KR20180009280A

KR20180009280A - 3d 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템

Info

Publication number: KR20180009280A
Application number: KR1020160091037A
Authority: KR
Inventors: 백상엽; 박종윤; 유종원
Original assignee: 주식회사 퓨전소프트
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2016-07-18
Publication date: 2018-01-26

Abstract

본 발명은 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 3D 맵 데이터를 이용하여 주행 중인 차량의 차선 위치를 파악하고 상기 파악된 차선 위치에 기초하여, 내비게이션에서 진행되고 있는 경로에서 정확한 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공해주는 시스템으로서, 상기 주행 중인 차량의 전방 영상을 촬영하는 카메라 센서 모듈(100), 3D 맵 데이터를 저장하는 데이터베이스(200), 상기 카메라 센서 모듈(100)을 통해 촬영된 전방 영상과, 상기 데이터베이스(200)에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 상기 차량의 실시간 GPS 좌표에 대응되는 3D 맵 데이터를 비교하여, 상기 차량의 차선 위치를 확인하는 차선 위치확인 모듈(300), 및 상기 차선 위치확인 모듈(300)을 통해 파악된 차량의 차선 위치에 기초하여 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공해주는 경로 안내 모듈(400)을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에 따르면, 차량에 설치된 스테레오 카메라를 통해 촬영된 전방 영상과, 데이터베이스에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 해당 차량의 실시간 GPS 좌표에 대응되는 3D 맵 데이터를 비교하여, 해당 차량의 차선 위치를 파악하고, 파악된 차선 위치를 바탕으로 내비게이션에 기 설정되어 있는 목적지까지의 주행에 있어서 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공함으로써, 운전자가 주행 중 보다 안전하게 차선을 변경할 수 있고, 그로 인해 교통사고로부터의 위험도 방지할 수 있다.

Description

3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템{SYSTEM FOR ROUTE PROVIDING AND DETECTING LAND POSITION USING 3D MAP DATA}

본 발명은 차량의 위치확인 및 경로 안내 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 3D 맵 데이터를 이용하여 주행 중인 차량의 차선의 위치를 파악하고, 해당 차선의 위치에 기초하여 정확한 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공해주는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에 관한 것이다.

내비게이션의 사용이 보편화되면서, 차량 운행 시 많은 운전자들이 내비게이션을 이용하고 있다. 일반적으로 내비게이션은, 운전자가 목적지를 설정하면 해당 목적지까지의 경로 안내를 제공하는 것을 그 주된 기능으로 하고 있다. 하지만, 종래의 내비게이션은, 설정된 목적지까지의 경로를 안내하는 과정에서 우회전을 해야 하는 경우, 오른쪽 끝 차선으로 주행하라거나, 좌회전을 해야 하는 경우, 1차선으로 주행하라는 등의 기 저장된 안내 정보를 현재 주행 중인 차량의 차선 위치를 고려하지 않고 표시 또는 음성으로 재생해주는데 그쳐, 실제 운행 중인 운전자들이 실제 해당 위치에서 안내받은 차선까지 변경하는 것이 시간적으로 또는 주행 환경 상 불가능하여 불편을 겪는 경우가 많았다.

특히, 고속도로 등에서 차량이 고속으로 주행 중일 때, 내비게이션에서 차선을 변경하고 출구 또는 분기점 등으로 신속하게 진입하기 위한 안내가 운전자가 위치한 차선을 바탕으로 적절한 타이밍에 이루어지지 않아, 무리한 차선 변경 등으로 사고가 발생하는 등의 부작용도 존재했다.

종래에 주행 중인 차량의 차선 변경을 도와주는 기술과 관련하여, 공개특허 제10-2012-0119704호(발명의 명칭: 후방 카메라를 이용한 차선 변경 시스템 및 차선 변경방법, 공개일자: 2012년 10월 31일) 등이 개시된 바 있다.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 차량에 설치된 스테레오 카메라를 통해 촬영된 전방 영상과, 데이터베이스에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 해당 차량의 실시간 GPS 좌표에 대응되는 3D 맵 데이터를 비교하여, 해당 차량의 차선 위치를 파악하고, 파악된 차선 위치를 바탕으로 내비게이션에 기 설정되어 있는 목적지까지의 주행에 있어서 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공함으로써, 운전자가 주행 중 보다 안전하게 차선을 변경할 수 있고, 그로 인해 교통사고로부터의 위험도 방지할 수 있는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템은,

3D 맵 데이터를 이용하여 주행 중인 차량의 차선 위치를 파악하고 상기 파악된 차선 위치에 기초하여, 내비게이션에서 진행되고 있는 경로에서 정확한 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공해주는 시스템으로서,

상기 주행 중인 차량의 전방 영상을 촬영하는 카메라 센서 모듈;

3D 맵 데이터를 저장하는 데이터베이스;

상기 카메라 센서 모듈을 통해 촬영된 전방 영상과, 상기 데이터베이스에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 상기 차량의 실시간 GPS 좌표에 대응되는 3D 맵 데이터를 비교하여, 상기 차량의 차선 위치를 확인하는 차선 위치확인 모듈; 및

상기 차선 위치확인 모듈을 통해 파악된 차량의 차선 위치에 기초하여 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공해주는 경로 안내 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 카메라 센서 모듈은,

스테레오 카메라 센서일 수 있다.

바람직하게는, 상기 3D 맵 데이터는,

GPS 좌표 정보를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 3D 맵 데이터는,

RGB를 포함한 이미지 데이터로 변경이 가능할 수 있다.

바람직하게는,

상기 3D 맵 데이터를 구성하기 위해 설치된 카메라의 설치 위치와, 상기 차량의 전방 영상을 촬영하기 위해 설치된 카메라 센서 모듈의 설치 위치는 동일할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 3D 맵 데이터를 구성하기 위해 설치된 카메라는,

특정 기준 위치를 중심으로 3D 맵 데이터를 촬영할 수 있다.

더욱더 바람직하게는, 상기 차선 위치확인 모듈은,

상기 3D 맵 데이터가 촬영된 특정 기준 위치의 정보를 이용하여, 상기 차량의 차선 위치를 파악할 수 있다.

바람직하게는, 상기 경로 안내 모듈은,

상기 차선 위치확인 모듈을 통해 파악된 상기 차량의 차선 위치 정보, 및 상기 데이터베이스에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 상기 차량의 실시간 위치에 대응되는 3D 맵 데이터를 바탕으로, 상기 내비게이션에 기 설정되어 있는 목적지까지의 주행에 있어서 차선 변경 안내를 제공할 수 있다.

본 발명에서 제안하고 있는 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에 따르면, 차량에 설치된 스테레오 카메라를 통해 촬영된 전방 영상과, 데이터베이스에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 해당 차량의 실시간 GPS 좌표에 대응되는 3D 맵 데이터를 비교하여, 해당 차량의 차선 위치를 파악하고, 파악된 차선 위치를 바탕으로 내비게이션에 기 설정되어 있는 목적지까지의 주행에 있어서 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공함으로써, 운전자가 주행 중 보다 안전하게 차선을 변경할 수 있고, 그로 인해 교통사고로부터의 위험도 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에서, 카메라 센서 모듈을 통해 촬영된 전방 영상의 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에서, 특정 기준 위치를 중심으로 촬영된 3D 맵 데이터의 모습을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에서, 합정 사거리에서 주행하고 있는 차량의 차선 위치를 파악하는 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에서, 현재 차선의 위치와 차선 변경 안내가 제공되는 모습을 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템은, 카메라 센서 모듈(100), 데이터베이스(200), 차선 위치확인 모듈(300) 및 경로 안내 모듈(400)을 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템의 각각의 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.

카메라 센서 모듈(100)은 주행 중인 차량의 전방 영상을 촬영하는 역할을 한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에서, 카메라 센서 모듈을 통해 촬영된 전방 영상의 모습을 도시한 도면이다. 본 발명에서의 카메라 센서 모듈(100)은 실시예에 따라 , 도 2(a)에 도시된 바와 같이 주행 중인 차량 천장의 전방부에 설치되어 도 2(b)에 도시된 바와 같이 주행 중인 차량의 전방 영상을 촬영할 수 있다.

실시예에 따라, 카메라 센서 모듈(100)은 주행 중인 차량 전방의 입체 영상을 촬영할 수 있는 스테레오 카메라 센서일 수 있다. 하지만, 이 외에도 주행 중인 차량 전방의 입체 영상을 촬영할 수 있다면, 다양한 종류의 카메라 센서가 본 발명에서의 카메라 센서 모듈(100)의 역할을 수행할 수 있다.

데이터베이스(200)는 3D 맵 데이터를 저장하는 역할을 한다. 여기서, 3D 맵 데이터는 GPS 좌표 정보를 포함하며, RGB를 포함한 이미지 데이터로 변경이 가능한 데이터일 수 있다. 이렇게 데이터베이스(200)에 저장되어 있는 GPS 좌표 정보를 포함한 3D 맵 데이터는, 차선 위치확인 모듈(300)에서 현재 주행 중인 차량의 차선 위치를 검출하는데 이용될 수 있다.

본 발명에서의 3D 맵 데이터는, 카메라가 설치된 차량으로 모든 도로를 주행하며 촬영된 영상을 이용하여 구성될 수 있는데, 이때 3D 맵 데이터를 구성하기 위해 설치된 촬영 카메라의 설치 위치는, 주행 중인 차량의 전방 영상을 촬영하기 위해 설치된 카메라 센서 모듈(100)의 설치 위치와 동일할 수 있다. 이렇게 동일한 위치에 설치된 카메라를 통해 촬영된 영상을 바탕으로 구성된 3D 맵 데이터와, 카메라 센서 모듈(100)을 통해 촬영된 영상의 비교맵핑을 통해, 현재 주행 중인 차량의 차선 위치가 파악될 수 있다.

또한, 3D 맵 데이터를 구성하기 위해 설치된 촬영 카메라는, 도로를 주행하며 해당 도로를 촬영할 시, 특정 기준 위치를 중심으로 해당 도로를 촬영하여 해당 도로의 3D 맵 데이터를 구성할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에서, 2차선을 중심으로 촬영된 3D 맵 데이터의 모습을 도시한 도면이다. 3D 맵 데이터를 구성하기 위해 도로를 촬영하는 과정에서 4차선 도로를 주행하는 경우, 실시예에 따라서는, 도 3에 도시된 바와 같이 2차선(특정 기준 위치)을 중심으로 해당 도로를 촬영하여 해당 도로의 3D 맵 데이터를 구성할 수 있다. 이렇게 특정 기준 위치를 중심으로 촬영된 3D 맵 데이터는 차선 위치확인 모듈(300)에서 현재 주행 중인 차량의 차선 위치를 파악하는데 이용될 수 있다.

차선 위치확인 모듈(300)은, 카메라 센서 모듈(100)을 통해 촬영된 전방 영상과, 데이터베이스(200)에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 현재 주행 중인 차량의 실시간 GPS 좌표에 대응되는 3D 맵 데이터를 비교하여, 현재 주행 중인 차량의 차선 위치를 확인하는 역할을 한다. 좀 더 구체적으로, 차선 위치확인 모듈(300)에서는, 현재 주행 중인 차량에 설치된 카메라 센서 모듈(100)을 통해 촬영된 전방 영상과, 해당 차량의 실시간 GPS 좌표에 대응되며 특정 기준 위치를 중심으로 촬영되어 구성된 3D 맵 데이터를 비교맵핑하고, 특정 기준 위치의 GPS 좌표 정보를 바탕으로, 현재 주행 중인 차량이 어느 차선에서 주행 중인지 여부를 파악할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에서, 합정 사거리에서 주행하고 있는 차량의 차선 위치를 파악하는 모습을 도시한 도면이다. 합정 사거리를 주행하고 있는 차량의 차선 위치를 파악하기 위해 본 발명의 차선 위치확인 모듈(300)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 현재 주행 중인 차량에 설치된 카메라 센서 모듈(100)을 통해 촬영된 전방 영상(B)과, 해당 차량이 주행 중인 합정 사거리의 실시간 GPS 좌표에 대응되는 3D 맵 데이터(A)를 데이터베이스(200)로부터 추출해서 비교맵핑하여, 현재 주행 중인 차량의 차선 위치를 파악할 수 있다.

좀 더 구체적으로는, 주행 중인 차량의 카메라 센서 모듈(100)을 통해 촬영된 전방 영상과, 특정 기준 위치를 중심으로 촬영된 3D 맵 데이터를 비교할 때, 특정 기준 위치의 GPS 좌표 정보를 이용하여, 주행 중인 차량의 카메라 센서 모듈(100)을 통해 촬영된 전방 영상이 특정 기준 위치를 기준으로 얼마나 이동되어 촬영된 영상인지 알 수 있고, 이동된 거리를 바탕으로 해당 차량이 몇 차선으로 주행 중인지 여부를 파악할 수 있다.

경로 안내 모듈(400)은, 차선 위치확인 모듈(300)을 통해 파악된 현재 주행 중인 차량의 차선 위치에 기초하여 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공해주는 역할을 한다. 좀 더 구체적으로, 경로 안내 모듈(400)은, 차선 위치확인 모듈(300)을 통해 파악된 해당 차량의 차선 위치 정보, 데이터베이스(200)에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 현재 주행 중인 차량의 실시간 위치에 대응되는 3D 맵 데이터를 바탕으로, 내비게이션에 기 설정되어 있는 목적지까지의 주행에 있어서 차선 변경 안내를 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에서, 현재 차선의 위치와 차선 변경 안내가 제공되는 모습을 도시한 도면이다. 경로 안내 모듈(400)에서는, 차선 위치확인 모듈(300)을 통해 파악된 현재 주행 중인 차량의 차선 위치와 현재 주행 중인 차량의 실시간 위치에 대응되는 3D 맵 데이터를 이용하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 운전자에게 차선 변경 안내를 제공할 수 있다. 이처럼, 본원발명에서는, 주행 중인 차량의 정확한 차선 정보에 기초하여, 내비게이션에 기 설정되어 있는 목적지까지의 주행에 있어서 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 운전자에게 제공하여, 운전자가 주행 중 보다 안전하게 차선을 변경할 수 있도록 도와줄 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서 제안하고 있는 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템에 따르면, 차량에 설치된 스테레오 카메라를 통해 촬영된 전방 영상과, 데이터베이스에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 해당 차량의 실시간 GPS 좌표에 대응되는 3D 맵 데이터를 비교하여, 해당 차량의 차선 위치를 파악하고, 파악된 차선 위치를 바탕으로 내비게이션에 기 설정되어 있는 목적지까지의 주행에 있어서 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공함으로써, 운전자가 주행 중 보다 안전하게 차선을 변경할 수 있고, 그로 인해 교통사고로부터의 위험도 방지할 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 카메라 센서 모듈 200: 데이터베이스
300: 차선 위치확인 모듈 400: 경로 안내 모듈

Claims

3D 맵 데이터를 이용하여 주행 중인 차량의 차선 위치를 파악하고 상기 파악된 차선 위치에 기초하여, 내비게이션에서 진행되고 있는 경로에서 정확한 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공해주는 시스템으로서,
상기 주행 중인 차량의 전방 영상을 촬영하는 카메라 센서 모듈(100);
3D 맵 데이터를 저장하는 데이터베이스(200);
상기 카메라 센서 모듈(100)을 통해 촬영된 전방 영상과, 상기 데이터베이스(200)에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 상기 차량의 실시간 GPS 좌표에 대응되는 3D 맵 데이터를 비교하여, 상기 차량의 차선 위치를 확인하는 차선 위치확인 모듈(300); 및
상기 차선 위치확인 모듈(300)을 통해 파악된 차량의 차선 위치에 기초하여 차선 변경 안내를 포함한 경로 안내를 제공해주는 경로 안내 모듈(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템.
제1항에 있어서, 상기 카메라 센서 모듈(100)은,
스테레오 카메라 센서인 것을 특징으로 하는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템.
제1항에 있어서, 상기 3D 맵 데이터는,
GPS 좌표 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템.
제1항에 있어서, 상기 3D 맵 데이터는,
RGB를 포함한 이미지 데이터로 변경이 가능한 것을 특징으로 하는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템.
제1항에 있어서,
상기 3D 맵 데이터를 구성하기 위해 설치된 카메라의 설치 위치와, 상기 차량의 전방 영상을 촬영하기 위해 설치된 카메라 센서 모듈(100)의 설치 위치는 동일한 것을 특징으로 하는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템.
제5항에 있어서, 상기 3D 맵 데이터를 구성하기 위해 설치된 카메라는,
특정 기준 위치를 중심으로 3D 맵 데이터를 촬영하는 것을 특징으로 하는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템.
제6항에 있어서, 상기 차선 위치확인 모듈(300)은,
상기 3D 맵 데이터가 촬영된 특정 기준 위치의 정보를 이용하여, 상기 차량의 차선 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템.
제1항에 있어서, 상기 경로 안내 모듈(400)은,
상기 차선 위치확인 모듈(300)을 통해 파악된 상기 차량의 차선 위치 정보, 및 상기 데이터베이스(200)에 기 저장되어 있는 3D 맵 데이터 중 상기 차량의 실시간 위치에 대응되는 3D 맵 데이터를 바탕으로, 상기 내비게이션에 기 설정되어 있는 목적지까지의 주행에 있어서 차선 변경 안내를 제공하는 것을 특징으로 하는, 3D 맵 데이터를 이용한 차선 위치확인 및 경로 안내 시스템.