KR101696870B1 - 어라운드 뷰의 표시 방법 및 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치 - Google Patents

어라운드 뷰의 표시 방법 및 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이더 탐지에 기초하는 어라운드 뷰의 표시 방법 및 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치에 관한 것이고, 구체적으로 다수 개의 마이크로웨이브 레이더 탐지 유닛에 의하여 탐지된 속도 및 거리 정보에 기초하여 얻어진 이미지를 이용하여 차량 주위의 어라운드 뷰를 표시하는 레이더 탐지에 기초하는 어라운드 뷰의 표시 방법 및 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치에 관한 것이다. 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치는 차량에 배치되는 다수 개의 영상 유닛(512); K-밴드 마이크로웨이브의 송신 방향이 조절될 수 있는 적어도 하나의 레이더 센서(511); 영상 유닛(512)과 레이더 센서(511)의 탐지 방향을 조절하는 조향 유닛(513); 영상 유닛(512)과 레이더 센서(511)에서 얻어진 이미지를 결합하는 이미지 결합 유닛(54); 이미지 결합 유닛(54)에서 생성된 이미지로부터 어라운드 뷰를 형성하는 제어 유닛(CU); 및 제어 유닛(CU)으로부터 전송된 이미지를 표시하는 모니터(57)를 포함하고, 상기 레이더 센서(511)는 탐지 영역에 위치하는 물체에 대한 거리 및 속도를 탐지하여 가상 이미지를 형성한다.

Description

어라운드 뷰의 표시 방법 및 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치{A Method for Displaying an Around View Based on Radar Detection and a Around View Displaying Device for Providing a Radar Detected Image}
본 발명은 레이더 탐지에 기초하는 어라운드 뷰의 표시 방법 및 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치에 관한 것이고, 구체적으로 다수 개의 마이크로웨이브 레이더 탐지 유닛에 의하여 탐지된 속도 및 거리 정보에 기초하여 얻어진 이미지를 이용하여 차량 주위의 어라운드 뷰를 표시하는 레이더 탐지에 기초하는 어라운드 뷰의 표시 방법 및 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치에 관한 것이다.
주행 또는 정차 중인 차량의 주위 상황에 대한 정보를 제공하는 다양한 디바이스가 적용되고 있고, 정확한 상황 정보를 시각적으로 제공하기 위한 다양한 디바이스가 개발되고 있다. 일반적으로 차량의 어라운드 뷰를 제공하기 위하여 차량의 앞쪽, 뒤쪽 및 좌우에 각각 하나의 회전 카메라가 설치된다. 그리고 주차 과정에서 내부 모니터를 통하여 탑 뷰(top view)를 제공하여 차량 주위의 모든 장애물이 표시되어 주차에 도움이 되도록 한다. 이와 같이 차량에 장착되어 차량 주변 상황을 시각적으로 제공하는 장치를 어라운드 뷰 모니터링(Around View Monitoring: AVM) 시스템이라 한다. 현재 적용되는 AVM 시스템은 적어도 4개의 카메라가 요구되고, 가까운 거리의 상황 정보만을 제공할 수 있고, 일정 속도로 이동되는 과정에서 적용되기 어렵다는 문제점을 가진다.
특허등록번호 제1366112호는 AVM 시스템을 구성하는 카메라 중 일부의 카메라들로 구축된 제1 카메라 네트워크; 상기 AVM 시스템을 구성하는 카메라들 중 다른 일부의 카메라들로 구축된 제2 카메라 네트워크; 및 상기 제1 카메라 네트워크를 구성하는 카메라들에 의해 생성된 영상들로부터 제1 영상을 생성하고, 상기 제2 카메라 네트워크를 구성하는 카메라들에 의해 생성된 영상들로부터 제2 영상을 생성하는 프로세서를 포함하고, 상기 제1 카메라 네트워크를 구성하는 카메라들과 상기 제2 네트워크를 구성하는 카메라들은 차량의 진입 방향에 따라 자동으로 가변하되, 상기 제1 카메라 네트워크의 카메라 대수와 상기 제2 카메라 네트워크의 카메라 대수는 원래의 대수를 유지하는 것을 특징으로 하는 AVM 시스템에 대하여 개시한다.
특허등록번호 제1406211호는 차량 주변에 관한 파노라마 이미지를 생성하는 이미지 생성부; 상기 파노라마 이미지를 이용하여 분할 이미지를 생성하는 분할 이미지 생성부; 상기 파노라마 이미지와 상기 분할 이미지를 기초로 하여, 합성 이미지를 생성하는 AVM 이미지 생성부; 및 상기 합성 이미지를 디스플레이하는 중앙 모니터를 포함하고, 상기 AVM 이미지 생성부는 상기 파노라마 이미지를 3차원 공간의 가상의 원기둥에 매핑하고, 상기 매핑된 파노라마 이미지를 기초로 랜더링하여 AVM 이미지를 생성하고, 상기 AVM 이미지와 상기 분할 이미지를 합성하여 상기 합성 이미지를 생성하는 차량용 AVM 영상 제공 장치에 대하여 개시한다.
특허공개번호 10-2015-0011622는 차량 주변의 장애물에 대한 거리 정보를 획득하는 초음파 센서; 상기 초음파 센서로부터 상기 장애물과의 거리 정보를 수신하고, 상기 장애물과의 거리 정보를 시각화한 가상 어라운드 뷰 이미지를 생성하는 제어부; 상기 제어부로부터 상기 가상 어라운드 뷰 이미지를 수신하고, 상기 가상 어라운드 뷰 이미지를 표시하는 표시부; 및 상기 차량의 전방, 후방, 좌측 또는 우측을 촬상하는 카메라를 포함하고, 상기 제어부는 상기 장애물과의 거리 정보를 시각화한 가상 부분 이미지를 생성하는 가상 이미지 생성부와, 상기 카메라가 촬상한 이미지를 변환하여 실 부분 이미지를 생성하는 이미지 병합부를 포함하고, 상기 가상 어라운드 뷰 이미지는 복수의 영역으로 구분되고, 상기 복수의 영역 중 제1 영역에는 상기 가상 부분 이미지가 표시되고, 상기 제1 영역 과 다른 제2 영역에는 실 부분 이미지가 표시되고, 상기 가상 부분 이미지와 실 부분 이미지는 서로 중첩되는 않는 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 AVM 시스템에 대하여 개시한다.
상기 개시된 선행기술은 영상 이미지에 기초하거나 초음파 탐지 유닛에 추가적으로 사용되는 어라운드 뷰 표시 기술에 대하여 개시한다. 영상 이미지는 거리 범위가 제한되고 초음파 탐지 유닛은 이동하는 차량의 경우 탐지 오류가 발생된다는 문제점을 가진다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술1: 특허등록번호 제1366112호(전자부품연구원, 2014년02월24일 공개) 카메라 네트워크를 분리하여 운용하는 차량용 AVM 시스템 및 방법 선행기술2: 특허등록번호 제1406211호(현대오트론 주식회사, 2014년06월16일 공개) 차량용 AVM 영상 제공 장치 및 방법 선행기술3: 특허공개번호 10-2015-0011622(현대오트론 주식회사, 2015년02월02일 공개) 초음파 센서를 이용한 AVM 시스템 및 어라운드 뷰 이미지 제공방법
본 발명의 목적은 마이크로웨이브 레이더 및 카메라 유닛에 의하여 주차 및 이동 과정에서 어라운드 뷰 이미지의 표시가 가능하도록 하는 레이더 탐지에 기초하는 어라운드 뷰의 표시 방법 및 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 어라운드 뷰의 표시 방법은 마이크로웨이브 레이더 센서에 의한 거리 및 속도 정보가 획득되는 단계; 영상 획득 유닛에 의하여 영상 정보가 획득되는 단계; 상기 마이크로웨이브 레이더 센서와 영상 획득 유닛의 방향 정보가 확인되는 단계; 상기 거리 및 속도 정보에 의하여 탐지 영역에 대한 가상 이미지가 형성되는 단계; 상기 영상 정보로부터 상기 탐지 영역에서 실물 이미지가 생성되는 단계; 상기 가상 이미지와 실물 이미지가 결합되는 단계; 및 어라운드 뷰 이미지가 제공되는 단계를 포함하고, 상기 마이크로웨이브 레이더 센서는 K-밴드 마이크로웨이브를 송신 및 수신하기 위하여 상기 영상 획득 유닛에 대응되는 방향을 가지도록 배치된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치는 차량에 배치되는 다수 개의 영상 유닛; K-밴드 마이크로웨이브의 송신 방향이 조절될 수 있는 적어도 하나의 레이더 센서; 영상 유닛과 레이더 센서의 탐지 방향을 조절하는 조향 유닛; 영상 유닛과 레이더 센서에서 얻어진 이미지를 결합하는 이미지 결합 유닛; 이미지 결합 유닛에서 생성된 이미지로부터 어라운드 뷰를 형성하는 제어 유닛; 및 제어 유닛으로부터 전송된 이미지를 표시하는 모니터를 포함하고, 상기 레이더 센서는 탐지 영역에 위치하는 물체에 대한 거리 및 속도를 탐지하여 가상 이미지를 형성한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 레이더 센서는 상기 차량의 속도가 미리 결정된 수준 이상이 되는 경우 마이크로웨이브 도플러 레이더 센서의 기능을 가진다.
본 발명에 따른 방법은 K-밴드 마이크로웨이브 레이더 및 영상 획득 유닛에 기초하여 어라운드 뷰 이미지를 형성하는 것에 의하여 이동 과정에서 어라운드 뷰를 제공하는 것이 가능하다. 또한 본 발명에 따른 장치는 차량의 이동 과정에서 주변 물체 또는 차량의 이동을 탐지하여 서라운드 뷰를 제공하면서 경보를 발생시켜 사각 영역 또는 부주의로 인한 사고의 발생이 방지되도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 방법 또는 장치는 외부 환경 상황에 영향을 받지 않고, 예를 들어 외부의 기온, 습도, 날씨 또는 조도에 관계없이 작동될 수 있으며 외부 환경 조건에 의한 작동 오류가 방지되도록 한다는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 어라운드 뷰의 표시 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치에서 레이더 탐지 이미지가 형성되는 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 어라운드 뷰의 표시 방법에서 레이더 가상 이미지와 실물 이미지가 결합되는 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 어라운드 뷰의 표시 방법에 차량에 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 방법이 이동하는 차량에 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
본 발명에 따른 방법 또는 장치에서 마이크로웨이브 레이더 센서는 10.9 GHz 내지 37 GHz의 주파수 대역의 마이크로웨이브를 송신 및 수신할 수 있고, 바람직하게 24.1 내지 24.2 GHz의 K-밴드 대역 또는 10.52 GHz 대역의 X-밴드 대역의 마이크로웨이브를 발생시킬 수 있다. 마이크로웨이브는 탐지 영역 내에 위치하는 물체의 거리 및 이동 속도를 측정할 수 있고, 이와 같은 정보에 기초하여 가상 이미지가 만들어질 수 있다. 이동 속도는 거리 정보에 의하여 얻어지거나 도플러 효과에 의하여 얻어질 수 있다. 그리고 영상 획득 유닛은 카메라 유닛과 같이 실물 이미지를 얻을 수 있는 이 분야에서 공지된 임의의 기기를 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 어라운드 뷰의 표시 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 어라운드 뷰의 표시 방법은 마이크로웨이브 레이더 센서에 의한 거리 및 속도 정보가 획득되는 단계(P11); 영상 획득 유닛에 의하여 영상 정보가 획득되는 단계(P12); 상기 마이크로웨이브 레이더 센서와 영상 획득 유닛의 방향 정보가 확인되는 단계(P13); 상기 거리 및 속도 정보에 의하여 탐지 영역에 대한 가상 이미지가 형성되는 단계(P14); 상기 영상 정보로부터 상기 탐지 영역에서 실물 이미지가 생성되는 단계(P15); 상기 가상 이미지와 실물 이미지가 결합되는 단계(P16); 및 어라운드 뷰 이미지가 제공되는 단계(P17)를 포함하고, 상기 마이크로웨이브 레이더 센서는 K-밴드 마이크로웨이브를 송신 및 수신하기 위하여 상기 영상 획득 유닛에 대응되는 방향을 가지도록 배치된다.
마이크로레이더 센서는 K-밴드 또는 X-밴드의 마이크로웨이브를 발생시켜 송신 안테나로부터 탐지 영역으로 전송하여 물체 또는 장애물로부터 반사된 반사파를 수신 안테나로부터 수신함으로써 물체 또는 장애물의 거리 및 속도를 탐지할 수 있다(P11). 송신 안테나 또는 수신 안테나는 이 분야에서 공지된 임의의 안테나가 될 수 있지만 바람직하게 상하 또는 좌우로 이동 가능하면서 이와 동시에 회전이 가능한 마이크로 스트립 구조의 안테나가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 다수 개의 마이크로레이더 센서가 차량의 앞쪽, 뒤쪽 또는 측면에 설치될 수 있고, 각각의 마이크로레이더 센서에 정해진 탐지 영역으로 마이크로웨이브를 송신하기 위한 도파관 또는 방향 조절 안테나가 배치될 수 있다. 그리고 각각의 마이크로레이더 센서는 정해진 탐지 영역 내의 모든 물체에 대한 거리 및 이동 정보를 탐지할 수 있다.
카메라와 같은 영상 획득 유닛에 의하여 상기 탐지 영역에 대한 영상 정보가 획득될 수 있다(P12). 영상 획득 유닛은 다수 개가 될 수 있고, 예를 들어 차량의 앞쪽, 뒤쪽 또는 측면에 각각 설치될 수 있다. 각각의 영상 획득 유닛은 탐지 영역의 중복되는 각각의 마이크로웨이브 센서와 동일한 방향의 영상을 얻도록 설치되거나 조절될 수 있다. 마이크로레이더 센서의 수와 영상 획득 유닛의 수가 반드시 동일해야 하는 것은 아니며 탐지 영역이 중복될 수 있지만 일치되지 않을 수 있다. 일반적으로 어라운드 뷰 이미지를 얻기 위하여 4개의 영상 획득 유닛이 설치되므로 영상 획득 유닛의 수는 적어도 4개가 될 수 있다. 레이더 센서 또한 적어도 4개가 될 수 있지만 탐지 거리를 확장하거나 물체의 이동을 탐지하기 위하여 추가적으로 설치될 수 있다. 또한 마이크로레이더 센서는 영상 획득 유닛에 비하여 먼 거리의 측정이 가능하도록 설정될 수 있다. 예를 들어 차량이 빠른 속도로 이동되는 경우 마이크로레이더 센서의 탐지 영역이 확장될 수 있고, 영상 획득 유닛에 비하여 먼 거리의 탐지가 가능하도록 설정될 수 있다.
각각의 마이크로웨이브 레이더 센서와 카메라 유닛의 방향이 확인될 수 있다(P13). 각각의 레이더 센서와 카메라 유닛의 방향은 각각의 탐지 정보를 얻기 전에 미리 설정되고, 탐지 정보가 얻어진 이후 다시 확인될 수 있다. 이와 같은 방향 정보는 레이더 센서 또는 카메라 유닛에 배치된 가속도 센서와 같은 방향 탐지 센서 또는 획득된 탐지 정보로부터 설정되거나 확인될 수 있다.
레이더 센서에 의하여 획득된 거리 및 속도 정보에 기초하여 가상 이미지가 얻어질 수 있다(P14). 레이더 센서는 거리 및 속도 정보의 탐지가 가능하므로 탐지 영역에 위치하는 물체 또는 장애물의 형상 정보 및 이동 속도의 탐지가 가능하다. 그러므로 실물 이미지가 생성되지 않는다. 본 명세서에서 가상 이미지는 물체의 외형 및 이동 속력에 대한 이미지를 의미한다. 이동 속도는 연속적으로 측정된 거리 정보에 의하여 또는 물체에 대한 도플러 효과에 의하여 얻어질 수 있다. 이와 같이 가상 이미지는 탐지 영역에 위치하는 물체의 형상 정보 및 속도 정보를 의미하고 그에 기초하여 예를 들어 물체의 윤곽선을 가진 가상 이미지가 만들어질 수 있다. 다만 가상 이미지는 물체의 윤곽선 정보 및 속도 정보를 포함하는 데이터가 될 수 있고, 반드시 이미지 형태로 만들어져야 하는 것은 아니다.
획득된 영상 정보로부터 실물 이미지가 생성될 수 있다(P15). 실물 이미지는 카메라에 의한 실제 이미지를 의미하고, 필요에 따라 실제 이미지로부터 필터링이 된 이미지가 될 수 있다. 영상 획득 유닛에 의하여 획득된 모든 이미지가 서라운드 뷰 이미지로 되어야 하는 것은 아니다. 서라운드 뷰 이미지는 차량 운전자에게 차량 주변의 상황에 대한 시각화된 정보를 제공할 수 있도록 만들어질 수 있다. 예를 들어 도로 배치, 건물 배치, 다른 차량, 이동 물체 또는 고정 물체의 식별 가능한 특징, 부피 및 위치를 제공할 수 있는 수준의 이미지가 만들어질 필요가 있다. 그러므로 불필요한 디테일한 이미지 정보는 필터링이 될 수 있다. 이후 가상 이미지와 실물 이미지가 결합되어 어라운드 뷰 이미지가 생성될 수 있다(P16). 그리고 어라운드 뷰 이미지는 예를 들어 탑 뷰 이미지(top view image)가 될 수 있다.
이미지가 결합되기 전 가상 이미지와 실물 이미지의 동일성이 확인되어야 한다. 예를 들어 가상 이미지로부터 고정 물체 또는 이동 물체가 추출될 수 있고, 이와 일치하는 실물 이미지가 확인될 수 있다. 이후 고정 물체 또는 이동 물체는 실물 이미지에 기초하여 어라운드 이미지로 만들어질 수 있다(P17). 이와 같은 방법으로 가상 이미지에서 추출된 모든 물체가 확인 및 추출되어 생성된 어라운드 뷰는 차량에 설치된 디스플레이 유닛으로 전송되어 차량 탑승자에게 영상 형태로 제공될 수 있다.
다양한 방법으로 가상 이미지, 실물 이미지 및 어라운드 뷰 이미지가 생성될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치에서 레이더 탐지 이미지가 형성되는 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 가상 이미지의 형성을 위하여 레이더 센서의 탐지 패턴이 형성될 수 있다(S21). 레이더 센서의 탐지 패턴의 형성은 예를 들어 레이더 센서의 탐지 영역의 설정, 송신 안테나 및 수신 안테나의 방향 조절을 의미한다. 또는 차량 주변의 영역을 분할하여 각각의 레이더 센서에 대하여 분할 탐지 영역을 할당하는 것을 포함한다. 탐지 패턴의 형성은 차량의 이동 속도에서 탐지 거리를 설정하는 것을 포함할 수 있고, 이미지 형성 방법을 설정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어 차량의 속도는 20 km/h에 비하여 작은 경우 탐지 거리는 차량 주변으로 제한될 수 있다. 이에 비하여 차량의 속도가 증가함에 따라 탐지 거리가 증가되도록 할 수 있다. 이와 동시에 가상 이미지는 이동 물체에 대한 도플러 효과에 기초하여 만들어질 수 있다. 이와 같은 경우 레이더 센서는 마이크로웨이브 도플러 레이더 센서의 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 차량이 도로를 주행하는 경우 이동하는 물체에 해당하는 다른 차량의 정보가 요구됨에 따라, 레이더 센서는 다른 차량의 정보를 도플러 효과에 기초하여 탐지할 수 있다. 이와 같은 방법으로 탐지 패턴이 형성되면 이동 정보가 획득될 수 있다(S22). 이동 정보는 레이더 센서가 배치된 차량의 속도 정보를 의미하고, 레이더 센서가 배치된 위치에 따라 동일한 차량에 배치된 레이더 센서 사이에 속도 정보가 서로 달라질 수 있다. 속도 정보는 예를 들어 차량의 속도계로부터 또는 차량에 설치된 GPS로부터 얻어질 수 있고, 각각의 레이더 센서의 속도는 차량 속도에 기초하여 레이더 센서의 배치 위치에 따라 환산될 수 있다. 이후 이동 정보는 차량의 속력 및 방향 정보를 포함한다.
차량의 이동 정보가 획득되면, 레이더 센서(S23)로부터 예를 들어 K-밴드 마이크로웨이브가 송신 및 수신되어 탐지 영역에 위치하는 물체에 대한 거리 및 속도 정보가 탐지될 수 있다. 그리고 거리 및 속도 정보가 가상 이미지 데이터의 형성을 위하여 처리될 수 있다(S24).
필요에 따라 탐지 영역에서 탐지된 물체의 거리 및 속도 정보로부터 이동 이미지가 추출될 수 있다(S25). 그리고 추출된 이동 이미지에 대하여 추적이 이루어질 수 있다. 이후 이동 이미지 및 정지 이미지에 기초하여 가상 이미지가 형성될 수 있다(S26). 그리고 가상 이미지는 탑 뷰 형태의 어라운드 뷰로 형성되어(S27) 차량의 모니터에 표시될 수 있다.
본 발명에 따르면, 레이저 탐지 센서에 의하여 가상 이미지가 만들어질 수 있고, 별도로 영상 이미지가 만들어질 수 있다. 그러므로 어라운드 뷰 이미지는 가상 이미지로 만들어지거나, 영상 이미지로 만들어지거나 또는 이들이 결합된 이미지로 만들어질 수 있다. 그리고 필요에 따라 각각의 어라운드 뷰 이미지가 모니터에 표시될 수 있다. 이와 같이 어라운드 뷰 이미지는 다양한 방법으로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 어라운드 뷰의 표시 방법에서 레이더 가상 이미지와 실물 이미지가 결합되는 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치는 레이더 센서와 레이더 센서 정보를 처리하는 가상 이미지 생성 유닛(311); 카메라와 영상 신호를 처리하는 이미지 처리기를 포함하는 영상 이미지 생성 유닛(312); 가상 이미지 생성 유닛(311)에서 생성된 가상 이미지와 영상 이미지 생성 유닛(312)에서 생성된 이미지로부터 매칭되는 이미지를 추출하는 매칭 이미지 추출 유닛(32); 매칭 이미지를 추출하는 영역을 결정하는 매칭 영역 결정 유닛(33); 가상 이미지 또는 영상 이미지로부터 이동 이미지를 추출하여 추적하는 이동 이미지 추적 유닛(34); 및 가상 이미지와 영상 이미지를 결합하여 어라운드 뷰를 생성하는 어라운드 뷰 이미지 유닛(35)을 포함할 수 있다.
가상 이미지 생성 유닛(311)은 K-밴드 또는 X-밴드 마이크로웨이브를 송신 및 수신하여 탐지 영역에 존재하는 물체에 대한 거리 정보 및 속도 정보를 획득하여 가상 이미지를 생성할 수 있다. 그리고 영상 이미지 생성 유닛(312)은 카메라부터 획득된 영상 정보로부터 영상 이미지를 생성할 수 있다. 그리고 동일한 방향에 위치하는 동일한 탐지 영역으로부터 생성된 가상 이미지와 영상 이미지는 매칭 이미지 추출 유닛(32)으로 전송될 수 있다. 매칭 이미지 추출 유닛(32)은 가상 이미지 및 영상 이미지로부터 매칭이 되는 형상을 추출할 수 있다. 그리고 차량 주변의 환경 정보를 위한 모든 물체에 대한 매칭 이미지가 생성되면 이를 매치 영역 유닛(33)으로 전송할 수 있다. 매칭 영역 결정 유닛(33)은 매칭 이미지가 적용되는 영역을 결정하는 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 가상 이미지는 영상 이미지에 비하여 먼 거리의 탐지 영역을 가질 수 있다. 다른 한편으로 환경 상황에 따라 특정 물체에 대한 영상 이미지가 불명확할 수 있다. 이와 같은 경우 매칭 거리는 영상 이미지에 기초하여 결정되고, 매칭 여부는 특정 물체의 영상 이미지 수준에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로 영상 이미지가 획득되는 거리까지 결합 이미지가 사용되고 그 보다 먼 거리에 대하여 가상 이미지가 어라운드 뷰 이미지의 형성에 사용될 수 있다. 그리고 특정 물체가 특정되지 않는 경우 특정 물체에 대한 가상 이미지가 사용되도록 설정될 수 있다. 이와 같이 매칭 영역 결정 유닛(33)에 의하여 어라운드 뷰 이미지의 형성 방법이 결정될 수 있다. 그리고 매칭 영역 결정 유닛(33)에 의하여 처리된 탐지 정보는 이동 이미지 추적 유닛(34)으로 전송될 수 있다.
이동 이미지 추적 유닛(34)은 가상 이미지 및 영상 이미지로부터 이동 물체를 확인하여 이를 추적하는 기능을 가질 수 있다. 추적 기능은 예를 들어 이동 물체가 확인되는 경우 이에 대한 이동 경로를 확인하여 모니터에 이동 물체를 표시하는 것을 의미한다. 예를 들어 이동 물체에 대한 연속적으로 거리 정보를 획득하거나 또는 도플러 효과를 측정하여 이동 속력 및 방향을 특정하여 별도로 매칭 이미지의 추출 과정이 없이 모니터에 이에 대한 정보를 속적으로 표시할 수 있다. 필요에 따라 이동 이미지 추적 유닛(34)에 의하여 이동 물체에 대한 정보가 모니터에 별도로 표시될 수 있다. 이와 같이 이동 이미지가 추출되어 이동 속력 및 방향이 결정되면 탐지 정보가 어라운드 뷰 이미지 유닛(35)으로 전송되어 예를 들어 탑 뷰 형태의 어라운드 뷰 이미지로 만들어질 수 있다.
본 발명에 따른 어라운드 뷰 디스플레이 장치는 차량 주변의 상황 정보를 획득 또는 표시하기 위한 다양한 부가 유닛을 포함할 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 어라운드 뷰의 표시 방법에 차량에 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 4의 (가)를 참조하면, 차량(VL)의 전면, 후면 및 측면에 각각 레이더 센서가 배치되고, 각각의 레이더 센서에 대한 탐지 영역(FA, RA, SA1 내지 SA4)이 결정될 수 있다. 레이더 센서의 수는 레이더 센서의 탐지 능력에 따라 적절하게 결정될 수 있고, 탐지 영역(FA, RA 내지 SA1 내지 SA4)의 경계 영역의 일부는 서로 겹칠 수 있다.
도 4의 (나)를 참조하면, 레이더 센서는 마이크로웨이브를 발생시키는 오실레이터(41); 오실레이터(41)로부터 생성된 신호를 미리 결정된 방향으로 송신하는 송신 안테나 유닛(42); 탐지 영역에서 반사된 마이크로웨이브를 수신하는 수신 안테나 유닛(43); 송신 및 수신 마이크로웨이브를 합하는 믹서(MX); 믹서(MX)로부터 전송된 신호를 증폭하는 증폭 유닛(44); 및 증폭된 송신 및 수신 신호를 처리하여 거리 및 속도 정보를 연산하는 프로세서(45)로 이루어질 수 있다.
오실레이터(41)은 K-밴드 마이크로웨이브를 생성할 수 있고, 송신 안테나 유닛(42) 및 수신 안테나 유닛(43)은 다수 개의 방향 조절이 가능한 마이크로스트립 안테나를 포함할 수 있다.
다양한 구조를 가지는 레이더 센서가 본 발명에 따른 디스플레이 장치에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 레이더 탐지 영상 제공을 위한 어라운드 뷰 디스플레이 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 어라운드 뷰 디스플레이 장치는 탐지 영역에 위치하는 물체에 대한 거리 및 속도 정보를 탐지하는 레이더 센서(511); 탐지 영역에 대한 영상 정보를 획득하는 카메라와 같은 영상 유닛(512); 레이더 센서(511) 및 영상 유닛(512)으로 전송된 정보에 기초하여 각각 가상 이미지와 실물 이미지는 형성하는 이미지 형성 유닛(52); 가상 이미지 또는 실물 이미지로부터 이동 물체를 추출하여 추적을 결정하는 추적 결정 유닛(53); 레이더 센서(511)와 영상 유닛(512)이 설치된 차량의 이동 속도를 탐지하는 속도 탐지 유닛(531); 가상 이미지 및 실물 이미지를 결합시키는 이미지 결합 유닛(54); 전체 작동을 제어하는 제어 유닛(CU); 어라운드 뷰 이미지의 형성 영역을 결정하는 영역 결정 유닛(55); 및 결합된 이미지를 어라운드 뷰 이미지 형성 영역에 표시하여 영상 정보를 제공하는 모니터(57)를 포함할 수 있다.
추가로 본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 레이더 센서(511)와 영상 유닛(512)의 탐지 방향을 조절하는 조향 유닛(513)을 포함할 수 있다. 위에서 설명된 것처럼, 레이더 센서(511)는 적어도 4개가 될 수 있고, 영상 유닛(512) 또한 동일하다. 그리고 각각의 레이더 센서(511)와 영상 유닛(512)에 대하여 탐지 영역이 결정될 수 있다. 조향 유닛(513)은 동일한 탐지 영역을 가지거나 동일한 방향을 탐지하는 것으로 설정된 각각의 레이더 센서(511)와 영상 유닛(512)의 방향을 동일한 방향으로 조절할 수 있다. 특히 조향 유닛(513)은 위에서 설명된 송신 안테나 유닛 또는 수신 안테나 유닛의 송신 방향 또는 수신 방향을 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 경보 유닛(56)을 포함할 수 있다. 경보 유닛(56)은 고정 물체가 미리 결정된 거리 범위 내가 되는 경우 경보음을 발생시키면서 모니터(57)에 표시할 수 있다. 특히 경보 유닛(56)은 추적 결정 유닛(53)에 의하여 추적이 결정된 이동 물체의 이동 방향이 차량을 향하는 경우 이동 경로를 모니터(57)에 표시하면서 경보음을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 경보 유닛(56)의 기능은 주행 과정에서 유리하게 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 방법이 이동하는 차량에 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 차량의 주행 과정에서 어라운드 뷰 형성 영역은 차량(VL)을 중심으로 서로 다른 반지름을 가지는 분할 영역(SA_1 내지 SA_N)으로 설정될 수 있다. 그리고 분할 영역(SA_1 내지 SA_N)은 실물 이미지 영역, 결합 이미지 영역 및 가상 이미지 영역으로 나누어질 수 있다. 예를 들어 차량(VL)에 인접하는 분할 영역(SA_1)은 실물 이미지 영역으로 설정되고, 차량(VL)에 대하여 일정 거리에 있는 분할 영역(SA_2)는 결합 이미지 영역으로 그리고 차량(VL)에 대하여 먼 거리에 있는 분할 영역(SA_N)은 가상 이미지 영역으로 설정될 수 있다. 각각의 분할 영역(SA_1, SA_2, SA_N)에 대하여 실물 이미지, 결합 이미지 및 가상 이미지에 의하여 어라운드 뷰가 만들어질 수 있다. 그리고 레이더 센서에 의하여 각각의 분할 영역(SA_1, SA_2, SA_N)에 위치하는 이동 차량(OB_1 내지 OB_K)의 이동 방향 및 속력이 탐지될 수 있다. 그리고 이동 차량(OB_1 내지 OB_K)가 정해진 방향 및 거리 범위로 이동되고, 일정 수준의 속력이 되는 이동 차량(OB_1 내지 OB_K)의 이동 경로가 모니터에 표시되고 경보음이 발생될 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치는 예를 들어 주차, 정차 또는 주행 과정과 같이 다양한 차량 상태에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 방법은 K-밴드 마이크로웨이브 레이더 및 영상 획득 유닛에 기초하여 어라운드 뷰 이미지를 형성하는 것에 의하여 이동 과정에서 어라운드 뷰를 제공하는 것이 가능하다. 또한 본 발명에 따른 장치는 차량의 이동 과정에서 주변 물체 또는 차량의 이동을 탐지하여 서라운드 뷰를 제공하면서 경보를 발생시켜 사각지대 또는 부주의로 인한 사고의 발생이 방지되도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 방법 또는 장치는 외부 환경 상황에 영향을 받지 않고, 예를 들어 외부의 기온, 습도, 날씨 또는 조도에 관계없이 작동될 수 있으며 외부 환경 조건에 의한 작동 오류가 방지되도록 한다는 이점을 가진다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
32: 매칭 이미지 추출 유닛 33: 매칭 영역 결정 유닛
34: 이동 이미지 추적 유닛 35: 어라운드 뷰 이미니 유닛
41: 오실레이터 42: 송신 안테나 유닛
43: 믹서 44: 증폭 유닛
45: 프로세서 52: 이미지 형성 유닛
53: 추적 결정 유닛 54: 이미지 결합 유닛
55: 영역 결정 유닛 56: 경보 유닛
57: 모니터 311: 가상 이미지 생성 유닛
312: 영상 이미지 생성 유닛 511: 레이더 센서
512: 영상 유닛 513: 조향 유닛
531: 속도 탐지 유닛 CU: 제어 유닛
FA, RA, SA: 탐지 영역 OB_1 내지 OB_K: 이동 차량
SA_1 내지 SA_N: 분할 영역 VL: 차량

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 차량에 배치되는 다수 개의 영상 유닛(512);
    K-밴드 마이크로웨이브의 송신 방향이 조절될 수 있는 적어도 하나의 레이더 센서(511);
    영상 유닛(512)과 레이더 센서(511)의 탐지 방향을 조절하는 조향 유닛(513);
    영상 유닛(512)과 레이더 센서(511)에서 얻어진 이미지를 결합하는 이미지 결합 유닛(54);
    이미지 결합 유닛(54)에서 생성된 이미지로부터 어라운드 뷰를 형성하는 제어 유닛(CU); 및
    제어 유닛(CU)으로부터 전송된 이미지를 표시하는 모니터(57)를 포함하고,
    상기 레이더 센서(511)는 탐지 영역에 위치하는 물체에 대한 거리 및 속도를 탐지하여 가상 이미지를 형성하고, 상기 레이더 센서(511)는 상기 차량의 속도가 미리 결정된 수준 이상이 되는 경우 마이크로웨이브 도플러 레이더 센서의 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 어라운드 뷰 디스플레이 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 레이더 센서(511)의 송신 안테나 또는 수신 안테나는 회전 가능한 마이크로스트립 안테나가 되는 것을 특징으로 하는 어라운드 뷰 디스플레이 장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 차량의 주행 과정에서 미리 결정된 이동 물체의 거리 및 속도 정보에 따라 추적 여부를 결정하는 어라운드 뷰 디스플레이 장치.
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