KR102311756B1 - 주변 감시 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주변 감시 장치 및 방법에 관한 것으로서, 차량의 주변에 대하여 촬영된 영상의 화면 중 일부 영역을 왜곡시켜 보다 많은 영상 정보를 포함시키는 주변 감시 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 장치는 차량의 좌측 후방 및 우측 후방을 각각 촬영하는 제 1 카메라 및 제 2 카메라를 이용하여 상기 차량의 주변에 대하여 촬영된 영상을 입력 받는 영상 입력부와, 상기 차량의 주행 상태를 판단하는 상태 판단부와, 상기 촬영된 영상의 전체 범위 중 일부 범위를 화면 영역에 매핑시키고, 상기 차량의 주행 상태에 따라 상기 화면 영역의 상측 및 하측 중 적어도 하나의 영역을 확장 영역으로 설정하며, 상기 확장 영역에 대응하는 영상에 비하여 세로 방향으로 큰 확장 영상을 상기 확장 영역에 포함시키는 영상 처리부, 및 상기 화면 영역에 포함된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.

Description

주변 감시 장치 및 방법{Apparatus and method for monitoring environment}
본 발명은 주변 감시 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 주변에 대하여 촬영된 영상의 화면 중 일부 영역을 왜곡시켜 보다 많은 영상 정보를 포함시키는 주변 감시 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 운전자가 차량의 좌우측 또는 후방의 도로 상황을 파악할 수 있도록 하는 사이드 미러가 장착된다.
사이드 미러는 차량의 양측 프론트 도어나 프론트 도어 부근에 설치되며, 운전자로 하여금 사이드 미러를 통해 측방 또는 후방에 위치하는 주변 차량을 인식하고, 안전하게 차선을 변경하거나 안전 거리를 유지하게 하는 안전 운행에 필수적인 역할을 하고 있다.
그러나, 사이드 미러는 차량의 양측으로부터 외측 방향으로 상당한 크기로 돌출되도록 설치되기 때문에 차량이 주행할 때 공기 저항이 증가하여 연비가 저하되고 소음이 증가하며, 외부 충격 등에 의하여 파손 가능성이 높은 문제점이 있다.
사이드 미러가 없는 경우에는 공기 저항이 최고 7% 줄어들고, 공기 저항 감소에 따른 연료 소모량을 약 3% 줄일 수 있다. 이에 따라 고효율, 고성능 차를 디자인하기 위해 종래의 사이드 미러를 카메라로 대체하는 연구가 진행되고 있다.
한편, 카메라에 의하여 촬영된 영상을 디스플레이하는 화면의 크기가 제한됨에 따라 주변 환경에 대하여 운전자가 획득할 수 있는 정보의 양에도 한계가 존재한다.
따라서, 운전자에게 주변 환경에 대한 보다 많은 정보를 제공해 줄 수 있는 발명의 등장이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2014-0099079호 (2014.08.11)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 카메라에 의하여 촬영된 영상을 통하여 운전자에게 주변 환경에 대한 보다 많은 정보를 제공해 주는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 장치는 차량의 좌측 후방 및 우측 후방을 각각 촬영하는 제 1 카메라 및 제 2 카메라를 이용하여 상기 차량의 주변에 대하여 촬영된 영상을 입력 받는 영상 입력부와, 상기 차량의 주행 상태를 판단하는 상태 판단부와, 상기 촬영된 영상의 전체 범위 중 일부 범위를 화면 영역에 매핑시키고, 상기 차량의 주행 상태에 따라 상기 화면 영역의 상측 및 하측 중 적어도 하나의 영역을 확장 영역으로 설정하며, 상기 확장 영역에 대응하는 영상에 비하여 세로 방향으로 큰 확장 영상을 상기 확장 영역에 포함시키는 영상 처리부, 및 상기 화면 영역에 포함된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 방법은 차량의 좌측 후방 및 우측 후방을 각각 촬영하는 제 1 카메라 및 제 2 카메라를 이용하여 상기 차량의 주변에 대하여 촬영된 영상을 입력 받는 단계와, 상기 촬영된 영상의 전체 범위 중 일부 범위를 화면 영역에 매핑시키는 단계와, 상기 차량의 주행 상태를 판단하는 단계와, 상기 차량의 주행 상태에 따라 상기 화면 영역의 상측 및 하측 중 적어도 하나의 영역을 확장 영역으로 설정하는 단계와, 상기 확장 영역에 대응하는 영상에 비하여 세로 방향으로 큰 확장 영상을 상기 확장 영역에 포함시키는 단계, 및 상기 화면 영역에 포함된 영상을 디스플레이하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 장치 및 방법에 따르면 차량의 주변에 대하여 촬영된 영상의 화면 중 일부 영역을 왜곡시켜 보다 많은 영상 정보를 운전자에게 제공하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 장치가 장착된 차량을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화면 영역을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화면 영역과 촬영된 영상간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 확장 영상과 확장 영역간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 확장 영역에 포함되는 영상 범위를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14 및 도 15는 도 13에 도시된 S620를 구체적으로 설명한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 장치를 나타낸 블록도이다.
주변 감시 장치(100)는 영상 입력부(110), 상태 판단부(120), 저장부(130), 제어부(140), 영상 처리부(150) 및 디스플레이부(160)를 포함한다.
영상 입력부(110)는 피사체를 촬영하여 피사체에 대한 영상을 생성하는 역할을 수행한다. 특히, 영상 입력부(110)는 차량의 좌측 후방 및 우측 후방을 각각 촬영하는 제 1 카메라 및 제 2 카메라를 이용하여 차량의 주변에 대하여 촬영된 영상을 입력 받을 수 있다.
예를 들어, 후술하는 제 1 카메라(10) 및 제 2 카메라(20)가 영상 입력부(110)에 포함되어 촬영된 영상을 입력 받을 수 있다. 즉, 카메라(10, 20)에 구비된 영상 센서(미도시)가 물체에 대한 빛을 입력받아 이에 대한 디지털 영상(동영상 또는 정지영상)을 생성하는 것이다.
영상 입력부(110)의 영상 센서는 아날로그 영상 신호를 입력 받는 것으로서, 영상 신호을 입력 받기 위하여 영상 센서에는 촬상 소자가 구비되어 있을 수 있는데, 촬상 소자로는 CCD(Charge-Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)가 사용될 수 있다.
상태 판단부(120)는 차량의 주행 상태를 판단하는 역할을 수행한다. 본 발명에서 차량의 주행 상태는 후진 주행 및 경사길 주행 중 적어도 하나를 포함한다. 결국, 상태 판단부(120)는 차량이 후진 주행 중인지 및 경사길 주행 중인지 여부를 판단하는 것으로 이해될 수 있다.
차량의 후진 주행 여부를 판단하기 위하여 상태 판단부(120)는 변속기(미도시)의 변속단을 감지할 수 있다. 즉, 변속기의 변속단이 R단으로 감지되면 상태 판단부(120)는 차량이 후진 주행 중인 것으로 판단할 수 있는 것이다.
또한, 차량의 경사길 주행 여부를 판단하기 위하여 상태 판단부(120)는 차량의 자세를 감지할 수 있다. 예를 들어, 차량의 자세가 평균 해수면에 대하여 일정 크기 이상의 각도를 갖는 경우 상태 판단부(120)는 차량이 경사길 주행 중인 것으로 판단할 수 있다. 이를 위하여, 상태 판단부(120)는 평균 해수면에 대한 차량의 각도를 감지하는 감지 수단(미도시)을 구비할 수 있다.
디스플레이부(160)는 영상 입력부(110)에 의하여 촬영된 영상을 디스플레이하는 역할을 수행한다. 이하, 디스플레이부(160)에 의하여 영상이 디스플레이되는 영역을 화면 영역이라 한다. 결국, 디스플레이부(160)는 화면 영역에 포함된 영상을 디스플레이하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명에서 영상 입력부(110)에 의하여 촬영된 영상의 크기는 디스플레이부(160)의 화면 영역의 크기에 비하여 크게 형성될 수 있다. 다시 말해, 촬영된 영상의 전체 범위 중 일부 범위만이 화면 영역에 포함되는 것이다.
본 발명에서 영상 입력부(110)에 의하여 촬영된 영상의 차량의 측후방에 대한 영상일 수 있고, 운전자는 이를 통하여 측후방에 존재하는 사람 또는 사물을 확인할 수 있다. 따라서, 디스플레이부(160)의 화면 영역을 통하여 디스플레이되는 사람 또는 사물의 크기가 운전자에 의하여 예측되는 실제 크기와 차이가 나는 경우 안전 사고의 발생 가능성이 존재하게 된다. 예를 들어, 차량의 측후방에서 접근하고 있는 상대 차량의 크기가 지나치게 작게 디스플레이되는 경우 상대 차량과의 거리가 가까움에도 불구하고 운전자는 상대 차량이 멀리 있는 것으로 오해하고 차선 변경을 시도할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 영상 입력부(110)에 의하여 촬영된 영상의 전체 범위가 화면 영역에 포함되지 않고, 일부 범위가 그대로 화면 영역에 포함되거나, 일부 범위가 종횡 동일 비율로 축소 또는 확장되어 화면 영역에 포함될 수 있다. 이에 따라, 운전자는 비교적 적은 이질감으로 자신이 운행 중인 차량과 주변에 존재하는 사람 또는 사물간의 거리를 판단할 수 있게 된다.
이를 위하여, 영상 처리부(150)는 영상 입력부(110)에 의하여 촬영된 영상의 전체 범위 중 일부 범위를 화면 영역에 매핑시키는 역할을 수행할 수 있다.
영상 처리부(150)는 차량의 주행 상태에 따라 촬영된 영상이 표시되는 화면 영역의 상측 및 하측 중 적어도 하나의 영역을 확장 영역으로 설정하고, 촬영된 영상 중 확장 영역에 대응하는 영상을 확장 영역에 매핑시킬 수 있다. 즉, 영상 처리부(150)는 차량의 주행 상태에 따라 화면 영역의 상측 모서리가 포함된 영역 또는 화면 영역의 하측 모서리가 포함된 영역을 확장 영역으로 설정하고, 촬영된 영상 중 일부 영역을 확장 영역에 매핑시키는 것이다.
또한, 영상 처리부(150)는 확장 영역에 대응하는 영상에 비하여 세로 방향으로 큰 영상을 확장 영역에 포함시킬 수 있다. 이하, 확장 영역에 대응하는 영상에 비하여 세로 방향으로 큰 영상을 확장 영상이라 한다. 본 발명에서 확장 영상은 확장 영역에 대응하는 영상이 세로 방향으로 일정 크기만큼 확장된 영상인 것으로 이해될 수 있다.
확장 영역의 크기에 비하여 확장 영상의 크기가 크기 때문에 확장 영상이 그대로 확장 영역에 포함될 수는 없다. 이에, 확장 영상을 확장 영역에 포함시킴에 있어서, 영상 처리부(150)는 확장 영상의 세로 방향 해상도가 감소되도록 확장 영상을 왜곡시켜 확장 영역에 포함시킬 수 있다. 즉, 영상 처리부(150)는 확장 영상을 세로 방향으로 축소시켜 확장 영역에 포함시키는 것이다.
이하, 확장 영역의 크기에 맞도록 세로 방향 해상도가 감소된 확장 영상을 확장 매핑 영상이라 한다. 즉, 확장 영역의 크기와 확장 매핑 영상의 크기가 동일한 것으로서, 영상 처리부(150)는 확장 매핑 영상을 확장 영역에 포함시킬 수 있다.
또한, 영상 처리부(150)는 확장 영역의 크기에 대응하여 확장 영역에 포함되는 확장 영상의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 영상 처리부(150)는 확장 영역의 세로 크기가 10픽셀인 경우 확장 영상의 세로 크기를 20픽셀로 설정하고, 확장 영역의 세로 크기가 20픽셀인 경우 확장 영상의 세로 크기를 40픽셀로 설정할 수 있다. 확장 영역 및 확장 영상의 크기 관계는 저장부(130)에 저장될 수 있다.
전술한 바와 같이, 영상 입력부(110)에 의하여 촬영된 영상의 크기는 디스플레이부(160)의 화면 영역의 크기에 비하여 크게 형성될 수 있다. 다시 말해, 촬영된 영상 중 일부만이 화면 영역에 포함되고, 나머지 일부는 포함되지 않을 수 있는 것이다.
촬영된 영상과 확장 영역간의 관계에 대한 자세한 설명은 도 6 및 도 7을 통하여 후술하기로 한다.
전술한 바와 같이, 디스플레이부(160)는 촬영된 영상을 디스플레이하는 역할을 수행한다. 영상을 디스플레이함에 있어서, 디스플레이부(160)는 영상 처리부(150)에 의하여 설정된 확장 영역이 포함된 화면 영역을 디스플레이할 수 있다.
저장부(130)는 영상 입력부(110)에 의하여 입력된 영상을 임시 또는 영구적으로 저장하는 역할을 수행한다. 또한, 저장부(130)는 차량의 주행 상태와 확장 영역의 위치에 대한 관계, 확장 영역과 확장 영상의 크기 관계를 저장할 수 있다. 차량의 주행 상태에 따라 화면 영역에 포함되는 확장 영역의 위치가 달라질 수 있는데, 영상 처리부(150)는 저장부(130)에 저장된 관계 정보를 이용하여 화면 영역을 구성할 수 있다.
제어부(140)는 영상 입력부(110), 상태 판단부(120), 저장부(130), 영상 처리부(150) 및 디스플레이부(160)에 대한 전반적인 제어를 수행한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 장치가 장착된 차량을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 카메라(10)는 좌측 사이드 미러(2)에 인접하여 장착되고, 제 2 카메라(20)는 우측 사이드 미러(3)에 인접하여 장착되어, 각각 차량의 좌측 후방 및 차량의 우측 후방을 촬영할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(160)는 스티어링 휠(4)의 후방에 위치하는 클러스터에 구비될 수 있다. 또는, 디스플레이부(160)로 차량의 센터페시아에 장착되는 모니터(5)가 사용될 수도 있다.
도 2의 실시예에 따른 차량은, 운전자가 양측 사이드 미러(2, 3)를 통해 차량의 좌우측 후방 시야를 확보하거나, 디스플레이부(160)에 표시되는 제 1 카메라(10)와 제 2 카메라(20)가 촬영한 영상을 통해 차량의 좌우측 후방 시야를 확보할 수 있다. 이 경우, 디스플레이부(160)의 화면은 2개 영역으로 분할되어 제 1 카메라(10)가 촬영한 영상과 제 2 카메라(20)가 촬영한 영상을 동시에 표시할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량은 좌우측의 사이드 미러가 존재하지 않고, 사이드 미러를 대신하여 제 1 카메라(10)와 제 2 카메라(20)를 구비할 수 있다.
제 1 카메라(10)는 운전석 도어의 외측에 설치되어 차량의 좌측 후방을 촬영하고, 제 2 카메라(20)는 보조석 도어의 외측에 설치되어 차량의 우측 후방을 촬영할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(160)는 운전석 도어에 인접한 차량 내부에 설치되는 제 1 디스플레이부(160)와 보조석 도어에 인접한 차량 내부에 설치되는 제 2 디스플레이부(160)를 포함할 수 있다.
제 1 카메라(10)가 촬영한 영상은 제 1 디스플레이부(160)에 표시되고, 제 2 카메라(20)가 촬영한 영상은 제 2 디스플레이부(160)에 표시된다. 따라서, 운전자는 제 1 디스플레이부(160)와 제 2 디스플레이부(160)를 통해 차량의 좌측 후방 및 우측 후방의 시야를 확보할 수 있다.
또는, 도 2의 경우와 유사하게, 디스플레이부(160)로서 스티어링 휠(4)의 후방에 위치하는 클러스터 또는 차량의 센터페시아에 장착되는 모니터(5)가 사용될 수도 있다.
이상은 제 1 카메라(10) 및 제 2 카메라(20)가 사이드 미러(2, 3)에 인접하여 장착되거나 사이드 미러의 위치에 구비된 것을 설명하였으나, 본 발명에서 제 1 카메라(10) 및 제 2 카메라(20)는 각각 차량의 좌측 후방과 우측 후방을 촬영할 수 있는 위치라면 어디에 설치되어도 무방하다. 예를 들어, 제 1 카메라(10) 및 제 2 카메라(20)는 좌우측 휀더(미도시)에 장착되거나, 좌우측 도어의 외측에 장착될 수 있으며, 후미 트렁크(미도시) 또는 차량 루프(roof)에 장착될 수도 있는 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화면 영역을 나타낸 도면이다.
디스플레이부(160)는 LDC(Liquid Crystal Display) 패널, LED(Light Emitting Diode) 패널 또는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널을 구비하여 입력된 영상 신호를 시각적으로 표시하는 역할을 수행한다. 따라서, 디스플레이부(160)를 통하여 제공되는 정보의 범위는 패널의 크기에 따라 결정된다.
도 4 및 도 5는 디스플레이부(160)를 구성하는 디스플레이 패널에 의하여 구현되는 화면 영역(200)을 나타낸 도면으로서, 도 4는 하단에 확장 영역(220)이 포함된 화면 영역(200)을 나타내고, 도 5는 상단에 확장 영역(220)이 포함된 화면 영역(200)을 나타낸다. 도 4 및 도 5는 좌측 후방 또는 우측 후방에 대한 시야를 제공하는 디스플레이부(160)의 화면 영역(200)을 나타내는 것으로 이해될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 화면 영역(200)은 일반 영역(210) 및 확장 영역(220)을 포함한다.
일반 영역(210)은 확장 영역(220)에 비하여 낮은 왜곡율로 영상이 매핑되는 영역을 나타낸다. 예를 들어, 영상 입력부(110)에 의하여 촬영된 영상은 왜곡되지 않거나 확장 영역(220)에 포함된 영상의 왜곡율에 비하여 낮은 왜곡율로 왜곡되어 일반 영역(210)에 매핑될 수 있다.
본 발명에서 영상의 왜곡율은 해당 영상의 세로 방향 해상도가 감소되는 비율을 의미한다. 영상의 왜곡율이 높을수록 세로 방향 해상도가 감소되는 비율이 증가한다. 예를 들어, 영상의 세로 방향 해상도가 30픽셀에서 10픽셀로 감소된 것은 20픽셀에서 10픽셀로 감소된 것에 비하여 왜곡율이 높다.
또한, 본 발명에서 영상의 왜곡율은 음의 값을 가질 수 있다. 영상의 왜곡율이 음의 값을 갖는 경우 해당 영상의 세로 방향 해상도가 증가할 수 있다. 예를 들어, 영상의 세로 방향 해상도가 10픽셀에서 20픽셀로 증가할 수 있는 것이다.
일반 영역(210)은 왜곡율이 0이거나 음의 왜곡율로 영상이 왜곡되어 매핑되는 영역인 것으로 이해될 수 있다.
확장 영역(220)은 일반 영역(210)에 비하여 높은 왜곡율로 영상이 매핑되는 영역을 나타낸다. 즉, 확장 영역(220)은 양의 왜곡율로 영상이 왜곡되어 매핑되는 영역인 것으로 이해될 수 있다. 도 4는 화면 영역(200)의 하측 말단에 확장 영역(220)이 구비된 것을 도시하고 있고, 도 5는 화면 영역(200)의 상측 말단에 확장 영역(220)이 구비된 것을 도시하고 있다.
차량의 주행 상태에 따라 확장 영역(220)이 화면 영역(200)에 포함되거나 포함되지 않을 수 있으며, 화면 영역(200)상에서의 확장 영역(220)의 위치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 특정 조건에서 하단의 확장 영역(220)만이 화면 영역(200)에 포함되고, 다른 조건에서 상단의 확장 영역(220)만이 화면 영역(200)에 포함되며, 또 다른 조건에서 하단의 확장 영역(220) 및 상단의 확장 영역(220)이 모두 화면 영역(200)에 포함될 수 있는 것이다.
또한, 도 4 및 도 5는 확장 영역(220)의 세로 크기가 모두 Z인 것을 도시하고 있으나, 하단 확장 영역(220) 및 상단 확장 영역(220)의 세로 크기는 상이할 수 있으며, 차량의 주행 상태에 따라 그 크기가 달라질 수도 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화면 영역과 촬영된 영상간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 촬영된 영상의 전체 범위(400) 내에 화면 영역(200)이 포함된 것을 도시하고 있다. 전술한 바와 같이, 영상 입력부(110)에 의하여 촬영된 영상 중 일부 범위만이 화면 영역(200)에 포함된다. 이와 같이, 촬영된 영상 중 일부 범위만을 화면 영역(200)에 포함시키는 것은 실제 사물과 디스플레이된 사물간의 크기에 대한 이질감을 완화시키기 위한 것이다.
그러나, 운전자에게는 사물이 디스플레이되는 크기보다 사물의 존재 여부가 더욱 중요한 요소가 될 수 있다. 예를 들어, 주차를 위한 후진 주행 시 차량의 측면 하단에 존재하는 사물에 대해서는 해당 사물과의 거리보다는 그 존재 여부가 운전자에게 더욱 중요한 것이다.
이에, 본 발명의 실시예에 따른 확장 영역(220)은 원래 포함되어야 하는 영상의 크기 범위보다 큰 범위의 영상(410) 즉, 확장 영상을 포함할 수 있다. 즉, 촬영된 영상의 전체 범위(400) 중 확장 영역(220)의 면적에 대응하는 영상 영역이 화면 영역(200)을 벗어난 세로 방향으로 확장되어 확장 영역(220)에 매핑되는 것이다.
확장 영역(220)은 실제의 크기에 비하여 보다 많은 정보가 포함되는 영역을 의미한다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 확장 영역(220)의 크기보다 큰 범위의 영상(410) 즉, 확장 영상이 확장 영역(220)에 포함되는 것이다. 이를 위하여, 촬영된 영상 중 확장 영역(220)에 포함되는 확장 영상(410)의 세로 방향 해상도가 감소되어 확장 영역(220)에 매핑될 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 확장 영상(410)은 세로 길이가 Z의 크기로 축소되어 확장 영역(220)에 매핑되는 것이다.
영상의 세로 방향 해상도가 감소됨에 따라 확장 영역(220)을 통하여 디스플레이된 영상은 왜곡되어 운전자에게 인식된다. 그러나, 확장 영역(220)을 통하여 제공되는 사물에 대한 정보는 해당 사물과의 거리라기 보다는 해당 사물의 존재 여부이기 때문에 운전자는 큰 불편함을 느끼지 않고 원하는 정보를 획득할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 확장 영상과 확장 영역간의 관계를 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 영상 처리부(150)는 확장 영상의 세로 방향 해상도가 감소되도록 확장 영상을 왜곡시켜 확장 영역에 포함시킬 수 있다. 여기서, 확장 영상의 왜곡율은 화면 영역의 상측 또는 하측 가장자리로 갈수록 증가할 수 있다. 즉, 확장 영역이 화면 영역의 상측에 존재하는 경우 상측 가장자리로 갈수록 확장 영상의 왜곡율이 증가하고, 확장 영역이 화면 영역의 하측에 존재하는 경우 하측 가장자리로 갈수록 확장 영상의 왜곡율이 증가하는 것이다.
도 8은 화면 영역의 하측에 확장 영역(220)이 존재하는 것을 나타낸 도면으로서, 하측 가장자리로 갈수록 확장 영상(420)의 왜곡율이 증가하는 것을 도시하고 있다. 즉, 도 8은 확장 영역(220)이 세로 방향으로 균일한 크기로 분할되고, 각 분할 영역(221, 222, 223)에 매핑되는 확장 영상(421, 422, 423)의 크기가 하측 가장자리로 갈수록 증가하는 것을 도시하고 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 확장 영상(220)이 하측 가장자리로 갈수록 작은 크기로 분할되고, 세로 방향이 균일한 크기의 확장 영상(미도시)이 각 분할 영역에 매핑될 수도 있다.
왜곡율이 증가할수록 보다 많은 영상 정보가 포함되는 반면, 운전자에 의한 인식률은 감소한다. 그러나, 화면 영역의 가장자리로 갈수록 해당 영역은 사물의 형태 또는 크기를 확인하고자 하는 영역이라기보다는 사물의 존재 여부를 확인하고자 하는 영역이기 때문에 영상이 왜곡되어 표시됨에도 불구하고 운전자는 자신이 원하는 정보를 획득할 수 있게 된다.
한편, 도 8은 확장 영역(220)이 복수 개로 분할되고, 각 분할 영역(221, 222, 223)별로 왜곡율이 달라지는 것을 도시하고 있으나, 확장 영역(220) 전체적으로 화면 영역(200)의 가장자리로 갈수록 왜곡율이 점차 증가할 수도 있다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 확장 영역에 포함되는 영상 범위를 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 차량(1)의 주행 상태가 경사길 주행인 경우 영상 처리부(150)가 차량(1)의 고도 변화 및 평균 해수면에 대한 각도 변화를 참조하여 확장 영역(220)의 설정 여부 및 화면 영역(200)에 포함되는 확장 영역(220)의 위치를 선택하는 것을 도시하고 있다.
도 9를 참조하면, 차량(1)은 고도가 점점 낮아지면서 평균 해수면(L)에 대한 절대 각도가 감소되도록 주행할 수 있다. 즉, 초기에 언덕의 상부에 위치한 차량(1)은 평균 해수면(L)과 차량(1)의 주행축(C1)간의 각도가 θ1인 반면, 이후에 언덕의 하부에 위치한 차량(1)은 평균 해수면(L)과 차량(1)의 주행축(C2)간의 각도가 θ2로 감소되는 것이다.
이와 같은 차량(1)의 고도 변화 및 자세 변화를 통하여 지형을 판단할 수 있다. 즉, 고도가 낮아짐에 따라 평균 해수면(L)에 대한 절대 각도가 감소되는 것을 기초로 차량(1)이 주행한 도로의 지형이 도 9에 도시된 것과 같음을 판단할 수 있는 것이다. 지형 판단은 제어부에 의하여 수행될 수 있다.
이에, 영상 처리부(150)는 고도 변화 및 자세 변화의 크기를 사전에 설정된 임계치와 비교하여 고도 변화 및 자세 변화가 임계치를 초과하는 경우 화면 영역(200)에 확장 영역(220)을 설정할 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 지형의 경우 운전자에게는 정상적인 후방 영상 범위(510)의 상부(511)에 대한 시야 확보가 중요하기 때문에, 영상 처리부(150)는 화면 영역(200)의 상측에 확장 영역(220)을 포함시킬 수 있다.
도 10 참조하면, 차량(1)은 고도가 점점 높아지면서 평균 해수면(L)에 대한 절대 각도가 증가되도록 주행할 수 있다. 즉, 초기에 언덕의 하부에 위치한 차량(1)은 평균 해수면(L)과 차량(1)의 주행축(C3)간의 각도가 θ3인 반면, 이후에 언덕의 상부에 위치한 차량(1)은 평균 해수면(L)과 차량(1)의 주행축(C4)간의 각도가 θ4로 증가되는 것이다.
이와 같은 차량(1)의 고도 변화 및 자세 변화를 통하여 제어부는 차량(1)이 주행한 도로의 지형이 도 10에 도시된 것과 같음을 판단할 수 있다.
이에, 영상 처리부(150)는 고도 변화 및 자세 변화의 크기를 사전에 설정된 임계치와 비교하여 고도 변화 및 자세 변화가 임계치를 초과하는 경우 화면 영역(200)에 확장 영역(220)을 설정할 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 지형의 경우 운전자에게는 정상적인 후방 영상 범위(520)의 상부(521)에 대한 시야 확보가 중요하기 때문에, 영상 처리부(150)는 화면 영역(200)의 상측에 확장 영역(220)을 포함시킬 수 있다.
도 11을 참조하면, 차량(1)은 고도가 점점 높아지면서 평균 해수면(L)에 대한 절대 각도가 감소되도록 주행할 수 있다. 즉, 초기에 언덕의 하부에 위치한 차량(1)은 평균 해수면(L)과 차량(1)의 주행축(C5)간의 각도가 θ5인 반면, 이후에 언덕의 상부에 위치한 차량(1)은 평균 해수면(L)과 차량(1)의 주행축(C6)간의 각도가 θ6으로 감소되는 것이다.
이와 같은 차량(1)의 고도 변화 및 자세 변화를 통하여 제어부는 차량(1)이 주행한 도로의 지형이 도 11에 도시된 것과 같음을 판단할 수 있다.
이에, 영상 처리부(150)는 고도 변화 및 자세 변화의 크기를 사전에 설정된 임계치와 비교하여 고도 변화 및 자세 변화가 임계치를 초과하는 경우 화면 영역(200)에 확장 영역(220)을 설정할 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 지형의 경우 운전자에게는 정상적인 후방 영상 범위(530)의 하부(531)에 대한 시야 확보가 중요하기 때문에, 영상 처리부(150)는 화면 영역(200)의 하측에 확장 영역(220)을 포함시킬 수 있다.
도 12를 참조하면, 차량(1)은 고도가 점점 낮아지면서 평균 해수면(L)에 대한 절대 각도가 증가되도록 주행할 수 있다. 즉, 초기에 언덕의 상부에 위치한 차량(1)은 평균 해수면(L)과 차량(1)의 주행축(C7)간의 각도가 θ7인 반면, 이후에 언덕의 하부에 위치한 차량(1)은 평균 해수면(L)과 차량(1)의 주행축(C8)간의 각도가 θ8로 증가되는 것이다.
이와 같은 차량(1)의 고도 변화 및 자세 변화를 통하여 제어부는 차량(1)이 주행한 도로의 지형이 도 12에 도시된 것과 같음을 판단할 수 있다.
이에, 영상 처리부(150)는 고도 변화 및 자세 변화의 크기를 사전에 설정된 임계치와 비교하여 고도 변화 및 자세 변화가 임계치를 초과하는 경우 화면 영역(200)에 확장 영역(220)을 설정할 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 지형의 경우 운전자에게는 정상적인 후방 영상 범위(540)의 하부(541)에 대한 시야 확보가 중요하기 때문에, 영상 처리부(150)는 화면 영역(200)의 하측에 확장 영역(220)을 포함시킬 수 있다.
이상은 차량(1)의 고도 변화 및 자세 변화의 조합을 참조하여 확장 영역(220)의 설정 여부 및 위치가 결정되는 것을 설명하였으나, 고도 변화 또는 자세 변화만으로 확장 영역(220)의 설정 여부 및 위치가 결정될 수도 있다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 차량(1)의 고도 변화 및 자세 변화뿐만 아니라 다양한 주행 상태에 따라 확장 영역(220)의 설정 여부 및 위치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 주행 속도에 따라 확장 영역(220)의 설정 여부 및 위치가 결정될 수 있는 것이다. 또한, 차량(1)의 주행 상태에 따라 화면 영역(200)의 상측 및 하측 모두에 확장 영역(220)이 설정될 수도 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 주변 감시 방법을 나타낸 흐름도이다.
영상 입력부(110)는 차량(1)의 주변에 대하여 촬영된 영상을 입력 받는다(S610). 이를 위하여, 영상 입력부(110)는 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다.
상태 판단부(120)는 차량(1)의 주행 상태를 판단하고(S620), 영상 처리부(150)는 차량(1)의 주행 상태에 따라 촬영된 영상이 표시되는 화면 영역(200)의 상측 및 하측 중 적어도 하나의 영역을 확장 영역(220)으로 설정한다(S630).
그리고, 영상 처리부(150)는 촬영된 영상 중 확장 영역(220)에 대응하는 영상을 확장 영역(220)에 매핑시킨다(S640).
디스플레이부(160)는 화면 영역(200)에 포함된 영상을 디스플레이한다(S650).
도 14 및 도 15는 도 13에 도시된 S620 내지 S640을 구체적으로 설명한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 상태 판단부(120)는 차량(1)의 주행 방향이 후진 방향인지 판단할 수 있다(S710).
그리하여, 차량(1)의 주행 방향이 후진 방향인 경우 영상 처리부(150)는 화면 하단에 대한 왜곡을 수행할 수 있다(S720). 즉, 화면 영역(200)의 하단에 확장 영역(220)을 설정하고, 대응하는 확장 영상의 세로 방향 해상도를 감소시켜 해당 확장 영역(220)에 매핑하는 것이다.
한편, 차량(1)의 주행 방향이 후진 방향이 아닌 경우 주변 감시 장치는 이후의 동작을 종료할 수 있다.
도 15를 참조하면, 상태 판단부(120)는 차량(1)의 주행 방향이 전진 방향인지 판단할 수 있다(S810). 그리하여, 차량(1)의 주행 방향이 전진 방향인 경우 상태 판단부(120)는 차량(1)의 고도 변화를 감지할 수 있다(S820). 한편, 차량(1)의 주행 방향이 전진 방향이 아닌 경우 주변 감시 장치는 이후의 동작을 종료할 수 있다.
고도 변화 감지 결과에 따라 단위 주행 거리당 하강하거나 상승한 고도가 임계치를 초과하는 경우 상태 판단부(120)는 평균 해수면(L)과 차량(1)의 주행축간의 절대 각도의 변화를 감지할 수 있다(S830, S840). 한편, 단위 주행 거리당 하강하거나 상승한 고도 변화가 임계치 이하임에 따라 고도가 유지된 것으로 판단되는 경우 주변 감시 장치는 이후의 동작을 종료할 수 있다.
각도 변화 감지 결과에 따라 단위 주행 거리당 감소하거나 증가한 각도가 임계치를 초과하는 경우 영상 처리부(150)는 화면의 상단 또는 하단에 대한 왜곡을 수행할 수 있다(S831, S832, S841, S842). 즉,
즉, 차량(1)의 고도가 하강하고 각도가 감소한 경우 영상 처리부(150)는 화면 영역(200)의 상단에 확장 영역(220)을 설정하고(S831), 차량(1)의 고도가 하강하고 각도가 증가한 경우 영상 처리부(150)는 화면 영역(200)의 하단에 확장 영역(220)을 설정하고(S832), 차량(1)의 고도가 상승하고 각도가 증가한 경우 영상 처리부(150)는 화면 영역(200)의 상단에 확장 영역(220)을 설정하며(S841), 차량(1)의 고도가 상승하고 각도가 감소한 경우 영상 처리부(150)는 화면 영역(200)의 하단에 확장 영역(220)을 설정하는 것이다(S842). 확장 영역(220)의 설정 이후에 영상 처리부(150)는 대응하는 영상을 해당 확장 영역(220)에 매핑할 수 있다.
한편, 단위 주행 거리당 감소하거나 증가한 각도 변화가 임계치 이하임에 따라 각도가 유지된 것으로 판단되는 경우 주변 감시 장치는 이후의 동작을 종료할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 영상 입력부
120: 상태 판단부
130: 저장부
140: 제어부
150: 영상 처리부
160: 디스플레이부

Claims (12)

  1. 차량의 좌측 후방 및 우측 후방을 각각 촬영하는 제 1 카메라 및 제 2 카메라를 이용하여 상기 차량의 주변에 대하여 촬영된 영상을 입력 받는 영상 입력부;
    상기 차량의 주행 상태를 판단하는 상태 판단부;
    상기 촬영된 영상의 전체 범위 중 일부 범위를 화면 영역에 매핑시키고, 상기 차량의 주행 상태에 따라 상기 화면 영역의 상측 및 하측 중 적어도 하나의 영역을 확장 영역으로 설정하며, 상기 확장 영역에 대응하는 영상에 비하여 세로 방향으로 큰 확장 영상을 상기 확장 영역에 포함시키는 영상 처리부; 및
    상기 화면 영역에 포함된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 주변 감시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 주행 상태는 후진 주행 및 경사길 주행 중 적어도 하나를 포함하는 주변 감시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 차량의 주행 상태가 상기 경사길 주행인 경우 상기 영상 처리부는 상기 차량의 고도 변화 및 평균 해수면에 대한 각도 변화를 참조하여 상기 확장 영역의 설정 여부 및 상기 화면 영역에 포함되는 상기 확장 영역의 위치를 선택하는 주변 감시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는 상기 확장 영상의 세로 방향 해상도가 감소되도록 상기 확장 영상을 왜곡시켜 상기 확장 영역에 포함시키는 주변 감시 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 확장 영상의 왜곡율은 상기 화면 영역의 상측 또는 하측 가장자리로 갈수록 증가하는 주변 감시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 확장 영역을 제외한 나머지 화면 영역에 포함된 영상의 왜곡율은 상기 확장 영상의 왜곡율에 비하여 작은 주변 감시 장치.
  7. 차량의 좌측 후방 및 우측 후방을 각각 촬영하는 제 1 카메라 및 제 2 카메라를 이용하여 상기 차량의 주변에 대하여 촬영된 영상을 입력 받는 단계;
    상기 촬영된 영상의 전체 범위 중 일부 범위를 화면 영역에 매핑시키는 단계;
    상기 차량의 주행 상태를 판단하는 단계;
    상기 차량의 주행 상태에 따라 상기 화면 영역의 상측 및 하측 중 적어도 하나의 영역을 확장 영역으로 설정하는 단계;
    상기 확장 영역에 대응하는 영상에 비하여 세로 방향으로 큰 확장 영상을 상기 확장 영역에 포함시키는 단계; 및
    상기 화면 영역에 포함된 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 주변 감시 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 차량의 주행 상태는 후진 주행 및 경사길 주행 중 적어도 하나를 포함하는 주변 감시 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 차량의 주행 상태가 상기 경사길 주행인 경우 상기 차량의 고도 변화 및 평균 해수면에 대한 각도 변화를 참조하여 상기 확장 영역의 설정 여부 및 상기 화면 영역에 포함되는 상기 확장 영역의 위치를 선택하는 단계를 포함하는 주변 감시 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 확장 영상을 상기 확장 영역에 포함시키는 단계는 상기 확장 영상의 세로 방향 해상도가 감소되도록 상기 확장 영상을 왜곡시켜 상기 확장 영역에 포함시키는 주변 감시 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 확장 영상의 왜곡율은 상기 화면 영역의 상측 또는 하측 가장자리로 갈수록 증가하는 주변 감시 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 확장 영역을 제외한 나머지 화면 영역에 포함된 영상의 왜곡율은 상기 확장 영상의 왜곡율에 비하여 작은 주변 감시 방법.
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