KR101089650B1 - 차량 속도 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

차량 속도 제어 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 차량 속도 제어 장치는 도로 노면의 영상을 획득하는 카메라부, 획득한 영상으로부터 노면 표시를 추출하는 추출부, 노면 표시에 대한 정보를 저장하고 있는 데이터 베이스부, 획득한 영상으로부터 추출한 노면 표시와 데이터 베이스부의 노면 표시에 대한 정보를 비교하는 비교부 및 비교부의 비교 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 정확한 도로 정보를 바탕으로 차량 속도를 제어함으로써, 차량 운행시 운전자의 부주의에 의한 사고 발생 위험성을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
속도 제한, 노면 표시, 노면 영상

Description

차량 속도 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SPEED OF A CAR}
본 발명은 차량 속도 제어 장치에 관한 것으로, 주행 중인 도로의 노면 영상을 이용하여 도로 정보를 획득하여 차량 속도를 제어하는 장치 및 방법을 제공한다.
차량 운행시 어린이 보호 구역, 차량의 속도 제한 구역, 버스 전용 차선 등과 같이 차량의 속도 제한 또는 진입 제한된 구역을 종종 볼 수 있다. 차량 운전자는 이와 같은 구역을 알려주는 노면 표시를 부주의 또는 인식을 못하는 경우 사고로 인명피해까지 발생할 수 가 있다.
이를 방지하기 위해서 GPS를 이용하여 차량의 위치를 확인하고, 그 위치에 대해 저장된 정보와 비교하여, 도로 정보를 알려주는 네비게이션이 사용되고 있다. 하지만, GPS에 의한 정보를 이용하는 것은 날씨나 산간 지역 등의 주변 상황에서는 정확한 위치 정보를 가지지 못한다는 한계점이 있다. 또한 네비게이션은 단순히 운 전자에게 주변 정보를 안내해 주는 정도의 수준이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안인 GPS의 보다 정확한 위치 인식을 위해서는 더 많은 인공위성이 필요하다.
다른 방법으로는 RF 방식을 이용하는 것이다. RF 방식의 경우는 고속도로와 같이 차량 전용 구간에서 많이 이용하는 방식이다. RF 방식은 도로 주변에 RF 송수신기 루프를 일정 간격으로 설치하여 차량의 속도 및 앞에 위치한 차량과의 거리 등의 정보를 이용하여 차량을 제어하는 방법이다. 그러나 이러한 방법은 모든 도로 구간에 RF 송수신기를 설치해야 한다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 카메라를 이용한 방식의 경우 전방의 많은 정보들을 정확히 판독 인식이 불가능하다.
본 발명은 목적은 차량 운전자에게 주행 중인 도로의 정확한 정보를 획득할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한 본 발명은 주행 중이 도로의 정확한 정보를 바탕으로 차량 속도를 강제적으로 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 도로 노면의 영상을 획득하는 카메라부, 획득 한 영상으로부터 노면 표시를 추출하는 추출부, 노면 표시에 대한 정보를 저장하고 있는 데이터 베이스부, 획득한 영상으로부터 추출한 노면 표시와 데이터 베이스부의 노면 표시에 대한 정보를 비교하는 비교부 및 비교부의 비교 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 장치가 제공된다.
노면 표시에 대한 정보는 데이터 베이스부에 미리 저장된 노면 표시 이미지를 포함한다.
제어 신호는 경고음 출력, 경고화면 출력을 하거나 차량의 속도 제한을 수행하기 위한 신호이다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 도로 노면의 영상을 획득하는 단계, 획득한 영상으로부터 노면 표시를 추출하는 단계, 획득한 영상으로부터 추출한 노면 표시와 미리 저장된 노면 표시에 대한 정보들과 비교하는 단계, 비교 결과 획득한 영상으로부터 추출한 노면 표시와 일치하는 노면 표시에 대한 정보가 있다면 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 정확한 도로 정보를 바탕으로 차량 속도를 제어함으로서, 사고 발생 위험성을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 차량 속도 제어 장치 및 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 속도 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도1을 참조하면, 차량 속도 제어 장치는 카메라부(101), 추출부(102), 데이터 베이스부(103), 비교부(104), 제어부(105) 및 통신부(106)를 포함하여 구성된다.
카메라부(101) 차량의 앞측면에 부착되어 도로의 노면을 촬상하여 노면의 영상을 획득한다. 카메라부(101)는 차량의 앞측면 뿐만 아니라 하단에 장착될 수 있다. 따라서, 카메라부(101)는 차량 정면에 위치한 임의의 거리만큼 떨어진 노면의 영상을 획득할 수 있다. 또는 카메라부(101)는 차량의 바로 하단의 노면의 영상을 획득할 수 있다.
추출부(102)는 카메라부(101)로부터 획득한 노면 영상으로부터 노면 표시를 감지하고 추출한다.
예를 들어, 추출부(102)는 획득한 영상으로부터 각각의 컬러를 구분하여 컬러별로 이미지를 추출할 수 있다. 60km 이하 속도 구간에서 획득한 영상인 경우, 흰색 컬러의 이미지를 추출하면, 도로에 표시된 흰색의 60이라는 숫자인 노면 표시 이미지를 추출할 수 있다.
또는, 추출부(102)는 획득한 영상으로부터 미리 지정된 임계값 이상의 픽셀 값을 갖는 픽셀을 추출한다. 즉, 추출부(102)는 카메라부(101)로부터 획득된 영상 을 그레이 스케일(Gray Scale)로 변환한다. 미리 지정된 픽셀 값이 임계값을 240이라 설정되었다면, 그레이 스케일로 변환된 영상에서 240이하의 값을 갖는 픽셀은 노면에 해당하고, 241이상의 값을 갖는 픽셀은 노면 표시에 해당퇴는 픽셀이 된다. 즉, 추출부(102)는 그레이 스케일로 변환된 영상에서 241이상의 값을 갖는 픽셀을 추출하여, 노면과 노면 표시를 분리하여 노면 표시 이미지를 추출할 수 있다. 여기서, 획득한 영상이 그레이 스케일 영상인 경우, 획득한 영상을 그레이 스케일로의 변경은 생략할 수 있다.
여기서, 추출부(102)는 카메라부(101)로부터 획득한 노면 영상에서 노면 표시 이미지를 추출할 경우, 컬러 이미지를 이용할지 또는 그레이 스케일로 변경된 이미지를 이용할지는 당업자에 의하여 용의하게 변경 및 선택될 수 있는 사항이다.
데이터 베이스부(103)는 노면 표시에 대한 정보를 저장하고 있다. 여기서 노면 표시는 도로 노면 표시로 도로교통안전을 위하여 노면에 페인트 등으로 각종 제한, 금지 등의 규제 내용을 알리기 위한 표시이다. 예를들어, 노면에 표시된 제한 속도, 진입 금지, 일방통행 또는 어린이 보호 구역 등의 표시가 노면 표시에 포함된다.
노면 표시에 대한 정보는 미리 저장된 노면 표시 이미지를 포함한다. 여기서 노면 표시에 대한 정보는 미리 획득하여 저장된 노면 표시 이미지를 포함한다.
예를들어, 미리 노면의 영상을 획득하여 노면의 노면 표시 이미지를 추출하여 저장한다. 이때, 노면 표시 이미지의 저장은 같은 이미지라도 컬러가 다르다면, 이를 구분하여 저장될 수 있다.
예를 들어, 노면 표시에 대한 정보는 그레이 스케일로 변환된 노면 표시 이미지를 포함한다. 즉, 노면 표시 각각의 이미지를 미리 획득하여, 그레이 스케일로 변환한다. 그 후에 각 픽셀 값을 추출하여, 노면과 노면 표시를 분리하여 노면 표시의 이미지를 추출한다.
이와 같이 추출된 노면 표시 이미지는 데이터 베이스부(103)에 저장된다. 또한 데이터 베이스부(103)에는 각각의 노면 표시에 대한 정의 및 유의사항 등이 저장되어 있을 수 있다.
비교부(104)는 획득한 영상과 데이터 베이스부의 노면 표시에 대한 정보를 비교한다. 즉, 추출부(102)에서 카메라부(101)를 통해 획득한 영상으로부터 추출한 노면 표시 이미지와 데이터 베이스부(103)에 저장되어 있는 노면 표시 이미지들을 서로 비교한다. 비교 결과, 미리 설정된 오차 허용 범위내에서 일치하는 이미지가 있다면, 해당하는 노면 표시에 대한 정보를 출력한다.
제어부(105)는 비교부(104)의 비교 결과에 따라 제어 신호를 출력한다. 비교부(104)로부터 카메라부(101)에서 획득한 영상에서 노면 표시에 대한 정보를 입력 받아 차량 운전자가 현재 운영중인 도로 정보를 인지할 수 있도록 하기 위한 제어 신호를 출력한다. 예를 들어, 제어 신호는 경고음 출력, 경고화면 출력 또는 차량의 속도 제한을 위한 제어 신호가 될 수 있다. 이와 같은 경고음 출력, 경고화면 출력 또는 차량의 속도 제한 중에서 하나 이상을 동시에 또는 순차적으로 출력하도록 제어할 수도 있다. 또한 제어 신호는 비교부(104)로부터 수신한 노면 표시에 대한 정보에 따라 경고음 출력, 경고화면 출력 또는 차량의 속도 제한 중 어느 하나 이상을 선택하여 제어할 수 있다.
통신부(106)는 카메라부(101)와 추출부(102) 간의 데이터를 송수신한다. 즉, 통신부(106)를 통해서 카메라부(101)에 의해서 획득한 영상을 추출부(102)로 전달된다. 통신부(106)는 유선 또는 무선 통신이 가능하다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 속도 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도2를 참고하면, 우선 도로 노면의 영상을 획득한다(S201). 도로 노면의 영상은 차량에 부착된 카메라에 의해서 획득할 수 있다. 차량에 부착된 카메라를 이용하여 주행중인 도로의 노면 표시를 획득함으로써, 정확한 도로 정보가 제공될 수 있다.
이어서, 획득한 영상으로부터 노면 표시를 추출한다.(S202)
예를 들어, 획득한 영상으로부터 노면 표시를 추출하기 위해서, 획득한 컬러 영상을 이용한다면, 획득한 영상으로부터 각각의 컬러를 구분하여 컬러별로 이미지를 추출한다.
또는 획득한 영상으로부터 노면 표시를 추출하기 위해서, 획득한 영상인 컬러 영상을 그레이 스케일로 변경한다. 이때, 획득한 영상이 컬러 영상이 아닌 그레이 스케일 영상이라면, 그레이 스케일로 변경하는 단계는 생략 가능하다. 획득한 영상을 그레이 스케일로 변경하면, 영상을 구성하는 픽셀의 픽셀 값이 0~255으로 표현된다. 그레이 스케일로 변경된 영상의 픽셀 중에서 미리 설정된 임계값 이상의 픽셀 값을 갖는 픽셀을 추출한다. 여기서 임계값은 영상에서 노면과 노면 표시를 분리하기 위한 기준이 되는 픽셀 값으로 미리 설정된 값이다. 이와 같은 과정을 통해서 카메라로부터 획득한 영상에서 노면에 해당하는 부분과 노면 표시에 해당하는 부분을 분리하여 노면 표시 이미지를 얻을 수 있다.
이어서, 추출된 노면 표시와 미리 저장된 노면 표시에 대한 정보를 비교한다(S203). 예를 들어, 노면 표시에 대한 정보는 미리 저장된 노면 표시 이미지를 포함한다. 따라서, 추출된 노면 표시 이미지와 미리 저장된 노면 표시 이미지를 비교한다.
비교 결과, 추출된 노면 표시와 일치하는 노면 표시에 대한 정보가 없다면(S204) 획득한 영상의 노면 표시를 무시하고, 다시 도로 노면의 영상을 획득하는 단계(S201)로 되돌아 갈 수 있다.
비교 결과, 추출된 노면 표시와 일치하는 노면 표시에 대한 정보가 있다면 (S204), 해당하는 노면 표시에 대한 정보를 출력한다.(S205) 여기서, 노면 표시에 대한 정보는 각각 노면 표시에 대한 정의 및 유의사항 등을 포함한다.
이어서, 해당하는 노면 표시에 대한 정보에 따라서 제어 신호를 출력한다.(S206) 제어 신호는 차량 운전자가 노면 표시에 대해 인지 할 수 있도록 하기 위해 경고음 출력, 경고화면 출력 또는 차량의 속도 제한을 위한 신호이다. 이때, 각각의 노면 표시에 따라서 출력되는 제어 신호가 다르게 설정될 수 있다
이어서, 제어 신호 출력 후 다시 도로 노면의 영상을 획득하는 단계(S201)로 되돌아 갈 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 차량 운전자가 도로의 제한 속도보다 더 높은 속도로 주행 중이라면, 카메라에 의해서 도로에 표시되어 있는 노면 표시로 제한 속도를 감지하여, 제한속도 이하의 임의의 속도까지 강제적으로 제한할 수 있다. 또는 운전자가 주행시 차량의 속도가 노면 표시 이하의 속도에서 점점 속도를 증가시킬 때, 노면 표시 이상으로는 속도를 올릴 수 없도록 제한할 수 있다. 이와 같은 속도 제한에 의해서, 운전자의 부주의에 의한 사고 발생 위험을 줄일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 속도 제어 장치를 나타낸 블록도.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 속도 제어 방법을 나타낸 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: 카메라부
102 : 추출부
103 : 데이터 베이스부
104 : 비교부
105 : 제어부
106 : 통신부

Claims (6)

  1. 도로 노면의 영상을 획득하는 카메라부;
    상기 획득한 영상으로부터 노면 표시를 추출하는 추출부;
    상기 노면 표시에 대한 정보를 저장하고 있는 데이터 베이스부;
    상기 획득한 영상으로부터 추출한 노면 표시와 상기 데이터 베이스부의 노면 표시에 대한 정보를 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부의 비교 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하되,
    상기 추출부는 상기 획득한 영상을 그레이 스케일로 변환하고 변환된 영상에서 미리 지정된 임계값 이상의 픽셀값을 추출한 후 상기 도로 노면과 상기 노면 표시를 분리하여 노면 표시 이미지를 추출하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노면 표시에 대한 정보는 상기 데이터 베이스부에 미리 저장된 노면 표시 이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 신호는 경고음 출력, 경고화면 출력 또는 차량의 속도 제한을 수행하기 위한 신호인 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 장치.
  4. 도로 노면의 영상을 획득하는 단계;
    상기 획득한 영상으로부터 노면 표시를 추출하는 단계;
    상기 획득한 영상으로부터 추출한 노면 표시와 미리 저장된 노면 표시에 대한 정보들과 비교하는 단계;
    상기 비교 결과 상기 획득한 영상으로부터 추출한 노면 표시와 일치하는 노면 표시에 대한 정보가 있다면, 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 노면 표시를 추출하는 단계는
    상기 획득한 영상을 그레이 스케일로 변환하는 단계;
    상기 변환된 영상에서 미리 지정된 임계값 이상의 픽셀값을 갖는 픽셀을 추출하는 단계; 및
    상기 도로 노면과 상기 노면 표시를 분리하여 노면 표시 이미지를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 노면 표시에 대한 정보는 미리 저장된 노면 표시 이미지를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어 신호는 경고음 출력, 경고화면 출력 또는 차량의 속도 제한을 수행하기 위한 신호인 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 방법.
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