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KR20230168017A - 차속 보정 방법 및 차속 보정 장치 - Google Patents

차속 보정 방법 및 차속 보정 장치 Download PDF

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KR20230168017A
KR20230168017A KR1020220068419A KR20220068419A KR20230168017A KR 20230168017 A KR20230168017 A KR 20230168017A KR 1020220068419 A KR1020220068419 A KR 1020220068419A KR 20220068419 A KR20220068419 A KR 20220068419A KR 20230168017 A KR20230168017 A KR 20230168017A
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sensor
vehicle
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문성훈
곽효철
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 개시는 차속 보정 방법 및 차속 보정 장치를 제공한다.
본 개시의 일 측면에 의하면, 차속 보정장치에 의하여 수행되는 차속 보정방법에 있어서, 차량에 포함된 제1 센서(first sensor)에 의하여 검출된 정지타겟(stationary target)의 상대속도(relative speed) 및 상기 차량의 주행방향(driving direction)과 상기 정지타겟이 위치한 방향 간의 상대각도(relative angle)를 산출하는 과정; 상기 정지타겟의 상대속도 및 차량에 포함된 제2 센서(second sensor)에 의하여 검출된 자차속 간의 속도비율(velocity ratio)에 기초하여, 복수의 정지타겟에 대하여 상기 속도비율에 관한 통계데이터(statistical data)를 생성하는 과정; 및 상기 통계데이터 상의 첨두(peak)에 대응하는 속도비율에 기초하여, 상기 제2 센서에 의하여 검출된 자차속(ego-vehicle speed)을 보정하는 과정을 포함하는, 차속 보정방법을 제공한다.

Description

차속 보정 방법 및 차속 보정 장치 {Method And Apparatus for Vehicle Speed Correction}
본 개시는 차속 보정 방법 및 차속 보정 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 개시의 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
최근 유럽, 미국 등 글로벌 자동차 시장에서는 법제화를 통해 운전자 및 보행자의 안전을 위한 전방 충돌방지 시스템(forward collision avoidance system)이 차량에 의무적으로 장착되도록 하는 추세이다. 전방 충돌방지 시스템은 레이더(radar), 카메라(camera) 또는 라이다(lidar) 등의 센서를 이용한다. 그 중에서도, 레이더 센서는 악천후와 같은 기상 조건 및 광학 조건을 포함하는 자연환경의 변화에 강인하므로, 차량에 범용적으로 이용된다.
레이더에 의하여 수집된 타겟(target)의 정보는 상대속도(relative speed)와 상대거리(relative distance), 상대각도(relative angle) 등 차량에 대하여 상대적인 수치로서 표현된다. 차량은 휠 속도 센서(wheel speed sensor), 요 레이트 센서(yaw rate sensor) 등 차량의 다른 센서를 이용하여 수집된 정보를 기반으로, 레이더에서 수집된 타겟의 절대적인 수치 정보를 추정한다.
하지만, 휠 속도 센서는 차량의 속도를 간접적으로 측정하는 방식을 이용하기 때문에 센서 자체의 오차를 갖는다. 또한, 타이어의 변형 및 공기압 변화로 인하여 휠 속도 정보에 오차가 발생할 수 있다. 부정확한 휠 속도 정보는 레이더에 의하여 검출된 타겟의 속도가 부정확하게 추정되는 문제를 발생시킨다. 따라서 레이더에 의하여 검출된 타겟의 속도를 정확하게 추정하기 위하여, 자체적으로 자차속(ego-vehicle speed)을 보상해 주는 로직이 필요하다.
종래의 차속 보정방법은 레이더를 이용하여 모든 정지타겟을 검출하고, 정지타겟의 상대속도 분포(relative speed distribution)를 산출하여, 휠 속도 센서에 의하여 검출된 자차속을 보상한다.
하지만, 종래의 차속 보정방법은 레이더의 물리적인 장착각도에 오차가 발생했을 경우에 대한 해결 방안을 제시하지 못하는 실정이다. 차량을 조립하는 과정에서 레이더의 장착각도에 오차가 발생하거나 교통사고에 의하여 레이더의 물리적인 장착각도에 오차가 발생할 경우 정지타겟의 상대속도 분포가 왜곡되므로, 자차속 보정값은 부정확하게 되는 문제가 있다.
그 밖에, 정지타겟이 존재하지 않는 도로 환경에서는 자차속 보정이 제대로 작동하지 않을 수 있으며, 반대로 매우 많은 정지타겟이 존재하는 도로 환경에서는 연산량 증가로 인하여 레이더의 성능 저하 문제가 발생한다.
일 실시예에 따른 차속 보정장치는, 레이더의 물리적인 장착각도에 오차가 발생할 경우, 자차속 보정 정보의 왜곡을 방지할 수 있다.
다른 실시예에 따른 차속 보정장치는, 정지타겟이 존재하지 않는 도로 환경에서 정지타겟 정보에 기반한 자차속 보정이 어려운 경우에도 자차속을 보정할 수 있다.
다른 실시예에 따른 차속 보정장치는, 매우 많은 정지타겟이 존재하는 도로 환경에서 레이더의 연산량을 증가시키지 않고도 자차속을 보정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 차속 보정장치에 의하여 수행되는 차속 보정방법에 있어서, 차량에 포함된 제1 센서(first sensor)에 의하여 검출된 정지타겟(stationary target)의 상대속도(relative speed) 및 상기 차량의 주행방향(driving direction)과 상기 정지타겟이 위치한 방향 간의 상대각도(relative angle)를 산출하는 과정; 상기 정지타겟의 상대속도 및 차량에 포함된 제2 센서(second sensor)에 의하여 검출된 자차속 간의 속도비율(velocity ratio)에 기초하여, 복수의 정지타겟에 대하여 상기 속도비율에 관한 통계데이터(statistical data)를 생성하는 과정; 및 상기 통계데이터 상의 첨두(peak)에 대응하는 속도비율에 기초하여, 상기 제2 센서에 의하여 검출된 자차속(ego-vehicle speed)을 보정하는 과정을 포함하는, 차속 보정방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 차량에 포함된 제1 센서에 의하여 검출된 정지타겟의 상대속도 및 상기 차량의 주행방향과 상기 정지타겟이 위치한 방향 간의 상대각도를 산출하는 산출부; 상기 정지타겟의 상대속도 및 차량에 포함된 제2 센서에 의하여 검출된 자차속 간의 속도비율에 기초하여, 복수의 정지타겟에 대하여 상기 속도비율에 관한 통계데이터를 생성하는 통계 처리부; 및 상기 통계데이터 상의 첨두에 대응하는 속도비율에 기초하여, 상기 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 보정하는 차속 보정부를 포함하는, 차속 보정장치를 제공한다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 차속 보정장치를 포함하는 차량을 제공한다.
일 실시예에 의하면, 레이더의 물리적인 장착각도 오차와 같은 외부환경에 독립적이고 강건한 자차속 보정을 수행하는 효과가 있다.
다른 실시예에 의하면, 정지타겟이 검출되지 않는 환경에서도 지연 없이 실시간으로 자차속을 보정하며, 정지타겟의 수와 관계 없이 일정한 연산시간에 의하여 자차속을 보정하는 효과가 있다.
도 1은 차속 보정장치가 차량에 대하여 여러 각도에 위치한 복수의 정지타겟을 검출하는 것을 도시한 예시도이다.
도 2는 상대각도에 따라 변화하는 정지타겟 상대속도와 차속 간의 비율을 그래프 상에 도시한 예시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치가 포함하는 각 구성을 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 4는 자차속과 정지타겟의 상대속도 간의 수학적 관계를 도시한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 센서의 장착각도 및 검출된 자차속 검출의 오차에 따른 속도비율의 편차를 그래프 상에 도시한 예시도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 센서의 오차 및 제1 센서의 오차가 없는 경우 통계 데이터를 도시한 예시도이다.
도 7은 제2 센서의 오차가 없고, 제1 센서에 의한 오차가 존재하는 경우 통계 데이터를 도시한 예시도이다.
도 8은 제2 센서에 의한 오차가 존재하고, 제1 센서의 오차가 없는 경우 통계 데이터를 도시한 예시도이다.
도 9는 제2 센서에 의한 오차 및 제1 센서의 오차가 존재하는 경우 통계 데이터를 도시한 예시도이다.
도 10은 제1 센서의 송신신호 전송 영역을 제어하는 것을 도시한 예시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치에 의해 수행되는 차속 보정방법이 포함하는 각 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치에 의해 수행되는 자차속 보정값들의 누적 편차에 기초한 차속 보정방법이 포함하는 각 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치에 의해 수행되는 송신신호의 전송 영역 제어에 기반한 차속 보정방법이 포함하는 각 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 명세서에 기재된 '~부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시 형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시가 실시될 수 있는 유일한 실시 형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도 1은 차속 보정장치가 차량에 대하여 여러 각도에 위치한 복수의 정지타겟을 검출하는 것을 도시한 예시도이다.
차량(10)에 포함된 차속 보정장치(vehicle speed correction apparatus, 100)는 제1 센서(미도시)를 이용하여 도로 상에 존재하는 복수의 정지타겟(102: 102_A 내지 102_E)을 감지한다. 여기서, 제1 센서는 레이더일 수 있으나, 제1 센서의 구체적인 종류는 이에 제한되지 않는다. 정지타겟(102)은 가드레일(104) 또는 가드레일(104) 근처에 위치하는 정지 상태의 물체일 수 있다. 여기서, 차량(10)의 속도벡터와 차량(10)에 대한 정지타겟의 속도벡터 간에는 상대각도가 존재하게 된다.
도 2는 상대각도에 따라 변화하는 정지타겟 상대속도와 차속 간의 비율을 그래프 상에 도시한 예시도이다.
그래프(20)의 가로축에는 -30 도(degree)부터 +30 도까지 차량의 속도벡터에 대한 정지타겟의 속도벡터 간의 상대각도의 수치가 표현되어 있다. 그래프(20)의 세로축에는 0.02 간격으로, 정지타겟의 상대속도와 자차속 간의 속도비율이 0.9 부터 1.1 까지 표현되어 있다. 본 개시에서 속도비율은 정지타겟의 상대속도와 자차속 간의 비율을 의미한다. 그래프(20) 상에는 포물선 형태의 곡선(200)이 도시되어 있다. 곡선(200)은 정지타겟의 상대각도와 속도비율 간의 상관관계를 나타낸다. 제1 센서의 장착각도에 오차가 존재하지 않는 경우, 각각의 정지타겟에 대응하는 그래프 좌표(202: 202_A 내지 202_E)는 곡선(200) 상에 위치하게 된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치(100)는 검출된 정지타겟의 상대속도와 자차속의 비율이 정지타겟의 상대각도에 따라 일정한 상관관계를 갖는 특징을 이용하여, 제1 센서의 장착각도에 오차가 발생하는지 여부와 관계없이 자차속을 보정할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치가 포함하는 각 구성을 설명하기 위한 블록구성도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치(100)는 산출부(calculator, 300), 통계 처리부(statistics processor, 302), 차속 보정부(vehicle speed corrector, 304) 및 제어부(controller, 306)를 전부 또는 일부 포함한다. 도 3에 도시된 차속 보정장치(100)는 본 개시의 일 실시예에 따른 것으로서, 도 3에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 차속 보정장치(100)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 예컨대, 차속 보정장치(100)는 제어부(306)를 제외한 산출부(300), 통계 처리부(302) 및 차속 보정부(304)의 동작에 의하여 자차속 보정을 수행할 수 있다.
도 4는 자차속과 정지타겟의 상대속도 간의 수학적 관계를 도시한 예시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 센서의 장착각도 및 검출된 자차속 검출의 오차에 따른 속도비율의 편차를 그래프 상에 도시한 예시도이다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 차속 보정장치(100)에 포함된 각각의 구성에 대하여 설명한다.
산출부(300)는 차량(10)에 포함된 제1 센서에 의하여 검출된 정지타겟의 상대속도 및 차량의 주행방향과 정지타겟이 위치한 방향 간의 상대각도를 산출한다. 여기서, 상대각도는 차량의 속도벡터와 정지타겟의 속도벡터가 이루는 각도일 수 있다. 산출부(300)는 정지타겟의 상대속도를 이용하여, 정지타겟의 상대속도와 자차속 간의 속도비율을 산출할 수 있다.
도 4를 참조하면, 정지타겟에 의하여 반사된 신호로부터 검출된 정지타겟의 상대속도(vr)는 정지타겟의 상대각도(θ)에 대한 차량의 진행방향 속도(vh)의 투영(projection)과 같다. 즉, 제1 센서가 전방레이더인 경우, 정지타겟 반사 신호의 상대속도(vr)와 자차속(vh) 간에는 수학식 1의 관계가 성립한다.
한편, 제1 센서가 후방레이더인 경우, 정지타겟 반사 신호의 상대속도(vr)와 자차속(vh) 간에는 수학식 2의 관계가 성립한다.
통계 처리부(302)는 정지타겟의 상대속도 및 차량(10)에 포함된 제2 센서(미도시)에 의하여 검출된 자차속 간의 속도비율에 기초하여, 복수의 정지타겟에 대하여 속도비율에 관한 통계데이터를 생성한다. 제2 센서는 휠 속도에 기초하여 자차속을 추정하는 휠 속도 센서일 수 있으나, 제2 센서의 구체적인 종류는 이에 한정되지 않는다. 통계 처리부(302)는 정지타겟이 차량의 정면 또는 차량의 후면에 존재할 가능성이 낮다는 특징을 이용하여, 정지타겟의 상대속도와 자차속 간의 상관관계를 통계화 한다. 여기서, 통계 처리부(302)가 생성하는 통계데이터는 각각의 정지타겟에 대한 속도비율을 누적한 히스토그램일 수 있다. 히스토그램 형태의 통계데이터에 관하여는 도 6 내지 도 9에서 후술한다.
도 5를 참조하면, 제1 센서의 장착각도 오차 또는 제2 센서의 자차속 검출 오차에 따라 속도비율이 변화하는 특성이 도시되어 있다. 장착각도 오차 및 자차속 검출 오차는 각각 수학식 3a 및 수학식 3b와 같다. 여기서, θ_error는 장착각도 오차를 의미하며, vh_error는 자차속 검출 오차를 의미한다.
차속 보정부(304)는 통계데이터 상의 첨두(peak)에 대응하는 속도비율에 기초하여, 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 보정한다. 구체적으로, 차속 보정부는 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 첨두에 대응하는 속도비율의 역수에 곱하여 보정된 자차속을 산출한다. 히스토그램의 형태로 표현된 통계 데이터의 첨두는 자차속이 정확할 때에는 1 값 근처에 위치하며, 제2 센서 오차에 의해 자차속이 부정확 할 경우 1 값을 벗어나는 특징을 갖는다. 차속 보정부(304)는 제2 센서의 오차에 따라 속도비율이 변화하는 특징을 이용하여 자차속을 보정한다.
한편, 산출부(300)는 자차속 보정값이 기 설정된 보정횟수 이상 누적되는 경우, 누적된 자차속 보정값들의 누적 편차를 산출할 수 있다. 누적 편차 산출의 전제가 되는 기준 보정횟수는 본 개시의 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
차속 보정부(304)는 산출된 누적 편차가 기 설정된 기준 편차 미만인 경우, 누적된 자차속 보정값들의 평균을 최종 자차속 보정값으로 결정한다. 최종 자차속 보정값을 결정하기 위한 전제가 되는 기준 편차는 본 개시의 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 차속 보정장치(100)는 편차가 작은 복수의 자차속 보정값이 누적된 경우, 자차속 보정값의 평균을 최종 자차속 보정값으로 결정한다. 따라서, 차속 보정장치(100)에 의하여 결정된 자차속 보정값의 정확도가 향상되는 효과가 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 센서의 오차 및 제1 센서의 오차가 없는 경우 통계 데이터를 도시한 예시도이다.
도 6a의 그래프(60)를 참조하면, 속도비율과 상대각도 간의 상관관계 곡선(200) 상에 표현된 통계 데이터가 도시되어 있다. 제1 센서 및 제2 센서에 의한 오차가 존재하지 않으므로, 복수의 정지타겟에 대응하는 좌표는 대부분 곡선(200) 상에 위치하게 된다.
도 6b의 히스토그램의 형태로 표현된 통계 데이터(61)를 참조하면, 차속비율의 첨두가 1 값 근처에서 형성된다. 따라서, 차속 보정부(304)는 제2 센서에 의하여 검출된 자차속에 첨두의 역수인 1을 곱하여, 자차속 보정값을 결정한다.
도 7은 제2 센서의 오차가 없고, 제1 센서에 의한 오차가 존재하는 경우 통계 데이터를 도시한 예시도이다.
도 7a의 그래프(70)를 참조하면, 속도비율과 상대각도 간의 상관관계 곡선(200)에 대한 편차가 존재하는 통계 데이터가 도시되어 있다. 제1 센서의 장착각도 오차가 존재하는 경우이므로, 통계 데이터가 가로축 방향으로 편향된다.
하지만, 도 7b의 히스토그램의 형태로 표현된 통계 데이터(71)를 참조하면, 차속비율의 첨두가 1 값 근처에서 형성된다. 따라서, 차속 보정부(304)는 제2 센서에 의하여 검출된 자차속에 첨두의 역수인 1을 곱하여, 자차속 보정값을 결정한다. 즉, 차속 보정장치(100)는 제1 센서의 장착각도에 오차가 발생하는지 여부와 관계없이 자차속 보정값을 결정할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 제2 센서에 의한 오차가 존재하고, 제1 센서의 오차가 없는 경우 통계 데이터를 도시한 예시도이다.
도 8a의 그래프(80)를 참조하면, 속도비율과 상대각도 간의 상관관계 곡선(200)에 대하여 세로축 방향으로 편차가 존재하는 통계 데이터가 도시되어 있다. 제2 센서의 자차속 검출 오차가 존재하는 경우이므로, 통계 데이터가 세로축 방향으로 편향된다.
도 8b의 히스토그램의 형태로 표현된 통계 데이터(81)를 참조하면, 차속비율의 첨두가 1.02 값 근처에서 형성된다. 따라서, 차속 보정부(304)는 제2 센서에 의하여 검출된 자차속에 첨두 1.02의 역수를 곱하여, 자차속 보정값을 결정한다.
도 9는 제2 센서에 의한 오차 및 제1 센서의 오차가 존재하는 경우 통계 데이터를 도시한 예시도이다.
도 9a의 그래프(90)를 참조하면, 속도비율과 상대각도 간의 상관관계 곡선(200)에 대하여 가로축 및 세로축 방향으로 편차가 존재하는 통계 데이터가 도시되어 있다. 제2 센서의 자차속 검출 오차가 존재하는 경우이므로, 통계 데이터가 가로축 및 세로축 방향으로 편향된다.
도 9b의 히스토그램의 형태로 표현된 통계 데이터(91)를 참조하면, 차속비율의 첨두가 1.02 값 근처에서 형성된다. 따라서, 차속 보정부(304)는 제2 센서에 의하여 검출된 자차속에 첨두 1.02의 역수를 곱하여, 자차속 보정값을 결정한다. 즉, 도 8 및 도 9의 실시예를 비교하면, 차속 보정장치(100)는 제1 센서의 장착각도에 오차가 발생하는지 여부와 관계 없이 자차속을 보정할 수 있는 효과가 있다.
도 10은 제1 센서의 송신신호 전송 영역을 제어하는 것을 도시한 예시도이다.
정지타겟 정보에 기반한 차속 보정방법은 정지타겟이 존재하지 않는 도로 환경에서는 자차속 보정의 기준이 존재하지 않으므로, 자차속 보정을 수행할 수 없게 되는 문제가 있다. 또한, 정지타겟 정보에 기반한 차속 보정방법은 매우 많은 정지타겟이 존재하는 도로 환경에서는 연산량 증가로 인하여 제1 센서의 성능이 저하되는 문제가 있다.
차속 보정장치(100)는 정지타겟의 개수가 제1 기준개수 미만이거나, 제2 기준개수를 초과하는 경우, 제1 센서의 송신신호의 전송 영역을 제어함으로써, 자차속을 보정할 수 있다. 여기서, 제1 기준개수 및/또는 제2 기준개수는 본 개시의 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 정지타겟의 개수가 제1 기준개수 미만이거나, 제2 기준개수를 초과하는 경우를 이례상황(exceptional circumstance)이라고 지칭할 수 있다.
제어부(306)는 제1 센서로부터 송출되는 송신신호의 전송 영역을 제어하기 위한 제어신호를 제1 센서에 전송한다. 여기서, 제어부(306)가 제1 센서에 전송하는 제어신호는 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 사이드 로브(side-lobe) 형태의 추가적인 송신신호를 생성하도록 하는 제어신호일 수 있다. 다른 실시예에서, 제어신호는 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 전송 영역이 확장된 송신신호를 생성하도록 하는 제어신호일 수 있다.
도 10a를 참조하면, 제어부(306)의 동작에 따라 제1 센서에 의하여 송출된 송신신호가 시각적으로 표현되어 있다. 제어부(306)는 정지타겟이 제1 기준개수 이상 제2 기준개수 미만 존재하는 경우, 제1 센서로 하여금 일반 송신신호(1000: 1000_A 및 1000_B)를 송출하도록 제1 센서를 제어할 수 있다. 제어부(306)는 이례상황의 경우, 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 사이드 로브 형태의 추가적인 송신신호(1002: 1002_A 및 1002_B)를 생성하도록 제1 센서를 제어할 수 있다.
도 10b를 참조하면, 제어부(306)의 동작에 따라 제1 센서에 의하여 송출된 확장된 송신신호가 시각적으로 표현되어 있다. 제어부(306)는 이례상황의 경우, 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 확장된 송신신호(1004: 1004_A 및 1004_B)를 생성하도록 제1 센서를 제어할 수 있다. 제어부(306)는 차량의 주행환경 및 차량의 주행상태를 고려하여, 제1 센서로 하여금 도 10a 또는 도 10b의 송신신호를 송출하도록 제1 센서에 전송하는 제어신호를 선택할 수 있다.
산출부(300)는 제어신호에 따라 제1 센서에 의하여 생성된 송신신호에 대응하여, 지면으로부터 반사된 반사신호의 상대각도 및 상대속도를 산출한다.
차속 보정부(304)는 상대각도 및 상대속도에 기초하여 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 보정한다. 도 10c를 참조하면, 지면으로부터 반사된 신호의 상대속도(vg)는 차량 진행 방향 속도(vh)에 대한 반사신호의 상대각도(θg)의 내적과 같다. 즉, 제1 센서가 전방레이더인 경우, 지면 반사신호를 이용하여 차속 보정부(304)에 의하여 산출되는 차량의 진행방향 속도는 수학식 4와 같다.
한편, 제1 센서가 전방레이더인 경우, 지면 반사신호를 이용하여 차속 보정부(304)에 의하여 산출되는 차량의 진행방향 속도는 수학식 5와 같다. 차속 보정부(304)는 제1 센서가 전측방 레이더 또는 후측방 레이더인 경우에도, 수학식 4 또는 수학식 5의 관계에 기초하여 자차속을 산출할 수 있다. 따라서, 차속 보정장치(100)는 정지타겟의 개수가 급격히 변화하는 이례상황에서도 자차속을 보정할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치에 의해 수행되는 차속 보정방법이 포함하는 각 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
차속 보정장치(100)는 차량에 포함된 제1 센서에 의하여 검출된 정지타겟의 상대속도 및 차량의 주행방향과 정지타겟이 위치한 방향 간의 상대각도를 산출한다(S1100).
차속 보정장치(100)는 정지타겟의 상대속도 및 차량에 포함된 제2 센서에 의하여 검출된 자차속 간의 속도비율에 기초하여, 복수의 정지타겟에 대하여 속도비율에 관한 통계데이터를 생성한다(S1102). 여기서, 통계데이터는 각각의 정지타겟에 대한 속도비율을 누적한 히스토그램일 수 있다.
차속 보정장치(100)는 통계데이터 상의 첨두에 대응하는 속도비율에 기초하여, 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 보정한다(S1104). 차속 보정장치(100)는 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 통계데이터의 첨두에 대응하는 속도비율의 역수에 곱하여 보정된 자차속을 산출할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치에 의해 수행되는 자차속 보정값들의 누적 편차에 기초한 차속 보정방법이 포함하는 각 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
차속 보정장치(100)는 제1 센서를 이용하여 정지타겟을 검출한다(S1200).
차속 보정장치(100)는 복수의 정지타겟에 기초하여 산출된 통계 데이터를 이용하여 자차속을 보정한다(S1202). 여기서, 과정 S1202는 도 11의 과정 S1100 내지 S1104 를 포함할 수 있다.
차속 보정장치(100)는 자차속 보정값이 기 설정된 보정횟수 이상 누적되는 경우, 누적된 자차속 보정값들의 누적 편차를 산출한다(S1204, S1206).
차속 보정장치(100)는 산출된 상기 누적 편차가 기 설정된 기준 편차 미만인 경우, 누적된 자차속 보정값들의 평균을 최종 자차속 보정값으로 결정한다(S1208, S1210).
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 차속 보정장치에 의해 수행되는 송신신호의 전송 영역 제어에 기반한 차속 보정방법이 포함하는 각 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
차속 보정장치(100)는 제1 센서로부터 송출되는 송신신호의 전송 영역을 제어하기 위한 제어신호를 제1 센서에 전송한다(S1300). 여기서 제어신호는, 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 사이드 로브 형태의 추가적인 송신신호를 생성하도록 하는 제어신호 또는 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 전송 영역이 확장된 송신신호를 생성한도록 하는 제어신호일 수 있다.
차속 보정장치(100)는 제어신호에 따라 제1 센서에 의하여 생성된 송신신호에 대응하여, 지면으로부터 반사된 반사신호의 상대각도 및 상대속도를 산출한다(S1302).
차속 보정장치(100)는 차량(10)에 대한 반사신호의 상대각도 및 상대속도에 기초하여, 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 보정한다(S1304).
순서도에서는 각각의 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일부 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하다. 다시 말해, 본 발명의 일부 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일부 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 순서도에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 각각의 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 순서도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 설명되는 장치 및 방법의 다양한 구현예들은, 디지털 전자 회로, 집적 회로, FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이러한 다양한 구현예들은 프로그래밍가능 시스템상에서 실행 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로 구현되는 것을 포함할 수 있다. 프로그래밍가능 시스템은, 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 그리고 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 데이터 및 명령들을 수신하고 이들에게 데이터 및 명령들을 전송하도록 결합되는 적어도 하나의 프로그래밍가능 프로세서(이것은 특수 목적 프로세서일 수 있거나 혹은 범용 프로세서일 수 있음)를 포함한다. 컴퓨터 프로그램들(이것은 또한 프로그램들, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션들 혹은 코드로서 알려져 있음)은 프로그래밍가능 프로세서에 대한 명령어들을 포함하며 "컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체"에 저장된다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등의 비휘발성(non-volatile) 또는 비 일시적인(non-transitory) 매체 또는 데이터 전송 매체(data transmission medium)와 같은 일시적인(transitory) 매체를 더 포함할 수도 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.
본 명세서에 설명되는 장치 및 방법의 다양한 구현예들은, 프로그램가능 컴퓨터에 의하여 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 프로그램가능 프로세서, 데이터 저장 시스템(휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 다른 종류의 저장 시스템이거나 이들의 조합을 포함함) 및 적어도 한 개의 커뮤니케이션 인터페이스를 포함한다. 예컨대, 프로그램가능 컴퓨터는 서버, 네트워크 기기, 셋탑 박스, 내장형 장치, 컴퓨터 확장 모듈, 개인용 컴퓨터, 랩탑, PDA(Personal Data Assistant), 클라우드 컴퓨팅 시스템 또는 모바일 장치 중 하나일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 차량
100: 차속 보정장치
102: 정지타겟
300: 산출부
302: 통계 처리부
304: 차속 보정부

Claims (13)

  1. 차속 보정장치에 의하여 수행되는 차속 보정방법에 있어서,
    차량에 포함된 제1 센서(first sensor)에 의하여 검출된 정지타겟(stationary target)의 상대속도(relative speed) 및 상기 차량의 주행방향(driving direction)과 상기 정지타겟이 위치한 방향 간의 상대각도(relative angle)를 산출하는 과정;
    상기 정지타겟의 상대속도 및 차량에 포함된 제2 센서(second sensor)에 의하여 검출된 자차속 간의 속도비율(velocity ratio)에 기초하여, 복수의 정지타겟에 대하여 상기 속도비율에 관한 통계데이터(statistical data)를 생성하는 과정; 및
    상기 통계데이터 상의 첨두(peak)에 대응하는 속도비율에 기초하여, 상기 제2 센서에 의하여 검출된 자차속(ego-vehicle speed)을 보정하는 과정
    을 포함하는, 차속 보정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생성하는 과정에서,
    상기 통계데이터는, 각각의 정지타겟에 대한 속도비율을 누적한 히스토그램인, 차속 보정방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보정하는 과정은,
    상기 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 상기 첨두에 대응하는 속도비율의 역수에 곱하여 보정된 자차속을 산출하는 과정을 포함하는, 차속 보정방법.
  4. 제1항에 있어서,
    자차속 보정값이 기 설정된 보정횟수 이상 누적되는 경우, 누적된 자차속 보정값들의 누적 편차를 산출하는 과정; 및
    산출된 상기 누적 편차가 기 설정된 기준 편차 미만인 경우, 상기 누적된 자차속 보정값들의 평균을 최종 자차속 보정값으로 결정하는 과정을 더 포함하는, 차속 보정방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서로부터 송출되는 송신신호의 전송 영역을 제어하기 위한 제어신호를 상기 제1 센서에 전송하는 과정;
    상기 제어신호에 따라 상기 제1 센서에 의하여 생성된 상기 송신신호에 대응하여, 지면으로부터 반사된 반사신호의 상대각도 및 상대속도를 산출하는 과정; 및
    상기 상대각도 및 상기 상대속도에 기초하여 상기 제2 센서에 의하여 검출된 상기 자차속을 보정하는 과정을 더 포함하는, 차속 보정방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어신호를 상기 제1 센서에 전송하는 과정에서,
    상기 제어신호는, 상기 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 사이드 로브 형태의 추가적인 송신신호를 생성하도록 하는 제어신호 또는 상기 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 전송 영역이 확장된 송신신호를 생성하도록 하는 제어신호인, 차속 보정방법.
  7. 차량에 포함된 제1 센서에 의하여 검출된 정지타겟의 상대속도 및 상기 차량의 주행방향과 상기 정지타겟이 위치한 방향 간의 상대각도를 산출하는 산출부;
    상기 정지타겟의 상대속도 및 차량에 포함된 제2 센서에 의하여 검출된 자차속 간의 속도비율에 기초하여, 복수의 정지타겟에 대하여 상기 속도비율에 관한 통계데이터를 생성하는 통계 처리부; 및
    상기 통계데이터 상의 첨두에 대응하는 속도비율에 기초하여, 상기 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 보정하는 차속 보정부
    를 포함하는, 차속 보정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 통계 처리부가 생성하는 상기 통계데이터는,
    각각의 정지타겟에 대한 속도비율을 누적한 히스토그램인, 차속 보정장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 차속 보정부는,
    상기 제2 센서에 의하여 검출된 자차속을 상기 첨두에 대응하는 속도비율의 역수에 곱하여 보정된 자차속을 산출하는, 차속 보정장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 산출부는,
    자차속 보정값이 기 설정된 보정횟수 이상 누적되는 경우, 누적된 자차속 보정값들의 누적 편차를 산출하고,
    상기 차속 보정부는,
    산출된 상기 누적 편차가 기 설정된 기준 편차 미만인 경우, 상기 누적된 자차속 보정값들의 평균을 최종 자차속 보정값으로 결정하는, 차속 보정장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 센서로부터 송출되는 송신신호의 전송 영역을 제어하기 위한 제어신호를 상기 제1 센서에 전송하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 산출부는,
    상기 제어신호에 따라 상기 제1 센서에 의하여 생성된 상기 송신신호에 대응하여, 지면으로부터 반사된 반사신호의 상대각도 및 상대속도를 산출하며,
    상기 차속 보정부는,
    상기 상대각도 및 상기 상대속도에 기초하여 상기 제2 센서에 의하여 검출된 상기 자차속을 보정하는, 차속 보정장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부가 전송하는 제어신호는,
    상기 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 사이드 로브 형태의 추가적인 송신신호를 생성하도록 하는 제어신호 또는 상기 제1 센서로 하여금 지면 방향으로 전송 영역이 확장된 송신신호를 생성하도록 하는 제어신호인, 차속 보정장치.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 차속 보정장치를 포함하는, 차량.
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