KR20130114770A

KR20130114770A - 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템 및 이를 이용한 전조등 캘리브레이션 방법

Info

Publication number: KR20130114770A
Application number: KR1020120037042A
Authority: KR
Inventors: 심상균
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2013-10-21
Also published as: KR101358113B1

Abstract

차량 전조등의 각도 제어 시 오차를 최소화하기 위해 전조등을 캘리브레이션하는 방법을 제공한다. 차량 전조등 캘리브레이션 방법은 전조등과 차량의 전방을 촬영하는 카메라가 구비된 차량 및 상기 카메라의 캘리브레이션을 위해 마련된 기준체를 포함하는 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템을 이용하여 전조등의 캘리브레이션을 위한 기준 위치를 산출하고, 전조등으로부터 기준체로 조사되어 기준체에서 반사된 빛을, 카메라에서 감지하여 이미지를 생성하고, 이미지 상에서 감지된 빛의 위치를 기준 위치와 비교하여 전조등의 장착 오차를 산출한다.

Description

차량의 전조등 캘리브레이션 시스템 및 이를 이용한 전조등 캘리브레이션 방법{Vehicle head lamp calibration system and method using the same}

본 발명은 차량의 전조등에 의한 전방 차량 운전자의 시야를 방해하지 않기 위해 차량의 전조등을 제어하는 시스템에서 전조등의 각도 제어오차를 저감시키기 위한 전조등 캘리브레이션(calibration) 방법에 관한 것이다.

차량의 전방에는 야간 주행시에도 운전자가 전방 시야를 확보할 수 있도록 전조등이 좌우측에 설치되어 있다.

벌브(bulb) 타입의 램프가 차량용 전조등으로서 주로 사용되어 왔으나, 최근에는 고휘도 방전(High Intensity Discharge: HID) 램프가 차량용 전조등으로 많이 사용되고 있다.

전조등은 빛의 조사각도에 따라 상향등 또는 하향등으로 설정될 수 있다.

전조등이 상향등으로 설정된 경우, 차량 전방의 비교적 먼 거리까지 운전자의 시야가 확보되어 운전자가 야간에도 안전하게 주행할 수 있다. 그러나 맞은 편에서 오는 차량의 운전자 또는 전방 차량의 운전자에게 눈부심을 줄 수 있다.

또한, 전조등이 하향등으로 설정된 경우, 맞은편에서 오는 차량의 운전자나 전방 차량의 운전자의 눈부심은 경감될 수 있으나 상향등에 비해 하향등은 운전자의 시야 확보에 취약하다.

최근에는 이런 문제를 해결하기 위해 전방 차량의 광을 검출하여 그에 따라 전조등을 제어하는 ACOL(Adaptive Cut Off Line) 또는 GFHB(Glare Free High Beam)와 같은 기술이 소개되고 있다.

본 발명의 일측면은 차량 전조등의 각도 제어 시 오차를 최소화하기 위해 전조등을 캘리브레이션하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템은 전조등 및 차량의 전방을 촬영하는 카메라가 구비된 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템에 있어서, 상기 카메라의 캘리브레이션을 위해 마련된 기준체; 및 상기 전조등으로부터 상기 기준체로 조사되어 상기 기준체에서 반사된 빛을 상기 카메라에서 감지하여 이미지를 생성하면, 상기 이미지 상에서 상기 감지된 빛의 위치를 미리 설정된 기준 위치와 비교하여 상기 전조등의 장착 오차를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기준체는, 상기 차량의 중심선을 기준으로 대칭되도록 위치하는 타겟; 및 상기 타겟의 사이에 설치되는 미러를 포함하고, 상기 카메라는 상기 기준체의 미러에서 반사된 전조등의 빛을 감지하여 이미지를 생성할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 이미지의 소실점을 기준으로 상기 감지된 빛의 좌표를 산출하고, 상기 산출한 빛의 좌표를 상기 전조등의 위치로 설정하고, 상기 설정된 전조등의 위치와 상기 미리 설정된 기준 위치의 차이를 산출하고, 상기 산출된 차이를 통해 상기 전조등의 수평방향 및 수직방향의 장착 오차를 산출할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 전조등 캘리브레이션 방법은 전조등과 차량의 전방을 촬영하는 카메라가 구비된 차량 및 상기 카메라의 캘리브레이션을 위해 마련된 기준체를 포함하는 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템의 전조등 캘리브레이션 방법에 있어서, 상기 전조등의 캘리브레이션을 위한 기준 위치를 산출하고; 상기 전조등으로부터 상기 기준체로 조사되어 상기 기준체에서 반사된 빛을, 상기 카메라에서 감지하여 이미지를 생성하고; 상기 이미지 상에서 상기 감지된 빛의 위치를 상기 기준 위치와 비교하여 상기 전조등의 장착 오차를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기준체는, 상기 차량의 중심선을 기준으로 대칭되도록 위치하는 타겟; 및 상기 타겟의 사이에 설치되는 미러를 포함하고, 상기 전조등에서 기준체를 향해 조사된 빛은 상기 미러에서 반사될 수 있다.

또한, 상기 전조등의 캘리브레이션을 위한 기준 위치를 산출하는 것은, 기준 전조등에서 상기 기준체로 조사되어 반사된 빛을, 상기 카메라에서 감지하여 이미지를 생성하고; 상기 이미지 상의 소실점을 기준으로 상기 이미지 상에서 감지된 빛의 좌표를 산출하고; 산출된 빛의 좌표를 전조등의 캘리브레이션을 위한 기준 위치로 설정하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 이미지 상에서 상기 감지된 빛의 위치를 상기 기준 위치와 비교하여 상기 전조등의 장착 오차를 산출하는 것은, 상기 이미지 상에서 감지된 빛의 좌표를 산출하고; 상기 산출된 빛의 좌표를 상기 전조등의 위치로 설정하고; 상기 설정된 전조등의 위치와 상기 기준 위치의 차이를 산출하고; 상기 산출된 차이를 통해 상기 전조등의 수평방향 및 수직방향의 장착 오차를 산출할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 차량 전조등의 각도 제어 시 발생할 수 있는 오차를 경감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전조등 캘리브레이션 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전조등 캘리브레이션 시스템의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전조등 캘리브레이션 시스템의 카메라에서 생성한 이미지를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전조등 캘리브레이션 방법을 나타낸 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전조등 캘리브레이션 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전조등 캘리브레이션 시스템의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전조등 캘리브레이션 시스템의 카메라에서 생성한 이미지를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 차량(20)의 전조등(21) 캘리브레이션 시스템은, 차량(20)의 전방을 향해 빛은 조사하는 전조등(21), 차량(20)의 전방을 촬영하는 카메라(22), 전조등(21) 및 카메라(22)의 동작을 제어하는 제어부(23)가 마련된 차량(20)과, 카메라(22) 및 전조등(21)의 캘리브레이션을 위한 기준체(10)를 포함한다.

카메라(22)의 캘리브레이션을 위한 기준체(10)는 차량(20)의 중심선을 기준으로 각각 좌우에 서로 대칭되는 위치에 배치되는 타겟(11)을 포함한다.

카메라(22)는 기준체(10)의 타겟(11)을 통해 차량(20)의 정중심선과 카메라(22)에서 전방을 향해 연장된 카메라(22) 중심선 간의 차이로 인해 발생할 수 있는 오차를 보정할 수 있다.

또한, 기준체(10)는 타겟(11) 사이에 설치되는 미러(12)를 포함한다. 기준체(10)는 타겟(11)을 통해 카메라의 캘리브레이션을 수행하고 타겟(11)을 이용하여 산출된 카메라 캘리브레이션 결과(FOE)와 미러(12)를 통해 전조등(21)의 캘리브레이션을 수행할 수 있다.

즉, 전조등(21)에서 기준체(10)를 향해 빛이 조사되면 빛은 미러(12)에서 반사되고, 이렇게 반사된 빛은 카메라(22)에서 감지된다.

도 3에 도시된 것처럼, 카메라(22)는 빛을 감지하여 이미지(15)를 생성하고, 제어부(23)는 이렇게 생성된 이미지(15) 상에서 감지된 빛의 위치(17)를 미리 설정되어 저장된 기준 위치(16)와 비교하여 전조등(21)의 장착 오차를 산출함으로써 전조등(21)의 캘리브레이션을 수행한다.

이하 전조등(21)의 캘리브레이션 과정을 보다 구체적으로 설명한다.

우선 기준 위치(16)의 설정에 대해 설명한다.

차량(20)의 기준 전조등에서 빛을 기준체(10)를 향해 조사한다. 여기서 기준 전조등이란, 차량(20)에 설치되는 전조등(21)의 수평 및 수직 각도 오차를 0도로 하여 설치된 전조등을 의미한다.

기준체(10)의 미러(12)에서 빛이 반사되면 카메라(22)에서 반사된 빛을 감지하고 이미지(15)를 생성한다. 도 2에서 참조번호 13으로 표시된 것이 기준 전조등에서 조사된 빛을 의미한다.

제어부(23)는 이미지(15)에서 빛을 감지하고 그 위치를 산출한다. 제어부(23)는 확장중심(Field Of Extension; FOE)과 이를 기준으로 좌우 전조등(21)의 2차원 좌표를 산출하고, 이렇게 산출된 좌우 전조등(21)의 좌표를 좌우 전조등(21)의 기준 위치(16)로 설정하여 저장한다.

이렇게 전조등(21) 캘리브레이션을 위한 기준 위치(16)가 설정되면, 캘리브레이션 대상 전조등(21)의 위치(17)를 산출한다.

캘리브레이션 대상 전조등(21)에서 기준체(10)를 향해 빛을 조사한다.

캘리브레이션 대상 전조등(21)에서 조사된 빛이 기준체(10)의 미러(12)에서 반사되면 카메라(22)에서 반사된 빛을 감지하고 이미지(15)를 생성한다.

제어부(23)는 이미지(15)에서 빛을 감지하고 그 위치(17)를 산출하는데, 확장중심(Field Of Extension)을 기준으로 좌우 전조등(21)의 2차원 좌표를 산출하고 이를 캘리브레이션 대상 전조등의 위치(17)로 결정한다.

제어부(23)는 이렇게 산출된 캘리브레이션 대상 좌우 전조등(21)의 위치(17)를 미리 설정된 기준 위치(16)와 비교하여 그 차이를 산출한다.

제어부(23)는 산출된 차이를 통해 캘리브레이션 대상 전조등(21)이 기준 전조등에 비해 수평 및 수직으로 얼마만큼의 각도 차이를 가지는지 그 오차를 산출하여 캘리브레이션 대상 전조등(21)의 장착오차를 산출한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(20) 전조등(21) 캘리브레이션 방법을 나타낸 순서도이다.

도 4를 참조하면, 전조등(21)의 캘리브레이션을 위한 기준 위치(16)를 산출한다(40).

차량(20)의 기준 전조등에서 빛을 기준체(10)를 향해 조사하고, 기준체(10)의 미러(12)에서 빛이 반사되면 카메라(22)에서 반사된 빛을 감지하고 이미지(15)를 생성한다. 제어부(23)는 이미지(15)에서 빛을 감지하고 그 위치를 산출한다. 제어부(23)는 확장중심(Field Of Extension)과 이를 기준으로 좌우 전조등(21)의 2차원 좌표를 산출하고, 이렇게 산출된 좌우 전조등(21)의 좌표를 좌우 전조등(21)의 기준 위치(16)로 설정하여 저장한다.

기준 위치(16)가 설정되어 저장되면, 전조등(21)으로부터 기준체(10)로 조사되어 기준체(10)에서 반사된 빛을 카메라(22)에서 감지하여 이미지(15)를 생성한다(41).

제어부(23)는 이미지(15) 상에서 빛의 위치(17)를 감지하고 이를 기준 위치(16)와 비교하여 차이를 산출한다(42).

캘리브레이션 대상 전조등(21)에서 기준체(10)를 향해 빛을 조사한다. 캘리브레이션 대상 전조등(21)에서 조사된 빛이 기준체(10)의 미러(12)에서 반사되면 카메라(22)에서 반사된 빛을 감지하고 이미지(15)를 생성한다.

제어부(23)는 이미지(15)에서 빛을 감지하고 그 위치(17)를 산출하는데, 확장중심(Field Of Extension)을 기준으로 캘리브레이션 대상 좌우 전조등(21)의 2차원 좌표를 산출하고 이를 캘리브레이션 대상 좌우 전조등의 위치(17)로 결정한다.

제어부(23)는 산출된 차이를 통해 전조등(21) 장착 오차를 산출한다(43).

전술한 과정을 통해 전조등(21)의 장착오차를 산출함으로써, ACOL(Adaptive Cut Off Line) 또는 GFHB(Glare Free High Beam) 기술을 사용하는 시스템에서 전조등(21)의 각도 제어 시 발생할 수 있는 오차를 최소화할 수 있다.

10: 기준체
11: 타겟
12: 미러
20: 차량
21: 전조등
22: 카메라
23: 제어부

Claims

전조등 및 차량의 전방을 촬영하는 카메라가 구비된 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템에 있어서,
상기 카메라의 캘리브레이션을 위해 마련된 기준체; 및
상기 전조등으로부터 상기 기준체로 조사되어 상기 기준체에서 반사된 빛을 상기 카메라에서 감지하여 이미지를 생성하면, 상기 이미지 상에서 상기 감지된 빛의 위치를 미리 설정된 기준 위치와 비교하여 상기 전조등의 장착 오차를 산출하는 제어부를 포함하는 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템.
제1항에 있어서,
상기 기준체는,
상기 차량의 중심선을 기준으로 대칭되도록 위치하는 타겟; 및
상기 타겟의 사이에 설치되는 미러를 포함하고,
상기 카메라는 상기 기준체의 미러에서 반사된 전조등의 빛을 감지하여 이미지를 생성하는 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 이미지의 소실점을 기준으로 상기 감지된 빛의 좌표를 산출하고, 상기 산출한 빛의 좌표를 상기 전조등의 위치로 설정하고, 상기 설정된 전조등의 위치와 상기 미리 설정된 기준 위치의 차이를 산출하고, 상기 산출된 차이를 통해 상기 전조등의 수평방향 및 수직방향의 장착 오차를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템.
전조등과 차량의 전방을 촬영하는 카메라가 구비된 차량 및 상기 카메라의 캘리브레이션을 위해 마련된 기준체를 포함하는 차량의 전조등 캘리브레이션 시스템의 전조등 캘리브레이션 방법에 있어서,
상기 전조등의 캘리브레이션을 위한 기준 위치를 산출하고;
상기 전조등으로부터 상기 기준체로 조사되어 상기 기준체에서 반사된 빛을, 상기 카메라에서 감지하여 이미지를 생성하고;
상기 이미지 상에서 상기 감지된 빛의 위치를 상기 기준 위치와 비교하여 상기 전조등의 장착 오차를 산출하는 전조등 캘리브레이션 방법.
제4항에 있어서,
상기 기준체는,
상기 차량의 중심선을 기준으로 대칭되도록 위치하는 타겟; 및
상기 타겟의 사이에 설치되는 미러를 포함하고,
상기 전조등에서 기준체를 향해 조사된 빛은 상기 미러에서 반사되는 전조등 캘리브레이션 방법.
제4항에 있어서,
상기 전조등의 캘리브레이션을 위한 기준 위치를 산출하는 것은,
기준 전조등에서 상기 기준체로 조사되어 반사된 빛을, 상기 카메라에서 감지하여 이미지를 생성하고;
상기 이미지 상의 소실점을 기준으로 상기 이미지 상에서 감지된 빛의 좌표를 산출하고;
산출된 빛의 좌표를 전조등의 캘리브레이션을 위한 기준 위치로 설정하는 것을 포함하는 전조등의 캘리브레이션 방법.
제4항에 있어서,
상기 이미지 상에서 상기 감지된 빛의 위치를 상기 기준 위치와 비교하여 상기 전조등의 장착 오차를 산출하는 것은,
상기 이미지 상에서 감지된 빛의 좌표를 산출하고;
상기 산출된 빛의 좌표를 상기 전조등의 위치로 설정하고;
상기 설정된 전조등의 위치와 상기 기준 위치의 차이를 산출하고;
상기 산출된 차이를 통해 상기 전조등의 수평방향 및 수직방향의 장착 오차를 산출하는 전조등 캘리브레이션 방법.