KR102280460B1

KR102280460B1 - 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102280460B1
Application number: KR1020190159597A
Authority: KR
Inventors: 김수균; 오상욱; 오석진
Original assignee: 배재대학교 산학협력단
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-07-21
Also published as: KR20210069847A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템은 차량의 파워 테일게이트에 대한 차량 사용자의 사전 설정 정보가 입력되는 입력부; 상기 차량 또는 상기 파워 테일게이트의 후방을 감지하고 차량 또는 파워 테일게이트의 후방에 위치하는 장애물을 포함하는 객체의 3차원 데이터를 획득하는 센싱부; 상기 센싱부에서 획득한 객체의 3차원 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보를 추출하는 신호/영상처리부; 및 상기 입력부, 상기 센싱부 및 상기 신호/영상처리부에서 받은 정보들을 이용하여 상기 차량의 파워 테일게이트의 작동을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING POWER TAILGATE BASED ON 3D SENSOR}

본 발명은 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원 센서 기반으로 수신된 신호로부터 물체의 3차원 정보(거리, 위치, 형상 등)를 추출하고 장애물을 감지하여 파워 테일게이트 개폐를 포함한 작동을 제어함으로써 차량 후방 안전성 및 편의성을 향상시킬 수 있는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 산업통상자원부 및 한국산업기술진흥원의 지원을 받아 수행된 "2018년 자동차부품기업 공급생태계 고도화 기술개발 사업(과제고유번호 : P039100053)"의 성과이다.

기존의 버튼/리모컨 감지식 파워 테일게이트 또는 초음파 센서 기반 풋모션(Foot motion) 및 물체 감지식 스마트 파워 테일게이트 등 차량 사용자의 편의를 위해 파워 테일게이트 개폐 제어 시스템에 대한 요구가 늘어나고 있다.

종래의 영상카메라, 적외선, 초음파 방식을 사용한 대부분의 파워 테일게이트 개폐 제어 방식은 외부 환경(야간, 우천, 안개 등)에 따라 감지 성능에 한계가 있으며 운전자에게 제공되는 3차원 정보(거리, 위치, 형상 등)가 제한적이라는 문제가 있다.

기존의 장애물 감지 센서로 사용되는 초음파 센서는 날씨 조건에 민감하고 난반사로 장애물 감지에 한계가 있으며, 적외선 센서는 주변 환경에 따라 신호 특성이 변하는 문제가 있고, 영상 카메라는 저조도 환경에 취약한 단점을 가지고 있다. 또한, 기존 센서들은 물체의 3차원 정보(거리, 위치, 형상 등)를 수급하는데 제한적이며 안전한 파워 테일게이트 제어를 위한 정밀한 사물 인식에 어려움이 있다.

따라서, 주변의 조도에 영향을 받지 않고 주야로 정보를 얻을 수 있는 3차원 센서 기반 기술을 이용하여 차량 후방 안전성 및 편의성을 향상시키기 위해 보다 정확한 3차원 정보를 획득하여 효과적인 장애물 검출을 통한 파워 테일게이트 제어 시스템이 필요하다.

본 발명의 일 실시예는 높은 정확도의 3차원 정보를 획득할 수 있는 3차원 센싱 기술을 이용하여 다양한 형태의 실외 환경(야간, 우천, 안개 등)에 강인한 신뢰도 높은 장애물 감지를 통해 안전성 및 편의성이 향상된 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 3차원 센서 기반으로 수신된 신호로부터 물체의 3차원 정보(거리, 위치, 형상 등)를 추출하고 장애물을 감지하여 파워 테일게이트 개폐 기능을 포함한 작동 제어를 수행함으로써 차량 후방 안전성 및 편의성을 향상시킬 수 있는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 센싱부는, 상기 차량 또는 상기 파워 테일게이트의 후방을 촬영하는 3차원 카메라 또는 영상 카메라, 촬영된 객체의 3차원 데이터를 획득하는 이미지센서를 포함하고, 상기 이미지센서는 상기 3차원 데이터를 상기 신호/영상처리부로 송신할 수 있다.

상기 센싱부는, 관성측정센서, 온도센서, 압력센서, ToF센서, 레이더, 라이더 또는 생체인식정보감지센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부로부터 상기 파워 테일게이트의 개폐 제어 정보 또는 상기 객체 정보를 전달 받는 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(MCU)을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 파워 테일게이트의 상태 정보를 수신하고 상기 입력부에 입력된 차량 사용자의 사전 설정 입력 정보를 송수신할 수 있다.

상기 신호/영상처리부는, 상기 제어부로부터 제어신호, 상기 센싱부로부터 센서 정보, 상기 입력부로부터 차량 사용자의 사전 설정 입력 정보를 수신하고, 상기 센싱부로부터 상기 객체의 3차원 데이터를 획득하여 상기 제어부를 통해 상기 파워 테일게이트 마이크로제어유닛으로 전달할 수 있다.

상기 신호/영상처리부는 상기 센싱부에서 수신한 3차원 데이터를 입력 정보로 하여 객체를 검출하고 객체의 3차원 정보를 추출하기 위한 알고리즘을 수행할 수 있다.

상기 신호/영상처리부는 상기 차량의 후방에 상기 센싱부를 장착할 때 발생하는 상기 센싱부의 기울기에 따라 3차원 좌표 정보값을 변환하여 객체의 높이를 구할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서, 상기 입력부에 의해 차량 사용자의 사전 설정 정보를 입력하는 단계; 상기 센싱부에 의해 객체의 3차원 데이터를 획득하는 단계; 상기 센싱부로부터 수신 받은 객체의 3차원 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보를 추출하고 계산하는 단계; 및 추출된 객체의 3차원 정보를 이용하여 객체를 검출하고 차량 파워 테일게이트의 작동을 제어하는 단계;를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서, 상기 제어부로부터 상기 센싱부의 동작 정보를 수신하고 상기 센싱부의 센서 모드를 설정하는 단계; 상기 센싱부에서 수신된 객체의 3차원 데이터에 3차원 좌표 변환을 수행하는 단계; 상기 센싱부의 높이 설정 정보를 고려하여 관심 영역 내의 차량 바닥 및 천장을 제거하는 단계; 바닥 및 천장이 제거된 3차원 결과 데이터를 이진화 하는 단계; 3차원 결과 데이터에 대하여 배경과 전경을 분리하여 영상을 분할하는 단계; 객체 추적 알고리즘을 수행하여 객체를 추적하는 단계; 최근접 객체의 3차원 거리 및 높이 정보를 포함하는 객체 정보를 추출하는 단계; 및 추출된 객체 정보를 상기 제어부를 통해 파워 테일게이트 마이크로제어유닛으로 전송하여 파워 테일게이트의 작동을 제어하는 단계;를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서, 상기 제어부로부터 상기 센싱부의 동작 정보를 수신하고 상기 센싱부의 센서 모드를 설정하는 단계; 상기 센싱부에서 수신된 객체의 3차원 데이터에 3차원 좌표 변환을 수행하는 단계; 파워 테일게이트의 개폐 경로를 가정하고 픽셀별 각도를 계산하여 파워 테일게이트의 최대 거리에 대한 LUT을 생성하는 단계; 장애물의 3차원 검출 결과를 초기화 하는 단계; 장애물 검출 영역을 설정하는 단계; 장애물을 검출하는 단계; 검출한 장애물 영역을 이진화 하는 단계; 검출한 장애물 영역에서 잡음을 제거하는 단계; 장애물별 거리 정보를 추출하는 단계; 및 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트 작동을 제어하는 단계;를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서, 상기 제어부로부터 상기 센싱부의 동작 정보를 수신하고 상기 센싱부의 센서 모드를 설정하는 단계; 상기 센싱부에서 수신된 객체의 3차원 데이터에 3차원 좌표 변환을 수행하는 단계; 파워 테일게이트의 개폐 경로를 가정하고 픽셀별 각도를 계산하여 파워 테일게이트의 최대 거리에 대한 LUT을 생성하는 단계; 차량 후방 바닥 검출을 위한 관심 영역을 설정하는 단계; 차량 후방 바닥을 검출하는 단계; 장애물 영역을 검출하는 단계; 검출한 장애물 영역을 이진화 하는 단계; 검출한 장애물 영역에서 잡음을 제거하는 단계; 장애물별 거리 정보를 추출하는 단계; 및 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트 작동을 제어하는 단계;를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 제공할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 3차원 센싱 기술을 이용하여 외부 환경(야간, 우천, 안개 등)에 강인한 정밀도 높은 장애물 감지를 하고 장애물의 3차원 정보를 이용하여 보다 더 안전하고 편의성이 향상된 파워 테일게이트 제어 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 후방 제어 기능과 연동하여 운전자 지원 시스템, 자율주행 시스템, 자동주차 시스템에 적용할 수 있는 후방 감지 시스템으로 확장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템의 적용 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 시스템에서 센서의 기울기에 따른 검출된 객체의 높이를 계산하는 원리를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 7은 도 1에 따른 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 도 1에 따른 시스템에서 파워 테일게이트 열림 각도 제어를 위한 객체 검출 결과를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 도 1에 따른 시스템에서 파워 테일게이트 열림시 장애물 검출 결과를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 도 1에 따른 시스템에서 파워 테일게이트 닫힘시 장애물 검출 결과를 예시적으로 보여주는 도면이다.

본 발명의 이점 및/또는 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 구성요소를 지칭한다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템의 구성을 나타내는 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템의 적용 예를 나타내는 도면, 도 3은 도 1에 따른 시스템에서 센서의 기울기에 따른 검출된 객체의 높이를 계산하는 원리를 나타내는 도면, 도 4 내지 도 7은 도 1에 따른 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 설명하기 위한 순서도, 도 8은 도 1에 따른 시스템에서 파워 테일게이트 열림 각도 제어를 위한 객체 검출 결과를 예시적으로 보여주는 도면, 도 9는 도 1에 따른 시스템에서 파워 테일게이트 열림시 장애물 검출 결과를 예시적으로 보여주는 도면, 도 10은 도 1에 따른 시스템에서 파워 테일게이트 닫힘시 장애물 검출 결과를 예시적으로 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템(100)은 차량(200)의 파워 테일게이트(210)에 대한 사용자의 사전 설정 정보가 입력되는 입력부(110); 상기 차량(200) 또는 상기 파워 테일게이트(210)의 후방을 감지하고 객체(또는 장애물)의 3차원 데이터를 획득하는 센싱부(140); 상기 센싱부(140)에서 획득한 객체의 3차원 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보를 추출하는 신호/영상처리부(120); 및 상기 입력부(110), 상기 센싱부(140) 및 상기 신호/영상처리부(120)에서 받은 정보들을 이용하여 상기 차량(200)의 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하는 제어부(130);를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템(100, 이하, "파워 테일게이트 제어 시스템"이라 함)은 차량(200)의 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하는 시스템으로서, 도 2에 도시된 SUV 차량 뿐만 아니라 세단 차량 등 모든 차량의 트렁크 도어에 적용될 수 있다.

도 1에서 도면부호 "160"은 인터페이스부를 의미한다. 인터페이스부(160)는 입력부(110), 신호/영상처리부(120), 제어부(130), 센싱부(140)와 동시에 연결되어 신호 또는 정보를 송수신할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 테일게이트 제어 시스템(100)은, 3차원 센서 기술을 이용하여 물체로부터 반사되어 수신된 신호를 센싱부(140)의 이미지 센서로부터 3차원 데이터를 획득하여 물체(객체)의 3차원 정보를 추출하고 영상을 분할하여 객체를 검출할 수 있다. 검출된 객체의 3차원 정보(예를 들면, 거리, 위치, 형상 등)를 이용하여 개폐 기능을 포함하여 파워 테일게이트(210)의 작동을 실시간으로 제어함으로써 차량 사용자에게 안전성과 편의성을 제공할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 테일게이트 제어 시스템(100)은, 차량 사용자의 입력 정보를 받는 입력부(110), 차량(200)의 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하는 제어부(130), 차량(200) 또는 파워 테일게이트(210)의 후방 주변 환경을 감지하는 센싱부(140), 센싱부(140)에서 획득한 신호 또는 영상 데이터를 처리해서 객체를 검출하고 객체의 3차원 정보를 추출하는 신호/영상처리부(120)를 포함할 수 있다.

상기 입력부(110)에는 차량(200)의 파워 테일게이트(210)에 대한 사용자의 사전 설정 정보가 입력될 수 있다. 사용자의 사전 설정 정보는 파워 테일게이트(210)에 대한 사용자 입력 설정 프로파일로서 센싱부(140)의 센서 기울기, 센서 높이, 파워 테일게이트의 너비, 파워 테일게이트의 길이, 파워 테일게이트의 전체 움직임 각도, 관심 영역, 장애물 인지 크기 등을 포함할 수 있다.

즉, 상기 입력부(110)는 차량(200)의 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 장치로서, 입력 정보는 터치식 입력 장치, 스티어링 휠 입력 장치, 스마트키 입력 장치, 설정 파일을 포함할 수 있다. 또한, 센싱부(140)의 센서 장치로부터 사용자 입력 정보를 수신할 수도 있다. 입력부(110)에 입력된 사용자 입력 정보는 제어부(130)에 전달되어 파워 테일게이트(210)의 개폐 기능을 포함한 작동을 제어할 수 있고, 센싱부(140)에 전달되어 센서의 동작을 제어할 수도 있다.

상기 센싱부(140)는, 상기 차량(200) 또는 상기 파워 테일게이트(210)의 후방을 촬영하는 3차원 카메라 또는 영상 카메라를 포함할 수 있고, 촬영된 객체의 3차원 데이터를 획득하는 이미지센서를 포함할 수 있다.

상기 이미지센서는 카메라에서 촬영한 이미지로부터 객체의 3차원 데이터를 획득하여 신호/영상처리부(120)로 송신할 수 있다.

추가적으로, 상기 센싱부(140)는, 관성측정센서, 온도센서, 압력센서, ToF(Time of Flight)센서, 레이더, 라이더 또는 생체인식정보감지센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 생체인식정보는 지문 인식, 손모양 인식, 얼굴 인식, 음성 인식 정보 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 파워 테일게이트 제어 시스템(100)은, 제어부(130)로부터 파워 테일게이트(210)의 개폐 제어 정보 또는 상기 객체 정보를 전달 받는 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(MCU: Micro Controller Unit, 150)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)은 제어부(130)와 별도로 마련되거나 제어부(130)에 포함될 수도 있다.

상기 제어부(130)는 파워 테일게이트(210)의 개폐 제어 정보 또는 검출된 객체 정보를 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로 전달하고 파워 테일게이트(210)의 상태 정보를 수신할 수 있으며 입력부(110)로부터 입력된 차량 사용자 입력 정보를 송수신할 수 있다.

상기 신호/영상처리부(120)는, 제어부(130)로부터 제어신호, 센싱부(140)로부터 센서 정보, 입력부(110)로부터 차량 사용자 입력 정보를 수신하고, 센싱부(140)로부터 상기 객체의 3차원 데이터를 획득하여 제어부(130)를 통해 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로 전달할 수 있다. 다시 말하면, 신호/영상처리부(120)는 제어부(130)로부터 제어 정보, 센싱부(140)로부터 센서 정보, 입력부(110)로부터 차량 사용자의 입력 정보를 수신하여, 객체 검출, 검출된 객체의 3차원 정보(거리, 위치, 형상 등)를 획득하여 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하기 위해 제어부(130)가 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로 전달한다.

여기서, 상기 신호/영상처리부(120)는 CPU(Central Processing Unit) 성능이 높은 AP(Application Processor)에 수행되는 장치이며, 데이터 처리 속도를 가속하도록 하기 위해 GPU(Graphics Processing Unit)나 DSP(Digital Signal Processing)를 사용하여 병렬 처리할 수 있다. 상기 AP는 GPU 또는 DSP를 포함하여 기존 MCU와 함께 설계되어 파워 테일게이트의 작동 제어를 위한 통합 ECU(Electronic Control Unit) 장치가 될 수 있다.

상기 신호/영상처리부(120)는 센싱부(140)에서 수신한 3차원 데이터를 입력 정보로 하여 객체를 검출하고 객체의 3차원 정보를 추출하기 위한 알고리즘을 수행할 수 있다.

상기 신호/영상처리부(120)에서는 차량(200)의 파워 테일게이트(210)의 동작 제어를 위해 객체 검출 및 객체의 3차원 정보(거리, 위치, 형상 등)를 추출하기 위한 알고리즘을 수행할 수 있다.

한편, 센싱부(140) 중 일부 센서는 차량(200)의 후방에 설치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 3차원 센서(141)는 파워 테일게이트(210)의 하단에 설치될 수 있다. 이런 경우, 파워 테일게이트(210)의 열림 각도에 따라서 3차원 센서(141)의 기울기도 변하게 된다. 따라서, 차량(200)의 후방에 장착된 센싱부(140) 또는 센서의 기울기에 따라 차량(200)의 후방에서 감지되는 장애물(객체)에 대한 3차원 정보의 좌표값이 달라질 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 테일게이트 제어 시스템(100)은, 차량(200)의 후방에 3차원 센서(140,141) 장착시 발생하는 센서의 기울기에 따라 3차원 좌표 정보값을 변환하며 센서의 기울기에 따라 3차원 Y좌표의 센서 원점과 센서 높이가 거리에 따라 변화하기 때문에 객체의 높이를 구하기 위해 변환 계산을 고려한다.

상기 신호/영상처리부(120)는 차량(200)의 후방에 센싱부(140,141)를 장착할 때 발생하는 센싱부(140,141)의 기울기에 따라 3차원 Y좌표의 센서 원점과 센서 높이가 거리에 따라 변화하기 때문에 하기 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 이용하여 객체의 높이를 구할 수 있다.

상기 [수학식 1] 내지 [수학식 5]에서, θ는 센서의 기울기, z는 기울어진 센서로부터 수신된 Z좌표, y는 기울어진 센서로부터 수신된 Y좌표이다. 또한, 도 3에는 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 이용하여 3차원 센서 기울기에 따른 객체의 높이를 계산하는 방법이 도시되어 있다.

도 3, [수학식 1] 내지 [수학식 5]의 계산 방법처럼 검출된 객체의 높이는 파워 테일게이트(210)의 열림 각도의 제어 정보로 사용하여 차량 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 테일게이트 제어 시스템(100)은 파워 테일게이트(210)의 개폐시 실시간으로 차량(200) 또는 파워 테일게이트(210)의 후방에 있는 장애물을 감지하여 안전하게 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하기 위해서 장애물 검출 알고리즘을 수행할 수 있다.

상기 센싱부(140)는 장애물을 검출하기 위해서 3차원 센서(141)를 포함할 수 있다. 상기 3차원 센서(141)는 파워 테일게이트(210)의 개폐시 효과적인 실시간 장애물 감지를 위해 2개의 센서가 장착될 수 있다. 이들 중 어느 하나의 센서(141)는 파워 테일게이트(210)의 상단에 장착하여 파워 테일게이트(210)의 열림시 장애물 감지용으로 사용할 수 있고, 다른 어느 하나의 센서는 차량(200)의 후방 내부 천장 또는 파워 테일게이트(210)의 내부에 장착하여 파워 테일게이트(210)의 닫힘시 장애물 감지용으로 사용할 수 있다.

만약, 3차원 센서에 360도 회전 모터 방식을 적용할 경우에는 1개의 3차원 센서를 이용하여 파워 테일게이트(210)의 개폐시 실시간 장애물 감지용으로 사용할 수 있다. 360도 회전 모터에 의해서 3차원 센서의 센싱 방향을 바꿀 수 있기 때문에 1개의 센서만으로도 파워 테일게이트(210)의 열림시 장애물 감지와 닫힘시 장애물 감지를 모두 할 수 있다.

이상에서 설명된 시스템은 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법(이하, "파워 테일게이트 제어 방법"이라 함)은 상기에서 설명한 파워 테일게이트 제어 시스템(100)을 이용하여 수행될 수 있다.

우선, 도 4를 참조하면, 본 발명은, 상기한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템(100)을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서, 상기 입력부(110)에 의해 사용자 정보를 입력하는 단계(1100); 상기 센싱부(140)에 의해 객체의 3차원 데이터를 획득하는 단계(1200); 상기 센싱부(140)로부터 수신 받은 객체의 3차원 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보를 추출하고 계산하는 단계(1300); 및 추출된 객체의 3차원 정보를 이용하여 객체를 검출하고 차량 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하는 단계(1400);를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 파워 테일게이트 제어 방법은, 입력부(110)에 사용자 입력 정보를 적용하는 단계(1100), 외부 환경에 강인한 정확도 높은 3차원 센싱부(140)를 이용하여 3차원 데이터를 획득하는 단계(1200), 센싱부(140)의 3차원 이미지 센서로부터 수신된 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보(거리, 위치, 형상 등)를 추출하고 계산하는 단계(1300) 및 추출된 객체의 3차원 정보를 이용하여 객체를 검출하고 차량(200)의 파워 테일게이트(210)의 개폐 기능을 포함한 작동을 제어하는 단계(1400)를 포함할 수 있다.

여기서, 객체는 차량(200) 또는 파워 테일게이트(210)의 후방에 위치하거나 존재하는 장애물 또는 물체를 의미하며, 차량 운전자 또는 차량 탑승자 등을 의미하는 개념이다.

도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 테일게이트 제어 시스템(100)을 이용하여 파워 테일게이트(210)의 열림 각도를 제어하는 방법에 관한 순서도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명은, 상기한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템(100)을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서, 상기 제어부(130)로부터 상기 센싱부(140)의 동작 정보를 수신하고 상기 센싱부(140)의 센서 모드를 설정하는 단계(2100); 상기 센싱부(140)에서 수신된 객체의 3차원 데이터에 3차원 좌표 변환을 수행하는 단계(2200); 관심 영역 내의 바닥 및 천장을 제거하는 단계(2300); 3차원 결과 데이터를 이진화 하는 단계(2400); 배경과 전경을 분리하여 영상을 분할하는 단계(2500); 객체 추적 알고리즘을 수행하여 객체를 추적하는 단계(2600); 최근접 객체의 3차원 거리 및 높이 정보를 포함하는 객체 정보를 추출하는 단계(2700); 및 추출된 객체 정보를 상기 제어부(130)를 통해 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로 전송하여 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하는 단계(2800);를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 제공할 수 있다.

여기서, 바닥 및 천장을 제거하는 단계(2300)와 3차원 결과 데이터를 이진화 하는 단계(2400) 사이에 거리 기반 모폴로지(morphology) 단계가 수행될 수 있다.

도 5를 참조하여, 파워 테일게이트(210)의 열림 각도 제어 방법에 대해서 자세히 설명한다. 우선, 3차원 센서 기반 파워 테일게이트(210)의 열림 각도를 제어하기 위해서, 제어부(130)는 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로부터 센싱부(140)의 센서 동작 정보를 수신하고 센싱부(140)의 센서 모드를 파워 테일게이트 열림 각도 제어 모드로 설정한다(2100).

상기 센싱부(140)로부터 수신한 객체의 3차원 데이터에, 입력부(110) 또는 제어부(130)로부터 수신된 사용자 입력 설정 프로파일(센서 기울기, 센서 높이, 파워 테일게이트 너비, 파워 테일게이트 길이, 파워 테일게이트 전체 움직임 각도, 관심 영역, 장애물 인지 크기 등)을 적용하여 3차원 좌표 변환을 도 3 및 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 이용하여 계산 변환하고 관심 영역 정보를 이용하여 3차원 좌표 정보에 패스스로우 알고리즘을 적용한다(2200).

객체 검출을 효과적으로 수행하기 위해서 3차원 Y좌표, 센서 기울기, 센서 높이 설정 정보를 고려한 바닥(220, 도 2 참조) 및 천장 특성을 이용하여 관심 영역 내의 바닥 및 천장 제거 알고리즘을 수행한다(2300).

바닥 및 천장 제거 알고리즘을 수행한 3차원 결과 데이터를 이진화를 수행하고(2400), 배경과 전경을 분리하며(2500), 레이블링을 통해 객체를 검출하며 객체 추적 알고리즘을 수행한다(2600). 또한, 최근접 객체의 3차원 거리 및 높이 정보를 추출한(2700) 후, 제어부(130)를 통해 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로 객체 정보를 송신하여 파워 테일게이트(210)의 열림시 추출된 높이 정보를 차량 사용자의 신장으로 간주하고 차량 사용자가 파워 테일게이트(210)의 개폐를 용이하게 할 수 있는 높이에 파워 테일게이트(210)가 멈출 수 있도록 파워 테일게이트(210)의 열림 각도 제어를 수행한다(2800).

도 8은 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 열림 각도 제어를 위한 객체 검출 결과를 예시적으로 보여주는 도면이다.

도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 테일게이트 제어 시스템(100)을 이용하여 파워 테일게이트(210)가 열릴 때 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하는 방법에 관한 순서도가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명은, 상기한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템(100)을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서, 상기 제어부(130)로부터 상기 센싱부(140)의 동작 정보를 수신하고 상기 센싱부(140)의 센서 모드를 설정하는 단계(3100); 상기 센싱부(140)에서 수신된 객체의 3차원 데이터에 3차원 좌표 변환을 수행하는 단계(3200); 파워 테일게이트(210)의 최대 거리에 대한 LUT을 생성하는 단계(3300); 장애물 검출 결과를 초기화 하는 단계(3400); 장애물 검출 영역을 설정하는 단계(3500); 장애물을 검출하는 단계(3600); 검출한 장애물 영역을 이진화 하는 단계(3700); 검출한 장애물 영역에서 잡음을 제거하는 단계(3800); 장애물별 거리 정보를 추출하는 단계(3900); 및 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하는 단계(3950);를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 제공할 수 있다.

도 6을 참조하여, 파워 테일게이트(210) 열림시 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트의 작동 제어 방법에 대해서 자세히 설명한다. 우선, 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 열림시 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트 작동을 제어하기 위해서, 제어부(130)는 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로부터 센서 동작 정보를 수신하고 센싱부(140)의 센서 모드를 파워 테일게이트 열림시 장애물 감지 모드로 설정한다(3100).

상기 센싱부(140)로부터 수신한 3차원 데이터에, 입력부(110) 또는 제어부(130)로부터 수신된 사용자 입력 설정 프로파일(센서 기울기, 센서 높이, 파워 테일게이트 너비, 파워 테일게이트 길이, 파워 테일게이트 전체 움직임 각도, 관심 영역, 장애물 인지 크기 등)을 적용하여 3차원 좌표 변환을 도 3 및 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 이용하여 계산 변환하고 관심 영역 정보를 이용하여 3차원 좌표 정보에 패스스로우 알고리즘을 적용한다(3200).

3차원 영상 내에서 파워 테일게이트(210)가 열리는 움직임이 원(Circle)을 그린다고 가정하고 픽셀별 각도를 계산하여 파워 테일게이트(210)의 최대 거리에 대한 LUT(Lookup table)을 최초 한 번 생성한다(3300).

장애물의 3차원 정보를 초기화하고(3400), 장애물 검출 영역을 설정하여(3500) 장애물을 검출한다(3600). 검출한 장애물 영역을 이진화하고(3700), 모폴로지 필터링에 의해 검출한 장애물 영역에서 잡음을 제거하며(3800), 레이블링을 수행하여 검출된 장애물별 3차원 거리 정보를 추출한다(3900). 제어부(130)는 검출된 장애물 정보를 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로 전달하여 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트(210)의 열림 작동에 대한 안전성이 향상된 파워 테일게이트 열림 멈춤 제어를 수행한다(3950).

도 9는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 열림시 장애물 감지에 대한 장애물 검출 결과를 예시적으로 보여주는 도면이다.

도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 테일게이트 제어 시스템(100)을 이용하여 파워 테일게이트(210)가 닫힐 때 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트(210)의 작동을 제어하는 방법에 관한 순서도가 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명은, 상기한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템(100)을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서, 상기 제어부(130)로부터 상기 센싱부(140)의 동작 정보를 수신하고 상기 센싱부(140)의 센서 모드를 설정하는 단계(4100); 상기 센싱부(140)에서 수신된 객체의 3차원 데이터에 3차원 좌표 변환을 수행하는 단계(4200); 파워 테일게이트(210)의 최대 거리에 대한 LUT을 생성하는 단계(4300); 차량 후방 바닥 검출을 위한 관심 영역을 설정하는 단계(4400); 차량 후방 바닥을 검출하는 단계(4500); 장애물 영역을 검출하는 단계(4600); 검출한 장애물 영역을 이진화 하는 단계(4700); 검출한 장애물 영역에서 잡음을 제거하는 단계(4800); 장애물별 거리 정보를 추출하는 단계(4900); 및 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트 작동을 제어하는 단계(4950);를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법을 제공할 수 있다.

도 7을 참조하여, 파워 테일게이트(210) 닫힘시 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트의 작동 제어 방법에 대해서 자세히 설명한다. 우선, 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 닫힘시 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트 작동 제어를 하기 위해서, 제어부(130)는 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로부터 센서 동작 정보를 수신하고 센싱부(140)의 센서 모드를 파워 테일게이트 닫힘시 장애물 감지 모드로 설정한다(4100).

상기 센싱부(140)로부터 수신한 3차원 데이터에, 입력부(110) 또는 제어부(130)로부터 수신된 사용자 입력 설정 프로파일(센서 기울기, 센서 높이, 파워 테일게이트 너비, 파워 테일게이트 길이, 파워 테일게이트 전체 움직임 각도, 관심 영역, 장애물 인지 크기 등)을 적용하여 3차원 좌표 변환을 도 3 및 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 이용하여 계산 변환하고 관심 영역 정보를 이용하여 3차원 좌표 정보에 패스스로우 알고리즘을 적용한다(4200).

3차원 영상 내에서 파워 테일게이트(210)가 열리는 움직임이 원(Circle)을 그린다고 가정하고 픽셀별 각도를 계산하여 파워 테일게이트(210)의 최대 거리에 대한 LUT(Lookup table)을 최초 한 번 생성한다(4300).

또한, 센서 모드 변경시 또는 최초에 알고리즘 수행시 차량 후방 바닥 (차량 후방 범퍼 또는 범퍼와 연결된 내부 바닥)를 검출하기 위한 관심 영역을 설정하고(4400) 차량 후방 바닥을 검출한다(4500).

수신된 3차원 데이터의 잡음을 모폴로지 필터링을 이용하여 제거한다. 초기에 설정된 차량 후방 바닥 관심 영역에서 차량 후방 바닥의 시작점 y좌표를 구하며, 검출이 안 될 경우에는 이전에 검출한 차량 바닥 검출 결과를 사용한다.

파워 테일게이트 검출 영역과 차량 후방 바닥 검출 영역을 제외하고 장애물 영역의 검출을 수행한다(4600). 수행한 결과 영상에 대한 이진화(4700) 및 모폴로지 필터링을 통한 잡음 제거를 통해(4800) 레이블링을 수행하여 검출된 장애물별 3차원 거리 정보를 추출한다(4900). 제어부(130)는 검출된 장애물 정보를 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(150)으로 전달하여 장애물 감지에 따른 파워 테일게이트(210)의 닫힘 작동에 대한 안전성이 향상된 파워 테일게이트 닫힘 멈춤 제어를 수행한다(4950).

도 10은 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 닫힘시 장애물 감지에 대한 장애물 검출 결과를 예시적으로 보여주는 도면이다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

상기에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법은, 3차원 센서 기반으로 최근접 객체의 거리 및 높이 정보를 추출하고 추출된 높이 정보는 차량 사용자의 신장으로 간주하여 차량 사용자가 파워 테일게이트 개폐를 용이하게 할 수 있는 높이에 파워 테일게이트가 열려서 멈출 수 있도록 파워 테일게이트 열림 각도를 제어하는 편의성이 향상된 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

또한, 3차원 센서 기반으로 최근접 객체의 거리를 추출하고 파워 테일게이트 개폐시 실시간으로 위험성을 인지해서 파워 테일게이트의 작동을 멈추게 하는 안전성이 향상된 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

또한, 근접 객체의 정보 추출시, 센서의 기울기 및 높이 정보를 고려한 바닥 및 천장의 특성을 이용하여 바닥 및 천장 제거를 통해 효과적으로 근접한 객체의 3차원 정보(거리, 높이, 위치, 형상 등)를 추출하는 파워 테일게이트 제어 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

100: 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템
110: 입력부
120: 신호/영상처리부
130: 제어부
140: 센싱부
150: 파워 테일게이트 마이크로제어유닛
160: 인터페이스부

Claims

차량의 파워 테일게이트에 대한 차량 사용자의 사전 설정 정보가 입력되는 입력부;
상기 차량 또는 상기 파워 테일게이트의 후방을 감지하고 차량 또는 파워 테일게이트의 후방에 위치하는 장애물을 포함하는 객체의 3차원 데이터를 획득하는 3차원 센서를 포함하는 센싱부;
상기 센싱부에서 획득한 객체의 3차원 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보를 추출하는 신호/영상처리부; 및
상기 입력부, 상기 센싱부 및 상기 신호/영상처리부에서 받은 정보들을 이용하여 상기 차량의 파워 테일게이트의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 센싱부의 상기 3차원 센서는 상기 파워 테일게이트의 하단에 설치되어 상기 파워 테일게이트의 열림 각도에 따라 변하는 상기 3차원 센서의 기울기가 변하게 되고,
상기 신호/영상처리부는 상기 파워 테일게이트의 열림 각도에 따라 변하는 상기 3차원 센서의 기울기에 따라 3차원 Y좌표의 센서 원점과 센서 높이가 거리에 따라 변하는 것을 고려하여 상기 객체의 높이를 구하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 센싱부는,
상기 차량 또는 상기 파워 테일게이트의 후방을 촬영하는 3차원 카메라 또는 영상 카메라, 촬영된 객체의 3차원 데이터를 획득하는 이미지센서를 포함하고,
상기 이미지센서는 상기 3차원 데이터를 상기 신호/영상처리부로 송신하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 센싱부는,
관성측정센서, 온도센서, 압력센서, ToF센서, 레이더, 라이더 또는 생체인식정보감지센서 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제어부로부터 상기 파워 테일게이트의 개폐 제어 정보 또는 상기 객체 정보를 전달 받는 파워 테일게이트 마이크로제어유닛(MCU)을 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 파워 테일게이트의 상태 정보를 수신하고 상기 입력부에 입력된 차량 사용자의 사전 설정 입력 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템.
제4항에 있어서,
상기 신호/영상처리부는,
상기 제어부로부터 제어신호, 상기 센싱부로부터 센서 정보, 상기 입력부로부터 차량 사용자의 사전 설정 입력 정보를 수신하고, 상기 센싱부로부터 상기 객체의 3차원 데이터를 획득하여 상기 제어부를 통해 상기 파워 테일게이트 마이크로제어유닛으로 전달하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템.
제5항에 있어서,
상기 신호/영상처리부는 상기 센싱부에서 수신한 3차원 데이터를 입력 정보로 하여 객체를 검출하고 객체의 3차원 정보를 추출하기 위한 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신호/영상처리부는 [수학식 1] 내지 [수학식 5]를 이용하여 상기 3차원 센서의 기울기에 따른 상기 객체의 높이를 구하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템.
[수학식 1]

[수학식 2]

[수학식 3]

[수학식 4]

[수학식 5]

상기 [수학식 1] 내지 [수학식 5]에서, θ는 센서의 기울기, z는 기울어진 센서로부터 수신된 Z좌표, y는 기울어진 센서로부터 수신된 Y좌표이다..
제7항에 따른 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서,
상기 입력부에 의해 차량 사용자의 사전 설정 정보를 입력하는 단계;
상기 센싱부에 의해 객체의 3차원 데이터를 획득하는 단계;
상기 센싱부로부터 수신 받은 객체의 3차원 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보를 추출하고 계산하는 단계; 및
추출된 객체의 3차원 정보를 이용하여 객체를 검출하고 차량 파워 테일게이트의 작동을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법.
차량의 파워 테일게이트에 대한 차량 사용자의 사전 설정 정보가 입력되는 입력부; 상기 차량 또는 상기 파워 테일게이트의 후방을 감지하고 차량 또는 파워 테일게이트의 후방에 위치하는 장애물을 포함하는 객체의 3차원 데이터를 획득하는 센싱부; 상기 센싱부에서 획득한 객체의 3차원 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보를 추출하는 신호/영상처리부; 및 상기 입력부, 상기 센싱부 및 상기 신호/영상처리부에서 받은 정보들을 이용하여 상기 차량의 파워 테일게이트의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서,
상기 제어부로부터 상기 센싱부의 동작 정보를 수신하고 상기 센싱부의 센서 모드를 설정하는 단계;
상기 센싱부에서 수신된 객체의 3차원 데이터에 3차원 좌표 변환을 수행하는 단계;
상기 센싱부의 높이 설정 정보를 고려하여 관심 영역 내의 차량 바닥 및 천장을 제거하는 단계;
바닥 및 천장이 제거된 3차원 결과 데이터를 이진화 하는 단계;
3차원 결과 데이터에 대하여 배경과 전경을 분리하여 영상을 분할하는 단계;
객체 추적 알고리즘을 수행하여 객체를 추적하는 단계;
최근접 객체의 3차원 거리 및 높이 정보를 포함하는 객체 정보를 추출하는 단계; 및
추출된 객체 정보를 상기 제어부를 통해 파워 테일게이트 마이크로제어유닛으로 전송하여 파워 테일게이트의 작동을 제어하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법.
차량의 파워 테일게이트에 대한 차량 사용자의 사전 설정 정보가 입력되는 입력부; 상기 차량 또는 상기 파워 테일게이트의 후방을 감지하고 차량 또는 파워 테일게이트의 후방에 위치하는 장애물을 포함하는 객체의 3차원 데이터를 획득하는 센싱부; 상기 센싱부에서 획득한 객체의 3차원 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보를 추출하는 신호/영상처리부; 및 상기 입력부, 상기 센싱부 및 상기 신호/영상처리부에서 받은 정보들을 이용하여 상기 차량의 파워 테일게이트의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서,
상기 제어부로부터 상기 센싱부의 동작 정보를 수신하고 상기 센싱부의 센서 모드를 설정하는 단계;
상기 센싱부에서 수신된 객체의 3차원 데이터에 3차원 좌표 변환을 수행하는 단계;
파워 테일게이트의 개폐 경로를 가정하고 픽셀별 각도를 계산하여 파워 테일게이트의 최대 거리에 대한 LUT을 생성하는 단계;
장애물의 3차원 검출 결과를 초기화 하는 단계;
장애물 검출 영역을 설정하는 단계;
장애물을 검출하는 단계;
검출한 장애물 영역을 이진화 하는 단계;
검출한 장애물 영역에서 잡음을 제거하는 단계;
장애물별 거리 정보를 추출하는 단계; 및
장애물 감지에 따른 파워 테일게이트 작동을 제어하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법.
차량의 파워 테일게이트에 대한 차량 사용자의 사전 설정 정보가 입력되는 입력부; 상기 차량 또는 상기 파워 테일게이트의 후방을 감지하고 차량 또는 파워 테일게이트의 후방에 위치하는 장애물을 포함하는 객체의 3차원 데이터를 획득하는 센싱부; 상기 센싱부에서 획득한 객체의 3차원 데이터를 처리하여 객체의 3차원 정보를 추출하는 신호/영상처리부; 및 상기 입력부, 상기 센싱부 및 상기 신호/영상처리부에서 받은 정보들을 이용하여 상기 차량의 파워 테일게이트의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 시스템을 이용한 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법에 있어서,
상기 제어부로부터 상기 센싱부의 동작 정보를 수신하고 상기 센싱부의 센서 모드를 설정하는 단계;
상기 센싱부에서 수신된 객체의 3차원 데이터에 3차원 좌표 변환을 수행하는 단계;
파워 테일게이트의 개폐 경로를 가정하고 픽셀별 각도를 계산하여 파워 테일게이트의 최대 거리에 대한 LUT을 생성하는 단계;
차량 후방 바닥 검출을 위한 관심 영역을 설정하는 단계;
차량 후방 바닥을 검출하는 단계;
장애물 영역을 검출하는 단계;
검출한 장애물 영역을 이진화 하는 단계;
검출한 장애물 영역에서 잡음을 제거하는 단계;
장애물별 거리 정보를 추출하는 단계; 및
장애물 감지에 따른 파워 테일게이트 작동을 제어하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 센서 기반 파워 테일게이트 제어 방법.