KR101083885B1 - 지능형 운전 보조 시스템들 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 기기에 적용되는 지능형 운전 보조 시스템을 개시한다. 본 발명은 차로 이탈 탐지, 분실 화물 탐지, 운전중 전방 사물 탐지, 운전중 측면 사물 탐지, 운전중 후방 사물 탐지를 포함하는 하나 이상의 안전 모드를 탐지할 수 있다. 또한, 본 발명은 여러 모듈로부터의 탐지 결과들에 따라 경보를 언급할 수 있다. 마지막으로, 본 발명은 여러 모듈로부터의 탐지 결과들에 따라 실시간 이미지를 저장하고, 이후 위성 위치확인 시스템(GPS)과 디지털화된 지도로부터의 정보와 대응하는 실시간 알림을 위해 다른 장소들에 해당 정보를 전송할 수 있는 것을 포함한다.

Description

지능형 운전 보조 시스템들 {INTELLIGENT DRIVING ASSISTANT SYSTEMS}

본 발명은 안전 운전을 위한 보조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소형 기기에 적용되는 지능형 자동차 안전 운전을 위한 보조 시스템에 관한 것이다.

통상적으로, 지능형 운전 보조 시스템들은 종래의 자동차 운전을 더욱 안전하고 더욱 편리하게 할 수 있다. 몇몇 안전 보조 장치들은 자동차의 안과 밖에 설치되는데, 가장 기초적인 방식은 사이드미러와 리어뷰미러를 자동차의 밖과 안에 각각 설치하는 것이다. 리어뷰미러가 자동차의 측면과 후방에서의 운전 상태를 감시하도록 이미지를 반사할 수 있음에도, 안전 운전을 위협하는 사각지대는 여전히 존재한다.

최근에 다른 요구로, 주차 모니터와 관련 레이더 탐지 장치가 자동차의 안과 밖에 설치되거나, 촬영장치가 외부를 촬영하여 이미지를 표시하도록 이용된다. 그러나, 불편함, 사각지대 및 제한된 충돌방지 경보 기능과 같은 일부 단점들이 있다. 레이더 탐지 장치는 운전자에게 오직 경보음만 제공할 수 있고, 판단을 위한 명확한 이미지는 제공할 수 없다.

덧붙여, 탐지기, 레이더 또는 촬영장치는 흔히 자동차의 바로 후방에 설치되기 때문에, 그리고 레이더의 탐지각도 및 탐지거리가 한정적이기 때문에, 탐지 가능한 각도 또한 제한된다. 이는 안전 운전을 위해 요구되는 탐지 영역의 조건들을 만족시킬 수 없으며, 많은 사각지대들조차 발생시킨다. 그 이용 환경 또한 외부 세계에 의해 간섭받기 쉽다. 즉, 운전자들에게 경보하기 위해 소리가 이용되므로, 운전자들은 외부 세계의 소음이 많은 환경에서 잘못된 판F단을 하기가 매우 쉽고, 이에 안전 운전이 좌우된다.

대만 특허 제90212262호의 "측면 충돌에 대한 경보장치(Alarm Apparatus against side collision)" 및 대만 특허 제88220406호의 "복수의 디스플레이 기능들을 갖는 역 레이더 장치(The Reversing Radar Apparatus with Multiple Display Functions)"에 종래 기술이 개시되어 있다. 레이더는 자동차의 전방과 후방에 설치되어, 사물이 근접할 때, 동시에 신호를 전송하도록 탐지가 활성화될 수 있다. 이에, 다수의 자동차들 또는 사물들이 그 탐지영역 범위를 통과할 때, 너무 많은 신호들이 전송되어 운전자들이 잘못된 판단을 하게 한다. 추가로, 대만 특허 제I268878호의 "차로 탐지 안전 경보 방법 및 컴퓨터 영상 기반 시스템 (A Lane Detection Safety Alarm Method and System Based on a Computer Vision)"에 다른 종래 기술이 개시되어 있다. 이는 대부분의 자동차 안전 운전 보조 시스템들이 자동차 경보를 계속할 차로 이탈과 같은 단일 탐지 기능을 이용하고 있음을 공개한다. 본 발명은 탐지 모듈의 선택을 통하여 여러 안전 모드들을 탐지할 수 있다. 더욱 중요한 것은 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 이동전화, 디지털 카메라 등과 같은 소형 기기가 본 발명에 적용될 수 있다는 것이다.

탐지된 운전 상태의 정보는 인터넷 모듈을 통하여 전송될 수 있어 제조 인력의 비용 및 제조 시간을 절약하고, 이에 안전 운전의 목적을 효과적으로 이루도록 본 발명의 지능형 운전 보조 시스템들이 적용될 수 있다.

본 발명의 목적은 소형 기기에 적용되는 지능형 자동차 안전 운전을 위한 보조 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 지능형 운전 보조 시스템을 개시한다. 바람직한 제1실시예는 이미지를 캡쳐하기 위한 이미지 캡쳐 장치; 안전 탐지 모드를 선택하기 위한 탐지 모듈; 및 상기 탐지 모듈의 선택된 안전 탐지 모드에 따라 상기 이미지를 캡쳐하도록 상기 이미지 캡쳐 장치를 구동시키고, 운전 매개변수를 연산 처리하기 위하여 데이터 처리 모듈에 상기 이미지를 전송하는 상기 데이터 처리모듈을 포함한다. 상기 탐지 모듈은 운전 안전성 탐지 모드의 선택을 위해 이용되는 안전 탐지 모드의 메뉴 인터페이스이다.

본 발명의 지능형 운전 보조 시스템은 운전 속도와 현재 위치의 정보를 제공하기 위한 위성 위치확인 시스템(GPS)을 포함한다.

본 발명의 안전 탐지 모드는 차로 이탈 탐지, 분실 화물 탐지 및 운전 중 전방 사물, 측면 사물 및 후방 사물의 탐지를 포함한다.

본 발명은 상기 선택된 안전 탐지 모드를 계산하기 위해 상기 데이터 처리 모듈을 포함한다. 비정상 운전 조건이 발견되면, 경보가 제공될 것이다.

본 발명의 바람직한 제2실시예는 이미지를 캡쳐하기 위한 이미지 캡쳐 장치; 안전 탐지 모드를 선택하기 위한 탐지 모듈; 상기 탐지 모듈의 선택된 안전 탐지 모드에 따라 상기 이미지를 캡쳐하도록 상기 이미지 캡쳐 장치를 구동시키고, 운전 매개변수를 연산 처리하기 위하여 데이터 처리 모듈에 상기 이미지를 전송하는 상기 데이터 처리모듈; 데이터 처리 모듈의 운전 매개변수의 연산 결과에 따라 경보를 제공하기 위한 경보 모듈; 및 상기 데이터 처리 모듈의 연산된 운전 매개변수와 상기 이미지 캡쳐 장치의 상기 이미지의 정보를 저장하기 위한 저장 모듈을 포함한다. 상기 저장 모듈은 어떠한 비휘발성 저장 장치라도 될 수 있다.

본 발명은 상기 선택된 안전 탐지 모드를 계산하기 위해 상기 데이터 처리 모듈을 포함한다. 비정상 운전 조건이 발견되면, 경보가 제공될 것이고, 상기 저장 모듈의 메모리 공간을 세이브(save)하기 위해 상기 이미지 캡쳐 장치에 의해 캡쳐되는 상기 이미지 정보와 상기 데이터 처리 모듈에 의해 연산되는 운전 매개변수가 저장될 것이다.

본 발명의 지능형 운전 보조 시스템은 운전 속도와 현재 위치의 정보를 제공하기 위한 위성 위치확인 시스템(GPS)을 포함한다.

본 발명의 지능형 운전 보조 시스템은 저장 모듈의 상기 저장된 내용과 운전 속도 및 현재 위치의 정보를 특정 사람들 및 다른 장소들에 전송하기 위한 인터넷 모듈을 포함한다.

본 발명의 바람직한 제3실시예는 이미지를 캡쳐하기 위한 이미지 캡쳐 장치; 안전 탐지 모드를 선택하기 위한 탐지 모듈; 상기 탐지 모듈의 선택된 안전 탐지 모드에 따라 상기 이미지를 캡쳐하도록 상기 이미지 캡쳐 장치를 구동시키고, 운전 매개변수를 연산 처리하기 위하여 데이터 처리 모듈에 상기 이미지를 전송하는 상 기 데이터 처리모듈; 상기 데이터 처리 모듈의 연산된 운전 매개변수와 상기 이미지 캡쳐 장치의 상기 이미지의 정보를 저장하기 위한 저장 모듈; 및 운전 속도와 현재 위치의 정보를 전송하기 위한 인터넷 모듈을 포함한다.

본 발명의 지능형 운전 보조 시스템은 저장 모듈의 상기 저장된 내용 및 도로, 운전 속도 및 현재 위치에 대한 정보를 다른 장소들에 전송하기 위한 위성 위치확인 시스템(GPS)과 디지털화된 지도 시스템을 포함한다.

본 발명의 지능형 운전 보조 시스템은 하나 이상의 운전 안전 모드를 탐지하기 위한 소형 기기에 적용될 수 있다.

본 발명의 장점과 사상은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면에 의해 더 이해될 수 있다.

탐지된 운전 상태의 정보는 인터넷 모듈을 통하여 전송될 수 있어 제조 인력의 비용 및 제조 시간을 절약하고, 이에 안전 운전의 목적을 효과적으로 이루도록 본 발명의 지능형 운전 보조 시스템들이 적용될 수 있다.

본 발명은 지능형 운전 보조 시스템들을 개시한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 지능형 운전 보조 시스템의 바람직한 실시예를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 탐지 시스템의 흐름도로서, 탐지 모듈(101)은 탐지 모드를 선택하도록 이용되고, 탐지 모드는 소형 기기에 표시된다. 탐지 모듈은 동시에 한 개 이상의 탐지 모드의 탐지를 가동할 수 있으며, 선택된 탐지 모드에 따라 저장 처리 가 가능하다. 이미지 캡쳐 장치(102)는 데이터 처리 모듈(103)을 통하여 선택된 탐지 모드에 따라 탐지되는 실시간 이미지를 캡쳐하도록 이용된다. 본 시스템은 데이터 처리 모듈(103)에 의해 연산 된 이미지 처리 정보를 판단하고, 경보를 언급하도록 경보 모듈(104)을 이용하거나 이미지 정보를 저장하도록 저장 모듈(105)을 이용한다. 마지막으로, 이미지 캡쳐 장치(102)에 의해 캡쳐된 실시간 이미지를 전송할 수 있도록 인터넷 모듈(106)이 이용된다. 소형 기기는 이동 전화, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 디지털 카메라, 위성 위치확인 시스템(GPS), 등을 포함한다. 이미지 캡쳐 장치(102)는 전자 결합 소자(CCD), 상보형 금속 산화막 반도체(CMOS), 등과 같은 상용 촬영장치일 수 있다. 경보 모듈(104)의 경보 메시지는 화면 이미지, 소리, 발광 다이오드(LED), 혹은 진동 등일 수 있다.

다시 도 1에 도시한 바와 같이, 차로 이탈 탐지의 예로써, 차로 표시 탐지 및 이탈량 추정을 이행하기 위하여, 전방 실시간 이미지가 이미지 캡쳐 장치(102)에 의해 데이터 처리 모듈(103)로 캡쳐된다. 차로 표시 탐지에 대해, 계조 특성, 차로 표시 폭 및 차로 표시 가장자리 정보, 등을 포함하는, 차로 표시의 특징들이 주로 이용된다. 차로 표시의 가능한 지점들은 이러한 특징들을 통하여 발견된다. 이후, 잘못된 지점들을 지우도록 선형 회귀 방식이 이용되고, 전체 차로 표시의 방향과 만나는 지점들이 차로 표시 탐지의 단계를 완성하도록 발견된다. 그리고 나서, 사물의 중심과 호스트 차로의 중심 간에 화소들 거리를 알아내기 위해 이미지 내의 차로 표시와 사물의 상대적 위치를 참조한다. 값을 생성하도록 사물의 중심과 호스트 차로의 중심 간의 거리를 계산하기 위하여 실제 3차원(3D) 세계 좌표와 2차 원(2D) 이미지 좌표의 변환을 이용한다. 이탈 안전 기록 문턱 값에 대한 이전 값과 시스템 설계자에 의해 설정된 경보 문턱 값을 비교한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 처리 모듈(202)에서 이미지 정보처리(206)에 의해 이미지가 처리된 후, 값이 데이터 처리 모듈(202)의 경보 문턱 값(208)보다 높으면, 이는 사물이 차로를 이탈하려고 함을 의미한다. 이에, 시스템은 경보 신호를 즉시 언급한다. 경보 신호는 운전자에게 주의를 일깨우기 위한 소리, 빛 또는 진동일 수 있다. 이탈 값이 경보 문턱 값(208)에 도달하기 전에, 우선 데이터 처리 모듈(202)의 안전 기록 문턱 값(207)에 도달할 수 있을 것이다. 안전 기록 문턱 값(207)은 이탈 경보 문턱 값(208) 이하일 것이다. 이탈 값이 안전 기록 문턱 값(207)을 초과할 때, 저장 모듈(204)은 작동되어, 이미지 캡쳐 장치(201)에 의해 캡쳐되는 실시간 이미지가 저장될 수 있다. 덧붙여, 이미지 캡쳐 장치(201)에 의해 캡쳐된 실시간 이미지가 저장될 때, 실시간 이미지는 시스템에 의해 압축되어 디폴트 비휘발성 저장장치에 저장될 수 있고, 저장된 이미지는 인터넷 모듈(205)에 의해 전송될 수 있다.

다시 도 2에 도시한 바와 같이, 운전중 전방 사물을 탐지하는 것에 대해, 탐지의 확인을 위한 기초로서 이용되도록 이미지에서 사물의 특성들이 우선 분석될 것이다. 전방 자동차의 예로서, 이미지에서의 자동차는 수직 및 수평 가장자리 특징들을 포함하여, 도로면보다 더욱 복잡한 가장자리 특징들을 갖는다. 이후, 통합된 특징들을 갖는 영역을 찾도록 수직 및 수평 가장자리 정보를 갖는 영역을 위한 통계를 만들면, 대칭영역이 자동차의 위치가 될 것이다. 마지막으로, 전방 자동차 의 탐지가 자동차 아래에 나타난 그림자의 특징에 따라 완료된 후, 이미지에서 자동차의 위치가 결정될 수 있다. 전방 자동차와 호스트 자동차 사이의 상대적 거리를 계산하라. 이 거리가 안전 기록 문턱 값(207)보다 짧으면, 해당 경보가 운전 안전성을 높이도록 경보 모듈(203)을 통하여 운전자에게 전송될 것이다.

도 3에 도시된 탐지 예의 실시예로서, 거리를 판단하기 위한 두 가지 방식이 있다. 첫 번째 방식은 미리 측정된 콘트라스트(contrast) 형태를 사진에서의 자동차 바닥의 위치에 직접 대응시키는, 대응 방식이다. 두 번째 방식은 3D와 2D의 관계에 따른 거리를 계산하기 위하여, 설치 높이, 경사 각, 및 렌즈의 초점 등과 같은 카메라 설정의 매개변수를 이용한다. 두 번째 방식은 거리의 계산에 있어 더욱 정확하지만, 계산 시간 및 과정이 더 필요하다.

도 4에 도시한 자동차의 평면 탐지 영역으로서, 운전자의 사각지대, 운전중 측면 사물, 및 운전중 후방 사물에 대한 탐지 방식들은 매우 유사하지만, 탐지 영역들이 다르다. 이미지 확인 범위가 대응하는 영역에 의해 설정된 후, 차로 표시 탐지 기술이 확인 범위를 정정하기 위해 이용되는데, 이는 자동차의 위치가 결국 차로 표시에서 움직이지 않고 고정된 것이 아니기 때문이다. 확인 범위에서 자동차의 예로써, 자동차 바닥의 그림자 영역은 주간 탐지를 위해 이용되고, 헤드라이트 쌍은 야간에 이용된다. 자동차 바닥의 그림자 영역이 확인을 위해 이용될 때, 그림자 영역은 반드시 연속성을 가져야 하는데, 이는 자동차 바닥의 그림자 영역이 연속성을 가지고 있기 때문이다. 도로 표면에서 더럽고 너덜너덜한 그림자에 의한 잘못된 판단을 피할 수 있을 것이다. 그러나, 실제 자동차 아래 그림자의 계조는 자 동차 몸체의 계조보다 낮을 것이다. 이러한 특징은 실제 자동차 바닥의 위치로서 낮은 계조를 갖는 영역을 확인하는데 이용될 수 있다. 수직 가장자리의 특징은 자동차의 왼쪽과 오른쪽에서 가장자리 위치를 정정하도록 이용될 수 있다. 자동차에 의한 것이 아닌 그림자는 수직 가장자리의 판단을 통하여 제거될 수 있다. 측면 사물의 거리가 안전 기록 문턱 값보다 짧을 때, 기록 기능이 작동될 것이다. 측면 사물의 거리가 경보 문턱 값보다 짧을 때, 운전의 안전성을 높이도록 해당 경보가 경보 모듈을 통하여 운전자에게 전달될 것이다.

실시간 이미지를 기록함에 따라, 위성 위치확인 시스템(GPS) 및 디지털화된 지도 시스템의 신호가 동시에 참조 된다. 경도와 위도의 정보가 사물의 위치와 도로로 변환되고, 이는 텍스트 파일 또는 이미지에 심어지는 떠 있는 워터마크(watermark)로 기록된다. 사고가 발생한 후, 이러한 정보들(이미지와 사물과 관련된 위치 정보를 포함)은 사고의 장면을 복원하도록 도울 수 있을 뿐만 아니라, 무선 네트워크(3G, Wi-Fi, WiMax, 등)을 통하여 자동차 행렬의 처리유닛(management unit), 지정된 가족 회원과 같은 외부 세계로 전송될 수 있으므로, 자동차의 현재 조건이 허용가능한 상황하에 충분히 관리될 수 있다.

본 발명은 네트워크 모듈을 통하여 외부 세계에 의해 제공된 메시지를 수신할 수 있다. 길 위에서 운전되는 자동차의 예로써, 전방 도로의 운전 정체, 전방 도로의 사고, 등의 경보 정보를 포함하는, 도로변 유닛(roadside unit)의 운전 메시지 또는 운전 유닛(driving unit)에 의해 제출된 운전 메시지가 지능형 운전 보조 시스템의 네트워크 모듈에 의해 수신될 수 있다. 나아가, 텍스트 및 음성의 메 시지를 제외하고, 네트워크 모듈은 도로 가까이에 설치된 카메라에 의해 공개되는 제시간 이미지를 수신할 수 있으므로, 도로를 이용하는 사람들은 텍스트 메시지를 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 제공된 실시간 이미지를 통하여 도로의 실시간 상황을 파악할 수 있다. 또한, 도로변 유닛은 자동으로 실시간 운전 매개변수들(자동차의 흐름 속도, 커버링 레이트 (covering rate), 평균 자동차 속도, 등)을 획득하고, 사건들(정체 수준, 사고 차량, 등)을 탐지하기 위하여 센서(레이저, 마이크로웨이브, 카메라)를 이용할 수 있다. 해당 탐지 정보는 운전 안전 보조 시스템으로 무선방식으로 전송될 수 있으므로, 도로를 이용하는 사람들이 전방 도로의 실시간 상황을 파악할 수 있다.

본 발명의 범위와 사상을 벗어나지 않는 한 다양한 다른 수정들은 명백하며 당업자에 의해 쉽게 만들어질 수 있음은 이해될 수 있다. 따라서, 여기에 첨부된 청구항들의 범위는 여기에 보인 상세한 설명에 한정되는 것이 아니라, 본 발명에 속하는 기술에 능숙한 자들에 의해 그 균등물로서 여겨지는 모든 특징들을 포함하면서, 본 발명에 귀속된 특허를 얻을 수 있는 신규성의 모든 특징을 망라하도록 구성한 것이다.

도 1은 본 발명의 시스템의 흐름도이다.

도 2는 본 발명의 탐지 시스템의 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 탐지 예의 실시예를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 평면 탐지 영역을 도시한 것이다.

Claims (25)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 전방 실시간 이미지를 캡쳐하기 위한 이미지 캡쳐 장치;

    운전 속도와 운전 위치의 정보를 제공하기 위한 소형 기기 상에 표시되는 안전 탐지 모드를 선택하기 위한 탐지 모듈;

    상기 탐지 모듈의 선택된 안전 탐지 모드에 따라 상기 전방 실시간 이미지를 캡쳐하도록 상기 이미지 캡쳐 장치를 구동시키고, 운전 매개변수를 연산 처리하기 위하여 데이터 처리 모듈에 상기 전방 실시간 이미지를 전송하는 데이터 처리모듈;

    상기 데이터 처리 모듈의 운전 매개변수의 연산 결과에 따라 경보를 제공하기 위한 경보 모듈;

    상기 데이터 처리 모듈의 연산된 운전 매개변수와 상기 이미지 캡쳐 장치의 상기 전방 실시간 이미지의 정보를 저장하기 위한 저장 모듈; 및

    운전 도로, 운전 속도, 운전 위치의 정보를 전송하고, 상기 저장 모듈의 외부 정보를 수신하여, 경보를 주기 위한 인터넷 모듈을 포함하고,

    상기 데이터 처리 모듈은 이미지 정보 처리를 수행하고, 그 후 안전 기록 문턱값을 처리하고 경보 문턱값을 처리할 수 있으며,

    상기 전방 실시간 이미지는 상기 데이터 처리 모듈에서 상기 이미지 정보 처리에 의해 처리된 후, 물체가 차로를 이탈할 것임을 보여주기 위한 값인 이탈 값이 상기 데이터 처리 모듈 안의 상기 경보 문턱값보다 클 때 상기 경보는 작동되고, 상기 이탈 값이 상기 경보 문턱값에 도달하기 전에 상기 데이터 처리 모듈의 상기 안전 기록 문턱값에 도달할 때 상기 안전 기록 문턱값은 상기 이탈 경보 문턱값과 같거나 그보다 작고, 상기 이탈 값이 상기 안전 기록 문턱값을 초과할 때 상기 저장 모듈은 작동되어 상기 이미지 캡쳐 장치에 의해 캡쳐된 상기 전방 실시간 이미지는 저장되고, 상기 이미지 캡쳐 장치에 의해 캡쳐된 상기 전방 실시간 이미지가 저장될 때 상기 전방 실시간 이미지는 압축되고 상기 저장된 이미지는 상기 인터넷 모듈에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 지능형 운전 보조 시스템.
15. 제 14항에 있어서, 상기 전방 실시간 이미지는 도로 이탈, 전방 자동차, 및 도로면으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 지능형 운전 보조 시스템.
16. 제 14항에 있어서, 상기 경보 모듈은 화면 이미지 경보, 소리 경보, 발광 다이오드 경보, 및 진동 경보로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 지능형 운전 보조 시스템.
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제

Images