KR101323227B1 - 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치에 관한 것으로, 차량의 전후좌우 및 차량 내부의 영상을 획득하는 카메라부와, 비상호출, 영상전송 등을 수행하는 무선연결부와, 영상을 저장 매체에 기록하는 영상저장부와, 외부충격을 감지하는 센서부와, 상기 카메라부의 동작을 제어하며 상기 카메라부에서 획득한 영상에서 움직임 및 번호판 인식을 수행함과 아울러 상기 획득한 영상을 상기 영상저장부에 전달하고, 움직임 또는 외부충격이 발생하면 상기 무선연결부로 알람신호를 전달하는 영상/음성 처리부와, 상기 무선연결부로 과금신호가 수신되면 해당 요금을 납부하는 전자요금징수 시스템부와, 외부의 전원 충격으로부터 부품을 보호하고 일정한 전압을 출력하는 기능을 수행하는 전원관리부를 포함한다. 본 발명은 전장부품보호 및 안정적 정전원 공급이 가능하고, 차량의 주행 및 주정차시 운전자의 입력에 따라 팬, 틸트, 줌 기능을 수행할 뿐만 아니라 운전자 시선방향으로 카메라를 움직여 최적의 영상을 획득한다. 또한 차량 주정차 중에 임의의 구역에 대한 움직임감지를 통해 차량에 접근하는 차량 또는 사람을 판별하여 차량훼상 및 도난을 방지한다. 또한, 전자요금 자동납부를 통해 운전자에게 편리함을 준다.

Description

매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치{IMAGE RECORDING APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 블랙박스 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치에 관한 것이다.

현재 자동차의 수가 증가하면서 필연적으로 교통사고가 증가하고 있다.

교통사고는 대부분 돌발적으로 발생하기 때문에 사고 발생 과정이 남아 있지 않는다. 따라서 교통사고의 원인을 규명하기 위하여 사고 당시의 현장 상황 및 현장 목격자들의 증언을 근거로 사고 원인을 파악하게 된다. 그러나 현장 목격자들은 각각 본인에게 유리한 방향으로 사고 발생 상황을 진술하기 때문에 사고 발생 상황에 대한 진술이 서로 달라 사고 원인을 정확하게 규명하기가 쉽지 않다.

만일, 교통사고의 원인이 잘못 규명될 경우 피해를 당한 사람이 가해자가 되어 진정한 피해자가 불합리한 책임을 지게 된다.

근래에는 교통사고의 원인 규명 등을 위해서 차량 내에 설치되어, 차량 내,외부의 영상을 기록하는 차량용 영상기록장치(DVR)가 개발되어 상용화되고 있다.

현재 개발되어 상용화된 차량용 블랙박스 시스템은 차량의 속도, 주행 시간, 주행 거리를 주기적으로 기록하는 디지털 주행 기록장치; 또는 핸들각도, 브레이크 강도, 엔진 회전수 등의 정보를 저장하는 드라이브 레코더 장치; 또는 차량 충돌 시 차량 내/외부 영상 및 음성 데이터를 압축/저장하는 차량 동영상 저장장치; 또는 GPS 시스템을 통해 차량 이동 경로, 속도, 시간 등을 검출해 저장하는 차량 운행 경로 추적 장치; 또는 차량도난, 화재, 교통정보, 비상 응급신호송출 등을 수행하는 텔레매틱스 기술 등이 대부분이다.

본 발명은 ESD(Electro-Static Damage) 보호 기능을 가진 단일칩을 내장하여 차량용 영상저장 장치의 부품을 보호하고 안정적으로 전원을 공급함은 물론 차량 배터리의 방전을 방지하며, 운전자의 시선 또는 입력에 따라 하나 이상의 카메라를 자동 제어하여 영상을 획득할 수 있도록 창안한 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 본체를 매립형 또는 외장형으로 선택 장착하며, 복수의 카메라를 추가 연결할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 차량의 전후좌우에 복수의 카메라를 장착하여 주행 및 주정차 시의 주변영상을 획득, 기록함에 있어서, 운전자의 입력에 따라 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 기능을 수행하여 최적의 영상을 획득하도록 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 운전자의 시선 또는 음성명령에 따라 카메라를 자동으로 제어하여 임의의 시간에 원하는 영상을 획득할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 차량의 주차 또는 정차 중에 차량의 주변 임의 영역에서 물체의 움직임이 감지될 경우 그 물체의 움직임을 영상으로 저장함과 아울러 물체의 차량 접촉시 호출 및 경보를 발생시키는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 차량 사고 시의 차량에 가해진 충격량 및 카메라를 이용한 동작인식 기반으로 긴급 구조 상황으로 판별되는 경우 차량 정보를 포함한 긴급 구조 신호를 미리 설정된 전화번호 또는 경찰서, 소방서 등의 긴급구조 단체에 전송하도록 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전자요금 징수를 위한 기능을 탑재하여 고속도로, 유료도로에서 통행료 납부의 편리성을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 카메라부와, 센서부와, 음성인식부와, 영상/음성처리부와, 영상출력부와, 영상저장부와, 무선연결부와, 전원관리부와, 전자요금징수 시스템부를 포함한다.

상기 카메라부는 차량의 전후좌우 및 차량 내부의 영상을 획득하는 기능블록으로, 기본 장착되어 차량 전방 및 내부 감시를 위한 M개의 카메라와, 필요에 의해 확장되는 N개의 카메라를 포함한다.

상기 카메라부는 (M+N)개의 카메라 중 적어도 하나의 카메라가 운전자의 시선 방향에 따라 움직이며, 특히 시선 방향의 카메라를 움직이도록 구성함이 바람직하다.

상기 카메라부는 사용자의 입력에 따라 임의의 카메라에 대해 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 기능을 수행하도록 구성함이 바람직하다.

상기 센서부는 가속도와 위치정보를 획득하는 기능블록으로, G 센서(중력센서)와 GPS 수신기를 포함한다.

상기 음성인식부는 사용자의 음성명령을 인식하여 영상/음성처리부에 전달하는 기능블록이다.

상기 영상출력부는 상기 영상/음성처리부에서 처리한 영상을 디스플레이 장치에 전달하는 기능블록이다.

상기 전자요금징수 시스템부는 고속도로, 유료도로 등의 요금정산소에서 통행료를 자동 결제하고 그 결제내역을 상기 영상/음성처리부에 전달하는 기능블록이다.

상기 영상/음성처리부는 사용자의 키 입력, 리모콘 입력 또는 음성명령을 판독하여 영상 녹화, 움직임 인식, 번호판 인식, 알람신호 발생, 카메라부 제어, 영상 표시, 통행료 결제내역 표시 등의 동작을 수행하는 기능블록이다.

상기 영상/음성처리부는 상기 카메라부에서 획득한 영상을 분석하여 움직임감지 및 번호판 인식을 수행하며, 카메라 제어 신호와 알람신호를 생성하는 기능블록이다.

상기 영상/음성처리부는 센서부에서의 신호를 확인하여 충격, 진동 등에 의한 영상 떨림으로 판별하면 영상의 떨림을 보정하도록 구성함이 바람직하다.

상기 영상/음성처리부는 주행 중 또는 주정차 중에 카메라로 획득한 영상 중 임의의 구역에서 움직임을 감지하면 움직임이 감지된 구역의 영상을 고해상도 처리하여 저장함과 아울러 현재 상황을 영상출력부를 통해 화면에 출력하도록 구성함이 바람직하다.

상기 영상/음성처리부는 주정차 중에 카메라로 획득한 영상 중 임의의 구역에서 동작을 감지하면 미리 설정한 대상을 호출하도록 제어부에 알리도록 구성함이 바람직하다.

상기 영상/음성처리부는 주행 중 또는 주정차 중에 카메라로 획득한 영상 중 주변 차량의 번호판, 도로 표지판, 신호등이 인식되면 그 인식된 해당 영상을 고해상도 처리하고 그 처리된 영상을 영상저장부에 전달하도록 구성함이 바람직하다.

상기 영상/음성처리부는 센서부에서 감지한 충격량이 미리 설정한 임계치를 초과하는 경우 사고상황으로 판별하여 무선연결부를 통해 미리 지정한 대상(차량 소유주, 경찰서, 소방서, 구호단체 등)에게 차량 정보, 위치정보, 영상을 전송하도록 구성함이 바람직하다.

상기 영상저장부는 상기 영상 처리 수단에서 처리된 영상을 저장 매체에 기록하는 기능블록으로, 열, 압력, 충격 등에 내성을 가지도록 열경화성, 내열성, 방염성 재질로 제조된 케이스 또는 하우징을 채용하여 저장매체를 수납하도록 구성함이 바람직하다.

상기 무선연결부는 상기 영상/음성처리부의 판독 결과에 따라 비상호출, 영상전송 등을 수행하는 기능블록으로, 이동단말기 제조업체와는 별도의 프로토콜 및 프로그램을 탑재하여 임의의 이동단말기와 연결하도록 구성함이 바람직하다.

상기 전원관리부는 외부의 전원 충격으로부터 부품을 보호하고 일정한 전압을 출력하는 기능블록으로, 정전기 또는 급격한 전원 충격으로부터 전장 부품을 보호하는 ESD보호기; 허용 전압 범위 외의 전압이 유입될 경우 차단신호를 출력하고, 허용 전압 범위 내에서 전압 변화에 따라 승압 또는 강압 신호를 출력하는 전원감지기; 상기 전원감지기의 신호에 따라 승압 또는 강압의 정류 동작을 수행하여 정전압을 공급하는 정류기; 상기 전원감지기의 차단신호에 따라 배터리로부터 공급되는 전원을 차단하는 전원차단기; 차량 시동/정지 시 배터리 전압이 미리 설정된 전압 레벨 이하로 감지되면 상기 전원차단기를 제어하여 상기 배터리로부터 입력되는 전압을 차단하는 배터리방전방지기를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 전원관리부는 차량용공업규격(Automotive Specification)을 만족하도록 고전압을 사용할 수 있는, 반도체 제조 공정을 이용하여 단일 칩으로 제조하는 것이 바람직하다.

상기 구성의 본 발명은 상기 각 기능블록이 탑재되는 본체와, 상기 본체가 탈착 가능하며 차량 내부 임의의 위치에 장착하는 홀더를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명은 본체만을 차량 내부에 장착하여 매립형으로 사용하거나, 본체를 홀더에 결합하여 외장형으로 사용할 수 있다.

본 발명은 ESD(Electro Static Damage) 보호용 기능을 가진 단일칩을 내장하여 차량용 영상저장 장치의 부품을 보호하고 안정적으로 전원을 공급함으로써 차량용 영상저장 장치의 안정적 동작을 보장하여 제품의 신뢰성을 향상시킨다.

또한, 본 발명은 사용자 선택에 의해 매립형 또는 외장형으로 사용할 수 있어 장착 위치 선정에 편리함을 제공한다.

또한, 본 발명은 차량의 전후좌우에 다수의 카메라를 장착하여 주행 및 주정차 시의 주변영상을 획득, 기록함에 있어서, 운전자의 입력(리모콘 입력, 키 입력, 음성명령)에 따라 Pan, Tilt, Zoom 기능을 수행하여 최적의 영상을 획득함은 물론 운전자의 시선에 따라 카메라를 자동으로 제어하여 임의의 시간에 원하는 영상을 획득할 수 있도록 함으로써 사고발생 시에 상황을 즉시 인식할 수 있는 영상을 확보할 수 있어 사고에 빠르게 대처할 수 있다.

또한, 본 발명은 주정차 중에 임의의 구역에 대한 움직임감지를 통해 차량에 접근하는 차량 또는 사람을 판별하고 영상을 획득함과 아울러 차량 접촉 시에 비상호출 및 경보 발생으로 차량 손상 및 도난을 방지하도록 함으로써 운전자의 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명은 차량 사고 시의 충격량 및 카메라를 이용한 움직임감지 기반으로 긴급 구조 상황으로 판별되는 경우 차량 정보를 포함한 긴급 구조 신호를 미리 설정된 전화번호 또는 경찰서, 소방서 등의 긴급구조 단체에 전송함으로써 사고 상황을 빠르게 알려 대처할 수 있다.

또한, 본 발명은 전자요금징수 시스템부를 부가하여 전자요금 징수를 위한 별도의 단말기를 장착할 필요가 없이 통행료를 납부할 수 있어 운전자에게 편리함을 줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치의 블록 구성도,
도 2는 도 1에서 전원관리부의 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에서 전원관리 과정에 따른 신호 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시 예에서 영상 떨림 보정 과정에 따른 신호 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시 예에서 보안 설정에 따른 신호 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시 예에서 복수의 카메라로 획득한 영상 저장 포맷의 구조도.
도 7 및 도 8은 본 발명에서 복수의 카메라를 이용한 감시영역의 예시도.
도 9는 본 발명의 실시 예에서 전자요금 납부에 따른 신호 흐름도.
도 10은 본 발명의 실시 예에서 전자요금 납부 결과 화면을 표시한 도면.

이하, 본 발명에 따른 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서는 본 발명의 기술적 사상 및 본질적 특성을 명료히 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 공지된 기술에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치는, 도1의 블록 구성도에 도시한 바와 같이, 카메라부(110)와, 영상/음성처리부(130)와, 센서부(120)와, 영상출력부(140)와, 영상저장부(160)와, 제어부(170)와, 무선연결부(190)와, 전원관리부(200)를 포함한다.

상기 카메라부(110)는 차량의 전,후,좌,우 및 차량 내부에 장착되는 (M+N)개의 카메라를 포함한다. 상기 M개의 카메라는 기본 장착되며, N개의 카메라는 확장용이다.

상기 카메라부(110)는 카메라제어기(180)의 신호에 따라 (M+N)개의 카메라들이 각각 상,하,좌,우 회전 및 줌밍 기능을 통해 차량 내,외부의 원하는 영상을 획득하여 상기 영상/음성처리부(130)에 전달하도록 구성한다.

상기 센서부(120)는 가속도를 감지하는 G 센서(중력센서) 및 위치정보를 수신하는 GPS 수신기를 포함한다. 상기 센서부(120)는 상기 차량의 가속도와 위치 정보를 영상/음성처리부(130)에 전달하도록 구성한다.

상기 영상/음성처리부(130)는 카메라부(110)로부터 차량의 전방, 후방, 전후방, 또는 전후좌우방 등의 영상을 전달받아 움직임감지, 번호판 인식 등의 영상 처리 기능을 수행하도록 구성한다.

상기 영상/음성처리부(130)는 센서부(120)에서의 가속도와 위치 정보를 수신부(130-1)를 통해 전달받고 운전자의 입력에 따라 카메라부(110)에서 전달받은 영상에 대해 Pan, Tilt, Zoom 기능을 수행하여 운전자가 원하는 영상을 확보하도록 구성한다.

상기 영상출력부(140)는 G 센서 및 GPS 수신기로부터 전달되는 정보와 카메라부(110)에서 획득한 영상을 RGB, CVBS, HDMI 방식으로 디스플레이 장치(150)의 화면에 표시하도록 구성한다.

상기 디스플레이 장치(150)는 HUD(Head Up Display), PMP, 네비게이션 등과 같은 영상 디스플레이 장치로 구성 가능하다.

상기 디스플레이 장치(150)를 HUD로 구성하는 경우 카메라부(110)에서의 영상 및 센서부(120)에서 전달받은 정보를 차량의 전면 유리창에 디스플레이할 수 있다.

상기 영상저장부(160)는 영상/음성처리부(130)로부터 전달되는 영상을 SD 메모리, USB 메모리, flash 메모리, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), ODD(Optical Disk Drive) 등의 저장매체에 저장한다.

상기 SD, Micro SD, USB 등의 이동식 저장매체는 내열성 및 방염성을 갖는 재질로 만들어진 케이스(또는 하우징) 내부에 수납되는 것이 바람직하다. 상기 이동식 저장 매체가 케이스에 수납되므로써 차량 운행중이거나 또는 차량 사고시 발생되거나 발생될 수 있는 열, 압력, 충격으로부터 이동식 저장매체를 보호하게 된다.

상기 제어부(170)는 영상/음성처리부(130)로부터 전달되는 신호를 통해 카메라 제어신호와 알람신호를 생성하며, 비상호출, 영상전송 등의 경우 상기 무선연결부(190)를 제어하도록 구성한다.

상기 무선연결부(190)는 제어부(170)의 신호에 따라 긴급구조 신호 발생기, 무선 송신기를 구동하거나, PDA 또는 휴대폰 또는 스마트폰을 연결하여 위치 기반 시스템으로부터 획득된 위치 정보, 차량정보를 영상과 함께 차량 소유주가 지정한 대상에게 전송하도록 구성한다. 상기 무선연결부(190)의 통신방식은 Wi-fi, CDMA, 블루투스(Bluetooth), 긴급구조 주파수, 비영리 공용주파수 또는 방송용 출력 허용 주파수 중 적어도 하나 이상의 방식을 이용한다.

상기 전원관리부(200)는 외부의 전원 충격으로부터 부품을 보호하고 일정한 전압을 출력하는 기능을 수행하도록 구성한다.

상기 전원관리부(200)는 도2의 블록도에 도시한 바와 같이, ESD(Electro Static Damage) 보호기(210)와, 전원감지기(220)와, 정류기(230)와, 전원차단기(240)와, 배터리방전방지기(250)를 포함한다.

상기 ESD보호기(210)는 커패시터 등을 추가하여 정전기 또는 급격한 전원 충격으로부터 전장 부품을 보호하도록 구성한다.

상기 전원감지기(220)는 허용 전압 범위 외의 전압이 유입될 경우 즉, 허용 전압 이상의 과전압이 유입되는 경우 또는 차량의 배터리로부터 공급되는 전원이 다음 엔진 시동에 필요한 허용 전압 이하의 저전압으로 감지되는 경우 전원차단기(240)에 차단신호를 보내고, 허용 전압 범위 내에서 전압 변화에 따라 승압 또는 강압 신호를 정류기(230)에 전달하도록 구성한다.

상기 정류기(230)는 입력 전압의 변동을 최소화하여 일정한 전압이 공급되도록 전원감지기(220)의 신호에 따라 승압 또는 강압의 정류 동작을 수행하도록 구성한다.

상기 전원차단기(240)는 전원감지기(220)로부터 전달되는 차단 신호에 따라 차량의 배터리로부터 공급되는 전원을 차단하도록 구성한다.

상기 배터리방전방지기(250)는 차량 시동/정지 시 배터리 전압이 미리 설정된 전압레벨 이하로 감지되면 전원차단기(240)로 차단신호를 전달하여 상기 배터리로부터 입력되는 전압을 차단하도록 구성한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 실시 예에 대한 동작 및 작용효과를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 실시 예에서 전원관리 과정을 도3의 신호 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

전원관리부(200)는 배터리방전방지기(250)가 차량 시동 또는 정지 시에 배터리 전압을 감지하여 미리 설정된 전압레벨 이하로 판명되면 상기 전원차단기(240)를 제어함으로써 상기 배터리로부터 입력되는 전압을 차단하여 상기 배터리의 방전을 방지한다.

상기 동작이 종료된 후 배터리로부터 전원이 유입되면 ESD보호기(210)를 통해 정류기(230)로 공급된다.

이때, ESD보호기(210)는 차량 내외에서 발생하는 정전기 또는 급격한 전압 변화에 의한 충격으로부터 전장 부품의 파손을 방지하도록 ESD 보호 기능을 수행한다. 즉, ESD보호기(210)는 전장 부품의 구동, 차량 발전기의 구동 시 발생하는 과전압 등에 의한 전원 충격으로부터 전장 부품의 파손을 방지하도록 ESD 보호 기능을 수행하는 것이다.

그리고, 배터리로부터 전원이 공급되는 동안 전원감지기(220)는 공급되는 전원이 정상 전압, 전류인지를 판별하여 정류기(230)와 전원차단기(240)의 동작을 제어한다.

즉, 전원감지기(220)는 차량의 배터리로부터 공급되는 전원이 다음 엔진 시동에 필요한 전압을 유지하지 못할 경우 전원차단기(240)에 전원 차단 신호를 전송하여 차량의 배터리로부터 공급되는 전원을 차단함으로써 엔진 시동에 충분한 전원이 유지될 수 있도록 한다.

이후, 전원감지기(220)는 배터리로부터 공급되는 전원이 다음 엔진 시동에 필요한 전압 상태로 복구되었음을 감지하면 전원차단기(240)에 전원 공급 신호를 전송하여 전원 공급이 이루어지도록 한다.

또한, 전원감지기(220)는 차량의 배터리로부터 공급되는 전원이 허용 전압 범위 내에서 과전압 또는 저전압일 경우 정류기(230)에 강압 신호 또는 승압 신호를 보낸다.

이에 따라, 정류기(230)는 전원감지기(220)의 승압 신호 또는 강압 신호에 따라 전장 부품에 정해진 일정한 전압이 공급되도록 전압을 올리거나 낮추는 정류 기능을 수행한다.

즉, 정류기(230)는 전장 부품에 의한 전압 강하가 발생하여도 일정 전압을 유지하도록 조절함으로써 배터리(Battery) 또는 슈퍼 커패시터(Super Cap.) 등의 전원 부품에 의해 발생하는 서지 전류에 의해 전장 부품에 일정 레벨의 정전원이 공급되도록 한다.

상기 동작의 전원관리부(200)는 ESD보호기(210), 전원감지기(220), 정류기(230), 전원차단기(240) 및 배터리방전방지기(250)를 하나의 칩으로 구성할 수 있으며, 이러한 칩은 반도체 제조공정으로 집적화하고 차량용 공업규격(Automotive Specification)을 만족하도록 구현하여 고전압 입력에도 동작이 가능토록 한다.

따라서, 상기와 같은 전원관리부(200)의 동작으로 정상적으로 전원이 공급되므로 영상 획득, 도난방지, 비상상황 경고 및 비상호출 등의 동작을 수행하게 된다.

우선, 카메라부(110)의 장착에 대해 설명하기로 한다.

상기 카메라부(110)는 M개의 카메라가 전방 감시용으로 본체에 기본 장착된다. 따라서, 외장형으로 본체를 차량 전면부에 장착하는 경우에는 도7에 예시된 바와 같이, M개의 카메라를 이용하여 카메라별 시야각을 보완함으로써 사각지대 없이 전방의 영상을 촬영한다.

또한, 상기와 같이 M개의 카메라만을 이용하는 경우 차량 전방 이외의 방향을 감시할 수 없으므로 N개의 카메라를 본체에 연결하여 차량의 전방 이외의 방향을 감시할 수 있도록 장착함으로써 도8에 도시된 바와 같이 차량의 전후좌우 어느 방향으로도 사각지대 없이 영상을 촬영할 수 있다.

또한, 매립형으로 설치하는 경우 본체에 기본 장착된 M개의 카메라를 이용하지 못하게 되므로 차량의 전후좌우 각 방향을 감시하도록 N개의 카메라를 장착함으로써 도8에 도시한 바와 같이 차량의 전후좌우 어느 방향으로도 사각지대 없이 영상을 촬영할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서 차량 운행 중 또는 주정차 중에 영상 획득 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서 영상/음성처리부(130)는 본체 또는 리모콘의 버튼 입력 또는 음성인식부(300)에서 음성명령이 입력되는 경우 그 입력신호를 판독하여 그 판독결과에 따른 기능(예로, 영상촬영, 녹화, 감시 등)을 수행하게 된다.

상기 카메라부(110)는 카메라제어기(180)의 신호에 따라 복수의 카메라가 각각 상,하,좌,우 회전 및 줌밍 기능을 통해 차량 내,외부의 영상을 촬영하여 영상/음성처리부(130)에 전달한다.

상기 카메라부(110)는 사용자의 입력에 따라 자동 또는 수동 방식으로 PTZ(pan, tilt, zoom) 기능을 수행하여 최적의 영상을 획득하게 된다.

또한, 카메라부(110)는 운전자 시선의 각도, 방향에 따라 복수(외장형으로 확장 설치한 경우 M+N개)의 카메라 중 해당 방향에 장착된 카메라가 운전자의 시선을 따라 움직이면서 운전자가 원하는 영상을 임의의 시간에 확보하게 된다. 이를 위해, 차량의 내부에 설치된 복수의 카메라들 중 임의의 카메라가 운전자의 얼굴을 촬영하여 영상/음성처리부(130)에 전달하고 상기 영상/음성처리부(130)는 운전자의 눈동자 움직임을 감지하여 운전자의 시선에 대한 정보를 제어부(170)에 전달한다.

이에 따라, 상기 제어부(170)가 카메라제어기(180)를 통해 운전자 시선 방향에 장착된 카메라를 운전자의 시선 방향으로 움직임으로써 운전자가 원하는 최적의 영상을 획득하게 된다.

이때, 운전자가 음성명령으로 영상 녹화를 설정하면 이를 음성인식부(300)를 통해 인식한 영상/음성처리부(130)는 카메라부(110)로 촬영된 영상을 영상저장부(160)에 전달하여 저장하는데, 음성명령이 인식된 시점부터 일정시간 동안의 영상을 저장하도록 동작시킬 수 있다.

그리고, 상기 센서부(120)는 G 센서(중력센서)에서 감지한 차량의 가속도 정보 및 GPS 수신기에서 수신한 차량의 위치 정보를 영상/음성처리부(130)에 전달한다.

이때, 영상/음성처리부(130)는 카메라부(110)에서 획득한 영상을 센서부(120)에서 전달된 가속도 정보 및 위치 정보와 함께 영상저장부(160)에 전달하여 SD 메모리, USB 메모리, 플래시 메모리, HDD 등의 저장 매체에 기록하게 된다.

이에 따라, 운전자는 운전 중 또는 운전 종료 후에 운행 상황을 파악할 수 있게 된다.

이때, 영상/음성처리부(130)는 주행 및 주정차 중에 카메라부(110)에서 입력되는 영상을 처리함에 있어서, 주변 차량의 번호판, 도로 표지판, 신호등을 인식하는 기능을 수행한다. 상기 차량의 번호판, 도로 표지판을 인식하는 기능은 광학 문자 인식(OCR : Optical Character Recognition) 기술을 예로 들 수 있다.

이에 따라, 영상/음성처리부(130)는 카메라부(110)에서 획득한 영상에서 움직임감지, 번호판 인식 등의 영상 처리 기능을 수행함에 있어, 주행 중 또는 주정차 중에 인식한 차량 번호, 도로표지판, 신호등의 영상을 인식시점과 함께 영상저장부(160)에 전송하여 동영상으로 저장한다.

또한, 영상/음성처리부(130)는 카메라부(110)로부터 영상을 입력받아 움직임감지, 번호판 인식 등의 영상 처리 기능을 수행함에 있어서, 움직임 감지 기반으로 주행 중 화면에 임의로 설정된 구역 내의 이동 물체를 감지하게 된다.

이에 따라, 임의로 설정된 구역 내의 이동 물체가 임계 범위 이내로 접근하는 경우 영상/음성처리부(130)는 영상출력부(140)를 통해 디스플레이 장치(150)의 화면에 출력하여 운전자에게 사고의 위험을 경고한다.

아울러, 영상/음성처리부(130)는 차량에 접근하는 임의의 대상을 고해상도 영상으로 처리하여 영상저장부(160)를 통해 저장 매체에 기록하게 된다.

또한, 영상/음성처리부(130)는 도4의 신호 흐름도에 도시한 바와 같이, 센서부(120)를 통해 주행 및 주정차중 지면 상태, 충격, 진동 등의 요인에 의한 영상의 흔들림을 판별하여 영상 떨림을 보정함으로써 떨림이 없는 선명한 최적의 영상을 확보하도록 한다. 만일, 복수의 카메라로부터 입력된 영상을 분석하여 영상 떨림이 발생한 영상이 있으면 해당 영상에 대해 떨림 보정을 실행하고 복수의 영상을 순서대로 처리하여 도6과 같은 콘테이너 형태의 포맷으로 저장하게 된다. ?

그리고, 영상/음성처리부(130)는 카메라부(110)에서 획득한 영상을 처리하여 영상출력부(140)에 출력함에 있어, 영상/음성처리부(130)는 차량의 가속도 정보와 위치 정보를 영상과 합성하여 영상출력부(140)에 전송한다.

이에 따라, 상기 영상출력부(140)는 RGB, CVBS, HDMI를 사용하여 HUD 또는 PMP, 네비게이션 등의 화면 표시 장치인 디스플레이 장치(150)에 출력하여 상기 합성 영상을 표시하게 된다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 운행 중, 주정차 중에 차량에 가해지는 충격을 감지하여 해당 상황을 판별하고 그 판별된 상황에 대처하도록 동작하는데, 이를 도5의 신호 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

영상/음성처리부(130)는 카메라부(110)에서 획득한 복수의 영상을 상황 인식 기반의 동작 감지 기능으로 분석하여 차량에 접근하는 물체를 인식함과 동시에 주행 중 또는 주정차 중에 센서부(120)의 가속도 정보를 이용하여 차량에 가해지는 충격을 판별하게 된다.

이때, 주행 중에 센서부(120)에서 감지한 충격량이 임계치를 초과함과 동시에 카메라부(110)에서 획득한 복수의 영상을 분석하여 차량 접촉으로 판단되면 영상/음성처리부(130)는 이를 제어부(170)에 전달하게 된다.

이에 따라, 제어부(170)는 사고 상황으로 판단되면 무선연결부(190)를 통해 차량 소유주 또는 차량 소유주가 지정한 대상에게 사고 상황과 관련 정보(차량 정보, 위치 정보, 영상 등)를 전송한다.

또한, 주정차 중에 영상/음성처리부(130)는 카메라부(110)로 획득한 복수의 영상을 분석하여 움직임이 감지되는지 판별함과 동시에 센서부(120)에서 감지한 충격량이 미리 설정한 임계치를 초과하는지 비교함에 의해 차량의 훼손 또는 도난상황을 판별하게 된다. 상기 복수의 영상 분석은 각 영상에 대해 임의로 설정한 감시영역에 대해서만 움직임 감지를 수행하도록 하여 영상/음성처리부(130)의 부담을 줄일 수 있다.

만일, 차량에 가해진 충격량이 미리 설정한 임계치를 초과하여 차량에 임의의 물체가 접촉하거나 카메라부(110)에서 획득한 영상 처리 결과 임의의 물체(사람 또는 차량)의 접근 또는 접촉으로 판별되면 영상/음성처리부(130)는 이를 제어부(170)에 알리게 된다.

이에 따라, 제어부(170)는 차량 훼손 또는 도난 상황으로 판단하여 무선연결부(190)를 통해 차량 소유주 또는 미리 지정한 대상에게 현재 상황을 알리게 된다. 아울러, 경보를 발생시켜 도난 방지 및 차량 훼손 상황을 주위에 알리게 된다.

또한, 상기 사고, 도난, 차량 훼손 등을 차량 소유주 또는 미리 지정한 대상에게 알리기 위해 무선연결부(190)를 제어함에 있어서, 상기 무선연결부(190)에 포함된 블루투스, 적외선 통신 기능을 이용하여 접속된 운전자의 PDA 또는 휴대폰 또는 스마트 폰을 통해 차량 소유주가 지정한 대상을 포함하여 응급 구호 단체 또는 유사한 단체 및 개인에게 텍스트(Text), 암호화된 데이터, 음성, SMS, 모르스(Morse) 신호 등의 조난 신호를 전송한다.

즉, 무선연결부(190)를 제어하여 비상상황을 알림에 있어서, 위치 정보, 차량 정보를 포함한 긴급 구조신호를 무선 송신 기능을 이용하여 경찰, 소방서 또는 긴급 구조 단체 및 개인에게 전송하거나 아마추어 무선의 긴급 주파수, 국제 구난 주파수, 일반 비업무용 주파수, 비영리용 공용 주파수, 허용 출력내의 방송용 주파수 등 해상과 육상에서 통용되는 모든 긴급 구조 주파수 대역에 텍스트(Text), 암호화된 데이터, 음성, SMS, 모르스(Morse) 신호 등의 조난 신호를 전송한다.

그리고, 상기 동작을 위한 무선연결부(190)는 PDA와 스마트폰 제조사와는 무관하게 별도의 프로토콜 및 관련 기능과 프로그램을 별도로 탑재하여 차량용 영상 감시 시스템과 PDA 또는 스마트폰을 연결하고, 위치 정보, 차량 정보, 획득 영상 및 조난 신호를 전송할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 전자요금징수 시스템부(400)를 부가하여 고속도로 또는 유료도로를 이용하는 경우 통행료를 자동으로 정산할 수 있는데, 이를 도9의 신호 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 전자요금징수 시스템부(400)는 패스카드 예로, 하이패스카드 기능을 탑재하여 전자식으로 통행료를 자동 납부하는데, 영상/음성처리부(130)과 직렬통신, USB 또는 무선통신 방식으로 연결된다.

상기 전자요금징수 시스템부(400)는 통행료 자동 납부를 위하여 자체에 무선연결부를 탑재하거나 무선연결부(170)를 이용할 수 있다.

과금신호가 수신되면 전자요금징수 시스템부(400)는 패스카드 ID 및 차량종류 를 요금정산소에 설치된 정산기기로 전송한다.

이후, 상기 정산기기에서 차량에 해당하는 통행료와 해당 요금소 정보가 수신되면 상기 전자요금징수 시스템부(400)는 패스카드에 충전된 금액에서 해당 통행료를 감액하고 충전잔액, 요금소, 통행료를 저장하고 그 정산결과에 따른 정보를 영상/음성처리부(130)에 전달한다.

이에 따라, 영상/음성처리부(130)는 요금소, 통행료 정보를 영상처리하여 영상저장부(160)를 통해 저장장치에 저장하고 영상출력부(140)에 전달함으로써 디스플레이장치(150)의 화면에 도10과 같이 요금소 및 통행료를 표시하여 운전자에게 알리게 된다.

상기에서 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하였으나, 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상 및 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 형태로 구현할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 카메라부 120 : 센서부
130 : 영상/음성처리부 140 : 영상출력부
150 : 디스플레이장치 160 : 영상저장부
170 : 제어부 180 : 카메라제어기
190 : 무선연결부 200 : 전원관리부
210 : ESD보호기 220 : 전원감지기
230 : 정류기 240 : 전원차단기
250 : 배터리방전방지기 300 : 음성인식부
400 : 전자요금징수 시스템부

Claims (13)

1. 차량의 전후좌우 및 차량 내부의 영상을 획득하되, 운전자의 시선 방향에 따라 시선 방향의 카메라를 움직여 영상을 획득하는 카메라부;
   비상호출 또는 영상전송을 수행하는 무선연결부;
   영상을 저장 매체에 기록하는 영상저장부;
   외부충격을 감지하는 센서부;
   상기 카메라부를 통해 운전자의 시선방향을 인식하여 상기 카메라부의 동작을 제어하며, 상기 카메라부에서 획득한 영상을 분석하여 움직임, 표지판 및 번호판 인식을 수행함과 아울러 상기 획득한 영상을 상기 영상저장부에 전달하고, 움직임 또는 외부충격이 발생하면 상기 무선연결부로 알람신호를 전달하는 영상/음성 처리부;
   사용자에 의한 키입력, 리모콘입력 또는 음성입력을 상기 영상/음성 처리부에 전달하는 입력부;
   상기 무선연결부로 과금신호가 수신되면 해당 요금을 납부하는 전자요금징수 시스템부; 및
   배터리 전압을 입력으로 일정 정전압을 출력하며, 배터리 전압이 일정레벨 이하로 감지되면 배터리로부터 공급되는 전압을 차단하는 전원관리부를 포함하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 전원관리부는
   정전기 또는 급격한 전원 충격으로부터 전장 부품을 보호하는 ESD보호기;
   허용 전압 범위 내에서 전압 변화에 따라 승압 또는 강압 신호를 출력하며, 허용 전압 이상의 전압이 유입될 경우 또는 차량의 배터리로부터 공급되는 전원이 다음 엔진 시동에 필요한 허용 전압 이하의 전압으로 감지되는 경우 차단신호를 출력하는 전원감지기;
   상기 전원감지기의 신호에 따라 승압 또는 강압의 정류 동작을 수행하여 정전압을 공급하는 정류기;
   상기 전원감지기의 차단신호에 따라 배터리로부터 공급되는 전원을 차단하는 전원차단기; 및
   차량 시동/정지 시에 배터리 전압이 미리 설정된 전압 레벨 이하로 감지되면 상기 전원차단기를 제어하여 상기 배터리로부터 입력되는 전압을 차단하는 배터리방전방지기를 포함하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 카메라부는 기본 장착되는 복수의 카메라와 필요에 의해 확장되는 복수의 카메라를 포함하여, 적어도 하나의 카메라는 운전자의 시선방향을 감지하고, 적어도 하나 이상의 카메라는 운전자의 시선방향에 따라 움직이도록 구성함을 특징으로 하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 카메라부는
   사용자의 입력에 따라 임의의 카메라에 대해 Pan, Tilt, Zoom 기능을 수행하도록 구성함을 특징으로 하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 영상/음성 처리부는 주행 중 또는 주정차 중에 복수의 카메라로 획득한 영상 중 주변 차량의 번호판, 도로 표지판, 신호등을 인식하면 그 인식된 영상을 영상저장부에 전달하며, 사용자의 음성명령이 인식된 시점부터 일정시간 동안의 영상을 저장하도록 구성함을 특징으로 하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 영상/음성 처리부는 주행 중 또는 주정차 중에 복수의 카메라로 획득한 영상을 상황인식 기반의 동작감지기능으로 분석하여 임의로 설정한 감시구역에서 움직임을 감지하면 그 움직임이 감지된 구역의 영상을 영상저장부에 전달하는 것을 특징으로 하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 영상/음성 처리부는
   주정차 중에 복수의 카메라로 획득한 영상 중 임의의 구역에서 움직임을 감지하면 미리 설정한 대상을 호출하도록 무선연결부를 제어하는 것을 특징으로 하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
9. 제1항 또는 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 영상/음성 처리부는
   복수의 영상 중 영상 떨림이 발생한 영상을 보정하는 것을 특징으로 하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
10. 제1항 또는 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 영상/음성 처리부에서 전달되는 영상을 디스플레이장치에 표시시키는 영상출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
11. 제1항 또는 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 영상/음성 처리부는
    센서부에서 감지한 충격량이 미리 설정한 임계치를 초과하는 경우 차량훼손, 도난 또는 사고상황으로 판별하여 무선연결부를 통해 미리 지정한 대상에게 차량 정보, 위치정보 및 촬영영상을 전송하도록 구성함을 특징으로 하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
12. 삭제
13. 제1항에 있어서, 무선연결부는 블루투스, 적외선 통신, Wi-fi, CDMA, 긴급구조 주파수 또는 비영리 공용주파수를 이용한 무선송신 기능, 방송용 출력 허용 주파수를 이용한 방송 기능 중 적어도 하나의 기능을 탑재하여 구성함을 특징으로 하는 매립/외장 겸용 다채널 차량용 영상저장 장치.
    

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