KR102158830B1 - 충돌사고 예방 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 갑자기 출현한 물체를 감지한 차량이 다른 차량들로 물체 출현 정보를 무선 송신하여 다른 차량들과 물체의 충돌사고를 예방할 수 있는 충돌사고 예방 장치 및 방법에 관한 것이다. 충돌사고 예방장치는 차량 주변의 영상을 촬영하는 촬영수단, 차량 주변에 출현한 물체까지의 거리를 감지하는 초음파 센서, 차량의 위치 정보를 산출하는 위치정보 산출부, 촬영 영상에 대한 움직임 발생 정보 및 거리 감지 정보를 이용하여 차량 주변의 물체 출현을 판단하고, 차량 주변에 물체가 출현한 경우 차량의 위치정보를 이용하여 물체의 위치 정보를 생성하는 제어부 및 물체의 위치 정보를 무선 통신 반경 내의 다른 차량으로 무선 송신하는 무선신호 송신부를 포함한다.

Description

충돌사고 예방 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREVENTING CRASH ACCIDENT}
본 발명은 차량 주변에 갑자기 출현한 물체와 차량의 충돌을 방지하는 충돌사고 예방 장치 및 방법에 관한 것이다.
주/정차 되어 있는 차량들 사이로 지나가는 사람/동물들 또는 갑자기 출현하여 무단 횡단하는 사람/동물들은 주행 중인 다른 차량에서 이를 미쳐 감지하지 못해 사고로 이어지는 상황이 많이 발생하고 있다.
일본 공개특허공보 제2001-063500호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 갑자기 출현한 물체를 감지한 차량이 다른 차량들로 물체 출현 정보를 무선 송신하여 다른 차량들과 물체의 충돌사고를 예방할 수 있는 충돌사고 예방 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 충돌사고 예방 장치는 차량 주변의 영상을 촬영하는 촬영수단; 상기 차량 주변에 출현한 물체까지의 거리를 감지하는 초음파 센서; 상기 차량의 위치 정보를 산출하는 위치정보 산출부; 상기 촬영 영상에 대한 움직임 발생 정보 및 거리 감지 정보를 이용하여 상기 차량 주변의 물체 출현을 판단하고, 상기 차량 주변에 물체가 출현한 경우 상기 차량의 위치정보를 이용하여 상기 물체의 위치 정보를 생성하는 제어부; 및 상기 물체의 위치 정보를 무선 통신 반경 내의 다른 차량으로 무선 송신하는 무선신호 송신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 차량 주변에 물체가 출현한 경우 알람 신호를 발생하는 알람 발생부;를 더 포함하고, 상기 무선신호 송신부는 상기 물체의 위치 정보와 함께 상기 알람 신호를 다른 차량으로 무선 송신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 촬영 영상으로부터 영상 동기신호를 이용하여 유효 영상 영역을 분리하고, 상기 유효 영상 영역에 변화가 발생한 경우, 상기 촬영영상에 움직임이 발생하였다고 판단하고 상기 움직임 발생 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 충돌사고 예방 방법은 차량 주변의 영상을 촬영하는 단계; 초음파 센서를 이용하여 상기 차량 주변에 출현한 물체까지의 거리를 감지하는 단계; GPS를 이용하여 상기 차량의 위치 정보를 산출하는 단계; 상기 촬영 영상에 대한 움직임 발생 정보 및 거리 감지 정보를 이용하여 상기 차량 주변의 물체 출현을 판단하고, 상기 차량 주변에 물체가 출현한 경우 상기 차량의 위치정보를 이용하여 상기 물체의 위치 정보를 생성하는 단계; 및 상기 물체의 위치 정보를 무선 통신 반경 내의 다른 차량으로 무선 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 차량 주변에 물체가 출현한 경우 알람 신호를 발생하는 단계;를 더 포함하고, 상기 물체의 위치 정보와 함께 상기 알람 신호를 다른 차량으로 무선 송신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 촬영 영상으로부터 영상 동기신호를 이용하여 유효 영상 영역을 분리하고, 상기 유효 영상 영역에 변화가 발생한 경우, 상기 촬영영상에 움직임이 발생하였다고 판단하고 상기 움직임 발생 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 갑자기 출현한 물체를 감지한 차량이 다른 차량들로 물체 출현 정보를 무선 송신하여 다른 차량들과 물체의 충돌사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌사고 예방 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 도 1 중 영상 동기신호를 이용하여 유효 영상 영역의 분리를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1 중 갑자기 출현한 물체를 감지한 차량이 다른 차량들로 물체 출현 정보를 무선 송신하는 것을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌사고 예방 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌사고 예방 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 1을 참조하면, 충돌사고 예방 장치(100)는 이미지 센서(110), 영상 Sync 분리부(120), 유효 영상 분리부(130), 초음파 센서(140), 위치정보 산출부(150), 제어부(160), 알람신호 생성부(170) 및 무선신호 송신부(180)를 포함한다.
이미지 센서(110)는 차량 내부에 구비되어 차량 주변의 영상을 촬영한다. 이미지 센서(110)는 카메라(미도시)의 렌즈(미도시)를 통해 통과한 피사체의 광신호를 전기적 신호(영상 신호)로 변환하여 출력하며, COMS(complementary metal-oxide semiconductor) 모듈 또는 CCD(charge coupled device) 모듈을 포함할 수 있다.
영상 Sync 분리부(120)는 이미지 센서(110)에서 촬영한 영상으로부터 영상 동기신호를 분리한다. 촬영한 영상신호의 동기 신호는 도 2에 도시된 바와 같이 수직 동기신호(vertical sync signal), 수직 블랭크 신호(vertical blank signal), 수평 동기신호(horizontal sync signal), 수평 블랭크 신호(horizontal blank signal) 및 유효 데이터 영역(active pixel area) 신호를 포함한다. 영상 Sync 분리부(120)는 촬영 영상으로부터 동기신호를 분리하고, 유효 영상 분리부(130)는 영상 동기신호를 이용하여 유효 영상 영역을 분리한다. 여기서, 촬영영상에 움직임이 발생하는 경우 유효 영상 영역의 데이터 값에 변화가 발생한다. 따라서, 유효 영상 영역의 전/후 데이터 비교를 통하여 영상 내 움직임 발생을 판단할 수 있게 된다.
초음파 센서(140)는 차량 내부에 적어도 하나 이상 구비되고, 인간의 귀로는 들을 수 없는 20~30㎑의 고주파대 주파수를 이용하여 물체의 위치나 거리를 감지하는 센서로서, 물체에 부딪혀 반사되어 되돌아오는 초음파를 이용하여 물체까지의 거리를 감지할 수 있다. 이미지 센서(110)가 촬영한 영상으로 물체의 출현을 판단하는 것을 1차라고 할 때, 초음파 센서(140)로 물체의 거리를 판단하여 물체의 출현을 재 판단하는 것을 2차라고 할 수 있다.
위치정보 산출부(150)는 차량에 탑재된 네비게이션으로써, 차량의 위치를 산출하기 위해 GPS로부터 위치 신호를 수신하는 GPS 수신부로 동작한다. 위치정보 산출부(150)는 다수의 GPS 위성으로부터 각각의 위치정보를 수신받고, 위치정보들로부터 네비게이션이 탑재된 차량의 위치를 검출할 수 있다. 즉, 위치정보 산출부(150)를 통하여 수신되는 정보는 위도와 경도를 캘리브레이션(calibration) 해놓은 지도와 대입시켜주고 사용자는 아주 쉽게 지도를 통해서 현재의 위치를 파악할 수 있다. 따라서, GPS 위성이 송신한 GPS 신호를 예를 들어, 3개 이상의 GPS 위성에서 신호를 받는다면 삼각 측량에 의한 방법에 의해서 네비게이션이 설치된 차량의 현재 위치를 파악할 수 있다. 따라서, 위치정보 산출부(150)는 다수의 GPS 위성들로부터 송신되는 각각의 위치데이터 및 절대 시각 데이터를 수신받아 차량의 위치를 계산할 수 있다.
제어부(160)는 촬영 영상에 대한 움직임 발생 정보 및 거리 감지 정보를 이용하여 차량 주변의 물체 출현을 판단하고, 차량 주변에 물체가 출현한 경우 위치정보 산출부(150)로부터 수신한 차량의 위치정보를 이용하여 물체의 위치 정보를 생성한다. 제어부(160)는 영상 Sync 분리부(120) 및 유효 영상 분리부(130)로부터 영상 동기신호 및 유효 영상 영역을 수신하여, 촬영 영상으로부터 유효 영상 영역을 분리하고, 유효 영상 영역에 변화가 발생한 경우, 촬영영상에 움직임이 발생하였다고 판단하고 움직임 발생 정보를 생성한다. 또한 제어부(160)는 영상으로부터 움직임 발생하였다고 판단하면, 이차적으로 초음파 센서(140)로부터 초음파를 발진한 시간 및 물체에 부딪혀 반사되어 되돌아오는 시간을 이용하여 물체까지의 거리를 감지한 거리 감지 정보를 생성할 수 있다. 제어부(160)는 움직임 발생 정보 및 거리 감지 정보를 이용하여 차량 주변에 물체가 출현하였음을 판단할 수 있다. 차량 주변에 물체가 출현한 경우, 제어부(160)는 위치정보 산출부(150)로부터 획득한 차량의 위치정보로부터 물체의 위치를 생성한다. 제어부(160)는 물체의 위치 정보가 생성되면, 이를 무선 송신되도록 제어한다.
알람신호 생성부(170)는 제어부(160)로부터 차량 주변에 물체가 출현하였음을 수신한 경우, 알람을 발생하는데, 이 알람신호 또한 무선 송신하기 위해 알람신호를 제어부(160)로 송신한다. 제어부(160)는 물체의 위치 정보 및 알람신호가 무선 송신되도록 제어한다.
무선신호 송신부(180)는 비허가 공용 주파수 대역을 이용하는 근거리 무선 통신을 사용하여 다른 차량들로 물체의 위치 정보 및 알람신호를 송신한다. 일 실시 예로, 블루투스(Bluetooth)나 Wi-Fi, 지그비(Zigbee) 등을 이용하여 통신비용이 들어가지 않으면서 물체의 위치 정보 및 알람신호를 송수신할 수 있는 방법을 이용한다. 한편, 통신기술의 발달에 따라 근거리 무선 통신의 도달 범위도 점점 늘어나 더 넓은 범위의 차량들과도 송수신할 수 있게 되었다.
한편, 무선신호 송신부(180)는 근거리 무선통신을 이용하지 않고 이동 통신망을 이용하여 다른 차량들로 물체의 위치 정보 및 알람신호를 송신하는 것도 가능하다. 또한, 근거리 무선 통신과 이동 통신망을 혼합하여 이용하는 것도 가능하다.
도 3은 갑자기 출현한 물체를 감지한 차량이 다른 차량들로 물체 출현 정보를 무선 송신하는 것을 설명하는 도면이다. 도 3은 주/정차 중인 차량(300) 앞으로 보행자(310)가 출현하여 무단 횡단을 하려고 하는 상황이다. 이와 같은 경우 보행자(310) 출현을 판단한 차량(300)에서 보행자의 위치 정보 및 알람 신호를 생성하고, 무선 통신 반경 내의 주행중인 다른 차량(320-350)들로 무선 송신한다. 따라서, 주행중인 다른 차량(320-350)들은 보행자(310)의 위치정보 및 알람 신호를 수신하여 보행자(310)의 출현일 미리 감지하고, 보행자(310)와의 충돌사고를 피할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌사고 예방 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다. 본 발명에 따른 충돌사고 예방 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 주변 구성요소들의 도움을 받아 제어부(160)에서 수행될 수 있다. 이하의 설명에서 도 1 내지 도 3에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 제어부(160)는 이미지 센서가 차량 주변 영상을 촬영하면, 촬영한 차랑 주변 영상으로부터 영상 동기신호를 분리하고, 영상 동기신호를 이용하여 유효 영상 영역을 분리하는 단계(S100)를 수행한다. 여기서, 촬영영상에 움직임이 발생하는 경우 유효 영상 영역의 데이터 값에 변화가 발생한다. 따라서, 유효 영상 영역의 전/후 데이터 비교를 통하여 영상 내 움직임 발생을 판단할 수 있게 된다.
그리고 제어부(160)는 초음파 센서(140)로부터 물체에 부딪혀 반사되어 되돌아오는 초음파 신호를 수신하는 단계(S200)를 수행한다.
또한 제어부(160)는 GPS로부터 차량의 위치 정보를 수신하는 단계(S300)를 수행한다.
제어부(160)는 촬영 영상에 대한 움직임 발생 정보 및 거리 감지 정보를 이용하여 차량 주변의 물체 출현을 판단하고, 차량 주변에 물체가 출현한 경우 차량의 위치정보를 이용하여 물체의 위치 정보를 생성하는 단계(400)를 수행한다. 제어부(160)는 영상 동기신호 및 유효 영상 영역을 수신하여, 촬영 영상으로부터 유효 영상 영역을 분리하고, 유효 영상 영역에 변화가 발생한 경우, 촬영영상에 움직임이 발생하였다고 판단하고 움직임 발생 정보를 생성한다. 또한 제어부(160)는 초음파 센서로부터 초음파를 발진한 시간 및 물체에 부딪혀 반사되어 되돌아오는 시간을 이용하여 물체까지의 거리를 감지한 거리 감지 정보를 생성할 수 있다. 제어부(160)는 움직임 발생 정보 및 거리 감지 정보를 이용하여 차량 주변에 물체가 출현하였음을 판단할 수 있다. 차량 주변에 물체가 출현한 경우, 제어부(160)는 GPS로부터 획득한 차량의 위치정보로부터 물체의 위치를 생성한다. 여기서 제어부(160)는 차량 주변에 물체가 출현하였음을 수신한 경우, 알람을 발생 신호를 수신할 수 있다.
이후 제어부(160)는 물체의 위치 정보를 무선 통신 반경 내의 다른 차량으로 무선 송신하는 단계(S500)를 수행한다. 제어부(160)는 블루투스(Bluetooth)나 Wi-Fi, 지그비(Zigbee) 등을 이용하여 통신비용이 들어가지 않으면서 물체의 위치 정보 및 알람신호를 송수신할 수 있는 방법을 이용한다. 또한 제어부(160)는 근거리 무선통신을 이용하지 않고 이동 통신망을 이용하여 다른 차량들로 물체의 위치 정보 및 알람신호를 송신하는 것도 가능하다. 더 나아가, 근거리 무선 통신과 이동 통신망을 혼합하여 이용하는 것도 가능하다.
이와 같이 갑자기 출현한 물체를 감지한 차량이 다른 차량들로 물체 출현 정보를 무선 송신하여 다른 차량들과 물체의 충돌사고를 예방할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하지 않는다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것이며, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가적인 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 구현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같은 구체적인 언급이 없다면, 본 발명의 실시를 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 이미지 센서 120: 영상 Sync 분리부
130: 유효 영상 분리부 140: 초음파 센서
150: 위치정보 산출부 160: 제어부
170: 알람신호 생성부 180: 무선신호 송신부

Claims (6)

  1. 차량 주변의 영상을 촬영하는 촬영수단;
    상기 차량 주변에 출현한 물체까지의 거리를 감지하는 초음파 센서;
    상기 차량의 위치 정보를 산출하는 위치정보 산출부;
    상기 촬영 영상에 대한 움직임 발생 정보 및 거리 감지 정보를 이용하여 상기 차량 주변의 물체 출현을 판단하고, 상기 차량 주변에 물체가 출현한 경우 상기 차량의 위치정보를 이용하여 상기 물체의 위치 정보를 생성하는 제어부; 및
    상기 물체의 위치 정보가 생성되면, 상기 물체의 위치 정보를 무선 통신 반경 내의 다른 차량으로 무선 송신하는 무선신호 송신부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 촬영 영상으로부터 영상 동기신호를 이용하여 유효 영상 영역을 분리하고, 상기 유효 영상 영역에서 변화가 발생하면 상기 촬영영상에서 움직임이 발생한 것으로 판단하여 상기 움직임 발생 정보를 생성함으로써 상기 물체 출현을 1차 판단하고, 상기 물체 출현의 1차 판단 후, 상기 초음파 센서의 감지 정보를 이용하여 상기 거리 감지 정보를 생성함으로써 상기 물체 출현을 2차 판단하는 것을 특징으로 하는 충돌사고 예방 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차량 주변에 물체가 출현한 경우 알람 신호를 발생하는 알람 발생부;를 더 포함하고,
    상기 무선신호 송신부는 상기 물체의 위치 정보와 함께 상기 알람 신호를 다른 차량으로 무선 송신하는 것을 특징으로 하는 충돌사고 예방 장치.
  3. 삭제
  4. 차량 주변의 영상을 촬영하는 단계;
    초음파 센서를 이용하여 상기 차량 주변에 출현한 물체까지의 거리를 감지하는 단계;
    GPS를 이용하여 상기 차량의 위치 정보를 산출하는 단계;
    상기 촬영 영상에 대한 움직임 발생 정보 및 거리 감지 정보를 이용하여 상기 차량 주변의 물체 출현을 판단하고, 상기 차량 주변에 물체가 출현한 경우 상기 차량의 위치정보를 이용하여 상기 물체의 위치 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 물체의 위치 정보가 생성되면, 상기 물체의 위치 정보를 무선 통신 반경 내의 다른 차량으로 무선 송신하는 단계;를 포함하고,
    상기 물체의 위치 정보 생성 단계는,
    상기 촬영 영상으로부터 영상 동기신호를 이용하여 유효 영상 영역을 분리하고, 상기 유효 영상 영역에서 변화가 발생하면 상기 촬영영상에서 움직임이 발생한 것으로 판단하여 상기 움직임 발생 정보를 생성함으로써 상기 물체 출현을 1차 판단하는 단계; 및
    상기 물체 출현의 1차 판단 후, 상기 초음파 센서의 감지 정보를 이용하여 상기 거리 감지 정보를 생성함으로써 상기 물체 출현을 2차 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌사고 예방 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 차량 주변에 물체가 출현한 경우 알람 신호를 발생하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 물체의 위치 정보와 함께 상기 알람 신호를 다른 차량으로 무선 송신하는 것을 특징으로 하는 충돌사고 예방 방법.
  6. 삭제
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