KR20140052422A - 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치 및 이를 이용한 경로 안내 방법 - Google Patents

차량용 교통 안내 표지판 인식 장치 및 이를 이용한 경로 안내 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치는, 교통 안내 표지판을 촬영한 영상을 입력받아서, 상기 영상의 영상 처리 과정을 통해 상기 교통 안내 표지판을 인식하고, 인식된 교통 안내 표지판으로부터 교통 안내 정보를 추출하는 블랙 박스 및 경로 안내를 제공하는 네비게이션 모듈을 포함하고, 상기 블랙 박스로부터 무선 통신으로 상기 교통 안내 정보를 전달받고, 전달받은 교통 안내 정보에 기초하여 상기 경로 안내를 제공하는 AVN 기기를 포함한다.

Description

차량용 교통 안내 표지판 인식 장치 및 이를 이용한 경로 안내 방법{DEVICE FOR RECOGNIZING ROAD SIGNS FOR VEHICLE AND METHOD FOR NAVIGATING A ROUTE USNING SAME}
본 발명은 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치 및 이를 이용한 경로 안내 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에 설치된 블랙박스를 이용한 교통 안내 표지판을 인식하는 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치 및 이를 이용한 경로 안내 방법에 관한 것이다.
종래의 차량용 AVN(Audio Video Navigation) 시스템은 경로 탐색시 교통정보를 이용한다. 예를 들어 AVN 시스템은 서버 데이터를 이용하거나 또는 단말기 데이터를 통해 교통정보를 이용하여 경로를 탐색한다.
서버 데이터를 이용하는 경우, AVN 시스템은 서버에 접속하여, 서버로부터 과거 및 현재의 교통정보를 수신하여 경로를 탐색하는데, 지하 등의 데이터 송수신이 어려운 지역에 위치하게 되면 서버로부터 교통 정보를 받을 수 없게 되어 동작이 불가능하다.
또한, 교통 안내 표지판과 같은 교통 안내 표지판의 변경이 발생한 경우, 현재의 MPA 데이터를 변경된 교통 안내 표지판이 반영된 MAP 데이터로 수시로 업데이트 해야하는 번거로움이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 도로의 사정이 변경된 경우에도 MPA 데이트를 업데이트하지 않고도 기존의 장치 구성만으로도 정확한 경로 안내를 제공받을 수 있는 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 장치를 이용한 경로 안내 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치는, 교통 안내 표지판을 촬영한 영상을 입력받아서, 상기 영상의 영상 처리 과정을 통해 상기 교통 안내 표지판을 인식하고, 인식된 교통 안내 표지판으로부터 교통 안내 정보를 추출하는 블랙 박스 및 경로 안내를 제공하는 네비게이션 모듈을 포함하고, 상기 블랙 박스로부터 무선 통신으로 상기 교통 안내 정보를 전달받고, 전달받은 교통 안내 정보에 기초하여 상기 경로 안내를 제공하는 AVN 기기를 포함한다.
본 발명의 다른 일면에 따른 경로 안내 방법은, 블랙박스에 구비된 카메라를 통해 교통 안내 표지판이 포함된 영상을 획득하는 단계와, 상기 영상을 입력받고, 상기 블랙 박스에 탑재된 객체 추적 알고리즘을 통해 상기 영상에 포함된 상기 교통 안내 표지판을 인식하고, 인식된 교통 안내 표지판으로부터 교통 안내 정보를 추출하는 단계 및 AVN 기기가 근거리 무선 통신으로 상기 교통 안내 정보를 수신하고, 수신된 교통 안내 정보에 기초하여 상기 경로 안내를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 차량용 블랙박스를 이용한 영상 처리 기술을 통해서 교통 안내 표지판을 인지하고, 인지한 결과를 AVN 장치로 전달하여 현재 주행중인 도로가 유효한 도로인지를 확인할 수 있도록 함으로써, 도로 사정이 변경되었을 경우에 운전자가 미리 MAP 데이터를 업데이트하지 않고도 교통 안내 표지판에 따라서 새로운 경로로 제공받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치의 전체 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 블랙 박스 장치의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 AVN 장치를 내부 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치의 전체 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치(100)는 영상 처리를 통해 교통 안내 표지판을 인식하고, 인식된 교통 안내 표지판으로부터 교통 안내 정보를 추출하는 블랙 박스 장치(110) 및 무선 통신으로 상기 블랙 박스 장치(110)에 의해 추출된 교통 안내 정보를 전달받아서 이에 기초하여 경로 안내를 제공하는 AVN 장치(130)를 포함한다. 여기서, 상기 무선 통신은 일례로, 블루투스 통신, PLC, IEEE 1394, 무선 RF 통신일 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 블랙 박스 장치(110)와 AVN 장치(130) 간의 데이터 통신이 가능한 모든 종류의 무선 통신 방식을 배제하지 않는다. 이하에서는 블랙 박스 장치(110)와 AVN 장치(130)가 블루투스 통신 방식으로 정보를 주고 받은 것으로 한정하여 설명하기로 한다.
이하, 도 1에 도시된 각 구성들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 블랙 박스 장치의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 블랙 박스 장치(110)는 영상 입력 장치(112), 영상 처리 장치(114) 및 블루투스 통신 장치(116)를 포함한다.
영상 입력 장치(112)는 블랙 박스 장치 내에 구비된 카메라(도시되지 않음)를 통해 획득된 교통 안내 표지판을 포함한 영상 정보를 입력받는 구성으로서, 영상 처리 장치(114)와 상기 카메라를 연결하는 일종의 인터페이스일 수 있다.
영상 처리 장치(114)는 영상 처리 과정을 통해 상기 영상 정보에 포함된 상기 교통 안내 표지판을 객체로서 추출하고, 추출된 객체로부터 교통 안내 정보를 분석/추출한다. 이를 위해, 영상 처리 장치(114)는 객체 추적부(114A: Object Tracking unit), 교통 안내 정보 추출부(114B) 및 데이터베이스(114C)를 포함한다. 객체 추적부(114A)는 내부에 객체 추적 알고리즘이 탑재되어, 객체 추적 알고리즘의 실행에 따라 영상 입력 장치(112)를 통해 전달받은 영상 정보에 포함된 객체(교통 안내 표지판)의 이동 경로를 실시간으로 추적한다. 이러한 객체 추적 알고리즘은 동영상에 포함된 특정 객체를 프레임 단위로 추적하는 알고리즘으로서, 당업자라면 충분히 알 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 상기 영상 정보는 차량의 이동 환경에서 획득된 정보이다. 이러한 이동 환경에서의 영상으로부터 신뢰성 있는 객체 추출을 보장받기 위해, 객체 추적부(114A)는 내부에 영상 보정 처리 알고리즘이 추가로 탑재될 수 있다. 영상 보정 처리 알고리즘에 따른 영상 보정 과정은 흔들림 보정 과정, 광(Light) 보정 과정 및 눈/비 보정 과정을 포함할 수 있다. 구체적으로, 흔들림 보정 과정은 차량 내의 클러스터로부터 차량 속도 정보와 조향각 정보를 제공받고, 이에 기초하여 차량 흔들림에 따른 보정전 영상의 영상 왜곡을 보정한다. 광(Light) 보정 과정은 차량의 헤드 램프의 제어 유닛(도시되지 않음)을 통해 헤드 램프의 온/오프(on/off) 신호를 제공받고, 이에 기초하여 헤드 램프에서 출사된 광에 따른 보정전 영상의 영상 왜곡을 보정한다. 눈/비 보정 과정은 와이퍼 제어 유닛(도시되지 않음)을 통해 와이퍼의 온/오프 신호를 제공받고, 이에 기초하여 눈 또는 비가 내리는 와이퍼 동작 환경에 따른 보정전 영상의 영상 왜곡을 보정한다. 이와 같이, 3가지 영상 보정 과정을 거친 보정 후 영상에서는 상술한 객체 추적 알고리즘을 통해 객체 정보(교통 안내 표지판)가 추출된다. 교통 안내 정보 추출부(114B)는 상기 객체 추적부(114A)로부터 상기 객체 정보를 전달받고, 상기 데이터 베이스(114C)를 참조하여 객체 정보에 포함된 교통 안내 정보를 분석하여 이를 추출한다. 여기서, 상기 데이터 베이스(114C)에는 객체별 일반화(Normalization)된 객체 학습 데이터들과 각 객체 학습 데이터별로 연계된 교통 안내 정보가 저장되어 있다. 즉, 교통 안내 정보 추출부(114B)는 데이터 베이스(114C)를 조회하여 객체 정보에 매칭된 객체 학습 데이터와 해당 교통 안내 정보를 읽어온다.
이와 같이, 영상 처리 장치(114)에 의해 생성된 교통 안내 정보는 블루투스 통신 장치(116)를 통해 블루투스 통신 규격에 따라 가공되어 AVN 장치(130)로 전송된다.
이하, AVN 장치(130)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 1에 도시된 AVN 장치를 내부 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3을 참조하면, AVN 장치(130)는 블루투스 통신 장치(132), 경로 처리 장치(134) 및 운전자 안내 장치(136)을 포함한다.
블루투스 통신 장치(132)는 블랙 박스 장치(110)로부터 블루투스 통신 규격에 따라 전송된 상기 교통 안내 정보를 수신하고, 이를 상기 경로 처리 장치(134)로 전달한다.
경로 처리 장치(134)는 전달받은 교통 안내 정보를 기초하여 경로 안내를 제공하는 구성으로서, 이를 위해, 경로 매칭부(134A), 경로 안내부(134B) 및 맵 데이터베이스(134C)를 포함한다. 경로 매칭부(134A)는 블랙박스 장치(110)에서 전달한 교통 안내 정보가 이미 안내중인 경로 안내 정보에 부합하는지를 판단한다. 만약 부합하지 않는다면, 경로 안내부(134B)에 이러한 내용을 전달한다. 경로 안내부(134B)에서는 블랙박스 장치(110)에서 전달한 내용을 토대로 새로운 경로를 운전자에게 전달한다. 경로 매칭부(134A)와 경로 안내부(134B)는 모두 맵 데이터베이스(134C)의 저장된 정보를 기준으로 판단하고 계산한다.
운전자 안내 장치(136)는 경로 처리 장치(134)로부터 받은 정보를 시각적 및/또는 청각적인 정보로 변환하여 운전자에게 제공하는 구성으로서, LCD, 이러한 LCD를 구동시키는 구동부 및 스피커를 포함할 수 있다.
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.

Claims (6)

  1. 교통 안내 표지판을 촬영한 영상을 입력받아서, 상기 영상의 영상 처리 과정을 통해 상기 교통 안내 표지판을 인식하고, 인식된 교통 안내 표지판으로부터 교통 안내 정보를 추출하는 블랙 박스; 및
    경로 안내를 제공하는 네비게이션 모듈을 포함하고, 상기 블랙 박스로부터 무선 통신으로 상기 교통 안내 정보를 전달받고, 전달받은 교통 안내 정보에 기초하여 상기 경로 안내를 제공하는 AVN 기기;
    를 포함하는 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블랙 박스는,
    내부에 탑재된 객체 추적 알고리즘을 통해 상기 영상에 포함된 교통 안내 표지판을 객체로서 판단하고, 판단된 객체를 상기 영상의 프레임 단위로 실시간 추적하여 객체 정보를 추출하는 객체 추적부;
    객체별 일반화(Normalization)된 객체 학습 정보들과 각 객체 학습 정보별로 연계된 교통 안내 정보가 저장된 데이터베이스; 및
    상기 객체 정보를 전달받고, 상기 데이터 베이스를 조회하여 전달받은 상기 객체 정보에 매칭되는 교통 안내 정보를 독출하는 교통 안내 정보 추출부
    를 포함하는 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 블랙 박스는 내부에 영상 보정 처리 알고리즘이 탑재되어, 상기 영상 보정 처리 알고리즘에 따라 차량의 이동 환경에 따른 영상 왜곡을 보정하는 것인 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 블랙 박스는 상기 영상 보정 처리 알고리즘에 따라
    차량 내의 클러스터로부터 차량 속도 정보와 조향각 정보에 기초하여 차량 흔들림에 따른 영상의 영상 왜곡을 보정하는 흔들림 보정과, 헤드 램프의 온/오프(on/off) 신호에 기초하여 헤드 램프에서 출사된 광에 따른 상기 영상의 영상 왜곡을 보정하는 광 보정 및 와이퍼의 온/오프 신호에 기초하여 눈 또는 비가 내리는 와이퍼 동작 환경에 따른 상기 영상의 영상 왜곡을 보정하는 눈/비 보정을 수행하여 차량의 이동 환경에 따른 영상 왜곡을 보정하는 것인 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 AVN 기기는,
    블랙박스 장치(110)에서 전달한 교통 안내 정보가 이미 안내중인 경로 안내 정보에 부합하는지를 판단하는 경로 매칭부;
    맵 데이터가 저장된 맵 데이터 베이스; 및
    상기 경로 매칭부로부터 판단 결과를 전달받고, 상기 맵 데이터베이스로부터 가져온 맵 데이터에 상기 판단 결과를 반영하여 경로 안내를 제공하는 것인 경로 안내부
    를 차량용 교통 안내 표지판 인식 장치.
  6. 블랙박스에 구비된 카메라를 통해 교통 안내 표지판이 포함된 영상을 획득하는 단계;
    상기 영상을 입력받고, 상기 블랙 박스에 탑재된 객체 추적 알고리즘을 통해 상기 영상에 포함된 상기 교통 안내 표지판을 인식하고, 인식된 교통 안내 표지판으로부터 교통 안내 정보를 추출하는 단계;
    AVN 기기가 근거리 무선 통신으로 상기 교통 안내 정보를 수신하고, 수신된 교통 안내 정보에 기초하여 상기 경로 안내를 제공하는 단계;
    를 포함하는 경로 안내 방법.
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Cited By (4)

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