KR20160047087A - 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법 - Google Patents

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KR20160047087A
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Abstract

본 명세서는, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법을 제공한다.
이를 위하여, 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 장치는, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득하는 영상 획득부 및 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법{APPARATUS FOR ESIMATING TUNNEL HEIGHT AND METHOD THEREOF}
본 발명은 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법에 관한 것이다.
기존에, 차량의 통과 높이가 제한되어 있는 도로에 제한된 높이를 초과하는 차량이 진입하는 경우, 차량 및 도로 시설물이 파손될 수 있는 가능성이 존재해왔다.
종래에 공개된 기술들은 차량의 전방 상단을 보는 센서를 부착(차량 통과 높이제한 경고장치, 한국특허출원 20-1996-0024822호)하거나, 도로 진입로에 별도의 시설물을 설치해(차량의 통과높이제한 경고장치, 한국실용신안출원 10-2008-0112360) 제한된 높이를 초과하는 차량이 진입하는 것을 방지하는 방법을 취하고 있었다.
그러나, 종래 기술들은 통과 높이 제한이 있는 영역을 너무 늦게 인식하게 되거나, 별도의 시설물이 장착되어야 해 설치 및 관리에 많은 비용이 발생하는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 카메라 영상으로 원거리에 있는 터널의 높이를 추정해 통과할 수 없는 높이의 터널에 진입 전 경고 메시지를 출력할 수 있는 차량 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적들을 달성하기 위한 본 명세서에 따른 터널 높이 추정 장치는, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득하는 영상 획득부; 및 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)을 근거로 상기 에지 정보를 검출하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 에지 정보에 대한 에지 클러스터링(Edge Clustering)을 수행하고, 상기 에지 클러스터링 결과를 근거로 상기 터널 영역을 검출하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 대상 영상을 촬영한 카메라의 지면상의 높이, 상기 대상 영상에 해당하는 소실점의 상기 대상 영상 상의 위치 및 상기 터널 영역의 상기 대상 영상 상의 높이를 근거로 상기 터널 높이를 추정하는 것일 수 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 명세서에 따른 차량 제어 장치는, 차량에 설치되어 상기 차량과 관련된 정보를 처리하는 차량 제어 장치로서, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득하는 영상 획득부; 및 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 차량 제어부를 포함하되, 상기 차량 제어부는, 상기 추정된 터널 높이가 기준 높이보다 작은 경우, 경고 메시지를 생성하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 차량 제어 장치는, 외부 단말과 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하고, 상기 차량 제어부는, 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 상기 외부 단말에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 외부 단말은, 기지정된 이동 단말인 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 이동 단말은, 상기 경고 메시지를 외부 진동, 음성의 형태 또는 영상 형태로 외부로 출력하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 외부 단말은, 외부의 네비게이션 데이터 센터의 서버이고, 상기 통신부는, V2X(Vehicle to Everything) 통신을 근거로 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 외부의 상기 데이터 센터의 서버에 전송하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 차량 제어 장치는, v2v(Vehicle to Vehicle) 통신을 근거로 외부 차량과 통신을 수행하는 차량 통신부를 더 포함하고, 상기 차량 제어부는, 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보를 상기 외부 차량에 전송하도록 상기 차량 통신부를 제어하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 차량 제어 장치는, 상기 경고 메시지를 외부로 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 차량 제어부는, 상기 차량이 상기 터널에 진입하기 전에 상기 경고 메시지를 생성하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 기준 높이는, 상기 차량의 차량 높이인 것일 수 있다.
한편, 전술한 목적들을 달성하기 위한 본 명세서에 따른 터널 높이 추정 방법은, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득하는 단계; 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하는 단계; 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법에 따르면, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정함으로써, 통과 높이 제한이 있는 영역(예를 들어, 터널)이 신속하고 정확하게 인식될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 명세서에 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 장치의 구성도이다.
도 2는 본 명세서에 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 구성도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 구체적인 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 과정을 나타내는 예시도이다.
도 4 내지 도 7은 본 명세서에 개시된 구체적인 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 과정에서의 영상 처리과정을 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 구체적인 일 실시예에 따른 터널 높이 추정에 필요한 파라미터 또는 변수를 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 방법을 나타내는 순서도이다.
본 명세서에 개시된 기술은 도로 상의 차량의 통과 제한 높이가 있는 제한 영역을 촬영한 영상(또는 대상 영상)을 근거로 상기 통과 제한 높이를 추정할 수 있는 높이 추정 장치 및 높이 추정 방법에 적용될 수 있다.
특히, 본 명세서에 개시된 기술은 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하여 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정할 수 있는 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법에 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술은 상기 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법이 적용된 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU), 차량 제어 시스템(또는 차량 제어 장치) 또는 전자 제어 유닛과 연계된 차량 제어 시스템(또는 차량 제어 장치)에 적용될 수 있다.
예를 들어, 본 명세서에 개시된 기술은, 상기 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법이 적용된 차량에 장착된 차량의 헤드 유닛(Head Unit)에 적용될 수 있다.
또한, 예를 들어, 본 명세서에 개시된 기술은, 상기 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법이 적용된 SCC(Smart Cruise Control) 장치 또는 과속 방지 시스템에 적용될 수 있다.
상기 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU) 또는 전자 제어 유닛과 연계된 차량 제어 시스템에 대해 자세히 상술하면, 차량에 사용되는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)은 차량에 장착된 각종 센서로부터 감지신호를 입력받아 차량 상태를 파악하여 각종 구동기를 작동시키기 위한 제어 유닛으로서, 각종 센서로부터 입력되는 감지신호를 변환하는 입력 인터페이스와, 정해진 순서에 따라 입력 데이터의 산출 연산 또는 논리 연산을 행하는 마이크로컴퓨터, 및 그 결과를 구동기의 작동 신호로 변환하는 출력 인터페이스를 포함하여 이루어진다.
전자 제어 유닛과 연계된 차량 제어 시스템으로는 EPS(Electronic Power Steering), ABS(Anti-LockBreak System), CDC(Continuous Damper Control) 등이 있으며, 이들의 차량의 현가장치, 제동장치, 조향장치, 구동장치 등을 제어하여 차량의 안전성과 승차감이 높아지도록 한다.
특히, ECS(Electronic Control Suspension)는 차량 주행 상태에 따라 전자 제어되는 유압장치를 부착하여 도로조건 및 차량 속도에 의해 자동으로 서스펜션의 강도 및 차고가 조절되어 노면에 대한 접지력과 구동력을 확보하므로, 속도 감응에 따른 주행 안전성과 승차감이 향상되도록 한다. 그리고 ASV(Advanced Safety Vehicle)는 졸음운전 경보 시스템, 야간 장애물 감지 시스템, 위험상태 경보 시스템과 같은 기술을 통해 차량의 안전성을 향상시키고 차량 사고를 미리 방지하므로, 차량의 운행에 따른 교통사고 사망자가 최대한 줄어들도록 한다.
한편, 최근에는 차량의 주행 안정성과 주행중 운전자의 편의성에 대한 요구가 증가하여 차량의 능동 안전 시스템과 운전자 보조 시스템(Driver Assistant System)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 능동 안전 시스템으로는 ESC(Electronic Stability Control), AFS(Active Front Steering) 등이 있고, 운전자 보조 시스템으로는 SCC(Smart Cruise Control) 또는 ACC(Adaptive Cruise Control), CA(Collision Avoidance), LKS(Lane Keeping Support) 등을 들 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 차량의 통과 높이 추정 장치 내지 터널 높이 추정 장치.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 차량의 통과 높이 추정 장치는, 도로 상의 차량의 통과 제한 높이가 있는 제한 영역을 촬영한 대상 영상을 획득하는 영상 획득부 및 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 제한 영역에 대응되는 관심 영역을 검출하고, 상기 검출된 관심 영역을 근거로 상기 통과 제한 높이를 추정하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)을 근거로 상기 에지 정보를 검출하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 에지 정보에 대한 에지 클러스터링(Edge Clustering)을 수행하고, 상기 에지 클러스터링 결과를 근거로 상기 관심 영역을 검출하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 대상 영상을 촬영한 카메라의 지면상의 높이, 상기 대상 영상에 해당하는 소실점의 상기 대상 영상 상의 위치 및 상기 관심 영역의 상기 대상 영상 상의 높이를 근거로 상기 통과 제한 높이를 추정하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 제한 영역은, 도로 상의 터널인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제한 영역이 도로 상의 터널인 경우, 전술된 차량의 통과 높이 추정 장치는 터널 높이 추정 장치라고 할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 장치는, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득하는 영상 획득부 및 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)을 근거로 상기 에지 정보를 검출하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 에지 정보에 대한 에지 클러스터링(Edge Clustering)을 수행하고, 상기 에지 클러스터링 결과를 근거로 상기 터널 영역을 검출하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 대상 영상을 촬영한 카메라의 지면상의 높이, 상기 대상 영상에 해당하는 소실점의 상기 대상 영상 상의 위치 및 상기 터널 영역의 상기 대상 영상 상의 높이를 근거로 상기 터널 높이를 추정하는 것일 수 있다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 장치에 대해 자세히 설명한다.
즉, 이하에서는 상기 제한 영역이 터널인 경우에 대해 도 1을 참조하여 자세히 상술한다.
도 1에서는 상기 제한 영역이 터널인 경우에 대해서 설명하지만, 본 명세서에 개시된 기술이 터널뿐만 아니라 도로 상의 차량의 통과 제한 높이가 있는 도로 상의 일반적인 시설물등 모든 제한 영역에 적용될 수 있음이 본 기술 분야의 당업자에게 자명하다.
또한, 도 1에 개시된 터널 높이 추정 장치는 예시적인 것에 불과하며, 본 명세서에 개시된 기술이 본 발명의 범위 내에서 다양한 형태의 터널 높이 추정 장치에 적용될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 장치는, 차량에 설치, 구비 또는 장착되는 것일 수 있다.
도 1은 본 명세서에 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서에 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 장치(100)는, 영상 획득부(110), 제어부(120)를 포함할 수 있다.
이외에도 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 기능을 수행하기 위한 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
상기 영상 획득부(110)는, 차량이 운행되는 도로와 관련된 영상을 획득하는 역할을 할 수 있다.
상기 차량이 운행되는 도로와 관련된 영상은 터널 높이 추정 장치(100)에 의해 인식의 대상이 되는 영상으로서, 대상 영상 내지 관심 영상이라고 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량이 운행되는 도로와 관련된 영상은, 도로 상의 터널을 촬영한 영상일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 영상 획득부(110)는, 촬영부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 촬영부는 차량 내지 차량 주변 영역에 대한 영상을 촬영할 수 있다.
상기 차량 주변 영역에 대한 영상은 도로 상에 설치된 시설물(예를 들어, 터널, 지하차도, 고가 차도 또는 바리케이트등)에 대한 영상일 수 있다.
상기 영상 획득부(110)는, 그 촬영된 영상을 상기 제어부(120)에 출력할 수 있다.
상기 제어부(120)는 사용자에 의해 특정 키(예를 들면, 카메라 동작 버튼)가 선택되었을 때 상기 촬영부를 동작시킬 수도 있다.
상기 촬영부는, 상기 차량 또는 터널 높이 추정 장치(100)의 구성 형태에 따라 2개 이상의 카메라로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 촬영부에 포함된 제 1 카메라는 차량의 전면(앞) 범퍼의 중앙에 설치되어 상기 차량의 전면(앞) 범퍼와 그 전면의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
또한, 상기 촬영부에 포함된 제 2 카메라는 차량의 후면(뒤) 범퍼의 중앙에 설치되어 상기 차량의 후면 범퍼와 그 후면의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
또한, 상기 촬영부에 포함된 제 3 카메라는 차량의 좌측 사이드미러(sidemirror)의 중앙에 설치되어 상기 차량의 좌측과 그 좌측의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
또한, 상기 촬영부에 포함된 제 4 카메라는, 차량의 우측 사이드미러(sidemirror)의 중앙에 설치되어 상기 차량의 우측과 그 우측의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
여기서, 상기 제1 내지 제4 카메라의 설치 위치는 설계자에 의해 다양한 위치에 설치될 수도 있다.
상기 영상 획득부(110)는, 상기 촬영부에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리할 수 있다.
이 경우, 상기 처리된 화상 프레임은 상기 차량 또는 터널 높이 추정 장치(100)에 장착된 디스플레이부(미도시)에 표시될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 영상 획득부(110)는, 유선 또는 무선으로 연결된 카메라(미도시)로부터 상기 대상 영상을 획득할 수 있다.
상기 영상 획득부(110)에 연결된 카메라에 대한 구성은 전술된 촬영부에 포함된 카메라와 유사한 바 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이 경우, 상기 영상 획득부(110)는 상가 카메라로부터 촬영된 영상을 수신하기 위한 통신 유닛(미도시) 및 상기 촬영된 영상을 처리하는 영상 처리 유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 통신 유닛은, 유무선 네트워크를 통하여 상기 카메라와 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 유무선 네트워크을 통한 상기 영상 획득부(110) 및 상기 카메라 간의 통신은 다양한 통신 방식 내지 통신 프로토콜로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 영상 획득부(110)는, 상기 카메라와 이동 통신망, TCP/IP(Transmission control protocol/Internet protocol), LAN(Local Area Network), Wireless LAN, 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband : Wibro) 및 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access : Wimax) 중 적어도 하나의 통신 방식 내지 통신 프로토콜로 통신을 할 수 있다.
상기 제어부(120)는, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 기능을 제공하기 위해 상기 터널 높이 추정 장치(100)에 포함된 적어도 하나의 구성요소를 제어하는 역할을 할 수 있다.
먼저, 상기 제어부(120)는, 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge, 테두리 또는 윤곽선) 정보를 검출할 수 있다.
상기 에지는, 영상 안에서의 영역의 경계를 나타내는 특징으로 영상 밝기, 화상의 농도와 품질이 급격히 변화하는 부분(경계 부분)을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부(120)는, 에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)을 근거로 상기 에지 정보를 검출하는 것일 수 있다.
상기 에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)은, 영상 밝기, 화상의 농도 또는 품질이 급격히 변화하는 부분(경계 부분)인 테두리와 선을 검출하는 조작으로서 영상 밝기 등의 불연속점으로 윤곽선에 해당하는 픽셀을 구하는 방법을 의미할 수 있다.
영상에서의 불연속점은 스텝 불연속점과 라인불연속점이 있을 수 있다.
스텝 불연속점은 영상의 밝기가 갑자기 변하는 곳으로 이에 해당하는 윤곽선을 스텝 에지(step edge)라고 할 수 있다.
라인 불연속점은 영상의 밝기가 갑자기 변화하나 조금 지나면 다시 돌아오는 곳으로 이에 해당하는 연산을 라인 에지(line edge)라고 할 수 있다.
윤곽선 검출 연산을 하기 전에 잡음 제거 연산을 시행하는데, 이럴 경우 픽셀 값의 변화가 둔화될 수 있다.
본 기술 분야에 알려진 다양한 에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)이 본 명세서에 개시된 기술에 적용될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
다음으로, 상기 제어부(120)는, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부(120)는, 상기 에지 정보에 대한 에지 클러스터링(Edge Clustering)을 수행하고, 상기 에지 클러스터링 결과를 근거로 상기 터널 영역을 검출할 수 있다.
상기 에지 클러스터링은, 본 기술 분야에 알려진 기술인바 자세한 설명은 생략하나, 본 기술 분야에 알려진 다양한 에지 클로스터링 방식 내지 알고리즘이 본 명세서에 개시된 기술에 적용될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
다음으로, 상기 제어부(120)는, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부(120)는, 상기 대상 영상을 촬영한 카메라의 지면상의 높이, 상기 대상 영상에 해당하는 소실점의 상기 대상 영상 상의 위치 및 상기 터널 영역의 상기 대상 영상 상의 높이를 근거로 상기 터널 높이를 추정할 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 차량 제어 장치
이하에서는, 도 2를 참조하여 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 통과 제한 높이 추정 기능(일 예로, 터널 높이 추정 기능)이 적용된 차량 제어 장치에 대해 자세히 상술한다.
본 명세서에 개시된 실시예에 따른 차량 제어 장치는, 차량에 설치되어 상기 차량과 관련된 정보를 처리하는 역할을 할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 차량 제어 장치는, 차량의 헤드 유닛(Head Unit), 텔레매틱스(Telematics) 단말기, 내비게이션(Navigation) 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, 텔레비전(Television), 3D 텔레비전, A/V(Audio/Video) 시스템, 정보 제공 센터, 콜 센터(call center) 등과 같은 다양한 기기 또는 장치에 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 설명되는 차량 제어 장치는, 상기 차량에 유선 또는 무선으로 연결되는 이동 단말기의 형태로도 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 차량 제어 장치에는, 전술된 이동 단말기와 마찬가지로 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(Wearable device) 등이 포함될 수 있다.
특히, 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 차량 제어 장치는, 카메라 영상으로 원거리에 있는 터널의 높이를 추정해 통과할 수 없는 높이의 터널에 진입 전 경고 메시지를 출력할 수 있는 차량 제어 장치일 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는, 차량에 설치되어 상기 차량과 관련된 정보를 처리하는 차량 제어 장치로서, 도로 상의 차량의 통과 제한 높이가 있는 제한 영역을 촬영한 대상 영상을 획득하는 영상 획득부 및 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 제한 영역에 대응되는 관심 영역을 검출하고, 상기 검출된 관심 영역을 근거로 상기 통과 제한 높이를 추정하는 차량 제어부를 포함하되, 상기 차량 제어부는, 상기 추정된 통과 제한 높이가 기준 높이보다 작은 경우, 경고 메시지를 생성하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어 장치는, 외부 단말과 통신을 수행하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 차량 제어부는, 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 상기 외부 단말에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 기지정된 이동 단말인 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 이동 단말은, 상기 경고 메시지를 외부 진동, 음성의 형태 또는 영상 형태로 외부로 출력하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 외부 단말은, 외부의 네비게이션 데이터 센터의 서버이고, 상기 통신부는, V2X(Vehicle to Everything) 통신을 근거로 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 외부의 상기 데이터 센터의 서버에 전송하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는, v2v(Vehicle to Vehicle) 통신을 근거로 외부 차량과 통신을 수행하는 차량 통신부를 더 포함하고, 상기 차량 제어부는, 상기 추정된 통과 제한 높이에 대한 정보를 상기 외부 차량에 전송하도록 상기 차량 통신부를 제어하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는, 상기 경고 메시지를 외부로 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 차량 제어부는, 상기 차량이 상기 제한 영역에 진입하기 전에 상기 경고 메시지를 생성하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 기준 높이는, 상기 차량의 차량 높이인 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 제한 영역은, 도로 상의 터널인 것일 수 있다.
상기 제한 영역이 도로 상의 터널인 경우에 있어서의 차량 제어 장치는, 터널 높이를 추정하는 차량 제어 장치일 수 있다.
이 경우, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는, 차량에 설치되어 상기 차량과 관련된 정보를 처리하는 차량 제어 장치으로서, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득하는 영상 획득부 및 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 차량 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량 제어부는, 상기 추정된 터널 높이가 기준 높이보다 작은 경우, 경고 메시지를 생성하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는, 외부 단말과 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하고, 상기 차량 제어부는, 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 상기 외부 단말에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 외부 단말은, 기지정된 이동 단말(또는 이동 단말기)인 것일 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(Wearable device) 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 이동 단말은, 상기 경고 메시지를 외부 진동, 음성의 형태 또는 영상 형태로 외부로 출력하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 외부 단말은, 외부의 네비게이션 데이터 센터의 서버이고, 상기 통신부는, V2X(Vehicle to Everything) 통신을 근거로 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 외부의 상기 데이터 센터의 서버에 전송하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는, v2v(Vehicle to Vehicle) 통신을 근거로 외부 차량과 통신을 수행하는 차량 통신부를 더 포함하고, 상기 차량 제어부는, 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보를 상기 외부 차량에 전송하도록 상기 차량 통신부를 제어하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 차량 제어 장치는, 상기 경고 메시지를 외부로 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 차량 제어부는, 상기 차량이 상기 터널에 진입하기 전에 상기 경고 메시지를 생성하는 것일 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 상기 기준 높이는, 상기 차량의 차량 높이인 것일 수 있다.
도 2는 본 명세서에 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 구성도이다.
그러나, 도 2에 개시된 차량 제어 장치는 예시적인 것에 불과하며, 본 명세서에 개시된 기술이 본 발명의 범위 내에서 다양한 형태의 차량 제어 장치에 적용될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
특히, 도 2에 개시된 차량 제어 장치는 상기 제한 영역이 도로 상의 터널 제한 높이를 추정하는 장치에 관한 것이다.
도 2에서는 상기 제한 영역이 터널인 경우에 대해서 설명하지만, 본 명세서에 개시된 기술이 터널뿐만 아니라 도로 상의 차량의 통과 제한 높이가 있는 도로 상의 일반적인 시설물등 모든 제한 영역에 적용될 수 있음이 본 기술 분야의 당업자에게 자명하다.
도 2를 참조하면, 본 명세서에 일 실시예에 따른 차량 제어 장치(200)는, 영상 획득부(210), 차량 제어부(220)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어 장치(200)는, 통신부(230), 차량 통신부(240) 및 출력부(150)를 더 포함할 수 있다.
이외에도 상기 차량 제어 장치(200)는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이(또는 터널의 통과 제한 높이) 추정 기능을 수행하기 위한 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
상기 영상 획득부(210)는, 차량이 운행되는 도로와 관련된 영상을 획득하는 역할을 할 수 있다.
상기 차량이 운행되는 도로와 관련된 영상은 상기 차량 제어 장치(200)에 의해 인식의 대상이 되는 영상으로서, 대상 영상 내지 관심 영상이라고 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량이 운행되는 도로와 관련된 영상은, 도로 상의 터널을 촬영한 영상일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 영상 획득부(210)는, 촬영부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 촬영부는 차량 내지 차량 주변 영역에 대한 영상을 촬영할 수 있다.
상기 차량 주변 영역에 대한 영상은 도로 상에 설치된 시설물(예를 들어, 터널, 지하차도, 고가 차도 또는 바리케이트등)에 대한 영상일 수 있다.
상기 영상 획득부(210)는, 그 촬영된 영상을 상기 차량 제어부(220)에 출력할 수 있다.
상기 차량 제어부(220)는 사용자에 의해 특정 키(예를 들면, 카메라 동작 버튼)가 선택되었을 때 상기 촬영부를 동작시킬 수도 있다.
상기 촬영부는, 상기 차량 또는 상기 차량 제어 장치(200)의 구성 형태에 따라 2개 이상의 카메라로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 촬영부에 포함된 제 1 카메라는 차량의 전면(앞) 범퍼의 중앙에 설치되어 상기 차량의 전면(앞) 범퍼와 그 전면의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
또한, 상기 촬영부에 포함된 제 2 카메라는 차량의 후면(뒤) 범퍼의 중앙에 설치되어 상기 차량의 후면 범퍼와 그 후면의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
또한, 상기 촬영부에 포함된 제 3 카메라는 차량의 좌측 사이드미러(sidemirror)의 중앙에 설치되어 상기 차량의 좌측과 그 좌측의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
또한, 상기 촬영부에 포함된 제 4 카메라는, 차량의 우측 사이드미러(sidemirror)의 중앙에 설치되어 상기 차량의 우측과 그 우측의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
여기서, 상기 제1 내지 제4 카메라의 설치 위치는 설계자에 의해 다양한 위치에 설치될 수도 있다.
상기 영상 획득부(210)는, 상기 촬영부에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리할 수 있다.
이 경우, 상기 처리된 화상 프레임은 상기 차량 또는 터널 높이 추정 장치(100)에 장착된 디스플레이부(미도시)에 표시될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 영상 획득부(210)는, 유선 또는 무선으로 연결된 카메라(미도시)로부터 상기 대상 영상을 획득할 수 있다.
상기 영상 획득부(210)에 연결된 카메라에 대한 구성은 전술된 촬영부에 포함된 카메라와 유사한 바 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이 경우, 상기 영상 획득부(210)는 상가 카메라로부터 촬영된 영상을 수신하기 위한 통신 유닛(미도시) 및 상기 촬영된 영상을 처리하는 영상 처리 유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 통신 유닛은, 유무선 네트워크를 통하여 상기 카메라와 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 유무선 네트워크을 통한 상기 영상 획득부(210) 및 상기 카메라 간의 통신은 다양한 통신 방식 내지 통신 프로토콜로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 영상 획득부(210)는, 상기 카메라와 이동 통신망, TCP/IP(Transmission control protocol/Internet protocol), LAN(Local Area Network), Wireless LAN, 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband : Wibro) 및 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access : Wimax) 중 적어도 하나의 통신 방식 내지 통신 프로토콜로 통신을 할 수 있다.
상기 차량 제어부(220)는, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 기능을 제공하기 위해 상기 차량 제어 장치(200)에 포함된 적어도 하나의 구성요소를 제어하는 역할을 할 수 있다.
먼저, 상기 차량 제어부(220)는, 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge, 테두리 또는 윤곽선) 정보를 검출할 수 있다.
상기 에지는, 영상 안에서의 영역의 경계를 나타내는 특징으로 영상 밝기, 화상의 농도와 품질이 급격히 변화하는 부분(경계 부분)을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량 제어부(220)는, 에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)을 근거로 상기 에지 정보를 검출하는 것일 수 있다.
상기 에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)은, 영상 밝기, 화상의 농도 또는 품질이 급격히 변화하는 부분(경계 부분)인 테두리와 선을 검출하는 조작으로서 영상 밝기 등의 불연속점으로 윤곽선에 해당하는 픽셀을 구하는 방법을 의미할 수 있다.
영상에서의 불연속점은 스텝 불연속점과 라인불연속점이 있을 수 있다.
스텝 불연속점은 영상의 밝기가 갑자기 변하는 곳으로 이에 해당하는 윤곽선을 스텝 에지(step edge)라고 할 수 있다.
라인 불연속점은 영상의 밝기가 갑자기 변화하나 조금 지나면 다시 돌아오는 곳으로 이에 해당하는 연산을 라인 에지(line edge)라고 할 수 있다.
윤곽선 검출 연산을 하기 전에 잡음 제거 연산을 시행하는데, 이럴 경우 픽셀 값의 변화가 둔화될 수 있다.
본 기술 분야에 알려진 다양한 에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)이 본 명세서에 개시된 기술에 적용될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
다음으로, 상기 차량 제어부(220)는, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량 제어부(220)는, 상기 에지 정보에 대한 에지 클러스터링(Edge Clustering)을 수행하고, 상기 에지 클러스터링 결과를 근거로 상기 터널 영역을 검출할 수 있다.
상기 에지 클러스터링은, 본 기술 분야에 알려진 기술인바 자세한 설명은 생략하나, 본 기술 분야에 알려진 다양한 에지 클로스터링 방식 내지 알고리즘이 본 명세서에 개시된 기술에 적용될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
다음으로, 상기 차량 제어부(220)는, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량 제어부(220)는, 상기 대상 영상을 촬영한 카메라의 지면상의 높이, 상기 대상 영상에 해당하는 소실점의 상기 대상 영상 상의 위치 및 상기 터널 영역의 상기 대상 영상 상의 높이를 근거로 상기 터널 높이를 추정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량 제어부(220)는, 상기 추정된 터널 높이가 기준 높이보다 작은 경우, 경고 메시지를 생성할 수 있다.
상기 차량 제어부(220)는, 상기 차량이 상기 터널에 진입하기 전에 상기 경고 메시지를 생성하는 것일 수 있다.
일 실시예예에 따르면, 상기 기준 높이는, 상기 차량의 차량 높이인 것일 수 있다.
상기 통신부(230)는, 외부 단말(300)과 통신을 수행할 수 있다.
이 경우, 상기 차량 제어부(220)는, 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 상기 외부 단말(300)에 전송하도록 상기 통신부(230)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 외부 단말(300)은, 기지정된 이동 단말인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이동 단말은, 상기 경고 메시지를 외부 진동, 음성의 형태 또는 영상 형태로 외부로 출력하는 것일 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 외부 단말(300)은, 외부의 네비게이션 데이터 센터의 서버일 수 있다.
이 경우, 상기 통신부(230)는, V2X(Vehicle to Everything) 통신을 근거로 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 외부의 상기 데이터 센터의 서버에 전송하는 것일 수 있다.
상기 V2X(Vehicle to Everything) 통신에 대해 설명하면, 일반적으로, V2X(Vehicle to Everything: Vehicle-to-Infra/Vehicle/Nomadic/..etc)는 차량에 적용 가능한 모든 형태의 통신방식을 지칭하는 것일 수 있다.
일반용어로서 상기 V2X(Vehicle to Everything) 통신은, 'Connected Vehicle' 또는 'Networked Vehicle'을 구현하기 위한 구체적인 통신기술을 의미할 수 있다.
이때, V2X 네트워킹은 크게 세 가지 범주, 즉, 차량과 인프라 간(Vehicle-to-Infrastructure, 이하 V2I), 차량 간(Vehicle-to-Vehicle, 이하 V2V), 그리고 차량과 모바일 기기 간(Vehicleto-Nomadic devices, 이하 V2N) 통신으로 나누어질 수 있는데, 최근 다른 형태의 통신 범주가 추가될 것으로 전망된다.
차량은 주변의 인프라 또는 주변차량과의 통신을 위해 일정 레벨의 송신전력을 설정하고, 설정된 송신전력에 해당하는 통신반경 내에 위치한 통신기기들과 통신을 수행하게 될 수 있다.
상기 통신부(210)는, 유무선 네트워크를 통하여 상기 외부 단말(300)과 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 유무선 네트워크을 통한 상기 통신부(210) 및 상기 외부 단말(300) 간의 통신은 다양한 통신 방식 내지 통신 프로토콜로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 통신부(210)는, 상기 외부 단말(300)과 이동 통신망, TCP/IP(Transmission control protocol/Internet protocol), LAN(Local Area Network), Wireless LAN, 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband : Wibro) 및 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access : Wimax) 중 적어도 하나의 통신 방식 내지 통신 프로토콜로 통신을 할 수 있다.
상기 차량 통신부(240)는, v2v(Vehicle to Vehicle) 통신을 근거로 외부 차량(400)과 통신을 수행할 수 있다.
여기서, V2V 통신은 사용자 차량이 주행하면서 획득한 주변 차량, 도로 환경 등에 관한 정보를 운전자에게 제공하는 차량 자동 제어 및 안전 운행을 지원하는 기술을 의미할 수 있다.
V2V 통신은 국토 해양부가 진행중인 지능형 교통체계 (ITS, Intelligent Transport Systems)와 연동하여 확대 개편 중에 있다. V2V 통신의 목표는 크게 2가지로 볼 수 있다.
먼저, 운전자의 편의성이다. 현재 대부분의 차량에는 네비게이션 시스템만 장착하고 있고, 네비게이션 시스템은 실시간 교통 상황, 근처의 사고 상황, 사용자 차량의 주변의 교통 흐름 정도가 지원되지만, 차량 운행 중에 발 생하는 모든 상황의 정보를 제공하기에는 무리가 따른다.
다음으로, 운전자의 안전성이다. 차량간 통신이 가능하면, 차량간 안정성 확보를 위하여 차량의 상태 정보(속도, 가속도, 에어백 작동 정보, 브레이크 동작 정보 및 GPS 정보)를 실시간으로 체크하여 주변 차량으로 그 정보를 공유할 수 있어, 사용자 차량은 주변 차량의 사고 위험 정보를 획득할 수 있고, 이에 운전자는 능동적으로 대처하여 안전 사고를 예방할 수 있다.
V2V 안전서비스는 V2V 통신을 이용하여 도로에서 차량 충돌 감소를 위한 통신 기반 차량의 안전 서비스이다. 구체적으로, V2V 안전서비스는 전방 충돌 경고(FCW, Forward collision warning), 긴급 전자 제동 라이트(EEBL, Emergency Electronic Brake Lights), 사각지대 경고(BSW, Blind Spot Warning), 차선 변경 경고(LCW, Lane Change Warning), 추월 금지 경고(DNPW, Do Not Pass Warning), 교차로 통과 지원(IMA, Intersection Movement Assist), 차량 제어 오류 경고(CLW, Control Loss Warning)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차량 제어부(210)는, 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 상기 외부 차량(400)에 전송하도록 상기 차량 통신부(240)를 제어할 수 있다.
본 명세서에서는 상기 통신부(230) 및 상기 차량 통신부(240)가 별도의 구성요소로 기술되어 있으나, 구현 형태에 따라 하나의 통신 모듈 또는 통신부로 구성될 수 있음이 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.
상기 출력부(250)는, 상기 경고 메시지를 외부로 출력하는 역할을 할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(미도시), 음향 출력 모듈(미도시), 알람부(미도시) 및 햅틱 모듈(미도시) 등이 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 출력부(250)가 포함할 수 있는 디스플레이부는, 기본적으로, 상기 차량 제어부(220)에 의해 처리되거나, 생성되는 정보 또는 상기 영상 획득부(210)에 의해 획득되는 영상 내지 정보를 화면에 표시하는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부는 상기 차량 제어 장치(200)에 의한 터널 높이 추정 기능이 수행되기 위한 제어 화면을 표시할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부는 상기 차량 제어 장치(200)에 의해 제공되는 기능과 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부는 상기 차량 제어부(210)에 의한 처리 결과를 상기 제어 화면 상에 표시할 수 있다.
예를 들어, 상기 디스플레이부는, 상기 대상 영상, 상기 대상 영상을 처리한 정보인, 상기 대상 영상으로부터 인식된(또는 검출된) 터널 영역 또는 추정된 터널 높이에 대한 정보를 상기 제어 화면 상에 표시할 수 있다.
상기 디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 상기 차량 제어 장치(200)의 구현 형태에 따라 디스플레이부가 2개 이상 존재할 수도 있다. 예를 들면, 상기 차량 제어 장치(200)에 외부 디스플레이부(도시하지 않음)와 내부 디스플레이부(도시하지 않음)가 동시에 구비될 수 있다.
상기 디스플레이부와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 상기 디스플레이부는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
본 명세서에 개시된 터널 높이 추정 기능에 대한 구체적인 일 실시예
이하에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 명세서에 개시된 터널 높이 추정 기능에 대한 구체적인 일 실시예에 대해 상술한다.
본 명세서에 개시된 터널 높이 추정 기능에 대한 구체적인 일 실시예는, 전술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 본 명세서에 개시된 터널 높이 추정 기능에 대한 구체적인 일 실시예의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다.
본 명세서에 개시된 터널 높이 추정 기능에 대한 구체적인 일 실시예는 전술된 터널 높이 추정 장치(100) 또는 차량 제어 장치(200)에 의해 수행되는 것일 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 터널 높이 추정 장치(100)를 수행 주체로 하여 본 명세서에 개시된 터널 높이 추정 기능에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하기로 한다.
도 3은 본 명세서에 개시된 구체적인 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 과정을 나타내는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 카메라로부터 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상(도 3의 카메라 영상)을 획득할 수 있다.
다음으로, 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 에지 검출(Edge Detection) 알고리즘을 근거로 검출할 수 있다(S11).
다음으로, 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 상기 에지 정보에 대한 에지 클러스터링(Edge Clustering)을 수행할 수 있다(S12).
다음으로, 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 상기 에지 클러스터링 결과를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출할 수 있다(S13).
다음으로, 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정할 수 있다(S14).
다음으로, 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 상기 추정된 터널 높이가 차량의 차량 높이 보다 작은 경우(S15), 경고 메시지를 생성할 수 있다(S16).
도 4 내지 도 7은 본 명세서에 개시된 구체적인 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 과정에서의 영상 처리과정을 나타내는 예시도이다.
도 4는 전술된 영상 획득부(110)에 의해 획득된 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상(IM10)을 나타내고, 도 5는 에지 검출 결과에 대한 영상(IM20)이며, 도 6은 에지 클러스터링 결과에 대한 영상(IM30)이고, 마지막으로 도 7은 터널 영역(TI100)이 검출된 결과를 나타내는 영상(IM40)을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 상기 대상 영상을 촬영한 카메라의 지면상의 높이, 상기 대상 영상에 해당하는 소실점의 상기 대상 영상 상의 위치 및 상기 터널 영역의 상기 대상 영상 상의 높이를 근거로 상기 터널 높이를 추정할 수 있다.
도 8은 본 명세서에 개시된 구체적인 일 실시예에 따른 터널 높이 추정에 필요한 파라미터 또는 변수를 나타내는 예시도이다.
도 8을 참조하면, 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 상기 대상 영상을 촬영한 카메라의 지면상의 높이 Hcam, 상기 대상 영상에 해당하는 소실점의 상기 대상 영상 상의 위치(구체적으로는, 도 8에 도시된 바와 같이, 대상 영상 상의 지면으로부터 소실점까지 높이, hlower) 및 상기 터널 영역의 상기 대상 영상 상의 높이 h를 통하여 실제의 터널 높이 Htunnel을 추정할 수 있다.
구체적으로, 상기 터널 높이 추정 장치(100)는 다음과 같은 수학식 1에 의해 상기 터널 높이 Htunnel을 추정할 수 있다.
Figure pat00001
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 방법
이하에서 개시되는 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 방법은, 전술된 실시예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 이하에서는 일 실시예에 따른 교통 표지판 인식방법의 명확한 표현을 위해 중복되는 부분을 생략할 수 있다.
도 9는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 방법은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
먼저, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득할 수 있다(S110).
다음으로, 상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출할 수 있다(S120).
다음으로, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출할 수 있다(S130).
다음으로, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정할 수 있다(S140).
본 명세서는 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 명세서는, 카메라 영상으로 원거리에 있는 터널의 높이를 추정해 통과할 수 없는 높이의 터널에 진입 전 경고 메시지를 출력할 수 있는 차량 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 터널 높이 추정 장치 및 터널 높이 추정 방법에 따르면, 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고, 상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고, 상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정함으로써, 통과 높이 제한이 있는 영역(예를 들어, 터널)이 신속하고 정확하게 인식될 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 범위는 본 명세서에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.
100: 터널 높이 추정 장치 200: 차량 제어 장치
300: 외부 단말 400: 외부 차량

Claims (14)

  1. 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득하는 영상 획득부; 및
    상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고,
    상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고,
    상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 높이 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    에지 검출 알고리즘(Edge Detection Algorithm)을 근거로 상기 에지 정보를 검출하는 것인 터널 높이 추정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 에지 정보에 대한 에지 클러스터링(Edge Clustering)을 수행하고,
    상기 에지 클러스터링 결과를 근거로 상기 터널 영역을 검출하는 것인 터널 높이 추정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 대상 영상을 촬영한 카메라의 지면상의 높이, 상기 대상 영상에 해당하는 소실점의 상기 대상 영상 상의 위치 및 상기 터널 영역의 상기 대상 영상 상의 높이를 근거로 상기 터널 높이를 추정하는 것인 터널 높이 추정 장치.
  5. 차량에 설치되어 상기 차량과 관련된 정보를 처리하는 차량 제어 장치에 있어서,
    도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득하는 영상 획득부; 및
    상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하고,
    상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하고,
    상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 차량 제어부를 포함하되,
    상기 차량 제어부는,
    상기 추정된 터널 높이가 기준 높이보다 작은 경우,
    경고 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    외부 단말과 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 차량 제어부는,
    상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 상기 외부 단말에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것인 차량 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 외부 단말은,
    기지정된 이동 단말인 것인 차량 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이동 단말은,
    상기 경고 메시지를 외부 진동, 음성의 형태 또는 영상 형태로 외부로 출력하는 것인 차량 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 외부 단말은,
    외부의 네비게이션 데이터 센터의 서버이고,
    상기 통신부는,
    V2X(Vehicle to Everything) 통신을 근거로 상기 추정된 터널 높이에 대한 정보 및 상기 경고 메시지 중 적어도 하나를 외부의 상기 데이터 센터의 서버에 전송하는 것인 차량 제어 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    v2v(Vehicle to Vehicle) 통신을 근거로 외부 차량과 통신을 수행하는 차량 통신부를 더 포함하고,
    상기 차량 제어부는,
    상기 추정된 터널 높이에 대한 정보를 상기 외부 차량에 전송하도록 상기 차량 통신부를 제어하는 것인 차량 제어 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 경고 메시지를 외부로 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
  12. 제5항에 있어서, 상기 차량 제어부는,
    상기 차량이 상기 터널에 진입하기 전에 상기 경고 메시지를 생성하는 것인 차량 제어 장치.
  13. 제5항에 있어서, 상기 기준 높이는,
    상기 차량의 차량 높이인 것인 차량 제어 장치.
  14. 도로 상의 터널을 촬영한 대상 영상을 획득하는 단계;
    상기 대상 영상에 포함된 적어도 하나의 대상물에 대한 에지(edge) 정보를 검출하는 단계;
    상기 검출된 에지 정보를 근거로 상기 대상 영상 상의 상기 터널에 대응되는 터널 영역을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 터널 영역을 근거로 상기 터널에 대한 터널 높이를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 높이 추정 방법.
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