KR101377204B1 - System and method of providing road surface information, and vehicle using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 차체 앞부분에 설치되고, 전방의 노면에 광을 조사하는 광조사장치와; 상기 차체 앞부분에 설치되고, 상기 광이 조사되는 노면을 촬영하여 반사광 정보를 생성하는 카메라모듈과; 상기 반사광 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 처리부를 포함하는 노면 정보 제공 시스템을 제공한다.The present invention is provided in the front of the vehicle body, the light irradiation apparatus for irradiating light to the road surface in front of; A camera module installed at the front of the vehicle body and generating reflected light information by photographing a road surface on which the light is irradiated; It provides a road surface information providing system including a processing unit for generating road surface information using the reflected light information.
Description
본 발명은 노면정보 제공 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 노면정보 제공 시스템 및 방법과, 이를 사용한 차량에 관한 것이다.
The present invention relates to a road surface information providing system, and more particularly, to a road surface information providing system and method, and a vehicle using the same.
일반적으로, 차량의 안정적인 운행을 위해서 현가장치가 차량에 장착된다. 현가장치는 노면에서 발생하는 충격이 차체나 탑승자에게 직접적으로 전달되지 않게 충격을 흡수하는 기능과 함께 바퀴를 노면에 접지시키는 기능을 수행한다. In general, a suspension device is mounted to a vehicle for stable driving of the vehicle. The suspension system functions to absorb the shock so that the impact generated from the road surface is not transmitted directly to the vehicle body or the occupant, and to ground the wheel to the road surface.
최근에, 차량에 전자제어 개념을 도입하여, 도로의 노면과 차량의 주행조건에 따라 현가장치를 제어하는 능동형 현가장치의 개발 및 상용화가 진행되고 있다.Recently, the development and commercialization of an active suspension system for controlling a suspension device in accordance with a road surface of a road and driving conditions of a vehicle by introducing an electronic control concept into a vehicle has been in progress.
능동형(adaptive) 현가장치는, 노면정보를 획득하고 이를 이용하는 예견제어 기술을 통해 그 동작이 제어된다. The active suspension is controlled by the predictive control technique which acquires the road information and uses it.
그런데, 현재에는 신뢰성 있는 노면정보를 획득하는 마땅한 기술이 제시되지 않고 있는 실정이다.
However, at present, the proper technology for obtaining reliable road information has not been presented.
본 발명은, 신뢰성 있는 노면정보를 획득하는 방안을 제공하는 데 과제가 있다.
An object of the present invention is to provide a method for obtaining reliable road surface information.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 차량의 차체 앞부분에 설치되고, 전방의 노면에 광을 조사하는 광조사장치와; 상기 차체 앞부분에 설치되고, 상기 광이 조사되는 노면을 촬영하여 반사광 정보를 생성하는 카메라모듈과; 상기 반사광 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 처리부를 포함하는 노면 정보 제공 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is provided in the front of the vehicle body, the light irradiation apparatus for irradiating light to the road surface in front of; A camera module installed at the front of the vehicle body and generating reflected light information by photographing a road surface on which the light is irradiated; It provides a road surface information providing system including a processing unit for generating road surface information using the reflected light information.
여기서, 상기 처리부는, 상기 반사광 정보로부터 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 좌표변환하여, 상기 차량의 기준점을 기준으로 한 노면 정보를 생성하며, 상기 차량의 기준점은, Z축이 지면과 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 좌표계의 원점일 수 있다.Here, the processor generates road surface information based on the camera module from the reflected light information, coordinates road surface information based on the camera module, and generates road surface information based on a reference point of the vehicle. The reference point of the vehicle may be an origin of a coordinate system in which the Z axis is perpendicular to the ground and the XY plane is parallel to the ground.
상기 차량의 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 생성하는 관성측정장치를 포함하고, 상기 처리부는, 상기 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 사용하여 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도를 사용하여 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 보정할 수 있다.And an inertial measurement device for generating acceleration and angular velocity information of the center of gravity of the vehicle, wherein the processing unit generates acceleration and angular velocity information of the camera module using the acceleration and angular velocity information of the center of gravity and the camera module. Using the acceleration and the angular velocity of the road surface information based on the camera module can be corrected.
상기 차량의 속도 정보를 생성하는 차량속도센서를 포함하고, 상기 처리부는 상기 반사광 정보와 상기 차량의 속도 정보를 사용하여 상기 노면 정보를 생성할 수 있다.And a vehicle speed sensor configured to generate speed information of the vehicle, and the processor may generate the road surface information using the reflected light information and the speed information of the vehicle.
다른 측면에서, 본 발명은 광조사장치로부터 출사된 광이 조사되는 차량 전방의 노면을 카메라모듈을 통해 촬영하여 반사광 정보를 생성하는 단계와; 처리부에서 상기 반사광 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 단계를 포함하는 노면 정보 제공 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention comprises the steps of photographing the road surface in front of the vehicle is irradiated with light emitted from the light irradiation apparatus through the camera module to generate reflected light information; The processor provides a road surface information providing method including generating road surface information using the reflected light information.
여기서, 상기 처리부에서, 상기 반사광 정보로부터 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 좌표변환하여, 상기 차량의 기준점을 기준으로 한 노면 정보를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 차량의 기준점은, Z축이 지면과 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 좌표계의 원점일 수 있다.Here, the processor generates road surface information based on the camera module from the reflected light information, transforms road surface information based on the camera module, and generates road surface information based on the reference point of the vehicle. The reference point of the vehicle may be an origin of a coordinate system in which the Z axis is perpendicular to the ground and the XY plane is parallel to the ground.
관성측정장치에서 상기 차량의 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 생성하는 단계와; 상기 처리부에서, 상기 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 사용하여 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도를 사용하여 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.Generating acceleration and angular velocity information of the center of gravity of the vehicle in an inertial measurement apparatus; Generating, by the processor, acceleration and angular velocity information of the camera module using acceleration and angular velocity information of the center of gravity, and correcting road surface information based on the camera module using the acceleration and angular velocity of the camera module; It may include.
차량속도센서에서 상기 차량의 속도 정보를 생성하는 단계와; 상기 처리부에서 상기 반사광 정보와 상기 차량의 속도 정보를 사용하여 상기 노면 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Generating speed information of the vehicle by a vehicle speed sensor; And generating the road surface information by using the reflected light information and the speed information of the vehicle.
또 다른 측면에서, 본 발명은 차체와; 상기 차체에 연결되고, 바퀴가 장착되는 현가장치와; 노면 정보에 따라 상기 현가장치의 동작을 제어하는 운행 제어 시스템과; 상기 운행 제어 시스템에 상기 노면 정보를 제공하는 노면 정보 제공 시스템을 포함하고, 상기 노면 정보 제공 시스템은, 상기 차체 앞부분에 설치되고, 전방의 노면에 광을 조사하는 광조사장치와; 상기 차체 앞부분에 설치되고, 상기 광이 조사되는 노면을 촬영하여 반사광 정보를 생성하는 카메라모듈과; 상기 반사광 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 처리부를 포함하는 차량을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a vehicle body comprising: a vehicle body; A suspension device connected to the vehicle body and equipped with wheels; A driving control system for controlling the operation of the suspension device according to road surface information; And a road surface information providing system for providing the road surface information to the driving control system, wherein the road surface information providing system is provided at the front of the vehicle body and irradiates light to the road surface in front of the vehicle; A camera module installed at the front of the vehicle body and generating reflected light information by photographing a road surface on which the light is irradiated; Provided is a vehicle including a processing unit for generating road surface information using the reflected light information.
여기서, 상기 처리부는, 상기 반사광 정보로부터 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 좌표변환하여, 상기 차량의 기준점을 기준으로 한 노면 정보를 생성하며, 상기 차량의 기준점은, Z축이 지면과 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 좌표계의 원점일 수 있다.Here, the processor generates road surface information based on the camera module from the reflected light information, coordinates road surface information based on the camera module, and generates road surface information based on a reference point of the vehicle. The reference point of the vehicle may be an origin of a coordinate system in which the Z axis is perpendicular to the ground and the XY plane is parallel to the ground.
상기 노면 정보 제공 시스템은, 상기 차량의 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 생성하는 관성측정장치를 포함하고, 상기 처리부는, 상기 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 사용하여 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도를 사용하여 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 보정할 수 있다.The road surface information providing system includes an inertial measurement device for generating acceleration and angular velocity information of the center of gravity of the vehicle, and the processing unit uses the acceleration and angular velocity information of the center of gravity to accelerate and angular velocity information of the camera module. And correct the road surface information based on the camera module using the acceleration and the angular velocity of the camera module.
상기 노면 정보 제공 시스템은, 상기 차량의 속도 정보를 생성하는 차량속도센서를 포함하고, 상기 처리부는 상기 반사광 정보와 상기 차량의 속도 정보를 사용하여 상기 노면 정보를 생성할 수 있다.The road surface information providing system may include a vehicle speed sensor configured to generate speed information of the vehicle, and the processor may generate the road surface information using the reflected light information and the speed information of the vehicle.
또 다른 측면에서, 본 발명은 차량의 차체 앞부분에 설치되고, 전방의 노면과의 거리 정보를 생성하는 거리센서와; 상기 거리 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 처리부와; 스티어링휠의 회전 각도를 측정하는 스티어링휠 각도센서와; 상기 스티어링휠 회전 각도에 따라 상기 거리센서를 회전시키는 거리센서 구동장치를 포함하는 노면 정보 제공 시스템을 제공한다.In another aspect, the present invention is provided with a distance sensor installed in the front of the vehicle body, the distance sensor for generating distance information with the road surface in front of; A processor configured to generate road surface information using the distance information; A steering wheel angle sensor for measuring a rotation angle of the steering wheel; It provides a road surface information providing system including a distance sensor driving device for rotating the distance sensor according to the steering wheel rotation angle.
여기서, 상기 처리부는, 상기 거리 정보로부터 상기 거리센서를 기준으로 한 노면 정보를 생성하고, 상기 거리센서를 기준으로 한 노면 정보를 좌표변환하여, 상기 차량의 기준점을 기준으로 한 노면 정보를 생성하며, 상기 차량의 기준점은, Z축이 지면과 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 좌표계 원점일 수 있다.Here, the processor generates road surface information based on the distance sensor from the distance information, transforms road surface information based on the distance sensor, and generates road surface information based on the reference point of the vehicle. The reference point of the vehicle may be a coordinate system origin where the Z axis is perpendicular to the ground and the XY plane is parallel to the ground.
상기 차량의 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 생성하는 관성측정장치를 포함하고, 상기 처리부는, 상기 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 사용하여 상기 거리센서의 가속도 및 각속도 정보를 생성하고, 상기 거리센서의 가속도 및 각속도를 사용하여 상기 거리센서를 기준으로 한 노면 정보를 보정할 수 있다.And an inertial measurement device for generating acceleration and angular velocity information of the center of gravity of the vehicle, wherein the processor generates acceleration and angular velocity information of the distance sensor using the acceleration and angular velocity information of the center of gravity and the distance sensor. The acceleration and the angular velocity of may be used to correct the road surface information based on the distance sensor.
상기 차량의 속도 정보를 생성하는 차량속도센서를 포함하고, 상기 처리부는 상기 거리 정보와 상기 차량의 속도 정보를 사용하여 상기 노면 정보를 생성할 수 있다.And a vehicle speed sensor configured to generate speed information of the vehicle, and the processor may generate the road surface information using the distance information and the speed information of the vehicle.
또 다른 측면에서, 본 발명은 거리센서를 통해 차량 전방의 노면과의 거리 정보를 생성하는 단계와; 처리부에서 상기 거리 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 단계와; 스티어링휠 각도센서를 통해 스티어링휠의 회전 각도를 측정하는 단계와; 상기 스티어링휠 회전 각도에 따라 상기 거리센서를 회전시키는 단계를 포함하는 노면 정보 제공 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention comprises the steps of generating distance information with the road surface in front of the vehicle through the distance sensor; Generating road surface information using the distance information in a processing unit; Measuring a rotation angle of the steering wheel through the steering wheel angle sensor; It provides a road surface information providing method comprising the step of rotating the distance sensor according to the steering wheel rotation angle.
여기서, 상기 처리부에서, 상기 거리 정보로부터 상기 거리센서를 기준으로 한 노면 정보를 생성하고, 상기 거리센서를 기준으로 한 노면 정보를 좌표변환하여, 상기 차량의 기준점을 기준으로 한 노면 정보를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 차량의 기준점은, Z축이 지면과 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 좌표계의 원점일 수 있다.Here, the processor generates road surface information based on the distance sensor from the distance information, coordinates road surface information based on the distance sensor, and generates road surface information based on the reference point of the vehicle. The reference point of the vehicle may be an origin of a coordinate system in which the Z axis is perpendicular to the ground and the XY plane is parallel to the ground.
관성측정장치에서 상기 차량의 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 생성하는 단계와; 상기 처리부에서, 상기 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 사용하여 상기 거리센서의 가속도 및 각속도 정보를 생성하고, 상기 거리센서의 가속도 및 각속도를 사용하여 상기 거리센서를 기준으로 한 노면 정보를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.Generating acceleration and angular velocity information of the center of gravity of the vehicle in an inertial measurement apparatus; In the processing unit, generating the acceleration and angular velocity information of the distance sensor using the acceleration and angular velocity information of the center of gravity, and correcting the road surface information based on the distance sensor using the acceleration and angular velocity of the distance sensor It may include.
차량속도센서에서 상기 차량의 속도 정보를 생성하는 단계와; 상기 처리부에서 상기 거리 정보와 상기 차량의 속도 정보를 사용하여 상기 노면 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Generating speed information of the vehicle by a vehicle speed sensor; And generating, by the processor, the road surface information using the distance information and the speed information of the vehicle.
또 다른 측면에서, 본 발명은 차체와; 상기 차체에 연결되고, 바퀴가 장착되는 현가장치와; 노면 정보에 따라 상기 현가장치의 동작을 제어하는 운행 제어 시스템과; 상기 운행 제어 시스템에 상기 노면 정보를 제공하는 노면 정보 제공 시스템을 포함하고, 상기 노면 정보 제공 시스템은, 상기 차체 앞부분에 설치되고, 전방의 노면과의 거리 정보를 생성하는 거리센서와; 상기 거리 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 처리부와; 스티어링휠의 회전 각도 정보를 측정하는 스티어링휠 각도센서와; 상기 스티어링휠 회전 각도에 따라 상기 거리센서를 회전시키는 거리센서 구동장치를 포함하는 차량을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a vehicle body comprising: a vehicle body; A suspension device connected to the vehicle body and equipped with wheels; A driving control system for controlling the operation of the suspension device according to road surface information; A road surface information providing system for providing the road surface information to the driving control system, wherein the road surface information providing system includes: a distance sensor installed at a front of the vehicle body and generating distance information with a road surface in front of the vehicle; A processor configured to generate road surface information using the distance information; A steering wheel angle sensor for measuring rotation angle information of the steering wheel; It provides a vehicle comprising a distance sensor driving device for rotating the distance sensor according to the steering wheel rotation angle.
여기서, 상기 처리부는, 상기 거리 정보로부터 상기 거리센서를 기준으로 한 노면 정보를 생성하고, 상기 거리센서를 기준으로 한 노면 정보를 좌표변환하여, 상기 차량의 기준점을 기준으로 한 노면 정보를 생성하며, 상기 차량의 기준점은, Z축이 지면과 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 좌표계의 원점일 수 있다.Here, the processor generates road surface information based on the distance sensor from the distance information, transforms road surface information based on the distance sensor, and generates road surface information based on the reference point of the vehicle. The reference point of the vehicle may be an origin of a coordinate system in which the Z axis is perpendicular to the ground and the XY plane is parallel to the ground.
상기 노면 정보 제공 시스템은, 상기 차량의 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 생성하는 관성측정장치를 포함하고, 상기 처리부는, 상기 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 사용하여 상기 거리센서의 가속도 및 각속도 정보를 생성하고, 상기 거리센서의 가속도 및 각속도를 사용하여 상기 거리센서를 기준으로 한 노면 정보를 보정할 수 있다.The road surface information providing system includes an inertial measurement device for generating acceleration and angular velocity information of the center of gravity of the vehicle, and the processing unit uses the acceleration and angular velocity information of the center of gravity to accelerate and angular velocity information of the distance sensor. And correct the road surface information based on the distance sensor using the acceleration and the angular velocity of the distance sensor.
상기 노면 정보 제공 시스템은, 상기 차량의 속도 정보를 생성하는 차량속도센서를 포함하고, 상기 처리부는 상기 거리 정보와 상기 차량의 속도 정보를 사용하여 상기 노면 정보를 생성할 수 있다.
The road surface information providing system may include a vehicle speed sensor configured to generate speed information of the vehicle, and the processor may generate the road surface information using the distance information and the speed information of the vehicle.
본 발명에 따르면, 카메라모듈을 통해 생성된 영상 정보를 사용하여 노면 정보를 획득할 수 있게 있다. 더욱이, 관성측정장치를 통해 생성된 가속도 및 각속도 정보와 차량속도센서를 통해 생성된 속도 정보를, 영상 정보와 융합함으로써, 신뢰성 있는 노면 정보를 효과적으로 획득할 수 있게 된다.According to the present invention, road information can be obtained using image information generated through a camera module. Further, by combining the acceleration and angular velocity information generated by the inertial measurement device and the velocity information generated by the vehicle speed sensor with the image information, it is possible to effectively obtain reliable road surface information.
그리고, 이와 같이 획득된 노면 정보를 사용함으로써, 차량의 현가 장치를 능동적으로 신뢰성 있게 제어할 수 있게 되어, 노면 상태에 따라 발생하는 충격을 효과적으로 완화할 수 있게 된다.And, by using the road surface information thus obtained, it is possible to actively and reliably control the suspension device of the vehicle, it is possible to effectively alleviate the impact caused by the road surface conditions.
또한, 본 발명에 따른 노면 정보 제공 시스템을 차량과 같은 이동체에 부착하고 그 이동체의 위치정보와 노면의 요철 정보를 이용하여, 고속도로/주행로/자전거 도로 등의 노면상태관리에 활용할 수 있다.
In addition, the road surface information providing system according to the present invention can be attached to a moving object such as a vehicle, and can be utilized for road condition management such as highways, driving lanes, and bicycle roads by using location information and uneven information of the road surface.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 노면정보 제공 시스템을 포함한 차량을 개략적으로 도시한 모식도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 노면정보 제공 시스템을 개략적으로 도시한 블럭도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라모듈을 통해 촬영된 노면이 평탄한 경우의 반사광 형상을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 카메라모듈을 통해 촬영된 노면에 요철이 존재하는 경우의 반사광 형상을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 좌표변환의 일예를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따라 차량의 진동으로 인한 노면 정보 보정을 설명하기 위해 제시된 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 노면정보 제공 시스템을 포함한 차량을 개략적으로 도시한 모식도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 노면정보 제공 시스템을 개략적으로 도시한 블록도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 좌표변환의 일예를 개략적으로 도시한 도면.1 is a schematic diagram showing a vehicle including a road surface information providing system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically showing a road surface information providing system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a reflected light shape when the road surface photographed through the camera module according to the first embodiment of the present invention is flat.
4 is a view illustrating a reflected light shape when irregularities exist on a road surface photographed through a camera module according to a first embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically showing an example of coordinate transformation according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view provided to explain road surface information correction due to vibration of a vehicle according to a first embodiment of the present invention; FIG.
7 is a schematic diagram schematically showing a vehicle including a road surface information providing system according to a second embodiment of the present invention.
8 is a block diagram schematically showing a road surface information providing system according to a second embodiment of the present invention.
9 is a view schematically showing an example of coordinate transformation according to a second embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 노면정보 제공 시스템을 포함한 차량을 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 노면정보 제공 시스템을 개략적으로 도시한 블럭도이다.1 is a schematic diagram showing a vehicle including a road surface information providing system according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram schematically showing a road surface information providing system according to a first embodiment of the present invention to be.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량(100)은, 차체(110)와, 바퀴(120)와, 현가장치(130)와, 운행 제어 시스템(140)과, 노면정보 제공 시스템(200)을 포함할 수 있다.1 and 2, the
차체(110)는 차량의 골격을 이루는 주요 구성으로서 그 내부에는 사용자가 탑승하여 운전을 하기 위한 내부공간이 마련되어 있다. The
바퀴(120)는 회전운동을 하여 차량(100)을 움직이도록 하는 구성으로서, 차량 전방에 위치한 전륜(120a)와 차량 후방에 위치한 후륜(120b)을 포함한다.The
현가장치(130)는 바퀴(120)가 장착되며 차체(110)와 연결된다. 이와 같은 현가장치(130)는 노면에서 발생하는 충격이 차체(110)나 탑승자에게 직접적으로 전달되지 않게 충격을 흡수하는 기능과 함께 바퀴(120)를 노면에 접지시키는 기능을 수행한다.The
현가장치(130)로서는 능동형 현가장치가 사용될 수 있다. 능동형 현가장치(130)는 노면 상황에 따라 댐핑(damping)계수의 능동적 변화를 통하여 노면의 높이 변화에 따른 응답을 조절할 수 있으며, 이로 인해 노면에서 발생하는 충격 전달을 최소화 할 수 있게 된다.As the
운행 제어 시스템(140)은 차량(100)의 운행과 관련된 제반 동작을 제어하는 구성에 해당된다. 이와 같은 운행 제어 시스템(140)은 현가장치(130)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 이와 관련하여, 운행 제어 시스템(140)은 노면정보 제공 시스템(200)으로부터 노면정보를 제공받고, 이에 응답하여 현가장치(130)를 제어할 수 있게 된다.
The
전술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에서는 노면정보를 기초로 현가장치의 동작을 능동적으로 제어하게 되는데, 노면정보를 제공하는 방안에 대해 이하에서 보다 상세하게 설명한다.As described above, in the first embodiment of the present invention, the operation of the suspension system is actively controlled based on the road surface information. A method of providing road surface information will be described in detail below.
노면정보 제공 시스템(200)은, 광조사장치(210)와, 카메라모듈(220)과, 관성측정장치(230)와, 차량속도센서(240)와, 처리부(250)를 포함할 수 있다.The road surface
광조사장치(210)는 차체(110)의 앞부분에 설치되며, 차량 전방의 노면정보를 획득함에 있어 기초가 되는 광을 발생시켜 이를 노면에 조사하는 수단에 해당된다. The
광조사장치(210)는 전방의 노면을 향해 광을 조사하게 되므로, 지면을 기준으로 경사각을 이루도록 광조사장치(210)를 배치하는 것이 바람직하다.Since the
한편, 노면정보 검출을 위해 사용되는 광으로서는 레이저(laser)가 사용되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 제1실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 레이저를 조사하는 광조사장치(210)가 사용되는 것을 예로 든다.On the other hand, a laser is preferably used as light used for road surface information detection, but is not limited thereto. In the first embodiment of the present invention, for convenience of explanation, the
카메라모듈(220)은 차체(110)의 앞부분에 설치되며, 바람직하게는 광조사장치(210)의 상부에 위치하게 되는데, 이에 한정되지는 않는다. 카메라모듈(220)은 차량 전방의 노면을 촬영하여 영상정보를 생성하는 구성으로서, 렌즈(lens)와 렌즈를 통해 입사된 광을 전기적 신호로 변환하는 광검출패널을 포함할 수 있다. 여기서, 광검출패널에는 광검출용 단위인 화소가 매트릭스 형태로 배치되어 있다.The
카메라모듈(220)은 전방의 노면을 촬영하게 되므로, 지면을 기준으로 경사각을 이루도록 카메라모듈(220)을 배치하는 것이 바람직하다. 한편, 카메라모듈(220)의 경사각과 광조사장치(210)의 경사각은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.Since the
광조사장치(210)로부터 출사된 광은 노면에서 반사되고, 이와 같은 반사광은 카메라모듈(220)에 입사된다. 여기서, 만약 노면이 평탄한 경우라면, 카메라모듈(220)을 통해 생성된 영상에서의 반사광의 형상은, 도 3에 도시한 바와 같이, 평탄한 형상을 갖게 될 것이다. 한편, 만약 노면에 요철이 존재하는 경우라면, 카메라모듈(220)을 통해 생성된 영상에서의 반사광의 형상은, 도 4에 도시한 바와 같이, 요철 부분에 대응하여 형태가 변형된 요철 형상을 갖게 될 것이다.The light emitted from the
전술한 바와 같이, 카메라모듈(220)은 광조사장치(210)로부터 출사된 광이 입사되는 노면을 촬영하게 되며, 촬영된 영상에 대한 분석을 통해 반사광 형상을 추출할 수 있다. 이와 같은 반사광의 형상이 구해지면, 노면의 형상은 확인될 수 있다. 이처럼, 카메라모듈(220)을 통해 생성된 반사광 정보를 사용함으로써, 노면 상태를 나타내는 노면정보를 획득할 수 있게 된다.As described above, the
관성측정장치(230)는 차량(100)의 자세각, 가속도, 각속도 등을 측정하는 구성에 해당된다. 관성측정장치(230)는 차량의 무게중심에 설치되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다. 관성측정장치(230)는, 위와 같은 정보를 측정하기 위해, 예를 들면 가속도센서와, 각속도센서와, 지자기센서 등을 포함할 수 있다. The
관성측정장치(230)에 의해 생성된 차량(100)의 자세각/가속도 정보는, 차량(100)의 병진운동이나 회전운동에 따른 노면정보의 오류나 왜곡을 보정하기 위해 사용될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.The attitude angle / acceleration information of the
차량속도센서(240)는 차량(100)의 바퀴(120)에 설치되며, 리졸버(resolver)나 인코더(encoder)를 사용하여 차량(100)의 속도를 측정할 수 있다. 차량속도센서(240)에 의해 생성된 차량(100)의 속도 정보는, 보다 정확한 노면 정보를 획득하는데 사용된다.
The
처리부(250)는 노면 정보 제공 시스템(200)의 구성 요소들로부터 정보를 전달받고 이를 분석하여 처리하는 구성에 해당된다.The
처리부(250)는 카메라모듈(210)로부터 전송된 영상을 분석하여 노면정보를 획득할 수 있다. The
이와 관련하여 예를 들면, 카메라모듈(210)로부터 촬영된 영상에는 반사광 정보가 포함되어 있다. 따라서, 처리부(250)는 영상의 반사광 정보를 분석하여, 반사광 형상을 추출함으로써 노면 형상을 획득할 수 있게 된다.In this regard, for example, the image photographed from the
한편, 카메라모듈(210)을 통해 생성된 노면 정보는, 지면에 대해 하부 방향으로 경사지도록 배치된 카메라모듈(210)을 기준으로 생성된 정보이다. 즉, 이와 같은 정보는, 카메라모듈(210)의 위치 및 경사각을 기준으로 하는 제1좌표계 기반의 노면 정보에 해당된다.Meanwhile, the road surface information generated through the
이와 같은 카메라모듈 기준의 노면 정보를, 차량 기준의 노면 정보로 변환하는 과정이 처리부(250)를 통해 수행될 수 있게 된다. 즉, Z축이 지면에 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 제2좌표계로 좌표변환하여, 노면 정보를 좌표변환하는 과정이 수행될 수 있다.Such a process of converting the road surface information based on the camera module into the road surface information based on the vehicle may be performed by the
이와 관련하여, 도 5를 더욱 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 좌표변환의 일예를 개략적으로 도시한 도면이다.In this regard, it will be described with reference to FIG. 5 further. 5 is a diagram schematically showing an example of coordinate transformation according to the first embodiment of the present invention.
도 5에서는, 설명의 편의를 위해, 전륜(120a)이 장착된 현가장치(130)의 상단과 전륜(120a)의 휠트랙(wheel track) 사이의 지점을 제2좌표계(XYZL)의 기준점(OL) 즉 원점으로 한 경우를 예로 들고 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 그리고, 광조사장치(210)와 카메라모듈(220)은 동일한 경사각을 갖는다고 가정한다.In FIG. 5, for convenience of description, a point between the upper end of the
제1좌표계(XYZC) 기준에서, 레이저광이 조사되는 노면 지점의 (X, Z)좌표값은 (d, -a)이며, d는 아래의 같은 제1수식을 통해 구해질 수 있다.In the first coordinate system (XYZ C ), the (X, Z) coordinate value of the road surface to which the laser beam is irradiated is (d, -a), and d may be obtained through the following first equation.
제1수식: d = a*f/I.First Formula: d = a * f / I.
여기서, a는 카메라모듈(220)과 광조사장치(210)의 거리이고, f는 카메라모듈(220)의 렌즈의 초점거리이고, I는 반사광이 입사되는 카메라모듈(220)의 광검출패널의 화소의 제1좌표계(XYZC)에서의 Z좌표값이다.Here, a is the distance between the
이와 같은 경우에, 제1좌표계(XYZC)에서 제2좌표계(XYZL)로의 좌표 변환은 다음과 같은 제2수식을 따르게 된다.In such a case, the coordinate transformation from the first coordinate system XYZ C to the second coordinate system XYZ L follows the second equation as follows.
제2수식: Second Formula:
여기서, p, r 및 q는 각각 제2좌표계(XYZL) 기반의 카메라모듈(220)의 (X, Y, Z)좌표값이고, β는 각각 카메라모듈(200)의 광축과 지면 사이의 각도이다. 그리고, 도면상의 α는 카메라모듈(200)의 광축과 반사광 경로 사이의 각도이다.Here, p, r and q are the (X, Y, Z) coordinate values of the
여기서, β는 관성측정장치(230)로부터 검출된 각속도 정보를 시간에 대해 적분함으로써 획득될 수 있다.Here, β may be obtained by integrating the angular velocity information detected from the
이와 같은 좌표변환을 통해, 차체(110)의 기준점(OL) 기준의 노면 정보를 획득 할 수 있다.
Through such coordinate transformation, road surface information based on a reference point O L of the
한편, 차량 운행시에는 여러 영향으로 인해 차체(110)에 진동이 발생할 수 있게 되는데, 이와 같은 진동에 의해 카메라모듈(220)에 움직임이 발생할 수 있게 된다. 이와 같은 경우에, 카메라모듈 기준의 노면 정보에 카메라모듈(220)의 움직임이 반영되어 노면 정보에 오류나 왜곡이 발생할 수 있게 된다.Meanwhile, when the vehicle is driven, vibration may occur in the
따라서, 카메라모듈(220)의 움직임에 따른 노면 정보의 오류나 왜곡을 보상하기 위해, 처리부(250)는 관성측정장치(230)로부터 생성된 정보를 사용할 수 있는데, 이에 대해 도 6을 더욱 참조하여 설명한다.Therefore, in order to compensate for errors or distortions in the road surface information caused by the movement of the
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따라 차량의 진동으로 인한 노면 정보 보정을 설명하기 위해 제시된 도면이다.FIG. 6 is a view provided to explain road surface information correction due to vibration of a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 차량 무게중심에 설치된 관성측정장치(230)를 통해 차량 무게중심의 가속도 및 각가속도를 검출할 수 있게 된다. Referring to FIG. 6, it is possible to detect the acceleration and the angular acceleration of the vehicle center of gravity through the
이와 같이 검출된 차량 무게중심의 가속도 및 각가속도에 대한 정보를 기초로, 강체 내의 가속도 전달 법칙을 적용하여, 카메라모듈(220)의 가속도 및 각가속도를 구할 수 있게 된다. Based on the information on the acceleration and the angular acceleration of the vehicle center of gravity detected as described above, the acceleration and the angular acceleration of the
이와 관련하여, 차량(100)의 무게중심과 피치(pitch)각(θ, y축 회전), 롤(roll)각(φ, x축 회전)의 회전중심이 일치한다고 가정한다. 이와 같은 경우에, 차량의 운동은 강체의 운동에 해당되므로, 카메라모듈(220)의 설치 위치에서의 가속도 는 무게중심의 병진가속도 와 회전운동 가속도 의 합으로 구해질 수 있다. In this regard, it is assumed that the center of gravity of the
여기서, 차체의 회전운동은 다음과 같은 모멘트 수식 즉 제3수식에 의해 표현될 수 있다.Here, the rotational motion of the vehicle body may be expressed by the following moment equation, that is, the third equation.
제3수식: Third Formula:
그리고, 카메라모듈(220)의 XYZ방향의 병진운동 가속도는 다음과 같은 제4수식에 의해 표현될 수 있다.In addition, the translational acceleration acceleration in the XYZ direction of the
제4수식: Fourth Formula:
여기서, (X-XR), (Y-YR), (Z-ZR)은 도면상의 R벡터의 XYZ 성분값이다.Here, (X-XR), (Y-YR), and (Z-ZR) are XYZ component values of the R vector on the drawing.
이처럼, 관성측정장치(230)를 통해 검출된 차량 무게중심의 가속도 및 각속도를 통해, 카메라모듈(220)의 가속도 및 각속도가 생성될 수 있게 된다. 이와 같이 생성된 카메라모듈(220)의 가속도 및 각속도를 적분하여 카메라모듈(220)의 움직임에 대한 정보를 생성할 수 있게 되어, 노면 정보를 보정할 수 있게 된다.
As such, the acceleration and the angular velocity of the
이하, 본 발명의 제2실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 노면정보 제공 시스템을 포함한 차량을 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 노면정보 제공 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.7 is a schematic diagram showing a vehicle including a road surface information providing system according to a second embodiment of the present invention, Figure 8 is a block diagram showing a road surface information providing system according to a second embodiment of the present invention. to be.
도 7 및 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예의 노면정보 제공 시스템(200)은, 제1실시예의 노면정보 제공 시스템과 일부 구성을 제외하면 동일유사하다. 따라서, 제1실시예와 동일유사한 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.7 and 8, the road surface
제2실시예에 따른 노면정보 제공 시스템(200)은, 스티어링휠(steering wheel) 각도 센서(260)와, 거리센서(270)와, 거리센서 구동장치(280)와, 관성측정장치(230)와, 차량속도센서(240)와, 처리부(250)를 포함할 수 있다.The road surface
스티어링휠 각도센서(260)는 스티어링휠의 회전 각도를 측정하는 구성에 해당된다. 이를 통해, 차량의 이동 경로를 파악할 수 있게 된다. 예를 들면, 전륜 구동 차량의 경우 전륜(120a)의 선회 운동이나 직선 운동 등을 파악할 수 있게 된다.The steering
거리센서(270)는 차량(100)의 앞부분에 설치되어, 거리센서(270)와 노면의 거리를 측정할 수 있게 된다. 거리센서(270)는 전방의 노면을 바라보도록 구성되므로, 지면을 기준으로 경사각을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 거리센서(270)는 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 구성된다. The
거리센서 구동장치(280)는 거리센서(270)와 연결되어 거리센서(270)를 회전 구동하는 기능을 하는 구성으로서, 예를 들면 회전모터가 사용될 수 있다. The
이와 관련하여 예를 들면, 거리센서 구동장치(280)는 스티어링휠의 회전 각도에 따라 거리센서(280)를 회전축을 중심으로 하여 회전시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 차량(100)이 선회 운동을 하는 경우에, 거리센서 구동장치(280)는 거리센서(270)를 회전시켜, 거리센서(270)가 선회 방향을 바라볼 수 있도록 하게 된다. In this regard, for example, the distance
따라서, 거리센서(270)는 차량(100)의 이동 경로 상에서의 노면과의 거리 정보를 획득할 수 있게 된다. Accordingly, the
처리부(250)는 노면 정보 제공 시스템(200)의 구성 요소들로부터 정보를 전달받고 이를 분석하여 처리하는 구성에 해당된다.The
처리부(250)는 거리센서(270)로부터 전송된 거리 정보를 분석하여 노면 정보를 획득할 수 있게 된다. 즉, 차량(100)의 이동 경로 상의 노면 정보를 획득할 수 있게 된다.The
그리고, 처리부(250)는 스티어링휠 회전 각도 정보를 전달받고, 이에 응답하여 거리센서 구동장치(280)의 구동을 제어할 수 있다. 이와 같은 제어를 통해, 거리센서 구동장치(280)는 스티어링휠 각도에 따라 거리센서(270)를 회전시킬 수 있다. In addition, the
한편, 거리센서(270)를 사용하여 생성된 노면 정보는, 하부 방향으로 경사지도록 배치된 거리센서(270)를 기준으로 생성된 정보이다. 즉, 이와 같은 정보는, 거리센서(270)의 위치 및 경사각을 기준으로 하는 제1좌표계 기반의 노면 정보에 해당된다.Meanwhile, road surface information generated using the
이와 같은 거리센서 기준의 노면 정보를, 차량 기준의 노면 정보로 변환하는 과정이 처리부(250)를 통해 수행될 수 있게 된다. 즉, 전술한 제1실시예와 유사하게, Z축이 지면에 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 제2좌표계로 좌표변환하여, 노면 정보를 좌표변환하는 과정이 수행될 수 있다.Such a process of converting the road surface information based on the distance sensor to the road surface information based on the vehicle may be performed by the
이와 관련하여, 도 9를 더욱 참조하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 좌표변환의 일예를 개략적으로 도시한 도면이다.In this regard, it will be described with reference to FIG. 9 further. 9 is a diagram schematically showing an example of coordinate transformation according to a second embodiment of the present invention.
도 9에서는, 설명의 편의를 위해, 전륜(120a)이 장착된 현가장치(130)의 상단 지점을 제2좌표계(XYZL)의 기준점(OL) 즉 원점으로 한 경우를 예로 들고 있는데, 이에 한정되지는 않는다. In FIG. 9, for convenience of description, the upper point of the
제1좌표계(XYZS) 기준에서, 레이저광이 조사되는 노면 지점의 (X, Z)좌표값은 (d, 0)이다.On the basis of the first coordinate system XYZ S , the (X, Z) coordinate value of the road surface point to which the laser light is irradiated is (d, 0).
이와 같은 경우에, 제1좌표계(XYZS)에서 제2좌표계(XYZL)로의 좌표 변환은 다음과 같은 제5수식을 따르게 된다.In this case, the coordinate transformation from the first coordinate system XYZ S to the second coordinate system XYZ L follows the fifth equation as follows.
제5수식: 5th Formula:
여기서, p, r 및 q는 각각 제2좌표계(XYZL) 기반의 거리센서(270)의 (X, Y, Z)좌표값이고, β는 거리센서(270)가 바라보는 방향과 지면 사이의 각도이다.Here, p, r and q are the (X, Y, Z) coordinate values of the
이와 같은 좌표변환을 통해, 차체(110)의 기준점(OL) 기준의 노면 정보를 획득 할 수 있다.
Through such coordinate transformation, road surface information based on a reference point O L of the
한편, 차량 운행시에는 여러 영향으로 인해 차체(110)에 진동이 발생할 수 있게 되는데, 이와 같은 진동에 의해 거리센서(270)에 움직임이 발생할 수 있게 된다. 이와 같은 경우에, 거리센서 기준의 노면 정보에 거리센서(270)의 움직임이 반영되어 노면 정보에 오류나 왜곡이 발생할 수 있게 된다.On the other hand, when driving the vehicle, the vibration may occur in the
따라서, 거리센서(270)의 움직임에 따른 노면 정보의 오류나 왜곡을 보상하기 위해, 제1실시예에서 설명한 바와 같이, 처리부(270)는 관성측정장치(230)로부터 생성된 정보를 사용할 수 있다.Therefore, in order to compensate for an error or distortion of road surface information caused by the movement of the
즉, 관성측정장치(230)를 통해 차량 무게중심의 가속도 및 각가속도를 검출할 수 있게 된다. That is, it is possible to detect the acceleration and the angular acceleration of the vehicle center of gravity through the
이와 같이 검출된 차량 무게중심의 가속도 및 각가속도에 대한 정보를 기초로, 강체 내의 가속도 전달 법칙을 적용하여, 거리센서(270)의 가속도 및 각가속도를 구할 수 있게 된다. Based on the information on the acceleration and the angular acceleration of the vehicle center of gravity detected as described above, the acceleration and the angular acceleration of the
이처럼, 관성측정장치(230)를 통해 검출된 차량 무게중심의 가속도 및 각속도를 통해, 거리센서(270)의 가속도 및 각속도가 생성될 수 있게 된다. 이와 같이 생성된 거리센서(270)의 가속도 및 각속도를 적분하여 거리센서(270)의 움직임에 대한 정보를 생성할 수 있게 되어, 노면 정보를 보정할 수 있게 된다.
As such, the acceleration and the angular velocity of the
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 카메라모듈이나 거리센서를 통해 생성된 정보를 사용하여 노면 정보를 획득할 수 있게 있다. 더욱이, 관성측정장치를 통해 생성된 가속도 및 각속도 정보와 차량속도센서를 통해 생성된 속도 정보 등을 영상 정보와 융합함으로써, 신뢰성 있는 노면 정보를 효과적으로 획득할 수 있게 된다.As described above, according to embodiments of the present invention, it is possible to obtain road surface information using information generated through a camera module or a distance sensor. Further, by combining the acceleration and angular velocity information generated by the inertial measurement device and the velocity information generated by the vehicle speed sensor with the image information, it is possible to effectively obtain reliable road surface information.
그리고, 이와 같이 획득된 노면 정보를 사용함으로써, 차량의 현가 장치를 능동적으로 신뢰성 있게 제어할 수 있게 되어, 노면 상태에 따라 발생하는 충격을 효과적으로 완화할 수 있게 된다.And, by using the road surface information thus obtained, it is possible to actively and reliably control the suspension device of the vehicle, it is possible to effectively alleviate the impact caused by the road surface conditions.
한편, 본 발명을 차량과 같은 이동체에 부착하고 이동체의 위치 정보와 노면 정보를 이용하여, 고속도로/주행로/자전거 도로 등의 노면상태 관리에 활용할 수 있다.
On the other hand, the present invention can be attached to a moving object such as a vehicle, and can be utilized for road condition management such as highways, driving lanes, and bicycle roads by using the location information and road surface information of the moving object.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
The embodiment of the present invention described above is an example of the present invention, and variations are possible within the spirit of the present invention. Accordingly, the invention includes modifications of the invention within the scope of the appended claims and equivalents thereof.
100: 차량 150: 운행 제어 시스템
200: 노면 정보 제공 시스템 210: 광조사장치
220: 카메라모듈 230: 관성측정장치
240: 차량속도센서 250: 분석부100: vehicle 150: driving control system
200: road surface information providing system 210: light irradiation apparatus
220: camera module 230: inertial measurement unit
240: vehicle speed sensor 250: analysis unit
Claims (24)
상기 차체 앞부분에 설치되고, 상기 광이 조사되는 노면을 촬영하여 반사광 정보를 생성하는 카메라모듈과;
상기 반사광 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 처리부와
상기 차량의 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 생성하는 관성측정장치를 포함하고,
상기 처리부는, 상기 반사광 정보로부터 상기 카메라모듈을 기준으로 한 제1 XYZ 좌표계 기반의 노면 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 제2 XYZ 좌표계로 좌표변환하여, 상기 차량의 기준점을 기준으로 한 노면 정보를 생성하며,
상기 차량의 기준점은, Z축이 지면과 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 제2 XYZ 좌표계의 원점이고,
상기 좌표변환시 상기 관성측정장치로부터 검출된 각속도 정보를 사용하고,
상기 처리부는, 상기 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 사용하여 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도를 사용하여 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 보정하는
노면 정보 제공 시스템.
A light irradiation device installed at the front of the vehicle body and radiating light to the road surface in front of the vehicle;
A camera module installed at the front of the vehicle body and generating reflected light information by photographing a road surface on which the light is irradiated;
A processor configured to generate road surface information using the reflected light information;
Inertial measurement device for generating the acceleration and angular velocity information of the center of gravity of the vehicle,
The processing unit generates road surface information based on the first XYZ coordinate system based on the camera module from the reflected light information, coordinates the road surface information based on the camera module into a second XYZ coordinate system, and is a reference point of the vehicle. Creates road surface information based on
The reference point of the vehicle is the origin of the second XYZ coordinate system where the Z axis is perpendicular to the ground and the XY plane is parallel to the ground,
Using the angular velocity information detected from the inertial measurement unit during the coordinate transformation,
The processor may generate acceleration and angular velocity information of the camera module by using the acceleration and angular velocity information of the center of gravity, and correct road surface information based on the camera module by using the acceleration and angular velocity of the camera module.
Road information providing system.
상기 차량의 속도 정보를 생성하는 차량속도센서를 포함하고,
상기 처리부는 상기 반사광 정보와 상기 차량의 속도 정보를 사용하여 상기 노면 정보를 생성하는
노면 정보 제공 시스템.
The method according to claim 1,
A vehicle speed sensor for generating speed information of the vehicle,
The processor generates the road surface information using the reflected light information and the speed information of the vehicle.
Road information providing system.
처리부에서 상기 반사광 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 단계와;
상기 처리부에서, 상기 반사광 정보로부터 상기 카메라모듈을 기준으로 한 제1 XYZ 좌표계 기반의 노면 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 제2 XYZ 좌표계로 좌표변환하여, 상기 차량의 기준점을 기준으로 한 노면 정보를 생성하는 단계와;
관성측정장치에서 상기 차량의 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 생성하는 단계와;
상기 처리부에서, 상기 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 사용하여 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도를 사용하여 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 보정하는 단계를 포함하고,
상기 차량의 기준점은, Z축이 지면과 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 상기 제2 XYZ 좌표계의 원점이고,
상기 좌표변환시 상기 관성측정장치로부터 검출된 각속도 정보를 사용하는
노면 정보 제공 방법.
Photographing a road surface in front of a vehicle to which light emitted from the light irradiation apparatus is irradiated through a camera module to generate reflected light information;
Generating road surface information by using the reflected light information in a processing unit;
The processor generates road surface information based on the first XYZ coordinate system based on the camera module from the reflected light information, coordinates the road surface information based on the camera module into a second XYZ coordinate system, and stores the reference point of the vehicle. Generating road surface information based on the reference;
Generating acceleration and angular velocity information of the center of gravity of the vehicle in an inertial measurement apparatus;
Generating, by the processor, acceleration and angular velocity information of the camera module using acceleration and angular velocity information of the center of gravity, and correcting road surface information based on the camera module using the acceleration and angular velocity of the camera module; Including,
The reference point of the vehicle is the origin of the second XYZ coordinate system where the Z axis is perpendicular to the ground and the XY plane is parallel to the ground,
Using the angular velocity information detected from the inertial measurement unit during the coordinate transformation
How to provide road information.
차량속도센서에서 상기 차량의 속도 정보를 생성하는 단계와;
상기 처리부에서 상기 반사광 정보와 상기 차량의 속도 정보를 사용하여 상기 노면 정보를 생성하는 단계
를 포함하는 노면 정보 제공 방법.
6. The method of claim 5,
Generating speed information of the vehicle by a vehicle speed sensor;
Generating the road surface information by using the reflected light information and the speed information of the vehicle by the processor;
Road information providing method comprising a.
상기 차체에 연결되고, 바퀴가 장착되는 현가장치와;
노면 정보에 따라 상기 현가장치의 동작을 제어하는 운행 제어 시스템과;
상기 운행 제어 시스템에 상기 노면 정보를 제공하는 노면 정보 제공 시스템을 포함하고,
상기 노면 정보 제공 시스템은,
상기 차체 앞부분에 설치되고, 전방의 노면에 광을 조사하는 광조사장치와;
상기 차체 앞부분에 설치되고, 상기 광이 조사되는 노면을 촬영하여 반사광 정보를 생성하는 카메라모듈과;
상기 반사광 정보를 사용하여 노면 정보를 생성하는 처리부와;
차량의 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 생성하는 관성측정장치를 포함하고,
상기 처리부는, 상기 반사광 정보로부터 상기 카메라모듈을 기준으로 한 제1 XYZ 좌표계 기반의 노면 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 제2 XYZ 좌표계로 좌표변환하여, 차량의 기준점을 기준으로 한 노면 정보를 생성하며,
상기 차량의 기준점은, Z축이 지면과 수직하며 XY평면이 지면에 평행한 제2 XYZ 좌표계의 원점이고,
상기 좌표변환시 상기 관성측정장치로부터 검출된 각속도 정보를 사용하고,
상기 처리부는, 상기 무게중심의 가속도 및 각속도 정보를 사용하여 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도 정보를 생성하고, 상기 카메라모듈의 가속도 및 각속도를 사용하여 상기 카메라모듈을 기준으로 한 노면 정보를 보정하는
차량.
Body;
A suspension device connected to the vehicle body and equipped with wheels;
A driving control system for controlling the operation of the suspension device according to road surface information;
A road surface information providing system for providing the road surface information to the driving control system;
The road surface information providing system,
A light irradiation device installed at the front of the vehicle body and irradiating light to the road surface in front of the vehicle;
A camera module installed at the front of the vehicle body and generating reflected light information by photographing a road surface on which the light is irradiated;
A processor configured to generate road surface information using the reflected light information;
Inertial measurement device for generating acceleration and angular velocity information of the center of gravity of the vehicle,
The processor generates road surface information based on the first XYZ coordinate system based on the camera module from the reflected light information, and coordinates road surface information based on the camera module into a second XYZ coordinate system to convert the reference point of the vehicle. Create road surface information based on
The reference point of the vehicle is the origin of the second XYZ coordinate system where the Z axis is perpendicular to the ground and the XY plane is parallel to the ground,
Using the angular velocity information detected from the inertial measurement unit during the coordinate transformation,
The processor may generate acceleration and angular velocity information of the camera module by using the acceleration and angular velocity information of the center of gravity, and correct road surface information based on the camera module by using the acceleration and angular velocity of the camera module.
vehicle.
상기 노면 정보 제공 시스템은, 상기 차량의 속도 정보를 생성하는 차량속도센서를 포함하고,
상기 처리부는 상기 반사광 정보와 상기 차량의 속도 정보를 사용하여 상기 노면 정보를 생성하는
차량.
The method of claim 9,
The road surface information providing system includes a vehicle speed sensor for generating speed information of the vehicle,
The processor generates the road surface information using the reflected light information and the speed information of the vehicle.
vehicle.
Priority Applications (1)
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