KR102599265B1 - 자율 주행 차량의 카메라 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자율 주행 차량의 카메라 제어장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 자율 주행 차량의 카메라 제어장치는, 차량의 현재 위치를 탐색하기 위한 위치 탐색부; 주행경로를 탐색하기 위한 항법정보 및 지형지물을 포함하는 정밀지도를 저장하는 지도데이터 저장부; 시간별 지구의 공전궤도 정보를 저장하는 궤도정보 저장부; 및 위치 탐색부로부터 탐색된 현재 위치를 기반으로 키입력부로부터 입력된 목적지까지의 경로를 항법정보를 기반으로 탐색하고, 탐색된 경로 상 주행방향에 대한 역광구간을 예측한 후 역광구간에서 카메라부의 촬영모드를 조정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자율 주행 차량의 카메라 제어장치 및 그 방법{CONTROL APPARATUS OF CAMERA FOR AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 자율 주행 차량의 카메라 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율 주행 차량에서 경로를 탐색하여 자율 주행할 때 지구의 공전궤도와 정밀지도를 기반으로 경로 상 역광구간을 미리 판단하여 카메라를 조정하는 자율 주행 차량의 카메라 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 무인 자율 주행시스템과 관련하여, 특히 로봇이나 자동차 분야에서의 자율 주행과 관련한 많은 연구가 이루어지고 있다.
일반적으로 자율 주행시스템은 도로맵 정보를 바탕으로 GPS 위치정보 및 각종 센서에서 취득한 신호를 이용하여 도로상의 시작점부터 종료점까지 자동차의 주행을 자동으로 제어하면서 이동시킬 수 있다.
차량의 자율 주행을 위해서는 차간 거리를 자동으로 유지해 주는 기술, 차선 이탈 및 차선 유지 여부를 알려 주는 기술, 후방 및 측방의 감지물을 알려 주는 기술 등이 사용될 수 있다. 자율 주행을 위한 다양한 기술들은 차량에서 파악되는 주변 영상 정보를 통해 수행될 수 있다.
이를 위해 자율 주행 차량은 운전자의 육안 대신에 카메라로 차선을 판단하며, 근접 장애물의 거리는 레이더를 이용하여 획득한다. 이와 같이, 자율 주행을 위해서는 각종 센서가 차량에 구비되어 있어야 한다.
본 발명의 배경기술은 한국 공개특허공보 제2016-0050957호(2016.05.11. 공개, 자율주행용 센서 키트 및 이를 구비하는 자율주행차량)에 개시되어 있다.
이와 같이 카메라를 통해 차선을 판단하여 주변 정보를 감지할 때 태양 등에 의한 역광 상황이 발생할 경우, 화면 열화가 발생하여 차선 및 주변 정보를 인지할 수 없는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 자율 주행 차량에서 경로를 탐색하여 자율 주행할 때 지구의 공전궤도와 정밀지도를 기반으로 경로 상 역광구간을 미리 판단하여 카메라를 조정하는 자율 주행 차량의 카메라 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치는, 차량의 현재 위치를 탐색하기 위한 위치 탐색부; 주행경로를 탐색하기 위한 항법정보 및 지형지물을 포함하는 정밀지도를 저장하는 지도데이터 저장부; 시간별 지구의 공전궤도 정보를 저장하는 궤도정보 저장부; 및 위치 탐색부로부터 탐색된 현재 위치를 기반으로 키입력부로부터 입력된 목적지까지의 경로를 항법정보를 기반으로 탐색하고, 탐색된 경로 상 주행방향에 대한 역광구간을 예측한 후 역광구간에서 카메라부의 촬영모드를 조정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 위치 탐색부는, 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상으로 현재 위치를 탐색하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제어부는, 공전궤도 정보를 기반으로 태양위치를 산출한 후 지형지물에 의한 그림자 위치를 예측하여 주행방향에 대한 역광구간을 예측하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제어부는, 역광구간에서 역광방향 및 정도에 따라 카메라부에 포함된 카메라의 우선순위를 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어방법은, 제어부가 키입력부로부터 목적지를 입력받는 단계; 제어부가 현재 위치를 기반으로 목적지까지의 경로를 탐색하는 단계; 제어부가 경로 상 주행방향에 대한 역광구간을 예측하는 단계; 및 제어부가 역광구간에서 카메라부의 촬영모드를 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 경로를 탐색하는 단계에서, 제어부는 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상으로 탐색된 현재 위치를 기반으로 목적지까지의 경로를 탐색하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 역광구간을 예측하는 단계에서, 제어부는 지구의 공전궤도 정보를 기반으로 태양위치를 산출한 후 지형지물에 의한 그림자 위치를 예측하여 주행방향에 대한 역광구간을 예측하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 제어부가 역광구간에서 역광방향 및 정도에 따라 카메라부에 포함된 카메라의 우선순위를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치 및 그 방법은 자율 주행 차량에서 경로를 탐색하여 자율 주행할 때 지구의 공전궤도와 정밀지도를 기반으로 경로 상 역광구간을 미리 판단하여 카메라의 촬영모드를 조정하거나 우선순위를 설정함으로써 역광구간에서의 카메라 인식률을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치에 따른 경로 상 주행환경을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치에 따른 역광 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치에 따른 경로 상 주행환경을 설명하기 위한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치에 따른 역광 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어장치는, 위치 탐색부(20), 지도데이터 저장부(40), 궤도정보 저장부(50) 및 제어부(30)를 포함할 수 있다.
위치 탐색부(20)는 차량의 현재 위치를 탐색하여 제어부(30)에 제공할 수 있다.
여기서, 위치 탐색부(20)는 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상을 통해 현재 차량의 위치를 탐색할 수 있다.
이때, 위성항법은 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하는 것으로, GPS(Global Positioning System), GLONASS(Global Navigation Satellite System), 갈릴레오(Galileo), 베이더우(Beidou) 등의 시스템으로부터 위치정보를 수신하여 현재 위치를 탐색할 수 있다.
또한, 추측항법은 차량의 속도계(미도시), 자이로센서(미도시), 및 지자기센서(미도시) 등으로부터 획득한 속도 및 차량의 DR(Dead Reckoning) 정보를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하여 현재 위치를 탐색할 수 있다.
지도데이터 저장부(40)는 주행경로를 탐색하기 위한 항법정보 및 지형지물을 포함하는 정밀지도를 저장할 수 있다.
여기서, 지형지물은 건물, 터널, 교차로 등을 포함할 수 있으며, 건물의 높이도 포함할 수 있다.
궤도정보 저장부(50)는, 시간별 지구의 공전궤도 정보를 저장하여 제어부(30)가 현재 위치에서 시간에 따른 태양의 위치를 산출할 수 있도록 제공할 수 있다.
제어부(30)는 위치 탐색부(20)로부터 탐색된 현재 위치를 기반으로 키입력부(10)로부터 입력된 목적지까지의 경로를 항법정보를 기반으로 탐색하고, 탐색된 경로 상 주행방향에 대한 역광구간을 예측한 후 역광구간에서 카메라부(60)의 촬영모드를 조정할 수 있다.
이때 제어부(30)는 탐색된 경로 상 공전궤도 정보를 궤도정보 저장부(50)로부터 읽어 와 태양위치를 산출한 후 지형지물에 의한 그림자 위치를 예측하여 주행방향에 대한 역광구간을 예측할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 탐색된 경로가 출발지인 남쪽에서 북쪽으로 탐색된 이후 목적지를 서쪽으로 향하는 경로인 경우, (가) 지점인 출발지에서는 태양위치가 남쪽이나 높아 정상 지점이고, (나) 지점은 시간에 따라 태양위치가 낮아졌더라도 교차로에서 건물들에 의해 그림자가 형성되어 순광 지점으로 판단할 수 있다. 그러나 (다) 지점과 같이 목적지를 서쪽으로 향하는 경로에서는 태양이 전면에서 낮은 위치에 있을 경우 역광 구간으로 판단할 수 있다.
이와 같이 역광 구간에서는 제어부(30)가 카메라부(60)의 촬영모드를 조정하여 노출을 줄임으로써 사물을 인식할 수 있도록 할 수 있다.
여기서, 카메라부(60)는 전방 카메라(62), 좌측방 카메라(64), 우측방 카메라(66) 및 후방 카메라(68)를 포함할 수 있다.
또한, 제어부(30)는 역광구간에서 역광방향 및 정도에 따라 카메라부(60)에 포함된 전방 카메라(62), 좌측방 카메라(64), 우측방 카메라(66) 및 후방 카메라(68)의 우선순위를 설정할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 역광구간에서 태양위치가 좌측방에 위치한 경우 태양의 위치에 따라 심한 역광, 약한 역광 및 보통으로 역광정도를 설정할 수 있고, 또한, 역광방향에 따라 좌측방 카메라((64)보다 전방 카메라(62)와 우측방 카메라(66)의 우선순위를 높여 인식결과에 대해 좌측방 카메라(64)의 인식결과에 우선하여 전방 카메라(62)나 우측방 카메라(66)의 인식결과를 우선적으로 적용할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 자율 주행 차량의 카메라 제어장치에 따르면, 자율 주행 차량에서 경로를 탐색하여 자율 주행할 때 지구의 공전궤도와 정밀지도를 기반으로 경로 상 역광구간을 미리 판단하여 카메라의 촬영모드를 조정하거나 우선순위를 설정함으로써 역광구간에서의 카메라 인식률을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 차량의 카메라 제어방법에서는 먼저, 제어부(30)가 키입력부(10)로부터 목적지를 입력받는다(S10).
S10 단계에서 목적지를 입력받은 후 제어부(30)는 현재 위치를 탐색한다(S20).
여기서, 현재 위치는 위치 탐색부(20)를 통해 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상으로 탐색할 수 있다.
이때, 위성항법은 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하는 것으로, GPS(Global Positioning System), GLONASS(Global Navigation Satellite System), 갈릴레오(Galileo), 베이더우(Beidou) 등의 시스템으로부터 위치정보를 수신하여 현재 위치를 탐색할 수 있다.
또한, 추측항법은 차량의 속도계(미도시), 자이로센서(미도시), 및 지자기센서(미도시) 등으로부터 획득한 속도 및 차량의 DR(Dead Reckoning) 정보를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하여 현재 위치를 탐색할 수 있다.
S20 단계에서 현재 위치를 탐색한 후 제어부(30)는 현재 위치를 기반으로 목적지까지의 경로를 탐색한다(S30).
S30 단계에서 경로를 탐색한 후 제어부(30)는 경로 상 주행방향에 대한 역광구간을 예측한다(S40).
여기서, 제어부(30)는 궤도정보 저장부(50)로부터 지구의 공전궤도 정보를 기반으로 태양위치를 산출한 후 지도데이터 저장부(40)에 저장된 정밀지도로부터 지형지물에 의한 그림자 위치를 예측하여 주행방향에 대한 역광구간을 예측한다.
S40 단계에서 역광구간을 예측한 후 제어부(30)는 자율 주행 차량이 탐색된 경로를 따라 주행하는 동안 현재 위치가 역광 구간인지 판단한다(S50).
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 탐색된 경로가 출발지인 남쪽에서 북쪽으로 탐색된 이후 목적지를 서쪽으로 향하는 경로인 경우, 현재 위치가 (가) 지점인 출발지에서는 태양위치가 남쪽이나 높아 정상 지점으로 카메라부(60)의 조정없이 종료된다. 또한 (나) 지점은 시간에 따라 태양위치가 낮아졌더라도 교차로에서 건물들에 의해 그림자가 형성되어 순광 지점으로 카메라부(60)의 조정없이 종료된다.
그러나 (다) 지점과 같이 목적지를 서쪽으로 향하는 경로에서는 태양이 전면에서 낮은 위치에 있을 경우 역광 구간으로 진입할 경우, 제어부(30)는 카메라부(60)의 촬영모드를 조정하여 노출을 줄임으로써 사물을 인식할 수 있도록 할 수 있다(S60).
또한, 제어부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 역광구간에서 태양위치가 좌측방에 위치한 경우 태양의 위치에 따라 심한역광, 약한역광 및 보통으로 역광정도를 설정할 수 있고, 또한, 역광방향에 따라 좌측방 카메라((64)보다 전방 카메라(62)와 우측방 카메라(66)의 우선순위를 높여 인식결과에 대해 좌측방 카메라(64)의 인식결과에 우선하여 전방 카메라(62)나 우측방 카메라(66)의 인식결과를 우선적으로 적용할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 자율 주행 차량의 카메라 제어방법에 따르면, 자율 주행 차량에서 경로를 탐색하여 자율 주행할 때 지구의 공전궤도와 정밀지도를 기반으로 경로 상 역광구간을 미리 판단하여 카메라의 촬영모드를 조정하거나 우선순위를 설정함으로써 역광구간에서의 카메라 인식률을 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 키입력부 20 : 위치 탐색부
30 : 제어부 40 : 지도데이터 저장부
50 : 궤도정보 저장부 60 : 카메라부

Claims (8)

  1. 차량의 현재 위치를 탐색하기 위한 위치 탐색부;
    주행경로를 탐색하기 위한 항법정보 및 지형지물을 포함하는 정밀지도를 저장하는 지도데이터 저장부;
    시간별 지구의 공전궤도 정보를 저장하는 궤도정보 저장부; 및
    상기 위치 탐색부로부터 탐색된 상기 현재 위치를 기반으로 키입력부로부터 입력된 목적지까지의 경로를 상기 항법정보를 기반으로 탐색하고, 탐색된 상기 경로 상 주행방향에 대한 역광구간을 예측한 후 상기 역광구간에서 카메라부의 촬영모드를 조정하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는, 지형지물에 의한 그림자 위치를 예측하여 상기 주행방향에 대한 상기 역광구간을 예측하고,
    상기 역광구간에서 태양위치에 따라 심한 역광, 약한 역광 및 보통인 역광으로 역광정도를 설정하고, 역광정도와 역광방향에 따라 상기 카메라부에 포함된 카메라의 설정된 우선순위를 조절하여 인식결과를 우선적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량의 카메라 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 위치 탐색부는, 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상으로 상기 현재 위치를 탐색하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량의 카메라 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 공전궤도 정보를 기반으로 태양위치를 산출한 후 지형지물에 의한 그림자 위치를 예측하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량의 카메라 제어장치.
  4. 삭제
  5. 제어부가 키입력부로부터 목적지를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 현재 위치를 기반으로 상기 목적지까지의 경로를 탐색하는 단계;
    상기 제어부가 상기 경로 상 주행방향에 대한 역광구간을 예측하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 역광구간에서 카메라부의 촬영모드를 조정하는 단계;를 포함하되,
    상기 역광구간을 예측하는 단계에서, 상기 제어부는 지형지물에 의한 그림자 위치를 예측하여 상기 주행방향에 대한 상기 역광구간을 예측하며,
    상기 제어부가 상기 역광구간에서 태양위치에 따라 심한 역광, 약한 역광 및 보통인 역광으로 역광정도를 설정하고, 역광정도와 역광방향에 따라 상기 카메라부에 포함된 카메라의 설정된 우선순위를 조절하여 인식결과를 우선적으로 적용하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량의 카메라 제어방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 경로를 탐색하는 단계에서, 상기 제어부는 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상으로 탐색된 상기 현재 위치를 기반으로 상기 목적지까지의 상기 경로를 탐색하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량의 카메라 제어방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 역광구간을 예측하는 단계에서, 상기 제어부는 지구의 공전궤도 정보를 기반으로 태양위치를 산출한 후 지형지물에 의한 그림자 위치를 예측하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 차량의 카메라 제어방법.
  8. 삭제
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