KR101117969B1 - Vehicle surrounding information service system - Google Patents

Vehicle surrounding information service system Download PDF

Info

Publication number
KR101117969B1
KR101117969B1 KR1020090083703A KR20090083703A KR101117969B1 KR 101117969 B1 KR101117969 B1 KR 101117969B1 KR 1020090083703 A KR1020090083703 A KR 1020090083703A KR 20090083703 A KR20090083703 A KR 20090083703A KR 101117969 B1 KR101117969 B1 KR 101117969B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
road surface
feature point
image
processing apparatus
Prior art date
Application number
KR1020090083703A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110025577A (en
Inventor
히데시로 후지에
Original Assignee
현대자동차일본기술연구소
기아자동차주식회사
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차일본기술연구소, 기아자동차주식회사, 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차일본기술연구소
Priority to KR1020090083703A priority Critical patent/KR101117969B1/en
Publication of KR20110025577A publication Critical patent/KR20110025577A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101117969B1 publication Critical patent/KR101117969B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q5/00Arrangement or adaptation of acoustic signal devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/04Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/60Analysis of geometric attributes
    • G06T7/64Analysis of geometric attributes of convexity or concavity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2300/00Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle
    • B60R2300/80Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 주위 노면 정보 제공 장치에 관한 것으로서, 촬상수단에 의해 촬영된 화상으로부터 부감 화상을 얻은 뒤 부감 화상을 분석하여 노면 상태를 검출하되, 특히 차량 주위의 노면에서 움푹 들어간 영역 등 노면의 다른 부분에 비해 높이가 낮은 영역을 검출하여 운전자에게 제공하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 차량 주위 노면 정보 제공 장치는, 차량 주위를 촬영하는 촬상수단과; 차량 상태 정보를 취득하기 위한 차량정보취득수단과; 상기 촬상수단에 의해 촬영된 화상을 처리하여 부감 화상을 생성하며, 생성된 부감 화상 내에서 특징점을 추출한 뒤 특징점의 움직임과 상기 차량정보취득수단으로부터 취득되는 차량 상태 정보를 기초로 하여 차량 주위의 노면상에 존재하는 입체물 또는 홈부를 판별하고, 그 결과를 노면 정보로서 획득 및 제공하는 전자처리장치와; 상기 전자처리장치가 획득하여 제공하는 노면 정보를 출력하여 운전자나 승객에게 제공하는 통보수단을 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road surface information providing apparatus around a vehicle, wherein after obtaining an overhead view image from an image photographed by an imaging unit, an overhead view image is analyzed to detect a road surface state. A road surface information providing apparatus around a vehicle for detecting and providing an area having a lower height than a portion thereof. The vehicle surrounding road surface information providing apparatus of the present invention includes: imaging means for photographing a vehicle periphery; Vehicle information acquiring means for acquiring vehicle state information; Process the image photographed by the imaging means to generate an overhead view, extract a feature point from the generated overhead view, and then make a road surface around the vehicle based on the movement of the feature point and the vehicle state information acquired from the vehicle information acquisition means. An electronic processing apparatus for determining the three-dimensional object or the groove portion present on the image and acquiring and providing the result as road surface information; And notifying means for outputting road surface information acquired and provided by the electronic processing apparatus and providing the same to a driver or a passenger.

노면 정보, 부감 화상, 톱 뷰, 촬상수단, 전자처리장치, 화상처리부, 홈부, 웅덩이, 특징점, 탐색, 프레임 Road surface information, bird's-eye view, top view, image pickup means, electronic processing apparatus, image processing unit, groove part, pool, feature point, search, frame

Description

차량 주위 노면 정보 제공 장치{Vehicle surrounding information service system}Vehicle surrounding information service system {Vehicle surrounding information service system}

본 발명은 차량 주위 노면 정보 제공 장치에 관한 것으로서, 특히 차량 주위를 촬영하는 촬상수단으로부터 얻은 화상을 기초로 하여 차량 주위의 노면 정보를 제공하는 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for providing road surface information around a vehicle, and more particularly, to an apparatus for providing road surface information around a vehicle on the basis of an image obtained from an image pickup means for photographing the vehicle surroundings.

최근 화상(畵像)을 촬영하고 처리하는 화상 처리 기술 및 연산 기술의 발달로 자동차에는 자기 차량과 그 주변의 모습을 톱 뷰(top view) 형식의 부감(俯瞰) 화상으로 표시하는 화상 표시 장치가 개발되어 사용되고 있다.Recently, due to the development of image processing technology and arithmetic technology for photographing and processing an image, an automobile has an image display device for displaying a top view of a vehicle and its surroundings as a top view. It is developed and used.

이러한 화상 표시 장치는 차량 주위에 부착한 촬상수단, 즉 복수의 카메라들을 이용하여 촬영한 화상과 차량의 대체 화상을 합성하여, 차량 상공의 가상 시점(視點)에서 차량을 내려다보는 형태의 부감 화상을 운전자에게 제공하는 시스템이다.The image display device synthesizes an image captured by a plurality of cameras, i.e., a plurality of cameras, and a substitute image of the vehicle, and displays an overhead view of a form in which the vehicle is viewed from a virtual point of view over the vehicle. It is a system provided to the driver.

이러한 시스템으로서 차량 주변의 장애물을 검출하여 이를 표시한 부감 화상 을 운전자에게 제공하는 시스템을 들 수 있으며, 이러한 시스템은 통상적으로 촬상수단 및 장애물검출수단, 부감 화상을 생성하는 전자처리장치, 표시수단(display)을 주된 구성으로 한다.Such a system may include a system that detects an obstacle around a vehicle and provides a driver with an overhead view showing the image, and such a system typically includes an imaging unit, an obstacle detection unit, an electronic processing device for generating an overhead view, and a display unit ( display) as the main configuration.

상기 전자처리장치는 화상 처리를 위한 대체 화상이 저장된 메모리와, 촬상수단에 의해 촬영된 화상을 부감 화상으로 변환하고 부감 화상에 차량의 대체 화상(부감 화상에서 차량을 나타내는 이미지임) 및 장애물의 화상(부감 화상에서 장애물임을 인식할 수 있도록 표시되는 이미지임)을 합성한 화상을 생성하는 화상처리부를 포함하여 구성된다.The electronic processing apparatus includes a memory in which a substitute image for image processing is stored, an image captured by the image pickup means, is converted into an overhead view image, and the replacement image of the vehicle (the image representing the vehicle in the overhead view image) and the obstacle image And an image processing unit for generating a composite image of the image (which is displayed to be recognized as an obstacle in the overhead view image).

상기 화상처리부가 촬상수단에 의해 촬영된 화상을 처리하는 동시에 장애물검출수단을 통해 차량 주위의 장애물을 인식하면, 촬상수단에 의해 촬영된 화상으로부터 얻은 부감 화상에 차량의 대체 화상과 더불어 장애물의 화상을 함께 합성하여, 차량 및 그 주변의 장애물이 함께 표시된 최종의 부감 화상을 생성한 뒤, 이를 표시수단을 통해 운전자에게 제공하게 된다.When the image processing unit processes the image photographed by the imaging unit and recognizes an obstacle around the vehicle through the obstacle detecting unit, the image of the obstacle is added to the overhead image obtained from the image captured by the imaging unit together with the substitute image of the vehicle. By synthesizing together, a final overhead image is displayed together with the vehicle and the obstacles around it, and then provided to the driver through the display means.

상기 표시수단은 차량 내 모니터로서, 화상처리부에서 생성된 화상을 전달받아 표시하게 된다.The display means is an in-vehicle monitor, which receives and displays an image generated by an image processor.

한편, 종래의 차량 주위 화상 표시 장치는 대부분 차량 주변의 입체형 장애물 및 노면에서 돌출된 입체물을 화상에 표시하거나 도로 폭 등의 정보를 화상으로 제공하여, 차량이 장애물과 접촉하는 것을 방지하면서 운전자의 운전조작을 보조하는 것이다.On the other hand, the conventional surrounding image display apparatus around the vehicle displays the three-dimensional obstacles and three-dimensional objects protruding from the road surface in the image or provide information such as the road width as an image, preventing the vehicle from contacting the obstacle while driving the driver To assist with manipulation.

또한 종래의 차량 주위 화상 표시 장치에서는 장애물을 화상에 표시함에 있 어서 장애물을 보다 정확히 표시하거나, 촬상 불가능한 부분의 장애물을 표시하는 기술, 장애물의 종류를 구분하여 표시하는 기술 등에 초점을 맞추어 개발이 이루어져 왔다. In addition, in the conventional image display apparatus around the vehicle, the development is focused on displaying the obstacle more accurately in displaying the obstacle, displaying the obstacle in the non-imageable part, or displaying the obstacle by distinguishing the type of the obstacle. come.

예컨대, 선행기술로서, 하기 특허 문헌 1에는 카메라가 촬상 불가능한 장애물의 영역(카메라 방향에서 보아 장애물의 뒤편)에 대하여, 장애물이 검출되었을 때, 검출된 장애물의 차량 측의 가장자리 위치를 이용하여, 화상 결핍 영역을 특정하고, 대체 화상으로 메우는 기술이 기재되어 있다. For example, as a prior art, Patent Document 1 discloses an image using an edge position on the vehicle side of the detected obstacle when the obstacle is detected with respect to an area of the obstacle (backside of the obstacle as viewed from the camera direction) where the camera cannot capture. Techniques for specifying a deficiency area and filling it with a replacement image are described.

특허 문헌 2에는 장애물이 검출된 경우, 검출된 장애물의 종류(사람, 자전거, 차량, 등)에 따라 모식적인 그림 표시(정적인 대체 화상)가 검출된 위치에 표시하는 기술이 기재되어 있다.Patent Literature 2 describes a technique in which a typical picture display (static substitute image) is displayed at a detected position according to the type of obstacle (human, bicycle, vehicle, etc.) detected when an obstacle is detected.

또한 특허 문헌 3에는 검출한 장애물(사람)이 표시하는 화상의 범위 외에 있는 경우에 그 이동 상황을 톱 뷰 상에서의 대체 화상으로 도시하는 기술이 기재되어 있다.Patent Literature 3 also describes a technique for showing the moving situation as a substitute image on the top view when the detected obstacle (person) is outside the range of the image displayed.

그러나, 상술한 바와 같이, 종래의 화상 표시 장치는 차량 주위의 돌출된 입체형의 장애물에 대한 표시 기능을 가진 것이 대부분이고, 노면에 존재하는 웅덩이나 노면에 움푹 들어간 부분 있는 경우 등 노면 상태를 검출하여 이를 톱 뷰의 부감 화상을 통해 운전자에게 제공하지는 못한다.However, as described above, the conventional image display apparatuses mostly have a display function for protruding three-dimensional obstacles around a vehicle, and detect a road surface condition such as a puddle existing on the road surface or a recessed part of the road surface. This cannot be provided to the driver through an overhead view of the top view.

(선행 기술 문헌)(Prior art technical literature)

(특허 문헌)(Patent literature)

(특허 문헌 1) 일본 공개특허 2003-189293호 공보(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-189293

(특허 문헌 2) 일본 공개특허 평 7-223488호 공보(Patent Document 2) Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-223488

(특허 문헌 3) 일본 공개특허 2007-295043호 공보(Patent Document 3) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-295043

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 점을 고려하여 발명한 것으로서, 차량 주변에 웅덩이나 움푹 들어간 노면상의 홈부 등을 검출하여 별도의 사이드 뷰(side view) 화상이 아닌 톱 뷰의 부감 화상에 표시해줌으로써, 운전자의 운전조작시나 승객의 하차시 등에 있어서 주의할 수 있도록 노면 정보를 제공하는 차량 주위 정보 제공 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above-mentioned point, and by detecting grooves on a road or pit in a periphery of a vehicle and displaying them on a top-view overhead view instead of a separate side view image. Another object of the present invention is to provide a vehicle surrounding information providing device for providing road surface information so as to be cautious in driving a driver or getting off a passenger.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 차량 주위를 촬영하는 촬상수단과; 차량 상태 정보를 취득하기 위한 차량정보취득수단과; 상기 촬상수단에 의해 촬영된 화상을 처리하여 부감 화상을 생성하며, 생성된 부감 화상 내에서 특징점을 추출한 뒤 특징점의 움직임과 상기 차량정보취득수단으로부터 취득되는 차량 상태 정보를 기초로 하여 차량 주위의 노면상에 존재하는 입체물 또는 홈부를 판별하고, 그 결과를 노면 정보로서 획득 및 제공하는 전자처리장치와; 상기 전자처리장치가 획득하여 제공하는 노면 정보를 출력하여 운전자나 승객에게 제공하는 통보수단과을 포함하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes an image pickup means for photographing the surroundings of the vehicle; Vehicle information acquiring means for acquiring vehicle state information; Process the image photographed by the imaging means to generate an overhead view, extract a feature point from the generated overhead view, and then make a road surface around the vehicle based on the movement of the feature point and the vehicle state information acquired from the vehicle information acquisition means. An electronic processing apparatus for determining the three-dimensional object or the groove portion present on the image and acquiring and providing the result as road surface information; It provides a road surface information providing apparatus around the vehicle comprising a notification means for outputting the road surface information obtained and provided by the electronic processing device to provide to the driver or passenger.

여기서, 상기 전자처리장치는 1프레임 전의 부감 화상에서 추출한 특징점의 위치를 현재 프레임의 부감 화상에서 탐색하고, 1프레임 전과 현재 프레임에서의 특징점의 이동방향과 차량의 이동방향, 상기 특징점의 변위량 또는 이동속도, 그리 고 차량의 이동량 또는 이동속도를 분석하여, 차량 주위의 노면상에 존재하는 입체물 또는 홈부를 판별하도록 구비된다.Here, the electronic processing apparatus searches for the position of the feature point extracted from the overhead view image one frame before, in the overhead view image of the current frame, and the movement direction of the feature point and the moving direction of the vehicle, the displacement amount or the movement of the feature point one frame before and in the current frame. The speed, the amount of movement of the vehicle or the speed of the movement are analyzed to determine the three-dimensional object or groove on the road surface around the vehicle.

또한 상기 전자처리장치가 홈부를 판정한 뒤 차량의 앞바퀴 또는 뒷바퀴가 상기 홈부를 통과한 상태로 정차함을 판정하게 되면, 상기 앞바퀴 또는 뒷바퀴가 통과할 때 차량정보취득수단을 통해 계측된 서스펜션 스트로크량의 변화로부터 취득된 상기 홈부의 깊이와 더불어 홈부 및 정차 위치에 따른 안내를 통보수단을 통해 운전자 또는 승객에게 해주도록 구비될 수 있다.In addition, when the electronic processing apparatus determines the groove portion and determines that the front wheel or the rear wheel of the vehicle stops while passing through the groove portion, the suspension stroke amount measured by the vehicle information acquisition means when the front wheel or the rear wheel passes. In addition to the depth of the groove portion obtained from the change of can be provided to guide the driver or passenger via the notification means according to the groove portion and the stop position.

여기서, 상기 전자처리장치는 통보수단을 통한 통보시에 운전자에게 차량의 정차 위치를 조정하도록 안내해줄 수 있다.Here, the electronic processing apparatus may guide the driver to adjust the vehicle stop position when notifying through the notification means.

또한 상기 전자처리장치는 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 노면과 동등 높이인 것을 판정한 상태에서 부감 화상에서 특징점 집합체와 노면 부분의 외광 반사에 따른 휘도를 검출하여 특징점 부분이 웅덩이인지를 판정할 수 있다.In addition, the electronic processing apparatus may determine whether the feature portion is a puddle by detecting the luminance according to the reflection of external light from the feature assembly and the road surface portion in the desensitized image in the state where it is determined that the actual road portion corresponding to the feature point is equal to the road surface. Can be.

또한 상기 전자처리장치가 특징점 부분을 웅덩이로 판정하고 차량의 앞바퀴 또는 뒷바퀴가 상기 웅덩이를 통과한 뒤 정차함을 판정하게 되면, 상기 앞바퀴 또는 뒷바퀴가 통과할 때 차량정보취득수단을 통해 계측된 서스펜션 스트로크량 변화로부터 취득된 웅덩이의 깊이와 더불어 웅덩이 및 정차 위치에 따른 안내를 통보수단을 통해 운전자 또는 승객에게 해주도록 구비될 수 있다.In addition, if the electronic processing apparatus determines the feature point portion as a pool and determines that the front wheel or the rear wheel of the vehicle stops after passing through the pool, the suspension stroke measured by the vehicle information acquisition means when the front wheel or the rear wheel passes. In addition to the depth of the puddle obtained from the volume change can be provided to inform the driver or passenger through the notification means according to the puddle and the stop position.

여기서, 상기 전자처리장치는 통보수단을 통한 통보시에 운전자에게 차량의 정차 위치를 조정하도록 안내해줄 수 있다.Here, the electronic processing apparatus may guide the driver to adjust the vehicle stop position when notifying through the notification means.

이에 따라, 본 발명의 차량 주위 화상 표시 장치에서는 촬상수단에 의해 촬영된 화상으로부터 얻은 부감 화상에서 특징점을 추출 및 분석하여 그로부터 차량 주위의 도로상에 존재하는 입체물이나 홈부, 웅덩이 등을 검출한 뒤, 검출된 노면 상태 정보를 통보수단을 통해 제공함으로써, 운전자로 하여금 차량 주위의 노면 상태를 확인하는 동시에 운전조작시 활용할 수 있도록 해준다.Accordingly, the surrounding image display apparatus of the present invention extracts and analyzes feature points from an overhead view image obtained from an image captured by the imaging means, detects three-dimensional objects, grooves, pools, etc. existing on the road around the vehicle therefrom, By providing the detected road surface information through the notification means, the driver can check the road surface surrounding the vehicle and at the same time use it in driving operation.

특히, 본 발명에서는 부감 화상에서 특징점의 움직임을 분석하여 홈부나 웅덩이를 검출한 뒤, 톱 뷰의 부감 화상을 통해 형상이나 위치 등의 정보를 표시부 등 통보수단을 통해 운전자나 승객에게 제공할 수 있으며, 이를 통해 운전자가 주행의 장애가 되는 노면 상태를 확인하여 이를 회피하는 운전조작을 할 수 있도록 해준다.Particularly, in the present invention, after analyzing the movement of a feature point in an overhead view, detecting a groove or a puddle, information such as shape or position can be provided to the driver or passenger through a notification unit such as a display unit through the overhead view of the top view. This allows the driver to check the road condition that is the obstacle of driving and to operate the driver to avoid it.

또한 차량 주위의 홈부나 웅덩이와 같은 노면 상태 정보를 제공하는 동시에 차량이 정차한 상태에서 하차시 운전자나 승객이 홈부나 웅덩이를 피해 안전하게 하차할 수 있도록 주의를 환기시켜주고, 필요한 경우 차량의 정차 위치를 조정하도록 알려주는 바, 하차시 운전자나 승객의 불편함 해소 및 안전도 향상에 기여할 수 있게 된다.In addition, it provides road surface information such as grooves and puddles around the vehicle, and calls attention to help drivers or passengers get off the grooves and puddles safely when the vehicle is stopped. It is advised to adjust the bar, it can contribute to relieve discomfort and safety of the driver or passengers when getting off.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 차량 주위 노면 정보 제공 장치에 관한 것으로서, 차량 주위를 촬영하는 촬상수단으로부터 얻은 화상을 기초로 하여 차량 주위의 노면 정보를 취득 및 제공하는 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for providing road surface information around a vehicle, and relates to an apparatus for acquiring and providing road surface information around a vehicle based on an image obtained from an image pickup means for photographing the vehicle surroundings.

더욱이, 본 발명은 촬상수단에 의해 촬영된 화상으로부터 부감 화상을 얻은 뒤 부감 화상을 분석하여 노면 상태를 검출하되, 특히 차량 주위의 노면에서 움푹 들어간 영역 등 노면의 다른 부분에 비해 높이가 낮은 영역을 검출하여 운전자에게 제공하기 위해 구성되는 것이다.Furthermore, the present invention obtains an overhead view image from an image photographed by the imaging means, and then analyzes the overhead view image to detect a road surface state, in particular an area having a lower height than other parts of the road surface, such as a recessed area on the road surface around the vehicle. It is configured to detect and provide it to the driver.

본 발명에서는 운전자에게 노면 정보를 제공함에 있어서 움푹 들어간 영역을 부감 화상에 합성하여 표시부(display)(차량 내 모니터)를 통해 출력함으로써 시각적으로 제공할 수 있으며, 이와 더불어 주의 환기를 위해 운전자나 승객에게 노면 상태 정보를 제공할 수 있는 스피커나 부저, 램프 등 기타 다른 통보수단이 추가로 이용될 수 있다.In the present invention, in providing road information to a driver, a recessed area may be combined with an overhead view and output through a display (in-vehicle monitor), and visually provided to the driver or passenger for attention. Other notification means, such as speakers, buzzers, lamps, etc., may be used to provide road surface information.

톱 뷰의 부감 화상을 제공하는 종래의 시스템에서는 표시물의 높이 정보를 파악하여 제공하기가 어렵다. 특히, 촬영된 화상 정보를 통해 주행의 장애가 되는 낮은 영역의 노면 영역(도로의 노면에서 움푹 들어간 영역 등 홈부)을 검출하지 못하며, 필요한 노면 정보를 톱 뷰의 부감 화상에 나타내지 못한다.It is difficult to grasp and provide the height information of a display object in the conventional system which provides a top-down view image. In particular, it is not possible to detect road surface areas (grooves, such as areas recessed in the road surface) which are obstacles to running through the captured image information, and necessary road surface information cannot be displayed on the overhead view image.

이러한 문제점을 개선한 것으로, 본 발명에서는, 촬상수단에 의해 촬영된 화상으로부터 부감 화상을 얻은 뒤 이를 분석하여, 노면에서 입체물(장애물/돌출물)이나 홈부, 웅덩이 등을 판별하고, 홈부나 웅덩이 등 주행의 장애가 되는 노면 형상을 검출하며, 또한 홈부나 웅덩이의 깊이를 판정하여, 그 결과를 노면 정보로서 제공하도록 구성된다. In order to solve the above problems, in the present invention, an overhead view image is obtained from an image photographed by an imaging unit, and then analyzed, and a three-dimensional object (obstacle / projection), a groove, a puddle, etc. are identified on a road surface, and a groove, a puddle, and the like are driven. It is configured to detect the shape of the road surface which is an obstacle of, and to determine the depth of the groove portion or the pool and provide the result as road surface information.

이에 운전자나 승객은 제공되는 노면 정보를 참조하여 운전시나 하차시에 주의할 수 있게 된다. 예를 들어, 제공되는 노면 정보로부터 차량 주위의 홈부나 웅덩이를 확인한 경우, 운전자가 이를 회피하는 운전조작을 할 수 있고, 또한 하차시에도 운전자 및 승객이 차량 주위의 노면 상태를 통보받아 홈부나 웅덩이를 피해 안전하게 하차할 수 있다. Accordingly, the driver or the passenger may be careful when driving or getting off with reference to the road information provided. For example, when the groove or the pit around the vehicle is identified from the provided road information, the driver can perform a driving operation to avoid this, and when the driver gets off, the driver and the passenger are notified of the road surface around the vehicle and the pit or the puddle You can get off safely.

이하, 본 명세서에서는 좀더 명확한 설명을 위해 평탄한 주면 노면에 비해 높이가 낮게, 즉 깊이가 있게 움푹 들어간 영역을 홈부라 칭하며, 이 홈부와 구분하여 움푹 들어간 영역에 빗물 등 물이 채워진 부분을 웅덩이(후술하는 바와 같이 노면과 동등한 높이로 검출됨)로 구분하여 설명하기로 한다. Hereinafter, in the present specification, for the sake of clarity, a recessed area having a height lower than that of a flat main surface, that is, having a depth, is called a groove, and a water-filled part such as rainwater is divided into a recessed area to distinguish the groove from a puddle (described below). As detected by the same height as the road surface) will be described.

우선, 첨부한 도 1은 본 발명의 차량 주위 노면 정보 제공 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.First, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle surrounding road surface information providing apparatus of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 차량 주위 노면 정보 제공 장치는, 차량 주위를 촬영하는 촬상수단(10), 상기 촬상수단(10)에 의해 촬영된 화상을 처리하여 차량 주위의 노면 정보를 획득하는 전자처리장치(20), 상기 전자처리장치(20)가 획득하여 제공하는 노면 정보를 출력하여 운전자나 승객 등 승무원에게 제공하는 통보수단(30), 차량의 이동방향 및 이동속도 등 상태 정보를 취득하기 위한 차량정보취득수단(40)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the vehicle surrounding road surface information providing apparatus according to the present invention comprises an image pickup means 10 for taking a picture of a vehicle periphery, and an electronic device for processing roadside image information obtained by the image pickup means 10 to obtain road surface information around the vehicle. Acquiring status information such as the processing device 20, the notification means 30 outputting the road surface information acquired and provided by the electronic processing device 20, and providing to the crew such as a driver or a passenger, the moving direction and the moving speed of the vehicle. It may be configured to include a vehicle information acquisition means 40 for.

여기서, 촬상수단(10)은 차량 주위의 화상을 취득하기 위한 수단으로서, 차량에 설치되는 복수의 카메라(11~14)가 될 수 있고, 취득한 화상 데이터를 전자처 리장치(20)에 송신하여 입력한다.Here, the imaging means 10 may be a plurality of cameras 11 to 14 installed in the vehicle as means for acquiring an image around the vehicle, and transmits the acquired image data to the electronic processing apparatus 20. Enter it.

전자처리장치(20)는 촬상수단(10)에 의해 취득된 화상 데이터를 처리하여 도로의 노면 정보가 표시된 부감 화상을 생성하는 구성이 될 수 있으며, 통보수단(30)은 전자처리장치(20)가 생성하고 노면 정보가 표시된 부감 화상을 출력하는 표시부(display)(31)를 포함할 수 있다. The electronic processing apparatus 20 may be configured to process the image data acquired by the imaging means 10 to generate an overhead view on which road surface information is displayed, and the notification means 30 is the electronic processing apparatus 20. May include a display 31 for generating and outputting an overhead view on which road surface information is displayed.

여기서, 전자처리장치(20)는, 화상 처리를 위한 대체 화상이 저장된 메모리(도시하지 않음)와, 촬상수단(10)에 의해 촬영된 화상을 부감 화상으로 변환, 생성하고 생성된 부감 화상을 분석하여 도로의 노면상에 존재하는 장애물(입체물/돌출물), 홈부나 웅덩이를 검출한 뒤 부감 화상에 차량의 대체 화상 및 검출된 장애물, 홈부, 웅덩이와 같은 노면 정보를 표시하여 제공하는 화상처리부(21)를 포함하여 구성된다.Here, the electronic processing apparatus 20 converts and generates a memory (not shown) in which a replacement image for image processing is stored, and an image taken by the imaging means 10 into an overhead view image, and analyzes the generated overhead view image. An image processing unit 21 which detects obstacles (stereos / projections), grooves or pits on the road surface and displays road surface information such as a replacement image of the vehicle and detected obstacles, grooves and pits on the overhead view image. It is configured to include).

상기 메모리는 생성되는 부감 화상에 자기 차량을 나타내기 위한 차량 대체 화상(부감 화상에서 차량을 나타내는 이미지임)이 저장되고, 장치 구동에 필요한 각종 데이터 및 프로그램이 저장된다.The memory stores a vehicle replacement image (an image representing the vehicle in the overhead view image) for representing the own vehicle in the generated overhead view image, and stores various data and programs necessary for driving the apparatus.

화상처리부(21)는 촬상수단(10)에 의해 촬영된 화상을 처리하는 동시에 그로부터 노면 상태 정보(장애물, 홈부, 웅덩이 등 정보)를 획득하게 되는데, 촬상수단(10)에 의해 촬영된 화상으로부터 얻은 부감 화상에 차량의 대체 화상을 합성함과 동시에 노면 정보를 표시하여, 차량 및 그 주위의 노면 정보가 함께 표시된 최종의 부감 화상을 생성한 뒤, 이를 표시부(31)를 통해 운전자에게 제공하게 된다.The image processing unit 21 processes the image photographed by the imaging unit 10 and at the same time acquires road surface state information (obstacles, grooves, puddles, etc. information), which is obtained from the image photographed by the imaging unit 10. The roadside information is displayed at the same time as the replacement image of the vehicle is synthesized on the overhead view image, and a final overhead view image in which the vehicle and the road surface information around it are generated is generated, and then provided to the driver through the display unit 31.

이때, 후술하는 바와 같이 화상처리부(21)는 촬상수단(10)을 통해 취득되는 화상으로부터 부감 화상을 생성한 뒤 부감 화상 내의 특징점을 추출하여 이를 분석하되, 1프레임 전과 현재 프레임의 특징점 상태를 분석하여 노면 상태 등 차량 주위의 상황을 판정한다. 아울러, 촬상수단(10)에 의해 취득된 화상 데이터와 더불어 차량정보취득수단(40)으로부터 입력되는 차량 상태 정보를 이용하여 차량 주위의 상황을 판정한다. At this time, as will be described later, the image processing unit 21 generates an overhead view image from the image acquired through the imaging unit 10 and extracts feature points in the overhead view image, and analyzes them, but analyzes the state of the feature points of one frame before and the current frame. The situation around the vehicle such as the road surface state is determined. In addition, the situation around the vehicle is determined using the vehicle state information input from the vehicle information acquisition means 40 together with the image data acquired by the imaging means 10.

상기 표시부(31)는 차량 내 모니터로서, 화상처리부에서 생성되고 노면 정보가 표시된 최종의 부감 화상을 전달받아 출력하게 된다.The display unit 31 is an in-vehicle monitor, which receives and outputs a final overhead view image generated by the image processing unit and displaying road surface information.

상기 표시부(31)와 더불어, 차량 주위의 상황을 운전자 또는 승객에게 전달하기 위한 별도 수단으로서 스피커(32)나 부저(buzzer)(33), 램프 등이 사용될 수 있으며, 이하 본 명세서에서는 도 1에서 화상을 출력하여 정보를 제공하는 차량 내 모니터 등 표시부(display)(31), 음성 등 소리를 출력하여 정보를 제공하는 스피커(32)나 부저(33), 그리고 램프류 등 사용 가능한 모든 정보 제공 수단을 통보수단(30)이라 총칭하기로 한다.In addition to the display unit 31, a speaker 32, a buzzer 33, a lamp, or the like may be used as a separate means for transmitting a situation around the vehicle to a driver or a passenger. All available information providing means such as a display unit 31, such as an in-vehicle monitor, which outputs an image and providing information, a speaker 32, a buzzer 33, and lamps, which output information by outputting a sound such as a voice. This will be referred to collectively as the notification means (30).

차량정보취득수단(40)으로는 차속을 검출하는 차속검출부(41), 조향각을 검출하는 조향각검출부(42), 변속위치(shift position)검출부(43), 높이센서(height sensor)(44), 도어잠금스위치(door lock SW)(45) 등이 될 수 있다. The vehicle information acquisition means 40 includes a vehicle speed detection unit 41 for detecting a vehicle speed, a steering angle detection unit 42 for detecting a steering angle, a shift position detection unit 43, a height sensor 44, It may be a door lock switch (45).

이하, 본 발명에서 노면 상태를 검출하고 이를 처리하는 과정에 대해 좀더 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of detecting and processing a road surface state in the present invention will be described in more detail.

화상처리부가 카메라에 의해 촬영된 화상을 전달받아 이를 부감 화상으로 변환하고 변환된 부감 화상에 차량의 대체 영상을 합성하여 차량 및 그 주위가 표시 된 부감 화상을 생성하는 과정은 통상의 톱 뷰 시점(視點)의 부감 화상을 생성하는 과정과 동일하다.The image processing unit receives the image captured by the camera, converts the image into a bird's-eye view, and synthesizes a substitute image of the vehicle on the converted bird's-eye view to generate a bird's-eye view showing the vehicle and its surroundings. It is the same as the process of generating the overhead view image of i).

다만, 본 발명에서는 부감 화상 내 특징점으로부터 대상물의 성질을 판정하는 원리가 이용된다(이용되는 기본원리 : 코너-디텍터(corner-detector)에 의한 특징점 추출 원리).However, in the present invention, the principle of determining the property of the object from the feature point in the overhead view image is used (basic principle used: feature point extraction principle by a corner-detector).

즉, 화상처리부가 카메라에 의해 촬영된 화상으로부터 얻은 부감 화상의 각 프레임으로부터 특징점을 추출하여 이를 분석하는 것에 의해 노면에서 차량 주위의 장애물(입체물/돌출물)이나 홈부를 검출하고, 이를 부감 화상에 표시하는 것이다.That is, the image processing unit detects a feature point from each frame of the overhead view image obtained from the image photographed by the camera and analyzes it to detect obstacles (stereoscopic objects / protrusions) or grooves around the vehicle on the road surface and display them on the overhead view image. It is.

이때, 부감 화상의 연속되는 프레임에서 추출된 특징점의 움직임을 기초로 하여 도로의 노면 상태를 판정하는데, 부감 화상의 연속되는 프레임에서 특징점의 움직임을 분석하게 되면, 주변 노면에 비해 높이가 낮게 움푹 들어간 홈부 및 주변 노면에 비해 높게 올라온 입체물(노면의 돌출부 또는 인간, 타 차량 등의 입체형 장애물 전반을 포함함) 등 노면 상태를 분별할 수 있게 된다.At this time, the road surface state of the road is determined based on the movement of the feature points extracted from successive frames of the overhead view image. When analyzing the movement of the feature points in the successive frames of the overhead view image, the height is lowered compared to the surrounding road surface. It is possible to discriminate road conditions such as three-dimensional objects (including protrusions on the road surface or overall three-dimensional obstacles such as humans and other vehicles) that are higher than grooves and surrounding road surfaces.

이와 같이 노면 상태를 판정하기 위해서 화상처리부는 부감 화상에서 추출한 특징점의 1프레임 전의 위치로부터의 변위량 또는 이동속도를 구하는 것에 의해 특징점의 노면에 대한 높고 낮음을 판정할 수 있다. In this way, in order to determine the road surface state, the image processing unit can determine that the feature point is high or low with respect to the road surface by obtaining the displacement amount or the moving speed from the position one frame before the feature point extracted from the overhead view image.

첨부한 도 2a는 부감 화상에서 입체물과 노면에 대한 특징점의 움직임을 예시한 도면이고, 도 2b는 도 2a의 특징점 추출시와 특징점 검출시를 분리하여 나타낸 도면으로서, 높이의 차이에 따라서 부감 화상(표시상)의 동작(특징점의 움직임)이 다르게 나타낸다. 도 2a와 도 2b는 입체물과 노면에 대해 특징점의 움직임을 비교하여 보여주고 있는데, 도 2a과 도 2b에서 ①은 특징점 추출시를, ②는 특징점 검색(탐색)시를 나타낸다. 또한 A는 입체물의 특징점을, B는 노면상의 특징점을 나타낸다.2A is a view illustrating the movement of feature points with respect to a three-dimensional object and a road surface in the overhead view image, and FIG. 2B is a view illustrating the extraction of feature points and the detection of feature points in FIG. 2A separately. The operation (on the display) of the display) is shown differently. 2a and 2b show the movement of the feature point on the three-dimensional object and the road surface, in Figs. 2a and 2b, ① represents a feature point extraction and ② represents a feature point search (search). In addition, A represents the feature point of a three-dimensional object, B represents the feature point on the road surface.

첨부한 도 3은 시점(視點) 위치의 변화에 따라서 정지물이 보이는 상태를 나타낸 예시도이고, 도 4는 특징점의 움직임으로부터 차량 주위의 노면 상태를 판정하는 예를 나타낸 도면이다. 3 is an exemplary view showing a state in which a still object is seen according to a change in the position of a viewpoint, and FIG. 4 is a diagram illustrating an example of determining a road surface state around a vehicle from the movement of a feature point.

도 2a 및 도 2b, 도 3, 도 4를 참조하여 부감 화상 내 특징점의 움직임으로부터 대상물의 성질, 즉 주변 노면보다 높은 입체물인지, 또는 주변 노면보다 낮은 홈부인지를 판단하는 원리를 설명하면 다음과 같다. Referring to FIGS. 2A, 2B, 3, and 4, the principle of determining whether a property of an object, that is, a three-dimensional object higher than the surrounding road surface or a groove portion lower than the surrounding road surface is explained from the movement of the feature point in the overhead view image. .

본 발명에서는 부감 화상 내 특징점의 움직임을 기초로 하여 도로상의 입체물과 홈부 등 차량 주위의 노면 형상 및 상태를 분별하는데, 우선 화상처리부가 복수의 카메라에 의해 촬영된 화상들을 전달받아 이를 부감 화상으로 변환하고 변환한 부감 화상에서 특징점을 인식하여 추출하게 된다.According to the present invention, the road surface shape and state around a vehicle such as a three-dimensional object and a groove part on a road are classified based on the movement of a feature point in an overhead view image. First, an image processing unit receives images captured by a plurality of cameras and converts the images into an overhead view image. The feature point is recognized and extracted from the converted overhead view image.

이어 화상처리부가 부감 화상 내의 특징점을 탐색하게 되는데, 도 2a 및 도 2b의 ①에서 추출한 특징점의 움직임을 탐색하되, ①에서 추출한 특징점이 1프레임 후 이동한 위치를 탐색한다.Then, the image processing unit searches for the feature points in the overhead view, and searches for the movement of the feature points extracted in ① of FIGS. 2A and 2B, but searches for a position where the feature points extracted in ① are moved after one frame.

결국, ②에 나타낸 바와 같이 ①에서 추출한 특징점의 1프레임 후 이동 위치가 검색되고 나면, 화상처리부는 특징점의 처음 위치(①의 위치)와 1프레임 후 검색된 특징점의 위치(②의 위치) 사이에서 그 변위량과 이동방향을 판정하여, 그 특징점에 해당하는 실제 도로상 부위의 형상 및 상태를 판별하게 된다.As a result, as shown in ②, once the moving position after one frame of the feature point extracted in ① is retrieved, the image processing unit is located between the first position of the feature point (position of ①) and the position of the feature point retrieved after one frame (position ②). The displacement amount and the direction of movement are determined to determine the shape and state of the actual road part corresponding to the feature point.

톱 뷰 시점(視點)의 부감 화상에서는 노면에 맞추어 카메라의 화상을 캘리브레이션(calibration)하고 있기 때문에 물체의 높이, 위치에 따라서 물체의 보이는 형태가 다르다.In the overhead view of the top view, the image of the camera is calibrated according to the road surface, and the visible shape of the object varies depending on the height and position of the object.

도 3을 참조하면, 카메라의 설치 위치보다 낮은 것이면, 같은 위치에서는 노면에 대해 높이가 높은 만큼 카메라에 가깝기 때문에, 카메라 위치의 이동(카메라의 이동 거리와 차량의 이동 거리는 같음)에 수반하는 부감 화상 내에서의 입체물의 변위량(도 2a 및 도 2b에서 특징점 A, A'의 변위량)은 노면(입체물 및 홈부가 아닌 주변의 평탄한 노면)상 위치의 변위량(특징점 B, B'의 변위량)보다 크고, 변위량이 클수록 입체물의 높이는 높다. 마찬가지로 노면에 대해서 높이가 낮은 홈부의 경우도 노면상 위치의 변위량보다 크고, 높이가 낮은 만큼(깊이가 깊은 만큼) 부감 화상에서의 변위량이 커진다. Referring to FIG. 3, if it is lower than the installation position of the camera, it is closer to the camera because the height is higher with respect to the road surface at the same position, so that the overhead view image accompanying the movement of the camera position (the movement distance of the camera and the movement distance of the vehicle is the same). The displacement amount of the three-dimensional object (the displacement amount of the feature points A and A 'in Figs. 2A and 2B) is larger than the displacement amount (the displacement amount of the feature points B and B') on the road surface (the surrounding flat road surface rather than the solid body and the groove part), The larger the displacement amount, the higher the height of the three-dimensional object. Similarly, in the case of the groove portion having a low height with respect to the road surface, the displacement amount in the overhead view image is larger than the displacement amount of the position on the road surface, and the lower the height (the deeper depth).

단, 부감 화상에서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 노면보다 높은 것(입체물)은 카메라의 이동방향(차량의 이동방향)과 역방향으로 이동하는 것으로 보이고, 낮은 것(홈부)은 같은 방향으로 이동하는 것으로 보인다. However, in the overhead view image, as shown in Fig. 4, a thing higher than the road surface (stereoscopic) appears to move in the opposite direction to the moving direction of the camera (the moving direction of the vehicle), and the lower one (groove) moves in the same direction. Seems to be.

도 4를 참조하면, 1프레임 전의 특징점과 현재의 특징점의 위치를 기초로 하여 특징점의 이동량(변위량)과 이동방향을 산출하는 것에 의해 특징점의 성질을 다음의 3가지로 분류할 수 있다. Referring to FIG. 4, the properties of the feature points can be classified into the following three types by calculating the movement amount (displacement amount) and the direction of movement of the feature points based on the positions of the feature points one frame before and the current feature points.

- 노면보다 높은 점 : 장애물 전반(인간 등 동작을 포함함)-Points higher than the road surface: overall obstacles (including human back motion)

- 노면상의 점 : 노상 표지, 맨홀, 도로 이음매, 물이 채워진 웅덩이 등-Points on the road: road signs, manholes, road joints, pools filled with water, etc.

- 노면보다 낮은 점 : 홈부, 움푹 들어간 단자 등-Lower point than road surface: Groove, recessed terminal, etc.

노면보다 높은 점의 경우, 위치 변화가 노면(일반 평탄한 노면)상의 위치보다 크고, 이동방향이 차량과는 반대방향이며, 탐색 거리(특징점의 이동 거리, 즉 변위량)가 길수록 노면으로부터 보다 높은 것을 나타낸다.In the case of the point higher than the road surface, the position change is larger than the position on the road surface (normal flat road surface), the moving direction is opposite to the vehicle, and the longer the search distance (the moving distance of the feature point, that is, the displacement amount) is higher from the road surface. .

반면, 노면보다 낮은 점의 경우, 위치 변화가 마찬가지로 노면상의 위치보다 크지만, 이동방향이 차량과 같은 방향이고, 탐색 거리가 길수록 노면으로부터 보다 낮은 것을 나타낸다.On the other hand, in the case of the point lower than the road surface, the position change is similarly larger than the position on the road surface, but the moving direction is in the same direction as the vehicle, and the longer the search distance, the lower the road surface.

화상에서 점의 이동 거리로부터 실제의 높이를 산출하는 방법에 관해서는 특허 문헌에 기재되어 있으며(일본 공개특허 2008-99136호), 홈부 내 특정 위치의 깊이를 구하는 방법은 다음과 같다.The method of calculating the actual height from the moving distance of a point in an image is described in the patent document (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-99136), and the method of obtaining the depth of a specific position in the groove portion is as follows.

첨부한 도 5는 부감 화상에서 홈부를 나타내는 특징점의 움직임으로부터 특징점에 해당하는 부위의 깊이를 산출하는 방법을 설명하는 도면으로서, 도면에 나타낸 각 부호는 아래와 같다.5 is a view for explaining a method of calculating the depth of a portion corresponding to the feature point from the movement of the feature point representing the groove in the overhead view image, wherein each reference numeral shown in the figure is as follows.

B : 홈부상의 점B: Point of groove injury

D : 차량의 이동 거리D: travel distance of vehicle

L : 시간 T1에서 카메라와 점 B의 거리L: Distance of the camera and point B at time T1

B' : 시간 T1에서 표시상(부감 화상)의 점 B의 위치B ': position of the point B on the display image (reduced image) at time T1

B" : 시간 T2에서 표시상의 점 B의 위치B ": Position of point B on the display at time T2

L1 : 시간 T1에서 카메라로부터 B'의 거리L1: distance B 'from the camera at time T1

L2 : 시간 T2에서 카메라로부터 B"의 거리L2: distance of B "from camera at time T2

H : 노면에서 점 B의 깊이(노면에 대한 높이)H: Depth of point B on the road surface (height to road surface)

h : 카메라 높이h: camera height

여기서, B'은 1프레임 전에 추출된 특징점의 위치에 해당된다 할 수 있고, B'이 현재 프레임에서 이동한 특징점의 위치에 해당된다 할 수 있다. L1 - L2는 1프레임 전과 현재 프레임의 특징점 이동량(변위량)을 나타낸다.Here, B 'may correspond to the position of the feature point extracted one frame before, and B' may correspond to the position of the feature point moved in the current frame. L1 to L2 represent the amount of displacement (displacement) of feature points of one frame and the current frame.

이때, 도 5에서 L1, L2는 아래의 식과 같이 나타낼 수 있다.In this case, L1 and L2 in FIG. 5 may be expressed as in the following equations.

Figure 112009054743118-pat00001
Figure 112009054743118-pat00001

Figure 112009054743118-pat00002
Figure 112009054743118-pat00002

또한 위의 수학식 1과 수학식 2로부터 톱 뷰 표시상(부감 화상)의 위치 변화량 L1 - L2는 다음의 식으로 나타낼 수 있다. Further, from the above equations (1) and (2), the position change amounts L1-L2 on the top view display image (reduction of view images) can be expressed by the following equation.

Figure 112009054743118-pat00003
Figure 112009054743118-pat00003

표시상에서는 노면보다 낮은 위치에 존재하는 점의 이동량(변위랑) L1 - L2가 차량의 이동량(이동 거리) D보다 작음을 수학식 3으로부터 알 수 있고, 낮은 위치의 점의 깊이 H가 깊을수록 표시상의 이동량은 보다 작아진다. 따라서, 표시상에서의 특징점의 이동량(변위량)이 차량의 이동량(이동 거리)보다 작으면 특징점에 해당하는 실제 노면상의 점이 홈부 내에 위치함을 판정할 수 있으므로, 이를 통해 차량 주위의 노면 상태로서 홈부의 검출이 가능해진다. On the display, it can be seen from Equation 3 that the movement amount (displacement) L1-L2 of the point existing at the position lower than the road surface is smaller than the movement amount (movement distance) D of the vehicle, and the deeper the depth H of the point at the lower position is displayed. The amount of shift of the phase becomes smaller. Therefore, when the movement amount (displacement amount) of the feature point on the display is smaller than the movement amount (movement distance) of the vehicle, it is possible to determine that the point on the actual road surface corresponding to the feature point is located in the groove portion, and thus, as the road surface state around the vehicle, Detection becomes possible.

수학식 3으로부터 깊이 H는 다음의 수학식 4로 나타낼 수 있다.Depth H from the equation (3) can be represented by the following equation (4).

Figure 112009054743118-pat00004
Figure 112009054743118-pat00004

수학식 4로부터 깊이 H를 계산할 수 있는데, 차량의 이동 거리 D와 특징점의 이동량(변위랑) L1 - L2를 구하게 되면, 2개 프레임의 화상으로부터 깊이 H를 계산할 수 있다.Depth H can be calculated from Equation 4, and when the moving distance D of the vehicle and the movement amount (displacement) L1-L2 of the feature point are obtained, the depth H can be calculated from the images of the two frames.

상기 차량의 이동 거리 D는 주행 중 계산될 수 있는 값이고, 카메라 높이 h는 차량에서 카메라가 설치되는 높이로서 알고 있는 고정 값이다.The moving distance D of the vehicle is a value that can be calculated while driving, and the camera height h is a fixed value known as the height at which the camera is installed in the vehicle.

결국, 1프레임 전, 후의 화상에서 추출된 특징점의 변위량과 이때의 차량 이동 거리로부터 노면에 대한 특징점의 높이를 판정할 수 있고, 이를 통해 획득되는 차량 주위의 노면 상태를 표시부(모니터)나 스피커 등의 통보수단을 통해 운전자 및 승객에게 통보할 수 있게 된다. As a result, the height of the feature point with respect to the road surface can be determined from the displacement amount of the feature point extracted from the image before and after one frame and the vehicle moving distance at this time, and the road surface surrounding the vehicle obtained through the display unit (monitor), speaker, etc. Through the means of notification of the driver and passengers can be informed.

첨부한 도 6은 노면 상태의 판정 결과를 부감 화상에 반영하여 표시한 예를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an example in which the determination result of the road surface state is reflected and displayed on an overhead view image.

한편, 검출한 특징점이 노면에 대하여 낮은 위치에 판정되는 경우라면, 화상의 휘도 정보를 기초로 하여 웅덩이의 형상을 특정하게 구할 수 있다. 웅덩이는 물이 채워진 영역이므로, 특징점을 분석하여 높고 낮음을 판별할 때, 물의 표면에 대한 특징점 분석이 이루어지므로, 주변의 노면과 동등한 높이로 검출된다. 따라 서, 웅덩이의 경우 후술하는 바와 같이 휘도의 변화를 파악하는 것에 의해 판별할 수 있다.On the other hand, if the detected feature point is determined at a low position with respect to the road surface, the shape of the pond can be specifically determined based on the luminance information of the image. Since the pond is an area filled with water, when the feature point is analyzed to determine the high and low, the feature point analysis is performed on the surface of the water, so that the puddle is detected at the same height as the surrounding road surface. Therefore, in the case of a pond, it can discriminate | determine by grasping a change of brightness | luminance as mentioned later.

웅덩이의 형상을 구하게 되면 주행의 장애가 되는 노면 형상으로 운전자에게 상태를 알리고 주의를 환기시킬 수 있으며, 차량 정차 후 운전자나 승객의 하차시에 주의를 환기시킬 수 있다. Obtaining the shape of the puddle can inform the driver of the condition and call attention to the road surface, which is an obstacle to driving, and can call attention when the driver or passenger gets off after the vehicle stops.

노면상에 존재하는 웅덩이를 검출하는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다. 이 과정에서는 화면상에서 검출된 특징점이 노면상에 무엇으로 존재하는지를 판별하며, 이때 노면상의 특징점과 주변 노면의 휘도 변화를 파악하는 것에 의해 판별한다.A process of detecting a puddle existing on a road surface is described below. In this process, it is determined what feature points detected on the screen exist on the road surface, and at this time, the feature points on the road surface and the luminance change of the surrounding road surface are determined.

첨부한 도 7은 웅덩이, 맨홀, 노면에서 외광(태양광 등) 반사시 휘도의 변화를 보여주는 예이다. 노면상에 웅덩이나 맨홀이 존재하는 경우, 카메라의 촬상 범위 내에서 얻어지는 화상에서 웅덩이나 맨홀에 해당하는 부위는 휘도의 변화가 있게 된다. 반면, 노면의 경우, 외광 반사에 따른 휘도에 있어서 변화가 없이 거의 일정한 경향을 보이게 된다.7 is an example showing a change in luminance when reflecting external light (sunlight, etc.) from a puddle, a manhole, and a road surface. When a puddle or a manhole exists on the road surface, a portion corresponding to the puddle or a manhole in the image obtained within the imaging range of the camera has a change in luminance. On the other hand, in the case of the road surface, there is almost a constant tendency without a change in the luminance due to the external light reflection.

이러한 점을 이용하여, 차량 이동에 의한 카메라 위치 이동 과정에서 카메라에 의해 취득되는 복수의 화상 데이터에서 특징점과 주변 평탄한 노면과의 휘도비를 계산하고, 계산된 휘도비로부터 웅덩이, 맨홀, 평탄한 노면을 판별한다.Using this point, the luminance ratio between the feature point and the surrounding flat road surface is calculated from the plurality of image data acquired by the camera in the process of moving the camera position by vehicle movement, and the pool, manhole, and the flat road surface are calculated from the calculated luminance ratio. Determine.

맨홀보다 웅덩이의 휘도비가 상대적으로 크기 때문에, 맨홀과 웅덩이를 구분할 수 있는 설정치를 두어, 휘도비가 상기 설정치보다 높은 부분을 웅덩이로 판별할 수 있게 한다. Since the luminance ratio of the pond is relatively larger than that of the manhole, a setting value for distinguishing the manhole and the pool is provided so that the portion where the luminance ratio is higher than the set value can be determined as the pool.

즉, 카메라에 의해 촬상된 화상으로부터 얻은 부감 화상에서 노면상의 특징점을 추출하고, 노면과 특징점 부근의 휘도비를 산출한 뒤, 휘도비에 따라서 특징점의 종류를 판정하는데, 휘도비가 설정치보다 높은 부분은 웅덩이로, 휘도 변화가 있으나 휘도비가 설정치보다 낮은 부분은 맨홀로 판별하는 것이다.That is, a feature point on a road surface is extracted from an overhead view obtained from an image captured by a camera, a luminance ratio between the road surface and a feature point is calculated, and the type of the feature point is determined according to the luminance ratio. In the puddle, the portion where the luminance is changed but the luminance ratio is lower than the set value is determined by the manhole.

이러한 방법으로 웅덩이를 판별하게 되면, 부감 화상에 웅덩이의 형상을 반영하여 표시하는 것이 가능해진다. 결국, 하차시에 운전자나 승객에게 차량 주위의 노면 상태, 즉 차량 주위에 웅덩이가 있는 것을 알릴 수 있게 되며, 이때 통보수단으로서 표시부(모니터) 외에 스피커, 부저, 램프 등이 이용될 수 있다.When the pond is discriminated in this way, it becomes possible to display the reflection of the shape of the pool in the overhead view image. As a result, when getting off, it is possible to inform the driver or passenger of the road surface around the vehicle, i.e., there is a puddle around the vehicle. In this case, a speaker, a buzzer, a lamp, or the like can be used as a notification means.

그리고, 정차 위치에서 노면상에 존재하는 웅덩이나 홈부의 크기와 깊이를 검출할 수 있다. 특히, 이를 검출하여 하차하는 운전자나 승객에게 차량 주위의 노면 정보로 통보해줌으로써 주의를 환기시킬 수 있다.The size and depth of the puddles and grooves present on the road surface can be detected at the stop position. In particular, it is possible to call attention by notifying the driver or passenger who gets off and informs the road surface information around the vehicle.

첨부한 도 8은 화상 처리와 차량 거동 정보를 기초로 노면 상태를 검출하는 예를 나타낸 도면으로서, 노면의 특징점을 분석한 뒤 노면의 특정 지점이 웅덩이 또는 홈부라고 판정되면, 차량이 그 지점을 통과할 때 서스펜션 스트로크(suspension stroke)량의 변화로부터 깊이를 계측하고, 웅덩이 또는 홈부 부근에서 차량이 정차할 때 필요에 따라 표시부(모니터)나 스피커, 부저, 램프 등의 차량 내 통보수단을 통해 운전자나 승객에게 주의를 환기시키도록 구성될 수 있다. 8 is a diagram illustrating an example of detecting a road surface state based on image processing and vehicle behavior information. After analyzing a feature point of a road surface and determining that a specific point of the road surface is a puddle or a groove, the vehicle passes through the point. When measuring the depth from the change in the suspension stroke amount and when the vehicle stops near the pool or the groove, if necessary, the driver or the driver can be informed through the in-vehicle notification means such as a display unit, a speaker, a buzzer, and a lamp. It may be configured to alert the passengers.

화상 처리만을 통해서는 검출한 웅덩이나 홈부의 깊이를 정확하게 알 수 없으므로, 차량이 웅덩이나 홈부를 통과할 때 전자처리장치(화상처리부)가 차량정보취득수단(높이센서)을 통해 서스펜션의 스트로크량 변화를 취득한 뒤 그로부터 웅 덩이나 홈부의 깊이를 계측하고, 차량이 웅덩이나 홈부를 통과한 뒤 정차한 상태에서 운전자에게 웅덩이나 홈부의 존재, 크기 및 깊이를 통보수단(모니터나 스피커, 부저 등)을 통해 알려주게 된다.Since the depth of the detected puddles or grooves cannot be accurately known through image processing alone, the electronic processing device (image processor) changes the stroke amount of the suspension through the vehicle information acquisition means (height sensor) when the vehicle passes through the puddles or grooves. Measure the depth of the puddle or groove from thereafter, and notify the driver of the presence, size and depth of the puddle or groove in the state where the vehicle has stopped after passing through the puddle or groove. You will be informed.

여기서, 화상처리부는 차량이 스트로크량의 변화가 큰 특징점 부근에 정차한 경우 운전자에게 모니터 또는 스피커, 부저, 램프 등을 통하여 정차 위치를 조정하도록 통보할 수 있고, 이때 도어잠금스위치로부터 도어잠금(door lock)이 해제됨을 전달받는 경우에는 해당하는 도어에 가장 가까운 표시부(모니터), 스피커 또는 부저, 램프 등을 통하여 운전자나 승객에게 하차시 발 밑을 주의하라는 경고를 해줄 수 있다. 이때, 특징점이 웅덩이 또는 홈부인지 아닌지, 그리고 웅덩이 또는 홈부라면 그 깊이 및 크기의 정도를 음성이나 소리의 크기 또는 종류(내용)로 구분하여 통보해줄 수 있다. Here, the image processing unit may notify the driver to adjust the stop position through a monitor or a speaker, a buzzer, a lamp, etc., when the vehicle stops near a feature point with a large change in stroke amount. When the lock is released, the driver or passenger may be warned to pay attention to the foot when getting off through the display unit (monitor), the speaker, the buzzer, or the lamp closest to the corresponding door. At this time, whether or not the feature is a puddle or groove, and if it is a puddle or groove, the depth and the degree of size can be notified by the size or type (content) of voice or sound.

이와 같이 하차 위치에 웅덩이나 홈부가 노면상에 존재하는 경우, 운전자나 승객에게 그 상태를 강조하고 알리는 것에 의해 확실하게 주의를 환기시킬 수 있다. 또한 하차 위치에서 웅덩이나 홈부가 존재함을 판정한 상태에서 웅덩이나 홈부의 크기 및 깊이가 하차시 문제가 되지 않는 설정치 미만인 경우라면 그 상태를 통보하지 않도록 하여 번거로움을 주지 않도록 하는 것도 가능하다. In this way, when the pool or the groove is present on the road surface at the disembarkation position, attention can be reliably brought to the driver or passengers by emphasizing and informing the condition. In addition, if the size and depth of the pit or the groove portion is less than the set value which does not matter when getting off in a state where it is determined that the pit or the groove portion is present at the disembarkation position, it is also possible to avoid the hassle by notifying the state.

첨부한 도 9는 주위 장애물을 검출하고 필요에 따라 주의를 환기시키는 예를 나타낸 도면으로서, 도시된 주차장과 같이 정차 공간이 제한되는 장소에서는 차량 주위에 웅덩이가 존재하더라도 운전자가 차량 위치를 조정하는데 제한적일 수밖에 없으며, 이러한 상황에서 무리하게 차량 위치를 조정하게 되면 주위 장애물과의 충 돌 상황이 발생할 수 있다. 따라서, 이 경우 정차 위치를 조정하라는 통보를 생략할 수 있다.9 is a diagram illustrating an example of detecting surrounding obstacles and calling attention as necessary. In a place where a stop space is limited, such as a parking lot, the driver may be limited in adjusting the vehicle position even if a puddle exists around the vehicle. In this situation, if the vehicle position is excessively adjusted in such a situation, a collision with surrounding obstacles may occur. Therefore, in this case, the notification for adjusting the stop position can be omitted.

이 과정에서, 전술한 특징점 추출 및 분석 과정을 통해 차량 주위의 입체물(차량 또는 사람을 포함하는 장애물 전반)과 웅덩이나 홈부가 검출되는 것을 판별하고, 차량이 일시 정지한 시점에서 전후 입체물과의 거리를 계측한 뒤, 하차 위치에 웅덩이나 홈부가 노면상에 존재한다면, 정차 위치를 조정하라는 통보는 생략한 채로, 도 8의 설명에서와 같이 하차시 주의하라는 통보를 한다.In this process, it is determined through the aforementioned feature point extraction and analysis process that the three-dimensional objects (overall obstacles including vehicles or people) and the puddles or grooves are detected around the vehicle, and the distance between the three-dimensional objects before and after the vehicle is paused. After the measurement, if the pit or the groove portion in the disembarkation position is present on the road surface, the notification to adjust the stop position is omitted, and as shown in the description of FIG.

이와 같이 장애물과 홈부(또는 웅덩이)를 모두 검출한 때에는 장애물과 차량의 위치 관계로부터 통보 정부의 필요 여부를 판정한 뒤, 불필요한 통보수단의 작동을 제한하게 된다. 정차 위치의 조정 여유가 작은 영역에 차량을 정차할 때에는 운전자에게 정차 위치 조정을 전달할 필요성이 적고, 따라서 정차 위치 조정의 불필요한 정보를 전달하는 번거로움을 경감할 수 있게 된다.In this way, when both the obstacle and the groove (or the pool) are detected, it is determined whether the notification government is necessary from the positional relationship between the obstacle and the vehicle, and then the unnecessary operation of the notification means is restricted. When the vehicle is stopped in an area with a small margin of adjustment of the stopping position, there is little need to transmit the stopping position adjustment to the driver, thereby reducing the inconvenience of transmitting unnecessary information of the stopping position adjustment.

한편, 첨부한 도 10은 특징점 추출 및 분석을 통해 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분의 높고 낮음을 판정하는 과정을 나타낸 순서도로서, 전술한 바와 같이, 촬상수단에 의해 차량 주위의 화상이 취득되어 화상처리부에 입력되면, 화상처리부는 촬영된 차량 주위의 화상으로부터 부감 화상을 생성한 뒤 특징점을 추출한다.On the other hand, Figure 10 is a flowchart showing a process of determining the high and low of the actual road portion corresponding to the feature point through the feature point extraction and analysis, as described above, the image around the vehicle is obtained by the image pickup means and the image When input to the processing unit, the image processing unit generates an overhead view image from the image around the photographed vehicle, and then extracts the feature point.

이어 화상처리부는 연속되는 두 프레임에서 이전 프레임에서 추출된 특징점의 위치를 현 프레임에서 탐색하고, 차량정보취득수단으로부터 차량의 진행방향을 판정한 뒤, 차량의 진행방향이 부감 화상 상에서 1프레임 전의 특징점의 위치로부 터 현재의 특징점의 위치로 이동한 방향과 같은 방향인지를 판정한다.Then, the image processing unit searches the position of the feature point extracted from the previous frame in two consecutive frames in the current frame, determines the moving direction of the vehicle from the vehicle information acquiring means, and then the moving direction of the vehicle is the feature point one frame before on the overhead view image. It is determined whether the direction is the same as the direction from the position of to the position of the current feature point.

일치하고 있지 않다면, 즉 서로 반대방향이라면, 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 주변 노면보다 높은 부분이라 판정한다. 반면, 일치한다면, 즉 서로 같은 방향이라면, 화상처리부는 전, 후 프레임에서 각 특징점의 변위량과 차량의 이동량을 산출한다. 상기 변위량과 이동량을 비교하여 서로 동일하다면 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 주변 노면과 동등의 높이에 있다고 판정하고, 다르다면(변위량이 이동량보다 작음) 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 주변 노면보다 낮은 부분이라 판정한다. 실제 노면 부분이 주면 노면보다 높은 부분은 입체물(장애물)이 되고, 낮은 부분은 홈부가 된다. 여기서, 화상에서 특징점의 움직임 속도, 즉 이동속도와 차량의 이동속도를 산출한 뒤, 두 속도를 비교하여 동일하면 동등의 높이로, 차이가 나면 노면보다 낮은 부분으로 판정하는 것도 가능하다. 노면보다 낮은 부분의 특징점 이동속도는 차량의 이동속도보다 느리다.If they do not coincide, i.e., in opposite directions, it is determined that the actual part of the road corresponding to the feature point is higher than the surrounding road surface. On the other hand, if they match, that is, in the same direction, the image processing unit calculates the displacement amount of each feature point and the movement amount of the vehicle in the before and after frames. Comparing the displacement amount and the movement amount, if it is equal to each other, it is determined that the actual road portion corresponding to the feature point is at the same height as the surrounding road surface, and if different (displacement amount is smaller than the movement amount), the actual road portion corresponding to the feature point is the surrounding road surface. The lower part is determined. If the actual road surface part is given, the part higher than the road surface becomes a three-dimensional object (obstacle), and the lower part becomes a groove part. Here, after calculating the moving speed of the feature point, that is, the moving speed and the moving speed of the vehicle in the image, it is also possible to compare the two speeds and determine the same height if they are the same and the part lower than the road surface if the difference is different. The characteristic speed of the lower part of the road is slower than the speed of the vehicle.

다음으로, 첨부한 도 11은 외광의 반사에 따른 휘도를 이용하여 특징점이 웅덩이인지 아닌지를 판별하는 과정을 나타낸 순서도로서, 도 10의 ① 이후 진행되는 과정이다.Next, FIG. 11 is a flowchart illustrating a process of determining whether or not a feature point is a puddle using luminance according to reflection of external light, which is a process proceeding after ① in FIG. 10.

화상처리부가 특징점이 해당하는 실제 도로상 부분이 노면과 동등 높이인 것을 판정하고, 이어 특징점의 집합부의 크기를 계측한다. 이때, 특징점의 집합부의 크기가 소정치(예를 들면, 타이어의 설치면적)보다 작은 경우, 표시하지 않고, 소정치보다 큰 경우 다음 단계를 진행한다.The image processing unit judges that the actual road portion corresponding to the feature point is the same height as the road surface, and then measures the size of the aggregation portion of the feature point. At this time, if the size of the collection portion of the feature points is smaller than the predetermined value (for example, the tire installation area), the display is not displayed. If the size is larger than the predetermined value, the next step is performed.

이어 화상처리부는 화상 데이터의 노면 해당 영역의 평균 휘도를 측정하고, 특징점의 집합부의 평균 휘도를 측정한 뒤, 노면 부분과 특징점 부분의 휘도비를 산출한다. Then, the image processing unit measures the average luminance of the corresponding area of the road surface of the image data, measures the average luminance of the aggregation portion of the feature points, and then calculates the luminance ratio between the road surface portion and the feature point portion.

휘도비가 설정치보다 작은 경우, 특징점 부분이 노면상의 표지나 맨홀 등인 것으로 판정한다. 반면, 휘도비가 설정치 이상으로 큰 경우, 특징점 부분이 웅덩이인 것으로 판정하고, 웅덩이 검출 영역을 부감 화상에 강조하여 표시한다.When the luminance ratio is smaller than the set value, it is determined that the feature point portion is a road sign, a manhole, or the like. On the other hand, when the luminance ratio is greater than or equal to the set value, it is determined that the feature point portion is a pool, and the pool detection area is highlighted and displayed on the overhead view image.

다음으로, 첨부한 도 12는 노면(주변의 평탄한 노면)과 동등한 높이이거나 노면보다 낮은 높이의 특징점을 검출한 경우, 서스펜션의 스트로크량 변화를 기초로 하여 노면으로부터의 깊이를 정확히 계측하고, 통보수단을 통해 주의 환기시키는 과정을 나타낸 것이다. Next, the attached FIG. 12 accurately measures the depth from the road surface based on the change in the stroke amount of the suspension when detecting a feature point of a height equal to or lower than the road surface (a flat road surface around the road). It shows the process of calling attention through.

화상처리부가 차량 진행방향에 웅덩이나 홈부가 존재함을 검출하게 되면, 표시부(diplay)에 검출 결과를 표시하는 동시에, 앞바퀴(또는 뒷바퀴)가 웅덩이를 통과한 것을 판정한다.When the image processing unit detects the presence of the pool or the groove in the vehicle traveling direction, it displays the detection result on the display and determines that the front wheel (or the rear wheel) has passed through the pool.

이어 차량정보취득수단의 높이센서를 통해 검출되는 특징점 통과시의 서스펜션 스크로크량 변화로부터 웅덩이나 홈부의 깊이를 계측하고, 이후 앞바퀴(또는 뒷바퀴)가 웅덩이나 홈부를 통과한 뒤 뒷바퀴(또는 앞바퀴)가 특징점을 통과하기 전에 정지함을 판정한다.Subsequently, the depth of the pool or groove is measured from the change in the amount of suspension stroke when passing through the feature point detected by the height sensor of the vehicle information acquisition means, and then the rear wheel (or the front wheel) after the front wheel (or the rear wheel) passes through the pool or the groove. It is determined that is stopped before passing the feature point.

차량이 정지하게 되면, 특징점의 웅덩이 또는 홈부의 형상, 깊이, 정차 위치 등에 따라 통보수단이 안내 내용 및 음량 등을 설정하여 통보하고, 또한 정차 위치 조정이 필요하면 이를 운전자에게 통보한다.When the vehicle is stopped, the notification means sets the notification contents, the volume, etc. according to the shape, depth, stop position, etc. of the pits or grooves of the feature points, and notifies the driver when the stop position adjustment is necessary.

이후 차량정보취득수단을 통해 차량이 더 이상 이동하지 않고 도어잠금이 해 제됨을 검출한 경우, 해당 도어에 가장 가까운 통보수단(모니터, 스피커, 부저, 램프 등)을 이용하여 승객에게 하차시 발밑을 주의하라는 통보를 해준다.If the vehicle information acquisition means detects that the door is no longer moved and the door is unlocked, use the notification means closest to the door (monitor, speaker, buzzer, lamp, etc.) Give notice to be careful.

다음으로, 첨부한 도 13은 차량의 병렬 주차 또는 종렬 주차시 등에 있어서 차량 주위에 장애물과 웅덩이(또는 홈부)를 함께 검출한 때에 차량 정차 위치 조정이 가능한지의 여부에 따라서 통보수단이 작동 또는 비작동되는 예를 나타낸 것이다.Next, FIG. 13 shows whether or not the notification means is activated or deactivated depending on whether the vehicle stop position adjustment is possible when the obstacles and the pools (or grooves) are detected together around the vehicle, for example, in parallel parking or parallel parking of the vehicle. An example is shown.

차량 주위에서 장애물(입체물)과 웅덩이(또는 홈부)를 동시에 검출하고, 이어 차량정보취득수단으로부터 차량이 정지한 것을 검출하게 되면, 화상처리부는 차량과 주위 장애물과의 거리를 계측한 뒤, 이를 기초로 하차시 웅덩이나 홈부를 회피할 수 있도록 차량의 정차 위치를 조정 가능한지 판단한다.When the obstacle (stereoscopic) and the pool (or the groove) are detected at the same time around the vehicle, and then the vehicle is detected by the vehicle information acquisition means, the image processing unit measures the distance between the vehicle and the surrounding obstacle, and then It is determined whether the stop position of the vehicle can be adjusted so as to avoid a puddle or a groove part when getting off.

만약, 차량의 정차 위치를 조정할 수 있음을 판정한 경우라면 운전자에게 통보수단(모니터나 스피커 등)을 통해 정차 위치를 조정할 것을 통보하는 등 주의를 환기시키게 된다.If it is determined that the vehicle stop position can be adjusted, the driver is alerted by notifying the driver to adjust the vehicle stop position through a notification means (monitor or speaker, etc.).

반면, 차량의 정차 위치를 조정할 수 없거나 장애물을 피할 수 있는 범위 내에서 정차 위치를 조금 조정하더라도 웅덩이를 피할 수 없음을 판정한 경우라면 운전자에게 정차 위치를 조정하도록 알려주는 주의 환기를 행하지 않는다.On the other hand, if it is determined that the pool cannot be avoided even if the vehicle stop position cannot be adjusted or if the vehicle stop position is slightly adjusted within a range where obstacles can be avoided, no attention is given to the driver to adjust the vehicle stop position.

도 1은 본 발명의 차량 주위 노면 정보 제공 장치의 구성을 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle surrounding road surface information providing apparatus of the present invention;

도 2a는 부감 화상에서 입체물과 노면에 대한 특징점의 움직임을 예시한 도면, 2A is a diagram illustrating the movement of feature points on a three-dimensional object and a road surface in an overhead view image;

도 2b는 도 2a의 특징점 추출시와 특징점 검출시를 분리하여 나타낸 도면,FIG. 2B is a diagram illustrating the feature point extraction and the feature point detection of FIG. 2A separately; FIG.

도 3은 시점(視點) 위치의 변화에 따라서 정지물이 보이는 상태를 나타낸 예시도이고, 3 is an exemplary view showing a state in which a stationary object is seen in accordance with a change in the position of a viewpoint;

도 4는 본 발명에서 특징점의 움직임으로부터 차량 주위의 노면 상태를 판정하는 예를 나타낸 도면,4 is a view showing an example of determining the road surface conditions around the vehicle from the movement of the feature point in the present invention,

도 5는 본 발명에서 부감 화상에서 홈부를 나타내는 특징점의 움직임으로부터 특징점에 해당하는 부위의 깊이를 산출하는 방법을 설명하는 도면,FIG. 5 is a view for explaining a method for calculating a depth of a portion corresponding to a feature point from the movement of the feature point representing a groove in the overhead view image according to the present invention; FIG.

도 6은 본 발명에서 노면 상태의 판정 결과를 부감 화상에 반영하여 표시한 예를 나타낸 도면,6 is a view showing an example in which the determination result of the road surface state is reflected and displayed on an overhead view image according to the present invention;

도 7은 웅덩이, 맨홀, 노면에서 외광 반사시 휘도의 변화를 보여주는 예를 나타낸 도면, 7 is a view showing an example of a change in luminance when reflecting external light in a puddle, manhole, road surface,

도 8은 본 발명에서 화상 처리와 차량 거동 정보를 기초로 노면 상태를 검출하는 예를 나타낸 도면,8 is a diagram showing an example of detecting a road surface state based on image processing and vehicle behavior information in the present invention;

도 9는 본 발명에서 주위 장애물을 검출하고 필요에 따라 주의를 환기시키는 예를 나타낸 도면,9 is a view showing an example of detecting the surrounding obstacles in the present invention and calling attention as needed,

도 10은 본 발명에서 특징점 추출 및 분석을 통해 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분의 높고 낮음을 판정하는 과정을 나타낸 순서도,FIG. 10 is a flowchart illustrating a process of determining a high and low portion of an actual road portion corresponding to a feature point by extracting and analyzing feature points in the present invention.

도 11은 외광의 반사에 따른 휘도를 이용하여 특징점이 웅덩이인지 아닌지를 판별하는 과정을 나타낸 순서도,11 is a flowchart illustrating a process of determining whether a feature point is a puddle using luminance according to reflection of external light;

도 12는 본 발명에서 서스펜션의 스트로크량 변화를 기초로 하여 노면으로부터의 깊이를 정확히 계측하고 통보수단을 통해 주의 환기시키는 과정을 나타낸 순서도,12 is a flow chart showing a process of accurately measuring the depth from the road surface based on the change in the stroke amount of the suspension in the present invention and alerting through the notification means,

도 13은 본 발명에서 차량 주위에 장애물과 웅덩이(또는 홈부)를 함께 검출한 때에 차량 정차 위치 조정이 가능한지의 여부에 따라서 통보수단이 작동 또는 비작동되는 과정을 나타낸 순서도. FIG. 13 is a flowchart illustrating a process in which the notification means is activated or deactivated depending on whether or not vehicle stop position adjustment is possible when detecting obstacles and a pool (or groove) around the vehicle in the present invention. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 촬상수단 11 ~ 14 : 카메라10: imaging means 11-14: camera

20 : 전자처리장치 21 : 화상처리부20: electronic processing device 21: image processing unit

30 : 통보수단 31 : 표시부30: notification means 31: display unit

32 : 스피커 40 : 차량정보취득수단32: speaker 40: vehicle information acquisition means

Claims (16)

삭제delete 차량 주위를 촬영하는 촬상수단과; Imaging means for photographing the surroundings of the vehicle; 차량 상태 정보를 취득하기 위한 차량정보취득수단과;Vehicle information acquiring means for acquiring vehicle state information; 상기 촬상수단에 의해 촬영된 화상을 처리하여 부감 화상을 생성하며, 생성된 부감 화상 내에서 특징점을 추출한 뒤 특징점의 움직임과 상기 차량정보취득수단으로부터 취득되는 차량 상태 정보를 기초로 하여 차량 주위의 노면상에 존재하는 입체물 또는 홈부를 판별하고, 그 결과를 노면 정보로서 획득 및 제공하는 전자처리장치와;Process the image photographed by the imaging means to generate an overhead view, extract a feature point from the generated overhead view, and then make a road surface around the vehicle based on the movement of the feature point and the vehicle state information acquired from the vehicle information acquisition means. An electronic processing apparatus for determining the three-dimensional object or the groove portion present on the image and acquiring and providing the result as road surface information; 상기 전자처리장치가 획득하여 제공하는 노면 정보를 출력하여 운전자나 승객에게 제공하는 통보수단;Notification means for outputting road surface information acquired and provided by the electronic processing apparatus and providing the same to a driver or a passenger; 을 포함하며,Including; 상기 전자처리장치는 1프레임 전의 부감 화상에서 추출한 특징점의 위치를 현재 프레임의 부감 화상에서 탐색하고, 1프레임 전과 현재 프레임에서의 특징점의 이동방향과 차량의 이동방향, 상기 특징점의 변위량 또는 이동속도, 그리고 차량의 이동량 또는 이동속도를 분석하여, 차량 주위의 노면상에 존재하는 입체물 또는 홈부를 판별하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.The electronic processing apparatus searches for a position of a feature point extracted from an overhead view image one frame before, in the overhead view image of the current frame, and moves the feature point and the vehicle's movement direction, displacement amount or speed of the feature point one frame before and in the current frame, And analyzing the moving amount or the moving speed of the vehicle to determine the three-dimensional object or the groove portion present on the road surface around the vehicle. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 전자처리장치는 상기 특징점의 이동방향과 차량의 이동방향이 서로 반대방향이면 상기 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 주변 노면보다 높이가 높은 입체물로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.The electronic processing apparatus, when the moving direction of the feature point and the moving direction of the vehicle is opposite to each other, the road surface information providing device around the vehicle, characterized in that the portion on the actual road corresponding to the feature point is determined to be a three-dimensional object higher than the surrounding road surface . 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 전자처리장치는 상기 특징점의 이동방향과 차량의 이동방향이 서로 같고 특징점의 변위량과 차량의 이동량 또는 특징점의 이동속도와 차량의 이동속도를 비교하여 서로 다르면 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 주변 노면보다 높이가 낮은 홈부로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.In the electronic processing apparatus, if the moving direction of the feature point and the moving direction of the vehicle are the same, and the displacement amount of the feature point and the movement amount of the vehicle or the moving speed of the feature point and the moving speed of the vehicle are different from each other, the actual road portion corresponding to the feature point is surrounded. A road surface information providing apparatus around a vehicle, characterized in that it is determined to be a groove portion lower than the road surface. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 전자처리장치가 홈부를 판정한 뒤 차량의 앞바퀴 또는 뒷바퀴가 상기 홈부를 통과한 상태로 정차함을 판정하게 되면, 상기 앞바퀴 또는 뒷바퀴가 통과할 때 차량정보취득수단을 통해 계측된 서스펜션 스트로크량의 변화로부터 취득된 상기 홈부의 깊이와 더불어 홈부 및 정차 위치에 따른 안내를 통보수단을 통해 운전 자 또는 승객에게 해주는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치. When the electronic processing apparatus determines the groove portion and determines that the front wheel or the rear wheel of the vehicle stops while passing through the groove portion, the suspension stroke amount measured by the vehicle information acquisition means when the front wheel or the rear wheel passes. And a guide according to the groove portion and the stop position along with the depth of the groove portion obtained from the change to the driver or passenger through the notification means. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 전자처리장치는 통보수단을 통한 통보시에 운전자에게 차량의 정차 위치를 조정하도록 안내해주는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.And the electronic processing apparatus guides the driver to adjust the stop position of the vehicle upon notification through the notification means. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 전자처리장치는 특징점의 이동방향과 차량의 이동방향이 서로 반대방향이면 상기 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 주변 노면보다 높이가 높은 입체물로 판정하고, 차량 주위에서 상기 입체물을 판정한 상태로 상기 홈부를 판정한 뒤 상기 입체물로 인하여 차량의 정차 위치 조정이 불가능함을 판정한 경우 상기 통보수단을 통한 차량의 정차 위치 조정 안내를 생략하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치. When the moving direction of the feature point and the moving direction of the vehicle are opposite to each other, the electronic processing apparatus determines that the portion on the actual road corresponding to the feature point is a three-dimensional object that is higher than the surrounding road surface, and the three-dimensional object is determined around the vehicle. And determining the stop position adjustment of the vehicle through the notification means if the stop position adjustment of the vehicle is impossible due to the three-dimensional object after determining the groove part. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 전자처리장치는 차량정보취득수단으로서 도어잠금스위치를 통해 도어잠금이 해제됨을 판정한 경우 해당 도어에 가장 가까운 차량 내 통보수단을 통해 하 차시 홈부를 주의하라는 안내를 해주는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.When the electronic processing apparatus determines that the door lock is released through the door lock switch as the vehicle information acquiring means, the electronic processing apparatus provides a guide to warn the groove part when getting off through the in-vehicle notification means closest to the door. Informational device. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 전자처리장치는 상기 특징점의 이동방향과 차량의 이동방향이 서로 같고 특징점의 변위량과 차량의 이동량 또는 특징점의 이동속도와 차량의 이동속도를 비교하여 서로 같으면 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 주변 노면과 동등 높이를 가지는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치. The electronic processing apparatus compares the moving direction of the feature point with the moving direction of the vehicle, and compares the displacement amount of the feature point with the moving amount of the vehicle or the moving speed of the feature point with the moving speed of the vehicle. A road surface information providing apparatus around the vehicle, characterized in that it is determined to have a height equal to the road surface. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 전자처리장치는 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 노면과 동등 높이인 것을 판정한 상태에서 부감 화상에서 특징점 집합부와 노면 부분의 외광 반사에 따른 휘도를 검출하여 특징점 부분이 웅덩이인지를 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.The electronic processing apparatus determines whether the feature portion is a puddle by detecting the luminance according to the reflection of external light of the feature point assembly portion and the road surface portion in the desensitized image in the state where it is determined that the actual road portion corresponding to the feature point is equal to the road surface. A road surface information providing device around the vehicle, characterized in that. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 전자처리장치는 부감 화상에서 특징점 집합부와 노면 부분의 휘도비를 산출한 뒤 휘도비가 설정치 이상으로 큰 경우에 웅덩이로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.And the electronic processing apparatus calculates a luminance ratio between the feature point set portion and the road surface portion in the overhead view image, and determines that it is a puddle when the luminance ratio is larger than a set value. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 전자처리장치가 특징점 부분을 웅덩이로 판정하고 차량의 앞바퀴 또는 뒷바퀴가 상기 웅덩이를 통과한 뒤 정차함을 판정하게 되면, 상기 앞바퀴 또는 뒷바퀴가 통과할 때 차량정보취득수단을 통해 계측된 서스펜션 스트로크량 변화로부터 취득된 웅덩이의 깊이와 더불어 웅덩이 및 정차 위치에 따른 안내를 통보수단을 통해 운전자 또는 승객에게 해주는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치. When the electronic processing apparatus determines the feature point portion as a pool and determines that the front wheel or the rear wheel of the vehicle stops after passing through the pool, the amount of suspension stroke measured by the vehicle information acquisition means when the front wheel or the rear wheel passes. A road surface information providing apparatus around a vehicle, characterized in that the driver or passenger is informed via the notification means, the guidance according to the pool and the stop position along with the depth of the pool obtained from the change. 청구항 12에 있어서,The method according to claim 12, 상기 전자처리장치는 통보수단을 통한 통보시에 운전자에게 차량의 정차 위치를 조정하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.And the electronic processing apparatus guides the driver to adjust the stop position of the vehicle upon notification through the notification means. 청구항 13에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 전자처리장치는 특징점의 이동방향과 차량의 이동방향이 서로 반대방향 이면 상기 특징점에 해당하는 실제 도로상 부분이 주변 노면보다 높이가 높은 입체물로 판정하고, 차량 주위에서 상기 입체물을 판정한 상태로 상기 웅덩이를 판정한 뒤 상기 입체물로 인하여 차량의 정차 위치 조정이 불가능함을 판정한 경우 상기 통보수단을 통한 차량의 정차 위치 조정 안내를 생략하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치. If the moving direction of the feature point and the moving direction of the vehicle are opposite to each other, the electronic processing apparatus determines that the portion on the actual road corresponding to the feature point is a three-dimensional object that is higher than the surrounding road surface, and the three-dimensional object is determined around the vehicle. And determining the stop position adjustment of the vehicle through the notification means if the stop position adjustment of the vehicle is impossible due to the three-dimensional object after the determination of the puddle. 청구항 13에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 전자처리장치는 차량정보취득수단으로서 도어잠금스위치를 통해 도어잠금이 해제됨을 판정한 경우 해당 도어에 가장 가까운 차량 내 통보수단을 통해 하차시 웅덩이를 주의하라는 안내를 해주는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.When the electronic processing apparatus determines that the door lock is released through the door lock switch as the vehicle information acquisition means, the electronic processing apparatus provides a guide to pay attention to the puddle when getting off through the in-vehicle notification means closest to the door. Informational device. 청구항 2 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 15, 상기 전자처리장치는 상기 촬상수단에 의해 촬영된 화상으로부터 톱 뷰(top view)의 부감 화상을 생성하고 생성된 부감 화상에 차량의 대체 화상을 합성함과 동시에 획득한 노면 정보를 표시하여 통보수단에 제공하는 화상처리부를 포함하며,The electronic processing apparatus generates a top view overhead view image from the image photographed by the imaging means, synthesizes the replacement image of the vehicle on the generated overhead view, and displays the acquired road surface information to the notification means. It includes an image processing unit for providing, 상기 통보수단은 차량 및 그 주위의 노면 정보가 함께 표시된 최종의 부감 화상을 상기 화상처리부로부터 입력받아 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주위 노면 정보 제공 장치.And the notifying means includes an output unit for receiving and outputting a final overhead image displayed together with the vehicle and road surface information around it from the image processing unit.
KR1020090083703A 2009-09-04 2009-09-04 Vehicle surrounding information service system KR101117969B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090083703A KR101117969B1 (en) 2009-09-04 2009-09-04 Vehicle surrounding information service system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090083703A KR101117969B1 (en) 2009-09-04 2009-09-04 Vehicle surrounding information service system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110025577A KR20110025577A (en) 2011-03-10
KR101117969B1 true KR101117969B1 (en) 2012-03-05

Family

ID=43933095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090083703A KR101117969B1 (en) 2009-09-04 2009-09-04 Vehicle surrounding information service system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101117969B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101377204B1 (en) * 2012-09-03 2014-04-01 한국과학기술원 System and method of providing road surface information, and vehicle using the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101715211B1 (en) * 2016-11-03 2017-03-13 한국건설기술연구원 Apparatus and method for detecting status of surface of road by using image and laser
CN114684150A (en) * 2022-02-21 2022-07-01 北京新能源汽车股份有限公司 Parking road wet and slippery road early warning method and device
CN116052442B (en) * 2022-12-15 2024-10-15 嬴彻星创智能科技(上海)有限公司 Risk identification method and system for road pit, electronic equipment and storage medium
CN116080399B (en) * 2023-02-23 2023-10-20 江苏泽景汽车电子股份有限公司 Display method, display system and storage medium

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003189293A (en) 2001-09-07 2003-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Device for displaying state of surroundings of vehicle and image-providing system
JP2006121587A (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Nissan Motor Co Ltd Operation supporting device and bird's-eye view creation method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003189293A (en) 2001-09-07 2003-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Device for displaying state of surroundings of vehicle and image-providing system
JP2006121587A (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Nissan Motor Co Ltd Operation supporting device and bird's-eye view creation method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101377204B1 (en) * 2012-09-03 2014-04-01 한국과학기술원 System and method of providing road surface information, and vehicle using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110025577A (en) 2011-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10186147B2 (en) Wrong-way determination apparatus
CN107380164B (en) Driver assistance system based on computer vision and support system
JP5070809B2 (en) Driving support device, driving support method, and program
CA2681386C (en) Warning apparatus and method
EP2214149B1 (en) Collision avoidance assisting system for vehicle
EP2352136B1 (en) System for monitoring the area around a vehicle
EP2784763A1 (en) Vehicle periphery monitoring device
JP4173902B2 (en) Vehicle periphery monitoring device
US20120147188A1 (en) Vehicle vicinity monitoring apparatus
JP2010044561A (en) Monitoring device to be mounted on vehicle
KR101117969B1 (en) Vehicle surrounding information service system
JP4528283B2 (en) Vehicle periphery monitoring device
US20140270392A1 (en) Apparatus and Method for Measuring Road Flatness
KR20180065527A (en) Vehicle side-rear warning device and method using the same
JP4644273B2 (en) Vehicle periphery monitoring device
KR102008398B1 (en) Apparatus and method for notifying collision risk on the road
JP5003473B2 (en) Warning device
JP2011103058A (en) Erroneous recognition prevention device
JP2004349926A (en) Obstacle detection apparatus and method, and program for obstacle detection
JP5172482B2 (en) Vehicle periphery monitoring device
JP4901287B2 (en) Driving support device
JP2011191859A (en) Apparatus for monitoring surroundings of vehicle
KR20170069645A (en) System of preventing pedestrian accident and method performing thereof
Le Guilloux et al. PAROTO project: The benefit of infrared imagery for obstacle avoidance
KR101712329B1 (en) Front vehicle start alarm apparatus and method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150130

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180130

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190130

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191219

Year of fee payment: 9