KR20160007022A - 어라운드 뷰 시스템 및 그 동작방법 - Google Patents

어라운드 뷰 시스템 및 그 동작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차량의 주변영상을 촬영하는 카메라모듈, 입력된 AVM 합성영상을 디스플레이하는 디스플레이모듈 및 상기 주변영상을 합성한 상기 AVM 합성영상을 상기 디스플레이모듈로 출력하는 제어모듈을 포함하고, 상기 제어모듈은, 상기 주변영상의 뷰가 변환된 AVM 영상을 생성하는 생성부, 상기 AVM 영상에서 상기 차량의 목표주차구획에 표시된 주차선을 인식하는 인식부 및 상기 주차선 중 제1 주차선만 인식하면, 상기 주차선 중 상기 제1 주차선과 평행한 제2 주차선을 생성하여, 상기 AVM 영상에 합성한 상기 AVM 합성 영상을 생성하는 제어부를 포함하는 어라운드 뷰 시스템을 제공한다.

Description

어라운드 뷰 시스템 및 그 동작방법{Around view system and the operating method}
본 발명은 어라운드 뷰 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 목표주차구획 주차시, 주차선을 인식하기 용이한 어라운드 뷰 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.
자동차는 이미 오래전부터 현대사회의 필수품이 되었다. 현대 도시생활에서 빠질 수 없는 대표적인 이동수단으로 자리잡게 되면서, 자동차는 더욱 빠른 속도로 보급이 확대되었고 그에 비례하여 여성 운전자의 수도 크게 늘어나고 있다.
한편, 대부분의 여성 운전자가 가장 큰 어려움으로 느끼는 주차 문제에 도움을 제공하기 위하여, 자동 주차시스템이 개발된 바 있고 이미 여러가지 형태로 제품에 적용되어 판매되고 있다.
상기 자동 주차시스템의 동작은 먼저, 차량에 장착된 초음파 센서를 이용하여 주차할 공간을 스캔하여 해당 영역에 자리하고 있는 장애물을 확인함으로써 주차 가능여부를 판단하게 되는데, 앞서 주차된 차량이 놓인 자세에 따라 목표 주차위치의 방향이 비뚤어질 수 있고, 소정의 빔 폭을 갖는 초음파 센서의 특성상 좌/우 주차된 차량의 경계를 정밀하게 인식하지 못하여 목표 주차위치 설정 성공률이 낮은 단점이 있다.
또한, 상기한 초음파 센서를 이용한 주차 지원 시스템은 탐색 대상의 공간에 이미 존재하고 있는 물체의 위치와 방향을 근거로 주차 제어를 실행하게 되므로, 기존 주차된 차량이 없는 경우에는 주차 기준을 설정할 수 없어 자동 주차 지원기능을 제공할 수 없는 문제가 있었다.
최근들어, 차량에 장착된 카메라모듈을 통하여 차량의 주변영상을 촬영하여, 상기 주변영상에 주차선이 존재하지 않는 주차 구획을 인식하기 위하여 어라운드 뷰 시스템을 적용하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
본 발명의 목적은, 차량의 목표주차구획 주차시, 주차선을 인식하기 용이한 어라운드 뷰 시스템 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템은, 차량의 주변영상을 촬영하는 카메라모듈, 입력된 AVM 합성영상을 디스플레이하는 디스플레이모듈 및 상기 주변영상을 합성한 상기 AVM 합성영상을 상기 디스플레이모듈로 출력하는 제어모듈을 포함하고, 상기 제어모듈은, 상기 주변영상의 뷰가 변환된 AVM 영상을 생성하는 생성부, 상기 AVM 영상에서 상기 차량의 목표주차구획에 표시된 주차선을 인식하는 인식부 및 상기 주차선 중 제1 주차선만 인식하면, 상기 주차선 중 상기 제1 주차선과 평행한 제2 주차선을 생성하여, 상기 AVM 영상에 합성한 상기 AVM 합성 영상을 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 카메라모듈은, 상기 차량의 전후영상 및 좌우영상을 포함하는 상기 주변영상을 촬영하는 복수의 카메라를 포함할 수 있다.
상기 인식부는, 상기 AVM 영상을 그레이 영상으로 변환하는 영상 변환부, 상기 그레이 영상의 조도 편차를 이용하여 복수의 특징점을 추출하는 탑햇 필터부 및 상기 복수의 특징점에 대한 선 성분을 추출하여, 상기 주차선을 인식하는 주차선 인식부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 주차선만 인식시, 상기 목표구획주차의 주차선 간격을 산출하는 산출부, 상기 제1 주차선에서 상기 주차선 간격만큼 평행하게 이격된 상기 제2 주차선을 생성하는 주차선 생성부 및 상기 AVM 영상에 서로 다른 색상의 상기 제1, 2 주차선을 합성한 상기 AVM 합성 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함할 수 있다.
상기 산출부는, 상기 차량의 조향각, 차량폭 및 상기 제1 주차선과의 거리를 기반으로 상기 주차선 간격을 산출할 수 있다.
본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템의 동작방법은, 차량이 목표주차구획 진입시, 상기 차량의 주변영상에 대하여 뷰가 변환된 AVM 영상을 생성하는 단계, 상기 AVM 영상에서 상기 목표주차구획에 표시된 주차선을 인식하는 단계, 상기 주차선 중 제1, 2 주차선이 모두 인식되었는지 판단하는 단계 및 상기 제1 주차선만 인식하면, 상기 제1 주차선과 평행한 제2 주차선을 생성하여, 상기 AVM 영상에 서로 다른 색상으로 상기 제1, 2 주차선을 합성하여 AVM 합성 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 인식 단계는, 상기 AVM 영상을 그레이 영상으로 변환하는 단계, 상기 그레이 영상의 조도 편차를 이용하여 복수의 특징점을 추출하는 단계 및 상기 복수의 특징점에 대한 선 성분을 추출하여, 상기 주차선을 인식하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 생성 단계는, 상기 제1 주차선만 인식시, 상기 목표구획주차의 주차선 간격을 산출하는 단계, 상기 제1 주차선에서 상기 주차선 간격만큼 평행하게 이격된 상기 제2 주차선을 생성하는 단계 및 상기 AVM 영상에 서로 다른 색상의 상기 제1, 2 주차선을 합성한 상기 AVM 합성 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 어라운드 뷰 시스템의 동작방법은, 상기 AVM 합성영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템 및 그 동작방법은, 주차선이 존재하지 않는 목표주차구획에서 차량의 주변영상을 기반으로, 가상주차선을 설정한 AVM 합성영상을 디스플레이하도록 함으로써, 사용자가 차량의 목표주차구획을 인식하여 주차하기 용이하도록 함으로서 사용자 편의성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템의 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 제어모듈의 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템에서 주차선의 특징점을 추출하는 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템에서 주차선을 인식하는 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템에서 주차선 중 제1 주차선을 인식하고, 가상 인식한 제2 주차선을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템의 제어구성을 나타낸 제어블록도, 도 2는 도 1에 나타낸 제어모듈의 제어구성을 나타낸 제어블록도, 도 3은 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템에서 주차선의 특징점을 추출하는 예시도, 도 4는 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템에서 주차선을 인식하는 예시도 및 도 5는 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템에서 주차선 중 제1 주차선을 인식하고, 가상 인식한 제2 주차선을 나타낸 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 어라운드 뷰 시스템은 카메라모듈(110), 디스플레이모듈(120) 및 제어모듈(130)을 포함할 수 있다.
카메라모듈(110)는 차량의 주변영상, 즉 차량의 전방 영상을 촬영하는 제1 카메라(112), 차량의 후방 영상을 촬영하는 제2 카메라(114), 차량의 좌측방 영상을 촬영하는 제3 카메라(116), 차량의 우측방 영상을 촬영하는 제4 카메라(118)를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 카메라모듈(110)은 4대의 제1 내지 제4 카메라(112, 114, 116, 118)를 포함하는 것으로 나타내었으나, 차량의 후방 영상을 촬영하는 제2 카메라(114) 만을 포함할 수 있으며, 카메라 대수에 대하여 한정을 두지 않는다.
또한, 실시 예에서, 제1 내지 제4 카메라(112, 114, 116, 118)는 각각 촬영한 영상을 제어모듈(130)로 전달하는 것으로 설명하고, 도면에 나타내지만, 제1 내지 제4 카메라(112, 114, 116, 118)에서 촬영된 영상들을 통합하여 주변영상을 생성하고 제어모듈(130)로 전달하는 카메라제어부(미도시)를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
디스플레이모듈(120)은 제어모듈(130)로부터 전달된 AVM 합성영상을 디스플레이할 수 있다.
또한, 디스플레이모듈(120)은 사용자에 의해 터치 입력이 가능한 터치 디스플레이패널을 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제어모듈(130)는 차량의 속도 및 기어 위치 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 주행정보를 차량에 설치된 복수의 센서(미도시)로부터 수집할 수 있다.
이때, 제어모듈(130)는 상기 복수의 센서에서 수집한 상기 주행정보에 따라 제1 내지 제4 카메라(112 ~ 118)에서 촬영된 상기 주변영상을 설정 기준에 따라 합성한 AVM 합성영상을 생성하여, 디스플레이모듈(120)에 디스플레이되도록 제어할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제어모듈(130)은 생성부(140), 인식부(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.
생성부(140)는 상기 주변영상의 뷰가 변환된 AVM 영상을 생성할 수 있다.
즉, 생성부(140)는 제1 내지 제4 카메라(112 ~ 118)에서 촬영된 영상들을 설정된 변환비에 따라 뷰를 변환시켜 상기 AVM 영상을 생성한다.
인식부(150)는 상기 AVM 영상을 그레이 영상으로 변환하는 영상 변환부(152), 상기 그레이 영상의 조도 편차를 이용하여 복수의 특징점을 추출하는 탑햇 필터부(154) 및 상기 복수의 특징점에 대한 선 성분을 추출하여, 상기 주차선을 인식하는 주차선 인식부(156)를 포함할 수 있다.
영상 변환부(152)는 상기 AVM 영상을 설정된 영상 변환 방식에 따라 상기 그레이 영상으로 영상 변환한다.
탑햇 필터부(Top-Hat fiter, 154)는 상기 그레이 영상에서 상기 조도 편차가 발생되는 점에 해당되는 상기 복수의 특징점을 추출할 수 있다.
예를 들면, 탑햇 필터부(154)는 일반적으로 흰색의 주차선과 일반 도로와의 조도 편차를 측정하여, 상기 조도 편차가 발생된 부분의 중심점을 상기 특징점으로 추출할 수 있다.
즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 탑햇 필터부(154)는 상기 목표주차구획에서 임의의 가로선에 대하여 조도 편차를 측정한 값을 나타낸다.
이때, 탑햇 필터부(154)는 상기 주차선 중 제1, 2 주차선, 예를 들면 상기 목표주차구획의 좌측 주차선 및 우측 주차선의 폭에 따라 삼각형 형상으로 값을 측정할 수 있으며, 삼각형 형상에서 중심의 값을 특징점으로 추출할 수 있다.
주차선 인식부(156)은 탑햇 필터(154)에서 추출한 상기 복수의 특징점에 대한 선 성분을 추출하여, 상기 주차선을 인식할 수 있다.
즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 주차선 인식부(156)는 도 3에서 추출한 제1, 2 주차선 각각의 특징점에 대한 선 성분을 추출하고, 상기 제1, 2 주차선에 대한 각도 오차를 보정하고, 현재 차량의 중심에 대응하는 중심선을 기준으로 상기 제1, 2 주차선을 인식할 수 있다.
도 4(a)는 도 3에서 추출한 복수의 특징점에 대한 선 성분을 추출하여 복수의 주차선 후보군 및 현재 차량의 중심에 대응하는 중심선을 나타내며, 도 4(b)는 도 4(a)에서 나타낸 복수의 주차선 후보군에서 상기 목표주자구획에 대응하는 제1, 2 주차선을 인식하는 것을 나타낸다.
제어부(160)는 인식부(150)에서 상기 주차선 중 제1 주차선 또는 제2 주차선만 인식하면, 상기 목표구획주차의 주차선 간격을 산출하는 산출부(162), 상기 제1 주차선에서 상기 주차선 간격만큼 평행하게 이격된 상기 제2 주차선을 생성하는 주차선 생성부(164), 상기 AVM 영상에 서로 다른 색상이 상기 제1, 2 주차선을 합성한 상기 AVM 합성 영상을 생성하는 영상 생성부(166)을 포함한다.
실시 예에서, 제어부(160)는 상기 목표주차구획에 대한 상기 주차선 중 상기 제1 주차선만 인식하는 경우에 대하여 설명하지만, 제2 주차선만 인식할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
산출부(162)는 상기 차량의 조향각, 차량폭 및 상기 제1 주차선과의 거리를 기반으로 상기 주차선 간격을 산출할 수 있다.
즉, 도 5(a))에 나타낸 바와 같이, 산출부(162)는 상기 차량폭, 상기 제1 주차선과의 거리(α) 및 상기 조향각 중 적어도 하나를 기반으로 상기 주차선 간격을 산출할 수 있다.
여기서, 산출부(162)는 차량의 현재 위치가 상기 목표주차구획의 중심에 위치하는 것으로 설정하는 경우, 상기 차량폭과 상기 제1 주차선과의 거리(α)를 이용하여 상기 주차선 간격을 산출할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
이후, 제어부(160)는 산출부(162)에서 산출한 상기 주차선 간격을 기반으로 상기 제1 주차선에서 평행하게 상기 주차선 간격만큼 이동한 상기 제2 주차선을 상기 AVM 영상에 합성하여 상기 AVM 합성 영상을 생성할 수 있다.
즉, 도 5(b)에 나타낸 방과 같이, 제어부(160)는 상기 제1, 2 주차선을 서로 다른 색상으로 디스플레이모듈(120)에 디스플레이되도록 함으로써, 운전자가 상기 제2 주차선이 가상 주차선임을 인지하도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 어라운드 뷰 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 어라운드 뷰 시스템은 차량이 목표주차구획 진입시, 상기 차량의 주변영상에 대하여 뷰가 변환된 AVM 영상을 생성하고(S110), AVM 영상을 그레이 영상으로 변환하여(S120), 상기 그레이 영상의 조도 편차를 이용하여 복수의 특징점을 추출한다(S130).
이때, 어라운드 뷰 시스템은 상기 복수의 특징점에 대한 선 성분을 추출하여, 상기 주차선을 인식한다(S140).
여기서, 어라운드 뷰 시스템은 (S140) 단계에서 상기 주차선 중 제1, 2 주차선이 모두 인식되었는지 판단하고(S150), 상기 제1, 2 주차선이 모두 인식되면 상기 제1, 2 주차선을 동일 색상으로 AVM 영상에 합성하여 AVM 합성 영상을 생성한다(S160).
또한, 어라운드 뷰 시스템은 (S150) 단계에서 상기 제1, 2 주차선 중 상기 제1 주차선만 인식하면 상기 목표구획주차의 주차선 간격을 산출하고(S170), 상기 제1 주차선에서 상기 주차선 간격만큼 평행하게 이격된 상기 제2 주차선을 생성한다(S180).
이후, 어라운드 뷰 시스템은 상기 AVM 영상에 서로 다른 색상의 상기 제1, 2 주차선을 합성한 상기 AVM 합성 영상을 생성한다(S190).
어라운드 뷰 시스템은 (S160) 단계 및 (S190) 단계 중 어느 한 단계에서 생성한 상기 AVM 합성 영상을 디스플레이한다(S200).
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (9)

  1. 차량의 주변영상을 촬영하는 카메라모듈;
    입력된 AVM 합성영상을 디스플레이하는 디스플레이모듈; 및
    상기 주변영상을 합성한 상기 AVM 합성영상을 상기 디스플레이모듈로 출력하는 제어모듈;을 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    상기 주변영상의 뷰가 변환된 AVM 영상을 생성하는 생성부;
    상기 AVM 영상에서 상기 차량의 목표주차구획에 표시된 주차선을 인식하는 인식부; 및
    상기 주차선 중 제1 주차선만 인식하면, 상기 주차선 중 상기 제1 주차선과 평행한 제2 주차선을 생성하여, 상기 AVM 영상에 합성한 상기 AVM 합성 영상을 생성하는 제어부;를 포함하는 어라운드 뷰 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라모듈은,
    상기 차량의 전후영상 및 좌우영상을 포함하는 상기 주변영상을 촬영하는 복수의 카메라를 포함하는 어라운드 뷰 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인식부는,
    상기 AVM 영상을 그레이 영상으로 변환하는 영상 변환부;
    상기 그레이 영상의 조도 편차를 이용하여 복수의 특징점을 추출하는 탑햇 필터부; 및
    상기 복수의 특징점에 대한 선 성분을 추출하여, 상기 주차선을 인식하는 주차선 인식부;를 포함하는 어라운드 뷰 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 주차선만 인식시, 상기 목표구획주차의 주차선 간격을 산출하는 산출부;
    상기 제1 주차선에서 상기 주차선 간격만큼 평행하게 이격된 상기 제2 주차선을 생성하는 주차선 생성부; 및
    상기 AVM 영상에 서로 다른 색상의 상기 제1, 2 주차선을 합성한 상기 AVM 합성 영상을 생성하는 영상 생성부;를 포함하는 어라운드 뷰 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 산출부는,
    상기 차량의 조향각, 차량폭 및 상기 제1 주차선과의 거리를 기반으로 상기 주차선 간격을 산출하는 어라운드 뷰 시스템.
  6. 차량이 목표주차구획 진입시, 상기 차량의 주변영상에 대하여 뷰가 변환된 AVM 영상을 생성하는 단계;
    상기 AVM 영상에서 상기 목표주차구획에 표시된 주차선을 인식하는 단계;
    상기 주차선 중 제1, 2 주차선이 모두 인식되었는지 판단하는 단계; 및
    상기 제1 주차선만 인식하면, 상기 제1 주차선과 평행한 제2 주차선을 생성하여, 상기 AVM 영상에 서로 다른 색상으로 상기 제1, 2 주차선을 합성하여 AVM 합성 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 어라운드 뷰 시스템의 동작방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인식 단계는,
    상기 AVM 영상을 그레이 영상으로 변환하는 단계;
    상기 그레이 영상의 조도 편차를 이용하여 복수의 특징점을 추출하는 단계; 및
    상기 복수의 특징점에 대한 선 성분을 추출하여, 상기 주차선을 인식하는 단계;를 포함하는 어라운드 뷰 시스템의 동작방법.
  8. 제 6 항에 있어서
    상기 생성 단계는,
    상기 제1 주차선만 인식시, 상기 목표구획주차의 주차선 간격을 산출하는 단계;
    상기 제1 주차선에서 상기 주차선 간격만큼 평행하게 이격된 상기 제2 주차선을 생성하는 단계; 및
    상기 AVM 영상에 서로 다른 색상의 상기 제1, 2 주차선을 합성한 상기 AVM 합성 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 어라운드 뷰 시스템의 동작방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 AVM 합성영상을 디스플레이하는 단계;를 더 포함하는 어라운드 뷰 시스템의 동작방법.
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