KR101752858B1 - Radar-based high-precision unexpected incident detecting system - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 도로 위 타겟 물체에 식별 아이디를 부여하고 타겟 물체를 추적하는 동안, 타겟 물체의 속도 데이터의 패턴을 분석하여, 차량과 보행자를 보다 신속하고 정확하게 파악할 수 있다. 또한, 한 번의 송신 주기에 복수의 레이더 펄스들을 송신하고, 복수의 레이더 펄스들의 펄스 폭을 도로의 선형에 따라 다르게 설정함으로써, 도로의 선형에 관계없이 보다 정확하게 돌발 상황을 검지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 차량 1대의 하나의 타겟에 대한 정밀한 타겟탐지를 이룰 수 있도록 하여 정확한 타겟처리를 할 수 있으며, 레이더 신호의 신호처리 성능을 향상시킬 수 있다. The present invention analyzes a pattern of velocity data of a target object while grasping an identification ID on a road target object and tracking the target object, so that the vehicle and the pedestrian can be grasped more quickly and accurately. Further, by transmitting a plurality of radar pulses in one transmission period and setting the pulse width of a plurality of radar pulses differently according to the linearity of the road, it is possible to detect the unexpected situation more accurately regardless of the linearity of the road . In addition, it is possible to perform precise target detection for one target of one vehicle, so that accurate target processing can be performed, and the signal processing performance of the radar signal can be improved.
Description
본 발명은 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이더 센서를 이용하여 도로 위에서 발생할 수 있는 돌발 상황을 감지할 수 있는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a radar-based high-precision unexpected-situation detection system capable of detecting an unexpected situation that may occur on a road using a radar sensor.
차량 및 사람이 이용하는 도로 교통에서는 항상 사고 가능성이 잠재되어 있으며, 실제로 전국적으로 하루에도 수많은 교통 사고 및 위험 상황이 발생한다. 특히 고속도로와 같은 초고속 주행 환경 또는 야간에는 운전자의 주변 상황 인지능력이 현저히 저하될 가능성이 크고, 이는 곧 대형 교통 사고로 이어질 수 있다. 도로 상의 상황을 감지하기 위한 다양한 기술들이 제안되고 있지만, 종래에는 도로 또는 차량에 설치된 적외선 카메라를 이용하여 전방의 물체를 감지하고 이를 통보하는 기술에 국한되어 있고, 이러한 방식은 감지 효율이 떨어지는 단점이 있다. There is always potential for accidents in the road traffic used by vehicles and people, and in fact, many traffic accidents and dangerous situations occur throughout the country day by day. Especially, in a high-speed driving environment such as a highway or at night, there is a great possibility that the ability of the driver to perceive the surrounding situation is significantly deteriorated, which may lead to a large traffic accident. Various technologies for detecting a situation on the road have been proposed. However, in the related art, it is limited to a technology for detecting an object ahead and using an infrared camera installed on a road or a vehicle, have.
최근에는, 도로의 노면 상태를 파악하거나, 도로 위의 사고, 정지 차량, 보행자, 역주행, 낙하물 등의 돌발 상황을 감지하기 기술에 대한 관심이 증대되고 있다. In recent years, there has been an increasing interest in techniques for grasping the road surface state of roads, detecting incidents such as accidents on the roads, stopping vehicles, pedestrians, backstops, and falling objects.
본 발명의 목적은, 도로 위에서 돌발 상황을 보다 정확하게 검지할 수 있는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a radar-based high-precision sudden situation detection system capable of more accurately detecting an unexpected situation on a road.
본 발명에 따른 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템은, 도로 주변에 설치되어 도로 위에 무선 신호를 송출하고, 도로 위의 타겟물체로부터 반사되는 무선 신호를 수신하는 레이더 센서부와; 상기 레이더 센서부로부터 무선 신호를 수신하고, 수신된 무선 신호에 따라 돌발상황에 대한 감지 정보를 생성하는 제어부와; 상기 제어부에서 생성된 감지 정보를 유,무선 통신을 통해 운전자 또는 보행자의 단말기, 차량에 마련된 단말기, 도로 상황을 관리하는 교통상황 관제센터 및 도로에 설치된 디스플레이 부재 중 적어도 하나를 포함하는 외부 단말기에 전송하는 통신부와; 상기 제어부에서 생성된 감지 정보에 따라 상기 타겟물체를 추적하는 추적부를 포함한다.A radar-based high-precision unintentional situation detection system according to the present invention comprises: a radar sensor unit installed around a road, transmitting a radio signal on the road, and receiving a radio signal reflected from a target object on the road; A controller receiving the radio signal from the radar sensor unit and generating detection information on an unexpected situation according to the received radio signal; The sensing information generated by the control unit is transmitted to an external terminal including at least one of a terminal of a driver or a pedestrian, a terminal provided in the vehicle, a traffic situation control center for managing a road situation, ; And a tracking unit for tracking the target object according to the sensing information generated by the control unit.
본 발명은, 도로 위 타겟 물체에 식별 아이디를 부여하고 타겟 물체를 추적하는 동안, 타겟 물체의 속도 데이터의 패턴을 분석하여, 차량과 보행자를 보다 신속하고 정확하게 파악할 수 있다.The present invention analyzes a pattern of velocity data of a target object while grasping an identification ID on a road target object and tracking the target object, so that the vehicle and the pedestrian can be grasped more quickly and accurately.
또한, 한 번의 송신 주기에 복수의 레이더 펄스들을 송신하고, 복수의 레이더 펄스들의 펄스 폭을 도로의 선형에 따라 다르게 설정함으로써, 도로의 선형에 관계없이 보다 정확하게 돌발 상황을 검지할 수 있는 효과가 있다. Further, by transmitting a plurality of radar pulses in one transmission period and setting the pulse width of a plurality of radar pulses differently according to the linearity of the road, it is possible to detect the unexpected situation more accurately regardless of the linearity of the road .
또한, 연속적으로 송신되는 두 개의 레이더 펄스들의 검지 영역 중 일부를 중첩되게 설정함으로써, 레이더 펄스의 검지 영역이 끝나는 가장자리부분에서 발생되는 검지 오류가 최소화되어, 정확도가 향상될 수 있다. In addition, by setting a part of the detection areas of two continuously transmitted radar pulses to overlap each other, the detection error occurring at the edge part where the detection area of the radar pulse ends can be minimized, and the accuracy can be improved.
또한, 하나의 타겟으로부터 수신되는 여러개의 신호를 거리값과 속도값을 기준으로 X-Y축 좌표계를 설정하고, 이러한 X-Y축 좌표계 상으로 검출 타겟데이터를 각 셀로 나타낸 다음 이를 클러스터링(Target clustering)과정을 거쳐서 연속적인 거리 및 속도 셀에 걸쳐 표시되는 타겟 정보를 하나의 타겟으로 처리함으로써, 정밀하고 정확한 타겟탐지가 이루어질 수 있도록 할 수 있다. In addition, a plurality of signals received from one target are set in the XY axis coordinate system on the basis of the distance value and the velocity value, the detection target data is represented on each XY axis coordinate system in each cell, and then subjected to a target clustering process The target information displayed over the successive distance and velocity cells is processed as one target, so that accurate and accurate target detection can be performed.
또한, 차량 1대의 하나의 타겟에 대한 정밀한 타겟탐지를 이룰 수 있도록 하여 정확한 타겟처리를 할 수 있으며, 레이더 신호의 신호처리 성능을 향상시킬 수 있다. In addition, it is possible to perform precise target detection for one target of one vehicle, so that accurate target processing can be performed, and the signal processing performance of the radar signal can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템의 구성이 도시된 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이더 센서부의 구성이 도시된 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부의 구성이 도시된 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지방법이 도시된 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 레이더 펄스를 이용한 돌발 상황 감지방법의 일 예가 도시된 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 레이더 펄스의 송신 상태의 일 예가 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다중 레이더 펄스들에 대한 검지 영역들에서 돌발 상황이 검출되는 일 예가 도시된 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 레이더 펄스들에 대한 검지 영역들에서 돌발 상황이 검출되는 다른 예가 도시된 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다중 레이더 펄스를 이용한 돌발 상황 감지방법의 다른 예가 도시된 순서도이다.
도 10은 본 발명에 따른 다중 레이더 펄스들의 송신 상태의 다른 예가 도시된 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 신호처리방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 도 11에 도시된 신호처리방법에서 타겟 클러스터링 과정이 수행된 상태의 클러스터링 맵을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 11에 도시된 신호처리방법에서 대표타겟데이터 추출과정이 수행된 상태의 클러스터링 맵을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지방법에서 고정 장애물을 탐지하는 방법을 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radar-based high-precision sudden-situation detection system according to the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration of the radar sensor unit shown in Fig.
3 is a block diagram showing the configuration of the control unit shown in Fig.
FIG. 4 is a flowchart showing a radar-based high-precision erroneous situation detection method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an example of a method for detecting an unexpected situation using a multi-radar pulse according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of a transmission state of a multi-radar pulse according to the present invention.
7 is a diagram illustrating an example in which an unexpected event is detected in detection regions for multiple radar pulses according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating another example in which an unexpected event is detected in detection regions for multiple radar pulses according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating another example of a method for detecting an unexpected situation using a multi-radar pulse according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing another example of the transmission state of multiple radar pulses according to the present invention.
11 is a flowchart showing a signal processing method according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram showing a clustering map in a state where a target clustering process is performed in the signal processing method shown in FIG.
13 is a view showing a clustering map in a state in which a representative target data extraction process is performed in the signal processing method shown in FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating a method of detecting a fixed obstacle in a radar-based high-precision unexpected-state detecting method according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템의 제어 구성이 도시된 블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 레이더 센서부의 구성이 도시된 블록도이다. 도 3은 도 1에 도시된 제어부의 구성이 도시된 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram showing a control configuration of a radar-based high-precision sudden-situation detection system according to the present invention. 2 is a block diagram showing a configuration of the radar sensor unit shown in Fig. 3 is a block diagram showing the configuration of the control unit shown in Fig.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 레이더 기반 돌발상황 검지 시스템은, 레이더 센서부(10), 제어부(20), 통신부(40), 추적부(50) 및 단말기(60)를 포함한다.1 to 3, the radar-based sudden situation detection system according to the present invention includes a
상기 레이더 센서부(10)는, 도로 주변에 설치되어, 도로 위에 무선 신호를 송출하고, 도로 위의 타겟물체로부터 반사되는 무선 신호를 수신하는 센서이다. The
상기 레이더 센서부(10)는, 도 2를 참조하면, 도로 주변에서 서로 소정간격 이격된 위치에 복수개가 설치될 수 있다. 상기 레이더 센서부(10)는, 송신 안테나(12), 수신 안테나(13), 송수신부(11), 파형 발생부(14) 및 신호처리부(15)를 포함한다. 상기 복수의 레이더 센서부들(10)은 각자 자신이 송출한 신호에 대한 반사 신호만을 수신하며, 주변의 다른 센서부들(10)에 의한 반사 신호는 필터링하여 수신하지 않는다.Referring to FIG. 2, the
상기 제어부(20)는, 상기 레이더 센서부(10)로부터 무선 신호를 수신하고, 수신된 무선 신호에 따라 돌발상황에 대한 감지 정보를 생성한다. 상기 제어부(20)는, 상기 돌발 상황을 검출하고, 돌발 상황에 대한 돌발 검지 유형을 분류할 수 있다. 상기 돌발 검지 유형은, 정지차량, 서행차량, 과속차량, 역주행 차량, 지체 또는 정체 차량, 낙하물 및 보행자 등을 포함할 수 있다. The
상기 제어부(20)는, 도 3을 참조하면, 레이더 인터페이스(21), 수집정보 분석모듈(22), 돌발상황 판단모듈(23), 저장모듈(70), 추적부 제어모듈(28), 추적부 인터페이스(29), 외부 단말기 인터페이스(30) 및 외부 시스템 연계모듈(31)을 포함한다.3, the
상기 레이더 인터페이스(21)는, 상기 레이더 센서부(10)와 상기 제어부(20)를 연계시키는 모듈이다. 상기 레이더 인터페이스(21)는, 상기 레이더 센서부(10)로부터 신호를 수신하고, 상기 레이더 센서부(10)에 제어 명령을 송신한다.The
상기 수집정보 분석모듈(22)은, 상기 레이더 인터페이스(21)를 통해 받은 신호를 데이터로 변환하여, 변환된 데이터를 분류하고 감지정보를 생성한다. 상기 수집정보 분석모듈(22)은, 상기 레이더 센서부(10)가 수신한 무선신호에 따라 상기 타겟물체에 대해 고유의 식별 아이디를 부여하고, 상기 감지정보는 상기 식별 아이디에 대한 위치, 속도 및 크기에 대한 데이터를 포함한다. 상기 타겟물체에 대해 고유의 식별 아이디를 부여함으로써, 부여한 식별 아이디에 기초하여 상기 타겟물체를 추적할 수 있다. 상기 복수의 레이더 센서부들(10)이 서로 상기 식별 아이디를 주고받아 하나의 타겟물체에 대한 광범위한 지역에서의 추적이 가능해질 수 있다. The collected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 수집정보 분석모듈(22)에서 생성된 감지정보에 따라 돌발상황이나 상기 타겟물체의 추적을 판단하거나 교통 정보를 추출한다. 상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 수집정보 분석모듈(22)에서 수집된 위치, 속도 및 크기에 대한 데이터로부터 돌발상황 여부를 판단한다.The unexpected
상기 저장모듈(70)은, 상기 수집정보 분석모듈(22)에서 생성된 감지정보나 상기 돌발상황 판단모듈(23)에서 처리된 정보를 저장하는 모듈이다.The
상기 저장모듈(70)은, 돌발영상 저장모듈(24), 돌발영상 데이터베이스(25), 돌발정보 수집모듈(26), 돌발정보 데이터베이스(27)를 포함한다. 본 실시예에서는, 돌발영상과 돌발정보를 별도의 저장공간에 저장하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 하나의 저장공간에 저장하는 것도 물론 가능하다. The
상기 추적부 제어모듈(28)은, 상기 돌발상황 판단모듈(23)에서 판단된 정보에 따라 상기 타겟물체를 추적하도록 상기 추적부(50)를 제어하는 모듈이다. The tracking
상기 추적부 인터페이스(29)는, 상기 추적부(50)와 신호를 송수신한다.The
상기 외부 단말기 인터페이스(30)는, 외부의 단말기(60)와 신호를 송수신한다. 상기 단말기(60)는, 운전자 또는 보행자의 단말기, 차량에 마련된 단말기, 도로 상황을 관리하는 교통상황 관제센터, 도로에 설치된 디스플레이 부재 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 도로에 설치된 디스플레이 부재는, 가변 전광판이나 델리네이터 등을 포함한다.The
상기 외부 시스템 연계모듈(31)은, 상기 단말기 이외에 경찰청이나 도로교통관리부처의 시스템과 데이터를 연계하기 위한 모듈이다.The external
한편, 상기 통신부(40)는, 상기 제어부(20)에서 생성된 감지 정보를 유,무선 통신을 통해 상기 단말기(60)로 전송한다. 상기 통신부(40)와 상기 단말기(60)는 외부 통신망에 의해 연결될 수 있다.Meanwhile, the
상기 추적부(50)는, 상기 제어부(20)에서 생성된 감지정보에 따라 상기 타겟물체를 추적한다. 본 실시예에서는, 상기 추적부(50)는, 상기 돌발상황 등을 촬영할 수 있는 카메라(미도시)인 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 카메라(미도시)는 도로 주변에 복수개가 설치될 수 있으며, 상기 추적부 제어모듈(28)의 제어 신호에 따라 상기 도로 위 상황을 촬영하고, 촬영된 영상을 상기 제어부(20)로 전송할 수 있다. 즉, 상기 추적부(50)는, 상기 제어부(20)에서 돌발상황이 발생하였다고 판단되면, 상기 제어부(20)의 제어신호에 따라 해당 식별 아이디가 부여된 타겟물체를 촬영하여 추적할 수 있다. The
도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 레이더 기반 돌발상황 검지방법에서 보행자를 감지하는 방법을 설명하면, 다음과 같다. Referring to FIG. 4, a method of detecting a pedestrian in a radar-based sudden situation detection method according to an embodiment of the present invention will be described as follows.
먼저, 상기 레이더 센서부(10)의 검지 영역이 설정되면, 상기 레이더 센서부(10)가 상기 검지 영역으로 무선 신호를 송출하여, 도로 위에 차량이나 보행자 등을 포함하는 타겟물체가 있을 경우, 상기 타겟물체로부터 반사되는 무선 신호를 수신한다.(S1)(S2) First, when the detection area of the
상기 수집정보 분석모듈(22)은, 상기 타겟물체의 이동정보로부터 위치, 속도 및 크기에 대한 검출 타겟데이터들을 생성하고, 상기 데이터 패턴을 분석한다.(S3) The collected
이 때, 상기 검출 타겟데이터들은 1개의 타겟물체에 대해서 복수의 데이터들로 이루어진다. 상기 복수의 검출 타겟데이터들을 그대로 처리하게 되면, 1개의 타겟이 여러개의 타겟으로 표시될 수 있으므로, 동일한 타겟끼리 분류하는 타겟 클러스터링 과정이 필요하다. 상기 검출 타겟데이터들을 처리하는 방법은, 도 11 내지 도 13을 참조하여 뒤에서 상세히 설명한다. At this time, the detection target data is composed of a plurality of data for one target object. If the plurality of detection target data are processed as they are, one target can be represented by a plurality of targets, and thus a target clustering process of classifying the same targets is required. The method of processing the detection target data will be described later in detail with reference to FIGS. 11 to 13. FIG.
상기 수집정보 분석모듈(22)은, 상기 검출 타겟데이터들을 처리하여 인식된 타겟물체에 대해 고유의 식별 아이디를 부여한다.(S4) The collected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기에서 생성된 속도 데이터의 패턴을 분석한다. 상기 속도 데이터의 패턴을 분석하는 방법은, 상기 속도의 증감을 구분하고, 상기 속도를 미리 설정된 속도와 비교하는 것이다. The sudden
상기 돌발상황 판단모듈은, 상기 속도가 미리 설정된 정지임계치 범위 이내인지를 판단한다.(S5)The unexpected situation determination module determines whether the speed is within a preset stop threshold range (S5)
상기 정지임계치 범위는 상기 타겟물체가 정지상태라고 판단할 수 있는 속도범위로 미리 설정된다. The stop threshold range is preset to a speed range at which the target object can be judged to be in a stop state.
상기 속도가 미리 설정된 정지임계치 범위 이내이면, 상기 크기를 미리 설정된 차량 임계치와 비교한다.(S6)If the speed is within the predetermined stop threshold range, the size is compared with a preset vehicle threshold value (S6)
상기 차량 임계치는 일반적인 차량들의 크기를 고려하여 설정된다.The vehicle threshold is set considering the size of general vehicles.
상기 크기가 상기 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체는 정지차량이라고 판단한다.(S7)If the size is larger than the vehicle threshold value, the target object is determined as a stationary vehicle. (S7)
즉, 상기 속도가 상기 정지임계치 범위 이내이고, 상기 크기가 상기 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체는 정지차량이라고 판단할 수 있다.That is, if the speed is within the stop threshold range and the size is larger than the vehicle threshold, the target object may be determined as a stationary vehicle.
한편, 상기 크기가 상기 차량 임계치 이하이면, 상기 타겟물체는 차량보다 작으므로 보행자인지 낙하물인지 판단한다.(S8)On the other hand, if the size is less than the vehicle threshold value, the target object is smaller than the vehicle, so it is determined whether it is a pedestrian or a fall object. (S8)
상기 타겟물체를 추적하는 동안 상기 타겟물체에 대한 무선신호가 분리되는 것이 감지되면, 분리 물체들에 대해 각각 보조 식별 아이디를 부여하고, 분리 물체들 간의 거리, 크기, 속도 변화를 비교함으로써, 상기 타겟물체에서 낙하물이 떨어진 것인지 판단할 수 있다. (S9) 즉, 상기 분리물체들 중에서 하나는 차량이고, 나머지 하나는 낙하물이라고 판단할 수 있다. 따라서, 낙하물의 발생을 판단할 수 있다. When it is detected that the radio signal for the target object is separated while the target object is being tracked, an auxiliary identification ID is assigned to the separated objects, and by comparing the distance, size, and speed change between the separated objects, It can be judged whether or not the object has fallen. (S9) That is, one of the separated objects is a vehicle and the other is a falling object. Therefore, it is possible to determine the occurrence of the falling objects.
한편, 상기 타겟물체의 속도가 정지 임계치 보다 높고, 크기가 차량 임계치보다 작은 연속적으로 이동하는 타겟 물체는 보행자라고 판단할 수 있다.(S10) On the other hand, the continuously moving target object whose speed of the target object is higher than the stop threshold value and whose size is smaller than the vehicle threshold value can be determined as a pedestrian.
상기 돌발상황 판단모듈은, 상기 속도가 플러스값인지 마이너스값인지를 판단한다.(S11)The unexpected situation determination module determines whether the speed is a plus value or a minus value. (S11)
상기 타겟물체가 상기 레이더 센서부에 다가오는 정주행시에는 상기 속도는 증가하여 플러스값을 나타낸다. 상기 타겟물체가 상기 레이더 센서부로부터 멀어지는 역주행시에는 상기 속도는 마이너스값을 나타낸다.When the target object approaches the radar sensor unit, the velocity increases and shows a positive value. When the target object is moving away from the radar sensor unit, the velocity exhibits a negative value.
상기 속도가 마이너스값이라고 판단되면, 상기 크기를 상기 차량 임계치와 비교한다.(S12)If it is determined that the speed is a negative value, the size is compared with the vehicle threshold value (S12)
상기 속도가 마이너스값이고, 상기 크기가 상기 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체는 역주행 차량이라고 판단할 수 있다.(S13)If the speed is a negative value and the size is greater than the vehicle threshold value, the target object may be determined to be an inverse vehicle. (S13)
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 타겟물체를 정지차량, 보행자, 낙하물, 역주행 차량 중 어느 하나라고 판단되면, 그에 따른 경보를 생성하고, 상기 저장 모듈(70)과 상기 외부 단말기 인터페이스(30)에 전달한다. The sudden
상기 저장 모듈(70)은, 상기 타겟물체의 위치 정보와 경보를 저장한다.The
상기 외부 단말기 인터페이스(30)는, 상기 타겟물체의 위치 정보와 상기 경보를 상기 단말기(60)에 전송한다.(S6) The external
본 실시예에서는, 상기 단말기(60)는 상기 교통 상황 관제센터인 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 교통 상황 관제센터에서는 상기 제어부로부터 상기 위치 정보와 상기 보경보를 전송받고, 이를 처리하기 위한 조치를 취할 수 있다. In the present embodiment, the terminal 60 is the traffic situation control center, for example. The traffic situation control center can receive the positional information and the warning alert from the control unit and take measures for processing the received positional information and the warning alert.
또한, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 추적부(50)가 상기 타겟물체를 촬영하여, 상기 제어부(20)는 상기 타겟물체에 대한 촬영 영상을 상기 단말기(60)로 전송할 수 있다. 상기 단말기(60)는, 도로에 설치된 가변 전광판이나 델리네이터 등과 같은 디스플레이 부재 등을 포함한다.
Also, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 레이더 펄스를 이용한 돌발 상황 감지방법의 일 예가 도시된 순서도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 레이더 펄스의 송신 상태가 도시된 도면이다.5 is a flowchart illustrating an example of a method for detecting an unexpected situation using a multi-radar pulse according to an embodiment of the present invention. 6 is a diagram illustrating a transmission state of a multi-radar pulse according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 제어부(20)의 레이더 인터페이스(21)는, 상기 레이더 센서부(10)에서 송출하는 레이더 펄스를 다중 레이더 펄스로 설정할 수 있다.(S21) 5, the
상기 다중 레이더 펄스는, 상기 레이더 센서부(10)가 한 번의 송신 주기에 복수회의 레이더 펄스들(P)을 송신하는 것을 의미한다. The multi-radar pulse means that the
도 6을 참조하면, 상기 레이더 센서부(10)는, 한 번의 송신 주기에 n개의 레이더 펄스들(P)을 송신한다. 상기 n개의 레이더 펄스들은 상기 한 번의 송신 주기 내에서 소정의 시간 간격을 두고 송신된다. 상기 레이더 펄스들의 개수는, 돌발 상황을 검지하고자 하는 도로의 길이와 상기 레이더 펄스들의 각 폭(W1,W2,W3,..Wn)에 따라 다르게 설정된다. 즉, 상기 레이더 펄스들의 개수는 상기 도로의 길이에 비례하게 설정된다. Referring to FIG. 6, the
상기 레이더 인터페이스(21)는, 상기 n개의 레이더 펄스들(P)의 폭(W1,W2,W3,...Wn)은 서로 다르게 설정한다. 상기 레이더 펄스들의 폭(W1,W2,W3,...Wn)은 시간이 경과함에 따라 송신되는 레이더 펄스의 폭이 증가하도록 설정된다. 즉, 한 번의 송신 주기(T1)가 시작되는 시점(S)부터 상기 n개의 레이더 펄스들이 차례로 무선 신호를 송신하되, 시간에 따라 점차 레이더 펄스의 폭이 증가하도록 설정된다. 여기서, 상기 레이더 펄스의 폭은 출력과 무선 신호의 세기에 비례하므로, 상기 레이더 펄스의 폭이 클수록 무선 신호가 멀리 송출될 수 있다. The
상기 레이더 인터페이스(21)는, 상기 레이더 펄스들의 폭(W1,W2,W3,...Wn)은 상기 도로의 선형에 따라 각각 다르게 설정된다. 상기 도로의 선형은 도로의 형상을 의미한다. 상기 레이더 인터페이스(21)는, 상기 레이더 펄스들의 폭이 상기 도로에 포함된 직선 구간의 길이에 따라 비례하도록 설정한다. 즉, 상기 도로에 포함된 직선 구간의 길이가 미리 설정된 설정 비율 이상일 경우 직선 도로라고 판단하고, 상기 n개의 레이더 펄스들의 폭(W1,W2,W3,...Wn)을 최소값인 제1폭(W1)부터 최대값인 제N폭까지(Wn)로 증가하여 설정한다. 한편, 상기 도로에 포함된 직선 구간의 길이가 미리 설정된 설정 비율 미만일 경우 곡선 도로라고 판단하고, 상기 n개의 레이더 펄스들의 폭(W1,W2,W3,...Wn)을 상기 제1폭(W1)부터 증가시키되 상기 제N폭(Wn)까지 증가시키지 않고 상기 직선 구간의 길이에 비례하게 상한폭을 설정한다. 즉, 상기 직선 구간의 길이가 작을수록 상기 레이더 펄스의 최대폭이 감소된다. In the
예를 들어, 상기 레이더 센서부(10)에서 한 번의 송신 주기에 3개의 제1,2,3레이더 펄스(P1)(P2)(P3)를 송신하는 경우에 대해 설명한다. 상기 도로가 직선 도로이면, 제1레이더 펄스(P1)는 최소값인 제1폭(W1)으로 설정하고, 제2레이더 펄스(P2)는 상기 제1폭(W1)보다 큰 제2폭(W2)으로 설정하고, 제3레이더 펄스(P3)는 상기 제2폭(W2)보다 큰 제3폭(W3)으로 설정한다. 상기 펄스가 클수록 무선 신호의 세기가 커지기 때문에 보다 먼 거리로 송신이 가능하여, 보다 넓은 검지영역을 검지할 수 있다. 상기 제1레이더 펄스(P1)는 약 0 내지 200m 범위로 송출이 가능한 숏(Short) 펄스이고, 상기 제2레이더 펄스(P2)는 약 200 내지 600m범위로 송출이 가능한 미들(Middle)이고, 상기 제3레이더 펄스(P3)는 약 600 내지 1000m범위로 송출이 가능한 롱(Long) 펄스이다. 즉, 상기 도로가 직선 도로이면, 약 600m 이상으로 송출하여도 수신이 원활하기 ??문에, 숏 펄스부터 롱 펄스까지 모두 사용할 수 있다. For example, a case where the
한편, 상기 레이더 센서부(10)에서 한 번의 송신 주기에 3개의 제1,2,3레이더 펄스(P1)(P2)(P3)를 송신하되, 상기 도로가 곡선 도로이면, 숏 펄스만 사용하거나 숏 펄스와 미들 펄스만을 선택하여 사용할 수 있다. 즉, 상기 도로가 곡선 도로이면, 상기 레이더 센서부로부터 약 600m 이상의 먼 거리로 송신할 경우 정확한 위치로 송신이 불가능하고 그에 따라 수신 오류도 발생할 수 있으므로, 롱 펄스를 사용하지 않고 숏 펄스만 사용하거나 숏 펄스와 미들 펄스만을 사용할 수 있다. If the road is a curved road, the
상기 도로를 직선 도로와 곡선 도로로 구분하는 방법은, 상기 도로의 총 길이에 대해 상기 도로에 포함된 직선 구간의 길이가 차지하는 비율에 따라 구분할 수 있으며, 사전 조사를 통해 상기 데이터베이스 등에 미리 저장될 수 있다. 상기 도로의 총 길이는 상기 레이더 센서부(10)가 검지할 수 있는 검지 영역에 해당하는 길이이다. The method of dividing the road into the straight road and the curved road may be classified according to the ratio of the length of the straight section included in the road to the total length of the road and may be stored in advance in the database or the like . The total length of the road is a length corresponding to a detection area where the
또한, 상기 레이더 인터페이스(21)는, 도 7을 참조하면, 상기 복수의 레이더 펄스들의 검지 영역 중에서 순차적으로 송신되는 두 개의 레이더 펄스들의 검지 영역들은 서로 중첩되게 설정한다. 상기 레이더 인터페이스(21)는, 상기 레이더 펄스들의 폭을 설정시 상기 레이더 펄스들의 검지 영역들이 중첩되게 설정할 수 있다. Referring to FIG. 7, the
상기와 같은 방법으로, 상기 레이더 펄스의 개수와 폭이 설정되면, 상기 레이더 센서부가 상기에서 설정된 폭에 따라 상기 n개의 레이더 펄스들에 대한 무선 신호를 상기 도로 위로 송신한다. If the number and width of the radar pulses are set as described above, the radar sensor unit transmits a radio signal for the n radar pulses on the road according to the set width.
또한, 상기 레이더 센서부(10)는 상기 도로 위에서 상기 n개의 레이더 펄스들에 따른 무선 신호의 검지 영역으로부터 반사되는 복수의 반사 신호들을 수신한다.(S22)In addition, the
상기 수집정보 분석모듈(22)과 상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 수신한 복수의 반사 신호들로부터 돌발 상황의 유무를 검출한다.(S23) The collected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 수신한 복수의 반사 신호들을 분석하여, 돌발 상황의 유무를 판단할 수 있다. The unexpected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발 상황이 검출되면, 상기 돌발 상황이 검출된 검지 영역이 상기 중첩 영역인지를 판단한다.(S24) When the unexpected situation is detected, the unexpected
상기 중첩 영역은, 상기 복수의 레이더 펄스들 중에서 순차적으로 송출된 두 개의 레이더 펄스들의 검지 영역이 중첩된 영역이다. The overlap region is a region in which detection regions of two radar pulses sequentially transmitted out of the plurality of radar pulses are overlapped.
도 7은 다중 레이더 펄스들에 대한 검지 영역들에서 돌발 상황이 검출되는 일 예가 도시된 도면이다.7 is a diagram showing an example in which an unexpected situation is detected in detection areas for multiple radar pulses.
도 7을 참조하면, 제1레이더 펄스(P1)의 검지 영역과 제2레이더 펄스(P2)의 검지 영역은 적어도 일부분이 중첩되어 중첩 영역(O1)을 형성한다. 또한, 제2레이더 펄스(P2)의 검지 영역과 제3레이더 펄스(P3)의 검지 영역도 적어도 일부분이 중첩되어 중첩 영역(O2)을 형성한다. 일반적으로 레이더 펄스의 검지 영역 중에서 가장자리에 해당하는 영역에서는 검출 오류가 나타나는 경우가 종종 있다. 상기와 같이, 두 개의 레이더 펄스들의 검지 영역이 중첩됨으로써, 레이더 펄스의 검지 영역 가장자리에서 검출 오류가 나타나는 현상을 줄일 수 있다. Referring to Fig. 7, at least a part of the detection area of the first radar pulse P1 and the detection area of the second radar pulse P2 overlap to form the overlap area O1. At least a part of the detection area of the second radar pulse P2 and the detection area of the third radar pulse P3 are overlapped to form the overlap area O2. In general, a detection error often appears in an area corresponding to the edge of the detection area of the radar pulse. As described above, by overlapping the detection areas of the two radar pulses, it is possible to reduce a phenomenon in which a detection error appears at the edge of the detection area of the radar pulse.
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발 상황이 검출된 검지 영역이 중첩 영역이 아니라고 판단되면, 상기 돌발 상황에 대한 돌발 정보를 생성한다.(S25) If it is determined that the detection area where the unexpected situation is detected is not the overlap area, the unexpected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 수집정보 분석모듈(22)에서 수집한 상기 타겟물체에 대한 위치, 속도 및 크기에 대한 데이터로부터 상기 돌발상황이 역주행 차량, 정지차량, 보행자 및 낙하물 중 어느 것인지 판단할 수 있다. The unexpected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기에서 생성된 속도 데이터의 패턴을 분석한다. 상기 속도 데이터의 패턴을 분석하는 방법은, 상기 속도의 증감을 구분하고, 상기 속도를 미리 설정된 속도와 비교하는 것이다. The sudden
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 속도가 미리 설정된 정지임계치 범위 이내인지를 판단한다. 상기 속도가 미리 설정된 정지임계치 범위 이내이면, 상기 크기를 미리 설정된 차량 임계치와 비교한다. 상기 크기가 상기 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체는 정지차량이라고 판단한다. 즉, 상기 속도가 상기 정지임계치 범위 이내이고, 상기 크기가 상기 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체는 정지차량이라고 판단할 수 있다.The unexpected
한편, 상기 크기가 상기 차량 임계치 이하이면, 상기 타겟물체는 차량보다 작다고 판단하므로, 보행자 또는 낙하물이라고 판단할 수 있다. 여기서, 보행자의 경우, 생성된 속도 데이터의 패턴은 속도의 증가와 감소가 번갈아 반복되는 것으로 나타난다. 즉, 보행자의 팔이 앞으로 가는 경우 속도가 증가하다가 팔이 뒤로 가는 경우 속도가 감소하기 때문에, 보행자가 걷는 동안 계속해서 팔이 앞뒤로 움직이면 속도의 증가와 감소를 번갈아 반복하는 횟수가 상기 임계 횟수를 초과하여 나타난다. 상기 임계 횟수는 시험 등에 의해 미리 설정될 수 있으며, 이를 통해 보행자와 낙하물의 구분이 가능하다. On the other hand, if the size is less than the vehicle threshold value, it is determined that the target object is smaller than the vehicle, so that it can be determined that the vehicle is a pedestrian or a falling object. Here, in the case of a pedestrian, the pattern of the generated speed data appears to alternate between increasing and decreasing speed. That is, when the pedestrian's arm goes forward, the speed increases, and when the arm goes backward, the speed decreases. Therefore, when the pedestrian continues to move back and forth while walking, the number of times of repeatedly alternating the increase and decrease of the speed exceeds the threshold number Respectively. The threshold frequency can be set in advance by a test or the like, and it is possible to distinguish a pedestrian from a falling object.
한편, 상기 속도가 상기 정지임계치 범위를 벗어나면, 상기 타겟물체는 주행상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 상기 타겟물체가 역주행인지 정주행인지를 판단하기 위해 상기 속도의 증감을 판단한다. 상기 돌발상황 판단모듈은, 상기 속도가 증가되는지 감소되는지를 판단한다. 상기 타겟물체가 상기 레이더 센서부에 다가오는 정주행시에는 상기 속도는 증가하여 플러스값을 나타낸다. 상기 타겟물체가 상기 레이더 센서부로부터 멀어지는 역주행시에는 상기 속도는 감소하여 마이너스값을 나타낸다. 상기 속도가 감소한다고 판단되면, 상기 크기를 상기 차량 임계치와 비교한다. 상기 속도가 감소하고, 상기 크기가 상기 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체는 역주행 차량이라고 판단할 수 있다.On the other hand, if the speed exceeds the stop threshold value range, the target object may be determined as a running state. Accordingly, it is determined whether the speed of the target object is increasing or decreasing to determine whether the target object is in an inverse direction or in a constant direction. The sudden situation determination module determines whether the speed is increased or decreased. When the target object approaches the radar sensor unit, the velocity increases and shows a positive value. When the target object moves away from the radar sensor unit, the velocity decreases and shows a negative value. If it is determined that the speed is decreased, the size is compared with the vehicle threshold. If the speed is decreased and the size is larger than the vehicle threshold, the target object may be determined as a reverse vehicle.
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 타겟물체를 정지차량, 보행자, 낙하물, 역주행 차량 중 어느 하나라고 판단되면, 돌발 정보에 따른 생성한다.If the target object is determined to be any one of a stationary vehicle, a pedestrian, a fallen object, and a reverse-traveling vehicle, the unexpected
상기 제어부(20)는, 생성된 돌발 정보를 유,무선 통신을 통해 운전자 또는 보행자의 단말기, 차량에 마련된 통신 가능한 전자 기기, 도로 상황을 관리하는 교통 상황 관제센터 등으로 전송한다.(S26) The
또한, 상기 제어부(20)는, 상기 추적부(50)를 이용해 상기 돌발 상황을 촬영하고, 촬영된 영상도 함께 전송할 수 있다. In addition, the
한편, 상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발 상황이 상기 중첩 영역에서 검출되었다고 판단되면, 두 개의 레이더 펄스의 검지 영역에서 모두 검출되었는지 여부를 판단한다.(S27)If it is determined that the unexpected situation has been detected in the overlap area, the unexpected
도 7은, 돌발 상황(I1)이 제1,2레이더 펄스의 검지 영역들에서 모두 검출되는 경우를 나타낸다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어부는, 상기 돌발 상황(I1)이 2개의 제1,2레이더 펄스의 검지 영역들에서 모두 검출되었다고 판단하면, 상기 돌발 상황에 대한 돌발 정보를 생성한다. (S26)Fig. 7 shows a case in which an erroneous situation I1 is detected in all the detection areas of the first and second radar pulses. As shown in FIG. 7, the controller generates erroneous information about the unexpected situation when it is determined that the unexpected situation I1 has been detected in all the detection areas of the first and second radar pulses. (S26)
상기 제어부(20)는, 상기 생성된 돌발 정보를 유,무선 통신을 통해 운전자 또는 보행자의 단말기, 차량에 마련된 통신 가능한 전자 기기, 도로 상황을 관리하는 교통 상황 관제센터, 도로에 설치된 가변 전광판이나 델리네이터 등과 같은 디스플레이 부재 중 등으로 전송한다.The
한편, 상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 제어부가 상기 돌발 상황(I2)이 제2레이더 펄스(P2)의 검지 영역에서만 검출되고, 제1레이더 펄스(P1)의 검지 영역에서는 검출되지 않았다고 판단되면, 미리 설정된 가중치를 적용한다.(S28)On the other hand, the unexpected
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 레이더 펄스들에 대한 검지 영역들에서 돌발 상황이 검출되는 다른 예가 도시된 도면이다.8 is a diagram illustrating another example in which an unexpected event is detected in detection regions for multiple radar pulses according to an embodiment of the present invention.
도 8은, 상기 돌발 상황(I2)이 제1,2레이더 펄스의 검지 영역에서 모두 검출되지 않고, 제2레이더 펄스(P2)의 검지 영역에서만 검출되었다고 판단하는 경우를 나타낸다. Fig. 8 shows a case where it is determined that the above-mentioned unexpected situation I2 has not been detected in the detection area of the first and second radar pulses but detected only in the detection area of the second radar pulse P2.
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 두 개의 제1,2레이더 펄스(P1)(P2) 중에서 상기 가중치가 높은 레이더 펄스의 검지 영역에서의 검출 여부에 따라 상기 돌발 상황을 판단한다.(S29) The unexpected
상기 가중치는, 복수의 레이더 펄스들의 정확도를 기준으로 미리 설정되어 데이터 베이스 등에 미리 저장된다. 레이더 펄스의 신호 끝은 약하기 때문에, 레이더 펄스의 검지 영역이 끝나는 부분보다 레이더 펄스의 검지 영역이 시작되는 부분의 검지 정확도가 높다. 따라서, 본 실시예에서는, 중첩 영역을 이루는 두 개의 검지 영역들 중 검지 영역이 시작되는 부분의 레이더 펄스의 가중치가 높게 설정되는 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 상기 중첩 영역(O1)은 상기 제2레이더 펄스(P2)의 검지 영역이 시작 부분을 포함하고 있으므로, 상기 제2레이더 펄스(P2)의 가중치가 상기 제1레이더 펄스(P1)의 가중치보다 높으므로, 상기 제2레이더 펄스(P2)의 검지 영역에서 검출된 결과에 따라 돌발 상황을 판단한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 실험 등을 통해 가중치를 보다 다양하게 설정하여 반영하는 것도 물론 가능하다. The weights are previously stored based on the accuracy of the plurality of radar pulses and stored in advance in a database or the like. Since the signal end of the radar pulse is weak, the detection accuracy of the portion where the detection region of the radar pulse starts is higher than the portion where the detection region of the radar pulse ends. Therefore, in the present embodiment, the weight of the radar pulse at the beginning of the detection area among the two detection areas constituting the overlap area is set to be high, for example. That is, since the detection area of the second radar pulse P2 includes the beginning of the overlap area O1, the weight of the second radar pulse P2 is greater than the weight of the first radar pulse P1 It is determined that an unexpected situation occurs according to the detection result in the detection area of the second radar pulse P2. However, the present invention is not limited to this, and it is of course possible to set and reflect the weights through experiments or the like.
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발 상황(I2)이 제2레이더 펄스의 검지 영역에서 검출되었다고 판단하면, 상기 돌발 상황에 대한 돌발 정보를 생성한다.(S25)If the unexpected
본 발명의 실시예에 따른 돌발상황 검지 시스템은, 한 번의 송신 주기에 복수의 레이더 펄스들을 송신하고, 복수의 레이더 펄스들의 펄스 폭을 도로의 선형에 따라 다르게 설정함으로써, 도로의 선형에 관계없이 보다 정확하게 돌발 상황을 검지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 연속적으로 송신되는 두 개의 레이더 펄스들의 검지 영역 중 일부를 중첩되게 설정함으로써, 레이더 펄스의 검지 영역이 끝나는 가장자리부분에서 발생되는 검지 오류가 최소화되어, 정확도가 향상될 수 있다.
The abnormal situation detection system according to the embodiment of the present invention transmits a plurality of radar pulses in one transmission period and sets the pulse width of a plurality of radar pulses differently according to the linearity of the road, It is possible to accurately detect an unexpected situation. In addition, by setting a part of the detection areas of two continuously transmitted radar pulses to overlap each other, the detection error occurring at the edge part where the detection area of the radar pulse ends can be minimized, and the accuracy can be improved.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다중 레이더 펄스를 이용한 돌발 상황 감지방법의 다른 예가 도시된 순서도이다.FIG. 9 is a flowchart illustrating another example of a method for detecting an unexpected situation using a multi-radar pulse according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 중첩 영역에서 돌발 상황이 감지되고, 중첩 영역을 이루는 2개의 레이더 펄스의 검지 영역 중에서 하나의 검지 영역에서만 돌발 상황이 감지되는 경우 카메라 영상을 추적하여 돌발 상황을 판단하는 것이다.Referring to FIG. 9, when an unexpected situation is detected in an overlapping area and an unexpected situation is detected in only one detection area among detection areas of two radar pulses forming an overlap area, the camera image is tracked to determine an unexpected situation.
먼저, 상기 레이더 인터페이스(21)는, 상기 레이더 장치에서 송출하는 레이더 펄스를 다중 레이더 펄스로 설정한다.(S31) First, the
상기 레이더 인터페이스(21)는, 상기 레이더 장치가 한 번의 송신 주기에 n개의 레이더 펄스들을 송신하도록 설정된다. 또한, 상기 n개의 레이더 펄스들의 폭(W1,W2,W3,...Wn)은 서로 다르게 설정한다. 또한, 상기 레이더 펄스들의 폭(W1,W2,W3,...Wn)은 상기 도로의 선형에 따라 각각 다르게 설정된다.The
상기와 같은 방법으로, 상기 레이더 펄스의 개수와 폭이 설정되면, 상기 레이더 장치가 상기에서 설정된 폭에 따라 상기 n개의 레이더 펄스들에 대한 무선 신호를 상기 도로 위로 송신한다. 또한, 상기 레이더 장치는 상기 도로 위에서 상기 n개의 레이더 펄스들에 따른 무선 신호의 검지 영역으로부터 반사되는 복수의 반사 신호들을 수신한다.(S32)When the number and width of the radar pulses are set in the above manner, the radar device transmits a radio signal for the n radar pulses on the road according to the set width. Also, the radar device receives a plurality of reflection signals reflected from the detection area of the radio signal according to the n radar pulses on the road (S32)
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 수신한 복수의 반사 신호들로부터 돌발 상황의 유무를 검출한다.(S33) The sudden
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발 상황이 검출되면, 상기 돌발 상황이 검출된 검지 영역이 상기 중첩 영역인지를 판단한다.(S34) When the unexpected situation is detected, the unexpected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발 상황이 검출된 검지 영역이 중첩 영역이 아니라고 판단되면, 상기 돌발 상황에 대한 돌발 정보를 생성한다.(S35) If it is determined that the detection area where the unexpected situation is detected is not the overlap area, the unexpected
상기 돌발 정보는, 상기 돌발 상황을 발생시킨 물체의 거리, 속도 및 돌발 유형을 포함한다. 상기 돌발 유형은, 정지차량, 서행차량, 과속차량, 역주행차량, 낙하물, 보행자, 차량의 지,정체 등을 포함한다. The erroneous information includes a distance, a speed, and an erroneous type of the object that caused the erroneous situation. The unexpected type includes a stationary vehicle, a slow-moving vehicle, a speeding vehicle, a reverse-running vehicle, a falling object, a pedestrian,
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 수집정보 분석모듈(22)에서 수집한 상기 타겟물체에 대한 위치, 속도 및 크기에 대한 데이터로부터 상기 돌발상황이 역주행 차량, 정지차량, 보행자 및 낙하물 중 어느 것인지 판단할 수 있다. The unexpected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기에서 생성된 속도 데이터의 패턴을 분석한다. 상기 속도 데이터의 패턴을 분석하는 방법은, 상기 속도의 증감을 구분하고, 상기 속도를 미리 설정된 속도와 비교하는 것이다. The sudden
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 속도가 미리 설정된 정지임계치 범위 이내인지를 판단한다. 상기 속도가 미리 설정된 정지임계치 범위 이내이면, 상기 크기를 미리 설정된 차량 임계치와 비교한다. 상기 크기가 상기 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체는 정지차량이라고 판단한다. 즉, 상기 속도가 상기 정지임계치 범위 이내이고, 상기 크기가 상기 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체는 정지차량이라고 판단할 수 있다.The unexpected
한편, 상기 크기가 상기 차량 임계치 이하이면, 상기 타겟물체는 차량보다 작다고 판단하므로, 보행자 또는 낙하물이라고 판단할 수 있다. 상기 타겟물체를 추적하는 동안 상기 타겟물체에 대한 무선신호가 분리되는 것이 감지되면, 분리 물체들에 대해 각각 보조 식별 아이디를 부여하고, 분리 물체들 간의 거리, 크기, 속도 변화를 비교함으로써, 상기 타겟물체에서 낙하물이 떨어진 것인지 판단할 수 있다. 즉, 상기 분리물체들 중에서 하나는 차량이고, 나머지 하나는 낙하물이라고 판단할 수 있다. 따라서, 낙하물의 발생을 판단할 수 있다. 한편, 상기 타겟물체의 속도가 정지 임계치 보다 높고, 크기가 차량 임계치 보다 작은 연속적으로 이동하는 타겟물체는 보행자라고 판단할 수 있다.On the other hand, if the size is less than the vehicle threshold value, it is determined that the target object is smaller than the vehicle, so that it can be determined that the vehicle is a pedestrian or a falling object. When it is detected that the radio signal for the target object is separated while the target object is being tracked, an auxiliary identification ID is assigned to the separated objects, and by comparing the distance, size, and speed change between the separated objects, It can be judged whether or not the object has fallen. That is, one of the separated objects is a vehicle and the other is a falling object. Therefore, it is possible to determine the occurrence of the falling objects. On the other hand, the continuously moving target object whose speed of the target object is higher than the stop threshold value and whose size is smaller than the vehicle threshold value can be determined as a pedestrian.
한편, 상기 속도가 상기 정지임계치 범위를 벗어나면, 상기 타겟물체는 주행상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 상기 타겟물체가 역주행인지 정주행인지를 판단하기 위해 상기 속도의 증감을 판단한다. 상기 돌발상황 판단모듈은, 상기 속도가 증가되는지 감소되는지를 판단한다. 상기 타겟물체가 상기 레이더 센서부에 다가오는 정주행시에는 상기 속도는 증가하여 플러스값을 나타낸다. 상기 타겟물체가 상기 레이더 센서부로부터 멀어지는 역주행시에는 상기 속도는 감소하여 마이너스값을 나타낸다. 상기 속도가 감소한다고 판단되면, 상기 크기를 상기 차량 임계치와 비교한다. 상기 속도가 감소하고, 상기 크기가 상기 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체는 역주행 차량이라고 판단할 수 있다.On the other hand, if the speed exceeds the stop threshold value range, the target object may be determined as a running state. Accordingly, it is determined whether the speed of the target object is increasing or decreasing to determine whether the target object is in an inverse direction or in a constant direction. The sudden situation determination module determines whether the speed is increased or decreased. When the target object approaches the radar sensor unit, the velocity increases and shows a positive value. When the target object moves away from the radar sensor unit, the velocity decreases and shows a negative value. If it is determined that the speed is decreased, the size is compared with the vehicle threshold. If the speed is decreased and the size is larger than the vehicle threshold, the target object may be determined as a reverse vehicle.
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 타겟물체를 정지차량, 보행자, 낙하물, 역주행 차량 중 어느 하나라고 판단되면, 돌발 정보에 따른 생성한다.If the target object is determined to be any one of a stationary vehicle, a pedestrian, a fallen object, and a reverse-traveling vehicle, the unexpected
상기 제어부(20)는, 생성된 돌발 정보를 상기 외부 단말기 인터페이스(30)를 통해 운전자 또는 보행자의 단말기, 차량에 마련된 통신 가능한 전자 기기, 도로 상황을 관리하는 교통 상황 관제센터, 도로에 설치된 가변 전광판이나 델리네이터 등과 같은 디스플레이 부재 등 등으로 전송한다.(S36) The
또한, 상기 제어부(20)는, 상기 추적부(50)인 카메라를 이용해 상기 돌발 상황을 촬영하고, 촬영된 영상도 함께 전송할 수 있다. Also, the
한편, 상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발상황이 상기 중첩 영역에서 검출되면, 두 개의 레이더 펄스의 검지 영역에서 모두 검출되었는지 여부를 판단한다.(S37)If the unexpected situation is detected in the overlapping area, the unexpected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발상황이 두 개의 레이더 펄스의 검지 영역들에서 모두 검출되었다고 판단하면, 상기 돌발상황에 대한 돌발 정보를 생성한다.(S35)When the unexpected
상기 제어부(20)는, 상기 생성된 돌발 정보를 유,무선 통신을 통해 운전자 또는 보행자의 단말기, 차량에 마련된 통신 가능한 전자 기기, 도로 상황을 관리하는 교통 상황 관제센터 등으로 전송한다.(S36)The
한편, 상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발 상황이 두 개의 레이더 펄스의 검지 영역들에서 모두 검출되지 않고, 한 개의 레이더 펄스의 검지 영역에서만 검출되었다고 판단되면, 상기 추적부 제어모듈(28)과 상기 추적부 인터페이스(29)를 통해 상기 카메라에 찍힌 영상을 추적한다.(S38)If it is determined that the unexpected situation is not detected in all the detection areas of the two radar pulses but only in the detection area of one radar pulse, And the image captured by the camera through the
따라서, 상기 제어부(20)는 상기 카메라에 찍힌 영상을 확인하고, 그에 따라 돌발 상황의 유무를 최종 판단한다.(S39) Accordingly, the
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 카메라에 찍힌 영상을 확인하여, 영상에 찍힌 대상물의 움직임, 크기 등을 판단하여 돌발상황이나 돌발 검지 유형을 판단할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 카메라에 찍힌 영상을 관리자 등의 사람이 확인하여 돌발 상황이나 돌발 유형을 직접 판단하는 것도 가능하다. The unexpected
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 돌발 상황이 있다고 판단되면, 상기 돌발 상황에 대한 돌발 정보를 생성한다.(S35) If it is determined that the unexpected situation exists, the unexpected
상기 제어부(20)는, 상기 생성된 돌발 정보를 유,무선 통신을 통해 운전자 또는 보행자의 단말기, 차량에 마련된 통신 가능한 전자 기기, 도로 상황을 관리하는 교통 상황 관제센터, 도로에 설치된 가변 전광판이나 델리네이터 등과 같은 디스플레이 부재 등 등으로 전송한다.(S36)The
상기와 같이, 상기 돌발 상황이 두 개의 레이더 펄스의 검지 영역들에서 모두 검출되지 않고, 한 개의 레이더 펄스의 검지 영역에서만 검출되었다고 판단되면, 상기 추적부 제어모듈(28)과 상기 추적부 인터페이스(29)를 통해 상기 카메라에 찍힌 영상을 추적함으로써, 한 개의 레이더 펄스의 검지 영역에서만 검출된 경우 오류를 최소화시켜 보다 정확한 검지가 가능하다. As described above, when it is determined that the unexpected situation has not been detected in all the detection areas of the two radar pulses, but only in the detection area of one radar pulse, the tracking
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 다중 레이더 펄스들의 송신 상태의 다른 예가 도시된 도면이다. 10 is a diagram illustrating another example of the transmission state of multiple radar pulses according to the embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 상기 레이더 센서부(10)가 한 번의 송신 주기에 복수회의 다중 레이더 펄스들을 송신하되, 복수의 레이더 펄스들의 출력이 서로 다르게 설정된다.Referring to FIG. 10, the
상기 레이더 센서부(10)는, 한 번의 송신 주기에 n개의 레이더 펄스들(P)을 송신한다. 상기 n개의 레이더 펄스들은 상기 한 번의 송신 주기 내에서 소정의 시간 간격을 두고 송신된다. 상기 레이더 펄스들의 개수는, 돌발 상황을 검지하고자 하는 도로의 길이와 상기 레이더 펄스들의 각 출력(O1,O2,O3,..On)에 따라 다르게 설정된다. The
상기 레이더 인터페이스(21)는, 상기 n개의 레이더 펄스들(P)의 출력(O1,O2,O3,..On)을 서로 다르게 설정한다. 상기 레이더 펄스들의 출력(O1,O2,O3,..On)은 한번의 송신주기 안에서 시간이 경과함에 따라 송신되는 레이더 펄스의 출력이 점차 증가하도록 설정된다. 즉, 한 번의 송신 주기(T1)가 시작되는 시점(S)부터 상기 n개의 레이더 펄스들이 차례로 무선 신호를 송신하되, 시간에 따라 점차 레이더 펄스의 출력이 점차 증가하도록 설정된다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 한 번의 송신 주기(T1) 동안 상기 레이더 펄스들의 출력(O1,O2,O3,..On)이 시간이 경과함에 따라 점차 증가하다가 감소하는 것도 가능하고, 점차 증가하다가 감소하는 것이 복수회 반복하는 것도 물론 가능하다. 이 때, 상기 레이더 펄스들의 폭(W1,W2,W3,..Wn)은 일정한 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 레이더 펄스들의 폭도 다르게 설정하는 것도 물론 가능하다. The
여기서, 상기 레이더 펄스의 출력은 무선 신호의 세기에 비례하므로, 상기 레이더 펄스의 출력이 클수록 무선 신호가 멀리 송출될 수 있다. 상기 한 번의 송신 주기(T1)가 끝나고, 이어지는 다음 송신 주기(T2)가 시작되는 시점에서는 상기 레이더 펄스의 출력은 상기 송신 주기(T1)가 시작되는 시점(S)의 초기 출력으로 다시 돌아간다.Since the output of the radar pulse is proportional to the intensity of the radio signal, the radio signal can be transmitted as the output of the radar pulse becomes larger. The output of the radar pulse is returned to the initial output at the time point S at which the transmission period T1 starts, at the time when the next transmission period T1 ends and the next transmission period T2 begins.
일반적으로 동일한 출력으로 레이더 펄스를 송신할 경우, 상기 타겟 물체에 반사되는 반사신호의 세기는 상기 타겟 물체까지의 거리에 반비례한다. 따라서, 거리가 멀면 반사신호의 세기가 약하기 때문에 정확한 검지가 어렵다. 또한, 상기 타겟 물체의 크기가 작을수록 상기 타겟 물체에서 반사되어 나온 반사신호의 세기가 약하다. 그러나, 본 실시예에서는, 한번의 송신 주기내에서 서로 다른 출력의 레이더 펄스들을 송신하도록 제어함으로써, 상기 레이더 센서부(10)와 상기 타겟 물체간의 거리, 상기 타겟 물체의 크기에 영향을 받지 않고 상기 타겟 물체의 검지가 보다 정확해질 수 있다. Generally, when a radar pulse is transmitted with the same output, the intensity of the reflected signal reflected by the target object is inversely proportional to the distance to the target object. Therefore, if the distance is large, the intensity of the reflected signal is weak, so that it is difficult to accurately detect it. Also, the smaller the size of the target object, the lower the strength of the reflected signal reflected from the target object. However, in the present embodiment, by controlling the transmission of radar pulses having different outputs within one transmission period, the distance between the
예를 들어, 상기 레이더 펄스들의 출력이 일정하면, 상기 레이더 센서부(10)와 상기 타겟 물체간의 거리가 너무 멀고, 상기 타겟 물체의 크기가 매우 작을 경우, 상기 타겟 물체로부터 반사되는 반사신호의 세기가 미리 설정된 최소 임계치보다 약하기 때문에 반사신호를 수신하지 못하여 상기 타겟 물체를 감지하지 못하는 경우가 있다. For example, if the distance between the
그러나, 상기 레이더 펄스들의 출력을 다르게 설정하면, 상기 레이더 센서부(10)와 상기 타겟 물체간의 거리가 너무 멀고, 상기 타겟 물체의 크기가 매우 작을 경우, 상기 레이더 펄스들의 출력 중 비교적 큰 출력에 대한 반사신호의 세기가 상기 최소 임계치보다 크기 때문에 반사신호를 수신할 수 있으므로 상기 타겟 물체의 감지가 가능하다. 즉, 상기 레이더 센서부(10)와 상기 타겟 물체간의 거리가 너무 멀고, 상기 타겟 물체의 크기가 매우 작을 경우에도, 상기 레이더 펄스들의 출력 중 비교적 큰 출력에서 상기 타겟 물체의 검출이 가능하다. However, if the distance between the
또한, 상기 레이더 펄스들의 출력이 일정하면, 상기 레이더 센서부(10)와 상기 타겟 물체간의 거리가 너무 가깝고, 상기 타겟 물체의 크기가 매우 큰 경우, 상기 타겟 물체로부터 반사되는 반사신호의 세기가 미리 설정된 최대 임계치보다 강하기 때문에 반사신호를 인식하지 못하거나 오류로 인식하여 상기 타겟 물체를 감지하지 못하는 등 시스템의 오작동의 원인이 되는 경우가 있다. If the distance between the
그러나, 상기 레이더 펄스들의 출력을 다르게 설정하면, 상기 레이더 센서부(10)와 상기 타겟 물체간의 거리가 너무 가깝고, 상기 타겟 물체의 크기가 매우 가까운 경우, 상기 레이더 펄스들의 출력 중 비교적 작은 출력에 대한 반사신호의 세기가 상기 최대 임계치보다 작기 때문에 반사신호를 수신할 수 있으므로, 상기 타겟 물체의 감지가 가능하다. 즉, 상기 레이더 센서부(10)와 상기 타겟 물체간의 거리가 너무 가깝고, 상기 타겟 물체의 크기가 매우 가까운 경우에도 상기 레이더 펄스들의 출력 중 비교적 작은 출력에서 상기 타겟 물체의 검출이 가능하다.However, if the distance between the
따라서, 한번의 송신 주기내에서 서로 다른 출력의 레이더 펄스들을 송신하도록 제어함으로써, 상기 레이더 센서부(10)와 상기 타겟 물체간의 거리, 상기 타겟 물체의 크기에 영향을 받지 않고, 상기 타겟 물체를 보다 정확하게 감지할 수 있다.
Therefore, by controlling the transmission of radar pulses having different outputs within one transmission period, it is possible to control the distance between the
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 검출 타겟데이터의 처리방법을 나타내는 순서도이다. 11 is a flowchart showing a method of processing detection target data according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 상기 레이더 센서부(10)가 상기 타겟물체로 신호를 송신하여 상기 차량에 부딪혀 반사되는 무선 신호(이하,'신호'라 칭함)들을 수신한다.(S41)11, the
상기 수집정보 분석모듈(22)은, 상기 레이더 센서부(10)로부터 수신된 신호들을 CFAR 탐지(Constant false alarm rate detection)를 이용하여 검출 타겟데이터들로 산출한다. The collected
상기 검출 타겟데이터들은, 1개의 타겟물체에 대해 복수개로 산출된다. 상기 복수의 검출 타겟데이터들은, 각각 속도 인덱스(Doppler Index), 거리 인덱스(Range Index), 속도값, 거리값 등을 포함한다. 상기 복수의 검출 타겟데이터들을 그대로 처리하게 되면, 1개의 타겟물체가 여러개의 타겟물체로 표시될 수 있으므로, 동일한 타겟끼리 분류하는 타겟 클러스터링 과정이 필요하다. The detection target data is calculated for a plurality of target objects. The plurality of detection target data includes a Doppler Index, a Range Index, a velocity value, a distance value, and the like. If the plurality of detection target data are directly processed, one target object can be displayed as a plurality of target objects, so that a target clustering process for classifying the same targets is required.
상기 타겟 클러스터링을 하기 위해 먼저, 상기 복수의 검출 타겟데이터들을 클러스터링 맵에서 셀들로 나타낸다.(S42)In order to perform the target clustering, the plurality of detection target data are represented as cells in the clustering map (S42)
상기 클러스터링 맵은, 상기 속도 인덱스와 상기 거리 인덱스를 X-Y축 좌표로 표시하여 셀로 나타내도록 설정된 맵이다. 본 실시예에서는, 상기 클러스터링 맵에서 가로축(X축)은 거리 인덱스를 나타내는 거리셀이고, 세로축(Y축)은 속도 인덱스를 나타내는 속도셀인 것으로 예를 들어 설명한다. The clustering map is a map set to represent the velocity index and the distance index as cells in the X-Y coordinate. In the present embodiment, the horizontal axis (X axis) is a distance cell indicating a distance index, and the vertical axis (Y axis) is a speed cell indicating a speed index in the clustering map.
도 12는, 상기 복수의 검출 타겟데이터들을 상기 클러스터링 맵에 표시하고, 타겟 클러스터링을 수행한 상태를 나타낸다.12 shows a state in which the plurality of detection target data are displayed in the clustering map and target clustering is performed.
상기 속도 인덱스와 상기 거리 인덱스에 대한 값이 있는 셀에는 "1"을 표시하고, 상기 속도 인덱스와 상기 거리 인덱스에 대한 값이 없는 셀에는 "0"을 표시한다. "1" is displayed in a cell having a value for the speed index and the distance index, and "0" is displayed for a cell having no value for the speed index and the distance index.
상기 클러스터링 맵에 상기 복수의 검출 타겟데이터들을 표시한 후, 상기 복수의 셀들 중에서 상하좌우방향으로 연속적으로 값이 있는 셀들에 대해 동일한 타겟번호를 부여하여 동일한 타겟물체끼리 분류하는 타겟 클러스터링 과정을 수행한다.(S43)A target clustering process of displaying the plurality of detection target data items in the clustering map and assigning the same target numbers to cells having consecutive values in up, down, left, and right directions among the plurality of cells to classify the same target objects . (S43)
예를 들어, 상기 복수의 셀들 중에서 셀들의 값의 차이가 1이하인 셀들에 대해 동일한 타겟번호를 부여한다. For example, among the plurality of cells, the same target number is given to cells whose difference in the value of the cells is 1 or less.
도 12를 참조하면, 본 실시예에서는, 총 5개의 타겟물체(1~5)로 클러스터링된 것으로 예를 들어 표시하였다. Referring to FIG. 12, in the present embodiment, a total of five
상기와 같은 방법으로 전체 검출 타겟데이터들에 대하여 타겟 클러스터링 과정을 수행하여, 동일한 타겟번호가 부여된 셀들끼리 묶고, 동일한 타겟물체끼리 분류할 수 있다. The target clustering process may be performed on all the detection target data in the same manner as described above, so that cells assigned the same target number can be grouped and the same target objects can be classified.
한편, 상기와 같이 타겟 클러스터링이 수행되면, 1개의 타겟에 대한 복수의 검출 타겟데이터들을 포함하므로, 1개의 타겟물체에 대한 복수의 검출 타겟데이터들 중에서 1개의 대표타겟 데이터로 추출하는 과정을 실시한다.(S44)Meanwhile, when the target clustering is performed as described above, since the plurality of detection target data for one target is included, a process of extracting one representative target data among a plurality of detection target data for one target object is performed . (S44)
도 13은, 본 발명의 실시예에 따른 클러스터링 맵에서 대표타겟 데이터 추출한 상태를 나타낸다. 13 shows a state in which representative target data is extracted from the clustering map according to the embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 상기 대표타겟 데이터 추출과정에서는, 동일한 타겟번호(1~5)를 갖는 셀들 중에서 신호세기가 가장 큰 셀의 값을 대표타겟 데이터(B)로 추출한다. Referring to FIG. 13, in the representative target data extraction process, a value of a cell having the largest signal intensity among cells having the same target number (1 to 5) is extracted as representative target data (B).
상기 대표타겟 데이터(B)를 추출하는 방법은 다음과 같다. A method of extracting the representative target data (B) is as follows.
상기 동일한 타겟번호(1~5)를 갖는 셀들이 복수개이기 때문에, 상기 복수의 셀들 중에서 중심에 위치한 셀을 비교중심을 선정한다. 예를 들어, 제1타겟번호(1)을 갖는 셀들은 총 8개이고, 제2타겟번호(2)를 갖는 셀들은 총 7개이고, 제3타겟번호(3)를 갖는 셀들은 총 8개이다. Since there are a plurality of cells having the same target numbers (1 to 5), the center of the cell located at the center of the plurality of cells is selected. For example, the total number of cells having the
상기 비교중심을 선정하는 방법은, 동일한 타겟번호를 갖는 복수의 셀들이 차지하는 거리 인덱스 범위에서 중심 위치를 찾고, 속도 인덱스 범위에서 중심 위치를 찾아서, 비교중심을 선정한다.The method for selecting the comparison center is to find a center position in a range of distance indexes occupied by a plurality of cells having the same target number, to find a center position in a velocity index range, and to select a center of comparison.
예를 들어, 상기 제1타겟번호(1)를 갖는 셀들 중에서 비교중심을 선정하는 방법을 설명한다. For example, a method of selecting a center of comparison among the cells having the first target number (1) will be described.
상기 제1타겟번호(1)를 갖는 총 8개의 셀들이 차지하는 거리 인덱스 범위는 r3 내지 r6이다. 따라서, 상기 r3 내지 r6 범위에서의 중심 위치는 r4와 r5 사이의 선에 해당한다. The range of the distance index occupied by a total of eight cells having the first target number (1) is r3 to r6. Therefore, the center position in the range of r3 to r6 corresponds to a line between r4 and r5.
또한, 상기 제1타겟번호(1)를 갖는 셀들이 차지하는 속도 인덱스 범위는 d2 내지 d4이다. 따라서, 상기 d2 내지 d4 범위에서의 중심 위치는 d3에 해당한다. In addition, the velocity index range occupied by the cells having the first target number (1) is d2 to d4. Therefore, the center position in the range of d2 to d4 corresponds to d3.
따라서, 상기 제1타겟번호(1)를 갖는 셀들 중에서 비교중심은 r4와 r5사이의 선과, d3로 선정할 수 있다. Therefore, among the cells having the first target number (1), the center of comparison may be selected from a line between r4 and r5 and d3.
상기 비교중심이 선정되면, 상기 비교중심에 인접한 셀들을 신호세기를 비교하기 위한 비교대상 셀들(A)로 선정한다. When the comparison center is selected, the cells adjacent to the comparison center are selected as comparison cells A for comparing the signal intensities.
상기 비교중심에 인접한 셀들의 전방 1개, 후방 1개의 셀까지 비교대상 셀들(A)로 선정한다.The cells to be compared A and B are selected as one cell in the forward direction and one cell in the backward direction of the cells adjacent to the comparison center.
즉, 상기 r4와 r5사이의 선의 전방 셀인 r4와 후방 셀인 r5가 비교대상 셀들(A)에 포함된다. 또한, 상기 d3의 전방 셀인 d2부터 후방 셀인 d4까지 비교대상 셀들(A)에 포함된다. In other words, r4, which is a cell before the line between r4 and r5, and r5, which is a rear cell, are included in the cells A to be compared. Also, the cells to be compared (A) are included from the forward cell d2 to the rear cell d4.
따라서, 상기 제1타겟번호(1)를 갖는 총 8 개의 셀들 중에서 (r4,d2),(r5,d2),(r4,d3),(r5,d3),(r5,d4)에 해당하는 5개의 셀들을 비교대상 셀들(A)로 선정할 수 있다. 즉, 신호세기를 비교하는 비교대상 셀들을 선정함으로써, 신호세기를 비교해야하는 셀들의 개수가 줄어들게 되므로 데이터처리 시간을 줄일 수 있다. Therefore, among the eight cells having the first target number (1), five cells corresponding to r4, d2, r5, d2, r4, d3, r5, d3, Cells can be selected as comparison target cells (A). That is, by selecting the cells to be compared with the signal strength, the number of cells to be compared with each other is reduced, thereby reducing the data processing time.
상기 비교대상 셀들(A)이 선정되면, 상기 비교대상 셀들(A) 중에서 신호세기가 가장 큰 셀의 값을 대표타겟 데이터(B)로 추출한다.When the comparison target cells A are selected, the value of the cell having the largest signal intensity among the comparison target cells A is extracted as the representative target data B.
도 13에서, S1 내지 S5는 신호의 세기를 나타낸다. 상기 제1타겟번호(1)가 부여된 상기 비교대상 셀들(A) 중에서 신호의 세기가 가장 큰 값은 S4이므로, S4의 신호세기를 갖는 셀을 대표타겟 데이터(B)로 추출한다.In Fig. 13, S1 to S5 indicate the intensity of the signal. The cell having the signal strength of S4 is extracted as the representative target data (B) since the value of the signal having the highest intensity among the comparison target cells (A) to which the first target number (1) is assigned is S4.
따라서, 상기 돌발상황 판단모듈은, 상기 대표타겟 데이터(B)를 사용하여, 돌발상황을 판단할 수 있다. Therefore, the unexpected situation determination module can determine the unexpected situation using the representative target data (B).
본 발명에서는, 모든 검출 타겟데이터들의 신호세기를 비교해서 가장 큰 값을 찾지 않고, 상기 검출 타겟데이터들 중에서 비교대상 셀들을 찾고, 상기 비교대상 셀들에 대해서만 신호세기를 비교하기 때문에, 데이터처리 시간을 줄일 수 있다.
In the present invention, since the signal strengths of all the detection target data are compared to find the comparison target cells among the detection target data without searching for the largest value, and the signal strength is compared only with the comparison target cells, Can be reduced.
한편, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지방법에서 고정 장애물을 탐지하는 방법을 나타낸 도면이다. Meanwhile, FIG. 14 is a diagram illustrating a method of detecting a fixed obstacle in a radar-based high-precision unexpected-state detecting method according to another embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 고정 장애물을 탐지하는 방법을 나타낸다. 여기서, 상기 고정 장애물은 정지차량과 낙하물을 포함한다. 상기 고정 장애물의 경우 속도에 대한 변화가 없으므로, 무선신호로부터 속도값을 얻을 수 없으므로 후술하는 기준신호와 수신신호를 비교하여 판단한다. Referring to FIG. 14, there is shown a method for detecting a fixed obstacle. Here, the fixed obstacle includes a stationary vehicle and a falling object. In the case of the fixed obstacle, since there is no change in velocity, the velocity value can not be obtained from the radio signal.
먼저, 상기 레이더 센서부(10)는 실시간으로 무선 신호를 송출하고 도로 위의 타겟물체로부터 반사되는 무선 신호를 수신한다.(S41) First, the
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 수신 신호를 미리 설정된 기준 신호와 비교한다.(S42)The unexpected
상기 기준(Reference) 신호는, 상기 레이더 센서부(10)가 일정시간동안 수신된 수신 신호들의 평균값으로 설정된다. 상기 수신 신호는 실시간으로 수신한 신호이다. The reference signal is set to an average value of the reception signals received by the
상기 돌발상황 판단모듈(23)은, 상기 수신 신호와 상기 기준 신호의 차이가 미리 설정된 임계치를 초과하면, 상기 도로 위에 고정 장애물이 있다고 판단한다.(S43) When the difference between the received signal and the reference signal exceeds a predetermined threshold value, the unexpected
예를 들어, 상기 기준 신호의 레벨이 3인 상태이고, 상기 수신 신호의 레벨이 5이면, 상기 기준 신호와 상기 수신 신호의 레벨의 차이가 2가 되어 상기 임계치를 초과하였다고 판단할 수 있다. 상기 기준 신호의 레벨과 상기 수신 신호의 레벨의 차이가 상기 임계치를 초과하면, 상기 고정 장애물이 있다고 판단할 수 있다.For example, when the level of the reference signal is 3 and the level of the received signal is 5, the difference between the level of the reference signal and the level of the received signal becomes 2, and it can be determined that the level exceeds the threshold. If the difference between the level of the reference signal and the level of the received signal exceeds the threshold, it can be determined that the fixed obstacle exists.
상기 고정 장애물로 인식되면, 상기 고정 장애물의 크기를 미리 설정된 차량 임계치와 비교한다.(S44)If it is recognized as the fixed obstacle, the size of the fixed obstacle is compared with a preset vehicle threshold (S44)
상기 고정 장애물의 크기가 상기 차량 임계치를 초과하면, 상기 고정 장애물은 정지차량으로 판단한다.(S45)When the size of the fixed obstacle exceeds the vehicle threshold, the fixed obstacle is determined as a stationary vehicle. (S45)
한편, 상기 고정 장애물의 크기가 상기 차량 임계치 이하이면, 상기 고정 장애물은 낙하물이라고 판단한다.(S46)On the other hand, if the size of the fixed obstacle is less than the vehicle threshold value, it is determined that the fixed obstacle is a fall object (S46)
상기와 같은 방법으로, 속도값을 감지할 수 없는 고정 장애물의 경우에는 미리 설정된 기준 신호와 수신 신호를 비교함으로써, 고정 장애물을 인식할 수 있다.
In the case of the fixed obstacle which can not detect the speed value, the stationary obstacle can be recognized by comparing the preset reference signal with the received signal.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10: 레이더 센서부 20: 제어부
30: 통신부 60: 단말기
50: 추적부10: radar sensor unit 20: control unit
30: communication unit 60: terminal
50:
Claims (16)
상기 레이더 센서부로부터 무선 신호를 수신하고, 수신된 무선 신호에 따라 돌발상황에 대한 감지 정보를 생성하는 제어부와;
상기 제어부에서 생성된 감지 정보를 유,무선 통신을 통해 운전자 또는 보행자의 단말기, 차량에 마련된 단말기, 도로 상황을 관리하는 교통상황 관제센터 중 적어도 하나를 포함하는 외부 단말기에 전송하는 통신부와;
상기 제어부에서 생성된 감지 정보에 따라 상기 타겟물체를 추적하는 추적부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 레이더 센서부로부터 신호를 수신하고, 상기 레이더 센서부에 제어 명령을 송신하는 레이더 인터페이스와,
상기 레이더 센서부로부터 받은 신호를 데이터로 변환하거나 상기 레이더 센서부에서 변환된 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 분류하여 감지정보를 생성하는 수집정보 분석 모듈과,
상기 수집정보 분석모듈에서 생성된 감지정보에 따라 돌발상황이나 상기 타겟물체의 추적을 판단하거나 교통 정보를 추출하는 돌발상황 판단모듈과,
상기 외부 단말기와 신호를 송수신하는 외부 단말기 인터페이스와,
상기 수집정보 분석모듈에서 생성된 감지정보나 상기 돌발상황 판단모듈에서 처리된 정보를 저장하는 저장모듈과,
상기 돌발상황 판단모듈에서 판단된 정보에 따라 상기 타겟물체를 추적하도록 제어하는 추적부 제어모듈을 포함하고,
상기 레이더 인터페이스는,
상기 레이더 센서부에서 한 번의 송신주기에 송신하는 무선 신호의 레이더 펄스들을 복수개로 설정하고,
상기 복수의 레이더 펄스들의 폭의 차이는 상기 도로에 포함된 직선 구간의 길이에 따라 비례하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템.A radar sensor unit installed in the vicinity of a road to transmit a wireless signal on a road and receiving a wireless signal reflected from a target object on the road;
A controller receiving the radio signal from the radar sensor unit and generating detection information on an unexpected situation according to the received radio signal;
A communication unit for transmitting the sensing information generated by the control unit to an external terminal including at least one of a terminal of a driver or a pedestrian, a terminal provided in a vehicle, and a traffic situation control center for managing a road situation through wired and wireless communication;
And a tracking unit for tracking the target object according to the sensing information generated by the control unit,
Wherein,
A radar interface for receiving a signal from the radar sensor unit and transmitting a control command to the radar sensor unit,
A collection information analysis module for converting signals received from the radar sensor unit into data, receiving the converted data from the radar sensor unit, and classifying the data to generate sensing information;
An unexpected situation determination module for determining an unexpected situation or a tracking of the target object or extracting traffic information according to the sensing information generated by the collected information analysis module;
An external terminal interface for transmitting and receiving signals to and from the external terminal,
A storage module for storing the detection information generated by the collection information analysis module or the information processed by the unexpected situation determination module;
And a tracking unit control module for controlling the tracking of the target object according to the information determined by the sudden situation determination module,
Wherein the radar interface comprises:
A plurality of radar pulses of a radio signal to be transmitted in one transmission period are set in the radar sensor unit,
Wherein a difference between the widths of the plurality of radar pulses is set to be proportional to a length of a straight line segment included in the road.
상기 수집정보 분석모듈은,
상기 레이더 센서부가 수신한 무선 신호에 따라 상기 타겟물체에 대해 고유의 식별 아이디를 부여하고, 상기 식별 아이디에 대한 위치, 속도 및 크기에 대한 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the collected information analysis module comprises:
Wherein the radar sensor unit assigns a unique identification ID to the target object according to the received radio signal and generates data on the position, speed and size of the identification ID, system.
상기 돌발상황 판단모듈은,
상기 수집정보 분석 모듈에서 생성된 위치, 속도 및 크기에 대한 데이터를 분석하여,
상기 속도가 미리 설정된 정지 임계치 범위내이고, 상기 크기가 미리 설정된 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체를 정지차량이라고 판단하고,
상기 속도가 미리 설정된 정지 임계치의 절대값 범위내이고, 상기 크기가 상기 차량 임계치 이하이면, 상기 타겟물체를 보행자라고 판단하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템.The method of claim 3,
The sudden situation determination module,
Analyzing data on the position, speed and size generated by the collected information analysis module,
Judges that the target object is a stationary vehicle if the speed is within a predetermined stop threshold range and the size is greater than a predetermined vehicle threshold,
And determines that the target object is a pedestrian if the velocity is within an absolute value range of a preset stop threshold value and the magnitude is below the vehicle threshold value.
상기 속도가 상기 정지 임계치의 절대값 범위를 벗어나고, 상기 속도가 마이너스이고, 상기 크기가 미리 설정된 차량 임계치보다 크면, 상기 타겟물체를 역주행 차량이라고 판단하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템.The method of claim 4,
Wherein the target object is determined to be an inverse vehicle if the speed is out of the absolute value range of the stop threshold value, the speed is negative, and the size is greater than a predetermined vehicle threshold value.
상기 레이더 인터페이스는,
상기 송신주기에서 시간이 경과함에 따라 송신되는 레이더 펄스의 폭이 증가하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the radar interface comprises:
And sets the radar pulse width to be transmitted in accordance with a lapse of time in the transmission period.
상기 레이더 인터페이스는,
상기 복수의 레이더 펄스들 중 두 개의 레이더 펄스들에 따른 무선 신호의 검지 영역이 적어도 일부분이 중첩되어 중첩 영역을 형성하도록 상기 레이더 펄스들의 폭을 설정하는 것을 특징으로 하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the radar interface comprises:
Based on the detected radar pulses, a width of the radar pulses so that at least a part of the detection area of the radio signal according to two radar pulses of the plurality of radar pulses overlaps to form an overlap area. .
상기 돌발상황 판단모듈은,
상기 돌발상황이 검출되면, 상기 돌발상황이 검출된 검지 영역이 상기 중첩 영역인지를 판단하고,
상기 중첩 영역이라고 판단되면, 상기 돌발상황이 상기 중첩 영역을 포함하는 상기 두 개의 레이더 펄스들에 따른 무선 신호의 검지 영역들에서 모두 검출되었는지를 판단하고,
상기 돌발상황이 상기 두 개의 레이더 펄스들에 따른 무선 신호들의 검지 영역들에서 모두 검출되었다고 판단하면, 상기 돌발상황이라고 판단하고 상기 돌발상황에 대한 돌발 정보를 생성하고,
상기 돌발상황이 상기 두 개의 레이더 펄스들에 따른 무선 신호의 검지 영역들 중 하나의 검지 영역에서만 검출되면, 상기 두 개의 레이더 펄스들 중에서 미리 설정된 가중치가 높은 레이더 펄스에 따른 무선 신호의 검지 영역에서의 검출 여부에 따라 상기 돌발상황의 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템. The method of claim 8,
The sudden situation determination module,
When the unexpected situation is detected, it is determined whether the detected area in which the unexpected situation is detected is the overlap area,
Determining whether the unexpected region is detected in the detection regions of the radio signal according to the two radar pulses including the overlap region,
If it is determined that the unexpected situation has been detected in all of the detection areas of the radio signals corresponding to the two radar pulses, it is determined that the unexpected situation is generated and the erroneous information about the unexpected situation is generated,
If the unexpected situation is detected only in one of the detection regions of the radio signal in accordance with the two radar pulses, And the presence or absence of the unexpected condition is determined according to whether or not the vehicle is detected.
상기 추적부는, 상기 도로 위에 설치되어 상기 도로 위를 실시간으로 촬영하는 카메라를 포함하고,
상기 돌발상황 판단 모듈은,
상기 돌발상황이 상기 중첩 영역을 포함하는 상기 두 개의 레이더 펄스들에 따른 무선 신호의 검지 영역들 중 하나의 검지 영역에서만 검출되었다고 판단하면,
상기 카메라의 영상을 확인하고, 상기 카메라의 영상에 따라 상기 돌발 상황의 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템. The method of claim 9,
Wherein the tracking unit includes a camera installed on the road and photographing the road in real time,
The sudden situation determination module,
If it is determined that the unexpected situation is detected only in one of the detection regions of the radio signal according to the two radar pulses including the overlap region,
And a controller for checking the image of the camera and determining the presence or absence of the unexpected situation according to the image of the camera.
상기 수집정보 분석모듈은,
상기 레이더 센서부로부터 수신된 무선 신호들을 CFAR 탐지(Constant false alarm rate detection)를 이용하여 속도 인덱스와 거리 인덱스를 포함하는 검출 타겟데이터들로 산출하고,
상기 복수의 검출 타겟데이터들을 상기 거리 인덱스와 상기 속도 인덱스를 X-Y축 좌표로 하는 클러스터링 맵에서 셀들로 나타내고,
상기 복수의 셀들 중에서 상하좌우방향으로 연속적으로 값이 있는 셀들에 대해 동일한 타겟번호를 부여하여,
상기 클러스터링 맵에 표시된 상기 복수의 검출 타겟데이터들을 동일한 타겟물체끼리 클러스터링하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the collected information analysis module comprises:
The wireless signals received from the radar sensor unit are calculated as detection target data including a velocity index and a distance index using CFAR detection (Constant false alarm rate detection)
The plurality of detection target data are represented as cells in a clustering map in which the distance index and the velocity index are set as XY-axis coordinates,
The same target numbers are assigned to cells having values consecutively in the up, down, left, and right directions among the plurality of cells,
Wherein the plurality of detection target data displayed in the clustering map are clusters of the same target objects.
상기 수집정보 분석모듈은,
상기 동일한 타겟번호를 갖는 복수의 셀들 중에서 신호 세기가 가장 큰 셀의데이터를 대표 타겟데이터로 추출하고,
상기 돌발상황 판단모듈은,
상기 대표 타겟데이터에 따라 돌발상황을 판단하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템. The method of claim 12,
Wherein the collected information analysis module comprises:
Extracting, as representative target data, data of a cell having the largest signal strength among a plurality of cells having the same target number,
The sudden situation determination module,
And a radar-based high-precision unexpected-situation detecting system for determining an unexpected condition according to the representative target data.
상기 수집정보 분석모듈은,
상기 동일한 타겟번호를 갖는 복수의 셀들 중에서 중심에 해당하는 위치를 비교중심으로 선정하고,
상기 복수의 셀들 중에서 상기 비교중심의 상,하,좌,우측에 위치한 셀들 중 적어도 일부를 신호세기를 비교하는 비교대상 셀들로 선정하고,
상기 비교대상 셀들 중에서 신호 세기가 가장 큰 셀의 데이터를 대표 타겟데이터로 추출하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템. 14. The method of claim 13,
Wherein the collected information analysis module comprises:
A center of a plurality of cells having the same target number as a center is selected as a center of comparison,
At least some of the cells located at the upper, lower, left, and right sides of the comparison center among the plurality of cells are selected as comparison cells to be compared with each other,
And extracts data of a cell having the largest signal strength among representative cells as representative target data.
상기 돌발상황 판단모듈은,
상기 레이더 센서부가 실시간으로 수신한 수신 신호를 미리 설정된 기준 신호와 비교하고,
상기 수신 신호와 상기 기준 신호의 차이가 미리 설정된 임계치를 초과하면, 고정장애물이라고 판단하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템. The method of claim 3,
The sudden situation determination module,
The radar sensor unit compares the received signal received in real time with a preset reference signal,
And determines that the obstacle is a fixed obstacle when the difference between the received signal and the reference signal exceeds a preset threshold value.
상기 돌발상황 판단모듈은,
상기 고정장애물이라고 판단되면, 상기 고정 장애물의 크기를 미리 설정된 차량 임계치와 비교하고,
상기 고정 장애물의 크기가 상기 차량 임계치를 초과하면, 상기 고정 장애물은 정지차량으로 판단하고,
상기 고정 장애물의 크기가 상기 차량 임계치 이하이면, 상기 고정 장애물은 낙하물이라고 판단하는 레이더 기반 고 정밀 돌발상황 검지 시스템. 16. The method of claim 15,
The sudden situation determination module,
Comparing the size of the fixed obstacle with a predetermined vehicle threshold value,
When the size of the fixed obstacle exceeds the vehicle threshold, the fixed obstacle is determined as a stationary vehicle,
And determines that the fixed obstacle is a falling object when the size of the fixed obstacle is less than or equal to the vehicle threshold value.
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| CN108226917B (en) | 2021-09-28 |
| WO2018105842A1 (en) | 2018-06-14 |
| CN108226917A (en) | 2018-06-29 |
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