KR100851571B1 - 차량용 운전자 시야각 판정장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 운전자 시야각 판정장치 및 그 방법에 관한 것이며, 상세하게는 운전자의 머리영역을 얼굴영역과 머리카락영역으로 구분하여서, 차량의 측방 충돌 감지장치, 헤드 램프 조사각제어장치, 졸음 방지제어 등에 사용할 수 있는 운전자의 시야각 판정장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 운전자의 얼굴영역과 머리카락영역의 비율을 측정하여 운전자의 시야각(전방주시각)을 양호하게 판정할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 차체의 운전자의 머리 측면 위치에 설치한 카메라(10)와;상기 카메라(10)에서 촬상한 운전자의 측면 이미지에서 머리 영역만을 분리하는 머리영역검출기(13)와;상기 분리된 머리영역을 얼굴영역과 머리카락영역으로 분리하는 영역분리기(16)와;상기영역분리기(16)에서 분리된 얼굴영역과 머리카락영역의 비율을 저장하고, 상기 저장된 얼굴영역과 머리카락영역을 정면 시야각(기준영역비율)과 비교하여 그 변화량 및 비율을 검출하는 영역비율 변화량검출기(19)와;상기 영역비율 변화량검출기(19)에서 검출된 얼굴영역과 머리카락영역의 변화량 및 비율에 의하여 시야각을 판정하는 시야각 판정수단(22)으로 구성한 것이다.
머리영역검출기, 영역분리, 영역비율 변화량검출기, 시야각 판정수단
Description
도1은 본 발명의 실시 예의 블록도
도2는 본 발명의 실시 예의 플로 챠트
도3은 본 발명의 실시 예의 판정 예시도
< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >
10 : 카메라 13 : 머리영역검출기 16 : 영역분리기
19 : 영역비율 변화량검출기 22 : 시야각 판독수단
본 발명은 차량용 운전자 시야각 판정장치 및 그 방법에 관한 것이며, 상세하게는 운전자의 머리영역을 얼굴영역과 머리카락영역으로 구분하여서, 차량의 측방 충돌 감지장치, 헤드 램프 조사각 제어장치, 졸음운전 방지제어 등에 사용할 수 있는 운전자의 시야각을 판정하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
차량은 운전자의 전방주시 태만 또는 긴급상황의 발생에 의하여 대형사고를 유발하고 있는바, 상기한 대형사고의 예방대책에 대하여 많은 연구를 하거나, 일부 차종에 실시하고 있다.
상기한 대형교통사고 예방대책 중 졸음운전과 핸즈 프리를 사용하지 않는 핸드폰 통화시의 차량사고 방지 안전 기술이 본원발명의 출원인에 의하여 출원되어 2005년 특허출원공개 제 57896호 공보에 개시되어 있고, 또한 홍채 반사 영상 기반 졸음 감지 기술이 2006년 특허출원공개 제 126352 호 공보에 개시 된 바 있다.
상기 차량 사고 방지 안전기술은 차량에 장착하여 운전자의 시야범위와 눈부위의 얼굴 표정 및 운전자세를 인지하는 디지털 카메라와; 감속도센서와; 음향센서와; 차량간거리 변화를 감지할 수 있는 레이더와; 운전자의 스티어링 휠 회전각을 감지하는 조향센서와; 운전자의 폐달정보와 브레이크 유압을 분리하기 위한 전자제어 유압제어장치와; 상기 조향센서와 디지털 카메라의 신호를 전송받아 운전자의 차량 주행 방향 미주시 여부를 판단하고, 상기 디지털 카메라에서 인지한 운전자세와, 음향센서에서 센싱한 음성통화에 의하여 핸드폰 통화 여부를 판단하는 제어기로 구성한 것이다.
상기 홍채 반사 영상기반 졸음감지기술은 얼굴 영상을 취득하기 위하여 운전자의 얼굴에 근적외선을 조사하는 광원부와; 상기 광원부와 연동하여 차량의 시동이 걸리거나 전원이 접속된 후 일정시간 동안 근적외선 얼굴 영상을 취득하여 홍채 위에 맺힌 광원의 상의 형태를 추출하여 이를 각성도가 높은 상태(표준형태)로 정의하고, 상기 근적외선이 조사된 얼굴 영상에서 가시광선이 차단된 근적외선 얼굴 영상을 취득하기 위한 가시광선 차단부가 장착된 영상 취득부와; 상기 영상 취득부 에서 얻은 근적외선 얼굴 영상으로부터 추출한 홍채 위에 맺힌 광원의 상의 형태가 상기 각성도 높은 상태의 시점에서 얻어진 표준형태와 비교하여 그 변형정도에 따라 눈의 감김을 파악하고 눈의 감김 판단시 그 지속 시간으로 졸음 여부를 판단하는 영상처리부와; 상기 영상처리부에서 졸음으로 판단시 운전자에게 경보를 발령하는 경보 발생부로 구성한 것이다.
그러나 상기한 졸음운전과 핸즈 프리를 사용하지 않은 핸드폰 통화시 차량사고방지 안전기술 및 홍채 반사 영상 기반 졸음방지기술은 카메라에 의하여 촬상한 얼굴의 윤곽을 분석하고 이를 토대로 눈의 위치와 동공의 상태를 파악하는 방법으로 형성한 것임으로 차량의 특수 조건 예를 들어 윈드 실드 글라스로 입사되는 직사광선의 반사, 또는 주행시의 차체의 진동에 의하여 인식장치에 노이즈를 발생시키거나, 인식장치의 오작동에 의하여 오판의 염려가 많게 되는 것이다.
또한 상기 홍채 반사 영상 기반 졸음방지기술은 얼굴에 근적외선을 조사하고 영상 취득부에 가시광선 차단부를 부설하여 오판의 여려를 저감하려고 하였으나, 구조가 복잡하여지고 근적외선을 조사함으로 동공의 상태 파악시 오류가 발생하고 차체의 진동시에 인식장치의 오동작을 제어하지 못한 것이다.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여, 운전자의 얼굴영역과 머리카락영역의 비율을 측정하여 운전자의 시야각(전방주시각)을 양호하게 판정할 수 있는 차량용 운전자 시야각 판정장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 차량용 운전자 시야각 판정장치는, 차체의 운전자의 머리 측면 위치에 설치한 카메라와; 상기 카메라에서 촬상한 운전자의 측면 이미지에서 머리 영역만을 분리하는 머리영역검출기와; 상기 분리된 머리영역을 얼굴영역과 머리카락영역으로 분리하는 영역분리기와; 상기영역분리기에서 분리된 얼굴영역과 머리카락영역의 비율을 저장하고 상기 저장된 얼굴영역과 머리카락영역을 정면 시야각(기준영역비율)과 비교하여 그 변화량 및 비율을 검출하는 영역비율 변화량검출기와; 상기 영역비율 변화량검출기에서 검출된 얼굴 영역과 머리카락영역의 변화량 및 비율에 의하여 시야각을 판정하는 시야각 판정수단으로 구성한 것이다.
또한 본 발명의 차량용 운전자 시야각 판정방법은 차량의 운전자의 머리 측면 위치에 설치한 카메라에 의하여 운전자의 측면 이미지를 촬상하는 단계와; 상기 촬상된 이미지에서 머리 영역만을 분리하는 단계와; 상기 분리된 머리 영역에서 얼굴영역과 머리카락 영역의 비율을 영역비율 변화량 검출기에 저장하고, 상기 저장된 얼굴영역과 머리카락영역을 검출한 정면시야각과 비교하여서, 그 변화량 및 비율을 검출하는 단계와; 상기 검출한 변화량 및 비율에 의하여 시야각을 판정하는 단계로 구성한 것이다.
이하 본 발명의 운전자의 시야각 판정장치의 바람직한 실시 예를 도1을 참조하여 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예의 블록도로서, 10은 카메라(이미지 센서)로서, 상기 카메라(10)는 차체의 운전자의 머리 측면 위치의 헤드라이닝에 설치하여 운전자의 측면 이미지를 촬상하는 것이다.
13은 머리영역검출기로서, 상기 머리영역검출기(13)는 상기 카메라에서 촬상한 운전자의 측면이미지에서 머리영역만을 분리하는 것이다.
16은 영역분리기로서, 상기 영역분리기(16)는 상기 머리영역검출기(13)에서 분리한 머리영역을 얼굴영역과 머리카락영역으로 분리하는 것이다.
19는 영역비율 변화량검출기로서, 상기 영역비율 변화량검출기(19)는 상기 영역분리기(16)에서 분리한 얼굴영역과 머리카락영역의 비율을 저장하고, 상기 저장된 얼굴영역과 머리카락영역을 정면시야각(기준영역비율)과 비교하여 그 변화량 및 비율을 검출하는 것이며, 상기 정면시야각(기준영역비율)은 운전자의 탑승초기 차량의 직진주행시 카메라(16)에서 일정시간간격으로 촬상하여 평균하거나, 차량의 직진 주행시 특정시점의 평균값을 취하여 영역비율 변화량검출기(19)에 저장하는 것이다.
22는 시야각 판정수단으로서, 상기 시야각 판정수단(22)은 상기 영역비율 변화량검출기(19)에서 검출한 얼굴영역과 머리카락영역의 변화량 및 비율에 의하여 시야각을 계산함으로써 얼굴의 상황을 확인하는 것이다.
다음 본 발명의 운전자의 시야각 판정방법의 실시 예를 도2 및 도3을 참조하여 설명한다.
도2는 본 발명의 실시 예의 플로 챠트이고, 도3은 본 발명의 실시 예의 얼굴영역과 머리카락영역의 비율예시도로서, 카메라(10)에 의하여 운전자의 측면 이미지를 촬상하여 상기 촬상된 이미지에서 머리영역만을 분리하고(S30), 상기 분리된 머리영역을 얼굴영역과 머리카락영역으로 분리검출(S31)하는 것이다.
상기와 같이 분리검출된 얼굴영역과 머리카락영역의 비율을 영역비율 변화량검출기에 저장하고, 한편 정면시야각(기준영역비율)은 운전자의 탑승 초기 차량의 직진주행시 카메라(10)에서 일정시간 간격으로 촬상하여 평균하거나, 차량의 직진 주행시 특정시점의 평균값을 취하는 방법으로 검출한 후(S32) 상기 저장된 얼굴 영역과 머리카락영역을 정면 시야각과 비교하여 그 변화량 및 비율(영역비율변화)을 검출하는 것이다(S33).
상기 변화량 및 비율에 의하여 시야각을 계산(S34)함으로써 얼굴의 방향을 확인하는 것이다.
상기한 얼굴영역과 머리카락 영역의 비율은 도3의 예시와 같이 운전자의 시야가 정면 시야각일 때 얼굴과 머리카락의 비율이 40:60%라 하면 운전자의 좌측시야각 일 때의 비율은 70:30%이고, 또한 운전자의 우측 시야각 일 때의 비율을 20:80%로 그 변화량 및 비율이 변할 때 정면 시야각과 변화되는 시야각을 계산(판정)함으로써 오판을 예방할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 운전자의 얼굴영역과 머리카락영역을 분리하여 변화량 및 비율을 정한 후 정면시야각과 비교하여 그 변화량 및 비율의 변화에 의하여 시야각을 계산함으로써 종래 눈의 위치와 동공의 상태에 의하여 시야각을 파악하던 것에 비하여 오판의 염려가 없고, 오판의 염려가 없음으로 운전자의 시야각을 더욱더 정밀하게 측정할 수 있는 것이다.
Claims (4)
- 차체의 운전자의 머리 측면 위치에 설치한 카메라와; 상기 카메라에서 촬상한 운전자의 측면 이미지에서 머리 영역만을 분리하는 머리영역검출기와; 상기 분리된 머리영역을 얼굴영역과 머리카락영역으로 분리하는 영역분리기와; 상기영역분리기에서 분리된 얼굴영역과 머리카락영역의 비율을 저장하고, 상기 저장된 얼굴영역과 머리카락영역을 정면 시야각과 비교하여 그 변화량 및 비율을 검출하는 영역비율 변화량검출기와; 상기 영역비율 변화량검출기에서 검출된 얼굴 영역과 머리카락의 변화량 및 비율에 의하여 시야각을 판정하는 시야각 판정수단으로 구성한 차량용 운전자 시야각 판정장치.
- 제 1항에 있어서, 정면 시야각은 운전자의 탑승 초기 차량의 직진 주행시 카메라에서 일정시간 간격으로 촬상하여 평균하거나, 차량의 직진 주행시 특정 시점의 평균값을 취하여 검출하는 차량용 운전자 시야각 판정 장치.
- 차량의 운전자의 머리 측면 위치에 설치한 카메라에 의하여 운전자의 측면 이미지를 촬상하는 단계와; 상기 촬상된 이미지에서 머리 영역만을 분리하는 단계와; 상기 분리된 머리 영역에서 얼굴영역과 머리카락 영역의 비율을 영역비율 변화량 검출기에 저장하고, 상기 저장된 얼굴영역과 머리카락영역을 검출한 정면시야각과 비교하여서, 그 변화량 및 비율을 검출하는 단계와; 상기 검출한 변화량 및 비 율에 의하여 시야각을 판정하는 단계로 구성한 차량용 운전자 시야각 판정방법.
- 제 3항에 있어서, 정면 시야각은 운전자의 탑승 초기 차량의 직진 주행시 카메라에서 일정시간 간격으로 촬상하여 평균하거나, 차량의 직진 주행시 특정 시점의 평균값을 취하는 방법으로 검출하는 차량용 운전자 시야각 판정방법.
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KR1020070035346A KR100851571B1 (ko) | 2007-04-11 | 2007-04-11 | 차량용 운전자 시야각 판정장치 및 그 방법 |
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Cited By (1)
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KR101526408B1 (ko) * | 2013-11-13 | 2015-06-05 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 헤드 업 디스플레이를 이용한 긴급 상황 구조 장치 |
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2007
- 2007-04-11 KR KR1020070035346A patent/KR100851571B1/ko not_active IP Right Cessation
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