KR20090010669A - Parking assistance system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 주차 보조 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 차량을 주차함에 있어서 주차 가능한 위치를 인식함은 물론 인식된 주차위치로 주차 중 주차 경로 상에 보행자가 나타나는 경우 이를 경보하고자 하는 주차 보조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a parking assistance system of a vehicle. More particularly, the present invention relates to a parking assistance system for recognizing a parking available position in parking a vehicle and of alerting a pedestrian on a parking path during parking to a recognized parking position.
일반적으로 여성 및 초보 운전자들은 주차장에서 주차할 때 상당한 어려움을 겪으며 경우에 따라서는 접촉사고를 유발하게 된다. 따라서 주차 문제는 많은 운전 미숙자들에게 압박감으로 작용하여 심지어는 운전을 기피하는 경우도 발생한다.In general, women and novice drivers have considerable difficulties when parking in parking lots and in some cases cause contact accidents. Thus, parking problems can put pressure on many driving inexperienced people and even avoid driving.
이러한 문제를 해결하는 방안의 하나로 후방에 카메라를 장착하여 주차과정 중에 운전석에 설치된 모니터로 차량의 후방 영상을 전송하여 운전자가 현재 진행 중인 주차과정을 잘 인지할 수 있도록 도와주어 편의를 증진시키고 사고를 방지하고자 하는 방법이 도입되었다. 하지만 이는 룸미러보다 후방의 상황을 더 많이 파악할 수 있다는 장점은 있으나 모든 상황파악을 운전자가 한다는 점에서 기본적인 원리는 룸미러와 비슷하여 주차 미숙자에게는 주차의 불편함이 여전하다는 문제점이 존재한다.One way to solve this problem is to install a camera at the rear and transmit the rear image of the vehicle to the monitor installed in the driver's seat during the parking process, helping the driver to be aware of the parking process in progress. A method to prevent was introduced. However, this has the advantage of being able to grasp more of the situation behind the rearview mirror, but the basic principle is similar to the rearview mirror in that the driver grasps all the situation.
위와 같은 문제를 해결하기 위한 또다른 방법으로는 바이노큘러 스테레오 또는 모션 스테레오를 사용하여 주차된 차량의 3차원 정보를 인식하고 빈 공간을 주차위치로 인식할 수 있도록 하는 시스템이 개발되었다. 하지만 화질이 확보되는 밝은 곳에서의 작동은 보장되지만 지하 주차장과 같이 어두운 곳에서는 정확하고 신뢰성 있는 작동을 보장하지 못하는 문제점이 있다.As another method for solving the above problems, a system has been developed that can recognize three-dimensional information of a parked vehicle and recognize an empty space as a parking position by using binocular stereo or motion stereo. However, the operation is guaranteed in a bright place where the image quality is secured, but there is a problem in that it is not guaranteed accurate and reliable operation in a dark place such as an underground parking lot.
또한 위 두가지 시스템은 주차 중에 주차경로 상에 갑자기 사람이 나타났을 때 이를 자동으로 인식하는 기능이 없어서 충분한 주의를 기울이지 않으면 주차 중 사고를 유발할 가능성도 존재한다. In addition, the above two systems do not automatically recognize when a person suddenly appears on the parking path while parking, and there is a possibility of causing an accident during parking without sufficient attention.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 차량을 주차함에 있어서 어두운 주차장에서도 주차 가능한 위치를 인식함은 물론 인식된 주차위치로 주차 중 주차 경로 상에 보행자가 나타나는 경우 이를 경보하고자 하는 데 그 주된 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned problem, the present invention, in parking the vehicle, as well as to recognize the parking available position in the dark parking lot, as well as to alert when the pedestrian appears on the parking path during the parking to the recognized parking position its main purpose There is this.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 주차 보조 시스템에 있어서, 차량의 주변 영상을 포함하는 정보를 상기 차량의 운전자에게 알려주는 사용자 인터페이스, 상기 차량의 주변 영상을 촬영하는 카메라, 상기 차량의 주변으로 스트라이프 빛을 발생시키는 스트라이프 제너레이터 및 상기 스트라이프 제너레이터를 온 또는 오프하고 상기 카메라에 신호를 전송하여 상기 주변 영상을 촬영하도록 한 후 상기 카메라에 의해 획득된 상기 주변 영상을 분석하여 상기 차량의 주차위치를 찾아내고 상기 차량이 상기 주차위치로 주차 중 주차 경로상에 보행자가 검출된 경우에는 상기 사용자 인터페이스를 통하여 경보하는 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차 보조 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a parking assistance system, a user interface for informing a driver of a vehicle of information including a surrounding image of a vehicle, a camera for photographing a surrounding image of the vehicle, and a surrounding of the vehicle. A stripe generator that generates stripe light and a stripe generator are turned on or off, and a signal is transmitted to the camera to take a picture of the surrounding image, and then the parking position of the vehicle is analyzed by analyzing the surrounding image obtained by the camera. It provides a parking assistance system characterized in that it comprises an electronic control unit (ECU) to find and alert through the user interface when a pedestrian is detected on the parking path while the vehicle is parked to the parking position. do.
또한 전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 주차 보조 방법에 있어서, (a) 차량에 탑재된 스트라이프 제너레이터를 켠 경우의 영상 및 상기 스트라이프 제너레이터를 끈 경우의 영상을 획득하는 단계, (b) 상기 스트라이프 제너레이터를 켠 경우의 영상 및 상기 스트라이프 제너레이터를 끈 경우의 영상의 차이로부터 스트라이프 영상을 획득하는 단계, (c) 상기 스트라이프 제너레이터에서 방출된 스트라이프빛이 형성하는 평면이 지면과 이루는 각도로 인한 오차를 보정하여 상기 스트라이프 영상으로부터 거리데이터를 획득하는 단계, (d) 상기 거리데이터로부터 상기 주차위치를 인식하는 단계, (e) 상기 주차위치로 주차를 시작하고 있음을 인지하는 단계, (f) 스트라이프 제너레이터를 켠 영상 및 상기 스트라이프 제너레이터를 끈 영상을 획득하는 단계, (g) 상기 스트라이프 제너레이터를 켠 영상 및 상기 스트라이프 제너레이터를 끈 영상의 차이로부터 스트라이프 영상을 획득하는 단계, (h) 상기 스트라이프 제너레이터에서 방출된 스트라이프빛이 형성하는 평면이 지면과 이루는 각도로 인한 오차를 보정하여 상기 스트라이프 영상으로부터 거리데이터를 획득하는 단계, (i) 임계치 이상의 거리테이터가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, (j) 상기 단계 (i)의 판단 결과 임계치 이상의 거리테이터가 존재하면 단계 (l)로 진행하는 단계, (k) 상기 단계 (i)의 판단 결과 임계치 이상의 거리테이터가 존재하지 않으면 단계 (f)로 진행하는 단계 및 (l) 상기 차량에 탑재된 사용자 인터페이스로 보행자가 검출되었음을 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주차 보조 방법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention, in the parking assistance method, (a) obtaining the image when the stripe generator is mounted on the vehicle and the image when the stripe generator is turned off, (b) the Obtaining a stripe image from a difference between an image when the stripe generator is turned on and an image when the stripe generator is turned off, and (c) an error due to an angle between the plane formed by the stripe light emitted from the stripe generator and the ground Correcting to obtain distance data from the stripe image, (d) recognizing the parking position from the distance data, (e) recognizing that parking is started at the parking position, and (f) stripping generator To turn on the image and turn off the stripe generator (G) acquiring a stripe image from a difference between an image of turning on the stripe generator and an image of turning off the stripe generator, and (h) an angle between the plane formed by the stripe light emitted from the stripe generator and the ground Obtaining distance data from the stripe image by correcting an error; (i) determining whether there is a distance data above a threshold value; (j) if there is a distance data above a threshold value as a result of the determination of step (i); proceeding to (l), (k) proceeding to step (f) if there is no distance data above the threshold as a result of the determination of step (i), and (l) detecting the pedestrian by the user interface mounted on the vehicle It provides a parking assistance method comprising the step of notifying.
또한 전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차량의 주차위치 설정 방법에 있어서, (a) 상기 차량에 탑재된 스트라이프 제너레이터를 켠 경우의 영상 및 상기 스트라이프 제너레이터를 끈 경우의 영상을 획득하는 단계, (b) 상기 스트라이프 제너레이터를 켠 경우의 영상 및 상기 스트라이프 제너레이터를 끈 경우의 영상의 차이로부터 스트라이프 영상을 획득하는 단계, (c) 상기 스트라이프 제너레이터에서 방출된 스트라이프빛이 형성하는 평면이 지면과 이루는 각도로 인한 오차를 보정하여 상기 스트라이프 영상으로부터 거리데이터를 획득하는 단계 및 (d) 상기 거리데이터로부터 상기 주차위치를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주차위치 설정 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for setting a parking position of a vehicle, the method comprising: (a) acquiring an image when the stripe generator mounted on the vehicle is turned on and an image when the stripe generator is turned off; (b) obtaining a stripe image from a difference between an image when the stripe generator is turned on and an image when the stripe generator is turned off; (c) an angle at which a plane formed by the stripe light emitted from the stripe generator forms the ground; And obtaining distance data from the stripe image by correcting an error due to the error, and (d) recognizing the parking position from the distance data.
또한 전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차량 주차 중 보행자 경보 방법에 있어서, (a) 상기 차량에 탑재된 스트라이프 제너레이터를 켠 경우의 영상 및 상기 스트라이프 제너레이터를 끈 경우의 영상을 획득하는 단계, (b) 상기 스트라이프 제너레이터를 켠 경우의 영상 및 상기 스트라이프 제너레이터를 끈 경우의 영상의 차이로부터 스트라이프 영상을 획득하는 단계, (c) 상기 스트라이프 제너레이터에서 방출된 스트라이프빛이 형성하는 평면이 지면과 이루는 각도로 인한 오차를 보정하여 상기 스트라이프 영상으로부터 거리데이터를 획득하는 단계, (d) 임계치 이상의 거리테이터가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, (e) 상기 단계 (d)의 판단 결과 상기 임계치 이상의 거리테이터가 존재하면 단계 (g)로 진행하는 단계, (f) 상기 단계 (d)의 판단 결과 상기 임계치 이상의 거리테이터가 존재하지 않으면 상기 단계 (a)로 진행하는 단계 및 (g) 상기 차량에 탑재된 사용자 인터페이스로 보 행자가 검출되었음을 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주차중 보행자 경보 방법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention, in the pedestrian warning method of vehicle parking, (a) acquiring the image when the stripe generator mounted on the vehicle and the image when the stripe generator is turned off, (b) obtaining a stripe image from a difference between an image when the stripe generator is turned on and an image when the stripe generator is turned off; (c) an angle at which a plane formed by the stripe light emitted from the stripe generator forms the ground; Obtaining distance data from the stripe image by correcting an error due to the step (d) determining whether there is a distance data greater than or equal to a threshold value, and (e) determining whether the distance data greater than or equal to the threshold value is determined as a result of the step (d). If present, proceeding to step (g), (f) determination of step (d) And if there is no distance data above the threshold, proceeding to step (a) and (g) notifying that the pedestrian is detected by the user interface mounted on the vehicle. Provide a method.
본 발명에 의하면, 차량을 주차함에 있어서 어두운 주차장에서도 주차 가능한 위치를 인식할 수 있도록 함으로써 운전자의 주차 편이를 증진하고 인식된 주차위치로 주차 중 주차 경로 상에 보행자가 나타나는 경우 이를 경보함으로써 주차 상의 안전도를 높이는 효과가 있다. According to the present invention, when parking a vehicle, it is possible to recognize a parking available position even in a dark parking lot, thereby enhancing the driver's parking convenience and alerting when a pedestrian appears on the parking path while parking to the recognized parking position. It is effective to increase.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function is obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 차량의 주차위치 설정 및 주차중 보행자 경보 시스템이 적용된 반자동 주차 보조 시스템을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a semi-automatic parking assistance system to which a parking position setting and a pedestrian warning system during parking of the vehicle of the present invention are applied.
도 1의 반자동 주차 보조 시스템은 주차장 인식 시스템(102), 사용자 인터페이스(104), 주차보조 제어기(106), 차량 자세 센서(108) 및 능동 조향 시스템(110)을 포함하여 구성된다.The semi-automatic parking assistance system of FIG. 1 comprises a parking
도 1에 도시하듯이 운전자가 사용자 인터페이스(104)를 통하여 주차할 의사를 표시하면 주차장 인식 시스템(102)가 주차 가능한 장소의 위치정보를 인식 하고 이를 주차보조 제어기(106)로 전송한다. 주차보조 제어기(106)는 전송된 주차 위치정보로 움직이도록 능동 조향 시스템(110)을 제어하여 능동적으로 조향하면서 주차한다. 이 때 제동제어와 주차 중 발생할 수 있는 전방 및 측방의 상황에 대한 안전은 운전자가 책임진다. 한편 주차보조 제어기(106)는 조향제어에 필요한 주행정보를 요레이트 센서(미도시), 조향각센서(미도시) 및 차속센서(미도시) 등을 포함하는 차량 자세 센서(108)로부터 획득한다.As shown in FIG. 1, when the driver indicates the intention to park through the
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템을 도시한 도면이다.2 is a view showing a parking assistance system according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템은 영상처리부 및 제어부를 구비하는 ECU(202), 사용자 인터페이스(204), 스트라이프 제너레이터(206) 및 카메라(208)를 포함한다. The parking assistance system according to the preferred embodiment of the present invention includes an ECU 202 having an image processor and a controller, a
도 2에 도시하듯이, 운전자가 사용자 인터페이스(204)를 통하여 주차 의사를 표시하면 ECU(202) 내의 제어부(212)는 스트라이프 제너레이터(206)로 광원출력 제어신호를 보내어 스트라이프빛을 발생시킨다. 여기서 스트라이프빛이란 광원에서 방출되어 퍼져나갈 때 평면에 근사한 모습을 하여 그 빛이 물체에 닿았을 때 줄무늬를 나타내는 빛을 말하나 반드시 이에 한정되지는 않는다. As shown in FIG. 2, when the driver indicates parking intention through the
스트라이프빛이 발생한 직후 제어부(212)는 카메라(208)로 영상획득 제어신호를 보내어 광원을 켠 경우의 영상을 획득한 후 스트라이프 제너레이터(206)를 오프하도록 제어하여 카메라(208)로 하여금 광원을 껐을 경우의 영상을 획득하도록 한다.Immediately after the stripe light occurs, the
이와 같이 두 종류의 영상을 획득한 후에 영상처리부(214)는 두 영상의 차이로부터 스트라이프 영상을 획득하여 제어부로 보내며 제어부(212)는 이를 분석하여 주차위치를 설정한 후 이를 주차보조 제어기로 보내어 차량을 안전하게 주차할 수 있도록 보조한다. 한편 스트라이프 영상을 이용하여 주차위치를 설정하는 방법은 도 4 이후 설명 시 상술한다. After acquiring the two types of images as described above, the
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 스트라이프 영상을 획득하는 과정을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a process of obtaining a stripe image in a parking assistance system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 도시하듯이 ECU의 제어부(212)로부터의 광원출력 제어신호에 의해 스트라이프 제너레이터(206)에서 스트라이프빛이 발생하고 영상획득 제어신호에 의해 카메라(208)의 이미지 센서의 셀에 있는 광원이 켜진 상태의 영상을 획득한다. 영상처리부(214)에서는 이 두 영상의 차이로부터 스트라이프 영상을 획득한다.As shown in FIG. 3, the stripe light is generated at the
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 카메라 및 스트라이프 제너레이터가 설치된 모습을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a camera and a stripe generator installed in a parking assistance system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4에 도시하듯이 차량 후방쪽으로 스트라이프빛(402)을 방출하기 위해 스트라이프 제너레이터(206)을 차량의 후면 좌우 중심부에 설치한다. 또한 차량 후방 영상 촬영을 위해 스트라이프 제너레이터(206)의 위로 일정거리만큼 떨어진 지점에 설치한다. 일정거리만큼 이격되어 설치되는 이유는 후방에 주차된 차량의 원근을 인식하기 위함이다. 여기서, 설명의 편의를 위해 차량이 후진 주차하는 것을 예시적으로 설명하고 있으나 전진 주차 등의 경우에도 본 발명의 기술 사항은 동일하게 적용된다.As shown in FIG. 4, the
또한 본 발명에서는 카메라(208)에서 지면으로 내린 수선 상에 스트라이프 제너레이터(206)가 위치하는 경우에 한정하지 않고 차량 후면을 기준으로 스트라이프 제너레이터(206)가 카메라보다 더 돌출된 위치 혹은 차량 안으로 더 들어간 위치에 장착하는 경우 모두에 일반적으로 적용할 수 있다. 이는 차량의 카메라(208) 및 스트라이프 제너레이터(206)의 장착 장소를 정함에 있어서 장착 편이성을 제공해준다.In addition, the present invention is not limited to the case where the
또한 본 발명에서는 스트라이프빛(402)이 지면과 나란하게 방출되는 경우만을 고려한 것이 아니라 지면과 일정각도 기울어진 경우도 고려하였다. In addition, the present invention not only considers a case in which the stripe light 402 is emitted parallel to the ground, but also considers a case in which a predetermined angle is inclined with the ground.
즉, 스트라이프빛(402)은 방출될 때 평면의 모습을 하며 방출되는 스트라이프빛(402)을 차량 위에서 보았을 때 일정각도를 이루는 부채꼴평면(406)의 모습을 띠는데 이 부채꼴평면(406)은 카메라 Y 축과 임의의 각인 α도 만큼의 각도를 갖도록 설치된 경우도 본 발명에서는 3차원 주차장 위치인식을 할 수 있으며 또한 부채꼴평면(406)이 카메라 Z축을 중심으로 ρ도 만큼 기울어진 경우도 본 발명에서는 3차원 주차장 위치인식을 할 수 있다. 3차원 주차장 위치인식에 대한 상세한 사항은 도 5에서 설명한다.That is, the stripe light 402 has a plane shape when it is emitted and has a shape of a fan plane 406 that forms an angle when the emitted stripe light 402 is viewed from above the vehicle. In the present invention, even when installed to have an angle as much as α degrees of the Y axis, the present invention can recognize the three-dimensional parking lot position and also the case where the fan-shaped plane 406 is inclined by ρ degree around the camera Z axis. 3D parking lot location recognition is possible. Details of the 3D parking lot location recognition will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에 설치된 카메라를 원점으로 하는 XYZ 좌표 및 스트라이프빛이 이루는 평면과의 관계를 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a plane formed by XYZ coordinates and a stripe light having an origin of a camera installed in a parking assistance system according to an exemplary embodiment of the present invention.
점 P를 구성하는 띠 형상(508)은 스트라이프빛이 물체에 닿아서 반사된 모습이고 이 모습을 카메라의 이미지셀이 감지하여 초점거리 f의 거리에 이미지 평면(504)이 존재하는 형태를 띤다.The
도 5에 도시한 XYZ 좌표의 원점 O는 카메라(208)의 이미지센서 셀이 있는 위치를 의미하며, P0는 스트라이프빛이 이루는 광평면(502)과 Y 축이 만나는 점을 의미한다. The origin O of the XYZ coordinates shown in FIG. 5 means the position where the image sensor cell of the
도 5에 도시하듯이 XZ 평면의 법선 벡터 (0,1,0)을 Z 축에 대하여 ρ도 만큼 회전시키고 X 축에 대하여 (π/2 - α)도 만큼 회전시켜서 [수학식 1] 광평면(502)의 법선벡터 n을 구한다.As shown in FIG. 5, the normal vector (0,1,0) of the XZ plane is rotated by ρ degrees with respect to the Z axis and by (π / 2-α) degrees with respect to the X axis. Find the normal vector n of (502).
광평면(502)의 방정식은 [수학식 1]의 법센벡터 및 광평면 상의 한 점 P0를 이용하여 [수학식 2]로 구할 수 있다.The equation of the
XYZ 좌표의 원점 O, 카메라의 이미지 셀에서 인식한 이미지 평면(504) 인 xy 평면 상의 한 점 p(x, y) 및 광평면(502) 상의 한점 P(X, Y, Z)는 모두 직선 Q(506) 위에 존재한다. 매개변수 k를 사용하면 [수학식 3]과 같이 표현된다. 단, 여기서 f는 카메라의 초점거리이다.The origin O of the XYZ coordinates, one point p (x, y) on the xy plane, which is the
따라서 직선 Q(506)는 [수학식 4]와 같이 계산된다.Therefore, the straight line Q506 is calculated as shown in [Equation 4].
띠 형상(508) 내의 한 점 P는 광평면(502)과 직선 Q(506)의 교점이므로 [수학식 2] 및 [수학식 4]를 동시에 만족한다. 이 때 [수학식 4] 및 [수학식 1]을 [수학식 2]에 대입하면Since a point P in the
가 되며, 이를 k에 대하여 풀면 [수학식 5]가 나온다.If we solve for k, we get [Equation 5].
[수학식 5]를 [수학식 4]에 대입하여 띠 형상(508) 내의 점 P의 X, Y 및 Z 좌표를 구하면 각각 [수학식 6], [수학식 7] 및 [수학식 8]이 나온다.Substituting [Equation 5] into [Equation 4] to obtain the X, Y and Z coordinates of the point P in the
위와 같이 구한 P(X, Y, Z)를 이용하여 지면에 대한 3차원 위치를 인식하려면 자동차 좌표계 P'(X', Y', Z')으로 변환하여야 한다.To recognize the three-dimensional position of the ground using P (X, Y, Z) obtained as described above, it must be converted to the car coordinate system P '(X', Y ', Z').
도 5의 좌표 O의 지표면에 대한 수선의 발이 원점이고 X'Z' 평면이 지표면과 평행하도록 자동차 좌표계를 정의한다.The car coordinate system is defined such that the foot of the waterline relative to the ground surface of coordinate O in FIG. 5 is the origin and the X'Z 'plane is parallel to the ground surface.
카메라 좌표계 상의 한 점 P를 X 축에 대하여 γ 도 만큼 회전시키고 Y 축 방향으로 카메라 높이 c 만큼 이동시켜서 자동차 좌표계 상의 점 P'을 [수학식 9]와 같이 구한다.A point P on the camera coordinate system is rotated by γ degrees with respect to the X axis and moved by the camera height c in the Y axis direction to obtain a point P 'on the vehicle coordinate system as shown in [Equation 9].
이와 같이 계산함으로써 스트라이프빛이 물체에 닿아서 카메라에 감지된 영상이 띠 형상을 하는 거리데이터 묶음을 구할 수 있다.By calculating in this way, a bundle of distance data in which a stripe of light strikes an object and the image detected by the camera has a band shape can be obtained.
한편, 카메라는 넓은 공간을 촬영하기 위해 FOV(Field Of View)가 큰 (ex. 120도) 렌즈를 사용한다.On the other hand, the camera uses a large field of view (FOV) lens (ex. 120 degrees) to capture a large space.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 획득한 스 트라이프 영상을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a stripe image obtained by the parking assisting system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6에 도시하듯이 도 6a, 도 6b 및 도 6c는 광원을 켠 상태에서 획득한 영상, 도 6b는 광원을 끈 상태에서 획득한 영상 및 차이영상을 각각 나타내었다.As shown in FIG. 6, FIGS. 6A, 6B and 6C show images obtained with the light source turned on, and FIG. 6B shows images obtained with the light source turned off and the difference image, respectively.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 스트라이프 영상을 자동차 좌표계의 XZ 평면의 데이터로 표시한 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating a stripe image as data of an XZ plane of a car coordinate system in a parking assistance system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7에 도시하듯이 스트라이프 영상이 XZ 평면 상의 점들의 집합으로 표현되었다.As shown in FIG. 7, the stripe image is represented by a set of points on the XZ plane.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 스트라이프 데이터를 이용하여 빈 공간을 검출하는 방법을 도시한 도면이다. 8 is a diagram illustrating a method of detecting an empty space using stripe data in a parking assistance system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8에 도시하듯이 검출된 스트라이프 데이터 중에서 스트라이프 영상 상에서 서로 인접한 컬럼(column)에 존재하고 XZ 평면 상에서 임계치(e.g. 자차의 길이)보다 멀리 떨어진 두 개의 3차원 점을 어클루젼(Occlusion)으로 인식한다. 어클루젼은 물체의 왼쪽 끝인지 오른쪽 끝인지에 관한 속성을 갖는다. 물체의 왼쪽 끝인 어클루젼은 ‘x’로 표시하고, 물체의 오른쪽 끝인 어클루젼은 ‘o’로 표시하였다. 이때, 물체의 왼쪽 끝 어클루젼과 물체의 오른쪽 끝 어클루젼이 쌍으로 존재한다. 어클루젼 쌍 내에서 물체의 왼쪽 끝 어클루젼이 물체의 오른쪽 끝 어클루젼보다 카메라에 가까우면, 어클루젼 쌍이 관심물체(빈 공간의 좌우에 존재하는 물체)의 왼쪽 끝에 존재함을 알 수 있다. 어클루젼 쌍의 물체의 왼쪽 끝 어클루젼이 물체의 오른쪽 끝 어클루젼보다 카메라에서 멀면, 어클루젼 쌍이 관심물체의 오른쪽에 존재함을 알 수 있다. 이러한 특성은 어클루젼 쌍의 방향 정보로 기록된다.As shown in FIG. 8, two three-dimensional points that exist in adjacent columns on the stripe image and are farther than a threshold (eg, length of the magnetic field) on the XZ plane are detected as occlusion as shown in FIG. 8. do. Occlusion has the property of whether it is the left end or the right end of an object. The occlusion at the left end of the object is marked with an 'x', and the occlusion at the right end of the object is marked with an 'o'. At this time, the left end occlusion of the object and the right end occlusion of the object exist in pairs. If the left end occlusion of an object in the occlusion pair is closer to the camera than the right end occlusion of the object, then the occlusion pair is found at the left end of the object of interest (objects to the left and right of the empty space). Can be. If the left end occlusion of the object of the occlusion pair is farther from the camera than the right end occlusion of the object, it can be seen that the occlusion pair is present on the right side of the object of interest. This property is recorded as direction information of the occlusion pair.
한편 어클루젼 쌍 중에서 다음의 세 조건을 만족하는 어클루젼을 피봇(회전중심점)으로 인식한다.In the occlusion pair, the occlusion that satisfies the following three conditions is recognized as a pivot point.
첫째, 어클루젼쌍의 방향 쪽으로 일정 범위(e.g. 어클루젼 쌍 중 카메라에 가까운 어클루젼을 중심으로 하고, 자차의 폭을 반지름으로 하고, 어클루젼 쌍 사이의 선분을 변으로 하는 반원)의 빈 공간이 있다.First, in the direction of the occlusion pair (eg a semicircle with the occlusion closest to the camera among the occlusion pairs, the width of the deviation as the radius, and the line segments between the occlusion pairs as sides). There is an empty space.
둘째, 어클루젼 쌍의 방향 쪽의 FOV(Field Of View) 경계까지 충분한 길이(e.g. 자차의 폭)가 있다.Second, there is sufficient length (e.g. width of the vehicle) to the field of view (FOV) boundary in the direction of the occlusion pair.
셋째, 위 조건을 만족하는 어클루젼 쌍 중에서 광축에 가장 가까운 하나의 카메라에 가까운 어클루젼을 피봇으로 인식한다.Third, the occlusion closest to one camera closest to the optical axis among the occlusion pairs satisfying the above conditions is recognized as a pivot.
도 8에 위의 조건을 만족하는 피봇이 도시되었음을 알 수 있다. It can be seen that the pivot that satisfies the above condition is shown in FIG. 8.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 관심지역 반대편 기준점 인식 방법을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a method of recognizing a reference point opposite to a region of interest in a parking assistance system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 9에 도시하듯이, 피봇으로부터 피봇의 방향(피봇이 속한 어클루젼 쌍의 방향)으로 일정거리(e.g. 자차의 길이)만큼 떨어진 점들을 반대편 장애물의 거리데이터로 인식한다. 아래 그림에서 붉은 색 점들로 표시하였다. 이중 피봇(‘o’로 표시된)에서 가장 가까운 거리데이터를 반대편 기준점으로 인식한다. 인식된 반대편 기준점은 ‘x’로 표시하였다. As shown in FIG. 9, points separated from the pivot in a direction of the pivot (the direction of the occlusion pair to which the pivot belongs) by a predetermined distance (e.g. the length of the vehicle) are recognized as distance data of the opposite obstacle. Red dots are indicated in the figure below. Recognize the closest distance data from the double pivot (indicated by 'o') as the opposite reference point. Recognized opposite reference points are marked with 'x'.
반대편 기준점에서 피봇 방향에 수직하면서 카메라에서 멀어지는 방향으로 일정거리(e.g. 자차 길이의 2/3)에 속하는 거리데이터를 이용하여 반대편 물체의 옆면 방향을 인식한다. 아래 그림에서 노란색으로 표시된 거리데이터들을 이용하여 인식한 반대편 물체의 옆면을 인식하였다. 인식된 반대편 물체의 옆면은 파란색 선으로 표시하였다. The side direction of the opposite object is recognized by using distance data belonging to a certain distance (e.g. 2/3 of the length of the vehicle) in the direction away from the camera while being perpendicular to the pivot direction at the opposite reference point. In the figure below, the sides of the opposite object were recognized using the distance data in yellow. The side of the recognized object was marked with a blue line.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 설정된 목표 주차위치를 도시한 도면이다.10 is a view illustrating a target parking position set in the parking assistance system according to the preferred embodiment of the present invention.
피봇과 반대편 기준점 중심에서 반대편 물체의 옆면 방향으로 자차의 폭을 폭으로 하고 자차의 길이를 길이로 하는 사각형을 목표 주차위치로 설정한다. 아래 그림의 붉은색 사각형은 설정된 주차위치를 도시한 모습을 나타낸다. From the center of the pivot and the opposing reference point, set the rectangle with the width of the vehicle and the length of the vehicle in the direction of the side of the object opposite to the target parking position. The red square in the figure below shows the set parking position.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 주차위치 설정 방법을 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a parking position setting method of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 11에 도시하듯이 먼저 스트라이프 제너레이터를 On하고(S1102) 카메라로부터 영상을 획득(S1104)한다. 그 다음에는 스트라이프 제너레이터를 Off하고(S1106) 광원을 끈 상태의 영상을 획득(S1108)한다.As shown in FIG. 11, the stripe generator is first turned on (S1102) and an image is acquired from the camera (S1104). Next, the stripe generator is turned off (S1106) and the image with the light source turned off is obtained (S1108).
스트라이프 제너레이터를 On 및 Off 한 상태에서 각각 획득한 두 영상의 차이로부터 스트라이프 영상을 획득(S1110)한다. 여기서 획득된 스트라이프 영상을 분석하여 거리데이터 묶음을 추출하고 빈 주차공간이 있는지를 확인(S1112)한 후 빈 주차공간이 있는지 여부를 주차보조제어기로 전달(S1114)한다.In operation S1110, a stripe image is obtained from a difference between two images obtained when the stripe generator is turned on and off. The stripe image is analyzed by analyzing the obtained stripe image and the space parking space is extracted (S1112), and the space is transmitted to the parking assistant controller (S1114).
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 주차중 보행자 경보 방법을 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a pedestrian warning method during vehicle parking according to a preferred embodiment of the present invention.
도 12에 도시하듯이 주차가 시작되면 먼저 스트라이프 제너레이터를 On하고(S1202) 카메라로부터 영상을 획득(S1204)한다. 그 다음에는 스트라이프 제너레 이터를 Off하고(S1206) 광원을 끈 상태의 영상을 획득(S1208)한다.As shown in FIG. 12, when parking starts, first, the stripe generator is turned on (S1202) and an image is acquired from the camera (S1204). Next, the stripe generator is turned off (S1206) and the image with the light source turned off is obtained (S1208).
스트라이프 제너레이터를 On 및 Off 한 상태에서 각각 획득한 두 영상의 차이로부터 스트라이프 영상을 획득(S1210)한다. 여기서 획득된 스트라이프 영상을 분석하여 거리데이터 묶음을 추출(S1212)하고 임계치 이상의 거리데이터 묶음이 추가로 생겼는지 판단(S1214)한다. 이 때 임계치 이상의 거리 데이터 묶음이 존재하면 보행자가 나타난 것으로 판단하고 주차보조제어기에 보행자 검출되었음을 알린다(S1216).In operation S1210, a stripe image is obtained from a difference between two images obtained when the stripe generator is turned on and off. The stripe image is analyzed and the distance data bundle is extracted (S1212), and it is determined whether a distance data bundle more than a threshold is generated (S1214). At this time, if there is a bundle of distance data above the threshold value, it is determined that the pedestrian appears and notifies the parking assistance controller that the pedestrian is detected (S1216).
만일 임계치 이상의 거리 데이터 묶음이 존재하지 않으면 다시 S1202 단계로 진행하여 스트라이프 제너레이터를 On 및 Off 한 상태에서의 영상을 각각 획득하여 보행자가 존재하는지 반복적으로 확인한다.If there is no bundle of distance data above the threshold, the process proceeds to step S1202 again to obtain an image of the stripe generator on and off and to repeatedly check whether a pedestrian exists.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
본 발명에 의하면, 차량을 주차함에 있어서 어두운 주차장에서도 주차 가능한 위치를 인식할 수 있도록 함으로써 운전자의 주차 편이를 증진하고 인식된 주차 위치로 주차 중 주차 경로 상에 보행자가 나타나는 경우 이를 경보함으로써 주차 상의 안전도를 높이는 효과가 있다. According to the present invention, when parking a vehicle, it is possible to recognize a parking available position even in a dark parking lot, thereby increasing the driver's parking convenience and alerting when a pedestrian appears on the parking path while parking to the recognized parking position. It is effective to increase.
도 1은 본 발명의 주차 보조 시스템이 적용된 반자동 주차 보조 시스템을 도시한 블록도,1 is a block diagram showing a semi-automatic parking assistance system to which the parking assistance system of the present invention is applied;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템을 도시한 도면,2 is a view showing a parking assistance system according to a preferred embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 스트라이프 영상을 획득하는 과정을 도시한 도면,3 is a diagram illustrating a process of obtaining a stripe image in a parking assist system according to an exemplary embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 카메라 및 스트라이프 제너레이터가 설치된 모습을 도시한 도면,4 is a view illustrating a state in which a camera and a stripe generator are installed in a parking assistance system according to a preferred embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에 설치된 카메라를 원점으로 하는 X, Y, Z 좌표 및 스트라이프빛이 이루는 평면과의 관계를 도시한 도면,5 is a view showing a relationship between a plane formed by X, Y, Z coordinates and a stripe light having a camera installed in a parking assistance system according to a preferred embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 획득한 스트라이프 영상을 도시한 도면,6 is a view showing a stripe image obtained in a parking assist system according to a preferred embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 스트라이프 영상을 자동차 좌표계의 XZ 평면의 데이터로 표시한 도면,7 is a view showing a stripe image as data of an XZ plane of a car coordinate system in a parking assistance system according to a preferred embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 스트라이프 데이터를 이용하여 관심지역을 검출하는 방법을 도시한 도면,8 is a diagram illustrating a method of detecting a region of interest using stripe data in a parking assistance system according to an exemplary embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 관심지역 반대편 기준점 인식 방법을 도시한 도면,9 is a diagram illustrating a method for recognizing a reference point opposite to a region of interest in a parking assistance system according to a preferred embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주차 보조 시스템에서 설정된 목 표 주차위치를 도시한 도면,10 is a view showing a target parking position set in the parking assistance system according to a preferred embodiment of the present invention;
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 주차위치 설정 방법을 도시한 흐름도,11 is a flowchart illustrating a method for setting a parking position of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 주차중 보행자 경보 방법을 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a pedestrian warning method during vehicle parking according to a preferred embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
102: 주차장 인식 시스템 104; 사용자 인터페이스102: parking
106: 주차보조 제어기 108: 차량 자세 센서106: parking assistance controller 108: vehicle attitude sensor
110: 능동 조향 시스템 202: ECU110: active steering system 202: ECU
204: 사용자 인터페이스 206: 스트라이프 제너레이터204: user interface 206: stripe generator
208: 카메라 212: 제어부208: camera 212: control unit
214: 영상처리부 402: 스트라이프빛214: Image processing unit 402: Striped light
406: 부채꼴 평면 502: 광평면406: flat fan 502: light plane
504: 이미지평면 506: 직선 Q504: image plane 506: straight line Q
508: 띠 형상508: strip shape
Claims (11)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070073976A KR101208865B1 (en) | 2007-07-24 | 2007-07-24 | Parking Assistance System |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070073976A KR101208865B1 (en) | 2007-07-24 | 2007-07-24 | Parking Assistance System |
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KR20150054217A (en) * | 2013-11-11 | 2015-05-20 | 멀티펠스 주식회사 | Automatic conversion system of camera image for car |
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2007
- 2007-07-24 KR KR1020070073976A patent/KR101208865B1/en active IP Right Grant
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