KR102203968B1 - 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 상부에 장착되어 이미지 정보를 촬영하는 영상센서, 차량의 상부에 장착되어 거리 정보를 감지하는 레이저센서, 차량의 상부에 장착되어 항법 정보를 제공하는 항법센서, 각 센서의 내부 기하모델과 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 데이터융합부 및 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하는 인식부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 기계학습 기술을 활용하여 객체들을 자동으로 검출 및 인식할 수 있도록 한 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것이다.

Description

자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템{AUTOMATIC ROAD MAP CONSTRUCTION SYSTEM}

본 발명은 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에 관한 것이다.

종래 공간 모델링 방법은 현장조사를 통해 수작업으로 구축된 데이터를 활용하는 방식으로 이루어지는 것이 일반적이다. 이러한 방식은 인건비가 과도하게 발생할 뿐만 아니라 수작업으로 인해 지리정보의 오류가 빈번하게 발생하고, 수정이나 갱신도 어렵다는 단점이 있다.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 모바일 매핑 시스템(MMS; Mobile Mapping System) 등의 측량장비를 이용하여 건물 및 도로 시설물에 대한 지리정보 데이터를 구축하고 있다.

그러나 모바일 매핑 시스템 등의 측량장비를 이용한 방식 역시 보정점 측량으로 인해 비용이 많이 소요되고, 측정된 영상의 왜곡 등으로 인해 정확한 좌표 정보를 획득하기 어려우며, 더욱이 도심지에서는 그 정보의 정확도가 결여되어 지리 정보 데이터 베이스 구축에 많은 문제점을 초래하고 있다.

이와 같이 종래 기술에서는 수치지도, 도로정밀지도 작성 시에 영상센서로부터 3차원 위치 좌표를 역계산하거나, 레이저센서로부터 직접 3차원 점군데이터를 취득하여 작업자가 직접 컴퓨터나 종이 도면에 도화하는 방식으로 이루어지기 때문에 작업시간이 많이 소요되며, 작업자의 실수, 데이터 오류 등이 지도 오차 원인으로 작용하게 된다.

그러므로 위와 같은 종래 기술들의 문제점을 개선하고 자동으로 지도화할 수 있으며 신뢰성을 높일 수 있는 새로운 수치지도 및 도로정밀지도 구축을 위한 기술의 개발이 끊임없이 요구되고 있는 실정이다.

위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기계학습 기술을 활용하여 객체들을 자동으로 검출 및 인식할 수 있도록 한 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하고, 장치 설계 시 영상 센서 데이터와 레이저 센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하여 정확도를 높인 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량의 상부에 장착되어 이미지 정보를 촬영하는 영상센서; 차량의 상부에 장착되어 거리 정보를 감지하는 레이저센서; 차량의 상부에 장착되어 항법 정보를 제공하는 항법센서; 각 센서의 내부 기하모델과 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 데이터융합부; 및 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하는 인식부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 영상센서의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이고, 상기 레이저센서의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 상기 항법센서의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 차량의 상면에는 지지대가 결합되고, 지지대의 상부에는 고정브라켓이 결합되며, 고정브라켓의 삽입공간에는 회전탈착부가 탈착 가능하도록 결합되고, 회전탈착부의 상부에는 완충부가 결합되며, 완충부의 상부에는 영상센서가 결합되고, 영상센서의 전방에는 바람막이부가 장착되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 완충부는, 영상센서의 하부에 결합되는 완충상판; 완충상판의 하부에 미리 정해진 간격을 두고 이격하여 배치되는 완충하판; 및 완충상판과 완충하판의 사이에 장착되어 상하방향으로 탄성복원력을 제공하는 완충탄성부; 를 포함하며, 상기 완충상판의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 상판연장부가 하부를 향해 돌출 연장되고, 완충하판의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 하판연장부가 상부를 향해 돌출 연장되며, 상판연장부는 하판연장부보다 상대적으로 내측에 배치되어 상판연장부와 하판연장부가 마주보는 부분에 소정의 공간이 형성되고, 상판연장부와 하판연장부가 형성하는 소정의 공간에는 좌우탄성부가 삽입되어 완충상판과 완충하판에 전후좌우 방향으로 탄성복원력을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 회전탈착부는, 완충부의 하부에 결합되며 경질 소재로 이루어지는 탈착몸체부; 및 탈착몸체부의 하부에 결합되며 신축성 있는 소재로 이루어지는 탈착체결부; 를 포함하며, 상기 탈착몸체부는, 완충하판의 하부에 결합되는 탈착상판; 탈착상판의 중앙부로부터 하부를 향해 길게 연장되는 탈착회전축; 및 탈착회전축의 하단에 장착되어 탈착회전축의 회전을 제어하는 회전제어부; 를 포함하고, 상기 탈착체결부는, 탈착상판의 하부에 결합되는 탈착하판; 탈착하판의 하부에 반구형으로 형성되며 탈착회전축을 감싸도록 배치되는 탈착신축부; 탈착신축부의 양측에 형성되며 탈착신축부가 오므라들거나 펼쳐질 수 있도록 외력을 가할 수 있는 탈착외력부; 탈착외력부의 측부에 돌출 형성되는 회전가이드부; 및 탈착신축부의 하부에 십(十)자 형태로 천공되는 탈착천공부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 회전제어부는, 탈착회전축의 하단에 결합되며 내부가 비어있는 회전제어몸체; 회전제어몸체의 내측 일단에 결합되는 제1스프링; 제1스프링의 단부에 결합되는 제1슬라이더; 제1슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제1구체; 회전제어몸체의 내측 타단에 결합되는 제2스프링; 제2스프링의 단부에 결합되는 제2슬라이더; 및 제2슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제2구체; 를 포함하고, 상기 제1슬라이더의 일측부에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부가 장착되고, 제1슬라이더의 일측부와 마주보는 제2슬라이더의 일측부에는 자성체가 장착되며, 전자석부에 전류가 흐르면 제1슬라이더와 제2슬라이더가 접촉 고정되어 제1구체와 제2구체가 회전제어몸체의 외부에 노출된 상태에서 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 고정브라켓은, 지지대의 상부에 결합되며 회전탈착부의 탈착체결부가 삽입될 수 있도록 삽입공간이 형성된 고정몸체; 및 고정몸체의 내측 삽입공간의 하단에 배치되며 회전제어부가 회전 가능하도록 수용되는 회전수용부; 를 포함하며, 상기 삽입공간의 중앙부에는 그 둘레를 따라 가이드홈이 함몰 형성되어 회전가이드부가 수용될 수 있고, 회전수용부의 내측면에는 다수의 걸림홈이 함몰 형성되어 제1구체와 제2구체가 수용될 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 지지대는, 차량의 상부에 결합되는 지지하판; 지지하판의 상부에 이격 배치되는 지지상판; 그 하단부가 지지하판의 상면에 회동 가능하도록 결합되고, 그 상단부가 지지상판의 하면에 회동 가능하도록 결합되는 다수의 조정바; 및 지지상판의 일측에 결합되어 기울어짐을 감지할 수 있는 기울기센서; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 조정바는, 내부가 빈 조정케이스; 상단이 조정케이스의 상단홀로부터 돌출되고 하단이 승강모터에 결합되는 승강로드; 조정케이스의 내부 하면에 장착되어 승강로드를 상하로 이동시키는 승강모터; 승강로드의 상단에 형성되는 제1구형헤드; 및 조정케이스의 하부에 결합되는 제2구형헤드; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템에서 상기 바람막이부는, 차량의 상부에 상하로 이동 가능하도록 설치되어 외부로 돌출되거나 내부에 수납될 수 있는 상부바람몸체; 상부바람몸체의 전방면 하단에 돌출 형성되는 다수의 걸림턱; 상부바람몸체의 전방에 배치되며 차량의 상부에 상하로 이동 가능하도록 설치되어 외부로 돌출되거나 내부에 수납될 수 있는 하부바람몸체; 및 하부바람몸체의 후방면에 함몰 형성되며 다수의 걸림턱이 수용되는 다수의 레일; 을 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 객체들을 기계학습을 통해 자동으로 검출 및 인식하고 영상센서, 레이저센서, 항법센서 간 융합기술을 통해 자동으로 사회기반 시설물 및 대상 구조물을 지도화를 하여 작업의 효율성 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 수행하고, 장치 설계 시 영상 센서 데이터와 레이저 센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하여 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하여 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 완충부를 이용하여 영상센서의 정보 획득시 안정성을 현저히 높이고, 회전탈착부를 이용하여 영상센서의 시야각을 조절할 수 있으며 상황에 따라 자유롭게 탈착할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 MMS 기하 모델의 개념을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기계학습 모델 적용 과정을 나타낸 구성도.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 학습 데이터 및 융합 데이터의 일 예를 나타낸 도면.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 전처리 과정의 일 예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 후보군 검출 과정의 일 예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 인식 과정의 일 예를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 융합 기술을 통한 지도화 과정의 일 예를 나타낸 도면.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 제1, 2, 3 실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법을 나타낸 플로우 차트.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 영상센서, 레이저센서 및 항법센서가 차량의 상부에 장착된 모습을 예시적으로 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 조정바의 모습을 도시한 도면.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 완충부의 전체적인 모습을 도시한 도면.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 회전탈착부의 전체적인 모습을 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 회전탈착부를 아래에서 바라본 모습을 도시한 도면.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 내부 모습을 도시한 단면도.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 고정브라켓의 모습을 도시한 종단면도.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 고정브라켓을 위에서 바라본 모습을 도시한 도면.
도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 바람막이부의 각 구성이 분해된 모습을 도시한 도면.
도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 바람막이부가 차량 상부에서 작동되는 모습을 예시적으로 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템의 각 구성을 도시한 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정밀도로지도 구축시스템은 객체들을 자동으로 검출 및 인식하고 영상센서(10), 레이저센서(20), 항법센서(30) 간 융합기술을 통해 자동으로 지도화를 하기 위한 것이다.

이를 위하여, 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하고, 장치 설계 시 영상 센서 데이터와 레이저 센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하여 정확도를 높이는 구성을 포함한다.

본 발명은 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하는 구성을 포함한다.

본 발명의 일실시예에서는 기계학습 이전에 데이터 융합을 수행한 후 기계학습을 순차적으로 수행하는 구성을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서는 각각 데이터에 기계학습을 적용하여 대상물 객체를 검출/인식 한 후 항법센서(30) 정보를 입력하여 지도화하는 구성을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 레이저 센서 데이터에 항법센서(30) 정보를 입력하여 레이저 센서 데이터를 절대좌표화하고, 절대좌표화된 레이저 센서 데이터와 영상 센서 데이터 각각에 기계학습 적용하여 객체 검출 및 인식, 영상 센서로부터 인식된 객체에는 절대좌표화된 레이저 센서 데이터를 추가로 적용하여 지도화하는 구성을 포함한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에서와 같이, 기계학습 이전에 데이터 융합을 수행한 후 기계학습을 순차적으로 수행하는 것으로, 이미지 정보를 촬영하는 영상센서(10), 거리 정보를 감지하는 레이저센서(20) 및 측위 정보 및 이동체의 속도, 위치 및 자세 등의 항법 정보를 제공하는 항법센서(30)와, 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 데이터융합부(40)와, 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하여 수치지도 또는 도로정밀지도 데이터 출력하는 인식부(50)를 포함한다.

여기서, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계한다.

그리고 영상센서(10)의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 레이저센서(20)의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 항법센서(30)의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템은 도 2에서와 같이, 각각 데이터에 기계학습을 적용하여 대상물 객체를 검출/인식 한 후 항법센서(30) 정보를 입력하여 지도화하는 것으로, 이미지 정보를 촬영하는 영상센서(10), 거리 정보를 감지하는 레이저센서(20) 및 측위 정보 및 이동체의 속도, 위치 및 자세 등의 항법 정보를 제공하는 항법센서(30)와, 영상센서(10)의 데이터를 받아 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하는 제1인식부(50a)와, 레이저센서(20)의 데이터를 받아 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하는 제2인식부(50b)와, 제1인식부(50a) 및 제2인식부(50b)의 객체 데이터가 입력되면 항법센서 정보를 입력하여 절대 좌표화를 수행하여 수치지도 또는 도로정밀지도 데이터 출력하는 절대좌표화부(60)를 포함한다.

여기서, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계한다.

그리고 영상센서(10)의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 레이저센서(20)의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 항법센서(30)의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템은 도 3에서와 같이, 이미지 정보를 촬영하는 영상센서(10), 거리 정보를 감지하는 레이저센서(20) 및 측위 정보 및 이동체의 속도, 위치 및 자세 등의 항법 정보를 제공하는 항법센서(30)와, 레이저센서(20)의 데이터에 항법센서(30)의 정보를 입력하여 레이저센서(20) 데이터를 절대 좌표화하는 제1절대좌표화부(80a)와, 절대 좌표화된 레이저센서(20) 데이터와 영상센서(10) 데이터 각각에 기계학습 적용하여 객체 검출 및 인식하는 제1인식부(70a)와, 절대좌표화된 레이저센서(20) 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하는 제2인식부(70b)와, 제1인식부(70a)의 객체 데이터에 항법센서 정보를 입력하여 절대 좌표화를 수행하는 제2절대좌표화부(80b)를 포함하고, 영상센서(10)로부터 인식된 객체에 절대좌표화된 레이저센서(20) 데이터를 추가로 적용하여 지도화를 위한 데이터를 출력한다.

여기서, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계한다.

그리고 영상센서(10)의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 레이저센서(20)의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

그리고 항법센서(30)의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 정밀도로지도 구축시스템은 영상-레이저 센서 데이터 융합 및 기계학습을 이용한 영상, 레이저 센서로부터 대상물 객체 검출 및 인지 자동화 구성을 포함하는 것이다.

데이터 융합은 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 이루어지고, 장치 설계 시 영상 센서 데이터와 레이저 센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하는 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 MMS 기하 모델의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

기계학습은 대상물 객체 검출, 대상물 객체 인식 두 단계로 나누어져 수행되고, 대상물 객체 검출 단계에서는 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 영상센서(10)의 센서 내부 기하 모델링을 하고, 레이저센서(20)의 센서 내부 기하 모델링을 하고, 정의된 영상센서 기하 모델 및 정의된 레이저센서 기하 모델을 적용하여 데이터 융합을 한다.

레이저센서(20) 내부 기하 모델은 다음과 같이 정의될 수 있다.

그리고 영상센서(10) 내부 기하 모델은 다음과 같이 정의될 수 있다.

그리고 정의된 영상센서(10) 기하 모델 및 정의된 레이저센서(20) 기하 모델을 적용하여 데이터 융합을 하기 위한, 레이저센서(20) 외부 기하모델은 수학식 3에서와 같이 정의되고, 영상센서(10) 외부 기하 모델은 수학식 4에서와 같이 정의될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수학적으로 정의된 MMS의 기하모델로 센서로부터 관측된 대상점을 표준화된 절대좌표계로 변환하여 지도화시키는 구성을 포함한다.

여기서, 절대 좌표계(absolute coordinate system)는 다음과 같이 정의될 수 있다.

공간 상에서 임의 한 지점의 위치를 정의하기 위해서는 기준이 되는 좌표계가 있어야 한다. 그리고 3차원 공간 상에서 위치를 정의하기 위한 좌표계는 좌표축의 원점과 세 개의 직교하는 좌표축으로 구성된다.

좌표계는 목적에 따라 자유로이 설정할 수 있는데, 크게 설정되면 원점의 위치나 좌표축의 방향이 절대 변하지 않는 고정 좌표계인 절대 좌표계와, 이동 그리고 회전이 가능한 좌표계인 변동 좌표계로 구분할 수 있다.

본 발명은 형상 모델링이나 수치해석의 기준이 되는 절대 좌표계를 이용하는 것으로, 관측된 대상점을 표준화된 절대좌표계로 변환하여 지도화시키는 것이다. 본 발명에 따른 정밀도로지도 구축시스템에서 기계학습 모델 적용 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기계학습 모델 적용 과정을 나타낸 구성도이고, 도 7a와 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 학습 데이터 및 융합 데이터의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 8a와 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 전처리 과정의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 후보군 검출 과정의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 대상물 인식 과정의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 융합 기술을 통한 지도화 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.

데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류하기 위하여, 도 6에서와 같이 학습 데이터를 전처리하는 단계와, 후보군 검출 단계와, 대상물 인식 단계를 수행한다.

학습 데이터를 전처리하는 단계는 도 8a에서와 같이 영상 밝기값 조정 과정 및 도 8b에서와 같은 레이저센서 데이터 내에서 불필요한 데이터를 제거하는 과정을 포함할 수 있다.

그리고 후보군 검출 단계는 밝기 또는 색상 정보, 형상 정보를 벡터화 하여 후보군을 검출하는 과정을 포함할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 후보군 검출이 이루어지면 기계학습 알고리즘을 적용하여 대상물 인식 과정을 수행한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 학습 데이터를 전처리하는 단계와, 후보군 검출 단계와, 대상물 인식 단계를 수행하여 대상물 인식 및 분류가 이루어지면 데이터 융합 기술을 통하여 지도화를 수행한다.

그리고 본 발명에 따른 정밀도로지도 자동구축시스템의 작동 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 12 내지 도 14는 본 발명의 제1, 2, 3 실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법을 나타낸 플로우 차트이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법은, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하고(S601), 각 센서의 내부 기하모델 및 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 한다(S602).

이어, 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출한다(S603).

그리고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류한다(S604).

그리고 수치지도 또는 도로정밀지도 데이터 출력하여 지도화를 한다(S605).

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법은, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하고(S701), 영상센서 및 레이저센서의 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출한다(S702).

이어, 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류한다(S703).

그리고 항법센서 정보를 입력하여 절대 좌표화를 수행한다(S704).

이어, 수치지도 또는 도로정밀지도 데이터 출력하여 지도화한다(S705).

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 정밀도로지도 구축시스템의 작동 방법은, 영상센서 데이터와 레이저센서 데이터가 중첩되도록 각 센서의 시야각을 반영하여 설계하고(S801), 레이저센서 데이터에 항법센서 정보를 입력하여 레이저센서 데이터를 절대 좌표화를 수행한다(S802).

이어, 절대 좌표화된 레이저센서 데이터와 영상센서 데이터 각각에 기계학습 적용하여 대상물 객체의 모양, 색상, 질감 등을 기반으로 데이터 내에서 후보군 검출한다(S803).

그리고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하여 분류한다(S804).

이어, 영상센서로부터 인식된 객체에는 절대좌표화된 레이저 센서 데이터를 추가로 적용하여 지도화를 한다(S805).

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 영상센서, 레이저센서 및 항법센서가 차량의 상부에 장착된 모습을 예시적으로 도시한 도면이고, 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 조정바의 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 영상센서(10)와 레이저센서(20)는 차량(A)의 상부에 각각 장착되며, 영상센서(10)는 이미지 정보를 촬영하는데 활용되고, 레이저센서(20)는 거리 정보를 감지하는데 활용된다.

이때, 상기 영상센서(10)는 완충부(100), 회전탈착부(200), 고정브라켓(300) 및 지지대(400)를 매개로 차량(A)의 상부에 장착되어 외부의 충격이나 진동이 감쇠됨과 동시에 시야각이 조절될 수 있도록 회전 가능하다.

상기 지지대(400)는, 차량의 상부에 결합되는 지지하판(410), 지지하판의 상부에 이격 배치되는 지지상판(420), 그 하단부가 지지하판의 상면에 회동 가능하도록 결합되고, 그 상단부가 지지상판의 하면에 회동 가능하도록 결합되는 다수의 조정바(440) 및 지지상판의 일측에 결합되어 기울어짐을 감지할 수 있는 기울기센서(430)를 포함한다.

도시된 실시예에서 상기 조정바(440)는 4개로 구성되고, 지지상판(420)과 지지하판(410)의 각 코너에 회동 가능하도록 결합되는데, 조정바(440), 지지하판(410) 및 지지상판(420)은 주지 관용의 피봇 체결 방식으로 연결될 수 있다.

상기 조정바(440)는, 내부가 빈 조정케이스(441), 상단이 조정케이스의 상단홀로부터 돌출되고 하단이 승강모터에 결합되는 승강로드(442), 조정케이스의 내부 하면에 장착되어 승강로드를 상하로 이동시키는 승강모터(443), 승강로드의 상단에 형성되는 제1구형헤드(444) 및 조정케이스의 하부에 결합되는 제2구형헤드(445)를 포함한다.

상기 제1구형헤드(444)는 지지상판(420)의 하부면에 일부가 회전 가능하도록 삽입되고, 제2구형헤드(445)는 지지하판(410)의 상부면에 일부가 회전 가능하도록 삽입된다.

상기 승강모터(443)가 일방향(예를 들어, 시계방향)으로 회전하면 승강로드(442)가 상승하여 지지상판(420)을 들어올릴 수 있고, 승강모터(443)가 반대방향(예를 들어, 반시계방향)으로 회전하면 승강로드(442)가 하강하여 지지상판(420)을 아래로 내려오도록 할 수 있다.

상기 기울기센서(430)는 지지상판(420)이 수평상태를 잃고 기울어지면 함께 기울어질 수 있다. 기울기센서(430)에 의해 지지상판(420)이 어느 한 방향으로 기울어진 것이 확인되면, 승강모터(443)가 회전하여 승강로드(442)를 상승 또는 하강시킬 수 있고, 이에 따라 지지상판(420)의 높낮이가 조절되어 지지상판(420)이 수평상태를 유지할 수 있다.

지지상판(420)이 수평상태를 유지함에 따라 그 상부에 결합된 고정브라켓(300), 회전탈착부(200) 및 완충부(100)도 수평상태를 유지할 수 있고, 영상센서(10)에서 정밀한 측정 작업을 수행할 수 있다.

도시되어 있지는 않지만, 상기 승강모터(443), 기울기센서(430) 등은 차량의 제어유닛, 배터리 등과 전기적으로 연결되어 상황에 따라 승강모터가 어느 한 방향으로 회전하도록 작동할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 완충부의 전체적인 모습을 도시한 도면이다.

상기 완충부(100)는 영상센서(10)의 하부에 결합되는 완충상판(110), 완충상판의 하부에 미리 정해진 간격을 두고 이격하여 배치되는 완충하판(130) 및 완충상판과 완충하판의 사이에 장착되어 상하방향으로 탄성복원력을 제공하는 완충탄성부(120)를 포함한다.

도시된 실시예에서 상기 완충상판(110)과 완충하판(130)은 사각 패널의 형태로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 완충탄성부(120) 역시 코일스프링 형태로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 완충탄성부(120)는 상하방향으로 탄성복원력을 제공하여 차량(A)으로부터 영상센서(10)에 가해지는 충격이나 진동을 감쇠시켜 주고, 이에 따라 영상센서(10)의 정확도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 상기 완충상판(110)의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 상판연장부(111)가 하부를 향해 돌출 연장되고, 완충하판(130)의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 하판연장부(131)가 상부를 향해 돌출 연장된다.

즉, 상기 상판연장부(111)와 하판연장부(131)는 치아처럼 서로 마주보도록 돌출 형성되며, 상판연장부(111)가 하판연장부(131)보다 상대적으로 내측에 배치되어 상판연장부(111)와 하판연장부(131)가 마주보는 부분에 소정의 공간이 형성된다.

상기 상판연장부(111)와 하판연장부(131)가 형성하는 소정의 공간에는 좌우탄성부(140)가 삽입된다. 좌우탄성부(140)는 일측면이 상판연장부(111)의 ‘U’자형 홈에 접촉되고 타측면이 하판연장부(131)의 ‘U’자형 홈에 접촉되어 완충상판(110)과 완충하판(130)에 전후좌우 방향으로 탄성복원력을 제공한다.

다시 말하면, 상기 완충상판(110) 및 그 상부에 결합된 영상센서(10)는 완충탄성부(120)에 의해 상하방향 진동이 감쇠되고, 좌우탄성부(140)에 의해 전후좌우 방향 진동이 감쇠된다.

한편, 4개의 상판연장부(111) 중 완충상판(110)의 일측부에 배치된 2개의 상판연장부(111), 4개의 상판연장부(111) 중 완충상판(110)의 타측부에 배치된 나머지 2개의 상판연장부(111) 사이는 각각 상판지지부(112)를 통해 연결된다.

이러한 상판지지부(112)와 완충하판(130) 사이는 높이고정부(150)를 통해 연결되고, 높이고정부(150)가 조절됨에 따라 완충상판(110)과 완충하판(130) 사이의 이격 거리가 가변될 수 있다.

즉, 사용자는 차량(A)이 주행 중인 노면의 상태, 각 센서의 무게 등을 고려하여 높이고정부(150)를 조이거나 풀 수 있고, 이에 따라 완충상판(110)과 완충하판(130) 사이의 이격 거리가 가변되어 완충탄성부(120)의 강성이 조절될 수 있다.

이때, 상기 완충상판(110)의 하면과 하판연장부(131)의 최상단 사이의 간격은 좌우탄성부(140)의 길이보다 상대적으로 좁게 조절되는 것이 바람직하다.

상기 완충상판(110) 및 완충하판(130)은, 나노실리카 10~15 중량부, 액상 규산염 35~45중량부, Li계 첨가제 0.2~20중량부, 실란화합물 0.2~2.0중량부, 액상 실리콘 0.2~3.0중량부, 유기계 공중합체 30~54.2중량부 및 공업용수 0.2~3.0중량부로 이루어진 바인더 100중량부와; 유기계 섬유 2~10중량부, 무기계 섬유 15~20중량부, 무기필러 50~60중량부, 강도 보강제 13~20중량부 및 중공형 경량 첨가제 10~20중량부로 이루어진 재료 100중량부;를 배합한 혼합재료를 일정온도로 가열 후 경화하여 형성되는 패널을 이용하여 형성될 수 있다.

이와 같은 패널을 이용하면, KS L 3314에 의한 굽힘강도가 7.2~9.3N/mm², KS L 5105에 의한 압축강도 6.8~10.4N/mm²을 나타내게 되어 굽힘강도와 압축강도가 향상되어 쉽게 깨지지 않고 우수한 강성을 나타내므로, 견고히 지지할 수 있게 된다.

한편, 상기 완충탄성부(120) 및 좌우탄성부(140)는 경량합금 또는 고강도 플라스틱 등으로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 완충탄성부(120) 및 좌우탄성부(140)는, 디카르복실산 화합물 및, 시클로헥산디올을 포함한 디히드록시 화합물을 1:0.8 당량비로 에스테르 결합반응 시킨 후, 상기 에스테르 결합반응의 생성물에 폴리카보네이트디올을 전체 중량대비 20 ~ 45 중량% 첨가하여 형성되는 조성물을 코팅할 수 있다.

위의 조성물로 코팅하게 되면, 내구성과 내스크레치성이 향상될 뿐만 아니라 무엇보다도 완충탄성부(120) 및 좌우탄성부(140)에 탄성 및 유연성을 더 부가하게 되므로, 외부로부터 전해오는 진동 감쇠에 더 효율적일 것이다.

도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 회전탈착부의 전체적인 모습을 도시한 도면이고, 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 회전탈착부를 아래에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 회전탈착부(200)는 완충부(100)의 하부에 결합되며 경질 소재로 이루어지는 탈착몸체부(210) 및 탈착몸체부의 하부에 결합되며 신축성 있는 소재로 이루어지는 탈착체결부(220)를 포함한다.

상기 탈착몸체부(210)는 금속, 목재 등 상부에 결합된 완충부를 지탱하기에 충분한 강성을 지니는 경질 소재로 이루어지고, 탈착체결부(220)는 실리콘 등 탄성이 있는 유연한 소재로 이루어진다.

본 발명은 이와 같이 탈착몸체부(210)와 탈착체결부(220)를 상이한 소재로 구성함으로써 영상센서(10) 또는 레이저센서(20)를 사용하지 않을 때에는 분리하여 보관하고, 사용할 때에는 부착하여 활용할 수 있도록 할 수 있다.

상기 탈착몸체부(210)는 완충하판(130)의 하부에 결합되는 탈착상판(211), 탈착상판의 중앙부로부터 하부를 향해 길게 연장되는 탈착회전축(212) 및 탈착회전축의 하단에 장착되어 탈착회전축의 회전을 제어하는 회전제어부(230)를 포함한다.

이와 같이 탈착몸체부(210)가 탈착회전축(212)을 기준으로 회전 가능하므로 영상센서(10)의 시야각을 자유롭게 조절할 수 있고 영상센서(10) 데이터와 레이저센서(20) 데이터가 중첩되도록 구성할 수 있다.

상기 탈착체결부(220)는 탈착상판(211)의 하부에 결합되는 탈착하판(221), 탈착하판(221)의 하부에 반구형으로 형성되며 탈착회전축(212)을 감싸도록 배치되는 탈착신축부(222), 탈착신축부의 양측에 형성되며 탈착신축부가 오므라들거나 펼쳐질 수 있도록 외력을 가할 수 있는 탈착외력부(223), 탈착외력부의 측부에 돌출 형성되는 회전가이드부(224) 및 탈착신축부의 하부에 십(十)자 형태로 천공되는 탈착천공부(225)를 포함한다.

사용자는 탈착외력부(223)를 잡고 힘을 가하여 탈착외력부(223)가 탈착신축부(222) 안쪽으로 들어오도록 할 수 있고, 이때 돌출된 회전가이드부(224)도 함께 탈착신축부(222) 안쪽으로 들어오면서 탈착몸체부(210)를 후술되는 고정브라켓(300)으로부터 분리할 수 있다.

탈착몸체부(210)를 고정브라켓(300)에 삽입할 때에는 위 과정을 반대로 수행하여 회전가이드부(224)가 탈착신축부(222) 안쪽으로 들어오도록 힘을 가한 상태에서 고정브라켓(300)에 삽입하고, 탈착외력부(223)를 놓아 회전가이드부(224)가 돌출될 수 있도록 한다.

도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 내부 모습을 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 상기 회전제어부(230)는 탈착회전축(212)의 하단에 결합되며 내부가 비어있는 회전제어몸체(231), 회전제어몸체의 내측 좌단에 결합되는 제1스프링(232), 제1스프링의 단부에 결합되는 제1슬라이더(233), 제1슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제1구체(234), 회전제어몸체의 내측 우단에 결합되는 제2스프링(236), 제2스프링의 단부에 결합되는 제2슬라이더(237) 및 제2슬라이더(237)의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제2구체(238)를 포함한다.

상기 제1스프링(232)은 제1슬라이더(233)를 우측으로 밀려는 탄성력을 제공하므로 제1구체(234)는 별다른 외력이 가해지지 않는 한 회전제어몸체(231) 외부로 일부 또는 전부가 노출되어 있다.

마찬가지로, 제2스프링(236)은 제2슬라이더(237)를 좌측으로 밀려는 탄성력을 제공하므로 제2구체(238)는 별다른 외력이 가해지지 않는 한 회전제어몸체(231) 외부로 일부 또는 전부가 노출되어 있다.

한편, 상기 제1슬라이더(233)의 일측부에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부(235)가 장착되고, 제1슬라이더(233)의 일측부와 마주보는 제2슬라이더(237)의 일측부에는 자성체(239)가 장착된다.

상기 전자석부(235)에 전류가 흐르면 제1슬라이더(233)와 제2슬라이더(237)가 접촉 고정되므로 제1구체(234)와 제2구체(238)는 회전제어몸체(231)의 외부에 노출된 상태에서 고정될 수 있다.

다시 말하면, 평상시 제1구체(234)와 제2구체(238)는 제1스프링(232) 및 제2스프링(236)에 의해 회전제어몸체(231) 내부에 수납 또는 외부로 노출된 상태를 자유롭게 오갈 수 있으나, 전자석부(235)에 전류가 흐르면 전자석부(235)와 자성체(239)가 붙은 상태에서 고정됨에 따라 제1슬라이더(233)와 제2슬라이더(237)가 하나의 막대처럼 단단해지고, 이에 따라 제1구체(234)와 제2구체(238)는 외부에 노출된 상태로 고정될 수 있다.

도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 고정브라켓의 모습을 도시한 종단면도이고, 도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 고정브라켓을 위에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 고정브라켓(300)은 지지대(400)의 상부에 결합되며 회전탈착부(200)의 탈착체결부(220)가 삽입될 수 있도록 삽입공간(311)이 형성된 고정몸체(310) 및 고정몸체의 내측 삽입공간(311)의 하단에 배치되며 회전제어부(230)가 회전 가능하도록 수용되는 회전수용부(320)를 포함한다.

즉, 차량(A)의 상부에 지지대(400)가 결합되고, 지지대(400)의 상부에 고정브라켓(300)이 결합되며, 이러한 고정브라켓(300)에는 회전탈착부(200)가 탈착 가능하면서 회전 가능하도록 체결되고, 회전탈착부(200)의 상부에 완충부(100)가 결합되고, 완충부(100) 상부에 영상센서(10)가 결합된다.

상기 삽입공간(311)의 중앙부에는 그 둘레를 따라 가이드홈(312)이 함몰 형성된다. 이러한 가이드홈(312)에는 전술한 회전가이드부(224)가 수용되고, 이에 따라 탈착몸체부(210)는 고정브라켓(300)으로부터 이탈되지 않으면서 일정한 궤도로 회전할 수 있다.

한편, 상기 회전수용부(320)의 내측면에는 그 둘레를 따라 다수의 걸림홈(321)이 함몰 형성된다. 이러한 걸림홈(321)에는 제1구체(234) 및 제2구체(238)가 수용되어 일정한 고정력을 지닐 수 있다.

다시 말하면, 탈착몸체부(210)가 회전함에 따라 탈착회전축(212)이 회전되고, 그 하단의 회전제어부(230) 역시 회전하게 되는데, 제1구체(234) 및 제2구체(238)가 걸림홈(321)에 수용되어 있을 때에는 일시적으로 약간의 고정력을 지니고, 제1구체(234) 및 제2구체(238)가 걸림홈(321)을 타고 넘어간 후 다시 다른 걸림홈(321)에 수용될 때에는 '딸깍'하는 느낌을 사용자에게 전달하여 사용자가 회전 여부를 명확하게 인지할 수 있다.

만약, 영상센서(10)의 시야각 조절이 완료되어 더 이상 탈착몸체부(210)를 회전시킬 필요가 없으면, 전자석부(235)에 전류를 흘려 제1슬라이더(233)와 제2슬라이더(237)가 하나의 막대처럼 단단해지도록 하고, 이에 따라 제1구체(234) 및 제2구체(238)가 걸림홈(321)에 수용된 상태에서 고정되므로 탈착몸체부(210)는 더 이상 회전하지 않게 된다.

도시되어 있지는 않지만, 상기 전자석부(235)는 차량의 제어유닛, 배터리 등과 전기적으로 연결되어 상황에 따라 전류가 흐르거나 또는 흐르지 않도록 작동할 수 있다.

도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 바람막이부의 각 구성이 분해된 모습을 도시한 도면이고, 도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 바람막이부가 차량 상부에서 작동되는 모습을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 15에 도시된 것처럼 바람막이부(500)는 차량(A) 상부에 장착되며, 영상센서(10)의 전방에 배치되어 차량(A)의 주행시 영상센서(10)로 과도하게 바람이 주입되는 것을 막아주는 역할을 한다.

구체적으로 상기 바람막이부(500)는 차량의 상부에 상하로 이동 가능하도록 설치되어 외부로 돌출되거나 내부에 수납될 수 있는 상부바람몸체(510), 상부바람몸체의 전방면 하단에 돌출 형성되는 다수의 걸림턱(511), 상부바람몸체의 전방에 배치되며 차량의 상부에 상하로 이동 가능하도록 설치되어 외부로 돌출되거나 내부에 수납될 수 있는 하부바람몸체(520) 및 하부바람몸체의 후방면에 함몰 형성되며 다수의 걸림턱이 수용되는 다수의 레일(521)을 포함한다.

상기 상부바람몸체(510)의 단부는 회전모터(530)에 연결되어 상부 또는 하부를 향해 회전할 수 있으며, 다수의 걸림턱(511)은 다수의 레일(521)에 수용되어 상하로 슬라이딩 될 수 있다.

도시된 것처럼 다수의 걸림턱(511)은 'T'자 형태로 형성되어 레일(521)로부터 이탈되지 않으며, 걸림턱(511)이 레일(521)의 최상단에 위치한 상태에서 상부바람몸체(510)가 상부를 향해 더 이동되면 하부바람몸체(520)는 걸림턱(511)이 레일(521)에 걸린 채로 상부바람몸체(510)와 함께 상부를 향해 이동된다.

반대로, 상부바람몸체(510)가 하부를 향해 이동되면 하부바람몸체(520)도 자중에 의해 하부를 향해 이동되고, 걸림턱(511)이 레일(521)의 최하단에 위치한 상태에서 상부바람몸체(510)가 하부를 향해 더 이동되면 하부바람몸체(520)는 상부바람몸체(510)의 전방에 포개어 겹쳐진 상태로 수납된다.

본 발명은 이와 같이 상부바람몸체(510)와 하부바람몸체(520)를 나누어 구성하고, 상부바람몸체(510)의 상향 이동에 따라 하부바람몸체(520)도 상향 이동될 수 있도록 구성하여 차량 상부에서 적은 면적을 차지하면서도 동시에 바람 진입 방지 효과는 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명은 차량(A)의 주행 속도 등을 고려하여 상부바람몸체(510)와 하부바람몸체(520)가 펼쳐지는 정도를 자유자재로 조절할 수 있으므로 영상센서(10)가 최상의 품질로 이미지 정보를 획득할 수 있도록 하는 효과가 있다.

한편, 상기 상부바람몸체(510)에는 다수의 통기공(512)이 횡방향으로 이격되어 배치되고, 다수의 통기공(512) 사이사이에 다수의 공기홈(513)이 이격 배치된다.

다수의 통기공(512)은 종방향으로 긴 타원형으로 형성되며, 일부 바람이 상부바람몸체(510)를 통과하여 후방으로 자연스럽게 흐를 수 있도록 함으로써, 차량(A)의 주행 속도가 빨라 강한 바람이 발생하였을 때 상부바람몸체(510)가 부러지거나 과한 진동이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.

다수의 공기홈(513)은 가운데 부분이 높고 양 단부가 낮은 'ㅅ'자 형태로 형성되며, 종방향으로 이격 배치된 4개의 공기홈(513)이 한 세트를 이룬다. 다수의 공기홈(513)은 상부바람몸체(510)에 부딪히는 바람을 통기공(512) 방향으로 유도하여 흐르도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 : 영상센서 20 : 레이저센서 30 : 항법센서
40 : 데이터융합부 50 : 인식부 60 : 절대좌표화부
100 : 완충부 110 : 완충상판 111 : 상판연장부
112 : 상판지지부 120 : 완충탄성부 130 : 완충하판
131 : 하판연장부 140 : 좌우탄성부 150 : 높이고정부
200 : 회전탈착부 210 : 탈착몸체부 211 : 탈착상판
212 : 탈착회전축 220 : 탈착체결부 221 : 탈착하판
222 : 탈착신축부 223 : 탈착외력부 224 : 회전가이드부
225 : 탈착천공부 230 : 회전제어부 231 : 회전제어몸체
232 : 제1스프링 233 : 제1슬라이더 234 : 제1구체
235 : 전자석부 236 : 제2스프링 237 : 제2슬라이더
238 : 제2구체 239 : 자성체 300 : 고정브라켓
310 : 고정몸체 311 : 삽입공간 312 : 가이드홈
320 : 회전수용부 321 : 걸림홈 400 : 지지대
410 : 지지하판 420 : 지지상판 430 : 기울기센서
440 : 조정바 441 : 조정케이스 442 : 승강로드
443 : 승강모터 444 : 제1구형헤드 445 : 제2구형헤드
500 : 바람막이부 510 : 상부바람몸체 511 : 걸림턱
512 : 통기공 513 : 공기홈 520 : 하부바람몸체
521 : 레일 530 : 회전모터

Claims (1)

1. 차량의 상부에 장착되어 이미지 정보를 촬영하는 영상센서; 차량의 상부에 장착되어 거리 정보를 감지하는 레이저센서; 차량의 상부에 장착되어 항법 정보를 제공하는 항법센서; 각 센서의 내부 기하모델과 외부 기하모델을 바탕으로 데이터 융합을 하는 데이터융합부; 및 데이터 내에서 후보군을 기계학습을 통해 검출하고 검출된 후보군에 순차적으로 추가 기계학습 모델을 적용하여 대상 사물이 나타내는 정보를 인식하는 인식부; 를 포함하되,
   상기 영상센서의 기하 파라미터는 초점거리, 주점 위치, 렌즈왜곡 파라미터, 센서 포맷 크기, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이고, 상기 레이저센서의 기하 파라미터는 각 레이저의 입사각, 거리 스케일, 거리 방향 오프셋, 축방향 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이며, 상기 항법센서의 기하 파라미터는 축방향의 스케일, 축방향의 오프셋, 센서의 위치 및 자세값의 어느 하나 또는 이들의 조합이고,
   상기 차량의 상면에는 지지대가 결합되고, 지지대의 상부에는 고정브라켓이 결합되며, 고정브라켓의 삽입공간에는 회전탈착부가 탈착 가능하도록 결합되고, 회전탈착부의 상부에는 완충부가 결합되며, 완충부의 상부에는 영상센서가 결합되고, 영상센서의 전방에는 바람막이부가 장착되며,
   상기 완충부는,
   영상센서의 하부에 결합되는 완충상판; 완충상판의 하부에 미리 정해진 간격을 두고 이격하여 배치되는 완충하판; 및 완충상판과 완충하판의 사이에 장착되어 상하방향으로 탄성복원력을 제공하는 완충탄성부; 를 포함하며,
   상기 완충상판의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 상판연장부가 하부를 향해 돌출 연장되고, 완충하판의 네 귀퉁이에는 ‘U’자형 홈을 형성하는 4개의 하판연장부가 상부를 향해 돌출 연장되며, 상판연장부는 하판연장부보다 상대적으로 내측에 배치되어 상판연장부와 하판연장부가 마주보는 부분에 소정의 공간이 형성되고, 상판연장부와 하판연장부가 형성하는 소정의 공간에는 좌우탄성부가 삽입되어 완충상판과 완충하판에 전후좌우 방향으로 탄성복원력을 제공하며,
   상기 회전탈착부는,
   완충부의 하부에 결합되며 경질 소재로 이루어지는 탈착몸체부; 및 탈착몸체부의 하부에 결합되며 신축성 있는 소재로 이루어지는 탈착체결부; 를 포함하며,
   상기 탈착몸체부는, 완충하판의 하부에 결합되는 탈착상판; 탈착상판의 중앙부로부터 하부를 향해 길게 연장되는 탈착회전축; 및 탈착회전축의 하단에 장착되어 탈착회전축의 회전을 제어하는 회전제어부; 를 포함하고,
   상기 탈착체결부는, 탈착상판의 하부에 결합되는 탈착하판; 탈착하판의 하부에 반구형으로 형성되며 탈착회전축을 감싸도록 배치되는 탈착신축부; 탈착신축부의 양측에 형성되며 탈착신축부가 오므라들거나 펼쳐질 수 있도록 외력을 가할 수 있는 탈착외력부; 탈착외력부의 측부에 돌출 형성되는 회전가이드부; 및 탈착신축부의 하부에 십(十)자 형태로 천공되는 탈착천공부; 를 포함하며,
   상기 회전제어부는,
   탈착회전축의 하단에 결합되며 내부가 비어있는 회전제어몸체; 회전제어몸체의 내측 일단에 결합되는 제1스프링; 제1스프링의 단부에 결합되는 제1슬라이더; 제1슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제1구체; 회전제어몸체의 내측 타단에 결합되는 제2스프링; 제2스프링의 단부에 결합되는 제2슬라이더; 및 제2슬라이더의 단부에 결합되며 회전제어몸체 외부로 노출되거나 회전제어몸체 내부에 수납될 수 있는 제2구체; 를 포함하고,
   상기 제1슬라이더의 일측부에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부가 장착되고, 제1슬라이더의 일측부와 마주보는 제2슬라이더의 일측부에는 자성체가 장착되며, 전자석부에 전류가 흐르면 제1슬라이더와 제2슬라이더가 접촉 고정되어 제1구체와 제2구체가 회전제어몸체의 외부에 노출된 상태에서 고정되고,
   상기 고정브라켓은,
   지지대의 상부에 결합되며 회전탈착부의 탈착체결부가 삽입될 수 있도록 삽입공간이 형성된 고정몸체; 및 고정몸체의 내측 삽입공간의 하단에 배치되며 회전제어부가 회전 가능하도록 수용되는 회전수용부; 를 포함하며,
   상기 삽입공간의 중앙부에는 그 둘레를 따라 가이드홈이 함몰 형성되어 회전가이드부가 수용될 수 있고, 회전수용부의 내측면에는 다수의 걸림홈이 함몰 형성되어 제1구체와 제2구체가 수용될 수 있으며,
   상기 지지대는,
   차량의 상부에 결합되는 지지하판; 지지하판의 상부에 이격 배치되는 지지상판; 그 하단부가 지지하판의 상면에 회동 가능하도록 결합되고, 그 상단부가 지지상판의 하면에 회동 가능하도록 결합되는 다수의 조정바; 및 지지상판의 일측에 결합되어 기울어짐을 감지할 수 있는 기울기센서; 를 포함하고,
   상기 조정바는,
   내부가 빈 조정케이스; 상단이 조정케이스의 상단홀로부터 돌출되고 하단이 승강모터에 결합되는 승강로드; 조정케이스의 내부 하면에 장착되어 승강로드를 상하로 이동시키는 승강모터; 승강로드의 상단에 형성되는 제1구형헤드; 및 조정케이스의 하부에 결합되는 제2구형헤드; 를 포함하며,
   상기 바람막이부는,
   차량의 상부에 상하로 이동 가능하도록 설치되어 외부로 돌출되거나 내부에 수납될 수 있는 상부바람몸체; 상부바람몸체의 전방면 하단에 돌출 형성되는 다수의 걸림턱; 상부바람몸체의 전방에 배치되며 차량의 상부에 상하로 이동 가능하도록 설치되어 외부로 돌출되거나 내부에 수납될 수 있는 하부바람몸체; 및 하부바람몸체의 후방면에 함몰 형성되며 다수의 걸림턱이 수용되는 다수의 레일; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동으로 수치지도와 도로지도를 생성할 수 있는 정밀도로지도 구축시스템.

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