KR20210098027A - Method and Apparatus for Reading Road Friction Coefficient - Google Patents

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KR20210098027A
KR20210098027A KR1020200011704A KR20200011704A KR20210098027A KR 20210098027 A KR20210098027 A KR 20210098027A KR 1020200011704 A KR1020200011704 A KR 1020200011704A KR 20200011704 A KR20200011704 A KR 20200011704A KR 20210098027 A KR20210098027 A KR 20210098027A
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박신기
이권희
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현대모비스 주식회사
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Abstract

An embodiment of the present invention relates to an apparatus and a method for decoding a road friction coefficient, the apparatus which learns labeling data labeling road friction coefficient data calculated from ESC using road image data obtained from a camera to accurately estimate road friction coefficient information using only an image of the camera even during normal driving and then provides the information to a requiring control device as driving control information to improve stability of an autonomous vehicle.

Description

노면 마찰계수 판독장치 및 그 방법{Method and Apparatus for Reading Road Friction Coefficient}Road surface friction coefficient reading device and method {Method and Apparatus for Reading Road Friction Coefficient}

본 실시예는 노면 마찰계수 판독장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 차량의 카메라 및 ESC 데이터를 활용한 딥러닝 기반 노면 마찰계수 판독장치 및 그 방법에 관한 것이다.This embodiment relates to a road surface friction coefficient reading apparatus and method. More specifically, it relates to a deep learning-based road friction coefficient reading apparatus and method using vehicle camera and ESC data.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present embodiment and does not constitute the prior art.

차량의 지능화가 진전됨에 따라 자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.As the intelligence of vehicles progresses, research on autonomous vehicles is being actively conducted.

그 중에서, 돌발상황에 따른 사고가 발생할 수 있는 상황에서 자동차가 스스로 개입함으로써 위험을 회피할 수 있도록 도와주는 능동형 안전장치에 대한 개발은 이미 많은 연구 성과가 이루어진 바가 있다. 대표적으로 제동 유압을 조절하는 전기 장치를 이용하여 바퀴가 잠기는 것을 막아주는 '바퀴잠김방지식 제동시스템(ABS, Anti Lock Brake System)' 기능 등이 있다. 바퀴잠김방지식 제동시스템은 차량 운행 중 충돌 위험 시 사고를 방지하거나 경감하기 위한 기술로서, 자율주행자동차의 안전을 위한 기본이 되는 기술이다.Among them, many research achievements have already been made on the development of an active safety device that helps the vehicle avoid danger by intervening on its own in a situation where an accident may occur due to an unexpected situation. A typical example is the 'Anti Lock Brake System (ABS)' function that prevents the wheels from locking by using an electric device that controls the brake hydraulic pressure. The anti-lock braking system is a technology for preventing or reducing accidents when there is a risk of collision while driving, and is a basic technology for the safety of autonomous vehicles.

이러한 바퀴잠김방지식 제동시스템은 그 작동 방법이나 구성이 각 제조사에 따라 상이하나 점차 상용화되고 있다. 하지만, 도로에는 다양한 불확실성이 존재하기 때문에 바퀴잠김방지식 제동시스템이 어느 환경에서나 동일한 성능을 유지하기는 매우 어려운 일이다.Although the operation method and configuration of such an anti-locking wheel braking system are different for each manufacturer, they are gradually being commercialized. However, since there are various uncertainties on the road, it is very difficult for the anti-lock braking system to maintain the same performance in any environment.

도로의 불확실의 척도로서 대표적인 것 중 하나는 노면의 마찰계수이다. 노면의 마찰계수는 차량의 제동거리에 직접 영향을 주기 때문에 바퀴잠김방지식 제동시스템의 성능에 매우 큰 영향을 미치게 된다.One of the representative measures of road uncertainty is the friction coefficient of the road surface. Since the friction coefficient of the road directly affects the braking distance of the vehicle, it has a very large effect on the performance of the anti-lock braking system.

바퀴잠김방지식 제동시스템의 성능 개선을 위해, 주행 도중에 카메라 등의 센서를 이용하여 노면 상태를 판독하는 기술 등이 제시되었으나 이는 노면의 구조적인 상태만을 감지할 뿐, 차량 제어 가능 영역의 판단을 위한 노면 마찰계수 정보를 알 수 없다는 문제가 존재한다. 즉, 종래에 의하는 경우 ABS 제동 및 ESC 회피 기동과 같이 타이어 그립을 최대한 활용하는 특정 경우에만 노면 마찰계수의 계산이 가능하며, 일반 주행시에는 노면 마찰계수의 정확한 추정이 어렵다는 한계가 존재한다.In order to improve the performance of the anti-lock braking system, a technology for reading the road surface condition using a sensor such as a camera while driving has been proposed. There is a problem that the road surface friction coefficient information cannot be known. That is, according to the prior art, it is possible to calculate the road friction coefficient only in specific cases that utilize the tire grip to the maximum, such as ABS braking and ESC avoidance maneuver.

본 실시예는, 카메라로부터 확보한 노면 영상 데이터에 ESC로 계산한 노면 마찰계수 데이터를 라벨링한 라벨링 데이터를 학습시킴으로써 일반 주행 시에도 카메라의 영상만으로도 노면 마찰계수 정보를 정확하게 추정할 수 있도록 하며, 이를 주행 제어정보로서 필요한 제어기기에 제공함으로써 자율 주행 차량에 대한 주행 안정성을 향상시키고자 하는 데 주된 목적이 있다.In this embodiment, by learning the labeling data that labels the road surface friction coefficient data calculated by ESC on the road surface image data obtained from the camera, it is possible to accurately estimate the road surface friction coefficient information only with the image of the camera even during normal driving, and this The main purpose is to improve driving stability for autonomous vehicles by providing necessary driving control information as driving control information.

본 실시예는, 차량에 장착된 카메라로부터 상기 차량이 주행 중인 노면(road)을 촬영한 노면 영상 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 사전에 트레이닝된 영상 학습 모델을 포함하고, 상기 노면 영상 데이터를 상기 영상 학습 모델에 입력하여 상기 노면에 대응하는 노면 마찰계수 정보를 추정하는 노면 마찰계수 추정부; 및 상기 노면 마찰계수 정보를 상기 차량의 주행 제어를 위한 제어정보로서 제공하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치를 제공한다.The present embodiment includes: a data collection unit for collecting road surface image data obtained by photographing a road on which the vehicle is traveling from a camera mounted on the vehicle; a road friction coefficient estimating unit including a pre-trained image learning model and estimating road surface friction coefficient information corresponding to the road surface by inputting the road surface image data to the image learning model; and an output unit for providing the information on the coefficient of road friction as control information for driving control of the vehicle.

또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 차량에 장착된 카메라로부터 상기 차량이 주행 중인 노면(road)을 촬영한 노면 영상 데이터를 수집하는 과정; 상기 노면 영상 데이터를 사전에 트레이닝된 영상 학습 모델을 입력하여 상기 노면에 대응하는 노면 마찰계수 정보를 추정하는 과정; 및 상기 노면 마찰계수 정보를 상기 차량의 주행 제어를 위한 제어정보로서 제공하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독방법을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present embodiment, the process of collecting road surface image data obtained by photographing a road on which the vehicle is traveling from a camera mounted on the vehicle; estimating road friction coefficient information corresponding to the road surface by inputting an image learning model trained in advance on the road surface image data; and providing the road friction coefficient information as control information for driving control of the vehicle.

또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 카메라 및 ESC로부터 각각 차량이 주행 중인 노면에 대하여 수집된 노면 영상 데이터 및 노면 마찰계수 정보를 획득하는 데이터 획득부; 상기 노면 영상 데이터에 상기 노면 마찰계수 정보를 라벨링하여 라벨링 데이터를 생성하는 라벨링 데이터 생성부; 및 상기 라벨링 데이터를 이용하여 딥러닝 기반의 영상 학습 모델을 트레이닝하는 트레이닝부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 기반의 노면 마찰계수 판독을 위한 학습장치를 제공한다.In addition, according to another aspect of the present embodiment, the data acquisition unit for acquiring the road surface image data and road friction coefficient information collected for the road surface on which the vehicle is driving, respectively, from the camera and the ESC; a labeling data generator generating labeling data by labeling the road surface friction coefficient information on the road surface image data; and a training unit for training a deep learning-based image learning model using the labeling data.

또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 카메라 및 ESC로부터 각각 차량이 주행 중인 노면에 대하여 수집된 노면 영상 데이터 및 노면 마찰계수 정보를 획득하는 과정; 상기 노면 영상 데이터에 상기 노면 마찰계수 정보를 라벨링하여 라벨링 데이터를 생성하는 과정; 및 상기 라벨링 데이터를 이용하여 딥러닝 기반의 영상 학습 모델을 트레이닝하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 기반의 노면 마찰계수 판독을 위한 학습방법을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present embodiment, the process of acquiring road surface image data and road friction coefficient information collected for the road surface on which the vehicle is driving, respectively, from the camera and the ESC; generating labeling data by labeling the road surface friction coefficient information on the road surface image data; and training a deep learning-based image learning model using the labeling data.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 카메라로부터 확보한 노면 영상 데이터에 ESC로 계산한 노면 마찰계수 데이터를 라벨링한 라벨링 데이터를 학습시킴으로써 일반 주행 시에도 카메라의 영상만으로도 노면 마찰계수 정보를 정확하게 추정할 수 있으며, 이를 주행 제어정보로서 필요한 제어기기에 제공함으로써 자율 주행 차량에 대한 주행 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to this embodiment, by learning the labeling data that labels the road surface friction coefficient data calculated by the ESC on the road surface image data secured from the camera, the road surface friction coefficient information is accurately estimated even with the camera image even during general driving. This can be done, and by providing it to a necessary control device as driving control information, there is an effect of improving driving stability for an autonomous vehicle.

도 1은 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독방법을 위한 관련 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독을 위한 학습장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독을 위한 학습방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 노면 영상 데이터의 활용방법을 예시한 예시도이다.
1 is an exemplary diagram for explaining a related configuration for a method of reading a road surface friction coefficient according to the present embodiment.
2 is a block diagram schematically showing a road friction coefficient reading apparatus according to the present embodiment.
3 is a block diagram schematically showing a learning apparatus for reading a road friction coefficient according to the present embodiment.
4 is a flowchart for explaining a learning method for reading a road friction coefficient according to the present embodiment.
5 is a flowchart for explaining a method of reading a road surface friction coefficient according to the present embodiment.
6 is an exemplary view illustrating a method of utilizing road image data according to the present embodiment.

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 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 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. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부,' '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms. Throughout the specification, when a part 'includes' or 'includes' a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. . In addition, the '... Terms such as 'unit' and 'module' mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.

최근 영상 인식 알고리즘에 딥러닝 기법이 적용되어, 영상 인식에 향상된 성능을 보이고 있다. 본 실시예의 경우, 이러한 딥러닝을 기반으로 하여 카메라의 영상으로부터 노면 마찰계수 정보를 추정하는 새로운 방법을 제안한다.Recently, deep learning techniques have been applied to image recognition algorithms, showing improved performance in image recognition. In the case of this embodiment, based on such deep learning, a new method of estimating road friction coefficient information from a camera image is proposed.

보다 자세하게는, 카메라로부터 확보한 노면 영상 데이터에 ESC(electronic stability control)로 계산한 노면 마찰계수 데이터를 라벨링한 라벨링 데이터를 학습시킴으로써 일반 주행 시에도 카메라의 영상만으로도 노면 마찰계수 정보를 정확하게 추정할 수 있도록 하는 방법 및 이의 활용방법을 제안한다.In more detail, by learning the labeling data obtained by labeling the road surface friction coefficient data calculated by ESC (electronic stability control) on the road surface image data obtained from the camera, it is possible to accurately estimate the road surface friction coefficient information only with the camera image even during normal driving. We suggest a method for making it possible and how to use it.

한편, 본 실시예는 카메라 및 ESC를 장착한 자율주행 또는 반자율주행 차량에서의 노면 마찰계수 판독방법에 대해 기재하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 카메라 및 ESC를 장착한 다양한 이동수단에 적용될 수 있다.On the other hand, this embodiment describes a method of reading the road friction coefficient in an autonomous or semi-autonomous driving vehicle equipped with a camera and ESC, but this is for convenience of explanation, and is used for various moving means equipped with a camera and ESC can be applied.

도 1은 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독방법을 위한 관련 구성을 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary diagram for explaining a related configuration for a method of reading a road surface friction coefficient according to the present embodiment.

카메라(110)는 차량의 일측에 장착되며, 차량(100)의 주변 영역을 촬영한 이미지를 제공한다. 본 실시예에 있어서, 카메라(110)는 바람직하게는 차량(100)이 주행 중인 노면(road)을 촬영한 노면 영상 데이터를 획득하는 촬영장치일 수 있다.The camera 110 is mounted on one side of the vehicle, and provides an image of a surrounding area of the vehicle 100 . In the present embodiment, the camera 110 may be a photographing device that acquires road surface image data obtained by photographing a road on which the vehicle 100 is traveling.

카메라(110)는 획득한 노면 영상 데이터를 노면 마찰계수 판독장치(130)로 제공한다. 한편, 본 실시예에 있어서, 노면 마찰계수 판독장치(130)는 카메라(110)와 연계되어 카메라(110)로부터 촬영된 영상 데이터를 저장 및 처리하는 기능을 수행하는 일종의 로컬(local) 전자제어 장치(ECU: electronic control unit)일 수 있다. 다른 실시예에서, 노면 마찰계수 판독장치(130)는 로컬 전자제어 장치 상의 하나의 구성요소로서 구현될 수도 있다.The camera 110 provides the obtained road surface image data to the road friction coefficient reading device 130 . Meanwhile, in the present embodiment, the road friction coefficient reading device 130 is a kind of local electronic control device that performs a function of storing and processing image data photographed from the camera 110 in connection with the camera 110 . (ECU: electronic control unit) may be. In another embodiment, the road friction coefficient reading device 130 may be implemented as one component on the local electronic control device.

ESC(120)는 다양한 센서와의 연동을 통해 차량의 상태를 파악하여 가장 효과적인 제동성능을 발휘하며, 주행 시 각 휠의 구동력을 제어하는 장치를 의미한다.The ESC 120 shows the most effective braking performance by identifying the state of the vehicle through interworking with various sensors, and refers to a device that controls the driving force of each wheel during driving.

ESC(120)는 운전자의 판단에 앞서, 또는 운전자가 놓치기 쉬운 위험 상황을 차량 스스로 판단해 위험 상황에 대응할 수 있도록 보조하며, 예컨대, 차량자세를 제어하고 쏠림을 줄여 안전한 운전을 할 수 있도록 돕는 기능을 수행한다.The ESC 120 assists the vehicle to respond to a dangerous situation before the driver's judgment or by judging a dangerous situation that the driver is easy to miss, for example, a function that helps the driver to safely drive by controlling the vehicle posture and reducing concentration carry out

본 실시예에 따른 ESC(120)는 차량 제어 과정에서 수집되는 데이터를 기반으로 차량(100)이 주행 중인 노면에 대한 노면 마찰계수 정보를 산출하고, 산출한 노면 마찰계수 정보를 노면 마찰계수 판독을 위한 학습 데이터로서 제공한다.The ESC 120 according to this embodiment calculates road friction coefficient information for the road surface on which the vehicle 100 is traveling based on data collected in the vehicle control process, and reads the calculated road friction coefficient information. It is provided as learning data for

ESC(120)는 가속도 센서를 이용하여 수집되는 센서 데이터를 기반으로 하여 종가속도(ax)와 횡가속도(ay)를 합성하고, 합성된 가속도를 기반으로 하여 노면 마찰계수 정보를 산출한다. 다른 실시예에서, ESC(120)는 차량(100)의 각 휠에 인가되는 힘 예컨대, 한 개의 휠에 걸리는 수직하중 정보, 종방향 힘 정보 및 횡방향 힘 정보를 기반으로 노면 마찰계수 정보를 산출할 수 있다.The ESC 120 synthesizes longitudinal acceleration (ax) and lateral acceleration (ay) based on sensor data collected using an acceleration sensor, and calculates road friction coefficient information based on the synthesized acceleration. In another embodiment, the ESC 120 calculates road friction coefficient information based on a force applied to each wheel of the vehicle 100 , for example, vertical load information, longitudinal force information, and lateral force information applied to one wheel. can do.

본 실시예에 있어서, ESC(120)는 바람직하게는, 특정 상황에서 산출된 노면 마찰계수 정보에 대해서만 선택적으로 노면 마찰계수 판독을 위한 학습 데이터로서 제공하나 반드시 이에 한정되지는 않는다.In the present embodiment, the ESC 120 preferably provides, but not necessarily limited to, only the information on the road friction coefficient calculated in a specific situation as learning data for reading the road friction coefficient.

ESC(120)는 노면 마찰계수 정보의 학습과 관련하여 기 설정된 이벤트 상황이 발생한 경우에 산출되는 노면 마찰계수 정보만을 학습 데이터로서 제공할 수 있다. 이때, 기 설정된 이벤트 상황은 해당 이벤트 상황 발생 시 ESC(120)에 의해 계산되는 노면 마찰계수 정보에 대한 예측 정확도에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, ESC(120)는 산출된 노면 마찰계수 정보에 대한 예측 정확도가 기 설정된 임계치 이상인 경우의 상황에 대해 이벤트 상황으로서 설정할 수 있다.The ESC 120 may provide, as learning data, only the road friction coefficient information calculated when a preset event situation occurs in relation to the learning of the road friction coefficient information. In this case, the preset event situation may be determined according to the prediction accuracy of the road friction coefficient information calculated by the ESC 120 when the corresponding event situation occurs. For example, the ESC 120 may set a situation when the prediction accuracy for the calculated road friction coefficient information is equal to or greater than a preset threshold as an event situation.

본 실시예에서는 기 설정된 이벤트 상황에 대하여 바퀴잠김방지식 제동시스템(ABS: anti-lock brake system), 차체자세 제어 시스템(VDC: vehicle dynamic control), 트랙션 컨트롤 시스템(TCS: traction control system)이 구동되는 경우, 즉 타이어 그립이 최대로 활용되는 상황인 것으로 예시하여 설명하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this embodiment, an anti-lock brake system (ABS), a vehicle dynamic control (VDC), and a traction control system (TCS) are driven in response to a preset event situation. , that is, a situation in which the tire grip is maximally utilized is exemplified and described, but is not necessarily limited thereto.

ESC(120)는 노면 마찰계수 정보 학습과 관련하여 기 설정된 이벤트 상황이 발생한 것으로 판별되는 경우 이벤트 발생정보를 생성하고, 이를 산출된 노면 마찰계수 정보와 함께 노면 마찰계수 판독장치(130)로 전달한다. 이는 곧, 노면 마찰계수 판독장치(130)로 하여금 유의미한 데이터만을 학습 데이터로서 활용 가능토록 하는 효과가 있다.The ESC 120 generates event generation information when it is determined that a preset event situation has occurred in relation to learning the road friction coefficient information, and transmits it to the road friction coefficient reading device 130 together with the calculated road friction coefficient information. . This has the effect of allowing the road friction coefficient reading device 130 to utilize only meaningful data as learning data.

노면 마찰계수 판독장치(130)는 딥러닝을 기반으로 하여 카메라(110)로부터 확보한 노면 영상 데이터로부터 현재 차량(100)이 주행 중인 노면에 대응하는 노면 마찰계수 정보를 산출한다.The road friction coefficient reading apparatus 130 calculates road surface friction coefficient information corresponding to the road surface on which the vehicle 100 is currently driving from the road surface image data secured from the camera 110 based on deep learning.

본 실시예에 있어서, 노면 마찰계수 판독장치(130)는 사전에 트레이닝된 영상 학습 모델을 포함하고, 카메라(110)로부터 수집한 노면 영상 데이터를 영상 학습 모델에 입력하여 노면 마찰계수 정보를 산출한다. In this embodiment, the road friction coefficient reading device 130 includes a pre-trained image learning model, and inputs road surface image data collected from the camera 110 to the image learning model to calculate road surface friction coefficient information .

이를 위해, 노면 마찰계수 판독장치(130)는 먼저, 카메라(110)로부터 확보한 노면 영상 데이터 및 ESC(120)로부터 확보한 노면 마찰계수 정보를 기반으로 영상 학습 모델에 대한 트레이닝을 수행할 수 있다.To this end, the road friction coefficient reading apparatus 130 may first perform training on the image learning model based on the road surface image data secured from the camera 110 and the road surface friction coefficient information secured from the ESC 120 . .

노면 마찰계수 판독장치(130)는 카메라(110)로부터 수집되는 노면 영상 데이터 및 ESC로부터 수집되는 노면 마찰계수 정보를 기반으로 라벨링(labeling) 데이터를 생성하고, 생성한 라벨링 데이터를 영상 학습 모델의 학습 데이터로서 활용하여 영상 학습 모델에 대한 트레이닝을 수행한다.The road friction coefficient reading device 130 generates labeling data based on the road surface image data collected from the camera 110 and the road surface friction coefficient information collected from the ESC, and uses the generated labeling data to learn the image learning model. It is used as data to perform training on the image learning model.

한편, 본 실시예에서는 노면 마찰계수 판독장치(130)에 의해 직접 영상 학습 모델에 대한 트레이닝이 수행되는 것으로 예시하여 설명하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 실시예의 경우 학습을 위한 별도의 장치가 구비될 수 있으며, 이 경우, 노면 마찰계수 판독장치(130)는 해당 장치로부터 트레이닝 완료된 영상 학습 모델을 제공받는 형태로 구현될 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, it is described as an example that training for the image learning model is directly performed by the road friction coefficient reading device 130 , but is not necessarily limited thereto. For example, in the present embodiment, a separate device for learning may be provided, and in this case, the road friction coefficient reading device 130 may be implemented in the form of receiving a trained image learning model from the corresponding device.

본 실시예에 있어서, 노면 마찰계수 판독장치(130)는 카메라(110)의 데이터만으로 노면 마찰계수 정보를 추정 가능토록 구현됨으로써 종래에 일반 주행 시 노면 마찰계수를 추정할 수 없었던 한계를 극복할 수 있는 효과가 있다.In this embodiment, the road friction coefficient reading device 130 is implemented to estimate the road surface friction coefficient information only with the data of the camera 110, thereby overcoming the limitation that conventionally could not estimate the road surface friction coefficient during general driving. there is an effect

노면 마찰계수 판독장치(130)는 산출한 노면 마찰계수 정보를 CAN 통신(controller area network)과 같은 차량 내 통신 방식을 이용하여 주변 기기로 전달한다. 예컨대, 노면 마찰계수 판독장치(130)는 노면 마찰계수 정보를 필요한 제어기기에 주행 제어정보의 하나로서 제공할 수 있다. 이는 돌발상황에 따른 사고가 발생할 수 있는 상황에서 자동차가 스스로 개입함으로써 위험을 회피할 수 있도록 하는 효과가 있다.The road friction coefficient reading device 130 transmits the calculated road friction coefficient information to the peripheral device using an in-vehicle communication method such as CAN communication (controller area network). For example, the road friction coefficient reading device 130 may provide the road surface friction coefficient information as one of the driving control information to a necessary controller. This has the effect of allowing the vehicle to avoid danger by intervening on its own in a situation where an accident may occur due to an unexpected situation.

도 2는 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.2 is a block diagram schematically showing a road friction coefficient reading apparatus according to the present embodiment.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독장치(130)는 데이터 수집부(200), 학습부(210), 노면 마찰계수 추정부(220) 및 출력부(230)를 포함한다. 여기서, 노면 마찰계수 판독장치(130)에 포함되는 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 실시예에 있어서, 학습부(210)는 노면 마찰계수 판독장치(130)의 구성요소가 아닌 노면 마찰계수 판독장치(130)와 연동되는 별개의 장치로 구현될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the road friction coefficient reading apparatus 130 according to the present embodiment includes a data collection unit 200 , a learning unit 210 , a road friction coefficient estimation unit 220 , and an output unit 230 . include Here, the components included in the road friction coefficient reading device 130 are not necessarily limited thereto. For example, in this embodiment, the learning unit 210 may be implemented as a separate device that is interlocked with the road friction coefficient reading device 130 rather than a component of the road friction coefficient reading device 130 .

데이터 수집부(200)는 차량(100)에 장착된 각종 센서 등과 연계되어 노면 마찰계수 판독을 위한 데이터를 획득하는 기능을 수행한다.The data collection unit 200 performs a function of acquiring data for reading a road friction coefficient in connection with various sensors mounted on the vehicle 100 .

데이터 수집부(200)는 카메라(110)와 연계되어, 카메라(110)가 차량(100)이 주행 중인 노면을 촬영한 노면 영상 데이터를 수집한다.The data collection unit 200 is linked with the camera 110 to collect road surface image data obtained by photographing the road surface on which the vehicle 100 is driving by the camera 110 .

데이터 수집부(200)는 ESC(120)와 연계되어, ESC(12)가 차량(100)이 주행 중인 노면에 대하여 산출한 노면 마찰계수 정보를 수집한다. 본 실시예에 있어서, 데이터 수집부(200)는 바람직하게는 영상 학습 모델에 대한 트레이닝을 수행하는 경우에 한해서 상기의 노면 마찰계수 정보를 수집하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The data collection unit 200 is linked with the ESC 120 to collect information on the road friction coefficient calculated by the ESC 12 with respect to the road surface on which the vehicle 100 is traveling. In this embodiment, the data collection unit 200 preferably collects the above-mentioned road friction coefficient information only when training on the image learning model is performed, but is not necessarily limited thereto.

학습부(210)는 노면 마찰계수 정보 추정을 위한 영상 학습 모델을 트레이닝하는 기능을 수행한다.The learning unit 210 performs a function of training an image learning model for estimating information on the road surface friction coefficient.

본 실시예에 있어서, 학습부(210)는 노면 마찰계수 판독장치(130)와 연동되는 별개의 자립형 장치인 학습장치(300)로 구현될 수 있다. 도 3은 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독을 위한 학습장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도로서, 도 3에 도시된 학습장치(300)의 기능 모듈들은 도 2에 도시된 학습부(210) 상에 동일하게 구현될 수 있다.In this embodiment, the learning unit 210 may be implemented as a learning device 300 which is a separate independent device that is interlocked with the road friction coefficient reading device 130 . 3 is a block diagram schematically showing a learning apparatus for reading a road friction coefficient according to the present embodiment. The functional modules of the learning apparatus 300 shown in FIG. 3 are on the learning unit 210 shown in FIG. can be implemented in the same way.

이하, 도 3을 함께 참조하여, 본 실시예에 따른 학습부(210)의 동작에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the learning unit 210 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 3 together.

본 실시예에 따른 학습부(210)는 데이터 획득부(310), 라벨링 데이터 생성부(320) 및 트레이닝부(330)를 포함한다.The learning unit 210 according to the present embodiment includes a data acquisition unit 310 , a labeling data generation unit 320 , and a training unit 330 .

데이터 획득부(310)는 영상 학습 모델의 트레이닝을 위한 학습 데이터를 수집하는 기능을 수행한다.The data acquisition unit 310 performs a function of collecting learning data for training an image learning model.

데이터 획득부(310)는 차량(100)이 주행 중인 노면에 대하여 수집된 노면 마찰계수 정보를 ESC(120)로부터 획득한다. 데이터 획득부(310)는 학습부(210)가 노면 마찰계수 판독장치(130)의 구성요소로 구현되는 경우에는 데이터 수집부(200)를 이용하여 상기의 노면 마찰계수 정보를 획득할 수 있다.The data acquisition unit 310 acquires, from the ESC 120 , the road friction coefficient information collected with respect to the road surface on which the vehicle 100 is traveling. When the learning unit 210 is implemented as a component of the road friction coefficient reading device 130 , the data acquisition unit 310 may acquire the information on the road surface friction coefficient by using the data collection unit 200 .

데이터 획득부(310)는 획득한 노면 마찰계수 정보에 상응하는 카메라(110)의 노면 영상 데이터를 수집한다.The data acquisition unit 310 collects road surface image data of the camera 110 corresponding to the acquired road surface friction coefficient information.

한편, 카메라(110)로부터의 노면 영상 데이터는 차량(100)의 전면에 위치한 노면 영역을 촬영한 영상으로서, 영상 내 노면 영역과 차량(100)과의 사이에는 실제로 일정 거리차가 존재한다.On the other hand, the road surface image data from the camera 110 is an image of a road surface area located in front of the vehicle 100 , and there is actually a certain distance difference between the road surface area in the image and the vehicle 100 .

이 점에 기인하여, 본 실시예에 따른 데이터 획득부(310)는 카메라(110)의 노면 영상 데이터를 수집할 때 영상 내 노면 영역과 차량(100) 예컨대, 차량(100)의 타이어 사이의 거리차를 고려하여 해당 노면 마찰계수 정보에 상응하는 정확한 노면 영상 데이터가 수집될 수 있도록 한다.Due to this, the data acquisition unit 310 according to the present embodiment collects the road surface image data of the camera 110, the distance between the road surface area in the image and the vehicle 100, for example, the tire of the vehicle 100 In consideration of the difference, accurate road surface image data corresponding to the corresponding road surface friction coefficient information can be collected.

한편, 본 실시예에 있어서, 데이터 획득부(310)는 노면 마찰계수 정보와 함께 이벤트 발생 정보가 ESC(120)로부터 수집되는 경우에 한해 해당 노면 마찰계수 정보에 상응하는 노면 영상 데이터를 선택적으로 수집할 수 있다.Meanwhile, in this embodiment, the data acquisition unit 310 selectively collects road image data corresponding to the corresponding road friction coefficient information only when event occurrence information is collected from the ESC 120 together with the road friction coefficient information. can do.

즉, ESC(120)로부터 전송되는 데이터 내 이벤트 발생 정보가 함께 검출되는 경우, 데이터 획득부(310)는 노면 마찰계수 정보에 대한 신뢰성이 높은 것으로 판별하여 노면 마찰계수 정보를 추출하고, 추출한 노면 마찰계수 정보에 상응하는 노면 영상 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 데이터 획득부(310)는 노면 마찰계수 정보의 정확한 추출을 위해 데이터 내 20 ms ~ 1 s 사이의 값을 노면 마찰계수 정보로서 특정하여 취득할 수 있다. 또한, 이벤트 발생 정보가 포함될 수 있는 초기 1 s 및 마지막 1 s의 데이터는 생략할 수 있다.That is, when event occurrence information in the data transmitted from the ESC 120 is detected together, the data acquisition unit 310 determines that the reliability of the road friction coefficient information is high, extracts the road friction coefficient information, and extracts the extracted road friction coefficient information. It is possible to collect road image data corresponding to the coefficient information. In this case, the data acquisition unit 310 may specify and acquire a value between 20 ms and 1 s in the data as the road friction coefficient information in order to accurately extract the road friction coefficient information. In addition, data of the initial 1 s and the last 1 s that may include event occurrence information may be omitted.

한편, 본 실시예에 있어서, 이벤트 발생 정보는 노면 마찰계수 정보 학습과 관련하여 기 설정된 이벤트 상황이 발생한 경우에 한해 ESC(120)에 의해 생성된다. 이때, 기 설정된 이벤트 상황은 해당 이벤트 상황 발생 시 ESC(120)에 의해 계산되는 노면 마찰계수 정보에 대한 예측 정확도에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, ESC(120)는 산출된 노면 마찰계수 정보에 대한 예측 정확도가 기 설정된 임계치 이상인 경우의 상황에 대해 이벤트 상황으로서 설정할 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the event occurrence information is generated by the ESC 120 only when a preset event situation occurs in relation to the learning of the road surface friction coefficient information. In this case, the preset event situation may be determined according to the prediction accuracy of the road friction coefficient information calculated by the ESC 120 when the corresponding event situation occurs. For example, the ESC 120 may set a situation when the prediction accuracy for the calculated road friction coefficient information is equal to or greater than a preset threshold as an event situation.

데이터 획득부(310)는 수집된 노면 영상 데이터에 대한 전처리를 수행할 수 있다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 데이터 획득부(310)는 수집한 노면 영상 데이터 내 노면 영역을 검출하고, 검출한 노면 영역에 해당하는 영상 데이터만을 추출하여 제공할 수 있다. 이는 연산의 대상이 되는 픽셀 영역을 줄임으로써 이후 수행되는 트레이닝 과정에서 연산을 간소화할 수 있는 효과가 있다.The data acquisition unit 310 may perform pre-processing on the collected road image data. For example, referring to FIG. 6 , the data acquisition unit 310 may detect a road surface area in the collected road surface image data, and may extract and provide only image data corresponding to the detected road surface area. This has the effect of simplifying the calculation in the training process performed later by reducing the pixel area to be calculated.

라벨링 데이터 생성부(320)는 데이터 획득부(310)를 이용하여 수집된 노면 영상 데이터 및 노면 마찰계수 정보를 획득하여 이를 기반으로 영상 학습 모델의 트레이닝을 위한 학습 데이터를 생성하는 기능을 수행한다.The labeling data generating unit 320 acquires the collected road image data and the road friction coefficient information using the data acquisition unit 310 and generates learning data for training the image learning model based on this.

본 실시예에 있어서, 라벨링 데이터 생성부(320)는 데이터 획득부(310)를 이용하여 수집된 노면 영상 데이터 및 노면 마찰계수 정보를 기반으로 라벨링 데이터를 생성하고, 생성한 라벨링 데이터를 학습 데이터로서 제공한다.In this embodiment, the labeling data generation unit 320 generates labeling data based on the road surface image data and road friction coefficient information collected using the data acquisition unit 310, and uses the generated labeling data as learning data. to provide.

예컨대, 라벨링 데이터 생성부(320)는 수집한 노면 영상 데이터 상에 노면 마찰계수 정보를 라벨링하여 라벨링 데이터를 생성할 수 있다.For example, the labeling data generator 320 may generate the labeling data by labeling the road friction coefficient information on the collected road surface image data.

트레이닝부(330)는 라벨링 데이터 생성부(320)를 이용하여 생성한 라벨링 데이터를 학습 데이터로서 활용하여 딥러닝 기반의 영상 학습 모델을 트레이닝한다. 한편, 트레이닝부(330)가 학습 데이터를 기반으로 학습 모델을 트레이닝하는 구체적인 방법은 해당 분야에서 일반적인 바 자세한 설명은 생략하도록 한다. The training unit 330 trains a deep learning-based image learning model by using the labeling data generated using the labeling data generation unit 320 as training data. On the other hand, the specific method for the training unit 330 to train the learning model based on the learning data is common in the relevant field, so a detailed description will be omitted.

본 실시예에 따른 트레이닝부(330)의 트레이닝에 따라 영상 학습 모델은 카메라(110)의 영상만으로도 노면 마찰계수 정보를 추정할 수 있도록 학습된다. 즉, 영상 학습 모델은 서로 상이한 특성 정보를 갖는 노면 영상 데이터별로 ESC(120)가 측정한 노면 마찰계수 정보를 학습하여 저장한다.According to the training of the training unit 330 according to the present embodiment, the image learning model is learned to estimate the road friction coefficient information only from the image of the camera 110 . That is, the image learning model learns and stores road friction coefficient information measured by the ESC 120 for each road image data having different characteristic information.

노면 마찰계수 추정부(220)는 학습부(210)를 통해 사전에 트레이닝된 영상 학습 모델을 포함하고, 이를 이용한 학습 과정을 통해 현재 차량(100)이 주행 중인 노면에 대응하는 노면 마찰계수 정보를 추정하는 기능을 수행한다The road friction coefficient estimating unit 220 includes an image learning model trained in advance through the learning unit 210, and through a learning process using the same, the road surface friction coefficient information corresponding to the road surface on which the vehicle 100 is currently driving. perform the function of estimating

노면 마찰계수 추정부(220)는 데이터 수집부(200)를 이용하여 수집한 카메라(110)의 노면 영상 데이터를 영상 학습 모델에 적용시켜 노면에 대응하는 노면 마찰계수 정보를 추정한다.The road friction coefficient estimating unit 220 estimates road surface friction coefficient information corresponding to the road surface by applying the road surface image data of the camera 110 collected using the data collection unit 200 to the image learning model.

노면 마찰계수 추정부(220)는 노면 영상 데이터를 영상 학습 모델에 적용시켜 노면 영상 데이터와 서로 동일 또는 유사한 특성 정보를 갖는 노면 영상 데이터에 대하여 매칭된 학습 데이터를 추출하고, 추출된 학습 데이터를 기반으로 노면 마찰계수 정보를 추정한다. 즉, 노면 마찰계수 추정부(220)는 현재 시점에 수집된 노면 영상 데이터와 서로 동일 또는 유사한 특성 정보를 갖는 이전 노면 영상 데이터에 대하여 라벨링된 이전 노면 마찰계수 정보를 현재 노면 마찰계수 정보로서 추정할 수 있다.The road friction coefficient estimator 220 applies the road image data to the image learning model to extract matching learning data with respect to the road image data having the same or similar characteristic information as the road image data, and based on the extracted learning data to estimate the road friction coefficient information. That is, the road friction coefficient estimator 220 estimates the previous road surface friction coefficient information labeled with respect to the previous road surface image data having the same or similar characteristic information as the road surface image data collected at the current time point as the current road surface friction coefficient information. can

출력부(230)는 노면 마찰계수 추정부(220)를 이용하여 추정된 노면 마찰계수 정보를 차량(100)의 주행 제어를 위한 제어정보로서 제공한다.The output unit 230 provides the road friction coefficient information estimated by using the road friction coefficient estimator 220 as control information for driving control of the vehicle 100 .

출력부(230)는 CAN 통신을 이용하여 노면 마찰계수 정보를 필요한 제어기로 송부하며, 이를 통해, 일반 주행 시에도 노면 마찰계수 정보를 기반으로 한 차량 제어가 이루어질 수 있도록 한다. 이렇게 함으로써, 자율주행 차량의 제어 성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.The output unit 230 transmits road friction coefficient information to a necessary controller using CAN communication, and through this, vehicle control based on the road surface friction coefficient information can be performed even during general driving. By doing so, there is an effect that the control performance of the autonomous vehicle can be improved.

도 4는 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독을 위한 학습방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart for explaining a learning method for reading a road friction coefficient according to the present embodiment.

노면 마찰계수 판독장치(130)는 차량(100)이 주행 중인 노면에 대하여 수집된 노면 마찰계수 정보를 ESC(120)로부터 획득한다(S402).The road surface friction coefficient reading apparatus 130 obtains the road surface friction coefficient information collected with respect to the road surface on which the vehicle 100 is traveling from the ESC 120 (S402).

노면 마찰계수 판독장치(130)는 노면 마찰계수 정보와 함께 이벤트 발생 정보가 수집되었는지 여부를 확인한다(S404). 단계 S404에서 노면 마찰계수 판독장치(130)는 노면 마찰계수 정보 학습과 관련하여 기 설정된 이벤트 상황이 발생한 경우에 한해 ESC(120)로부터 계산된 이벤트 발생 정보를 제공받을 수 있다.The road friction coefficient reading device 130 checks whether event occurrence information is collected together with the road friction coefficient information (S404). In step S404 , the road friction coefficient reading device 130 may receive the event occurrence information calculated from the ESC 120 only when a preset event situation occurs in relation to learning the road friction coefficient information.

이러한, 이벤트 발생 정보는 수집된 노면 마찰계수 정보가 학습을 위한 유의미한 데이터임을 나타낸다.Such event occurrence information indicates that the collected road surface friction coefficient information is meaningful data for learning.

노면 마찰계수 판독장치(130)는 단계 S404에서 이벤트 발생 정보의 수집이 확인되는 경우 단계 S402에서 획득한 노면 마찰계수 정보에 상응하는 카메라(110)의 노면 영상 데이터를 수집한다(S406). 단계 S406에서 노면 마찰계수 판독장치(130)는 영상 내 노면 영역과 차량(100) 사이의 실제 거리차를 고려하여 실제 해당 노면 마찰계수 정보에 상응하는 정확한 노면 영상 데이터가 수집될 수 있도록 한다.When the collection of event occurrence information is confirmed in step S404, the road friction coefficient reading device 130 collects road image data of the camera 110 corresponding to the road friction coefficient information obtained in step S402 (S406). In step S406 , the road friction coefficient reading apparatus 130 considers the actual distance difference between the road surface area in the image and the vehicle 100 so that accurate road surface image data corresponding to the actual corresponding road surface friction coefficient information can be collected.

노면 마찰계수 판독장치(130)는 수집한 노면 영상 데이터 내 노면 영역을 검출하고, 검출한 노면 영역에 해당하는 영상 데이터만을 추출하여 제공할 수 있다. The road friction coefficient reading apparatus 130 may detect a road surface area in the collected road surface image data, and may extract and provide only image data corresponding to the detected road surface area.

노면 마찰계수 판독장치(130)는 단계 S406에서 수집된 노면 영상 데이터 상에 단계 S402의 노면 마찰계수 정보를 라벨링하여 라벨링 데이터를 생성한다(S408).The road friction coefficient reading device 130 labels the road surface friction coefficient information of step S402 on the road image data collected in step S406 to generate labeling data (S408).

노면 마찰계수 판독장치(130)는 단계 S408에서 생성한 라벨링 데이터를 학습 데이터로서 활용하여 딥러닝 기반의 영상 학습 모델을 트레이닝한다(S410).The road friction coefficient reading device 130 trains a deep learning-based image learning model by using the labeling data generated in step S408 as learning data (S410).

도 5는 본 실시예에 따른 노면 마찰계수 판독방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart for explaining a method of reading a road surface friction coefficient according to the present embodiment.

노면 마찰계수 판독장치(130)는 카메라(110)와 연계되어, 카메라(110)가 차량(100)이 주행 중인 노면을 촬영한 노면 영상 데이터를 수집한다(S502).The road friction coefficient reading device 130 is linked with the camera 110 to collect road surface image data obtained by photographing the road surface on which the vehicle 100 is traveling by the camera 110 ( S502 ).

노면 마찰계수 판독장치(130)는 단계 S502에서 수집한 노면 영상 데이터를 사전에 트레이닝된 영상 학습 모델에 입력하여 노면에 대응하는 노면 마찰계수 정보를 추정한다(S504). 단계 S504에서 노면 마찰계수 판독장치(130)는 노면 영상 데이터를 영상 학습 모델에 적용시켜 노면 영상 데이터와 서로 동일 또는 유사한 특성 정보를 갖는 노면 영상 데이터에 대하여 매칭된 학습 데이터를 추출하고, 추출된 학습 데이터를 기반으로 노면 마찰계수 정보를 추정한다.The road friction coefficient reading apparatus 130 estimates the road surface friction coefficient information corresponding to the road surface by inputting the road surface image data collected in step S502 to the image learning model trained in advance (S504). In step S504, the road friction coefficient reading device 130 applies the road image data to the image learning model to extract matching learning data for the road image data having the same or similar characteristic information as the road image data, and extracts the extracted learning data. Estimate the road friction coefficient information based on the data.

노면 마찰계수 판독장치(130)는 단계 S504에셔 추정한 노면 마찰계수 정보를 차량(100)의 주행 제어를 위한 제어정보로서 제공한다(S506). 단계 S506에서 노면 마찰계수 판독장치(130)는 CAN 통신을 이용하여 노면 마찰계수 정보를 필요한 제어기로 송부하며, 이를 통해, 일반 주행 시에도 노면 마찰계수 정보를 기반으로 한 차량 제어가 이루어질 수 있도록 한다.The road friction coefficient reading device 130 provides the road friction coefficient information estimated in step S504 as control information for driving control of the vehicle 100 ( S506 ). In step S506, the road friction coefficient reading device 130 transmits the road surface friction coefficient information to the necessary controller using CAN communication, so that vehicle control based on the road surface friction coefficient information can be performed even during general driving. .

여기서, 단계 S402 내지 S410 및 단계 S502 내지 S506은 앞서 설명된 노면 마찰계수 판독장치(130)의 각 구성요소의 동작에 대응되므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.Here, since steps S402 to S410 and steps S502 to S506 correspond to the operations of the respective components of the road friction coefficient reading apparatus 130 described above, further detailed descriptions are omitted.

한편, 도 4 및 도 5에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 4 및 도 5에 기재된 과정을 변경하여 실행하거나 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 4 및 도 5은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, although it is described that each process is sequentially executed in FIGS. 4 and 5 , the present invention is not limited thereto. In other words, since the process described in FIGS. 4 and 5 may be changed and implemented or one or more processes may be executed in parallel, FIGS. 4 and 5 are not limited to a time-series sequence.

전술한 바와 같이 도 4 및 도 5에 기재된 노면 마찰계수 판독장치(130)의 학습방법 및 노면 마찰계수 판독방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 기록될 수 있다.As described above, the learning method and the road friction coefficient reading method of the road friction coefficient reading apparatus 130 described in FIGS. 4 and 5 are implemented as a program and a readable recording medium (CD-ROM, RAM) using computer software. , ROM, memory card, hard disk, magneto-optical disk, storage device, etc.).

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and various modifications and variations will be possible by those skilled in the art to which this embodiment belongs without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present embodiment.

100: 차량 110: 카메라
120: ESC 130: 노면 마찰계수 판독장치
200: 데이터 수집부 210: 학습부
220: 노면 마찰계수 추정부 230: 출력부
300: 학습장치 310: 데이터 획득부
320: 라벨링 데이터 생성부 330: 트레이닝부
100: vehicle 110: camera
120: ESC 130: road friction coefficient reading device
200: data collection unit 210: learning unit
220: road friction coefficient estimation unit 230: output unit
300: learning device 310: data acquisition unit
320: labeling data generation unit 330: training unit

Claims (14)

차량에 장착된 카메라로부터 상기 차량이 주행 중인 노면(road)을 촬영한 노면 영상 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
사전에 트레이닝된 영상 학습 모델을 포함하고, 상기 노면 영상 데이터를 상기 영상 학습 모델에 입력하여 상기 노면에 대응하는 노면 마찰계수 정보를 추정하는 노면 마찰계수 추정부; 및
상기 노면 마찰계수 정보를 상기 차량의 주행 제어를 위한 제어정보로서 제공하는 출력부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
a data collection unit for collecting road surface image data obtained by photographing a road on which the vehicle is traveling from a camera mounted on the vehicle;
a road friction coefficient estimator including a pre-trained image learning model and estimating information on the road surface friction coefficient corresponding to the road surface by inputting the road surface image data to the image learning model; and
An output unit that provides the road surface friction coefficient information as control information for driving control of the vehicle
Road friction coefficient reading device comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 영상 학습 모델은 딥러닝(deep learning) 모델로서, 서로 상이한 특성 정보를 갖는 노면 영상 데이터별로 ESC(electronic stability control)가 측정한 노면 마찰계수 정보를 학습하여 저장하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
The method of claim 1,
The image learning model is a deep learning model, and it reads the friction coefficient of the road, characterized in that it learns and stores the information on the friction coefficient measured by the ESC (electronic stability control) for each road image data having different characteristic information. Device.
제 2항에 있어서,
상기 노면 마찰계수 추정부는,
상기 노면 영상 데이터를 상기 영상 학습 모델에 적용시켜 상기 노면 영상 데이터와 서로 동일 또는 유사한 특성 정보를 갖는 노면 영상 데이터에 대하여 매칭된 학습 데이터를 추출하고, 추출된 학습 데이터를 기반으로 상기 노면 마찰계수 정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
3. The method of claim 2,
The road friction coefficient estimating unit,
The road surface image data is applied to the image learning model to extract matching learning data with respect to the road image data having the same or similar characteristic information as the road image data, and the road friction coefficient information based on the extracted learning data Road friction coefficient reading device, characterized in that for estimating.
제 1항에 있어서,
상기 카메라로부터 수집되는 노면 영상 데이터 및 상기 차량의 ESC로부터 수집되는 노면 마찰계수 정보를 기반으로 라벨링(labeling) 데이터를 생성하고, 상기 라벨링 데이터를 상기 영상 학습 모델의 학습 데이터로서 활용하는 학습부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
The method of claim 1,
A learning unit that generates labeling data based on the road surface image data collected from the camera and the road surface friction coefficient information collected from the ESC of the vehicle, and uses the labeling data as learning data of the image learning model. Road friction coefficient reading device, characterized in that.
제 4항에 있어서,
상기 학습부는,
상기 ESC로부터 수집되는 노면 마찰계수 정보에 상응하는 상기 카메라의 노면 영상 데이터를 수집하고, 수집한 노면 영상 데이터 상에 상기 ESC로부터 수집된 노면 마찰계수 정보를 라벨링하여 상기 라벨링 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
5. The method of claim 4,
The learning unit,
Collecting the road surface image data of the camera corresponding to the road surface friction coefficient information collected from the ESC, and labeling the road surface friction coefficient information collected from the ESC on the collected road surface image data to generate the labeling data road friction coefficient reading device.
제 5항에 있어서,
상기 학습부는,
상기 차량의 ESC로부터 노면 마찰계수 정보와 함께 이벤트 발생 정보가 수집되는 경우에 상기 카메라의 노면 영상 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
6. The method of claim 5,
The learning unit,
The road friction coefficient reading device, characterized in that collecting the road surface image data of the camera when the event occurrence information is collected together with the road surface friction coefficient information from the ESC of the vehicle.
제 6항에 있어서,
상기 이벤트 발생 정보는,
상기 노면 마찰계수 정보 학습과 관련하여 기 설정된 이벤트 상황이 발생한 경우에 상기 ESC에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
7. The method of claim 6,
The event occurrence information is
The road friction coefficient reading apparatus, characterized in that generated by the ESC when a preset event situation occurs in relation to learning the road friction coefficient information.
제 7항에 있어서,
상기 기 설정된 이벤트 상황은,
상기 이벤트 상황 발생 시 상기 ESC에 의해 계산되는 노면 마찰계수 정보에 대한 예측 정확도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
8. The method of claim 7,
The preset event situation is,
The road friction coefficient reading device, characterized in that it is determined according to the prediction accuracy of the road friction coefficient information calculated by the ESC when the event situation occurs.
제 4항에 있어서,
상기 학습부는,
상기 카메라로부터 수집되는 노면 영상 데이터 내 노면 영역을 검출하고, 검출한 노면 영역의 영상 데이터를 추출하여 상기 라벨링 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
5. The method of claim 4,
The learning unit,
A road friction coefficient reading apparatus, characterized in that the labeling data is generated by detecting a road surface area in the road surface image data collected from the camera, and extracting the image data of the detected road surface area.
제 4항에 있어서,
상기 학습부는,
상기 카메라로부터 수집되는 노면 영상 데이터 상의 노면 영역과 상기 차량과의 사이에 실제 거리정보를 고려하여 상기 라벨링 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독장치.
5. The method of claim 4,
The learning unit,
and generating the labeling data in consideration of actual distance information between a road surface area on the road surface image data collected from the camera and the vehicle.
차량에 장착된 카메라로부터 상기 차량이 주행 중인 노면(road)을 촬영한 노면 영상 데이터를 수집하는 과정;
상기 노면 영상 데이터를 사전에 트레이닝된 영상 학습 모델을 입력하여 상기 노면에 대응하는 노면 마찰계수 정보를 추정하는 과정; 및
상기 노면 마찰계수 정보를 상기 차량의 주행 제어를 위한 제어정보로서 제공하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독방법.
a process of collecting road surface image data obtained by photographing a road on which the vehicle is traveling from a camera mounted on the vehicle;
estimating road friction coefficient information corresponding to the road surface by inputting an image learning model trained in advance on the road surface image data; and
A process of providing the road surface friction coefficient information as control information for driving control of the vehicle
Road friction coefficient reading method comprising a.
제 11항에 있어서,
상기 카메라로부터 수집되는 노면 영상 데이터 및 상기 차량의 ESC로부터 수집되는 노면 마찰계수 정보를 기반으로 라벨링 데이터를 생성하고, 상기 라벨링 데이터를 학습 데이터로서 활용하여 상기 영상 학습 모델을 트레이닝시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 마찰계수 판독방법.
12. The method of claim 11,
Generating labeling data based on the road surface image data collected from the camera and the road surface friction coefficient information collected from the ESC of the vehicle, and using the labeling data as learning data to train the image learning model A method of reading the friction coefficient of the road, characterized in that.
카메라 및 ESC로부터 각각 차량이 주행 중인 노면에 대하여 수집된 노면 영상 데이터 및 노면 마찰계수 정보를 획득하는 데이터 획득부;
상기 노면 영상 데이터에 상기 노면 마찰계수 정보를 라벨링하여 라벨링 데이터를 생성하는 라벨링 데이터 생성부; 및
상기 라벨링 데이터를 이용하여 딥러닝 기반의 영상 학습 모델을 트레이닝하는 트레이닝부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 기반의 노면 마찰계수 판독을 위한 학습장치.
a data acquisition unit that acquires road surface image data and road friction coefficient information collected from the camera and the ESC for the road on which the vehicle is driving, respectively;
a labeling data generator generating labeling data by labeling the road surface friction coefficient information on the road surface image data; and
Training unit for training a deep learning-based image learning model using the labeling data
A learning apparatus for reading an image-based friction coefficient of a road surface, characterized in that it comprises a.
카메라 및 ESC로부터 각각 차량이 주행 중인 노면에 대하여 수집된 노면 영상 데이터 및 노면 마찰계수 정보를 획득하는 과정;
상기 노면 영상 데이터에 상기 노면 마찰계수 정보를 라벨링하여 라벨링 데이터를 생성하는 과정; 및
상기 라벨링 데이터를 이용하여 딥러닝 기반의 영상 학습 모델을 트레이닝하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 기반의 노면 마찰계수 판독을 위한 학습방법.
acquiring road surface image data and road friction coefficient information collected for the road surface on which the vehicle is driving, respectively, from the camera and the ESC;
generating labeling data by labeling the road surface friction coefficient information on the road surface image data; and
The process of training a deep learning-based image learning model using the labeling data
A learning method for reading an image-based friction coefficient of a road surface, comprising:
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KR20230136767A (en) * 2022-03-16 2023-09-27 한국철도기술연구원 Wheelslip control method for electric vehicles
KR102656603B1 (en) * 2023-09-27 2024-04-11 주식회사 모바휠 Apparatus for estimating of road surface type using velocity estimation of moving object and method thereof

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