KR100870249B1 - 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템 - Google Patents

카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템 Download PDF

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강희경
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Abstract

본 발명은 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템에 있어서, 차량에 설치되는 카메라는 차량의 전면에 양측 방향을 볼 수 있도록 복수의 전방카메라가 설치되고, 차량이 후진할 때 차량의 후방상황을 파악할 수 있도록 후방카메라가 차량의 후방에 설치되며, 차량의 측면 전방과 측면 후방을 각각 촬영할 수 있도록 복수의 측면카메라가 아웃사이드 미러 내측에 설치되고, 카메라에 의해 촬영된 영상을 운전자가 확인할 수 있도록 모니터로 디스플레이하는 제어모듈이 구성되는 것을 특징으로 하며, 차량이 주행하면서 돌발출현한 장애물을 움직임 량을 검출하여 이를 인지해 운전자에게 경고하고, 돌발출현한 장애물을 운전자가 확인할 수 있도록 모니터에 디스플레이하여 안전운행을 행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
장애물, 전방카메라, 후방카메라, 측면 카메라, 모니터, 영상,

Description

카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템{The automobile monitoring system which uses the camera}
본 발명은 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 전방과 후방 및 측면 전후방에 운전자 시야에 보이지 않는 부분을 카메라를 이용해 감지영역의 상황을 모니터로 확인할 수 있도록 하여 돌발상황이 감지되었을 때 자동으로 모니터에 디스플레이됨과 동시에 경고음을 발생시켜 운전자가 안전하게 운행할 수 있게 한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 운전자는 차량을 운전함에 있어서 전방확인이 불분명한 곳, 차선 변경 및 후진, 주정차를 할 경우 아웃사이드 미러나 룸미러로 차량 외부의 상태를 확인하면서 운전하였다.
그러나, 운전자가 차량을 운전함에 있어서 전방확인이 불분명한 곳, 차선변경, 후진 및 주정차시 운전자의 시야는 차량의 이동방향 측에 머물러 전후좌우의 상황을 한눈에 파악할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 룸미러 또는 아웃사이드 미러를 통해 확인할 수 있는 범위가 한정되어 있고, 운전자의 눈으로 확인하기 어려운 지역이 있기 때문에 사고 발생 될 수 있는 요인을 안고 있는 문제점이 있다.
그리고 차량의 운행중 차선변경시에 아웃사이드 미러에 나타나지 않는 사각지대의 차량과 추돌할 수 있는 문제점을 내포하고 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 차량이 서행으로 회전을 할 때 차량 좌측, 우측 앞 방향에 장애물을 카메라를 통해 확인하여 차량이 장애물에 부딪혀 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 차량이 후진할 때 차량의 좌측, 우측 뒷 방향에 장애물의 유무를 카메라를 통해 확인할 수 있도록 한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 차량이 서행하면서 회전하거나, 후진할 때 차량의 폭을 확인하도록 하여 차체 자체의 크기를 확인하면서 전진 또는 후진할 수 있도록 한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은,
차량의 전면 양측을 볼 수 있도록 차량의 전면에 설치된 전방카메라(10)와, 차량이 후진할때 차량의 후방상황을 파악할 수 있도록 차량의 후면에 설치된 후방카메라(20)와, 차량의 측면 전후방을 촬영할 수 있도록 차량의 측면에 설치된 측면카메라(30)와, 상기 전방카메라(10)와 후방카메라(20) 및 측면카메라(30)에 의해 촬영된 영상을 운전자가 확인할 수 있도록 모니터에 디스플레이하는 제어모듈(40)이 구성된 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템에 있어서,
상기 제어모듈(40)은 차량에 설치된 전방카메라(10), 후방카메라(20), 측면카메라(30)를 통해 인가되는 영상에서 움직임 량을 판독하기 위해 영상을 일정분량씩 분할하는 정량화모듈(41); 상기 정량화모듈(41)에서 인가되는 분할된 영상에서 움직임 량을 판독해내며, 그 움직임 양의 시간적 변화량을 판독하는 다수의 판독기(42)와; 상기 다수의 판독기(42)를 통해 판독한 영상을 저장하는 다수의 기록장치(43)와; 상기 전방카메라, 후방카메라(20), 측면카메라(30)를 통해 인가되는 영상을 모니터(50)로 출력하기 위해 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환하고, 변환된 영상에서 감마보정과 색깔보정을 하며, 보정된 영상에서 노이즈를 제거하는 비디오 입력회로(44)와; 비디오입력회로(44)에서 인가되는 영상을 운전자에게 경고, 안내하고, 움직임 량 검출지역에 대하여 모니터(50)에 디스플레이하기 위해 그래픽을 생성하는 OSD 중첩회로(45)와; 비디오입력회로(44)로부터 입력된 신호를 모니터(50)에 출력하는 출력회로(46)와; 판독기(42), 기록기(43), 비디오입력회로(44), OSD 중첩회로(45), 출력회로(46)에 따른 데이터를 가공 및 제어하고, 기록기(43)에 저장된 영상 데이터를 분석하는 컨트롤러(47) 및; 모니터에서 디스플레이되는 영상을 저장하는 녹화기(51)로 구성되는 것이 특징이다.
또한, 상기 판독기(42)와 기록기(43)는 분할된 영상의 개수와 동일한 개수로 구성되는 것이 특징이다.
또한, 상기 출력회로(46)는 컨트롤러(47)의 제어에 의해 피아이피(PIP: Picture In Picture), 멀티화면, 모니터(50)의 자동 온/오프하는 것이 특징이다.
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본 발명은 차량이 주행하면서 돌발출현한 장애물을 움직임 량을 검출하여 이를 인지해 운전자에게 경고하고, 돌발출현한 장애물을 운전자가 확인할 수 있도록 자동으로 모니터에 디스플레이하여 돌발상황에 맞게 대처하여 안전운행을 행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 차량에 설치되는 전면, 후면 및 측면 카메라를 통해 차체 크기를 파악할 수 있으므로 장애물에 의해 차량이 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 주행 중에 발생하는 사고 등의 돌발상황에 대한 데이터를 기록하여 시시비비를 가릴 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 주차중에 차량 주변을 녹화하여 타인에 의해 파손되는 상황을 녹화하여 차량을 파손시킨 사람을 확인할 수 있도록 하여 파손에 따른 물적 보상을 받을 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 의한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템을 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템의 제어모듈의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 차량(1)의 전방, 후방 및 측면에 각각 카메라(10, 20, 30)를 설치한다.
전방카메라(10)는 차량(1)의 전방을 확인할 수 있도록 라디에이터 그릴이 설치된 부분에 설치되고, 후방카메라(20)는 차량(1)의 후방을 확인할 수 있도록 차량 번호판이 설치된 부근에 설치하여 후방을 확인한다.
그리고 측면 카메라(30)는 차량(1)의 측면 전방과 측면 후방을 확인할 수 있도록 아웃사이드 미러 내측에 각각 설치된다.
상기와 같이 카메라(10, 20, 30)를 설치한 상태에서 각각의 카메라(10, 20, 30) 중 어느 하나 또는 이들의 전체 영상을 분할하여 움직임에 따른 영상 데이터의 변화가 있는 지를 판단할 수 있도록 제어모듈(40)이 구성되고, 제어모듈(40)에서 제어된 영상을 사용자가 확인할 수 있도록 모니터(50)가 연결되어 차량(1) 실내에 설치되며, 카메라(10, 20, 30)를 통해 인가되는 영상을 판별하여 위험상태를 운전자에게 알릴 수 있도록 제어모듈(40)과 버저(60)가 연결된다.
제어모듈(40)에서는 상기에서 언급한 바와 같이 하나의 영상을 분할하고, 분할된 영상의 영역에 움직임 량의 변화가 발생하였는지를 판단하여 미연에 사고를 방지할 수 있도록 자동으로 모니터(50)에 디스플레이한다.
측면카메라(30)에는 방향을 조절할 수 있도록 각도구동부(미도시)가 설치되고, 각도구동부(미도시)에 의해 조절된 각도의 양을 피드백하며, 피드백되는 신호의 양에서 가감하여 측면카메라(30)의 각도를 구하는 각도센서부(미도시)가 구성된다.
구동부(미도시)는 각도를 조절할 수 있도록 통상적으로 구성되는 것으로, 모터(미도시)와, 모터의 회전축(미도시)에 설치되는 모터기어(미도시)와, 모터기어에 맞물려 카메라의 방향을 회전시킬 수 있도록 카메라기어(미도시)가 설치된다.
제어모듈(40)은 다수의 카메라(10, 20, 30)를 통해 인가되는 영상의 움직임 량을 판단하기 위해 일정량씩 영상을 분할하여 영역별로 움직임 량을 판독하는 정량화모듈(41)과, 정량화모듈(41)에서 인가되는 영상 데이터 신호에서 영역별로 분할된 영상의 정량화된 데이터로부터 움직임 량을 판독하고, 그 움직임 량의 시간적 변화량(규정된 시간 내에 변화된 양의 크기)을 별도로 판독하는 다수의 판독기(42)와, 다수의 판독기(42)의 개수와 동일하게 구성되어 각각의 영역별로 데이터를 판독한 데이터를 기록하고, 그 값을 임의의 데이터 출력요구시 실시간으로 데이터를 출력하는 다수의 기록기(43)와, 카메라로 수집된 영상을 모니터로 출력하기 위한 비디오입력회로(44)와, 비디오입력회로(44)는 아날로그신호를 디지털신호로 변화하는 A/D컨버터(미도시)와, A/D컨버터에서 인가되는 영상 데이터 신호를 통해 사용자에게 경고, 안내, 사각영역(움직임양검출지역) 등을 표시할 수 있도록 그래픽을 생성하는 OSD중첩회로(45)와, OSD중첩회로(45)를 통해 입력되는 신호를 모니터(50)에 출력시에 PIP기능, 멀티화면, 자동 온/오프 등을 수행하는 출력회로(46)와, 모니터(50)에서 영상 데이터가 디스플레이될 수 있도록 다수의 판독기(42), 다수의 기록기(43), 비디오입력회로(44), OSD중첩회로(45), 출력회로(46)를 제어하고, 데이터를 가공하며, 움직임 양을 기록하는 기록기의 데이터를 분석하는 컨트롤러(47)로 구성된다.
비디오입력회로(44)는 비직선 증폭 회로를 형성하여 촬상관, 수상관, 필름 등의 계조(gradation) 특성을 보정하는 감마보정회로와, 감마보정회로를 통해 보정된 데이터 영상에 색깔을 보정하는 색깔보정회로와, 보정된 영상에 포함된 노이즈를 게거하는 노이즈제거회로로 구성된다.
또한, 모니터(50)에 디스플레이되는 영상을 저장하여 차후에 확인할 수 있도록 녹화기(51)가 제어모듈(40)과 연결된다.
녹화기(51)에 저장되는 영상 데이터는 주행 중, 주차 중에 녹화가 이루어진다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템의 작용을 설명한다.
차량(1)에 설치된 전방카메라(10), 후방카메라(20), 측면카메라(30) 중 어느 한 카메라에서 촬영하여 인가되는 영상 데이터 신호를 분할하여 영상의 움직임 량을 판독하기 위해 일정량씩 영역에 따른 영상데이터신호를 판독할 수 있게 제어모듈(40)의 정량화모듈(41)에서 구분한다.
다시 언급하면, 전방카메라(10), 후방카메라(20), 측면카메라(30) 중 어느 한 카메라(10, 20, 30)에서 인가되는 하나의 영상 데이터를 정량화모듈(41)에서 분할하고, 분할된 영상에 대하여 움직임이 있는지를 파악할 수 있도록 판독기(42)로 데이터를 인가한다.
정량화모듈(41)에서 인가되는 영상 데이터를 통해 다수의 판독기(42)에서 영역별로 분할된 영상 데이터에서 움직임이 있는지 파악한다.
예를 들어, 운전자가 차량의 주행 차선을 변경하기 위해서 시그널 신호를 입력하면, 그 신호에 의해 아웃사이드 미러에 설치되어 있는 측면카메라(30)가 자동으로 작동한다.
이때, 작동하는 측면카메라(30)를 통해 인가되는 영상 데이터 신호를 상기에서 설명한 바와 같이 데이터를 정량화모듈(41)에서 영상을 영역별로 구분한다.
영역별로 구분한 데이터를 각각의 영역에 맞게 설정된 판독기(42)를 통해 영상 자체의 움직임 변화율을 판독한다.
즉, 먼저 입력된 영상 데이터와 현재 입력되는 영상 데이터에서 움직임에 따른 변화율을 판단하여 영상 데이터 신호에 대하여 변화가 있는지를 확인할 수 있도록 판독기에 대응되게 구성된 다수의 기록기(43)에 영상데이터를 저장한다.
기록기(43)에 저장된 영상 데이터를 기준으로 앞에 입력된 영상 데이터 신호와 현재 입력된 영상 데이터 신호를 컨트롤러(47)에서 비교하여 급격하게 변화되었는지 판단한다.
컨트롤러(47)에서 비교한 영상 데이터의 변화가 급격하게 발생하면, 컨트롤러(47)는 출력회로(46)를 통해 모니터(50)에 영상이 출력됨과 동시에 버저에 신호를 인가하여 운전자가 경각심을 갖도록 한다.
이때 컨트롤러(47)는 출력회로(46)를 통해 모니터(50)에 영상이 디스플레이되는데, 이는 비디오 입력회로로 입력되는 아날로그 형태의 영상 데이터 신호를 디지털 데이터 신호로 변환하고, 디지털 데이터 신호로 변화된 영상 데이터 신호를 비디오입력회로(44)를 통해 영상 및 색깔을 보정 한다.
비디오입력회로(44)의 감마보정회로와 칼라보정회로를 통해 보정된 영상 데이터 신호에서 노이즈제거회로를 거쳐 노이즈를 제거한다.
노이즈가 제거된 영상 데이터 신호를 OSD중첩회로(45)로 인가하고, OSD중첩회로(45)에서는 운전자에게 경고, 안내, 사각영역(움직임량검출지역) 등의 표시를 위하여 그랙픽을 생성한다.
노이즈가 제거되고, 노이즈가 제거된 영상 데이터 신호에서 그래픽을 생성하여 출력회로를 거쳐 모니터(50)에 디스플레이는데 이때 컨트롤러에서(47)는 판독기(42)와 기록기(43)를 통해 인가된 영상 데이터 신호와 동일한 데이터를 모니터(50)에 디스플레이한다.
그리고 모니터(50)에 디스플레이되는 영상에 대하여 녹화기(51)를 통해 저장하고, 저장된 영상 데이터를 통해 사고 등의 돌발상황에 대하여 대처할 수 있는 자료로 이용할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 과정은 차량이 차선을 변경하거나 또는 주행중인 차선에 다른 차량(1)이 들어오는 것을 미리 파악하여 이에 대하여 운전자가 안전운전을 행할 수 있도록 한다.
그리고 운전자가 차량을 주차할 때에는 운전자가 파악하지 못하는 부분을 후방카메라(20)와 측면카메라(30)를 통해 확인한다.
다시 언급하면, 차량의 후방에 설치된 후방카메라(20)와 아웃사이드 미러에 설치된 측면카메라(30)를 통해 영상을 모니터(50)에 디스플레이한다.
영상을 디스플레이할 때 운전자가 차량(1)의 후방과 측면 후방을 확인할 수 있도록 모니터(50)에 영상을 분할시켜 디스플레이한다.
즉, 후방카메라(20)와 측면카메라(30)를 통해 촬영된 영상 데이터 신호를 비디오입력신호(44)를 통해 디지털로 변화하며, 변환된 디지털 영상 데이터 신호를 보정하고, 보정 한 영상 데이터 신호에서 노이즈를 제거한 후 OSD중첩회로(45)에 인가한다.
OSD중첩회로(45)에 인가된 영상 데이터 신호에서 그래픽을 생성하고, 생성된 그래픽 신호를 출력회로로 인가하여 모니터(50)를 통해 디스플레이한다.
이때 모니터(50)를 통해 디스플레이되는 영상을 운전자가 확인하면서 차량의 후방, 측면 후방에 장애물이 있는 지를 확인할 수 있도록 한다.
모니터(50)에 디스플레이될 때 운전자가 차량의 크기의 파악 및 진행 방향을 확인할 수 있도록 컨트롤러(47)를 통해 영역을 표시한다.
그리고 차량이 골목길과 같은 곳을 주행할 시에 차량(1)의 속도가 컨트롤러(47)에 미리 설정한 ㎞ 이하, 예를 들어 차량의 속도가 20㎞인 경우에는 차량 전방에 설치되어 있는 전방카메라(10)를 작동하여 운전자가 확인하기 어려운 골목길 상황을 모니터(50)에 디스플레이한다.
모니터(50)에 디스플레이되는 과정은 상기에서 설명한 바와 같은 과정을 통해 전방카메라(10)에 의해 촬영된 영상이 디스플레이된다.
이상에서 설명한 바와 같이 운전자가 도로 주행시 차선변경, 후진, 골몰길과 같은 곳에서 서행시 주변상황을 미연에 파악하여 돌발에 대해 운전자가 미연에 방지할 수 있다.
여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템의 제어모듈의 구성을 나타낸 블록도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 차량 10: 전방카메라
20: 후방카메라 30: 측면카메라
40: 제어모듈 41: 정량화모듈
42: 판독기 43: 기록기
44: 비디오 입력회로 45: OSD중첩회로
46: 출력회로 47: 컨트롤러
50: 모니터 60: 버저

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 차량의 전면 양측을 볼 수 있도록 차량의 전면에 설치된 전방카메라(10)와, 차량이 후진할때 차량의 후방상황을 파악할 수 있도록 차량의 후면에 설치된 후방카메라(20)와, 차량의 측면 전후방을 촬영할 수 있도록 차량의 측면에 설치된 측면카메라(30)와, 상기 전방카메라(10)와 후방카메라(20) 및 측면카메라(30)에 의해 촬영된 영상을 운전자가 확인할 수 있도록 모니터에 디스플레이하는 제어모듈(40)이 구성된 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 제어모듈(40)은 차량에 설치된 전방카메라(10), 후방카메라(20), 측면카메라(30)를 통해 인가되는 영상에서 움직임 량을 판독하기 위해 영상을 일정분량씩 분할하는 정량화모듈(41);
    상기 정량화모듈(41)에서 인가되는 분할된 영상에서 움직임 량을 판독해내며, 그 움직임 양의 시간적 변화량을 판독하는 다수의 판독기(42)와;
    상기 다수의 판독기(42)를 통해 판독한 영상을 저장하는 다수의 기록장치(43)와;
    상기 전방카메라, 후방카메라(20), 측면카메라(30)를 통해 인가되는 영상을 모니터(50)로 출력하기 위해 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환하고, 변환된 영상에서 감마보정과 색깔보정을 하며, 보정된 영상에서 노이즈를 제거하는 비디오 입력회로(44)와;
    비디오입력회로(44)에서 인가되는 영상을 운전자에게 경고, 안내하고, 움직임 량 검출지역에 대하여 모니터(50)에 디스플레이하기 위해 그래픽을 생성하는 OSD 중첩회로(45)와;
    비디오입력회로(44)로부터 입력된 신호를 모니터(50)에 출력하는 출력회로(46)와;
    판독기(42), 기록기(43), 비디오입력회로(44), OSD 중첩회로(45), 출력회로(46)에 따른 데이터를 가공 및 제어하고, 기록기(43)에 저장된 영상 데이터를 분석하는 컨트롤러(47) 및;
    모니터에서 디스플레이되는 영상을 저장하는 녹화기(51)로 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 판독기(42)와 기록기(43)는 분할된 영상의 개수와 동일한 개수로 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 출력회로(46)는 컨트롤러(47)의 제어에 의해 피아이피(PIP: Picture In Picture), 멀티화면, 모니터(50)의 자동 온/오프하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 차량 모니터링 시스템.
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