KR102629808B1 - 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템과 이를 이용한 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법 - Google Patents

이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템과 이를 이용한 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시트 제어 시스템과 방법에 대한 것으로서, 특히 이미지를 기반으로 탑승자의 신체구조에 맞도록 시트를 자동으로 제어하는 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템과 이를 이용한 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템은 다중 IR 대역 센서에서 생성된 이미지를 기반으로 탑승자의 제한된 신체정보만으로도 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 자동으로 제어할 수 있다.

Description

이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템과 이를 이용한 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법{ACTIVE SMART SEAT CONTROL SYSTEM BASED ON HETEROGENEOUS SENSOR AND ACTIVE SMART SEAT CONTROL METHOD USING THE SAME}
본 발명은 시트 제어 시스템과 방법에 대한 것으로서, 특히 이미지를 기반으로 탑승자의 신체구조에 맞도록 시트를 자동으로 제어하는 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템과 이를 이용한 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법에 관한 것이다.
도 10은 종래기술에 따른 시트 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
종래의 스마트자세제어시스템 등과 같은 차량용 시트 제어 시스템은 도 10에 도시된 바와 같이, 운전자가 본인의 키, 몸무게, 앉은 키 등을 입력하고 버튼을 눌러야지만 시트가 작동하는 서비스이다. 이러한 종래기술에 따른 시트 제어 시스템은 범용적으로 범위가 정해진 제한적인 값만 구동되므로 개인에 최적화된 맞춤형 시트 서비스는 이루어지지 않고 있다.
한국등록특허공보 제10-1711949호(2017.02.24. 등록) 한국등록특허공보 제10-0551826호(2006.02.06. 등록)
본 발명의 목적은 이미지를 기반으로 탑승자의 신체구조에 맞도록 시트를 자동으로 제어할 수 있는 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템과 이를 이용한 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템은, 열 적외선 이미지를 획득하는 열 적외선 센서 모듈과, RGB 이미지를 획득하는 RGB 센서 모듈, 및 깊이 이미지를 획득하는 깊이 센서 모듈을 포함하는 다중 IR 대역 센서와, 상기 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 초기 프레임을 동기화하고, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 특정 사물을 기준으로, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 중첩시켜 정렬한 후 융합하는 이미지 융합 모듈, 및 상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지를 기반으로 탑승자의 신체정보를 획득하고, 획득된 신체정보로 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 제어하는 시트 제어 모듈을 포함한다.
상기 시트 제어 모듈은, 상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지에서 탑승자의 신체정보를 획득하는 신체정보 획득 모듈과, 상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 시트 제어 정보를 생성하는 시트 제어 정보 생성 모듈, 및 상기 시트 제어 정보를 기반으로 시트를 제어하는 시트 제어 모듈을 포함한다.
상기 탑승자의 신체정보는 탑승자의 어깨 길이와 상박 길이, 머리 너비, 머리 길이, 머리 위치, 목 길이를 포함하고, 상기 시트 제어 정보는 탑승자의 키와, 몸무게, 앉은 키, 팔 길이, 다리 길이를 포함하며, 상기 시트 제어 정보 생성 모듈은 신체정보별 상관관계 알고리즘으로 상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 상기 시트 제어 정보를 추론한다.
또한, 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법은, 열 적외선 센서 모듈과 RGB 센서 모듈 및 깊이 센서 모듈을 포함하는 다중 IR 대역 센서가, 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 각각 획득하는 단계와, 상기 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 초기 프레임을 이미지 융합 모듈이 동기화하고, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 특정 사물을 기준으로, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 중첩시켜 정렬한 후 융합하는 단계, 및 상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지를 기반으로 시트 제어 모듈이 탑승자의 신체정보를 획득하고, 획득된 신체정보로 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지를 기반으로 시트 제어 모듈이 탑승자의 신체정보를 획득하고, 획득된 신체정보로 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 제어하는 단계는, 상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지에서 신체정보 획득 모듈이 탑승자의 신체정보를 획득하는 단계와, 상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 시트 제어 정보 생성 모듈이 시트 제어 정보를 생성하는 단계, 및 상기 시트 제어 정보를 기반으로 시트 제어 모듈이 시트를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 탑승자의 신체정보는 탑승자의 어깨 길이와 상박 길이, 머리 너비, 머리 길이, 머리 위치, 목 길이를 포함하고, 상기 시트 제어 정보는 탑승자의 키와, 몸무게, 앉은 키, 팔 길이, 다리 길이를 포함하며, 상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 시트 제어 정보 생성 모듈이 시트 제어 정보를 생성하는 단계는, 상기 시트 제어 정보 생성 모듈이 신체정보별 상관관계 알고리즘으로 상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 상기 시트 제어 정보를 추론하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템은 다중 IR 대역 센서에서 생성된 이미지를 기반으로 탑승자의 제한된 신체정보만으로도 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 자동으로 제어할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트에서 다중 IR 대역 센서의 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트에서 이미지 융합 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 IR 대역 센서의 초기 작동 시 입력되는 전원 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 IR 대역 센서의 동기화된 프레임 출력 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 IR 대역 센서 모듈에서 획득되는 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 해상도를 표현한 개념도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 다중 IR 대역 센서 모듈에서 위치 보정 모듈을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법의 순서도이다.
도 10은 종래기술에 따른 시트 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 조절 및 DWD 경고 시스템을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트의 블록도이다.
본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트는 도 1에 도시된 바와 같이, 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 획득하는 다중 IR 대역 센서(100)와, 다중 IR 센서 대역 센서(100)에서 획득된 이미지를 융합하는 이미지 융합 모듈(200), 이미지 융합 모듈(200)에서 융합된 융합 이미지를 기반으로 시트를 제어하는 시트 제어 모듈(300)을 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트에서 다중 IR 대역 센서의 개략 사시도이다.
다중 IR 대역 센서(100)는 차량 내의 열과 빛을 획득하여 열적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 생성하도록 한다. 이를 위해서, 다중 IR 대역 센서(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 내 온도 정보를 획득하는 열 적외선 센서 모듈(110)과, 차량 내 RGB 정보를 획득하는 RGB 센서 모듈(120), 및 차량 내 깊이 정보를 획득하는 깊이(3D-Depth) 센서 모듈(130)을 포함한다.
열 적외선 센서 모듈(110)은 차량 내에 열적외선을 조사하여 온도 정보를 획득한다. 여기서 획득되는 온도 정보는 탑승자 체온 정보와 차량 실내 온도 정보를 포함한다. 또한, 동승자가 있을 경우 동승자 체온 정보도 포함한다.
RGB 센서 모듈(120)은 차량 내 RGB 정보를 획득한다. 이에 따라, RGB 정보는 탑승자 및 실내 밝기 정보를 포함한다. 즉, RGB 센서 모듈(120)은 밝기 정보로 탑승자 및 사물을 표시한다.
깊이 센서 모듈(130)은 차량 내 깊이 정보를 획득한다. 여기서, 깊이 센서 모듈(130)에 의해 획득된 깊이 정보는 탑승자 상태 정보와 탑승자 체형 정보 및 탑승자 자세 정보를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트에서 이미지 융합 모듈의 블록도이다.
이미지 융합 모듈(200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 열 적외선 센서 모듈(110)에서 획득된 열 적외선 이미지 생성 모듈(210)과, RGB 센서 모듈(120) RGB 이미지 생성 모듈(220), 깊이 이미지 생성 모듈(230), 및 열적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 병합하는 이미지 병합 모듈(240)을 포함한다.
열 적외선 이미지 생성 모듈(210)은 열 적외선 센서 모듈(110)에서 획득된 온도 정보를 기반으로 열적외선 이미지를 생성한다. 이는 열 적외선 센서 모듈(110)에서 획득된 열적외선 정보를 디지털화하여 수행할 수 있다. 여기서, 열 적외선 이미지 생성 모듈(210)에서 생성되는 열 적외선 이미지는 시간의 흐름에 따라 생성된 다수개의 열 적외선 이미지 프레임으로 구성된다.
RGB 이미지 생성 모듈(220)은 RGB 센서 모듈(120)에서 획득된 RGB 정보를 디지털화하여 RGB 이미지를 생성한다. 여기서, RGB 이미지 생성 모듈(220)에서 생성되는 RGB 이미지 역시 다수개의 RGB 이미지 프레임으로 구성된다.
깊이 이미지 생성 모듈(230)은 깊이 센서 모듈(130)에서 획득된 깊이 정보를 기반으로 깊이 이미지를 생성한다. 여기서, 깊이 이미지 생성 모듈(230) 역시 깊이 센서 모듈(130)에서 획득된 깊이 정보를 디지털화하여 수행한다. 또한, 깊이 이미지 생성 모듈(230)에서 생성되는 깊이 이미지는 다수개의 깊이 이미지 프레임으로 구성된다.
이미지 병합 모듈(240)은 열적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 병합한다. 이를 위해서 이미지 병합 모듈은 초기 프레임 인식 모듈(241)과, 프레임 동기화 모듈(242), 위치 보정 모듈(241), 프레임 병합 모듈(242), 프레임 추가 모듈(243), 및 리사이징 모듈(244)을 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 IR 대역 센서의 초기 작동 시 입력되는 전원 그래프이다.
초기 프레임 인식 모듈(241)은 열 적외선 센서 모듈(110)과 RGB 센서 모듈(120), 및 깊이 센서 모듈(130)의 최초 작동 시 획득되는 초기 열 적외선 이미지 프레임과 초기 RGB 이미지 프레임, 및 초기 깊이 이미지 프레임을 인식한다. 이는 초기 프레임 인식 모듈(241)이 열 적외선 센서 모듈(110)과 RGB 센서 모듈(120) 및 깊이 센서 모듈(130)의 최초 작동 시, 초기 열 적외선 이미지 프레임과 초기 RGB 이미지 프레임 및 초기 깊이 이미지 프레임과 함께 전달한 하이 신호에 의해 초기 프레임 인식 모듈(241)이 인식할 수 있다. 도 4를 참조하면, 최초 전원 인가 시 열 적외선 센서 모듈(110)과 RGB 센서 모듈(120) 및 깊이 센서 모듈(130)은 서로 상이한 시간에 첫 동작을 시작한다. 이에 따라 열 적외선 센서 모듈(110)과 RGB 센서 모듈(120) 및 깊이 센서 모듈(130)에서 각각 생성되는 초기 열 적외선 이미지 프레임과 초기 RGB 이미지 프레임 및 초기 깊이 이미지 프레임은 초기 프레임 출력 시점이 서로 상이하다. 따라서, 본 발명은 초기 프레임 인식 모듈(241)이 각각의 센서 모듈이 출력하는 초기 프레임의 출력 시점을 인식한다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 IR 대역 센서의 동기화된 프레임 출력 그래프이다.
프레임 동기화 모듈(242)은 초기 프레임 인식 모듈(241)에서 인식된 초기 프레임의 출력 시점을 기반으로, 열 적외선 센서 모듈(110)에서 출력된 초기 열 적외선 이미지 프레임과 RGB 센서 모듈(120)에서 출력된 초기 RGB 이미지 프레임 및 깊이 센서 모듈(130)에서 출력된 초기 깊이 이미지 프레임을 동기화한다. 예를 들어, 초기 열 적외선 이미지 프레임이 획득된 후 0.2초 후에 초기 RGB 이미지 프레임이 획득되고, 초기 RGB 이미지 프레임이 획득된 후 0.1초 후에 초기 깊이 이미지 프레임이 획득되었을 경우, 초기 프레임 인식 모듈(241)은 이를 인식한다. 이후, 프레임 동기화 모듈(242)은 초기 적외선 이미지 프레임 획득 후 0.2초 뒤에 획득된 RGB 이미지 프레임을 초기 RGB 이미지 프레임으로 인식하며, 다시 0.1초 뒤에 획득된 깊이 이미지 프레임을 초기 깊이 이미지 프레임으로 인식한다. 따라서, 인식된 초기 열 적외선 이미지 프레임과 초기 RGB 이미지 프레임 및 초기 깊이 이미지 프레임을 동기화한다. 또한, 초기 이미지 프레임을 동기화한 후에는 나머지 이미지 프레임도 동기화한다. 예를 들어, 열 적외선 이미지가 30프레임이고 RGB 이미지가 30프레임이며 깊이 이미지가 10프레임일 경우, 10프레임인 깊이 이미지에 맞춰 열 적외선 이미지와 RGB 이미지를 동기화한다. 이에 따라, 열 적외선 이미지 제1 프레임은 RGB 이미지 제1 프레임 및 깊이 이미지 제1 프레임에 맞춰지고, 이에 따라, 도 5에 도시된 것과 같이, 열 적외선 이미지와 RGB이미지 중 깊이 이미지의 나머지 9프레임에 대응되는 프레임들도 서로 동기화된다. 또한, 열 적외선 이미지와 RGB이미지 중 깊이 이미지의 10프레임에 동기화되지 않은 20프레임은 버려진다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 IR 대역 센서 모듈에서 획득되는 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 해상도를 표현한 개념도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 다중 IR 대역 센서 모듈에서 위치 보정 모듈을 설명하기 위한 개념도이다.
위치 보정 모듈(241)은 프레임 동기화 모듈(242)에서 프레임이 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 위치를 보정하여 서로 동일한 공간이 되도록 한다. 이를 위해서, 위치 보정 모듈(241)은 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지에서 공통으로 탐지되는 특정 사물을 인식하고, 인식된 특정 사물을 기준으로 위치를 보정한다. 예를 들어, 열 적외선 이미지(도 6 및 도 8의 (a))와 깊이 이미지(도 6 및 도 8의 (b)) 및 RGB 이미지(도 6 및 도 8의 (c))가 서로 상이한 해상도일 경우 이들을 결합할 때 전체 크기 및 해상도가 상이하며, 열 적외선 센서 모듈(110)과 RGB 센서 모듈(120) 및 깊이 센서 모듈(130)의 각도 차이로 특정 사물을 기준으로 서로 상이한 공간에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 따라서, 위치 보정 모듈(241)은 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지에 공통으로 인식되는 특정 사물을 기준으로 위치를 보정한다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 특정 사물이 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지에 공통으로 중첩(도 7의 d)되도록 위치를 보정한다. 여기서, 특정 사물은 병합된 이미지에서 정보를 추출할 영역, 즉, 관심 영역에 위치한 사물일 수 있다.
프레임 병합 모듈(242)은 위치 보정 모듈(241)에서 동일 공간으로 위치가 보정된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 병합하여 병합 이미지를 생성한다. 즉, 위치 보정 모듈(241)에서 특정 사물을 중심으로 위치가 보정된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 프레임들을 병합한다. 이때, 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지에서 서로 중첩되지 않는 영역은 삭제한다. 또한, 전술된 프레임 동기화 모듈(242)의 예시와 같이, 열 적외선 이미지가 30프레임이고 RGB 이미지가 30프레임이며 깊이 이미지가 10프레임일 경우, 10프레임의 병합 이미지가 생성된다.
프레임 추가 모듈(243)은 프레임 병합 모듈(242)에서 병합된 병합 이미지 상에 프레임을 추가한다. 여기서 추가되는 프레임은 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지 중 가장 높은 해상도와 동일하거나 높은 해상도의 프레임이다.
리사이징 모듈(244)은 프레임 추가 모듈(243)에서 추가된 프레임을 기반으로 병합 이미지를 리사이징한다. 여기서, 리사이징 모듈(244)은 프레임 추가 모듈(243)에서 추가된 추가 프레임에 맞춰 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지 각각의 픽셀에 대한 정보를 추출한다.
시트 제어 모듈(300)은 리사이징 모듈(244)에서 리사이징된 병합 이미지를 기반으로 시트를 제어한다. 이를 위해서 시트 제어 모듈(300)은 탑승자의 신체정보를 획득하는 신체정보 획득 모듈(310)과, 신체정보 획득 모듈(310)에서 획득된 탑승자의 신체정보를 기반으로 시트 제어에 필요한 시트 제어 정보를 신체정보별 상관관계 알고리즘을 통해 추론하는 시트 제어 정보 생성 모듈(320), 및 시트 제어 정보 생성 모듈(320)에서 생성된 시트 제어 정보를 기반으로 시트를 제어하는 시트 조절 모듈(330)을 포함한다.
신체정보 획득 모듈(310)은 리사이징 모듈(244)에서 리사이징된 병합 이미지에서 획득할 수 있는 제한적인 탑승자의 신체정보를 획득한다. 여기서, 탑승자의 신체정보는 탑승자의 어깨 길이와 상박 길이, 머리 너비, 머리 길이, 머리 위치, 목 길이 등을 포함한다.
시트 제어 정보 생성 모듈(320)은 신체정보 획득 모듈(310)에서 획득한 탑승자의 신체정보를 기반으로 시트 제어 정보를 생성한다. 여기서, 시트 제어 정보 생성 모듈(320)에서 생성되는 시트 제어 정보는 탑승자의 키와, 몸무게, 앉은 키, 팔 길이, 다리 길이 등을 포함한다. 다만, 시트 제어 정보는 신체정보 획득 모듈(310)에서 획득된 탑승자의 제한적인 신체정보만으로는 알 수 없다. 따라서, 본 발명에 따른 시트 제어 정보 생성 모듈(320)은 신체정보 획득 모듈(310)에서 획득된 탑승자의 신체정보를 기반으로 신체정보별 상관관계 알고리즘을 통해 시트 제어 정보를 추론한다.
한편, 본 발명은 시트 포지션이 불편할 경우, 탑승자는 시트 매뉴얼 스위치로 시트를 재조정하고 다중 IR 대역 센서(100)는 재조정한 시트 위치를 인공지능 학습하여 추후 탑승 시 시트 제어에 반영하도록 할 수도 있다. 물론, 이를 위해서는 탑승자를 인식하고 탑승자마다 재조정된 시트 포지션 정보를 저장하는 것이 필요하다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 다중 IR 대역 센서에서 생성된 이미지를 기반으로 탑승자의 제한된 신체정보만으로도 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 자동으로 제어할 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 후술될 내용 중 전술된 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법의 순서도이다.
본 발명에 따른 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 이미지를 획득하는 단계(S1)와, 이미지를 처리하는 단계(S2), 시트를 제어하는 단계(S3)를 포함한다.
이미지를 획득하는 단계(S1)는 다중 IR 대역 센서가 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 획득한다.
이미지를 처리하는 단계(S2)는 이미지를 획득하는 단계(S1)에서 획득된 이미지를 처리한다. 이를 위해서, 이미지를 처리하는 단계(S2)는 초기 프레임을 인식하는 단계(S2-1), 프레임을 동기화하는 단계(S2-2), 프레임 위치를 보정하는 단계(S2-3), 프레임을 병합하는 단계(S2-4), 프레임을 추가하는 단계(S2-5), 리사이징하는 단계(S2-6)를 포함한다.
초기 프레임을 인식하는 단계(S2-1)는 초기 프레임 인식 모듈이 이미지를 획득하는 단계(S1)에서 획득된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 초기 프레임을 인식한다.
프레임을 동기화하는 단계(S2-2)는 초기 프레임을 인식하는 단계(S2-1)에서 인식된 초기 프레임, 즉, 초기 열 적외선 이미지 프레임과 초기 RGB 이미지 프레임 및 초기 깊이 이미지 프레임을 동기화한다. 이는 가장 빠른 초기 프레임에 맞춰 나머지 초기 프레임들의 출력 시간을 동기화함으로써 수행할 수 있다. 또한, 초기 프레임을 동기화한 후 나머지 프레임들도 동기화한다. 이때, 서로 대응되지 않는 프레임은 버려진다.
프레임 위치를 보정하는 단계(S2-3)는 프레임을 동기화하는 단계(S2-2)에서 프레임이 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 프레임 위치를 보정한다. 이는 프레임 위치 보정 모듈이 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 구성하는 프레임에서 특정 사물을 기준으로 열 적외선 이미지 프레임과 RGB 이미지 프레임 및 깊이 이미지 프레임을 중첩시킨 후 중첩되지 않은 영역을 삭제하여 수행할 수 있다.
프레임을 병합하는 단계(S2-4)는 프레임 위치를 보정하는 단계(S2-3)에서 프레임 위치가 보정된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 병합하여 병합 이미지를 생성한다. 여기서, 병합 이미지는 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지가 순차적으로 쌓인 3개의 레이어로 구성된다.
프레임을 추가하는 단계(S2-5)는 프레임 추가 모듈이 프레임을 병합하는 단계(S2-4)에서 생성된 병합 이미지에 프레임을 추가한다. 여기서 추가되는 추가 프레임은 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지 중 가장 해상도가 높은 이미지를 기준으로 해당 이미지와 해상도가 같거나 높으며, 추가 프레임이 병합 이미지 상에 놓여짐으로 인해 병합 이미지는 4개의 레이어가 쌓인 형태로 구성된다.
리사이징하는 단계(S2-6)는 리사이징 모듈이 프레임을 추가하는 단계(S2-5)에서 추가 프레임이 병합된 병합 이미지를 리사이징한다. 이에 따라, 최종 병합 이미지는 해상도가 증가된 상태이며, 리사이징 모듈은 프레임 추가 모듈에서 추가된 추가 프레임에 맞춰 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지 각각의 픽셀에 대한 정보를 추출한다.
시트를 제어하는 단계(S3)는 리사이징하는 단계(S2-6)에서 리사이징된 병합 이미지를 기반으로 탑승자의 신체정보를 획득하고, 획득된 신체정보로 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 자동으로 제어한다. 이러한 시트를 제어하는 단계(S3)는 신체정보를 획득하는 단계(S3-1)와, 시트 제어 정보를 생성하는 단계(S3-2), 및 시트를 제어하는 단계(S3-3)를 포함한다.
신체정보를 획득하는 단계(S3-1)는 리사이징하는 단계(S2-6)에서 리사이징된 병합 이미지에서 신체정보 획득 모듈이 제한적인 탑승자의 신체정보를 획득한다. 여기서, 탑승자의 신체정보는 전술된 바와 같이, 탑승자의 어깨 길이와, 상박 길이, 머리 너비, 머리 길이, 머리 위치, 목 길이 등을 포함한다.
시트 제어 정보를 생성하는 단계(S3-2)는 신체정보를 획득하는 단계(S3-1)에서 획득한 신체정보를 기반으로 시트 제어 정보 생성 모듈이 시트 제어 정보를 생성한다. 이를 위해서, 시트 제어 정보를 생성하는 단계(S3-2)는 신체정보를 획득하는 단계(S3-1)에서 획득된 탑승자의 신체정보를 기반으로 신체정보별 상관관계 알고리즘을 통해 시트 제어 정보를 추론한다. 여기서, 시트 제어 정보는 탑승자의 키와, 몸무게, 앉은 키, 팔 길이, 다리 길이 등을 포함한다.
시트를 제어하는 단계(S3-3)는 시트 제어 정보를 생성하는 단계(S3-2)에서 생성된 시트 제어 정보를 기반으로 시트 제어 모듈이 시트를 자동으로 제어한다.
한편, 본 발명은 시트 포지션이 불편할 경우, 시트 매뉴얼 스위치를 통해 탑승자로부터 시트 재조정 입력을 받는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 다중 IR 대역 센서는 재조정한 시트 위치를 인공지능 학습하여 추후 탑승 시 시트 제어에 반영하도록 할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 다중 IR 대역 센서 모듈 110: 열 적외선 센서 모듈
120: RGB 센서 모듈 130: 깊이 센서 모듈
200: 이미지 융합 모듈 210: 열 적외선 이미지 생성 모듈
220: RGB 이미지 생성 모듈 230: 깊이 이미지 생성 모듈
240: 이미지 병합 모듈 241: 초기 프레임 인식 모듈
242: 프레임 동기화 모듈 243: 위치 보정 모듈
244: 프레임 병합 모듈 245: 프레임 추가 모듈
246: 리사이징 모듈 300: 시트 제어 모듈
310: 신체 정보 획득 모듈 320: 시트 제어 정보 생성 모듈
330: 시트 조절 모듈

Claims (6)

  1. 열 적외선 이미지를 획득하는 열 적외선 센서 모듈과, RGB 이미지를 획득하는 RGB 센서 모듈, 및 깊이 이미지를 획득하는 깊이 센서 모듈을 포함하는 다중 IR 대역 센서와,
    상기 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 초기 프레임을 동기화하고, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 특정 사물을 기준으로, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 중첩시켜 정렬한 후 융합하는 이미지 융합 모듈, 및
    상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지를 기반으로 탑승자의 신체정보를 획득하고, 획득된 신체정보로 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 제어하는 시트 제어 모듈을 포함하며,
    상기 이미지 융합 모듈은, 상기 열적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 병합하는 이미지 병합 모듈을 포함하고,
    상기 이미지 병합 모듈은,
    상기 열 적외선 센서 모듈과 RGB 센서 모듈, 및 깊이 센서 모듈의 최초 작동 시 획득되는 초기 열 적외선 이미지 프레임과 초기 RGB 이미지 프레임, 및 초기 깊이 이미지 프레임을 인식하는 초기 프레임 인식 모듈과,
    상기 초기 프레임 인식 모듈에서 인식된 초기 프레임의 출력 시점을 기반으로, 초기 열 적외선 이미지 프레임과 출력된 초기 RGB 이미지 프레임 및 초기 깊이 이미지 프레임을 동기화하는 프레임 동기화 모듈,
    상기 프레임 동기화 모듈에서 프레임이 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를, 상기 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 특정 사물을 기준으로 중첩시켜 정렬하는 위치 보정 모듈과,
    상기 위치 보정 모듈에서 중첩되어 정렬된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지에서, 중첩되지 않는 영역을 삭제한 후 병합하여 병합 이미지를 생성하는 프레임 병합 모듈,
    상기 프레임 병합 모듈에서 병합된 병합 이미지에, 상기 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지 중 가장 높은 해상도 이상인 해상도를 갖는 추가 프레임을 병합하는 프레임 추가 모듈과,
    상기 추가 프레임이 병합된 병합 이미지를 상기 추가 프레임의 해상도로 리사이징하는 리사이징 모듈을 포함하는 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시트 제어 모듈은,
    상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지에서 탑승자의 신체정보를 획득하는 신체정보 획득 모듈과,
    상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 시트 제어 정보를 생성하는 시트 제어 정보 생성 모듈, 및
    상기 시트 제어 정보를 기반으로 시트를 제어하는 시트 조절 모듈을 포함하는 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탑승자의 신체정보는 탑승자의 어깨 길이와 상박 길이, 머리 너비, 머리 길이, 머리 위치, 목 길이를 포함하고,
    상기 시트 제어 정보는 탑승자의 키와, 몸무게, 앉은 키, 팔 길이, 다리 길이를 포함하며,
    상기 시트 제어 정보 생성 모듈은 신체정보별 상관관계 알고리즘으로 상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 상기 시트 제어 정보를 추론하는 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 시스템.
  4. 열 적외선 센서 모듈과 RGB 센서 모듈 및 깊이 센서 모듈을 포함하는 다중 IR 대역 센서가, 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 각각 획득하는 단계;와,
    상기 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 초기 프레임을 이미지 융합 모듈이 동기화하고, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 특정 사물을 기준으로, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 중첩시켜 정렬한 후 융합하는 단계;, 및
    상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지를 기반으로 시트 제어 모듈이 탑승자의 신체정보를 획득하고, 획득된 신체정보로 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 제어하는 단계;를 포함하며,
    상기 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 초기 프레임을 이미지 융합 모듈이 동기화하고, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 특정 사물을 기준으로, 상기 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 중첩시켜 정렬한 후 융합하는 단계;는, 이미지 병합 모듈이 상기 열적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 병합하는 단계;를 포함하고,
    상기 이미지 병합 모듈이 상기 열적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 병합하는 단계;는,
    초기 프레임 인식 모듈이 상기 열 적외선 센서 모듈과 RGB 센서 모듈, 및 깊이 센서 모듈의 최초 작동 시 획득되는 초기 열 적외선 이미지 프레임과 초기 RGB 이미지 프레임, 및 초기 깊이 이미지 프레임을 인식하는 단계;와,
    프레임 동기화 모듈이 상기 초기 프레임 인식 모듈에서 인식된 초기 프레임의 출력 시점을 기반으로, 초기 열 적외선 이미지 프레임과 출력된 초기 RGB 이미지 프레임 및 초기 깊이 이미지 프레임을 동기화하는 단계;,
    위치 보정 모듈이 상기 프레임 동기화 모듈에서 프레임이 동기화된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지를, 상기 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지의 특정 사물을 기준으로 중첩시켜 정렬하는 단계;,
    프레임 병합 모듈이 상기 위치 보정 모듈에서 중첩되어 정렬된 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지에서, 중첩되지 않는 영역을 삭제한 후 병합하여 병합 이미지를 생성하는 단계;,
    프레임 추가 모듈이 상기 프레임 병합 모듈에서 병합된 병합 이미지에, 상기 열 적외선 이미지와 RGB 이미지 및 깊이 이미지 중 가장 높은 해상도 이상인 해상도를 갖는 추가 프레임을 병합하는 단계;,
    리사이징 모듈이 상기 추가 프레임이 병합된 병합 이미지를 상기 추가 프레임의 해상도로 리사이징하는 단계;를 포함하는 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지를 기반으로 시트 제어 모듈이 탑승자의 신체정보를 획득하고, 획득된 신체정보로 시트 제어 정보를 생성하여 시트를 제어하는 단계는,
    상기 이미지 융합 모듈에서 융합된 이미지에서 신체정보 획득 모듈이 탑승자의 신체정보를 획득하는 단계와,
    상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 시트 제어 정보 생성 모듈이 시트 제어 정보를 생성하는 단계, 및
    상기 시트 제어 정보를 기반으로 시트 조절 모듈이 시트를 제어하는 단계를 포함하는 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탑승자의 신체정보는 탑승자의 어깨 길이와 상박 길이, 머리 너비, 머리 길이, 머리 위치, 목 길이를 포함하고,
    상기 시트 제어 정보는 탑승자의 키와, 몸무게, 앉은 키, 팔 길이, 다리 길이를 포함하며,
    상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 시트 제어 정보 생성 모듈이 시트 제어 정보를 생성하는 단계는, 상기 시트 제어 정보 생성 모듈이 신체정보별 상관관계 알고리즘으로 상기 탑승자의 신체정보를 기반으로 상기 시트 제어 정보를 추론하는 단계를 포함하는 이종센서 기반 능동형 스마트 시트 제어 방법.
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