KR20040057691A - 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템 및 그 방법 - Google Patents

증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은, 자동차 주변의 지리정보 및 자동차 주변의 영상을 제공받아 증강현실 기술을 이용하여 운전자에게 표출하는 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, HMD(Head-Mounted Display)를 착용한 운전자에게 운전자 전방의 자동차 주변의 실사가 그대로 반영되도록 할 뿐 아니라, 필요한 경우에는 운전자가 입력장치를 이용하여 사이드 미러 또는 자동차 후미에 부착된 영상 데이터 수집장치를 통해 들어온 영상을 선택하여 HMD를 통해 사용자의 전면에 표출할 수 있도록 함으로써, 사용자가 운전 중에 전방을 계속 주시한 상태에서 원하는 데이터를 얻을 수 있도록 하는 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템에 있어서, 자동차 주변의 영상데이터를 수집하기 위한 영상데이터 수집장치; 자동차의 현재 위치정보를 획득하기 위한 GPS(Global Positioning System) 수신장치; 사용자로부터 선택한 데이터의 종류를 입력받기 위한 입력장치; 상기 영상데이터 수집장치 및 상기 GPS 수신장치로부터 영상데이터 및 위치정보를 입력받아, 상기 입력장치로부터 입력된 신호에 따라 상기 위치데이터 및 상기 위치정보 및 상기 영상데이터를 증강현실을 이용하여 처리하여 출력하기 위한 영상데이터 처리장치; 및 상기 영상데이터 처리장치로부터 출력되는 영상데이터를 전달받아 디스플레이하기 위한 HMD(Head-Mounted Display)를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 자동차 항법 시스템 등에 이용됨.

Description

증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템 및 그 방법{System and Method of Car Navigation using Augmented Reality}
본 발명은, 자동차 항법 시스템 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 주변의 지리정보 및 자동차 주변의 실사 영상을 제공받아, 증강현실 기술을 이용하여 운전자에게 표출하는 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
기존의 PDA(Personal Digital Assistants) 기반의 자동차 항법 시스템에서는 운전자에게 지리정보를 제공하기 위한 디스플레이 장치가 자동차에 고정되어 있어 운전자가 주변의 지리정보를 보기 위해 디스플레이 장치 쪽으로 시선을 움직일 수 밖에 없고, 이 때문에 운전자의 안전 운전에 방해가 되는 문제점이 있었다.
또한, 운전에 익숙하지 않은 사람이 운전 중 사이드 미러를 보기 위해서, 혹은 자동차의 후미를 보기 위해 고개를 돌리게 됨으로써 전방에 대한 위험요소를 인식하지 못하여 사고가 유발되는 문제점이 있었다.
한편, 종래에는 단순히 자동차 항법장치 디스플레이 화면에 지리정보를 표출함으로써, 현실감 없는 데이터를 제시한다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, HMD(Head-Mounted Display)를 착용한 운전자에게 전방의 자동차 주변의 실사가 그대로 반영되도록 할 뿐 아니라, 필요한 경우에는 운전자가 입력장치를 이용하여 사이드 미러 또는 자동차 후미에 부착된 영상데이터 수집장치를 통해 들어온 영상을 선택하여 HMD를 통해 사용자의 전면에 표출할 수 있도록 함으로써, 사용자가 운전 중에 전방을 계속 주시한 상태에서 원하는 데이터를 얻을 수 있도록 하는 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템의 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 자동차 항법 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 3 은 본 발명에 따른 3D(3-Dimensional) HMD(Head-Mounted Display) 화면의 일예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 영상데이터 처리장치 11 : 영상데이터 수집장치
12 : GPS(Glbal Positioning System) 수신장치
13 : HMD(Head-Mounted Display) 14 : 입력장치
101 : 입력제어부 102 : 지리정보 데이터베이스
103 : 영상데이터 처리부 104 : 영상출력부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템에 있어서, 자동차 주변의 영상데이터를 수집하기 위한 영상데이터 수집장치; 자동차의 현재 위치정보를 획득하기 위한 GPS(Global Positioning System) 수신장치; 사용자로부터 선택한 데이터의 종류를 입력받기 위한 입력장치; 상기 영상데이터 수집장치 및 상기 GPS 수신장치로부터 영상데이터 및 위치정보를 입력받아, 상기 입력장치로부터 입력된 신호에 따라 상기 위치데이터 및 상기 위치정보 및 상기 영상데이터를 증강현실을 이용하여 처리하여 출력하기 위한 영상데이터 처리장치; 및 상기 영상데이터 처리장치로부터 출력되는 영상데이터를 전달받아 디스플레이하기 위한 HMD(Head-Mounted Display)를 포함한다.
한편, 본 발명의 방법은, 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템에 적용되는자동차 항법 방법에 있어서, 영상데이터 수집장치가 자동차 주변의 영상을 수집하는 제 1 단계; GPS(Global Positioning System) 수신장치가 자동차의 현재 위치정보를 획득하는 제 2 단계; 입력장치가 사용자가 선택한 데이터의 종류를 나타내는 선택신호를 상기 영상데이터 처리장치로 전달하는 제 3 단계; 상기 영상데이터 처리장치가 상기 영상데이터 수집장치 및 상기 GPS 수신장치로부터 영상데이터 및 현재 위치정보를 입력받아, 상기 입력장치로 부터 입력된 선택 신호에 따라 상기 위치정보 및 상기 영상데이터를 처리하여 HMD로 출력하는 제 4 단계; 및 상기 HMD가 상기 영상데이터 처리장치로부터 전달받은 영상 데이터를 디스플레이 하는 제 5 단계를 포함한다.
한편, 본 발명은, 프로세서를 구비한 자동차 항법 시스템에, 영상데이터 수집장치가 자동차 주변의 영상을 수집하는 제 1 기능; GPS(Global Positioning System) 수신장치가 자동차의 현재 위치정보를 획득하는 제 2 기능; 입력장치가 사용자가 선택한 데이터의 종류를 나타내는 선택신호를 상기 영상데이터 처리장치로 전달하는 제 3 기능; 상기 영상데이터 처리장치가 상기 영상데이터 수집장치 및 상기 GPS 수신장치로부터 영상데이터 및 현재 위치정보를 입력받아, 상기 입력장치로 부터 입력된 선택 신호에 따라 상기 위치정보 및 상기 영상데이터를 처리하여 HMD로 출력하는 제 4 기능; 및 상기 HMD가 상기 영상데이터 처리장치로부터 전달받은 영상 데이터를 디스플레이 하는 제 5 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템은, 운전자의 좌측, 우측, 후방 카메라 등과 같은 자동차 주변의 영상데이터를 수집하기 위한 영상데이터 수집장치(11), GPS 위성으로부터 위성궤도정보 및 위성시계정보 등을 수신하여 현재 자동차의 위치정보를 획득하기 위한 GPS(Global Positioning System) 수신장치(12), 자동차 주변의 영상을 출력할 것인지 혹은 지리정보를 바탕으로 가공된 2D나 3D영상을 출력할 것인지를 입력받기 위한 입력장치(14), 영상데이터를 디스플레이하기 위한 HMD(Head-Mounted Display)(13), 상기 영상데이터 수집장치(11) 및 GPS 수신장치(12)로부터 영상데이터와 현재 위치정보를 입력받아, 상기 입력장치(14)로 부터 입력된 사용자의 선택신호에 따라 위치데이터 및 영상데이터를 증강현실을 이용하여 처리하여 HMD(13)로 출력하기 위한 영상데이터 처리장치(10)를 포함한다.
상기 영상데이터 처리장치(10)는 입력장치(14)로부터 입력된 사용자의 선택신호에 따라 영상데이터 수집장치(11)에서 수집된 영상데이터(15)를 영상출력부(104)로 전달하거나, GPS 수신장치에서 획득된 자동차의 현재 위치정보(16)를 영상데이터 처리부(103)로 전달하기 위한 입력제어부(101), 도로주변의 주요건물이나 신호등데이터 등과 같이 운전에 필요한 지리정보가 저장되어 있는 지리정보 데이터베이스(102), GPS(Global Positioning System) 수신장치(12)에서 획득된 현재 위치정보와 지리정보 데이터베이스(102)에 저장되어 있는 지리정보(106)를 바탕으로 데이터를 가공하여 영상출력부(104)로 전달하기 위한 영상데이터 처리부(103) 및 상기 영상데이터 처리부(103)로부터 전달받은 데이터와 상기 입력제어부(101)를 통하여 전달받은 영상데이터를 HMD(13)로 출력하기 위한 영상출력부(104)를 포함한다.
도 2 는 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 자동차 항법 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 자동차에 장착된 영상데이터 처리장치(10)는 자동차의 후방과 사이드 미러쪽에서 카메라 등과 같은 영상데이터 수집장치(11)에 의해 획득된 영상데이터(15), 및 GPS 수신기(12)를 통해 입력되는 자동차의 현재 위치데이터(16)를 받아들인다(21). 이후, 사용자가 핸들 등에 부착된 운전자 입력장치(14)를 통해 자신이 착용한 HMD(13)에 표출할 영상의 종류를 선택하면(22), 영상데이터 처리장치(10)는 영상출력부(103)를 통해 HMD(13)에 영상을 출력한다(30, 31). 즉, 카메라 등 영상데이터 수집장치(11)를 통해 수집된 영상데이터 또는 지리정보와 위치데이터를 바탕으로 한 2D(2-Dimensional), 3D(3-Dimensional) 영상데이터 등 운전자가 선택한 종류의 영상이 HMD(13)에 표출된다.
이하에서는 제 1 도 및 제 2 도를 참조로 하여 영상데이터 처리장치(10)의 동작을 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
만약, 운전자가 좌측, 우측, 후방 카메라 등과 같은 영상데이터수집장치(11)에 포착된 영상을 보고자 하여 이를 선택하면(23,26,27), 카메라 등 영상데이터 수집장치를 통해 수집된 영상이 입력제어부(101)로 입력되고, 영상출력부(103)를 통해(30) 그대로 HMD(13)에 표출된다(31).
만약, 운전자가 2D(2-Dimensional) 영상을 선택한 경우에는(24), 영상데이터 처리장치(103)가 GPS 수신장치(12)로부터 입력받은 차량의 위치데이터(16)와 지리정보 데이터베이스로(102)부터 얻어진 자동차 주변 2D 지리 데이터를 바탕으로 영상을 생성한 후(28), 영상출력 단계를 거쳐(30) 운전자가 착용한 HMD(13)에 2D 화면으로 표출한다(31). 만약, 운전자가 3D(3-Dimensional) 영상을 원할 경우에는(25), 영상데이터 처리장치(103)가 GPS 수신장치(12)로부터 입력받은 차량의 위치데이터(16)와 지리정보 데이터베이스로(102)부터 얻어진 자동차 주변 3D 지리 데이터를 바탕으로 영상을 생성한 후(29), 영상출력 단계를 거쳐(30) 운전자가 착용한 HMD(13)에 3D 화면으로 표출한다(31).
도 3 은 본 발명에 따른 3D(3-Dimensional) HMD(Head-Mounted Display) 화면의 일예시도이다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 운전자가 착용한 HMD(13)에 표출되는 3D 지리정보 데이터가 실사 바탕위에 표출되기 때문에 운전자가 현실감 있는 지리정보를 볼 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 차선을 바꾸고자 하거나 자동차 후진시 및 기타 운전중에 운전자가 고개를 돌릴 필요 없이 사이드 미러와 자동차 후미에 부착된 카메라를 통해 획득된 영상데이터 중 원하는 위치의 영상데이터를 사용자의 전면에 표출함으로써, 전방을 주시한 상태에서 자동차 주변의 실사를 볼 수 있어 보다 안전한 운전을 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 운전자에게 실사와 정합된 지리정보를 제공함으로써, 운전자가 보다 현실감 있는 지리정보를 제공받을 수 있도록 하는 우수한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템에 있어서,
    자동차 주변의 영상데이터를 수집하기 위한 영상데이터 수집장치;
    자동차의 현재 위치정보를 획득하기 위한 GPS(Global Positioning System) 수신장치;
    사용자로부터 선택한 데이터의 종류를 입력받기 위한 입력장치;
    상기 영상데이터 수집장치 및 상기 GPS 수신장치로부터 영상데이터 및 위치정보를 입력받아, 상기 입력장치로부터 입력된 신호에 따라 상기 위치데이터 및 상기 위치정보 및 상기 영상데이터를 증강현실을 이용하여 처리하여 출력하기 위한 영상데이터 처리장치; 및
    상기 영상데이터 처리장치로부터 출력되는 영상데이터를 전달받아 디스플레이하기 위한 HMD(Head-Mounted Display)
    를 포함하는 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상데이터 처리장치는,
    상기 입력장치로부터 입력된 신호에 따라, 상기 GPS 수신장치로부터 자동차의 현재 위치정보를 입력받아 전달하거나, 상기 영상데이터 수집장치로부터 영상데이터를 입력받아 전달하기 위한 입력제어부;
    지리정보가 저장되어 있는 지리정보 데이터베이스;
    상기 입력제어부로부터 받은 위치정보 및 상기 지리정보 데이터베이스에 저장되어 있는 지리정보를 이용하여 영상데이터를 생성하기 위한 영상데이터 처리부; 및
    상기 영상데이터 처리부로부터 또는 상기 입력제어부로부터 전달받은 영상데이터를 출력하기 위한 영상출력부
    를 포함하는 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템.
  3. 증강현실을 이용한 자동차 항법 시스템에 적용되는 자동차 항법 방법에 있어서,
    영상데이터 수집장치가 자동차 주변의 영상을 수집하는 제 1 단계;
    GPS(Global Positioning System) 수신장치가 자동차의 현재 위치정보를 획득하는 제 2 단계;
    입력장치가 사용자가 선택한 데이터의 종류를 나타내는 선택신호를 상기 영상데이터 처리장치로 전달하는 제 3 단계;
    상기 영상데이터 처리장치가 상기 영상데이터 수집장치 및 상기 GPS 수신장치로부터 영상데이터 및 현재 위치정보를 입력받아, 상기 입력장치로 부터 입력된 선택 신호에 따라 상기 위치정보 및 상기 영상데이터를 처리하여 HMD로 출력하는제 4 단계; 및
    상기 HMD가 상기 영상데이터 처리장치로부터 전달받은 영상 데이터를 디스플레이 하는 제 5 단계
    를 포함하는 증강현실을 이용한 자동차 항법 방법.
  4. 프로세서를 구비한 자동차 항법 시스템에,
    영상데이터 수집장치가 자동차 주변의 영상을 수집하는 제 1 기능;
    GPS(Global Positioning System) 수신장치가 자동차의 현재 위치정보를 획득하는 제 2 기능;
    입력장치가 사용자가 선택한 데이터의 종류를 나타내는 선택신호를 상기 영상데이터 처리장치로 전달하는 제 3 기능;
    상기 영상데이터 처리장치가 상기 영상데이터 수집장치 및 상기 GPS 수신장치로부터 영상데이터 및 현재 위치정보를 입력받아, 상기 입력장치로 부터 입력된 선택 신호에 따라 상기 위치정보 및 상기 영상데이터를 처리하여 HMD로 출력하는 제 4 기능; 및
    상기 HMD가 상기 영상데이터 처리장치로부터 전달받은 영상 데이터를 디스플레이 하는 제 5 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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