KR100290554B1 - 자동차의운행환경영상기록장치 - Google Patents

자동차의운행환경영상기록장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차에 탑재되고 2대이상으로 구성되며, 차량의 전방 및 전방 좌우측 그리고 후방 및 후방 좌우측을 동시에 촬영할 수 있도록 서로 다른 방향을 향하여 설치되는 카메라들과, 상기 카메라들에서 촬영된 영상신호를 하나의 화면에 분할하여 표시하게 해주는 분할 처리부와, 상기 분할 처리부에서 출력된 영상신호를 소정 방식의 포맷으로 구성함과 함께 디지털 신호로 변환하는 엔코더부와, 상기 엔코더부에서 변환된 디지털 신호를 저장하는 영상기록매체와, 상기 영상기록매체에 기록되는 영상신호의 녹화간격을 차량의 운행중에는 고속의 동영상 촬영이 가능하도록 초당 10프레임이상으로 설정하고, 차량의 주·정차중에는 초당 수프레임이하로 설정하는 녹화간격 설정부와, 자동차의 전원을 보조하는 보조전원부와, 자동차의 외부로부터 가해지는 충격을 감지하는 충격 센서부와, 상기 충격 센서부에 의한 충격 감지시에 상기 보조전원부의 전원으로 스위칭하는 전원스위칭부로 구성되어, 사고발생으로 인하여 자동차의 배터리 전원이 차단된 경우에는 보조전원부로부터 전원을 공급받아 영상기록의 연속성이 확보되므로 사고발생의 경우에도 정황증거의 확보에 만전을 기할 수 있으며, 녹화간격을 조정함으로써 주·정차시 초당 프레임수를 줄여 자동차 주변의 영상을 장시간동안 기록할 수 있기 때문에 운전자 부재중의 자동차 가해사고에 대한 방범기능도 병행하여 확보할 수 있고, 2대이상의 카메라를 서로 반대방향을 촬영하도록 설치하여 사각지역이 없이 자동차의 주변을 촬영할 수 있다.

Description

자동차의 운행환경 영상기록장치{Picture Record Device of Circumstance for Driving and Parking Vehicle}
본 발명은 자동차에 탑재하여 자동차 주변의 환경을 영상으로서 자동적으로 기록하는 장치에 관한 것으로서, 특히 자동차에 영상촬영을 위한 카메라를 장착하고 이 카메라로 촬영된 주변 영상정보를 디지털신호로 변환하여 기록매체에 저장하며, 기록된 영상정보를 디코딩하여 모니터에 표시하거나 기록매체를 분리하여 별도의 영상재생기기를 이용해서 재생해 볼 수 있도록 한 자동차의 운행환경 영상기록장치에 관한 것이다.
도로상에서의 자동차 주행중이나 정지상태 또는 주차상태에서 자기 자동차의 주변환경은 예측 불가능하게 변화한다. 이와 같은 자동차 운행중에 타자동차나 보행자 등에 의해서 자기 자동차와의 사고가 발생한 경우 쌍방의 과실을 판단하기 위한 객관적 자료의 확보는 운전자 자신은 물론 상대방 자동차나 보행자 등에게도 매우 중요한 문제이다.
그러나, 실제로 도로상의 주행중이나 주·정차시에 발생한 상황에 대한 객관적 자료의 확보는 매우 어려운 실정이며, 쌍방의 주장이나 교통경찰관의 입회·상황발생후의 상태에 대한 사진촬영이나 사고 도해서의 작성 등이 고작이다.
더구나, 상황발생시에 목격자를 확보하고, 또 신빙성있는 증언을 확보하기란 현실적으로 매우 어려운 실정이다.
또한, 주차된 자동차에 대한 타이어 펑크나 흠집내기 등의 자동차 손상행위도 적지 않게 발생하고 있지만, 가해자동차나 가해자가 도주하였을 경우, 후에 이 사실을 발견한다고 해도 구체적인 증거를 확보하기가 곤란하여 적법한 보상을 받기가 불가능하다.
한편, 종래에 자동차의 운행환경을 고려하고, 또 그 운행환경에 관련된 정보를 수집하는 기술로는 자동차의 운행기록장치가 있다.
그러나, 이 운행기록장치는 사고발생 당시 자차의 속도·운전대의 각도·운행시간 등의 정보만 기록되기 때문에 복잡하고 다양한 도로 운행환경속에서의 자동차 운행중 발생할 수 있는 빈번한 접촉사고·횡단보도사고·신호위반 및 가해후 도주하는 자동차등에 대한 정보는 전혀 제공할 수 없다.
한편, 자동차의 사각을 극복하기 위하여 특히 자동차 후위에 센서를 설치하고 자동차 후진시에 센서가 자동차 후방에 위치한 사람이나 장애물을 감지하면 경보를 수행하는 장치나, 자동차의 사각을 촬영할 수 있는 카메라를 적당한 위치에 장착하고 이 카메라로 촬영한 사각지역의 영상을 운전석쪽에 모니터로 표시해 주는 장치 등도 제시되고 있지만, 이러한 장치들은 단순히 자동차운행의 보조수단일 뿐, 자동차 주변의 환경을 영상정보로서 기록매체에 기록하였다가 재생해 볼 수는 없었다.
본 발명은 자동차의 전/측방 및 후/측방에 대한 영상정보를 흑백 또는 칼라 영상정보로서 수집할 수 있는 소형의 카메라를 장착하고, 이 카메라에서 촬영된 영상을 디지털 신호로 변환하여 기록매체에 실시간 기록하며, 이 기록된 영상신호를 재생하여 표시수단에 재현해 줄 수 있도록 한 자동차의 운행환경 영상기록장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 자동차의 전/측방 및 후/측방에 대한 영상정보를 수집할 수 있는 카메라를 자동차의 전면유리 중앙부와 후면유리 중앙부에 장착하고, 이 카메라에서 촬영된 영상을 디지털 신호로 변환하여 일정한 시간간격으로 캡쳐(capture)영상으로 기록매체에 실시간 기록하며, 이 기록된 영상신호를 재생하여 표시수단에 표시해 줄 수 있도록 한 자동차의 운행환경 영상기록장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 자동차의 전/측방 및 후/측방에 영상정보를 수집할 수 있는 카메라와 외부 충격을 감지하는 수단을 자동차에 장착하고 자동차의 자체 배터리 전원을 보조하며 자동 절환되는 보조전원수단을 구비하여, 자동차 외부에 충격이 가해졌을 때 자동차 자체의 전원공급경로에 손상이 발생하면 보조전원수단으로 자동 절환됨과 함께 상기 카메라에서 촬영된 영상을 디지털 신호로 변환하여 일정한 시간동안 연속하여 실시간으로 기록매체에 기록하고, 이 기록된 영상신호를 재생하여 표시수단에 표시해 줄 수 있도록 한 자동차의 운행환경 영상기록장치를 제공한다.
도1a 및 도1b는 본 발명을 자동차에 장착하였을 경우의 카메라 위치를 나타내는 도면으로서,
도1a는 카메라가 전후방향으로 각각 일방향으로 설치된 것을 나타내는 도면
도1b는 카메라가 전후방향에서 서로 교차되게 설치된 것을 나타내는 도면
도2는 본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록장치의 블록 구성도
도3은 본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록/재생과정의 플로우차트
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100:자동차 101,102:제1,2카메라 103:화면 2분할처리부
104:엔코더부 105:영상기록매체 106:녹화간격 설정부
107:전원부 108:보조전원부 109:충격센서부
110:전원스위칭부 111:강제구동시간 설정부 200:영상재생장치
201:디코더부 202:표시부
본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록장치의 구성 및 작용을 도1a 내지 도3에 도시한 일실시예로서 설명한다.
도1a는 본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록장치를 장착한 자동차에서 카메라의 설치위치를 나타낸다.
전방의 제1카메라(101)는 자동차(100)의 전방을 향하도록 하고 전면유리창 안쪽 상단에 부착하며, 이 제1카메라(101)로 촬영 가능한 각도(a1)는 광각렌즈·어안렌즈 또는 기타렌즈 등을 이용해서 적절하게 확장할 수 있고, 전방 및 전방 좌우측에 대한 영상정보를 수집한다.
후방의 제2카메라(102)는 자동차(100)의 후방을 향하도록 하고 후면 유리창 안쪽 상단부에 부착하며, 이 제2카메라(102)로 촬영 가능한 각도(a2)는 광각렌즈·어안렌즈 또는 기타렌즈 등을 이용해서 적절하게 확장할 수 있고, 후방 및 후방 좌우측에 대한 영상정보를 수집한다.
이러한 카메라는 소형의 CCD를 이용할 수 있으며, 필요할 경우에는 좌우측 방향에 대해서도 별도의 카메라를 부가하여 설치할 수 있다.
한편, 도1b의 도시와 같이, 제1카메라(101)는 자동차(100)의 전방에서 후방을 향하도록 설치하고, 제2카메라(102)는 후방에서 전방을 향하도록 설치할 수도 있다. 즉 자동차의 차체로부터 일정거리(d)를 떨어진 범위를 기준으로 서로 교차하여 설치하면 더욱 카메라의 운용범위를 확장시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 이런 경우에는 자동차의 좌우측 사각을 확실하게 없애면서 카메라들을 운용할 수 있기 때문이다.
이와 같이 2대이상의 카메라를 사용하여 서로 반대방향을 촬영하게 함으로써, 1대의 카메라를 사용하는 것에 비해 촬영할 수 있는 주변 영상의 범위를 360도 전체로 할 수 있다. 2대의 카메라로 차량 주변 360도 전 범위의 영상을 촬영할 수 있기 때문에 차량 주변의 돌발적 상황 변화를 정확하게 촬영하여 저장할 수 있다.
도2는 본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록장치의 블록 구성도로서 영상재생장치(200)를 포함하는 것으로 나타내었다.
도2에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 자동차 주변의 영상정보를 수집하기 위하여 적절한 방향으로 자동차에 탑재되는 제1,2카메라(101,102)들과, 상기 제1,2카메라(101,102)들에서 촬영된 영상신호를 하나의 화면에 2분할 형태로 동시기록 및 재생하기 위한 화면 2분할처리부(103)와, 상기 화면 2분할처리부(103)에서 출력된 영상신호를 적절한 포맷의 영상신호로 구성함과 함께 디지털 신호로 변환하는 엔코더부(104)와, 상기 엔코더부(104)에서 변환된 디지털 영상신호를 저장하는 영상기록매체(105)와, 상기 영상기록매체(105)에 기록되는 영상신호의 녹화간격을 설정하는 녹화간격 설정부(106)와, 자동차 자체의 전원부(107) 및 보조전원부(108)와, 자동차에 가해지는 물리적 충격을 감지하는 충격센서부(109)와, 평상시에는 자동차 전원부(107)로부터 기기의 전원을 공급하고 충격센서부(109)에서 충격을 감지한 경우에는 보조전원부(108)로부터 기기의 전원을 공급해 주기 위한 전원스위칭부(110)와, 상기 전원스위칭부(110)에 의한 전원공급시간을 설정하여 충격감지시 강제로 영상기록장치가 작동할 시간을 설정해 주기 위한 강제구동시간 설정부(111)를 포함한다.
또한, 상기 영상기록매체(105)에 기록되어 있는 디지털 영상신호를 재생하기 위한 디코더부(201) 및 이 디코더부(201)에 의해서 재생된 영상신호를 모니터에 표시하기 위한 표시부(202)로 이루어진 영상재생장치(200)를 포함한다.
영상재생장치(200)는 상기의 영상기록장치와 함께 구성되어 기록된 영상을 즉시 재생해 볼 수도 있고, 또는 영상재생장치(200)를 별도의 기기로 하고 영상기록만 수행하는 실시예도 가능하다.
한편, 상기 영상기록매체(105)는 디지털 영상신호를 저장할 수 있는 매체로서, 대용량의 하드디스크 드라이브(HDD)나 JAZ드라이브·기록가능한 디스크 기록매체(re-writable CD-ROM)등으로 구성하고, 이 영상기록매체(105)를 기록장치로부터 커넥터나 통신포트 등의 기기를 이용해서 착탈가능한 형태로 실시한다.
또는, 상기 영상기록매체(105)를 VCR로 구성한다. 이 경우에는 엔코더부 (104)의 아날로그/디지털 변환처리가 요구되지 않으며, 녹화된 신호의 재생 또한 일반적인 아날로그 VCR을 그대로 이용할 수 있는 실시예가 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록장치의 작용을 상기 도2의 블록 구성도 및 도3의 플로우 차트를 참조하여 설명한다.
평상시에는 전원스위칭부(110)에서 자동차 전원부(107)의 전원을 기기의 동작전원으로 공급한다. 자동차전원은 자동차 자체의 배터리이다.
기기에 전원이 공급되면 단계(301)에서 제1,2카메라(101,102)들의 작동이 시작되고 이 카메라들에서 촬영된 자동차 전후방 및 측방의 영상을 화면 2분할처리부 (103)에서 좌우 또는 상하의 2분할 화면으로 처리하고, 엔코더부(104)에서 디지털 신호로 변환한다(단계 302).
이와 같이, 화면 2분할처리를 수행하는 것은 하나의 화면상에 제1카메라 (101)와 제2카메라(102)의 촬영 영상을 동시에 모니터링할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 제1,2카메라(101,102)들은 흑백 또는 칼라 영상의 촬영이 가능한 CCD로 구성할 수 있으며, 칼라 영상의 촬영인 경우에는 가해자동차의 차종은 물론 색상정보도 인지할 수 있고, 사람의 경우에는 인상착의를 더욱 정확하게 인지할 수 있다.
차량 좌우측방 일부의 영상은 필요시 별도의 카메라를 설치할 수 있는데, 예를 들면 4대의 카메라를 운용하는 경우에는 하나의 화면에 4개의 카메라 영상들이 동시에 표시되는 4분할처리를 수행하면 될 것이다.
엔코더부(104)는 촬영된 영상신호를 디지털신호로 변환하는 것은 물론, 적절한 신호포맷으로 변환(엔코딩)하는데, 예를 들면 NTSC방식에 대응하는 신호포맷의 디지털 영상신호를 구성한다.
이 디지털 영상신호는 영상기록매체(105)에 기록된다.
이때, 단계(303)에서와 같이 충격센서부(109)로부터 자동차 외부에 가해지는 충격여부를 판정하는데, 충격센서는 자동차의 전후방향과 측방향의 적절한 위치에 설치되어 접촉 또는 충돌이 일어났을 경우 해당 감지신호를 출력하는 소자이다.
자동차 외부로부터 충격이 가해진 경우에는 자동차 자체의 배터리인 자동차 전원부(107)로부터의 전원공급이 중단될 수 있으므로, 이 경우에는 단계(304)와 같이 전원스위칭부(110)가 공급전원 절환동작을 실행하여 보조전원부(108)로부터 기기에 전원을 공급해 준다.
이때, 단계(305)와 같이 강제구동시간 설정부(111)에 의해서 설정되는 강제구동시간, 예를 들면 약 15분 정도에 걸쳐서 보조전원의 계속적인 공급을 수행함으로써, 접촉 또는 충돌사고 발생시 그 주변의 환경에 대한 영상정보들을 사고발생 직전은 물론 직후의 일정시간동안 수집/기록할 수 있게 한다.
그리고, 단계(306)에서는 녹화시간 간격의 조절여부를 판정하는데, 이 단계에서 녹화간격의 조절이 있는 경우에는 단계(309)로 진행하여 녹화간격 설정부 (106)에 의해서 녹화간격의 조정설정과 이 조정 설정된 시간간격으로의 영상기록제어를 수행한다.
예를 들어, 주행중의 경우에는 고속으로 움직이는 주변 동영상의 저장이 가능하도록 초당 20프레임이상의 영상을 저장하도록 한다. 그러나 초당 10프레임이상의 영상을 저장해도 사고현장을 1/10초 간격으로 촬영하여 사고 원인을 분석하거나 입증하는데 충분하므로, 보통은 초당 10프레임이상으로 연속하여 기록을 수행하도록 하고, 장기 주·정차의 경우에는 영상기록매체(105)의 기록용량(기록시간)을 고려하여 일정한 시간간격으로, 예를 들면 1초에 1프레임 또는 수초에 1프레임 등으로 촬영한 캡쳐영상의 형태로 주변 영상을 기록해 주는 것이다.
단계(308)의 실행에 의해서 영상기록매체(105)에는 자동차 주변의 영상수집정보가 디지털 정보로 기록된다.
이 디지털 정보는 적절한 압축프로그램을 이용해서 압축하여 저장함으로써 영상기록매체(105)의 용량제한에 따른 기록시간의 제약을 극복할 수 있다.
영상기록매체(105)에 기록된 영상신호는 자동차에 탑재된 영상재생장치(200) 또는 별도의 재생장치를 이용해서 재현할 수 있다.
자동차에 탑재된 영상재생장치(200)의 경우에는 단계(309)에서 영상재생이 요구되는 경우(사용자에 의한 재생키 입력 등의 명령에 대응한다) 디코더부(201)에서 상기 엔코더부(104)의 엔코딩과 역과정의 디코딩 및 디지털/아날로그 변환을 수행함으로써 디지털 영상정보를 재생하고, 이것을 단계(311)와 같이 표시부(202)에 표시해 준다.
표시부(202)는 VDT 또는 LCD 등으로 구성할 수 있고, 상기 엔코더부(104)에서 NTSC포맷으로 영상신호 변환이 이루어진 경우에는 NTSC포맷으로 복합영상신호를 구성하여 출력하며, 화면 2분할처리된 2대의 제1,2카메라(101,102)들로 촬영된 영상을 하나의 표시부(202)상에 표시해 준다.
영상재생장치(200)가 별도의 기기인 경우에는 영상기록매체(105)를 커넥터 또는 통신포트 등을 이용해서 분리하고, 별도의 영상재생장치(200)에 영상기록매체 (105)를 커넥터 또는 통신포트 등을 이용해서 접속하여 신호 엔코딩과 표시가 이루어질 수 있도록 한다.
영상재생장치(200)를 캡쳐보드를 가지는 PC로 하는 경우에는 표시되는 영상을 캡쳐처리하여 파일(file)로 저장하거나 인쇄할 수도 있을 것이다.
상기 도1a 내지 도3에 나타낸 본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록장치 및 영상재생장치는 일실시예이며, 자동차의 특성이나 운행패턴 등에 따라 적절한 형태로의 설계변경이 가능한 범주에 속하는 변형이 이루어질 수 있을 것이다.
본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록장치는 자동차의 주행, 주·정차중의 자동차 주변에 대한 영상의 실시간 기록이 이루어짐으로써 자동차와 관련하여 발생된 접촉사고·충돌사고·인명사고 등 발생시의 정확한 정황증거를 영상정보로서 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록장치는 사고발생으로 인하여 자동차의 배터리 전원이 차단된 경우에는 보조전원부로부터 전원을 공급받아 영상기록의 연속성이 확보되므로 사고발생의 경우에도 정황증거의 확보에 만전을 기할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동차의 운행환경 영상기록장치는 주·정차의 경우 캡쳐영상의 형태로 자동차 주변의 영상을 장시간동안 기록할 수 있기 때문에 운전자 부재중의 자동차 가해사고에 대한 방범기능도 병행하여 확보할 수 있고, 자동차의 차종은 물론 색상·자동차번호·가해자의 인상착의 등의 정보를 목격자에 의존하지 않고 정확하게 신뢰성높은 정보로서 수집할 수 있도록 한다.

Claims (2)

  1. 자동차에 탑재되고 2대이상으로 구성되며, 차량의 전방 및 전방 좌우측 그리고 후방 및 후방 좌우측을 동시에 촬영할 수 있도록 서로 다른 방향을 향하여 설치되는 카메라들과,
    상기 카메라들에서 촬영된 영상신호를 하나의 화면에 분할하여 표시하게 해주는 분할 처리부와,
    상기 분할 처리부에서 출력된 영상신호를 소정 방식의 포맷으로 구성함과 함께 디지털 신호로 변환하는 엔코더부와,
    상기 엔코더부에서 변환된 디지털 신호를 저장하는 영상기록매체와,
    상기 영상기록매체에 기록되는 영상신호의 녹화간격을 차량의 운행중에는 고속의 동영상 촬영이 가능하도록 초당 10프레임이상으로 설정하고, 차량의 주·정차중에는 초당 수프레임이하로 설정하는 녹화간격 설정부와,
    자동차의 전원을 보조하는 보조전원부와,
    자동차의 외부로부터 가해지는 충격을 감지하는 충격 센서부와,
    상기 충격 센서부에 의한 충격 감지시에 상기 보조전원부의 전원으로 스위칭하는 전원스위칭부로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 운행환경 영상기록장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자동차에 탑재되는 카메라들은 서로 반대방향을 향하고 있으며, 전방에서 후방으로 향하도록 설치한 제1카메라와, 후방에서 전방으로 향하도록 설치한 제2카메라로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 운행환경 영상기록장치.
KR1019980013940A 1998-04-18 1998-04-18 자동차의운행환경영상기록장치 KR100290554B1 (ko)

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