KR20140064424A - 차량의 위치 인식 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 위치 인식 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 차량의 위치 인식 방법은, 차량의 위치 정보를 포함하는 GPS 신호를 수신하는 단계, 카메라를 통하여 영상 데이터를 획득하는 단계, 획득한 영상 데이터를 기저장된 영상 데이터와 비교하는 단계, 기저장된 영상 데이터 중 획득한 영상 데이터와 일치하는 영상 데이터가 있는 경우, 일치하는 영상 데이터의 위치 정보에 기초하여 차량의 위치 및 주행 방향 정보를 파악하는 단계와 GPS 신호에 포함된 위치 정보와 상기 파악한 차량의 위치 및 주행 방향정보에 기초하여, 차량의 현재 위치 및 주행 방향을 결정하는 단계를 포함한다. 이에 따라, GPS 신호와 영상 데이터에 기초하여 차량의 위치를 더욱 정확하게 인식할 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 주행 방향도 정확하게 인식할 수 있다.

Description

차량의 위치 인식 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECOGNIZING POSITION OF CAR}
본 발명은 차량의 위치 인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 자세히는 차량의 위치를 더욱 정확하게 인식할 수 있는 차량의 위치 인식 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 다양한 방법과 장치를 이용하여 자동차의 위치 및 주변의 환경을 인지함으로써, 운전자의 안전 및 편의성을 향상시키고 있다.
예를 들어, GPS(Global Positioning System)를 이용하여, 차량의 위치를 인식할 수 있다. 또한, 차량의 인식된 위치를 지도 데이터 상에 표시할 수 있으며, 지도 화면 상의 현재 위치로부터 사용자의 목적지까지 경로를 알려주는 등 네비게이션(navigation) 서비스의 이용이 증가하고 있다.
그러나, GPS 신호의 오차로 인하여 도로 주행시 차량의 정확한 위치 파악이 되지 않아 더욱 정확한 차량의 위치 인식 장치 및 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 차량의 위치를 더욱 정확하게 인식할 수 있는 차량의 위치 인식 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량의 위치 인식 방법은, 차량의 위치 정보를 포함하는 GPS 신호를 수신하는 단계, 카메라를 통하여 영상 데이터를 획득하는 단계, 획득한 영상 데이터를 기저장된 영상 데이터와 비교하는 단계, 기저장된 영상 데이터 중 획득한 영상 데이터와 일치하는 영상 데이터가 있는 경우, 일치하는 영상 데이터의 위치 정보에 기초하여 차량의 위치 및 주행 방향 정보를 파악하는 단계와 GPS 신호에 포함된 위치 정보와 상기 파악한 차량의 위치 및 주행 방향정보에 기초하여, 차량의 현재 위치 및 주행 방향을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량의 위치 인식 장치는, 차량의 위치 정보를 포함하는 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈, 영상 데이터를 획득하는 카메라, 기획득된 영상 데이터들을 저장하는 저장부, 획득한 영상 데이터를 저장부의 기저장된 영상 데이터와 비교하여 제어부를 포함하고, 제어부는, 기저장된 영상 데이터 중 획득한 영상 데이터와 일치하는 영상 데이터가 있는 경우, 일치하는 영상 데이터의 위치 정보에 기초하여 차량의 위치 및 주행 방향 정보를 파악하고, GPS 신호에 포함된 위치 정보와 파악한 차량의 위치 및 주행 방향 정보에 기초하여, 차량의 현재 위치 및 주행 방향을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, GPS 신호와 영상 데이터에 기초하여 차량의 위치를 더욱 정확하게 인식할 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 주행 방향도 정확하게 인식할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 위치 인식 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 위치 인식 방법을 나타내는 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 위치 인식 방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 위치 인식 장치의 블록도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 차량의 위치 인식 방법을 나타내는 순서도이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 거리측정 장치는 차량의 위치 인식 장치의 전반적인 동작에 대한 제어를 수행하는 제어부(110), 카메라(120), GPS 모듈(130), 데이터가 저장되는 저장부(140)를 포함할 수 있다.
상기 카메라(120)는 차량에 설치되어 이미지를 촬영하여 출력하는 구성으로서, 차량의 전방 또는 후방 또는 주변 영상을 획득하여 제어부(110)에 출력하거나 저장부(140)에 저장할 수 있다.
상기 카메라(120)는 차량의 어느 위치에도 배치할 수 있으나, 주행 방향의 효율적인 인식을 위하여 차량의 전방을 향하도록 배치되는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 상기 카메라(120)는 이미지 센서 등을 포함할 수 있고, 상기 이미지 센서는 입력 영상을 전자 신호로 변환시키는 CCD(Charge Coupled Device) 센서, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 센서 등일 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
한편, 상기 GPS 모듈(130)은 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치 정보를 수신할 수 있다.
한편, 제어부(110)는 카메라(120)로부터 획득한 영상을 분석할 수 있고, 분셕 결과 또는 GPS 모듈(130)로부터 수신한 GPS 신호에 기초한 출력을 디스플레이(미도시)에 표시하거나 음향 효과를 출력할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 카메라(120)로부터 획득한 영상과 GPS 모듈(130)로부터 수신한 GPS 신호를 종합적으로 분석하여 차량의 현재 위치 및 주행 방향을 판별할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 획득한 영상 데이터들을 저장부(140)에 저장하도록 제어할 수 있고, 획득한 영상 데이터들을 GPS 신호와 연계하여 저장하도록 제어할 수 있다.
한편, 저장부(140)에 저장되는 기준 정보들은 소정 오브젝트의 영상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표지판 영상, 유명한 건물, 지역의 대표 영상들을 포함할 수 있다.
한편, 저장부(140)에 저장되는 데이터들은 데이터베이스 형태로 제조사에 의해 저장될 수 있고, 실시예에 따라서는, 인터넷 네트워크를 통하여 다운로드 받거나 업데이트(update)할 수 있다.
또는, 상기 저장되는 데이터들은 이전에 상기 카메라(120)를 통하여 획득한 영상지 데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 관리하는 정보를 포함할 수 있다. 즉, 카메라(120)로 획득한 영상 데이터들을 삭제하지 않고, DB화하여 이후에 활용할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 위치 인식 장치 및, 방법은, 차량의 위치 정보를 포함하는 GPS 신호를 GPS 모듈(130)을 통하여 수신할 수 있다.(S210)
또한, 카메라(120)를 통하여 영상 데이터를 획득한다.(S220)
본 발명은 카메라(120)의 배치 형태에 한정되지 않으나, 상기 영상 데이터 획득 단계(S220)는, 상기 카메라(120)를 통하여 차량의 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 제어부(110)는 상기 획득한 영상 데이터를 저장부(140)에 기저장된 영상 데이터와 비교하여(S230), 일치하거나 소정 기준 이상 유사한 데이터가 존재하는 지를 검색하도록 제어할 수 있다.(S240)
상기 기저장된 영상 데이터 중 상기 획득한 영상 데이터와 일치하는 영상 데이터가 있는 경우, 상기 제어부(110)는 상기 일치하는 영상 데이터의 위치 정보에 기초하여 상기 차량의 위치 및 주행 방향 정보를 파악하고(S250), 상기 GPS 신호에 포함된 위치 정보와 상기 파악한 차량의 위치 및 주행 방향 정보에 기초하여, 상기 차량의 현재 위치 및 주행 방향을 결정한다.(S260)
한편, 상기 제어부(110)는 결정된 현재 위치 및 주행 방향을 지도 화면 상에 표시하도록 제어할 수 있고, 음향 효과를 출력하도록 제어할 수 있다.
종래의 내비게이션 등의 GPS를 이용하여 차랑 위치를 파악하는 장치들은 GPS 신호를 받아 현재 차량의 위치를 파악하도록 되어있다.
하지만, 비록 여러 개의 GPS 신호를 수신한다 하여도 GPS 신호만을 의존하기 때문에, 차량의 위치를 정확히 파악하는데 많은 오차가 발생하는 등의 어려움이 있다.
예를 들어, 차량이 터널 및 고가다리 밑을 지날 경우, 현재 도로 옆에 다른 노선의 도로가 나란히 있을 경우, 날씨가 안 좋은 경우 등 현재 위치를 정확히 파악할 수 없다.
또한, 이전에 수신한 GPS 신호와 현재 수신한 GPS 신호들간의 차이로 차량의 이동 방향을 파악하기 때문에, 특히 최초 차량 구동시 또는 네비게이션 최초 구동시에 차량의 정확한 방향을 파악하기 어렵다.
따라서, 본 발명의 일실시예는 GPS 신호로 현재 위치 판단하고, 카메라(120)로부터 전방의 영상 데이터를 취득한 후 기존에 저장해 놓은 영상 데이터와 비교하여 동일한 이미지가 있는지 비교하여, 저장해 놓은 이미지의 위치를 참고함으로써, 현재 위치정보를 더 정확하게 수정할 수 있다.
이후에는 제어부(100)는 다시 GPS 신호로 현재 위치를 판단할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 주행 중에 다음 비교 가능한 영상 데이터가 발생하는 경우에는 다시 그때의 위치를 영상 데이터를 참고하여 수정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 위치 인식 방법은, 상기 기저장된 영상 데이터 중 상기 획득한 영상 데이터와 일치하는 영상 데이터가 없는 경우, 상기 GPS 신호에 포함된 위치 정보를 상기 차량의 현재 위치로 결정하는 단계(S270)를 더 포함할 수 있다.
또한, 이 경우에, 상기 GPS 신호의 변화에 기초하여(S280), 상기 차량의 주행 방향을 결정할 수 있다.(S290)
즉, 제어부(110)는 주행 방향을 결정하기 위한 영상 데이터가 확보되지 않는 경우, GPS 신호의 변화, 이동에 따라, 주행 방향을 결정할 수 있다.
또는, 제어부(110)는, 주행중 전방의 영상 데이터 중 기존에 저장해 놓은 영상 데티어와 일치하는 이미지가 없는 경우에, 수신받은 GPS 신호만으로 구동하다가 일치하는 이미지가 발생하면 그때 정확한 위치로 다시 설정할 수 있다.
또는, 차량 또는 네비게이션 최초 구동시 GPS 신호가 수신되기까지는 일정 시간이 걸리는데, 이때에는 제어부(110)는, 영상 데이터에 의해 현재 위치를 파악했다가 추후 GPS 신호를 수신시 이 정보를 다시 활용할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 GPS 수신에 의한 위치정보가 영상 데이터의 의한 위치정보와 일정값 이상의 차이가 계속해서 발생할 경우, GPS 신호를 다시 설정하여 더 정확한 GPS 신호를 얻을 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 위치 인식 방법은, 상기 획득한 영상 데이터와 상기 GPS 신호에 포함된 위치 정보를 연계하여 상기 저장부(140)에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 차량에서 파악할 수 있는 거리, 건물, 다리 등 모든 영상 데이터를 저장해 놓고 있으면 좋으나, 모든 데이터를 저장하는 경우, 방대한 데이터 저장하기 위해 고비용의 장비가 필요하게 되는 문제점이 있다.
또한, 이 경우에, 많은 데이터를 처리해야 하기 때문에 처리 시간이 많이 소요된다.
또한, 거리나 건물은 시간이 지나면서 계속 바뀔 수 있기 때문에 데이터를 계속 갱신(Update) 해주어야 하는 문제들이 발생할 수 있다.
상기 문제점들을 최소화할 수 있으면서도, 현재 위치를 더욱 정확하게 파악할 수 있는 데이터를 획득하고 저장하는 것이 중요하다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 위치 인식 방법은, 상기 영상 데이터 획득 단계(S220)는, 상기 카메라(120)가 표지판 영상을 획득하는 것을 특징으로 할 수 있다.
차량의 위치 파악에 가장 적합한 데이터는 표지판이다. 표지판을 자주 교체되지 않고, 위치 정보를 상당히 알 수 있는 단서들로 구성된다.
한편, 본 발명의 실시예들은 반드시 표지판이 아니더라도 현재의 위치를 알 수 있는 특정 데이터만 필요로 할 뿐 모든 주변 데이터가 필요한 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따르면, 표지판과 같은 특정 데이터와 GPS 신호의 조합으로 충분히 현재 위치와 방향을 파악할 수 있고, 장치의 제조 비용, 처리 속도를 개선하는 장점이 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 위치 인식 방법은, 카메라(120)를 통하여 이미지 영상을 취득한다.(S310)
한편, 제어부(110)는 이미지 영상을 저장부(140)에 저장된 데이터와 비교하고(S320), 저장된 데이터에 의하여 현재 위치를 파악할 수 있다.(S330)
한편, GPS 모듈(130)은 GPS 신호를 수신하고(S340), 제어부(110)는 GPS에 기초한 현재 위치를 파악할 수 있다.(S350)
이후, 제어부(110)는 상기 두개의 위치정보를 비교하고(S360), 종합하여 최종 현재 위치 및 주행 방향을 판단할 수 있다.(S370)
즉, 도 3을 참조하여 설명한 실시예는 영상 획득에 의한 위치 파악과 GPS에 기초한 위치 파악을 독립적으로 수행하고, 두 정보를 취합하여 최종 정보를 결정하는 점에서, 도 2를 참조하여 설명한 실시예와 차이가 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 현재 차량 위치의 정확성을 높일 수 있고, 최초 구동시에도 현재 차량의 방향성에 대해 판단할 수 있다.
또한, GPS 미수신시 혹은 카메라의 고장시에도 하나의 정보만으로도 차량 위치를 파악할 수 있다.
본 발명에 실시예에 따르면, GPS 신호와 영상 데이터에 기초하여 차량의 위치를 더욱 정확하게 인식할 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 주행 방향도 정확하게 인식할 수 있다.
한편, 본 발명은 차량의 위치 인식 장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110: 제어부
120: 카메라
130: GPS 모듈
140: 저장부

Claims (12)

  1. 차량의 위치 정보를 포함하는 GPS 신호를 수신하는 단계;
    카메라를 통하여 영상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 획득한 영상 데이터를 기저장된 영상 데이터와 비교하는 단계;
    상기 기저장된 영상 데이터 중 상기 획득한 영상 데이터와 일치하는 영상 데이터가 있는 경우, 상기 일치하는 영상 데이터의 위치 정보에 기초하여 상기 차량의 위치 및 주행 방향 정보를 파악하는 단계; 및,
    상기 GPS 신호에 포함된 위치 정보와 상기 파악한 차량의 위치 및 주행 방향정보에 기초하여, 상기 차량의 현재 위치 및 주행 방향을 결정하는 단계;를 포함하는 차량의 위치 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기저장된 영상 데이터 중 상기 획득한 영상 데이터와 일치하는 영상 데이터가 없는 경우, 상기 GPS 신호에 포함된 위치 정보를 상기 차량의 현재 위치로 결정하는 단계;를 더 포함하는 차량의 위치 인식 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 GPS 신호의 변화에 기초하여, 상기 차량의 주행 방향을 결정하는 단계;를 더 포함하는 차량의 위치 인식 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 획득한 영상 데이터와 상기 GPS 신호에 포함된 위치 정보를 연계하여 저장하는 단계;를 더 포함하는 차량의 위치 인식 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 데이터 획득 단계는, 상기 차량의 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 차량의 위치 인식 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상 데이터 획득 단계는, 표지판 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 차량의 위치 인식 방법.
  7. 차량의 위치 정보를 포함하는 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈;
    영상 데이터를 획득하는 카메라;
    기획득된 영상 데이터들을 저장하는 저장부;
    상기 획득한 영상 데이터를 상기 저장부의 기저장된 영상 데이터와 비교하여 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 기저장된 영상 데이터 중 상기 획득한 영상 데이터와 일치하는 영상 데이터가 있는 경우, 상기 일치하는 영상 데이터의 위치 정보에 기초하여 상기 차량의 위치 및 주행 방향 정보를 파악하고, 상기 GPS 신호에 포함된 위치 정보와 상기 파악한 차량의 위치 및 주행 방향 정보에 기초하여, 상기 차량의 현재 위치 및 주행 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 위치 인식 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기저장된 영상 데이터 중 상기 획득한 영상 데이터와 일치하는 영상 데이터가 없는 경우, 상기 GPS 신호에 포함된 위치 정보를 상기 차량의 현재 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 위치 인식 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 GPS 신호의 변화에 기초하여, 상기 차량의 주행 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 위치 인식 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 획득한 영상 데이터와 상기 GPS 신호에 포함된 위치 정보를 연계하여 상기 저장부에 저장하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 위치 인식 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 카메라는, 상기 차량의 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 차량의 위치 인식 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 카메라는 표지판 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 차량의 위치 인식 장치.
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