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KR102446274B1 - 노면 정보를 조사하기 위한 장치 및 그에 관한 방법 - Google Patents

노면 정보를 조사하기 위한 장치 및 그에 관한 방법 Download PDF

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KR102446274B1
KR102446274B1 KR1020200164978A KR20200164978A KR102446274B1 KR 102446274 B1 KR102446274 B1 KR 102446274B1 KR 1020200164978 A KR1020200164978 A KR 1020200164978A KR 20200164978 A KR20200164978 A KR 20200164978A KR 102446274 B1 KR102446274 B1 KR 102446274B1
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KR
South Korea
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angular coordinates
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Inventor
이득규
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현대모비스 주식회사
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Abstract

차량 시스템 장치는, 헤드 램프, 상기 헤드 램프의 장착 높이 및 좌우 거리에 대한 정보를 저장하는 저장부, 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 센서 신호에 대응하는 노면 정보를 생성하도록 설정된 노면 정보 생성부, 상기 노면 정보의 위치 좌표를 획득하고, 상기 저장부에 저장된 정보에 기반하여 상기 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하도록 설정된 좌표 변환부, 및 상기 각도 좌표에 기반하여 노면 정보를 조사하도록 상기 헤드 램프를 제어하도록 설정된 헤드 램프 제어부를 포함할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

노면 정보를 조사하기 위한 장치 및 그에 관한 방법{APPARATUS FOR EMITTING ROAD SURFACE INFROMATION AND METHOD THEREOF}
본 문서에 개시되는 실시예들은 노면 정보를 조사하는 기술과 관련된다.
기술의 발달로 인하여 차량은 더 이상 운전자의 조작에만 의존하여 주행하지 않게 되었다. 자율 주행 차량 기술은 센싱 및 인공지능 기술을 통해 운전자의 판단을 최소화하여 주행하는 것을 목적으로 한다. 일 예로, 자율 주행 차량은 헤드 램프로부터 조사되는 빛의 세기, 밝기, 또는 방향을 운전자의 개입 없이도 제어할 수 있다.
차량은 헤드 램프에 포함된 노면(또는 도로) 상에 특정한 형태를 가지는 정보가 나타나도록 빛을 조사할 수 있다. 이러한 노면 정보는 차량 또는 외부 환경의 상태에 기반하여 다양한 정보를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 노면 정보는 차량의 주행 신호(예: 좌회전, 우회전, 또는 정지), 도로 상에서 감지된 장애물을 나타내는 형태, 또는 차량의 주행을 가이드 하는 정보를 나타낼 수 있다. 노면 정보는 문자 또는 그림으로 표현될 수 있다.
차량에 장착된 헤드 램프의 위치나 차량의 크기, 또는 노면의 상태에 따라서 노면 정보는 왜곡된 상태로 조사될 수 있으므로 노면 정보가 정확하게 표시되도록 제어할 필요가 있다. 헤드 램프의 하드웨어 구성을 개선하는 방안의 경우 그에 따른 비용이 증가할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 차량 시스템 장치는, 헤드 램프, 상기 헤드 램프의 장착 높이 및 좌우 거리에 대한 정보를 저장하는 저장부, 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 센서 신호에 대응하는 노면 정보를 생성하도록 설정된 노면 정보 생성부, 상기 노면 정보의 위치 좌표를 획득하고, 상기 저장부에 저장된 정보에 기반하여 상기 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하도록 설정된 좌표 변환부, 및 상기 각도 좌표에 기반하여 노면 정보를 조사하도록 상기 헤드 램프를 제어하도록 설정된 헤드 램프 제어부를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 차량 시스템 장치의 방법은, 센서 신호에 대응하는 노면 정보를 생성하는 동작, 상기 노면 정보의 위치 좌표를 획득하는 동작, 헤드 램프의 장착 높이 및 좌우 거리에 기반하여 상기 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하는 동작, 및 상기 각도 좌표에 기반하여 노면 정보를 조사하도록 상기 헤드 램프를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 차량 시스템 장치는 헤드 램프를 이용하여 노면 정보를 보다 정확하게 조사할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 차량 시스템 장치는 소프트웨어를 이용하여 노면 정보의 표시를 보정함으로써 기술 정확도를 증가시키면서 동시에 양산성 증대를 기대할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따라 헤드 램프를 이용하여 노면 정보를 표시하는 동작 환경을 설명한다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 차량 시스템 장치의 기능적 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 노면 정보의 위치 좌표를 설명한다.
도 4는 다양한 실시예들에 따라 노면 정보의 각도 좌표를 산출하기 위한 파라미터를 나타낸다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 노면 정보의 각도 좌표를 설명한다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 각도 좌표계를 설명한다.
도 7은 다양한 실시예들에 따라 왜곡된 노면 정보가 보정되는 예를 설명한다.
도 8은 다양한 실시예들에 따라 노면 정보를 보정하는 차량 시스템 장치의 동작 흐름도를 도시한다.
도 9는 다양한 실시예들에 따라 노면 정보를 보정하는 차량 시스템 장치의 다른 동작 흐름도를 도시한다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른 차량 내의 시스템 블록도를 도시한다.
도 11은 다양한 실시예들에 따라 감지된 객체에 따라 노면 정보를 보정하는 동작을 설명한다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따라 헤드 램프를 이용하여 노면 정보를 표시하는 동작 환경을 설명한다.
도 1을 참조하면, 차량(10)은 헤드 램프(20)를 이용하여 노면(또는 도로) 상에 다양한 형태의 노면 정보(50)를 조사할 수 있다. 노면 정보(50)는 이미지 또는 텍스트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 차량(10)은 노면 정보(50)를 조사함으로써 보행자 또는 다른 차량의 운전자에게 차량(10)의 상태를 알려주거나, 차량(10)의 운전자에게 운전의 가이드를 제공할 수 있다. 예를 들어 노면 정보(50)는 방향 지시등, 경고등, 제한 속도, 연료 게이지, 횡단 보도, 또는 도로 상태와 같은 정보를 나타낼 수 있다. 노면 정보(50)를 조사하기 위하여, 차량(10)은 헤드 램프(20)를 구성하는 픽셀 단위로 제어할 수 있다. 예를 들어, 헤드 램프(20)에 포함된 복수의 픽셀들 각각에 픽셀 값(예: YUV)을 적용함으로써 차량(10)은 원하는 형태의 노면 정보(50)를 조사할 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 차량 시스템 장치의 기능적 블록도이다.
도 2를 참조하면, 차량 시스템 장치(100)는 헤드 램프(110), 제어부(120), 및 저장부(130)를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, 차량 시스템(100)은 도 2에 도시된 구성들 중 적어도 일부(예: 헤드 램프(110) 또는 저장부(130))를 생략하거나, 도 2에 도시되지 않은 다른 구성 요소(예: 통신 인터페이스, 센서)를 더 포함할 수 있다. 차량 시스템 장치(100)에 포함된 구성들은 하드웨어 구성뿐만 아니라 명령어들(instructions)에 의하여 구현되는 소프트웨어(예: 프로그램)를 의미할 수 있다.
헤드 램프(110)는 빛을 조사하도록 설정될 수 있다. 헤드 램프(110)는 빛을 조사하는 광원, 광원에서 조사된 빛을 반사시키는 리플렉터(reflector)(예: 마이크로 미러(micro-mirror)), 및 반사된 빛을 노면에 조사하는 렌즈를 포함할 수 있다. 헤드 램프(110)는 복수의 픽셀들로 형성될 수 있다. 제어부(120)(또는 헤드 램프 제어부(126))는 픽셀들 각각의 픽셀 값을 통해 노면 정보의 형태, 밝기, 또는 조사되는 각도 중 적어도 하나를 조절할 수 있다.
제어부(120)는 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램)를 실행하여 제어부(120)에 연결된 차량 시스템 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 제어부(120)는 다른 구성요소(예: 센서)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(예: 저장부(130))에 저장하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(예: 저장부(130))에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(120)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)가 메인 프로세서 및 보조 프로세서를 포함하는 경우, 보조 프로세서는 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
실시 예들에 따르면, 제어부(120)는 노면 정보 생성부(122), 좌표 변환부(124), 및 헤드 램프 제어부(126)를 포함할 수 있다. 제어부(120)에 포함된 각각의 구성은 하드웨어 장치 또는 소프트웨어 프로그램이거나 이들이 결합된 형태일 수 있다. 노면 정보 생성부(122)는 센서 신호에 대응하는 노면 정보를 생성할 수 있다. 센서 신호는 예를 들어, 차량 시스템 장치(100)에 포함된 적어도 하나의 센서(미도시)로부터 획득될 수 있다. 노면 정보 생성부(122)는 센서 신호에 대응하는 노면 정보의 이미지가 존재하는지를 확인하고, 노면 정보의 이미지가 존재한다면 노면 정보를 생성할 수 있다. 좌표 변환부(124)는 노면 정보 생성부(122)로부터 생성된 노면 정보의 위치 좌표를 각도 좌표로 변환함으로써, 헤드 램프(110)로부터 조사된 빛의 세기 또는 방향을 보정할 수 있다. 예를 들어, 좌표 변환부(124)는 헤드 램프(110)의 장착 높이와 좌우 거리를 이용하여 노면 정보의 위치 좌표를 각도 좌표로 변환할 수 있다. 좌표 변환부(124)는 변환된 각도 좌표를 저장부(130)에 저장하거나 헤드 램프 제어부(126)에게 직접 전달할 수 있다. 헤드 램프 제어부(126)는 각도 좌표를 이용하여 헤드 램프(110)를 제어함으로써 보정된 노면 정보를 조사할 수 있다. 이 경우, 헤드 램프 제어부(126)는 각도 좌표에 따라서 픽셀 각도 좌표계의 픽셀들 각각의 픽셀 값을 결정할 수 있다.
실시 예들에 따르면, 노면 정보 생성부(122), 좌표 변환부(124), 및 헤드 램프 제어부(126)는 하나의 통합된 모듈로써 형성될 수 있다. 반대로 노면 정보 생성부(122), 좌표 변환부(124), 및 헤드 램프 제어부(126)는 별도의 구성일 수 있다. 예를 들어, 차량 시스템 장치(100)의 사용자는 제어부(120)의 구성 중 일부(예: 좌표 변환부(124))만을 업그레이드 함으로써 추가적인 비용 없이 헤드 램프(110) 제어 기술의 정확도를 향상시킬 수 있다.
저장부(130)는 차량 시스템 장치(100)를 제어하는 명령어, 제어 명령어 코드, 제어 데이터, 또는 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부(130)는 애플리케이션(application) 프로그램, OS(operating system), 미들웨어(middleware), 또는 디바이스 드라이버(device driver) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 저장부(130)는 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성(non-volatile memory) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous DRAM), PRAM(phase-change RAM), MRAM(magnetic RAM), RRAM(resistive RAM), FeRAM(ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(electrically programmable ROM), EEPROM(electrically erasable programmable ROM), 플래시 메모리(flash memory) 등을 포함할 수 있다. 저장부(130)는 하드 디스크 드라이브(HDD, hard disk drive), 솔리드 스테이트 디스크(SSD, solid state disk), eMMC(embedded multi media card), UFS(universal flash storage)와 같은 불휘발성 매체(medium)를 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 저장부(130)는 헤드 램프(110)의 장착 높이, 두 개의 헤드 램프 간 좌우 거리에 대한 값을 저장할 수 있다. 다른 예를 들어, 저장부(130)는 노면 정보의 이미지를 저장할 수 있다. 다른 예를 들어, 저장부(130)는 좌표 변환부(124)에 의하여 변환된 각도 좌표를 저장할 수 있다.
도 3 내지 도 6은 노면 정보의 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하는 동작을 설명한다. 이하에서는 우측에 조사되는 노면 정보(320)의 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하는 예를 설명하지만, 좌측에 조사되는 노면 정보(310)의 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하는 실시예에 유사한 원리가 적용될 수 있다. 또한, 도 3은 설명의 편의를 위하여 보정 이전의 노면 정보(310, 320)가 도로 상에 조사되는 예를 도시하지만, 차량 시스템 장치(100)는 노면 정보(310, 320)를 도로 상에 직접 조사하지 않고도 노면 정보(310, 320)의 왜곡을 보정할 수 있다.
도 3을 참조하면, 차량 시스템 장치(100)의 노면 정보 생성부(122)는 센서 신호에 대응하는 노면 정보(310, 320)를 생성할 수 있다. 도 3은 헤드 램프(110)의 좌측 유닛과 우측 유닛에 의하여 별도로 조사된 노면 정보(310, 320)를 도시하지만, 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 이미지를 나타내는 노면 정보(50)에도 동일한 원리가 적용될 수 있다.
좌표 변환부(124)는 노면 정보(320)를 구성하는 임의의 지점들(예: 꼭지점 A, B, C, D)의 위치 좌표를 획득할 수 있다. 획득된 위치 좌표는 예를 들어, 직교 좌표계 상의 좌표(X, Y)로 표현될 수 있다. 이 경우, 좌우 헤드 램프의 중앙 위치가 원점에 해당할 수 있다. 꼭지점(A, D)는 꼭지점(B, C)에 비하여 헤드 램프(110)로부터 더 이격된 위치이며, 꼭지점(A, D)의 Y 값이 꼭지점(B, C)의 Y 값보다 클 수 있다. 꼭지점(C, D)는 좌우 헤드 램프의 중앙(350)을 기준으로 꼭지점(A, B)에 비하여 바깥쪽 위치이며, 꼭지점(C, D)의 X 값은 꼭지점(A, B)의 X 값보다 클 수 있다.
도 4를 참조하면, 좌표 변환부(124)는 헤드 램프(110)의 장착 높이(H)와 노면 정보(320)의 위치 좌표에 기반하여 제1 각도 좌표(m, n)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 좌표 변환부(124)는 꼭지점(B, C)의 Y축 거리(D1)를 이용하여 제1 각도 좌표(m)를 산출하고, 꼭지점(A, D)의 Y축 거리(D2)를 이용하여 제1 각도 좌표(n)를 산출할 수 있다. 이 경우, 제1 각도 좌표(m, n)는 아래의 수학식 1에 기반하여 산출될 수 있다.
Figure 112020129428754-pat00001
수학식 1에서, 꼭지점(A)의 Y 축 거리(D2)를 나타내는 A(y)는 꼭지점(D)의 Y 축 거리(D2)를 나타내는 D(y)로 대체되고, 꼭지점(B)의 Y 축 거리(D1)를 나타내는 B(y)는 꼭지점(C)의 Y 축 거리(D1)를 나타내는 B(y)로 대체될 수 있다.
도 5를 참조하면, 좌표 변환부(124)는 좌우 헤드 램프 간 거리(2S)와 노면 정보(320)의 위치 좌표에 기반하여 제2 각도 좌표(q, p, o, r)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 좌표 변환부(124)는 꼭지점(A)의 X축 거리 및 Y축 거리와 좌우 헤드 램프 간 거리의 1/2 값(S)를 이용하여 제2 각도 좌표(q)를 산출하고, 동일한 원리로 꼭지점(B)의 제2 각도 좌표(p), 꼭지점(C)의 제2 각도 좌표(o), 및 꼭지점(D)의 제2 각도 좌표(r)를 산출할 수 있다. 제2 각도 좌표(q, p, o, r)는 아래의 수학식 2에 기반하여 산출될 수 있다.
Figure 112020129428754-pat00002
수학식 2에서, 좌표 변환부(124는) 우측 헤드 램프 유닛의 위치에 조사되는 노면 정보(320)의 제2 각도 좌표를 산출하기 위하여 각 꼭지점의 X축 위치 좌표(예: A(x))에서 S 값을 차감하였지만(-S), 좌측 헤드 램프 유닛의 위치에 조사되는 노면 정보(310)의 제2 각도 좌표를 산출할 때 좌표 변환부(124)는 S 값을 가산할 수 있다(+S).
도 6을 참조하면, 제1 좌표계(601)는 노면 정보(320)의 제1 각도 좌표(m, n) 및 제2 각도 좌표(q, p, o, r)를 픽셀 각도 좌표계에서 표현한 것이고, 제2 좌표계(602)는 노면 정보(320)가 실제 도로 상에서 조사될 때의 형태 및 위치를 각도 좌표계에서 표현한 것이다. 헤드 램프 제어부(126)는 좌표 변환부(124)에 의하여 변환된 제1 각도 좌표(m, n) 및 제2 각도 좌표(q, p, o, r)에 따라서 헤드 램프(110)의 픽셀 값을 적용함으로써 노면 정보(320)의 위치, 형태, 방향, 또는 세기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 헤드 램프(110)는 가로 1152 픽셀, 세로 576 픽셀로 형성되고, 픽셀 값에 따라서 빛의 방향은 가로축 14도, 세로축 7도만큼 조절될 수 있다. 이 경우, 1 픽셀은 0.012도일 수 있다. 도 6에 도시된 픽셀의 수, 각도, 및 제1 좌표계(601)와 제2 좌표계(602)의 관계는 예시에 해당하며, 그 값은 변경될 수 있다. 제2 좌표계(602)의 중앙점(0, 0)은 수직선과 수평선이 만나는 지점으로써, 중앙점(0, 0)을 기준으로 Y축 각도가 음수이면 로우(low) 빔이, Y축 각도가 양수이면 하이(high) 빔이 조사될 수 있다.
도 7은 다양한 실시예들에 따라 왜곡된 노면 정보가 보정되는 예를 설명한다.
도 7을 참조하면, 제1 노면 정보(710)는 보정 이전에 조사된 노면 정보이고, 제2 노면 정보(720)는 보정 이후에 조사된 노면 정보이다. 차량(10)의 노면 정보 생성부(122)가 직사각형(또는 정사각형) 형태의 노면 정보를 생성하더라도, 헤드 램프(110)의 장착 높이 및 좌우 간 거리에 따라서 왜곡된 제1 노면 정보(710)가 도로 상에 조사될 수 있다. 차량(10)은 좌표 변환부(124)를 통해 노면 정보의 형태를 의도적으로 변형함으로써 제2 노면 정보(720)와 같이 노면 정보가 직사각형 형태로 도로 상에 조사되게 할 수 있다.
도 8은 다양한 실시예들에 따라 노면 정보를 보정하는 차량 시스템 장치의 동작 흐름도를 도시한다. 이하에서 서술되는 동작 흐름도의 동작들은 차량 시스템 장치(100)에 의하여 수행되거나, 차량 시스템 장치(100)에 포함된 구성요소들에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)에 포함된 각 구성들은 저장부(130)에 저장된 명령어들을 실행함으로써 차량 시스템 장치(100)의 노면 정보 조사 기능을 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, 동작 810에서, 노면 정보 생성부(122)는 센서 신호에 대응하는 노면 정보를 생성할 수 있다. 센서 신호는 예를 들어, 차량 시스템 장치(100)의 다양한 구성들로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 노면 정보 생성부(122)는 차량의 상태, 운전자의 입력, 또는 외부 환경을 감지하는 적어도 하나의 센서로부터 센서 신호를 수신할 수 있다.
동작 820에서, 좌표 변환부(124)는 생성된 노면 정보의 위치 좌표를 획득할 수 있다. 위치 좌표는 예를 들어 직교 좌표계 상의 좌표를 의미할 수 있다.
동작 830에서, 좌표 변환부(124)는 헤드 램프(110)의 장착 높이 및 좌우 거리에 기반하여 위치 좌표를 각도 좌표로 변환할 수 있다. 각도 좌표는 예를 들어, 헤드 램프(110)의 복수의 픽셀들로 표현되는 픽셀 각도 좌표를 의미할 수 있다.
동작 840에서, 헤드 램프 제어부(126)는 변환된 각도 좌표에 기반하여 헤드 램프를 통해 노면 정보를 조사할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예들에 따라 노면 정보를 보정하는 차량 시스템 장치의 다른 동작 흐름도를 도시한다.
도 9를 참조하면, 동작 910에서, 노면 정보 생성부(122)는 센서 신호를 획득할 수 있다. 센서 신호는 예를 들어, 차량의 상태, 운전자의 입력, 또는 외부 환경에 기반하여 적어도 하나의 센서로부터 생성될 수 있다.
동작 920에서, 노면 정보 생성부(122)는 획득된 센서 신호에 대응하는 노면 정보의 이미지가 존재하는지를 확인할 수 있다. 노면 정보의 이미지가 존재하지 않는다면, 노면 정보 생성부(122)는 알고리즘을 종료할 수 있다. 노면 정보의 이미지가 존재하면, 노면 정보 생성부(122)는 이미지에 대응하는 노면 정보를 생성하고, 생성된 노면 정보를 좌표 변환부(124)에 전달할 수 있다.
동작 930에서, 좌표 변환부(124)는 i 번째 꼭지점에 대한 위치 좌표를 각도 좌표로 변환할 수 있다. 여기서 i는 자연수를 의미할 수 있다. 각도 좌표는 예를 들어, 헤드 램프(110)의 장착 높이에 기반하는 제1 각도 좌표와 좌우 헤드 램프 간 거리에 기반하는 제2 각도 좌표를 포함할 수 있다.
동작 940에서, 좌표 변환부(124)는 모든 꼭지점의 위치 좌표가 변환된 것인지를 확인할 수 있다. 모든 꼭지점의 위치 좌표가 변환된 것이 아니라면, 좌표 변환부(124)는 동작 930 및 동작 950에서 다음 꼭지점(i + 1)에 대한 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하고 다시 동작 940을 수행할 수 있다. 모든 꼭지점의 위치 좌표가 변환된 것이라면, 동작 960에서 좌표 변환부(124)는 노면 정보의 모든 꼭지점에 대한 각도 좌표를 저장부(130)에 저장할 수 있다. 다른 예를 들어, 좌표 변환부(124)는 각도 좌표를 저장부(130)에 저장하지 않고 곧바로 헤드 램프 제어부(126)에 전달할 수 있다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른 차량 내의 시스템 블록도를 도시한다. 도 10에 도시된 구성들 중 일부는 도 2의 차량 시스템 장치(10)의 구성과 대응되며, 차량 시스템 장치(10)로부터 일부 구성이 추가된 것으로 이해될 수 있다.
도 10을 참조하면, 차량(10)(또는, 차량 시스템 장치(100))은 AP(application processor) 드라이버(1005), 제1 CAN(controller area network)(1001), 제2 CAN(1002), 후방 센서(1010-1, 1010-2), 램프 모듈(1020-1, 1020-2), 파워 드라이버(1030-1, 1030-2), 레이더(1040), 네비게이션(1050), 스티어링(1060), 및 카메라(1070)를 포함할 수 있다. 추가적으로 스티어링(1060)은 MF 스위치와 통합적으로 형성될 수 있다.
AP 드라이버(1005)는 도 2의 제어부(120)에 대응하는 하드웨어 구성일 수 있다. 예를 들어, AP 드라이버(1005)는 차량(10) 내의 구성들을 제어하기 위한 제어 장치일 수 있다. AP 드라이버(1005)는 프로세서, 또는 ECU(electronic control unit)로 참조될 수 있다.
제1 CAN(1001) 및 제2 CAN(1002)은 AP 드라이버(1005)가 차량(10) 내의 구성들을 제어하기 위하여 이용되는 프로토콜일 수 있다. 예를 들어, AP 드라이버(1005)는 제1 CAN(1001)을 통해 카메라(1070), 레이더(1044), 후방 센서(1010-1, 1010-2), 및 네비게이션(1050) 중 적어도 하나를 제어함으로써 차량(10)의 센싱 및 그에 따른 기능을 수행하고, 제2 CAN(1002)을 통해 스티어링(1060)(MF 스위치 포함), 브레이크(미도시), 및 차량(10)의 속도를 제어함으로써 차량(10)의 주행과 관련된 기능을 제어할 수 있다. 제1 CAN(1001)은 P-CAN(private CAN)으로, 제2 CAN(1002)은 C-CAN(chassis CAN)으로 참조될 수 있다.
후방 센서(1010-1, 1010-2)는 차량(10)의 운전자가 감지하지 못하는 사각지대(예: 차량의 측후방)를 감지하도록 설정될 수 있다. 후방 센서(1010-1, 1010-2)는 BSD(blind spot detection)로 참조될 수 있다. 후방 센서(1010-1, 1010-2)의 개수 및 위치는 도 10에 도시된 예로 제한되지 않는다.
램프 모듈(1020-1, 1020-2)은 도 2의 헤드 램프(110)에 대응될 수 있다. 실시예에 따르면, 차량(10)이 빛의 세기 및 방향을 보다 세밀하게 조절할 수 있도록, 램프 모듈(1020-1)은 복수의 마이크로 미러(micro mirror)를 포함하는 DMD(digital micro-mirror device) 램프를 포함할 수 있다. 실시 예에 따르면, 램프 모듈(1020-1, 1020-2) 각각은 동축 케이블(예: fakcra 케이블)을 통해 AP 드라이버(1005)와 연결될 수 있다. 파워 드라이버(1030-1, 1030-2) 각각은 램프 모듈(1020-1, 1020-2) 각각에게 전력을 공급하도록 설정될 수 있다.
레이더(1040)는 차량(10)의 전방에 위치한 객체를 감지하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, AP 드라이버(1005)는 레이더(1040)를 이용하여 객체(예: 보행자 또는 장애물)의 위치, 속도, 또는 방향을 감지할 수 있다.
카메라(1070)는 차량(10)의 전방에 대항 영상을 획득할 수 있다. AP 드라이버(1005)는 카메라(1070)를 통해 획득된 영상을 분석함으로써 전방에 위치한 객체의 위치, 속도, 방향, 형태, 또는 크기를 감지할 수 있다.
도 11은 다양한 실시예들에 따라 감지된 객체에 따라 노면 정보를 조사하는 동작을 설명한다.
도 11을 참조하면, 차량(10)은 카메라(1070) 또는 레이더(1040)를 이용하여 차량(10)의 전방에 위치한 객체(예: 보행자)(1120-1, 1120-2)를 감지할 수 있다.
실시예에 따르면, 헤드 램프 제어부(126)는 감지된 객체의 수에 기반하여 복수의 노면 정보를 조사하도록 헤드 램프(110)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 객체(1120-1) 및 제2 객체(1120-2)가 감지되면, 헤드 램프 제어부(126)는 감지된 객체 각각에 대응하는 제1 노면 정보(1110-1) 및 제2 노면 정보(1110-2)를 조사하도록 헤드 램프(1110)를 제어할 수 있다.
실시예에 따르면, 헤드 램프 제어부(126)는 감지된 객체의 위치에 기반하여 노면 정보의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 제2 객체(1120-2)가 감지되면, 헤드 램프 제어부(126)는 제2 객체(1120-2)의 위치에 따라서 제2 노면 정보(1110-2)가 표시되는 위치를 기준점(0, 0)으로부터 지정된 거리(M1, N1)만큼 변경할 수 있다.

Claims (10)

  1. 차량 시스템 장치에 있어서,
    램프;
    상기 램프의 장착 높이 및 좌우 거리에 대한 정보를 저장하는 저장부; 및
    제어부를 포함하고, 상기 제어부는,
    센서 신호에 대응하는 노면 정보를 생성하도록 설정된 노면 정보 생성부,
    상기 노면 정보의 위치 좌표를 획득하고, 상기 저장부에 저장된 정보에 기반하여 상기 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하도록 설정된 좌표 변환부, 및
    상기 각도 좌표에 기반하여 노면 정보를 조사하도록 상기 램프를 제어하도록 설정된 램프 제어부를 포함하고,
    상기 좌표 변환부는,
    상기 램프의 장착 높이와 상기 노면 정보의 위치 좌표를 이용하여 상기 노면 정보의 제1 각도 좌표를 산출하고,
    상기 램프의 좌우 거리와 상기 노면 정보의 위치 좌표를 이용하여 상기 노면 정보의 제2 각도 좌표를 산출하도록 설정되고,
    상기 램프 제어부는,
    상기 제1 각도 좌표 및 상기 제2 각도 좌표에 대응하는 픽셀에 픽셀 값을 적용함으로써 상기 램프를 제어하도록 설정된, 차량 시스템 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 노면 정보 생성부, 상기 좌표 변환부, 및 상기 램프 제어부는 하나의 모듈로 통합하여 형성되는, 차량 시스템 장치.
  3. 삭제
  4. 차량 시스템 장치에 있어서,
    램프;
    상기 램프의 장착 높이 및 좌우 거리에 대한 정보를 저장하는 저장부; 및
    제어부를 포함하고, 상기 제어부는,
    센서 신호에 대응하는 노면 정보를 생성하도록 설정된 노면 정보 생성부,
    상기 노면 정보의 위치 좌표를 획득하고, 상기 저장부에 저장된 정보에 기반하여 상기 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하도록 설정된 좌표 변환부, 및
    상기 각도 좌표에 기반하여 노면 정보를 조사하도록 상기 램프를 제어하도록 설정된 램프 제어부를 포함하고,
    상기 좌표 변환부는,
    상기 램프의 장착 높이와 상기 노면 정보의 위치 좌표를 이용하여 상기 노면 정보의 제1 각도 좌표를 산출하고,
    상기 램프의 좌우 거리와 상기 노면 정보의 위치 좌표를 이용하여 상기 노면 정보의 제2 각도 좌표를 산출하고,
    상기 노면 정보의 i 번째 꼭지점의 위치 좌표에 대한 상기 제1 각도 좌표 및 상기 제2 각도 좌표를 산출하고,
    상기 노면 정보의 모든 꼭지점의 위치 좌표가 변환되지 않았다면, 상기 노면 정보의 i + 1번째 꼭지점의 위치 좌표에 대한 상기 제1 각도 좌표 및 상기 제2 각도 좌표를 산출하거나, 또는 상기 노면 정보의 모든 꼭지점의 위치 좌표가 변환되었다면 상기 노면 정보의 모든 꼭지점의 상기 제1 각도 좌표 및 상기 제2 각도 좌표를 메모리에 저장하도록 설정되며, 여기서 i는 자연수에 해당하는, 차량 시스템 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    적어도 하나의 센서를 더 포함하고,
    상기 노면 정보 생성부는, 상기 적어도 하나의 센서로부터 상기 센서 신호를 획득하고,
    상기 센서 신호에 대응하는 노면 정보의 이미지가 존재하는지를 확인하고,
    상기 노면 정보의 이미지가 존재하면 노면 정보를 생성하도록 설정된, 차량 시스템 장치.
  7. 차량 시스템 장치의 노면 정보 조사 방법에 있어서,
    센서 신호에 대응하는 노면 정보를 생성하는 동작;
    상기 노면 정보의 위치 좌표를 획득하는 동작;
    램프의 장착 높이 및 좌우 거리에 기반하여 상기 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하는 동작; 및
    상기 각도 좌표에 기반하여 노면 정보를 조사하도록 상기 램프를 제어하는 동작을 포함하고,
    상기 위치 좌표를 상기 각도 좌표로 변환하는 동작은,
    상기 램프의 장착 높이와 상기 노면 정보의 위치 좌표를 이용하여 상기 노면 정보의 제1 각도 좌표를 산출하는 동작; 및
    상기 램프의 좌우 거리와 상기 노면 정보의 위치 좌표를 이용하여 상기 노면 정보의 제2 각도 좌표를 산출하는 동작을 포함하고,
    상기 램프를 제어하는 동작은,
    상기 제1 각도 좌표 및 상기 제2 각도 좌표에 대응하는 픽셀에 픽셀 값을 적용하는 동작을 포함하는, 방법.
  8. 삭제
  9. 차량 시스템 장치의 노면 정보 조사 방법에 있어서,
    센서 신호에 대응하는 노면 정보를 생성하는 동작;
    상기 노면 정보의 위치 좌표를 획득하는 동작;
    램프의 장착 높이 및 좌우 거리에 기반하여 상기 위치 좌표를 각도 좌표로 변환하는 동작; 및
    상기 각도 좌표에 기반하여 노면 정보를 조사하도록 상기 램프를 제어하는 동작을 포함하고,
    상기 위치 좌표를 상기 각도 좌표로 변환하는 동작은,
    상기 램프의 장착 높이와 상기 노면 정보의 위치 좌표를 이용하여 상기 노면 정보의 제1 각도 좌표를 산출하는 동작;
    상기 램프의 좌우 거리와 상기 노면 정보의 위치 좌표를 이용하여 상기 노면 정보의 제2 각도 좌표를 산출하는 동작;
    상기 노면 정보의 i 번째 꼭지점의 위치 좌표에 대한 상기 제1 각도 좌표 및 상기 제2 각도 좌표를 산출하는 동작; 및
    상기 노면 정보의 모든 꼭지점의 위치 좌표가 변환되지 않았다면, 상기 노면 정보의 i + 1번째 꼭지점의 위치 좌표에 대한 상기 제1 각도 좌표 및 상기 제2 각도 좌표를 산출하거나, 또는 상기 노면 정보의 모든 꼭지점의 위치 좌표가 변환되었다면 상기 노면 정보의 모든 꼭지점의 상기 제1 각도 좌표 및 상기 제2 각도 좌표를 메모리에 저장하는 동작을 포함하고, 여기서 i는 자연수에 해당하는, 방법.
  10. 삭제
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