KR20100089617A - 차선변경 위반 경고 방법 및 그 장치 - Google Patents

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이윤희
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Abstract

본 발명은 차선변경 위반 경고 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 카메라를 통해 입력된 영상으로부터 하나 이상의 차선표시를 인식하는 차선표시 인식부; 인식된 하나 이상의 차선표시를 점선 또는 실선으로 구별하는 차선표시 구별부; 인식된 하나 이상의 차선표시에서 실선으로 구별되는 차선표시가 존재하면, 운전자 조작 정보 또는 차량 위치 정보에 근거하여, 차선변경 위반의 여부를 판단하는 차선변경 위반 판단부; 및 차선변경 위반 판단부에서 차선변경 위반으로 판단된 경우, 차선변경 위반의 사실을 운전자에게 경고하는 차선변경 위반 경고부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선변경 위반 경고 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 차선변경을 금지하기 위해 표시해둔 실선의 차선표시와 차선변경이 가능한 점선의 차선표시를 구별하여, 실선으로 된 차선표시를 넘어 차선변경을 하려는 상황이 예측되면, 차선변경 위반 사실을 운전자에게 경고해줌으로써, 안전한 주행이 되도록 해주는 효과가 있다.
차선표시, 차선변경

Description

차선변경 위반 경고 방법 및 그 장치{Method and Apparatus for Alarming Violation of Lane Change}
본 발명은 차선변경 위반 경고 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 차선변경을 금지하기 위해 표시해둔 실선의 차선표시와 차선변경이 가능한 점선의 차선표시를 구별하여, 차선변경 위반 여부를 판단하여 운전자에게 경고해주는 차선변경 위반 경고 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
요즈음, 차량에 차선 이탈 경고 시스템(LDWS: Lane Departure Warning System)를 장착하여 운전자의 안전 운전에 도움을 주고 있다. 특히, 카메라를 이용한 차선 이탈 경고 시스템은 차선표시(lane marking)를 인식하고, 인식된 차선표시에 근거하여 해당 차량의 차선 이탈 여부를 판단하고 이를 운전자에게 알려줌으로 안전 운전에 큰 도움을 준다.
하지만, 이러한 종래의 차선 이탈 경고 시스템은 차선변경을 금지하기 위해 표시해둔 실선의 차선표시와 차선변경이 가능한 점선의 차선표시를 구별하지 못하는 단점이 있기 때문에, 운전자가 방향 지시등을 켜고 실선으로 된 차선표시를 넘어 차선변경을 하는 경우에는, 종래의 차선 이탈 경고 시스템에서는 이러한 상황을 비정상적인 상황으로 인식하지 못하여 어떠한 경고도 해주지 못하는 문제점이 있다. 이로 인해, 운전자가 도로표시를 자세히 보지 않고 무의식중에 차선변경을 하는 경우, 심각한 사고가 발생할 수 있는 문제점을 초래할 수도 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은, 차선변경을 금지하기 위해 표시해둔 실선의 차선표시와 차선변경이 가능한 점선의 차선표시를 구별하여, 실선으로 된 차선표시를 넘어 차선변경을 하려는 상황이 예측되면, 차선변경 위반 사실을 운전자에게 경고해주어 안전한 주행이 되도록 해주는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 카메라를 통해 입력된 영상으로부터 하나 이상의 차선표시를 인식하는 차선표시 인식부; 상기 인식된 하나 이상의 차선표시를 점선 또는 실선으로 구별하는 차선표시 구별부; 상기 인식된 하나 이상의 차선표시에서 상기 실선으로 구별되는 차선표시가 존재하면, 운전자 조작 정보 또는 차량 위치 정보에 근거하여, 차선변경 위반의 여부를 판단하는 차선변경 위반 판단부; 및 상기 차선변경 위반 판단부에서 상기 차선변경 위반으로 판단된 경우, 상기 차선변경 위반의 사실을 운전자에게 경고하는 차선변경 위반 경고부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선변경 위반 경고 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 카메라를 통해 입력된 영상으로부터 하나 이상의 차선표시를 인식하는 차선표시 인식 단계; 상기 인식된 하나 이상의 차선표시를 점선 및 실선으로 구별하는 차선표시 구별 단계; 상기 인식된 하나 이상의 차선표시에서 상기 실선으로 구별되는 차선표시가 존재하면, 운전자 조작 정보 또는 차량 위치 정보에 근거하여, 차선변경 위반의 여부를 판단하는 차선변경 위반 판단 단계; 및 상기 차선변경 위반 판단부에서 상기 차선변경 위반으로 판단된 경우, 상기 차선변경 위반의 사실을 운전자에게 경고하는 차선변경 위반 경고 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선변경 위반 경고 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차선변경을 금지하기 위해 표시해둔 실선의 차선표시와 차선변경이 가능한 점선의 차선표시를 구별하여, 실선으로 된 차선표시를 넘어 차선변경을 하려는 상황이 예측되면, 차선변경 위반 사실을 운전자에게 경고해줌으로써, 안전한 주행이 되도록 해주는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되 거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선변경 위반 경고 장치(100)에 대한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선변경 위반 경고 장치(100)는, 카메라를 통해 입력된 영상으로부터 하나 이상의 차선표시를 인식하는 차선표시 인식부(110); 인식된 하나 이상의 차선표시를 점선 또는 실선으로 구별하는 차선표시 구별부(120); 차선표시 구별부(120)에서 점선 또는 실선의 구별 결과, 차선표시 인식부(110)에서 인식된 하나 이상의 차선표시에서 실선으로 구별되는 차선표시가 존재하면, 운전자 조작 정보 또는 차량 위치 정보를 파악하여, 파악된 운전자 조작 정보 또는 차량 위치 정보에 근거하여, 차선변경 위반의 여부를 판단하는 차선변경 위반 판단부(130); 및 차선변경 위반 판단부(130)에서 차선변경 위반으로 판단된 경우, 차선변경 위반의 사실을 운전자에게 경고하는 차선변경 위반 경고부(140) 등을 포함한다.
전술한 차선표시 인식부(110)는, 카메라를 통해 입력된 영상으로부터 에지(Edge) 성분을 추출하고, 이렇게 추출된 에지 성분에 근거하여 차선표시 성분을 찾음으로써 하나 이상의 차선표시를 인식할 수 있다.
이러한 차선표시 인식부(110)에서 차선표시를 인식하는 방법은, 종래에 이미 알려진 여러 가지의 차선표시 인식 방법 (또는 차선표시 추출 방법)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 관심영역(Region of Interest)을 설정하고, 설정된 관심영역 을 토대로 차선 트래킹(Lane Tracking) 기술을 이용하여 차선표시를 추출함으로써 인식할 수 있다. 이때의 차선 트래킹 기술은 차선표시 등의 차선정보를 예측하는 칼만 필터(Kalman Filter) 등의 예측 필터를 사용할 수 있다. 또한, EDF(Edge Distribution Function) 기술, 스티어러블 필터링(Steerable Filtering) 기술, 허프 변환(Hough Transform) 기술 및 픽셀 디텍션(Pixel Detection) 기술 등이 추가로 이용될 수도 있다.
전술한 차선표시 구별부(120)는, 차선표시 인식부(110)에서 인식된 하나 이상의 차선표시의 길이를 분석하고 분석된 길이에 근거하여 인식된 하나 이상의 차선표시를 점선 및 실선으로 구별할 수 있다. 단, 본 명세서에서, 실선은 차선변경을 금지하는 차선표사의 형태를 나타내고, 점선은 차선변경이 가능한 차선표시의 형태를 나타낸다.
예를 들어, 이러한 차선표시의 길이를 분석하여 구별하는 방식은, 분석된 길이가 일정한 값 이상으로 길면 해당 도로표시를 실선으로 구별하고, 분석된 길이가 일정한 값 미만으로 짧으면 해당 도로표시를 점선으로 구별할 수 있다. 이러한 차선표시의 길이를 분석하여 구별하는 방식으로는, 캘리브레이션(Calibration)된 카메라에서 3차원 정보를 이용하여 구별하는 방식을 사용할 수도 있다.
또한, 차선표시 구별부(120)는 차선표시 인식부(110)에서 인식된 하나 이상의 차선표시에서 끊어짐 정보를 분석하고 분석된 끊어짐 정보에 근거하여 인식된 하나 이상의 차선표시를 점선 및 실선으로 구별할 수도 있다.
예를 들어, 이러한 끊어짐 정보를 통한 구별 방식은 서로 연결 가능한 차선 표시들에서 분석된 끊어짐 정보가 소정의 개수만큼 반복이 되면, 서로 연결 가능한 차선표시들은 점선으로 구별할 수 있다. 또한, 이러한 끊어짐 정보를 통한 구별 방식으로는, 일 예로서, 인식된 차선표시들을 레이블링(Labeling)하여 점선 또는 실선으로 구별하는 방법을 사용할 수 있고, 또한 인식된 차선표시들을 링크드 리스트(Linked List) 등과 같은 동적 자료 구조 기술에 적용하여 인식된 각각의 차선표시의 에지 성분의 연결 정도를 파악하여 점선과 실선으로 구별하는 방법을 사용할 수도 있다.
전술한 차선변경 위반 판단부(130)는, 차선표시 구별부(120)를 통한 차선표시 구별 결과, 차선표시 인식부(110)에서 인식된 하나 이상의 차선표시에서 실선으로 구별되는 차선표시가 존재하면, 운전자 조작 정보 또는 차량 위치 정보를 파악하고, 일 예로서, 파악된 운전자 조작 정보를 통해 실선으로 구별된 차선표시의 방향으로 방향 지시등이 켜지는 것이 확인된 경우, 또는 차량 위치 정보를 통해 해당 차량이 실선으로 구별된 차선표시와 일정 거리 이하로 근접한 것이 확인된 경우, 차선변경 위반으로 판단할 수 있다.
전술한 차선변경 위반으로 판단하는 경우에 대한 예시에서, 운전자가 실선으로 구별된 차선표시의 방향으로 방향 지시등을 켰을 때, 차선변경 위반을 판단하는 것은, 차선변경을 해서는 안 되는 실선을 넘어서서 차선변경을 하기 전에, 차선변경을 해서는 안 된다는 것을 미리 경고하기 위한 판단이다.
또한, 전술한 차선변경 위반으로 판단하는 경우에 대한 예시에서, 해당 차량이 실선으로 구별된 차선표시와 일정 거리 이하로 근접하였을 때, 차선변경 위반을 판단하는 것은, 운전자가 실선으로 구별된 차선표시의 방향으로 방향 지시등을 켰든 켜지 않았든, 앞으로 차선변경 위반이 발생할 수 있거나 이미 발생했다는 것을 경고하기 위한 판단이다.
즉, 전술한 차선변경 위반 판단부(130)는, 차선표시 구별부(120)에 의해서, 차선변경을 금지하기 위해 표시해둔 실선의 차선표시와 차선변경이 가능한 점선의 차선표시를 구별된 이후, 현재의 운전자 조작이나 차량 위치를 파악하여 차량이 실선으로 된 차선표시를 넘어 차선변경을 하려는 상황인지를 예측하는 것이다.
전술한 차선변경 위반 경고부(140)는, 차선변경 위반 판단부(130)에서 차선변경 위반으로 판단되면, 차선변경 위반의 사실을 나타내는 고유한 소리 또는 진동을 발생시키거나, 차선변경 위반의 사실을 나타내는 경고등(예: 램프, LED 등)을 켬으로써, 운전자에게 차선변경에 대한 경고를 해줄 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선변경 위반 경고 방법에 대한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선변경 위반 경고 방법은, 카메라를 통해 입력된 영상으로부터 하나 이상의 차선표시를 인식하는 차선표시 인식 단계(S200); 인식된 하나 이상의 차선표시를 점선 또는 실선으로 구별하는 차선표시 구별 단계(S202); 인식된 하나 이상의 차선표시에서 실선으로 구별되는 차선표시가 존재하면, 운전자 조작 정보 또는 차량 위치 정보에 근거하여, 차선변경 위반의 여부를 판단하는 차선변경 위반 판단 단계(S204); 및 차선변경 위반 판단부단계(S204)에서 차선변경 위반으로 판단된 경우, 차선변경 위반의 사실을 운전자에게 경고하는 차선변경 위반 경고 단계(S206) 등을 포함한다.
예를 들어, 차선표시 인식 단계(S200)에서 2개의 차선표시가 인식된 경우, 차선표시 구별 단계(S202)에서는, 2개의 차선표시 각각이 점선인지 실선인지를 구별한다. 구별 결과, 2개의 차선표시가 모두 점선으로 구별될 수 있고, 모두 실선으로 구별될 수도 있으며, 하나는 점선 다른 하나는 실선으로 구별될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선변경 위반 경고 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3의 (a)는 카메라를 통해 입력된 영상 이미지이며, 이러한 영상 이미지는 본 발명에 따른 차선변경 위반 경고 장치(100)를 장착한 해당 차량이 도 3의 (a)와 같은 도로에서 가장 우측의 차선을 따라 주행하고 있을 때, 카메라로 찍은 영상 이미지이다. 도 3의 (a)에 나타낸 도로에서는 점선으로 된 차선표시와 실선으로 된 차선표시가 있음을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 차선변경 위반 경고 장치(100)는, 도 3의 (a)에 도시된 입력 영상을 분석하여 에지 성분을 추출하고 이를 이용하여 차선표시를 인식한다. 이렇게 인식된 차선표시는 도 3의 (b)에 도시된다. 도 3의 (b)를 참조하면, 인식된 차선표시는 점선으로 표시된 차선표시(310, 320) 및 실선으로 표시된 차선표시(330)를 포함하는데, 차선변경 위반 경고 장치(100)는 이러한 점선과 실선을 구별할 수 있으며, 이렇게 구별된 차선표시에 대한 정보를 이용하여, 차선변경 위반 여부를 판단하게 되는 것이다.
도 3의 (c)는, 차선표시의 인식 및 구별 결과, 점선으로 된 차선표시(310, 320)와 실선으로 된 차선표시(330)를 입력된 영상에 나타낸 도면이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차선변경을 금지하기 위해 표시해둔 실선의 차선표시와 차선변경이 가능한 점선의 차선표시를 구별하여, 실선으로 된 차선표시를 넘어 차선변경을 하려는 상황이 예측되면, 차선변경 위반 사실을 운전자에게 경고해줌으로써, 안전한 주행이 되도록 해주는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것 이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 분야에 적용되어, 효과를 발생하는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선변경 위반 경고 장치에 대한 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선변경 위반 경고 방법에 대한 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선변경 위반 경고 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 차선변경 위반 경고 장치
110: 차선표시 인식부
120: 차선표시 구별부
130: 차선변경 위반 판단부
140: 차선변경 위반 경고부

Claims (6)

  1. 차선변경 위반 경고 장치에 있어서,
    카메라를 통해 입력된 영상으로부터 하나 이상의 차선표시를 인식하는 차선표시 인식부;
    상기 인식된 하나 이상의 차선표시를 점선 또는 실선으로 구별하는 차선표시 구별부;
    상기 인식된 하나 이상의 차선표시에서 상기 실선으로 구별되는 차선표시가 존재하면, 운전자 조작 정보 또는 차량 위치 정보에 근거하여, 차선변경 위반의 여부를 판단하는 차선변경 위반 판단부; 및
    상기 차선변경 위반 판단부에서 상기 차선변경 위반으로 판단된 경우, 상기 차선변경 위반의 사실을 운전자에게 경고하는 차선변경 위반 경고부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선변경 위반 경고 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차선표시 인식부는,
    상기 입력된 영상으로부터 에지 성분을 추출하고, 상기 추출된 에지 성분에 근거하여 차선표시 성분을 찾음으로써 상기 하나 이상의 차선표시를 인식하는 것을 특징으로 하는 차선변경 위반 경고 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차선표시 구별부는,
    상기 인식된 하나 이상의 차선표시의 길이를 분석하고 상기 분석된 길이에 근거하여 상기 인식된 하나 이상의 차선표시를 상기 점선 및 상기 실선으로 구별하거나, 상기 인식된 하나 이상의 차선표시에서 끊어짐 정보를 분석하고 상기 분석된 끊어짐 정보에 근거하여 상기 인식된 하나 이상의 차선표시를 상기 점선 및 상기 실선으로 구별하는 것을 특징으로 하는 차선변경 위반 경고 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 차선변경 위반 판단부는,
    상기 인식된 하나 이상의 차선표시에서 상기 실선으로 구별되는 차선표시가 존재하면,
    상기 운전자 조작 정보 또는 상기 차량 위치 정보를 파악하고,
    상기 파악된 운전자 조작 정보를 통해 상기 실선으로 구별된 차선표시의 방향으로 방향 지시등이 켜지는 것이 확인된 경우, 또는 상기 차량 위치 정보를 통해 해당 차량이 상기 실선으로 구별된 차선표시와 일정 거리 이하로 근접한 것이 확인된 경우,
    상기 차선변경 위반으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차선변경 위반 경고 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 차선변경 위반 경고부는,
    상기 차선변경 위반의 사실을 나타내는 고유한 소리 또는 진동을 발생시키거나, 상기 차선변경 위반의 사실을 나타내는 경고등을 켬으로써, 상기 운전자에게 경고하는 것을 특징으로 하는 차선변경 위반 경고 장치.
  6. 차선변경 위반 경고 방법에 있어서,
    카메라를 통해 입력된 영상으로부터 하나 이상의 차선표시를 인식하는 차선표시 인식 단계;
    상기 인식된 하나 이상의 차선표시를 점선 또는 실선으로 구별하는 차선표시 구별 단계;
    상기 인식된 하나 이상의 차선표시에서 상기 실선으로 구별되는 차선표시가 존재하면, 운전자 조작 정보 또는 차량 위치 정보에 근거하여, 차선변경 위반의 여부를 판단하는 차선변경 위반 판단 단계; 및
    상기 차선변경 위반 판단부에서 상기 차선변경 위반으로 판단된 경우, 상기 차선변경 위반의 사실을 운전자에게 경고하는 차선변경 위반 경고 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선변경 위반 경고 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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