KR20130056943A

KR20130056943A - 차량용 정보처리 장치와 이를 위한 기록매체

Info

Publication number: KR20130056943A
Application number: KR1020110122607A
Authority: KR
Inventors: 장준호; 홍종철; 변건호
Original assignee: 인포뱅크 주식회사
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-05-31

Abstract

본 발명은 2 이상의 후방 카메라로 촬영한 영상을 실시간 입체 영상 정합을 통해 입체 영상으로 출력하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량에 설치된 2 이상의 후방카메라 각각에 의해 촬영된 복수의 영상 신호를 디지털로 변환시켜 제공하는 영상 처리부와, 상기 영상 처리부로부터 입력되는 복수의 디지털 영상에서 중간화소 데이터를 추출하고 재배열하는 복수의 입력 버퍼와 상기 복수의 디지털 영상에서 복수의 화소값을 입력 받고, 상기 화소값을 이용하여 양안차값을 계산하여 출력하는 정보처리부와 상기 양안차값을 입력 받아 표시부에서 출력 가능한 형식으로 인코딩하여 표시부로 출력하는 인코더부와, 상기 인코더부의 출력을 수신하여 차량에 설치되어 있거나 또는 설치 가능한 차량 후방 환경을 입체 영상으로 출력하는 영상 표시부를 구비한다.

Description

차량용 정보처리 장치와 이를 위한 기록매체{Device for Information Processing and Recording Medium}

본 발명은 2 이상의 후방 카메라로 촬영한 영상을 실시간 입체 영상 정합을 통해 입체 영상으로 출력하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 후방에 1개의 카메라가 설치되어 있으며, 차량이 후진할 경우, 후방 환경을 차량의 운전자가 쉽게 확인할 수 있도록 카메라로 촬영한 영상을 출력한다.

즉, 도 1을 참조하면, 차량 후방에 설치된 카메라로 촬영된 영상을 차량 내부에 설치된 엘시디(Liquid Crystal Display; LCD) 등을 이용하여 2차원 영상을 출력할 수 있는 텔레매틱스 단말기 등에서 표시하여 차량의 후진 시 후방 환경에 대한 시야를 보다 용이하게 확보하게 하는 역할을 한다.

그러나, 기존에 후방 카메라를 통해 2차원 영상으로 출력되는 영상만으로는 사용자가 화면에 나타나는 물체와의 거리를 가늠하기 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 2 이상의 후방 카메라를 차량에 설치하여 각 카메라에서 후방 환경을 촬영하고, 각각의 카메라로 촬영한 카메라를 정합하여 입체 영상으로 출력 가능한 데이터를 생성하고, 입체 영상으로 출력 가능한 데이터를 3차원 영상으로 출력하여 사용자가 후방 환경을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 출력 가능한 정보처리 장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 정보처리 장치는, 차량에 설치된 2 이상의 후방카메라 각각에 의해 촬영된 복수의 영상 신호를 디지털로 변환시켜 제공하는 영상 처리부와, 상기 영상 처리부로부터 입력되는 복수의 디지털 영상에서 중간화소 데이터를 추출하고 재배열하는 복수의 입력 버퍼와, 상기 복수의 디지털 영상에서 복수의 화소값을 입력 받고, 상기 화소값을 이용하여 양안차값을 계산하여 출력하는 정보처리부와, 상기 양안차값을 입력 받아 표시부에서 출력 가능한 형식으로 인코딩하여 표시부로 출력하는 인코더부와 상기 인코더부의 출력을 수신하여 차량에 설치되어 있거나 또는 설치 가능한 차량 후방 환경을 입체 영상으로 출력하는 영상 표시부를 구비한다.

일측에 따르면, 상기 영상 표시부는, 패럴랙스 배리어 방식, 렌티큘러 렌즈 방식, HOE(Holographic Optical Element)방식, VHOE(Volume HOE) 방식, 직접영상 방식 또는 홀로그램 방식 중 어느 하나의 방식으로 입체 영상을 출력할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 정보처리부는, 상기 양안차값을 이용하여 물체와 차량 간의 상대적인 거리를 계산할 수 있으며, 물체와 차량 간의 상대적인 거리가 일정한 값 이하인 경우 경보음을 발생하는 경보음 발생부를 더 구비할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 정보처리부의 출력 값에 차량의 3차원 궤적선 생성 수단, 도로면 투영 수단, 합성 화성 투영 수단으로 이루어져 상기 영상 표시부에서 표시되는 차량 후방에 대한 영상에 차량의 궤적선을 합성하여 표시하도록 하는 화상 합성 장치를 더 구비할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 차량의 3차원 궤적선 생성 수단은, 상기 차량이 직진하는 경우에 대한 궤적선을 생성할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 차량의 핸들 조향각을 측정하는 측정부를 더 구비할 수 있고, 상기 차량의 3차원 궤적선 생성 수단은, 상기 측정부에서 측정한 핸들 조향각 정보에 따른 궤적선을 생성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기존의 2차원 영상 표시 대신에 3차원 영상을 통하여 후방 환경을 표시하여 줌으로써, 후방 환경에 대하여 운전자가 보다 직관적으로 체감할 수 있도록 하며, 차량 후방 환경에 대한 상태나 위험상황을 보다 쉽게 확인할 수 있도록 하여 차량의 후진 이동 시 안전 운전 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 종래의 후방카메라를 활용하여 차량 후방 환경을 표시하기 위한 정보처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 방법에 따른 차량 후방 환경을 표시하기 위한 정보처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 방법에 따른 입력 버퍼의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 방법에 따른 차량 후방 환경을 출력하는 프로세스를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 방법에 따른 차량 후방 환경을 표시하기 위한 정보처리 장치의 일 실시예도이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직할 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도 2는 본 발명의 실시 방법에 따른 차량 후방 환경을 표시하기 위한 정보처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도 2는 2개 이상의 카메라(210, 215)와 영상 처리부(220)와 다수의 입력 버퍼(230)와 정보처리부(240)와 인코더부(250)와 영상표시부(260)와 경보음 발생부(270)와 저장부(280)와 화상합성장치(290)와 측정부(295)를 포함하는 정보처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.

2개 이상의 카메라(210, 215) 각각은 차량 후방에 설치되어 차량 후방의 물체를 촬영하여 영상 처리부(220)에 제공한다.

영상 처리부(220)는 2개 이상의 카메라(210, 215) 각각으로부터 입력되는 영상 신호를 디지털로 변환한 복수의 영상 데이터를 다수의 입력 버퍼(230)를 통하여 정보처리부(240)에 제공한다. 또한, 영상 처리부(220)는 디지털로 변환된 복수의 영상 데이터를 저장부(280)에 저장할 수 있다.

다수의 입력 버퍼(230)는 영상 처리부(220)로부터 입력되는 다수의 디지털 영상에서 중간화소(interpixel) 데이터를 추출하고 재배열하는 블록으로서, 도 3에서 도시된 바와 같이, 각 플립플롭이 픽셀 데이터를 입력 받을지를 결정하는 인에이블(enable) 신호와 픽셀 인텍스를 생성하여 계산부(330)와 각각의 D-플립플롭에 제공하는 컨트롤 박스(310)와, 인에이블 신호에 의거하여 픽셀값을 저장하고 각 픽셀에 가중치를 주는 D-플립플롭(320a, 320b)과, D-플립플롭(320a, 320b)으로부터 입력되는 두 개의 픽셀값을 사용하여 정보처리부에 제공할 픽셀값을 더한 후 나누는 계산기로 구성될 수 있다.

정보처리부(240)는 지정된 최대 양안차까지 선형 어레이 형태로 복제시킬 수 있고 재배열된 중간화소 데이터를 순차적으로 입력 받아 이전에 처리한 영상의 라인의 양안차값을 이용하여 영상을 정합한 후 결정값이나 양안차값을 출력하는 블록이다.

인코더부(250)는 정보처리부로부터 출력되는 결정값을 이전 결정값에 더하면 양안차 값이 된다. 이 양안차 값은 결정값의 변화분에 의해 천천히 변화하므로 압축률을 높이기 위해 디퍼렌셜(differential) 코딩 방식으로 인코딩을 수행하여 결과 값을 영상표시부로 출력할 수 있다.

영상 표시부(260)는 인코더부의 출력값을 3차원 영상으로 출력하기 위한 장치로서, 이를 구현하기 위하여 패럴랙스 배리어 방식, 렌티큘러 렌즈 방식, HOE(Holographic Optical Element)방식, VHOE(Volume HOE) 방식, 직접영상 방식 또는 홀로그램 방식 등 다양한 3차원 영상 구현 방식이 적용될 수 있다.

경보음 발생부(270)는 상기 정보처리부(240)에서 출력되는 양안차값을 통하여 차량과 물체간의 상대적인 거리를 측정하는 역할을 한다. 상기 차량과 물체간의 거리를 측정한 결과, 거리가 일정 값 이하인 경우 경보음을 발생하여 운전자가 차량 후진 시 차량과 물체가 충돌하는 일을 방지할 수 있도록 할 수 있다.

화상합성장치(290)는 임의의 영상 데이터를 생성하는 영상 생성 수단, 상기 정보처리부에서 출력되는 데이터 값 중 도로면을 투영하는 도로면 투영 수단, 상기 정보처리부에서 출력되는 영상으로 표시될 데이터인 양안차값 또는 결정값에 상기 영상 생성 수단에서 생성된 영상 데이터를 합성하는 영상 합성 수단을 구비하여 차량 후방 환경을 표시하는 영상에 임의의 영상을 합성하여 출력될 수 있도록 한다.

또한, 상기 영상 생성 수단은, 상기 차량이 직진하는 경우에 대한 궤적선을 생성할 수 있다.

또한, 상기 차량의 핸들의 움직임에 따른 조향각을 측정하는 측정부(295)를 더 포함하고, 상기 영상 생성 수단은, 상기 측정부에서 측정한 조향각에 따라 차량이 이동하게 될 영역에 대한 궤적선을 생성하도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 방법에 따른 차량 후방 환경을 출력하는 프로세스를 도시한 도면이다.

우선, 차량 후방에 설치된 2개 이상의 카메라(210, 215)는 각각 차량 후방 환경을 영상으로 촬영한다(S410).

이후, 카메라들(210, 215)에서 촬영한 영상을 영상 처리부(220)에서 디지털로 변환하여 복수의 영상 데이터를 생성하고, 생성된 영상 데이터를 다수의 입력 버퍼(230)로 전송한다(S420).

이후, 입력 버퍼는 영상 처리부(220)로부터 입력되는 다수의 디지털 영상 데이터에서 중간화소 데이터를 추출하고 재배열한다(S430).

이후, 정보처리부(240)는 (S430) 단계에서 추출된 중간화소 데이터를 이용하여 양안차값 또는 결정값을 계산하여 인코더부(250)로 출력한다(S440).

이후, 인코더부(250)는 상기 정보처리부(240)의 출력값을 받아 입체 영상으로 출력 가능한 방식으로 인코딩하여 영상 표시부(260)로 전송하고(S450), 상기 영상 표시부(260)는 인코더부의 출력을 수신하여 입체 영상으로 출력한다(S460).

도 5는 본 발명의 실시 방법에 따른 차량 후방 환경을 표시하기 위한 정보처리 장치의 일 실시예도이다.

도 5는 차량의 후방에 2개의 카메라(210, 215)가 설치되고, 상기 2개의 카메라(210, 215)로 촬영한 영상을 처리하여 차량의 계기판에 설치된 영상표시부(260)에서 3차원 영상으로 출력시켜 주는 일 실시예도이다. 상기 영상 표시부(260)는 차량 계기판, 기타 텔레매틱스 단말기 등에 위치할 수 있다.

210, 215 : 후방카메라 220 : 영상 처리부
230 : 복수의 입력 버퍼 240 : 정보처리부
250 : 인코더부 260 : 영상 표시부
270 : 경보음 발생부 280 : 저장부
290 : 화상합성장치 295 : 측정부

Claims

차량용 정보처리 장치에 있어서,
차량에 설치된 2 이상의 후방카메라 각각에 의해 촬영된 복수의 영상 신호를 디지털로 변환시켜 제공하는 영상 처리부;
상기 영상 처리부로부터 입력되는 복수의 디지털 영상에서 중간화소 데이터를 추출하고 재배열하는 복수의 입력 버퍼;
상기 복수의 디지털 영상에서 복수의 화소값을 입력 받고, 상기 화소값을 이용하여 양안차값을 계산하여 출력하는 정보처리부;
상기 양안차값을 입력 받아 표시부에서 출력 가능한 형식으로 인코딩하여 표시부로 출력하는 인코더부;
상기 인코더부의 출력을 수신하여 차량에 설치되어 있거나 또는 설치 가능한 차량 후방 환경을 입체 영상으로 출력하는 영상 표시부;
를 포함하는 차량용 정보처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 영상 표시부는,
패럴랙스 배리어 방식, 렌티큘러 렌즈 방식, HOE(Holographic Optical Element)방식, VHOE(Volume HOE) 방식, 직접영상 방식 또는 홀로그램 방식 중 어느 하나의 방식으로 차량 후방 환경을 입체 영상으로 출력하는 것
을 특징으로 하는 차량용 정보처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 정보처리부는,
상기 양안차값을 이용하여 물체와 차량 간의 상대적인 거리를 계산하는 것
을 특징으로 하고,
상기 정보처리부에서 계산한 물체와 차량 간의 상대적인 거리가 일정 값 이하인 경우, 경보음을 발생하는 경보음 발생부
를 더 포함하는 차량용 정보처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 정보처리부의 출력 값에 차량의 임의의 영상 생성 수단, 도로면 투영 수단, 영상 합성 수단으로 이루어져 상기 영상 표시부에서 표시되는 차량 후방에 대한 영상에 임의의 영상을 합성하여 표시하도록 하는 화상 합성 장치
를 더 포함하는 차량용 정보처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 차량의 영상 생성 수단은,
상기 차량이 직진하는 경우에 대한 궤적선을 생성하는 것
을 특징으로 하는 차량용 정보처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 차량의 핸들 조향각을 측정하는 측정부
를 더 포함하고,
상기 차량의 영상 생성 수단은,
상기 측정부에서 측정한 핸들 조향각 정보에 따른 궤적선을 생성하는 것
을 특징으로 하는 차량용 정보처리 장치.
차량에 설치된 2 이상의 후방카메라 각각에 의해 촬영되고 디지털로 변환된 복수의 디지털 영상에 대하여 복수의 입력 버퍼를 통해 중간화소 데이터를 추출하고 재배열 하는 제1단계;
상기 복수의 입력 버퍼로부터 추출된 상기 복수 디지털 영상에 대한 복수의 화소값을 이용하여 양안차값을 계산하여 출력하는 제2단계;
상기 양안차값을 입력 받아 입체 영상으로 출력 가능한 형식으로 인코딩하여 출력하는 제3단계;
상기 인코딩된 양안차값을 수신하여 차량 내에 설치되어 있거나 또는 설치 가능한 영상표시부를 통하여 입체 영상으로 출력하는 제4단계;
를 포함하는 차량용 정보처리 방법.
제7항에 있어서,
상기 양안차값을 이용하여 물체와 차량 간의 상대적인 거리를 계산하는 단계;
상기 물체와 차량 간의 상대적인 거리가 일정 값 이하인 경우 경보음을 발생하는 단계;
를 더 포함하는 차량용 정보처리 방법.