity of the reception level signal according to the change of the distance from the radar to the detected vehicle That the detected vehicle determines whether or not a detection target is traveling lane has a lane determination part.
본 발명의 목적 및 이점은 청구항에 있어서 특별히 지적된 엘리멘트 및 조합에 의해 실현되고, 또한 달성된다.The objects and advantages of the present invention are realized and attained by elements and combinations particularly pointed out in the claims.
상기 일반적인 기재 및 하기의 상세한 기재는 모두 예시적이고 설명적인 것이며, 청구항과 같이, 본 발명을 한정하는 것이 아님을 이해해야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, as claimed.
본 명세서에 개시된 차선 판정 장치는 고정적으로 설치된 레이더를 이용하여 차량이 주행하고 있는 차선을 판정할 수 있다.The lane determining device disclosed in this specification can determine the lane on which the vehicle is traveling by using a fixedly installed radar.
도 1은 일 실시형태에 따른 차선 판정 장치의 개략 구성도이다.
도 2의 (A)는 검지 대상 차선 위에서의 레이더의 검지 범위의 일례를 나타내는 도면이다. 도 2의 (B)는 검지 대상 차선의 인접 차선 위에서의 레이더의 검지 범위의 일례를 나타내는 도면이다. 도 2의 (C)는 검지 대상 차선에 오클루전(occlusion)이 생기고 있을 때의 검지 대상 차선 위에서의 레이더의 검지 범위의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 검지 대상 차선 또는 인접 차선을 주행하는 차량에 대한, 추적 구간 내에 있어서의 레이더로부터 차량까지의 거리와 수신 레벨 신호의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 제어부의 기능 블록도이다.
도 5의 (A)는 추적 정보에 포함되는, 레이더로부터 차량까지의 거리와 수신 레벨 신호의 관계의 일례를 표시하는 그래프이다. 도 5의 (B)는 도 5의 (A)에 표시된 그래프를 정규화한 그래프이다.
도 6은 차선 판정 처리의 동작 흐름도를 나타낸다.1 is a schematic configuration diagram of a lane determining apparatus according to an embodiment.
2 (A) is a diagram showing an example of a detection range of the radar on the detection subject lane. Fig. 2 (B) is a diagram showing an example of the detection range of the radar on the adjacent lane of the detection subject lane. Fig. 2C is a diagram showing an example of the detection range of the radar on the detection subject lane when occlusion occurs in the lane to be detected. Fig.
3 is a diagram showing an example of the relationship between the distance from the radar to the vehicle and the reception level signal in the tracking section for the vehicle running on the detection subject lane or the adjacent lane.
4 is a functional block diagram of the control unit.
5A is a graph showing an example of the relationship between the distance from the radar to the vehicle and the reception level signal included in the tracking information. FIG. 5B is a graph normalizing the graph shown in FIG. 5A. FIG.
6 shows an operational flow chart of the lane-determining processing.
이하, 도면을 참조하면서, 일 실시형태에 따른 차선 판정 장치에 대해서 설명한다.Hereinafter, a lane determining apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
이 차선 판정 장치는, 예컨대 검지 범위가 병행하는 복수의 차선의 각각의 일부와 중첩되도록 설치된 레이더로부터의 계측 데이터에 기초하여 주행중인 차량을 검지한다. 그리고 이 차선 판정 장치는 차량이 검지되고 있던 구간인 추적 구간과, 추적 구간 내의 레이더로부터 차량까지의 거리의 변화에 따른 레이더의 반사파의 강도의 변동의 관계에 기초하여, 검지된 차량이 그 추적 구간에 있어서 특정 차선을 주행하고 있는지의 여부를 판정한다.The lane determining apparatus detects a vehicle in operation based on measurement data from a radar installed so as to overlap with a part of each of a plurality of lanes parallel to the detection range. The lane determining device determines whether or not the detected vehicle is in a tracking section based on a relationship between a tracking section in which the vehicle is detected and a variation in the intensity of the reflected wave of the radar in accordance with a change in the distance from the radar to the vehicle in the tracking section. It is determined whether or not a specific lane is running.
도 1은 일 실시형태에 따른 차선 판정 장치의 개략 구성도이다. 차선 판정 장치(1)는 레이더 인터페이스부(11)와, 기억부(12)와, 출력부(13)와, 제어부(14)를 갖는다. 그리고 차선 판정 장치(1)는 레이더 인터페이스부(11)를 통해, 도로 위를 주행하는 차량을 검지하기 위한 레이더(2)와 접속된다.1 is a schematic configuration diagram of a lane determining apparatus according to an embodiment. The lane
본 실시형태에서는, 레이더(2)는 주파수 변조 연속파(frequency modulated continuous wave, FMCW) 방식에 의해, 레이더파를 반사한 물체를 검지하는 레이더 장치이다. 그리고 레이더(2)는, 예컨대 교차점에 설치된 신호기가 부착된 지주, 혹은, 병행하는 복수의 차선을 걸치도록 설치된 지주에, 그 복수의 차선 중 특정 차선 위에 고정적으로 설치된다. 또한, 편의상, 이하에서는 그 특정 차선을 검지 대상 차선이라고 부른다. 또한, 레이더(2)는 레이더(2)를 향하여 진행해 오는 차량의 전면(前面)과 대향하며, 더욱이 레이더(2)의 검지 범위의 길이 방향이 검지 대상 차선과 대략 평행하게 중첩되도록 향하게 된다.In the present embodiment, the
레이더(2)는 도로 위에서 그 교차점에 접근해 오는 차량의 전면을 향하여 레이더파를 발신하고, 차량의 전면에 의해 반사된 레이더파를 수신하도록 방향이 조정된 레이더의 송신 안테나(도시하지 않음) 및 수신 안테나(도시하지 않음)를 갖는다.The
레이더(2)는, 송신 안테나로부터 송신되며, 삼각 파형으로 주파수가 변화하는 레이더파의 일부와, 수신 안테나에 의해 검지된 반사파를 믹싱한다. 그리고 레이더(2)는 주파수가 높아지는 상승 구간과 주파수가 낮아지는 하강 구간의 각각에 대해서, 반사파의 주파수와 레이더파의 주파수의 차를 표시하는 비트 신호를 생성한다. 레이더(2)는 이 비트 신호에 기초하여, 상승 구간에 있어서의 반사파의 주파수(fup) 및 하강 구간에 있어서의 반사파의 주파수(fdown)를 구함으로써, 레이더파를 반사한 물체까지의 거리 및 그 물체의 속도를 구한다. 그리고 레이더(2)는 일정 주기(예컨대, 100 msec)마다 계측 데이터를 출력한다. 계측 데이터는 정해진 거리 간격으로 설정된 복수의 위치의 각각에 대해서, 반사파의 강도를 나타내는 수신 레벨 신호와, 레이더(2)로부터 그 위치까지의 거리와, 그 위치에 있는 물체의 이동 속도를 세트로 하는 계측값을 포함한다. 또한, 정해진 거리 간격은 레이더(2)의 거리의 해상도에 상당하며, 예컨대 3 m∼10 m 간격으로 설정된다.The
레이더(2)로부터 방사되는 레이더파는 레이더(2)로부터 멀어짐에 따라 확장된다. 그 때문에, 레이더파의 도달 범위, 즉 레이더(2)의 검지 범위에는, 검지 대상 차선의 일부뿐만 아니라, 검지 대상 차선의 인접 차선의 일부도 포함된다. 그 결과, 레이더(2)는 인접 차선을 주행중인 차량에 의한 반사파도 검지하는 경우가 있다.The radar wave radiated from the
도 2의 (A)∼도 2의 (C)를 참조하면서, 레이더(2)의 검지 범위와 검지 대상 차선 및 인접 차선의 위치 관계에 대해서 설명한다. 도 2의 (A)는 검지 대상 차선 위에서의 레이더(2)의 검지 범위의 일례를 나타내는 도면이다.The positional relationship between the detection range of the
도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 레이더(2)는 검지 대상 차선(200) 위를 주행중인 차량을 검지하기 위해, 검지 대상 차선(200)의 상방에, 검지 대상 차선(200)에 대하여 정면으로 마주 대하며, 또한 경사 하방을 향하여 레이더파를 방사하도록 설치되어 있다. 그리고 검지 대상 차선(200)과 레이더(2)의 검지 범위(210)가 중첩되는 구간은 화살표(220)로 나타낸다. 이 예에서는, 검지 대상 차선(200)과 검지 범위(210)가 중첩되는 구간에 있어서의 레이더(2)에 가까운 쪽의 경계와 레이더(2) 사이의 거리는 Dn이며, 그 구간의 레이더(2)로부터 먼 쪽의 경계와 레이더(2) 사이의 거리는 Df로 표시된다. 또한, Dn, Df는 레이더(2)의 종류, 및 설치 위치 등에 따라 상이하지만, 예컨대 Dn=20 m, Df=160 m가 된다.2 (A), the
도 2의 (B)는 인접 차선 위에서의 레이더(2)의 검지 범위의 일례를 나타내는 도면이다. 검지 대상 차선(200) 및 인접 차선(201)의 폭 방향에 있어서의, 레이더(2)로부터 방사된 레이더파가 도달하는 범위는 레이더(2)로부터 멀어짐에 따라 서서히 확장된다. 따라서, 레이더(2)의 검지 범위(210)도 레이더(2)로부터 멀어짐에 따라 서서히 확장된다. 그 때문에, 화살표(221)로 나타내며, 인접 차선(201)과 검지 범위(210)가 중첩되는 구간에 있어서의 레이더(2)로부터 먼 쪽의 경계와 레이더(2) 사이의 거리(Db)는 거리(Df)와 거의 같다. 한편, 인접 차선(201)과 검지 범위(210)가 중첩되는 구간의 레이더(2)측의 경계와 레이더(2) 사이의 거리(Da)는 거리(Dn)보다 길다. 그래서, 차선 판정 장치(1)는 주행하고 있는 차량에 대한 추적 구간의 레이더(2)측의 단점(endpoint)의 위치와, 각 차선의 검지 범위에 있어서의 레이더(2)측의 경계의 위치를 비교함으로써, 검지된 차량이 주행하고 있는 차선을 판정할 수 있을 가능성이 있다. 또한, 이하에서는, 편의상, 추적 구간에 있어서의 레이더(2)측의 단점을 추적 구간의 근단이라고 부르고, 한편, 추적 구간의 레이더(2)로부터 먼 쪽의 단점을 추적 구간의 원단이라고 부른다.2B is a diagram showing an example of the detection range of the
그러나, 차량보다 레이더(2)의 가까이에 물체가 존재하면, 그 물체에 의해 레이더(2)로부터 방사된 레이더파가 차단되기 때문에, 검지 범위 내임에도 불구하고, 레이더(2)가 차량을 검지할 수 없는 영역이 생기는 경우가 있다. 이러한 현상은 오클루전이라고 불린다. 도 2의 (C)는 오클루전이 생기고 있을 때의 검지 대상 차선 위의 레이더(2)의 검지 범위의 일례를 나타내는 도면이다.However, when an object is present near the
도 2의 (C)에 나타내는 바와 같이, 검지 대상 차선(200) 위에 존재하는 차량(231)의 후방에서는, 레이더파가 차량(231)에 의해 차단된다. 그 때문에, 레이더(2)는 차량(231)의 후단으로부터, 레이더(2)로부터의 거리(Do)까지의 범위 내에 위치하는 차량에 의한 반사파를 검지할 수 없다. 그 결과, 검지 대상 차선(200)에 있어서 레이더(2)가 차량을 검지할 수 있는 범위는 화살표(222)로 나타낸, 레이더(2)로부터의 거리(Do∼Df)의 범위로 제한된다. 그리고, 거리(Do)는 인접 차선(201)과 검지 범위(210)가 중첩되는 구간의 레이더(2)측의 경계와 레이더(2) 사이의 거리(Da)와 대략 같아지는 경우가 있다. 이와 같이, 검지 대상 차선 위에 존재하는 물체에 의해 오클루전이 생길 가능성이 있는 경우에는, 주행하고 있는 차량에 대한 추적 구간의 근단의 위치에만 기초하여, 그 차량이 주행하고 있는 차선을 정확하게 특정할 수 없을 우려가 있다.The radar wave is blocked by the
다음에, 도 3을 참조하면서, 검지 대상 차선 또는 인접 차선을 주행하는 차량에 대한, 추적 구간 내에 있어서의 레이더(2)로부터 차량까지의 거리와 수신 레벨 신호의 관계를 설명한다.Next, with reference to Fig. 3, the relationship between the distance from the
도 3에 있어서, 횡축은 거리를 나타내고, 종축은 신호 강도를 나타낸다. 그래프(301)는 오클루전이 생기고 있지 않은 경우에 있어서의, 검지 대상 차선을 주행하는 차량에 대한 거리 변화에 따른 수신 레벨 신호의 변화를 표시한다. 그래프(302)는 오클루전이 생긴 경우에 있어서의, 검지 대상 차선을 주행하는 차량에 대한 거리 변화에 따른 수신 레벨 신호의 변화를 나타낸다. 또한, 그래프(303)는 인접 차선을 주행하는 차량에 대한 거리 변화에 따른 수신 레벨 신호의 변화를 나타낸다. 또한, 임계값(Th)은 차량에 의한 반사파의 강도의 하한값에 상당하는 수신 레벨 신호값을 나타낸다. 따라서, 수신 레벨 신호가 임계값(Th) 이상이 되는 구간이 추적 구간이 된다.In Fig. 3, the horizontal axis represents the distance, and the vertical axis represents the signal intensity. The
어떤 경우에 대해서도, 레이더(2)를 향하여 주행하는 차량에 대한 수신 레벨 신호는 차량이 레이더(2)에 근접함에 따라 서서히 상승하고, 수신 레벨 신호의 피크, 즉 최대값에 도달한 후, 서서히 저하한다. 그러나, 오클루전이 생기고 있는 검지 대상 차선을 주행하는 차량에 대한 수신 레벨 신호는 그 신호값이 피크에 도달한 위치(Sp)보다 차량이 레이더(2)에 근접함에 따라, 인접 차선을 주행하는 차량에 대한 수신 레벨 신호보다 급격하게 저하한다.In any case, the reception level signal for the vehicle traveling toward the
이와 같이, 레이더(2)로부터 그 차량까지의 거리 변화에 따른 수신 레벨 신호의 강도 변화의 경향은 오클루전이 생기고 있는 검지 대상 차선을 주행하는 차량과 인접 차선을 주행하는 차량에서 상이하다.As described above, the tendency of the intensity change of the reception level signal in accordance with the distance change from the
그래서, 차선 판정 장치(1)는 추적 구간의 근단이 인접 차선의 검지 범위의 레이더(2)측의 경계보다 먼 경우에는, 레이더(2)로부터 차량까지의 거리에 따른 수신 레벨 신호의 강도의 변동 정도에 기초하여, 그 차량이 어떤 차선을 주행중인지 판정한다.Therefore, when the near end of the tracking section is farther than the boundary on the
이하, 차선 판정 장치(1)의 각 부에 대해 상세하게 설명한다.Each section of the
레이더 인터페이스부(11)는 차선 판정 장치(1)를 레이더(2)와 접속하기 위한 인터페이스 회로를 갖는다. 이 인터페이스 회로는, 예컨대 RS-232C 또는 유니버설 시리얼 버스라고 하는 시리얼 통신 규격에 준거한 회로, 혹은, 이더넷(등록 상표)에 준거한 회로로 할 수 있다. 그리고 레이더 인터페이스부(11)는 레이더(2)로부터 계측 데이터를 수신할 때마다, 그 계측 데이터를 제어부(14)에 전달한다.The
기억부(12)는, 예컨대 기록 및 판독 가능한 반도체 메모리 회로와, 판독 전용 반도체 메모리 회로를 갖는다. 그리고 기억부(12)는, 차선을 판정하기 위해 이용되며, 제어부(14) 상에서 동작하는 컴퓨터 프로그램을 기억한다. 또한 기억부(12)는 차선을 판정하기 위해 이용되는 여러가지 데이터, 예컨대 레이더(2)로부터 수신한 계측 데이터, 계측 데이터에 기초하여 검지된 차량의 추적 정보 등을 기억한다. 또한 기억부(12)는 차선마다, 그 차선을 주행하는 차량에 대한 거리의 변화에 따른 수신 레벨 신호의 변동을 표시하는 기준 그래프를 기억한다. 또한, 추적 정보 및 기준 그래프의 상세 내용에 대해서는 후술한다.The
출력부(13)는 차선 판정 장치(1)를, 다른 기기, 예컨대 교통 관리 시스템, 혹은 신호기와 접속하기 위한 인터페이스 회로를 갖는다. 이 인터페이스 회로는, 예컨대 이더넷(등록 상표)에 준거한 회로로 할 수 있다. 그리고 출력부(13)는 제어부(14)로부터 수신한, 차량이 검지된 시각, 및 그 차량이 주행한 차선을 표시하는 정보를 다른 기기에 출력한다. 또한, 차량이 검지된 시각은, 예컨대 차량이 최초에 검지되었을 때의 계측 데이터를 차선 판정 장치(1)가 취득한 시각으로 할 수 있다.The
제어부(14)는 차선 판정 장치(1) 전체를 제어한다. 또한 제어부(14)는 레이더(2)로부터 수신한 계측 데이터에 기초하여, 레이더(2)의 검지 범위 내에서 주행하는 차량을 검지하고, 검지된 차량이 주행하는 차선을 판정한다. 그 때문에, 제어부(14)는 적어도 하나의 프로세서, 타이머 및 주변 회로를 갖는다.The
도 4는 제어부(14)의 기능 블록도이다. 제어부(14)는 차량 검지부(21)와, 차선 판정부(22)를 갖는다. 제어부(14)가 갖는 이들 각 부는 제어부(14)가 갖는 프로세서 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램에 의해 실현되는 기능 모듈이다. 혹은, 제어부(14)가 갖는 이들 각 부는 각각, 별개의 회로로서 차선 판정 장치(1)에 실장되어도 좋다.Fig. 4 is a functional block diagram of the
차량 검지부(21)는 레이더(2)로부터 제어부(14)가 계측 데이터를 수신할 때마다, 그 계측 데이터에 기초하여, 레이더(2)의 검지 범위 내에서 주행중인 차량을 검지한다. 그리고 차량 검지부(21)는 검지된 차량마다, 그 검지 시각에 있어서의 차량의 위치 및 속도를 구한다.Each time the
예컨대, 차량 검지부(21)는 계측 데이터에 포함되는 복수의 위치의 각각에 대해서, 수신 레벨 신호와, 차량에 의한 반사파의 강도의 하한값에 상당하는 수신 레벨 신호값인 임계값(Th)을 비교한다. 그리고 차량 검지부(21)는 그 수신 레벨 신호가 임계값(Th) 이상이 되는 위치에 차량이 존재한다고 판정한다. 그리고 차량 검지부(21)는 차량이 검지된 위치에 대응하는 속도를 검지된 차량의 속도로 한다. 또한, 차량 검지부(21)는 레이더로부터 수신된 계측 데이터에 기초하여 차량을 검지하는 다른 여러가지 공지 기술 중 어느 하나를 이용하여, 차량을 검지하여도 좋다.For example, the
또한, 차량 검지부(21)는 검지된 차량을 추적한다. 그 때문에, 차량 검지부(21)는, 예컨대 과거의 계측 데이터의 취득 시의 검지된 차량의 위치로부터, 최신의 계측 데이터 취득 시의 그 차량의 위치를 추정한다. 예컨대, 차량 검지부(21)는 검지된 차량의 속도에 과거의 계측 데이터 취득 시부터 최신의 계측 데이터 취득 시까지의 경과 시간을 곱함으로써 차량의 추정 주행 거리를 구한다. 그리고 차량 검지부(21)는 과거의 계측 데이터 취득 시의 차량의 위치로부터 추정 주행 거리를 감산함으로써, 최신의 계측 데이터 취득 시의 그 차량의 위치를 추정한다. 혹은, 차량 검지부(21)는 차량의 거동 모델(예컨대, 등가속도 운동 모델)에 따라, 과거 계측 데이터에 기초하여, 검지된 차량의 최신의 계측 데이터 취득 시의 위치 및 속도를 추정하여도 좋다. 이 경우에는, 차량 검지부(21)는, 최신 계측 데이터에 기초하여 검지된 차량이, 그 차량의 위치 및 속도와 가장 가까운, 추정 위치 및 추정 속도에 대응하는 차량과 동일하다고 판정한다. 또한, 차량 검지부(21)는, 최신 계측 데이터에 기초하여 검지된 차량의 위치로부터 정해진 범위 내(예컨대, 검지 위치를 중심으로 하는 ±10 m의 범위)에, 이미 검지된 차량에 대해서 구한 추정 위치가 없는 경우, 새로운 차량이 검지되었다고 판정한다. 그리고 차량 검지부(21)는 새롭게 검지된 차량에, 이미 검지된 다른 차량과 구별하기 위한 식별 번호를 할당한다.Further, the
또한 차량 검지부(21)는 최신의 계측 데이터 취득 시의 차량의 추정 위치를 포함하는 정해진 범위 내(예컨대, 추정 위치를 중심으로 하는 ±10 m의 범위)에는, 최신 계측 데이터에 있어서 수신 레벨 신호가 임계값(Th) 이상이 되는 위치가 없는 경우, 그 차량이 검지 범위로부터 벗어났다고 판정한다.In addition, the
차량 검지부(21)는 검지된 차량마다, 할당된 식별 번호와 함께, 계측 데이터 취득 시의 시각, 차량의 위치 및 속도의 세트를 추적 정보로서 기억부(12)에 기억한다. 차량이 검지되고 있는 동안, 계측 데이터가 취득될 때마다 구해진, 계측 데이터 취득 시의 시각, 차량의 위치 및 속도의 세트가 그 차량의 추적 정보에 추가된다.The
차선 판정부(22)는 기억부(12)에 기억되어 있는, 개개의 차량의 추적 정보에 기초하여, 그 차량이 주행하고 있는 차선이 검지 대상 차선인지 인접 차선인지를 판정한다.The
우선, 차선 판정부(22)는 추적할 수 없게 된, 즉 레이더(2)의 검지 범위로부터 벗어난 차량을 주목 차량으로 하고, 주목 차량의 추적 정보에 기초하여 그 주목 차량의 추적 구간을 특정한다. 그 때문에, 차선 판정부(22)는 주목 차량의 추적 정보에 포함되는, 레이더(2)로부터 가장 먼 차량의 검지 위치, 즉 추적 구간의 원단(Smax)과, 레이더(2)로부터 가장 가까운 차량의 검지 위치, 즉 추적 구간의 근단(Smin)을 구한다. 또한, 차량이 레이더(2)의 정면을 향하여 접근해 오는 경우에는, 원단(Smax)은 그 차량에 대한 수신 레벨 신호가 최초에 임계값(Th) 이상이 된 위치이며, 근단(Smin)은 그 차량에 대한 수신 레벨 신호가 최후에 임계값(Th) 이상이 된 위치이다. 그리고 차선 판정부(22)는 근단(Smin)으로부터 원단(Smax)까지의 구간을, 그 차량에 대한 추적 구간으로 한다.First, the
다음에, 차선 판정부(22)는 추적 구간의 근단(Smin)이 인접 차선에 있어서의 검지 범위의 레이더(2)측의 경계보다 가까운지의 여부를 판정한다. 또한, 추적 구간의 근단(Smin)은 인접 차선을 주행하는 차량의 사이즈 및 형상에 따라 상이하다. 이것은, 차량의 사이즈 및 형상에 따라, 레이더 반사 단면적이 상이하기 때문이다. 예컨대, 인접 차선을 주행하는 차량이 트럭 또는 버스와 같은 대형차인 경우, 그 차량의 레이더 반사 단면적도 크기 때문에, 그 차량에 대한 추적 구간의 근단(Smin)은 상대적으로 가까워진다. 한편, 인접 차선을 주행하는 차량이 오토바이 등의 소형 차량인 경우, 그 차량이 레이더파를 반사하는 부분도 작기 때문에, 소형 차량이 레이더(2)의 검지 범위로부터 벗어나는 위치도 대형차가 레이더(2)의 검지 범위로부터 벗어나는 위치보다 멀어진다. 그 때문에, 인접하는 차선을 주행하는 소형 차량에 대한 추적 구간의 근단(Smin)은 대형차에 대한 근단(Smin)보다 멀어진다. 그래서 도 3에 나타내는, 인접 차선에 있어서의 검지 범위의 레이더(2)측의 경계에 상당하는, 레이더(2)로부터의 거리(Xm)는, 예컨대 실험적으로 결정된다. 거리(Xm)는, 예컨대 인접 차선을 주행하는 복수의 대형 차량에 대한 추적 구간의 근단(Smin)의 평균값으로부터 정해진 오프셋값(예컨대, 수 m∼20 m)을 뺀 값으로 설정된다. 이에 의해, 차선 판정부(22)는 인접 차선을 주행하고 있는 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 잘못 판정되는 것을 억제할 수 있다.Next, the
레이더(2)로부터 추적 구간의 근단(Smin)까지의 거리가 거리(Xm)보다 짧으면, 인접 차선에 있어서의 검지 범위의 레이더(2)측의 경계보다 가까운 위치까지 차량이 검지되고 있기 때문에, 차선 판정부(22)는, 차량은 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정한다.Because of the track section from the radar (2) the distance to the near-end (S min) is less than the distance (Xm), adjacent lanes the vehicle is detected by a position close than the boundary of the radar (2) side of the detecting range according to the, The
또한, 인접 차선에 있어서의 검지 범위의 레이더(2)측의 경계에 대하여, 차량의 사이즈 및 형상에 따른 추적 구간의 근단의 변동폭보다 먼 위치에서 차량을 검지할 수 없게 되는 경우가 있다. 예컨대, 검지 대상 차선을 주행하고 있는 차량의 선행 차량이 레이더(2)로부터 비교적 먼 위치에 정차하고 있으면, 그 선행 차량에 의해 생기는 레이더(2)가 검지할 수 없는 영역의 원단이 인접 차선에 있어서의 검지 범위의 레이더(2)측의 경계보다 레이더(2)로부터 멀어진다. 이러한 경우, 레이더(2)는 그와 같은 먼 위치에서 검지 대상 차선을 주행하고 있는 차량을 검지할 수 없게 된다. 한편, 인접 차선에서는, 인접 차선 위를 주행하는 차량에는 경사 전방으로부터 레이더파가 닿는다. 그 때문에, 특히, 검지 범위에 있어서의 레이더(2)측의 경계의 근방에서는, 인접 차선을 주행하는 차량의 선행 차량에 의해, 레이더파가 차단될 가능성은 낮다. 그래서, 차선 판정부(22)는 레이더(2)로부터 추적 구간의 근단(Smin)까지의 거리가 어떤 거리(Ym)보다 긴 경우도, 차량은 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정하여도 좋다. 이 경우, 거리(Ym)는, 예컨대 실험적으로 구한, 인접 차선을 주행하는 복수의 소형 차량에 대한 근단(Smin)의 평균값보다 정해진 오프셋값(예컨대, 수 m∼20 m)만큼 더한 값으로 설정된다. 예컨대, 레이더(2)의 검지 범위가 20 m∼160 m로 설정되어 있는 경우, Xm=50 m, 및 Ym=85 m로 설정된다.In addition, the vehicle may not be able to be detected at a position farther from the boundary of the detection range on the
한편, 레이더(2)로부터 추적 구간의 근단(Smin)까지의 거리가 거리(Xm) 이상 또한 Ym 이하인 경우, 검지된 차량이 인접 차선을 주행하고 있거나, 또는 오클루전이 생기고 있는 검지 대상 차선 위를 그 차량이 주행하고 있다고 추정된다. 이 경우, 차선 판정부(22)는 그 차량에 대한 거리의 변화에 따른 수신 레벨 신호의 변동에 기초하여, 차량이 주행하고 있는 차선을 판정한다.On the other hand, when the distance from the
검지된 차량의 형상 및 사이즈와 같은 차량의 외형적 특징, 또는 날씨 등의 환경 조건에 따라, 검지된 차량마다, 추적 구간 및 수신 레벨 신호는 변동한다. 그래서 본 실시형태에서는, 차선 판정부(22)는 차량의 외형적 특징 또는 환경 조건에 따른 거리와 수신 레벨 신호의 관계에의 영향을 경감하기 위해, 거리와 수신 레벨 신호의 관계를 정규화한다.The tracking section and the reception level signal vary for each detected vehicle depending on the external characteristics of the vehicle such as the shape and size of the detected vehicle or environmental conditions such as weather. Thus, in the present embodiment, the
차선 판정부(22)는 추적 정보에 기초하여, 수신 레벨 신호의 최대값 및 최소값이 각각 제1 정해진 값(예컨대, 1) 및 제2 정해진 값(예컨대, 0)이 되도록 정규화한 신호값을, 추적 구간을 복수의 구간으로 등분할하는 복수의 샘플점마다 구한다. 이에 의해, 차선 판정부(22)는 검지된 차량에 대한, 거리 변화에 따른 수신 레벨 신호의 강도 변동을 표시하는 정규화 그래프를 작성한다.The
차선 판정부(22)는, 예컨대 다음 식에 따라 각 샘플점(ek)(k=1, 2, …, N)의 정규화 신호값(yk)을 구한다.The
여기서, N은 샘플점의 총수이다. 또한, Pmax는 검지된 차량에 대한 수신 레벨 신호의 최대값을 나타내고, Pmin은 검지된 차량에 대한 수신 레벨 신호의 최소값을 나타낸다. 또한, Pmin 대신에, 임계값(Th)이 이용되어도 좋다. 또한 Sr(r=1, 2, …, M, 단, M은 추적 정보에 포함되는, 차량이 검지된 측정점의 총수)은 추적 정보에 포함되는, 레이더(2)로부터 차량까지의 거리를 나타내며, Pr은 레이더(2)로부터 측정점까지의 거리(Sr)에 있어서의 수신 레벨 신호값을 나타낸다. Bk∼Bk +1은 샘플점(ek)에 대한 정규화 신호값을 구하기 위해 이용되는, 레이더(2)로부터의 거리의 범위를 나타낸다. 그리고 함수 avg(Pr)(Bk≤Sr<Bk +1)는 거리 Bk 이상 및 Bk +1 미만의 거리(Sr)에 대한 수신 레벨 신호값(Pr)의 평균값을 산출하는 함수이다. 또한, 함수 avg(Pr) 대신에, 거리 Bk 이상 및 Bk +1 미만의 거리(Sr)에 대한 수신 레벨 신호값(Pr)의 중앙값을 구하는 함수가 이용되어도 좋다.Here, N is the total number of sample points. P max represents the maximum value of the reception level signal for the detected vehicle, and P min represents the minimum value of the reception level signal for the detected vehicle. Also, instead of P min , a threshold value Th may be used. Also, S r (r = 1, 2, ..., M, where M is the total number of measurement points at which the vehicle is detected, included in the tracking information) represents the distance from the
도 5의 (A)는 추적 정보에 포함되는, 레이더(2)로부터 차량까지의 거리와 수신 레벨 신호의 관계의 일례를 표시하는 그래프이다. 도 5의 (A)에 있어서, 횡축은 거리를 나타내고, 종축은 신호 강도를 나타낸다. 그리고 각 점(501)은 각각, 거리(Sr)에 있어서의 수신 레벨 신호값을 나타낸다. 이 예에서는, N=10이다. 도 5의 (B)는 도 5의 (A)에 나타낸 그래프를 정규화한 그래프이다. 도 5의 (B)에 있어서, 횡축은 샘플점의 번호를 나타내고, 종축은 신호 강도를 나타낸다. 그리고 각 점(502)은 각각, 샘플점(ek)에 있어서의 정규화된 신호값을 나타낸다. 각 샘플점(ek)은 각각, 도 5의 (A)에 있어서의 거리 Bk∼Bk +1에 대응하고 있다. 이 정규화 그래프의 형상과, 거리 변화에 대한 수신 레벨 신호의 변화 정도를 표시하는 원래의 그래프의 형상이 유사한 것을 알 수 있다.5A is a graph showing an example of the relationship between the distance from the
차선 판정부(22)는 정규화 그래프와, 오클루전이 생기고 있는 경우에 대응하는, 검지 대상 차선을 주행하는 차량에 대한 레이더(2)로부터의 거리의 변화에 따른 수신 레벨 신호의 강도의 변동의 대표적인 관계를 표시하는 기준 그래프 간의 상관 계수(Co)를 구한다. 이하, 편의상, 이 기준 그래프를 검지 대상 차선 기준 그래프라고 부른다. 마찬가지로, 차선 판정부(22)는 그 정규화 그래프와, 인접 차선을 주행하는 차량에 대한 거리에 대한 수신 레벨 신호의 강도의 변동의 대표적인 관계를 표시하는 기준 그래프 간의 상관 계수(Cn)를 구한다. 이하, 편의상, 이 기준 그래프를 인접 차선 기준 그래프라고 부른다. 또한, 상관 계수(Co 및 Cn)는, 각각, 정규화 그래프와 검지 대상 차선 기준 그래프 간의 유사 정도, 및 정규화 그래프와 인접 차선 기준 그래프 간의 유사 정도를 나타내는 유사도의 일례이다.The
또한, 검지 대상 차선 기준 그래프는, 예컨대 오클루전이 생기고 있는 경우에 검지 대상 차선을 주행하는 복수의 차량에 대한 추적 정보로부터 정규화 그래프를 각각 구하고, 그 복수의 정규화 그래프에 있어서의 정규화 신호값을 샘플점마다 평균화함으로써 구한다. 마찬가지로, 인접 차선 기준 그래프도, 예컨대 인접 차선을 주행하는 복수의 차량에 대한 추적 정보로부터 정규화 그래프를 각각 구하고, 그 복수의 정규화 그래프에 있어서의 정규화 신호값을 샘플점마다 평균화함으로써 구한다. 또한, 상관 계수(Co, Cn)의 계산을 간단화하기 위해, 정규화 그래프의 샘플점의 수는 각 기준 그래프의 샘플점의 수와 동수로 설정된다.In the detection target lane reference graph, for example, in the case where occlusion occurs, a normalized graph is obtained from the tracking information for a plurality of vehicles traveling on the detection subject lane, and the normalized signal values in the plurality of normalized graphs are sampled By averaging for each point. Likewise, the adjacent lane reference graph is also obtained by, for example, obtaining a normalized graph from tracing information for a plurality of vehicles running on adjacent lanes and averaging the normalized signal values in the plurality of normalized graphs for each sample point. Further, in order to simplify the calculation of the correlation coefficients ( C0 , Cn ), the number of sample points of the normalization graph is set to the same number as the number of sample points of each reference graph.
상관 계수(Co, Cn)는, 예컨대 각각 다음 식에 따라 산출된다.Correlation coefficients (C o , C n ) are calculated, for example, according to the following equations.
단, yavg는 정규화 그래프에 포함되는 각 샘플점의 정규화 신호값(yk)(k=1, 2, …, N)의 평균값이다. 또한 zk는 검지 대상 차선 기준 그래프에 포함되는 샘플점(ek)의 정규화 신호값이며, zavg는 검지 대상 차선 기준 그래프에 포함되는 각 샘플점의 정규화 신호값의 평균값이다. 그리고 wk는 인접 차선 기준 그래프에 포함되는 샘플점(ek)의 정규화 신호값이며, wavg는 인접 차선 기준 그래프에 포함되는 각 샘플점의 정규화 신호값의 평균값이다.Y avg is an average value of the normalized signal values y k (k = 1, 2, ..., N) of each sample point included in the normalization graph. Z k is the normalized signal value of the sample point e k included in the detection subject lane reference graph, and z avg is the average value of the normalized signal values of each sample point included in the detection subject lane reference graph. W k is the normalized signal value of the sample point (e k ) included in the adjacent lane reference graph, and w avg is the average value of the normalized signal value of each sample point included in the adjacent lane reference graph.
차선 판정부(22)는 상관 계수(Cn)가 상관 계수(Co)보다 크면, 즉 정규화 그래프가 검지 대상 차선 기준 그래프보다 인접 차선 기준 그래프와 유사하면, 검지된 차량은 인접 차선을 주행하고 있다고 판정한다. 한편, 상관 계수(Cn)가 상관 계수(Co) 이하이면, 즉 정규화 그래프가 인접 차선 기준 그래프보다 검지 대상 차선 기준 그래프와 유사하면, 차선 판정부(22)는 검지된 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정한다.If the correlation coefficient C n is larger than the correlation coefficient C o , that is, if the normalization graph is similar to the graph of the adjacent lane reference graph than the detection subject lane reference graph, the
차선 판정부(22)는, 예컨대 차량을 검지한 시각, 및 그 차량이 주행하는 차선에 관한 정보를 기억부(12)에 기억하며, 출력부(13)를 통해 다른 기기에 출력한다.The
도 6은 제어부(14)에 의해 실행되는 차선 판정 처리의 동작 흐름도이다. 제어부(14)는 레이더(2)로부터 계측 데이터를 취득할 때마다, 이 동작 흐름도에 따라 차선 판정 처리를 실행한다.Fig. 6 is an operation flowchart of the lane-determining process executed by the
제어부(14)의 차량 검지부(21)는 계측 데이터로부터 차량을 검지한다(단계 S101). 그리고 차량 검지부(21)는 최신 계측 데이터에 기초하여 검지된 차량의 위치와, 과거 계측 데이터에 기초하여 검지된 차량의 위치 등을 이용하여, 차량마다 추적 정보를 갱신한다.The
제어부(14)는 추적 정보에 기초하여, 추적중인 차량 중에 검출 불능으로 된 차량이 있는지의 여부를 판정한다(단계 S102).Based on the tracking information, the
검출 불능으로 된 차량이 없는 경우(단계 S102-No), 제어부(14)는 단계 S101의 처리를 재차 실행한다. 한편, 검출 불능으로 된 차량이 있는 경우(단계 S102-Yes), 제어부(14)는 그 검출 불능으로 된 차량을, 차선 판정의 대상 차량으로 한다. 그리고 제어부(14)는 차선 판정의 대상 차량에 대한 추적 정보를, 제어부(14)의 차선 판정부(22)에 전달한다.If there is no vehicle that can not be detected (step S102-No), the
차선 판정부(22)는 추적 정보로부터 추적 구간의 근단(Smin)을 추출한다(단계 S103). 그리고 차선 판정부(22)는, 추적 구간의 근단(Smin)이 인접 차선에 있어서의 레이더(2)의 검지 범위의 레이더(2)측의 경계보다 레이더(2)로부터 먼지의 여부를 판정한다(단계 S104). 추적 구간의 근단(Smin)이 인접 차선에 있어서의 검지 범위의 레이더(2)측의 경계보다 가까운 경우(단계 S104-No), 차선 판정부(22)는 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정한다(단계 S108). 그리고 차선 판정부(22)는 차량이 검지된 시각 및 그 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있는 것을 나타내는 정보를 출력부(13)를 통해 다른 기기에 출력한다.The
한편, 추적 구간의 근단(Smin)이 인접 차선에 있어서의 검지 범위의 레이더(2)측의 경계보다 레이더(2)로부터 먼 경우(단계 S104-Yes), 차량은, 인접 차선을 주행하고 있거나, 혹은 오클루전이 생기고 있는 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 추정된다. 그러면 차선 판정부(22)는 추적 구간 내의 거리의 변화에 따른 수신 레벨 신호의 강도 변동을 표시하는 정규화 그래프를 작성한다(단계 S105). 그리고 차선 판정부(22)는 정규화 그래프와 검지 차선 기준 그래프 간의 상관 계수(Co), 및 정규화 그래프와 인접 차선 기준 그래프 간의 상관 계수(Cn)를 산출한다(단계 S106).On the other hand, if the near end (S min ) of the tracking section is farther from the
차선 판정부(22)는 상관 계수(Cn)가 상관 계수(Co)보다 큰지의 여부를 판정한다(단계 S107). 상관 계수(Cn)가 상관 계수(Co) 이하인 경우(단계 S107-No), 차선 판정부(22)는, 차량은 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정한다(단계 S108). 그리고 차선 판정부(22)는 차량이 검지된 시각, 및 그 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있는 것을 나타내는 정보를 출력부(13)를 통해 다른 기기에 출력한다.The
한편, 상관 계수(Cn)가 상관 계수(Co)보다 큰 경우(단계 S107-Yes), 차량이 인접 차선을 주행하고 있다고 판정한다(단계 S109). 그리고 차선 판정부(22)는 차량이 검지된 시각, 및 그 차량이 인접 차선을 주행하고 있는 것을 나타내는 정보를 출력부(13)를 통해 다른 기기에 출력한다.On the other hand, if the correlation coefficient C n is larger than the correlation coefficient C o (step S107-Yes), it is determined that the vehicle is traveling in the adjacent lane (step S109). Then, the
단계 S108 또는 S109 후, 제어부(14)는 차선 판정 처리를 종료한다. 또한, 단계 S104에 있어서, 레이더(2)로부터 추적 구간의 근단(Smin)까지의 거리가 상기 거리(Ym)보다 긴 경우도, 검출 대상 차선에 오클루전이 생기고 있기 때문에 차량을 검지할 수 없게 되었다고 추정하여, 차선 판정부(22)는 검지된 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정하여도 좋다.After step S108 or S109, the
이상 설명한 바와 같이, 이 차선 판정 장치는 검지 대상 차선을 주행하는 차량과 인접 차선을 주행하는 차량에 차이가 있는, 거리 변화에 따른 수신 레벨 신호의 변화 경향 및 추적 구간의 근단에 기초하여, 차량이 주행하고 있는 차선을 판정한다. 그 때문에, 이 차선 판정 장치는 고정적으로 설치된 레이더로부터의 차량의 검지 신호에 기초하여, 정확하게 차량이 주행하고 있는 차선을 판정할 수 있다.As described above, the lane-finding device determines, based on the change tendency of the reception level signal in accordance with the distance change and the near-end of the tracking section, in which the difference between the vehicle traveling on the detection subject lane and the vehicle traveling on the adjacent lane, The lane on which the vehicle is traveling is determined. Therefore, the lane-finding device can accurately determine the lane on which the vehicle is traveling based on the detection signal of the vehicle from the radar that is fixedly installed.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 변형예에 따르면, 기억부는 오클루전이 발생하고 있지 않을 때의 검지 대상 차선을 주행하는 차량에 대한 거리와 수신 레벨 신호의 관계를 표시하는 기준 그래프도 기억하고 있어도 좋다. 이 경우, 차선 판정부는 검지된 차량에 대해서 구한 정규화 그래프와, 검지 대상 차선에 대해서 오클루전이 발생하고 있지 않을 때의 기준 그래프 간의 상관 계수(Cs)도 산출하여도 좋다. 그리고 차선 판정부는 상관 계수(Cs, Co, Cn) 중에 가장 높은 값이 되는 기준 그래프에 대응하는 차선을, 검지된 차량이 주행하고 있는 차선이라고 판정하여도 좋다. 이 경우, 단계 S103의 처리는 생략되어도 좋다.The present invention is not limited to the above-described embodiments. According to the modified example, the storage unit may also store a reference graph that displays the relationship between the distance to the vehicle and the reception level signal that runs on the detection subject lane when occlusion is not occurring. In this case, the lane-finding section may also calculate the correlation coefficient ( Cs ) between the normalized graph obtained for the detected vehicle and the reference graph when no occlusion has occurred for the detection subject lane. The lane determining unit may determine that the lane corresponding to the reference graph having the highest value among the correlation coefficients ( Cs , Co , Cn ) is the lane on which the detected vehicle is traveling. In this case, the processing in step S103 may be omitted.
또한 다른 변형예에서는, 오클루전이 생기기 어려운 것을 미리 알고 있는 차선이 검지 대상 차선인 경우가 있다. 이 경우, 차선 판정부는 추적 구간의 근단(Smin)이 인접 차선에 있어서의 검지 범위의 레이더측의 경계보다 레이더(2)로부터 먼 경우, 상관 계수(Co, Cn)를 구하는 일없이, 검지된 차량은 인접 차선을 주행하고 있다고 판정하여도 좋다.In another modification, a lane in which it is known that occlusion is difficult to occur may be the detection subject lane. In this case, when the near end (S min ) of the tracking section is farther from the
또 다른 변형예에 따르면, 차량 검지부는 한번 검지된 차량이 그 후 검지 불능으로 된 후도, 일정 기간(예컨대, 5초∼10초간), 추적 정보에 포함되는, 각 측정점에서의 차량의 속도 및 측정 시각에 기초하여, 그 차량의 위치를 추정하여도 좋다. 그리고 차선 판정부는, 어떤 시점에서, 주목 차량의 하나 앞의 차량의 추정 위치보다, 주목 차량의 위치 쪽이 레이더에 가까워지는 경우, 즉 주목 차량이 하나 앞의 차량을 앞지르고 있다고 추정되는 경우, 주목 차량이 주행하는 차선을, 하나 앞의 차량이 주행하는 차선과 상이한 쪽의 차선이라고 판정하여도 좋다.According to still another modification, the vehicle detecting section detects the vehicle speed at each measuring point included in the tracking information for a predetermined period (for example, 5 to 10 seconds) The position of the vehicle may be estimated based on the measurement time. If the position of the target vehicle is closer to the radar than the estimated position of the vehicle ahead of one of the target vehicles at a certain point in time, that is, if it is estimated that the target vehicle is ahead of the preceding vehicle, It may be determined that the lane on which the vehicle is traveling is a lane different from the lane on which the preceding vehicle is traveling.
또 다른 변형예에 따르면, 차선 판정부는 검지된 차량에 대한 거리와 수신 레벨 신호의 관계로부터 1 이상의 특징량을 구하고, 그 특징량이 정해진 조건을 만족한 경우에, 그 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정하여도 좋다. 예컨대, 재차 도 3을 참조하면, 오클루전이 생기고 있는 경우에 검지 대상 차선을 주행하는 차량에 대해서, 추적 구간의 전체 길이에 대한, 수신 레벨 신호가 피크가 되는 위치로부터 추적 구간의 근단까지의 거리의 비가 인접 차선을 주행하는 차량에 대한 그 비보다 작다. 그래서 차선 판정부는 추적 구간의 근단(Smin)이 인접 차선에 있어서의 레이더의 검지 범위의 레이더측의 경계보다 레이더로부터 먼 경우에, 추적 구간의 전체 길이에 대한, 수신 레벨 신호의 피크의 위치와 추적 구간의 근단(Smin)까지의 거리의 비를 특징량으로서 구하여도 좋다. 그리고 차선 판정부는 그 비가 정해진 임계값(Th2) 이하이면, 검지된 차량이 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정하여도 좋다. 또한, 정해진 임계값(Th2)은, 예컨대 검지 대상 차선에 오클루전이 생기고 있을 때의 그 비의 최대값, 예컨대 0.1∼0.2로 설정된다.According to yet another modified example, the lane-finding section obtains one or more characteristic amounts from the relationship between the distance to the detected vehicle and the reception level signal, and when the characteristic amount satisfies the predetermined condition, the lane determination section travels the detection subject lane . For example, referring again to FIG. 3, it is assumed that, in the case of a vehicle running on the detection subject lane in the case where occlusion occurs, the distance from the position where the reception level signal becomes the peak to the near- Is smaller than the ratio for the vehicle traveling in the adjacent lane. Therefore, when the near-end (S min ) of the tracking section is farther from the radar side than the radar-side boundary of the detection range of the radar in the adjacent lane, the lane determining section determines the position of the peak of the reception level signal The ratio of the distance to the near end (S min ) of the tracking section may be obtained as the feature amount. The lane determining unit may determine that the detected vehicle is traveling on the detection subject lane if the ratio is equal to or less than the predetermined threshold value Th2. Further, the predetermined threshold value Th2 is set to a maximum value of the ratio when occlusion occurs in the detection subject lane, for example, 0.1 to 0.2.
또 다른 변형예에 따르면, 차선 판정부는 거리와 수신 레벨 신호의 관계로부터 구한 1 이상의 특징량을 입력으로 하고, 차량이 주행하고 있는 차선을 출력하는 식별기를 갖고 있어도 좋다. 이 경우, 차선 판정부는 검지된 차량에 대한 추적 정보에 포함되는, 거리와 수신 레벨 신호의 관계로부터 그 1 이상의 특징량을 구하고, 구한 특징량을 식별기에 입력함으로써 차량이 주행하고 있는 차선을 판정한다. 특징량은, 예컨대 상기 비, 또는 추적 구간 내에서의, 거리 변동에 대한 수신 레벨 신호의 변화의 기울기의 절대값의 최대값으로 할 수 있다.According to still another modification, the lane-finding section may have an identifier for inputting one or more characteristic amounts obtained from the relationship between the distance and the reception level signal, and outputting the lane on which the vehicle is traveling. In this case, the lane-finding section determines the lane on which the vehicle is traveling by obtaining one or more characteristic quantities from the relationship between the distance and the reception level signal included in the tracking information about the detected vehicle, and inputting the obtained characteristic quantities to the identifier . The feature amount may be, for example, the maximum value of the absolute value of the slope of the change in the reception level signal with respect to the distance variation within the above ratio or within the tracking interval.
또한, 식별기는, 예컨대 다층 퍼셉트론(perceptron) 혹은 서포트 벡터 머신이라고 하는 기계 학습 시스템으로 할 수 있다. 이들 기계 학습 시스템을 학습하기 위해, 검지 대상 차선을 주행하고 있는 복수의 차량에 대한 추적 정보로부터 각각 구한 특징량과, 인접 차선을 주행하고 있는 복수의 차량에 대한 추적 정보로부터 각각 구한 특징량이 학습용 샘플 데이터로서 이용된다. 그리고 기계 학습 시스템은, 예컨대 학습용 샘플 데이터를 이용하여, 역전파(back propagation)라고 하는 교사(敎師)가 있는 학습에 의해, 입력된 특징량에 따라 인접 차선인지 검지 대상 차선인지를 출력하도록 학습된다.Further, the identifier can be, for example, a machine learning system called a multi-layer perceptron or support vector machine. In order to learn these machine learning systems, a feature amount obtained from each of the feature amounts obtained from the tracking information on a plurality of vehicles running on the detection subject lane, and tracking information on a plurality of vehicles traveling on the adjacent lane, And is used as data. Then, the machine learning system performs learning such that, for example, using the sample data for learning and outputting whether it is the adjacent lane or the detection subject lane according to the input characteristic amount by learning with the teacher called back propagation do.
또 다른 변형예에 따르면, 레이더는 펄스 압축 방식 또는 2주파 연속파(continuous wave, CW) 방식에 따른 레이더 장치여도 좋다. 이 경우, 제어부는 일정한 주기마다, 레이더로부터, 정해진 거리 간격으로 설정된 복수의 위치의 각각에 대해서 수신 레벨 신호를 포함하는 계측 데이터를 수신한다. 그리고 차량 검지부는 수신 레벨 신호가 정해진 임계값 이상인 거리에 차량이 존재한다고 판정한다. 이 경우, 차량 검지부는, 예컨대 최신 계측 데이터에 있어서 검지된 차량의 현재 위치와, 1회 전에 취득된 계측 데이터에 있어서 검지된 차량의 과거 위치를 비교한다. 그리고 차량 검지부는, 현재 위치보다 원방이며, 또한 현재 위치에 가장 가까운 과거 위치에 있는 차량과, 현재 위치에 있는 차량이 동일한 차량이다고 판정함으로써, 차량마다 추적 정보를 갱신한다.According to another modification, the radar may be a radar device according to a pulse compression method or a continuous wave (CW) method. In this case, the control unit receives measurement data including a reception level signal for each of a plurality of positions set at predetermined distance intervals from the radar at regular intervals. Then, the vehicle detection unit determines that the vehicle is present at a distance where the reception level signal is equal to or greater than a predetermined threshold value. In this case, the vehicle detection unit compares, for example, the current position of the detected vehicle in the latest measurement data with the past position of the detected vehicle in the measurement data acquired one time before. Then, the vehicle detection unit updates the tracking information for each vehicle by determining that the vehicle at the present position is the same as the vehicle at the past position closest to the current position and closest to the current position.
또한, 상기 실시형태 또는 변형예에 따른 제어부의 기능을 컴퓨터에 실현시키는 명령을 갖는 컴퓨터 프로그램은 자기 기록 매체, 광 기록 매체 혹은 비휘발성 반도체 메모리와 같은 기록 매체에 기록된 형태로 제공되어도 좋다.A computer program having instructions for realizing the functions of the control unit according to the above embodiment or modified examples in a computer may be provided in a form recorded on a recording medium such as a magnetic recording medium, an optical recording medium, or a nonvolatile semiconductor memory.
여기에 이용된 모든 예 및 특정 용어는 독자가 본 발명 및 그 기술의 촉진에 대한 본 발명자에 의해 기여된 개념을 이해하는 것을 돕는, 교시적인 목적에서 의도된 것이며, 본 발명의 우위성 및 열등성을 나타내는 것에 관한, 본 명세서의 어떠한 예의 구성, 그와 같은 특정을 이용한 예 및 조건에 한정되지 않도록 해석되어야 하는 것이다. 본 발명의 실시형태는 상세하게 설명되어 있지만, 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나는 일없이, 여러가지 변경, 치환 및 수정을 이것에 가하는 것이 가능한 것을 이해해야 한다.All examples and specific terms used herein are intended for illustrative purposes that help the reader to understand the concepts contributed by the inventor to the present invention and to the promotion of the technology, The present invention should not be construed as being limited to the construction of any examples of the present specification, the examples and conditions using such a specification, and the like. While the embodiments of the invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and alterations can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
1: 차선 판정 장치 2: 레이더
11: 레이더 인터페이스부 12: 기억부
13: 출력부 14: 제어부
21: 차량 검지부 22: 차선 판정부1: Lane determining device 2: Radar
11: radar interface unit 12: storage unit
13: output section 14: control section
21: vehicle detection unit 22: lane judgment unit
Claims (8)
상기 레이더로부터 상기 검지 대상 차선을 주행하는 제2 차량까지의 거리의 변화에 따른 상기 수신 레벨 신호의 강도의 변동을 나타내는 제1 기준 그래프와, 상기 레이더로부터 상기 복수의 차선 중 상기 검지 대상 차선에 인접하는 차선을 주행하는 제3 차량까지의 거리의 변화에 따른 상기 수신 레벨 신호의 강도의 변동을 나타내는 제2 기준 그래프를 기억하는 기억부와,
복수의 상기 계측 데이터에 기초하여 상기 복수의 차선 중 어느 하나를 주행하는 차량을 검지하고, 이 차량이 검지되고 있는 구간 내의 이 차량이 검지된 복수의 위치의 각각에 대해서, 상기 레이더로부터 이 위치까지의 거리와 이 거리에 있어서의 상기 수신 레벨 신호를 포함하는 추적 정보를 작성하는 차량 검지부와,
상기 추적 정보에 표시된, 상기 레이더로부터 상기 검지된 차량까지의 거리의 변화에 따른 상기 수신 레벨 신호의 강도의 변동을 나타내는 그래프와, 상기 제1 기준 그래프 간의 유사도를 나타내는 제1 유사도, 및 상기 그래프와 상기 제2 기준 그래프 간의 유사도를 나타내는 제2 유사도를 구하고, 상기 제1 유사도가 상기 제2 유사도 이상인 경우, 상기 검지된 차량은 상기 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정하는 차선 판정부
를 갖는 차선 판정 장치.The distance from the radar placed on the detection subject lane is set so that the length direction of the detection range overlaps with the detection target lane of the plurality of lanes in parallel, An interface unit receiving measurement data including at least one set of reception level signals representing the strength,
A first reference graph showing a variation in the intensity of the reception level signal in accordance with a change in the distance from the radar to a second vehicle traveling on the detection subject lane; A second reference graph representing a variation of the intensity of the reception level signal according to a change in distance to a third vehicle traveling in a lane on which the lane is running;
Detecting a vehicle running on any one of the plurality of lanes based on a plurality of the measurement data, and for each of a plurality of positions where the vehicle is detected in a section in which the vehicle is detected, And generating the tracking information including the distance level signal and the reception level signal at this distance,
A graph showing a variation in intensity of the reception level signal according to a change in the distance from the radar to the detected vehicle, the first degree of similarity indicating the degree of similarity between the first reference graph and the graph, A second similarity degree determining unit that determines a second similarity degree indicating a degree of similarity between the first reference graph and the second reference graph when the first similarity degree is equal to or greater than the second similarity degree,
The lane determining device comprising:
복수의 상기 계측 데이터에 기초하여 상기 복수의 차선 중 어느 하나를 주행하는 차량을 검지하며, 이 차량이 검지되고 있는 구간 내의 이 차량이 검지된 복수의 위치의 각각에 대해서, 상기 레이더로부터 이 위치까지의 거리와 이 거리에 있어서의 상기 수신 레벨 신호를 포함하는 추적 정보를 작성하는 단계와,
상기 추적 정보에 표시된, 상기 레이더로부터 상기 검지된 차량까지의 거리의 변화에 따른 상기 수신 레벨 신호의 강도의 변동을 나타내는 그래프와, 기억부에 기억된 상기 레이더로부터 상기 검지 대상 차선을 주행하는 제2 차량까지의 거리의 변화에 따른 상기 수신 레벨 신호의 강도의 변동을 나타내는 제1 기준 그래프 간의 유사도를 나타내는 제1 유사도, 및 상기 그래프와 상기 기억부에 기억된 상기 레이더로부터 상기 복수의 차선 중 상기 검지 대상 차선에 인접하는 차선을 주행하는 제3 차량까지의 거리의 변화에 따른 상기 수신 레벨 신호의 강도의 변동을 나타내는 제2 기준 그래프 간의 유사도를 나타내는 제2 유사도를 구하고, 상기 제1 유사도가 상기 제2 유사도 이상인 경우, 상기 검지된 차량은 상기 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정하는 단계
를 포함하는 차선 판정 방법.The distance from the radar placed on the detection subject lane is set so that the length direction of the detection range overlaps with the detection target lane of the plurality of lanes in parallel, Receiving metrology data including at least one set of receive level signals indicative of the strength,
Detecting a vehicle running on any one of the plurality of lanes based on a plurality of the measurement data, and for each of a plurality of positions where the vehicle is detected in a section in which the vehicle is detected, Generating the tracking information including the distance and the reception level signal at this distance,
A graph showing a variation in the intensity of the reception level signal in accordance with a change in the distance from the radar to the detected vehicle indicated by the tracking information; A first similarity degree indicating a degree of similarity between a first reference graph indicating a variation in the intensity of the reception level signal with a change in distance to the vehicle and a second similarity indicating a degree of similarity between the graph and the radar, A second similarity degree indicating a degree of similarity between a second reference graph indicating a variation in the intensity of the reception level signal according to a change in the distance to a third vehicle running on a lane adjacent to the target lane, 2 similarity or more, it is determined that the detected vehicle is traveling on the detection subject lane In step
The lane determining method comprising:
이 차량이 검지되고 있는 구간 내의 이 차량이 검지된 복수의 위치의 각각에 대해서, 상기 레이더로부터 이 위치까지의 거리와 이 거리에 있어서의 상기 수신 레벨 신호를 포함하는 추적 정보를 작성하는 단계와,
상기 추적 정보에 표시된, 상기 레이더로부터 상기 검지된 차량까지의 거리의 변화에 따른 상기 수신 레벨 신호의 강도의 변동을 나타내는 그래프와, 상기 레이더로부터 상기 검지 대상 차선을 주행하는 제2 차량까지의 거리의 변화에 따른 상기 수신 레벨 신호의 강도의 변동을 나타내는 제1 기준 그래프 간의 유사도를 나타내는 제1 유사도, 및 상기 그래프와 상기 레이더로부터 상기 복수의 차선 중 상기 검지 대상 차선에 인접하는 차선을 주행하는 제3 차량까지의 거리의 변화에 따른 상기 수신 레벨 신호의 강도의 변동을 나타내는 제2 기준 그래프 간의 유사도를 나타내는 제2 유사도를 구하고, 상기 제1 유사도가 상기 제2 유사도 이상인 경우, 상기 검지된 차량은 상기 검지 대상 차선을 주행하고 있다고 판정하는 단계
를 컴퓨터에 실행시키는 명령을 포함하는 차선 판정용 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.The distance from the radar placed on the detection subject lane is set so that the length direction of the detection range overlaps with the detection target lane of the plurality of lanes in parallel, Detecting a vehicle traveling on any one of the plurality of lanes based on a plurality of measurement data including at least one set of reception level signals representing the strength,
Generating tracking information including a distance from the radar to the position and the reception level signal at the distance from the radar to each of a plurality of positions where the vehicle is detected in the section in which the vehicle is detected;
A graph showing a variation in intensity of the reception level signal in accordance with a change in the distance from the radar to the detected vehicle indicated by the tracking information and a graph indicating a variation in the distance from the radar to the second vehicle A first similarity degree indicating a degree of similarity between a first reference graph indicating variations in the intensity of the reception level signal as a result of the change, A second similarity degree indicating a degree of similarity between a second reference graph indicating a variation in the intensity of the reception level signal in accordance with a change in the distance to the vehicle; and, when the first similarity degree is equal to or greater than the second similarity degree, A step of judging that the lane to be detected is traveling
And a computer-readable recording medium having recorded thereon a computer program for a lane-determining computer.
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