KR20100134154A - 차량 주위 영상 표시장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 주위 영상 표시장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 주정차시, 차량 주변에 있는 장애물과 차량과의 상대적인 위치 관계를 보다 정확하게 파악할 수 있도록 한 차량 주위 영상 표시장치 및 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 차량 주위의 영상을 촬영하는 복수의 영상취득수단과; 차량 주변 장애물을 감지하는 장애물 감지센서와 및 이 센서의 신호를 받아 차량과 장애물간의 거리를 계산하는 거리검출부로 이루어진 거리계측수단과; 차량의 주행상태를 감지하는 각종 센서의 신호를 받아 주행상태를 검출하는 차량상태 검출부와; 상기 차량상태 검출부의 신호 및 상기 장애물 거리검출부의 신호를 기반으로 차량을 바라보는 가상시점 위치를 연산하여 변환시키는 시점생성수단과; 상기 시점생성수단에서 생성된 목표 가상시점에서 차량 주변을 보는 각도에 맞게 부감될 화상의 좌표를 변환시키는 화상변환테이블과; 상기 영상취득수단에서 얻어진 영상신호 및 상기 화상변환테이블로부터의 화상 좌표신호로부터 얻어진 장애물을 포함한 지상면의 화상정보와, 미리 기억된 차체 외관 정보를 합성해 부감 화상을 생성하는 영상생성수단과; 상기 영상생성수단으로 생성된 부감 화상을 표시하는 표시수단; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량 주위 영상 표시장치 및 방법를 제공한다.

차량, 영상, 표시장치, 장애물, 주차, 가상시점, 시점생성수단, 화상변환테이블, 영상생성수단, 부감 화상

Description

차량 주위 영상 표시장치 및 방법{Device and method for display image around a vehicle}

본 발명은 차량 주위 영상 표시장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 주정차시, 차량 주변에 있는 장애물과 차량과의 상대적인 위치 관계를 보다 정확하게 파악할 수 있도록 한 차량 주위 영상 표시장치 및 방법에 관한 것이다.

종래기술로서, 차량 주행 상태를 검출하여 영상으로 합성 가공하고, 주차 지원을 위하여 차량 전주위의 영상을 부감하여 표시하는 표시장치가 일본특개평11-78692, 일본특개2006-131166에 개시되어 있는데, 이 경우에는 장애물이 들어간 화상을 더 추출하여 차량내 표시수단(예를들어, AVN을 위한 디스플레이)에 차량의 주변을 시각적으로 보여줌으로써, 보다 안전한 주차 지원을 제공하고 있다.

그러나, 건물내 협소한 지하주차장, 주차타워 등에 차량을 진입시켜 주차시킬 때, 종래의 차량 주위를 영상으로 부감하여 표시하는 표시장치는 차량과 장애물 간의 상대적 위치를 정확하게 판단하지 못하는 단점이 있고, 이에 운전자가 주차시 전후진 거리감 및 차량 위치 등을 정확하게 인지하지 못하여 주차의 어려움을 느끼는 경우가 발생하게 된다.

예를 들면, 건물의 지하주차장 벽쪽에 장애물이 존재하는 경우, 차량과 지하주차장 벽간의 거리가 짧을 뿐만아니라, 차량과 장애물과의 거리는 보다 짧은 상태이므로, 차량의 전주위를 부감하여 보여줄 때 장애물을 함께 보여주지 못하는 단점이 있다.

즉, 차량의 주위를 부감하는 가상 시점이 차량 후방의 윗쪽 위치에 있게 되면, 가상 시점이 지하주차장의 벽안쪽이나 벽의 반대측에 놓여지게 되어, 실제로는 존재할 수 없는 시점이 되므로, 결국 차량 주위를 정확하게 부감하여 보여주지 못하게 되어 벽쪽에 인접된 장애물에 차량이 접촉되는 사고가 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 차량 주위의 영상을 촬영하는 복수의 촬상 수단으로부터 차량의 주변 상황을 촬영한 화상을 가상적인 시점에서 본 화상으로 변환 처리를 더하여, 마치 촬영하고 있는 시점이 변화하듯이 차량 주변을 보여줌으로써, 협소한 주차장소에서도 차량 주변의 상황을 운전자가 정확하게 인식하여 장애물과의 접촉을 방지할 수 있도록 한 차량 주위 영상 표시장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 차량 주위의 영상을 촬영하는 복수의 영상취득수단과; 차량 주변 장애물을 감지하는 장애물 감지센서와 및 이 센서의 신호를 받아 차량과 장애물간의 거리를 계산하는 거리검출부로 이루어진 거리계측수단과; 차량의 주행상태를 감지하는 각종 센서의 신호를 받아 주행상태를 검출하는 차량상태 검출부와; 상기 차량상태 검출부의 신호 및 상기 장애물 거리검출부의 신호를 기반으로 차량을 바라보는 가상시점 위치를 연산하여 결정하는 시점생성수단과; 상기 시점생성수단에서 결정된 목표 가상시점에서 차량 주변을 보는 각도에 맞게 부감될 화상의 좌표를 변환시키는 화상변환테이블과; 상기 영상취득수단에서 얻어진 영상신호 및 상기 화상변환테이블로부터의 화상 좌표신호로부터 얻어진 장애물을 포함한 지상면의 화상정보와, 미리 기억된 차체 외관 정보를 합성해 부감 화상을 생성하는 영상생성수단과; 상기 영상생성수단으로 생성된 부감 화상을 표시하는 표시수단; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량 주위 영상 표시장치를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 차량의 주행이 전후진 또는 정지 상태인지 검출하는 단계와; 차량 주변의 장애물을 감지하는 동시에 감지된 장애물과의 거리를 계산하는 단계와; 차량에 장착된 복수개의 영상취득수단에서 차량 전주위를 촬영하는 단계와; 차량 주행상태를 검출한 신호 및 장애물과의 거리를 계산한 신호를 기반으로, 차량을 바라보는 가상시점 위치를 연산하여 결정하는 단계와; 결정된 가상시점에서 차량을 바라보는 각도에 맞게 화상변환 테이블을 이용하여 부감될 화상의 가상시점 좌표를 변환시키는 단계와; 상기 영상취득수단에서 얻어진 영상신호 및 상기 화상변환테이블로부터의 화상 좌표신호를 기반으로 얻어진 장애물을 포함한 차량 주변의 화상정보와, 미리 기억된 차체 외관 정보를 합성해 부감 화상을 생성하는 단계와; 생성된 부감 화상을 표시수단에 표시하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 주위 영상 표시 방법을 제공한다.

바람직하게는, 차량의 전후진시 장애물과의 거리가 멀어지면 차량을 바라보는 상기 가상시점 좌표는 차량의 정면 또는 배면을 사시도 각도로 바라보는 시점으로 자동 변환되고, 장애물과의 거리가 가까워질수록 차량을 바라보는 가상시점 좌표는 차량의 평면을 바라보는 시점으로 점차 변환되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 장애물을 포함한 차량 주변의 화상정보는: 상기 영상취득수단에서 촬영된 영상을 캡쳐하는 단계와; 캡쳐된 영상데이터로부터 필요한 영역만을 취득하는 단계와; 카메라 렌즈의 왜곡수차에 의하여 휘어져 보이는 상기 취득된 영상데이터를 바로 보이도록 보정하는 단계와; 보정된 영상데이터에 대한 시점 변환처리를 하되, 카메라에서 바라본 시점을 제거하는 동시에 상기 결정된 가상시점에 바라본 시점으로 변환처리하는 단계와; 상기 결정된 가상시점에 맞춘 좌표변화 테이블에 상기 보정된 영상데이터를 늘어놓아 합성하는 단계; 를 통하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.

상기 장애물이 복수개의 정지물체인 경우, 상기 가상시점은 차량의 전후단에 서 가장 가까운 장애물을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 장애물이 이동물체 및 정지물체가 혼용된 경우에도 상기 가상시점은 차량에서 가장 가까운 위치에 존재하는 장애물을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 차량의 전주위 상황을 촬영한 화상을 가상 시점에서 본 화상으로 변환 처리를 더 실시하여, 장애물과의 거리에 따라 차량의 모습이 평면 또는 사시도 각도로 표시되도록 함으로써, 운전자는 차량 주변에 있는 장애물과 차량과의 상대적인 위치 관계를 보다 정확하게 파악하여 장애물에 의한 안전사고를 방지할 수 있다.

즉, 협소한 주차공간에서 차량을 전후진시키며 주차시킬 때, 장애물을 포함하는 차량 주변을 마치 촬영하고 있는 시점이 변화하는 동영상과 같이 보여줌으로써, 차량 주변의 상황을 운전자가 보다 정확하게 인식하여 장애물과의 접촉을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 벽면으로 둘러싸인 지하주차장 등과 같은 협소한 장소에 차량을 주정차시킬 때, 주변의 장애물과 차량과의 상대적인 위치 관계가 명확하게 파악하여 안전운전에 기여할 수 있도록 한 차량용 영상 표시장치 및 방법을 제공하고자 한 것이다.

첨부한 도 6은 본 발명에 따른 차량 주위 영상 표시장치의 구성을 설명하는 블럭도이고, 도 7은 본 발명에 따른 차량 주위 영상 표시장치의 가상시점을 결정하는 것을 설명하는 순서도이다.

먼저, 차량의 주행이 전후진 또는 정지 상태인지 검출하는 단계로서, 차량상태 검출부(10)에서 차량의 주행상태를 감지하는 각종 센서(12:기어변속 센서 및 차속센서)의 신호를 받아 차량의 주행상태를 검출한다.

즉, 차량상태 검출부(10)에서 기어변속 센서의 신호로부터 전진 또는 후진을 검출하고, 동시에 차속센서의 신호로부터 주정차에 적합한 저속인지를 검출하여, 그 검출된 신호를 시점생성수단(30)으로 전송한다.

이어서, 장애물 감지센서(22) 및 거리검출부(24)로 이루어진 거리계측수단(20)에서 차량 주변의 장애물을 감지하는 동시에 감지된 장애물과의 거리를 계산하는 단계가 진행되는데, 차량에 장착된 장애물 감지센서(22)에서 장애물을 감지하는 동시에 거리검출부(24)에서 장애물 감지센서(22)의 장애물 감지 신호를 받아 차량과 장애물간의 거리를 계산하게 되며, 계산된 거리신호는 시점생성수단(30)으로 전송된다.

한편, 차량의 전후방 및 측방에 장착된 복수개의 영상취득수단(40) 즉, 카메 라에서 차량 전주위를 촬영하여, 영상생성수단(50)으로 전송하게 된다.

다음으로, 차량 주행상태를 검출한 신호 및 장애물과의 거리를 계산한 신호를 기반으로, 시점생성수단(30)에서 차량을 바라보는 가상시점 위치를 연산하여 결정하는 단계가 진행된다.

보다 상세하게는, 상기 시점생성수단(30)에서 차량상태 검출부(10)에서 검출된 신호 및 거리검출부(24)에서 계산된 장애물과의 거리신호를 수신하여, 차량을 바라보는 가상시점 위치를 연산하여 결정하게 된다.

연이서, 상기 시점생성수단(30)에서 결정된 가상시점에서 차량을 보는 각도에 맞게 최종 부감될 화상의 가상시점 좌표를 화상변환테이블(60)에서 변환시키게 된다.

바람직하게는, 차량의 후진시 뒤쪽 장애물과의 거리가 멀면 차량을 바라보는 상기 가상시점 좌표는 차량의 배면을 위쪽에서 바라보는 사시도 각도로 맞추어지고(도 1참조), 반면에 후진시 뒤쪽 장애물과의 거리가 점점 가까워지면 차량을 바라보는 상기 가상시점 좌표는 차량의 평면을 바라보는 시점까지 점진적으로 자동 변환된다(도 2참조).

또한, 차량의 전진시 앞쪽 장애물과의 거리가 멀면 차량을 바라보는 상기 가상시점 좌표는 차량의 정면을 위쪽에서 바라보는 사시도 각도로 맞추어지고(도 3참조), 반면에 전진시 앞쪽 장애물과의 거리가 점점 가까워지면 차량을 바라보는 상기 가상시점 좌표는 차량의 평면을 바라보는 시점까지 점진적으로 자동 변환된다(도 4참조).

결국, 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이 차량의 전후진시 장애물과의 거리에 따라 가상시점 좌표는 사시도 각도에서 평면을 바라보는 각도 범위내에서 시계열적으로 자동 변환된다.

다음으로, 상기 영상취득수단(40)에서 얻어진 영상신호 및 상기 화상변환테이블(60)로부터의 화상에 대한 가상시점 좌표신호가 영상생성수단(50)에 전송되면, 이 영상생성수단(50)은 영상신호 및 가상시점 좌표신호를 기반으로 장애물을 포함하는 차량주변(지상면)의 화상정보를 생성하고, 생성된 차량 주변 화상에 미리 기억된 차체 외관 정보를 합성해 최종 부감 화상을 생성하게 된다.

여기서, 상기 영상생성수단에서 장애물을 포함한 차량 주변의 화상을 생성하는 것을 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 영상생성수단(50)에서 영상취득수단(40)에서 촬영된 영상을 캡쳐한 후, 캡쳐된 영상데이터로부터 표시수단(70)에 나타낼 필요한 영상영역만을 취득하고 나머지는 삭제한다.

이때, 캡쳐된 영상데이터는 차량 주변을 촬영한 것으로서, 카메라 렌즈의 왜곡수차에 의하여 영상 자체가 휘어져 보이므로, 취득된 영상데이터를 바로 보이도록 보정하게 된다.

이어서, 보정된 영상데이터에 대한 시점 변환처리를 하되, 카메라에서 바라본 시점을 제거하는 동시에 상기와 같이 결정된 가상시점에서 바라본 시점으로 변환 처리한 후, 이 결정된 가상시점에 맞춘 좌표변화 테이블에 보정된 영상데이터를 늘어놓아 합성함으로써, 장애물을 포함한 차량 주변의 화상이 생성되는 것이며, 생 성된 차량 주변 화상에 미리 기억된 차체 외관 정보를 합성해 최종 부감 화상을 생성하게 된다.

이렇게 상기 영상생성수단(50)에서 생성된 부감 화상은 차량내 설치된 표시수단에 표시되며, 표시수단(70)에 표시되는 부감 화상을 첨부한 도 8을 참조로 다시 설명하면, 차량의 전후진시 장애물과의 거리에 따라 차량의 모습은 사시도 각도로 변환되거나 점차 평면을 바라보는 각도로 변환되며 표시된다.

예를 들어, 차량의 후진시 뒤쪽 장애물과 거리가 멀면 차량의 모습은 차량의 배면을 똑바로 바라보는 모습으로 표시되고, 뒤쪽 장애물과의 거리가 점점 가까워지면 차량의 모습은 가상시점이 변환되면서 사시도 각도로 보이게 되며, 뒤쪽 장애물과의 거리가 접촉 바로 전까지 가장 가까워지면 차량의 모습은 차량의 평면을 바로 바라보는 모습으로 표시된다.

한편, 첨부한 도 9에 도시된 바와 같이 차량 주변에 존재하는 장애물이 복수개의 정지물체인 경우, 차량을 바라보는 가상시점 결정은 차량의 전후단에서 가장 가까운 장애물를 기준으로 결정된다.

또한, 상기 장애물이 이동물체 및 정지물체가 혼용된 경우에도 차량에서 가장 가까운 위치에 존재하는 장애물이 가상시점 결정의 기준이 되지만, 첨부한 도 10에 도시된 바와 같이 차량 주위의 장애물중 이동물체가 보행자이면서 정지물체보다 멀면 정지물체를 가상시점 결정의 기준으로 정하되, 보행자가 움직여서 정지물체보다 가까워지면 이동물체인 보행자를 가상시점 결정의 기준으로 정하게 된다.

이와 같이, 협소한 주차공간에서 차량을 전후진시키며 주차시킬 때, 장애물 을 포함하는 차량 주변을 마치 촬영하고 있는 시점이 변화하는 동영상과 같이 보여줌으로써, 차량 주변의 상황을 운전자가 보다 정확하게 인식하여 장애물과의 접촉을 방지할 수 있다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 차량 주위 영상 표시장치 및 방법에 의거, 장애물과의 거리 변화에 따라 차량을 바라보는 가상시점도 변화하여 차량의 표시 모습이 달라지는 것을 설명하는 개략도,

도 6은 본 발명에 따른 차량 주위 영상 표시장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 7은 본 발명에 따른 차량 주위 영상 표시방법중 가상시점을 결정하는 과정을 설명하는 순서도,

도 8은 본 발명에 따른 차량 주위 영상 표시장치 및 방법에 의거, 장애물과의 거리 변화 및 가상시점 변화에 따라 표시수단에 표시되는 차량 모습을 설명하는 개략도,

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 차량 주위 영상 표시장치 및 방법에서, 차량 주위에 장애물이 복수개 존재할 때, 가상시점의 기준을 결정하는 것을 설명하는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차량상태 검출부 12 : 차량 센서

20 : 거리계측수단 22 : 장애물 감지센서

24 : 거리검출부 30 : 시점생성수단

40 : 영상취득수단 50 : 영상생성수단

60 : 화상변환테이블 70 : 표시수단

Claims (6)

1. 차량 주위의 영상을 촬영하는 복수의 영상취득수단과;

   차량 주변 장애물을 감지하는 장애물 감지센서와 및 이 센서의 신호를 받아 차량과 장애물간의 거리를 계산하는 거리검출부로 이루어진 거리계측수단과;

   차량의 주행상태를 감지하는 각종 센서의 신호를 받아 주행상태를 검출하는 차량상태 검출부와;

   상기 차량상태 검출부의 신호 및 상기 장애물 거리검출부의 신호를 기반으로 차량을 바라보는 가상시점 위치를 연산하여 결정하는 시점생성수단과;

   상기 시점생성수단에서 결정된 목표 가상시점에서 차량 주변을 보는 각도에 맞게 부감될 화상의 가상시점 좌표를 변환시키는 화상변환테이블과;

   상기 영상취득수단에서 얻어진 영상신호 및 상기 화상변환테이블로부터의 가상시점 좌표 신호로부터 얻어진 장애물을 포함한 지상면의 화상정보와, 미리 기억된 차체 외관 정보를 합성해 부감 화상을 생성하는 영상생성수단과;

   상기 영상생성수단으로 생성된 부감 화상을 표시하는 표시수단;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량 주위 영상 표시장치.
2. 차량의 주행이 전후진 또는 정지 상태인지 검출하는 단계와;

   차량 주변의 장애물을 감지하는 동시에 감지된 장애물과의 거리를 계산하는 단계와;

   차량에 장착된 복수개의 영상취득수단에서 차량 전주위를 촬영하는 단계와;

   차량 주행상태를 검출한 신호 및 장애물과의 거리를 계산한 신호를 기반으로, 차량을 바라보는 가상시점 위치를 연산하여 결정하는 단계와;

   결정된 가상시점에서 차량을 바라보는 각도에 맞게 화상변환 테이블을 이용하여 부감될 화상의 가상시점 좌표를 변환시키는 단계와;

   상기 영상취득수단에서 얻어진 영상신호 및 상기 화상변환테이블로부터의 화상 가상시점 좌표 신호를 기반으로 얻어진 장애물을 포함한 차량 주변의 화상정보와, 미리 기억된 차체 외관 정보를 합성해 부감 화상을 생성하는 단계와;

   생성된 부감 화상을 표시수단에 표시하는 단계;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 주위 영상 표시 방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   차량의 전후진시 장애물과의 거리가 멀어지면 차량을 바라보는 상기 가상시점 좌표는 차량의 정면 또는 배면을 사시도 각도로 바라보는 시점으로 자동 변환되고, 장애물과의 거리가 가까워질수록 차량을 바라보는 가상시점 좌표는 차량의 평면을 바라보는 시점으로 점차 변환되는 것을 특징으로 하는 차량 주위 영상 표시 방법.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 장애물을 포함한 차량 주변의 화상정보는:

   상기 영상취득수단에서 촬영된 영상을 캡쳐하는 단계와;

   캡쳐된 영상데이터로부터 필요한 영역만을 취득하는 단계와;

   카메라 렌즈의 왜곡수차에 의하여 휘어져 보이는 상기 취득된 영상데이터를 바로 보이도록 보정하는 단계와;

   보정된 영상데이터에 대한 시점 변환처리를 하되, 카메라에서 바라본 시점을 제거하는 동시에 상기 결정된 가상시점에 바라본 시점으로 변환처리하는 단계와;

   상기 결정된 가상시점에 맞춘 좌표변화 테이블에 상기 보정된 영상데이터를 늘어놓아 합성하는 단계;

   를 통하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 차량 주위 영상 표시 방법.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 장애물이 복수개의 정지물체인 경우, 상기 가상시점은 차량의 전후단에서 가장 가까운 장애물을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량 주위 영상 표시 방법.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 장애물이 이동물체 및 정지물체가 혼용된 경우, 상기 가상시점은 차량에서 가장 가까운 위치에 존재하는 장애물을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량 주위 영상 표시 방법.

Images