KR20140002491U - Lane simulation apparatus - Google Patents
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Abstract
본 고안은 가상 차선 표시 장치에 관한 것으로, 차량의 지붕에 설치된 광 발생부를 포함하고, 상기 광 발생부에서 광선을 전면 유리에 조사하여 가상의 차선을 표시토록 하는 것이다.
이에 따르면, 빗길이나 야간 등 차선 식별이 어려운 상황에서 가상의 차선을 운전자가 쉽게 인식할 수 있도록 전면 유리에 디스플레이해줌으로써 차선 이탈을 방지하여 안전 주행을 보조할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a virtual lane display device, comprising a light generation unit provided on the roof of the vehicle, the light generation unit to display a virtual lane by irradiating light rays to the windshield.
According to this, in a situation where it is difficult to identify a lane such as a rainy road or a night, a virtual lane is displayed on the windshield for easy recognition by the driver, thereby preventing lane departure and assisting in safe driving.
Description
본 고안은 가상 차선 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빗길이나 야간 등 차선 식별이 어려운 상황에서 가상의 차선을 디스플레이하여 차선 이탈을 방지하여 안전 주행을 보조할 수 있는 가상 차선 표시 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a virtual lane display device, and more particularly, to a virtual lane display device capable of assisting safe driving by preventing the departure of lanes by displaying a virtual lane in a difficult situation such as rain or night. .
일반적으로 야간이나 빗길 등에서는 시야가 어둡고 차선이 오래되어 선명도가 저하된 상태이고, 또 빗물이 고여 차선이 물에 잠긴 상태이고, 헤드라이트의 불빛에 난반사되어 운전자가 정확히 식별하기 어려운 상황이 종종 발생된다.In general, at night or on rainy roads, the visibility is dark and the lanes are old, the sharpness is deteriorated, the rainwater is accumulated, the lanes are submerged, and the reflections of the headlights are difficult to accurately identify the driver. do.
따라서 운전 조건이 열악한 야간이나 빗길 상황에서 차선의 이탈을 방지하기 위한 방안이 요구되는 실정이다.Therefore, a situation is required to prevent the departure of the lane at night or rainy conditions in poor driving conditions.
종래 차선 이탈 방지장치가 개발되어 시판되고 있으며, 국내 공개특허 제2008-0096885호 등이 개시되어 있다.Conventionally, lane departure prevention apparatus has been developed and marketed, and Korean Laid-Open Patent No. 2008-0096885 is disclosed.
종래 차선 이탈 방지장치를 살펴보면, 프런트 카메라 또는 리어 뷰 카메라로 촬영한 영상을 화상 처리하는 것에 의해 차선을 인식하는 차선 이탈 경보 장치 또는 레인 키프(lane keep) 시스템이 제안되고 있다.Referring to the conventional lane departure prevention apparatus, a lane departure warning apparatus or a lane keep system that recognizes a lane by image processing an image photographed by a front camera or a rear view camera has been proposed.
또 다른 종래 기술로서, 차량의 프런트 그릴 중앙부에 카메라를 설치하고, 전방을 볼 수 없는 교차점 또는 T자형 교차로 등으로 접근하는 차량이나 자전거, 통행인의 확인을 보조하는 브랜드 코너 모니터 시스템이 제안되고 있다.As another conventional technology, a brand corner monitor system has been proposed that assists the identification of vehicles, bicycles, and pedestrians by installing a camera in the center of the front grill of the vehicle and approaching an intersection or T-shaped intersection where the front is not visible.
그러나 이러한 종래기술은 차선 감지를 위한 화상 인식 처리 기술은 일반적으로, 2치화(値化)→ 영상의 윤곽이나 곡선의 에지 추출→호크(hough) 변환 방법, 인공지능에 의한 차선 추출 방법, 차량 상방시에의 시점 변환 처리에 의한 차선 추출법등이 있지만, 어느 방식도 계산량이 많은 문제점이 있었다.
However, in the conventional technology, image recognition processing techniques for lane detection generally include binarization, edge extraction of contours or curves of images, hough conversion, lane extraction using artificial intelligence, and vehicle upside. Although there are lane extraction methods by the viewpoint conversion process in Si, etc., there is a problem in that both methods have a large amount of calculation.
본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 빗길이나 야간 등 차선 식별이 어려운 상황에서 가상의 차선을 디스플레이하여 차선 이탈을 방지하여 안전 행을 보조할 수 있도록 하는 가상 차선 표시 장치에 관한 것이다.
The present invention is devised to solve the above problems of the prior art, a virtual lane display device that can assist the safety lane by preventing the departure of the lane by displaying the virtual lane in a difficult situation, such as rain or night It is about.
상기한 본 고안의 목적은, 차량의 전방에 장착되어 전방의 지면을 촬영하는 카메라; 카메라에서 촬영된 화상을 처리하는 화상처리부; 화상처리부의 신호를 받아 차선의 궤적을 연산하는 제어부; 제어부에 연동되며 차량의 지붕에 설치되어 광선을 전면 유리에 조사하는 광 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 차선 표시 장치에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention is a camera mounted on the front of the vehicle for photographing the ground of the front; An image processor which processes an image photographed by a camera; A control unit which receives a signal of the image processing unit and calculates a trajectory of a lane; And a light generation unit interlocked with the control unit and installed on the roof of the vehicle to irradiate light rays onto the windshield.
광 발생부는 적색의 가시광선이 조사되어 가상의 차선을 표시토록 한 것을 특징으로 한다. The light generator is characterized in that the visible red light is irradiated to display the virtual lane.
전면 유리의 내면에는 상기 가상의 차선을 표시하는 적색 가시광선이 외부로 통과되지 않도록 반사코팅된 것을 특징으로 한다.
The inner surface of the windshield is characterized in that the reflective coating so that the red visible light indicating the virtual lane does not pass to the outside.
본 고안에 따르면 빗길이나 야간 등 차선 식별이 어려운 상황에서 가상의 차선을 운전자가 쉽게 인식할 수 있도록 전면 유리에 디스플레이해줌으로써 차선 이탈을 방지하여 안전 주행을 보조할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, a virtual lane is displayed on the windshield so that the driver can easily recognize the lane in rainy conditions or at night.
도 1은 본 고안에 따른 가상 차선 표시 장치를 나타낸 구성 도면.
도 2는 본 고안에 따른 가상 차선 표시 장치의 작동을 내부에서 본 도면.
도 3은 본 고안에 따른 가상 차선 표시 장치에 대한 제어 흐름도.1 is a block diagram showing a virtual lane display device according to the present invention.
2 is a view showing the operation of the virtual lane display device according to the present invention from the inside.
3 is a control flowchart of a virtual lane display device according to the present invention;
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 고안에 따른 가상 차선 표시 장치를 나타낸 구성 도면, 도 2는 본 고안에 따른 가상 차선 표시 장치의 작동을 내부에서 본 도면, 도 3은 본 고안에 따른 가상 차선 표시 장치에 대한 제어 흐름도이다.1 is a configuration diagram showing a virtual lane display device according to the present invention, FIG. 2 is a view showing the operation of the virtual lane display device according to the present invention from the inside, and FIG. 3 is a virtual lane display according to the present invention. Control flow chart for the device.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 가상 차선 표시 장치는, 차량의 전방에 장착되어 전방의 지면을 촬영하는 카메라(2); 카메라(2)에서 촬영된 화상을 처리하는 화상처리부(4); 화상처리부(4)의 신호를 받아 차선의 궤적을 연산하는 제어부(6); 제어부(6)에 연동되며 차량의 지붕에 설치되어 광선을 전면 유리(100)에 조사하는 광 발생부(8);를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a virtual lane display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
카메라(2)는 차량의 양측 코너 영역의 차선(백선) 위치 및 차량과 차선간의 거리를 감지한다.The
또한 카메라(2)는 야간 주행시 대향차의 전조등 불빛(헤드라이트)에 따른 카메라의 헐레이션(Halation) 현상을 방지하면서 차선을 명료하게 촬영할 수 있어야 한다. In addition, the
그리고 우천시에는 카메라에 묻은 물방울이 용이하게 제거될 수 있으며, 차량이 차선내에 있는지, 차선을 이탈했는지의 여부를 용이하게 감지할 수 있어야 한다.In the rain, the water droplets on the camera can be easily removed, and it must be able to easily detect whether the vehicle is in the lane or has left the lane.
따라서 카메라(2)는 커버의 전단부 양측면에 카메라 창이 형성되고, 카메라 창의 각도는 카메라 커버의 전후 길이방향에 대하여 예각을 이루도록 형성된다.Therefore, the
즉, 한 쌍의 카메라 창은 앞쪽에서 뒤쪽으로 갈수록 안쪽에서 바깥쪽으로 경사진 형태로 형성된다.That is, the pair of camera windows are formed inclined from the inner side to the outer side from the front side to the rear side.
따라서, 우천시 카메라 창에 빗물 등의 물방울이 묻게 되더라도, 주행중 전방에서 불어오는 바람의 세기에 의하여 물방울이 손쉽게 제거될 수 있다.Therefore, even if water droplets such as rain water on the camera window in rainy weather, the water droplets can be easily removed by the strength of the wind blowing from the front while driving.
카메라(2)는 카메라 커버의 내부에 차체 전후방향을 기준으로 앞쪽에서부터 프리즘, 렌즈, 촬상 디바이스가 차례로 배치되며 고정 장착된다.The
보다 상세하게는, 카메라 커버의 내부에서 카메라 창을 향하여 프리즘이 배치되고, 이 프리즘 뒤쪽에 렌즈가 배치되며, 렌즈의 뒤쪽에는 실제 영상을 촬영하는 촬상 디바이스가 배치된다.More specifically, a prism is disposed toward the camera window inside the camera cover, a lens is disposed behind the prism, and an imaging device for photographing an actual image is disposed behind the lens.
한편, 촬상 디바이스에는 화상처리부(4)가 연결되어 영상신호를 교환 가능하게 연결된다.On the other hand, the image processing unit 4 is connected to the imaging device so as to exchange image signals.
화상처리부(4)는 촬상 디바이스에서 촬영된 영상신호를 수신하고, 제어부에서 수신된 신호를 연산하여 차선의 폭 및 차선과 차량간의 거리 및 궤적을 연산하게 된다.The image processing unit 4 receives the image signal photographed by the imaging device, and calculates the width of the lane and the distance and the trajectory between the lane and the vehicle by calculating the signal received by the control unit.
화상처리부(4)의 연산 결과 신호에 따라 광 발생부(8)가 온 작동되어 가상의 차선(L)을 전면 유리(100)에 디스플레이하게 된다.According to the operation result signal of the image processor 4, the
바람직하게는 광 발생부(8)는 시인성이 뛰어난 적색의 가시광선이 조사되어 좌,우 양측에 가상의 차선(L)이 표시된다.Preferably, the
또한 조사된 가시광선이 전면 유리(100)를 투과하여 전방에서 오는 차량의 운전자의 시야를 방해하지 않도록 하기 위한 광 차단 수단이 필요하다.In addition, there is a need for light blocking means for preventing the irradiated visible light from penetrating the
광 차단 수단으로서는 전면 유리(100)의 내면에 반사코팅을 하여 반사부를 형성한다.As the light blocking means, a reflection coating is formed on the inner surface of the
따라서 가상의 차선(L)을 표시하는 가시광선이 반사부에 디스플레이됨으로써 운전자만 식별할 수 있고, 외부로는 빛이 새어나가지 않도록 차단하여 안전 운행을 도모할 수 있다. Therefore, the visible light displaying the virtual lane L is displayed on the reflecting unit so that only the driver can identify the vehicle, and the vehicle can be blocked to prevent light from leaking to the outside to promote safe driving.
또는 광 발생부(8)에서 조사되는 광선은 육안으로 식별되지 않는 비가시광선이며, 이를 식별할 수 있는 선글라스가 마련된다.Alternatively, the light rays irradiated from the light generating
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 가상 차선 표시 장치에 의한 차선 이탈 감지 방법을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.The lane departure detection method by the virtual lane display device according to the present invention configured as described above will be described sequentially.
먼저, 주행중 차량의 양쪽 코너 영역에 대한 카메라(2)의 촬영이 시작된다.First, photographing of the
즉, 프리즘 및 렌즈를 통하여 들어오는 차량의 좌측 및 우측 코너 영역에 대한 영상을 촬상 디바이스가 실시간으로 촬영을 하게 되고, 그 영상 신호는 화상처리부(4)로 전송된다.That is, the imaging device captures images of the left and right corner regions of the vehicle coming through the prism and the lens in real time, and the image signals are transmitted to the image processing section 4.
다음으로, 촬상 디바이스로부터 수신된 화상 신호를 화상처리부(4)에서 화상 처리하여, 노면상의 차선 위치 및 폭을 추출하고, 그 차선 위치와 차량간의 거리를 연산하는 단계가 진행된다.Next, the image processing unit 4 performs image processing on the image signal received from the imaging device, extracts the lane position and width on the road surface, and calculates the distance between the lane position and the vehicle.
화상처리부(4)의 차선 위치를 추출하는 방법은 촬상 디바이스로부터 얻어진 화상 신호를 수평 방향으로 적산하여 농도 분포를 구하고, 이 농도 분포중 최대 농도는 나타내는 피크 위치로부터 차선 위치를 추출하고, 피크 위치의 폭을 계산하여 차선폭을 판정하게 된다.In the method of extracting the lane position of the image processing unit 4, the image signal obtained from the imaging device is integrated in the horizontal direction to obtain a density distribution, and the maximum density of the density distribution is extracted from the peak position indicating the lane position, and the The lane width is determined by calculating the width.
또한 화상처리부(4)는 차선 위치의 신뢰도를 높이기 위하여 촬영된 차선 폭의 크기에 따라 차량과 차선 간의 거리를 판별하게 되는데, 촬영된 차선 폭이 작으면 차량과 차선 간의 거리는 멀고, 촬영된 차선 폭이 크면 차량과 차선간의 거리가 가까운 반비례 관계를 이용하여 판별하게 된다.In addition, the image processing unit 4 determines the distance between the vehicle and the lane according to the size of the lane width photographed in order to increase the reliability of the lane position. If the lane width is small, the distance between the vehicle and the lane is far, and the lane width is photographed. If the value is large, the distance between the vehicle and the lane is determined using a near inverse relationship.
즉, 원근법에 의거하여 가까운 물체는 큰 크기로 촬영되고, 먼 물체는 작은 크기로 촬영되는 원리와 같이, 촬영된 차선 폭이 작으면 차량와 차선이 먼 거리를 유지한 상태이고, 촬영된 차선 폭이 크면 차량과 차선이 가까운 거리를 유지하고 있음을 나타낸다.That is, based on the perspective, close objects are photographed in a large size, and distant objects are photographed in a small size. When the photographed lane width is small, the distance between the vehicle and the lane is maintained. Larger indicates that the vehicle is in close proximity to the lane.
따라서 화상처리부는 촬영된 차선 폭이 크면 차선과 차량간의 거리가 가까운 것으로 판정하고, 촬영된 차선의 폭이 좁으면 차선과 차량간의 거리가 먼 것으로 판정하면서, 차량이 차선내에 또는 차선 밖에 있는지를 판별하게 된다.Accordingly, the image processing unit determines that the distance between the lane and the vehicle is close when the width of the photographed lane is large, and determines that the vehicle is in or outside the lane while determining that the distance between the lane and the vehicle is far when the width of the photographed lane is narrow. Done.
다음으로, 화상처리부(4)로부터 수신된 연산 결과 신호를 전달받아 광 발생부가 작동되어 광선의 조사가 이루어지고, 좌측 및 우측의 가상의 차선(L)이 전면 유리(100)에 디스플레이되는 바, 좌측 및 우측 차선이 그 폭을 달리하며 수평선 형태로 디스플레이된다.Next, the light generation unit is operated by receiving the operation result signal received from the image processing unit 4 to irradiate light rays, and virtual lanes L on the left and right sides are displayed on the
예를 들어, 우측의 차선과 차량간의 거리가 멀면, 우측의 차선 폭은 좁게 디스플레이 되고, 좌측의 차선과 차량간의 거리가 가까우면 좌측의 차선 폭은 넓게 디스플레이된다.For example, when the distance between the lane on the right and the vehicle is far, the width of the lane on the right is narrowly displayed, and when the distance between the lane on the left and the vehicle is close, the width of the lane on the left is displayed wide.
또한, 우측의 차선과 차량간의 거리가 멀면 우측의 차선은 위쪽으로 이동되며 디스플레이되고, 좌측의 차선은 아래쪽으로 이동되며 디스플레이된다.In addition, when the distance between the right lane and the vehicle is far, the right lane is moved upward and displayed, and the left lane is moved downward and displayed.
결국, 각 차선과 차량간의 거리에 따라 좌측 및 우측의 차선은 그 폭을 달리하며 상하로 이동되면서 가상의 차선(L)이 디스플레이되어, 운전자는 차선의 위치 및 이탈 정보를 용이하게 인식할 수 있게 된다.As a result, the lanes on the left and right sides of the vehicle are moved up and down according to the distance between each lane and the vehicle, and the virtual lane L is displayed so that the driver can easily recognize the location and departure information of the lane. do.
물론, 좌측 및 우측 차선과 차량간의 거리가 동일하다면 좌우측의 차선은 동일한 높이를 유지하며 디스플레이된다.Of course, if the distance between the left and right lanes and the vehicle is the same, the left and right lanes are displayed while maintaining the same height.
비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, all such changes and modifications being attached It is obvious that the claims belong to the claims.
2 : 카메라 4 : 화상처리부
6 : 제어부 8 : 광 발생부
100 : 전면 유리 L : 가상의 차선2: camera 4: image processing unit
6
100: front glass L: imaginary lane
Claims (4)
And a light generating unit formed inside the vehicle, wherein the light generating unit irradiates light rays to the windshield to display a virtual lane.
차량의 전방에 장착되어 전방의 지면을 촬영하는 카메라;
상기 카메라에서 촬영된 화상을 처리하는 화상처리부;
상기 화상처리부의 신호를 받아 차선의 궤적을 연산하고 상기 광 발생부의 작동을 제어하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 차선 표시 장치.
The method of claim 1,
A camera mounted on the front of the vehicle to photograph the ground in front of the vehicle;
An image processor which processes an image photographed by the camera;
A control unit which receives a signal of the image processing unit to calculate a trajectory of a lane and controls an operation of the light generating unit;
Virtual lane display device comprising a.
상기 광 발생부는 적색의 가시광선이 조사되어 상기 가상의 차선을 표시토록 한 것을 특징으로 하는 가상 차선 표시 장치.
The method of claim 1,
And the light generating unit is configured to display the virtual lane by irradiating red visible light.
상기 전면 유리의 내면에는 상기 가상의 차선을 표시하는 광선이 외부로 통과되지 않도록 반사부가 형성된 것을 특징으로 하는 가상 차선 표시 장치.The method of claim 1,
And a reflector formed on an inner surface of the windshield such that light beams representing the virtual lanes do not pass to the outside.
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| KR2020120009500U KR20140002491U (en) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Lane simulation apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140002491U (en) |
-
2012
- 2012-10-19 KR KR2020120009500U patent/KR20140002491U/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
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