KR102159355B1 - Method and apparatus for automated vehicle control - Google Patents
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Abstract
차량의 외부을 촬영하여 영상을 출력하는 카메라부, 차량의 속도를 측정하여 차량의 속도값을 출력하는 속도 측정 센서부, 상기 카메라가 촬영한 상기 영상의 설정된 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식하여, 상기 차량의 속도값이 기준 속도값을 초과하면 상기 차량의 속도가 기준 속도값이 되도록 차량의 속도를 감소시키는 제동 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 차량자동제어장치이다.A camera unit that photographs the outside of the vehicle and outputs an image, a speed measurement sensor unit that measures the speed of the vehicle and outputs the vehicle speed value, and recognizes a speed bump pattern in a set area of the image captured by the camera, and the vehicle It is a vehicle automatic control device including a control unit that outputs a braking signal for reducing the speed of the vehicle so that the speed of the vehicle becomes the reference speed value when the speed value of is exceeds the reference speed value.
Description
본 발명은 차량자동제어방법 및 차량자동제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에서 촬영한 영상을 기반으로 과속방지턱 유무를 감지하여, 과속방지턱 존재시 차량의 속도를 제어하는 차량자동제어방법 및 차량자동제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic vehicle control method and an automatic vehicle control device, and more particularly, a vehicle automatic control method for controlling the speed of a vehicle when the speed bump is present by detecting the presence or absence of a speed bump based on an image captured by the vehicle, and It relates to a vehicle automatic control device.
최근 안전에 관한 문제가 대두되고 있다. 또한 전자 제품의 발달로 인해 차량에 안전에 관한 많은 제어 기능들이 장착되고 있는 실정이다. 그 중 저렴한 가격에 여러 기능들을 구현할 수 있는 카메라가 널리 이용되고 있다. 카메라를 이용한 기능들로 차선 검출 등 다양한 알고리즘들이 구현되어 사용되고 있다.Recently, safety issues have emerged. Also, due to the development of electronic products, many safety-related control functions are being installed in vehicles. Among them, cameras that can implement various functions at an inexpensive price are widely used. Various algorithms such as lane detection are implemented and used as functions using a camera.
SCC(Smart Cruise Control)는 기존의 자동제동시스템이다. SSC는 레이더를 이용하여 선행차와의 간격 유지 및 충돌 방지를 한다. 최근 들어서는, 스마트 크루즈 컨트롤 적용시, 과속방지턱을 자동 인지하고, 과속방지턱을 통과하기 전 자동으로 차량속도를 감속시키기 위한 연구가 진행 중에 있다.SCC (Smart Cruise Control) is an existing automatic braking system. SSC uses radar to maintain the gap with the preceding vehicle and prevent collision. Recently, when the smart cruise control is applied, a study is underway to automatically recognize the speed bump and automatically reduce the vehicle speed before passing through the speed bump.
본 발명의 목적은 영상을 기반으로 과속방지턱 유무를 감지하여, 과속방지턱 존재시 차량의 속도를 제어하는 차량자동제어방법 및 차량자동제어장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide an automatic vehicle control method and an automatic vehicle control device for controlling the speed of a vehicle in the presence of a speed bump by detecting the presence or absence of a speed bump based on an image.
본 발명에 따른 차량자동제어방법은, 차량에 장착된 카메라가 촬영한 영상에서 영역을 설정하는 단계, 상기 설정된 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식하는 단계, 상기 과속방지턱 패턴과 차량 간의 이격 거리값을 계산하는 단계, 상기 이격 거리값이 기준 거리값 미만이면 상기 차량의 속도값을 출력하는 단계 및 상기 차량의 속도값이 기준 속도값을 초과하면 상기 차량의 속도가 기준 속도값이 되도록 상기 차량의 속도를 감소시키는 제동 신호를 출력하는 단계를 포함한다The vehicle automatic control method according to the present invention includes: setting an area from an image captured by a camera mounted on a vehicle, recognizing a speed bump pattern in the set area, and calculating a distance value between the speed bump pattern and the vehicle. And outputting a speed value of the vehicle when the separation distance value is less than a reference distance value, and adjusting the vehicle speed so that the vehicle speed becomes a reference speed value when the vehicle speed value exceeds a reference speed value. And outputting a reducing braking signal.
상기 영역을 설정하는 단계는, 상기 영상에서 두 개의 차선이 만나는 점을 산출하는 단계, 상기 점을 포함하는 세로축에 수직인 가로축을 설정하는 단계, 상기 영상에서 가로축 이하의 영역을 설정하는 단계를 포함한다.The step of setting the area includes calculating a point where two lanes meet in the image, setting a horizontal axis perpendicular to a vertical axis including the point, and setting an area below the horizontal axis in the image do.
상기 영역을 설정하는 단계는, 상기 가로축 이하의 영역을 상기 과속방지턱 패턴 확인이 불가능한 원거리 영역과 상기 과속방지턱 패턴 확인이 가능한 근거리 영역으로 나누는 단계를 더 포함한다.The step of setting the region further includes dividing an area below the horizontal axis into a remote region in which the speed bump pattern cannot be confirmed and a short region region in which the speed bump pattern can be confirmed.
상기 과속방지턱 패턴을 인식하는 단계는, 상기 설정된 영역에서 밝음/어두움이 하나로 반복된 가로띠 패턴인 밝기패턴 및 적어도 두 개의 색이 하나로 색반복된 가로띠 패턴인 색패턴 중 적어도 어느 하나를 인식하는 단계를 포함한다.The step of recognizing the speed bump pattern may include recognizing at least one of a brightness pattern that is a horizontal band pattern in which light/darkness is repeated as one in the set region, and a color pattern that is a horizontal band pattern in which at least two colors are repeated as one color. Include.
상기 제동 신호 출력 후, 기울기 측정 센서부가 차량 기울기를 측정하여 기울기값을 출력하는 단계, 상기 차량 기울기값이 기준 차량 기울기값을 초과하면 소정 시간 경과 후 상기 과속방지턱 패턴을 통과한 것으로 판단하는 단계, 차량이 상기 과속방지턱 패턴을 통과하면, 제동 해제 신호를 출력하는 단계를 더 포함한다.After outputting the braking signal, the tilt measurement sensor measures a vehicle tilt and outputs a tilt value, when the vehicle tilt value exceeds a reference vehicle tilt value, determining that the speed bump pattern has passed after a predetermined period of time, When the vehicle passes the speed bump pattern, the step of outputting a brake release signal.
본 발명에 따른 차량자동제어장치는 차량의 외부을 촬영하여 영상을 출력하는카메라부, 차량의 속도를 측정하여 차량의 속도값을 출력하는 속도 측정 센서부, 상기 카메라가 촬영한 상기 영상의 설정된 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식하여, 상기 차량의 속도값이 기준 속도값을 초과하면 상기 차량의 속도가 기준 속도값이 되도록 차량의 속도를 감소시키는 제동 신호를 출력하는 제어부를 포함한다.The automatic vehicle control apparatus according to the present invention includes a camera unit that photographs the outside of a vehicle and outputs an image, a speed measurement sensor unit that measures the vehicle speed and outputs a vehicle speed value, and a set area of the image captured by the camera. And a control unit that recognizes the speed bump pattern and outputs a braking signal for reducing the speed of the vehicle so that the speed of the vehicle becomes a reference speed value when the speed value of the vehicle exceeds the reference speed value.
상기 영역은 상기 영상에서 두 개의 차선이 만나는 점을 포함하는 세로축에 수직하는 가로축 이하의 영역인 것을 특징으로 한다.The region is characterized in that the region is a region below a horizontal axis perpendicular to a vertical axis including a point where two lanes meet in the image.
상기 제어부는 상기 가로축 이하의 영역을 상기 과속방지턱 패턴 확인이 불가능한 원거리 영역과 상기 과속방지턱 패턴 확인이 가능한 근거리 영역으로 나눈다.The control unit divides an area below the horizontal axis into a remote area where the speed bump pattern cannot be checked and a short range area where the speed bump pattern can be checked.
상기 과속방지턱 패턴은 상기 설정된 영역에서 밝음/어두움이 하나로 반복된 가로띠 패턴인 밝기패턴 및 적어도 두 개의 색이 하나로 색반복된 가로띠 패턴인 색패턴 중 적어도 어느 하나를 인식하는 단계를 포함한다.The speed bump pattern includes recognizing at least one of a brightness pattern that is a horizontal band pattern in which light/dark is repeated as one in the set region, and a color pattern that is a horizontal band pattern in which at least two colors are repeated as one color.
상기 센서부는 차량 기울기를 측정하여 차량 기울기값을 출력하는 기울기 측정 센서부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 차량 기울기값이 기준 차량 기울기값을 초과하고, 소정 시간 경과하면 제동 해제 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다The sensor unit further includes a tilt measurement sensor unit that measures the vehicle inclination and outputs a vehicle inclination value, and the control unit outputs a brake release signal when the vehicle inclination value exceeds a reference vehicle inclination value and a predetermined time elapses. To
첫째, 본 발명은 두 차선이 만나는 점을 포함하는 세로축에 수직인 가로축 이하의 영역에서만 과속방지턱 패턴을 인식함으로써 과속방지턱 패턴을 인식하는 알고리즘 수행 효율 면에서 장점이 있다.First, the present invention has an advantage in terms of efficiency of performing an algorithm for recognizing a speed bump pattern by recognizing a speed bump pattern only in a region below the horizontal axis perpendicular to the vertical axis including the point where two lanes meet.
둘째, 본 발명은 원거리 영역에서는 밝기패턴을 인식하고, 근거리 영역에서는색패턴을 인식하여 색구분이 불가능한 원거리 영역에서도 과속방지턱 패턴을 인식하는 장점이 있다.Second, the present invention has the advantage of recognizing a brightness pattern in a distant region and a color pattern in a near region to recognize a speed bump pattern even in a distant region where color classification is impossible.
셋째, 본 발명은 과속방지턱 패턴을 인식하면, 차량을 자동으로 제동시켜 운전자에게 운전 편의를 제공하는 장점이 있다.Third, the present invention has the advantage of providing driving convenience to the driver by automatically braking the vehicle when the speed bump pattern is recognized.
넷째, 본 발명은 차량이 과속방지턱을 통과하면, 자동으로 제동 신호를 해제시켜 다시 차량을 가속시킴으로써, 운전자에게 운전편의를 제공하는 장점이 있다.Fourth, the present invention has the advantage of providing driving convenience to the driver by automatically releasing the braking signal and accelerating the vehicle again when the vehicle passes through the speed bump.
도 1은 본 발명에 따른 차량자동제어장치를 나타낸 제어블록도,
도 2는 도 1에 나타낸 카메라부에서 촬영한 차량의 전방영상에 가로축(d)이설정되고, 원거리 영역과 근거리 영역으로 나뉜 것을 나타낸 예시도,
도 3은 도 2에 나타낸 과속방지턱의 밝기패턴을 나타낸 예시도,
도 4는 도 2에 나타낸 과속방지턱의 색패턴을 나타낸 예시도,
도 5는 차량이 과속방지턱 패턴을 통과하였는지를 판단하기 위해 차량의 기울기를 측정하는 기준을 보여주는 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 차량자동제어방법를 나타낸 순서도이다.1 is a control block diagram showing an automatic vehicle control device according to the present invention;
FIG. 2 is an exemplary view showing that a horizontal axis (d) is set on the front image of the vehicle captured by the camera unit shown in FIG. 1 and is divided into a far area and a near area;
3 is an exemplary view showing a brightness pattern of the speed bump shown in FIG. 2;
4 is an exemplary view showing a color pattern of the speed bump shown in FIG. 2;
5 is an exemplary view showing a standard for measuring the inclination of the vehicle to determine whether the vehicle has passed the speed bump pattern;
6 is a flow chart showing a vehicle automatic control method according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and are common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명하면, Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings,
도 1은 본 발명에 따른 차량자동제어장치를 나타낸 제어블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량자동제어장치는 속도 측정 센서부(101), 기울기 측정 센서부(102), 카메라부(103), 제어부(200) 및 제동부(300)를 포함한다.1 is a control block diagram showing an automatic vehicle control apparatus according to the present invention. An automatic vehicle control device according to an embodiment of the present invention includes a speed
속도 측정 센서부(101)는 차량의 속도를 측정하여 출력한다. 속도 측정 센서부(101)는 차량 전방 범퍼와 차량 후방 범퍼 사이에 차량의 내외 위치에 설치될 수 있다. 속도 측정 센서부(101)는 차량의 속도를 측정하여 차량의 속도값을 제어부(200)에 출력한다. The speed
속도 측정 센서부(101)에서 출력된 차량의 속도값은 차량용 캔(CAN, Controller Area Network) 통신을 통해 제어부(200)에 송출될 수 있다.The speed value of the vehicle output from the speed
기울기 측정 센서부(102)는 차량 기울기를 측정하여 차량 기울기값을 출력한다. 기울기 측정 센서부(102)는 차량 전방 범퍼와 차량 후방 범퍼 사이에 부착될 수 있다. 기울기 측정 센서부(102)는 차량의 전방 바퀴가 과속방지턱을 통과할 때 차량 기울기를 측정하여 차량 기울기값을 출력한다. 기울기 측정 센서부(102)는 차량의 후방 바퀴가 통과할 때 차량 기울기를 측정하여 차량 기울기값을 출력한다. 기울기 측정 센서부(102)에서 출력된 차량 기울기값은 차량용 캔(CAN, Controller Area network) 통신을 통해 제어부(200)에 송출될 수 있다. 기울기 측정 센서부(102)가 차량 기울기를 측정하는 기준은 도 5 에서 후술하기로 한다.The tilt
카메라부(103)는 차량의 외부를 촬영하여 영상을 출력한다. 카메라부(103)는 차량 전방을 촬영하여 영상을 출력한다. 실시예에 따라, 카메라부는(103)는 차량이 후진 주행 시 차량의 후방을 촬영하여 영상을 출력할 수 있다. 카메라부(103)는 차량의 전방을 촬영할 수 있는 차량의 외부 전면부, 또는 내부 전면부에 차량의 전방을 촬영할 수 있는 위치에 설치된다. 카메라부(103)는 차량의 후방을 촬영할 수 있는 차량의 외부 후면부, 또는 내부 후면부에 설치될 수 있다.The
카메라부(103)는 촬영한 차량 전방 영상을 제어부(200)에 송출한다. 카메라부(103)는 촬영한 차량의 후방 영상을 제어부(200)에 송출할 수 있다. 카메라부(103)에서 출력된 차량 전방 영상은 차량용 캔(CAN, Controller Area network) 통신을 통해 제어부(200)에 송출될 수 있다.The
제동부(300)는 차량의 속도를 감소시킨다. 제동부(300)는 유압식 브레이크, 자동 조정 브레이크, 디스크 브레이크, 배력식 브레이크, 핸드 브레이크, 공기식 브레이크 중 하나일 수 있다. 제동부(300)는 제어부(200)에서 송출된 제동 신호 및 제동 해제 신호를 수신한다. 제동부(300)는 차량의 전방 범퍼와 후방 범퍼 사이에 설치될 수 있다.The
제어부(200)는 속도 측정 센서부(102)에서 송출하는 차량의 속도값을 수신하고, 카메라부(103)에서 송출한 차량 전방 영상을 수신하며, 기울기 측정 센서부(102)에서 출력된 차량 기울기값을 수신한다.The
제어부(200)는 차량의 속도값에 따라 제동 신호(SS1)를 제어부(200)에 출력한다.The
제어부(200)는 속도 측정 센서부(101)에서 송출한 차량의 속도값을 수신한다.제어부(200)는 수신된 차량의 속도값이 기설정된 기준 속도값보다 크면 제동 신호를 제동부(300)에 출력한다. 제어부(200)는 기울기 측정 센서부(102)에서 송출된 차량 기울기값을 수신한다. The
제어부(200)는 카메라부(103)에서 송출한 차량 전방 영상을 수신한다.The
제어부(200)는 차량에 장착된 카메라가 촬영한 영상에서 영역을 설정한다.The
제어부(200)는 차량 전방 영상에서 두 개의 차선이 만나는 점(b)을 포함하는 세로축(c)에 수직하는 가로축(d) 이하의 영역을 설정한다.The
제어부(200)는 가로축(d) 이하의 영역을 과속방지턱 패턴 확인이 불가능한 원거리 영역(ef)과 과속방지턱 패턴 확인이 가능한 근거리 영역(en)으로 나눈다The
이에 대한 자세한 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.A detailed description of this will be described later with reference to FIG. 2.
제어부(200)는 설정된 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식한다. 제어부(200)는 원거리 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식한다. 제어부(200)는 근거리 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식한다. The
제어부(200)는 설정된 영역에서 밝음/어두움이 하나로 반복된 가로띠 패턴인 밝기패턴 및 두 개의 색이 하나로 색반복된 가로띠 패턴인 색패턴 중 적어도 어느 하나를 인식하여 과속방지턱 패턴을 인식한다.The
제어부(200)가 과속방지턱 패턴을 인식하는 방법에 대해서는 도 3 내지 도 4 에서 후술한다.A method for the
제어부(200)는 차량 전방 영상에서 과속방지턱 패턴과 차량 간의 이격 거리값을 계산한다. 이격 거리값은 다음의 수학식을 이용하여 구한다. The
여기서 과속방지턱 패턴을 촬영한 지점에서 지표면에 수직인 선과 과속방지턱 패턴을 촬영한 지점에서 과속방지턱 패턴이 맞닿는 지점을 연결한 선이 이루는 각도이다.Here, it is the angle formed by the line connecting the line perpendicular to the ground surface at the point where the speed bump pattern is photographed and the point where the speed bump pattern touches at the point where the speed bump pattern is photographed.
속도 측정 센서부(101)는 이격 거리값이 기준거리값 미만이면 차량의 속도를측정하여 차량의 속도값을 출력한다. 제어부(200)는 차량의 속도값과 기설정된 기준 속도값의 크기를 비교한다. 제어부(200)는 차량의 속도값이 기설정된 기준 속도값을 초과하면 차량의 속도가 기준 속도값이 되도록 차량의 속도를 감소시키는 제동 신호(SS1)를 출력한다.When the separation distance value is less than the reference distance value, the speed
제어부(200)는 기울기 측정 센서부(102)에서 출력된 차량 기울기값이 기설정된 차량 기울기값을 초과하면, 소정의 시간 경과 후 차량이 과속방지턱 패턴을 통과한 것으로 판단한다. 차량 기울기를 측정하는 기준에 대해서는 도 5에서 후술하였다.When the vehicle inclination value output from the inclination
기준 기울기값은 과속방지턱의 높이가 10 cm인 것을 기준으로 한다. 기준 기울기값은 과속방지턱의 크기에 따라 다르게 설정될 수 있다.The reference slope value is based on a speed bump height of 10 cm. The reference slope value may be set differently according to the size of the speed bump.
제어부(200)가 과속방지턱 패턴을 통과한 것으로 판단하면, 제어부(200)는 제동 해제 신호(SS2)를 출력한다. 상기 소정의 시간은 차량 전방 바퀴가 과속방지턱을 통과하는 시각과 차량 후방 바퀴가 과속방지턱 패턴을 통과하는 시각 사이의 시간으로 정한다. 상기 소정의 시간은 차량마다 다르게 설정될 수 있다. 또한 상기 소정의 시간은 운전자의 습관 등에 따라 다르게 설정될 수 있다.If the
도 2는 도 1에 나타낸 카메라부에서 촬영한 차량의 전방영상에 가로축(d)이설정되고, 원거리 영역과 근거리 영역으로 나뉜 것을 나타낸 예시도이다.FIG. 2 is an exemplary view showing that a horizontal axis (d) is set on a front image of a vehicle photographed by the camera unit shown in FIG. 1 and is divided into a far area and a near area.
제어부(200)는 차량 전방 영상에서 두 개의 차선, 차선(a1)과 차선(a2)가 만나는 점(b)을 산출한다. The
제어부(200)가 차선을 인식하는 방법을 일 실시예를 들어 설명하고자 한다.A method for the
제어부(200)는 카메라부(103)에서 입력받은 전방 영상에서 차선을 인식한다.The
차선 인식은 흰색 차선 검출, 엣지 검출, 허프 변환을 통해 실행된다. 제어부(200)는 가로축(d)이하의 영역 내의 R(Red), G(Green), B(Blue) 색상 값을 이용하여 상기 영역 내의 흰색 차선을 검출할 수 있다.Lane recognition is performed through white lane detection, edge detection, and Hough transformation. The
제어부(200)는 캐니 엣지(Canny Edge) 방법을 이용하여 검출된 흰색 차선에서 윤곽선을 구할 수 있다.The
제어부(200)는 검출된 엣지 윤곽선이 전방 영상의 하부에서 상부로 연결되는 직선인지를 허프 변환(Hough Transform)을 이용하여 파악하고, 하부에서 상부로 연결되는 직선이면 차선으로 인식한다.The
제어부(200)는 산출된 점(b)을 포함하는 세로축(c)에 수직하는 가로축(d)을 설정한다. 제어부(200)는 가로축(d) 이하의 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식한다. 제어부(200)는 가로축(d) 이하의 영역을 세로방향으로 원거리 영역(ef)과 근거리 영역(en)으로 나눈다.The
제어부(200)는 차량 전방 영상에서 과속방지턱 패턴 확인이 불가능한 영역과 가능한 영역으로 나눈다. 제어부는(200)는 차량 전방 영상에서 과속방지턱 패턴 확인이 불가능한 영역을 원거리 영역(ef)로 설정한다. 제어부는 차량 전방 영상에서 과속방지턱 패턴 확인이 가능한 영역을 근거리 영역(en)으로 설정한다. 제어부(200)는 소실점인 (b)점에 가까울 수록 원거리 영역으로 설정한다. 원거리 영역(ef)은 세로방향으로 근거리 영역(en)보다 소실점에 가까운 영역이다.The
도 3은 도 2에 나타낸 과속방지턱 패턴의 밝기패턴을 나타낸 일예시도이다. 밝기패턴은 밝음/어두움이 하나로 반복된 가로띠 패턴이다. 밝기패턴은 밝음/어두움의 밝기순서가 반복적으로 나타난다.3 is an exemplary view showing a brightness pattern of the speed bump pattern shown in FIG. 2. The brightness pattern is a horizontal band pattern in which light/darkness is repeated as one. In the brightness pattern, the order of brightness of light/dark appears repeatedly.
제어부(200)는 원거리 영역(ef)에서는 과속방지턱 패턴이 색보다는 가로띠의형태로만 보이기 때문에, 밝기가 변화하는 지점을 인식한다. 제어부(200)는 원거리 영역(ef) 중 인식된 차선 내에서 상기 인식 과정을 수행한다.The
밝기패턴의 일치 여부를 판단하는 방법에 대해 실시예를 들면, 밝기 변화 지점 검사는 원거리 영역(ef)의 상단에서 하단으로 라인 단위로 스캔(scan)을 한다. 스캔을 통해 밝기 변화가 인식되면, 밝기 변화가 인식된 부분에서 좌에서 우 방향으로 기설정된 가로띠 모양의 밝기패턴과 매칭(matching)되는지 여부를 판단하여 과속방지턱 패턴을 인식한다.As for the method of determining whether or not the brightness pattern matches, for example, in the inspection of the brightness change point, a scan is performed in line units from the top to the bottom of the distant area ef. When a change in brightness is recognized through the scan, it is determined whether the brightness change is matched with a preset horizontal band-shaped brightness pattern in the direction from left to right in the recognized part to recognize the speed bump pattern.
제어부(200)는 원거리 영역(ef)에서 검출된 과속방지턱 패턴이 근거리 영역(en)으로 오는지 확인한다. 예를 들면, 제어부(200)가 원거리 영역(ef)에서 한 번이라도 과속방지턱 패턴을 인식하면, 제어부(200)는 인식된 패턴에 대해 차량과 과속방지턱 패턴의 이격 거리를 일정 시간 간격으로 반복 측정하여 이격 거리값을 산출한다. 제어부(200)는 산출된 이격 거리값이 점점 작아지면 검출된 과속방지턱 패턴이 근거리 영역(en)으로 오는 것으로 판단한다.The
제어부(200)는 과속방지턱 패턴이 근거리 영역(en)으로 오면, 도 4 에서 상술할 근거리 영역(en)에서의 과속방지턱 패턴 인식 방법을 적용한다.When the speed bump pattern comes to the near region en, the
도 4는 도 2에 나타낸 과속방지턱의 색패턴을 나타낸 예시도이다. 색패턴은 적어도 두 개의 색이 하나로 색반복된 가로띠 패턴이다. 색패턴은 제 1색과 제 2색이 일정한 너비로 반복된다. 색패턴은 설정에 따라 달라질 수 있으며, 특정 색으로 제한되지 않는다.4 is an exemplary view showing a color pattern of the speed bump shown in FIG. 2. The color pattern is a horizontal band pattern in which at least two colors are repeated. In the color pattern, the first color and the second color are repeated with a constant width. The color pattern may vary depending on the setting, and is not limited to a specific color.
제어부(200)는 근거리 영역(en)에서 도 4에 나타낸 색패턴의 존재 여부를 판단한다. 이는 일반적으로 근거리 영역(en)에서는 과속방지턱 패턴을 확인하는 것이 가능하기 때문이다. 제어부(200)는 근거리 영역(en)에서 좌에서 우 방향으로 과속방지턱 패턴이 도 4에 나타낸 색패턴과 일치하는지 여부를 판단한다.The
색패턴은 흰색/노란색 또는 노란색/검정색 등으로 설정될 수 있다.The color pattern may be set to white/yellow or yellow/black.
근거리 영역(en)에서의 과속방지턱 패턴의 색이 뚜렷하지 않은 경우에는, 즉 과속방지턱 패턴의 색밝기(Color Light Output)가 낮은 경우에는, 도 4에 나타낸 색패턴의 간격과 동일한 간격으로 색밝기가 반복적으로 변화하는지 여부를 판단하여 과속방지턱 패턴을 인식한다.When the color of the speed bump pattern in the near-field (en) is not clear, that is, when the color light output of the speed bump pattern is low, the color brightness is at the same interval as that of the color pattern shown in FIG. It is determined whether or not is repeatedly changed to recognize the speed bump pattern.
도 4 내지 도 5 에서 제어부(200)는 원거리 영역 및/또는 근거리 영역에서 인식한 과속방지턱 패턴을 추적한다. 추적은 차량 전방 영상에서 과속방지턱 패턴이 사라질 때까지, 기인식된 과속방지턱 패턴을 따라가면서, 과속방지턱 패턴을 반복하여 인식하는 것을 말한다. 제어부(200)는 추적 시, 차량과 과속방지턱의 이격 거리가 기준 거리보다 작으면, 차량의 속도값을 측정하여 출력한다.In FIGS. 4 to 5, the
도 5는 차량이 도 2의 과속방지턱 패턴을 통과하였는지를 판단하기 위해 차량 기울기를 측정하는 기준을 보여준다. 도 5(a)에서 차량(h)의 전방 바퀴가 과속방지턱(f)를 통과할 때, 차량(h)의 밑면과 지면이 이루는 각 중 지면 아래 생성된 각(g1)을 차량 기울기값으로 설정한다. 도 5(b)에서 차량(h)의 후방 바퀴가 과속방지턱(f)을 통과할 때, 차량(h)의 각의 밑면과 지면이 이루는 각 중 지면 위에 생성된 각(g2)을 차량 기울기값으로 설정한다. FIG. 5 shows a standard for measuring a vehicle inclination to determine whether the vehicle has passed the speed bump pattern of FIG. 2. In Fig. 5(a), when the front wheel of the vehicle (h) passes the speed bump (f), the angle (g1) generated below the ground among the angles between the bottom surface of the vehicle (h) and the ground is set as the vehicle inclination value. do. In Fig. 5(b), when the rear wheel of the vehicle h passes the speed bump f, the angle g2 generated on the ground among the angles formed between the bottom of the vehicle h and the ground is the vehicle inclination value. Set to
일 실시예로서, 기울기 측정 센서부(102)가 차량의 피치(pitch)각을 측정할 수 있다. 피치각은 오르막길에서는 음(-)의 부호값으로, 내리막길에서는 양(+)의 부호값으로 설정 될 수 있다. 제어부(200)는 기울기 측정 센서부(102)에서 측정하여 출력된 피치각의 부호에 상관없이 출력된 기울기값의 크기 변화량을 이용한다.As an embodiment, the tilt
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량자동제어장치의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the automatic vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.
도 6은 본 발명에 따른 차량자동제어방법를 나타낸 순서도이다.6 is a flow chart showing a vehicle automatic control method according to the present invention.
카메라부(103)는 차량의 전방을 촬영하여 촬영된 차량 전방 영상을 출력한다(S100). 카메라부(103)가 촬영한 차량 전방 영상은 제어부(200)가 수신한다. 일 실시예로, 카메라부(103)에서 출력된 차량 전방 영상은 차량용 캔(CAN, Controller Area network) 통신을 통해 제어부(200)에 송출될 수 있다.The
제어부(200)가 차선을 인식하는 방법은 도 2에서 상술한 바와 같다. A method for the
제어부(200)는 카메라부(103)에서 수신한 차량 전방 영상에서 영역을 설정한다(S110).The
도 2에서 설명한 바와 같이, 제어부(200)는 차량에 장착된 카메라가 촬영한 영상에서 영역을 설정한다(S110). 제어부(200)는 차량 전방 영상에서 차선을 인식하여 인식된 두 개의 차선(a1)과 차선(a2)가 만나는 점(b)을 산출하고, 산출된 점(b)을 포함하는 세로축(c)에 수직하는 가로축(d)을 설정하여, 제어부(200)는 가로축(d) 이하의 영역을 원거리 영역(ef)과 근거리 영역(en)으로 나눈다. 제어부(200)는 차량 전방 영상에서 과속방지턱 색패턴 확인이 불가능한 영역을 원거리 영역(ef)로 설정하고, 과속방지턱 색패턴 확인이 가능한 영역을 근거리 영역(en)으로 설정한다.As described with reference to FIG. 2, the
제어부(200)는 차량 전방 영상의 설정된 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식한다(S120). 제어부(200)는 설정된 영역에서 밝음/어두움이 하나로 반복된 가로띠 패턴인 밝기패턴 및 두 개의 색이 하나로 색반복된 가로띠 패턴인 색패턴 중 적어도 어느 하나를 인식하여 과속방지턱 패턴을 인식한다.The
제어부(200)가 과속방지턱 패턴을 인식하는 방법에 대해 설명한다.A method for the
제어부(200)는 원거리 영역(ef)에서는 과속방지턱 패턴이 색보다는 가로띠의 형태로만 보이기 때문에, 밝기가 변화하는 지점을 인식한다. 제어부(200)는 원거리 영역(ef) 중 인식된 차선 내에서 상기 인식 과정을 수행한다.The
밝기패턴의 일치 여부를 판단하는 방법에 대해 실시예를 들면, 밝기 변화 지점 인식 과정은 원거리 영역(ef)의 상단에서 하단으로 라인 단위로 스캔(scan)을 한다. 스캔을 통해 밝기 변화가 인식되면, 밝기 변화가 인식된 부분에서 좌에서 우 방향으로 기설정된 가로띠 모양의 밝기패턴과 매칭(matching)되는지 여부를 판단하여 과속방지턱 패턴을 인식한다.As for the method of determining whether or not the brightness pattern matches, for example, in the process of recognizing the brightness change point, a scan is performed in units of lines from the top to the bottom of the far area ef. When a change in brightness is recognized through the scan, it is determined whether the brightness change is matched with a preset horizontal band-shaped brightness pattern in the direction from left to right in the recognized part to recognize the speed bump pattern.
제어부(200)는 원거리 영역(ef)에서 검출된 과속방지턱 패턴이 근거리 영역(en)으로 오는지 확인한다. 예를 들면, 제어부(200)가 원거리 영역(ef)에서 한 번이라도 과속방지턱 패턴을 인식하면, 제어부(200)는 기인식된 패턴에 대해 차량과 과속방지턱 패턴의 이격 거리를 일정 시간 간격으로 반복 측정하여 이격 거리값을 산출한다. 산출된 이격 거리값이 작아지면 검출된 과속방지턱 패턴이 근거리 영역(en)으로 오는 것으로 판단한다.The
제어부(200)는 과속방지턱 패턴이 근거리 영역(en)으로 오면, 도 4 에서 상술한 근거리 영역(en)에서의 과속방지턱 패턴 인식 방법을 적용한다.When the speed bump pattern comes to the near region en, the
제어부(200)는 근거리 영역(en)에서 도 4에 나타낸 색패턴의 존재 여부를 판단한다. 이는 일반적으로 근거리 영역(en)에서는 과속방지턱 패턴을 확인하는 것이 가능하기 때문이다. 제어부(200)는 근거리 영역(en)에서 좌에서 우 방향으로 과속방지턱 패턴이 도 4에 나타낸 색패턴과 일치하는지 여부를 판단한다.The
색패턴은 흰색/노란색 또는 노란색/검정색 등으로 설정될 수 있다.The color pattern may be set to white/yellow or yellow/black.
근거리 영역(en)에서의 과속방지턱 패턴의 색이 뚜렷하지 않은 경우에는, 즉 과속방지턱 패턴의 색밝기(Color Light Output)가 낮은 경우에는, 도 4에 나타낸 색패턴의 간격과 동일한 간격으로 색밝기가 반복적으로 변화하는지 여부를 판단하여 과속방지턱 패턴을 인식한다.When the color of the speed bump pattern in the near-field (en) is not clear, that is, when the color light output of the speed bump pattern is low, the color brightness is at the same interval as that of the color pattern shown in FIG. It is determined whether or not is repeatedly changed to recognize the speed bump pattern.
도 4 내지 도 5 에서 제어부(200)는 원거리 영역 및/또는 근거리 영역에서 인식한 과속방지턱 패턴을 추적한다. 추적은 차량 전방 영상에서 과속방지턱 패턴이 사라질 때까지, 기인식된 과속방지턱 패턴을 따라가면서, 과속방지턱 패턴을 반복하여 인식하는 것을 말한다. 제어부(200)는 추적 시, 차량과 과속방지턱의 이격 거리가 기준 거리값보다 작으면, 속도 측정 센서부(101)는 차량의 속도를 측정하여 속도값을 출력한다. 추적을 통해 과속방지턱 패턴의 인식 결과에 대한 신뢰성을 증가시킬 수 있다.In FIGS. 4 to 5, the
제어부(200)는 과속방지턱 패턴을 인식하여, 과속방지턱 패턴이 존재하는지 판단한다(S130). 제어부(200)는 과속방지턱 패턴이 존재하는 것으로 판단하면, 영상에서 과속방지턱 패턴과 차량 간의 이격 거리값을 계산한다(S140).The
제어부(200)가 과속방지턱 패턴과 차량 간의 이격 거리값 계산하는 방법을 일 실시예를 들어 설명하고자한다. A method in which the
이격 거리는 다음의 수학식을 이용하여 구한다.The separation distance is obtained using the following equation.
여기서 과속방지턱 패턴을 촬영한 지점에서 지표면에 수직인 선과 과속방지턱 패턴을 촬영한 지점에서 과속방지턱 패턴이 맞닿는 지점을 연결한 선이 이루는 각도이다.Here, it is the angle formed by the line connecting the line perpendicular to the ground surface at the point where the speed bump pattern is photographed and the point where the speed bump pattern touches at the point where the speed bump pattern is photographed.
제어부(200)는 과속방지턱 패턴과 차량의 이격 거리값과 기준 거리값의 크기를 비교 판단한다(S150).The
제어부(200)가 이격 거리값이 기설정된 기준 거리값 미만인 것으로 판단하면 속도 측정 센서부(102)는 차량의 속도를 측정하여 차량의 속도값을 출력한다(S160).When the
제어부(200)는 차량의 속도값이 기설정된 기준 속도값을 초과하는지 판단한다(S170). 차량의 속도값이 기설정된 기준 속도값을 초과하면 제동부(300)에 차량의 속도가 기준 속도값이 되도록 차량의 속도를 감소시키는 제동 신호를 출력한다(S180). 일 실시예를 들면, 제어부(200)는 차량의 속도값이 30 km/h를 초과하면 제동부(300)에 제동신호를 송출한다. The
제동 신호(SS1)는 차량용 캔(CAN, Controller Area Network) 통신을 통해 제어부(200)에 송출될 수 있다.The braking signal SS1 may be transmitted to the
기울기 측정 센서부(102)는 차량 기울기를 측정하여 차량 기울기값을 출력한다(S190). 차량 기울기를 측정하는 기준에 대해서는 도 5에서 설명하였다.The tilt
제어부(200)는 차량 기울기값이 기설정된 기준 기울기값을 초과하는지 판단한다(S200). 기준 기울기값은 과속방지턱의 높이가 10 cm인 것을 기준으로 과속방지턱의 크기에 따라 다르게 설정될 수 있다. 제어부(200)는 차량 기울기값이 기설정된 기준 기울기값을 초과하는 것으로 판단되고, 소정의 시간이 경과하면 제동 해제 신호(SS2)를 제동부(300)에 출력한다(S210).The
제어부(200)는 상기 소정의 시간을 전방 바퀴가 과속방지턱을 통과하는 시각과 후방 바퀴가 과속방지턱을 통과하는 시각 사이의 시간으로 정한다. 상기 소정의 시간은 차량마다 다르게 설정될 수 있다. 또한 상기 소정의 시간은 운전자의 습관 에 따라 다르게 설정될 수 있다.The
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been shown and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, Various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.
101 : 속도 측정 센서부
102 : 기울기 측정 센서부
103 : 카메라부
200 : 제어부
300 : 제동부
SS1 : 제동 신호 출력
SS2 : 제동 해제 신호 출력101: speed measurement sensor unit
102: tilt measurement sensor unit
103: camera unit
200: control unit
300: brake
SS1: braking signal output
SS2: Brake release signal output
Claims (10)
상기 설정된 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식하는 단계;
상기 과속방지턱 패턴과 차량 간의 이격 거리값을 계산하는 단계;
상기 이격 거리값이 기준 거리값 미만이면 상기 차량의 속도값을 출력하는 단계; 및
상기 차량의 속도값이 기준 속도값을 초과하면 상기 차량의 속도가 기준 속도값이 되도록 상기 차량의 속도를 감소시키는 제동 신호를 출력하는 단계를 포함하되,
상기 차량에 장착된 카메라가 촬영한 영상에서 영역을 설정하는 단계는,
상기 영상에서 두 개의 차선이 만나는 점을 산출하는 단계, 상기 점을 포함하는 세로축에 수직인 가로축을 설정하는 단계 및 상기 영상에서 가로축 이하의 영역을 설정하는 단계 및
상기 가로축 이하의 영역을 상기 과속방지턱 패턴 확인이 불가능한 원거리 영역과 상기 과속방지턱 패턴 확인이 가능한 근거리 영역으로 나누는 단계를 포함하고,
상기 과속방지턱 패턴과 차량 간의 이격 거리값을 계산하는 단계는,
원거리 영역에서 밝기가 변화하는 지점을 인식하면, 원거리 영역을 라인 단위로 스캔하고, 스캔을 통해 밝기 변화가 인식되면 밝기 변화가 인식된 부분에서 밝기패턴과 매칭되는지 여부를 판단하여 과속방지턱 패턴을 인식하고, 원거리 영역에서 검출된 과속방지턱 패턴이 근거리 영역으로 오는지 확인하되, 기인식된 패턴에 대해 차량과 과속방지턱 패턴의 이격 거리를 일정 시간 간격으로 반복 측정하여 이격 거리값을 산출하는 것인 차량자동제어방법.Setting an area from an image captured by a camera mounted on the vehicle;
Recognizing a speed bump pattern in the set area;
Calculating a distance value between the speed bump pattern and the vehicle;
Outputting a speed value of the vehicle when the separation distance value is less than a reference distance value; And
And outputting a braking signal for reducing the speed of the vehicle so that the speed of the vehicle becomes a reference speed value when the speed value of the vehicle exceeds the reference speed value,
The step of setting a region in the image captured by the camera mounted on the vehicle,
Calculating a point where two lanes meet in the image, setting a horizontal axis perpendicular to a vertical axis including the point, and setting an area below the horizontal axis in the image, and
And dividing an area below the horizontal axis into a remote area in which the speed bump pattern cannot be checked and a near area area in which the speed bump pattern can be checked,
The step of calculating a distance value between the speed bump pattern and the vehicle,
When the point where the brightness changes in the distant area is recognized, the distant area is scanned in line units, and when the brightness change is recognized through the scan, it is determined whether the brightness change matches the brightness pattern in the recognized area to recognize the speed bump pattern. And, it checks whether the speed bump pattern detected in the distant region comes to the near region, but calculates the distance value by repeatedly measuring the distance between the vehicle and the speed bump pattern for the originated pattern at regular time intervals. Control method.
상기 과속방지턱 패턴을 인식하는 단계는,
상기 설정된 영역에서 밝음/어두움이 하나로 반복된 가로띠 패턴인 밝기패턴 및 적어도 두 개의 색이 하나로 색반복된 가로띠 패턴인 색패턴 중 적어도 어느 하나를 인식하는 단계를 포함하는 차량자동제어방법.The method of claim 1
Recognizing the speed bump pattern,
And recognizing at least one of a brightness pattern that is a horizontal band pattern in which light/dark is repeated as one and a color pattern that is a horizontal band pattern in which at least two colors are repeated as one color in the set region.
상기 제동 신호 출력 후, 기울기 측정 센서부가 차량 기울기를 측정하여 기울기값을 출력하는 단계;
상기 차량 기울기값이 기준 차량 기울기값을 초과하면 소정 시간 경과 후 상기 과속방지턱 패턴을 통과한 것으로 판단하는 단계;
차량이 상기 과속방지턱 패턴을 통과하면, 제동 해제 신호를 출력하는 단계;를 더 포함하는 차량자동제어방법.The method of claim 1,
After outputting the braking signal, a tilt measurement sensor unit measures a vehicle tilt and outputs a tilt value;
Determining that the speed bump pattern has passed after a predetermined period of time when the vehicle slope value exceeds the reference vehicle slope value;
When the vehicle passes through the speed bump pattern, outputting a brake release signal;
차량의 속도를 측정하여 차량의 속도값을 출력하는 속도 측정 센서부;
상기 카메라가 촬영한 상기 영상의 설정된 영역에서 과속방지턱 패턴을 인식하여, 상기 차량의 속도값이 기준 속도값을 초과하면 상기 차량의 속도가 기준 속도값이 되도록 차량의 속도를 감소시키는 제동 신호를 출력하는 제어부;를 포함하되,
상기 영역은 상기 영상에서 두 개의 차선이 만나는 점을 포함하는 세로축에 수직하는 가로축 이하의 영역이고,
상기 제어부는 상기 가로축 이하의 영역을 상기 과속방지턱 패턴 확인이 불가능한 원거리 영역과 상기 과속방지턱 패턴 확인이 가능한 근거리 영역으로 나누고, 원거리 영역에서 밝기가 변화하는 지점을 인식하면, 원거리 영역을 라인 단위로 스캔하고, 스캔을 통해 밝기 변화가 인식되면 밝기 변화가 인식된 부분에서 밝기패턴과 매칭되는지 여부를 판단하여 과속방지턱 패턴을 인식하고, 원거리 영역에서 검출된 과속방지턱 패턴이 근거리 영역으로 오는지 확인하되, 기인식된 패턴에 대해 차량과 과속방지턱 패턴의 이격 거리를 일정 시간 간격으로 반복 측정하여 이격 거리값을 산출하는 것인 차량자동제어장치.A camera unit that photographs the outside of the vehicle and outputs an image;
A speed measurement sensor unit that measures the speed of the vehicle and outputs a speed value of the vehicle;
Recognizes the speed bump pattern in the set area of the image captured by the camera, and outputs a braking signal for reducing the speed of the vehicle so that the speed of the vehicle becomes the reference speed value when the speed value of the vehicle exceeds the reference speed value. Including;
The area is an area below the horizontal axis perpendicular to the vertical axis including a point where two lanes meet in the image,
The control unit divides the area below the horizontal axis into a remote area where the speed bump pattern cannot be checked and a short range area where the speed bump pattern can be checked, and when recognizing a point at which brightness changes in the remote area, the remote area is scanned by line And, if a change in brightness is recognized through scanning, it is determined whether the change in brightness matches the brightness pattern in the recognized part, recognizes the speed bump pattern, and checks whether the speed bump pattern detected in the distant region comes to the near region. A vehicle automatic control device that calculates the separation distance value by repeatedly measuring the separation distance between the vehicle and the speed bump pattern with respect to the recognized pattern at predetermined time intervals.
상기 과속방지턱 패턴은
상기 설정된 영역에서 밝음/어두움이 하나로 반복된 가로띠 패턴인 밝기패턴 및 적어도 두 개의 색이 하나로 색반복된 가로띠 패턴인 색패턴 중 적어도 어느 하나를 인식하는 단계를 포함하는 차량자동제어장치.The method of claim 6
The speed bump pattern is
And recognizing at least one of a brightness pattern that is a horizontal band pattern in which light/darkness is repeated as one in the set region, and a color pattern that is a horizontal band pattern in which at least two colors are repeated as one color.
차량 기울기를 측정하여 차량 기울기값을 출력하는 기울기 측정 센서부; 를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 차량 기울기값이 기준 차량 기울기값을 초과하고, 소정 시간 경과하면 제동 해제 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량자동제어장치.The method of claim 9
A tilt measurement sensor unit that measures a vehicle tilt and outputs a vehicle tilt value; It further includes,
And the control unit outputs a brake release signal when the vehicle inclination value exceeds the reference vehicle inclination value and a predetermined time elapses.
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