KR101750201B1 - 차량의 거동을 이용한 ｂｓｄ - Google Patents

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Abstract

본 발명은 BSD에 의한 경고시 인식된 대상이 경고 대상인지를 판단하여 불필요한 오경보의 발생을 방지하는 BSD의 오경보 제어장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 차량의 후방 및 측면을 촬영한 이미지를 출력하는 카메라; 상기 카메라에서 촬영한 이미지를 분석하여 인식 대상인 상대 차량을 검출하는 인식부; 상기 카메라에서 촬영된 이미지를 탑뷰 좌표계로 변환하는 변환부; 상기 변환된 탑뷰 좌표계를 이용하여 상기 인식부에서 검출된 상대 차량의 위치 정보와 이동 변위 정보를 분석하는 분석부; 및 상기 분석부에서 분석된 상대 차량의 위치 정보, 이동 변위 정보를 미리 설정된 경고 대상 기준 정보와 비교하여 경고 대상인지 아닌지 판단하고, 판단 결과 경고 대상이면 경고 신호를 출력하는 경고부를 포함한다. 따라서 본 발명은 BSD에 의한 경고시 인식된 대상이 경고 대상인지를 판단하여 불필요한 오경보의 발생을 방지할 수 있고, BSD의 불필요한 오경보를 차단함으로써, BSD에 대한 사용자의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

차량의 거동을 이용한 ＢＳＤ{BLIND SPOT DETECTION DEVICE USING BEHAVIOR OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 거동을 이용한 BSD에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 BSD에 의한 경고시 인식된 대상이 경고 대상인지를 판단하여 불필요한 오경보의 발생을 방지하는 차량의 거동을 이용한 BSD에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 좌/우측에 하나씩 설치되어 있는 아웃사이드 리어 뷰 미러(out-side rear view mirror, 이하 사이드미러라고 함)는 차량의 주행중에 차선을 바꾸거나 주차 또는 후진 등을 할 경우 운전자가 자동차의 좌/우측 관찰을 쉽게 하는데 도움을 주는 구성이다.
또한, 운전자는 상기 사이드미러에 잡히지 않는 사각지대에 위치한 자동차의 유무를 확인한 다음, 후방 차량과의 간격이 충분히 확보되었다고 판단되었을 경우에 비로소 차선을 변경하거나 또는 주차 공간으로의 진입을 수행하게 된다.
또한, 자동차의 운전석 근처에 설치되어 있는 인사이드 리어 뷰 미러(in-side rear view mirror, 이하 룸미러라고 함)로서, 운전자가 자동차의 후방 시야를 확보하는데 도움을 준다.
그러나 운전자가 차선을 변경하거나 주차를 수행하기 위해 후방을 주시하거나 후진할 경우 좌/우측의 사이드미러와 룸미러를 함께 계속 보아야 하므로 전방에 대한 감시가 소홀하거나 시야를 수시로 바꾸어야 하는 번거로운 문제점이 있다.
또한, 상기한 사이드미러와 룸미러를 통해 자동차의 후면 상황을 파악할 때 사각지대이 있기 때문에 주차시 또는 후진시 충돌의 위험이 있다.
최근 들어, 차량의 주행중에 발생할 수 있는 각종 안전사고를 미연에 방지하기 위한 시스템이 개발되어 차량에 속속 탑재되고 있으며, 그 예들로서 자차와 후측방 물체와의 충돌위험성을 경보하는 후측방 사각지대를 감시하는 장치가 있다.
이러한 후측방 사각지대는 차량의 주행차선 변경시나 주차시 또는 주행시에 운전자의 시야가 미치지 못하는 사각지대에서의 차량 및 운전자의 안전성을 확보하기 위한 장치로서 대한민국공개특허번호 제1998-021413호(발명의 명칭: 자동차의 측방충돌 경보장치의 과다 경보 억제방법), 대한민국공개특허번호 제2007-0004300호(발명의 명칭: 영상인식을 이용한 후측방 접근 차량 경보방법 및 시스템) 등이 개시되어 있다.
그러나 종래의 사각지대 감지장치(BLIND SPOT DETECTION DEVICE, BSD)는 후측방에서 접근하는 차량을 감시하는 과정에 인식한 대상이 경고 대상인지 아닌지 정확한 판단이 이루어지지 않아 불필요한 오경보가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 오경보는 운전자의 주행중 전방 집중력을 흩트리는 문제점과 함께 반복되는 오동작으로 인한 사각지대 감지장치의 신뢰성 감소와, 감시장치를 끄고 주행하게 되는 문제점이 있다.
문헌 1. 대한민국공개특허번호 제1998-021413호(발명의 명칭: 자동차의 측방충돌 경보장치의 과다 경보 억제방법) 문헌 2. 대한민국공개특허번호 제2007-0004300호(발명의 명칭: 영상인식을 이용한 후측방 접근 차량 경보방법 및 시스템)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 BSD에 의한 경고시 인식된 대상이 경고 대상인지를 판단하여 불필요한 오경보의 발생을 방지하는 BSD의 오경보 제어장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 거동을 이용한 BSD로서, 차량의 후방 및 측면을 촬영한 이미지를 출력하는 카메라; 상기 카메라에서 촬영한 이미지를 분석하여 인식 대상인 상대 차량을 검출하는 인식부; 상기 카메라에서 촬영된 이미지를 탑뷰 좌표계로 변환하는 변환부; 상기 변환된 탑뷰 좌표계를 이용하여 상기 인식부에서 검출된 상대 차량의 위치 정보와 이동 변위 정보를 분석하는 분석부; 및 상기 분석부에서 분석된 상대 차량의 위치 정보, 이동 변위 정보를 미리 설정된 경고 대상 기준 정보와 비교하여 경고 대상인지 아닌지 판단하고, 판단 결과 경고 대상이면 경고 신호를 출력하는 경고부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 분석부는 미리 설정된 판단영역에서 인식된 상대 차량의 위치와, 상기 인식된 상대 차량의 이동 방향 및 속도 정보를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 경고부는 미리 설정된 판단영역에서 차량 없음, 후방 진입 차량, 옆 차선 방향에서 진입한 차량, 옆 차선 방향으로 이동하는 차량, 빠르게 후진하는 차량, 의심 물체인지 여부를 분석하여 경고 해제, 경고 해제 대기 또는 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 BSD에 의한 경고시 인식된 대상이 경고 대상인지를 판단하여 불필요한 오경보의 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 BSD의 불필요한 오경보를 차단함으로써, BSD에 대한 사용자의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 차량의 거동을 이용한 BSD를 나타낸 블록도.
도 2 는 본 발명에 따른 차량의 거동을 이용한 BSD의 위치 분석과정을 나타낸 예시도.
도 3 은 도 2에 따른 위치 분석과정에서 카메라를 통해 입력되는 영상을 나타낸 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 차량의 거동을 이용한 BSD의 이동 변위 분석과정을 나타낸 예시도.
도 5 는 도 4에 따른 이동 변위 분석과정에서 카메라를 통해 입력되는 영상을 나타낸 예시도.
도 6 은 본 발명에 따른 차량의 거동을 이용한 BSD의 고 판단과정을 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 거동을 이용한 BSD의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 거동을 이용한 BSD를 나타낸 블록도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 BSD(100)는 카메라(110)와, 인식부(120)와, 변환부(130)와, 분석부(140)와, 경고부(150)를 포함하여 구성된다.
상기 카메라(110)는 차량(200)에 설치되어 차량(200)의 주변 즉 후방 및 측면을 촬영한 이미지를 출력하는 구성으로서, CCD 센서, CMOS 센서 또는 영상신호를 전기신호로 변환 가능한 임의의 촬상 센서를 포함하여 구성되고, 복수의 카메라로 구성될 수도 있다.
즉 차량(200)의 좌측 또는 우측을 촬영하는 카메라와 후방을 촬영하는 카메라 등 복수의 카메라로 구성될 수 있다.
상기 인식부(120)는 카메라(110)에서 촬영한 이미지를 분석하여 인식 대상인 상대 차량을 검출하는 구성으로서, 미리 저장된 비전 인식 프로그램을 통해 촬영된 이미지 중에 포함된 차량을 인식한다.
또한, 상기 인식부(120)는 카메라(110)에서 촬영된 이미지가 예를 들면, 광각 렌즈를 이용하여 촬영된 이미지인 경우 입력된 이미지에 대한 왜곡 보정을 수행하고, 상기 보정된 이미지에서 인식 대상 차량을 검출할 수도 있다.
또한, 상기 인식부(120)는 복수의 카메라에서 촬영된 이미지가 입력되는 경우 각각의 카메라가 촬영한 이미지를 미리 저장된 영상 합성 프로그램을 통해 상기 촬영된 이미지로부터 왜곡 보정을 위한 파라미터 추출과 인접 이미지간의 호모그래피 등을 계산한 다음 각각의 이미지들의 합성(정합)을 수행한 합성 이미지에서 인식 대상 차량을 검출할 수도 있다.
상기 변환부(130)는 카메라(110)에서 촬영된 이미지를 탑뷰(Top View) 좌표계로 변환하는 구성으로서, 상기 인식부(120)에서 상대 차량이 인식되면 인식된 상대 차량의 위치가 2차원 평면상의 좌표로 표시되도록 한다.
즉 3차원 상에서 인식된 상대 차량의 위치 좌표(WX, WY, W)를 시점 변환 행렬을 이용한 다음의 식을 통해 2차원 상의 좌표(X, Y)로 변환한다.
Figure 112016029620718-pat00001
Figure 112016029620718-pat00002
상기 분석부(140)는 변환된 탑뷰 좌표계를 이용하여 상기 인식부(120)에서 검출된 상대 차량의 위치 정보와 이동 변위 정보를 분석하는 구성으로서, 인식된 상대 차량의 위치를 미리 설정된 2차원 평면상의 판단영역(300)에 표시하고, 상기 판단영역(300)에 표시된 상대 차량의 이동 방향과 속도 정보를 포함한 이동 변위 정보를 검출한다.
상기 상대 차량의 위치를 확인하는 과정을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 변환부(130)가 탑뷰 좌표계로 변환한 다음 상기 인식된 상대 차량의 위치를 판단영역(300)의 좌표에 나타냄으로써, 차량의 위치를 판단할 수 있다.
즉 상기 인식된 상대 차량의 위치 판단은 사각지대를 나타내는 판단영역(300)에서 인식된 차량의 좌표 위치, 예를 들면, 인식된 상대 차량의 좌표값이 판단영역(300)에서 'L1'의 좌표값을 갖는 경우 '차량 없음', 인식된 상대 차량의 좌표값이 판단영역(300)에서 'L2'의 좌표값을 갖는 경우 '판단영역 후방', 인식된 상대 차량의 좌표값이 판단영역(300)에서 'L3'의 좌표값을 갖는 경우 '판단영역 중앙', 인식된 상대 차량의 좌표값이 판단영역(300)에서 'L4'의 좌표값을 갖는 경우 '판단영역 전방', 인식된 상대 차량의 좌표값이 판단영역(300)에서 'L5'의 좌표값을 갖는 경우 '판단영역 측방', 인식된 상대 차량의 좌표값이 판단영역(300)에서 'L6'의 좌표값을 갖는 경우 '자차의 후방'으로 위치를 판단할 수 있다.
미설명 부호 'L9'은 상대 차량의 흔들림, 또는 자차의 흔들림 등으로 인해 상대 차량의 위치 판단이 불가한 경우이다.
또한, 상기 분석부(140)는 판단영역(300)에서 인식된 상대 차량의 위치가 확인되면, 상기 인식된 상대 차량의 이동방향과 이동속도를 포함한 이동 변위정보를 분석한다.
상기 상대 차량의 이동 변위 정보를 분석하는 과정은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 인식된 상대 차량이 'M1'인 경우 관심영역(310)의 범위에 위치하지만, 판단영역(300)의 범위를 초과하여 '차량 없음' 또는 '움직임 판단 불가'로 판단한다.
또한, 인식된 상대 차량의 좌표값이 변하는 방향을 분석하여 좌표값이 변하는 방향이 차량(200)의 주행방향과 동일한 경우 시간당 변하는 좌표값의 위치에 따라 이동 속도를 분석한다.
즉 인식된 상대 차량이 'M2'인 경우, 상기 분석된 이동 속도를 예를 들면, 미리 설정된 기준속도와 비교하여 기준속도 이하면, '천천히 전진'하는 차량으로 판단하고, 'M3'와 같이 분석된 이동 속도가 기준속도 이상이면, '빠르게 전진'하는 차량으로 판단한다.
또한, 인식된 상대 차량의 좌표값이 변하는 방향을 분석하여 좌표값이 변하는 방향이 차량(200)의 주행방향과 반대 방향인 경우, 시간당 변하는 좌표값의 위치에 따라 이동 속도를 분석한다.
즉 인식된 상대 차량이 'M4'인 경우 상기 분석된 이동 속도를 예를 들면, 미리 설정된 기준속도와 비교하여 기준속도 이하면, '천천히 후진'하는 차량으로 판단하며, 'M5'와 같이 분석된 이동 속도가 기준속도 이상이면, '빠르게 후진'하는 차량으로 판단한다.
또한, 인식된 상대 차량의 좌표값이 변하는 방향을 분석하여 좌표값이 변하는 방향이 'M6'와 같이 차량(200)에서 멀어지는 경우 '측면으로 멀어짐'인 차량으로 판단하고, 'M7'과 같이 차량(200)으로 접근하는 경우 '측면에서 접근'하는 차량으로 판단한다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 경고부(150)는 분석부(140)에서 분석된 상대 차량의 위치 정보, 이동 변위 정보를 미리 설정된 경고 대상 기준 정보와 비교하여 경고 대상인지 아닌지 판단하고, 판단 결과 경고 대상이면 경고 신호를 출력한다.
상기 경고부(150)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 분석부(140)에서 분석된 상대 차량의 위치 정보, 이동 변위 정보를 미리 설정된 경고 대상 기준 정보와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 차량 없음(S1), 판단영역(300)의 후방에 진입(S2), 상대 차량이 후진으로 진입(S3), 상대 차량이 옆 차선 방향에서 이동(S4), 경고(S5), 경고 해제 대기(S6), 빠르게 후진(S7), 의심 물체(S8) 등으로 구분하며, 상기 각각의 상태에서 상대 차량의 위치, 이동 방향, 이동 속도 등을 분석하여 경고 해제, 경고 해제 대기 또는 경고 신호가 출력되도록 한다.
즉 상기 경고부(150)는 분석부(140)에서 분석한 상대 차량의 움직임에 따라 S1 내지 S8 중 어느 하나의 상태인지 여부를 판단하여 경고 대상 또는 경고 대상이 아닌 차량에 대하여 경고하지 않도록 하여 경고 대상 차량의 판단 정확도가 증가될 수 있게 한다.
예를 들어, 상기 분석부(140)의 분석 결과, 차량 없음 상태(S1)이면, 경고부(150)는 S1 상태 이후 분석부(140)에서 분석된 상대 차량의 위치, 이동 방향, 이동속도 등에 따라 판단영역의 후방에 진입한 상태(S2), 상대 차량이 후진으로 진입하는 상태(S3), 상대 차량이 옆 차선 방향에서 이동하는 상태(S4), 경고(S5), 빠르게 후진하는 상태(S7) 및 의심스러운 물체(S8) 중 어느 하나를 판단할 수 있다.
상기 S2 상태에서 경고부(150)는 상대 차량의 위치 정보, 이동 방향, 이동 속도에 따라 경고(S5) 신호가 출력되도록 동작할 수도 있지만, 차량 없음(S1), 빠르게 후진(S7) 또는 의심스러운 물체(S8)로 판단된 경우 경고(S5)가 수행되지 않도록 하여 불필요한 오경고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상대 차량이 옆 차선 방향에서 이동하는 상태(S4)인 경우, 일반적인 BSD는 경고 신호가 출력되지만, 본 발명의 경우 상대 차량의 위치, 이동 방향, 이동 속도 등을 분석하여 경고부(150)가 경고(S5)를 수행할 수도 있지만, 상대 차량 없음(S1), 상대 차량의 빠른 후진(S7), 의심스로운 물체(S8)로 판단하는 경우 경고(S5)가 수행되지 않도록 한다.
또한, 경고(S5)인 경우, 경고 상태를 유지할 수도 있지만, 상대 차량의 위치, 이동 방향, 이동 속도 등을 분석하여 경고 해제 대기(S6)로 판단할 수 있고, 상기 경고 해제 대기(S6)에서 경고(S5)를 유지하거나 또는 상대 차량 없음(S1)으로 판단하여 경고가 해제될 수 있도록 한다.
따라서 BSD에 의한 경고시 인식된 대상이 경고 대상인지를 판단하여 불필요한 오경보의 발생을 방지할 수 있고, BSD의 불필요한 오경보를 차단함으로써, BSD에 대한 사용자의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : BSD
110 : 카메라
120 : 인식부
130 : 변환부
140 : 분석부
150 : 경고부
200 : 차량
300 : 판단영역
310 : 관심영역

Claims (3)

  1. 차량(200)의 후방 및 측면을 촬영한 이미지를 출력하는 카메라(110);
    상기 카메라(110)에서 촬영한 이미지를 분석하여 인식 대상인 상대 차량을 검출하는 인식부(120);
    상기 카메라(110)에서 촬영된 이미지를 탑뷰 좌표계로 변환하는 변환부(130);
    상기 변환된 탑뷰 좌표계를 이용하여 상기 인식부(120)에서 검출된 상대 차량의 위치 정보가 사각지대를 나타내는 2차원 평면상의 판단영역(300)에 표시되도록 하고, 상기 판단영역(300)에 표시된 상대 차량의 이동 방향과 이동 속도 정보를 검출하여 분석하는 분석부(140); 및
    상기 분석부(140)에서 분석된 상대 차량의 위치 정보, 이동 방향 및 이동 속도를 포함한 이동 변위 정보를 미리 설정된 경고 대상 기준 정보와 비교하여 차량 없음(S1), 판단영역(300)의 후방에 진입(S2), 상대 차량이 후진으로 진입(S3), 상대 차량이 옆 차선 방향에서 이동(S4), 경고(S5), 경고 해제 대기(S6), 빠르게 후진(S7), 의심 물체(S8)로 구분하고, 상기 구분된 상대 차량의 움직임에 따라 경고 해제, 경고 해제 대기 또는 경고 신호를 출력하는 경고부(150)를 포함하는 차량의 거동을 이용한 BSD.
  2. 삭제
  3. 삭제
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