KR0117380Y1 - 컴퓨터비젼을 이용한 에어백 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 컴퓨터비젼을 이용한 에어백시스템에 관한 것으로, 차량의 주변 상태를 촬상하는 카메라와, 이 카메라로부터 입력되는 화상신호를 분석하여 식별 제어 신호를 발생하는 컴퓨터비젼 시스템부와, 이 컴퓨터비젼시스템부의 식별제어신호를 비교하여 에어백작동제어신호를 발생하는 ECU와, 이 ECU로 외부로부터 가해진 충격량을 검출하여 전송하는 검출센서 및, 상기 ECU의 에어백 작동제어신호에 따라 에어백으로 개스 또는 공기를 주입하는 인플레이터로 이루어져, 차량의 외부 상태를 카메라에 의해 전기적신호로 변환하고 이 변화된 외부상태 신호를 컴퓨터비젼 시스템부에 의해 분석한 다음 그 식별신호에 따라 에어백을 작동시키도록 하므로써, 정확한 에어백 팽창시기를 결정하게 되므로 그에 따라 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 에어백에 의해 차량탑승자가 정확히 보호받게 되므로 안전의 최적성도 상당히 증가시키도록 된다.

Description

컴퓨터비젼을 이용한 에어백 시스템

제 1도는 종래 에어백 시스템을 설명하기 위한 블록도이고,

제 2도는 본 고안의 에어백 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 카메라 2 : 컴퓨터비젼 시스템부

3 : ECU 4 : 검출센서

5 : 에어백 6 : 인플레이터

7A : 가속도계 7B : 시트벨트 장력센서

본 고안은 컴퓨터 비젼을 이용한 에어백 시스템에 관한 것으로, 특히 카메라를 통해 차량의 전면에서 촬영된 외부 상태를 전기적 신호로 변환하고 이 변환된 외부상태 신호를 컴퓨터 비젼 시스템에 의해 분석하여 전면의 물체를 파악하여 외부로부터 차량에 충격이 가해질 때 그 물체의 상태에 따라 에어백을 작동시키도록 하므로써, 정확한 에어백 팽창시기를 결정하게 되므로 그에 따라 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 에어백에 의해 차량 탑승자가 정확히 보호받게 되므로 안전의 최적성을 상당히 증가시키도록 된 컴퓨터 비젼을 이용한 에어백 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 에어백 시스템은 제 1도에 도시된 바와같이 외부로부터 가해진 충격량을 검출하는 검출센서(70) 예컨대 충격에 의한 가속도의 변환을 이용하는 가속도계(71)나 시트벨트의 장착을 이용한 시트벨트 장력센서(72)인 검출센서(70)와 이 검출센서(70)로부터 검출된 충격량에 대한 검출신호를 기 설정된 비교데이터와 비교 판단하여 에어백 작동제어 신호를 결정하는 ECU(73, Electronic Control Unit)와, 이 ECU(73)의 에어백 작동 제어신호에 따라 에어백(74)으로 개스 또는 공기를 주입하는 인플레이터(75, inflator)로 이루어져 있다.

그리고, 상기와 같은 구성의 종래 에어백시스템의 동작을 살펴보면, 먼저, 차량운행 중에 외부에서 충격이 가해질 경우 예컨대, 차량의 전,후의 차량과 충돌 혹은 추돌하거나 다른 사람 및 임의의 고정물체와 부딪힐 경우 그 충격량을 차량의 적절한 위치에 부착되어 있는 검출센서(70)에 의해 검출되게 된다. 그러면 그 검출된 신호는 검출센서(70)에 의해 전기적인 신호로 변환되어 ECU(73)로 입력되고 이 ECU(73)는 입력된 이 검출신호를 기 설정되어 있는 충격량 비교데이터와 비교하게 된다. 그리고, 그 판단한 결과 그 충격량이 기준치 이상이면 인플레이터(75)로 에어백 작동 제어신호로 인가하게 되고 그에 따라 인플레이터(75)가 동작되어 순간적으로 에어백(74)에 개스 또는 공기를 주입시켜 팽창시킨다. 따라서 이 팽창된 에어백(74)에 의해 탑승자는 차량의 충돌로부터 핸들등에 부딪치는 것을 보호받게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 에어백 시스템은 에어백의 작동여부 판단에 많은 오류가 발생되는데, 특히 에어백이 작동되지 않아야 할 시기 예컨대, Pole형상을 갖는 물체와의 가벼운 충돌이나, 또는 야생 혹은 일반가정에서 기르는 동물들과의 충돌시에도 에어백이 무조건 작동되어 안전운행에 상당한 위험을 초래하였으며, 또한 에어백의 작동시기가 정밀하게 제어되지 못하므로 이에따라 시스템의 신뢰성도 상당히 저하되게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 카메라를 통해 촬영한 차량의 외부 상태를 전기적 신호로 변환하고 이 변환된 전기적인 신호를 입력받은 컴퓨터비젼 시스템에 의해 외부 물체를 분석한 다음 그에 따른 제어신호에 따라 에어백을 작동시키도록 하므로써, 정확한 에어백 팽창시기를 결정하게 되므로 그에따라 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 에어백에 의해 차량 탑승자가 정확히 보호받게 되므로 안전의 최적성을 상당히 증가시키도록 된 컴퓨터 비젼을 이용한 에어백시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 차량의 주변 상태를 촬영하는 카메라와, 이 카메라로부터 입력되는 영상 신호를 분석하여 식별 신호를 발생하는 컴퓨터비젼 시스템부와, 이 컴퓨터비젼 시스템부의 식별신호를 비교하여 에어백 작동 제어신호를 발생하는 ECU와, 이 ECU로 외부로부터 가해진 충격량을 검출하여 전송하는 검출센서 및 상기 ECU의 에어백 작동제어신호에 따라 에어백으로 개스 또는 공기를 주입하는 인플레이터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부된 예시도면을 의거 상세히 설명한다.

본 고안시스템은 제 2 도에 도시된 바와 같이 차량의 전면 적절한 곳에 설치되어 주변의 상태를 촬상하는 카메라(1)와, 이 카메라(1)로부터 입력되는 화상신호를 분석하여 식별신호를 출력하는 컴퓨터비젼 시스템부(2)와, 이 컴퓨터비젼 시스템부(2)으로부터 출력된 식별신호에 따라 에어백 작동에 따른 제어신호를 출력하는 ECU(3)와, 이 ECU(3)로 차량에 가해진 충격량을 검출하여 전송하는 예컨대, 충격에 의한 가속도의 변환을 이용하는 가속도계(7A)나 시트벨트의 장착을 이용한 시트벨트 장력센서(7B)등의 검출센서(4)와, 상기 ECU(3)의 에어백 작동 제어신호에 따라 에어백(5)으로 개스 또는 공기를 주입하는 인플레이터(6)로 이루어진다. 다음에는 상기와 같은 구성으로 된 본 고안의 작용, 효과를 설명한다.

본 고안의 동작은 먼저, 차량운행 중에 차량의 전면 적절한 곳에 장착된 카메라(1)가 전면시야 상태를 계속 촬상한 다음 그 촬상된 화상신호를 컴퓨터비젼 시스템부(2)로 입력시키게 된다. 그리고 이 컴퓨터비젼 시스템부(2)에서 그 화상신호를 예컨대, 물체의 공간 주파수 분포를 분석하여 형상을 비교 판단하고, 즉, 현재 차량의 전면의 물체가 사람인지 차량인지 또는 일반 고정 물체인지를 비교 판단하고 그 판단된 식별신호를 ECU(3)로 입력시키게 된다.

즉, 이와같이 컴퓨터비젼 시스템부(2)내에는 미리 설정된 형상의 주파수에 해당하는 데이터가 입력되어 있어 상기 카메라(1)로부터 촬영되는 일정공간에서의 형상은 공간 주파수로 분석되고 이는 기 저장된 데이터와 비교함으로써 소정의 식별 신호가 출력되는 것이다.

그리고, 이와 동시에 검출센서(4)는 예컨대, 가속도계(7A)나 시트벨트 장력센서(7B)도 현재 차량에 가해지는 충격량을 검출하여 ECU(3)로 계속 입력시킨다. 이때, 차량이 정상대로 운행한다면 이 검출센서(4)는 충돌이 없으므로 출력을 내지 않는다.

한편, 상기 과정중에 차량이 임의의 물체와 충돌을 할 경우, 검출센서(4)에서는 이를 검출하여 ECU(3)로 입력시키게 된다. 이때 이 ECU(3)에서는 상기 컴퓨터비젼 시스템부(2)로부터 입력되는 식별신호를 함께 검출하여 이때의 검출된 전방의 물체에 따라 에어백 작동 제어신호를 발생시킨다. 즉, 현재 차량과 충돌한 물체가 다른 차량이나 사람인지 또는 도로주변의 시설물 예컨대, 표지판등과 같은 것인지를 상기 카메라(1)로부터 촬영된 영상 신호를 통해 컴퓨터비젼 시스템부(2)는 설정된 상기 데이터와의 비교에 의해 충돌한 물체를 판단하게 되고 그에 따른 제어신호를 ECU(3)로 출력하게 되는 것이다. 따라서 상기 ECU(3)는 컴퓨터비젼 시스템부(2)을 통해 입력된 신호가 차량이나 사람에 해당하면 인플레이터(6)로 에어백 작동 제어신호를 입력하게 된다. 그러므로 이 인플레이터(6)의 동작으로 에어백(5)에는 개스 또는 공기가 주입되어 탑승자의 전면으로 팽창된다. 따라서 이 팽창된 에어백(5)에 의해 탑승자는 차량의 충돌로부터 핸들 등에 부딪치는 것을 보호받는 것이다.

그러나 상기 컴퓨터비젼 시스템부(2)에서 상기 카메라(1)를 통해 촬영된 신호가 단순한 도로의 표시판과 같은 경미한 물체로 판단되면 그에 따른 신호는 ECU(3)로 입력된다. 따라서 ECU(3)의 제어신호에 의해 상기 검출센서(4)를 통해 어느정도의 충격이 가해져도 인플레이터(6)는 동작되지 않아 에어백(5)은 팽창되지 않게 된다. 그러므로 차량 운행중 운전자는 불필요한 에어백 팽창으로 인한 안전사고를 방지할 수 있는 것이다.

이상 설명에서와 같이 본 고안은 차량의 외부 상태를 카메라에 의해 전기적 신호로 변환되고 이 변화된 외부 상태신호를 컴퓨터비젼 시스템부에 의해 분석한 다음 식별 신호에 따라 에어백을 작동여부를 결정함으로써, 정확한 에어백 팽창시기를 결정하게 되므로 그에 따라 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 에어백에 의해 차량탑승자가 정확히 보호받게 되므로 안전의 최적성을 상당히 증가시키도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 인플레이터(6)의 동작으로 일정한 량의 공기 및 개스의 주입으로 팽창되어 차량 탑승자를 보호하는 에어백(5)이 구비된 차량의 에어백 시스템에 있어서, 상기 차량의 외부에서 가해지는 충격을 가속도의 변환 및 시트벨트의 장력변화를 통해 검출하는 검출센서(4)와, 차량 전면에 설치되어 주행 전방을 촬영하는 카메라(1)와, 이 카메라(1)로부터 촬영된 화상신호를 분석하여 식별 신호를 출력하는 컴퓨터비젼 시스템부(2)와, 이 컴퓨터비젼 시스템부(2)로부터 출력되는 식별신호가 사람이나 차량에 해당되고 상기 검출센서(4)로부터 검출되는 외부 충격이 설정된 레벨이상이면 에어백(5)이 팽창되도록 인플레이터(6)를 동작제어하는 ECU(3)로 이루어진 컴퓨터비젼을 이용한 에어백시스템.