KR20070019166A - 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 구성은 차량 주변의 조도를 검출하여 전기적인 신호로 출력하는 조도센서와, 상기 조도센서에 의해 검출된 차량 주변 조도에 대한 전기적 신호를 기준치와 비교하여 주간 또는 야간 감지신호를 제어부로 출력하는 주야감지부와, 차량의 전방 및 후방에 접근하는 장애물의 열 적외선 영상을 촬영하여 전기적인 신호로 출력하는 열 적외선 카메라와, 상기 열 적외선 카메라로부터 입력된 전기신호를 소정의 영상 처리 알고리즘을 거쳐 열 적외선 영상신호로 복원시킨 후 제어부로 출력하는 신호처리부와, 상기 주야감지부로부터 감지신호를 입력받아 상기 열 적외선 카메라를 제어하며, 상기 열 적외선 카메라로부터 전송된 열 적외선 영상을 연산 처리하여 경보부 및 디스플레이부의 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 충돌방지용 경보음을 발하기 위한 경보부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 열 적외선 영상을 LCD 모니터에 출력하기 위한 디스플레이부로 이루어지며, 주간에는 차량 전후방의 장애물을 육안으로 확인할 수 있는 일반 카메라 기능을 사용하고, 야간에는 일반 카메라 기능 대신 열 적외선 카메라 기능을 사용함으로써 주야간 운행에 상관없이 차량의 파손 또는 인명 피해를 최소화시킬 수 있는 효과를 가진다.
열 적외선 카메라, 조도센서, 신호처리부

Description

차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템 및 그 제어방법{Sytem and control method for a car crash prevention by using infrared rays camera}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 동작흐름을 나타낸 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
1 : 조도센서 2 : 주야감지부
3 : 열 적외선 카메라 4 : 신호처리부
5 : 제어부 6 : 경보부
7 : 디스플레이부
본 발명은 차량용 충돌 방지 시스템에 관한 것으로, 특히 열 감응형 카메라 를 사용하여 차량 운행 시 차량 주위의 사물을 인식하여 모니터에 표시할 수 있도록 함과 동시에 야간 운행 시에도 열을 발산하는 모든 생명체를 식별하여 모니터에 표시할 수 있도록 함으로써 차량의 파손 또는 도난, 인명 피해 등을 줄일 수 있는 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래의 차량용 충돌 방지 시스템은 차량의 운행 시 차량 전후방에 위치한 장애물과 차량이 충돌하는 접촉사고를 방지하기 위해 설치되는 시스템으로서, 일반적으로 차량의 전방 또는 후방 일측에 충돌방지용 거리감지센서를 장착하여 차량이 물체와 미리 설정된 거리 이내로 접근하게 되면 운전자에게 경보를 발하는 방식으로 이루어진다.
그러나, 상기와 같은 종래의 방식은 차량 전방 또는 후방에 위치한 장애물과 차량과의 거리에 대한 정보만을 감지할 수 있었으며, 그 외에 장애물의 종류 및 장애물의 이동방향 등에 대한 정보는 전혀 검출이 불가능하여 운전자에게 장애물에 대한 다양한 정보를 제공할 수 없었다.
한편, 최근에는 상기 문제점을 해결하기 위해 종래의 센서방식 대신 일반 가시광선 카메라를 장착함으로써 차량 외부 상황을 육안으로 확인하면서 안전하게 주차를 비롯한 차량 운행이 가능토록 한 충돌 방지 시스템이 고안되었으나, 상기 방식의 경우 야간이나 터널 등과 같이 일정 조도 이하의 조건하에서 차량 운행 시 차량에 접근하는 물체 및 사람을 육안으로 감지하는 것이 불가능하여 정상적인 동작이 매우 힘들다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 운행 시 주간에는 일반 카메라 기능을 이용하고, 야간에는 자동으로 열 감응형 카메라 기능으로 전환되어 주야간에 구애받지 않고 차량 전후방의 장애물을 정확하게 감지함으로써 차량의 충돌이나 도난, 파손 등을 방지할 수 있도록 한 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 차량 주변의 조도를 검출하여 전기적인 신호로 출력하는 조도센서와, 상기 조도센서에 의해 검출된 차량 주변 조도에 대한 전기적 신호를 기준치와 비교하여 주간 또는 야간 감지신호를 제어부로 출력하는 주야감지부와, 차량의 전방 및 후방에 접근하는 장애물의 열 적외선 영상을 촬영하여 전기적인 신호로 출력하는 열 적외선 카메라와, 상기 열 적외선 카메라로부터 입력된 전기신호를 소정의 영상 처리 알고리즘을 거쳐 열 적외선 영상신호로 복원시킨 후 제어부로 출력하는 신호처리부와, 상기 주야감지부로부터 감지신호를 입력받아 상기 열 적외선 카메라를 제어하며, 상기 열 적외선 카메라로부터 전송된 열 적외선 영상을 연산 처리하여 경보부 및 디스플레이부의 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 충돌방지용 경보음을 발하기 위한 경보부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 열 적외선 영상을 LCD 모니터에 출력하기 위한 디스플레이부로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 운전자가 차량 운행을 목적으로 시동을 ON 시킴에 따라 충돌 방지 시스템이 ON 및 초기화 되는 제 1단계와, 조도센서가 차량 주변의 조도를 검출하는 제 2단계와, 주야감지부가 상기 조도센서로부터 검출된 주변조도와 기준치를 비교하여 주간인지 야간인지를 판단하는 제 3 단계와, 상기 제 3단계에서 만약 야간으로 판단되면 상기 충돌 방지 시스템이 일반 카메라 모드에서 열 적외선 카메라 모드로 전환되어 동작되는 제 4단계와, 상기 신호처리부가 열 적외선 카메라로부터 전송된 열 적외선 영상을 처리하여 제어부로 출력하고, 상기 제어부가 디스플레이부를 제어하여 LCD 모니터에 상기 열 적외선 영상을 출력하는 제 5단계와, 상기 제어부가 신호처리부로부터 입력된 열 적외선 영상을 연산 처리하여 감지된 장애물이 차량에 근접하는지의 여부를 판단하는 제 6단계와, 상기 제 6단계에서 만약 상기 장애물이 차량에 소정 거리 이내로 근접한 것으로 판단되면 상기 제어부가 경보부를 제어하여 충돌방지용 경보음을 발생시키는 제 7단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면 상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 동작흐름을 나타낸 순서도로서, 본 발명은 구성은 차량 주변의 조도를 검출하여 전기적인 신호로 출력하는 조도센서(1)와, 상기 조도센서(1)에 의해 검출된 차량 주변 조도에 대한 전기적 신호를 기준치와 비교하여 주간 또는 야간 감지신호를 제어부(5)로 출력하는 주야감지부(2)와, 차량의 전방 및 후방에 접근하는 장애물의 열 적외선 영상을 촬영하여 전 기적인 신호로 출력하는 열 적외선 카메라(3)와, 상기 열 적외선 카메라(3)로부터 입력된 전기신호를 소정의 영상 처리 알고리즘을 거쳐 열 적외선 영상신호로 복원시킨 후 제어부(5)로 출력하는 신호처리부(4)와, 상기 주야감지부(2)로부터 감지신호를 입력받아 상기 열 적외선 카메라(3)를 제어하며, 상기 열 적외선 카메라(3)로부터 전송된 열 적외선 영상을 연산 처리하여 경보부(6) 및 디스플레이부(7)의 제어신호를 출력하는 제어부(5)와, 상기 제어부(5)의 제어신호에 따라 충돌방지용 경보음을 발하기 위한 경보부(6)와, 상기 제어부(5)의 제어신호에 따라 열 적외선 영상을 LCD 모니터에 출력하기 위한 디스플레이부(7)로 이루어진다.
특히, 상기 열 적외선 카메라(3)는 바람직하게 일반 카메라 모듈과 열 적외선 카메라(3) 모듈이 일체형으로 이루어져서 주간에는 운전자가 모니터를 통해 육안으로 장애물을 확인하고 조치를 직접 취할 수 있도록 일반 카메라 모드로 작동되다가 야간에는 자동으로 적외선 카메라 모드로 전환되어 차량 전방 및 후방의 감시 지역 내의 물체 및 인체를 포함한 장애물로부터 발산되는 열 적외선을 감지하여 이에 상응하는 열 적외선 영상신호를 발현시키고, 상기 열 적외선 영상신호를 소정의 전기신호로 변환 및 증폭하여 신호처리부(4)로 출력시키는 기능을 담당한다.
상기 제어부(5)는 신호처리부(4)로부터 입력된 열 적외선 영상신호를 디스플레이부(7)를 통해 LCD 모니터로 출력하고, 이와 동시에 상기 열 적외선 영상신호를 비교 분석하여 운행중인 차량의 전방 또는 후방으로 장애물이 근접하는 지의 여부를 판단하고, 필요에 따라 경보부(6)를 제어하여 충돌 방지용 경보음을 발생시킬 수 있도록 구성되었다.
이 때, 상기 제어부(5) 내에는 열 적외선 영상신호와 비교하여 장애물 근접여부를 판단할 수 있도록 하기 위한 인체를 포함한 발열체에서 나오는 영상 열온도 데이터, 면적 데이터가 저장된 기억부(도시안됨)를 더욱 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템 시스템의 동작과정을 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 운전자가 차량 운행을 목적으로 시동을 ON 시킴에 따라 본 발명에 따른 충돌 방지 시스템이 ON 및 초기화 되면서 차량의 전방 및 후방 상황을 감시하기 위해 일반 카메라 모드로 작동하게 된다.(S201)
이어, 상기 조도센서(1)가 차량 주변의 조도를 검출하여 그에 상응하는 전기적인 신호로 변환시켜 출력하면(S202), 상기 주야감지부(2)가 조도센서(1)에 의해 검출된 차량 주변 조도에 대한 전기적 신호를 기준치와 비교하여 주간인지 야간인지를 판단하여 제어부(5)로 그 결과를 출력한다.(S203)
상기 단계(S203)에서 만약 야간으로 판단되면 상기 충돌 방지 시스템이 일반 카메라 모드가 아닌 열 적외선 카메라(3) 모드로 동작하게 되는데(S204), 이 때 상기 제어부(5)가 열 적외선 카메라(3)를 제어하여 차량 전방 및 후방 주변에 대한 열 적외선 영상을 촬영하고, 특히, 차량의 전방 및 후방으로 접근하는 사람을 포함한 각종 장애물로부터 발산되는 열 적외선을 감지하여 이에 상응하는 열 적외선 영상신호를 발현시키고, 상기 열 적외선 영상신호를 소정의 전기신호로 변환 및 증폭하여 신호처리부(4)로 출력하는 것이다.
상기 신호처리부(4)가 열 적외선 카메라(3)로부터 전송된 열 적외선 영상을 처리하여 제어부(5)로 출력하면 다시 상기 제어부(5)가 디스플레이부(7)를 제어하여 LCD 모니터에 상기 열 적외선 영상을 출력하는 것이다.(S205)
이와 동시에 상기 제어부(5)가 신호처리부(4)로부터 입력된 열 적외선 영상을 연산 처리하여 감지된 장애물이 차량에 근접하는지의 여부를 판단하게 되는데(S206), 이 때 상기 제어부(5)에 기 저장된 영상 열온도 데이터, 면적 데이터 등의 기준치 데이터와 비교하여 열 적외선 카메라(3)에 감지된 장애물의 확대 여부 및 이동 여부를 분석함으로써 장애물 접근을 판단하게 된다.
상기 단계(S206)에서 만약 상기 장애물이 차량에 소정 거리 이내로 근접한 것으로 판단되면 상기 제어부(5)가 경보부(6)를 제어하여 충돌방지용 경보음을 발생시키게 된다(S207).
이 후 충돌 방지 시스템이 OFF 되었는 지의 여부를 판단하여(S208) 상기 시스템이 OFF 될 때까지 다시 상기 단계(S202)로 돌아가 상술한 과정을 반복하게 된다.
한편, 상기 단계(S203)에서 만약 주변조도가 기준치보다 커서 주간인 것으로 판단되면 본 발명에 따른 충돌 방지 시스템은 열 적외선 카메라(3) 모드가 아닌 일반 가시광선 카메라 모드로 작동을 하게 되는데(S209), 이 때 상기 제어부(5)가 카메라를 제어하여 차량 전방 및 후방 주변에 대한 일반 가시광선 영상을 촬영하고, 상기 일반 영상신호를 소정의 전기신호로 변환 및 증폭하여 신호처리부(4)로 출력하면 상기 신호처리부(4)가 상기 일반 영상을 처리하여 제어부(5)로 출력하고, 다시 상기 제어부(5)가 디스플레이부(7)를 제어하여 LCD 모니터에 일반 영상을 출력 하는 것이다.(S210)
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형, 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부도면에 한정되는 것이 아니다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 주간에는 차량 전후방의 장애물을 육안으로 확인할 수 있는 일반 카메라 기능을 사용하고, 야간에는 일반 카메라 기능 대신 열 적외선 카메라(3) 기능을 사용함으로써 주야간 운행에 상관없이 차량의 파손 또는 인명 피해를 최소화시킬 수 있는 효과를 가진다.

Claims (5)

  1. 차량 주변의 조도를 검출하여 전기적인 신호로 출력하는 조도센서(1)와,
    상기 조도센서(1)에 의해 검출된 차량 주변 조도에 대한 전기적 신호를 기준치와 비교하여 주간 또는 야간 감지신호를 제어부(5)로 출력하는 주야감지부(2)와,
    차량의 전방 및 후방에 접근하는 장애물의 열 적외선 영상을 촬영하여 전기적인 신호로 출력하는 열 적외선 카메라(3)와,
    상기 열 적외선 카메라(3)로부터 입력된 전기신호를 소정의 영상 처리 알고리즘을 거쳐 열 적외선 영상신호로 복원시킨 후 제어부(5)로 출력하는 신호처리부(4)와,
    상기 주야감지부(2)로부터 감지신호를 입력받아 상기 열 적외선 카메라(3)를 제어하며, 상기 열 적외선 카메라(3)로부터 전송된 열 적외선 영상을 연산 처리하여 경보부(6) 및 디스플레이부(7)의 제어신호를 출력하는 제어부(5)와,
    상기 제어부(5)의 제어신호에 따라 충돌방지용 경보음을 발하기 위한 경보부(6)와,
    상기 제어부(5)의 제어신호에 따라 열 적외선 영상을 LCD 모니터에 출력하기 위한 디스플레이부(7)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 열 적외선 카메라(3)는 주간에 작동되는 일반 카메라 모듈과 야간에 작동되는 열 적외선 카메라(3) 모듈이 일체형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(5) 내에는 열 적외선 영상신호와 비교하여 장애물 근접여부를 판단할 수 있도록 하기 위한 인체를 포함한 발열체에서 나오는 영상 열온도 데이터, 면적 데이터가 저장된 기억부를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템.
  4. 운전자가 차량 운행을 목적으로 시동을 ON 시킴에 따라 충돌 방지 시스템이 ON 및 초기화 되는 제 1단계와,
    조도센서(1)가 차량 주변의 조도를 검출하는 제 2단계와,
    주야감지부(2)가 상기 조도센서(1)로부터 검출된 주변조도와 기준치를 비교하여 주간인지 야간인지를 판단하는 제 3단계와,
    상기 제 3단계에서 만약 야간으로 판단되면 충돌 방지 시스템이 열 적외선 카메라(3) 모드로 전환되어 동작되는 제 4단계와,
    상기 신호처리부(4)가 열 적외선 카메라(3)로부터 전송된 열 적외선 영상을 처리하여 제어부(5)로 출력하고, 상기 제어부(5)가 디스플레이부(7)를 제어하여 LCD 모니터에 상기 열 적외선 영상을 출력하는 제 5단계와,
    상기 제어부(5)가 신호처리부(4)로부터 입력된 열 적외선 영상을 연산 처리 하여 감지된 장애물이 차량에 근접하는지의 여부를 판단하는 제 6단계와,
    상기 제 6단계에서 만약 상기 장애물이 차량에 소정 거리 이내로 근접한 것으로 판단되면 상기 제어부(5)가 경보부(6)를 제어하여 충돌방지용 경보음을 발생시키는 제 7단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템의 제어방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 3단계에서 만약 주간으로 판단되면 일반 카메라 모드로 전환되어 동작되는 것을 특징으로 하는 차량용 열 감응형 충돌 방지 시스템의 제어방법.
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