KR102064221B1 - 차량용 사용자 인터페이스 장치 및 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 내부 이미지를 획득하는 적어도 하나의 카메라; 및 상기 카메라에서 수신된 제1 프레임 영상에서 제1 오브젝트를 검출하여, 상기 제1 오브젝트의 제1 자세 정보를 획득하고, 상기 카메라에서 수신된 제2 프레임 영상에서 상기 제1 오브젝트를 검출하여, 상기 제1 오브젝트의 제2 자세 정보를 획득하고, 상기 제1 자세 정보와 상기 제2 자세 정보를 비교하여, 상기 카메라에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션(calibration)을 수행하는 적어도 하나의 프로세서;를 포함하는 차량용 사용자 인터페이스 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 사용자 인터페이스 장치 및 차량{User interface apparatus for vehicle and Vehicle}
본 발명은 차량용 사용자 인터페이스 장치 및 차량에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
차량에는, 사용자 인터페이스 장치가 구비된다. 이러한, 사용자 인터페이스 장치 중 하나로, 디스플레이 장치가 있다. 최근에 생산되는 차량에 구비되는 클러스터는 디스플레이 장치로 구현되기도 한다.
최근에는, 차량에 구비되는 디스플레이 장치에서 표시되는 이미지를 3D로 구현하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 3D 이미지를 효과적으로 인지하기 위해서는, 사용자의 머리의 위치가 중요하다.
만약, 정해진 위치에 사용자의 머리가 위치하지 않는 경우, 3D 이미지를 인지하지 못하거나, 왜곡된 이미지가 사용자에게 전달될 우려가 있다. 또한, 이러한 경우, 운전을 하는 사용자가 혼동을 일으켜 사고가 발생될 수도 있다.
이러한 사용자 머리의 위치를 감지하기 위해 이용되는 카메라에서 감지된 사용자 머리의 위치에 오차가 발생되면 사용자에게 왜곡된 이미지가 전달될 수 있다.
본 발명의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 카메라에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행하는 차량용 사용자 인터페이스 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 상기 차량용 사용자 인터페이스 장치를 포함하는 차량을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치는, 차량 내부 이미지를 획득하는 적어도 하나의 카메라; 및 상기 카메라에서 수신된 제1 프레임 영상에서 제1 오브젝트를 검출하여, 상기 제1 오브젝트의 제1 자세 정보를 획득하고, 상기 카메라에서 수신된 제2 프레임 영상에서 상기 제1 오브젝트를 검출하여, 상기 제1 오브젝트의 제2 자세 정보를 획득하고, 상기 제1 자세 정보와 상기 제2 자세 정보를 비교하여, 상기 카메라에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션(calibration)을 수행하는 적어도 하나의 프로세서;를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 여러 외부 요인에 의해 사용자 머리 이미지에 왜곡이 발생되는 경우에도, 캘리브레이션 수행에 따라, 정확한 입체 컨텐츠를 제공하는 효과가 있다.
둘째, 운전중에도 사용자가 입체 컨텐츠를 명확하게 확인할 수 있어, 정보 전달의 효율성이 높아지는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치를 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 플로우 차트이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 자세 정보를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 12a 내지 도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 버추얼 헤드 박스를 설명하는데 참조되는 개념도이다.
도 15 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 17 내지 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
주행 상황 정보는, 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.
예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(210)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(210)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(210)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.
입력부(210)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠, 센테 페시아, 센타 콘솔, 칵픽 모듈, 도어 등에 배치될 수 있다.
카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.
출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
디스플레이부(251)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), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.
투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Elecroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(251a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역(251c), 윈도우의 일영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트 검출 장치(300)는, 센싱 데이터에 기초하여, 오브젝트 정보를 생성할 수 있다.
오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(100)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(100)과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 수 있다.
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차로(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차로(Lane)(OB10)는, 주행 차로, 주행 차로의 옆 차로, 대향되는 차량이 주행하는 차로일 수 있다. 차로(Lane)(OB10)는, 차로(Lane)를 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다. 차로는, 교차로를 포함하는 개념일 수 있다.
타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.
보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차(OB13)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB13)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.
교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.
빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛일 수 있다. 빛은, 가로등에서 생성된 빛을 수 있다. 빛은 태양광일 수 있다.
도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다.
구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리, 연석, 벽면을 포함할 수 있다.
지형물은, 산, 언덕, 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 정지 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 이동 중인 타 차량, 이동 중인 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 정지 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물, 정지한 타 차량, 정지한 보행자를 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
카메라(310)는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(320)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.
레이더(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이더(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(370)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350)에 의해 센싱된 데이터와 기 저장된 데이터를 비교하여, 오브젝트를 검출하거나 분류할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출등의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450), ITS(Intelligent Transport Systems) 통신부(460) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
ITS 통신부(460)는, 교통 시스템과 정보, 데이터 또는 신호를 교환할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템에 획득한 정보, 데이터를 제공할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터, 정보, 데이터 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 도로 교통 정보를 수신하여, 제어부(170)에 제공할 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 제어 신호를 수신하여, 제어부(170) 또는 차량(100) 내부에 구비된 프로세서에 제공할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.
차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(611)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(611)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt appartus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지시, 시트 밸트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750) 을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주행을 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 주행 시스템(710)은, 차량 주행 제어 장치로 명명될 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 출차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 출차 시스템(740)은, 차량 출차 제어 장치로 명명될 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 주차 시스템(750)은, 차량 주차 제어 장치로 명명될 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, IMU(inertial navigation unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
한편, IMU(inertial navigation unit) 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 모션 정보, 차량 요(yaw) 정보, 차량 롤(roll) 정보, 차량 피치(pitch) 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 센싱 데이터를 기초로, 차량 상태 정보를 생성할 수 있다. 차량 상태 정보는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다.
예를 들면, 차량 상태 정보는, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치를 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 8을 참조하면, 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 적어도 하나의 카메라(220), 생체 감지부(230), 메모리(240), 인터페이스부(245), 출력부(250), 적어도 하나의 프로세서(270) 및 전원 공급부(290)를 포함할 수 있다.
차량용 사용자 인터페이스 장치(200)는, 하우징을 더 포함할 수 있다.
하우징은, 입력부(210), 적어도 하나의 카메라(220), 생체 감지부(230), 메모리(240), 인터페이스부(245), 출력부(250), 적어도 하나의 프로세서(270) 및 전원 공급부(290)를 수용할 수 있다.
실시예에 따라, 하우징은, 카메라(220)의 렌즈를, 차량(100)의 실내를 향해 노출시킨 상태에서, 렌즈를 제외한 카메라(220)의 구성을 수용할 수 있다.
실시예에 따라, 하우징은, 디스플레이부(251)의 표시 영역을, 차량(100)의 실내를 향해 노출시킨 상태에서, 표시 영역을 제외한 디스플레이부(251)의 구성을 수용할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
도 8의 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)는, 도 7의 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)에서 설명된 각 구성 요소를 포함한다. 이하에서, 중복되는 설명은 생략하고, 도 7에서 설명되지 않은 부분을 중심으로 설명한다.
입력부(210), 생체 감지부(230)는, 도 7에서 설명된 내용이 적용될 수 있다.
카메라(220)는, 차량 내부 이미지를 획득할 수 있다.
카메라(220)는, 1개 이상의 카메라를 포함할 수 있다.
예를 들면, 카메라(220)는, 스테레오 카메라를 포함할 수 있다. 이경우, 카메라(220)는, 차량 내부의 스테레오 이미지를 획득할 수 있다. 스테레오 이미지는 스테레오 카메라 서로의 이격 거리에 따라 디스패러티 레벨을 가질 수 있다.
카메라(220)는, 적외선 카메라를 포함할 수 있다. 이경우, 카메라(220)는, 주변광이 없는 야간에도, 차량 내부 이미지를 획득할 수 있다.
메모리(240)는, 프로세서(270)와 전기적으로 연결된다. 메모리(240)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(240)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(240)는 프로세서(270)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 사용자 인터페이스 장치(200) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(240)는, 프로세서(270)와 일체형으로 형성되거나, 프로세서(270)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
인터페이스부(245)는, 차량(100)에 포함된 다른 장치와의 정보, 신호 또는 데이터 교환을 수행할 수 있다. 인터페이스부(245)는, 수신된 정보, 신호 또는 데이터를 프로세서(270)에 전송할 수 있다. 인터페이스부(245)는, 프로세서(270)에서 생성되거나 처리된 정보, 신호 또는 데이터를 차량(100)에 포함된 다른 장치에 전송할 수 있다. 인터페이스부(245)는, 차량(100)에 포함된 다른 장치로부터 정보, 신호 또는 데이터를 수신할 수 있다.
인터페이스부(245)는, 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 센싱부(120) 등으로부터 신호, 정보 또는 데이터를 수신할 수 있다.
인터페이스부(245)는, 제어부(170)로부터, 차량의 시동 턴 온(turn on) 정보또는 시동 턴 오프(turn off)를 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 차량의 시동 턴 온(turn on) 정보 또는 시동 턴 오프(turn off)정보는, 입력부(210)에서 제공될 수도 있다.
인터페이스부(245)는, 센싱부(120)로부터, 차량의 충격량 정보를 수신할 수 있다.
출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253)를 포함할 수 있다.
출력부(250)는, 도 7에서 설명된 내용이 적용될 수 있다. 이하에서, 디스플레이부(251)를 중심으로 설명한다.
디스플레이부(251)는, 프로세서(270)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
디스플레이부(251)는, 소정의 입체 컨텐츠를 구현하는 방식에 따라, 입체 컨텐츠를 출력할 수 있다.
예를 들면, 디스플레이부(251)는, 렌티큘라(Lenticular) 방식, 마이크로 렌즈 어레이(microlens array) 방식 또는 패럴랙스(Parallax) 방식에 기초하여, 입체 컨텐츠를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 영상 생성부 및 필터부를 포함할 수 있다.
영상 생성부는, 제1 프레임 구간 동안, 복수 시점 영상을 표시할 수 있다.
예를 들면, 영상 생성부는, 제1 프레임 구간 동안, 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상을 표시할 수 있다.
필터부는, 제1 프레임 구간 동안, 배리어 영역 및 투과 영역을 형성할 수 있다.
예를 들면, 배리어 영역 및 투과 영역은 좌안 시점 영상 및 우안 시점 영상에 대응되게(또는 매칭되게) 형성될 수 있다.
디스플레이부(251)에 대해서는, 도 12 내지 도 13을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛과 전기적으로 연결되어, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(270)는, 카메라(220)로부터, 영상을 수신할 수 있다.
프로세서(270)는, 카메라(220)에서 수신된 제1 프레임 영상을 수신할 수 있다.
프로세서(270)는, 카메라(220)에서 수신된 제2 프레임 영상을 수신할 수 있다.
프로세서(270)는, 수신된 영상에서 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 자세 정보를 획득할 수 있다.
오브젝트는, 차량 내부 이미지에서 검출될 수 있는, 스티어링 휠, 시트, 헤드 레스트, 탑승자, B 필러, C 필러, 헤드 라이너, 윈도우, 도어 및 시트 벨트 적어도 어느 하나일 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트는, 격자 무늬가 그려진 테스트 보드일 수 있다.
프로세서(270)는, 오브젝트의 적어도 어느 하나의 특징점에 기초하여, 오브젝트의 위치 정보, 회전 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(270)는, 카메라(220)에서 수신된 제1 프레임 영상에서, 제1 오브젝트를 검출하여, 제1 오브젝트의 제1 자세 정보를 획득할 수 있다.
제1 자세 정보는 레퍼런스 파라미터(reference parameter)로 명명될 수 있다.
제1 자세 정보는, 제1 오브젝트의 적어도 하나의 특징점에 기초하여 생성된, 제1 오브젝트의 월드 좌표값, 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값 및 롤(roll) 값을 포함할 수 있다.
한편, 프로세서(270)는, 카메라(220) 및 디스플레이부(251)가 조립된 상태로, 하우징에 수용된 이후에, 제1 프레임 영상을 수신할 수 있다.
즉, 프로세서(270)는, 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)가 일체형으로 조립된 상태에서, 제1 프레임 영상을 수신하여, 레퍼런스 파라미터를 획득할 수 있다.
실시예에 따라, 프로세서(270)는, 카메라(220) 및 디스플레이부(251)가 차량의 대시보드에 장착된 이후에, 제1 프레임 영상을 수신할 수도 있다. 차량(100)이 생산 라인에서 생산되어, 고객에게 인도되기 이전에, 제1 프레임 영상을 수신하여, 레퍼런스 파라미터를 획득할 수 있다.
프로세서(270)는, 카메라(220)에서 수신된 제2 프레임 영상에서, 제1 오브젝트를 검출하여, 제1 오브젝트의 제2 자세 정보를 획득할 수 있다.
제2 자세 정보는, 익스트린식 파라미터(extrinsic parameter)로 명명될 수 있다.
제2 자세 정보는, 제1 오브젝트의 적어도 하나의 특징점에 기초하여 생성된, 제1 오브젝트의 월드 좌표값, 요(yaw) 값, 피치(pitch) 값 및 롤(roll) 값을 포함할 수 있다.
한편, 프로세서(270)는, 카메라(220) 및 디스플레이부(251)가 차량의 대시보드에 장착된 이후에, 제2 프레임 영상을 수신할 수 있다.
즉, 프로세서(270)는, 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)가 차량(100)에 마운팅된 상태에서, 제2 프레임 영상을 수신하여, 익스트린식 파라미터를 획득할 수 있다. 차량(100)이 고객으로 인도된 상태에서, 제2 프레임 영상을 수신하여, 익스트린식 파라미터를 획득할 수 있다.
프로세서(270)는, 제1 자세 정보와 제2 자세 정보를 비교하여, 카메라(220)에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
프로세서(270)는, 제1 자세 정보를 기준으로, 제2 자세 정보와의 공차값을 연산할 수 있다.
프로세서(270)는, 제1 프레임 영상에서, 제1 오브젝트의 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 제1 파라미터와 제2 프레임 영상에서, 제1 오브젝트의 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 제2 파라미터를 비교하여 각 파라미터 별로 공차값을 연산할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 제1 프레임 영상에서 제1 오브젝트의 월드 좌표값과 제2 프레임 영상에서 제1 오브젝트의 월드 좌표값을 비교하여, 월드 좌표값의 공차값을 연산할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 제1 프레임 영상에서, 제1 오브젝트의 요값과 제2 프레임 영상에서 제1 오브젝트의 요값을 비교하여, 요값의 공차값을 연산할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 제1 프레임 영상에서, 제1 오브젝트의 피치값과 제2 프레임 영상에서 제1 오브젝트의 피치값을 비교하여, 피치값의 공차값을 연산할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 제1 프레임 영상에서, 제1 오브젝트의 롤값과 제2 프레임 영상에서 제1 오브젝트의 롤값을 비교하여, 롤값의 공차값을 연산할 수 있다.
프로세서(270)는, 카메라(220)에서 생성되는 영상에 연산된 공차값을 보상하여 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 카메라(220)에서 생성되는 영상 처리에 이용되는 알고리즘에, 연산된 공차값을 반영할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 카메라(220)에서 생성되는 영상 처리에 이용되는 매트릭스 함수에, 연산된 공차값을 반영할 수 있다.
프로세서(270)는, 기 설정된 주기마다 제2 프레임 영상을 수신하여, 카메라(220)에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 시간 단위, 일 단위, 월 단위 또는 년 단위로, 제2 프레임 영상을 수신하여, 카메라(220)에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
프로세서(270)는, 인터페이스부(245)를 통해, 차량(100)의 시동 턴 온(turn on) 정보 또는 시동 턴 오프(turn ofF) 정보를 수신할 수 있다.
프로세서(270)는, 시동 턴 온 정보 또는 시동 턴 오프 정보가 수신되는 경우, 제2 프레임 영상을 수신하여, 카메라(220)에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
프로세서(270)는, 인터페이스부(245)를 통해, 차량(100)의 충격량 정보를 수신할 수 있다.
프로세서(270)는, 충격량 정보가 수신되는 경우, 제2 프레임 영상을 수신하여, 카메라(220)에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스를 설정할 수 있다.
버추얼 헤드 박스는, 사용자가 입체 컨텐츠의 안견(眼見)을 위해, 사용자의 머리가 위치해야 하는 3차원 공간으로 정의될 수 있다.
프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스와 캘리브레이션이 수행된 영상에서 검출된 사용자 머리 위치에 기초하여 디스플레이부(251)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스와 캘리브레이션이 수행된 영상에서 검출된 사용자 머리 위치에 기초하여 입체 컨텐츠의 형상, 크기, 위치를 조정할 수 있다.
프로세서(270)는, 카메라(220)로부터 수신된 영상에 기초하여, 오브젝트의 3차원 데이터를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 구조광 방식, TOF(time of flight) 방식, 디스패러티 방식 등을 이용하여, 오브젝트의 3차원 데이터를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 모노 영상에서 오브젝트의 3차원 데이터를 획득하는 영상 처리 알고리즘에 기초하여, 3차원 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 스테레오 영상에서, 오브젝트의 3차원 데이터를 획득하는 영상 처리 알고리즘에 기초하여, 3차원 정보를 획득할 수 있다.
오브젝트의 3차원 데이터는, 오브젝트의 제1 자세 정보 및 제2 자세 정보를 생성하는데 이용될 수 있다.
전원 공급부(290)는, 프로세서(270)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(290)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 플로우 차트이다.
프로세서(270)는, 도 9a 내지 도 9b에 예시된 처리 과정(S900)에 기초하여 동작을 수행할 수 있다.
도 9a를 참조하면, 프로세서(270)는, 카메라(220)로부터 수신된 제1 프레임 영상에서 제1 오브젝트를 검출할 수 있다(S910).
프로세서(270)는, 제1 오브젝트의 제1 자세 정보를 획득할 수 있다(S920).
프로세서(270)는, 카메라(220)로부터 수신된 제2 프레임 영상에서 제1 오브젝트를 검출할 수 있다(S930).
프로세서(270)는, 제1 오브젝트의 제2 자세 정보를 획득할 수 있다(S940).
한편, 제2 프레임 영상은 제1 프레임 영상과 시간 차이를 두고 생성된 영상일 수 있다.
제1 프레임 영상이 생성된 이후에, 제2 프레임 영상이 생성될 수 있다.
예를 들면, 제1 프레임 영상은, 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)가 생산된 이후에, 카메라(220)에 의해 생성된 영상일 수 있다. 또한, 제2 프레임 영상은, 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)가 차량(100)에 장착된 이후에, 카메라(220)에 의해 생성된 영상일 수 있다.
예를 들면, 제1 프레임 영상 및 제2 프레임 영상 모두 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)가 차량(100)에 장착된 이후에 카메라(220)에 의해 생성된 영상일 수 있다. 이경우, 제1 프레임 영상은, 차량(100) 제조 완료 후 생성된 영상이고, 제2 프레임 영상은, 차량(100)이 사용자에게 인도된 후 생성된 영상일 수 있다.
프로세서(270)는, 제1 자세 정보와 제2 자세 정보를 비교할 수 있다(S950).
프로세서(270)는, 제1 자세 정보를 기준으로, 제1 자세 정보 대비 제2 자세 정보의 공차값을 연산할 수 있다.
프로세서(270)는, 제1 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 파라미터를 기준으로, 제2 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 파라미터의 공차값을 연산할 수 있다.
프로세서(270)는, 제1 오브젝트의 특징점에 기초하여, 제1 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 파라미터를 결정할 수 있다.
프로세서9270)는, 제1 오브젝트의 특징점에 기초하여, 제2 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 파라미터를 결정할 수 있다.
제1 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 파라미터는, 제1 프레임 영상에서 제1 오브젝트의 월드 좌표값, 제1 오브젝트의 요값, 제1 오브젝트의 피치값, 제1 오브젝트의 롤값 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 자세 정보를구성하는 적어도 하나의 파라미터는, 제2 프레임 영상에서 제1 오브젝트의 월드 좌표값, 제1 오브젝트의 요값, 제1 오브젝트의 피치값, 제1 오브젝트의 롤값 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(270)는, 연산된 공차값에 기초하여 카메라(220)에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다(S960).
도 9b를 참조하면, 프로세서(270)는, 공차값을 연산할 수 있다(S951).
S951 단계는, S950 단계의 하위 구성으로 이해될 수 있다.
프로세서(270)는, 공차값이 제1 기준값(a)보다 작은지 판단할 수 있다(S962).
만약, 공차값이 제1 기준값(a)보다 작은 것으로 판단되는 경우, 프로세서(270)는, 카메라(220)에서 생성되는 영상에 연산된 공차값을 보상하지 않는다(S966).
만약, 공차값이 제1 기준값(a) 이상으로 판단되는 경우, 프로세서(270)는, 카메라(220)에서 생성되는 영상에 연산된 공차값을 보상한다(S963).
제1 기준값(a)은, 캘리브레이션 요구 임계값으로 정의될 수 있다.
공차값이 제1 기준값(a) 이내인 상태는, 캘리브레이션을 수행하지 않아도, 사용자가 입체 컨텐츠를 보고 인식하는데 거부감이 발생되지 않는 정도의 상태로 이해될 수 있다.
공차값이 제1 기준값(a) 이상인 상태는, 캘리브레이션이 수행되지 않는 경우, 사용자가 입체 컨텐츠를 볼 때, 어지러움을 느끼는 등의 거부감이 발생되는 상태로 이해될 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 카메라(220)에서 생성된 영상에서 검출된 사용자의 얼굴 위치에 연산된 공차값을 보상한다.
S963 단계는 캘리브레이션 수행 동작으로 이해될 수 있다.
프로세서(270)는, 공차값이 제2 기준값(b) 이상인지 판단할 수 있다(S964).
만약, 공차값이 제2 기준값(b) 이상으로 판단되는 경우, 프로세서(270)는, 출력부(250)를 통해, 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)의 수리 안내 메시지를 출력한다(S965).
예를 들면, 프로세서(270)는, 디스플레이부(251)를 통해, 수리 안내 메시지를 표시할 수 있다.
만약, 공차값이 제2 기준값(b) 보다 작은것으로 판단되는 경우, 프로세서(270)는, 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)의 수리 안내 메시지를 출력하지 않는다(S967).
제2 기준값(b)은, 캘리브레이션에 의한 공차 보정이 가능한 임계값으로 정의될 수 있다.
예를 들면, 제2 기준값(b)은, 공차값이 카메라(220)의 FOV(field of view)에 기초한 임계값으로 정의될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10을 참조하면, 오브젝트(810)는, 디스플레이부(251)로부터 제1 거리만큼 이격된 지점에 위치할 수 있다.
오브젝트(810)는, 격자 무늬가 그려진 테스트 보드일 수 있다.
또는, 오브젝트(810)는, 카메라(220)로부터 제1 거리만큼 이격된 지점에 위치할 수 있다.
카메라(220)는, 오브젝트(810)에 대한 제1 프레임의 영상을 촬영할 수 있다.
프로세서(220)는, 제1 프레임 영상에서 오브젝트(810)를 검출할 수 있다.
프로세서(220)는, 오브젝트(810)의 적어도 하나의 특징점을 검출할 수 있다.
프로세서(220)는, 특징점에 기초하여, 오브젝트의 제1 자세 정보를 생성할 수 있다.
제1 자세 정보는, 월드 좌표값, 요값, 피치값, 롤값 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이후에, 프로세서(220)는, 오브젝트(810)에 대한 제2 프레임 영상을 촬영할 수 있다. 이때, 오브젝트(810)는 제1 프레임의 영상을 촬영할 때와 비교하여 자세가 변경된 상태일 수 있다.
프로세서(220)는, 오브젝트(810)의 적어도 하나의 특징점을 검출할 수 있다.
프로세서(220)는, 특징점에 기초하여, 오브젝트의 제2 자세 정보를 생성할 수 있다.
제2 자세 정보는, 월드 좌표값, 요값, 피치값, 롤값 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이후에, 프로세서(270)는, 공차값 추정 알고리즘을 수행할 수 있다(871).
프로세서(270)는, 제1 자세 정보 및 제2 자세 정보를 비교하여 공차값을 추정할 수 있다.
이후에, 프로세서(270)는, 추정된 공차값에 기초하여, 카메라(220)의 자세 정보를 생성할 수 있다(872).
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 자세 정보를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11a를 참조하면, 오브젝트의 자세 정보는, 위치 정보 및 회전 자세 정보를 포함할 수 있다.
위치 정보는, 월드 좌표값으로 이해될 수 있다.
회전 자세 정보는, 요값, 피치값 및 롤값으로 이해될 수 있다.
공차값은, 자세의 변화 정보로 이해될 수 있다.
예를 들면, 공차값은, 제1 자세 정보의 월드 좌표값과 제2 자세 정보의 월드 좌표값의 차이로 이해될 수 있다.
예를 들면, 공차값은, 제1 자세 정보의 회전 자세값과 제2 자세 정보의 회전 자세값의 차이로 이해될 수 있다.
도 11b를 참조하면, 월드 좌표값의 차이는, 수평(horizontal) 방향을 기준으로 할 때의 차이(881), 수직(vertical) 방향을 기준으로 할 때의 차이(882), 깊이(depth) 방향을 기준으로 할 때의 차이(883)로 구분될 수 있다.
한편, 차량을 기준으로 할 때, 수평 방향은, 상술한 전폭 방향으로, 수직 방향은 상술한 전고 방향으로, 깊이 방향은, 상술한 전장 방향으로 설명될 수 있다.
회전 자세값의 차이는, 요값의 차이, 피치값의 차이 및 롤값의 차이로 구분될 수 있다.
예를 들면, 공차값은, 제1 자세 정보의 요값과 제2 자세 정보의 요값의 차이로 이해될 수 있다.
예를 들면, 공차값은, 제1 자세 정보의 피치값과 제2 자세 정보의 피치값의 차이로 이해될 수 있다.
예를 들면, 공차값은, 제1 자세 정보의 롤값과 제2 자세 정보의 롤값의 차이로 이해될 수 있다.
도 12a 내지 도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 12a를 참조하면, 카메라(220)는, 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)와 사용자 사이에 위치하는 스티어링 휠(811)을 촬영할 수 있다.
도 12b를 참조하면, 프로세서(270)는, 제1 프레임 영상(815a)에서 스티어링 휠(811a)을 검출할 수 있다.
프로세서(270)는, 제1 프레임 영상(815a)에서 스티어링 휠(811a)의 제1 자세 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(270)는, 제2 프레임 영상(815b)에서 스티어링 휠(811b)을 검출할 수 있다.
프로세서(270)는, 제2 프레임 영상(815b)에서 스티어링 휠(811b)의 제2 자세 정보를 획득할 수 있다.
지시부호 815c에 예시된 바와 같이, 프로세서(270)는, 제1 자세 정보와 제2 자세 정보의 비교를 통해, 공차값(820)을 연산할 수 있다.
프로세서(270)는, 공차값(820)을 카메라(220)에서 생성되는 영상에 반영하여, 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13을 참조하면, 입력부(210)는, 사용자 입력을 수신할 수 있다.
프로세서(270)는, 입력부(210)를 통해, 사용자 입력을 수신할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 입력에 기초하여, 디스플레이부(251)에 표시되는 입체 컨텐츠의 위치를 조정할 수 있다.
사용자마다 눈의 크기, 눈 사이의 거리가 다르기 때문에, 사용자에 따라, 캘리브레이션이 반영된 경우에도, 입체 컨텐츠(830)에 번짐 현상이 발생될 수 있다.
이경우, 차량용 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력에 기초하여, 입체 컨텐츠(830)의 위치를 조정할 수 있다.
지시부호 891에 예시된 바와 같이, 입체 컨텐츠(830)에 번짐 현상이 발생될 수 있다.
지시부호 892에 예시된 바와 같이, 프로세서(270)는, 입력부(210)를 통해, 사용자 입력을 수신할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는 디스플레이부(251)에 소프트 키를 표시할 수 있다. 프로세서(270)는, 소프트 키에 대한 사용자의 터치 입력을 사용자 입력으로 수신할 수 있다.
지시 부호 893에 예시된 바와 같이, 프로세서(270)는, 사용자 입력에 기초하여, 입체 컨텐츠(830)의 위치를 조정하여, 입체 컨텐츠(830)의 번짐 현상을 제거할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 버추얼 헤드 박스를 설명하는데 참조되는 개념도이다.
도 14를 참조하면, 프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스(1110)를 설정할 수 있다.
버추얼 헤드 박스(1110)는, 부피를 가지는 입체 형상으로 설정될 수 있다.
예를 들면, 버추얼 헤드 박스(1110)는, 육면체, 구, 원통형, 사면체, 원기둥 또는 다각 기둥의 형상을 가질 수 있다.
사용자의 머리가, 버추얼 헤드 박스(1110) 내부에 위치하는 경우, 사용자는 디스플레이부(251a)에 표시되는 유효한 입체 컨텐츠를 눈으로 볼 수 있다.
여기서, 유효한 입체 컨텐츠는, 3D로 구현되어, 사용자가 3D임을 인지할 수 있는 컨텐츠를 의미할 수 있다.
사용자의 머리가 버추얼 헤드 박스(1110)의 범위를 벗어나는 경우, 사용자는, 디스플레이부(251a)에 표시되는 유효한 입체 컨텐츠를 눈으로 볼 수 없다. 이경우, 사용자는, 3D가 아닌 컨텐츠를 보거나 왜곡되어 형상이 일그러진 컨텐츠를 보게된다.
프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스(1110)의 설정을 조정할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스(1110)의 위치를 변경할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스(1110)의 크기를 변경할 수 있다.
프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스(1110)의 설정 변경에 대응하여, 디스플레이부(251)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스(1110)의 설정 변경에 대응하여, 영상 출력부를 제어할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스(1110)의 설정 변경에 대응하여, 필터부를 제어할 수 있다.
도 15 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 15는 입체 컨텐츠를 출력하는 디스플레이부의 원리를 설명하기 위해 참조되는 도이다.
디스플레이부(251)는, 영상출력부(1231) 및 필터부(1232)를 포함할 수 있다.
영상출력부(1231)는, PDP, LCD, OLED, 플렉시블 디스플레이를 포함할 수 있다.
영상출력부(1231)는, 프로세서(270)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호에 기초하여 영상을 출력할 수 있다.
프로세서(270)는, 영상출력부(1231)에서 출력되는 복수의 시점 영상의 교호 주기를 조정할 수 있다.
프로세서(270)는, 영상출력부(1231)에서 출력되는 복수의 시점 영상의 수평 방향의 위치를 조정할 수 있다.
필터부(1232)는, 인가되는 전원에 따라 광의 진행 방향을 가변할 수 있다.
영상출력부(1231)의 2D 영상 영역에 대응하는 필터부의 제1 영역에는 제1 전원이 인가될 수 있으며, 이에 따라, 영상출력부(1231)의 2D 영상 영역에서 방출되는 광과 동일한 방향으로 광이 방출될 수 있다. 이에 따라, 표시되는 2D 영상을 사용자가 2D 영상으로 인지하게 된다.
다른 예로, 영상출력부(1231)의 3D 영상 영역에 대응하는 필터부의 제2 영역에는 제2 전원이 인가될 수 있으며, 이에 따라, 영상출력부(1231)의 3D 영상 영역에서 방출되는 광이 산란되어, 산란된 광이 발생하게 된다. 이에 따라 3D 효과가 발생하여, 표시되는 3D 영상을 별도의 글래스 착용 없이도 사용자가 입체 영상으로 인지하게 된다.
한편, 필터부(1232)는, 인가되는 전원에 따라, 제1 프레임 표시 구간 동안 표시되는 복수 시점 영상에 대응하여, 투과 영역의 위치를 가변할 수 있다. 이에 따라, 필터부(1232)는, 제1 프레임 구간 내의 제1 서브 프레임 구간 동안, 복수 시점 영상의 표시 영역 중 제1 영역을 투과하고, 제1 프레임 구간 내의 제2 서브 프레임 구간 동안, 복수 시점 영상의 표시 영역 중 제2 영역을 투과할 수 있다.
디스플레이부(251)는 앞에서 설명한 바와 같이, 렌티큘라(Lenticular) 방식과 패럴렉스(Parallax)방식이 있으며, 이외에도 마이크로 렌즈 어레이(microlens array)를 이용하는 방식 등이 있다. 이하에서는 렌티큘라 방식과 패럴랙스 방식에 대하여 자세히 설명하기로 한다. 또한, 이하에서는 시점 영상이 좌안용 시점 영상과 우안용 시점 영상 2개로 구성되는 것을 예를 들어 설명하나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 15a는 렌티큘라 렌즈(Lenticular Lens)를 이용하는 렌티큘라 방식을 나타내는 도면이다. 도 15a를 참조하면, 영상출력부(1231)에는 좌안용 시점 영상을 구성하는 블록(1220, L)과 우안용 시점 영상을 구성하는 블록(1210,R)이 교대로 배열될 수 있다. 이때, 각 블록은, 복수의 픽셀을 포함할 수 있으나, 하나의 픽셀을 포함하는 것도 가능하다. 이하에서는, 각 블록이 하나의 픽셀로 구성되는 경우를 중심으로 기술한다.
렌티귤라 방식에서는 필터부(1232)에 렌티큘라 렌즈(1232a)가 배치되는데, 영상출력부(1231)의 전면에 배치된 렌티큘라 렌즈(1232a)는 상기 픽셀(1210, 1220)로부터 방출되는 광의 진행 방향을 가변시킬 수 있다.
예를 들어, 좌안용 시점 영상을 구성하는 픽셀(1220, L)로부터 방출된 광은 사용자의 좌안(1202)을 향하도록 진행방향을 가변시키고, 우안용 시점 영상을 구성하는 픽셀(1210, R)로부터 방출된 광은 사용자의 우안(1201)을 향하도록 가변시킬 수 있다.
이에 따라, 사용자는 좌안(1202)에서는 좌안용 시점 영상을 구성하는 픽셀(1220, L)로부터 방출된 광이 합쳐져 좌안용 시점 영상을 보게 되고, 우안(1201)에서는 우안용 시점 영상을 구성하는 픽셀(1210, R)로부터 방출된 광이 합쳐져 우안용 시점 영상을 보게 되며, 별도의 안경 착용 없이도 사용자가 입체 영상으로 인지하게 된다.
도 15b는 슬릿 어레이(Slit array)를 이용하는 패럴랙스 방식을 나타내는 도면이다. 도 15b를 참조하면, 도 15a와 마찬가지로 영상출력부(1231)에는 좌안용 시점 영상을 구성하는 픽셀(1220, L)과 우안용 시점 영상을 구성하는 픽셀(1210, R)이 교대로 배열될 수 있다.
또한, 패럴랙스 방식에서는 필터부(1232)에 슬릿 어레이(1232b)가 배치되는데, 슬릿 어레이(1232b)가 배리어(barrier)의 역할을 하여 상기 픽셀로부터 방출되는 광이 일정방향으로만 진행할 수 있도록 한다.
이에 따라, 렌티큘라 방식과 마찬가지로 사용자는 좌안(1202)에서는 좌안용 시점 영상을 보게 되고, 우안(1201)에서는 우안용 시점 영상을 보게 되며, 별도의 안경 착용 없이도 사용자가 입체 영상으로 인지하게 된다.
패럴랙스 방식에서 필터부(1232)는, 액정(liquid crystal)로 구현될 수 있다. 이경우, 필터부(1232)는, 프로세서(270)의 제어에 따라, 배리어 영역과 투과 영역을 생성할 수 있다.
프로세서(270)는, 배리어 영역 및 투과 영역의 크기, 위치 또는 배리어 영역의 주기를 조정할 수 있다.
도 15b에서는 좌안 영상과 우안 영상의 주기로 P0를 예시한다.
도 16은 무안경 방식에서의 필터부를 설명하는 도면이다.
먼저, 도 6a는 수직 패러릭스 배리어(Vertical Parallax Barrier) 방식의 필터부(1232)를 예시한다.
도 16의 수직 패러릭스 배리어 방식에 따르면, 배리어 영역(L1, L3, L5)과 투과 영역(L2, L4, L6)이, 수직 방향으로 배치된다. 그리고, 배리어 영역(L1, L3, L5)과 투과 영역(L2, L4, L6)은, 서로 교호하게 배치된다. 도 16에서는 배리어 영역의 주기로 P1을 예시한다.
도 17 내지 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사용자 인터페이스 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 17를 참조하면, 디스플레이부(251)는, 사용자 전방에 위치할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(251)는, 칵핏 모듈의 일 영역에 배치될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(251)는, 대쉬 보드 상에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)는, 디스플레이부(251) 주변에 배치될 수 있다. 예를 들면, 내부 카메라(220)는, 디스플레이부(251)의 상단, 하단, 좌측단 또는 우측단에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)는, 복수개의 카메라를 포함할 수 있다. 복수개의 카메라는, 디스플레이부(251) 주변의 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)에 포함된 카메라는, 수평 방향의 화각 및 수직 방향의 화각을 가질 수 있다.
프로세서(270)는, 내부 카메라(220)에 포함된 카메라의 화각에 기초하여, 차량 내부 이미지를 제1 영역 및 제2 영역으로 구분할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 카메라의 제1 화각 범위(1401)에 대응되는 차량 내부 이미지의 영역을 제1 영역으로 설정할 수 있다. 여기서, 제1 화각 범위(1401)는, 수평 방향의 화각 범위 및 수직 방향의 화각 범위를 포함할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 카메라의 제2 화각 범위(1402)에 대응되는 차량 내부 이미지의 영역을 제2 영역으로 설정할 수 있다. 여기서, 제2 화각 범위(1402)는, 수평 방향의 화각 범위 및 수직 방향의 화각 범위를 포함할 수 있다.
도 18 내지 도 19b는 내부 카메라(220)에 의해 획득된 차량 내부 이미지를 예시한다.
도 18 내지 도 19b를 참조하면, 프로세서(270)는, 차량 내부 이미지(1500)를 제1 영역(1510) 및 제2 영역(1520)으로 구분할 수 있다.
제1 영역(1510)은, 제2 영역(1520)에 비해, 차량 내부 이미지(1500)의 중심쪽에 형성될 수 있다.
제2 영역(1520)은, 제1 영역(1510)에 비해, 차량 내부 이미지(1500)의 외곽쪽에 형성될 수 있다.
프로세서(270)는, 차량 내부 이미지(1500)에 기초하여, 사용자 머리 이미지(1530)를 검출할 수 있다.
프로세서(270)는, 차량 내부 이미지(1500)에 기초하여, 사용자 머리를 특징지을 수 있는 특징점(1531, 1532, 1533, 1534, 1534, 1535, 1536, 1537)을 검출할 수 있다.
특징점은, 사용자의 좌안의 제1 지점(1531), 사용자의 좌안의 제2 지점(1532), 사용자의 우안의 제1 지점(1533), 사용자의 우안의 제2 지점(1534), 사용자의 입의 제1 지점(1535), 사용자의 입의 제2 지점(1536) 및 사용자의 코의 제1 지점(1537) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 18에 예시된 바와 같이, 프로세서(270)는, 사용자 머리의 이미지(1530)가 제1 영역(1510)에 위치하는지 판단할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 특징점(1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537)이 제1 영역(1510)에 위치하는지 여부에 대한 판단을 통해, 사용자 머리의 이미지(1530)가 제1 영역(1510)에 위치하는지 판단할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 이미지(1530)가 제1 영역(1510)에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 제1 영역(1510) 내에서, 사용자 머리의 움직임이 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 복수의 프레임에서, 특징점(1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537)의 위치에 대한 평균 및 표준 편차가 기준 범위 이내인지 여부에 대한 판단을 통해, 사용자의 머리의 움직임이 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 움직임이 기준 범위 이내인 것으로 판단되는 경우, 버추얼 헤드 박스의 설정을 유지할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 움직임이 기준 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 특징점(1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537)의 평균 또는 표준 편차에 기초하여, 기 설정된 버추얼 헤드 박스의 위치를 조정할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 움직임에 대응하여, 버추얼 헤드 박스의 위치를 변경시킬 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 사용자 머리가 차량 진행 방향의 우측으로 이동하는 경우, 버추얼 헤드 박스를, 사용자 머리가 이동된 거리에 비례하여, 차량 진행 방향의 우측으로 이동시킬 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 사용자 머리가 차량 진행 방향의 좌측으로 이동하는 경우, 버추얼 헤드 박스를, 사용자 머리가 이동된 거리에 비례하여, 차량 진행 방향의 좌측으로 이동시킬 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 사용자의 머리가 상측으로 이동하는 경우, 버추얼 헤드 박스를, 사용자 머리가 이동된 거리에 비례하여, 상측으로 이동시킬 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 사용자의 머리가 하측으로 이동하는 경우, 버추얼 헤드 박스를, 사용자 머리가 이동된 거리에 비례하여, 하측으로 이동시킬 수 있다.
프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스의 위치 변경에 기초하여, 디스플레이부(251)를 제어할 수 있다.
프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스의 위치 변경에 대응하여, 필터부의 배리어 영역 및 투과 영역의 위치를 조정할 수 있다.
프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스의 위치 변경에 대응하여, 영상 출력부에서 출력되는 복수의 시점 영상의 위치를 조정할 수 있다.
도 19a 내지 도 19b에 예시된 바와 같이, 프로세서(270)는, 사용자 머리의 이미지(1530)가 제2 영역(1520)에 위치하는지 판단할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 특징점(1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537)이 제2 영역(1520)에 위치하는지 여부에 대한 판단을 통해, 사용자 머리의 이미지(1530)가 제2 영역(1520)에 위치하는지 판단할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 이미지(1530)가 제2 영역(1520)에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 제2 영역(1520) 내에서, 사용자 머리의 움직임이 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 복수의 프레임에서, 특징점(1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537)의 위치에 대한 평균 및 표준 편차가 기준 범위 이내인지 여부에 대한 판단을 통해, 사용자의 머리의 움직임이 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 움직임이 기준 범위 이내인 것으로 판단되는 경우, 버추얼 헤드 박스의 설정을 유지할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 움직임이 기준 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 특징점(1531, 1532, 1533, 1534, 1535, 1536, 1537)의 평균 또는 표준 편차에 기초하여, 기 설정된 버추얼 헤드 박스의 크기를 조정할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 기 설정된 버추얼 헤드 박스의 크기를 전폭 방향 또는 전고 방향으로 커지게 조정할 수 있다.
프로세서(270)는, 버추얼 헤드 박스의 위치 변경에 기초하여, 디스플레이부(251)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 조정된 버추얼 헤드 박스의 크기에 기초하여, 필터부의 배리어 영역 및 투과 영역의 크기를 조정할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 조정된 버추얼 헤드 박스의 크기에 기초하여, 배리어 영역 또는 투과 영역의 주기를 조정할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는, 조정된 버추얼 헤드 박스의 크기에 기초하여, 영상출력부에서 출력되는 복수의 시점 영상의 교호 주기를 조정할 수 있다.
도 20은 뒤쪽 좌석에서 전방을 바라볼 때의, 사용자, 내부 카메라, 디스플레이부를 예시한다.
도 20을 참조하면, 프로세서(270)는, 사용자 머리의 회전 움직임 정보를 생성할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 회전 움직임이 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
사용자 머리의 회전 움직임은, 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch)로 구분될 수 있다.
요(yaw)는, 전폭 방향의 회전 움직임으로 정의될 수 있다.
롤(roll)은, 전장 방향의 회전 움직임으로 정의될 수 있다.
피치(pitch)는, 전고 방향의 회전 움직임으로 정의될 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 회전 움직임이, 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
프로세서(270)는, 전폭 방향 기준으로, 사용자 머리의 회전 움직임이, 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
프로세서(270)는, 전장 방향 기준으로, 사용자 머리의 회전 움직임이, 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
프로세서(270)는, 전고 방향 기준으로, 사용자 머리의 회전 움직임이, 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 회전 움직임이, 기준 범위 이내인 것으로 판단되는 경우, 버추얼 헤드 박스의 설정을 유지할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 머리의 회전 움직임이, 기준 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 입체 컨텐츠가 평면 컨텐츠로 전환되도록 디스플레이부(251)를 제어할 수 있다.
도 21은 측면에서 바라볼 때의, 사용자, 내부 카메라, 디스플레이부를 예시한다.
도 21을 참조하면, 내부 카메라(220)는, 스테레오 카메라를 포함할 수 있다.
프로세서(270)는, 스테레오 카메라를 통해, 스테레오 이미지를 획득할 수 있다.
프로세서(270)는, 스테레오 이미지에서 검출되는 오브젝트의 디스패러티에 기초하여, 스테레오 카메라와 오브젝트와의 거리 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(270)는, 스테레오 카메라와 오브젝트와의 거리 정보에, 디스플레이부(251)와 스테레오 카메라와의 거리 정보를 보정하여, 디스플레이부(251)와 오브젝트와의 거리 정보(1810)를 획득할 수 있다.
오브젝트는 사용자의 머리, 얼굴 또는 눈일 수 있다.
프로세서(270)는, 디스플레이부(251)와 사용자의 머리와의 거리 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(270)는, 디스플레이부(251)와 사용자의 눈과의 거리 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(270)는, 디스플레이부(251)와 사용자의 머리와의 거리 또는 디스플레이부(251)와 사용자의 눈과의 거리가 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다.
프로세서(270)는, 거리가 기준 범위 이내인 것으로 판단되는 경우, 버추얼 헤드 박스의 설정을 유지할 수 있다.
프로세서(270)는, 거리가 기준 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 버추얼 헤드 박스의 설정을 조정할 수 있다.
프로세서(270)는, 거리가 기준 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 디스플레이부(251)를 제어할 수 있다.
프로세서(270)는, 거리가 기준 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 필터부를 제어할 수 있다.
프로세서(270)는, 거리가 기준 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 영상출력부를 제어할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 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.
100 : 차량
200 : 차량용 사용자 인터페이스 장치

Claims (10)

  1. 차량 내부 이미지를 획득하는 적어도 하나의 카메라;
    상기 카메라에서 수신된 제1 프레임 영상에서 제1 오브젝트를 검출하여, 상기 제1 오브젝트의 제1 자세 정보를 획득하고,
    상기 카메라에서 수신된 제2 프레임 영상에서 상기 제1 오브젝트를 검출하여, 상기 제1 오브젝트의 제2 자세 정보를 획득하고,
    상기 제1 자세 정보와 상기 제2 자세 정보를 비교하여, 상기 카메라에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션(calibration)을 수행하는 적어도 하나의 프로세서; 및
    인터페이스부;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 인터페이스부를 통해, 차량의 충격량 정보를 수신하고,
    상기 충격량 정보가 수신되는 경우, 상기 제2 프레임 영상을 수신하여, 상기 카메라에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행하는 차량용 사용자 인터페이스 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 제1 파라미터와 상기 제2 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 제2 파라미터를 비교하여, 파라미터 별 공차값을 연산하고,
    상기 카메라에서 생성되는 영상에 상기 연산된 공차값을 보상하여 캘리브레이션을 수행하는 차량용 사용자 인터페이스 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    입체 컨텐츠를 출력하는 디스플레이부; 및
    상기 카메라, 상기 디스플레이부 및 상기 프로세서를 수용하는 하우징;을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 카메라 및 상기 디스플레이부가 상기 하우징에 수용된 이후에, 상기 제1 프레임 영상을 수신하는 차량용 사용자 인터페이스 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 카메라 및 상기 디스플레이부가 차량의 대시보드에 장착된 이후에, 상기 제2 프레임 영상을 수신하는 차량용 사용자 인터페이스 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    기 설정된 주기마다 상기 제2 프레임 영상을 수신하여, 상기 카메라에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행하는 차량용 사용자 인터페이스 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 인터페이스부를 통해, 차량의 시동 턴온(turn on) 정보 또는 시동 턴 오프(turn off) 정보를 수신하고,
    상기 시동 턴온 정보 또는 시동 턴 오프 정보가 수신되는 경우, 상기 제2 프레임 영상을 수신하여, 상기 카메라에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션을 수행하는 차량용 사용자 인터페이스 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 프레임 영상에서 스티어링 휠을 검출하여, 상기 스티어링 휠의 상기 제1 자세 정보를 획득하고,
    상기 제2 프레임 영상에서 상기 스티어링 휠을 검출하여, 상기 스티어링 휠의 상기 제2 자세 정보를 획득하는 차량용 사용자 인터페이스 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    입체 컨텐츠를 출력하는 디스플레이부; 및
    사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 사용자 입력에 더 기초하여, 상기 입체 컨텐츠의 위치를 조정하는 차량용 사용자 인터페이스 장치.
  10. 차량 내부 이미지를 획득하는 적어도 하나의 카메라; 및
    상기 카메라에서 수신된 제1 프레임 영상에서 제1 오브젝트를 검출하여, 상기 제1 오브젝트의 제1 자세 정보를 획득하고,
    상기 카메라에서 수신된 제2 프레임 영상에서 상기 제1 오브젝트를 검출하여, 상기 제1 오브젝트의 제2 자세 정보를 획득하고,
    상기 제1 자세 정보와 상기 제2 자세 정보를 비교하여, 상기 카메라에서 생성되는 영상에 대한 캘리브레이션(calibration)을 수행하는 적어도 하나의 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 제1 파라미터와 상기 제2 자세 정보를 구성하는 적어도 하나의 제2 파라미터를 비교하여, 파라미터 별 공차값을 연산하고,
    상기 카메라에서 생성되는 영상에 상기 연산된 공차값을 보상하여 캘리브레이션을 수행하고,
    상기 프로세서는,
    상기 공차값이 기준값 이상인 것으로 판단되는 경우, 수리 안내 메시지를 출력하고,
    상기 기준값은,
    상기 카메라의 FOV(field of view)에 기초하고, 캘리브레이션에 의한 공차 보정이 가능한 임계값으로 정의되는 차량용 사용자 인터페이스 장치.

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