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CN108349425A - 防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置 - Google Patents

防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置 Download PDF

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CN108349425A
CN108349425A CN201680062907.8A CN201680062907A CN108349425A CN 108349425 A CN108349425 A CN 108349425A CN 201680062907 A CN201680062907 A CN 201680062907A CN 108349425 A CN108349425 A CN 108349425A
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CN
China
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road
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light
vehicle
road sign
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Application number
CN201680062907.8A
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金石培
南镇洙
河洪基
金仙美
金钟昊
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Abstract

本发明公开一种防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置。所公开的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置包括：光照射单元，其设在车辆中以用于在车辆行驶时将不可见光束照射到所述车辆的前方；图像照相单元，其用于照相从所述光照射单元照射的光反射到所述道路标志牌和所述道路车道上的图像；以及形态投影单元，其用于在行驶时传输所述图像照相单元照相的图像信号，并在所述道路车道和所述道路标志牌的形态彼此重叠的状态中投影高亮度光，借此清晰地看到所述道路标志牌和所述道路车道。

Description

防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置
技术领域
本发明涉及防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置，且更明确地说涉及如下防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置，其中通过例如红外线等不可见光束照射光照射单元，使得图形投影单元投影通过捕获由道路标志牌和道路车道中所含有的逆反射材料选择性地反射的反射光而在图像捕获单元中获得的图像信号，当车辆向前、向左和向右移动且上下振动时，图像捕获单元和图形投影单元相对于道路标志牌和道路车道的移动进行同步，跟踪道路标志牌和道路车道的移动，并由图形投影单元在道路标志牌和道路车道的图形彼此重叠(overlap)的状态中投影高亮度光，且因此防止反向道路车道中行驶的车辆的驾驶员感到眩光，并可以通过能够清晰地辨识道路标志牌和道路车道而辅助驾驶员的安全驾驶。
背景技术
通常，道路标志牌是指提供在人行道、道路的边缘等上，根据使用用途而使用各种类型的字符、符号、图形等显示行驶方向和车辆指引，且向驾驶员或行人提供道路或区域指引的交通信息设施。
由于此类道路标志牌距离地面一定高度，因此仅可以在存在例如车辆前灯的光源时通过反射光来识别道路标志牌。
同时，道路标志牌使用各种照明装置，其从内部或外部照亮喷漆有发光材料，以甚至易于在夜晚进行识别的标志牌，或使用例如白炽灯、发光二极管(LED)灯等的各种光源的标志牌。
此外，道路车道(交通车道)是指引移动车辆行驶的指引车道，且用以指引移动车辆的行驶，并防止移动车辆与相邻车道中的车辆发生碰撞。
然而，因为驾驶员难以看见道路标志，除非打开前灯的远光灯，且因为甚至在打开远光灯时，光在阴天或雾天也无法照到道路标志牌和道路车道，所以驾驶员可能无法辨识指引文字和道路车道。
换句话说，通常，当在城市中驾驶车辆且前灯的照射距离不大于30m时，前灯的照射角度不在前灯可以照亮道路标志牌的范围内，因此驾驶员可能无法识别道路标志牌，而导致存在驾驶员开过目的地的问题，或存在由于减速以便识别道路标志牌而引发重大事故的问题。
另一方面，通常，当打开远光灯以识别道路标志牌而对面车辆接近时，急需将远光灯切换成更低设置，因此存在车辆开过道路标志牌，使得驾驶员可能无法识别道路标志牌的问题，或存在当错过从更高设置切换到更低设置的时机时，对面车辆的驾驶员会接收到眩光，使得引发重大事故的问题。
此外，通常，当在道路车道中长时间使用道路标志牌时，道路标志牌的油漆涂层会逐渐掉落，因此驾驶员可能无法识别道路标志牌，导致存在车辆与相邻车道中行驶的车辆发生碰撞的问题。
因此，需要解决这些问题。
本发明的背景技术在韩国专利申请公开案第10-2005-0001986号中公开(发明名称：具备照明装置的道路标志牌(ROAD SIGNBOARD PROVIDED WITH LIGHTING DEVICE)，公开日：2005年1月7日)。
发明内容
技术问题
本发明涉及提供防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置，其中通过例如红外线等的不可见光束光来照射光照射单元，使得图形投影单元投影通过捕获由道路标志牌和道路车道中所含有的逆反射材料选择性地反射的反射光而在图像捕获单元中获得的图像信号，当车辆向前、向左和向右移动且上下振动时，图像捕获单元和图形投影单元相对于道路标志牌和道路车道的移动进行同步，跟踪道路标志牌和道路车道的移动，并由图形投影单元在道路标志牌和道路车道的图形彼此重叠的状态中投影高亮度光，且因此防止反向道路车道中行驶的车辆的驾驶员感到眩光，并可以通过能够清晰地辨识道路标志牌和道路车道而辅助驾驶员的安全驾驶。
技术方案
本发明的一个方面提供一种防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置，所述装置包括：光照射单元，其设于车辆中，且配置成在行驶期间用不可见光束照射所述车辆的前方；图像捕获单元，其配置成捕获由于所述光照射单元施加的光而从所述道路标志牌和所述道路车道逆反射的图像；以及图形投影单元，其配置成传输由所述图像捕获单元在行驶期间所捕获的图像信号，并在所述道路标志牌和所述道路车道的图形彼此重叠的状态中投影高亮度光，使得所述道路标志牌和所述道路车道清晰可见。
进一步，所述光照射单元可以包括发光部件，其配置成施加对面车辆的驾驶员无法看到的红外线、紫外线和X射线中的至少一个。
进一步，所述图像捕获单元可以包括红外相机，其配置成反射从所述光照射单元施加的红外线，并捕获所述反射的红外线。
进一步，所述图形投影单元可以包括发光投影仪，其配置成传输并投射由所述图像捕获单元所捕获的所述图像信号。
进一步，当所述车辆向前、向左和向右移动且上下振动时，所述图形投影单元可以同步道路标志牌和道路车道的移动与图像捕获单元的屏幕角度，跟踪道路标志牌和道路车道的移动，并投影高亮度光，从而使得道路标志牌和道路车道彼此重叠。
进一步，装置可以进一步包括图形辨识校正单元，其配置成校正图像，使得可以清晰地辨识道路标志牌和道路车道的图形，并在道路标志牌和道路车道的图形在图像捕获单元所捕获的图像中模糊时，将经校正图像传输到图形投影单元。
有利效果
在根据本发明的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置中，通过例如红外线等的不可见光束照射光照射单元，使得图形投影单元投影通过捕获由道路标志牌和道路车道中所含有的逆反射材料选择性地反射的反射光而在图像捕获单元中获得的图像信号，当车辆向前、向左和向右移动且上下振动时，图像捕获单元和图形投影单元相对于道路标志牌和道路车道的移动进行同步，跟踪道路标志牌和道路车道的移动，并由图形投影单元在道路标志牌和道路车道的图形彼此重叠的状态中投影高亮度光，且因此可以防止相反道路车道中行驶的车辆的驾驶员感到眩光，并可以通过能够清晰地辨识道路标志牌和道路车道而辅助驾驶员的安全驾驶。
此外，在本发明中，当道路标志牌和道路车道中所含有的逆反射材料被磨损，使得道路标志牌和道路车道的反射图形不清晰时，可以使用图形辨识校正单元来校正道路标志牌和道路车道的图形，从而使得能更清晰地进行辨识。
附图说明
图1是示出在道路上使用根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的状态的透视图。
图2是示出在道路上使用根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的状态的侧视图。
图3是根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的透视图。
图4是根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的正视图。
图5是示出各种类型的信息存储在根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的数据存储单元中的状态的图式。
图6是根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置。
在此过程中，为了清楚解释和便利起见，可能放大图式中示出的线的厚度、组件的大小等。下文描述的一些术语是考虑在本发明中的功能而界定，且其含义可以取决于例如用户或操作人员的意图或风俗而发生变化。因此，应基于在整个说明书中的范围解释术语的含义。
图1是示出在道路上使用根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的状态的透视图，图2是示出在道路上使用根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的状态的侧视图，图3是根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的透视图，图4是根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的正视图，图5是示出各种类型的信息存储在根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的数据存储单元中的状态的图式，且图6是根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置的框图。
参考图1到6，根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置10包括光照射单元100、图像捕获单元200和图形投影单元300。
在道路上行驶的车辆的驾驶员可能无法在不能确保视野时(例如夜晚)，仅使用前灯来辨识道路标志牌和道路车道的图形。根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置10是图形投影系统，其通过投射高亮度光以用于强化道路标志牌和道路车道的图形，使得可以更清晰地看到道路标志牌和道路车道来促进安全驾驶，以便解决上文问题。
光照射单元100设于车辆2中，且配置成在行驶期间用不可见的光束照射车辆2的前方。优选地，光照射单元100设在车辆2的前挡风玻璃的上部部分处。
由于光照射单元100施加对于对面车辆中的驾驶员的视角来说不可见的不可见光束，因此光照射单元100可以用光在广泛范围内照射道路标志牌、中间分隔带和道路车道。不可见光束是指一定范围波长、人们无法看到的光(排除了可见光)，且包括紫外线、红外线、X射线等。
光照射单元100可以包括发光部件110，其施加红外线、紫外线和X射线中的至少一个，而对于对面车辆的驾驶员不可见。
最优选地，在这些不可见光束中，光照射单元100施加红外线。
发光部件110设在壳体20内部，且形成为以便用红外线照射车辆2的前方。
尽管示出壳体20设有一个发光部件110，但其可以改变成包括两个或多个发光部件110。
车辆2的前灯不会仅用朝下光来照亮道路标志牌4，且因此当操作远光灯时，远光灯的光会干扰反向道路车道中行驶的车辆中的驾驶员的视野，这会限制前灯的使用，且存在当不注意地使用前灯时，会引发重大事故的问题。另一方面，由于根据本发明的光照射单元100施加为不可见光束的红外线等，因此甚至在朝向反向道路车道中的车辆施加红外线时，红外线也不会干扰驾驶员的视野，且因此光照射单元100具有可以自由制造而不受照射范围限制的优点。
图像捕获单元200配置成捕获由于光照射单元100在行驶期间施加的光，从道路标志牌4和道路车道6逆反射的图像(反射光)。
逆反射是指将所施加光线反射回到光源，且是指施加到道路标志牌4和道路车道6上的光直接朝向车辆中的光照射单元100反射，而不会发生散射。
逆反射材料可以由玻璃珠、微棱镜、荧光材料等当中的至少一种反射材料制成。当然，各种其它反射材料可以用作逆反射材料。
具体来说，道路标志牌4可以配置成，使得通过将含有反射材料的反射片附接到标志牌上或通过将含有反射材料的颜料涂覆到标志牌上来逆反射其背景颜色、符号、字符等。在涂覆颜料之后，将圆形玻璃珠单独附接到道路车道6的上部部分，使得可以在道路车道6中利用逆反射原理，使得道路车道6清晰可见。
如上文所描述，道路标志牌4和道路车道6中所含有的逆反射材料使得能够反射数十到数千倍或更多的光，使得由光照射单元100施加的红外线被进一步扩增和反射，且所反射的红外线光被图像捕获单元200捕获。
因此，图像捕获单元200所捕获的道路标志牌4和道路车道6的图像相比其它部分的图像更加清晰。因此，由于图像捕获单元200所捕获的图像主要仅是捕获道路标志牌4和道路车道6处，因此下文所描述的图形投影单元300具有如下效果：通过仅投射道路标志牌4和道路车道6的光，仅能在驾驶员的视野中清晰可见道路标志牌4和道路车道6。
图像捕获单元200可以包括红外(IR)相机210，其反射由光照射单元100施加的红外线且捕获所反射的红外线。
图像捕获单元200安置在壳体20内部，使得一部分捕获内容是正对壳体20的前方。
IR相机210捕获由道路标志牌4、道路车道6等的背景颜色、符号、字符的逆反射材料更清晰地反射的光，同时从光照射单元100施加的红外线对于反向道路车道中的驾驶员来说是不可见的。
优选地，IR相机210与发光部件110平行地安置。
图形投影单元300传输图像捕获单元20在行驶期间所捕获的图像信号，并在道路标志牌4与道路车道6的图形彼此重叠的状态中投影高亮度光，使得道路标志牌4和道路车道6清晰可见。
图形投影单元300接收IR相机210的图像信号，其中清晰地捕获道路标志牌4和道路车道6的图形；并施加光，使得道路标志牌4与道路车道6的图形彼此重叠，可以通过提供如下效果来促进安全驾驶：道路标志牌4和道路车道6在驾驶员的视野中发射亮光。具体来说，优选地，道路标志牌4具有如下效果：字符、图形、符号等相比背景颜色发出较强光。
由于即使在车辆2高速行驶时，图形投影单元300也几乎不存在时间延迟，因此由图形投影单元300投射的光经由图像捕获单元200发射成：在光照射单元100施加光的位置处与道路标志牌4和道路车道6重叠，且因此不会出现如下现象：由于时间延迟，驾驶员看到道路标志牌4和道路车道6的重像。
图形投影单元300可以包括发光投影仪310，其传输并投影由图像捕获单元200捕获的图像信号。
发光投影仪310设在壳体20内部，且形成为以便用红外线照射其前方。
当车辆2向前、向左和向右移动且上下振动时，图形投影单元300同步道路标志牌4和道路车道6的移动与图像捕获单元200的屏幕角度，跟踪道路标志牌4和道路车道6的移动，并投影高亮度光，使得道路标志牌4与道路车道6彼此重叠。
也就是说，在车辆行驶期间，由于由图形投影单元300投影的光仅施加到道路标志牌4和道路车道6上，因此可以防止在反向道路车道中行驶的车辆的驾驶员感到眩光，且驾驶员可以通过能够清晰地辨识道路标志牌和道路车道而辅助安全驾驶。此外，由于光照射单元100施加的光是例如红外线等的不可见光束，使得不会将光施加到反向道路车道中的驾驶员的视野中。因此，由于存在光照射单元100和图形投影单元300，反向道路车道中的驾驶员可以安全地驾驶车辆。
同时，防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置可以进一步包括图形辨识校正单元400，其配置成：当图像捕获单元200捕获的道路标志牌4和道路车道6的图形的图像模糊时校正图像，使得可以清晰地辨识道路标志牌4和道路车道6的图形，并将经校正的图像传输到图形投影单元300。
图形辨识校正单元400配置成：当道路车道6、道路标志牌4的背景颜色、字符或符号(特殊字符)等由于长时间使用而磨损或部分受损时，使用图形处理技术(图像处理技术)校正道路车道6和道路标志牌4的背景颜色、字符或符号的图形。
因此，即使道路车道6和道路标志牌4的背景颜色、字符或符号模糊或受损，图形辨识校正单元400仍能使用图形处理技术(图像处理技术)复原或改进道路车道6和道路标志牌4的背景颜色、字符或符号的图形，且因此图形辨识校正单元400可以增强(校正)道路车道6和道路标志牌4的字符或符号，并清晰地提供给驾驶员。
光照射单元100、图像捕获单元200和图形投影单元300可以一体式地设在壳体20中。
优选地，壳体20设在车辆2的前挡风玻璃的上部部分处，如图1和2所示。当然，壳体20可以固定到例如车辆的车顶等的支架，且因此光照射单元100、图像捕获单元200和图形投影单元300可以设为向前面向。
优选地，光照射单元100、图像捕获单元200和图形投影单元300设置为彼此尽可能接近。光照射单元100、图像捕获单元200和图形投影单元300彼此间隔开约1cm。具体来说，光照射单元100和图像捕获单元200可以一体地形成为彼此接近。
根据本发明的实施例的防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置10可以进一步包括数据存储单元300。
数据存储单元500配置成处理并控制所存储的信息，以便根据天气条件和道路条件，选择性地施加由图形投影单元300所施加的高亮度光中的光。
举例来说，当数据存储单元500是导航系统时，根据道路条件检索存储在导航系统中的信息，选择性地控制由图形投影单元300施加的光，且因此可以向驾驶员另外提供识别远距离或近距离处的道路标志牌4的能力。
图形投影单元300可以与存储在数据存储单元500中的一般驾驶信息、左转和右转信息、侧面标志牌信息、危险区域信息、关于包括雨雾的糟糕天气的信息和朝上道路标志牌显示信息中的至少一个通信，并可以控制图形投影单元400，使得选择性地施加所有光或部分光。
存储在数据存储单元500中的例如一般驾驶信息、左转和右转信息、侧面标志牌信息、危险区域信息、关于包括雨雾的糟糕天气的信息和朝上道路标志牌显示信息的信息是作为实例示出，且可以根据需要在数据存储单元500中存储并使用其它各种信息。
数据存储单元500可以嵌入于壳体20而非导航系统中，或可以在车辆内部或外部提供和使用。
数据存储单元500、光照射单元100、图像捕获单元200、图形投影单元300和图形辨识校正单元400可以通过电源单元600供电。电源单元600可以是点烟器、车辆电池或自身电源中的任一个。
虽然已参考附图中所说明的示范性实施例描述本发明，但应仅在描述性意义上考虑这些实施例，且所属领域的技术人员将理解，可以作出各种更改和其它等效实施例。
因此，本发明的范围由所附权利要求书界定。

Claims (6)

1.一种防眩型车辆道路标志牌与道路车道识别装置，其特征在于，所述装置包括：
光照射单元，其设在车辆中且配置成用不可见光束照射所述车辆的前方；
图像捕获单元，其配置成捕获由于所述光照射单元施加的光而从所述道路标志牌和所述道路车道逆反射的图像；以及
图形投影单元，其配置成传输由所述图像捕获单元所捕获的图像信号，并在所述道路标志牌和所述道路车道的图形彼此重叠的状态中投影高亮度光，使得所述道路标志牌和所述道路车道清晰可见。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光照射单元包括发光部件，所述发光部件配置成施加对面车辆的驾驶员无法看到的红外线、紫外线和X射线中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像捕获单元包括红外相机，所述红外相机配置成反射由所述光照射单元施加的红外线，并捕获所述反射的红外线。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图形投影单元包括发光投影仪，所述发光投影仪配置成传输并投射由所述图像捕获单元所捕获的图像信号。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述车辆向前、向左和向右移动且上下振动时，所述图形投影单元同步所述道路标志牌和所述道路车道的移动与所述图像捕获单元的屏幕角度，跟踪所述道路标志牌和所述道路车道的移动，并投影高亮度光，使得所述道路标志牌和所述道路车道彼此重叠。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置，其特征在于，还包括图形辨识校正单元，所述图形辨识校正单元配置成校正图像以清晰地辨识所述道路标志牌和所述道路车道的所述图形，且配置成当图像捕获单元所捕获的所述图像中的所述道路标志牌和所述道路车道的所述图形模糊时，将经校正图像传输到所述图形投影单元。
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