KR101601500B1 - 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템 및 방법 - Google Patents

스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 운전자 또는 동승자가 가지고 있는 스마트폰 또는 스마트기기와 연동된 차량 운전 지원 시스템을 구축하여 스마트폰 내 복수의 카메라 중 유효한(차량의 주행방향과 일치하는) 카메라를 자동으로 선택하여 이용할 수 있는 차량 운전 지원 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템은 복수의 카메라를 이용하여 차량의 전방 및 상기 차량의 내부의 영상을 촬영하고, 상기 복수의 카메라 중 하나가 자동 선택되는 스마트폰 및 상기 복수의 카메라에서 제공되는 영상정보를 분석하여 상기 스마트폰을 제어하거나 상기 차량을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템 및 방법{System and Method for assisting vehicle driving for using smartphone}
본 발명은 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 운전 지원 시스템에서 활용되는 스마트폰 내의 복수의 카메라 중 하나를 자동으로 선택하는 기술에 관한 것이다.
최근에 운전 편의성과 안전성 등을 중시한 지능형 자동차에 대한 고급화가 이루어지고 있는데, 이런 추세의 하나로 운전자가 편안하게 운전을 할 수 있도록 운전자를 보조하는 다양한 운전자 보조장치가 장착되고 있다.
이러한 첨단 운전자 보조장치(ADAS: Advanced Driver Assistance System) 중에 카메라 센서가 있다. 카메라 센서는 운전자가 파악하지 못하는 사각지대를 포함한 전, 후, 좌, 우 공간을 감지하여 더욱 안전한 주행 환경을 제공한다.
카메라 센서를 그 감시 영역에 따라 세 가지로 분류하면 다음과 같다.
첫째, 전방 감시용으로 자동차의 전방 영상을 입력 받을 수 있도록 장착되며 이러한 시스템은 주행 중 전방의 차선이나 전방의 차량을 감지하여 차선 유지 및 전방 추돌 방지 등을 목적으로 한다.
둘째, 측, 후방 감시용으로 자동차의 좌, 우측을 포함하여 사각지대의 영상을 감지하여 차선 변경 시 추돌 방지, 사각지대 감시 등을 목적으로 한다.
셋째, 후방 감시용으로 자동차의 후방 영상을 입력받을 수 있도록 장착되며 후진 또는 주차 시 후방 감지 등을 목적으로 한다.
그러나, 현재의 카메라 센서는 차량의 전, 후, 좌, 우 공간을 감지하여 더욱 안전한 주행 환경을 구축할 수 있으나, 앞으로는 카메라 센서를 장착하기 위하여 소비되는 비용을 절감하거나, 운전자가 더욱 편리하고 안전한 주행 환경을 구축할 수 있도록 운전자의 편의 사양이 개선된 기술이 필요한 시점이다.
본 발명은 차량의 운전자 또는 동승자가 가지고 있는 스마트폰 또는 스마트기기와 연동된 차량 운전 지원 시스템을 구축하여 스마트폰 내 복수의 카메라 중 유효한(차량의 주행방향과 일치하는) 카메라를 자동으로 선택하여 이용할 수 있는 차량 운전 지원 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템은 상기 복수의 카메라를 이용하여 차량의 전방 및 상기 차량의 내부의 영상을 촬영하고, 상기 복수의 카메라 중 하나가 자동 선택되는 스마트폰 및 상기 복수의 카메라에서 제공되는 영상정보를 분석하여 상기 스마트폰을 제어하거나 상기 차량을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 스마트폰은 카메라 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 자기장 센서, 조도 센서, 근접 센서, 중력 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 카메라의 촬영방향이 운전자가 지정한 카메라의 촬영방향이 아닌 경우에는 상기 운전자에게 경고 메시지를 출력하는 경보부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량 내 주행 차속, 종방향 가속도, 횡방향 가속도, 휠의 각도 및 각속도를 포함하는 차량정보를 검출하는 센싱부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 방법은 차량의 주행 시작 전에 상기 스마트폰 내의 전면부 카메라와 후면부 카메라가 자동으로 촬영하는 단계, 촬영된 영상을 비교하여 자동으로 상기 전면부 카메라 또는 후면부 카메라 중에 하나를 선택하는 단계, 상기 차량이 계속 주행 시에 상기 스마트폰에서 제공하는 센서를 이용하여 상기 전면부 카메라 또는 후면부 카메라 중에 하나를 자동으로 동작시키는 단계 및 상기 복수의 카메라에서 제공되는 영상정보를 분석하여 상기 스마트폰을 제어하거나, 상기 차량을 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 스마트폰에서 제공하는 센서를 이용하여 상기 전면부 또는 후면부 카메라 중에 하나를 자동으로 동작시키는 단계는 상기 스마트폰 내 센서의 신호 출력정보를 이용하여 동작시킬 수 있다.
또한, 상기 센서는 카메라 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 자기장 센서, 조도 센서, 근접 센서, 중력 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가속도 센서는 상기 차량의 주행과 동시에 이용하되, 상기 스마트폰 내의 -z축의 가속도 센서 값이 플러스(+)인 경우 또는 가속도 센서 값이 -z 값이 나오는 경우에는 차량의 진행 방향이 -z축 방향이므로 후면부 카메라가 선택될 수 있고, +z축의 가속도 센서 값이 플러스(+)이거나 가속도 센서 값이 +z의 값이 나오는 경우에는 차량의 진행 방향이 +z축 방향이므로 전면부 카메라를 자동 선택될 수 있다.
또한, 상기 카메라의 촬영방향이 운전자가 지정한 상기 카메라의 촬영방향이 아닌 경우에는 상기 운전자에게 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 기술은 차량의 전방 및 후방의 차선 인식 및 장애물 검지를 위해 운전자 또는 동승자의 스마트폰을 활용함으로써, 카메라 센서를 구비하기 위한 비용을 절감할 수 있다.
아울러, 본 기술은 차량의 스마트폰 내 복수의 카메라를 자동으로 선택할 수 있기 때문에 차량 운전 지원 시스템을 운전자가 구동할 경우에 운전자가 수동으로 카메라를 선택할 필요가 없게 되어 운전자의 편의성이 증대될 수 있다.
아울러, 본 기술은 차량의 카메라 센서를 대신할 수 있고, 스마트폰을 자유롭게 탈착 또는 부착할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 기술은 차량 내 카메라 센서가 구비된 경우, 차량 내 구비된 카메라 센서와 스마트폰 내에 구비된 카메라 센서를 자유롭게 선택하여 이용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 주행 시 스마트폰 내 가속도 센서를 이용하는 방법을 설명하는 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템은 스마트폰(100) 및 제어부(110)를 포함한다.
스마트폰(100)은 복수의 카메라 중 하나가 자동 선택되어 차량의 전방 및 차량의 내부의 영상을 촬영하고, 제어부(110)는 스마트폰(100)의 복수의 카메라에서 제공되는 영상정보를 분석하여 스마트폰(100)을 제어하거나, 차량을 제어한다.
스마트폰(100)은 복수의 카메라를 포함할 수 있고, 스마트폰(100)을 기준으로 화면 모니터 상단에 구비된 전면부 카메라(A) 및 화면 모니터의 뒷면의 상단에 구비된 후면부 카메라(B)를 포함한다. 여기서, 복수의 카메라는 전면부 및 후면부 카메라 외 측면부 또는 하단부에도 구비될 수 있다.
이러한 스마트폰(100)의 전면부 카메라(A)가 차량의 내부 방향을 향하도록 거치되면, 전면부 카메라(A)는 차량의 내부 영상(C)을 촬영할 수 있고, 스마트폰(100)의 후면부 카메라(B)는 차량의 전방의 도로, 차선 및 물체 등을 포함하는 영상(D)을 촬영할 수 있다.
이와는 반대로, 스마트폰(100)의 전면부 카메라(A)가 차량의 전방 방향을 향하도록 거치되면, 전면부 카메라(A)는 차량의 전방의 도로, 차선 및 물체 등을 포함하는 영상을 촬영할 수 있고, 후면부 카메라(B)는 차량의 내부 영상을 촬영할 수 있다.
차량의 주행 시작 전 혹은 시작 후에 운전자가 거치대에 스마트폰(100)을 거치하게 되면, 복수의 카메라의 촬영이 자동으로 시작되고, 차량 운전 지원 시스템 내 제어부(110)가 촬영된 영상을 비교하고 분석하여 동작하고자 하는 카메라를 선택하여 동작시킨다. 여기서, 동작하고자 하는 카메라는 차량의 전방을 향하는 카메라이다.
제어부(110)는 차량의 전방을 향하는 카메라를 선택하여 동작시키고, 선택된 카메라의 영상의 질 및 해상도가 적합한지 여부를 판단할 수 있다.
아울러, 제어부(110)는 차량의 주행 중 카메라의 촬영방향이 운전자가 지정한 카메라의 촬영방향이 아닌 경우에는 운전자에게 경고 메시지를 출력하거나 경보음을 울릴 수 있다. 또한, 운전자가 제어부(110)를 통해 직접 카메라를 설정할 수도 있다.
차량이 주행 중에는 스마트폰(100) 내 복수의 카메라 중 하나가 자동으로 선택될 수 있다. 차량이 주행 중일 경우에는 스마트폰(100) 내에 구비된 카메라 센서, 자이로스코프 센서, 가속도 센서, 자기장 센서, 조도 센서, 근접 센서, 중력 센서 등을 이용하여 촬영하고자 하는 카메라가 자동 선택될 수 있다. 여기서, 카메라 센서는 카메라의 영상을 비교하여 카메라를 선택하는 것이고, 자이로스코프 센서는 센서의 회전 방향을 이용하여 카메라를 선택하는 것이며, 가속도 센서 및 자기장 센서는 센서의 진행방향을 이용하여 카메라를 선택하는 것이며, 조도 센서는 센서의 진행 방향 또는 빛의 위치를 이용하여 카메라를 선택하는 것이고, 근접 센서는 사물의 접촉 여부를 이용하여 카메라를 선택하는 것이다.
이외에 차량 운전 지원 시스템 내 차량은 주행 차속, 종방향 가속도, 횡방향 가속도, 휠의 각도 및 각속도를 포함하는 차량정보를 검출하는 센싱 장치를 더 포함할 수 있다. 이러한 센싱 장치는 카메라를 포함하는 다양한 종류의 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 방법을 구체적으로 설명하고자 한다.
먼저, 차량 내 탑승한 운전자 또는 동승자의 스마트폰을 거치대에 거치한다. 이때, 스마트폰의 모니터 화면이 차량의 내부 방향으로 거치될 수도 있고, 차량의 전방 방향으로 거치될 수도 있다.
다음에는, 거치된 스마트폰에 구비된 복수의 카메라가 동작하여 자동으로 차량의 전방 및 차량의 내부 영상을 촬영한다.
다음으로, 촬영된 차량의 전방 및 차량의 내부 영상을 비교하여 전면부 카메라 또는 후면부 카메라 중에 하나를 동작시킨다.
다음에는, 차량이 계속 주행하면, 스마트폰 내 구비된 센서를 이용하여 전면부 또는 후면부 카메라 중에 하나를 동작시킬 수 있다. 이러한 센서는 카메라 센서, 자이로스코프 센서, 가속도 센서, 자기장 센서, 조도 센서, 근접 센서, 중력 센서를 포함할 수 있다. 구체적으로 스마트폰 내 구비된 센서의 신호 출력 정보를 활용하여 전면부 또는 후면부 카메라 중에 하나를 동작시킬 수 있다.
다음으로, 스마트폰에서 제공되는 영상정보 또는 센서정보를 분석하여 차량의 스마트폰, 그 외 스마트기기 또는 차량을 제어할 수 있다.
즉, 차량이 주행 시작 시에는 복수의 카메라에 의해 촬영된 영상을 비교 및 판단하여 전면부 또는 후면부 카메라의 동작을 선택하고, 차량이 주행 시작 후에는 스마트폰 내에 구비된 센서를 이용하여 주행 방향 또는 가속도 방향을 인식하여 전면부 또는 후면부 카메라의 동작을 선택할 수 있다.
또한, 차량 운전 지원 시스템은 차량의 주행 시작부터 주행 완료까지 복수의 카메라가 촬영한 영상을 비교 및 판단하여 전방 또는 후방 카메라를 선택하여 하나를 동작시키거나, 스마트폰 내에 구비된 센서를 이용하여 주행 방향 또는 가속도 방향을 인식하여 전면부 또는 후면부 카메라를 선택하여 하나를 동작시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 주행 시 스마트폰 내 가속도 센서를 이용하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량 내 구비된 가속도 센서의 동작 방법을 설명하면, 가속도 센서는 차량의 주행과 동시에 이용할 수 있고, 스마트폰 내의 -z축의 가속도 센서 값이 플러스(+)인 경우 또는 가속도 센서 값이 -z 값이 나오는 경우에는 차량의 진행 방향이 -z축 방향이므로 후면부 카메라가 선택될 수 있고, +z축의 가속도 센서 값이 플러스(+)이거나 가속도 센서 값이 +z의 값이 나오는 경우에는 차량의 진행 방향이 +z 축 방향이므로 전면부 카메라를 자동 선택될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 기술은 차량의 전방 및 후방의 차선 인식 및 장애물 검지를 위해 운전자 또는 동승자의 스마트폰을 활용함으로써, 카메라 센서를 구비하기 위한 비용을 절감할 수 있다.
아울러, 본 기술은 차량의 스마트폰 내 복수의 카메라를 자동으로 선택할 수 있기 때문에 차량 운전 지원 시스템을 운전자가 구동할 경우에 운전자가 수동으로 카메라를 선택할 필요가 없게 되어 운전자의 편의성이 증대될 수 있다.
아울러, 본 기술은 차량의 카메라 센서를 대신할 수 있고, 스마트폰을 자유롭게 탈착 또는 부착할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 기술은 차량 내 카메라 센서가 구비된 경우, 차량 내 구비된 카메라 센서와 스마트폰 내에 구비된 카메라 센서를 자유롭게 선택하여 이용할 수 있는 장점이 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

Claims (9)

  1. 복수의 카메라가 구비된 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템에 있어서,
    상기 차량의 주행 시작 전에 상기 스마트폰 내의 전면부 카메라와 후면부 카메라가 자동으로 촬영하되, 상기 차량의 전방 및 상기 차량의 내부의 영상을 촬영하고, 상기 복수의 카메라 중 하나가 자동 선택되는 스마트폰; 및
    상기 복수의 카메라에서 제공되는 영상정보를 분석하여 상기 스마트폰을 제어하거나 상기 차량을 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스마트폰은 카메라 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 자기장 센서, 조도 센서, 근접 센서, 중력 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 카메라의 촬영방향이 운전자가 지정한 카메라의 촬영방향이 아닌 경우에는 상기 운전자에게 경고 메시지를 출력하는 경보부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량 내 주행 차속, 종방향 가속도, 횡방향 가속도, 휠의 각도 및 각속도를 포함하는 차량정보를 검출하는 센싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 시스템.
  5. 복수의 카메라가 구비된 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 방법에 있어서,
    차량의 주행 시작 전에 상기 스마트폰 내의 전면부 카메라와 후면부 카메라가 자동으로 촬영하는 단계;
    촬영된 영상을 비교하여 자동으로 상기 전면부 카메라 또는 후면부 카메라 중에 하나를 선택하는 단계;
    상기 차량이 계속 주행 시에 상기 스마트폰에서 제공하는 센서를 이용하여 상기 전면부 카메라 또는 후면부 카메라 중에 하나를 자동으로 동작시키는 단계; 및
    상기 복수의 카메라에서 제공되는 영상정보를 분석하여 상기 스마트폰을 제어하거나, 상기 차량을 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스마트폰에서 제공하는 센서를 이용하여 상기 전면부 또는 후면부 카메라 중에 하나를 자동으로 동작시키는 단계는
    상기 스마트폰 내 센서의 신호 출력정보를 이용하여 동작시키는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 센서는 카메라 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 자기장 센서, 조도 센서, 근접 센서, 중력 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가속도 센서는 상기 차량의 주행과 동시에 이용하되, 상기 스마트폰 내의 -z축의 가속도 센서 값이 플러스(+)인 경우 또는 가속도 센서 값이 -z값이 나오는 경우에는 차량의 진행 방향이 -z축 방향이므로 후면부 카메라가 선택될 수 있고, +z축의 가속도 센서 값이 플러스(+)이거나 가속도 센서 값이 +z의 값이 나오는 경우에는 차량의 진행 방향이 +z 축 방향이므로 전면부 카메라를 자동 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 방법.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 카메라의 촬영방향이 운전자가 지정한 상기 카메라의 촬영방향이 아닌 경우에는 상기 운전자에게 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 차량 운전 지원 방법.
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