KR100220193B1 - 자동항법장치를 갖춘 차량의 카메라를 이용한 차선인식장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동항법장치를 갖춘 차량의 카메라를 이용한 차선인식장치에 관한 것으로, 차량의 전방부위에 탑개되어 주행되는 차선에 대한 정보를 영상으로 취득하는 카메라(1a)와, 이 카메라(1a)에 의해 취득된 영상을 변환하는 영상변환장치(1b)로 이루어진 영상입력수단(1)과; 인공위성에서 보내는 신호를 수신하고 차량에구비된 센서들을 매개로 차량의 속도와 방위를 측정하는 입력기(3)와, 이 입력기(3)의 신호를 변환하는 수신기(4)로 이루어진 신호입력수단(2) 및; 이 신호입력수단(2)과 영상입력수단(1)으로 부터 입력된 자료를 디지탈지도(7)와 함께 비교 판단하여 내장된 로직에 따라 처리하여 차량의 주행을 제어하는 항법제어유니트(6)등으로 구성 되어져, 인공위성수신에 따른 오차나 차량상태의 감지에 의한 자립항법에 따른 오차시에도 항상 정확히 차선을 준수하게 되어 주행중의 사고를 방지함은 물론, 운전자의 긴장감도 해소할 수 있도록 된 것이다.

Description

자동항법장치를 갖춘 차량의 카메라를 이용한 차선인식장치

본 발명은 인공위성의 위치에 대한 자료를 입력받아 내장된 지도와 비교하여차량의 위치를 자동으로 판단 주행하는 자동항법장치를 갖춘 차량에 관한 것으로,특히 인공위성으로 부터 입력된 차량의 위치와 자체내에 내장된 지도와의 비교판단시 주행중인 도로의 차선을 정확하게 인식할 수 있도록 한 자동항법장치를 갖춘 차량의 카메라를 이용한 차선인식장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량은 주행중인 현위치를 파악하기 위해서는 운전자의 경험이나, 도로상의 표지판, 또는 지도상의 정보를 바탕으로 인식하고 있으므로 현위치의정확한 판단이 불가능하다.

따라서, 현재는 이러한 불편을 보완하고 차량의 주행도 운전자의 노력을 들이지 않고 자동으로 할 수 있는 자동항법장치의 개발이 매우 활발히 진행 되어지는추세이다.

이러한 자동항법장치는 통상 인공위성에서 보내는 신호를 수신하고 차량의 속도와 방위를 감지하는 센서들로 구성된 신호입력수단과, 이 신호입력수단의 신호를 처리하여 디지털지도와 매치시켜 화면에 표시함과 더불어 주행을 제어하는 항법제어유니트등으로 구성되어져, 운전자의 조작이 없이도 자동으로 차량을 주행시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 인공위성에서 수신되는 자료와 차량의 상태를 감지하는 센서들로 부터 입력되는 자료들만으로 판단하여 주행하게 되면, 통상 도로상의 좁은 차선을 직선으로 주행하여야만 하는 차량의 특수한 조건에서 주행되는 차선을 정확히 준수하지 못하는 일이 빈번하여 사고의 위험성이 항상 내재됨은 물론, 이로인해 운전자가 항상 긴장감을 유지하여야만 되는 등의 불편함이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제와 불편을 해소하기 위해 발명된 것으로, 인공위성의 자료와 차량의 자료의 처리시 차선에 대한 자료를 함께 비교판단하여 주행되는 차선을 항상 준수하게 하므로써, 차량의 차선 미준수에 따른 사고의 위험성을 방지할 수 있음은 물론 운전자의 긴장감도 해소시킬 수 있는 자동항법장치를갖춘차량의 카메라를 이용한 차선인식장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따라 자동항법장치를 갖춘 차량에 구비된 카메라를 이용하여 차선을 인식하고 이를 매칭하기 위한 장치에 대한 개략적인 블록 구성도,

도2는 차량의 궤적이 차선의 중앙선 부위에 근접되어 주행되는 경우를 나타낸 설명도,

도3은 차량의 궤적이 차선의 중앙선으로 부터 떨어져 주행되는 경우를 나태낸 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 영상입력수단 1a : 카메라

1b : 영상처리장치 2 : 신호입력수단

3 : 입력기 3a : GPS 안테나

3b : 속도센서 3c : 방위센서

4 : 처리기 4a : GPS 수신기

4b,4c : A/D 변환기 5 : 항해제어유니트

7 : 디지털지도

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 주행차선을 감지하여 디지털신호로 변환하는 영상처리수단과, 인공위성으로 부터 각종 교통자료를 수신하고 차량의 상태를 감지하는 신호입력수단 및, 이 신호입력수단과 상기 영상처리수단의 자료를 디지털지도와 매치시켜 처리하는 항법제어유니트로 구성된다.

이에따라, 차량의 주행시 신호입력수단을 통해 인공위성과 차량의 센서로 부터 입력된 각종 신호를 디지털지도와 함께 매치시켜 처리하는 항법제어유니트의 오차가 발생되어, 이 항법제어유니트로 주행중인 차선의 정보가 영상입력수단을 통해입력되면, 상기 항법제어유니트가 이를 통해 차선의 정보를 수정하여 항상 일정한차선을 준수하면서 주행할 수 있게 된다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따라 자동항법장치를 갖춘 차량에 구비된 카메라를 이용하여 차선을 인식하고 이를 매칭하기 위한 장치에 대한 개략적인 블록 구성도를 도시한 것인바, 차량의 전방부위에 탑재되어 주행되는 차선에 대한 정보를 영상으로 취득하는 카메라(1a)와, 상기 카메라(1a)에 의해 취득된 영상을 디지털신호로 변환하는 영상변환장치(1b)로 이루어진 영상입력수단(1)과; 인공위성에서 보내는 각종 교통정보신호를 수신하고 차량에 구비된 센서들을 매개로 차량의 속도와 방위를 측정하는 입력기(3)와, 상기 입력기(3)의 신호를 아나로그신호로 변환하는 처리기(4)로 이루어진 신호입력수단(2) 및; 상기 신호입력수단(2)과 영상입력수단(1)으로 부터 입력된 자료를 디지털지도(7)와 함께 비교 판단하여 자체내에 내장된 로직(Logic)에 따라 처리하여 차량을 주행을 제어하는 항법제어유니트(6)등으로 구성 된다.

여기서, 상기 신호입력수단(2)의 입력기(3)는 인공위성으로 부터 각종 교통정보신호를 수신하는 GPS 안테나(3a)와, 차량의 속도를 측정하는 속도센서(3b) 및, 차량의 현재위치에 따른 방위를 감지하는 방위센서(3c)로 구성된다.

또한, 상기 입력기(3)의 신호를 1차적으로 처리하는 처리기(4)는 상기 GPS안테나(3a)의 신호를 처리하는 GPS 수신기(3b)와, 상기 센서(3b,3c)들의 신호를 아날로그신호에서 디지털신호로 변환하여 주는 A/D 변환기(4b,4c)들로 구성된다.

이에따라, 차량의 주행시 자동항법장치를 작동시키게 되면 영상입력수단(1)의 카메라(1a)를 통해 주행중인 도로의 차선에 대한 영상정보가 취득되어, 이 영상정보가 영상처리장치(1b)를 통해 적합하게 처리되어 디지털신호로 변환되어 항법제어유니트(6)로 입력되고, 이와 동시에 신호입력수단(2)의 입력기(3)를 통해 신호를 입력받아 즉, GPS 안테나(3a)을 통해 인공위성의 각종 교통정보 자료롤 수신하여, 상기 GPS 안테나(3a)의 신호는 처리기(4)의 GPS 수신기(4a)로 입력되어 이를 입력받은 항법제어유니트(6)가 디지털지도와 매치시켜 차량을 자동으로 주행시키게 되고, 만약 차량이 터널등 전파수신취약범위를 주행하게 되는 경우에는, 상기 신호입력수단(2)의 입력기(3)의 속도센서(3b)와 방위센서(3c)를 통해 현 차량의 정보를 검출하여 처리기(4)의 각 변환기(4b,4c)를 통해 아날로그신호에서 디지털신호로 변환시켜 전술한 바와같이 디지털지도(7)와 매치시켜 항법제어유니트(6)가 차량의 주행을 제어하게 된다.

이때, 인공위성에 의한 자동주행이나 센서(3b,3c)들에 의한 자동주행시 이들의 오차에 기인하여 주행중인 차선을 벗어나게 되면, 상기 항법제어유니트(6)는 영상입력수단(1)으로 부터 입력된 차선들에 대한 영상신호를 바탕으로 차선을 유지하게 된다.

이를 먼저 도2를 참조로 설명하면, 자동항법장치로 자동주행하는 차량이 도로의 증앙선부위에 근접되게 주행을 하는 경우, 상기 영상입력수단(1)의 카메라(la)에 의해 4차선범위로 영상자료가 입력되므로 이를 바탕으로 4차선도로에 매칭하여주행하는 한편, 만약 도 3에 도시된 바와같이 차량이 도로의 중앙선 바깥쪽으로 치우쳐 주행하는 경우에도 상기 영상입력수단(1)의 카메라(1a)에 의해 4차선범위로 영상자료가 입력되므로 이를 바탕으로 4차선도로에 매칭하여 주행하게 되어 항상 차선을 따라 주행하게 된다

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 차량의 자동항법장치에 의한 주행시 차선의 정보를 인식하는 영상입력수단을 매개로 주행중인 차선에 대한 정보를 파악하여, 인공위성의 교통정보수신에 따른 오차나 차량상태의 감지에 의한 자립항법에 따른 오차시에도 항상 정확히 차선을 준수할 수 있어 주행중의 사고를 미연에방지할 수 있음은 물론, 운전자의 긴장감도 해소할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차량의 전방부위에 탑재되어 주행되는 차선에 대한 정보를 영상으로 취득하는 카메라(1a)와, 상기 카메라(1a)에 의해 취득된 아날로그의 영상신호을 디지털신호로 변환하는 영상변환장치(1b)로 이루어진 영상입력수단(1)과; 인공위성에서 보내오는 각종 교통정보신호를 수신하고 차량에 구비된 센서들을 매개로 차량의 속도와 방위를 측정하는 입력기(3)와, 상기 입력기(3)에서 출력되는 아날로그의 각종 정보 및 차량의 속도와 방위신호를 디지털신호로 변환하는 처리기(4)로 이루어진 신호입력수단(2) 및; 상기 신호입력수단(2)과 영상입력수단(1)으로 부터 입력된 자료들을 디지털지도(7)와 함께 비교 판단하여 자체내에 내장된 로직에 따라 처리하여 차량의 주행을 제어하는 항법제어유니트(6)로 구성된 자동항법장치를 갖춘 차량의 카메라를 이용한 차선인식장치.
2. 청구항1에 있어서, 상기 신호입력수단(2)의 입력기(3)는 인공위성으로부터 전송되어 오는 각종 교통관련 정보를 수신하는 GPS 안테나(3a)와, 차량의 속도를 측정하는 속도센서(3b) 및, 차량의 현 방위를 감지하는 방위센서(3c)로 구성되고, 상기 입력기(3)의 출력신호를 1차적으로 디지털 처리하는 처리기(4)는 상기 GPS 안테나(3a)의 신호를 처리하는 GPS 수신기(3b)와, 상기 센서(3b,3c)들의 신호를 아날로그신호에서 디지털신호로 변환하여 주는 A/D변환기(4b,4c)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동항법장치를 갖춘 차량의 카메라를 이용한 차선인식장치.