KR101551058B1 - Apparatus for controlling vehicle based on driving condition and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주행환경 기반의 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량의 전방 영상을 촬영하도록 초점(焦點)이 고정된 카메라를 통해 촬영된 영상을 기반으로, 안개, 눈/비, 윈드쉴드 내부 김서림 등을 감지한 후 그에 상응하는 편의 장치를 구동시킴으로써, 운전자의 운전 편의성을 향상시킬 수 있는 주행환경 기반의 차량 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 주행환경 기반의 차량 제어 장치에 있어서, 차량의 전방 도로 영상을 촬영하도록 초점이 고정되어 있는 영상 촬영부; 상기 영상 촬영부가 촬영한 영상 내에서 불투명 영역을 검출하는 불투명 영역 검출부; 상기 불투명 영역 검출부가 검출한 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하는 패턴 분석부; 및 상기 패턴 분석부가 분석한 결과를 바탕으로 차량 내 해당 기기를 구동시키는 기능 제어부를 포함한다.The present invention relates to a vehicle control apparatus based on a driving environment and a method thereof, and more particularly, to a vehicle control apparatus and method for a vehicle control system based on a driving environment, The present invention is to provide a driving environment-based vehicle control apparatus and method for driving a comfort device corresponding to a driver's seat,
To this end, the present invention provides a vehicle control apparatus based on a driving environment, comprising: an image capturing unit having a fixed focus for capturing a forward road image of a vehicle; An opaque region detecting unit for detecting an opaque region in the image photographed by the image capturing unit; A pattern analyzer for analyzing a change pattern of an opaque area detected by the opaque area detector with time; And a function controller for driving the corresponding device in the vehicle based on the analyzed result of the pattern analysis unit.

Description

주행환경 기반의 차량 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING VEHICLE BASED ON DRIVING CONDITION AND METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vehicle control apparatus,

본 발명은 주행환경 기반의 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안개, 눈/비, 윈드쉴드 내부 김(steam)서림 등이 발생함에 따라 이를 인지하고 차량 내 해당 편의 장치를 구동시키는 기술에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a vehicle control apparatus based on a driving environment, and more particularly, to a vehicle control apparatus based on a driving environment, .

비나 눈의 양은 시간과 차량의 속도에 따라 불규칙적으로 변하기 때문에 윈드쉴드 와이퍼 시스템으로 충분한 시야를 확보하기 위해서는 운전자가 와이퍼의 속도와 작동 주기를 수시로 변경해야 한다. 이는 운전자의 신경을 분산시키고 부주의한 운전을 유발시켜 교통 사고의 직접적인 원인이 된다.Since the amount of rain or snow varies irregularly with time and the speed of the vehicle, the driver must change the speed and cycle of the wiper from time to time to ensure sufficient visibility with the windshield wiper system. This disturbs the driver's nerves and causes careless driving, which is a direct cause of traffic accidents.

이에, 비나 눈의 양에 따라 자동으로 와이퍼의 속도와 작동 주기를 조절해 주는 지능형 스마트 와이퍼 시스템(intelligent smart wiper system)이 개발되었다.An intelligent smart wiper system has been developed that automatically adjusts the speed and operating cycle of the wiper according to the amount of rain or snow.

이러한 지능형 스마트 와이퍼 시스템은 비의 양을 감지하기 위해 매질에 따라 빛의 반사율이 다른 원리를 이용한 광학식 레인 센서(optical rain sensor)를 구비한다. 즉, 광학식 레인 센서는 마른 윈드쉴드인 경우의 빛의 반사 각도와 젖은 윈드쉴드인 경우의 반사각도가 달라 특정 지점에 들어오는 빛의 양이 달라진다는 원리를 이용하여 비를 감지한다.The intelligent smart wiper system includes an optical rain sensor that uses different principles of light reflectance depending on the medium to detect the amount of rain. That is, the optical rain sensor senses the rain using the principle that the light reflection angle in the case of a dry windshield is different from the reflection angle in the case of a wet windshield, and the amount of light entering the specific point is changed.

그러나, 현재 차량에 적용되고 있는 강우량 측정 방식은 윈드쉴드의 안쪽에 광학식 레인 센서가 부착되는 접촉식 방식이 주를 이루고 있는데, 이러한 센싱 방식은 상대적으로 폭 1cm 이하의 좁은 영역에서 수분 레벨과 강도만을 측정할 수 있다는 한계 때문에, 국부적인 외란에 의하여 불규칙하게 변하는 강우 상태를 정확하게 파악하기 어려운 문제점이 있다.However, the rainfall measuring method currently applied to vehicles is mainly composed of a contact type in which an optical type rain sensor is attached to the inside of a windshield. In such a sensing method, only the moisture level and intensity There is a problem that it is difficult to accurately grasp the irregularly changing rainfall state due to the local disturbance due to the limit of the measurement.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차량의 전방 영상을 촬영하도록 초점(焦點)이 고정된 카메라를 통해 촬영된 영상을 기반으로, 안개, 눈/비, 윈드쉴드 내부 김서림 등을 감지한 후 그에 상응하는 편의 장치를 구동시킴으로써, 운전자의 운전 편의성을 향상시킬 수 있는 주행환경 기반의 차량 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above-described problems, according to the present invention, there is provided an image sensing apparatus for sensing a front image of a vehicle based on an image photographed through a camera fixed with a focus point, The present invention provides a driving environment-based vehicle control apparatus and method that can improve a driving convenience for a driver by sensing a driver's comfort and driving a corresponding convenience device.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 주행환경 기반의 차량 제어 장치에 있어서, 차량의 전방 도로 영상을 촬영하도록 초점이 고정되어 있는 영상 촬영부; 상기 영상 촬영부가 촬영한 영상 내에서 불투명 영역을 검출하는 불투명 영역 검출부; 상기 불투명 영역 검출부가 검출한 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하는 패턴 분석부; 및 상기 패턴 분석부가 분석한 결과를 바탕으로 차량 내 해당 기기를 구동시키는 기능 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling a driving environment-based vehicle, comprising: an image capturing unit having a fixed focus for capturing a forward road image of the vehicle; An opaque region detecting unit for detecting an opaque region in the image photographed by the image capturing unit; A pattern analyzer for analyzing a change pattern of an opaque area detected by the opaque area detector with time; And a function controller for driving the corresponding device in the vehicle based on the analyzed result of the pattern analysis unit.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 주행환경 기반의 차량 제어 방법에 있어서, 영상 촬영부가 차량의 전방 도로 영상을 촬영하는 단계; 불투명 영역 검출부가 상기 촬영된 영상 내에서 불투명 영역을 검출하는 단계; 패턴 분석부가 상기 검출된 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하는 단계; 및 기능 제어부가 상기 분석된 결과를 바탕으로 차량 내 해당 기기를 구동시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a driving environment-based vehicle, the method comprising: capturing a forward road image of a vehicle; Detecting an opaque area in the captured image by the opaque area detecting unit; Analyzing a change pattern of the detected opaque area with time; And driving the corresponding device in the vehicle based on the analyzed result of the function control unit.

상기와 같은 본 발명은, 차량의 전방 영상을 촬영하도록 초점(焦點)이 고정된 카메라를 통해 촬영된 영상을 기반으로, 안개, 눈/비, 윈드쉴드 내부 김서림 등을 감지한 후 그에 상응하는 편의 장치를 구동시킴으로써, 운전자의 운전 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, a fog, an eye / rain, a fogging inside a windshield, and the like are detected based on an image photographed through a camera fixed with a focus to capture a forward image of the vehicle, By driving the apparatus, the driver's driving convenience can be improved.

또한, 본 발명은 차량의 전방 영상을 촬영하도록 초점이 고정된 카메라를 통해 촬영된 영상을 기반으로 눈/비를 감지함으로써, 레인센서를 이용하는 경우에 발생하는 감지 오류를 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention detects snow / rain based on an image photographed through a camera whose focus is fixed so as to photograph a forward image of the vehicle, thereby preventing a detection error occurring when a rain sensor is used, .

또한, 본 발명은 차량의 전방 영상을 촬영하도록 초점이 고정된 카메라를 통해 촬영된 영상 내 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴을 분석함으로써, 눈/비는 물론 안개 및 윈드쉴드 내부 김서림을 감지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention analyzes the change pattern of the opaque area over time in the image photographed through the camera fixed on the focal point so as to photograph the forward image of the vehicle, thereby detecting fog in the snow / rain as well as fogging in the windshield There is an effect.

도 1 은 본 발명에 따른 주행환경 기반의 차량 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 불투명 영역 검출부의 일실시예 상세 구성도,
도 3a 은 본 발명에 따른 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴으로 안개를 나타내는 일예시도,
도 3b 는 본 발명에 따른 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴으로 김서림을 나타내는 일예시도,
도 3c 는 본 발명에 따른 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴으로 비를 나타내는 일예시도,
도 4 는 본 발명에 따른 주행환경 기반의 차량 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a vehicle control apparatus based on a traveling environment according to the present invention;
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of an opaque region detecting unit according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3A is an example showing a fog in a pattern of change over time of an opaque region according to the present invention,
FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a fogging pattern according to a time-varying pattern of opaque regions according to the present invention,
FIG. 3C is an example showing a ratio of a non-transparent area according to the present invention to a change pattern over time,
4 is a flowchart of an embodiment of a vehicle control method based on a traveling environment according to the present invention.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It can be easily carried out. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 주행환경 기반의 차량 제어 장치에 대한 일실시예 구성도이다.1 is a block diagram of an embodiment of a vehicle control apparatus based on a traveling environment according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주행환경 기반의 차량 제어 장치는, 영상 촬영부(10), 불투명 영역 검출부(20), 패턴 분석부(30), 및 기능 제어부(40) 등을 포함한다.1, the driving environment-based vehicle control apparatus according to the present invention includes an image capturing unit 10, an opaque area detecting unit 20, a pattern analyzing unit 30, a function controlling unit 40, .

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 영상 촬영부(10)는 차량의 전방 도로 영상을 촬영하도록 초점이 고정되어 있는 일종의 카메라로서, 블랙박스 카메라를 포함한다.First, the image capturing unit 10 is a kind of camera having a fixed focus for capturing an image of a road ahead of the vehicle, and includes a black box camera.

이러한 영상 촬영부(10)는 윈드쉴드를 통해 차량의 전방 영상을 촬영하게 되는데, 윈드쉴드에 이물질(눈/비, 김 등)이 끼거나 차량 전방에 안개가 발생한 경우 부분적으로 또는 전체적으로 선명하지 않은 영상을 촬영하게 된다. 이러한 선명하지 않은 영상, 즉 영상 내 불투명한 영역은 그 특성에 따라 고유의 패턴을 가지게 된다.The image capturing unit 10 captures a forward image of the vehicle through a windshield. When foreign substances (snow / rain, fog, etc.) are caught in the windshield or fog occurs in front of the vehicle, And the image is photographed. This unclear image, that is, the opaque region in the image, has a unique pattern depending on its characteristics.

본 발명은 이렇게 촬영된 영상 내에서 불투명 영역을 검출하고, 상기 영상 내 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하여 안개, 눈/비, 윈드쉴드 내부 김서림 상황을 판정하고, 그에 상응하는 차량 내 각종 편의 장치를 구동시키는 것을 특징으로 한다.The present invention detects an opaque area in the photographed image, analyzes the variation pattern of the opaque area with time in the image to determine the fog, snow / rain, and fogging conditions in the windshield, Thereby driving the convenience device.

다음으로, 불투명 영역 검출부(20)는 영상 촬영부(10)에 의해 촬영된 영상 내에서 불투명 영역을 검출한다.Next, the opaque area detecting unit 20 detects an opaque area in the image photographed by the image photographing unit 10. [

즉, 불투명 영역 검출부(20)는 영상 촬영부(10)에 의해 촬영된 영상을 소정 개수의 영역으로 나누고, 각 영역별로 픽셀 휘도의 분산값을 계산한 후, 분산값이 임계치를 초과하면 해당 영역을 불투명하지 않은 영역으로 판정하고, 분산값이 임계치를 초과하지 않으면(임계치 이하이면) 해당 영역을 불투명한 영역으로 판정한다.That is, the opaque area detecting unit 20 divides an image photographed by the image capturing unit 10 into a predetermined number of areas, calculates a variance value of pixel brightness for each area, and if the variance value exceeds a threshold value, Is determined as an opaque area, and if the variance value does not exceed the threshold value (below the threshold value), the area is determined as an opaque area.

한편, 불투명 영역 검출부(20)는 상술한 불투명 영역에 대한 판정과 관련하여, 하기와 같은 다양한 방식으로 그 유효성을 검사할 수 있다.On the other hand, the opacity area detector 20 can check the validity of the opaque area in various ways as follows.

제 1 실시 예로서, 불투명 영역 검출부(20)는 영상 촬영부(10)에 의해 촬영된 영상에서 검출한 불투명한 영역의 유효성을 검사하기 위해, 불투명하지 않은 영역에는 0을 할당하고, 불투명한 영역에는 1을 할당하며, 각 영역에 할당한 값의 합이 제 1 기준치를 초과하는 경우에, 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다.In the first embodiment, in order to check the validity of the opaque area detected from the image photographed by the image capturing section 10, the opaque area detecting section 20 assigns 0 to the opaque area, And when the sum of the values assigned to the respective regions exceeds the first reference value, it is determined that the determination for the opaque region is valid, and otherwise, the determination is determined to be invalid.

제 2 실시 예로서, 불투명 영역 검출부(20)는 영상 촬영부(10)에 의해 촬영된 영상에서 검출한 불투명한 영역의 유효성을 검사하기 위해, 불투명하지 않은 영역에는 1을 할당하고, 불투명한 영역에는 0을 할당하며, 각 영역에 할당한 값의 합을 전체 영역의 수로 나눈값의 역수가 제 2 기준치를 초과하는 경우에, 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다.In the second embodiment, in order to check the validity of the opaque area detected from the image photographed by the image capturing section 10, the opaque area detecting section 20 assigns 1 to the opaque area, 0 " is assigned to the region, and when the reciprocal of the value obtained by dividing the sum of the values assigned to the respective regions by the total number of the regions exceeds the second reference value, it is determined that the determination for the opaque region is valid. Otherwise, It is judged that there is not.

제 3 실시 예로서, 불투명 영역 검출부(20)는 영상 촬영부(10)에 의해 촬영된 영상에서 검출한 불투명한 영역의 유효성을 검사하기 위해, 경계선 검출 방식의 일환으로서 영상의 미분 크기(벡터의 크기)에 대한 히스토그램 상에서 분포값(분포범위)의 역수가 제 3 기준치를 초과하는 경우에 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다. 여기서, 영상의 미분은 하나의 영상을 좌/우 또는 상/하로 쉬프트 시키면서 빼는 과정(차영상)을 의미하고, 분포값은 예를 들어 분포 범위가 [23, 56]이라면 분포값은 56에서 23을 뺀 값으로 33이 된다.As a third embodiment, the opacity area detector 20 detects the opacity of the image by using the derivative magnitude of the image (i.e., the magnitude of the vector) of the image as a part of the boundary line detection method in order to check the effectiveness of the opaque area detected in the image photographed by the image photographing part 10. [ Size) is judged to be valid for the determination on the opaque region when the reciprocal of the distribution value (distribution range) on the histogram exceeds the third reference value, or otherwise judged as not valid. For example, if the distribution range is [23, 56], the distribution value is 56 to 23 (for example, And the value 33 is obtained.

제 4 실시 예로서, 불투명 영역 검출부(20)는 영상 촬영부(10)에 의해 촬영된 영상에서 검출한 불투명한 영역의 유효성을 검사하기 위해, 경계선 검출 방식의 일환으로서 영상의 미분 방향값(벡터의 방향)에 대한 히스토그램 상에서 계급값(방향값)의 분산이 제 4 기준치를 초과하는 경우에 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다. 여기서, 영상의 미분은 하나의 영상을 좌/우 또는 상/하로 쉬프트 시키면서 빼는 과정(차영상)을 의미하고, 계급값은 방향값으로 플러스(+) 값 또는 마이너스(-) 값을 포함할 수 있다.As a fourth embodiment, the non-transparent region detection unit 20 detects the non-transparent region of the image as a part of the boundary line detection method (Direction value) exceeds the fourth reference value, it is determined that the determination on the opaque region is valid, and otherwise, it is determined that the variance of the class value (direction value) is not valid. Here, the differential of the image means a process of subtracting and shifting one image by shifting left / right or up / down, and the rank value can include a plus (+) value or a minus (-) value as a direction value have.

제 5 실시 예로서, 불투명 영역 검출부(20)는 영상 촬영부(10)에 의해 촬영된 영상에서 검출한 불투명한 영역의 유효성을 검사하기 위해, FFT(Fast Fourier Transform)/DCT(Discrete Cosine Transform) 기반의 주파수 영역에서 저주파 성분 수를 고주파 성분 수로 나눈 결과값이 제 5 기준치를 초과하는 경우에 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다.In the fifth embodiment, the opaque region detecting unit 20 performs an FFT (fast Fourier transform) / DCT (Discrete Cosine Transform) process to check the validity of the opaque region detected from the image photographed by the image capturing unit 10, It is determined that the result of dividing the number of low-frequency components by the number of high-frequency components exceeds a fifth reference value in the frequency domain of the base-frequency region.

다음으로, 패턴 분석부(30)는 불투명 영역 검출부(20)에 의해 검출된 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하여 안개, 눈/비, 윈드쉴드 내부 김서림을 판단한다.Next, the pattern analyzing unit 30 analyzes the change pattern of the opaque area detected by the opaque area detecting unit 20 with time to determine fog, snow / rain, and fogging inside the windshield.

즉, 패턴 분석부(30)는 도 3a에 도시된 바와 같이 불투명 영역이 소실점(Vanishing Point) 중심의 방사형 패턴을 가지면 안개로 판단하고, 도 3b에 도시된 바와 같이 불투명 영역이 임의 위치에서 방사형 또는 비정형 패턴을 가지면 윈드쉴드 내부 김서림으로 판단하며, 도 3c에 도시된 바와 같이 불투명 영역이 상/하 이동 패턴을 가지면 눈/비로 판단한다.That is, as shown in FIG. 3A, if the opaque region has a radial pattern centered at the vanishing point as shown in FIG. 3A, the pattern analysis unit 30 determines that the opaque region is radial or non- If it has an irregular pattern, it is determined that it is fogging inside the windshield. If the opaque region has an up / down movement pattern as shown in FIG.

여기서, 불투명 영역이 소실점 중심의 방사형 패턴을 가지는 경우, 추가로 차량의 이동정보를 함께 반영하여 판단의 정확성을 높일 수도 있다. 즉, 차량이 이동시에 불투명 영역이 소실점 중심의 방사형 패턴을 가지는 경우 안개로 판단한다.Here, when the opaque region has a radial pattern centered at the vanishing point, it is also possible to reflect the movement information of the vehicle together to improve the accuracy of the judgment. That is, when the vehicle is moving, when the opaque region has a radial pattern centered at the vanishing point, it is determined as fog.

또한, 불투명 영역이 상/하 이동 패턴을 가지는 경우에도 차량의 이동정보를 반영하여 판단의 정확성을 높일 수 있다. 이때, 차량이 저속 또는 주/정차 중일 때는 하(下) 이동 패턴이 나타나고, 차량이 고속 주행중일 때는 상(上) 이동 패턴이 나타난다.Also, even when the opaque region has the up / down movement pattern, it is possible to increase the accuracy of the determination by reflecting the movement information of the vehicle. At this time, a downward movement pattern is displayed when the vehicle is at a low speed or during a main / stop state, and an up movement pattern is displayed when the vehicle is running at a high speed.

다음으로, 기능 제어부(40)는 패턴 분석부(30)에 의해 분석된 결과를 바탕으로 차량 내 해당 기기를 구동시킨다.Next, the function control unit 40 drives the corresponding device in the vehicle based on the result analyzed by the pattern analysis unit 30.

즉, 기능 제어부(40)는 안개 상황인 경우에는 라이트(전조등, 안개등, 미등 등)를 구동시키고, 눈/비 상황인 경우에는 와이퍼(전방 와이퍼, 후방 와이퍼)를 구동시키며, 윈드쉴드 내부 김서림 상황이면 공조기(히터, 에어컨)를 구동시킬 수 있다.That is, the function controller 40 drives the lights (headlights, fog lights, taillights, etc.) in the fog situation, drives the wipers (the front wipers and the rear wipers) The air conditioner (heater, air conditioner) can be driven.

이하, 도 2를 참조하여 불투명 영역 검출부(20)에 대해 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the opaque area detecting unit 20 will be described in detail with reference to FIG.

도 2 는 본 발명에 따른 불투명 영역 검출부의 일실시예 상세 구성도이다.2 is a detailed configuration diagram of an opaque area detecting unit according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 불투명 영역 검출부는, 영역 구분기(21), 분산 계산기(22), 불투명 영역 판정기(23), 및 유효성 검사기(24)를 포함한다.2, the opacity region detector according to the present invention includes an area divider 21, a variance calculator 22, an opacity region determiner 23, and a validator 24.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 영역 구분기(21)는 영상 촬영부(10)에 의해 촬영된 영상을 소정 개수의 영역으로 나눈다.Referring to the respective components, the region dividing unit 21 divides an image photographed by the image capturing unit 10 into a predetermined number of regions.

분산 계산기(22)는 영역 구분기(21)에 의해 나뉜 각 영역별로 픽셀 휘도의 분산값을 계산한다.The variance calculator 22 calculates the variance value of the pixel luminance for each area divided by the area divider 21. [

불투명 영역 판정기(23)는 분산 계산기(22)에 의해 계산된 분산값이 임계치를 초과하면 해당 영역을 불투명하지 않은 영역으로 판정하고, 분산값이 임계치를 초과하지 않으면(임계치 이하이면) 해당 영역을 불투명한 영역으로 판정한다.When the variance value calculated by the variance calculator 22 exceeds the threshold value, the opaque area judgment unit 23 judges the corresponding area as a non-opaque area. If the variance value does not exceed the threshold value (below the threshold value) As an opaque region.

유효성 검사기(24)는 본 발명의 부가적인 요소로서, 하기의 5가지 방식으로 불투명 영역 판정기의 정확성을 높이는 기능을 수행한다.The validator 24 is an additional element of the present invention, and performs the function of enhancing the accuracy of the opaque area determiner in the following five ways.

하나, 불투명하지 않은 영역에는 0을 할당하고, 불투명한 영역에는 1을 할당하며, 각 영역에 할당한 값의 합이 제 1 기준치를 초과하는 경우에, 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다.One is assigned to the non-opaque region, the other is assigned to the opaque region, and when the sum of the values assigned to the respective regions exceeds the first reference value, it is determined that the determination for the opaque region is valid , Otherwise it is judged to be invalid.

둘, 불투명하지 않은 영역에는 1을 할당하고, 불투명한 영역에는 0을 할당하며, 각 영역에 할당한 값의 합을 전체 영역의 수로 나눈값의 역수가 제 2 기준치를 초과하는 경우에, 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다.In the case where the inverse number of the value obtained by dividing the sum of the values assigned to the respective regions by the total number of the regions exceeds the second reference value, the opaque region It is determined that there is no validity in the determination of the validity.

셋, 영상의 미분 크기(벡터의 크기)에 대한 히스토그램 상에서 분포값(범위)의 역수가 제 3 기준치를 초과하는 경우에 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다.If the reciprocal of the distribution value (range) on the histogram for the differential size (vector size) of the image exceeds the third reference value, it is determined that the determination for the opaque region is valid, .

넷, 영상의 미분 방향값(벡터의 방향)에 대한 히스토그램 상에서 계급값(방향값)의 분산이 제 4 기준치를 초과하는 경우에 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다.(Variance direction value) (orientation value) on the histogram of the derivative direction value of the image (direction of the vector) exceeds the fourth reference value, it is determined that the determination on the opaque region is valid. Otherwise, It is judged that there is not.

다섯, 저주파 성분 수를 고주파 성분 수로 나눈 결과값이 제 5 기준치를 초과하는 경우에 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 유효성이 없는 것으로 판단한다.If the result obtained by dividing the number of low-frequency components by the number of high-frequency components exceeds the fifth reference value, it is determined that there is a validity in the determination of the opaque region. Otherwise, it is determined that there is no validity.

도 4 는 본 발명에 따른 주행환경 기반의 차량 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.4 is a flowchart of an embodiment of a vehicle control method based on a traveling environment according to the present invention.

먼저, 영상 촬영부(10)가 차량의 전방 도로 영상을 촬영한다(401).First, the image capturing unit 10 captures an image of a road ahead of the vehicle (401).

이후, 불투명 영역 검출부(20)가 영상 촬영부(10)에 의해 촬영된 영상 내에서 불투명 영역을 검출한다(402).Thereafter, the opaque area detecting unit 20 detects an opaque area within the image captured by the image capturing unit 10 (402).

이후, 패턴 분석부(30)가 불투명 영역 검출부(20)에 의해 검출된 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴을 분석한다(403).Thereafter, the pattern analyzer 30 analyzes the change pattern of the opaque area detected by the opaque area detector 20 with time (403).

이후, 기능 제어부(40)가 패턴 분석부(30)에 의해 분석된 결과를 바탕으로 차량 내 해당 기기를 구동시킨다(404).Thereafter, the function controller 40 drives the corresponding device in the vehicle based on the analysis result of the pattern analyzer 30 (404).

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.Meanwhile, the method of the present invention as described above can be written in a computer program. And the code and code segments constituting the program can be easily deduced by a computer programmer in the field. In addition, the created program is stored in a computer-readable recording medium (information storage medium), and is read and executed by a computer to implement the method of the present invention. And the recording medium includes all types of recording media readable by a computer.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.

10 : 영상 촬영부
20 : 불투명 영역 검출부
30 : 패턴 분석부
40 : 기능 제어부10:
20: opaque region detection unit
30: Pattern analysis section
40:

Claims (20)

차량의 전방 도로 영상을 촬영하도록 초점이 고정되어 있는 영상 촬영부;
상기 영상 촬영부가 촬영한 영상 내에서 불투명 영역을 검출하는 불투명 영역 검출부;
상기 불투명 영역 검출부가 검출한 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하는 패턴 분석부; 및
상기 패턴 분석부가 분석한 결과를 바탕으로 차량 내 해당 기기를 구동시키는 기능 제어부
를 포함하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.An image capturing unit in which a focus is fixed so as to capture a forward road image of the vehicle;
An opaque region detecting unit for detecting an opaque region in the image photographed by the image capturing unit;
A pattern analyzer for analyzing a change pattern of an opaque area detected by the opaque area detector with time; And
And a function controller for driving the corresponding device in the vehicle based on the analyzed result of the pattern analysis unit
Wherein the vehicle-environment-based vehicle control apparatus includes: 제 1 항에 있어서,
상기 패턴 분석부는,
상기 불투명 영역이 소실점(Vanishing Point) 중심의 방사형 패턴을 가지면 안개로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.The method according to claim 1,
The pattern analyzing unit,
And if the opaque region has a radial pattern centered at the vanishing point, it is determined to be foggy. 제 2 항에 있어서,
상기 기능 제어부는,
차량의 라이트를 구동시키는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.3. The method of claim 2,
The function control unit,
And driving the light of the vehicle. 제 1 항에 있어서,
상기 패턴 분석부는,
상기 불투명 영역이 임의 위치에서 방사형 또는 비정형 패턴을 가지면 윈드쉴드 내부 김서림으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.The method according to claim 1,
The pattern analyzing unit,
And if the opaque region has a radial or irregular pattern at an arbitrary position, it is determined to be fogging inside the windshield. 제 4 항에 있어서,
상기 기능 제어부는,
차량의 공조기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.5. The method of claim 4,
The function control unit,
And the air conditioner of the vehicle is driven. 제 1 항에 있어서,
상기 패턴 분석부는,
상기 불투명 영역이 상 또는 하 이동 패턴을 가지면 비로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.The method according to claim 1,
The pattern analyzing unit,
And determines whether the opaque region has a top or bottom movement pattern. 제 6 항에 있어서,
상기 기능 제어부는,
차량의 와이퍼를 구동시키는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.The method according to claim 6,
The function control unit,
And drives the wiper of the vehicle. 제 1 항에 있어서,
상기 불투명 영역 검출부는,
상기 영상 촬영부가 촬영한 영상을 소정 개수의 영역으로 나누는 영역 구분기;
상기 영역 구분기에 의해 나뉜 각 영역별 픽셀 휘도의 분산값을 계산하는 분산 계산기; 및
상기 분산 계산기가 계산한 분산값이 임계치를 초과하면 해당 영역을 불투명하지 않은 영역으로 판정하고, 상기 분산값이 임계치를 초과하지 않으면 해당 영역을 불투명한 영역으로 판정하는 불투명 영역 판정기
를 포함하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the opaque area detecting unit comprises:
An area dividing unit dividing the photographed image into a predetermined number of regions;
A variance calculator for calculating a variance value of pixel brightness for each area divided by the area separator; And
An opaque region determining unit for determining the region as an opaque region when the variance calculated by the variance calculator exceeds a threshold value and determining the region as an opaque region if the variance value does not exceed a threshold value,
Wherein the vehicle-environment-based vehicle control apparatus includes: 제 8 항에 있어서,
상기 불투명 영역 판정기의 판정 결과에 대한 유효성을 검사하는 유효성 검사기
를 더 포함하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.9. The method of claim 8,
A validity checker for checking the validity of the determination result of the opaque region determining unit
Based on the detected vehicle speed. 제 9 항에 있어서,
상기 유효성 검사기는,
불투명하지 않은 영역에는 0을 할당하고, 불투명한 영역에는 1을 할당하며, 각 영역에 할당한 값의 합이 제 1 기준치를 초과하는 경우에, 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the validator comprises:
0 is assigned to the non-opaque region, 1 is assigned to the opaque region, and when it is determined that the sum of the values assigned to the regions exceeds the first reference value, it is determined that the determination for the opaque region is valid Wherein the vehicle control system is a vehicle control system based on a driving environment. 제 9 항에 있어서,
상기 유효성 검사기는,
불투명하지 않은 영역에는 1을 할당하고, 불투명한 영역에는 0을 할당하며, 각 영역에 할당한 값의 합을 전체 영역의 수로 나눈값의 역수가 제 2 기준치를 초과하는 경우에, 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the validator comprises:
1 is assigned to the non-opaque region, 0 is assigned to the opaque region, and when the reciprocal of the value obtained by dividing the sum of the values assigned to the respective regions by the total number of the regions exceeds the second reference value, And determines that the determination is valid. 제 9 항에 있어서,
상기 유효성 검사기는,
영상의 미분 크기에 대한 히스토그램 상에서 분포값의 역수가 제 3 기준치를 초과하는 경우에 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the validator comprises:
When the inverse of the distribution value on the histogram of the differential size of the image exceeds the third reference value, it is determined to be valid for the determination of the opaque region. 제 9 항에 있어서,
상기 유효성 검사기는,
영상의 미분 방향값에 대한 히스토그램 상에서 계급값(방향값)의 분산이 제 4 기준치를 초과하는 경우에 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the validator comprises:
And determines that the judgment on the opaque region is valid when the variance of the class value (direction value) on the histogram of the differential direction value of the image exceeds the fourth reference value. 제 9 항에 있어서,
상기 유효성 검사기는,
저주파 성분 수를 고주파 성분 수로 나눈 결과값이 제 5 기준치를 초과하는 경우에 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the validator comprises:
When the result of dividing the number of low-frequency components by the number of high-frequency components exceeds a fifth reference value, determines that the determination is valid for the opaque region. 영상 촬영부가 차량의 전방 도로 영상을 촬영하는 단계;
불투명 영역 검출부가 상기 촬영된 영상 내에서 불투명 영역을 검출하는 단계;
패턴 분석부가 상기 검출된 불투명 영역의 시간에 따른 변화 패턴을 분석하는 단계; 및
기능 제어부가 상기 분석된 결과를 바탕으로 차량 내 해당 기기를 구동시키는 단계
를 포함하는 주행환경 기반의 차량 제어 방법.A step of photographing a forward road image of the image pickup unit;
Detecting an opaque area in the captured image by the opaque area detecting unit;
Analyzing a change pattern of the detected opaque area with time; And
And the function control unit drives the corresponding device in the vehicle based on the analyzed result
The vehicle control method comprising: 제 15 항에 있어서,
상기 불투명 영역 검출단계는,
상기 영상 촬영부가 촬영한 영상을 소정 개수의 영역으로 나누는 단계;
각 영역별로 픽셀 휘도의 분산값을 계산하는 단계;
상기 분산값이 임계치를 초과하면 해당 영역을 불투명하지 않은 영역으로 판정하는 단계; 및
상기 분산값이 임계치를 초과하지 않으면 해당 영역을 불투명한 영역으로 판정하는 단계
를 포함하는 주행환경 기반의 차량 제어 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the opaque region detecting step comprises:
Dividing the photographed image into a predetermined number of regions;
Calculating a variance value of pixel brightness for each region;
Determining the region as a non-opaque region if the variance value exceeds a threshold value; And
Determining that the region is an opaque region if the variance value does not exceed the threshold value
The vehicle control method comprising: 제 15 항에 있어서,
상기 패턴 분석단계는,
상기 불투명 영역이 소실점(Vanishing Point) 중심의 방사형 패턴을 가지면 안개로 판단하는 단계;
상기 불투명 영역이 임의 위치에서 방사형 또는 비정형 패턴을 가지면 윈드쉴드 내부 김서림으로 판단하는 단계; 및
상기 불투명 영역이 상/하 이동 패턴을 가지면 비로 판단하는 단계
를 포함하는 주행환경 기반의 차량 제어 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the pattern analysis step comprises:
Determining that the opaque region has a radial pattern centered at the vanishing point if the opaque region is fogged;
Determining if the opaque region has a radial or irregular pattern at an arbitrary position as a fogging inside the windshield; And
If the opaque region has an up / down movement pattern,
The vehicle control method comprising: 제 16 항에 있어서,
상기 불투명 영역 검출단계는,
상기 불투명 영역 판정기의 판정 결과에 대한 유효성을 검사하는 단계
를 더 포함하는 주행환경 기반의 차량 제어 방법.17. The method of claim 16,
Wherein the opaque region detecting step comprises:
Checking the validity of the determination result of the opaque region determining unit
Further comprising the steps of: 제 18 항에 있어서,
상기 유효성 검사단계는,
불투명하지 않은 영역에는 0을 할당하고, 불투명한 영역에는 1을 할당하며, 각 영역에 할당한 값의 합이 제 1 기준치를 초과하는 경우에, 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 방법.19. The method of claim 18,
The validation step may include:
0 is assigned to the non-opaque region, 1 is assigned to the opaque region, and when it is determined that the sum of the values assigned to the regions exceeds the first reference value, it is determined that the determination for the opaque region is valid Wherein the vehicle control method is based on a driving environment. 제 18 항에 있어서,
상기 유효성 검사단계는,
불투명하지 않은 영역에는 1을 할당하고, 불투명한 영역에는 0을 할당하며, 각 영역에 할당한 값의 합을 전체 영역의 수로 나눈값의 역수가 제 2 기준치를 초과하는 경우에, 불투명 영역에 대한 판정에 유효성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경 기반의 차량 제어 방법.19. The method of claim 18,
The validation step may include:
1 is assigned to the non-opaque region, 0 is assigned to the opaque region, and when the reciprocal of the value obtained by dividing the sum of the values assigned to the respective regions by the total number of the regions exceeds the second reference value, And judges that the determination is valid.
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