KR102406521B1 - 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템 및 방법 - Google Patents

차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도 제어 시스템은 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출하고, 상기 카메라로부터 일정거리 이격된 전방 거리를 추출하며, 추출된 전방 거리의 위치와 상기 카메라 사이의 회전 각도를 계산하는 영상 시스템, 상기 계산된 회전 각도를 수신하고, 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하여 상기 회전 각도의 오차를 보정한 후에 최종 회전 각도를 출력하거나, 상기 차량으로부터 거동 데이터를 수신하여 최종 회전 각도를 출력하는 램프 시스템 및 상기 램프 시스템으로부터 최종 회전 각도를 수신하여 램프를 동작시키는 액추에이터를 포함한다.

Description

차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템 및 방법{System and Method for controlling rotating angle of lamp in vehicle}
본 발명은 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차선의 위치를 판단할 수 있는 카메라를 이용하여 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 전조등은 차량의 앞부분에 위치하여 차량의 야간 주행 시 효율적으로 전방을 밝혀주어 운전자가 안전운행을 할 수 있도록 도와주는 장치로서, 헤드램프라고도 한다.
종래의 헤드램프는 통상 램프 하우징에 고정되어 차량의 중심 라인과 일치하는 방향만을 조사하며, 따라서 곡선도로를 진행하는 경우 차량의 현재 자세에서의 정방향 만을 비추게 되므로 운전자는 진행하고자 하는 주행방향의 도로 상황에 대한 정보를 시각적으로 인지하기 어렵게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 차량의 좌우 회전상태에 따라 광 조사각이 좌우 방향으로 자동 조절되는 벤딩 라이트 장치를 헤드램프에 적용하는 비율이 높아지고 있다. 이와 관련된 기술을 DBLS(Dynamic Bending Lighting System)이라고 하며, 이는 운전대의 회전방향 등을 인식하여 전조등을 좌우로 선회시켜 차량 진행방향으로 빛을 비추도록 하여 야간 시인성을 증대한다.
[특허문헌]한국등록특허 10-1714163호.
본 발명의 목적은, 차선이 위치를 판단할 수 있는 카메라를 이용하여 차량의 램프가 과소한 회전 각도로 제어되어 발생하는 성능 저하를 개선하고, 차량의 램프가 과도한 회전 각도로 제어되어 발생하는 대항 차량의 눈부심을 개선할 수 있는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도 제어 시스템은 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출하고, 상기 카메라로부터 일정거리 이격된 전방 거리를 추출하며, 추출된 전방 거리의 위치와 상기 카메라 사이의 회전 각도를 계산하는 영상 시스템, 상기 계산된 회전 각도를 수신하고, 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하여 상기 회전 각도의 오차를 보정한 후에 최종 회전 각도를 출력하거나, 상기 차량으로부터 거동 데이터를 수신하여 최종 회전 각도를 출력하는 램프 시스템 및 상기 램프 시스템으로부터 최종 회전 각도를 수신하여 램프를 동작시키는 액추에이터를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 영상 시스템은, 상기 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출하는 영상 분석부, 상기 차량에 구비된 카메라로부터 일정 거리 이격된 전방 거리를 추출하고, 상기 추출된 전방 거리의 위치와 카메라 사이의 회전 각도(θ1)를 계산하는 각도 계산부 및 상기 계산된 회전 각도를 상기 램프 시스템에 송신하는 각도 출력부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 차량에 구비된 카메라는, 차선이탈경고시스템(LDWS) 및 차선유지지원시스템(LKAS)에서 이용 가능한 카메라일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 각도 계산부는, 상기 회전 각도를 10회 이상 반복하여 계산하고, 계산된 회전 각도를 카메라의 위치 및 전방 거리의 위치에 따라 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 램프 시스템은, 상기 영상 시스템으로부터 회전 각도를 수신하는 각도 수신부, 상기 카메라 및 상기 램프의 위치에 따라 상기 회전 각도의 오차를 보정하는 오차 보정부 및 상기 회전 각도를 액추에이터에 출력하는 각도 출력부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 각도 수신부는, 상기 회전 각도의 오류 발생 여부를 판단하여 상기 회전 각도가 유효한 값인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 각도 수신부는, 상기 회전 각도의 평균값 중에서 소정 개수를 추출하여 필터링 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 오차 보정부는, 상기 카메라가 장착된 위치와 상기 램프가 장착된 위치 간의 거리 차이를 이용하여 램프의 회전 각도를 계산하여 오차를 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 각도 출력부는, 상기 회전 각도를 캔 통신 또는 린 통신을 이용하여 상기 액추에이터에 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 회전 각도가 유효한 값인지 여부를 판단하여, 상기 회전 각도가 유효하지 않은 값인 경우에, 상기 차량의 속도 및 차량의 요레이트를 수신하여 차량의 램프의 회전 각도를 계산하는 회전각도 계산부, 상기 차량의 진행 방향으로의 일정 거리에서의 위치와 상기 차량의 램프의 높이에서의 위치를 이용하여 차량의 램프의 회전 한계각도를 계산하는 회전 한계각도 계산부 및 상기 계산된 회전 한계각도와 상기 회전각도를 비교하여 최종 회전 각도를 액추에이터에 출력하는 각도 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도 제어 방법은 영상 시스템에서, 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출하는 단계, 상기 영상 시스템에서, 상기 카메라로부터 일정거리 이격된 전방 거리를 추출하고, 추출된 전방 거리의 위치와 상기 카메라 사이의 회전 각도를 계산하는 단계, 램프 시스템에서, 상기 계산된 회전 각도를 수신하는 단계, 상기 램프 시스템에서, 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하는 단계, 상기 회전 각도의 오차를 보정한 후에 최종 회전 각도를 출력하거나, 상기 차량으로부터 거동 데이터를 수신하여 최종 회전 각도를 출력하는 단계 및 상기 최종 회전 각도를 수신하여 램프를 동작시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 회전 각도를 계산하는 단계 이후, 상기 회전 각도를 10회 이상 반복하여 계산하는 단계 및 상기 회전 각도의 계산 횟수를 카운팅하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하는 단계 이후, 상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도인 경우에, 상기 회전 각도를 필터링 하는 단계 및 상기 카메라가 장착된 위치와 상기 램프가 장착된 위치 간의 거리 차이를 이용하여 상기 램프의 회전 각도를 계산하여 오차를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하는 단계 이후, 상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도가 아닌 경우에, 상기 차량의 속도 및 차량의 요레이트를 수신하여 상기 램프의 회전 각도를 계산하는 단계, 상기 램프의 회전 한계각도를 계산하는 단계 및 상기 램프의 회전 각도 및 회전 한계각도를 비교하여 최종 회전 각도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템 및 방법에 따르면, 차선이 위치를 판단할 수 있는 카메라를 이용하여 차량의 램프가 과소한 회전 각도로 제어되어 발생하는 성능 저하를 개선하고, 차량의 램프가 과도한 회전 각도로 제어되어 발생하는 대항 차량의 눈부심을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템을 개략적으로 설명하는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 영상시스템을 구체적으로 설명하는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 램프시스템을 구체적으로 설명하는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템에서 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법을 구체적으로 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 시스템에서 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법을 구체적으로 설명하는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템에서 영상을 분석하여 차선을 추출하고, 차선과 램프의 회전 각도를 계산하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 시스템에서 카메라와 램프의 위치에 따른 램프의 회전 각도의 오차를 보정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템을 개략적으로 설명하는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템(10)은 영상 시스템(100), 램프 시스템(200) 및 액추에이터(300)를 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프(lamp)는 Dynamic Bending Light(DBL)이며, 헤드램프, 코너링 램프, 전조등, 미등 등을 포함할 수 있으며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않는다.
영상 시스템(100)은 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출한다. 예를 들어, 차량에 구비된 카메라는 차선이탈경고시스템(Lane Departure Warning System, LDWS) 및 차선유지지원시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS)에서 이용 가능한 카메라이며, 차선 정보(예를 들어, 차선의 색상 등), 도로폭, 곡룔 등을 이용하여 차선의 위치를 판단할 수 있다.
예를 들어, 차선 정보를 추출하는 방법은 차선이탈경고시스템(LDWS) 및 차선유지지원시스템(LKAS)의 영상분석 알고리즘을 이용할 수 있다.
영상 시스템(100)은 차량에 구비된 카메라로부터 일정 거리 이격된 전방 거리(영상 라인)를 추출하고, 추출된 전방 거리의 위치(A, B)와 카메라 사이의 회전 각도(θ1, 차선과의 회전 각도)를 계산하며, 추출된 전방 거리의 위치(A, B)와 카메라 사이의 회전 각도(θ1)를 계산하는 방법은 도 6을 참조하여 자세하게 설명한다.
영상 시스템(100)은 계산된 회전 각도를 램프 시스템(200)에 송신한다. 예를 들어, 영상 시스템(100)은 계산된 회전 각도를 캔(CAN) 통신 또는 린(LIN) 통신을 이용하여 램프 시스템(200)에 송신할 수 있다.
영상 시스템(100)의 구체적인 구성은 도 2를 참조하여 자세하게 설명하고, 영상 시스템(100)의 구체적인 동작 방법은 도 4를 참조하여 자세하게 설명한다.
램프 시스템(200)은 영상 시스템(100)으로부터 회전 각도를 수신한다.
램프 시스템(200)은 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도가 유효한지 여부(유효한 값인지 여부)를 판단한다. 예를 들어, 램프 시스템(200)은 차선이탈경고시스템(LDWS) 및 차선유지지원시스템(LKAS)에서 이용 가능한 카메라로부터 수신된 신호에서 오류가 발생한 경우인지 여부를 판단할 수 있다.
램프 시스템(200)은 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도가 유효한지 여부를 판단하여 수신한 회전 각도가 유효한 경우에 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도를 필터링한다. 예를 들어, 램프 시스템(200)은 수신한 회전 각도를 일정 영역 또는 일정 시간 동안 회전 각도의 평균값을 생성하고, 생성된 회전 각도의 평균값 중에서 일정 개수를 추출할 수 있다.
램프 시스템(200)은 카메라가 장착된 위치(D) 및 램프가 장착된 위치(E)에 따라 회전 각도의 오차를 보정한다.
예를 들어, 램프 시스템(200)은 카메라가 장착된 위치(D)와 헤드램프가 장착된 위치(E)의 사이의 거리(d)와 삼각함수 및 코사인법칙 등을 이용하여 램프의 회전 각도(θ1')를 계산할 수 있으며, 이러한 램프의 회전 각도(θ1')의 계산 방법은 도 7에서 구체적으로 설명한다.
램프 시스템(200)은 회전 각도를 액추에이터(300)에 출력한다. 예를 들어, 램프 시스템(100)은 캔(CAN) 통신 또는 린(LIN) 통신을 이용하여 회전 각도를 액추에이터(300)에 송신할 수 있다.
램프 시스템(200)은 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도가 유효한지 여부를 판단하여 수신한 회전 각도가 유효하지 않은 경우에 램프의 회전 각도를 계산하고, 회전 한계각도를 계산한다.
예를 들어, 회전각도 계산부(240)에서 차량의 속도 및 차량의 요레이트 등을 수신하여 차량 내 램프의 회전 각도를 계산할 수 있다.
예를 들어, 회전 한계각도 계산부(250)는 차량의 진행 방향으로의 일정 거리(예를 들어, 75M)에서의 위치와 차량의 램프의 높이(예를 들어, 75M) X 100M(일정 거리)에서의 위치를 이용하여 차량 내 램프의 회전 한계각도를 계산할 수 있다.
램프 시스템(200)의 구체적인 구성은 도 3을 참조하여 자세하게 설명하고, 램프 시스템(200)의 구체적인 동작 방법은 도 5를 참조하여 자세하게 설명한다.
액추에이터(300)는 램프 시스템(200)으로부터 회전 각도를 수신하여 램프를 동작시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 영상시스템을 구체적으로 설명하는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 영상 시스템(100)은 영상 분석부(110), 각도 계산부(120) 및 각도 출력부(130)를 포함하며, 영상 시스템(100)의 구체적인 동작 방법은 도 4를 참조하여 자세하게 설명한다.
영상 분석부(110)는 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출한다. 예를 들어, 차량에 구비된 카메라는 차선이탈경고시스템(Lane Departure Warning System, LDWS) 및 차선유지지원시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS)에서 이용 가능한 카메라이며, 차선 정보(예를 들어, 차선의 색상 등), 도로폭, 곡룔 등을 이용하여 차선의 위치를 판단할 수 있다.
각도 계산부(120)는 차량에 구비된 카메라로부터 일정 거리 이격된 전방 거리(영상 라인)를 추출하고, 추출된 전방 거리의 위치(A, B)와 카메라 사이의 회전 각도(θ1)를 계산하며, 추출된 전방 거리의 위치(A, B)와 카메라 사이의 회전 각도(θ1)를 계산하는 방법은 도 6을 참조하여 자세하게 설명한다.
각도 계산부(120)는 신뢰성 있는 데이터 확보를 위하여 회전 각도를 10회 이상 반복하여 최종 회전 각도를 계산할 수 있고, 계산된 회전 각도를 카메라의 위치 및 전방 거리(영상 라인)의 위치에 따라 보정할 수 있으며, 신뢰성 있는 데이터 확보를 위하여 회전 각도를 10회 이상 반복할 때까지 횟수를 카운팅할 수도 있으며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않는다.
각도 출력부(130)는 캔(CAN) 통신 또는 린(LIN) 통신을 통해 계산된 회전 각도를 램프 시스템(200)에 송신한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 램프시스템을 구체적으로 설명하는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 램프 시스템(200)은 각도 수신부(210), 오차 보정부(220), 각도 출력부(230), 회전각도 계산부(240), 회전 한계각도 계산부(250) 및 각도 출력부(260)를 포함하며, 램프 시스템(200)의 구체적인 동작 방법은 도 5를 참조하여 자세하게 설명한다.
각도 수신부(210)는 영상 시스템(100)으로부터 회전 각도를 수신한다.
각도 수신부(210)는 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도가 유효한지 여부를 판단한다. 예를 들어, 램프 시스템(200)은 차선이탈경고시스템(LDWS) 및 차선유지지원시스템(LKAS)에서 이용 가능한 카메라로부터 수신된 신호에서 오류가 발생한 경우인지 여부를 판단할 수 있다.
각도 수신부(210)는 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도를 필터링한다. 예를 들어, 램프 시스템(200)은 수신한 회전 각도를 일정 영역 또는 일정 시간 동안 회전 각도의 평균값을 생성하고, 생성된 회전 각도의 평균값 중에서 일정 개수를 추출할 수 있다.
오차 보정부(220)는 카메라 및 램프의 위치에 따라 회전 각도의 오차를 보정한다. 예를 들어, 램프 시스템(200)은 카메라가 장착된 위치(D)와 램프(헤드램프)가 장착된 위치(E)의 사이의 거리(d)와 삼각함수 및 코사인법칙 등을 이용하여 램프의 회전 각도(θ1')를 계산할 수 있으며, 이러한 램프의 회전 각도(θ1')의 계산 방법은 도 7에서 구체적으로 설명하고 있다.
각도 출력부(230)는 캔(CAN) 통신 또는 린(LIN) 통신을 통해 회전 각도를 액추에이터에 출력한다.
회전각도 계산부(240)는 차량의 속도 및 차량의 요레이트 등을 수신하여 차량 내 램프의 회전 각도를 계산한다.
회전 한계각도 계산부(250)는 차량의 진행 방향으로의 일정 거리(예를 들어, 75M)에서의 위치와 차량의 램프의 높이(예를 들어, 75M) X 100M(일정 거리)에서의 위치를 이용하여 차량 내 램프의 회전 한계각도를 계산한다.
각도 출력부(260)는 캔(CAN) 통신 또는 린(LIN) 통신을 통해 회전 각도를 액추에이터에 출력한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템에서 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법을 구체적으로 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템(100)에서 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법은 상술한 S11 단계 내지 S17 단계가 도 2를 참조하여 구체적으로 설명된다.
S11 단계에서, 영상 분석부(110)는 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출한다. 예를 들어, 차량에 구비된 카메라는 차선이탈경고시스템(Lane Departure Warning System, LDWS) 및 차선유지지원시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS)에서 이용 가능한 카메라이며, 차선 정보(예를 들어, 차선의 색상 등), 도로폭, 곡룔 등을 이용하여 차선의 위치를 판단할 수 있으며, 차선 정보를 추출하는 방법은 차선이탈경고시스템(LDWS) 및 차선유지지원시스템(LKAS)의 영상분석 알고리즘을 이용할 수 있다.
S12 및 S13 단계에서, 각도 계산부(120)는 차량에 구비된 카메라로부터 일정 거리 이격된 전방 거리(영상 라인)를 추출하고, 추출된 전방 거리의 위치(A, B)와 카메라 사이의 회전 각도(θ1)를 계산한다.
S14 단계에서, 각도 계산부(120)는 신뢰성 있는 데이터 확보를 위하여 회전 각도를 10회 이상 반복하여 계산하며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않는다.
S15 단계에서, 각도 계산부(120)는 계산된 회전 각도(좌/우)를 카메라의 위치 및 전방 거리(영상 라인)의 위치에 따라 보정할 수 있다.
S16 단계에서, 각도 출력부(130)는 캔(CAN) 통신 또는 린(LIN) 통신을 통해 계산된 회전 각도를 램프 시스템(200)에 송신한다.
S17 단계에서, S14 단계 이후, 각도 계산부(120)는 신뢰성 있는 데이터 확보를 위하여 10회 이상 반복하는 동안의 회전 각도의 계산 횟수를 카운팅한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 시스템에서 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법을 구체적으로 설명하는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 시스템(200)에서 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법은 상술한 S21 단계 내지 S30 단계가 도 3을 참조하여 구체적으로 설명된다.
S21 단계에서, 각도 수신부(210)는 영상 시스템(100)으로부터 회전 각도를 수신한다.
S22 단계에서, 각도 수신부(210)는 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도가 유효한지 여부를 판단한다. 예를 들어, 각도 수신부(210)는 차선이탈경고시스템(LDWS) 및 차선유지지원시스템(LKAS)에서 이용 가능한 카메라로부터 수신된 신호에서 오류가 발생한 경우인지 여부를 판단할 수 있다.
S23 단계에서, 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도가 유효한 경우에 각도 수신부(210)는 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도를 필터링한다. 예를 들어, 각도 수신부(210)는 수신한 회전 각도를 일정 영역 또는 일정 시간 동안 회전 각도의 평균값을 생성하고, 생성된 회전 각도의 평균값 중에서 일정 개수를 추출할 수 있다.
S24 단계에서, 오차 보정부(220)는 카메라 및 램프의 위치에 따라 회전 각도 오차를 보정한다. 예를 들어, 오차 보정부(220)는 카메라가 장착된 위치(D)와 램프(헤드램프)가 장착된 위치(E)의 사이의 거리(d)와 삼각함수 및 코사인법칙 등을 이용하여 램프의 회전 각도(θ1')를 계산할 수 있다.
S25 단계에서, 오차 보정부(220)는 보정된 회전 각도에 따라 회전 각도(좌/우)를 보정할 수 있다.
S26 단계에서, 각도 출력부(230)는 캔(CAN) 통신 또는 린(LIN) 통신을 통해 회전 각도를 액추에이터에 출력한다.
S27 단계에서, S22 단계 이후, 영상 시스템(100)으로부터 수신한 회전 각도가 유효하지 않은 경우에 회전각도 계산부(240)는 차량의 속도 및 차량의 요레이트 등을 수신하여 차량 내 램프의 회전 각도를 계산한다.
S28 단계에서, 회전 한계각도 계산부(250)는 차량의 진행 방향으로의 일정 거리(예를 들어, 75M)에서의 위치와 차량의 램프의 높이(예를 들어, 75M) X 100M(일정 거리)에서의 위치를 이용하여 차량 내 램프의 회전 한계각도를 계산한다.
S29 단계에서, 회전 한계각도 계산부(250)는 차량의 회전 시에 계산된 회전 한계각도에 따라 회전 각도(좌/우)를 보정할 수 있다.
S30 단계에서, 각도 출력부(260)는 캔(CAN) 통신 또는 린(LIN) 통신을 통해 회전 각도를 액추에이터에 출력한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템에서 영상을 분석하여 차선을 추출하고, 차선과의 램프의 회전 각도를 계산하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 영상 시스템(100)은 차량에 구비된 카메라로부터 일정 거리 이격된 전방 거리(영상 라인)를 추출하고, 추출된 전방 거리의 위치(A, B)와 카메라 사이의 회전 각도(θ1)를 계산한다.
예를 들어, 영상 시스템(100)은 카메라에 입력되는 영상에서 픽셀(pixel) 계산을 이용하여 카메라에서부터 차선(C)까지 헤드램프 높이(H) × 100(예를 들어, 100M)의 거리(오차 ± 5M)에 위치한 전방 거리(영상 라인)를 추출할 수 있다.
예를 들어, 영상 시스템(100)은 추출된 전방 거리(영상 라인)의 위치(A, B)와 카메라의 사이의 회전 각도(θ1, 차선의 각도)를 계산한다. 추출된 전방 거리(영상 라인)의 위치(A, B)와 카메라의 사이의 회전 각도(θ1)는 하기 수학식 1 및 2를 이용하여 계산될 수 있다.
[수학식 1]
a2 = b2 + c2
[수학식 2]
θ1 = c2 = a2 + b2 -2abcosθ1
여기서, a는 헤드램프 높이(H) × 100M의 거리이고, b는 카메라부터 A 위치의 차선과 만나는 지점과 그 지점을 수평선으로 연결하여 카메라 전방의 직선거리가 만나는 지점이며, c는 추출된 전방 거리(영상 라인)의 위치(A, B)를 연결한 거리이고, θ1은 추출된 전방 거리(영상 라인)의 위치(A, B)와 카메라의 사이의 회전 각도를 의미한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 시스템에서 카메라와 램프의 위치에 따른 램프의 회전 각도의 오차를 보정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 램프 시스템(200)은 카메라의 장착된 위치(D)와 램프(헤드램프)의 장착된 위치(E) 간의 거리(d) 차이로 발생하는 회전 각도의 오차를 보정한다. 예를 들어, 램프 시스템(200)은 카메라의 장착된 위치(D)와 램프(헤드램프)의 장착된 위치(E) 사이의 거리(d)와 삼각함수 및 코사인법칙을 이용하여 램프의 회전 각도(θ1')를 계산할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템
100: 영상 시스템
110: 영상 분석부
120: 각도 계산부
130: 각도 출력부
200: 램프 시스템
210: 각도 수신부
220: 오차 보정부
230: 각도 출력부
240: 회전각도 계산부
250: 회전 한계각도 계산부
260: 각도 출력부
300: 액추에이터
1000: 컴퓨팅 시스템
1100: 프로세서
1200: 시스템 버스
1300: 메모리
1310: ROM
1320: RAM
1400: 사용자 인터페이스 입력장치
1500: 사용자 인터페이스 출력장치
1600: 스토리지
1700: 네트워크 인터페이스

Claims (14)

  1. 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출하고, 상기 카메라로부터 일정거리 이격된 전방 거리를 추출하며, 추출된 전방 거리의 위치와 상기 카메라 사이의 회전 각도를 계산하는 영상 시스템;
    상기 계산된 회전 각도를 수신하고, 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하여 상기 회전 각도의 오차를 보정한 후에 최종 회전 각도를 출력하거나, 상기 차량으로부터 거동 데이터를 수신하여 최종 회전 각도를 출력하는 램프 시스템; 및
    상기 램프 시스템으로부터 최종 회전 각도를 수신하여 램프를 동작시키는 액추에이터
    를 포함하고,
    상기 램프 시스템은,
    상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하는 경우, 차선이탈경고시스템(LDWS) 및 차선유지지원시스템(LKAS)에서 이용 가능한 상기 카메라로부터 수신된 신호에서 오류가 발생한 경우인지 판단하여, 상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상 시스템은,
    상기 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출하는 영상 분석부;
    상기 차량에 구비된 카메라로부터 일정 거리 이격된 전방 거리를 추출하고, 상기 추출된 전방 거리의 위치와 카메라 사이의 회전 각도(θ1)를 계산하는 각도 계산부; 및
    상기 계산된 회전 각도를 상기 램프 시스템에 송신하는 각도 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 각도 계산부는,
    상기 회전 각도를 10회 이상 반복하여 계산하고, 계산된 회전 각도를 카메라의 위치 및 전방 거리의 위치에 따라 보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 램프 시스템은,
    상기 영상 시스템으로부터 회전 각도를 수신하는 각도 수신부;
    상기 카메라 및 상기 램프의 위치에 따라 상기 회전 각도의 오차를 보정하는 오차 보정부; 및
    상기 회전 각도를 액추에이터에 출력하는 각도 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 각도 수신부는,
    상기 회전 각도의 오류 발생 여부를 판단하여 상기 회전 각도가 유효한 값인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 각도 수신부는,
    상기 회전 각도의 평균값 중에서 소정 개수를 추출하여 필터링 하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 오차 보정부는,
    상기 카메라가 장착된 위치와 상기 램프가 장착된 위치 간의 거리 차이를 이용하여 램프의 회전 각도를 계산하여 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 각도 출력부는,
    상기 회전 각도를 캔 통신 또는 린 통신을 이용하여 상기 액추에이터에 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 회전 각도가 유효한 값인지 여부를 판단하여, 상기 회전 각도가 유효하지 않은 값인 경우에,
    상기 차량의 속도 및 차량의 요레이트를 수신하여 차량의 램프의 회전 각도를 계산하는 회전각도 계산부;
    상기 차량의 진행 방향으로의 일정 거리에서의 위치와 상기 차량의 램프의 높이에서의 위치를 이용하여 차량의 램프의 회전 한계각도를 계산하는 회전 한계각도 계산부; 및
    상기 계산된 회전 한계각도와 상기 회전각도를 비교하여 최종 회전 각도를 액추에이터에 출력하는 각도 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 시스템.
  11. 영상 시스템에서, 차량에 구비된 카메라에 입력되는 영상을 이용하여 차선 정보를 추출하는 단계;
    상기 영상 시스템에서, 상기 카메라로부터 일정거리 이격된 전방 거리를 추출하고, 추출된 전방 거리의 위치와 상기 카메라 사이의 회전 각도를 계산하는 단계;
    램프 시스템에서, 상기 계산된 회전 각도를 수신하는 단계;
    상기 램프 시스템에서, 차선이탈경고시스템(LDWS) 및 차선유지지원시스템(LKAS)에서 이용 가능한 상기 카메라로부터 수신된 신호에서 오류가 발생한 경우인지 판단하여, 상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 회전 각도의 오차를 보정한 후에 최종 회전 각도를 출력하거나, 상기 차량으로부터 거동 데이터를 수신하여 최종 회전 각도를 출력하는 단계; 및
    상기 최종 회전 각도를 수신하여 램프를 동작시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 회전 각도를 계산하는 단계 이후,
    상기 회전 각도를 10회 이상 반복하여 계산하는 단계; 및
    상기 회전 각도의 계산 횟수를 카운팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하는 단계 이후, 상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도인 경우에,
    상기 회전 각도를 필터링 하는 단계; 및
    상기 카메라가 장착된 위치와 상기 램프가 장착된 위치 간의 거리 차이를 이용하여 상기 램프의 회전 각도를 계산하여 오차를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도인지 여부를 판단하는 단계 이후, 상기 수신된 회전 각도가 유효한 각도가 아닌 경우에,
    상기 차량의 속도 및 차량의 요레이트를 수신하여 상기 램프의 회전 각도를 계산하는 단계;
    상기 램프의 회전 한계각도를 계산하는 단계; 및
    상기 램프의 회전 각도 및 회전 한계각도를 비교하여 최종 회전 각도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 램프의 회전 각도를 제어하는 방법.
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