KR102397360B1 - 센서 이미지의 주사점에 의해 광전자 센서의 롤 각도를 결정하기 위한 방법, 및 광전자 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차(1)의 광전자 센서(5)의 롤 각도(α)를 결정하기 위한 방법에 관한 것으로서, 광전자 센서는 적어도 하나의 트랜스미터 장치(6), 적어도 하나의 리시버 유닛(7) 및 적어도 하나의 평가 유닛(10)을 포함하고, 상기 방법은:
- 트랜스미터 장치(6)에 의해 자동차(1)의 주변(4)으로 광 빔(8)을 방출하는 단계,
- 리시버 유닛(7)에 의해, 물체(3)에서 반사된 광 빔(8)을 수신하는 단계― 수신된 광 빔(8)은 광전자 센서(5)에 의해 생성되는 자동차(1)의 주변의 센서 이미지 내의 주사점으로서 평가 유닛(10)에 의해 표현됨 ―를 포함하고,
롤 각도(α)는 적어도 하나의 주사축(18)과 적어도 하나의 기준축(19) 사이에서 평가 유닛(10)에 의해 결정되고, 주사축(18)은 지상 구조물(13)의 적어도 하나의 주사점(15, 16, 20, 21) 및 광전자 센서(5)의 기준축(19)의 기준점(17)에 의해 형성된다. 또한, 본 발명은 광전자 센서(5)에 관한 것이다.

Description

센서 이미지의 주사점에 의해 광전자 센서의 롤 각도를 결정하기 위한 방법, 및 광전자 센서
본 발명은 자동차의 광전자 센서의 적어도 하나의 롤 각도(roll angle)를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다. 광전자 센서는 트랜스미터 장치(transmitter device), 적어도 2개의 리시버 요소를 구비한 리시버 유닛(receiver unit), 및 평가 유닛(evaluation unit)을 포함한다. 트랜스미터 장치는 자동차의 주변으로 광 빔을 방출하는 데 사용된다. 물체에서 반사된 광 빔은 리시버 유닛에 의해 수신되고, 평가 유닛에 의해서, 광전자 센서에 의해 생성된 센서 이미지 내의 주사점(scan point)으로서 표현된다. 또한, 본 발명은 광전자 센서에 관한 것이다.
종래, 라이다(lidar) 센서의 오정렬을 탐지하기 위한 방법이 이미 개시되어 있다. 예로서, 미국 특허 제 9,052,721 B1 호가 그러한 방법을 개시한다. 이를 위해, 라이다 센서는 지면에서 그리고 적어도 하나의 자동차에서 반사된 주사점들을 포함하는 3D 포인트 클라우드를 공급한다. 3D 포인트 클라우드는 3D 기준점 클라우드와 대조되어 라이다 센서의 오정렬이 계산된다.
본 발명의 목적은 광전자 센서의 롤 각도가 개량된 방식으로 결정될 수 있음으로써 방법 및 광전자 센서를 개량하는 것이다.
이러한 목적은 독립청구항에 따른 방법 및 광전자 센서에 의해 달성된다.
본 발명의 일 태양은 자동차의 광전자 센서의 롤 각도를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다. 광전자 센서는 적어도 하나의 트랜스미터 장치, 적어도 하나의 리시버 유닛 및 평가 유닛을 포함한다. 본 방법은:
- 트랜스미터 장치에 의해 자동차의 주변으로 광 빔을 방출하는 단계,
- 리시버 유닛에 의해, 물체에서 반사된 광 빔을 수신하는 단계― 수신된 광 빔은 광전자 센서에 의해 생성된 자동차 주변의 센서 이미지 내의 주사점으로서 평가 유닛에 의해 표현됨 ―를 포함한다.
물체는 예컨대 다른 차량, 교통표지판 또는 사람일 수 있다. 또한, 도로 표면 또는 차량이 위치해 있는 표면으로부터의 반사광이 수신될 수 있다. 롤 각도는 적어도 하나의 주사축(scan axis)과 적어도 하나의 기준축 사이에서 평가 유닛에 의해 결정된다. 여기에서, 주사축은 지상 구조물의 적어도 하나의 주사점 및 광전자 센서의 기준축의 기준점에 의해 형성된다.
환언하면, 지상 구조물의 주사점은 롤 각도를 결정하기 위한 시작점으로서 사용된다. 주사점 및 기준축에 의해 제공되는 기준점을 사용하면, 주사축은 예컨대 주사점 및 기준점을 지나도록 배치된 직선의 형태로 결정된다. 롤 각도는 주사축과 기준축 사이의 각도로서 결정된다. 대안적으로, 롤 각도를 결정하기 위해 주사면(scan plane)과 기준면이 확장될 수도 있다. 여기에서, 주사면은 주사점, 기준점 및 광전자 센서의 공지의 위치를 이용하여 확장될 수 있다. 여기에서, 주사면과 기준면 사이의 각도는 다시 롤 각도에 대응한다. 그러나, 주사축 및 기준축에 의한 2차원적인 표현이 적용하기 더 쉽다. 특히, 롤 각도는 자동차의 차량 종축을 중심으로 한 광전자 센서의 회전을 나타낸다.
일 실시예에서, 기준축은 광전자 센서의 피치 각도(pitch angle) 및 요 각도(yaw angle)를 기초로 결정된다. 유리하게는, 차량 수직축을 중심으로 한 광전자 센서의 회전을 나타내는 요 각도, 및 차량 횡축을 중심으로 한 광전자 센서의 회전을 나타내는 피치 각도는 롤 각도가 결정되기 전에 이미 결정되어 있다. 광전자 센서는 평가 유닛을 포함하는데, 평가 유닛에 의해 유리하게는 광전자 센서가 이미 피치 각도 및 요 각도에 대해 교정 또는 수정되었으므로 롤 각도에 대한 향상된 결정을 실행할 수 있다.
예로서, 피치 각도 및 요 각도는 센서 좌표계가 리시버 유닛의 제 1 리시버 요소의 적어도 2개의 주사점에 의해 결정되도록 결정될 수 있다. 또한, 기준 좌표계는 제 1 리시버 요소의 적어도 하나의 주사점과 제 2 리시버 요소의 적어도 하나의 주사점에 의해 결정될 수 있으며, 제 2 리시버 요소의 주사점은 제 1 리시버 요소의 주사점의 선택을 기초로 특정된다. 특히, 기준 좌표계를 생성하기 위해 사용되는 제 1 및 제 2 리시버 요소의 주사점은 동일한 수평 각도를 갖도록 제공될 수 있다. 수평 각도는 차량 종축 및 차량 횡축에 의해 확장되는 평면에서의 각도이다.
센서 좌표계는 기준 좌표계와 비교될 수 있으며, 비교 결과에 따라, 광전자 센서의 피치 각도 및/도는 요 각도가 결정될 수 있다.
특히, 광전자 센서는 라이다 센서 또는 레이저 스캐너로서 구현될 수 있다.
바람직한 개량예에 따르면, 주사점 및 기준점은 이들이 적어도 서로에 대해 사전결정된(predetermined) 측방향 간격을 갖도록 결정된다. 간격 임계값이 결정될 수 있으며, 그에 따라 롤 각도는 간격 임계값이 측방향 간격에 의해 초과되는 경우에 결정될 수 있다. 예로서, 이러한 간격 임계값은 적어도 차량 폭의 절반에 해당할 수 있다.
추가 실시예에서, 기준점은 광전자 센서의 자동차 상에의 설치 높이에 기초한다. 환언하면, 기준점은 차량에서의 공지의 설치 위치에 의해 특정된다. 설치 높이 또는 설치 위치가 알려진 경우, 예컨대 도로로부터 또는 자동차 아래의 표면으로부터의 센서의 수직 거리를 추정할 수 있다. 그 도로 또는 표면은 기준축을 결정하기 위한 또는 기준면에 대한 기초로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 설치 높이 또는 설치 위치는 기준 위치로서 사용될 수 있다. 이는 롤 각도가 광전자 센서의 설치 높이로서의 기준점과 수신된 주사점 사이에서 결정되게 한다. 그 결과, 특히 롤 각도를 결정할 수 있기 위해 2개의 주사점을 수신할 필요가 없다. 따라서, 용이하지만 그럼에도 불구하고 많은 운전 상황에서 신뢰할 수 있게 롤 각도를 결정할 수 있다. 특히, 설치 높이 또는 설치 위치가 알려진 경우, 롤 각도는 단일 지상 구조물을 기초로 결정될 수 있다. 이는 제 2 지상 구조물이 없거나 가려져 있을 수 있어서 센서 이미지에 오직 하나의 지상 구조물만이 포착된 경우에 특히 유익하다.
마찬가지로, 주사점은 제 1 공간 좌표, 제 2 공간 좌표 및 제 3 공간 좌표를 가지며, 롤 각도는 제 3 공간 좌표의 제 2 공간 좌표에 대한 비율의 아크탄젠트 함수에 의해 결정된다. 특히, 제 1 공간 좌표는 차량 종축을 따르고(X_A), 제 2 공간 좌표는 차량 횡축을 따르고(Y_A), 제 3 공간 좌표는 차량 수직축을 따른다(Z_A):
A(X_A, Y_A, Z_A);
α=atan((Z_A)/(Y_A));
여기서 A는 주사점에 대응하고 α는 롤 각도에 대응한다. 복수의 주사점이 일렬로 수신되고 그에 따라 복수의 개별 롤 각도가 결정되는 경우, 롤 각도는 개별 롤 각도의 평균값을 만듦으로써 결정될 수 있다.
다른 바람직한 구성에 따르면, 기준점은 수신된 제 2 주사점에 기초한다. 특히, 수신된 제 2 주사점은 도로 상의 제 2 선에서 비롯될 수 있다. 특히, 수신된 2개의 주사점은 바람직하게는 롤 각도가 결정될 수 있도록 서로에 대해 충분히 큰 측방향 간격을 갖는다. 그리고 특히 주사축은 제 1 주사점과 제 2 주사점 사이에 놓인다. 롤 각도에 대응하는 각도는 제 2 주사점을 통해 연장되는 기준축과 주사축 사이에서 결정될 수 있다. 그 결과, 특히 광전자 센서의 설치 높이와는 독립적으로 롤 각도를 확실하게 결정할 수 있다. 예로서, 설치 높이는 자동차의 서스펜션으로 인해, 및/또는 타이어 표면의 마모로 인해, 및/또는 자동차의 적재량(load)으로 인해 달라질 수 있다.
나아가, 주사점은 제 1 공간 좌표(X_A), 제 2 공간 좌표(Y_A) 및 제 3 공간 좌표(Z_A)를 갖고, 제 2 주사점은 제 1 추가 공간 좌표(X_B), 제 2 추가 공간 좌표(Y_B) 및 제 3 추가 공간 좌표(Z_B)를 가지며, 롤 각도는 제 3 추가 공간 좌표와 제 3 공간 좌표 간의 차이와 제 2 추가 공간 좌표와 제 2 공간 좌표 간의 차이의 비율의 아크탄젠트 함수에 의해 결정된다. 특히, 제 1 공간 좌표 및 제 1 추가 공간 좌표는 차량 종축을 따르고(X-좌표), 제 2 공간 좌표 및 제 2 추가 공간 좌표는 차량 횡축을 따르며(Y-좌표), 제 3 공간 좌표 및 제 3 추가 공간 좌표는 차량 수직축을 따른다(Z-좌표):
A(X_A, Y_A, Z_A);
B(X_B, Y_B, Z_B);
α=atan((Z_B-Z_A)/(Y_B-Y_A));
여기서 A는 제 1 주사점에 대응하고 B는 제 2 주사점에 대응하며 α는 롤 각도에 대응한다. 특히, 이에 의하면, 예컨대 자동차의 서스펜션으로 인해 및/또는 타이어 표면의 마모로 인해 및/또는 자동차의 적재량으로 인해 달라질 수도 있는 광전자 센서의 설치 높이와는 독립적으로 롤 각도를 확실하게 결정할 수 있다.
다른 구성에 따르면, 광전자 센서는 롤 각도를 기초로 교정된다. 광전자 센서의 평가 유닛을 사용하면, 롤 각도를 결정할 수 있고, 롤 각도에 기초하여, 광전자 센서를 교정할 수 있다. 특히, 광전자 센서의 오정렬은, 광전자 센서가 사용되는 경우, 다른 보조 시스템에 대한 평가를 위해 수정된 센서 이미지를 제공할 수 있도록, 평가 유닛에 의해 롤 각도를 결정함으로써 수정될 수 있다. 특히, 자동차의 반자율, 특히 자율 운전 조작의 경우 개량된 광전자 센서를 제공할 수 있으며, 도로 교통에서 상기 광전자 센서를 확실하고 안전하게 사용할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 롤 각도는 자동차의 조작, 특히 운전 조작 중에 결정된다. 특히, 이는 운전 중에 광전자 센서의 현재 롤 각도가 결정되게 하며, 광전자 센서는 어떤 운전 상황에서나 적절하게 교정 및 수정될 수 있다. 예로서, 여기에서의 운전 상황은 고속도로에서의 운전, 주차 과정, 또는 그 밖에 예컨대 신호등 또는 교차로에서의 정지 상태일 수 있다. 특히, 각각의 오정렬은 예컨대 자동차의 적재량 상태가 상이한 경우에 달라질 수도 있다. 롤 각도를 최신 방식으로 결정함으로써, 적재량 상태가 상이한 경우에도 광전자 센서를 교정할 수 있다. 그 결과, 광전자 센서는 복수의 운전 상황에서 잘 작동할 수 있으며, 그래서 도로 교통에서의 안전성은 복수의 상이한 운전 상황에 대해 개선될 수 있다. 이에 의하면, 특히, 자동차의 적어도 반자율 조작 중에, 특히 자동차의 자율 조작 중에, 도로 안내판 및/또는 자동차 주변에 있는 물체에 대한 개량된 인식을 실현할 수 있으며, 그에 따라서 도로 교통에서의 안전성을 증가시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 센서 이미지에서 인식되는 도로 표지의 적어도 하나의 주사점은 롤 각도를 결정하는 데 사용된다. 여기에서 활용될 수 있는 것은 도로 표지가 다수의 도로에 적용되어 있다는 것이다. 나아가, 많은 국가에서 도로 표지는 강한 반사성 입자를 포함할 수도 있다. 그 결과, 이들 도로 표지는 쉽게 인식될 수 있다. 또한, 도로 표지는 서로 충분히 큰 측방향 간격을 가질 수 있으며, 나아가 서로 평행하게 정렬될 수 있다. 따라서, 롤 각도는 센서 이미지에서 인식되는 도로 표지를 사용하여 확실하게 결정될 수 있다.
또한, 본 방법에 대해서 도로 안전 방벽 및/또는 벽, 특히 터널 벽이 사용될 수 있다. 특히, 이에 의하면, 본 방법은 심지어 도로 표지가 없는 경우에도 매우 확실하게 실행될 수 있다. 특히 도로 안전 방벽 및/또는 터널 벽과 같은 벽은 마찬가지로 서로 평행하게 정렬되어 있으므로, 이들은 본 방법을 위해 확실하게 사용될 수 있다. 특히, 이에 의하면, 본 방법에 곡선을 고려할 수도 있다.
결과적으로, 도로 표지, 도로 안전 방벽 및/또는 벽, 특히 터널 벽은 본 발명의 의미에서의 지상 구조물일 수 있다.
다른 바람직한 구성에 따르면, 복수의 주사점에 대해 각각의 롤 각도가 결정되고, 광전자 센서의 롤 각도는 주사점들의 각각의 결정된 롤 각도의 통계적 평균으로서 결정된다. 특히, 이에 의하면, 개별 주사점의 결정된 롤 각도가 롤 각도의 추가 결정에 의해 검증될 수 있으며, 특히 통계적 평균에 의해 롤 각도를 결정함으로써 부정확성이 보정될 수 있다. 그 결과, 광전자 센서의 롤 각도가 확실하게 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 광 빔을 방출하기 위한 적어도 하나의 트랜스미터 장치 및 적어도 하나의 리시버 유닛을 포함하는 광전자 센서에 관한 것이다. 리시버 유닛은 물체에서 반사된 광 빔을 수신하도록 구현된다. 광전자 센서는 수신된 광 빔을 자동차 주변의 센서 이미지 내의 주사점으로서 표현하도록 구현되는 평가 유닛을 포함한다. 또한, 평가 유닛은 적어도 하나의 주사축과 적어도 기준축 사이에서 롤 각도를 결정하도록 설계된다. 주사축은 지상 구조물의 적어도 하나의 수신된 주사점 및 광전자 센서의 기준축의 기준점에 의해 형성된다.
본 방법의 바람직한 구성은 광전자 센서의 바람직한 구성인 것으로 간주되어야 한다. 이를 위해, 광전자 센서는 본 방법 및 본 방법의 바람직한 구성이 실행되게 하는 물리적인 특징들을 구비한다.
본 발명의 다른 특징들은 청구항, 도면 및 도면의 설명으로부터 나온다. 상기의 설명에 기재되어 있는 특징들 및 특징들의 조합, 그리고 하기의 도면의 설명에 기재되어 있거나 및/또는 도면에만 도시되어 있는 특징들 및 특징들의 조합은, 각각 표시된 조합으로 사용될 뿐만 아니라, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 조합으로 또는 그 자체로 사용될 수도 있다. 따라서, 도면에 명시적으로 도시되어 설명되지 않았지만 특징들의 자기 완성형 조합 덕분에 설명된 실시예로부터 나오며 생산 가능한 본 발명의 실시예도 또한 포함되고 개시된 것으로 간주할 의도이다. 그러므로, 최초에 기재된 독립청구항의 모든 특징을 구비하는 않는 실시예들 및 특징들의 조합도 개시되어 있는 것으로 간주된다. 나아가, 청구항들의 역참조에 기재된 특징들의 조합의 범위를 넘거나 그와 상이한 실시예들 및 특징들의 조합도 특히 상술한 실시예에 의해 개시된 것으로 간주되어야만 한다.
이제, 바람직한 예시적인 실시예를 기초로 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명할 것이다.
도 1은 광전자 센서의 실시예를 포함하는 자동차의 개략 평면도를 나타낸다.
도 2는 광전자 센서의 실시예에 의한 제 1 수신 상황의 개략 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 2의 광전자 센서의 실시예의 개략 횡단면도를 나타낸다.
도 4는 광전자 센서의 실시예에 의한 제 2 수신 상황의 추가적인 개략 평면도를 나타낸다.
도 5는 도 4의 광전자 센서의 실시예의 개략 횡단면도를 나타낸다.
도면에서 동일한 도면부호는 동일하거나 또는 동일한 기능을 가진 요소들을 식별하기 위해 부여된다.
도 1은 운전자 보조 시스템을 포함한 자동차(1)를 도시한다. 자동차(1)의 주변(4)에 배치된 물체(3)는 예컨대 운전자 보조 시스템에 의해 포착될 수 있다. 특히, 자동차(1)와 물체(3) 사이의 거리가 운전 보조 시스템에 의해 결정될 수 있다.
운전자 보조 시스템은 적어도 하나의 광전자 센서(5)를 포함한다. 광전자 센서(5)는 라이다 센서 또는 레이저 스캐너로서 구현될 수 있다. 광전자 센서(5)는 광 빔(8)을 방출 또는 발산할 수 있는 트랜스미터 장치(6)로서 구현될 수 있다. 본 예에서, 광전자 센서(5)는 자동차(1)의 전방 영역에 배열된다. 광전자 센서(5)는 또한 다른 영역, 예컨대 자동차(1)의 후방 영역 또는 측방 영역에 배열될 수 있다. 따라서, 본 예는 완전한 것으로 간주되어서는 안되며, 단지 본질적인 개념을 설명하는 역할을 할 뿐이다.
광 빔(8)은 사전결정된 포착 범위(E) 또는 사전결정된 각도 범위 내에서 트랜스미터 장치(6)에 의해 방출될 수 있다. 예로서, 광 빔(8)은 사전결정된 수평 각도 범위로 방출될 수 있다. 또한, 광전자 센서(5)는 편향 장치(도시되지 않음)을 포함하는데, 이 편향 장치에 의해 광 빔(8)은 주변(4)으로 편향될 수 있으며, 그에 따라 포착 범위(E)가 조사된다.
나아가, 광전자 센서(5)는 예컨대 포토다이오드(photodiode)를 포함할 수도 있는 리시버 유닛(7)을 포함한다. 리시버 유닛(7)을 사용하면, 물체(3)에 의해 반사된 광 빔(9)이 수신 신호로서 수신될 수 있다. 또한, 광전자 센서(5)는 예컨대 마이크로컨트롤러 또는 디지털 시그널 프로세서에 의해 형성될 수 있는 제어 장치를 포함할 수 있다. 광전자 센서(5)는 평가 유닛(10)을 포함할 수 있는데, 반사된 광 빔(9)은 평가 유닛(10)에 의해 주사점(15, 16, 20, 21)(도 3 및 도 4 참조)으로서 평가될 수 있다. 운전자 보조 시스템은 예컨대 자동차(1)의 전자 제어 유닛(ECU)에 의해 형성될 수 있는 제어 장치(11)를 더 포함한다. 제어 장치(11)는 데이터 전송을 위해 광전자 센서(5)에 연결된다. 데이터 전송은 예컨대 자동차(1)의 데이터 버스(data bus)를 통해 실행될 수 있다.
도 2는 제 1 수신 상황의 개략적인 평면도를 나타낸다. 광전자 센서(5)는 그의 수신 영역(E)을 가지고 도로(12)를 향해 있다. 간략화된 개요를 위해, 자동차(1)는 도시되어 있지 않으며, 대신에 도시되는 것은 자동차(1)에 배열된 광전자 센서(5)뿐이다. 지상 구조물(13)이 도로(12) 상에 위치해 있으며, 상기 지상 구조물은 특히 선형 구현예를 가지며 본 예에서는 제 1 도로 표지(14)로서 구현된다. 제 1 도로 표지(14)는 적어도 하나의 주사점(15)을 갖는다. 나아가, 제 1 도로 표지(14)에 의해 반사되는 추가 광 빔(8)이 광전자 센서(5)에 의해 수신될 수 있으며 각각 센서 이미지 내의 주사점(16)으로서 표현될 수 있는 것도 가능하다.
도 3은 도 2의 제 1 수신 상황의 개략적인 횡단면도를 나타낸다. 도 3은 차량 횡축(Y) 및 차량 수직축(Z)을 나타낸다. 본 발명에 따른 방법에 있어서, 특히 차량 횡축(Y)과 차량 수직축(Z) 사이에서 찾을 수 있는 롤 각도(α)가 결정된다. 특히, 롤 각도(α)는 본 예에서는 원점에 표시되어 있는 차량 종축(X)을 중심으로 한 회전이다. 나아가, 도 3은 마찬가지로 본 예에서는 원점에 배열되어 있는 기준점(17)과 주사점(15)을 나타낸다. 주사축(18)은 기준점(17)과 주사점(15) 사이에 놓인다. 기준축(19)은 마찬가지로 기준점(17), 및 광전자 센서(5)의 피치 각도 및 요 각도에 따라 다르다. 특히, 기준축(19)은 광전자 센서(5)의 요 각도 및 피치 각도에 대해 수정될 수 있다. 특히, 롤 각도(α)는 주사축(18)과 기준축(19) 사이의 각도이다.
특히, 주사점(15) 및 기준점(17)은 이들이 적어도 서로에 대해 사전결정된 측방향 간격을 갖도록 결정된다. 특히, 기준점(17)은 광전자 센서(5)의 자동차(1) 상에의 설치 높이에 기초할 수 있다.
특히, 주사점(15)은 X-방향으로의 제 1 공간 좌표(X_A), Y-방향으로의 제 2 공간 좌표(Y_A), 및 Z-방향으로의 제 3 공간 좌표(Z_A)를 갖는다. 롤 각도(α)는 제 3 공간 좌표(Z_A)의 제 2 공간 좌표(Y_A)에 대한 비율의 아크탄젠트 함수에 의해 결정된다:
A(X_A, Y_A, Z_A);
α=atan((Z_A)/(Y_A)).
도 4는 제 2 수신 상황의 개략적인 평면도를 나타낸다. 간략화된 개요를 위해, 자동차(1)는 도시되어 있지 않으며, 대신에 도시되는 것은 자동차(1)에 배열된 광전자 센서(5)뿐이다. 본 예에서, 도로(12)에는 2개의 도로 표지(14, 22)로서 구현되는 지상 구조물(13)이 있다. 제 1 도로 표지(14)는 적어도 하나의 주사점(15)을 갖는다. 제 2 도로 표지(22)는 센서 이미지에서 적어도 하나의 주사점(20)을 갖는다. 특히, 본 예에서 의도된 바와 같이, 제 1 도로 표지(14) 및 제 2 도로 표지(22) 둘 모두는 복수의 주사점(15, 20)을 가질 수 있고, 각각의 롤 각도(α)는 제 1 도로 표지(14)의 주사점(15, 16) 및 제 2 도로 표지(22)의 주사점(20, 21) 사이에서 결정될 수 있으며, 광전자 센서(5)의 롤 각도(α)는 주사점(15, 15, 20, 21)의 각각의 결정된 롤 각도(α)의 통계적 평균으로서 결정될 수 있다.
특히, 기준점(17)은 수신된 제 2 주사점(20)에 기초하여 제공된다. 그 결과, 특히 롤 각도(α)는 타이어의 마모로 인해 및/또는 자동차의 상이한 적재량 상태로 인해 달라질 수 있는 광전자 센서(5)의 설치 높이와는 독립적으로 결정될 수도 있다.
도 5는 도 4의 제 2 수신 상황의 개략적인 횡단면도를 나타낸다. 하기의 예에서, 롤 각도(α)는 주사점(15)과 제 2 주사점(20) 사이에서 결정된다. 주사축(18)은 주사점(15)과 제 2 주사점(20) 사이에 놓인다. 기준축(19)은 제 2 주사점(20), 피치 각도 및 요 각도를 기초로 결정된다. 특히, 제 1 주사점(15)은 X-방향으로의 제 1 공간 좌표(X_A), Y-방향으로의 제 2 공간 좌표(Y_A), 및 Z-방향으로의 제 3 공간 좌표(Z_A)를 갖는다. 또한, 제 2 주사점(20)은 마찬가지로 X-방향으로의 제 1 추가 공간 좌표(X_B), Y-방향으로의 제 2 추가 공간 좌표(Y_B) 및 Z-방향으로의 제 3 추가 공간 좌표(Z_B)를 갖는다. 그러면, 롤 각도(α)는 제 3 추가 공간 좌표(Z_B)와 제 3 공간 좌표(Z_A) 간의 차이와 제 2 추가 공간 좌표(Y_B)와 제 2 공간 좌표(Y_A) 간의 차이의 비율의 아크탄젠트 함수에 의해 결정될 수 있다:
A(X_A, Y_A, Z_A);
B(X_B, Y_B, Z_B);
α=atan((Z_B-Z_A)/(Y_B-Y_A)).
특히, 광전자 센서(5)는 결정된 롤 각도(α)를 기초로 교정 또는 수정된다. 특히, 광전자 센서(5)의 평가 유닛(10)은 이를 위해 롤 각도(α)를 결정할 수 있고, 적절하게 수정된 롤 각도(α)를 제어 장치(11)에 전송할 수 있다. 특히, 이에 의하면 광전자 센서(5)의 정보의 개량된 평가가 제어 장치(11)에 활용될 수 있어서 도로 교통에서의 안전성이 증가할 수 있다.
특히, 자동차(1)의 운전 조작 중에 결정되는 롤 각도(α)가 제공된다.

Claims (12)

  1. 자동차(1)의 광전자 센서(5)의 롤 각도(roll angle)(α)를 결정하기 위한 방법으로서, 상기 광전자 센서는 적어도 하나의 트랜스미터 장치(transmitter device)(6), 적어도 하나의 리시버 유닛(receiver unit)(7) 및 적어도 하나의 평가 유닛(evaluation unit)(10)을 포함하고, 상기 방법은:
    - 상기 트랜스미터 장치(6)에 의해 자동차(1)의 주변(4)으로 광 빔(8)을 방출하는 단계,
    - 상기 리시버 유닛(7)에 의해, 물체(3)에서 반사된 광 빔(8)을 수신하는 단계― 수신된 광 빔(8)은 상기 광전자 센서(5)에 의해 생성되는 자동차(1)의 주변의 센서 이미지 내의 주사점(scan point)으로서 상기 평가 유닛(10)에 의해 표현됨 ―를 포함하는, 롤 각도 결정 방법에 있어서,
    상기 롤 각도(α)는 적어도 하나의 주사축(scan axis)(18)과 적어도 하나의 기준축(19) 사이에서 상기 평가 유닛(10)에 의해 결정되고, 상기 주사축(18)은 지상 구조물(13)의 적어도 하나의 주사점(15, 16, 20, 21) 및 상기 광전자 센서(5)의 기준축(19)의 기준점(17)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준축(19)은 상기 광전자 센서(5)의 피치 각도(pitch angle) 및 요 각도(yaw angle)를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사점(15) 및 상기 기준점(17)은 이들이 적어도 서로에 대해 사전결정된(predetermined) 측방향 간격을 갖도록 결정되는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준점(17)은 상기 광전자 센서(5)의 자동차(1) 상에의 설치 높이에 기초하는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주사점(15)은 제 1 공간 좌표(X_A), 제 2 공간 좌표(Y_A) 및 제 3 공간 좌표(Z_A)를 갖고, 상기 롤 각도(α)는 제 3 공간 좌표(Z_A)의 제 2 공간 좌표(Y_A)에 대한 비율의 아크탄젠트 함수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기준점(17)은 제 2 지상 구조물의 제 2 주사점(20)에 기초하는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주사점(15)은 제 1 공간 좌표(X_A), 제 2 공간 좌표(Y_A) 및 제 3 공간 좌표(Z_A)를 갖고, 제 2 주사점(20)은 제 1 추가 공간 좌표(X_B), 제 2 추가 공간 좌표(Y_B) 및 제 3 추가 공간 좌표(Z_B)를 가지며, 상기 롤 각도(α)는 제 3 추가 공간 좌표(Z_B)와 제 3 공간 좌표(Z_A) 간의 차이와 제 2 추가 공간 좌표(Y_B)와 제 2 공간 좌표(Y_A) 간의 차이의 비율의 아크탄젠트 함수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전자 센서(5)는 롤 각도(α)에 기초하여 상기 평가 유닛(10)에 의해 교정되는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤 각도(α)는 자동차(1)의 운전 조작 중에 결정되는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 이미지에서 인식되는 적어도 하나의 도로 표지의 적어도 하나의 주사점이 상기 롤 각도(α)를 결정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 주사점(15, 16, 20, 21)에 대해 각각의 롤 각도(α)가 결정되고, 상기 광전자 센서(5)의 롤 각도(α)는 상기 주사점(15, 16, 20, 21)의 각각의 결정된 롤 각도(α)의 통계적 평균으로서 결정되는 것을 특징으로 하는
    롤 각도 결정 방법.
  12. 자동차(1)용 광전자 센서(5)로서, 자동차(1)의 주변(4)으로 광 빔(8)을 방출하기 위한 적어도 하나의 트랜스미터 장치(6), 물체(3)에서 반사된 광 빔(8)을 수신하기 위한 적어도 하나의 리시버 유닛(7), 및 수신된 광 빔(8)을 자동차(1)의 주변의 센서 이미지(14) 내의 주사점(15, 16, 20, 21)으로서 표현하도록 구성되는 평가 유닛(10)을 포함하는, 광전자 센서(5)에 있어서,
    상기 평가 유닛(10)은 적어도 하나의 주사축(18)과 적어도 하나의 기준축(19) 사이에서 롤 각도(α)를 결정하도록 추가로 구성되고, 상기 주사축(18)은 지상 구조물(13)의 적어도 하나의 주사점(15, 16, 20, 21) 및 상기 광전자 센서(5)의 기준축(19)의 기준점(17)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는
    광전자 센서.
KR1020207031778A 2018-05-04 2019-04-25 센서 이미지의 주사점에 의해 광전자 센서의 롤 각도를 결정하기 위한 방법, 및 광전자 센서 KR102397360B1 (ko)

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