KR19990039027A - 차선 이탈 경보 장치 및 방법 - Google Patents

차선 이탈 경보 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

이 발명은 차선 이탈 경보 장치 및 방법에 관한 것으로써, 차량이 진행 중에 차선을 이탈하는 경우 무인 카메라를 이용해 경고를 보내는 것으로 전송장치로부터 초기화 신호를 입력받아 초기화되고 브레이크 작동 중인지 판단하여 동작하지 않는 경우 영상 입출력 부로부터 이미지 데이터를 입력받아 압축하는 과정과; 차량 인터페이스 및 경보부의 차량 센서로 검출된 차량 데이터를 전송 장치를 통해 입력받는 과정과; 상기 무인 카메라로부터 입력받은 영상 데이터로써 차선 검출 영역을 설정하고 도로의 차선을 검출하여 검출된 차선으로 도로를 모델링하고 차량 상태에 대해 판단하여 차량이 차선을 이탈하는 경우 경보 판정과 경보출력을 하고 재판단 과정을 거쳐 정상 차선을 주행하게 되면 경보를 해제하는 과정으로 이루어지며;
차량이 전방의 도로를 검색해 주행하는 중에 차량 내부에 장착된 무인 카메라를 이용해 차량이 주행 차선에 대해 벗어나는 것을 미리 검출하여 차량이 차선을 이탈하는 것을 방지하는 효과를 가진 차선 이탈 경보 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

Description

차선 이탈 경보 장치 및 방법
이 발명은 차선 이탈 경보 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 기술하면 무인 차량의 도로 주행시 차량이 차선을 이탈하여 다른 차량과 충돌하는 것을 사전에 예측하여 경보하므로써 사고를 방지하는 차선 이탈 경보 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에 차량의 개념은 목적지의 장소 이동 등이 차량 이용 목표의 전부였기 때문에 운전자의 상태를 고려하지 않고 차량의 수송능력에만 연구를 하였다.
그 후, 산업이 고도화되고 사용자의 차량 사용이 빈번해짐에 따라 현대인의 차량 사용 시간이 길어져 생활의 한 공간이 된 것이다.
사용자는 생활의 일부 공간으로써 보다 쾌적하고 편리함을 추구하게 되어 현대 차량은 화물의 수송 능력 외에 안락함을 얻기 위해 지속적으로 연구를 하고 있다.
최근에 들어서는 상기의 만족을 충족하기 위해 운전자가 직접 운전하지 않고도 차량이 자체로 운전이 가능하도록 연구를 하고 있다.
즉, 사람의 감각을 대체할 수 있는 전기적인 센서를 이용해 차량의 주변 상태 및 차량 상태를 파악해 자동으로 운전을 할 수 있도록 연구하는 것이다.
또한, 최근에는 인공 위성을 이용하여 차량이 어느 곳에서 운행되고 있는지 모르는 지역에서도 가고자 하는 목적지를 정확히 찾아 갈 수 있는 네비게이션 시스템 연구에 박차를 가하고 있는 상태이다.
이 발명의 도로 모델링은 여러 방법으로 도로의 차선을 검출하여 특징값을 추출하여 이루어지는 등의 많은 방법이 있다.
상기 도로 차선 검출에서 많이 사용되는 방법으로 가우시안 검출법이 있다.
무인 카메라에서 입력받은 차량 전방의 이미지를 캡쳐하여 빠른 처리를 위해 필요 영역 입력후 평활화 평균방식을 이용해 1/4배로 압축하여 영상 입력의 처리 화소의 크기를 줄이는 것이다.
상기에서 압축된 영상으로 차선 검출 영역을 설정하고 1차원 가우시안 필터법을 사용해 차선의 경계점을 검출하는 것이다.
상기에서 차선의 경계점 검출로 차선을 추출하고 도로를 모델링을 하는 것이다.
그러나, 종래의 기술은 무인 카메라를 이용해 차량의 진행 방향을 검색해 차량의 스티어링을 제어함으로써 무인 자동차를 제어하였으나 차량 진행중 차선을 이탈한 경우를 검출함으로써 사고 예방에 문제점이 있다.
따라서, 이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 차량이 전방의 도로를 검색해 주행하는 중에 차량 내부에 장착된 무인 카메라를 이용해 차량이 주행 차선에 대해 벗어나는 것을 미리 검출하여 차량이 차선을 이탈하는 것을 방지하는 차선 이탈 경보 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은,
차량 전방의 광경을 입력받아 영상 데이터를 출력하거나 사용자에게 입력되는 영상을 확인시켜주는 영상 일출력부와;
차량에 장착되어 차량의 상태를 검출하는 센서들로부터 신호를 입력받아 외부로 출력하는 차량 인터페이스 및 경보부와;
상기 영상 입출력부로부터 영상 데이터를 입력받아 차량 전방에 차선을 검출하고 상기 차량 인터페이스 및 경보부에서 차량 상태를 고려해 경보 신호를 출력하는 영상 신호 처리부로 이루어진다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은,
외부 신호에 의해 초기화되고 브레이크 작동 중인지 판단하여 동작하지 않는 경우 영상 입출력부로부터 이미지 데이터를 입력받아 압축하는 단계와;
차량 센서로 검출된 차량 데이터를 입력받는 단계와;
상기 입력받은 영상 데이터로써 차선 검출 영역을 설정하고 도로의 차선을 검출하는 단계와;
상기에서 검출된 차선으로 도로를 모델링하고 경보 판정과 경보출력을 하는 단계로 이루어진다.
도1은 이 발명의 실시예에 따른 차선 이탈 경보 장치를 장착한 차량을 나타낸 도면이고,
도2는 이 발명의 실시예에 따른 차선 이탈 경보 장치의 제어 블록도이고,
도3은 이 발명의 실시예에 따른 차선 이탈 경보 장치의 제어 흐름도이고,
도4는 이 발명의 실시예에 따른 차선 이탈 경보 장치의 전송장치 제어 흐름도이고,
도5는 이 발명의 실시예에 따른 차선 이탈 경보 장치의 인터페이스 제어 흐름도이다.
이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
첨부한 도2 및 도3에 도시되어 있는 바와 같이 차선 이탈 경보 장치 및 방법은 다음과 같다.
차량 전방의 광경을 입력받아 영상 데이터를 출력하거나 사용자에게 입력되는 영상을 확인시켜주는 영상 일출력부(100)와; 차량에 장착되어 차량의 상태를 검출하는 센서들로부터 신호를 입력받아 외부로 출력하는 차량 인터페이스 및 경보부(300)와; 상기 영상 입출력부(100)로부터 영상 데이터를 입력받아 차량 전방에 차선을 검출하고 상기 차량 인터페이스 및 경보부(300)에서 차량 상태를 고려해 경보 신호를 출력하는 영상 신호 처리부(200)로 이루어진다.
상기한 영상 입출력부는 차량 전방 영상의 광신호를 전기적인 신호로 변환시켜 출력하는 무인카메라(30)와 상기 무인 카메라에 입력된 영상을 출력하는 모니터(20)로 이루어진다.
상기한 영상 신호 처리부는,2 1
상기 무인 카메라(30)에서 출력되는 영상 신호를 캡쳐하는 이미지 그래버(230)와 이미지를 처리 및 에지 검출을 하는 제어장치(210) 및 상기 제어장치(210)의 초기화나 차량 인터페이스 및 경보부(300)로부터 차량 상태에 관한 데이터를 전송하는 전송 장치(220)로 이루어진다.
상기한 차량 인터페이스 및 경보부의 구성은,
차량 상태를 파악하는 브레이크 스위치서(360)와 방향 신호 스위치(350)와 조향각 센서(340)와 속도 센서(330)와 데이터를 저장하는 데이터 적재기(120)와 및 상기 전송장치(220)로부터 데이터를 입력받고 처리하는 인터페이스(310)와 상기 전송장치(220)로부터 차량 차선 이탈 데이터를 받아 인터페이스(310)에서 경고 신호를 받아 경고음을 발생하는 음발생기(370)로 이루어진다.
상기 구성에서 전송 장치(220)는 무인 카메라(30)로부터 영상을 입력받고 처리하고 차량 상태를 파악하기 위해 각각의 콘트롤러(controller)를 동작시키도록 초기화 신호를 출력하게 된다.
또한, 각각의 컨트롤러 처리 데이터 등을 상호 컨트롤러로 전송하는 역할을 한다.
상기 전송 장치(220)의 제어 방법은 도4에 도시되어 있는 바와 같이 영상 처리부(200)의 제어 장치(210)를 리부팅(rebooting)시키고(F20), 상기 제어장치(210)와 통신이 가능하도록 통신포트를 오픈 시켜서 제어장치(210)로 프로그램을 전송한다(F30,F40).
차량 인터페이스 및 경보부(300)와 통신포트를 오픈하여 초기화 시켜 초기화 데이터를 전송한다(F50,F60).
상기 단계 처리후 차량의 브레이크가 온 되었는지 판단하여 브레이크 오프인 경우 제어 장치(210)로부터 전송 장치 차선 이탈 정도를 입력받아서 차량 인터페이스 및 경보부(300)로 출력한다(F70,F80,F90).
상기 차량 인터페이스 및 경보부(300)의 센서로부터 차량 상태를 입력받아 제어장치(210)로 차량 상태 점검 센서값을 출력한다(,F100,F110).
상기의 제어 장치(210)의 제어 방법에 병행하여 도5에 도시되어 있는 차량 인터페이스 및 경보부(300)의 동작은 다음과 같다.
차량의 장착되어 차량의 상태를 체크하는 조향각 센서(340)와 방향 신호 스위치(350), 브레이크 스위치(360), 속도 센서(330)로부터 데이터를 입력받아 전송 장치(230)로 출력하고 전송 장치(220)로부터 차선 이탈 정도에 관한 데이터를 수신하여 차량의 진행 상태가 안전 상태인지 판단한다(T20,T30,T40).
만일, 상기 판단에서 안전하지 못하다는 판단이 나면 차량의 몇 가지 조건을 판단하게 된다(T50).
상기 판단은 1차 외쪽, 2차 왼쪽, 안전성, 1차 오른쪽, 2차 오른쪽, 양쪽 에지 검출 실패 등의 조건을 점검한다.
상기 조건에서 만족되지 않는 경우는 만족하는 경우 음발생기(370)를 통해 경보를 울리고 만족하는 경우는 경보를 해제하게 된다(T60,T70).
상기 차선 이탈 경보 장치를 장착한 차량에서 무인 카메라(30)를 룸미러 부근에 장착하여 차량 전방의 경관을 입력받아 상기의 전송장치(220)와 차량 인터페이스 및 경보부(300)의 제어와 연관되어 제어장치(210)가 동작하여 차량의 차선 이탈을 방지하는 제어 장치(210)의 제어 방법은 다음과 같다.
상기 전송장치(220)로부터 신호를 입력받아 제어장치(210)가 초기화되고 브레이크 스위치(360)에서 전송되는 신호로써 브레이크 작동 중인지 판단하여 동작하지 않는 경우 영상 입출력부의 무인카메라로부터 차량 전방의 이미지 데이터를 입력받아 압축한다(S20,S30,S40,S50).
차량 인터페이스 및 경보부(300)에서 차량 센서로부터 검출된 차량 데이터를 전송장치(220)를 통해 입력받는다(S60).
상기 무인카메라(30)로부터 입력받은 영상 데이터로써 차선 검출 영역을 설정하고 도로의 차선을 검출한다(S70,S80,S90).
제어 장치(210)는 상기에서 검출된 차선으로 도로를 모델링하고 차량 상태 감지 센서들로부터 차량 상태를 파악해 경보 판정과 경보출력을 한다(S100,S110,S120).
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 차량이 전방의 도로를 검색해 주행하는 중에 차량 내부에 장착된 무인 카메라를 이용해 차량이 주행 차선에 대해 벗어나는 것을 미리 검출하여 차량이 차선을 이탈하는 것을 방지하는 효과를 가진 차선 이탈 경보 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

Claims (7)

  1. 차량 전방의 광경을 입력받아 영상 데이터를 출력하거나 사용자에게 입력되는 영상을 확인시켜주는 영상 일출력부와;
    차량에 장착되어 차량의 상태를 검출하는 센서들로부터 신호를 입력받아 외부로 출력하는 차량 인터페이스 및 경보부와;
    상기 영상 입출력부로부터 영상 데이터를 입력받아 차량 전방에 차선을 검출하고 상기 차량 인터페이스 및 경보부에서 차량 상태를 고려해 경보 신호를 출력하는 영상 신호 처리부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차선 이탈 경보 장치.
  2. 외부 신호에 의해 초기화되고 브레이크 작동 중인지 판단하여 동작하지 않는 경우 영상 입출력부로부터 이미지 데이터를 입력받아 압축하는 단계와;
    차량 센서로 검출된 차량 데이터를 입력받는 단계와;
    상기 입력받은 영상 데이터로써 차선 검출 영역을 설정하고 도로의 차선을 검출하는 단계와;
    상기에서 검출된 차선으로 도로를 모델링하고 경보 판정과 경보출력을 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차선 이탈 경보 방법.
  3. 청구항1에 있어서, 상기한 영상 신호 처리부 전송 장치는,
    영상 처리부의 제어 장치를 리부팅시키는 단계와;
    제어장치와 통신이 가능하도록 통신포트를 오픈 시켜서 제어장치로 프로그램을 전송하는 단계와;
    차량 인터페이스 및 경보부와 통신포트를 오픈하여 초기화 시켜 초기화 데이터를 전송하는 단계와;
    상기 단계 처리후 차량의 브레이크가 온 되었는지 판단하여 브레이크 오프인 경우 제어 장치로부터 전송 장치 차선 이탈 정도를 입력받아서 차량 인터페이스 및 경보부로 출력하는 단계와;
    상기 차량 인터페이스 및 경보부의 센서로부터 차량 상태를 입력받아 제어장치로 차량 상태 점검 센서값을 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차선 이탈 경보 방법.
  4. 청구항1에 있어서, 상기한 차량 인터페이스 및 경보부는,
    차량의 장착되어 차량의 상태를 체크하는 조향각 센서와 방향 신호 스위치, 브레이크 스위치, 속도 센서로부터 데이터를 입력받아 전송 장치로 출력하고 전송 장치로부터 차선 이탈 정도 에 관한 데이터를 수신하여 차량의 진행 상태가 안전 상태인지 판단하는 단계와;
    만일, 상기 판단에서 안전하지 못하다는 판단이 나면 차량의 몇 가지 조건을 판단하는 단계와;
    상기 조건에서 만족되지 않는 경우는 만족하는 경우 음발생기를 통해 경보를 울리고 만족하는 경우는 경보를 해제하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차선 이탈 경보 방법.
  5. 청구항4에 있어서, 상기한 차량 상태 안정 판단은 1차 외쪽, 2차 왼쪽, 안전선, 1차 오른쪽, 2차 오른쪽, 양쪽 에지 검출 실패 등의 조건을 판단하는 것을 특징으로 하는 차선 이탈 경보 방법.
  6. 청구항1에 있어서, 상기한 영상 신호 처리부는,
    상기 무인 카메라에서 출력되는 영상 신호를 캡쳐하는 이미지 그래버와;
    이미지를 처리 및 에지 검출을 하는 제어장치 및 상기 제어장치의 초기화나 차량 인터페이스 및 경보부로부터 차량 상태에 관한 데이터를 전송하는 전송 장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차선 이탈 경보 장치.
  7. 청구항1에 있어서, 상기한 차량 인터페이스 및 경보부는,
    차량 상태를 파악하는 브레이크 스위치서와; 방향 신호 스위치와 조향각 센서와; 속도 센서와 데이터를 저장하는 데이터 적재기 및 상기 전송장치로부터 데이터를 입력받고 처리하는 인터페이스와; 상기 전송장치로부터 차량 차선 이탈 데이터를 받아 인터페이스에서 경고 신호를 받아 경고음을 발생하는 음발생기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차선 이탈 경보 장치.
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KR1019970058969A KR19990039027A (ko) 1997-11-10 1997-11-10 차선 이탈 경보 장치 및 방법

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100811499B1 (ko) * 2006-08-29 2008-03-07 쌍용자동차 주식회사 자동차의 차선이탈경보 장치 및 그 방법

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KR100811499B1 (ko) * 2006-08-29 2008-03-07 쌍용자동차 주식회사 자동차의 차선이탈경보 장치 및 그 방법

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