KR20150062277A - 주차 보조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주차 보조 장치 및 방법에 대한 것으로, 특히 영상 기반 주차 지원 시스템에서 움직이는 객체를 검출하여 주차하는 과정에서 발생할 수 있는 충돌을 미연에 방지할 수 있는 주차 보조 장치 및 그 방법에 대한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 주차 보조 방법은 차량의 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 상기 휠의 움직임 이전에 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제1 영상들을 저장하는 단계, 상기 휠의 움직임 각도에 근거하여 주차 가이드 라인을 생성하는 단계, 상기 제1 영상들의 적어도 일부의 원본 영상과 상기 주차 가이드 라인을 합성한 제1 화면을 표시하는 단계, 상기 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 상기 하나 이상의 카메라들 중 적어도 일부를 상기 휠의 움직임 각도에 상응하여 회전시키는 단계, 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제2 영상들의 적어도 일부를 합성하는 단계, 상기 제2 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상 및 상기 차량이 전진 또는 후진할 때 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 움직임 객체를 검출하는 단계, 그리고, 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상과 상기 검출된 움직임 객체를 합성한 제2 화면을 표시하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

주차 보조 장치 및 방법{Apparatus and Method for Assisting Parking}
본 발명은 주차 보조 장치 및 방법에 대한 것으로, 특히 영상 기반 주차 지원 시스템에서 움직이는 객체를 검출하여 주차하는 과정에서 발생할 수 있는 충돌을 미연에 방지할 수 있는 주차 보조 장치 및 그 방법에 대한 것이다.
일반적으로, 차량 주차 보조 장치는 차량의 전방 및 후방에 접근 물체를 감지하고, 그 거리를 측정하여 일정거리 이내에 물체가 감지될 시 경보음을 출력하는 전후방 경보 시스템을 예로 들 수 있다.
이러한 종래의 주차보조시스템은 전방 및 후방의 초음파 센서를 이용하여 전방 및 후방에 위치하는 물체를 감지하기 때문에 전방 또는 후방의 공간에 주차 시에 아무런 문제가 없는 물건 등이 놓여 있는 경우나 센서의 측정 반경에 벗어나 있는 첨예한 물건 등에 대하여 오판하는 문제가 빈번히 발생한다.
또한, 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 차량의 후방에 카메라를 설치하여 후진 시 운전자에게 후방영상을 제공하여 주차 시 참고도록 하는 기술이 제안되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 전후방 센서나 후방 카메라 등을 채용한 주차보조 시스템들은 단지 전후방의 물체를 감지하여 경보하여 주거나 후방의 화면만을 제공함으로써 운전자에게 주차에 필요한 주차공간으로 안내하는 기능이 전혀 없다.
따라서, 갈수록 주차공간이 부족해지고 운전자들에게 고난이도의 주차기술을 요하는 현재 및 미래의 상황에서 운전자들이 바르고 정확한 주차를 쉽고 빠르게 수행할 수 있도록 실질적으로 주차를 보조할 수 있는 기술이 요망된다
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상용하는 영상기반 주차지원시스템(PGS)에 움직이는 객체 검출 알고리즘을 결합하여 주차보조기능 외에 스티어링 휠 각도에 따라 장착된 카메라를 회전하여 운전자가 주차하려는 방향의 와이드 영상에서 움직이는 객체를 검출하여 차량의 전, 후방 외에 좌, 우측 영역의 움직이는 객체와의 충돌을 미연에 방지하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 주차 보조 방법은 차량의 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 상기 휠의 움직임 이전에 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제1 영상들을 저장하는 단계, 상기 휠의 움직임 각도에 근거하여 주차 가이드 라인을 생성하는 단계, 상기 제1 영상들의 적어도 일부의 원본 영상과 상기 주차 가이드 라인을 합성한 제1 화면을 표시하는 단계, 상기 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 상기 하나 이상의 카메라들 중 적어도 일부를 상기 휠의 움직임 각도에 상응하여 회전시키는 단계, 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제2 영상들의 적어도 일부를 합성하는 단계, 상기 제2 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상 및 상기 차량이 전진 또는 후진할 때 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 움직임 객체를 검출하는 단계, 그리고, 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상과 상기 검출된 움직임 객체를 합성한 제2 화면을 표시하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 본 발명은 기존 주차보조 시스템에 움직이는 객체 검출 알고리즘을 결합하여 주차 보조 시스템에서 원거리 때문에 검출하지 못하는 움직이는 객체를 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 운전자 주차 시 움직임 객체 검출을 성공하여 미리 사용자에게 알람을 해 줌으로써 차량 또는 인명 사고위험을 줄이고 이를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 주차 보조 시스템 상에서 주차 보조 화면을 표시하는 과정 및 알림 신호를 출력하는 과정을 도시한 흐름도 및 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 주차 보조 시스템 상에서 주차 보조 화면을 표시하는 상세 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 전방 및 후방 와이드 뷰 합성 화면의 예들을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 움직이는 물체 검출 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 주차 보조 영상과 움직임 객체 검출 영상을 동시에 표시하는 예를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 주차 보조 시스템 상에서 주차 보조 화면을 표시하는 과정 및 알림 신호를 출력하는 과정을 도시한 흐름도 및 블록도이다.
도 1을 참조하면, 차량의 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 상기 휠의 움직임 이전에 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제1 영상들을 저장한다. (S10)
상기 휠의 움직임 각도에 근거하여 주차 가이드 라인을 생성한다. 상기 제1 영상들의 적어도 일부의 원본 영상과 상기 주차 가이드 라인을 합성한 제1 화면을 표시한다. (S16, S17)
상기 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 상기 하나 이상의 카메라들 중 적어도 일부를 상기 휠의 움직임 각도에 상응하여 회전시킨다. (S11)
상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제2 영상들의 적어도 일부를 합성한다. (S12, S13)
상기 차량이 전진하는 경우, 전방 카메라, 좌/우 카메라들을 회전시키고, 해당 회전 카메라들로부터 제공된 영상들을 합성한다. (S12)
상기 차량이 후진하는 경우, 후방 카메라, 좌/우 카메라들을 회전시키고, 해당 회전 카메라들로부터 제공된 영상들을 합성한다. (S13)
상기 제2 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상 및 상기 차량이 전진 또는 후진할 때 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 움직임 객체를 검출한다. (S14, S15)
상기 움직임 객체를 검출할 때, 상기 제2 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상 및 상기 차량이 전진 또는 후진할 때 상기 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부의 영상의 차영상이 임계치 이상일 때, 움직임 객체가 있는 것으로 판단한다. 그러나, 상기 차영상이 임계치 미만일 때, 움직임 객체가 없는 것으로 판단한다.
상기 차량이 전진하는 경우, 전방 카메라, 좌/우 카메라들을 회전시키고, 해당 회전 카메라들로부터 제공된 영상들을 합성한 화면으로부터 움직임 객체를 검출한다. (S14)
상기 차량이 후진하는 경우, 후방 카메라, 좌/우 카메라들을 회전시키고, 해당 회전 카메라들로부터 제공된 영상들을 합성한 화면으로부터 움직임 객체를 검출한다. (S15)
상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상과 상기 검출된 움직임 객체를 합성한 제2 화면을 표시한다. (S17)
상기 제2 화면에서 상기 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상은 와이드 뷰로써 표시한다.
바람직하게, 상기 제1 화면과 상기 제2 화면은 하나의 화면에 표시한다.
이와 같은 과정을 이용하여 본 발명의 주차 보조 장치는 스티어링 휠(10)과, 상기 스티어링 휠(10)의 움직임이 감지되는 경우 상기 휠(10)의 움직임 이전에 하나 이상의 카메라들(11)로부터 제공된 제1 영상들을 저장하는 메모리(미도시), 상기 스티어링 휠(10)의 움직임이 감지되는 경우 적어도 일부가 상기 휠(10)의 움직임 각도에 상응하여 회전하는 하나 이상의 카메라들(11), 상기 휠(10)의 움직임 각도에 근거하여 주차 가이드 라인을 생성하고, 상기 제1 영상들의 적어도 일부의 원본 영상과 상기 주차 가이드 라인을 합성한 제1 화면을 표시하도록 제어하고, 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제2 영상들의 적어도 일부를 합성하고, 상기 제2 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상 및 상기 차량이 전진 또는 후진할 때 상기 회전된 하나 이상의 카메라들(11)로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 움직임 객체를 검출하고, 상기 회전된 하나 이상의 카메라들(11)로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상과 상기 검출된 움직임 객체를 합성한 제2 화면을 표시하도록 제어하는 주차 제어부(12), 그리고, 상기 제1 화면과 상기 제2 화면을 하나의 화면에 표시하는 표시부(13)를 포함하여 구성된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 주차 보조 시스템 상에서 주차 보조 화면을 표시하는 상세 과정을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 차량에 설치된 스티어링 휠 각도가 변함에 따라 다음과 같은 두 가지가 변한다. (S20)
PGS 가이드라인이 스티어링 휠 각도에 따라 업데이트 된다. (S24, S27)
전, 후방 및 좌, 우측 카메라의 장착이 스티어링 휠 각도에 따라 회전한다. (S21~S23)
운전자의 주차보조에 혼란을 주지 않게 하기 위하여 PGS 가이드라인 업데이트후 스티어링 휠 각도가 0°일때의 전, 후방 원본 영상에 가이드라인을 표시하여 디스플레이해야 한다. (S32)
이를 위해, 스티어링 휠 각도가 0°일때 즉 스티어링 휠을 회전하지 않았을 때의 전방(후방) 영상을 미리 저장한다.
주차보조를 위한 모니터 출력영상은 스티어링 휠 각도가 0°일때의 영상이다.
즉, 운전자에게 주차하기 전 차량의 현위치에서 보여지는 실제 전(후)방 영상을 출력하여 영상에 스티어링 휠 각도에 따른 가이드라인을 표시하여 주차가이드를 진행해야 한다.
주차를 위해 전, 후진 전에 미리 움직이는 객체를 검출하기 위해서는 전, 후방 및 좌, 우측 카메라 영상이 스티어링 휠 각도에 따라 업데이트 된 후 전방와이드(전방+좌, 우측) 및 후방와이드(후방 + 좌, 우측) 영상에서 움직이는 객체를 검출한다. 즉 주차하려고 하는 방향에 위치한 움직임 객체를 미리 검출하기 위해서이다. (S30, S31)
주차하려는 방향의 움직임 객체를 검출할 때 운전자에게 차량의 전방뿐만 아니라 좌, 우측방향의 영역에서 움직이는 객체와의 충돌 알람을 주기 위하여 전방합성 와이드 뷰 및 후방합성 와이드 뷰 영상을 만든다.
전방 합성영상은 스티어링 휠 각도에 대응하게 회전된 전방, 좌측, 우측 카메라로부터 얻은 영상을 합성하여 운전자가 전진 주차하려는 방향의 전방 와이드 뷰를 합성한다. (S25, S28)
후방 합성영상은 스티어링 휠 각도에 대응하게 회전된 후방, 좌측, 우측 카메라로부터 얻은 영상을 합성하여 운전자가 후진 주차하려는 방향의 후방 와이드 뷰를 합성한다. (S26, S29)
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 전방 및 후방 와이드 뷰 합성 화면의 예들을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 전방 합성영상은 스티어링 휠 각도에 대응하게 회전된 전방, 좌측, 우측 카메라로부터 얻은 영상을 합성하여 운전자가 전진 주차하려는 방향의 전방 와이드 뷰를 합성한다.
후방 합성영상은 스티어링 휠 각도에 대응하게 회전된 후방, 좌측, 우측 카메라로부터 얻은 영상을 합성하여 운전자가 후진 주차하려는 방향의 후방 와이드 뷰를 합성한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 움직이는 물체 검출 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 운전자가 스티어링 휠을 회전한 다음부터(S40) 전진(혹은 후진)시작(S43)까지 일정한 시간을 가지게 된다. 그러므로, 카메라가 회전된 시점의 합성영상 Mt와 전진(혹은 후진)을 시작할 때의 합성영상 Mt+1의 차영상으로 충분히 움직이는 물체를 검출 할 수 있다.
두 시각의 합성영상 Mt+1과 Mt의 같은 영역(N x N )에 대하여 차영상 σ을 구한다.(S44)
전방(후방)합성영상 화면에 움직이는 객체가 존재하는 경우 임계값 δ 보다 큰 차영상을 가지는 N x N 영역이 1개 이상 존재한다. (S47)
전방(후방)합성영상 화면에 움직이는 객체가 존재하지 않는 경우 임계값 δ 보다 큰 차영상을 가지는 N x N 영역이 존재하지 않는다. (S46)
최종 디스플레이의 기본 화면은 모니터 화면을 이분할 하여 좌측은 주차보조 영상(PGS가이드라인 표시)을, 우측은 움직임 객체 검출 영상을 표기한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 주차 보조 영상과 움직임 객체 검출 영상을 동시에 표시하는 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 주차보조 영상과 움직임 객체 검출 영상을 한 개 화면의 좌, 우측에 배치하여 운전자에게 주차보조와 동시에 움직임 객체 검출결과를 동시에 보여준다.
화면좌측의 주차보조 영상은 자동차의 현시점에서의(휠 각도가 0°) 전방 또는 후방 원영상에 스티어링 휠 각도에 대응되는 PGS가이드라인을 표시한 영상이다.
화면의 우측은 전방 또는 후방 와이드뷰 합성영상(전방+좌+우측영상 또는 후방+좌+우측영상)에 움직임 객체 결과를 표시한 영상이다.
전방 또는 후방화면에서만 움직임 객체를 검출할 뿐만 아니라 차량의 좌우 영역에서도 움직임 객체를 검출하여 합성 와이드뷰 영상에 표시하여 운전자가 영상으로부터 쉽게 움직임 객체를 발견할 수 있다.
좌측 화면은 스티어링 휠 각도가 0°일때의 영상에 스티어링 휠 각도에 대응되는 PGS 가이드라인을 디스플레이한다.
우측 화면은 스티어링 휠 각도에 따라 회전된 합성영상과 그 영상에서 검출한 움직이는 객체를 디스플레이 한다.
각 화면의 캡션끝에 현재 스티어링 휠 각도를 표시하여 운전자에게 알린다.
운전자가 모니터를 확인하지 못한 것을 대비하여 소리 및 시트벨트 진동으로 알람을 준다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
10 : 스티어링 휠
11 : 카메라들
12 : 주차 제어부
13 : 표시부

Claims (9)

  1. 차량의 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 상기 휠의 움직임 이전에 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제1 영상들을 저장하는 단계;
    상기 휠의 움직임 각도에 근거하여 주차 가이드 라인을 생성하는 단계;
    상기 제1 영상들의 적어도 일부의 원본 영상과 상기 주차 가이드 라인을 합성한 제1 화면을 표시하는 단계;
    상기 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 상기 하나 이상의 카메라들 중 적어도 일부를 상기 휠의 움직임 각도에 상응하여 회전시키는 단계;
    상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제2 영상들의 적어도 일부를 합성하는 단계;
    상기 제2 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상 및 상기 차량이 전진 또는 후진할 때 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 움직임 객체를 검출하는 단계; 그리고,
    상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상과 상기 검출된 움직임 객체를 합성한 제2 화면을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주차 보조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전하는 단계 및 상기 합성하는 단계에서,
    상기 차량이 후진하는 경우, 후방 카메라, 좌/우 카메라들을 회전시키고, 해당 회전 카메라들로부터 제공된 영상들을 합성하는 것을 특징으로 하는 주차 보조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 회전하는 단계 및 상기 합성하는 단계에서,
    상기 차량이 전진하는 경우, 전방 카메라, 좌/우 카메라들을 회전시키고, 해당 회전 카메라들로부터 제공된 영상들을 합성하는 것을 특징으로 하는 주차 보조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 화면에서 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상은 와이드 뷰로써 표시하는 것을 특징으로 하는 주차 보조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 화면과 상기 제2 화면을 하나의 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 주차 보조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 움직임 객체를 검출하는 단계에서,
    상기 제2 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상 및 상기 차량이 전진 또는 후진할 때 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부의 영상의 차영상으로부터 움직임 객체를 검출하는 것을 특징으로 하는 주차 보조 방법.
  7. 스티어링 휠;
    상기 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 상기 휠의 움직임 이전에 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제1 영상들을 저장하는 메모리;
    상기 스티어링 휠의 움직임이 감지되는 경우 적어도 일부가 상기 휠의 움직임 각도에 상응하여 회전하는 하나 이상의 카메라들;
    상기 휠의 움직임 각도에 근거하여 주차 가이드 라인을 생성하고, 상기 제1 영상들의 적어도 일부의 원본 영상과 상기 주차 가이드 라인을 합성한 제1 화면을 표시하도록 제어하고, 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제2 영상들의 적어도 일부를 합성하고, 상기 제2 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상 및 상기 차량이 전진 또는 후진할 때 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 움직임 객체를 검출하고, 상기 회전된 하나 이상의 카메라들로부터 제공된 제3 영상들의 적어도 일부로부터 합성된 영상과 상기 검출된 움직임 객체를 합성한 제2 화면을 표시하도록 제어하는 주차 보조 시스템; 그리고,
    상기 제1 화면과 상기 제2 화면을 하나의 화면에 표시하는 표시부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 주차 보조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 스티어링 휠이 설치된 차량이 후진하는 경우, 후방 카메라, 좌/우 카메라들을 회전시키고, 해당 카메라들로부터 제공된 영상들을 합성하는 것을 특징으로 하는 주차 보조 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 스티어링 휠이 설치된 차량이 전진하는 경우, 전방 카메라, 좌/우 카메라들을 회전시키고, 해당 카메라들로부터 제공된 영상들을 합성하는 것을 특징으로 하는 주차 보조 장치.
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