KR100916291B1 - 차량 접근 검출 장치 및 방법과 이를 이용한 아웃사이드미러 - Google Patents

차량 접근 검출 장치 및 방법과 이를 이용한 아웃사이드미러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주행중인 차량의 후방 및 사각지대를 연속 촬영하여 획득한 영상으로부터 움직임 백터를 추출하고, 상기 추출된 움직임 벡터를 분석하여 후방에서 차량이 접근하는지 여부를 운전자에게 표시하는 차량 접근 검출 장치 및 방법과 이를 이용한 아웃사이드 미러에 관한 것이다. 이를 위해, 차량의 후방 영역을 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라가 촬영한 복수의 연속된 영상 이미지들 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하고, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전 또는 후 영상 이미지 중 적어도 하나의 영상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀들에 대한 움직임 벡터들을 검출하며, 상기 검출된 움직임 벡터들이 이동하는 방향을 분석하여 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀들이 검출되면 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력하는 제어부를 포함한다. 따라서, 주행중인 차량의 후방을 연속 촬영하여 획득한 영상으로부터 움직임 백터를 추출하고, 상기 추출된 움직임 벡터를 분석하여 후방에서 차량이 접근하는지 여부를 운전자에게 표시할 수 있어 주행중에 사각지대로 진입한 차량과의 추돌 사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.
차량, 접근, 아웃사이드 미러

Description

차량 접근 검출 장치 및 방법과 이를 이용한 아웃사이드 미러 {APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING APPROACHING VEHICLE AND OUTSIDE MIRROR}
본 발명은 차량의 접근 검출에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행중인 차량의 후방 및 사각지대를 연속 촬영하여 획득한 영상으로부터 움직임 백터를 추출하고, 상기 추출된 움직임 벡터를 분석하여 후방에서 차량이 접근하는지 여부를 운전자에게 표시하는 차량 접근 검출 장치 및 방법과 이를 이용한 아웃사이드 미러에 관한 것이다.
일반적으로, 차량이라 함은 원동기를 사용하여 운전되는 운송기계로서, 그 구성으로는 엔진, 연료공급장치, 동력전달장치, 현가 및 조향장치, 제동장치, 배출장치, 공조장치, 냉각 및 윤활장치 등이 있으며, 주로 승객이나 화물의 운송을 위해 사용되고 있다.
상기와 같은 차량의 주행 시 가장 중요한 것은 안전주행 및 교통사고의 예방이며, 이를 위해 차량의 자세 제어, 차량 구성장치들의 기능 제어 등을 수행하는 다양한 보조 장치 및 안전벨트, 에어백 등의 안전장치가 차량에 장착되어 있다.
특히, 차량의 주행 중 차선 변경 시, 후방으로부터 접근하는 차량에 대한 거리 및 상대 속도 등에 대한 인식의 부족으로 인하여 사고를 유발시키게 되는바, 차량의 후방으로부터 접근하는 다른 차량을 감지하여 알려주는 후방 경보 장치가 설치되어 있다.
이러한, 후방 경보 장치는 운전자가 아웃사이드 미러를 통해서 관찰이 불가능한 사각지대에서 주행하거나 접근하는 다른 차량을 카메라로 촬영하고, 이를 영상인식 알고리즘을 통해 분석하여 차량을 감지하며, 차선 변경시 다른 차량의 존재를 운전자에게 알려준다.
그러나 이러한 종래의 카메라 영상에 기반한 후방 차량 경보 장치는 대칭성 이론이나 패턴 인식과 같은 방법을 사용하여 차량의 후방에서 접근하는 차량을 인식하도록 하고 있으나, 후방으로 차량이 접근하게 되면 접근하는 차량의 대칭성 등이 깨져버리기 때문에, 대칭성 이론이나 패턴 인식과 같은 통계적인 인식 방법은 후방 경보 장치의 영상처리 알고리즘으로 부적절하였다.
또한, 카메라 영상은 날씨 변화 및 환경 변화 등의 외부환경(주간, 야간 및 우천)에 의해 민감하게 변화되어 상술한 영상 처리 방법이 더욱 부적절하다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 주행중인 차량의 후방 및 사각지대를 연속 촬영하여 획득한 영상으로부터 움직임 백터를 추출하고, 상기 추출된 움직임 벡터를 분석하여 후방 및 사각지대에서 차량이 접근하는지 여부를 운전자에게 표시하는 차량 접근 검출 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 차량의 제어 시스템과 연동하지 않고, 독자적으로 후방 및 사각지대에서 접근하는 차량의 유무를 검출할 수 있도록 사용상의 편리성을 개선한 아웃사이드 미러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 후방 및 사각지대로 접근하는 차량을 검출하여 표시하는 차량 접근 검출 장치로서, 차량의 후방 영역을 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라가 촬영한 복수의 연속된 영상 이미지들 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하고, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전 또는 후 영상 이미지 중 적어도 하나의 영상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀들에 대한 움직임 벡터들을 검출하며, 상기 검출된 움직임 벡터들이 이동하는 방향을 분석하여 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀들이 검출되면 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 제어부로부터 출력되는 경보 신호에 따라 온/오프되는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 움직임 벡터를 상기 기준 영상 이미지의 픽셀 위치에서의 특성과 가장 유사한 특성을 갖는 상기 전 영상 이미지에서의 픽셀 위치 또는 상기 기준 영상 이미지의 픽셀 위치에서의 특성과 가장 유사한 특성을 갖는 상기 후 영상 이미지에서의 픽셀 위치를 비교하여 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀은 상기 픽셀들 중에서 음의 벡터값에서 양의 벡터값으로 변경된 픽셀이거나 또는 양의 벡터값이 증가하는 픽셀인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 후방 및 사각지대로 접근하는 차량을 검출하여 표시하는 차량 접근 검출 방법으로서, a) 카메라가 촬영한 복수의 연속된 영상 이미지들 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하고, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전 또는 후 영상 이미지 중 적어도 하나의 영상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀에 대한 움직임 벡터들을 검출하는 단계; 및 b) 상기 단계 a)에서 검출된 움직임 벡터들이 이동하는 방향을 분석하여 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀들이 검출되면 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, b-1) 상기 단계 b)의 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력하는 단계는 상기 검출된 픽셀 중에서 접근 방향으로 움직임이 검출된 픽셀의 개수를 산출하고, 미리 설정된 접근 움직임 발생 판단용 기준 값과 비교하는 단계; b-2) 상기 단계 b-1)의 비교 결과에 따라 상기 기준 영상 이미지 내에서의 접근 움직임 발생 여부를 결정하고, 현재의 영상 이미지부터 미리 설정된 개수의 과거 영상 이미지들 중에서 접근 움직임이 발생한 횟수를 산출하는 단계; 및 b-3) 상기 단계 b-2)에서 산출된 접근 움직임이 발생된 횟수를 미리 설정된 경보 표시 판단용 기준 값과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 경보 신호가 출력되도록 하는 단계를 포함하 는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀은 상기 픽셀들 중에서 음의 벡터값에서 양의 벡터값으로 변경된 픽셀이거나 또는 양의 벡터값이 증가하는 픽셀인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 b-2)의 접근 움직임 발생 여부는 상기 접근 움직임이 검출된 픽셀의 개수가 상기 접근 움직임 발생 판단용 기준 값 이상인 경우 접근 움직임 발생으로 설정되고, 상기 접근 움직임이 검출된 픽셀의 개수가 상기 접근 움직임 발생 판단용 기준 값 이하인 경우 접근 움직임 발생 없음으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 a)는 계산량의 감소를 위해 상기 기준 영상 이미지의 전체 영역 중에서 미리 설정된 일부 영역의 픽셀들에 대한 움직임 벡터를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 후방 및 사각지대로 접근하는 차량을 검출하는 차량 접근 검출 장치를 구비한 아웃사이드 미러로서, 아웃사이드 미러 하우징; 상기 아웃사이드 미러 하우징의 전면에 설치된 반사 거울; 상기 아웃사이드 미러 하우징의 내부에 설치되어 차량의 후방 영역을 촬영하는 카메라; 상기 아웃사이드 미러 하우징의 내부에 설치되고, 상기 카메라가 촬영한 복수의 연속된 영상 이미지들 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하고, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전 또는 후 영상 이미지 중 적어도 하나의 영상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀들에 대한 움직임 벡터들을 검출하며, 상기 검출된 움직임 벡터들이 이동하는 방향을 분석하여 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀들이 검출되면 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력하는 제어부; 상기 아웃사이드 미러 하우징의 내부에 설치되고, 상기 제어부로부터 출력되는 경보 신호에 따라 온/오프되는 표시부; 및 상기 카메라, 제어부 및 표시부에 전원이 공급되도록, 차량의 전원부와 접속하는 전원 커넥터를 포함한다.
또한, 상기 카메라는 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 반사 거울의 배면에 밀착하여 고정된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시부는 상기 온/오프 되는 신호가 차량의 운전자 측으로 표시되도록 상기 반사 거울과 일정 각도를 형성하여 설치된 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 주행중인 차량의 후방을 연속 촬영하여 획득한 영상으로부터 움직임 백터를 추출하고, 상기 추출된 움직임 벡터를 분석하여 후방에서 차량이 접근하는지 여부를 운전자에게 표시할 수 있어 주행중에 사각지대로 진입한 차량과의 접촉 또는 추돌 사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 영상 이미지에서 픽셀의 움직임을 이용하여 차량 또는 물체의 접근을 검출함으로써, 날씨 또는 환경의 변화에 상관없이 차량의 접근을 검출할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 아웃사이드 미러는 차량의 제어 시스템과 연동하지 않고, 독자적으로 후방에서 접근하는 차량의 유무를 검출할 수 있어 사용상의 편리성 과 함께, 종래에 사용중인 아웃사이드 미러에 장착하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 종래의 아웃사이드 미러를 재활용함으로써 자원의 효율적인 사용과 환경 오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
(차량 접근 검출 장치)
도 1은 본 발명에 따른 차량 접근 검출 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 접근 검출 장치(100)는 차량의 후방 영역을 촬영하여 차량의 접근 여부를 판단하여 표시하는 구성으로 카메라(110)와, 제어부(120)와, 표시부(130)와, 전원부(140)로 이루어진다.
카메라(110)는 차량의 후방 영역을 촬영하여 획득한 영상 이미지를 제어부(120)로 출력하는 구성으로 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라 중 어느 하나의 카메라로 구성된다.
제어부(120)는 카메라(110)에서 촬영하여 제공되는 연속된 영상 이미지들 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하고, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전(前) 영상 이미지 또는 후(後) 영상 이미지 중 적어도 하나의 영 상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀에 대한 움직임 벡터들을 검출하며, 상기 검출된 움직임 벡터들이 이동하는 방향을 분석하여 접근 움직임이 발생한 픽셀들이 검출되면, 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력한다.
또한, 제어부(120)는 상기 기준 영상 이미지의 픽셀 위치에서의 특성(예를 들면, 픽셀의 밝기, 에지의 유무 등)과 가장 유사한 특성을 갖는 상기 전 영상 이미지에서의 픽셀 위치 또는 상기 기준 영상 이미지의 픽셀 위치에서의 특성과 가장 유사한 특성을 갖는 상기 후 영상 이미지에서의 픽셀 위치를 비교하여 상기 움직임 벡터를 검출한다.
또한, 제어부(120)는 상기 기준 영상 이미지와 상기 전 또는 후 영상 이미지에서의 픽셀들 중에서 접근 방향으로 이동하는 다수의 픽셀들이 검출되면 후방으로부터 물체가 접근하는 움직임이 발생한 것으로 판단한다.
표시부(130)는 제어부(120)로부터 출력되는 상기 경보 신호에 따라 온/오프되어 운전자가 물체(또는 차량)의 접근 여부를 확인할 수 있도록 한다.
이를 위해 표시부(130)는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(LED) 또는 램프 등으로 구성되고, 상기 발광 다이오드 또는 램프를 대체하여 액정 표시장치를 설치하는 것도 가능하다.
상기 액정 표시장치가 설치된 경우, 제어부(120)에서는 미리 설정된 경보 문자(예를 들면, 차량 접근, 차량 형상, 물음표, 느낌표 등)를 포함한 데이터 신호가 출력되어 운전자가 확인할 수 있는 경보 문구로 표시될 수 있다.
전원부(140)는 차량 접근 검출 장치(100)에 전원을 공급하는 구성으로 외부 로부터 동작용 전원이 인가될 수 있도록 전원 커넥터를 포함한다.
(아웃사이드 미러)
도 2는 본 발명에 따른 차량 접근 검출 장치가 적용된 실시예를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 실시예를 조립하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A 단면을 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 접근 검출 기능을 갖는 아웃사이드 미러(200)는 차량의 운전석 측면 및 조수석 측면 프레임에 설치되어 차량의 후방 또는 사각지대로 접근하는 차량 또는 물체의 모습과 접근 여부를 검출하여 제공하는 구성으로, 반사 거울(210)과, 아웃사이드 미러 하우징(220)과, 카메라(110)와, 제어부(120)와, 표시부(130)와, 전원부(140)로 이루어지고, 바람직하게 제어부(120)와, 표시부(130)와, 전원부(140)는 인쇄회로기판(121)에 고정되어 설치된다.
반사 거울(210)은 아웃사이드 미러 하우징(220)의 전면에 설치되어 차량의 후방 모습이 표시되도록 한다.
아웃사이드 미러 하우징(220)은 내측으로 수납홈부가 형성되고, 개방된 일측에는 반사 거울(210)이 설치되고, 상기 수납홈부에는 카메라(110)와, 제어부(120)와, 표시부(130)와, 전원부(140)가 설치된다.
카메라(110)는 아웃사이드 미러 하우징(220)의 내부에 수납되어 차량의 후방 영역을 촬영하여 획득한 영상 이미지를 제어부(120)로 출력하고, CCD 카메라 또는 CMOS 카메라 중 어느 하나의 카메라로 구성된다.
또한 카메라(110)는 반사 거울(210)의 배면 밀착하여 설치됨으로써, 운전자에 의한 반사 거울(210)의 위치 변경시 카메라(110)의 위치도 함께 변경될 수 있도록 한다.
제어부(120)는 아웃사이드 미러 하우징(220)의 내부에 수납되어 카메라(110)에서 촬영하여 제공되는 연속된 영상 이미지들 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하고, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전(前) 영상 이미지 또는 후(後) 영상 이미지 중 적어도 하나의 영상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀에 대한 움직임 벡터들을 검출하며, 상기 검출된 움직임 벡터들이 이동하는 방향을 분석하여 접근 방향으로 움직임 벡터를 갖는 픽셀들이 검출되면, 물체 접근에 따른 경보 신호를 출력한다.
또한, 제어부(120)는 상기 기준 영상 이미지의 픽셀 위치에서의 특성(예를 들면, 밝기값)과 가장 유사한 특성을 갖는 상기 전 영상 이미지에서의 픽셀 위치 또는 상기 기준 영상 이미지의 픽셀 위치에서의 특성과 가장 유사한 특성을 갖는 상기 후 영상 이미지에서의 픽셀 위치를 비교하여 상기 움직임 벡터를 검출한다.
또한, 제어부(120)는 상기 기준 영상 이미지와 상기 전 또는 후 영상 이미지에서의 픽셀들 중에서 접근 방향으로 이동하는 다수의 픽셀들이 검출되면 후방 또는 사각지대로 물체가 접근하는 움직임이 발생한 것으로 판단한다.
또한, 제어부(120)는 아웃사이드 미러 하우징(220)의 내측에 고정되어 설치될 수도 있고, 반사 거울(210)의 배면에 밀착하여 설치될 수도 있다.
표시부(130)는 제어부(120)로부터 출력되는 상기 경보 신호에 따라 온/오프되어 운전자가 물체(또는 차량)의 접근 여부를 확인할 수 있도록 하는 구성으로, 인쇄회로기판(121) 상에 설치되어 아웃사이드 미러 하우징(220)에 수납되고, 바람직하게는 반사 거울(210)의 배면에 밀착하여 설치된다.
또한, 표시부(130)는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(LED) 또는 램프로 구성되고, 차량의 접근이 검출되면 온/오프를 반복함으로써 운전자가 차량의 접근을 확인할 수 있도록 하며, 상기 발광 다이오드 또는 램프를 대체하여 액정 표시장치를 설치하는 것도 가능하다.
상기 액정 표시장치가 설치된 경우, 제어부(120)에서는 미리 설정된 경보 문자(예를 들면, 차량 접근, 차량 형상, 물음표, 느낌표 등)를 포함한 데이터 신호가 출력되어 운전자가 확인할 수 있는 경보 문구로 표시될 수 있다.
한편, 표시부(130)는 상기 온/오프 되는 신호가 차량의 운전자 측으로 표시되도록 반사 거울(210)과 일정 각도를 형성하여 설치된다. 즉 표시부(130)가 반사 거울(210)과 직교하여 설치된 경우 후방 또는 사각지대로 접근하는 차량의 표시를 위해 점등되는 경우 측면 방향 지시등이 점등된 것으로 오인될 수 있으므로, 표시부(130)에서 출력되는 빛이 차량의 실내 방향으로 조사될 수 있도록 한다.
전원부(140)는 차량 접근 검출 장치(100)에 전원을 공급하는 구성으로 아웃사이드 미러 하우징(220)에 수납되고, 외부로부터 동작용 전원 즉 차량으로부터 인가되는 전원이 카메라(110), 제어부(120) 및 표시부(130)에 공급될 수 있도록 연결하는 전원 커넥터이다.
다음은 본 발명에 따른 차량 접근 검출 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 차량 접근 검출 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 6a 내지 도 6c 는 도 5의 접근 움직임 백터를 검출하는 과정을 나타낸 예시도이며, 도 7은 본 발명에 따라 접근 움직임이 검출된 결과를 표시한 예시도이다.
도 1, 도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 전원부(140)를 통해 카메라(110)와, 제어부(120)에 전원이 인가되면, 접근 검출 장치(100)가 동작을 시작하고, 제어부(120)는 카메라(110)를 통해 입력되는 영상 이미지들을 검출(S100)하고, 상기 검출된 영상 이미지들에서 움직임 벡터를 검출(S110)한다.
상기 S110단계의 움직임 벡터 검출과정을 더욱 상세하게 설명하면, 제어부(120)는 카메라(110)에서 출력되는 영상 이미지들 중에서 적어도 두 장 이상의 연속된 영상 이미지들을 검출하고, 그 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하며, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전 또는 후 영상 이미지 중 적어도 하나의 영상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀에 대한 움직임 벡터들을 검출한다.
본 실시예에서는 세 장의 연속된 영상 이미지를 이용하여 설명한다.
도 6 (a)는 제 1 영상 이미지(I)이고, 도 6 (b)는 제 1 영상 이미지(1) 다음에 촬영된 기준 영상으로 제 2 영상 이미지(I')이며, 도 6 (c)는 제 2 영상 이미지(I') 다음에 촬영된 영상으로 제 3 영상 이미지(I")이다. 즉 제 1 내지 제 3 영상 이미지(I, I' 및 I")는 연속된 세 장의 영상 이미지이다.
제어부(120)는 연속하는 세 장의 제 1 내지 제 3 영상 이미지(I, I' 및 I")에서 제 2 영상 이미지(I')의 픽셀 위치(X', Y')에서의 특성(예를 들면, 밝기값)과 가장 유사한 특성을 갖는 제 1 영상 이미지(I)의 픽셀 위치(X, Y)와, 제 2 영상 이미지(I')의 픽셀 위치(X', Y')에서의 특성과 가장 유사한 특성을 갖는 제 3 영상 이미지(I")의 픽셀 위치(X", Y")를 검출한다.
제어부(120)는 이로부터 제 2 영상 이미지(I')의 모든 픽셀 위치(X', Y')에 대하여 제 1 영상 이미지(i)와 제 2 영상 이미지(I') 사이의 움직임 벡터(dbx, dby)와, 제 2 영상 이미지(i')와 제 3 영상 이미지(I") 사이의 움직임 벡터(dfx, dfy)를 검출한다.
여기서 각각의 움직임 벡터는 하기 수학식 1로부터 산출된다.
(dbx, dby) = (X'-X, Y'-Y), (dfx, dfy) = (X"-X', Y"-Y')
예를 들면, 픽셀 1(P1)의 경우 제 1 영상 이미지(I)에서의 위치가 (X10, Y10)이고, 제 2 영상 이미지(I')에서의 픽셀 위치는 (X1, Y2)이며, 제 3 영상 이미지(I")에서의 픽셀 위치가 (X-5, Y-5)인 경우, 픽셀 1의 움직임 벡터는 수학식 1에 의해
P1(dbx, dby) = P1(1-10, 2-10), = P1(-9, -8)이고,
P1(dfx, dfy) = P1(-5-1, -5-2), = P1(-6, -7)이 되어 음의 값을 갖는 움직임 벡터가 산출된다.
또한, 픽셀 2(P2)의 경우 제 1 영상 이미지(I)에서의 위치가 (X-5, Y-5)이 고, 제 2 영상 이미지(I')에서의 픽셀 위치는 (X-1, Y-2)이며, 제 3 영상 이미지(I")에서의 픽셀 위치가 (X5, Y5)인 경우, 픽셀 2의 움직임 벡터는 수학식 1에 의해
P2(dbx, dby) = P2(-1-(-5), -2-(-5)), = P2(4, 3)이고,
P2(dfx, dfy) = P2(5-1, 5-2), = P2(4, 3)이 되어 양의 값을 갖는 움직임 벡터가 산출된다.
한편, 제어부(120)는 검출된 영상 이미지의 전체 영역 중에서 일부 유효 영역(E)을 설정하고, 상기 설정된 유효 영역(E)의 픽셀들에 대한 움직임 벡터를 검출하여 계산함으로써, 검출 대상 픽셀의 수를 감소시킴과 동시에 계산량이 감소되어 계산 속도를 향상시킬 수도 있다.
상기 S110단계를 수행한 다음 제어부(120)는 제 2 영상 이미지(I')에서 접근 움직임이 발생된 픽셀의 개수(nk)를 산출(S120)하고, 상기 S120단계에서 산출된 픽셀의 총수와 접근 움직임의 발생을 판단하기 위한 제 1 기준 값(N)을 비교(S130)한다.
본 실시예에서 접근 움직임이 발생한 픽셀(접근 방향으로 이동하는 픽셀)의 판단은 제 2 영상 이미지의 픽셀이 예를 들면, X, Y 값 중 적어도 어느 하나가 양의 값을 갖는 것으로 변경되거나 또는 양의 값을 갖는 X, Y 값 중 적어도 어느 하나의 값이 양의 방향으로 증가하는 경우이다.
즉 차량이 전방으로 주행하는 경우 카메라(110)를 통해 검출되는 대부분의 픽셀들은 음의 값을 갖는 움직임 벡터들이다. 그러나 후방에서 전방으로 접근하는 물체 또는 차량이 영상 이미지에 포함된 경우 접근 움직임을 갖는 픽셀(접근 방향으로 이동하는 픽셀)들의 대부분은 움직임 벡터값으로 양의 방향 값을 갖게 된다.
따라서 픽셀들 중에서 일정한 방향(X, Y의 값이 음의 방향으로 증가하는 방향)으로 이동하는 픽셀들과 반대 방향인 접근 방향(X, Y의 값이 양의 방향으로 증가하는 방향)으로 이동하는 픽셀은 접근 움직임이 발생된 픽셀로 판단하고, 바람직하게는 dbx > 0, dby > 0, dfx > 0, dfy > 0 인 경우 접근 움직임이 발생한 것으로 판단한다.
한편, 상기 S130단계에서 접근 움직임이 발생한 픽셀의 총 개수와 상기 접근 움직임의 발생을 판단하기 위한 제 1 기준 값(N)의 비교 결과, 상기 접근 움직임이 검출된 픽셀의 총 개수가 상기 접근 움직임 발생 판단용 제 1 기준 값(N) 이상인 경우 제어부(120)는 제 2 영상 이미지(I')에 접근 움직임이 발생한 것으로 판단하고, 제 2 영상 이미지(I')의 설정 값(Bk)을 예를 들면, "1"로 설정하여 제 2 영상 이미지(I')에 접근 움직임이 발생하였음을 설정(S140)한다.
또한, 상기 S130단계에서 상기 접근 움직임이 검출된 픽셀의 총 개수가 상기 접근 움직임 발생 판단용 제 1 기준 값(N) 이하인 경우 제어부(120)는 제 2 영상 이미지(I')에 접근 움직임이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 제 2 영상 이미지(I')의 설정 값(Bk)을 예를 들면, "0"으로 설정하여 제 2 영상 이미지(I')에 접근 움직임이 발생하지 않았음을 설정(S141)한다.
상기 S130, S140 및 S141단계를 수행한 후 제어부(120)는 현재 영상 이미지로부터 일정 시간 전의 과거 P장의 영상 이미지들 중에서 접근 움직임이 발생한 영 상(Bk = "1"로 설정된 영상)의 횟수(또는 개수)를 산출(S150)하고, 상기 산출된 횟수와, 미리 설정된 경보 표시 판단용 제 2 기준 값(M)을 비교(S160)한다. 즉 하기식으로부터 산출된 값을 제 2 기준 값(M)과 비교하고, 비교 결과에 따른 경보 신호를 표시부(130)로 출력(S170)한다.
Figure 112008042871677-pat00001
, 여기서 k는 상수이다.
상기 S160단계에서의 비교 결과, 상기 산출된 횟수가 상기 설정된 경보 표시 판단용 제 2 기준 값(M) 이상인 경우 제어부(120)는 예를 들면, 표시부(130)의 온/오프 점등 신호를 출력하여 사용자가 확인할 수 있도록 하고, 상기 산출된 횟수가 상기 설정된 경보 표시 판단용 제 2 기준 값(M) 이하인 경우 표시부(130)로 경보 신호를 출력하지 않고, 상기 S100단계부터 재수행한다.
따라서, 픽셀들의 위치 변화를 검출하여 차량의 후방으로부터 물체 또는 차량이 접근하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 도 7에 나타낸 바와 같이 차량(300)의 외부에 설치된 아웃사이드 미러(200)의 표시부(130)에서 점등되도록 하여 경보 신호를 표시함으로써 운전자가 안전 운전을 수행할 수 있도록 기여한다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 차량 접근 검출 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2 는 본 발명에 따른 차량 접근 검출 장치가 적용된 실시예를 나타낸 분해 사시도.
도 3 은 도 2의 실시예를 조립하여 나타낸 사시도.
도 4 는 도 3의 A-A 단면을 나타낸 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 차량 접근 검출 과정을 나타낸 흐름도.
도 6a 내지 도 6c 는 도 5의 접근 움직임 백터를 검출하는 과정을 나타낸 예시도.
도 7 은 본 발명에 따라 접근 움직임이 검출된 결과를 표시한 예시도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호)
100: 접근 검출 장치 110: 카메라
120: 제어부 121: 인쇄회로기판
130: 표시부 140: 전원부
200: 아웃사이드 미러 210: 반사 거울
220: 아웃사이드 미러 하우징 300: 차량

Claims (12)

  1. 후방 및 사각지대로 접근하는 차량을 검출하여 표시하는 차량 접근 검출 장치로서,
    차량의 후방 영역을 촬영하는 카메라; 및
    상기 카메라가 촬영한 복수의 연속된 영상 이미지들 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하고, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전 또는 후 영상 이미지 중 적어도 하나의 영상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀들에 대한 움직임 벡터를 검출하며, 상기 검출된 움직임 벡터의 이동 방향을 분석하여 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀들이 검출되면 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 움직임 벡터를 상기 기준 영상 이미지의 픽셀 위치에서의 특성과 가장 유사한 특성을 갖는 상기 전 영상 이미지에서의 픽셀 위치 또는 상기 기준 영상 이미지의 픽셀 위치에서의 특성과 가장 유사한 특성을 갖는 상기 후 영상 이미지에서의 픽셀 위치를 비교하여 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 접근 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부로부터 출력되는 경보 신호에 따라 온/오프되는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 접근 검출 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀은 상기 픽셀들 중에서 음의 벡터값에서 양의 벡터값으로 변경된 픽셀이거나 또는 양의 벡터값이 증가하는 픽셀인 것을 특징으로 하는 차량 접근 검출 장치.
  5. 후방 및 사각지대로 접근하는 차량을 검출하여 표시하는 차량 접근 검출 방법으로서,
    a) 카메라가 촬영한 복수의 연속된 영상 이미지들 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하고, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전 또는 후 영상 이미지 중 적어도 하나의 영상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀들에 대한 움직임 벡터들을 검출하는 단계; 및
    b) 상기 단계 a)에서 검출된 움직임 벡터들이 이동하는 방향을 분석하여 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀들이 검출되면 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력하는 단계를 포함하며,
    상기 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀은 상기 픽셀들 중에서 음의 벡터값에서 양의 벡터값으로 변경된 픽셀이거나 또는 양의 벡터값이 증가하는 픽셀인 것을 특징으로 하는 차량 접근 검출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    b-1) 상기 단계 b)의 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력하는 단계는 상기 검출된 픽셀 중에서 접근 방향으로 움직임이 검출된 픽셀의 개수를 산출하고, 미리 설정된 접근 움직임 발생 판단용 기준 값과 비교하는 단계;
    b-2) 상기 단계 b-1)의 비교 결과에 따라 상기 기준 영상 이미지 내에서의 접근 움직임 발생 여부를 결정하고, 현재의 영상 이미지부터 미리 설정된 개수의 과거 영상 이미지들 중에서 접근 움직임이 발생한 횟수를 산출하는 단계; 및
    b-3) 상기 단계 b-2)에서 산출된 접근 움직임이 발생된 횟수를 미리 설정된 경보 표시 판단용 기준 값과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 경보 신호가 출력되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 접근 검출 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계 b-2)의 접근 움직임 발생 여부는 상기 접근 움직임이 검출된 픽셀의 개수가 상기 접근 움직임 발생 판단용 기준 값 이상인 경우 접근 움직임 발생으로 설정되고, 상기 접근 움직임이 검출된 픽셀의 개수가 상기 접근 움직임 발생 판단용 기준 값 이하인 경우 접근 움직임 발생 없음으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량 접근 검출 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계 a)는 계산량의 감소를 위해 상기 기준 영상 이미지의 전체 영역 중에서 미리 설정된 일부 영역의 픽셀들에 대한 움직임 벡터를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 접근 검출 방법.
  10. 후방 및 사각지대로 접근하는 차량을 검출하는 차량 접근 검출 장치를 구비한 아웃사이드 미러로서,
    아웃사이드 미러 하우징;
    상기 아웃사이드 미러 하우징의 전면에 설치된 반사 거울;
    상기 아웃사이드 미러 하우징의 내부에 설치되어 차량의 후방 영역을 촬영하는 카메라;
    상기 아웃사이드 미러 하우징의 내부에 설치되고, 상기 카메라가 촬영한 복수의 연속된 영상 이미지들 중에서 어느 하나의 영상 이미지를 기준 영상 이미지로 설정하고, 상기 설정된 기준 영상 이미지의 전 또는 후 영상 이미지 중 적어도 하나의 영상 이미지를 참조하여 상기 기준 영상 이미지 내의 픽셀들에 대한 움직임 벡터들을 검출하며, 상기 검출된 움직임 벡터들이 이동하는 방향을 분석하여 접근 방향으로의 움직임 벡터를 갖는 픽셀들이 검출되면 물체의 접근에 따른 경보 신호를 출력하는 제어부;
    상기 아웃사이드 미러 하우징의 내부에 설치되고, 상기 제어부로부터 출력되 는 경보 신호에 따라 온/오프되는 표시부; 및
    상기 카메라, 제어부 및 표시부에 전원이 공급되도록, 차량의 전원부와 접속하는 전원 커넥터를 포함하는 차량의 접근 검출 기능을 갖는 아웃사이드 미러.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 카메라는 CCD 카메라 또는 CMOS 카메라 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 반사 거울의 배면에 밀착하여 고정된 것을 특징으로 하는 차량의 접근 검출 기능을 갖는 아웃사이드 미러.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 온/오프 되는 신호가 차량의 운전자 측으로 표시되도록 상기 반사 거울과 일정 각도를 형성하여 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 접근 검출 기능을 갖는 아웃사이드 미러.
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