KR101795185B1 - 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치 및 그 방법 - Google Patents

전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치에 관한 것으로, 차량의 전방부에 장착되어, 전방차량의 이미지 정보를 획득하는 전방차량 이미지 획득부와, 차량의 전방부에 장착되어, 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보를 획득하는 전방차량 거리 획득부와, 상기 전방차량 이미지 획득부로부터 획득된 전방차량의 이미지 정보를 제공받아 이를 바탕으로 기 설정된 x방향 및 y방향으로의 전방방향 축을 기준으로 틀어진 각도별 좌표계 상에 차량의 전고 및 전폭 정보에 따른 전방차량의 정보를 산출하는 각도기준 전방차량 정보산출부와, 상기 각도기준 전방차량 정보산출부로부터 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 제공받아 이를 바탕으로 상기 전방차량 거리 획득부로부터 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 따른 차량의 크기 정보를 산출하는 크기기준 전방차량 정보산출부와, 상기 크기기준 전방차량 정보산출부로부터 산출된 차량의 크기 정보를 제공받아 이를 바탕으로 차량의 크기에 따른 전방차량의 유형을 판단하는 전방차량 유형판단부와, 상기 전방차량 유형판단부로부터 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 일정비율에 해당하는 지점을 기준위치로 설정하는 기준위치 설정부와, 상기 각도기준 전방차량 정보산출부로부터 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 제공받아 이를 바탕으로 상기 기준위치 설정부로부터 설정된 기준위치에 따른 각도값을 산출하는 기준위치 각도값 산출부와, 상기 기준위치 각도값 산출부로부터 산출된 각도값을 기 설정된 시간동안 수집하고, 이를 이용하여 차량의 피치각을 산출하는 차량 피치각 산출부를 포함함으로써, 차량의 피치각을 구조적으로 경제적인 시스템으로 산출할 수 있으며, 향하는 노면대비 피치각을 보다 정확하게 산출할 수 있는 효과가 있다.

Description

전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR PITCH ANGLE DETECTING OF VEHICLE USING PREVIOUS VEHICLE RECOGNITION AND METHOD THEROF}
본 발명은 전방차량 인지를 이용하여 차량의 피치각을 검출하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량은 야간 주행 시 주행 방향의 사물을 잘 보고, 다른 차량이나 보행자에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 용도로 등화장치를 구비한다.
이러한 차량의 등화장치는 크게 조명등, 신호등 및 표시등으로 구분할 수 있다. 상기 조명등은 전조등(head lamp), 후진등(backup lamp), 안개등(fog lamp), 실내등(room lamp) 등으로 나눌 수 있으며, 신호등은 제동등(brake lamp), 방향지시등(turn signal lamp), 비상등(emergency lamp) 등으로 나눌 수 있고, 표시등은 차폭등(side lamp), 차고등(height lamp), 미등(tail lamp), 번호판등(license plate lamp), 주차등(parking lamp) 등으로 나눌 수 있다.
여기서, 상기 전조등이라고도 하는 헤드 램프(head lamp)는 차량이 진행하는 전방의 진로를 비추는 조명등으로서, 야간에 전방 100m의 거리에 있는 도로상의 장애물을 확인할 수 있는 밝기를 필요로 한다.
이러한 헤드 램프의 규격은 국가마다 기준이 다르게 설정되어 있으며, 특히 좌측 운전인가 우측 운전인가에 따라서 헤드 램프 빔의 조사 방향이 다르게 설정된다.
차량용 헤드 램프는 일반적으로 대상물을 보기 위한 조명기능과, 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행 상태를 알리는 위한 지시, 신호 및 경고 기능 등으로 사용된다.
종래의 차량용 헤드 램프는 도로 환경 및 차량 상태 등 주행 상태에 따라서 조사 방향을 자동으로 조절할 수 있어, 운전자에게 유리한 시인성을 제공하고자 하는 시도에 의해 도입되었다.
헤드 램프의 상하 구동 시스템은 높이감지 센서 즉, 차고 센서를 장착하여 차량의 기울기를 감지함으로써 헤드 램프의 상하 각도를 제어한다. 헤드 램프에는 상하 구동을 위해 전방 및 후방에 배치되는 차고 센서, 전자제어유닛(Electronic Control Unit, ECU) 및 상하구동 엑추에이터가 구비될 수 있다. 이러한 경우, 헤드 램프에 다수의 고가 센서가 구비되어 비용이 상승하고 중량이 증가하는 문제점이 있다.
그리고, 전자제어유닛(ECU) 혹은 차고 센서의 고장으로 인한 부품 교체 시 추가적으로 헤드 램프 및 높이감지 센서의 보정 과정이 필요하다는 점에서 한계가 있다. 즉, 기존 차량의 피치각을 검출하는 장치인 차고 센서의 경우, 차량의 피치각 검출에 정확도의 한계가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 전방에 설치된 카메라를 통해 전방차량의 이미지 정보 및 거리 정보를 입력받은 후, 이를 이용하여 차량의 피치값을 산출함으로써, 차량의 피치각을 구조적으로 경제적인 시스템으로 산출할 수 있으며, 향하는 노면대비 피치각을 보다 정확하게 산출할 수 있도록 한 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은 차량의 전방부에 장착되어, 전방차량의 이미지 정보를 획득하는 전방차량 이미지 획득부; 차량의 전방부에 장착되어, 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보를 획득하는 전방차량 거리 획득부; 상기 전방차량의 이미지 정보 및 상기 전방차량까지의 거리 정보에 기초하여 산출된 차량의 크기 정보를 제공받아 이를 바탕으로 차량의 크기에 따른 전방차량의 유형을 판단하는 전방차량 유형판단부; 상기 전방차량 유형판단부로부터 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 일정비율에 해당하는 지점을 기준위치로 설정하는 기준위치 설정부; 상기 전방차량 이미지 정보에 기초하여 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 제공받아 이를 바탕으로 상기 기준위치 설정부로부터 설정된 기준위치에 따른 각도값을 산출하는 기준위치 각도값 산출부; 및 상기 기준위치 각도값 산출부로부터 산출된 각도값을 기 설정된 시간동안 수집하고, 이를 이용하여 차량의 피치각을 산출하는 차량 피치각 산출부를 포함하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 피치각 검출 장치는 상기 전방차량 이미지 획득부로부터 획득된 전방차량의 이미지 정보를 제공받아 이를 바탕으로 기 설정된 x방향 및 y방향으로의 전방방향 축을 기준으로 틀어진 각도별 좌표계 상에 차량의 전고 및 전폭 정보에 따른 전방차량의 정보를 산출하는 각도기준 전방차량 정보산출부; 및 상기 각도기준 전방차량 정보산출부로부터 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 제공받아 이를 바탕으로 상기 전방차량 거리 획득부로부터 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 따른 차량의 크기 정보를 산출하는 크기기준 전방차량 정보산출부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전방차량 이미지 획득부는, 차량의 전방부에 부착되어 차량의 진행방향과 일치하도록 향하게 장착되었을 때, 전방차량의 윤곽을 판단할 수 있는 이미지 정보를 획득하는 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 전방차량 거리 획득부는, 초음파를 이용하여 물체와의 거리를 측정하는 레이더 센서(Radar Sensor)를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 전방차량 유형판단부는, 상기 크기기준 전방차량 정보산출부로부터 산출된 차량의 크기 정보를 제공받아 이를 바탕으로 차량의 크기에 따라 트럭, 대형승용 및 소형승용 중 어느 하나로 전방차량의 유형을 판단할 수 있다.
바람직하게, 상기 기준위치 설정부는, 상기 전방차량 유형판단부로부터 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 30％ 내지 35％에 해당하는 지점을 기준위치로 설정할 수 있다.
본 발명의 제2 측면은, 전방차량 인지를 이용하여 차량의 피치각을 검출하는 방법으로서, (a) 전방차량의 이미지 정보를 획득하는 단계; (b) 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보를 획득하는 단계; (c) 상기 (a) 단계에서 획득된 전방차량의 이미지 정보 및 상기 (b) 단계에서 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 기초하여 산출된 차량의 크기 정보를 바탕으로 차량의 크기에 따른 전방차량의 유형을 판단하는 단계; (d) 상기 단계(c)에서 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 일정비율에 해당하는 지점을 기준위치로 설정하는 단계; (e) 상기 (a) 단계에서 획득된 전방차량의 이미지 정보에 기초하여 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 바탕으로 상기 단계(d)에서 설정된 기준위치에 따른 각도값을 산출하는 단계; 및 (f) 상기 단계(e)에서 산출된 각도값을 기 설정된 시간동안 수집하고, 이를 이용하여 차량의 피치각을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법은 (g) 상기 단계(a)에서 획득된 전방차량의 이미지 정보를 바탕으로 기 설정된 x방향 및 y방향으로의 전방방향 축을 기준으로 틀어진 각도별 좌표계 상에 차량의 전고 및 전폭 정보에 따른 전방차량의 정보를 산출하는 단계; 및 (h) 상기 단계(g)에서 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 바탕으로 상기 단계(b)에서 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 따른 차량의 크기 정보를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 단계(a)에서, 상기 전방차량의 이미지 정보는, 차량의 전방부에 부착되어 차량의 진행방향과 일치하도록 향하게 장착되었을 때, 전방차량의 윤곽을 판단할 수 있는 이미지 정보를 획득하는 적어도 하나의 카메라를 이용하여 획득할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(b)에서, 상기 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보는, 초음파를 이용하여 물체와의 거리를 측정하는 레이더 센서(Radar Sensor)를 이용하여 획득할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(c)는, 상기 단계(h)에서 산출된 차량의 크기 정보를 바탕으로 차량의 크기에 따라 트럭, 대형승용 및 소형승용 중 어느 하나로 전방차량의 유형을 판단할 수 있다.
바람직하게, 상기 단계(d)는, 상기 단계(c)에서 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 30％ 내지 35％에 해당하는 지점을 기준위치로 설정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치 및 그 방법에 따르면, 차량의 전방에 설치된 카메라를 통해 전방차량의 이미지 정보 및 거리 정보를 입력받은 후, 이를 이용하여 차량의 피치값을 산출함으로써, 차량의 피치각을 구조적으로 경제적인 시스템으로 산출할 수 있으며, 향하는 노면대비 피치각을 보다 정확하게 산출할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 차량의 전방에 위치한 전방차량의 이미지 각도 정보와 거리 정보를 이용하여 높이를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 차량의 전방에 위치한 전방차량의 이미지 각도 정보에 따른 기준 위치의 변화 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 적용된 차량 피치각 산출부를 통해 산출되는 차량의 피치각을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
먼저, 본 발명은 차량의 피치각이 기울어지면 장착된 카메라의 방향각도 기울어지게 되고, 카메라 기준축에서의 전방차량 위치가 달라지게 되며, 이러한 특징을 이용하여 전방차량의 위치 변화값으로 차량의 피치값을 산출하는 기술이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치는 크게, 전방차량 이미지 획득부(100), 전방차량 거리 획득부(200), 각도기준 전방차량 정보산출부(300), 크기기준 전방차량 정보산출부(400), 전방차량 유형판단부(500), 기준위치 설정부(600), 기준위치 각도값 산출부(700) 및 차량 피치각 산출부(800) 등을 포함하여 이루어진다.
여기서, 전방차량 이미지 획득부(100)는 차량의 전방부에 장착되어 있으며, 전방차량의 이미지 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
이러한 전방차량 이미지 획득부(100)는 차량의 전방부에 부착되어 차량의 진행방향과 일치하도록 향하게 장착되었을 때, 전방차량의 윤곽을 판단할 수 있는 이미지 정보를 획득하는 적어도 하나의 카메라를 포함함이 바람직하다.
즉, 전방차량 이미지 획득부(100)는 도면에 도시되진 않았지만, 광학부와 CCD(Charge Coupled Device) 소자와 이를 구동하는 카메라 구동모듈로 구성될 수 있으며, 상기 광학부를 통해 상기 CCD 소자에 입력된 비트맵 데이터를 획득한다. 상기 비트맵 데이터는 정지 영상의 이미지 데이터와 동영상 데이터를 모두 포함할 수 있다.
전방차량 거리 획득부(200)는 차량의 전방부에 장착되어 있으며, 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보를 획득하는 기능을 수행한다.
이러한 전방차량 거리 획득부(200)는 초음파를 이용하여 물체와의 거리를 측정하는 레이더 센서(Radar Sensor) 등을 포함함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 전방차량의 거리를 측정할 수 있는 센서라면 어느 것이든 적용 가능하다.
이때, 상기 레이더 센서는 표적에 탐지 신호를 송신하고, 표적을 맞고 도플러된 반사 신호를 각각 수신한다. 이를 위해, 상기 레이더 센서는 탐지 신호를 송신하기 위한 RF 송신 안테나와, 상기 탐지 신호가 표적에 의해 도플러된 반사 신호를 수신하는 RF 수신 안테나를 포함하거나, 또는 송신 안테나와 수신 안테나가 일체로 구현된 송수신안테나를 포함할 수도 있다.
각도기준 전방차량 정보산출부(300)는 전방차량 이미지 획득부(100)로부터 획득된 전방차량의 이미지 정보를 제공받아 이를 바탕으로 기 설정된 x방향 및 y방향으로의 전방방향 축을 기준으로 틀어진 각도별 좌표계 상에 차량의 전고 및 전폭 정보에 따른 전방차량의 정보를 산출하는 기능을 수행한다.
크기기준 전방차량 정보산출부(400)는 각도기준 전방차량 정보산출부(300)로부터 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 제공받아 이를 바탕으로 전방차량 거리 획득부(200)로부터 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 따른 차량의 크기 정보를 산출하는 기능을 수행한다.
전방차량 유형판단부(500)는 전방차량의 이미지 정보 및 전방차량까지의 거리 정보에 기초하여 산출된 차량의 크기 정보를 제공받아 이를 바탕으로 차량의 크기에 따른 전방차량의 유형을 판단할 수 있다.
전방차량 유형판단부(500)는 크기기준 전방차량 정보산출부(400)로부터 산출된 차량의 크기 정보를 제공받아 이를 바탕으로 차량의 크기에 따른 전방차량의 유형을 판단하는 기능을 수행한다.
이러한 전방차량 유형판단부(500)는 크기기준 전방차량 정보산출부(400)로부터 산출된 차량의 크기 정보를 제공받아 이를 바탕으로 차량의 크기에 따라 예컨대, 트럭, 대형승용 및 소형승용 중 어느 하나로 전방차량의 유형을 판단할 수 있다.
기준위치 설정부(600)는 전방차량 유형판단부(500)로부터 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 일정비율에 해당하는 지점을 기준위치로 설정하는 기능을 수행한다.
이러한 기준위치 설정부(600)는 전방차량 유형판단부(500)로부터 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 약 30％ 내지 35％ 범위(바람직하게, 약 33％ 정도)에 해당하는 지점을 기준위치로 설정함이 바람직하다.
또한, 기준위치 설정부(600)는 지면으로부터 센서 장착 높이와 같은 높이를 갖는 지점을 기준위치로 설정할 수도 있다. 기준위치는 최하단으로부터 차량 전고의 약 30% 내지 35%에 해당하는 지점이 될 수도 있고 센서 장착 높이와 같은 높이를 갖는 지점이 될 수도 있으며, 기준위치의 높이는 이에 한정되지 않는다.
기준위치 각도값 산출부(700)은 전방차량 이미지 정보에 기초하여 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 제공받아 이를 바탕으로 기준위치 설정부로부터 설정된 기준위치에 따른 각도값을 산출할 수 있다.
기준위치 각도값 산출부(700)는 각도기준 전방차량 정보산출부(300)로부터 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 제공받아 이를 바탕으로 기준위치 설정부(600)로부터 설정된 기준위치에 따른 각도값을 산출하는 기능을 수행한다.
차량 피치각 산출부(800)는 기준위치 각도값 산출부(700)로부터 산출된 각도값을 기 설정된 시간동안 수집하고, 이를 이용하여 차량의 피치각을 산출하는 기능을 수행한다.
이하에는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 차량의 전방에 위치한 전방차량의 이미지 각도 정보와 거리 정보를 이용하여 높이를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 차량의 전방에 위치한 전방차량의 이미지 각도 정보에 따른 기준 위치의 변화 상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 적용된 차량 피치각 산출부를 통해 산출되는 차량의 피치각을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법은, 먼저, 전방차량 이미지 획득부(100)를 통해 전방차량의 이미지 정보를 획득한다(S100).
이때, 상기 단계 S100에서, 상기 전방차량의 이미지 정보는 차량의 전방부에 부착되어 차량의 진행방향과 일치하도록 향하게 장착되었을 때, 전방차량의 윤곽을 판단할 수 있는 이미지 정보를 획득하는 적어도 하나의 카메라를 이용하여 획득함이 바람직하다.
이후에, 전방차량 거리 획득부(200)를 통해 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보를 획득한다(S200).
이때, 상기 단계 S200에서, 상기 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보는 초음파를 이용하여 물체와의 거리를 측정하는 레이더 센서(Radar Sensor)를 이용하여 획득함이 바람직하다.
그런 다음, 각도기준 전방차량 정보산출부(300)를 통해 상기 단계 S100에서 획득된 전방차량의 이미지 정보를 바탕으로 기 설정된 x방향 및 y방향으로의 전방방향 축을 기준으로 틀어진 각도별 좌표계 상에 차량의 전고 및 전폭 정보에 따른 전방차량의 정보를 산출한다(S300)(도 3 및 도 4 참조).
즉, 각도기준 전방차량 정보산출부(300)는 상기 단계 S100에서 획득된 전방차량의 이미지 정보의 특성상 카메라 전방 방향의 축을 기준으로 틀러진 각도에서 조사된 이미지 화소 정보를 포함하기에, x방향 및 y방향으로의 전방 방향 축에서 특어진 각도를 기준으로 좌표계를 설정할 수 있고, 이 좌표계 위에 차량의 전고, 전폭 정보를 차량 정보로 두어 산출할 수 있다.
다음으로, 크기기준 전방차량 정보산출부(400)를 통해 상기 단계 S300에서 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 바탕으로 상기 단계 S200에서 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 따른 차량의 크기 정보를 산출한다(S400).
즉, 크기기준 전방차량 정보산출부(400)에서는 전방차량의 거리에 따라 같은 차량 크기라 하여도 각도기준 차량 정보값이 상이한 점을 거리에 의한 변화 요소를 고려해주어, 차량의 크기 정보를 산출한다. 예컨대, "거리값*tan(각도값)"을 통해 카메라 전방 축을 기준으로의 차량의 크기 정보를 산출할 수 있다.
이후에, 전방차량 유형판단부(500)를 통해 상기 단계 S400에서 산출된 차량의 크기 정보를 바탕으로 차량의 크기에 따른 전방차량의 유형을 판단한다(S500).
이때, 상기 단계 S500에서, 전방차량 유형판단부(500)는 상기 단계 S400에서 산출된 차량의 크기 정보를 바탕으로 차량의 크기에 따라 예컨대, 트럭, 대형승용 및 소형승용 중 어느 하나로 전방차량의 유형을 판단함이 바람직하다.
즉, 전방차량 유형판단부(500)는 차량의 크기에 따라 이후에 처리되는 차량 피치각 산출부(800)에 쓰이는 매핑 테이블의 구분을 두어야 하기 때문에 차량의 유형을 판단한다.
또한, 상기 단계 S500에서, 상기 S100 단계에서 획득된 전방차량의 이미지 정보 및 상기 S200 단계에서 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 기초하여 산출된 차량의 크기 정보를 바탕으로 차량의 크기에 따른 전방차량의 유형을 판단할 수 있다.
그런 다음, 기준위치 설정부(600)를 통해 상기 단계 S500에서 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 일정비율에 해당하는 지점을 기준위치로 설정한다(S600).
이때, 상기 단계 S600에서, 기준위치 설정부(600)는 상기 단계 S500에서 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 약 30％ 내지 35％ 범위(바람직하게, 약 33％ 정도)에 해당하는 지점을 기준위치로 설정함이 바람직하다.
또한, 기준위치 설정부(600)는 지면으로부터 센서 장착 높이와 같은 높이를 갖는 지점을 기준위치로 설정할 수도 있다. 기준위치는 최하단으로부터 차량 전고의 약 30% 내지 35%에 해당하는 지점이 될 수도 있고 센서 장착 높이와 같은 높이를 갖는 지점이 될 수도 있으며, 기준위치의 높이는 이에 한정되지 않는다.
즉, 기준위치 설정부(600)는 상기 단계 S500에서 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 카메라 장착 높이에 해당하는 지점(바람직하게, 최하단으로부터 전고의 33％ 지점)을 기준위치로 설정할 수 있다.
다음으로, 기준위치 각도값 산출부(700)를 통해 상기 단계 S300에서 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 바탕으로 상기 단계 S600에서 설정된 기준위치에 따른 각도값을 산출한다(S700)(도 5 참조).
즉, 기준위치 각도값 산출부(700)는 기준축 대비 기준위치 각도값을 산출하는 것으로서, 상기 단계 S300에서 산출된 각도기준 전방차량의 정보에서 상기 단계 S600에서 설정된 기준위치가 해당하는 부근의 각도값을 산출한다.
이후에, 차량 피치각 산출부(800)를 통해 상기 단계 S700에서 산출된 각도값을 기 설정된 시간동안 수집하고, 이를 이용하여 차량의 피치각을 산출한다(S800)(도 6 참조).
즉, 차량 피치각 산출부(800)는 상기 단계 S700에서 산출된 각도값을 장시간 수집하고 이를 필터링하여 차량 피치각을 검출해낸다. 일 예로, 구간별 분포량에 따른 가중평균을 하는 방법을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 롬(ROM), 램(RAM), 시디-롬(CD-ROM), 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 이동식 저장장치, 비휘발성 메모리(Flash Memory), 광 데이터 저장장치 등이 있다.
또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100 : 전방차량 이미지 획득부,
200 : 전방차량 거리 획득부,
300 : 각도기준 전방차량 정보산출부,
400 : 크기기준 전방차량 정보산출부,
500 : 전방차량 유형판단부,
600 : 기준위치 설정부,
700 : 기준위치 각도값 산출부,
800 : 차량 피치각 산출부

Claims (12)

  1. 차량의 전방부에 장착되어, 전방차량의 이미지 정보를 획득하는 전방차량 이미지 획득부;
    차량의 전방부에 장착되어, 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보를 획득하는 전방차량 거리 획득부;
    상기 전방차량의 이미지 정보 및 상기 전방차량까지의 거리 정보에 기초하여 산출된 차량의 크기 정보를 제공받아 이를 바탕으로 차량의 크기에 따른 전방차량의 유형을 판단하는 전방차량 유형판단부;
    상기 전방차량 유형판단부로부터 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 일정비율에 해당하는 지점을 기준위치로 설정하는 기준위치 설정부;
    상기 전방차량 이미지 정보에 기초하여 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 제공받아 이를 바탕으로 상기 기준위치 설정부로부터 설정된 기준위치에 따른 각도값을 산출하는 기준위치 각도값 산출부; 및
    상기 기준위치 각도값 산출부로부터 산출된 각도값을 기 설정된 시간동안 수집하고, 상기 산출된 각도값 및 차량 유형 별로 구분된 매핑 테이블을 사용하여 차량의 피치각을 산출하는 차량 피치각 산출부를 포함하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전방차량 이미지 획득부로부터 획득된 전방차량의 이미지 정보를 제공받아 이를 바탕으로 기 설정된 x방향 및 y방향으로의 전방방향 축을 기준으로 틀어진 각도별 좌표계 상에 차량의 전고 및 전폭 정보에 따른 전방차량의 정보를 산출하는 각도기준 전방차량 정보산출부; 및
    상기 각도기준 전방차량 정보산출부로부터 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 제공받아 이를 바탕으로 상기 전방차량 거리 획득부로부터 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 따른 차량의 크기 정보를 산출하는 크기기준 전방차량 정보산출부를
    더 포함하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전방차량 이미지 획득부는, 차량의 전방부에 부착되어 차량의 진행방향과 일치하도록 향하게 장착되었을 때, 전방차량의 윤곽을 판단할 수 있는 이미지 정보를 획득하는 적어도 하나의 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전방차량 거리 획득부는, 초음파를 이용하여 물체와의 거리를 측정하는 레이더 센서(Radar Sensor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 전방차량 유형판단부는, 상기 크기기준 전방차량 정보산출부로부터 산출된 차량의 크기 정보를 제공받아 이를 바탕으로 차량의 크기에 따라 트럭, 대형승용 및 소형승용 중 어느 하나로 전방차량의 유형을 판단하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 기준위치 설정부는, 상기 전방차량 유형판단부로부터 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 30％ 내지 35％에 해당하는 지점을 기준위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 장치.
  7. 전방차량 인지를 이용하여 차량의 피치각을 검출하는 방법으로서,
    (a) 전방차량의 이미지 정보를 획득하는 단계;
    (b) 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보를 획득하는 단계;
    (c) 상기 (a) 단계에서 획득된 전방차량의 이미지 정보 및 상기 (b) 단계에서 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 기초하여 산출된 차량의 크기 정보를 바탕으로 차량의 크기에 따른 전방차량의 유형을 판단하는 단계;
    (d) 상기 단계(c)에서 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 일정비율에 해당하는 지점을 기준위치로 설정하는 단계;
    (e) 상기 (a) 단계에서 획득된 전방차량의 이미지 정보에 기초하여 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 바탕으로 상기 단계(d)에서 설정된 기준위치에 따른 각도값을 산출하는 단계; 및
    (f) 상기 단계(e)에서 산출된 각도값을 기 설정된 시간동안 수집하고, 상기 산출된 각도값 및 차량 유형 별로 구분된 매핑 테이블을 사용하여 차량의 피치각을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    (g) 상기 단계(a)에서 획득된 전방차량의 이미지 정보를 바탕으로 기 설정된 x방향 및 y방향으로의 전방방향 축을 기준으로 틀어진 각도별 좌표계 상에 차량의 전고 및 전폭 정보에 따른 전방차량의 정보를 산출하는 단계; 및
    (h) 상기 단계(g)에서 산출된 각도기준 전방차량의 정보를 바탕으로 상기 단계(b)에서 획득된 전방차량까지의 거리 정보에 따른 차량의 크기 정보를 산출하는 단계를
    더 포함하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 단계(a)에서, 상기 전방차량의 이미지 정보는, 차량의 전방부에 부착되어 차량의 진행방향과 일치하도록 향하게 장착되었을 때, 전방차량의 윤곽을 판단할 수 있는 이미지 정보를 획득하는 적어도 하나의 카메라를 이용하여 획득하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 단계(b)에서, 상기 차량의 전방에 위치하는 전방차량까지의 거리 정보는, 초음파를 이용하여 물체와의 거리를 측정하는 레이더 센서(Radar Sensor)를 이용하여 획득하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 단계(c)는, 상기 단계(h)에서 산출된 차량의 크기 정보를 바탕으로 차량의 크기에 따라 트럭, 대형승용 및 소형승용 중 어느 하나로 전방차량의 유형을 판단하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 단계(d)는, 상기 단계(c)에서 판단된 전방차량의 유형을 바탕으로 최하단으로부터 차량 전고의 30％ 내지 35％에 해당하는 지점을 기준위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 전방차량 인지를 이용한 차량 피치각 검출 방법.
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