KR102188461B1 - 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하는 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하는 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하기 위한 독립형(standalone) 다채널 차량용 데이터 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 차량 내외부에 설치되는 복수 개의 카메라, 마이크로폰 및 센서들을 통해 차량 운행에 따른 다양한 데이터를 획득한다. 또 차량용 데이터 처리 시스템은 외부 신호 처리 장치와 연결되어 차량 운행에 따른 다양한 데이터를 획득한다. 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 영상 데이터, 음성 데이터, 감지 데이터 및 외부 신호 처리 장치의 데이터들 중 적어도 하나에서 차량 운행 중에 이벤트가 발생되면, 해당 이벤트에 대응하여 차량용 제어 장치와는 독립적으로 전방 충돌 경고, 차선 이탈 경고, 전방 지능형 주행 영상 분석 모니터링 경고, 지능형 전방 차량 출발 알림, 사각 음영 지대 객체 경고를 적어도 포함하는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 운전자에게 제공하도록 처리한다. 본 발명에 의하면, 기출하된 차량에 설치되어 차량 운행 중 실시간으로 획득되는 다양한 차량용 영상, 음성 및 감지 데이터들을 통해 이벤트 발생 시, 지능형 운전자 주행 보조 기능을 운전자에게 제공할 수 있다.

Description

지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하는 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템 및 그 방법{STANDALONE MULTI CHANNEL VEHICLE DATA PROCESSING SYSTEM FOR PROVIDING FUNCTIONS OF INTELLIGENT AND ADVANCED DRIVER ASSISTANCE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량용 데이터 처리 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 차량의 내부 및 외부의 다양한 위치에 설치된 복수 개의 차량용 CCTV 카메라와 각종 센서들을 이용하여 차량 운행에 따른 다양한 차량용 데이터를 실시간으로 수집, 저장, 관리, 분석 및 제어하여 이벤트 발생 시, 전방 출돌 경고, 차선 이탈 경고, 전방 지능형 주행 영상 분석 모니터링 경고, 지능형 전방 차량 출발 알림, 사각 음영 지대 객체 경고를 포함하는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하는 독립형(standalone) 다채널 차량용 데이터 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 신조 차량에는 최초 제조사에서 출고 시, 선택 사양으로 운전자의 주행 및 지원을 보조하는 첨단 운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assitance System : ADAS) 등과 같이, 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능들을 제공하도록 하고 있다.
첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)은 2000년대 초반부터 자동차 제조업체를 중심으로 교통 사고로 인한 막대한 인명 피해와 경제적, 사회적 손실을 줄이기 위해 연구가 시작되었다. 이는 운전 부주의로 인한 교통 사고가 전체 차량 사고의 약 90% 이상을 차지한다는데 중점을 두고, 운전자가 부주의로 위급한 상황에 대처하지 못하는 상황을 미연에 방지하고자 등장되었다.
첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)은 신조 차량 제조업체들을 위주로 네비게이션과 연동하여 헤드업 디스플레이(Head Up Display : HUD)나 차량 내 별도의 디스플레이 화면에 정보를 표시하고 음성으로 통보, 경고하는 방식으로 현재 일부 차량에 적용하고 있다. 운전자는 이 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)을 적용하기 위하여 신조 차량에 선택 사양으로 구매하여 차량의 출고 때부터 고가의 비용을 들여 장착하거나, 차량의 출고 후, 별도의 장치를 구매하여 추가 장착하기 위한 엄청난 비용과 시간을 소비하고도 영상 데이터와 음성 데이터를 함께 저장, 제어할 수 없어 별도로 차량의 출고 후에 블랙박스나 차량용 CCTV 시스템을 구매하여 장착하는 번거로움이 있다. 또한 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 구현 및 적용을 위한 추가 장비의 구매 비용도 고가이지만, 이를 구현하기 위한 시공 및 설치 공사에도 높은 난이도와 배선 작업, 추가 외부 장치의 설치 시공 작업, 차량 파손 등의 위험성으로 인하여 엄청난 작업 시간이 필요하고, 큰 비용을 지불해야만 하는 단점이 있다.
그럼에도 불구하고, 현재에는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 구현을 위한 영상 데이터와 음성 데이터 등을 녹화하거나 각종 데이터를 동시에 저장하며 제어하는 방법이 없어 일시적인 운전자의 주행 경고 또는 지원만이 가능하였고, 기능의 실시간 제어 및 관리 데이터 저장 등은 불가능하였다. 아울러, 신조 차량에 부착된 장비이거나, 출고 후 추가 장착한 장비 모두 각각의 개별 장비로 나누어져 있어 운전자나 관리자가 개별적으로 유지 보수 및 관리, 점검해야 하는 불편함이 상존하고 있는 것이 현실이다.
한편, 지능형 운전자 주행 보조 기능에는 예를 들어, 임의로 지정한 기준 속도 이상에서 또는 지정한 속도 이상에서 전방의 차량이나 장애물과의 충돌 위험을 촬상 및 인식하여 작동하는 전방 충돌 경고(Forward Collision Warning : FCW), 차량의 좌우에 존재하는 차선(Lane)을 촬상 및 인식하여 작동하는 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning : LDW), 촬상되는 모든 동영상과 센서들을 이용하여 보행자, 유모차, 인접 차량, 신호등, 교통 표지판, 횡단보도 등의 전방 객체를 인식, 분석, 구분, 확인하는 전방 지능형 주행 영상 분석 모니터링 경고(Headway Monitoring & Video image analysis Warning : HMVW), 차량 교차로나 횡단보도에서 정차 후 전방 차량의 출발을 촬상 및 인식하여 작동하는 지능형 전방 차량 출발 알림(Intelligence front vehicle Stop & Go : ISG), 촬상되는 동영상과 감지되는 측후방 센서들을 이용하여 작동하는 좌우의 후측방에 대한 사각 음영 지대 객체 경고(Blind Spot Warning : BSW) 등이 있다.
그러나 이러한 지능형 운전자 주행 보조 기능들은 고가의 선택 사항으로 인해, 많은 운전자들이 신차 출고 시에 선택하지 않는 경우가 빈번하다.
최근에는 대부분의 차량들 예를 들어, 승용차, 택시와 같은 모든 개인, 법인 및 사업용 소형 차량, 다인승 미니밴, 버스 등과 같은 모든 개인, 법인 및 사업용 승합 차량, 트럭, 트레일러, 위험물 운송 차량 등과 같은 모든 개인, 법인 및 사업용 화물 운송 차량 등에는 블랙박스, 차량용 영상 데이터 저장 장치(MDVR) 등과 같은 차량용 CCTV 시스템이 장착되어 있다.
이러한 차량용 CCTV 시스템은 예를 들어, 차량의 전후방, 좌우측 등에 설치되는 다채널의 카메라들을 이용하여 촬영된 데이터를 저장하고, 이를 통해 각종 차량 사고의 원인을 규명하거나, 차량 사고의 증거 자료로 활용한다.
그러나 기존의 차량용 CCTV 시스템은 영상 녹화 및 저장, 음성 녹음과 저장 등과 같이 제한된 CCTV로서의 기능만 구현할 뿐, 다양한 대용량 데이터 제어 및 처리 기능은 탑재하지 않고, 추가 장비의 연결이나 추가 기능의 탑재 및 개선과 같은 확장성이 없어 빠르게 발전하는 기술의 접목과 구현에 한계가 있다. 특히 블랙박스의 경우, 제품의 크기와 적용 범위, 설치 범위, 저장 매체의 특성상 장시간, 대용량, 다채널 카메라의 동시 녹화 및 저장이 불가능하여 차량 외부의 전후, 좌우와, 차량 내부를 동시에 녹화 및 저장 기능을 수행할 수 없고, 차량에 설치된 다른 장치나 추가적인 장치와 연동하여 사용할 수 없는 단점이 있다.
또 시장의 요구로 인하여 점점 고해상도를 지원하는 영상 촬상센서(예를 들어, CMOS 센서 등)의 적용으로 인해 SD(Secure Digital Card) 카드 등의 저장 매체의 저장 용량이 부족하여 저장 시간이 현격하게 줄어드는 근본적인 단점이 있다.
이러한 단점을 해소하기 위하여, 트럭이나 버스과 같은 중대형 차량이나 영업용, 사업용 차량에는 예를 들어, 4개, 8개, 16개 또는 그 이상 등 다수의 카메라를 장착하여 녹화, 저장할 수 있는 장치인 DVR(Digital Video Recorder)이 개발되어 차량용으로 적용하고 있으며, 이는 바로 차량용 DVR 장치 즉, MDVR(Mobile DVR) 장치이며, 영상 기록 장치로도 호칭되는데, 저장 공간이 넉넉한 HDD(Hard Disk Drive) 장치나 SSD(Solid State Drive) 장치를 장착하고, 차량의 진동이나 충격에 매우 강하며 동시에 확장성이 높은 하드웨어 및 소프트웨어가 큰 장점이다.
그러나, 기존의 MDVR 장치는 단순히 동영상과 음성의 녹화와 녹음, 이를 저장 및 기록, 보관하는데만 활용되고 있으며, 신조 차량이 아닌 차량 출고 후 설치되는 에프터 마켓(after market) 제품인 관계로 차량의 내부에 탑재된 기능과 연동하여 사용할 수 없는 단점이 있다. 또한 기존의 MDVR 장치는 저장 매체의 용량 부족으로 인해, 다양한 영상 압축 방법을 통하여 용량을 줄여 장시간 녹화 및 저장하고 있는 것이 현실이다.
한국 등록특허공보 제10-1769796호(공고일 2017년 08월 30일) 한국 공개특허공보 제10-2017-0041502호(공개일 2017년 04월 17일) 한국 등록특허공보 제10-1323227호(공고일 2013년 10월 30일) 한국 공개특허공보 제10-2014-0069777호(공개일 2014년 06월 10일)
본 발명의 목적은 출고 후의 차량에 설치되어 차량용 제어 장치와 독립적으로 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하기 위한 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 차량에 설치된 복수 개의 카메라, 마이크로폰 및 센서들로부터 영상 데이터와 음성 데이터 및 감지 데이터를 수집하고, 이를 통해 이벤트 발생 여부를 판별하여 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하도록 처리하는 차량용 데이터 처리 장치를 구비하는 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량에 설치된 복수 개의 카메라, 마이크로폰 및 센서들을 기본으로 하고, 외부 신호 처리 장치와 연동해서 보다 정확하고 정밀하게 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하도록 처리하는 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하기 위해 다양한 차량에 설치 및 시공이 용이하고, 보다 정확한 처리가 가능하도록 확장성이 향상된 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 복수 개의 카메라와 마이크로폰 및 각종 센서들을 차량의 내외부에 장착하고, 이를 통해 다양한 차량용 데이터를 저장, 관리하도록 차량 데이터 처리 장치를 통합 관리 및 제어하여, 차량 운행 중에 차량용 CCTV 시스템 기능과 함께, 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 구현하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 출고 차량에 설치되어 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능의 구현이 가능하다.
이 특징에 따른 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은, 차량의 내외부에 설치되는 복수 개의 카메라들을 구비하고, 상기 카메라들 각각이 설치 위치에서의 영상 데이터를 획득하는 영상 데이터 입력부; 차량의 외부에 설치되는 복수 개의 마이크로폰들을 구비하고, 상기 마이크로폰들 각각이 설치 위치에서의 음성 데이터를 획득하는 음성 데이터 입력부; 차량의 내외부에 설치되는 복수 개의 센서들을 구비하고, 상기 센서들 각각이 설치 위치에서의 감지 데이터를 획득하는 센서 데이터 입력부; 및 상기 영상 데이터 입력부로부터 입력된 영상 데이터와, 상기 음성 데이터 입력부로부터 입력된 음성 데이터 및 상기 센서 데이터 입력부로부터 입력된 감지 데이터를 받아서 저장 관리하고, 영상 데이터, 음성 데이터 및 감지 데이터 중 적어도 하나에서 차량 운행 중에 이벤트가 발생되면, 해당 이벤트에 대응하여 차량용 제어 장치와는 독립적으로 전방 충돌 경고, 차선 이탈 경고, 전방 지능형 주행 영상 분석 모니터링 경고, 지능형 전방 차량 출발 알림, 사각 음영 지대 객체 경고를 적어도 포함하는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 운전자에게 제공하도록 처리하는 차량 데이터 처리 장치를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 차량 데이터 처리 장치는, 상기 영상 데이터 입력부로부터 입력된 영상 데이터를 가공하는 영상 데이터 처리부; 상기 음성 데이터 입력부로부터 입력된 음성 데이터를 가공하는 음성 데이터 처리부; 상기 센서 데이터 입력부로부터 입력된 감지 데이터를 가공하는 센서 데이터 처리부; 가공된 영상 데이터, 음성 데이터 및 감지 데이터를 저장하는 저장부; 및 상기 영상 데이터 처리부와 상기 음성 데이터 처리부 및 상기 센서 데이터 처리부 각각으로부터 영상 데이터와 음성 데이터 및 감지 데이터를 각각 받아서 상기 저장부에 저장하도록 관리하고, 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 상기 영상 데이터 입력부, 상기 음성 데이터 입력부 및 상기 센서 데이터 입력부들 각각의 채널별, 장치별로 설정하여 영상 데이터와 음성 데이터 및 감지 데이터 중 적어도 하나에서 이벤트가 발생되면, 해당 이벤트에 대한 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 활성화시켜서 운전자에게 알려주도록 처리하는 통합 제어부를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 차량 데이터 처리 장치는, 차량에 부가적으로 설치되고 상기 통합 제어부와 연결되는 외부 신호 처리 장치로부터 감지 데이터를 전송받아서 이벤트가 발생되면, 상기 통합 제어부가 해당 이벤트에 대한 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 활성화시켜서 운전자에게 알려주도록 더 처리한다.
이 특징에 있어서, 상기 차량 데이터 처리 장치는, 상기 통합 제어부의 제어를 받아서 해당 이벤트에 대응되는 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 디스플레이 화면을 통해 운전자에게 알려주는 표시부와, 상기 통합 제어부의 제어를 받아서 해당 이벤트에 대응되는 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 음성 데이터로 운전자에게 알려주는 음성 출력부 중 적어도 하나를 더 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 차량 데이터 처리 장치는, 적어도 3축 G 센서와 온도 센서를 구비하고, 차량의 운행 중의 차량 상태 정보와, 주변의 환경 정보를 감지하여 상기 통합 제어부로 제공하는 센서부를 더 포함하고; 상기 통합 제어부는, 상기 센서부로부터 차량 상태 정보와 환경 정보를 전송받아서 이벤트 발생 여부를 더 판별하여 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 상기 표시부 및 상기 음성 출력부 중 적어도 하나로 출력하도록 제어한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 다수의 카메라들과 각종 센서들을 활용하여 다양한 지능형 운전자 주행 보조기능을 구현 가능하다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 차량에 설치 및 시공 시, 기존과 동일하게 CCTV용 카메라들과 센서들을 사각 지대나 음영 지역 없이 위치와 감시 범위에 맞추어 설치하는 것만으로 FCW, LDW, HMVW, ISG, BSW 등과 같은 고가의 지능형 운전자 보조 지원 시스템과 동일한 기능을 구현하고 이에 따른 각종 데이터들을 통합 저장 및 관리할 수 있다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 필요에 따라 카메라들을 추가 확장 가능하고, 기존에 연결되어 있는 카메라들을 계속 이용하여 언제든지 자유롭게 이동 설치 및 부착, 연결이 가능하며, 이를 통해 지능형 운전자 보조 지원 시스템의 기능을 일괄적으로 간단하게 개별 제어 및 관리가 가능하다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 전방, 후방, 좌우측이나 실내에 장착한 각각의 카메라들과 센서들을 자유롭게 지원하여 FCW, LDW, HMVW, ISG, BSW 등과 같은 지능형 운전자 보조 지원 시스템과 동일한 기능을 각각의 채널별, 장치별로 개별 또는 통합하여 제어 및 관리, 저장하고 데이터를 표시부, 음성 출력부 등을 통해 다양한 방식으로 운전자에게 제공하여, 운전자의 부주의나 실수를 경고하여 사고를 방지할 수 있다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 신조 차량에 장착되어져 출고된 차량과 동일한 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 기능의 구현을 위하여 기존에 출고되어진 차량은 별도의 장비들에 대한 구매와 이 각각 별도의 장비들에 대한 추가 설치 및 시공으로 인한 엄청난 추가 비용을 지불하고 엄청난 시간을 낭비하게 되는 바, 본 발명인 단 하나의 시스템의 설치와 시공만으로 통합되어 획기적으로 시간과 비용을 절감할 수 있다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 차량용 데이터 처리 장치를 이용하여 누구나 간단하게 단 하나의 장비로 운전자나 관리자에 의하여 모든 효율적인 안전 관리 및 운용, 운영 관리가 가능하다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 차량용 데이터 처리 장치를 이용하여 다양한 자체 점검 및 진단 기능을 통하여 간단한 유지 보수 및 점검이 가능하여 장비의 운영 효율성을 크게 증가시킬 수 있다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 추가 기능 및 부가 기능을 위한 외부 신호 처리 장치나 주변 장치 등을 차량용 데이터 처리 장치에 연결하여 손쉽게 기능 추가 및 업그레이드하여 기능을 개선 및 강화할 수 있다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 다양한 통신 방식을 이용하여 저장된 모든 데이터의 개별 또는 통합 관리하여 필요에 따라 외부 저장 매체나, 서버 등으로 전송이 가능하다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 승용차, 택시와 같은 모든 개인, 법인 및 사업용 소형 차량, 다인승 미니밴, 버스 등과 같은 모든 개인, 법인 및 사업용 승합 차량, 트럭 및 트레일러, 위험물 운송 차량 등과 같은 모든 개인, 법인 및 사업용 화물 운송 차량을 비롯하여 심지어 특장차, 건설 중장비까지 모든 차량에 폭넓게 적용이 가능하다.
또 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 차량의 내부 및 외부에 장착, 설치된 외부 장치 및 외부 장비들과 연결하여 데이터를 동기화시켜 연동하거나 제어할 수 있어 장비 운영의 용도와 범위를 크게 확대시킬 수 있다.
또한 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 리눅스 운영체계 기반의 소프트웨어와 각각의 기능에 최적화된 빠른 연산 처리와 응답 속도 및 안정적인 하드웨어를 바탕으로 높은 효율성과 편리성, 경제성, 운용 안정성 등의 다양한 요구를 모두 충족시킬 수 있고, 차량 운행 중에 획득된 모든 데이터들을 기록, 관리할 수 있으며, 특히 각각의 통신 방식을 통하여 차량에 장착된 각각의 개별 장비나 장치들과 자유로운 연결이 가능하다.
뿐만 아니라, 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템은 시간과 비용을 크게 절약하면서도 FCW, LDW, HMVW, ISG, BSW 등과 같은 지능형 운전자 보조 지원 시스템과 동일한 기능을 다양한 연결 및 연동이 가능하도록 설치 및 시공하여 완벽하게 구현 가능하고, 최적화된 실시간 경보 제어 및 실시간 저장하여 운전자의 부주의와 실수에 의해 발생되어 질 수 있는 모든 사고를 방지하는 효과와 각종 사건 및 사고에 대한 사후 검증 및 확인이 가능하여 문제의 정확한 원인 분석이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 차량용 데이터 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 도 1에 도시된 외부 신호 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템의 지능형 운전자 주행 보조 기능을 위한 처리 수순을 도시한 흐름도, 그리고
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 채널별로 지능형 운전자 주행 보조 기능을 설정하기 위한 디스플레이 화면을 나타내는 도면들이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 데이터 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 그리고 도 3은 도 1에 도시된 외부 신호 처리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 승용차, 택시, 승합차, 버스, 트럭 등 차량에 설치되는 복수 개의 카메라와, 복수 개의 마이크로폰 및 다양한 센서들이 연결되는 차량 데이터 처리 장치(140)를 이용하여 차량 운행 상태에 따른 다양한 데이터를 획득 및 수집하여 실시간 모니터링하고, 이를 통해 차량용 제어 장치(미도시됨)와는 독립적으로 차량의 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공할 수 있도록 처리한다.
즉, 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 지능형 운전자 주행 보조 기능이 없는 기출하된 차량에 설치되어 차량 운행 중 실시간으로 획득되는 다양한 차량용 영상, 음성 및 감지 데이터들을 수집, 저장, 관리, 분석 및 제어하고, 각종 데이터들을 통해 이벤트가 발생되는지를 판별하여 이벤트 발생 시, 지능형 운전자 주행 보조 기능을 활성화시켜서 운전자에게 제공한다.
여기서 지능형 운전자 주행 보조 기능은 차량 운행 중에 발생되는 다양한 이벤트들에 대응하여 운전자에게 실시간으로 알려준다. 지능형 운전자 주행 보조 기능에는 예를 들어, 설정된 기준 속도에 대응하여 차량 운행 중 전방의 객체(예를 들어, 차량, 보행자 등)를 감지하여 운전자에게 경보를 발생하는 전방 충돌 경고(Forward Collision Warning : FCW)와, 차량의 좌우측에 존재하는 차선을 인식하여 차량 운행 중에 차선 이탈 시, 운전자에게 경보를 발생하는 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning : LDW)와, 전방에 촬상되는 모든 동영상을 분석 및 구분하여 전방의 객체를 인식하여 운전자에게 경보를 발생하는 전방 지능형 주행 영상 분석 모니터링 경고(Headway Monitoring & Video image analysis Warning : HMVW)와, 전방에 위치하는 다른 차량의 출발, 정지에 따른 이벤트 발생 시, 운전자에게 경보를 발생하는 지능형 전방 차량 출발 알림(Intelligence front vehicle Stop & Go : ISG) 및, 촬상되는 동영상과 감지 데이터를 이용하여 차량의 좌우측 후방에 존재하는 객체의 접근 및 근거리 위치의 객체를 감지하여 운전자에게 경보를 발생하는 사각 음영 지대 객체 경고(Blind Spot Warning : BSW) 등이 포함된다.
이러한 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 신조 차량이 아닌 차량 출고 후 설치되는 에프터 마켓(after market) 제품으로 구현되어 예를 들어, 전자 제어 장치(Electronic Control Unit : ECU), 자기 진단 장치(On-Board Diagnostics : OBD) 등의 차량용 제어 장치(미도시됨)와는 독립적으로 차량의 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공한다. 물론 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 차량에 탑재된 차량용 제어 장치와 연동하여 이벤트 발생 상황을 차량용 제어 장치에 전달하여 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공할 수 있도록 처리할 수도 있다.
따라서 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 운전자의 부주의, 실수, 졸음 등으로 인해 발생될 수 있는 각종 사고를 미연에 방지하여 안전 운전에 도움을 줄 수 있으며, 단순 녹화 기능을 갖는 기존의 차량 영상 저장 장치(MDVR)에 비해, 다수의 추가 장치에 대한 설치 및 시공없이 모든 차량에 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 구현할 수 있어 설치의 단순화 및 일원화하여 비용과 시간을 줄이고, 하나의 시스템을 통하여 지능형 운전자 주행 보조 기능을 개별 또는 통합 관리 및 제어가 가능하며, 차량 운행 중에 획득되는 각종 데이터들을 저장 및 관리하여 유지 보수와 사후 관리에 활용할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 영상 데이터 입력부(110), 음성 데이터 입력부(120), 센서 데이터 입력부(130), 차량 데이터 처리 장치(140), 그리고 외부 신호 처리 장치(180)들을 포함한다.
영상 데이터 입력부(110)는 차량의 내부와 외부의 다면에 설치되는 복수 개의 카메라를 포함한다. 카메라는 CCD 촬상 소자, CMOS 촬상 소자, IP 카메라 등으로 구비되고, 예컨대, 차량의 전방, 후방, 좌측, 우측 각각과, 차량의 실내 등에 복수 개가 설치된다. 카메라는 동축 케이블 방식의 경우, 최대 16 개 채널까지 설치 가능하고, IP 네트워크 방식의 경우, 무제한으로 설치가 가능하다. 이러한 카메라는 채널 또는 내부 네트워크를 통하여 차량 데이터 처리 장치(140)에 연결된다.
영상 데이터 입력부(110)는 차량 운행 중 설치 위치에서 실시간으로 획득된 영상 데이터와, 영상 데이터를 획득하기 위한 제어 신호 및, 통신 데이터 등의 다양한 신호 데이터를 차량 데이터 처리 장치(140)와 상호 전송되도록 구비된다. 영상 데이터 입력부(110)는 카메라로부터 획득된 이미지, 동영상 등의 영상 데이터를 차량 데이터 처리 장치(140)로 입력한다.
음성 데이터 입력부(120)는 예를 들어, 차량의 내부와 외부 각각에 설치되는 복수 개의 마이크로폰을 포함하고, 이를 통해 차량 운행 중 설치 위치에서 실시간으로 음성 데이터를 획득하여 차량 데이터 처리 장치(140)로 전송한다.
센서 데이터 입력부(130)는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 위한 복수 개의 센서들을 포함한다. 센서들은 예를 들어, 라이더(Lidar) 센서, 레이더(Radar) 센서, 초음파 센서 등으로 구비된다. 센서 데이터 입력부(130)는 차량 운행 중 설치 위치에서 실시간으로 주변의 객체 등을 감지한 감지 데이터를 획득하여 차량 데이터 처리 장치(140)로 전송한다.
차량 데이터 처리 장치(140)는 예컨대, 차량용 영상 저장 장치(Mobile Digital Video Recorder : MDVR) 등을 포함하고, 영상 데이터 입력부(110), 음성 데이터 입력부(120) 및 센서 데이터 입력부(130) 각각으로부터 전송되는 영상, 음성 및 감지 데이터와 각종 신호 데이터들을 받아서 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 구현하기 위한 영상 및 음성 데이터 저장, 데이터 가공, 데이터 분석, 객체 인식 및 추출, 데이터 표시 등의 데이터 통합 관리 및 제어를 처리한다. 이러한 차량 데이터 처리 장치(140)는 각종 신호 데이터들을 통하여 실시간으로 차량 주행 중에 이벤트 발생 여부를 판별하고, 각 이벤트에 대응하는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 활성화시켜서 운전자에게 다양한 방식으로 제공한다.
구체적으로, 차량 데이터 처리 장치(140)는 영상 데이터 처리부(144), 음성 데이터 처리부(146), 센서 데이터 처리부(148), 통합 제어부(142), 메모리(150), 표시부(152), 저장부(154), GPS부(156), 무선 통신부(158), 차량 통신부(160), 인터페이스부(162), 센서부(164) 및 음성 출력부(166)를 포함한다.
영상 데이터 처리부(144)는 영상 데이터 입력부(110)로부터 전송된 영상 데이터와 신호 데이터를 가공 처리하여 통합 제어부(142)로 전달한다. 영상 데이터 처리부(144)는 영상 데이터를 저장, 분석, 객체 인식 데이터 추출, 데이터 통합 및 제어, 데이터 표시 등을 위한 제어 및 연산 처리하여 가공한다.
음성 데이터 처리부(146)는 음성 데이터 입력부(120)로부터 전송된 음성 데이터를 가공 처리하여 통합 제어부(142)로 전달한다.
센서 데이터 처리부(146)는 센서 데이터 입력부(130)로부터 전송된 감지 데이터를 가공 처리하여 통합 제어부(142)로 전달한다.
통합 제어부(142)는 예컨대, 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤 유닛(MCU), 프로그램어블 로직 컨트롤 유닛(PLC) 등으로 구비되고, 영상 데이터 처리부(144), 음성 데이터 처리부(146) 및 센서 데이터 처리부(148)로부터 가공된 데이터들을 저장 관리하고, 가공된 데이터들을 각각의 용도에 맞게 연산 처리하고, 가공된 데이터를 표시하도록 제어하며, 관련 데이터들을 동기화시키거나 변형시켜서 데이터를 통합 관리하도록 제어한다. 통합 제어부(142)는 영상 데이터 처리부(144), 음성 데이터 처리부(146), 센서 데이터 처리부(148), 메모리(150), 표시부(152), 저장부(154), GPS부(156), 무선 통신부(158), 차량 통신부(160), 인터페이스부(162), 센서부(164) 및 음성 출력부(166)들 각각의 기능이 상호 유기적으로 처리되도록 통합 제어한다. 이러한 통합 제어부(142)는 영상 데이터, 음성 데이터 및 감지 데이터들을 통해 차량 운행 중에 이벤트 발생 상황을 판별하고, 이벤트 발생 시, 해당 이벤트에 대응되는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 활성화시켜서 운전자에게 해당 이벤트 발생을 표시하여 알려주거나 경보 등을 발생한다.
메모리(150)는 메인 메모리 장치로, 예컨대, DDR 메모리로 구비된다. 메모리(150)는 통합 제어부(142)의 처리 과정에 따른 각종 데이터를 저장한다.
표시부(152)는 통합 제어부(142)의 제어를 받아서 영상 데이터 처리부(144)로부터 가공된 데이터를 표시하거나, 통합 제어부(142)에 의해 처리되는 각종 데이터들을 표시한다. 표시부(152)는 영상 데이터 입력부(110)의 채널들 각각에 대한 정보를 설정하고, 설정된 채널들의 기능을 설정하는 인터페이스 화면 등을 표시한다. 표시부(152)에는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 표시하기 위한 보조 표시 패널, 전방 표시 장치(Head Up Display : HUD), 표시등과 같은 보조 표시 장치를 더 구비할 수도 있다.
저장부(154)는 예를 들어, HDD, SSD, SD 메모리 카드 등의 저장 매체들로 구비되고, 실시간으로 획득된 영상 데이터, 음성 데이터 및 감지 데이터들을 저장한다. 또 저장부(154)는 영상 데이터 처리부(114), 음성 데이터 처리부(116) 및 센서 데이터 처리부(148)들 각각에서 영상 데이터, 음성 데이터 및 감지 데이터들로부터 가공된 각종 데이터들을 저장한다.
GPS부(156)는 차량의 위치 정보를 실시간 획득한다. GPS부(156)는 획득된 위치 정보를 통합 제어부(142)로 전달한다. GPS부(156)는 예를 들어, GPS 방식 뿐만 아니라, 코드 분할 다중 방식(CDMA)의 범지구 위치 결정 시스템, 주파수 분할 다중 방식(FDMA)의 범지구 위성 항법 시스템 등으로 구비될 수도 있다. 따라서 GPS부(156)는 지리적 데이터와 위치 정보를 실시간으로 통합 제어부(142)로 전달하여 저장부(154)에 저장하고, 차량의 위치, 속도 등에 따라 지능형 운전자 주행 보조 기능의 정확도 및 기능 향상을 지원할 수 있다.
무선 통신부(158)는 예를 들어, 3G, 4G, 5G 등의 이동 통신 모듈, 와이파이, 블루투스, 지그비 등의 근거리 무선 통신 모듈, 로라(RoLa)망 통신 모듈 등을 구비하고, 인접하는 다른 차량들과 운전자 단말기와 상호 데이터 통신을 처리한다. 여기서 운전자 단말기에는 차량 네비게이션, 스마트 폰 등이 포함된다. 따라서 무선 통신부(158)는 근거리 양방향 통신, 이동 통신 등을 통해 데이터 접근이 인허된 운전자나 관리자 등이 실시간으로 저장부(154)의 데이터를 검색하고 데이터를 확인할 수 있도록 구비된다.
차량 통신부(160)는 차량용 제어 장치 예를 들어, 전자 제어 장치(ECU), 자가 진단 장치(OBD) 등과 CAN 통신을 처리한다. 차량 통신부(160)는 차량용 제어 장치로부터 차량 운행에 따른 각종 제어 신호를 전송받아서 통합 제어부(142)로 전달한다. 차량 통신부(160)는 차량의 고유 데이터를 입력, 제어하고, 차량에 기설치된 장치들 중 필요한 기능을 시스템에서 설정 및 제어할 수 있도록 구비하여 연결 및 관리가 용이하도록 지원한다.
인터페이스부(162)는 예를 들어, 입출력 포트(IO Port), USB, RS-232C 등과 같은 직렬 통신 포트 등으로 구비되고, 외부 신호 처리 장치(180)들과 연결되어 상호 각종 신호 및 데이터들을 전송한다. 인터페이스부(162)는 다양한 용도에 따라 외부의 주변 장치들을 연결할 수 있도록 구비된다. 인터페이스부(162)는 외부 저장 매체와 연결되어 저장부(154)에 저장된 데이터들의 이동을 지원하고, 시스템의 기능 개선을 위한 소프트웨어 업그레이드를 지원하며, 디스플레이 장치, 키보드, 마우스 등 다양한 입출력 장치들을 연결하여 시스템의 기능 설정 및 검색, 조작, 변경, 저장, 유지 보수 및 관리 등이 가능한 OSD(On Screen Display)를 제어할 수 있도록 구비된다.
센서부(164)는 예를 들어, 3축 G 센서, 가속도 센서, 온도 센서, 조도 센서 등을 포함한다. 센서부(164)는 차량의 운행 중의 상태 정보, 주변의 환경 정보 등을 감지하여 통합 제어부(142)로 제공한다. 이러한 센서부(164)는 3축 충격 및 진동 감지를 통해 차량의 운행 시, 특히 사고 또는 비상 상황 발생 시에 전달되는 모든 충격 및 중력의 변화에 따른 데이터를 실시간으로 감지하여 통합 제어부(142)로 전달하여 저장부(152)에 저장하고, 충격, 급정거, 급출발, 전복 등의 충격 및 진동 데이터를 판별하며, 이를 통해 지능형 운전자 주행 보조 기능의 정확도와 기능 향상을 지원한다. 또 센서부(164)는 온도 센서를 구비하여 시스템 내부의 온도와, 통합 제어부(142), 저장부(154) 등의 온도를 확인하고 이를 표시부(152)에 표시하고, 다양한 방법으로 경고하여 시스템의 안정적인 운영 및 관리를 지원한다.
음성 출력부(166)는 예를 들어, 스피커 등으로 구비되고, 운전자에 이벤트 발생을 경보하기 위한 음성 데이터를 출력한다.
이러한 차량 데이터 처리 장치(140)는 차량 CCTV용 MDVR 장치를 기반으로 운전자의 실수나 부주의로 인한 사고를 미연에 방지하고자 경보하는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 융복합한 하드웨어와 소프트웨어를 탑재한다. 또 차량 데이터 처리 장치(140)는 복수 개의 차량들에 대한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 통합 관리하기 위하여, 통신망을 통하여 외부의 서버(미도시됨)로 복수 개의 차량들 각각의 운행 중에 획득, 가공 및 저장된 각종 데이터를 전송할 수 있다.
그리고 외부 신호 처리 장치(180)는 차량 데이터 처리 장치(140)의 외부에 구비되고, 인터페이스부(162)를 통해 통합 제어부(142)와 전기적으로 연결되어 필요에 따라 차량 운행 중에 데이터를 생성, 획득, 감지하여 통합 제어부(142)로 전송한다.
구체적으로, 외부 신호 처리 장치(180)는 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 주행 중 주변 주행 환경을 3차원 입체 데이터로 감지하는 라이더 센서(184), 원거리 객체와의 거리, 움직이는 방향, 높이 등을 감지하는 레이더 센서(186), 근거리의 객체를 인식하여 객체와의 거리를 감지하는 초음파 센서(188), 영상 데이터를 이용하여 차량의 전방, 후방, 좌측, 우측에 위치하는 객체를 감지하는 카메라 센서(190) 및, 각종 센서들로부터 감지 데이터를 전송받아서 객체를 검출하여 객체 정보를 통합 제어부(142)로 전송하는 신호 데이터 처리부(182)를 포함한다.
따라서 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 복수 개의 카메라를 포함하는 영상 데이터 입력부(110)로부터 영상 데이터와, 복수 개의 마이크로폰을 포함하는 음성 데이터 입력부(120)로부터 음성 데이터와, 각종 센서들을 포함하는 센서 데이터 입력부(130)로부터 감지 데이터 및 외부 신호 처리 장치(180)로부터 각종 데이터를 전송받아서 이들 중 어느 하나에서 이벤트 발생 여부를 판별하고, 해당 이벤트에 대응되는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 운전자에게 신속하게 알려주도록 처리한다.
도 4는 본 발명에 따른 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템의 지능형 운전자 주행 보조 기능을 위한 처리 수순을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 단계 S200에서 영상 데이터 입력부(110)와 음성 데이터 입력부(120) 및 센서 데이터 입력부(130)들 각각으로부터 획득된 영상, 음성 및 감지 데이터와, 외부 신호 처리 장치(180)로부터 전송된 데이터를 실시간으로 수집하고, 단계 S210에서 수집된 데이터들을 저장부(154)에 저장한다. 단계 S220에서 저장된 데이터들을 이용하여 차량 주행 상태를 연산 처리 및 분석하고, 단계 S230에서 영상, 음성 및 감지 데이터 중 적어도 하나에서 지능형 운전자 주행 보조 기능을 위한 이벤트 발생 여부를 판별한다.
판별 결과, 지능형 운전자 주행 보조 기능 중 어느 하나의 이벤트가 발생되었음이 판별되면, 단계 S240에서 차량용 데이터 처리 장치(140)의 표시부(152), 음성 출력부(166) 등을 통해 해당 이벤트에 대응되는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 운전자에게 경보한다.
그러나 판별 결과, 영상, 음성 및 감지 데이터에서 이벤트가 발생되지 않았으면, 이 수순은 단계 S250으로 진행하여 실시간으로 각종 데이터를 모니터링하도록 처리하고, 단계 S260에서 외부 신호 처리 장치(180)로부터 데이터를 수신하고, 단계 S270에서 수신된 데이터에서 이벤트가 발생되었는지를 판별한다. 즉, 외부 신호 처리 장치(180)로부터 전송되는 데이터에서 이벤트가 발생되면, 이 수순은 단계 S240으로 진행하여 해당 이벤트에 대응되는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 운전자에게 경보를 발생하고, 이어서 단계 S200으로 진행하여 상술한 단계(S200 ~ S270)들을 반복 처리한다. 그리고 이벤트가 발생되지 않았으면, 이 수순은 단계 S200으로 진행한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 FCW, LDW, HMVW, ISG 및 BSW 등과 같은 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공하기 위하여, 3 가지의 방법 즉, 영상 데이터를 활용하는 방법과, 영상 데이터와 각종 센서 데이터를 활용하는 방법 그리고 영상 데이터와 각종 센서 데이터의 활용과 함께 외부 신호 처리 장치(180)와 연동하는 방법으로 처리된다.
첫번째 방법은, 영상 데이터를 활용하여 통합 제어부(142)에서 각 영상 데이터 입력부(110)를 개별 또는 통합 제어하여 지능형 운전자 주행 보조 기능을 구현하는 방법이다.
구체적으로, 영상 데이터 입력부(110)는 예를 들어, 전방에 설치된 카메라의 경우, 차량 주행 중 실시간으로 전방에 대한 동영상을 획득하여 차량용 데이터 처리 장치(140)로 전송한다. 차량용 데이터 처리 장치(140)는 동영상을 영상 데이터 처리부(144)를 거쳐 통합 제어부(142)에서 가공되어 저장부(154)에 저장한다. 이 때, 영상 데이터 처리부(144)에서는 동영상에 포함된 객체를 인식하고, 각각의 객체에 대한 영상을 추출 및 가공하고, 이를 통해 차량용 데이터 처리 장치(140)는 인식된 객체를 분류한다.
즉, 차량용 데이터 처리 장치(140)는 1 차로 영상 데이터 처리부(144)에서 가공 및 추출된 영상 데이터를 분석하여 해당 객체가 예를 들어, 차량, 보행자, 설치물, 고정물, 이상 객체, 지정 객체, 연속 객체 등인지를 분류한다. 차량용 데이터 처리 장치(140)는 전방에서 촬상된 영상 데이터들로부터 생성된 프레임에 복수 개의 가상 구역을 설정하고, 프레임들의 변화에 따라 해당 가상 구역에서 발생한 변화를 통하여 객체를 인식 및 분석한다. 또 해당 가상 구역이나 가상 구역들 사이에서 일정하게 연속되는 객체를 인식 및 분석한다. 또 해당 가상 구역이나 가상 구역들 사이에서 글자, 숫자 등을 인식 및 분석한다. 또 해당 가상 구역이나 가상 구역들 사이에서 객체의 움직임과 이동 방향 등을 인식 및 분석한다.
차량용 데이터 처리 장치(140)는 인식된 객체에 대해 이벤트 발생 여부를 판별한다. 여기서 이벤트 발생 여부는 FCW, LDW, HMVW, ISG 및 BSW 등과 같은 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 구현하기 위하여 해당 기능을 활성화시키는 조건인지를 판별하여 처리된다. 이러한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 판별하기 위한 기술들은 이미 다양하게 공개되어 차량에 적용되고 있으므로, 여기서 구체적인 설명은 생략한다.
이 때, 부가적으로 차량용 데이터 처리 장치(140)에 구비되는 GPS부(156), 센서부(164)의 데이터를 통합 제어부(142)에서 분석, 분류 및 적용하여 다양한 기능을 구현할 수 있다.
예를 들어, 전방의 카메라가 촬상하는 영상 데이터에서, 전방에 위치하는 객체를 인식하고, 그 크기를 인식하여 통합 제어부(142)에서 임의로 지정된 허용값(조건)을 넘을 경우에 전방의 객체와의 추돌을 판별하여 통합 제어부(142)가 표시부(152), 스피커 등과 같은 음성 출력부(166) 등을 통해 다양한 방법으로 운전자에게 경보하는 전방 충돌 경고(FCW)를 제공하고, 전방의 카메라가 촬상한 프레임의 중앙에서 차량의 좌우에 연속적으로 존재하는 차선을 인식, 설정하여 통합 제어부(142)가 임의로 지정된 좌우 편차의 허용값(조건)을 넘을 경우에 표시부(152), 음성 출력부(166) 등으로 운전자에게 경보하는 차선 이탈 경고(LDW)를 제공한다.
또, 촬상되는 모든 동영상의 각각의 프레임의 변화를 통합 제어부(142)에서 인식, 분석, 판단하여 차량의 전방에 나타나는 모든 객체(예를 들어, 보행자, 유모차, 인접 차량, 신호등, 교통 표지판, 횡단보도 등)를 인식, 분석, 분류 및 확인하여 통합 제어부(142)가 표시부(152), 음성 출력부(166) 등으로 운전자에게 표시, 표출 또는 음성 알림, 경보하는 전방 지능형 주행 영상 분석 모니터링 경고(HMVW)와, 지능형 전방 차량 출발 알림(ISG) 기능을 제공할 수 있고, 차량의 좌우측 카메라들, 측후방 카메라들 및 후방 카메라의 넓은 화각(예컨대, 수평각 약 90도에서 최대 175도)을 통하여 촬상된 영상 데이터의 프레임 상에 임의로 설정된 가상 구역이나 가상선에 차량이나 사람 또는 지정한 객체들이 침범하거나 움직일 때, 통합 제어부(142)가 임의로 지정된 허용값을 넘을 경우, 차량의 표시부(152), 음성 출력부(166) 등으로 운전자에게 경보하는 후측방 사각 음영 지대 객체 경고(BSW)를 제공한다.
또한, GPS부(156), 센서부(164)의 데이터를 통합 제어부(142)가 분류, 구분, 분석 및 제어하여 상술한 지능형 운전자 주행 보조 기능들을 선택적으로 적용하여 제공할 수 있다.
두번째 방법은, 영상 데이터와 전기 신호 및 통신 데이터를 모두 활용하여 영상 데이터 처리부(142)와 센서 데이터 처리부(148)를 거쳐 통합 제어부(142)에서 연동하여 개별 또는 통합 제어하고, 이를 통해 지능형 운전자 주행 보조 기능을 구현하는 방법이다.
이 방법은 영상 데이터 입력부(110)의 영상 데이터를 기초로 구현하는 방법이지만, 기본적으로 차량의 내부와 외부에 장착된 각종 센서들을 이용하거나, 추가 장착하여 차량용 데이터 처리 장치(140)에 연결하고, 이를 통하여 더욱 정밀하고 정확한 데이터를 바탕으로 차량용 데이터 처리 장치(140)의 통합 제어부(142)에서 FCW, LDW, HMVW, ISG 및 BSW 등과 같은 지능형 운전자 주행 보조 기능의 복합적인 제어가 가능하게 구비된다.
또 차량용 데이터 처리 장치(140)의 센서 데이터 처리부(148)를 통하여 가공 처리된 감지 데이터들이 통합 제어부(142)에서 효과적으로 분석, 분류, 제어될 수 있다. 즉, 센서 데이터 입력부(130)의 각각의 감지 데이터들은 각각 또는 통합되어 센서 데이터 처리부(148)에서 가공되어 통합 제어부(142)로 전송되고, 통합 제어부(142)에서는 FCW, LDW, HMVW, ISG 및 BSW 등의 지능형 운전자 주행 보조 기능의 원활한 동작을 위하여 데이터를 분석 및 제어하여, 표시부(152), 음성 출력부(166) 등으로 다양한 방식으로 운전자에게 표시, 표출 또는 음성 알림, 경보하게 된다.
또 외부 신호 처리 장치(180)의 레이더 센서(186)를 이용하여 원거리 객체와의 거리, 움직이는 방향, 높이 등을 감지할 수 있으며, 라이더 센서(184)를 이용하여 차량 주행 중 주변 환경에 대한 3차원 입체 데이터를 감지하여 레이더 센서(186)의 오류를 보정하면서 주변 객체를 인식하고, 인식된 객체와의 거리 등을 측정하고, 초음파 센서(188)를 이용하여 근거리의 객체를 인식하고, 인식된 객체와의 거리 등을 감지하며, 별도의 카메라 센서(190)를 이용하여 영상 데이터에서 객체를 인식하여 지능형 운전자 주행 보조 기능을 활성화시켜서 운전자에게 알려줄 수 있다.
또한 다른 목적의 라이더 센서(184), 레이더 센서(186), 초음파 센서(188) 및 카메라 센서(190) 등과 같은 주변 장치를 추가하여 감지 성능을 더욱 향상시켜서 보다 정확하고 향상된 FCW, LDW, HMVW, ISG 및 BSW 등의 지능형 운전자 주행 보조 기능을 제공할 수 있다.
그리고 세번째 방법은, 영상 데이터와 전기 신호 및 통신 데이터를 모두 활용하여 영상 데이터 처리부(144)와 센서 데이터 처리부(148)를 거쳐 통합 제어부(142)에서 제어하는 동시에, 센서 데이터 처리부(148)와 같은 기능을 하는 신호 데이터 처리부(182)를 내부에 탑재한 외부 신호 처리 장치(180)를 통합 제어부(142)와 연동시켜서 지능형 운전자 주행 보조 기능을 추가하거나 더욱 정밀하고 정확하게 구현하는 방법이다.
이 방법은 첫번째와 두번째 방법을 모두 활용하여 복합적으로 처리하는 방법으로, 이는 기본적으로 차량의 내부와 외부에 장착한 복수 개의 카메라들과 센서들을 기존의 것을 이용하거나 추가하여 연동할 수 있지만, 애프터 마켓의 특성상, 운전자나 차량 소유자의 기호와 요청에 의한 추가 장착 또는 장치 변경 및 교체, 사고 등으로 인한 센서 또는 센서 데이터 입력부(130)의 파손 등으로 인하여 부득이 하게 센서 데이터 입력부(130)와 센서 데이터 처리부(148)와 같은 기능을 하는 신호 데이터 처리부(182)를 내부에 장착한 독립된 외부 신호 처리 장치(180)를 탑재해야 할 경우가 발생한다.
따라서, 이 방법은 외부 신호 처리 장치(180)를 추가하여 차량용 데이터 처리 장치(140)와 외부 신호 처리 장치(180)를 연결 및 연동시켜서 통합 제어부(142)에서 지능형 운전자 주행 보조 기능을 위한 데이터를 활용, 제어하여 FCW, LDW, HMVW, ISG 및 BSW 등과 같은 지능형 운전자 주행 보조 기능의 복합적인 제어가 처리된다. 이 경우, 첫번째와 두번째 방법에 비해 더욱 많은 데이터를 통합 제어부(142)에서 연산 처리되어 데이터 처리량이 증가되지만, 추가적인 데이터의 입력으로 더욱 더 정확하고 신뢰성 높은 개별 및 통합 제어가 가능하여 지능형 운전자 주행 보조 기능을 더욱 향상시켜서 제공할 수 있다.
그러므로, 세번째 방법은 첫번째 및 두번째 방법과 동일하거나 보다 많은 센서 데이터를 획득할 수 있고, 동시에 외부 신호 처리 장치(180)에 의해 이미 가공처리된 센서 데이터를 연동시킬 수 있어 통합 제어부(142)에 직접 연결이 가능하고, 통합 제어부(142)의 반응 속도를 높이고, 부하를 줄이며, 정밀하고 정확한 데이터를 그대로 유지하거나 확장하면서 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)의 통합 제어부(142)에서 FCW, LDW, HMVW, ISG, BSW 등과 같은 지능형 운전자 주행 보조 기능의 복합적인 제어가 가능하게 되며, 이 같은 기능은 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)의 내부에 장착된 센서 데이터 처리부(148)를 통하여 가공 처리된 데이터들과 외부 신호 처리 장치(180)에서 이미 가공 처리되어진 신호 데이터를 모두 통합 제어부(142)에서 효과적으로 분석, 분류, 제어될 수 있는 장점이 있다.
이 경우, 외부 신호 처리 장치(180)에 연결되는 각각의 개별 센서 장치들 예를 들어, 라이더 센서(184), 레이더 센서(186), 초음파 센서(188) 및 카메라 센서(190)들 각각은 적어도 하나가 구비되어 통합 제어부(142)에 연결되어 질 수 있다. 이 때, 외부 신호 처리 장치(180)의 내부에서 처리된 신호 데이터는 통신 방식을 통하여 통합 제어부(142)로 전송되고, 통합 제어부(142)에서는 FCW, LDW, HMVW, ISG, BSW 등과 같은 지능형 운전자 주행 보조 기능의 원활한 동작을 위하여 데이터를 적용하고 제어하며, 다시 통합 제어부(142)와 연결된 표시부(152), 음성 출력부(166) 등을 통하여 다양한 방법으로 운전자에게 경보를 발생한다.
이러한 외부 신호 처리 장치(180)에는 센서 데이터 입력부(130)와 같은 역할을 수행하는 라이더 센서(184), 레이더 센서(186), 초음파 센서(188) 및 카메라 센서(190)들을 추가하여 통합 제어부(142)에 연결하여 각종 데이터를 실시간 감지 및 모니터링함으로서, 영상 데이터를 활용하여 영상 데이터 처리부(144)와, 영상 데이터와 전기 신호 및 통신 데이터를 모두 활용하여 영상 데이터 처리부(144)와 센서 데이터 처리부(148)와, 외부 신호 처리 장치(180)를 활용하여 통합 제어부(142)에서 연동하여 개별 또는 통합 제어하고 이를 통해 지능형 운전자 주행 보조 기능을 구현할 수 있다.
따라서 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템(100)은 상술한 3 가지의 방법을 활용하여 하나의 시스템으로 다양한 지능형 운전자 주행 보조 기능을 구현함으로써, 필요에 따라 기능을 부여하거나 기능을 제한할 수 있으며, 출력 방식을 변경할 수 있고, 출력 방식과 표시 방식을 조정하거나 변경할 수 있는 다양한 제어가 가능하며, 지능형 운전자 주행 보조 기능과 관련된 각종 데이터들을 저장 매체에 저장, 관리하고, 동시에 데이터의 이벤트 발생 여부, 알람 경보 등에 따른 로그 기록을 함께 저장, 관리하여, 운전자나 관리자 또는 데이터의 기록이 필요한 담당자가 데이터들과 기록들을 OSD(On Screen Display)를 통하여 검색 및 표시할 수 있도록 하여, 각종 데이터를 확인할 수 있다.
계속해서 도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 채널별로 지능형 운전자 주행 보조 기능을 설정하기 위한 디스플레이 화면을 나타내는 도면들이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 이 실시예에 따른 본 발명의 차량용 데이터 처리 장치(140)는 영상 데이터 입력부(110), 음성 데이터 입력부(120) 및 센서 데이터 입력부(130)들 각각을 복수 개의 채널별, 장치별로 설정할 수 있도록 하여 지능형 운전자 주행 보조 기능을 개별 및 통합 제어하는 디스플레이 화면(On Screen Display : OSD)(300 ~ 330)을 표시한다.
이러한 디스플레이 화면(300 ~ 330)을 통해 모든 채널별, 장치별로 선택하여 지능형 운전자 주행 보조 기능을 설정하고, 저장부(152)에 저장된 데이터, 로그 기록 등을 채널별로 검색 및 확인할 수 있다. 이 실시예에서 디스플레이 화면(300 ~ 330)은 장치 종류, 장치명, 영상 및 음성 녹화 여부, 화질 및 음질 레벨, 알람 타입, 출력 시간, 스냅샷 여부, 서버 전송 여부 등을 설정하거나 검색할 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
100 : 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템
110 : 영상 데이터 입력부
120 : 음성 데이터 입력부
130 : 센서 데이터 입력부
140 : 차량 데이터 처리 장치
142 : 통합 제어부
144 : 영상 데이터 처리부
146 : 음성 데이터 처리부
148 : 센서 데이터 처리부
180 : 외부 신호 처리 장치

Claims (5)

  1. 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템에 있어서:
    차량의 내외부에 설치되는 복수 개의 카메라들을 구비하고, 상기 카메라들 각각이 설치 위치에서의 영상 데이터를 획득하는 영상 데이터 입력부;
    차량의 외부에 설치되는 복수 개의 마이크로폰들을 구비하고, 상기 마이크로폰들 각각이 설치 위치에서의 음성 데이터를 획득하는 음성 데이터 입력부;
    차량의 내외부에 설치되는 복수 개의 센서들을 구비하고, 상기 센서들 각각이 설치 위치에서 주변의 객체를 감지한 감지 데이터를 획득하는 센서 데이터 입력부; 및
    상기 영상 데이터 입력부로부터 입력된 영상 데이터와, 상기 음성 데이터 입력부로부터 입력된 음성 데이터 및 상기 센서 데이터 입력부로부터 입력된 감지 데이터를 받아서 저장 관리하고, 영상 데이터, 음성 데이터 및 감지 데이터 중 적어도 하나에서 차량 운행 중에 이벤트가 발생되면, 해당 이벤트에 대응하여 차량용 제어 장치와는 독립적으로 전방 충돌 경고, 차선 이탈 경고, 전방 지능형 주행 영상 분석 모니터링 경고, 지능형 전방 차량 출발 알림, 사각 음영 지대 객체 경고를 적어도 포함하는 지능형 운전자 주행 보조 기능을 운전자에게 제공하도록 처리하는 차량 데이터 처리 장치;를 포함하고,
    상기 차량 데이터 처리 장치는,
    상기 영상 데이터 입력부로부터 입력된 영상 데이터를 가공하는 영상 데이터 처리부;
    상기 음성 데이터 입력부로부터 입력된 음성 데이터를 가공하는 음성 데이터 처리부;
    상기 센서 데이터 입력부로부터 입력된 감지 데이터를 가공하는 센서 데이터 처리부;
    가공된 영상 데이터, 음성 데이터 및 감지 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 영상 데이터 처리부와 상기 음성 데이터 처리부 및 상기 센서 데이터 처리부 각각으로부터 영상 데이터와 음성 데이터 및 감지 데이터를 각각 받아서 상기 저장부에 저장하도록 관리하고, 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 상기 영상 데이터 입력부, 상기 음성 데이터 입력부 및 상기 센서 데이터 입력부들 각각의 채널별, 장치별로 설정하여 영상 데이터와 음성 데이터 및 감지 데이터 중 적어도 하나에서 이벤트가 발생되면, 해당 이벤트에 대한 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 활성화시켜서 운전자에게 알려주도록 처리하는 통합 제어부;를 포함하며,
    상기 차량 데이터 처리 장치는,
    차량에 부가적으로 설치되어 차량 운행 중에 주변 주행 환경과 객체에 대한 감지 데이터를 더 획득하는 외부 신호 처리 장치를 상기 통합 제어부와 연결시키는 인터페이스부;를 더 포함하고,
    상기 외부 신호 처리 장치로부터 감지 데이터를 전송받아서 이벤트가 발생되면, 상기 통합 제어부가 해당 이벤트에 대한 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 활성화시켜서 운전자에게 알려주도록 더 처리하는 것을 특징으로 하는 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량 데이터 처리 장치는,
    상기 통합 제어부의 제어를 받아서 상기 영상 데이터 처리부로부터 가공된 영상 데이터를 표시하고, 채널별, 장치별 설정을 위한 인터페이스 화면을 표시하고, 해당 이벤트에 대응되는 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 디스플레이 화면을 통해 운전자에게 알려주는 표시부와, 상기 통합 제어부의 제어를 받아서 해당 이벤트에 대응되는 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 음성 데이터로 운전자에게 알려주는 음성 출력부 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 차량 데이터 처리 장치는,
    적어도 3축 G 센서와 온도 센서를 구비하고, 차량의 운행 중의 차량 상태 정보와, 주변의 환경 정보를 감지하여 상기 통합 제어부로 제공하는 센서부;를 더 포함하고,
    상기 통합 제어부는,
    상기 센서부로부터 차량 상태 정보와 환경 정보를 전송받아서 이벤트 발생 여부를 더 판별하여 상기 지능형 운전자 주행 보조 기능을 상기 표시부 및 상기 음성 출력부 중 적어도 하나로 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 독립형 다채널 차량용 데이터 처리 시스템.
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