KR20100025263A - 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 문서는 차량의 전방위 영상에 차량을 기준으로 일정 거리 떨어져서 다수의 영역이 설정되고, 설정된 영역 간 충돌물의 이동속도가 기 설정되는 임계속도와 비교하여 상기 충돌물에 대한 충돌 가능성을 판단하는 충돌 감지 시스템을 개시한다. 이러한 충돌 감지 시스템에 따르면, 센서 추가 없이도 충돌 감지 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.

전방위 영상, TOP VIEW, 충돌감지

Description

전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템{A VEHICLE COLLISION DETECTING SYSTEM USING A TOP VIEW SYSTEM}

본 문서는 차량의 충돌 감지 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템에 관한 것이다.

도 1은 종래의 충돌감지센서를 이용하는 충돌 감지 시스템을 나타낸다. 도 1의 충돌 감지 시스템은 충돌 감지 센서와 충돌감지부 예를 들어, 에어백 유니트(ACU, 12)을 포함하여 이루어진다. 이러한 충돌 감지 시스템에 따르면 차량 소정 위치에 있는 FIS, SIS, ACU 충돌감지센서, 예를 들어 가속도 센서의 가속도 및 변환된 속도 값이 일정 시간 내 모두 임계치를 넘을 경우에 충돌 가능성이 있는 것으로 판정한다.

종래의 가속도 감지 센서를 이용하는 충돌 감지 시스템의 경우 정면 충돌 감지를 위해 FIS(10), 측면 충돌 감지를 위해 SIS(11a, 11b, 11c, 11d)를 적용해야 했다. 특히, 중대형 차량의 경우 예를 들어, FIS 2~3개, SIS 4~6개 적용해야 하기 때문에 센서 추가에 따른 원가 부담될 수 있다.

종래의 시스템은 차체에 장착된 센서에 의한 충격량을 감지하기 때문에 센서 장착부와 멀리 떨어진 위치에 충돌이 일어날 경우 감지 성능이 약화될 수 있는 문제가 있었다. 이를 보완하기 위해 센서 장착 개수를 증가할 경우, 감지 성능을 개선될 수 있지만 수익성이 떨어지는 문제가 생긴다. 그리고, 기존 시스템은 PT 변경, 차체 변경 등에 민감하기 때문에 변경에 따른 영향성 검증이 반드시 필요하고 이에 따른 개발 일정 및 개발 비용이 반드시 필요하다.

본 문서는 차량에 장착되는 가속도 센서뿐만 아니라 차량의 상방 가상 시점에 대한 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템 제공을 해결 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 일 수단으로서의 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템은, 차량의 전방, 후방, 좌측, 우측에 장착되는 카메라들로부터 촬영되는 영상들을 처리하여 전방위 영상을 생성하는 영상처리부를 포함한다.

그리고, 상기 전방위 영상에 상기 차량을 기준으로 일정 거리 떨어져서 다수의 영역이 설정되고, 설정된 영역 간 충돌물의 이동속도가 기 설정되는 임계속도와 비교하여 상기 충돌물에 대한 충돌 가능성을 판단하는 충돌감지부를 포함한다.

상기 충돌감지부는, 상기 충돌물의 이동속도가 상기 임계속도를 초과하는 경우 알람 또는 경고등을 통해 운전자에게 알릴 수 있다.

상기 충돌감지부는, 상기 충돌물의 이동속도가 상기 임계속도를 초과하는 경우 에어백 전개 강도를 상향 조정할 수 있다.

상기 충돌감지부는, 상기 충돌물이 1차 영역에 진입하고 제1 임계속도 이상으로 2차 영역에 진입하는 경우, 알람 또는 경고등을 통해 운전자에게 알릴 수 있다.

상기 충돌감지부는, 상기 충돌물이 제2 임계속도 이상으로 3차 영역으로 진 입하는 경우 에어백 전개 강도를 상향 조정할 수 있다.

상기 충돌감지부는, 상기 충돌 가능성 판단 요소로 상기 충돌물의 크기를 더 고려할 수 있다.

상기 충돌감지부는, 상기 충돌 가능성이 있는 것으로 판단하고, 상기 차량에 장착되는 센서를 통해 획득하는 가속도가 임계가속도를 초과하는 경우, 에어백 전개 신호를 전송할 수 있다.

본 발명에 따르면 차량의 충돌 감지 시스템에서 전방위 영상을 이용하여 충돌 감지 성능을 높일 수 있다.

또한, 충돌감지센서(FIS/SIS)를 대체하거나 수량을 최소화 (FIS 2~3개를 1개까지, SIS 4~6개를 2개까지)으로써 수익성 개선하고, 원가를 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 기본적으로 충돌 여부를 충돌 센서를 통해 판단하는 것이 아니라, 영상 카메라에 읽힌 이미지를 통해 판단하고, 충돌 감지 센서는 전방위 영상에 의한 판단을 보조(SAFING)하는 역할을 담당하기 때문에 충돌 부위와 관계없이 동일한 감지 성능을 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 차체의 변형에 의한 가속도 값의 변화를 감지하는 것이 아니라, 이미지 판독을 통해 충돌 여부를 결정하기 때문에 카메라 위치 변화가 있지 않은 이상 기존 시스템에 비해 차량 변경에 의한 영향도가 줄어들어, 개발 비용 및 개발 기간 단축되는 효과를 얻을 수 있다.

이하 도면을 참조하여 차량에 장착되는 가속도 센서뿐만 아니라 차량의 상방 가상 시점에 대한 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템에 대한 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 차량의 상방 가상 시점에 대한 전방위 영상을 생성하는 차량의 탑뷰 시스템의 예시적인 카메라 장착위치를 나타내는 도면이고, 도 3은 탑뷰 시스템의 예시적인 구조도를 나타내며 도 4는 탑뷰 시스템에서 생성되는 예시적인 전방위 영상을 나타낸다.

도 2를 참조하면, 탑뷰 시스템은 차량의 전방, 후방, 좌측, 우측에 장착되는 카메라들(20a, 20b, 20c, 20d)과, 이 카메라들(20a, 20b, 20c, 20d)로부터 촬영되는 영상 신호를 수신하여 전방위 영상(400)을 생성하는 영상처리부(21)와, 이 영상처리부(21)에서 생성되는 전방위 영상(400)에 대한 출력 신호를 수신하여 디스플레이 화면에 표시하는 표시부(22)를 포함하여 이루어질 수 있다.

특히, 영상처리부(21)에서는, 카메라들(20a, 20b, 20c, 20d)로부터 촬영되는 영상 신호를 수신하여 디코더, 예를 들어, NTSC 디코더(31a, 31b, 31c, 31d)를 통해 디코딩되고, ASIC(32)에서 신호 처리가 이루어지며 메모리 예를 들어, DDR 메모리(33)에 저장되어 있는 변환 테이블을 통해 차량의 상방 가상 시점에 대한 부감 영상으로 변환하고, 다수 개의 부감 영상들을 조합하여 도 4에 도시된 바와 같은 전방위 영상(400)을 생성한다. 그리고, 인코더, 예를 들어 NTSC 인코더(34)를 통해 인코딩되어 표시부(22)에서 디스플레이되도록 출력 신호를 생성한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 감지 시스템의 충돌감지부(300), 예를 들어 에어백 유니트는, 상술한 탑뷰 시스템의 영상처리부(21)에서 생성되는 전방위 영상(400)을 이용하여 충돌 판정의 판단 요소로서 이용한다. 물론 차량에서 생성되는 전방위 영상뿐만 아니라 위성 통신을 통해 수신하는 영상 신호를 이용할 수도 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 충돌 감지 시스템에서 이용되기 위해 처리된 예시적인 전방위 영상을 나타낸다.

본 실시예의 차량의 충돌 감지 시스템에 따르면, 충돌감지부(300)에서는 상술한 탑뷰 시스템으로부터 확보하는 전방위 영상(400) 정보를 이용하여 차량 주변부 충돌 전/후 상황을 감지하고 이를 통해 해당 차량의 충돌 가능성을 판단할 수 있다.

본 실시예에 따르면 충돌감지부(300)에서는 전방위 영상(300)에 차량을 기준으로 일정 거리 떨어져서 다수의 영역이 설정되고, 설정된 영역 간 충돌물의 이동속도가 기 설정되는 임계속도와 비교하여 충돌물에 대한 충돌 가능성을 판단하게 된다.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 전방위 영상(300)에는 차량(50)을 기준으로 일정 거리 떨어진 1차 영역(500), 2차 영역(510), 및 3차 영역(520)이 설정되고, 1차 영역(500), 2차 영역(510), 및 3차 영역(520)으로 동일한 충돌물(51)이 순차적으로 진입하고, 그 진입 속도가 임계속도를 초과하는지 경우 충돌물(51)에 대해 충돌 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있다.

도 5에서는 3차 영역까지 설정된 예를 도시하였으나, 2차 영역까지만 설정하여 구현할 수도 있고 4차 영역 이상으로 설정하여 구현할 수도 있음은 당연할 것이다.

또한, 충돌감지부(300)는, 충돌물(51)에 대한 충돌 가능성 판단 요소로 충돌물(51)의 크기를 더 고려할 수 있다. 즉, 설정된 임의의 영역으로 진입하는 충돌물(51)의 크기와 기 설정된 임계크기를 비교하여 충돌물(51)에 대한 충돌 가능성을 판단하게 된다.

예를 들어, 1차 영역(500), 2차 영역(510), 및 3차 영역(520)으로 동일한 충돌물(51)이 순차적으로 진입하고, 그 진입 속도가 임계속도를 초과하되, 충돌물(51)의 크기와 임계크기를 초과하는 경우에 충돌물(51)에 대해 충돌 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있다.

본 실시예에 따라 동작하기 위해서 탑뷰 시스템의 영상처리부(21)와 충돌 감지 시스템의 충돌감지부(300) 간에는 실시간 통신이 이루어지고, 이를 통해 충돌 정보를 획득할 수 있을 것이다.

본 실시예에 따른 충돌감지부(300)에서, 충돌물의 이동속도가 상기 임계속도를 초과하여, 충돌물에 대한 충돌 가능성이 있는 것으로 판단하면, 알람 또는 경고등을 통해 이를 운전자에게 알리거나, 에어백 전개 강도를 상향 조정할 수 있으며, 이 두 가지 동작이 함께 이루어지도록 할 수 있다.

다만, 충돌 가능성이 있다고 판단된다고 하여 바로 에어백 전개 신호를 전송하기 보다는 충돌감지부(300)에서, 차량에 장착되는 센서를 통해 획득하는 가속도 값도 고려하여 측정되는 가속도가 임계가속도를 초과하는 경우, 에어백 전개 신호를 전송하면, 탑뷰 시스템에 의한 에어백 전개 여부 판정을 보다 안정화 시켜줄 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 상방 가상 시점에 대한 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 단계 S600에서 전방위 영상에 설정된 1차 영역 내에 충돌물, 예를 들어 차량이 진입하는 것을 감지하고 이 차량의 이미지를 기억해둔다. 그리고, 단계 S610에서 전방위 영상에 설정된 2차 영역 내에 위 단계 S600에서 감지한 차량과 동일한 차량이 진입하는 것을 감지한다.

그러면, 단계 S620에서 1차 영역과 2차 영역 간의 거리(L1)를 통해 1차 영역과 2차 영역 사이의 감지된 차량의 진입 속도(= 1차 - 2차 영역 간 포착 시간 / 거리 L1)를 계산하고, 이 진입 속도가 기 설정된 제1 임계속도(V1)를 초과하는지 여부를 판단한다.

단계 S620의 판단 결과 차량이 1차 영역에 진입하고 제1 임계속도(V1)를 초과하는 속도로 2차 영역에 진입하여 충돌 가능성이 있는 것으로 판단되는 경우에는 단계 S630에서, 알람 또는 경고등을 통해 이러한 상황을 운전자에게 알려줄 수 있다.

이후 단계 S640에서 전방위 영상에 설정된 3차 영역 내에 위 단계 S600 및 단계 S610에서 감지한 차량과 동일한 차량이 진입하는 것을 감지한다.

그러면, 단계 S650에서 2차 영역과 3차 영역 간의 거리(L2)를 통해 2차 영역 과 3차 영역 사이의 감지된 차량의 진입 속도(= 2차 - 3차 영역 간 포착 시간 / 거리 L2)를 계산하고, 이 진입 속도가 기 설정된 제2 임계속도(V2)를 초과하는지 여부를 판단한다.

단계 S650의 판단 결과 차량이 2차 영역에 진입하고 제2 임계속도(V2)를 초과하는 속도로 3차 영역에 진입하여 충돌 가능성이 있는 것으로 판단되는 경우에는 단계 S655에서, 3차 영역으로 진입하는 차량의 크기와 기 설정된 임계크기(S1)를 비교하여 차량의 크기가 임계크기(S1)를 초과하는지 판단할 수 있다.

단계 S655의 판단 결과 차량의 크기가 임계크기(S1)를 초과하여 충돌 가능성이 있는 것으로 판단되는 경우에는 단계 S660으로 진행하여 알람 또는 경고등을 통해 이러한 상황을 운전자에게 알려줄 수 있다. 또는, 에어백 전개 강도를 전개기준 T0에서 전개기준 T1으로 상향 조정해 줄 수 있다. 이러한 경고 및 에어백 전개 강도 조정은 함께 이루어질 수도 있을 것이다.

하지만, 단계 S650 및 단계 S655에서 진입속도가 임계속도에 못 미치거나 차량의 크기가 임계크기보다 작아 충돌 가능성이 없는 것으로 판단되는 경우에는 단계 S670으로 진행하여 에어백 전개 강도를 이전과 동일한 상태로 유지하여 종료하게 된다.

한편, 단계 S660에서의 에어백 전개 강도를 상향 조정하면 바로 단계 S690으로 진행하여 에어백이 전개되고 종료되도록 로직을 구현할 수 있다.

또한, 종래의 충돌 감지 시스템에 따라 단계 S680에서 차량 소정 위치에 있는 FIS, SIS, ACU 가속도 센서의 가속도 및 변환된 속도 값이 일정 시간 내 모두 임계치를 넘을 경우에 단계 S690으로 진행하여 에어백이 전개되고 종료되도록 로직을 구현할 수도 있다. 이러한 외부 센서값의 활용은 탑뷰 시스템에 의한 에어백 전개 여부 판정을 보다 안정화시켜 줄 수 있을 것이다.

상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 충돌감지센서를 이용하는 충돌 감지 시스템을 나타낸다.

도 2는 차량의 상방 가상 시점에 대한 전방위 영상을 생성하는 차량의 탑뷰 시스템의 예시적인 카메라 장착위치를 나타낸다.

도 3은 탑뷰 시스템의 예시적인 구조도를 나타낸다.

도 4는 탑뷰 시스템에서 생성되는 예시적인 전방위 영상을 나타낸다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 충돌 감지 시스템에서 이용되기 위해 처리된 예시적인 전방위 영상을 나타낸다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 상방 가상 시점에 대한 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: FIS 11a, 11b, 11c, 11d: SIS

20a: 전방 카메라 20b: 후방 카메라

20c: 좌측 카메라 20d: 우측 카메라

21: 영상처리부 22: 표시부

300: 충돌감지부(에어백 유니트)

Claims (7)

1. 차량의 전방, 후방, 좌측, 우측에 장착되는 카메라들로부터 촬영되는 영상들을 처리하여 전방위 영상을 생성하는 영상처리부; 및

   상기 전방위 영상에 상기 차량을 기준으로 일정 거리 떨어져서 다수의 영역이 설정되고, 설정된 영역 간 충돌물의 이동속도가 기 설정되는 임계속도와 비교하여 상기 충돌물에 대한 충돌 가능성을 판단하는 충돌감지부

   를 포함하는, 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 충돌감지부는, 상기 충돌물의 이동속도가 상기 임계속도를 초과하는 경우 알람 또는 경고등을 통해 운전자에게 알리는 것을 특징으로 하는, 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 충돌감지부는, 상기 충돌물의 이동속도가 상기 임계속도를 초과하는 경우 에어백 전개 강도를 상향 조정하는 것을 특징으로 하는, 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 충돌감지부는, 상기 충돌물이 1차 영역에 진입하고 제1 임계속도를 초과하는 속도로 2차 영역에 진입하는 경우, 알람 또는 경고등을 통해 운전자에게 알리는 것을 특징으로 하는, 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 충돌감지부는, 상기 충돌물이 제2 임계속도를 초과하는 속도로 3차 영역으로 진입하는 경우, 에어백 전개 강도를 상향 조정하는 것을 특징으로 하는, 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 충돌감지부는, 상기 충돌 가능성 판단 요소로 상기 충돌물의 크기를 더 고려하는 것을 특징으로 하는, 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한에 있어서,

   상기 충돌감지부는, 상기 충돌 가능성이 있는 것으로 판단하고, 상기 차량에 장착되는 센서를 통해 획득하는 가속도가 임계가속도를 초과하는 경우, 에어백 전개 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는, 전방위 영상을 이용하는 차량의 충돌 감지 시스템.

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