KR101351875B1 - Multi-Functional Sensor for Vehicle and Method thereof - Google Patents
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Abstract
본 명세서에서는 복합센서 및 그 방법에 대해 개시한다. 더욱 상세하게는 차량용 복합센서 및 그 방법에 대해 개시한다.
본 명세서에서 개시하는 차량용 복합센서는 카메라 모듈, 카메라 모듈에 의해 촬영된 카메라 영상을 차선감지를 위한 차선 감지 영상과 빗물감지를 위한 빗물 감지 영상으로 분리하는 영상 분리부, 차선 감지 영상에 기초하여 차선 이탈 여부를 판단하고 차선이탈 제어신호를 생성하는 차선이탈제어부 및 빗물 감지 영상에 기초하여 우적량을 판단하고 와이퍼 제어신호를 생성하는 와이퍼제어부를 포함한다.In the present specification, a composite sensor and a method thereof are disclosed. More specifically, a vehicle composite sensor and a method thereof are disclosed.
The composite sensor for a vehicle disclosed in the present specification includes a camera module and an image separator for separating a camera image photographed by the camera module into a lane detection image for lane detection and a rainwater detection image for rainwater detection, and a lane based on a lane detection image. And a lane departure controller to determine whether the vehicle deviates and generate a lane departure control signal, and a wiper controller to determine the amount of rain based on the rainwater detection image and to generate a wiper control signal.
Description
본 명세서에서는 복합센서 및 그 방법에 대해 개시한다. 더욱 상세하게는 차량용 복합센서 및 그 방법에 대해 개시한다.
In the present specification, a composite sensor and a method thereof are disclosed. More specifically, a vehicle composite sensor and a method thereof are disclosed.
최근 차량의 제조에 있어서 전자장비의 구성비율이 지속적으로 증가하고 있으며, 차량의 운전자 편의를 위한 기능들도 지속적으로 증가하는 추세이다. Recently, the composition ratio of electronic equipment is continuously increasing in the manufacture of vehicles, and functions for driver convenience of the vehicle are continuously increasing.
과거에는 운전자의 인지과정을 통해 입력된 정보들에 따라 수동으로 기기를 작동시켜왔다. 그러나, 이러한 전자장비들의 증가에 따라 센서로 입력된 다양한 신호를 처리하여 상황에 따라 적절한 기기 작동의 제어가 가능해졌다. In the past, the device was operated manually according to the information input through the driver's cognitive process. However, with the increase of such electronic devices, various signals input to the sensors are processed, thereby enabling proper device operation control according to the situation.
특히, 지능형 교통 시스템(ITS: Intelligent Transportation Systems)이 적용되면서 차량에 장착되어 자동제어를 수행하는 기기가 증가함에 따라 차량에 장착되는 센서의 개수도 지속적으로 증가하게 되다.
In particular, as the Intelligent Transportation Systems (ITS) is applied, the number of sensors mounted on the vehicle is continuously increasing as the number of devices mounted on the vehicle and performing automatic control increases.
레인센서는 와이퍼를 자동제어하기 위한 센서의 하나이다. 레인센서로 감지된 비의 양과 차량의 속도에 따라 자동적으로 와이퍼의 구동여부 및 구동속도를 제어하게 된다.The rain sensor is one of the sensors for automatically controlling the wiper. Depending on the amount of rain detected by the rain sensor and the speed of the vehicle automatically controls whether the wiper is driven and the drive speed.
일반적인 레인센서는 차량의 앞유리창(윈드쉴드)에 달려 LED가 빛을 발산하고, 유리를 통과해 다시 센서로 돌아오는 사이의 파장값을 감지한다. 빗물이 고이지 않는 유리는 빛의 흐름이 정상적이나 빗물이 일정량 이상 맺히면 난반사가 일어나게 되는데, 레인센서는 이를 감지하는 원리를 이용하고 있고, 이에 의해 와이퍼가 구동된다. A typical rain sensor depends on the windshield of a vehicle to detect the wavelength between the LEDs emitting light and passing through the glass and back to the sensor. In the rain glass, the light flow is normal, but when the rain water forms a certain amount of diffuse reflection, rain reflection occurs, and the rain sensor uses the principle of detecting this, thereby driving the wiper.
그러나, 이러한 레인센서는 고가이며, 특히 레인센서를 설치하기 위해서는 앞유리창 전체를 교체해야 하며, 이로 인해 고가의 추가비용이 들어가게 되는 문제점이 있다. However, such a rain sensor is expensive, in particular, in order to install the rain sensor has to replace the entire windshield, there is a problem that the additional cost of expensive.
차선 이탈 감지 시스템(LDWS: Lane Departure Warning System)은 차선 이탈이나 추돌 사고를 미연에 방지하는 운전자 보조 시스템으로서 향후 완전 자율 주행 차량까지 연구범위가 다양해지고 있다. 차량의 전자제어 기술의 발달에 따라 단순한 운송수단의 개념보다 향상된 안전성과 편리성을 추구하고 있으며, 특히 주행 중 운전자 과실로 인해 발생할 수 있는 교통사고를 미연에 방지하기 위한 각종 센서 및 장비 개발을 활용한 알고리즘 개발 연구가 활발하게 진행되고 있다. Lane Departure Warning System (LDWS) is a driver assistance system that prevents lane departures and collisions. With the development of electronic control technology of vehicles, we are pursuing improved safety and convenience than the concept of simple means of transportation.In particular, we utilize various sensor and equipment development to prevent traffic accidents that may occur due to driver's mistake while driving. Algorithm development research is active.
이러한 차선 이탈 감지 시스템의 하나로 비전센서를 이용하여 전방도로 영상을 획득하여 차선인식과정을 거쳐 자율주행에 필요한 도로정보를 추출하거나, 비전 센서를 통해 들어오는 정보 중 직선도로나 곡선도로의 외곽에 해당하는 백색 선만을 특징화 시키고 선을 인식하는 알고리즘을 활용한 기술이 개발되고 있다.
One of these lane departure detection systems is to acquire images of the road ahead using the vision sensor and extract the road information necessary for autonomous driving through the lane recognition process. A technique using an algorithm that characterizes only white lines and recognizes lines is being developed.
본 명세서에서는 카메라에 의해 촬영된 영상을 이용하여 차선 이탈 여부를 판단함과 동시에 차량의 와이퍼를 제어할 수 있는 차량용 복합센서 및 복합 센싱 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
In the present specification, it is an object of the present invention to provide a composite sensor and a composite sensing method for a vehicle capable of controlling the wiper of the vehicle and determining whether the lane is separated using the image photographed by the camera.
본 명세서에서 개시하는 차량용 복합센서는 카메라 모듈, 카메라 모듈에 의해 촬영된 카메라 영상을 차선감지를 위한 차선 감지 영상과 빗물감지를 위한 빗물 감지 영상으로 분리하는 영상 분리부, 차선 감지 영상에 기초하여 차선 이탈 여부를 판단하고 차선이탈 제어신호를 생성하는 차선이탈제어부 및 빗물 감지 영상에 기초하여 우적량을 판단하고 와이퍼 제어신호를 생성하는 와이퍼제어부를 포함한다.
The composite sensor for a vehicle disclosed in the present specification includes a camera module and an image separator for separating a camera image photographed by the camera module into a lane detection image for lane detection and a rainwater detection image for rainwater detection, and a lane based on a lane detection image. And a lane departure controller to determine whether the vehicle deviates and generate a lane departure control signal, and a wiper controller to determine the amount of rain based on the rainwater detection image and to generate a wiper control signal.
본 명세서에서 개시하는 차량용 복합 센싱 방법은 카메라 모듈에 의해 촬영된 카메라 영상을 차선감지를 위한 차선 감지 영상과 빗물감지를 위한 빗물 감지 영상으로 분리하는 영상분리단계, 차선 감지 영상에 기초하여 차선 이탈 여부를 판단하고 차선이탈 제어신호를 생성하는 차선 이탈제어단계 및 빗물 감지 영상에 기초하여 우적량을 판단하고 와이퍼 제어신호를 생성하는 와이퍼 제어단계를 포함한다.
In the vehicle composite sensing method disclosed herein, an image separation step of separating a camera image photographed by a camera module into a lane detection image for lane detection and a rainwater detection image for rainwater detection, and whether the lane deviates based on the lane detection image And a lane departure control step of generating a lane departure control signal and a wiper control step of determining a rain amount and generating a wiper control signal based on the rainwater detection image.
본 명세서에 개시된 발명들에 의하면, 카메라에 의해 촬영된 영상을 이용하여 차선 이탈 여부를 판단함과 동시에 차량의 와이퍼 작동을 제어할 수 있는 효과가 있다.
According to the inventions disclosed herein, it is possible to determine whether the lane is separated using an image photographed by the camera and to control the wiper operation of the vehicle.
도 1은 본 명세서에서 개시하는 차량용 복합센서의 일 실시예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 영상을 분리하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 명세서에서 개시하는 차량용 복합센싱 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 도 3에서 설명한 차량용 복합센싱 방법에 대한 구체적인 실시예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic diagram for explaining an embodiment of a composite sensor for a vehicle disclosed in the present specification.
2A and 2B are diagrams for describing an embodiment of separating an image.
3 is a flow chart for explaining an embodiment of a composite sensing method for a vehicle disclosed herein.
4 is a view for explaining a specific embodiment of the vehicle composite sensing method described in FIG.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. The following merely illustrates the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art will be able to devise various apparatuses which, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the invention and are included in the concept and scope of the invention. It is also to be understood that all conditional terms and examples recited in this specification are, in principle, expressly intended for the purpose of enabling the inventive concept to be understood, and are not intended to be limiting as to such specifically recited embodiments and conditions .
또한, 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It is also to be understood that the detailed description, as well as the principles, aspects and embodiments of the invention, as well as specific embodiments thereof, are intended to cover structural and functional equivalents thereof. It is also to be understood that such equivalents include all elements contemplated to perform the same function irrespective of the currently known equivalents as well as the equivalents to be developed in the future, i.e., the structure.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 개념적 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.Thus, for example, it should be understood that the block diagrams herein illustrate exemplary conceptual aspects embodying the principles of the invention. Similarly, all flowcharts, state transition diagrams, pseudo code, and the like are representative of various processes that may be substantially represented on a computer-readable medium and executed by a computer or processor, whether or not the computer or processor is explicitly shown .
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. The functions of the various elements shown in the figures, including the functional blocks depicted in the processor or similar concept, may be provided by use of dedicated hardware as well as hardware capable of executing software in connection with appropriate software. When provided by a processor, the functions may be provided by a single dedicated processor, a single shared processor, or a plurality of individual processors, some of which may be shared.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
Also, the explicit use of terms such as processor, control, or similar concepts should not be interpreted exclusively as hardware capable of running software, and may be used without limitation as a digital signal processor (DSP) (ROM), random access memory (RAM), and non-volatile memory. Other hardware may also be included.
본 명세서의 특허청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 특허청구범위에 의해 정의되는 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.In the claims of the present specification, the elements represented as means for performing the functions described in the detailed description may include, for example, a combination of circuit elements performing the function or any type of software including firmware / And is coupled with appropriate circuitry for executing the software to perform the function. It is to be understood that the invention as defined by the appended claims is not to be interpreted as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims, as the functions provided by the various enumerated means are combined and combined with the manner in which the claims require. .
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, and thus, it will be possible to easily implement the technical idea of self-invention having ordinary skill in the art. . In the following description, a detailed description of known technologies related to the present invention will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서에서는 카메라에 의해 촬영된 영상을 이용하여 차선 이탈 여부를 판단함과 동시에 차량의 와이퍼를 제어할 수 있는 차량용 복합센서 및 복합 센싱 방법 등에 대해 개시한다. 즉, 종래의 레인센서를 추가함이 없이, 능동형 안전운행장치 중 하나인 차선 이탈 감지 시스템(LDWS: Lane Departure Warning System)의 기능을 수행하는 카메라 모듈을 활용하여 카메라에서 촬영된 영상을 이용하여 차선 이탈 감지 시스템 기능과 레인센서의 기능을 동시에 수행할 수 있다. In the present specification, a vehicle composite sensor and a composite sensing method for determining a lane departure using an image photographed by a camera and controlling a vehicle wiper are disclosed. That is, a lane using a video captured by a camera using a camera module that performs a function of a lane departure warning system (LDWS), which is one of active safety devices, without adding a conventional rain sensor. The function of the departure detection system and the rain sensor can be performed simultaneously.
통상적인 레인센서는 차량의 제어부와 통신을 수행하며 '빗물감지 모드' 시에 와이퍼가 자동으로 동작하도록 하는 기능을 수행한다. 레인센서는 앞창 유리로 적외선을 방출하는 광학 부품을 이용하고, 커플러는 앞창 유리 생산자가 SOTEFA 라는 접착제를 이용하여 앞창 유리에 부착하고, 레인센서 모듈은 옵틱 커플러에 스프링 클립을 이용하여 기계적으로 부착된다. 그러나, 이러한 레인센서는 전방향 산란 방식을 사용하여, 우적 계산의 오류, 고비용(커플러 적용), 조립공정 증가로 인한 생산비 상승, 와이퍼의 고장 및 레인 센싱 미감지 등으로 인해 와이퍼 동작의 오류를 발생시킬 수 있는 단점이 있다.The general rain sensor communicates with the control unit of the vehicle and performs a function of automatically operating the wiper during the 'rainwater detection mode'. The rain sensor uses an optical component that emits infrared light into the windshield, the coupler is attached to the windshield by the windshield producer using adhesive SOTEFA, and the rain sensor module is mechanically attached to the optical coupler using a spring clip. . However, such a rain sensor uses an omnidirectional scattering method, causing errors in the wiper operation due to errors in the calculation of raindrops, high cost (coupler application), increased production costs due to increased assembly processes, failure of the wiper and undetected rain sensing. There are drawbacks to this.
그러나, 본 명세서에서 개시하는 발명은 이러한 문제를 해결할 수 있는 것으로서, 비전센서 기반의 빗물감지를 수행한다. 비전센서 기반의 빗물감지의 경우 차량 내에 설치된 카메라로 촬영된 이미지를 영상처리 과정을 통하여 인식을 하고자 하는 방식으로, 운전자 시야와 동일한 면적의 앞유리창에 대한 레인센싱이 가능하며, 외부 밝기 보상, 분해능 증대에 의해 기존의 와이퍼 동작 오류 발생율을 현저히 감소시킬 수 있다. However, the invention disclosed herein can solve this problem, and performs rain sensor detection based on the vision sensor. In case of rain sensor detection based on vision sensor, the image captured by camera installed in the vehicle is recognized through image processing process, so it is possible to sense the windshield of the same area as the driver's field of view. By increasing, the occurrence rate of the existing wiper operation error can be significantly reduced.
차량에 설치된 하나의 카메라 모듈을 통해 차선이탈 감지시스템을 구현하고, 이를 통해 입력된 영상의 블러링 정도를 소프트웨어적으로 처리할 수 있기 때문에 별도의 고가의 레인센서를 추가로 설치할 필요가 없어 부품 단가 절감을 가져올 수 있다.The lane departure detection system is realized through one camera module installed in the vehicle, and the blurring of the input image can be processed through software, so there is no need to install an additional expensive rain sensor. It can bring savings.
한편, 차선 이탈 방지 시스템은 비전센서로 전방도로 영상을 획득하여 차선인식과정을 거쳐 자율주행에 필요한 도로정보를 추출한다. 이러한 차선을 인식하는 방법으로 농도투영법, Hough 변환, 소벨마스크 기법, 저장된 패턴을 이용한 매칭방법 등이 사용되고 있다. Meanwhile, the lane departure prevention system obtains an image of the road ahead using a vision sensor and extracts road information necessary for autonomous driving through a lane recognition process. Concentration projection, Hough transform, Sobel mask, and matching methods using stored patterns are used to recognize such lanes.
종래의 차선 이탈 방지 시스템의 방법들은 많은 계산량이 필요로 하기 때문에 실시간의 자율주행 시스템에 적용하는 데에는 제약이 수반될 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 Kalman Filter 를 이용한 세선화 영역 알고리즘을 이용함으로써 실시간 자율주행 시스템을 구현할 수 있다.
Since the methods of the conventional lane departure prevention system require a large amount of computation, it may be subject to limitations in applying to a real-time autonomous driving system. Therefore, in order to solve this problem, a real-time autonomous driving system can be implemented by using a thinning area algorithm using Kalman Filter.
이하, 도면을 참조하여 전술한 발명을 자세히 설명한다.
Hereinafter, the above-described invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 명세서에서 개시하는 차량용 복합센서의 일 실시예를 설명하기 위한 개략도이다. 1 is a schematic diagram for explaining an embodiment of a composite sensor for a vehicle disclosed in the present specification.
도 1을 참조하면, 차량용 복합센서는 카메라 모듈(101), 카메라 모듈(101)에 의해 촬영된 카메라 영상을 차선감지를 위한 차선감지 영상과 빗물감지를 위한 빗물감지영상으로 분리하는 영상분리부(102), 차선감지 영상에 기초하여 차선이탈 여부를 판단하고 차선이탈 제어신호를 생성하는 차선이탈제어부(104) 및 빗물감지 영상에 기초하여 우적량을 판단하고 와이퍼 제어신호를 생성하는 와이퍼제어부(103)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the composite sensor for a vehicle may include an image separator configured to separate a camera image captured by the
카메라 모듈(101)은 영상을 획득하기 위한 것으로서 영상을 획득하는 방법에는 제한이 없다. 통상적으로 이미지 센서(예를 들어 CMOS 이미지 센서)와 같은 디지털 센서에 의해 구현될 수 있다. 카메라 모듈(101)에서 촬영되는 영상은 차량의 전방주시 영상일 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 차선감지와 빗물감지를 동시에 수행할 수 있는 경우이기만 하면 촬영되는 영상의 위치는 문제되지 않는다. The
영상분리부(102)는 카메라 모듈(101)로부터 입력된 영상을 영상처리(Image Processing)하는 것으로서, 차선감지를 위한 차선감지영상과 빗물감지를 위한 빗물감지영상으로 분리한다. 영상의 분리는 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 1) 카메라 모듈(101)로부터 입력된 하나의 영상을 필터링을 통해 차선감지영상과 빗물감지영상으로 분리하거나, 2) 카메라 모듈(101)의 촬영 촛점을 달리하여 촬영된 영상을 차선감지영상과 빗물감지영상으로 분리하거나, 3) 카메라 모듈(101)로부터 입력된 하나의 영상을 영역에 따라 분할하여 차선감지영상과 빗물감지영상으로 분리하는 등 다양한 방법을 사용할 수 있다. 여기서, 하나의 영상을 영역에 따라 분할하는 것은 입력된 영상 중 빗물을 감지할 수 있는 최적의 위치에 빗물감지 영역을 미리 설정할 수 있으며, 입력 영상의 상태 및 조건에 따라 영역의 크기와 위치가 변경될 수 있다.The
따라서, 영상분리부(102)는 분리하는 방법은 불문하고, 차량에 장착된 하나의 카메라로부터 촬영된 하나 또는 복수의 영상을 이용하여 차선감지를 판단하기 위한 영상과 빗물감지를 판단하기 위한 영상으로 분리하는 기능을 수행한다. Therefore, the
와이퍼제어부(104)는 빗물감지영상으로부터 검출된 에지(edge)의 선명도에 기초하여 우적량을 판단할 수 있다. 즉 빗물감지영상을 영상처리하여 추출된 에지의 선명도에 기초하여, 블러링(Blurring) 정도를 판단하여 레인센싱을 수행하게 된다. 와이퍼제어부(104)는 블러링이 기준치 이상인 경우 와이퍼를 작동시키는 제어신호를 출력한다. 와이퍼 구동모듈은 제어신호에 따라 와이퍼를 작동시킨다.The
차선이탈제어부(103)는 차선감지영상에 기초하여 차선이탈여부를 판단하고 차선이탈 제어신호를 생성한다. 차선이탈 감지모듈은 차선이탈 제어신호에 따라 차선이탈 경보를 통해 운전자에게 알려준다. The lane
여기서, 와이퍼제어부(104)와 차선이탈제어부(103)에서는 우적량과 차선이탈여부를 각각 판단하기 위해 빗물감지영상과 차선감지영상에 대한 영상처리를 수행할 수 있으며, 이러한 영상처리를 수행하는 기능이 영상분리부(102)로 통합되어 하나의 영상처리부로 통합 구현될 수 있다. Here, the
한편, 와이퍼제어부(104)와 차선이탈제어부(103)는 우적량 등을 판단하기 위한 빗물감지 해석과 차선이탈여부를 판단하기 위한 차선감지 해석을 수행하는 프로세서를 각각 포함할 수 있으며, 또는 빗물감지 해석과 차선감지 해석을 수행하는 프로세서를 서로 공유할 수도 있다.Meanwhile, the
또한, 영상처리 및 빗물감지 해석 또는 영상처리 및 차선감지 해석은 하나의 프로세서에서 통합처리될 수도 있으며, 각 기능을 복수의 프로세서로서 분담하여 각각 처리되도록 구현할 수도 있다. In addition, image processing and rainwater detection analysis or image processing and lane detection analysis may be integrated in one processor, and each function may be implemented as a plurality of processors by sharing each function.
따라서, 구현하는 방법에 따라서는 영상분리부(102), 와이퍼제어부(104) 및 차선이탈제어부(103)가 하나의 프로세서에 통합되어 구현되거나, 각각 별도의 프로세서로 구현되거나 일부가 하나의 프로세서로 통합되어 구현될 수 있다.
Therefore, according to the implementation method, the
도 2a와 도 2b는 영상을 분리하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.2A and 2B are diagrams for describing an embodiment of separating an image.
도 2a를 참조하면 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상(200)은 차선감지를 위한 영상의 영역(201)과 빗물감지를 위한 영상의 영역(202)으로 분리된다. 차선감지를 위한 영상의 영역(201)은 차선이미지(211)가 포함된 영역이 분할된 영상이고, 빗물감지를 위한 영상의 영역(202)은 차선이미지(211)가 포함되지 않은 영역이 분할된 영상이다. Referring to FIG. 2A, an
도 2a의 예는 전방 주행 영역을 단일 카메라 모듈로 촬영하여 촬영된 영상(200)을 차선감지 영역(201)과 빗물감지영역(202)으로 구분하여 각각의 영역에 대해 영상처리를 수행하는 것을 설명한다. 즉, 도 2에서의 영역의 구분은 주행 차선(211)이 감지되는 영역을 1차적으로 차선감지 영역(201)으로 판단하고, 차선이 보이지 않는 영역(도 2a에서는 차량감지 영역(201) 하단의 차량 본네트(212)가 포함된 부분)에 대해서는 빗물감지 영역(202)으로 구분하여 판단을 수행한다. In the example of FIG. 2A, an
도 2a에서는 빗물감지영역(202)이 차선감지 영역(201)의 하단에 위치한 것으로 설명한 것이다. 도 2b는 입력된 하나의 영상을 분할하는 다른 실시예로서 차선감지 영역(201)의 주행 차선(211) 사이를 빗물감지영역(221)으로 설정할 수도 있다. 따라서, 도 2b에서와 같이, 차선감지 영역(201) 내에 소정의 영역을 빗물감지영역(221)으로 설정할 수도 있으며, 경우에 따라서는 빗물감지영역과 차선감지 영역이 중첩될 수도 있다. In FIG. 2A, the
차선 감지 영역(201)에서는 주행차선의 흰색 주행선(211)을 감지하여 이탈 여부를 판단하고, 빗물감지영역(202)에서는 빗물의 에지(edge)를 추출한 후, 추출된 에지의 선명도에 기초하여 블러링 정도를 판단한다.
The
이하에서는 차량용 복합센싱 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a hybrid sensing method for a vehicle will be described.
도 3은 본 명세서에서 개시하는 차량용 복합센싱 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다. 3 is a flow chart for explaining an embodiment of a composite sensing method for a vehicle disclosed herein.
도 3을 참조하면, 차량용 복합센싱 방법은 카메라 모듈에 의해 촬영된 카메라영상을 차선감지를 위한 차선감지영상과 빗물감지를 위한 빗물감지영상으로 분리하는 영상분리단계(S301), 차선감지영상에 기초하여 차선이탈여부를 판단(S302)하고 차선이탈 제어신호를 생성하는 차선이탈제어단계(S303) 및 빗물감지영상에 기초하여 우적량을 판단(S304)하고 와이퍼 제어신호를 생성하는 와이퍼제어단계(S305)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the hybrid sensing method for a vehicle is based on an image separation step of separating a camera image photographed by a camera module into a lane detection image for lane detection and a rainwater detection image for rainwater detection (S301), based on a lane detection image. Determining whether the lane is separated (S302), the lane departure control step of generating a lane departure control signal (S303) and the rain quantity determination based on the rainwater detection image (S304) and the wiper control step of generating a wiper control signal (S305) ).
차선감지영상은 카메라영상에서 차선이미지가 포함된 영역이 분할된 영상을 포함할 수 있고, 빗물감지영상은 카메라영상에서 차선이미지가 포함되지 않는 영역이 분할된 영상을 포함할 수 있다.The lane detection image may include an image obtained by dividing an area including a lane image from a camera image, and the rainwater detection image may include an image obtained by dividing an area not including a lane image from a camera image.
카메라영상은 차량의 전방주시영상일 수 있으며, 와이퍼제어단계(S304, S305)에서는 차선감지영상을 칼만필터(Kalman Filter)를 이용하여 처리한 영상을 우적량 판단에 이용할 수 있다. The camera image may be a forward-looking image of the vehicle, and in the wiper control steps S304 and S305, an image processed by using a Kalman filter on the lane detection image may be used for determining the amount of rain.
이러한 차량용 복합센싱 방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있고, 또는 시스템온칩(System On Chip) 등의 형태로 차량용 복합센서에 실장되거나 또는 차량에 장착된 중앙 제어부와 같은 차량 제어부에 실장될 수 있다.The vehicle composite sensing method may be implemented by a computer program or may be mounted on the vehicle composite sensor in the form of a system on chip or the like, or may be mounted on a vehicle controller such as a central controller mounted on the vehicle.
기타 차량용 복합센싱 방법에 대한 자세한 설명은 전술한 차량용 복합센서의 설명과 동일하므로 여기서는 생략하기로 한다.Detailed description of the other vehicle composite sensing method is the same as the description of the above-described vehicle composite sensor will be omitted here.
도 4는 도 3에서 설명한 차량용 복합센싱 방법에 대한 구체적인 실시예를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a specific embodiment of the vehicle composite sensing method described in FIG.
도 4를 참조하면, 카메라 모듈을 이용하여 차량의 전방 영상을 촬영한다(S401). 카메라 모듈로 촬영된 영상은 전방주행 차선 판단을 위한 영상 영역과 빗물 감지 판단을 위한 영상 영역으로 스케일링한다(S402).Referring to FIG. 4, the front image of the vehicle is photographed using the camera module (S401). The image photographed by the camera module is scaled into an image region for determining a driving lane and an image region for determining rainwater detection (S402).
차선 판단을 위한 영상 영역과 빗물 감지 판단을 위한 영상 영역은 각각 차선이탈감지와 빗물감지를 위한 판단 근거가 된다. The image area for lane determination and the rainwater detection image area serve as the basis for determination of lane departure detection and rainwater detection, respectively.
먼저, 차선이탈감지방법에 대해 설명하면, 촬영된 영상에 기초하여 차선이탈여부를 판단하고(S412), 차선이탈이라고 판단된 경우 경보장치를 작동시키기 위한 제어신호를 생성한다(S413). 경보장치는 제어신호에 따라 작동한다(S414). First, the lane departure detection method will be described. Based on the captured image, it is determined whether the lane is separated (S412), and when it is determined that the lane is separated, a control signal for operating the alarm device is generated (S413). The alarm device operates according to the control signal (S414).
다음으로, 빗물감지방법에 대해 설명하면 빗물 감지 판단을 위한 영상의 블러링 정도를 판단(S422)하고 그 정도가 기준치를 초과하면 와이퍼를 작동시키기 위한 제어신호를 생성한다(S423). 생성된 제어신호에 따라 와이퍼가 작동된다(S424).
Next, when the rainwater detection method is described, the blurring degree of the image for rainwater detection is determined (S422), and when the degree exceeds the reference value, a control signal for operating the wiper is generated (S423). The wiper is operated according to the generated control signal (S424).
본 명세서에서 개시하는 차량용 복합센서는 차량에 산재되어 있는 여러 종류의 센서를 하나로 통합하여 구현할 수 있다. 이 경우에는, 각 센서마다 공통으로 적용되어야만 하는 전자부품을 통합하거나 단일화함으로써 부품의 원가를 절감시키는 효과가 있다. The composite sensor for a vehicle disclosed in the present specification can be implemented by integrating various types of sensors interspersed in a vehicle. In this case, there is an effect of reducing the cost of the components by integrating or unifying the electronic components that must be applied in common for each sensor.
전술한 차량용 복합센서는 차선이탈경보시스템과 빗물감지시스템을 통합한 것이다. 그러나, 전술한 차량용 복합센서에는 김서림 방지센서(defog Sensor) 또는 조도 일사 센서(ALS/SUN) 등도 함께 통합될 수 있다.
The above-described vehicle composite sensor integrates a lane departure warning system and a rainwater detection system. However, the above-described vehicle composite sensor may also be integrated with a defog sensor or illuminance solar sensor (ALS / SUN).
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 발명을 한정하는 것이 아니며, 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 특허 청구 범위에서 규정하는 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It can be understood that the modification and application of the present invention are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
101: 카메라 모듈
102: 영상 분리부
103: 와이퍼 제어부
104: 차선이탈 제어부101: camera module
102: video separation unit
103: wiper control unit
104: lane departure control
Claims (10)
상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 카메라영상을 차선감지를 위한 차선감지영상과 빗물감지를 위한 빗물감지영상으로 분리하는 영상분리부;
상기 차선감지영상에 기초하여 차선이탈여부를 판단하고 차선이탈 제어신호를 생성하는 차선이탈제어부; 및
상기 빗물감지영상에 기초하여 우적량을 판단하고 와이퍼 제어신호를 생성하는 와이퍼제어부를 포함하고,
상기 차선감지영상은 상기 카메라영상에서 차선이미지가 포함된 영역이 분할된 영상을 포함하며,
상기 빗물감지영상은 상기 카메라영상에서 차선이미지가 포함되지 않은 영역이 분할된 영상을 포함하는, 차량용 복합센서.
Camera module;
An image separator for dividing the camera image photographed by the camera module into a lane detection image for lane detection and a rainwater detection image for rainwater detection;
A lane departure control unit determining whether lane departure is performed based on the lane detection image and generating a lane departure control signal; And
A wiper control unit for determining a raindrop amount and generating a wiper control signal based on the rainwater detection image;
The lane detection image includes an image obtained by dividing an area including a lane image from the camera image.
The rainwater detection image includes an image obtained by dividing an area in which the lane image is not included in the camera image.
상기 카메라영상은 상기 차량의 전방주시영상인, 차량용 복합센서.
The method of claim 1,
The camera image is a front perspective image of the vehicle, the composite sensor for a vehicle.
상기 와이퍼제어부는 상기 빗물감지영상으로부터 검출된 에지(edge)의 선명도에 기초하여 상기 우적량을 판단하는, 차량용 복합센서.
The method of claim 1,
And the wiper control unit determines the amount of raindrops based on the sharpness of an edge detected from the rainwater detection image.
상기 차선감지영상은 칼만필터(Kalman Filter)를 이용하여 처리한 영상을 포함하는, 차량용 복합센서.
The method of claim 1,
The lane detection image includes an image processed using a Kalman filter.
상기 차선감지영상에 기초하여 차선이탈여부를 판단하고 차선이탈 제어신호를 생성하는 차선이탈제어단계; 및
상기 빗물감지영상에 기초하여 우적량을 판단하고 와이퍼 제어신호를 생성하는 와이퍼제어단계를 포함하고,
상기 차선감지영상은 상기 카메라영상에서 차선이미지가 포함된 영역이 분할된 영상을 포함하며,
상기 빗물감지영상은 상기 카메라영상에서 차선이미지가 포함되지 않는 영역이 분할된 영상을 포함하는, 차량용 복합센싱 방법.An image separation step of separating the camera image photographed by the camera module into a lane detection image for lane detection and a rainwater detection image for rainwater detection;
A lane departure control step of determining whether lane departure is based on the lane detection image and generating a lane departure control signal; And
A wiper control step of determining a raindrop amount and generating a wiper control signal based on the rainwater detection image;
The lane detection image includes an image obtained by dividing an area including a lane image from the camera image.
The rainwater detection image comprises an image obtained by dividing an area in which the lane image is not included in the camera image.
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