KR101491423B1 - 차량의 후진 보조 장치 및 그의 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 후진 보조 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후진 보조 장치는 차량의 후방에 장착되어 후방 지형정보를 획득하는 지형감지센서와, 상기 차량의 후방영상을 획득하는 영상센서와, 상기 후방 지형정보에 근거하여 후진경로를 연산하는 후진경로 연산부와, 상기 후진경로에 따른 가이드라인을 상기 후방영상과 합성하는 영상 합성부와, 상기 영상 합성부로부터 출력되는 합성영상을 표시하는 표시부를 포함한다.

Description

차량의 후진 보조 장치 및 그의 방법{APPARATUS FOR ASSISTING BACKWARD DRIVE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 후진 시 후방 지형 및 장애물 정보에 근거하여 조향연동 가이드라인을 안내함으로써, 차량 운전자의 후진 주행을 보조할 수 있는 차량의 후진 보조 장치 및 그의 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 장착되는 후방 카메라는 차량이 후방으로 주행 또는 후진 주차 시 차량의 후방 시계를 확보할 수 있게 하여 운전자가 안전하게 후진 또는 후진 주차를 수행할 수 있게 한다.
이러한 후방 카메라를 이용한 후진 보조 시스템은 차량 후진 시 스티어링 조향각에 따라 예상되는 경로를 디스플레이에 표시하는 조향연동 가이드라인을 부가기능으로 제공하고 있다. 이때, 차량의 후방 지형이 평지일 경우 비교적 예상 경로와 실제 경로가 일치하지만, 차량의 후방에 경사가 있거나 장애물이 있는 경우 예상 경로가 부정확하며 장애물의 존재도 반영하지 못한다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 차량 후진 시 후방 지형 및 장애물 정보에 근거하여 조향연동 가이드라인을 안내함으로써, 차량 운전자의 후진 주행을 보조할 수 있는 차량의 후진 보조 장치 및 그의 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 차량 후방에 장애물 또는 급격한 하향 경사 등에 의한 주행 불가 영역이 존재하면 이를 고려하여 조향연동 가이드라인을 안내하는 차량의 후진 보조 장치 및 그의 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후진 보조 장치는 차량의 후방에 장착되어 후방 지형정보를 획득하는 지형감지센서와, 상기 차량의 후방영상을 획득하는 영상센서와, 상기 후방 지형정보에 근거하여 후진경로를 연산하는 후진경로 연산부와, 상기 후진경로에 따른 가이드라인을 상기 후방영상과 합성하는 영상 합성부와, 상기 영상 합성부로부터 출력되는 합성영상을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지형감지센서는, ToF(Time of Flight) 카메라로 구현되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 차량의 후진 보조 장치는 상기 차량 내에 설치되어 조향각을 측정하는 조향각 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후진경로 연산부는, 상기 후방 지형정보를 반영하여 상기 조향각에 따른 상기 후진경로를 연산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후진경로 연산부는, 상기 후방 지형정보를 상기 영상센서의 렌즈 특성에 따른 지형과 텍스쳐 매핑하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후진경로 연산부는, 상기 차량의 후방에 주행 불가영역이 존재하면 차량이 후방으로 이동 가능한 한계지점까지의 가이드라인을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후진 보조 방법은 차량의 후방 지형정보 및 후방영상을 획득하는 단계와, 상기 후방 지형정보를 고려하여 후진경로를 연산하는 단계와, 상기 후진경로에 따른 가이드라인을 상기 후방영상과 합성하는 단계와, 상기 가이드라인과 후방영상을 합성한 합성영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후방 지형정보 및 후방영상 획득단계는, ToF(time of flght) 카메라를 이용하여 상기 ToF 카메라와 차량의 후방 지면 및 장애물까지의 거리를 측정하는 단계와, 영상센서를 통해 후방영상을 촬영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후진경로 연산단계는, 조향각 센서를 통해 조향각을 측정하는 단계와, 상기 후방 지형정보를 반영하여 상기 조향각에 따른 상기 후진경로를 연산하는 단계와, 상기 후진경로에 따른 가이드라인을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드라인 생성단계는, 상기 차량의 후방에 주행 불가영역이 존재하면 차량이 후방으로 이동 가능한 한계지점까지의 가이드라인을 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 후진경로 연산단계는, 상기 후방 지형정보를 상기 영상센서의 렌즈 특성에 따른 지형과 텍스쳐 매핑하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량 후진 시 후방 지형 및 장애물 정보에 근거하여 조향연동 가이드라인을 안내함으로써, 차량 운전자의 후진 주행을 보조할 수 있다. 따라서, 운전자는 차량의 후진을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 후방 장애물 혹은 급격한 하강 경사 등을 파악하여 실제 주행 가능한 후진경로 가이드라인을 안내하여 사고 및 차량 파손을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후진 보조 장치를 도시한 블록구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후진 보조 방법을 도시한 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 후방에 장애물이 있는 경우 가이드라인 표시화면을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 후방에 급경사가 있는 경우 가이드라인 표시화면을 도시한 예시도.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일", "하나" 및 "그" 등의 관사는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후진 보조 장치를 도시한 블록구성도이다.
도 1에 따르면, 운전자 보조 장치는 지형감지센서(10), 영상센서(20), 조향각 센서(30), 후진경로 연산부(40), 영상 합성부(50), 표시부(60)를 포함한다.
지형감지센서(10)는 차량의 후방에 장착되어 후방 지형을 감지한다. 지형감지센서(10)는 센서 위치와 후방 지면 및 장애물 간에 거리를 측정한다. 이러한 지형감지센서(10)는 한번에 다수의 거리를 측정하는 ToF(Time of Flight) 카메라로 구현된다.
영상센서(20)는 차량의 후방에 지형감지센서(10)와 근접하게 설치되어 후방영상을 촬영한다. 이러한 영상센서(20)는 CCD(charge coupled device) 이미지 센서, CPD(charge priming device) 이미지 센서, MOS(metal oxide semiconductor) 이미지 센서, CMOS(complementary MOS) 이미지 센서 등으로 구현될 수 있다.
영상센서(20)는 내장된 메모리(미도시)에 렌즈 특성정보를 저장하여 관리한다. 본 실시예에서는 영상센서(20) 내에 장착된 메모리에 영상센서(20)의 렌즈 특성정보를 저장하여 관리하는 것을 개시하고 있으나, 영상센서(20)의 외부에 위치하는 메모리에 영상센서(20)의 렌즈 특성정보를 저장하여 관리하도록 구현할 수도 있다.
조향각 센서(30)는 차량 내 스티어링 칼럼 스위치 클러스터(steering column switch cluster)에 설치되며 조향핸들의 회전각을 측정한다. 즉, 조향각 센서(30)는 차량의 조향각을 측정한다.
후진경로 연산부(40)는 후방 지형정보를 반영하여 조향각에 따른 후진경로를 연산한다. 이때, 후진경로 연산부(40)는 지형감지센서(10)에 의해 측정된 후방 지형정보를 영상센서(20)의 렌즈 특성에 따른 지형과 텍스쳐 매핑(texture mapping)을 수행한다.
다시 말해서, 후진경로 연산부(40)는 후방 지형정보을 영상센서(20)의 렌즈 특성에 따른 지형에 매핑하여 조향각에 따른 예상 후진경로를 연산한다.
또한, 후진경로 연산부(40)는 연산된 후진경로에 근거하여 가이드라인 영상(가이드라인)을 생성한다.
또한, 후진경로 연산부(40)는 차량 후방에 장애물 또는 급격한 하향 경사 등의 주행 불가영역이 존재하면 차량이 후방으로 이동 가능한 한계지점까지의 후진경로를 연산하여 가이드라인을 생성한다.
영상 합성부(50)는 영상센서(20)를 통해 획득한 후방 영상과 후진경로 연산부(40)로부터 출력되는 가이드라인 영상을 합성한다. 이러한 영상 합성부(50)는 이미지 프로세서로 구현된다.
표시부(60)는 차량 후진 시 영상 합성부(50)로부터 출력되는 합성영상을 표시한다. 그리고, 표시부(60)는 차량의 후진 보조 장치의 동작에 따른 진행상황 및 결과 등의 데이터도 표시한다.
표시부(60)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명디스플레이, 헤드업 디스플레이(head-up display, HUD), 터치스크린 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후진 보조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 차량의 후진 보조 장치는 지형감지센서(10) 및 영상센서(20)를 통해 차량의 후방 지형정보 및 후방 영상을 각각 획득한다(S11). 여기서, 지형감지센서(10)는 센서로부터 차량 후방의 지면 및/또는 장애물까지의 거리를 측정한다.
후진 보조 장치의 후진경로 연산부(40)는 후방 지형정보 및 조향각 센서(30)를 통해 측정한 조향핸들의 조향각, 영상센서(20)의 렌즈 특성을 이용하여 후진경로를 연산한다(S12). 후진경로 연산부(40)는 후방 지형정보를 영상센서(20)의 렌즈 특성에 따른 지형과 텍스쳐 매핑한 후 조향각에 따른 예상 후진경로를 연산한다. 그리고, 후진경로 연산부(40)는 연산한 후진경로에 근거하여 조향연동 가이드라인 영상을 생성한다.
후진 보조 장치의 영상 합성부(50)는 후진경로 연산부(40)로부터 출력되는 후진경로에 따른 가이드라인을 영상센서(20)로부터 출력되는 후방 영상과 합성한다(S13).
표시부(60)는 영상 합성부(50)로부터 출력되는 합성영상을 표시한다(S14).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 후방에 장애물이 있는 경우 가이드라인 표시화면을 도시한 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 후방에 급경사가 있는 경우 가이드라인 표시화면을 도시한 예시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 차량의 후진 보조 장치는 후방에 장애물이 있거나 급경사(예: 절벽)인 경우 차량이 후방으로 이동 가능한 한계지점까지만 가이드라인을 표시한다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 지형감지센서
20: 영상센서
30: 조향각 센서
40: 후진경로 연산부
50: 영상 합성부
60: 표시부

Claims (11)

  1. 차량의 후방에 장착되어 후방 지형정보를 획득하는 지형감지센서와,
    상기 차량의 후방영상을 획득하는 영상센서와,
    상기 후방 지형정보에 근거하여 후진경로를 연산하는 후진경로 연산부와,
    상기 후진경로에 따른 가이드라인을 상기 후방영상과 합성하는 영상 합성부와,
    상기 영상 합성부로부터 출력되는 합성영상을 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 후진경로 연산부는 상기 차량의 후방에 하향 경사로 인한 주행 불가영역이 존재하면 차량이 후방으로 이동 가능한 한계지점까지의 가이드라인을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지형감지센서는,
    ToF(Time of Flight) 카메라로 구현되는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 보조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량 내에 설치되어 조향각을 측정하는 조향각 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 보조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 후진경로 연산부는,
    상기 후방 지형정보를 반영하여 상기 조향각에 따른 상기 후진경로를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 보조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 후진경로 연산부는,
    상기 후방 지형정보를 상기 영상센서의 렌즈 특성에 따른 지형과 텍스쳐 매핑하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 보조 장치.
  6. 삭제
  7. 차량의 후방 지형정보 및 후방영상을 획득하는 단계와,
    상기 후방 지형정보를 고려하여 후진경로를 연산하는 단계와,
    상기 후진경로에 따른 가이드라인을 상기 후방영상과 합성하는 단계와,
    상기 가이드라인과 후방영상을 합성한 합성영상을 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 후진경로 연산단계는,
    상기 차량의 후방에 하향 경사로 인한 주행 불가영역이 존재하면 차량이 후방으로 이동 가능한 한계지점까지의 가이드라인을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 보조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 후방 지형정보 및 후방영상 획득단계는,
    ToF(time of flght) 카메라를 이용하여 상기 ToF 카메라와 차량의 후방 지면 및 장애물까지의 거리를 측정하는 단계와,
    영상센서를 통해 후방영상을 촬영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 보조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 후진경로 연산단계는,
    조향각 센서를 통해 조향각을 측정하는 단계와,
    상기 후방 지형정보를 반영하여 상기 조향각에 따른 상기 후진경로를 연산하는 단계와,
    상기 후진경로에 따른 가이드라인을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 보조 방법.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 후진경로 연산단계는,
    상기 후방 지형정보를 영상센서의 렌즈 특성에 따른 지형과 텍스쳐 매핑하는 것을 특징으로 하는 차량의 후진 보조 방법.
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