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KR20140074158A - 차선 변경 안내 방법 및 이를 실행하는 장치 - Google Patents

차선 변경 안내 방법 및 이를 실행하는 장치 Download PDF

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KR20140074158A
KR20140074158A KR1020130029820A KR20130029820A KR20140074158A KR 20140074158 A KR20140074158 A KR 20140074158A KR 1020130029820 A KR1020130029820 A KR 1020130029820A KR 20130029820 A KR20130029820 A KR 20130029820A KR 20140074158 A KR20140074158 A KR 20140074158A
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lane change
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rear vehicle
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광주과학기술원
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차선 변경 안내 장치에서 실행되는 차선 변경 안내 방법은 복수의 카메라들로부터 제1 이미지 및 제2 이미지를 기 설정된 시간 간격으로 수신하는 단계, 상기 제1 이미지에서 특정 번호판을 검출하고 상기 검출한 특정 번호판과 동일한 번호판을 제2 이미지에서 검출하는 단계, 상기 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 검출한 번호판들을 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출하는 단계, 상기 기 설정된 시간 간격 및 상기 차량과 상기 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 상기 후방 차량의 상대 속도를 산출하는 단계 및 상기 차량과 후방 차량 사이의 거리 및 상기 후방 차량의 상대 속도를 이용하여 상기 차량의 운전자에게 차선 변경 가능 여부를 통지하는 단계를 포함한다.

Description

차선 변경 안내 방법 및 이를 실행하는 장치{LANE CHANGE GUIDING METHOD AND APPARATUS PERFORMING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 차선 변경 안내 방법 및 이를 실행하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차선 변경 안내 장치는 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 후방 차량의 상대속도를 판단한 후 위험여부를 판단하여 차선을 변경을 안내한다. 운전 지원 장치는 적외선 센서, 초음파 센서, GPS(Global Positioning System), 포인트&움직임 센서, 레이저 스캐너 등을 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 측정할 수 있다.
하지만, 적외선 센서와 초음파 센서는 두 개 이상의 물체가 있을 경우 가장 가까운 물체만 측정한다는 문제점이 있다. 또한, GPS는 주변환경들에 대한 정보가 반드시 있어야지만 물체를 측정할 수 있고, 포인트&움직임 센서는 포인트 인식 방법으로서 모든 영역의 물체들을 측정하는 것은 매우 어렵다. 그리고 레이저 센서는 성능에 비해서 가격이 매우 비싸며, 사이즈가 매우 크다는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 차량의 주행 상황을 촬영한 이미지를 이용하여 물체를 측정하였다. 이미지를 통해서 물체의 거리를 측정하는 방법은 도 1과 같이, 비관심 영역 매칭(Non-interest Point Matching) 방법(101) 및 관심 영역 매칭(Interest Point Matching)방법(102)이 있다.
비관심 영역 매칭 방법(101)은 기준 이미지(111)에 있는 번호판(121)을 타겟 이미지(131)에서 검출하려고 할 때, 타겟 이미지(131)의 모든 지역을 탐색하여 기준 이미지(111)와 동일한 번호판(121)을 검출한다.
관심 영역 매칭 방법(102)은 기준 이미지에 있는 번호판을 타겟 이미지에서 검출하려고 할 때, 타겟 이미지의 각도 변화를 이용하여 기준 이미지와 동일한 번호판을 검출한다. 하지만, 타겟 이미지에 있는 번호판의 각도는 변하지 않기 때문에 차선 변경을 위한 시스템에는 적합하지 않다.
본 발명은 차량에 나이트비전용 복수의 카메라들을 설치하고, 나이트비전용 복수의 카메라들 각각에 의해 촬영된 이미지들을 이용하여 야간에도 정확하게 차선 변경을 안내할 수 있는 차선 변경 안내 방법 및 이를 실행하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 차량에 있는 복수의 카메라들 각각에 의해 촬영된 이미지에서 번호판을 검출하고 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출하는데 활용함으로써 매우 정확하게 차량간의 거리를 측정할 수 있고, 이를 통해 신뢰할 만한 후방 차량의 상대 속도를 산출할 수 있는 차선 변경 안내 방법 및 이를 실행하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 차량의 현재 위치에 해당하는 구간을 결정하고, 후방 차량의 상대 속도에 따라 기 결정된 구간을 변경함으로써 사용자의 안전을 고려하여 차선 변경을 안내할 수 있는 차선 변경 안내 방법 및 이를 실행하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예들 중에서, 차선 변경 안내 장치에서 실행되는 차선 변경 안내 방법은 복수의 카메라들로부터 제1 이미지 및 제2 이미지를 기 설정된 시간 간격으로 수신하는 단계, 상기 제1 이미지에서 특정 번호판을 검출하고 상기 검출한 특정 번호판과 동일한 번호판을 제2 이미지에서 검출하는 단계, 상기 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 검출한 번호판들을 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출하는 단계, 상기 기 설정된 시간 간격 및 상기 차량과 상기 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 상기 후방 차량의 상대 속도를 산출하는 단계 및 상기 차량과 후방 차량 사이의 거리 및 상기 차량과 상기 후방 차량의 상대 속도를 이용하여 상기 차량의 운전자에게 차선 변경 가능 여부를 통지하는 단계를 포함한다.
실시예들 중에서, 차선 변경 안내 장치는 복수의 카메라들로부터 제1 이미지 및 제2 이미지를 기 설정된 시간 간격으로 수신하면, 상기 제1 이미지에서 특정 번호판을 검출하고 상기 검출한 특정 번호판과 동일한 번호판을 제2 이미지에서 검출하는 검출부, 상기 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 검출한 번호판들을 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출하고, 상기 기 설정된 시간 간격 및 상기 차량과 상기 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 상기 후방 차량의 상대 속도를 산출하는 산출부 및 상기 차량과 후방 차량 사이의 거리 및 상기 후방 차량의 상대 속도를 이용하여 상기 차량의 운전자에게 차선 변경 가능 여부를 통지하는 차선 변경 통지부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명에 따르면, 차량에 나이트비전용 복수의 카메라들을 설치하고, 나이트비전용 복수의 카메라들 각각에 의해 촬영된 이미지들을 이용하여 야간에도 정확하게 차선 변경을 안내할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량에 있는 복수의 카메라들 각각에 의해 촬영된 이미지에서 번호판을 검출하고 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출하는데 활용함으로써 매우 정확하게 차량간의 거리를 측정할 수 있고, 이를 통해 신뢰할 만한 후방 차량의 상대 속도를 산출할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 차량의 현재 위치에 해당하는 구간을 결정하고, 후방 차량의 상대 속도에 따라 기 결정된 구간을 변경함으로써 사용자의 안전을 고려하여 차선 변경을 안내할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 이미지에서 물체를 측정하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 변경 안내 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차선 변경 안내 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4 내지 도 7은 도 3의 실행 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 8은 본 발명에 따른 차선 변경 안내 방법의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 9 및 도 10은 도 8의 실행 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 11은 본 발명에 따른 차선 변경 안내 방법의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 12 내지 도 15는 도 11의 실행 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 변경 안내 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 차선 변경 안내 장치(200)는 이미지 수신부(210), 검출부(220), 산출부(230), 차선 변경 제어부(240) 및 차선 변경 안내부(250)를 포함한다.
이미지 수신부(210)는 복수의 카메라들 각각으로부터 제1 이미지 및 제2 이미지를 수신한다. 이미지 수신부(210)는 복수의 카메라들 각각으로부터 수신한 제1 이미지 및 제2 이미지를 차선 변경 제어부(240)에 제공한다.
일 실시예에서, 이미지 수신부(210)는 복수의 카메라들 각각으로부터 기 설정된 시간 간격으로 제1 이미지 및 제2 이미지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 이미지 수신부(210)는 30초 간격으로 제1 이미지 및 제2 이미지를 수신할 수 있다.
검출부(220)는 라인 검출부(221) 및 번호판 검출부(222)를 더 포함할 수 있다.
라인 검출부(221)는 차선 변경 제어부(240)의 제어에 따라 복수의 카메라들 각각에 의해 촬영된 제1 이미지 및 제2 이미지 중 어느 하나의 이미지에서 라인을 검출한다. 라인 검출부(221)는 검출한 라인을 차선 변경 제어부(240)에 제공한다. 일 실시예에서, 라인 검출부(221)는 제1 이미지에서 차량이 주행하고 있는 도로의 양쪽 라인들을 검출하여 차선 변경 제어부(240)에 제공할 수 있다.
번호판 검출부(222)는 차선 변경 제어부(240)의 제어에 따라 복수의 카메라들 각각에 의해 촬영된 제1 이미지 및 제2 이미지에서 동일한 번호판을 검출하여 산출부(230)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 번호판 검출부(222)는 제1 이미지에 있는 복수의 번호판들 중 이동 대상 차선과 가까운 번호판을 검출하고, 제2 이미지에 있는 복수의 번호판들 중 제1 이미지에서 검출된 번호판과 동일한 번호판을 검출할 수 있다. 여기에서, 번호판 검출부(222)는 제1 이미지에서 검출한 번호판의 높이에 해당하는 검출 영역을 제2 이미지에서 결정할 수 있고, 해당 검출 영역에서 제1 이미지에서 검출된 번호판과 동일한 번호판을 검출할 수 있다.
산출부(230)는 거리 산출부(231) 및 상대 속도 산출부(232)를 더 포함할 수 있다.
거리 산출부(231)는 차량 변경 제어부(240)의 제어에 따라 번호판 검출부(222)에 의해 검출된 번호판들을 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출할 수 있다. 거리 산출부(231)는 산출한 차량과 후방 차량 사이의 거리를 상대 속도 산출부(232) 및 차선 변경 제어부(240)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 거리 산출부(231)는 제1 거리 및 제2 거리를 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출할 수 있다. 여기에서, 제1 거리는 제1 이미지에서 검출한 번호판의 중심점을 기준으로 측정한 제1 이미지 프레임 양끝 거리 중 가까운 거리이고, 제2 거리는 제2 이미지 검출한 번호판의 중심점을 기준으로 측정한 제2 이미지 프레임 양끝 거리 중 가까운 거리를 의미한다.
상대 속도 산출부(232)는 거리 산출부(231)에 의해 산출된 차량과 후방 차량 사이의 거리 및 제1 이미지 및 제2 이미지가 수신되는 시간 간격을 이용하여 후방 차량의 상대 속도를 산출한다.
차선 변경 제어부(240)는 사용자 조작에 의해 방향 지시 모듈의 상태가 온 상태가 되면, 라인 검출부(221)에 의해 검출된 양쪽 라인들 중 어느 하나의 라인을 이용하여 사용자의 의도가 차선 변경인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 차선 변경 제어부(240)는 사용자 조작에 의해 방향 지시 모듈이 왼쪽 방향을 지시하고 있는 경우, 라인 검출부(221)에 의해 검출된 양쪽 라인들 중 왼쪽 라인을 이용하여 사용자의 의도가 차선 변경인지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 차선 변경 제어부(240)는 왼쪽 라인이 불연속 라인인 경우 사용자의 의도가 왼쪽으로 차선 변경이라고 판단할 수 있고, 왼쪽 라인이 연속 라인인 경우 사용자의 의도가 좌회전 이라고 판단할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 차선 변경 제어부(240)는 사용자 조작에 의해 방향 지시 모듈이 오른쪽 방향을 지시하고 있는 경우, 라인 검출부(221)에 의해 검출된 양쪽 라인들 중 오른쪽 라인을 이용하여 사용자의 의도가 차선 변경인지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 차선 변경 제어부(240)는 오른쪽 라인이 불연속 라인인 경우 사용자의 의도가 오른쪽으로 차선 변경이라고 판단할 수 있고, 오른쪽 라인이 연속 라인인 경우 사용자의 의도가 우회전 이라고 판단할 수 있다.
차선 변경 제어부(240)는 라인 검출부(221)에 의해 검출된 양쪽 라인들 중 어느 하나의 라인을 이용하여 사용자의 의도가 차선 변경이라고 판단하는 경우 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 번호판을 검출하도록 번호판 검출부(222)를 제어한다.
차선 변경 제어부(240)는 번호판 검출부(222)에 의해 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 번호판이 검출되면 검출한 번호판들을 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출하도록 거리 산출부(231)를 제어하고, 제1 이미지 및 제2 이미지가 수신되는 시간 간격과 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 후방 차량의 상대 속도를 산출하도록 상대 속도 산출부(232)를 제어한다.
차선 변경 제어부(240)는 거리 산출부(231)에 의해 산출된 차량과 후방 차량 사이의 거리에 따라 차선 변경이 안전한지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 차선 변경 제어부(240)는 차량과 후방 차량 사이의 거리에 따라 현재 위치를 위험 구간, 조심 구간 및 안전 구간 중 적어도 하나의 구간으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 차선 변경 제어부(240)는 차량과 후방 차량 사이의 거리가 0m 이상이고 10m 이하인 경우 현재 위치를 위험 구간으로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 차선 변경 제어부(240)는 차량과 후방 차량 사이의 거리가 10m 이상이고 20m 이하인 경우 현재 위치를 조심 구간으로 결정할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 차선 변경 제어부(240)는 차량과 후방 차량 사이의 거리가 20m이상인 경우 현재 위치를 안전 구간으로 결정할 수 있다.
차선 변경 제어부(240)는 상대 속도 산출부(232)의해 산출된 후방 차량의 상대 속도와 거리 산출부(231)에 의해 산출된 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 차량의 현재 위치를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 차선 변경 제어부(240)는 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 차량의 현재 위치를 차량의 현재 위치를 위험 구간, 조심 구간 및 안전 구간 중 적어도 하나의 구간으로 결정하고, 후방 차량의 속도에 따라 결정된 구간을 변경할 수 있다.
예를 들어, 차선 변경 제어부(240)는 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 차량의 현재 위치를 안전 구간으로 결정하였으나, 후방 차량의 상대 속도가 특정 속도 이상인 경우 차량의 현재 위치를 안전 구간에서 조심 구간으로 변경할 수 있다.
다른 예를 들어, 차선 변경 제어부(240)는 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 차량의 현재 위치를 조심 구간으로 결정하였으나, 후방 차량의 상대 속도가 특정 속도 이상인 경우 차량의 현재 위치를 조심 구간에서 위험 구간으로 변경할 수 있다.
차선 변경 제어부(240)는 차량의 현재 위치에 해당하는 구간에 따라 차선 변경이 가능한지 여부를 판단하여 차선 변경 안내를 하도록 차선 변경 안내부(250)를 제어한다. 예를 들어, 차선 변경 제어부(240)는 차량의 현재 위치가 안전 구간 및 조심 구간 중 어느 하나라고 판단되면 차선 변경이 가능하다고 판단하여 차선 변경 안내를 하도록 차선 변경 안내부(250)를 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 차선 변경 제어부(240)는 차량의 현재 위치가 위험 구간이라고 판단되면 차선 변경이 불가능하다고 판단하여 차선 변경에 위험을 알리도록 차선 변경 안내부(250)를 제어할 수 있다.
차선 변경 안내부(250)는 차선 변경 제어부(240)의 제어에 따라 차선 변경을 안내한다.
이하에서는 도 3 내지 도 15를 참조하여 차선 변경 안내 방법에 대하여 설명한다. 후술할 차선 변경 안내 방법은 전술한 차선 변경 안내 장치(200)에서 수행되므로, 서로 상응하는 내용에 대해서는 중복하여 설명하지 않으나, 당업자는 전술한 기재로부터 본 발명에 따른 차선 변경 안내 방법의 일 실시예를 이해할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 차선 변경 안내 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다. 도 4 내지 도 7은 도 3의 실행 과정을 설명하기 위한 참조도이다. 도 3의 일 실시예는 사용자 조작에 의해 방향 지시 모듈이 온 상태가 되면 사용자의 의도가 무엇인지 판단할 수 있는 실시예에 관한 것이다.
도 3을 참조하여 차선 변경 안내 방법의 일 실시예에 대해여 더 상세히 설명하면, 차선 변경 안내 장치(200)는 사용자 조작에 의해 방향 지시 모듈이 온 상태가 되는 여부를 판단한다(단계 S310).
차선 변경 안내 장치(200)는 사용자 조작에 의해 방향 지시 모듈이 온 상태가 되었다고 판단하면(단계 S320), 이미지에서 차량이 주행하고 있는 도로의 양쪽 라인들을 검출한다(단계 S330). 본 발명에서는 기존의 일반 카메라 대신 나이트 비전 카메라를 사용하여 차량이 주행하고 있는 도로를 촬영하였다. 일반 카메라로 촬영한 도 4의 이미지(400)와 나이트 비전 카메라로 촬영한 도 5의 이미지(500)를 비교하면, 나이트 비전 카메라로 촬영한 도 5의 이미지(500)는 야간에 촬영하여도 도 4의 이미지(400)보다 시야확보나 사물구분에 유리하다는 장점이 있다.
예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 도 6의 이미지(600)에서 차량이 주행하고 있는 도로의 양쪽 라인들(610a, 610b)을 검출할 수 있다. 차선 변경 안내 장치(200)는 도 6의 이미지(600)에서 차선은 하얀색 라인으로 구별되므로 쉽게 양쪽 라인들을 쉽게 검출할 수 있고, 이로 인해 탐색 범위를 매우 줄일 수 있어 차선을 검출하는데 소요되는 시간을 최소화 할 수 있다는 아주 큰 장점이 있다.
차선 변경 안내 장치(200)는 방향 라인들 중 방향 지시 모듈이 지시하는 방향의 라인을 검출한다(단계 S340). 차선 변경 안내 장치(200)는 방향 라인들 중 방향 지시 모듈이 지시하는 방향의 라인이 불연속 라인이라고 판단하면(단계 S350), 사용자의 의도가 방향 지시 모듈이 지시하는 방향으로의 차선 변경이라고 판단한다(단계 S360).
예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 방향 지시 모듈이 왼쪽 방향을 지시하는 경우, 도 7의 첫 번째 이미지(710)에 있는 양쪽 라인들 중 방향 지시 모듈이 지시하는 왼쪽 방향의 라인(711)이 불연속 라인이라고 판단하여 사용자의 의도가 왼쪽 방향으로 차선 변경이라고 판단할 수 있다.
다른 예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 방향 지시 모듈이 오른쪽 방향을 지시하는 경우, 도 7의 두 번째 이미지(720)에 있는 양쪽 라인들 중 방향 지시 모듈이 지시하는 오른쪽 방향의 라인(721)이 불연속 라인이라고 판단하여 사용자의 의도가 오른쪽 방향으로 차선 변경이라고 판단할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 방향 지시 모듈이 왼쪽 방향을 도 7의 세 번째 이미지(730)에 있는 양쪽 라인들 중 방향 지시 모듈이 지시하는 왼쪽 방향의 라인(731)이 불연속 라인이 아니라고 판단하여 좌회전 이라고 판단할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 방향 지시 모듈이 왼쪽 방향을 도 7의 네 번째 이미지(740)에 있는 양쪽 라인들 중 방향 지시 모듈이 지시하는 오른쪽 방향의 라인(741)이 불연속 라인이 아니라고 판단하여 우회전 이라고 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 차선 변경 안내 방법의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다. 도 9 및 도 10은 도 8의 실행 과정을 설명하기 위한 참조도이다. 도 8의 일 실시예는 제1 이미지에서 특정 번호판을 검출하고, 검출한 특정 이미지와 동일한 번호판을 제2 이미지에서 검출할 수 있는 실시예에 관한 것이다.
도 8을 참조하여 차선 변경 안내 방법의 일 실시예에 대해여 더 상세히 설명하면, 차선 변경 안내 장치(200)는 복수의 카메라들 각각에 의해 촬영된 제1 이미지 및 제2 이미지를 수신한다(단계 S810).
차선 변경 안내 장치(200)는 제1 이미지에 있는 복수의 번호판들 중 이동 대상 차선과 가장 가까운 번호판을 검출한다(단계 S820). 예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 도 9에 있는 제1 이미지(910)에서 복수의 차량들(911, 912, 913)의 번호판들(921, 922, 923)을 검출하고(920), 번호판들(921, 922, 923) 중 이동 대상 차선과 가장 가까운 번호판(923)을 검출한다(930).
차선 변경 안내 장치(200)는 제1 이미지에서 검출한 특정 번호판의 높이에 해당하는 영역을 이용하여 제2 이미지에서 검출 영역을 결정한다(단계 S830). 차선 변경 안내 장치(200)는 제1 이미지에서 검출한 특정 번호판과 동일한 번호판을 제2 이미지의 검출 영역에서 검출한다(단계 S840).
예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 도 10에 있는 제1 이미지(1010)에서 검출한 번호판(1011)의 높이(1012)에 해당하는 영역(1013)을 이용하여 제2 이미지(1020)에서 검출 영역(1021)을 결정하며, 제1 이미지(1010)에서 검출한 번호판(1011)과 동일한 번호판(1022)을 제2 이미지(1020)의 검출 영역(1021)에서 검출할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 차선 변경 안내 방법의 또 다른 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다. 도 12 내지 도 15는 도 11의 실행 과정을 설명하기 위한 참조도이다.
도 11을 참조하면, 차선 변경 안내 장치(200)는 제1 카메라에 의해 촬영된 제1 이미지 및 제2 카메라에 의해 촬영된 제2 이미지 각각에서 검출한 번호판들을 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출한다(단계 S1110).
차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출하는 과정은 하기의 [수학식 1] 내지 [수학식 3]과 같다. 이하에서는, 도 12 및 도 13을 참조하여 [수학식 1] 내지 [수학식 3]에 대해서 설명하기로 한다.
[수학식 1]에 있는 수학식(a)는 제1 이미지(1210)에 있는 번호판(1212)을 이용하여 제1 카메라(1310)의 화각내에 있는 후방 차량(1330)과 제1 카메라(1310) 사이의 각도를 산출하기 위한 수학식이고, [수학식 1]에 있는 수학식(b)는 제2 이미지(1220)에 있는 번호판(1222)을 이용하여 제2 카메라(1320)의 화각내에 있는 후방 차량(1330)과 제2 카메라(1320) 사이의 각도를 산출하기 위한 수학식이다.
Figure pat00001
(a) (b)
수학식 (a)에서, ω1는 제1 이미지(1210)의 가로 길이를 나타내고, θ1 (1340)은 제1 카메라(1310)에 의해 포착 가능한 장면의 시야를 나타내는 화각을 나타내고, α는 제1 이미지(1210)에서 검출한 번호판(1212)의 중심점을 기준으로 측정한 제1 이미지(1210) 프레임 양끝 거리 중 가까운 거리(1213)를 나타내고, ψ1(1360)는 θ1(1340)내에 있는 후방 차량(1330)과 제1 카메라(1310) 사이의 각도를 나타낸다.
수학식 (b)에서, ω2는 제2 이미지(1220)의 가로 길이를 나타내고, θ2(1350)는 제2 카메라(1320)에 의해 포착 가능한 장면의 시야를 나타내는 화각을 나타내고,
Figure pat00002
는 제2 이미지(1220) 검출한 번호판(1222)의 중심점을 기준으로 측정한 제2 이미지(1220) 프레임 양끝 거리 중 가까운 거리(1214)를 나타내고, ψ2(1370)는 θ2(1350)내에 있는 후방 차량(1330)과 제2 카메라(1320) 사이의 각도를 나타낸다.
Figure pat00003
수학식 (a)에서, l(1340)은 차량과 후방 차량(1330) 사이의 거리를 나타내고, θ1은 제1 카메라(1310)에 의해 포착 가능한 장면의 시야를 나타내는 화각을 나타내고, ψ1는 제1 카메라(1310)의 화각내에 있는 후방 차량(1330)과 제1 카메라(1310) 사이의 각도로 [수학식 1]의 수학식 (a)에 의해 산출된 αθ1/ω1이다.
수학식 (b)에서, l(1340)은 차량과 후방 차량(1330) 사이의 거리를 나타내고, θ2는 제2 카메라(1320)에 의해 포착 가능한 장면의 시야를 나타내는 화각을 나타내고, ψ2는 제2 카메라(1320)의 화각내에 있는 후방 차량(1330)과 제2 카메라(1320) 사이의 각도로 [수학식 1]의 수학식 (b)에 의해 산출된
Figure pat00004
Figure pat00005
1/ω1이다.
Figure pat00006
수학식 3에서, d는 제1 카메라(1310)와 제2 카메라(1320) 사이의 거리를 나타내고, l(1340)은 차량과 후방 차량(1330) 사이의 거리를 나타낸다.
차선 변경 안내 장치(200)는 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 차량의 현재 위치를 위험 구간, 조심 구간 및 안전 구간 중 어느 하나의 구간으로 결정한다(단계 S1120).
예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 도 14의 첫 번째 이미지(1401)와 같이 차량과 후방 차량 사이의 거리가 0m 이상이고 10m 이하인 경우 현재 위치를 위험 구간으로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 도 14의 두 번째 이미지(1402)와 같이 차량과 후방 차량 사이의 거리가 10m 이상이고 20m 이하인 경우 현재 위치를 조심 구간으로 결정할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 도 14의 세 번째 이미지(1403)과 같이 차량과 후방 차량 사이의 거리가 20m이상인 경우 현재 위치를 안전 구간으로 결정할 수 있다.
차선 변경 안내 장치(200)는 제1 이미지 및 제2 이미지가 수신되는 시간 간격과 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 후방 차량의 상대 속도를 산출한다(단계 S1130). 후방 차량의 상대 속도를 산출하는 과정은 [수학식 4]와 같다.
Figure pat00007
수학식 4에서, ?dobject는 차량과 후방 차량 사이의 거리를 나타내고, ?tframe는 제1 이미지및 제2 이미지 각각이 수신되는 기 설정된 시간 간격을 나타내고, Vrel는 후방 차량의 상대 속도를 나타낸다.
차선 변경 안내 장치(200)는 후방 차량의 상대 속도가 특정 속도 이상이라고 판단하면(단계 S1140), 기 결정된 차량의 현재 위치에 해당하는 구간을 변경한다(단계 S1150).
예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 도 15의 첫 번째 이미지(1510)와 같이 후방 차량의 상대 속도의 제한 속도가 30km/h 일 경우, 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 차량의 현재 위치를 안전 구간으로 결정하였어도 후방 차량의 상대 속도가 특정 속도가 30km/h 이상인 경우 차량의 현재 위치를 안전 구간에서 조심 구간으로 변경할 수 있다.
다른 예를 들어, 차선 변경 안내 장치(200)는 도 15의 두 번째 이미지(1520)와 같이 후방 차량의 상대 속도의 제한 속도가 30km/h 일 경우, 차량과 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 차량의 현재 위치를 조심 구간으로 결정하였으나, 후방 차량의 상대 속도가 특정 속도 이상인 경우 차량의 현재 위치를 조심 구간에서 위험 구간으로 변경할 수 있다.
차선 변경 안내 장치(200)는 구간에 따라 차량의 운전자에게 차선 변경 가능 여부를 통지한다(단계 S1160).
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
200: 차선 변경 안내 장치
210: 이미지 수신부
220: 검출부
221: 라인 검출부
222: 번호판 검출부
230: 산출부
231: 거리 산출부
232: 상대 속도 산출부
240: 차선 변경 제어부
250: 차선 변경 안내부

Claims (12)

  1. 차선 변경 안내 장치에서 실행되는 차선 변경 안내 방법에 있어서,
    복수의 카메라들로부터 제1 이미지 및 제2 이미지를 기 설정된 시간 간격으로 수신하는 단계;
    상기 제1 이미지에서 특정 번호판을 검출하고 상기 검출한 특정 번호판과 동일한 번호판을 제2 이미지에서 검출하는 단계;
    상기 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 검출한 번호판들을 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출하는 단계;
    상기 기 설정된 시간 간격 및 상기 차량과 상기 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 상기 후방 차량의 상대 속도를 산출하는 단계; 및
    상기 차량과 상기 후방 차량 사이의 거리 및 상기 후방 차량의 상대 속도를 이용하여 상기 차량의 운전자에게 차선 변경 가능 여부를 통지하는 단계를 포함하는 차선 변경 안내 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 이미지에서 특정 번호판을 검출하고 상기 검출한 특정 번호판과 동일한 번호판을 제2 이미지에서 검출하는 단계는
    상기 제1 이미지에 있는 복수의 번호판들 중 이동 대상 차선에서 가장 가까운 번호판을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 이미지에서 특정 번호판을 검출하고 상기 검출한 특정 번호판과 동일한 번호판을 제2 이미지에서 검출하는 단계는
    제2 이미지에서 상기 검출한 특정 번호판의 높이에 해당하는 영역을 설정하고, 상기 설정한 영역에서 상기 특정 번호판과 동일한 번호판을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차량의 운전자에게 차선 변경 가능 여부를 통지하는 단계는
    상기 차량과 상기 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 상기 차량의 현재 위치를 위험 구간, 조심 구간 및 안전 구간 중 어느 하나의 구간으로 결정하는 단계; 및
    상기 후방 차량의 상대 속도에 따라 상기 결정된 구간을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    사용자 조작에 의해 방향 지시 모듈의 상태가 온 상태가 되면 상기 제1 이미지에서 차량이 주행하고 있는 도로의 양쪽 라인들을 검출하는 단계; 및
    상기 양쪽 라인들 중 상기 방향 지시 모듈이 지시하는 방향의 라인이 차선 변경을 위한 라인인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 방향 지시 모듈이 지시하는 방향의 라인이 차선 변경을 위한 라인인지 여부를 판단하는 단계는
    상기 라인이 불연속 라인인 경우 상기 라인을 차선 변경을 위한 라인이라고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 방법.
  7. 복수의 카메라들로부터 제1 이미지 및 제2 이미지를 기 설정된 시간 간격으로 수신하면, 상기 제1 이미지에서 특정 번호판을 검출하고 상기 검출한 특정 번호판과 동일한 번호판을 제2 이미지에서 검출하는 검출부;
    상기 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 검출한 번호판들을 이용하여 차량과 후방 차량 사이의 거리를 산출하고, 상기 기 설정된 시간 간격 및 상기 차량과 상기 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 상기 후방 차량의 상대 속도를 산출하는 산출부; 및
    상기 차량과 후방 차량 사이의 거리 및 상기 후방 차량의 상대 속도를 이용하여 상기 차량의 운전자에게 차선 변경 가능 여부를 통지하는 차선 변경 통지부를 포함하는 차선 변경 안내 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 검출부는
    상기 제1 이미지에 있는 복수의 번호판들 중 이동 대상 차선에서 가장 가까운 번호판을 검출하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 검출부는
    제2 이미지에서 상기 검출한 특정 번호판의 높이에 해당하는 영역을 설정하고, 상기 설정한 영역에서 상기 특정 번호판과 동일한 번호판을 검출하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 차량과 상기 후방 차량 사이의 거리를 이용하여 상기 현재 위치를 위험 구간, 조심 구간 및 안전 구간 중 어느 하나의 구간으로 결정하고, 상기 후방 차량의 상대 속도에 따라 상기 결정된 구간을 변경하는 차선 변경 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 차선 변경 제어부는
    사용자 조작에 의해 방향 지시 모듈의 상태가 온 상태가 되면 상기 제1 이미지에서 차량이 주행하고 있는 도로의 양쪽 라인들을 검출하도록 검출부를 제어하고,
    상기 검출부에 의해 검출된 양쪽 라인들 중 상기 방향 지시 모듈이 지시하는 방향의 라인이 차선 변경을 위한 라인인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 차선 변경 제어부는
    상기 라인이 불연속 라인인 경우 상기 라인을 차선 변경을 위한 라인이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 차선 변경 안내 장치.
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