KR20020039037A - 차량용 모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

차량용 모니터링 시스템(monitoring system) 및 그 방법이 개시된다. 개시된 차량용 모니터링 시스템은, 시프트 레버가 'R' 위치에서 차량의 운전자가 핸들을 조작함에 따라 스티어링각을 감지토록 상기 차량에 설치된 스티어링 센서와; 상기 차량의 후방에 설치되어 상기 차량의 후진 궤적을 따라 촬영 방향을 바꾸며 촬영하는 시시디 카메라와; 상기 스티어링 센서와 상기 시시디 카메라로부터 신호를 입력받아 이를 제어토록 하는 컨트롤 유니트와; 상기 시시디 카메라가 촬영한 영상을 상기 운전자에게 디스플레이 토록하는 디스플레이 모니터와; 상기 시시디 카메라를 상기 컨트롤 유니트의 제어에 따라 구동토록 하는 카메라 서보모터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 운전의 편의성과 안전성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

차량용 모니터링 시스템 및 그 방법{A MONITORING SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 모니터링 시스템(monitoring system) 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후방시계 확보로 운전의 편의성 및 안전성을 도모토록 개선된 차량용 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

차량의 모니터링 시스템은 차량의 후진시 주차 보조장치로서 초음파 센서를 이용한 거리측정 및 경보장치이다. 또한 최근에는 차량의 후미에 장착된 시시디 카메라를 이용하여 단순히 후방 화면을 보여주는 수준을 넘어 화상의 이미지 프로세싱을 통한 최적 경로까지 운전자에게 디스플레이해 주기도 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 차량의 모니터링 시스템의 일 실시예로서, 소정 카메라(11)에 의해 후방 모니터링 되어 얻어진 차량 후방의 화상은 주차 ECU(12)에 전달되어 디스플레이 모니터(13)로 디스플레이 된다. 상기 주차 ECU(12)는 차량 뒤쪽의 주차 구획을 인식하고, 주차 구획에 진입하기 위한 목표 조타각을 계산한다.

그리고 차속센서(14)에 의해 차량이 정지해 있다고 판정된 경우 상기 주차 ECU(12)는 목표 조타각과 스티어링 센서(15) 입력에 의해 계산된 실제 조타각의 차이값을 디스플레이 한다. 그런 후, 운전자에게 목표 조타각을 후방 모니터(11) 및 스피커(16)를 통해 알려준다.

그런데 이와 같은 종래 차량의 모니터링 시스템은, 주차선이 있는 주차장에서만 화상을 이미지 처리할 수 있으므로 제한적인 목적에만 사용되고, 더욱이 이러한 이미지 처리를 위해서는 고성능의 디지털 신호 처리장치가 필요하며 범용으로 사용하기에는 고가이다.

그리고 안전하게 정지된 상태에서 후방 모니터링을 확인하는 면에서는 장점이 있다고 할 수는 있으나, 차량이 정지해 있다고 판정된 경우에만 목표 조타각 계산이 가능하다. 그 이유는 실시간으로 계산하기에는 마이컴의 처리 능력이 부족하기 때문이다. 따라서 작동에 제한이 많다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 실시간으로 처리가 가능하고, 후진시에 운전자에게 핸들각에 따른 후방영상과 함께 장애물과의 거리등을 시각적으로 확인할 수 있도록 한 차량용 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 차량용 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 모니터링 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 모니터링 방법을 순차적으로 나타낸 플로차트.

도 4는 차량의 후방 영상과 중첩되는 차폭 연장선과 거리 정보선을 나타낸 디스플레이 모니터의 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21. 스티어링 센서22. 시시디 카메라

23. 디스플레이 모니터24. 카메라 서보모터

30. 컨트롤 유니트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 모니터링 시스템은, 시프트 레버가 'R' 위치에서 차량의 운전자가 핸들을 조작함에 따라 스티어링각을 감지토록 상기 차량에 설치된 스티어링 센서와; 상기 차량의 후방에 설치되어 상기 차량의 후진 궤적을 따라 촬영 방향을 바꾸며 촬영하는 시시디 카메라와; 상기 스티어링 센서와 상기 시시디 카메라로부터 신호를 입력받아 이를 제어토록 하는 컨트롤 유니트와; 상기 시시디 카메라가 촬영한 영상을 상기 운전자에게 디스플레이 토록하는 디스플레이 모니터와; 상기 시시디 카메라를 상기 컨트롤 유니트의 제어에 따라 구동토록 하는 카메라 서보모터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 모니터링 방법은, (a) 차량의 기어를 'R'위치로 전환하는 단계와; (b) 상기 차량에 설치된 디스플레이 모니터를 후방 모니터링 모드로 전환하는 단계와; (c) 상기 차량의 핸들 조작에 따라 스티어링각을 센싱하여 컨트롤 유니트에 입력하는 단계와; (d) 상기 스티어링각을 이용해 상기 차량의 후방에 설치된 시시디 카메라를 구동하여 상기 차량의 후진하는 궤적을 따라 촬영하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서 촬영한 영상과 함께 차폭 연장선 및 상기 차량 후방으로 떨어진 거리 정보선을 중첩하여 차량의 디스플레이 모니터에 디스플레이 하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 차량용 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도가 도시되어 있다. 여기에서는 일반적인 차량용 모니터링 시스템의 구성 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 구성만을 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 모니터링 시스템은, 기어 또는 시프트 레버가 'R' 위치에서 차량의 운전자가 핸들을 조작함에 따라 스티어링각을 감지토록 차량에 설치된 스티어링 센서(21)와, 차량의 후방에 설치되어 이 차량의 후진 궤적을 따라 촬영 방향을 바꾸며 촬영하는 시시디 카메라(CCD camera)(22)와, 상기 스티어링 센서(21)와 시시디 카메라(22)로부터 신호를 입력받아 이를 제어토록 하는 컨트롤 유니트(control unit)(30)와, 상기 시시디 카메라(22)가 촬영한 영상을 운전자에게 디스플레이 토록하는 디스플레이 모니터(23)와, 상기 시시디 카메라(22)를 컨트롤 유니트(30)의 제어에 따라 구동토록 하는 카메라 서보모터(24)를 포함하여 구성된다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 모니터링 시스템은 기어 'R' 위치시에 작동되도록 상기 컨트롤 유니트(30)에 그 신호가 입력된다.

이러한 컨트롤 유니트(30)는 마이컴(31)과, 상기 마이컴(31)과 스티어링 센서(21)를 연결하여 신호가 입력될 수 있도록 하는 스티어링 인터페이스(I/F; interface)(32)와, 상기 시시디 카메라(22)와 마이컴(31)을 연결하는 카메라 인터페이스 및 디에스피(DSP; Digital Signal Processor)와, 상기 디스플레이 모니터(23)와 마이컴(31)을 연결하는 디스플레이 인터페이스(34)와, 상기 카메라 서보모터(24)와 마이컴(31)을 연결하는 모터 드라이브 인터페이스(35)와, 컨트롤 유니트(30)가 작동되도록 전원을 공급하는 전원부(36)를 포함하여 구성된다.

도 3에는 본 발명에 따른 차량용 모니터링 방법을 순차적으로 나타낸 플로차트가 도시되어 있다.

도 2 및 도 3을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 모니터링 방법은, 우선, 차량의 기어를 'R'위치로 전환한다.(단계 110) 즉, 시프트 레버(shift lever)를 후진 위치로 운전자가 전환하므로서 본 발명에 따른 차량용 모니터링 시스템이 작동하게 된다.

또한 차량에 설치된 디스플레이 모니터(23)를 후방 모니터링 모드로 전환한다.(단계 120) 그리고 차량의 외부 화상이 입력되도록 시시디 카메라(22)를 온(on)시킨다.

이어서, 운전자가 차량의 핸들 조작함에 따라 핸들의 스티어링각을 스티어링 센서(21)가 센싱하여 컨트롤 유니트(30)에 입력한다.(단계 130)

이와 같이 얻은 스티어링각을 이용해 차량의 후방에 설치된 시시디 카메라(22)를 구동하여 차량이 후진하는 궤적을 따라 촬영한다.(단계 140)

상기 단계 140에서 차량의 후방을 촬영한 영상과 함께 도 4에 도시된 바와 같이, 차폭 연장선(b) 및 상기 차량 후방으로 떨어진 거리 정보선(c,d,e)의 화상을 중첩(overlay)하여 차량의 디스플레이 모니터(23)에 디스플레이 한다.(단계 150) 즉 상기 디스플레이 모니터(23)를 통하여 출력토록 한다.

상기 단계 140에서, 상기 시시디 카메라(22) 구동은 상기 컨트롤 유니트(30)에서 모터 구동각을 계산하여 카메라 서보모터(24)를 제어함으로서 이루어진다. 즉, 스티어링각에 따른 후진 방향으로 카메라 서보모터(24)의 수평각을 조정하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 모니터링 시스템 및 모니터링 방법은, 차폭을 연장한 연장선인 차폭 연장선(b) 및 거리 정보선(c,d,e)의 화상 위치는 지면을 기준으로 하여 표시하게 된다. 2차원 화상에서 3차원 원근감을 표현하기 위해서는 차량이 굴러가는 지면을 기준으로 하여 주위 물체의 상대적 위치를 파악하도록 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 차폭을 연장한 선 즉, 차폭 연장선(b)을 디스플레이 모니터(23)에 표시함으로써 후진시 장애물과의 충돌여부를 예상할 수 있고, 거리 정보선(c,d,e)을 두어 얼마만큼 뒤에 장애물이 있는지 알 수 있다.

상기 시시디 카메라(22)의 수평화각과 수직화각으로부터 원근감을 표현하는 각(a)과 거리 정보를 위한 L1, L2, L3 값을 계산할 수 있고, 이 값들로부터 미리계산된 차폭 연장선(b)과 거리 정보선(c,d,e) 화상을 시시디 카메라(22)로부터 입력된 후방 영상과 같이 중첩시키게 된다.

그리고 차폭 연장선(b)과 거리 정보선(c,d,e) 화상은 시시디 카메라(22) 사양에 따라 정해지는 고정된 화상으로 한번 세팅한 화면을 메모리에 기억시켰다가 읽어들임으로써 계산시간이 얼마 소요되지 않는다. 따라서 차량이 움직이는 동안 실시간으로 중첩된 영상표시가 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 모니터링 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

차량 후진시 또는 주차시 후방시계 확보로 사각지역을 제거하여 안전사고가 예방되어 운전의 편의성과 안전성을 증대시킬 수 있다.

그리고 기존 차량에 장착된 예컨대 에브이 시스템(AV system)의 모니터, 스티어링 센서를 이용 및 활용의 극대화를 이룰 수 있고 상품성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 시프트 레버가 'R' 위치에서 차량의 운전자가 핸들을 조작함에 따라 스티어링각을 감지토록 상기 차량에 설치된 스티어링 센서와;

   상기 차량의 후방에 설치되어 상기 차량의 후진 궤적을 따라 촬영 방향을 바꾸며 촬영하는 시시디 카메라와;

   상기 스티어링 센서와 상기 시시디 카메라로부터 신호를 입력받아 이를 제어토록 하는 컨트롤 유니트와;

   상기 시시디 카메라가 촬영한 영상을 상기 운전자에게 디스플레이 토록하는 디스플레이 모니터와;

   상기 시시디 카메라를 상기 컨트롤 유니트의 제어에 따라 구동토록 하는 카메라 서보모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모니터링 시스템.
2. (a) 차량의 기어를 'R'위치로 전환하는 단계와;

   (b) 상기 차량에 설치된 디스플레이 모니터를 후방 모니터링 모드로 전환하는 단계와;

   (c) 상기 차량의 핸들 조작에 따라 스티어링각을 센싱하여 컨트롤 유니트에 입력하는 단계와;

   (d) 상기 스티어링각을 이용해 상기 차량의 후방에 설치된 시시디 카메라를 구동하여 상기 차량의 후진하는 궤적을 따라 촬영하는 단계와;

   (e) 상기 단계 (d)에서 촬영한 영상과 함께 차폭 연장선 및 상기 차량 후방으로 떨어진 거리 정보선을 중첩하여 차량의 디스플레이 모니터에 디스플레이 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모니터링 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 단계 (d)에서,

   상기 시시디 카메라 구동은 상기 컨트롤 유니트에서 모터 구동각을 계산하여 카메라 서보모터를 제어함으로서 이루지는 것을 특징으로 하는 차량용 모니터링 방법.