KR102248509B1 - 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(mms)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 상부에 장착되어 이미지 정보를 촬영하는 영상센서, 차량의 상부에 장착되어 거리 정보를 감지하는 레이저센서, 차량의 상부에 장착되어 항법 정보를 제공하는 항법센서, 각 센서의 내부 기하모델과 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 데이터융합부 및 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하는 인식부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 기계학습 기술을 활용하여 객체들을 자동으로 검출 및 인식할 수 있도록 한 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것이다.

Description

도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템{PRECISE ROAD MAP SYSTEM FOR CONSTRUCTING DIGITAL MAP AND ROAD MAP USING MOBILE MAPPING SYSTEM}

본 발명은 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것이다.

종래 공간 모델링 방법은 현장조사를 통해 수작업으로 구축된 데이터를 활용하는 방식으로 이루어지는 것이 일반적이다. 이러한 방식은 인건비가 과도하게 발생할 뿐만 아니라 수작업으로 인해 지리정보의 오류가 빈번하게 발생하고, 수정이나 갱신도 어렵다는 단점이 있다.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 모바일 매핑 시스템(MMS; Mobile Mapping System) 등의 측량장비를 이용하여 건물 및 도로 시설물에 대한 지리정보 데이터를 구축하고 있다.

그러나 모바일 매핑 시스템 등의 측량장비를 이용한 방식 역시 보정점 측량으로 인해 비용이 많이 소요되고, 측정된 영상의 왜곡 등으로 인해 정확한 좌표 정보를 획득하기 어려우며, 더욱이 도심지에서는 그 정보의 정확도가 결여되어 지리 정보 데이터 베이스 구축에 많은 문제점을 초래하고 있다.

이와 같이 종래 기술에서는 수치지도, 도로정밀지도 작성 시에 영상센서로부터 3차원 위치 좌표를 역계산하거나, 레이저센서로부터 직접 3차원 점군데이터를 취득하여 작업자가 직접 컴퓨터나 종이 도면에 도화하는 방식으로 이루어지기 때문에 작업시간이 많이 소요되며, 작업자의 실수, 데이터 오류 등이 지도 오차 원인으로 작용하게 된다.

그러므로 위와 같은 종래 기술들의 문제점을 개선하고 자동으로 지도화할 수 있으며 신뢰성을 높일 수 있는 새로운 수치지도 및 도로정밀지도 구축을 위한 기술의 개발이 끊임없이 요구되고 있는 실정이다.

위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기계학습 기술을 활용하여 객체들을 자동으로 검출 및 인식할 수 있도록 한 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하고, 장치 설계 시 영상 센서 데이터와 레이저 센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하여 정확도를 높인 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량의 상부에 장착되어 이미지 정보를 촬영하는 영상센서; 차량의 상부에 장착되어 거리 정보를 감지하는 레이저센서; 차량의 상부에 장착되어 항법 정보를 제공하는 항법센서; 각 센서의 내부 기하모델과 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 데이터융합부; 및 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하는 인식부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 영상센서의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이고, 상기 레이저센서의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 상기 항법센서의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 차량의 상면에는 지지대가 결합되고, 지지대의 상부에는 탈착부가 결합되며, 탈착부의 상부에는 감쇠부가 결합되고, 감쇠부의 삽입공간에는 유체완충부가 삽입되며, 유체완충부의 상부에는 승강부가 결합되고, 승강부의 상부에는 영상센서가 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 탈착부는, 지지대의 상면에 결합되며 내부에 탈착공간이 형성되는 탈착베이스; 탈착베이스의 탈착공간 일측에 회동 가능하도록 결합되는 탈착커버; 및 탈착공간에 안착될 수 있으며 탈착베이스로부터 분리 가능한 탈착본체; 를 포함하고, 상기 탈착베이스는, 탈착공간의 길이방향을 따라 양측에 함몰 형성되는 한 쌍의 가이드홈; 탈착공간의 후단에 함몰 형성되는 연장홈; 탈착공간의 상단 후방에 형성되며 내측으로 돌출되어 탈착본체가 이탈되는 것을 방지하는 한 쌍의 이탈방지부; 및 한 쌍의 가이드홈의 후단에 각각 함몰 형성되는 한 쌍의 위치규제홈; 를 포함하며, 상기 탈착본체는, 탈착본체의 길이방향을 따라 양측에 돌출 형성되어 한 쌍의 가이드홈에서 활주 가능한 한 쌍의 가이드부; 탈착본체의 후단에 돌출 형성되어 연장홈에 수용될 수 있는 탈착연장부; 탈착본체의 상부면에 돌출 형성되며 한 쌍의 이탈방지부 사이의 폭과 동일한 폭을 가지는 돌출스토퍼; 및 한 쌍의 가이드부의 후단에 각각 함몰 형성되어 한 쌍의 위치규제부가 삽입될 수 있는 한 쌍의 위치규제부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 유체완충부는, 감쇠부의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 유체수용부; 유체수용부의 상부에 결합되며 일측에 하판관통홀이 형성되는 유체하판; 유체하판의 상부에 회전 가능하도록 결합되며 일측에 회전관통홀이 형성되고 중앙 부분에 중공이 형성된 링 형태의 유체회전판; 유체회전판의 상부에 결합되며 일측에 상판관통홀이 형성되는 유체상판; 유체상판의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 유체공급부; 유체하판의 상부에 결합되며 유체회전판의 중공 내부에 배치되어 유체회전판을 회전시키는 유체회전부; 및 유체수용부와 유체공급부 사이를 연결하며 일방향밸브를 구비하는 유체연결부; 를 포함하며, 상기 유체하판의 상면에는 하판관통홀과 연통되는 링 형태의 하판연통홈이 함몰 형성되고, 유체회전판의 상면에는 회전관통홀과 연통되는 링 형태의 회전연통홈이 함몰 형성되고, 유체회전판이 회전함에 따라 유체공급부로부터 상판관통홀을 통해 유입된 유체는 회전연통홈, 회전관통홀, 하판연통홈 및 하판관통홀을 순차적으로 통과하여 유체수용부에 수용될 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 승강부는, 유체완충부의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 승강케이스; 하단이 승강케이스의 내부에 배치되며 상하로 승강 가능한 승강로드; 승강로드에 삽입되어 승강로드의 외측면과 승강케이스의 내측면 사이에 배치되며 상하로 이동 가능한 링 형태의 상하이동판; 승강로드의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판을 기준으로 상부에 배치되는 상부스토퍼; 승강로드의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판을 기준으로 하부에 배치되는 하부스토퍼; 상부스토퍼의 하면과 상하이동판의 상면 사이에 배치되는 상부탄성부; 하부스토퍼의 상면과 상하이동판의 하면 사이에 배치되는 하부탄성부; 승강로드의 내부를 관통하여 유체가 통과할 수 있도록 하는 로드관통홀; 및 승강케이스와 연결되어 승강케이스 내부의 유체에 압력을 가할 수 있는 유압펌프; 를 포함하고, 상기 로드관통홀은, 승강로드를 횡방향으로 관통하며 상부스토퍼의 하부에 배치되는 제1횡관통홀; 승강로드를 횡방향으로 관통하며 하부스토퍼의 상부에 배치되며 제1횡관통홀보다 상대적으로 하부에 배치되는 제2횡관통홀; 및 승강로드를 종방향으로 관통하며 제1횡관통홀와 제2횡관통홀 사이를 연결하는 종관통홀; 을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 지지대는, 차량의 상부에 결합되는 지지하판; 지지하판의 상부에 이격 배치되는 지지상판; 그 하단부가 지지하판의 상면에 회동 가능하도록 결합되고, 그 상단부가 지지상판의 하면에 회동 가능하도록 결합되는 다수의 조정바; 및 지지상판의 일측에 결합되어 기울어짐을 감지할 수 있는 기울기센서; 를 포함하고, 상기 조정바는, 내부가 빈 조정케이스; 상단이 조정케이스의 상단홀로부터 돌출되고 하단이 조정모터에 결합되는 조정로드; 조정케이스의 내부 하면에 장착되어 조정로드를 상하로 이동시키는 조정모터; 조정로드의 상단에 형성되는 제1구형헤드; 및 조정케이스의 하부에 결합되는 제2구형헤드; 를 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 객체들을 기계학습을 통해 자동으로 검출 및 인식하고 영상센서, 레이저센서, 항법센서 간 융합기술을 통해 자동으로 사회기반 시설물 및 대상 구조물을 지도화를 하여 작업의 효율성 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 수행하고, 장치 설계 시 영상 센서 데이터와 레이저 센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하여 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하여 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 감쇠부와 유체완충부를 이용하여 각 센서의 정보 획득시 안정성을 현저히 높이고, 승강부를 이용하여 각 센서의 높낮이를 조절할 수 있으며 상황에 따라 자유롭게 탈착할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 MMS 기하 모델의 개념을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기계학습 모델 적용 과정을 나타낸 구성도.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 학습 데이터 및 융합 데이터의 일 예를 나타낸 도면.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 전처리 과정의 일 예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 후보군 검출 과정의 일 예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 인식 과정의 일 예를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 융합 기술을 통한 지도화 과정의 일 예를 나타낸 도면.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 제1, 2, 3 실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법을 나타낸 플로우 차트.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 영상센서, 레이저센서 및 항법센서가 차량의 상부에 장착된 모습을 예시적으로 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 조정바의 단면 모습을 도시한 도면.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착부의 모습을 도시한 분해사시도.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착베이스의 단면 모습을 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠부의 전체적인 모습을 도시한 도면.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠부의 종단면을 도시한 도면.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 유체완충부의 각 구성이 분해된 모습을 도시한 도면.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 승강부의 단면 모습을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정밀도로지도 구축시스템은 객체들을 자동으로 검출 및 인식하고 영상센서(10), 레이저센서(20), 항법센서(30) 간 융합기술을 통해 자동으로 지도화를 하기 위한 것이다.

이를 위하여, 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하고, 장치 설계 시 영상 센서 데이터와 레이저 센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하여 정확도를 높이는 구성을 포함한다.

본 발명은 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하는 구성을 포함한다.

본 발명의 일실시예에서는 기계학습 이전에 데이터 융합을 수행한 후 기계학습을 순차적으로 수행하는 구성을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서는 각각 데이터에 기계학습을 적용하여 대상물 객체를 검출/인식 한 후 항법센서(30) 정보를 입력하여 지도화하는 구성을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 레이저 센서 데이터에 항법센서(30) 정보를 입력하여 레이저 센서 데이터를 절대좌표화하고, 절대좌표화된 레이저 센서 데이터와 영상 센서 데이터 각각에 기계학습 적용하여 객체 검출 및 인식, 영상 센서로부터 인식된 객체에는 절대좌표화된 레이저 센서 데이터를 추가로 적용하여 지도화하는 구성을 포함한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에서와 같이, 기계학습 이전에 데이터 융합을 수행한 후 기계학습을 순차적으로 수행하는 것으로, 이미지 정보를 촬영하는 영상센서(10), 거리 정보를 감지하는 레이저센서(20) 및 측위 정보 및 이동체의 속도, 위치 및 자세 등의 항법 정보를 제공하는 항법센서(30)와, 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 데이터융합부(40)와, 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하여 수치지도 또는 도로정밀지도 데이터 출력하는 인식부(50)를 포함한다.

여기서, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계한다.

그리고 영상센서(10)의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 레이저센서(20)의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 항법센서(30)의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템은 도 2에서와 같이, 각각 데이터에 기계학습을 적용하여 대상물 객체를 검출/인식 한 후 항법센서(30) 정보를 입력하여 지도화하는 것으로, 이미지 정보를 촬영하는 영상센서(10), 거리 정보를 감지하는 레이저센서(20) 및 측위 정보 및 이동체의 속도, 위치 및 자세 등의 항법 정보를 제공하는 항법센서(30)와, 영상센서(10)의 데이터를 받아 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하는 제1인식부(50a)와, 레이저센서(20)의 데이터를 받아 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하는 제2인식부(50b)와, 제1인식부(50a) 및 제2인식부(50b)의 객체 데이터가 입력되면 항법센서 정보를 입력하여 절대 좌표화를 수행하여 수치지도 또는 도로정밀지도 데이터 출력하는 절대좌표화부(60)를 포함한다.

여기서, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계한다.

그리고 영상센서(10)의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 레이저센서(20)의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 항법센서(30)의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템은 도 3에서와 같이, 이미지 정보를 촬영하는 영상센서(10), 거리 정보를 감지하는 레이저센서(20) 및 측위 정보 및 이동체의 속도, 위치 및 자세 등의 항법 정보를 제공하는 항법센서(30)와, 레이저센서(20)의 데이터에 항법센서(30)의 정보를 입력하여 레이저센서(20) 데이터를 절대 좌표화하는 제1절대좌표화부(80a)와, 절대 좌표화된 레이저센서(20) 데이터와 영상센서(10) 데이터 각각에 기계학습 적용하여 객체 검출 및 인식하는 제1인식부(70a)와, 절대좌표화된 레이저센서(20) 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하는 제2인식부(70b)와, 제1인식부(70a)의 객체 데이터에 항법센서 정보를 입력하여 절대 좌표화를 수행하는 제2절대좌표화부(80b)를 포함하고, 영상센서(10)로부터 인식된 객체에 절대좌표화된 레이저센서(20) 데이터를 추가로 적용하여 지도화를 위한 데이터를 출력한다.

여기서, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계한다.

그리고 영상센서(10)의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 레이저센서(20)의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 항법센서(30)의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 정밀도로지도 구축시스템은 영상-레이저 센서 데이터 융합 및 기계학습을 이용한 영상, 레이저 센서로부터 대상물 객체 검출 및 인지 자동화 구성을 포함하는 것이다.

데이터 융합은 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 이루어지고, 장치 설계 시 영상 센서 데이터와 레이저 센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하는 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 MMS 기하 모델의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

기계학습은 대상물 객체 검출, 대상물 객체 인식 두 단계로 나누어져 수행되고, 대상물 객체 검출 단계에서는 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 영상센서(10)의 센서 내부 기하 모델링을 하고, 레이저센서(20)의 센서 내부 기하 모델링을 하고, 정의된 영상센서 기하 모델 및 정의된 레이저센서 기하 모델을 적용하여 데이터 융합을 한다.

레이저센서(20) 내부 기하 모델은 다음과 같이 정의될 수 있다.

그리고 영상센서(10) 내부 기하 모델은 다음과 같이 정의될 수 있다.

그리고 정의된 영상센서(10) 기하 모델 및 정의된 레이저센서(20) 기하 모델을 적용하여 데이터 융합을 하기 위한, 레이저센서(20) 외부 기하모델은 수학식 3에서와 같이 정의되고, 영상센서(10) 외부 기하 모델은 수학식 4에서와 같이 정의될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수학적으로 정의된 MMS의 기하모델로 센서로부터 관측된 대상점을 표준화된 절대좌표계로 변환하여 지도화시키는 구성을 포함한다.

여기서, 절대 좌표계(absolute coordinate system)는 다음과 같이 정의될 수 있다.

공간 상에서 임의 한 지점의 위치를 정의하기 위해서는 기준이 되는 좌표계가 있어야 한다. 그리고 3차원 공간 상에서 위치를 정의하기 위한 좌표계는 좌표축의 원점과 세 개의 직교하는 좌표축으로 구성된다.

좌표계는 목적에 따라 자유로이 설정할 수 있는데, 크게 설정되면 원점의 위치나 좌표축의 방향이 절대 변하지 않는 고정 좌표계인 절대 좌표계와, 이동 그리고 회전이 가능한 좌표계인 변동 좌표계로 구분할 수 있다.

본 발명은 형상 모델링이나 수치해석의 기준이 되는 절대 좌표계를 이용하는 것으로, 관측된 대상점을 표준화된 절대좌표계로 변환하여 지도화시키는 것이다. 본 발명에 따른 정밀도로지도 구축시스템에서 기계학습 모델 적용 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기계학습 모델 적용 과정을 나타낸 구성도이고, 도 7a와 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 학습 데이터 및 융합 데이터의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 8a와 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 전처리 과정의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 후보군 검출 과정의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 인식 과정의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 융합 기술을 통한 지도화 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.

데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하기 위하여, 도 6에서와 같이 학습 데이터를 전처리하는 단계와, 후보군 검출 단계와, 대상물 인식 단계를 수행한다.

학습 데이터를 전처리하는 단계는 도 8a에서와 같이 영상 밝기값 조정 과정 및 도 8b에서와 같은 레이저센서 데이터 내에서 불필요한 데이터를 제거하는 과정을 포함할 수 있다.

그리고 후보군 검출 단계는 밝기 또는 색상 정보, 형상 정보를 벡터화 하여 후보군을 검출하는 과정을 포함할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 후보군 검출이 이루어지면 기계학습 알고리즘을 적용하여 대상물 인식 과정을 수행한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 학습 데이터를 전처리하는 단계와, 후보군 검출 단계와, 대상물 인식 단계를 수행하여 대상물 인식 및 분류가 이루어지면 데이터 융합 기술을 통하여 지도화를 수행한다.

그리고 본 발명에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 12 내지 도 14는 본 발명의 제1, 2, 3 실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법을 나타낸 플로우 차트이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법은, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하고(S601), 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 한다(S602).

이어, 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출한다(S603).

그리고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류한다(S604).

그리고 수치지도 또는 도로정밀지도 데이터 출력하여 지도화를 한다(S605).

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법은, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하고(S701), 영상센서 및 레이저센서의 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출한다(S702).

이어, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류한다(S703).

그리고 항법센서 정보를 입력하여 절대 좌표화를 수행한다(S704).

이어, 수치지도 또는 도로정밀지도 데이터 출력하여 지도화한다(S705).

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법은, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하고(S801), 레이저센서 데이터에 항법센서 정보를 입력하여 레이저센서 데이터를 절대 좌표화를 수행한다(S802).

이어, 절대 좌표화된 레이저센서 데이터와 영상센서 데이터 각각에 기계학습 적용하여 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군 검출한다(S803).

그리고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류한다(S804).

이어, 영상센서로부터 인식된 객체에는 절대좌표화된 레이저 센서 데이터를 추가로 적용하여 지도화를 한다(S805).

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 영상센서, 레이저센서 및 항법센서가 차량의 상부에 장착된 모습을 예시적으로 도시한 도면이고, 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 조정바의 단면 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 영상센서(10)와 레이저센서(20)는 차량(100)의 상부에 각각 장착되며, 영상센서(10)는 이미지 정보를 촬영하는데 활용되고, 레이저센서(20)는 거리 정보를 감지하는데 활용된다.

이때, 상기 영상센서(10)는 지지대(600), 탈착부(200), 감쇠부(300), 유체완충부(400) 및 승강부(500)를 매개로 차량(100)의 상부에 장착되어 외부의 충격이나 진동이 감쇠됨과 동시에 높낮이가 조절될 수 있다.

상기 지지대(600)는, 차량의 상부에 결합되는 지지하판(610), 지지하판의 상부에 이격 배치되는 지지상판(620), 그 하단부가 지지하판의 상면에 회동 가능하도록 결합되고, 그 상단부가 지지상판의 하면에 회동 가능하도록 결합되는 다수의 조정바(640) 및 지지상판의 일측에 결합되어 기울어짐을 감지할 수 있는 기울기센서(630)를 포함한다.

도시된 실시예에서 상기 조정바(640)는 4개로 구성되고, 지지상판(620)과 지지하판(610)의 각 코너에 회동 가능하도록 결합되는데, 조정바(640), 지지하판(610) 및 지지상판(620)은 주지 관용의 피봇 체결 방식으로 연결될 수 있다.

상기 조정바(640)는, 내부가 빈 조정케이스(641), 상단이 조정케이스의 상단홀로부터 돌출되고 하단이 조정모터에 결합되는 조정로드(642), 조정케이스의 내부 하면에 장착되어 조정로드를 상하로 이동시키는 조정모터(643), 조정로드의 상단에 형성되는 제1구형헤드(644) 및 조정케이스의 하부에 결합되는 제2구형헤드(645)를 포함한다.

상기 제1구형헤드(644)는 지지상판(620)의 하부면에 일부가 회전 가능하도록 삽입되고, 제2구형헤드(645)는 지지하판(610)의 상부면에 일부가 회전 가능하도록 삽입된다.

상기 조정모터(643)가 일방향(예를 들어, 시계방향)으로 회전하면 조정로드(642)가 상승하여 지지상판(620)을 들어올릴 수 있고, 조정모터(643)가 반대방향(예를 들어, 반시계방향)으로 회전하면 조정로드(642)가 하강하여 지지상판(620)을 아래로 내려오도록 할 수 있다.

상기 기울기센서(630)는 지지상판(620)이 수평상태를 잃고 기울어지면 함께 기울어질 수 있다. 기울기센서(630)에 의해 지지상판(620)이 어느 한 방향으로 기울어진 것이 확인되면, 조정모터(643)가 회전하여 조정로드(642)를 상승 또는 하강시킬 수 있고, 이에 따라 지지상판(620)의 높낮이가 조절되어 지지상판(620)이 수평상태를 유지할 수 있다.

지지상판(620)이 수평상태를 유지함에 따라 그 상부에 결합된 탈착부(200), 감쇠부(300), 유체완충부(400) 및 승강부(500)도 수평상태를 유지할 수 있고, 영상센서(10)에서 정밀한 측정 작업을 수행할 수 있다.

도시되어 있지는 않지만, 상기 조정모터(643), 기울기센서(630) 등은 차량의 제어유닛, 배터리 등과 전기적으로 연결되어 상황에 따라 조정모터가 어느 한 방향으로 회전하도록 작동할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착부의 모습을 도시한 분해사시도이고, 도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착베이스의 단면 모습을 도시한 도면이다.

상기 탈착부(200)는 지지대(600)의 상면에 결합되며 내부에 탈착공간(211)이 형성되는 탈착베이스(210), 탈착베이스의 탈착공간 일측에 회동 가능하도록 결합되는 탈착커버(220) 및 탈착공간에 안착될 수 있으며 탈착베이스로부터 분리 가능한 탈착본체(230)를 포함한다.

상기 탈착베이스(210)는 전체적으로 직육면체 형태로 형성되며 내부에 탈착본체(230)가 수용될 수 있도록 탈착공간(211)이 형성된다. 탈착공간(211)은 전후방향으로 긴 직사각형 형태의 단면을 가진다.

상기 탈착공간(211)의 좌우 양측에는 길이방향(전후방향)을 따라 한 쌍의 가이드홈(212)이 함몰된다. 이러한 가이드홈(212)을 따라 탈착본체(230)는 전후로 슬라이딩 이동 가능하다.

상기 탈착공간(211)의 후단에는 연장홈(213)이 후방을 향해 함몰 형성된다. 상기 탈착공간(211)의 상단 후방에는 한 쌍의 이탈방지부(214)가 탈착공간(211)의 내측 방향을 향해 돌출 형성된다. 즉, 탈착공간(211)을 상부에서 바라보았을 때, 탈착공간(211)은 상대적으로 넓은 폭을 가지며 탈착커버(220)가 회동되는 전방부와 상대적으로 좁은 폭을 가지며 이탈방지부(214)가 돌출되는 후방부로 구분될 수 있다.

한 쌍의 가이드홈(212)의 후단에는 한 쌍의 위치규제홈(215)이 함몰 형성된다. 또한, 탈착공간(211)의 상단 중앙 부분에는 한 쌍의 커버고정홈(216)이 함몰 형성된다. 상기 커버고정홈(216)은 탈착커버(220)의 측부에 돌출 형성된 커버고정부(221)가 삽입되며, 이에 따라 탈착커버(220)가 탈착공간(211)의 상단을 폐쇄하며 고정될 수 있다.

상기 탈착본체(230)는 탈착베이스(210)의 탈착공간(211)에 삽입될 수 있는 크기를 가지며, 탈착공간(211) 내부에서 전후로 슬라이딩 가능하다. 탈착본체(230)의 좌우 양측에는 길이방향(전후방향)을 따라 한 쌍의 가이드부(231)가 돌출 형성된다. 이러한 가이드부(231)는 가이드홈(212)에 삽입되어 전후로 활주할 수 있다.

상기 탈착본체(230)의 후단에는 탈착연장부(232)가 후방을 향해 돌출 형성된다. 탈착연장부(232)는 연장홈(213)에 삽입될 수 있다. 탈착연장부(232)가 연장홈(213)에 삽입됨에 따라 탈착본체(230)는 상하방향으로 이동되지 않고 고정될 수 있다.

상기 탈착본체(230)의 상부면에는 직육면체 형태로 돌출스토퍼(233)가 돌출 형성된다. 돌출스토퍼(233)는 한 쌍의 이탈방지부(214) 사이의 폭과 동일한 폭을 가지고, 이탈방지부(214)의 길이와 동일한 길이를 가진다. 즉, 돌출스토퍼(233)는 한 쌍의 이탈방지부(214) 사이의 공간에 딱 들어맞는 형태로 형성되며, 이에 따라 탈착커버(220)가 탈착공간(211)의 상단을 폐쇄하였을 때 탈착본체(230)가 전후좌우로 이동되지 않고 고정될 수 있다.

상기 한 쌍의 가이드부(231)의 후단에는 한 쌍의 위치규제부(234)가 돌출 형성된다. 한 쌍의 위치규제부(234)는 위치규제홈(215)에 삽입될 수 있으며, 이에 따라 탈착본체(230)의 전후방향 이동이 제한된다.

사용자가 탈착본체(230)를 탈착공간(211)에 삽입한 상태에서 가이드홈(212)의 후단까지 슬라이딩 이동시키면, 위치규제부(234)가 위치규제홈(215)에 삽입되는 절도감(딸깍이는 느낌)을 통해 탈착본체(230)의 이동 완료를 명확히 인지할 수 있으며, 동시에 전후방향 이동을 어느정도 보조적으로 제한할 수 있다.

상기 탈착본체(230)의 조립 과정을 살펴보면, 먼저 사용자는 탈착커버(220)가 오픈된 상태에서 탈착본체(230)를 탈착공간(211)의 전방부로 삽입시킨다. 그 다음 한 쌍의 가이드부(231)가 가이드홈(212)에 삽입된 상태에서 탈착본체(230)를 탈착공간(211)의 후방부로 슬라이딩 이동시킨다.

탈착본체(230)를 탈착공간(211)의 후방부로 완전히 이동시켜 한 쌍의 위치규제부(234)가 위치규제홈(215)에 삽입되고 탈착연장부(232)가 연장홈(213)에 삽입되면, 탈착커버(220)를 닫아 탈착공간(211)의 전방부를 폐쇄시킨다. 이에 따라 탈착본체(230)는 탈착베이스(210) 내부에 안착되어 전후좌우 및 상하방향으로의 이동이 제한되고 단단히 고정될 수 있다.

반대로, 탈착본체(230)를 탈착베이스(210)로부터 분리하고자 할 때에는 탈착커버(220)를 열어 탈착공간(211)의 전방부가 오픈되도록 하고, 탈착본체(230)를 탈착공간(211)의 전방부로 슬라이딩 이동시킨 다음, 탈착공간(211)의 전방부를 통해 분리하면 된다.

이와 같이, 본 발명은 탈착베이스(210), 탈착본체(230) 및 탈착커버(220)로 이루어진 간단한 구성만으로 탈착본체(230)가 탈착베이스(210)에 고정되거나 탈착베이스(210)로부터 분리될 수 있으므로 주변 상황 등을 고려하여 영상센서(10)를 사용하지 않을 때에는 차량(100)로부터 영상센서를 자유롭게 분리 보관할 수 있다는 장점이 있다.

도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠부의 전체적인 모습을 도시한 도면이고, 도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 감쇠부의 종단면을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 감쇠부(300)는, 중앙에 삽입공간(311)이 형성되는 원통형의 감쇠케이스(310), 감쇠케이스의 측면에 횡방향으로 천공된 다수의 감쇠홀(312), 다수의 감쇠홀에 각각 선택적으로 삽입될 수 있는 감쇠탄성부(320) 및 감쇠케이스의 측면에 결합되어 감쇠탄성부가 감쇠홀로부터 이탈되는 것을 방지하는 감쇠잠금부(330)를 포함한다.

또한, 상기 감쇠케이스(310)의 내부 상단에는 횡방향으로 레일(313)이 설치되고, 이러한 레일(313)에는 다수의 탄성링(314)이 활주 가능하도록 결합된다. 다수의 탄성링(314)은 탄성이 있는 소재로 이루어지며, 가해지는 충격에 따라 오므라들거나 펼쳐질 수 있다.

다수의 탄성링(314)은 삽입공간(311)에 삽입된 유체완충부(400)가 전후좌우로 강하게 흔들릴 때 레일(313)을 따라 활주하며 서로 부딪혀서 유체완충부(400)에 가해지는 외부 충격을 완화시켜주는 역할을 한다.

다수의 감쇠홀(312)은 4개의 감쇠홀이 한 세트를 이루어 감쇠케이스(310)의 전후좌우 4방향에 형성된다. 한 세트를 이루는 4개의 감쇠홀(312)은 상하로 적층되어 있으며, 이러한 감쇠홀(312)을 가릴 수 있도록 감쇠잠금부(330)가 종방향으로 결합된다. 감쇠잠금부(330)는 통상적인 볼트 등으로 결합될 수 있다.

상기 감쇠탄성부(320)는, 감쇠홀(312) 내부로 삽입될 수 있는 막대 형태의 감쇠삽입부(321), 일단이 감쇠삽입부에 결합되며 탄성을 가지는 감쇠스프링(322) 및 감쇠스프링의 타단에 결합되는 감쇠커버(323)를 포함한다.

감쇠탄성부(320)는 선택적으로 감쇠홀(312)에 삽입되거나 감쇠홀(312)로부터 분리될 수 있다. 즉, 사용자는 16개의 감쇠홀(312) 중 원하는 감쇠홀에만 감쇠탄성부(320)를 삽입할 수 있고, 이에 따라 감쇠부(300)의 전체적인 완충력이 조절될 수 있다.

상기 감쇠삽입부(321)는 금속 등 자성체로 이루어지고, 감쇠홀(312)의 내부 끝단에는 영구자석(315)이 결합되어 있으므로 감쇠탄성부(320)를 감쇠홀(312)에 삽입하였을 때 감쇠삽입부(321)는 자연스럽게 감쇠홀(312)의 내부 끝단에 위치할 수 있다.

상기 감쇠커버(323)는 감쇠홀(312)의 크기와 동일한 크기로 형성되고, 감쇠케이스(310)에 종방향으로 결합된 감쇠잠금부(330)가 감쇠커버(323)를 가로막음에 따라 감쇠탄성부(320)가 감쇠홀(312)로부터 이탈되지 않는다.

이와 같이, 본 발명은 후술되는 유체완충부(400)를 삽입공간(311)에 삽입하였을 때 감쇠부(300)가 유체완충부(400)를 전후좌우에서 감싸므로 외부의 충격이나 진동으로부터 유체완충부(400) 및 그 상부에 결합된 영상센서(10)를 보호할 수 있다.

또한, 본 발명은 주변의 상황이나 각 부품의 중량 등을 고려하여 다수의 감쇠홀(312) 중 원하는 감쇠홀에만 감쇠탄성부(320)를 삽입할 수 있으므로 상황에 맞추어 사용자가 자유롭게 완충력을 조절할 수 있다는 장점이 있다.

도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 유체완충부의 각 구성이 분해된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유체완충부(400)는 감쇠부(300)의 삽입공간(311)에 삽입되며, 유체공급부(410), 유체상판(420), 유체회전판(430), 유체회전부(440), 유체하판(450), 유체수용부(460) 및 유체연결부(470)를 포함한다.

상기 유체공급부(410)는 내부에 유체가 수용될 수 있도록 내부가 비어있는 원통형으로 형성되며, 하부면에 유체를 공급할 수 있도록 유체공급홀(411)이 천공된다.

상기 유체공급부(410)의 상부면은 고무 등 탄성력이 있는 소재로 이루어지며, 이에 따라 유체공급부(410)의 상부에 결합된 승강부(500)가 상하로 흔들리면 내부의 유체가 압력에 의해 유체공급홀(411)로부터 빠져나오게 된다.

상기 유체상판(420)은 유체공급부(410)의 하부에 배치되며, 일측에 상판관통홀(421)이 상하로 천공된다. 유체상판(420)은 원판 형태로 형성되며, 상판관통홀(421)은 유체공급홀(411)에 대응하는 위치에 형성된다.

상기 유체회전판(430)은 유체상판(420)의 하부에 배치되며, 일측에 회전관통홀(431)이 상하로 천공된다. 유체회전판(430)의 중앙 부분에는 중공(433)이 형성되어 유체회전판은 전체적으로 링 형태로 형성된다.

상기 유체회전판(430)의 상면에는 회전관통홀(431)과 연통되는 링 형태의 회전연통홈(432)이 함몰 형성된다. 유체회전판(430)은 회전 가능하므로 상판관통홀(421)로부터 하부로 전달된 유체는 회전관통홀(431)을 통해 바로 아래로 전달되거나, 또는 회전연통홈(432)을 통해 회전관통홀(431)로 전달된 후 아래로 전달될 수 있다.

상기 유체하판(450)은 유체회전판(430)의 하부에 배치되며, 일측에 하판관통홀(451)이 상하로 천공된다. 유체하판(450)은 원판 형태로 형성되며, 유체하판(450)의 상면에는 하판관통홀(451)과 연통되는 링 형태의 하판연통홈(452)이 함몰 형성된다.

유체회전판(430)이 회전 가능하므로 회전관통홀(431)을 통해 하부로 전달된 유체는 하판관통홀(451)을 통해 바로 아래로 전달되거나, 또는 하판연통홈(452)을 통해 하판관통홀(451)로 전달된 후 아래로 전달될 수 있다.

상기 유체회전부(440)는 유체회전판(430)의 중공(433) 내부에 배치되며, 유체하판(450)의 상면에 결합되어 유체회전판(430)을 회전시킨다. 상기 유체회전부(440)는 유체회전모터(441) 및 유체회전기어(442)로 구성되는데, 유체회전기어(442)의 직경은 중공(433)의 내경과 동일하게 형성된다.

상기 유체회전모터(441)는 지상측정기(300)의 제어유닛(미도시) 등과 전기적으로 연결되어 작동할 수 있으며, 유체회전모터(441)가 작동함에 따라 유체회전기어(442)가 회전하여 유체회전판(430)이 유체회전부(440)를 기준으로 회전할 수 있다.

상기 유체수용부(460)는 유체하판(450)의 하부에 배치되며, 내부에 유체가 수용될 수 있도록 내부가 비어있는 원통형으로 형성된다. 유체수용부(460)의 상부면에 유체가 수용될 수 있도록 유체수용홀(461)이 천공된다.

상기 유체연결부(470)는 유체수용부(460)와 유체공급부(410) 사이를 연결한다. 즉, 유체공급부(410)로부터 공급되어 아래로 전달된 유체는 유체수용부(460)에 수용되어 있다가, 유체연결부(470)를 통해 다시 유체공급부(410)로 전달될 수 있다.

상기 유체연결부(470)의 중앙 부분에는 일방향밸브(471)가 결합된다. 상기 일방향밸브(471)는 유체공급부(410)의 상부에 결합된 승강부(500) 및 영상센서(10)가 외부의 충격에 의해 흔들려서 유체공급부(410) 내부의 유체 압력이 높아지고 유체가 아래로 전달될 때, 유체연결부(470)를 통해 전달되지 않고 유체상판(420), 유체회전판(430) 및 유체하판(450)을 통해 전달될 수 있도록 한다.

다시 말하면, 도면에 점선으로 도시된 것처럼 유체는 유체공급부(410), 유체상판(420), 유체회전판(430), 유체하판(450) 및 유체수용부(460)를 통해 위에서 아래로 전달된다.

이와 같이, 본 발명은 유체회전판(430)이 유체회전부(440)에 의해 회전될 수 있으므로 유체공급부(410)로부터 유체수용부(460)로 전달되는 유체의 이동 거리를 상황에 따라 달리할 수 있다.

즉, 도면에서 예시로 도시한 것과 같이, 유체회전판(430)의 회전관통홀(431)이 상판관통홀(421) 및 하판관통홀(451)과 180도를 이루도록 회전(최장거리)되었을 때, 유체공급부(410)로부터 공급된 유체는 상판관통홀(421), 회전연통홈(432), 회전관통홀(431), 하판연통홈(452) 및 하판관통홀(451)을 순차적으로 통과하여 유체수용부(460)에 수용된다.

도시되지는 않았지만, 유체회전판(430)의 회전관통홀(431)이 상판관통홀(421) 및 하판관통홀(451)과 0도를 이루도록 동일축상에 배치(최단거리)되었을 때, 유체공급부(410)로부터 공급된 유체는 상판관통홀(421), 회전관통홀(431) 및 하판관통홀(451)을 순차적으로 통과하여 유체수용부(460)에 수용된다.

만약, 유체회전판(430)의 회전관통홀(431)이 상판관통홀(421) 및 하판관통홀(451)과 0도 초과 180도 미만을 이루도록 회전(중간거리)된다면, 유체의 이동 거리 역시 이에 맞추어 가변된다.

외부의 충격이나 진동에 의해 가해지는 주파수는 유체의 이동 거리에 반비례하는 관계에 있다. 즉, 고주파수의 진동을 제어하기 위해서는 유체의 이동 거리를 짧게 설정하여야 하고, 저주파수의 진동을 제어하기 위해서는 유체의 이동 거리를 길게 설정하여야 한다.

이와 같이, 본 발명은 유체회전판(430)을 회전시켜 유체의 이동 거리를 가변할 수 있으므로 주변의 환경이나 가해지는 진동 등을 고려하여 최상의 완충 효과를 제공할 수 있다.

도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 승강부의 단면 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 승강부(500)는 승강케이스(510), 승강로드(520), 상하이동판(530), 상부스토퍼(521), 하부스토퍼(522), 상부탄성부(540), 하부탄성부(541), 로드관통홀(550) 및 유압펌프(560)를 포함하여 이루어진다.

상기 승강케이스(510)는 유체완충부(400)의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성된다. 승강케이스(510)는 내부가 비어있는 원통형으로 형성되고, 내부에는 유체가 수용되어 있다.

상기 승강로드(520)는 하단이 승강케이스(510)의 내부에 배치되며 상하로 승강 가능하다. 승강로드(520)는 내부가 찬 원통형으로 형성되고, 승강로드(520)의 상단에는 영상센서(10)가 결합된다.

상기 상하이동판(530)은 승강로드(520)에 삽입되어 승강로드(520)의 외측면과 승강케이스(510)의 내측면 사이에 배치되며 상하로 이동 가능한 링 형태로 형성된다. 상기 상하이동판(530)의 내측면 직경은 승강로드(520)의 외측면 직경과 동일하고, 상하이동판(530)의 외측면 직경은 승강케이스(510)의 내측면 직경과 동일하다.

상기 상부스토퍼(521)는 승강로드(520)의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판(530)을 기준으로 상부에 배치된다. 상기 하부스토퍼(522)는 승강로드(520)의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판(530)을 기준으로 하부에 배치된다. 즉, 상부스토퍼(521)와 하부스토퍼(522) 사이에 상하이동판(530)이 상하로 이동 가능하도록 결합된다.

상기 상부탄성부(540)는 상부스토퍼(521)의 하면과 상하이동판(530)의 상면 사이에 배치되고, 상기 하부탄성부(541)는 하부스토퍼(522)의 상면과 상하이동판(530)의 하면 사이에 배치된다. 도시된 바와 같이, 평상시 상하이동판(530)은 상부탄성부(540)와 하부탄성부(541)의 탄성력에 의해 상부스토퍼(521) 및 하부스토퍼(522)로부터 일정 간격만큼 이격되어 있다.

상기 로드관통홀(550)은 승강로드(520)의 내부를 관통하여 유체가 통과할 수 있도록 한다. 상기 로드관통홀(550)은, 승강로드(520)를 횡방향으로 관통하며 상부스토퍼(521)의 하부에 배치되는 제1횡관통홀(551), 승강로드(520)를 횡방향으로 관통하며 하부스토퍼(522)의 상부에 배치되며 제1횡관통홀(551)보다 상대적으로 하부에 배치되는 제2횡관통홀(552) 및 승강로드(520)를 종방향으로 관통하며 제1횡관통홀(551)와 제2횡관통홀(552) 사이를 연결하는 종관통홀(553)을 포함한다.

다시 말하면, 평상시 상부스토퍼(521)와 상하이동판(530) 사이의 이격된 공간에 제1횡관통홀(551)이 배치되고, 하부스토퍼(522)와 상하이동판(530) 사이의 이격된 공간에 제2횡관통홀(552)이 배치되므로 승강케이스(510) 내부의 유체는 위아래로 자유롭게 이동할 수 있다.

한편, 상기 유압펌프(560)는 승강케이스(510)의 일측에 형성된 상부주입구(511) 및 하부주입구(512)와 연결되어 승강케이스(510) 내부의 유체에 압력을 가할 수 있다. 상기 유압펌프(560)는 제어유닛(미도시) 등과 전기적으로 연결되어 작동할 수 있다.

상기 하부주입구(512)를 통해 상하이동판(530)을 기준으로 승강케이스(510) 하부의 유체 압력이 승강케이스(510) 상부의 유체 압력보다 높아지면, 상하이동판(530)은 상부탄성부(540)의 탄성력을 이겨내며 상부로 이동하여 제1횡관통홀(551)을 폐쇄한다. 이 상태에서 상하이동판(530)이 더 상부로 이동하면, 상하이동판(530)의 상부면은 상부스토퍼(521)의 하부면에 접촉되고, 승강로드(520)는 전체적으로 상승하게 된다.

반대로, 상기 상부주입구(511)를 통해 상하이동판(530)을 기준으로 승강케이스(510) 상부의 유체 압력이 승강케이스(510) 하부의 유체 압력보다 높아지면, 상하이동판(530)은 하부탄성부(541)의 탄성력을 이겨내며 하부로 이동하여 제2횡관통홀(552)을 폐쇄한다. 이 상태에서 상하이동판(530)이 더 하부로 이동하면, 상하이동판(530)의 하부면은 하부스토퍼(522)의 상부면에 접촉되고, 승강로드(520)는 전체적으로 하강하게 된다.

승강로드(520)의 높낮이가 결정되면, 유압펌프(560)는 상부주입구(511)와 하부주입구(512)를 통해 상하이동판(530)을 기준으로 승강케이스(510) 상부의 유체 압력과 승강케이스(510) 하부의 유체 압력이 동일하게 유지될 수 있도록 하고, 상하이동판(530)은 상부스토퍼(521)와 하부스토퍼(522) 사이에 일정 거리 이격하여 위치하게 된다.

이때, 상기 제1횡관통홀(551) 및 제2횡관통홀(552)은 모두 오픈되어 있으므로 승강케이스(510) 내부의 유체는 자유롭게 이동 가능하며, 유체의 이동에 의해 어느 정도 완충효과도 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 : 영상센서 20 : 레이저센서 30 : 항법센서
40 : 데이터융합부 50 : 인식부 60 : 절대좌표화부
100 : 차량 200 : 탈착부 210 : 탈착베이스
211 : 탈착공간 212 : 가이드홈 213 : 연장홈
214 : 이탈방지부 215 : 위치규제홈 216 : 커버고정홈
220 : 탈착커버 221 : 커버고정부 230 : 탈착본체
231 : 가이드부 232 : 탈착연장부 233 : 돌출스토퍼
234 : 위치규제부 300 : 감쇠부 310 : 감쇠케이스
311 : 삽입공간 312 : 감쇠홀 313 : 레일
314 : 탄성링 315 : 영구자석 320 : 감쇠탄성부
321 : 감쇠삽입부 322 : 감쇠스프링 323 : 감쇠커버
330 : 감쇠잠금부 400 : 유체완충부 410 : 유체공급부
411 : 유체공급홀 420 : 유체상판 421 : 상판관통홀
430 : 유체회전판 431 : 회전관통홀 432 : 회전연통홈
433 : 중공 440 : 유체회전부 441 : 유체회전모터
442 : 유체회전기어 450 : 유체하판 451 : 하판관통홀
452 : 하판연통홈 460 : 유체수용부 461 : 유체수용홀
470 : 유체연결부 471 : 일방향밸브 500 : 승강부
510 : 승강케이스 511 : 상부주입구 512 : 하부주입구
520 : 승강로드 521 : 상부스토퍼 522 : 하부스토퍼
530 : 상하이동판 540 : 상부탄성부 541 : 하부탄성부
550 : 로드관통홀 551 : 제1횡관통홀 552 : 제2횡관통홀
553 : 종관통홀 560 : 유압펌프 600 : 지지대
610 : 지지하판 620 : 지지상판 630 : 기울기센서
640 : 조정바 641 : 조정케이스 642 : 조정로드
643 : 조정모터 644 : 제1구형헤드 645 : 제2구형헤드

Claims (1)

1. 차량의 상부에 장착되어 이미지 정보를 촬영하는 영상센서; 차량의 상부에 장착되어 거리 정보를 감지하는 레이저센서; 차량의 상부에 장착되어 항법 정보를 제공하는 항법센서; 각 센서의 내부 기하모델과 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 데이터융합부; 및 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하는 인식부; 를 포함하되,
   상기 영상센서의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이고, 상기 레이저센서의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 상기 항법센서의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이고,
   상기 차량의 상면에는 지지대가 결합되고, 지지대의 상부에는 탈착부가 결합되며, 탈착부의 상부에는 감쇠부가 결합되고, 감쇠부의 삽입공간에는 유체완충부가 삽입되며, 유체완충부의 상부에는 승강부가 결합되고, 승강부의 상부에는 영상센서가 결합되며,
   상기 탈착부는,
   지지대의 상면에 결합되며 내부에 탈착공간이 형성되는 탈착베이스; 탈착베이스의 탈착공간 일측에 회동 가능하도록 결합되는 탈착커버; 및 탈착공간에 안착될 수 있으며 탈착베이스로부터 분리 가능한 탈착본체; 를 포함하고,
   상기 탈착베이스는,
   탈착공간의 길이방향을 따라 양측에 함몰 형성되는 한 쌍의 가이드홈; 탈착공간의 후단에 함몰 형성되는 연장홈; 탈착공간의 상단 후방에 형성되며 내측으로 돌출되어 탈착본체가 이탈되는 것을 방지하는 한 쌍의 이탈방지부; 및 한 쌍의 가이드홈의 후단에 각각 함몰 형성되는 한 쌍의 위치규제홈; 를 포함하며,
   상기 탈착본체는,
   탈착본체의 길이방향을 따라 양측에 돌출 형성되어 한 쌍의 가이드홈에서 활주 가능한 한 쌍의 가이드부; 탈착본체의 후단에 돌출 형성되어 연장홈에 수용될 수 있는 탈착연장부; 탈착본체의 상부면에 돌출 형성되며 한 쌍의 이탈방지부 사이의 폭과 동일한 폭을 가지는 돌출스토퍼; 및 한 쌍의 가이드부의 후단에 각각 함몰 형성되어 한 쌍의 위치규제부가 삽입될 수 있는 한 쌍의 위치규제부; 를 포함하고,
   상기 유체완충부는,
   감쇠부의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 유체수용부; 유체수용부의 상부에 결합되며 일측에 하판관통홀이 형성되는 유체하판; 유체하판의 상부에 회전 가능하도록 결합되며 일측에 회전관통홀이 형성되고 중앙 부분에 중공이 형성된 링 형태의 유체회전판; 유체회전판의 상부에 결합되며 일측에 상판관통홀이 형성되는 유체상판; 유체상판의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 유체공급부; 유체하판의 상부에 결합되며 유체회전판의 중공 내부에 배치되어 유체회전판을 회전시키는 유체회전부; 및 유체수용부와 유체공급부 사이를 연결하며 일방향밸브를 구비하는 유체연결부; 를 포함하며,
   상기 유체하판의 상면에는 하판관통홀과 연통되는 링 형태의 하판연통홈이 함몰 형성되고, 유체회전판의 상면에는 회전관통홀과 연통되는 링 형태의 회전연통홈이 함몰 형성되고,
   유체회전판이 회전함에 따라 유체공급부로부터 상판관통홀을 통해 유입된 유체는 회전연통홈, 회전관통홀, 하판연통홈 및 하판관통홀을 순차적으로 통과하여 유체수용부에 수용될 수 있으며,
   상기 승강부는,
   유체완충부의 상부에 결합되며 내부에 유체가 수용될 수 있도록 공간이 형성되는 승강케이스; 하단이 승강케이스의 내부에 배치되며 상하로 승강 가능한 승강로드; 승강로드에 삽입되어 승강로드의 외측면과 승강케이스의 내측면 사이에 배치되며 상하로 이동 가능한 링 형태의 상하이동판; 승강로드의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판을 기준으로 상부에 배치되는 상부스토퍼; 승강로드의 측부에 돌출 형성되며 상하이동판을 기준으로 하부에 배치되는 하부스토퍼; 상부스토퍼의 하면과 상하이동판의 상면 사이에 배치되는 상부탄성부; 하부스토퍼의 상면과 상하이동판의 하면 사이에 배치되는 하부탄성부; 승강로드의 내부를 관통하여 유체가 통과할 수 있도록 하는 로드관통홀; 및 승강케이스와 연결되어 승강케이스 내부의 유체에 압력을 가할 수 있는 유압펌프; 를 포함하고,
   상기 로드관통홀은, 승강로드를 횡방향으로 관통하며 상부스토퍼의 하부에 배치되는 제1횡관통홀; 승강로드를 횡방향으로 관통하며 하부스토퍼의 상부에 배치되며 제1횡관통홀보다 상대적으로 하부에 배치되는 제2횡관통홀; 및 승강로드를 종방향으로 관통하며 제1횡관통홀와 제2횡관통홀 사이를 연결하는 종관통홀; 을 포함하며,
   상기 지지대는,
   차량의 상부에 결합되는 지지하판; 지지하판의 상부에 이격 배치되는 지지상판; 그 하단부가 지지하판의 상면에 회동 가능하도록 결합되고, 그 상단부가 지지상판의 하면에 회동 가능하도록 결합되는 다수의 조정바; 및 지지상판의 일측에 결합되어 기울어짐을 감지할 수 있는 기울기센서; 를 포함하고,
   상기 조정바는,
   내부가 빈 조정케이스; 상단이 조정케이스의 상단홀로부터 돌출되고 하단이 조정모터에 결합되는 조정로드; 조정케이스의 내부 하면에 장착되어 조정로드를 상하로 이동시키는 조정모터; 조정로드의 상단에 형성되는 제1구형헤드; 및 조정케이스의 하부에 결합되는 제2구형헤드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로지도 및 수치지도를 모바일 매핑 시스템(MMS)을 활용하여 자동으로 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템.

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