KR20190064774A - 카메라 보정 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
차량의 지면 상에 놓여진 다수의 패턴 부재를 이용하여 카메라를 보정하기 위한 방법은 주행 중인 차량의 둘레에 장착된 다수의 카메라 각각에 의해 획득된 패턴 정보를 포함하는 영상을 수신하고, 수신된 영상의 패턴 정보를 바탕으로 제1 파라미터를 산출하고, 프레임 단위로 수신되는 영상의 패턴 정보를 바탕으로 차량의 궤적 정보를 산출하며, 차량의 궤적 정보를 바탕으로 제1 파라미터를 보정하여 제2 파라미터를 산출한다.
Description
실시예는 카메라 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.
차량은 사람 또는 화물을 운송할 목적으로 차륜을 구동시켜 주행하는 모든 장치이다. 차량의 일반적인 예로 자동차를 들 수 있다.
자동차는 사용되는 원동기의 종류에 따라, 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등으로 분류될 수 있다.
전기자동차는 전기를 에너지원으로 사용하여 전기 모터를 구동시키는 자동차로서, 다시 순수 전기자동차, 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle: HEV), 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV), 수소연료전지차(Fuel Cell Electric Vehicle: FCEV) 등으로 분류될 수 있다.
최근 운전자와 보행자의 안전이나 편의를 위해 지능형 자동차(Smart Vehicle)의 개발 및 상용화가 활발히 진행되고 있다. 지능형 자동차는 정보통신기술(Information Technology: IT)을 융합한 최첨단 자동차로, 자동차 자체의 첨단 시스템 도입은 물론 지능형 교통 시스템과의 연동을 통해 최적의 교통 효율을 제공한다. 구체적으로, 지능형 자동차는, 자동 주행 기능, 적응식 정속주행 제어(Adaptive Cruise Control: ACC), 장애물 감지, 충돌 감지, 정밀한 지도 제공, 목적지까지의 경로 설정 및 주요 장소에 대한 위치 제공 등을 수행함으로써, 운전자와 탑승자 및 보행자의 안전과 편의를 극대화한다.
이와 같이 운전자와 탑승자 및 보행자의 안전과 편의를 극대화하기 위한 장치 중 하나로서 어라운드뷰 제어장치가 주목 받고 있다.
어라운드뷰 제어장치는 카메라를 이용하여 차량을 중심으로 어라운드뷰 영상을 제공하는 것으로서, 운전자는 어라운드뷰 영상을 통해 차량 주변을 실시간으로 살펴볼 수 있다.
어라운드뷰 영상은 서로 다른 방향에서 획득된 카메라의 영상을 합성하여 생성되기 때문에, 인접하는 영상 사이의 정합이 매우 중요하다.
하지만, 차량 제조사로부터 제조된 차량은 카메라 보정이 진행되지 않아, 인접하는 영상 사이의 정합이 어긋나는 문제로 이어진다. 정합이 어긋나는 것은 부정합을 의미한다.
이와 같이 영상 사이의 정합이 어긋나는 경우, 카메라의 보정 작업이 요구된다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 새로운 방식의 카메라 보정 방법 및 장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 출고 전, 즉 차량 제조사에서 차량 제조와 동시에 카메라 보정이 가능한 카메라 보정 방법 및 장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 주행만으로 간단히 카메라 보정이 가능한 카메라 보정 방법 및 장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 별도의 추가 디바이스 없이 카메라 보정이 가능한 카메라 보정 방법 및 장치를 제공한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 차량의 지면 상에 놓여진 다수의 패턴 부재를 이용하여 카메라를 보정하기 위한 방법은, 주행 중인 상기 차량의 둘레에 장착된 다수의 카메라 각각에 의해 획득된 패턴 정보를 포함하는 영상을 수신하는 단계; 상기 수신된 영상의 상기 패턴 정보를 바탕으로 제1 파라미터를 산출하는 단계; 프레임 단위로 수신되는 영상의 패턴 정보를 바탕으로 상기 차량의 궤적 정보를 산출하는 단계; 상기 차량의 상기 궤적 정보를 바탕으로 상기 제1 파라미터를 보정하여 제2 파라미터를 산출하는 단계를 포함한다.
실시예의 다른 측면에 따르면, 차량의 둘레에 장착된 다수의 카메라; 및 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 주행 중인 상기 카메라 각각에 의해 획득된 패턴 정보를 포함하는 영상을 수신하고, 상기 수신된 영상의 상기 패턴 정보를 바탕으로 제1 파라미터를 산출하고, 프레임 단위로 수신되는 영상의 패턴 정보를 바탕으로 상기 차량의 궤적 정보를 산출하며, 상기 차량의 상기 궤적 정보를 바탕으로 상기 제1 파라미터를 보정하여 제2 파라미터를 산출할 수 있다.
실시예에 따른 카메라 보정 방법 및 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 차량이 출고되기 전에 카메라가 보정됨으로써, 차량(700)을 인도받은 고객은 별도로 카메라의 보정을 위한 작업을 수행할 필요가 없으므로, 고객 서비스 만족도를 대폭 향상시킬 수 있고, 차량 제조사에 위치된 표준화된 카메라 보정용 필드에서 동일한 환경에서 카메라의 보정이 이루어지므로, 차량 제조사에서 카메라 보정된 차량 간에 보정 오차가 발생되지 않아 고객 불만을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 카메라의 보정을 위해 카메라 보정용 필요에서 주행시 차량의 궤적이 이탈되는 경우, 제1 파라미터가 보정되어 2 파라미터가 산출되고, 이러한 제2 파라미터를 이용하여 어라운드뷰 영상이 생성되거나 업데이트될 수 있다. 이에 따라, 각 카메라로부터 획득되는 인접하는 영상 사이의 경계면에서의 부정합이 제거되어, 화면에 디스플레이되는 어라운드뷰 영상이 운전자에게 거슬리지 않게 되어 고객 만족도가 향상될 수 있다는 장점이 있다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2a는 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템을 구비하는 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2b는 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템에 포함되는 센서부가 차량에 배치된 모습을 도시한다.
도 3은 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템을 포함하는 차량의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 어라운드뷰 영상을 도시한다.
도 5는 실시예에 따른 카메라 보정을 위한 전체적인 작업장을 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 카메라 보정 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 도 6의 S20을 상세히 설명하는 순서도이다.
도 8은 도 6의 S30을 상세히 설명하는 순서도이다.
도 9는 도 6의 S40을 상세히 설명하는 순서도이다.
도 2a는 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템을 구비하는 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2b는 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템에 포함되는 센서부가 차량에 배치된 모습을 도시한다.
도 3은 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템을 포함하는 차량의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 어라운드뷰 영상을 도시한다.
도 5는 실시예에 따른 카메라 보정을 위한 전체적인 작업장을 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 카메라 보정 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 도 6의 S20을 상세히 설명하는 순서도이다.
도 8은 도 6의 S30을 상세히 설명하는 순서도이다.
도 9는 도 6의 S40을 상세히 설명하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 기술하는 차량은, 자동차와 오토바이 등 모든 종류의 차량을 포함할 수 있다. 이하에서는, 자동차인 경우를 예로 들어 설명한다.
또한, 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하에서, 차량의 좌측은 차량의 주행방향을 기준으로 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향을 기준으로 우측을 의미한다. 이하의 설명에서는 별도의 언급이 없는 한, 차량은 핸들이 좌측에 위치한 Left Hand Drive (LHD) 차량을 의미한다.
본 명세서에서 설명하는 어라운드뷰 시스템은 차량에 구비되는 별도의 장치로서, 차량과의 데이터 통신을 통해 필요한 정보를 주고 받으며 차량 주변의 오브젝트에 대한 어라운드뷰 영상을 제공하여 주는 장치로 정의한다. 어라운드뷰 시스템은 제조사에 의해 차량에 장착되어 출하될 수 있고, 차량 출하 후 운전자나 제3 자에 의해 장착될 수도 있다. 그러나, 실시예에 따라, 어라운드뷰 시스템은 차량의 구성요소들 중 일부의 집합으로 이루어져, 차량의 일부를 구성할 수도 있다.
어라운드뷰 영상은 차량 주변을 보여주는 영상으로서, 탑뷰(top view) 또는 버드뷰(bird view)라고 명명될 수도 있다. 이러한 어라운드뷰 영상은 서로 다른 방향으로부터 획득된 영상을 바탕으로 생성될 수 있다.
어라운드뷰 시스템이 별도의 장치일 때, 어라운드뷰 시스템의 각 구성요소들(도 1 참조) 중 적어도 일부는 어라운드뷰 시스템에 포함되지 않고, 차량 또는 차량에 탑재된 다른 장치에 포함되는 외부 구성요소일 수 있다. 이러한 외부 구성요소들은, 어라운드뷰 시스템의 인터페이스부를 통해 데이터를 송수신함으로써, 어라운드뷰 시스템을 구성하는 것으로 이해할 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 본 명세서에서는 어라운드뷰 시스템이 도 1에 도시된 각 구성요소들을 직접 포함하는 것으로 설명한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 어라운드뷰 시스템(100)는 센싱부(155) 및 프로세서(170)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템(100)는, 입력부(110), 통신부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 모니터링 부(165), 디스플레이부(180), 오디오 출력부(185) 및 전원 공급부(190) 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 구성요소들은 어라운드뷰 시스템(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
각 구성에 대해 상세히 설명하면, 입력부(110)는 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 사용자는, 입력부(110)를 통해 어라운드뷰 시스템(100)가 제공하는 어라운드뷰 영상에 대한 설정을 입력하거나, 어라운드뷰 시스템(100)의 전원을 온(on)/오프(off)시키는 실행 등을 입력할 수 있다.
이러한 입력부(110)는 사용자의 제스처를 감지하는 제스처 입력부(예를 들어, optical sensor 등), 터치를 감지하는 터치 입력부(예를 들어, 터치 센서(touch sensor), 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등) 및 음성 입력을 감지하는 마이크로폰(microphone) 중 적어도 하나 이상을 포함하여, 사용자 입력을 감지할 수 있다.
통신부(120)는 타 차량(510), 이동 단말기(600) 및 서버(500) 등과 통신을 수행할 수 있다.
이 경우, 어라운드뷰 시스템(100)는, 통신부(120)를 통해 네비게이션 (Navigation) 정보, 타 차량 주행정보 및 교통 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신할 수 있다. 또한, 어라운드뷰 시스템(100)는, 통신부(120)를 통해 해당 어라운드뷰 시스템(100)가 구비된 자 차량에 대한 정보를 송신할 수 있다.
구체적으로, 통신부(120)는 이동 단말기(600) 또는/및 서버(500)로부터 위치 정보, 날씨 정보 및 도로교통상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 등) 중 적어도 하나의 정보를 수신할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 지능형 교통 시스템(ITS)을 갖춘 서버(500)로부터 교통 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 교통 정보는 교통 신호 정보, 차선 정보, 차량 주변 정보 또는 위치 정보 등을 포함할 수 있다.
통신부(120)는 이동 단말기(600) 또는/및 서버(500)에 네비게이션 정보를 송신할 수 있다. 여기서, 네비게이션 정보는, 차량 주행과 관련된 지도 정보, 차선 정보, 차량의 위치 정보, 설정된 목적지 정보 및 목적지에 따른 경로 정보 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 통신부(120)는 네비게이션 정보로 차량의 실시간 위치를 수신할 수 있다. 구체적으로, 통신부(120)는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는/및 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈을 포함하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
또한, 통신부(120)는, 타 차량(510)으로부터 타 차량(510)의 주행정보를 수신하고 자 차량의 정보를 타 차량(510)에 송신하여, 차량간 주행정보를 서로 공유할 수 있다. 여기서, 서로 공유하는 주행정보는, 차량의 이동방향 정보, 위치 정보, 차속 정보, 가속도 정보, 이동경로 정보, 전진/후진 정보, 인접차량 정보 및 턴 시그널 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 어라운드뷰 시스템(100)는 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해 서로간에 페어링(pairing)을 수행할 수 있다.
이러한 통신부(120)는 타 차량(510), 이동 단말기(600) 또는 서버(500)와 무선(wireless) 방식으로 데이터를 교환할 수 있다.
자세히, 통신부(120)는 무선 데이터 통신 방식을 이용하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 무선 데이터 통신 방식으로는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)을 이용할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 무선 인터넷 기술을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 무선 인터넷 기술로 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등을 이용할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 근거리 통신(Short range communication)을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
또한, 어라운드뷰 시스템(100)는 근거리 통신 방식을 이용하여 차량 내부의 이동 단말기(600)와 페어링(paring)하고, 이동 단말기(600)의 장거리 무선 통신 모듈을 이용하여 타차량(510) 또는 서버(500) 등과 무선으로 데이터를 교환할 수도 있다.
인터페이스부(130)는 차량을 전체적으로 제어하는 ECU(Electronic Control Unit, 770)으로부터 데이터를 수신하거나 프로세서(170)에서 처리 또는 생성된 신호를 외부로 전송하는 등, 어라운드뷰 시스템(100)의 내 외부 간 인터페이스를 수행할 수 있다.
구체적으로, 어라운드뷰 시스템(100)는 인터페이스부(130)를 통해 차량 주행정보, 네비게이션 정보 및 센싱정보 중 적어도 하나의 정보를 수신할 수 있다.
또한, 어라운드뷰 시스템(100)는 인터페이스부(130)를 통해 어라운드뷰의 실행을 위한 제어 신호나, 어라운드뷰 시스템(100)에서 생성한 정보 등을 차량의 ECU(770)에 송신할 수 있다.
이를 위해, 인터페이스부(130)는 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해 차량 내부의 ECU(770), AVN(Audio Video Navigation) 장치(400) 및 센싱부 (760) 중 적어도 하나와 데이터 통신을 수행할 수 있다.
구체적으로, 인터페이스부(130)는 ECU(770), AVN 장치(400) 또는/및 별도의 네비게이션 장치(미도시)와의 데이터 통신에 의해 네비게이션 정보를 수신할 수 있다.
또한, 인터페이스부(130)는 ECU(770) 또는 센싱부(760)로부터 센싱정보를 수신할 수 있다.
여기서, 센싱정보는 차량의 방향 정보, 위치 정보, 차속 정보, 가속도 정보, 기울기 정보, 전진/후진 정보, 연료 정보, 전후방 차량과의 거리 정보, 차량과 차선과의 거리 정보 및 턴 시그널 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 센싱정보는 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 휠 센서(wheel sensor), 차량 속도 센서, 차체 경사 감지센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 도어 센서 등으로부터 획득될 수 있다. 한편, 포지션 모듈은, GPS 정보 수신을 위한 GPS 모듈을 포함할 수 있다.
인터페이스부(130)는 차량의 사용자 입력부(724)를 통해 수신되는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 이 경우, 인터페이스부(130)는 사용자 입력을 차량의 입력부(724)로부터 직접 수신하거나 차량의 ECU(770)를 통해 수신할 수 있다.
또한, 인터페이스부(130)는 서버(500)로부터 획득된 교통 정보를 수신할 수도 있다. 서버(500)는 교통을 관제하는 교통 관제소에 위치하는 서버일 수 있다. 예를 들면, 차량의 통신부(710)를 통해 서버(500)로부터 교통 정보가 수신되는 경우, 인터페이스부(130)는 교통 정보를 차량의 ECU(770)로부터 수신할 수도 있다.
메모리(140)는 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등 어라운드뷰 시스템(100)의 전반적인 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 메모리(140)는 어라운드뷰 시스템(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 어라운드뷰 시스템(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 어라운드뷰 시스템(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 차량 주변 안내 기능)을 위하여 출고 당시부터 어라운드뷰 시스템(100) 상에 존재할 수 있다.
이러한 응용 프로그램은, 메모리(140)에 저장되어, 프로세서(170)에 의하여 어라운드뷰 시스템(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
한편, 메모리(140)는 영상에 포함되는 오브젝트를 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(140)는 카메라(160)를 통해 획득된 차량 주변 영상에서 소정 오브젝트가 검출되는 경우, 다양한 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
예를 들면, 메모리(140)는 카메라(160)를 통해 획득된 영상에 포함되는 오브젝트가 차선, 교통 표지판, 이륜차, 보행자와 같은 오브젝트에 해당하는지 판단하기 위한 비교 영상 및 비교 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 메모리(140)는 어라운드뷰 영상을 생성하는데 사용되는 기 설정된 합성정보나 시점정보를 저장할 수 있다.
서로 다른 방향으로부터 획득된 영상이 합성되어 어라운드뷰 영상이 생성될 수 있다. 이때 각 영상으로부터 생성된 합성영역의 범위 정보와 경계선 정보가 합성정보로 메모리(140)에 저장될 수 있다.
시점정보는 카메라 관점에서 보여지는 방향에 관한 정보일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이러한 메모리(140)는 하드웨어적으로, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
또한, 어라운드뷰 시스템(100)는 인터넷(internet)상에서 메모리(140)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
모니터링 부(165)는 차량 내부 상황에 대한 정보를 획득할 수 있다.
모니터링 부(165)가 감지하는 정보는, 안면 인식 정보, 지문 인식 (Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 그리고 모니터링 부(165)는 이러한 생체 인식 정보를 감지하는 기타 센서들을 포함할 수 있다.
어라운드뷰 시스템(100)는 차량 주변의 오브젝트를 감지하는 센싱부(155) 를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 어라운드뷰 시스템(100)는 차량의 센싱부(760)에서 얻어진 센싱정보를 인터페이스부(130)를 통해 수신할 수도 있다. 이와 같이 획득된 센싱정보는, 차량 주변 정보에 포함될 수 있다.
센싱부(155)는 차량 주변의 오브젝트의 위치를 감지하는 거리 센서(150)와, 차량 주변을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(160) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
거리 센서(150)는 자 차량에 인접한 오브젝트의 위치, 오브젝트가 이격된 방향, 이격거리 또는 오브젝트의 이동 방향 등을 정밀하게 감지할 수 있다. 이러한 거리 센서(150)는 감지된 오브젝트와의 위치를 지속적으로 측정하여, 자 차량과의 위치관계에 대한 변화를 정확하게 감지할 수 있다.
거리 센서(150)는 차량의 전후 및 좌우 중 적어도 하나의 영역에 위치한 오브젝트를 감지할 수 있다. 이를 위해, 거리 센서(150)는 차량의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
거리 센서(150)는 라이다(Lidar) 센서, 레이저(laser) 센서, 초음파 (ultrasonic waves) 센서 및 스테레오 카메라(stereo camera) 등 거리 측정이 가능한 다양한 종류의 센서 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 거리 센서(150)는 레이저 센서로서, 레이저 신호 변조 방법에 따라, 시간 지연 방식(time-of-flight, TOF) 또는/및 위상 변조 방식(phase-shift) 등을 사용하여 자 차량과 오브젝트 사이의 위치 관계를 정확히 측정할 수 있다.
한편, 오브젝트에 대한 정보는, 카메라(160)가 촬영한 영상을 프로세서 (170)가 분석하여 획득될 수 있다. 구체적으로, 어라운드뷰 시스템(100)는 카메라(160)로 차량 주변을 촬영하고, 획득된 차량 주변 영상을 프로세서(170)가 분석하여 차량 주변 오브젝트를 검출하고, 오브젝트의 속성을 판단하여 센싱정보를 생성할 수 있다.
여기서, 오브젝트정보는, 오브젝트의 종류, 오브젝트가 표시하는 교통 신호 정보, 오브젝트와 차량 사이의 거리 및 오브젝트의 위치 중 적어도 하나의 정보로서, 센싱정보에 포함될 수 있다.
구체적으로, 프로세서(170)는 촬영된 영상에서 영상 처리를 통해 오브젝트를 검출하고, 오브젝트를 트래킹하고, 오브젝트와의 거리를 측정하고, 오브젝트를 확인하는 등의 오브젝트 분석을 수행함으로써, 오브젝트정보를 생성할 수 있다.
도시되지 않았지만, 센싱부(155)는 초음파 센서를 더 포함할 수 있다. 초음파 센서는 다수의 초음파 센서를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 각 초음파 센서로부터 송신되는 초음파와, 송신된 초음파가 오브젝트에 의해 반사되어 수신되는 초음파 사이의 차이를 바탕으로 차량 주변의 오브젝트를 감지할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는 사방에서 촬영된 영상을 합성하여 차량을 상부에서 바라본 어라운드뷰 영상을 제공할 수 있다.
프로세서(170)가 오브젝트 분석을 좀더 수월하게 수행하기 위해, 실시예에서 카메라(160)는 영상을 촬영함과 동시에 오브젝트와의 거리를 측정하는 스테레오 카메라일 수 있다.
카메라(160)는 영상 센서와 영상 처리 모듈을 직접 포함할 수 있다. 이 경우, 카메라(160)는 영상 센서(예를 들어, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 또한, 영상 처리 모듈은 영상 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 영상 정보를 추출하고, 추출된 영상 정보를 프로세서(170)에 전달할 수 있다.
센싱부(155)는, 거리 센서(150)와 카메라(160)가 결합된 스테레오 카메라일 수 있다. 즉, 스테레오 카메라는 영상을 획득함과 동시에 오브젝트와의 위치 관계를 감지할 수 있다.
디스플레이부(180)는 어라운드뷰 영상을 표시할 수 있다. 이러한 디스플레이부(180)는 필요에 따라 적어도 하나 이상의 디스플레이 영역을 포함할 수 있다. 각 디스플레이 영역에 서로 상이한 영상정보가 디스플레이될 수 있다.
오디오 출력부(185)는 어라운드뷰 영상에 대한 설명, 실행 여부 등을 확인하는 메시지를 오디오로 출력할 수 있다. 이에 의해, 어라운드뷰 시스템(100)는 디스플레이부(180)를 통한 시각적인 표시와 함께 오디오 출력부(185)의 음향 출력을 통해 어라운드뷰 시스템(100)의 기능에 대한 설명을 서로 보완할 수 있다.
실시예에 따라, 어라운드뷰 시스템(100)는 햅틱 신호를 출력하는 햅틱 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 햅틱 출력부(미도시)는 어라운드뷰 영상에 대한 알람을 햅틱으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 어라운드뷰 시스템(100)는 네비게이션 정보, 교통 정보, 통신 정보, 차량 상태 정보, 운전 보조기능(ADAS) 정보 및 기타 운전자 편의 정보 중 적어도 하나의 정보에 운전자에 대한 경고가 포함되면, 이를 진동으로 사용자에게 알릴 수 있다.
이러한 햅틱 출력부(미도시)는 방향성을 갖는 진동을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 출력부(미도시)는 조향을 제어하는 스티어링에 배치되어 진동을 출력할 수 있으며, 진동 제공 시 스티어링의 좌우를 구분하여 진동을 출력함으로써, 햅틱 출력의 방향성을 부여할 수 있다.
전원 공급부(190)는 프로세서(170)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
프로세서(170)는 어라운드뷰 시스템(100) 내의 각 구성요소들의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 어라운드뷰 시스템(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 일부를 제어하거나 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
이러한 프로세서(170)는 하드웨어 측면에서, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(170)(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나의 형태로 구현될 수 있다.
실시예에 따라, 프로세서(170)는 차량의 ECU(770)에 의해 제어될 수 있다.
프로세서(170)는 메모리(140)에 저장된 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 어라운드뷰 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(170)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
도 2a는 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템을 구비하는 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 실시예에 따른 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13RL)와, 사용자에게 차량 주변의 오브젝트정보를 제공하는 어라운드뷰 시스템(100)를 포함한다.
어라운드뷰 시스템(100)는 차량(700)의 내부에 설치될 수 있다. 이 경우, 어라운드뷰 시스템(100)의 설치 위치는 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 도 2a를 참조하면, 어라운드뷰 시스템(100)는 차량(700)의 전면 창(100) 하단에 배치된다.
도 2b는 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템에 포함되는 센서부가 차량에 배치된 모습을 도시한다.
센싱부(155)에 포함되는 거리 센서(150)는 차량 바디의 전후와 좌우 및 천장 중 적어도 하나의 위치에 배치될 수 있다. 도 2b를 참조하면, 차량의 좌측 측면과 우측 측면에 각각 거리 센서(150a, 150b)가 배치된다.
센싱부(155)에 포함되는 카메라(160)는 주행 방향의 전후와 좌우를 감시할 수 있도록 다양한 위치에 구비될 수 있다. 도 2b를 참조하면, 차량의 전방, 후방, 좌측 및 우측에 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)가 각각 배치된다.
예컨대, 전방에 설치되는 카메라(160a)는 제1 카메라로 명명되고, 우측에 설치되는 카메라(160b)는 제2 카메라로 명명되고, 후방에 설치되는 카메라(160c)는 제3 카메라로 명명되며, 좌측에 설치되는 카메라(160d)는 제4 카메라로 명명될 수 있지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다수의 카메라(160a, 160b, 160c, 160d) 중 제일 먼저 언급되는 카메라가 제1 카메라로 명명되고, 그 다음 언급되는 카메라가 제2 카메라로 언급될 수도 있다.
제1 카메라(160a)는 주행 방향의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득할 수 있다. 이를 위해, 제1 카메라(160a)는 앰블럼 부근 또는 라디에이터 그릴 부근에 배치될 수 있다.
제2 카메라(160b)는 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제2 카메라(160b)는 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치되거나, 우측 프런트 도어나 우측 리어 도어 또는 우측 휀더(fender) 외측의 일 영역에 배치될 수도 있다.
제3 카메라(160c)는 주행 방향의 후방을 촬영하여 후방 영상을 획득할 수 있다. 이와 같은, 제3 카메라(160c)는 후방 번호판 또는 트렁크 스위치 부근에 배치될 수 있다.
제4 카메라(160d)는 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 제4 카메라(160d)는 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치되거나, 좌측 프런트 도어나 좌측 리어 도어 또는 좌측 휀더(fender) 외측의 일 영역에 배치될 수도 있다.
도시되지 않았지만, 차량의 천장에 추가적으로 카메라가 설치될 수도 있다. 천장 카메라는 차량의 전후 및 좌우 방향을 모두 촬영할 수 있다.
아울러, 필요에 따라 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d) 이외에 추가로 카메라가 더 설치될 수도 있다.
도 3은 실시예에 따른 어라운드뷰 시스템을 포함하는 차량의 구성을 도시한 블록도이다.
실시예에 따른 어라운드뷰 시스템(100)는 차량(700) 내에 설치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 차량(700)은 통신부(710), 입력부(720), 센싱부(760), 출력부(740), 차량 구동부(750), 메모리(730), AVN 장치(400), 인터페이스부(780), ECU(770), 전원부(790) 및 어라운드뷰 시스템(100)를 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 차량(700)과 이동 단말기(600) 사이, 차량(700)과 외부 서버(500) 사이 또는 차량(700)과 타 차량(510)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(710)는 차량(700)을 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 방송 수신 모듈(711), 무선 인터넷 모듈(712), 근거리 통신 모듈(713), 위치 정보 모듈(714) 및 광통신 모듈(715)을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(711)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 또는 TV 방송을 포함한다.
무선 인터넷 모듈(712)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량(700)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들면, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(712)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 예를 들면, 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(500)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(500)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))정보를 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
이러한, 근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600) 와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기 (600)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))를 수신할 수 있다. 가령, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량은 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링을 수행할 수 있다.
위치 정보 모듈(714)은, 차량의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들어, 차량(700)은 GPS 모듈을 이용하여, GPS 위성에서 보내는 신호를 기초하여 차량(700)의 위치를 획득할 수 있다.
광통신 모듈(715)은 광발신부와 광수신부를 포함할 수 있다.
광수신부는 광(light)신호를 전기 신호로 전환하여, 정보를 수신할 수 있다. 광수신부는 광을 수신하기 위한 포토 다이오드(PD, Photo Diode)를 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 빛을 전기 신호로 전환할 수 있다. 예를 들면, 광수신부는 전방 차량에 포함된 광원에서 방출되는 광을 통해, 전방 차량의 정보를 수신할 수 있다.
광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하기 위한 발광 소자를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 여기서, 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것이 바람직하다. 광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하여, 외부에 발신한다. 예를 들면, 광 발신부는 소정 주파수에 대응하는 발광소자의 점멸을 통해, 광신호를 외부에 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 복수의 발광 소자 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 차량에 구비된 램프와 일체화될 수 있다. 예를 들어, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 광통신 모듈(715)은 광 통신을 통해 타 차량 (510)과 데이터를 교환할 수 있다.
입력부(720)는 운전 조작 수단(721), 카메라(722), 마이크로 폰(723), 사용자 입력부(724) 및 모니터링부(725)를 포함할 수 있다.
운전 조작 수단(721)은 차량 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. 운전 조작 수단(721)은 조향 입력 수단, 쉬프트 입력 수단, 가속 입력 수단, 브레이크 입력 수단 등을 포함할 수 있다.
조향 입력 수단은 차량(700)의 진행 방향에 대한 입력을 수신한다. 조향 입력 수단은 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
쉬프트 입력 수단은, 차량의 주차(P), 전진(D), 중립(N) 및 후진(R)에 대한 입력을 수신한다. 쉬프트 입력 수단은 레버 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 쉬프트 입력 수단은 터치 스크린이나 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수 있다.
가속 입력 수단은 차량의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단은 차량의 감속을 위한 입력을 수신한다. 이 경우, 가속 입력 수단 및 브레이크 입력 수단은 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 수단 또는 브레이크 입력 수단은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수 있다.
카메라(722)는 이미지 센서와 영상처리모듈을 포함할 수 있다. 카메라 (722)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상처리모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 ECU(770)에 전달할 수 있다. 한편, 차량(700)은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 촬영하는 카메라(722) 및 차량 내부 영상을 촬영하는 모니터링부(725)를 포함할 수 있다.
모니터링부(725)는 탑승자에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 모니터링부(725)는 탑승자의 생체 인식을 위한 이미지를 획득할 수 있다.
한편, 도 3에서는 모니터링부(725)와 카메라(722)가 입력부(720)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 카메라(722)는 전술한 바와 같이 어라운드뷰 시스템(100)에 포함될 수도 있다.
마이크로폰(723)은 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량(700)에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(723)은 사용자의 음성 명령을 전기적 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 데이터는 ECU(770)에 전달될 수 있다.
사용자 입력부(724)는 사용자로부터 정보를 입력 받을 수 있다. 사용자 입력부(724)를 통해 정보가 입력되면, ECU(770)는 입력된 정보에 대응되도록 차량(700)의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(724)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 입력부(724) 는 스티어링 휠의 일 영역에 배치될 수 있다. 이 경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(724)를 조작할 수 있다.
센싱부(760)는, 차량의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(760)는 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 레이더, 라이더 등을 포함할 수 있다.
이에 의해, 센싱부(760)는, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
한편, 센싱부(760)는, 그 외에도 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS) 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부(760)는 생체 인식 정보 감지부를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 감지하여 획득한다. 생체 인식 정보는 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 안면 인식(Facial recognition) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 모니터링부(725) 및 마이크로 폰(723)이 센서로 동작할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 모니터링부(725)를 통해, 손모양 정보, 안면 인식 정보를 획득할 수 있다.
출력부(740)는 ECU(770)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 구성요소로서, 디스플레이부(741), 음향 출력부(742) 및 햅틱 출력부(743)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 ECU(770)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(741)는 차량 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량 관련 정보는, 현재 차량의 상태를 알려주는 차량 상태 정보 또는 차량의 운행과 관련되는 차량 운행 정보를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 어라운드뷰 시스템(100)의 디스플레이부(180)일 수도 있고, 별개로 구비될 수도 있다.
디스플레이부(741)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중 적어도 하나에 의해 구현될 수 있다.
디스플레이부(741)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량(700)과 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(724)로써 기능함과 동시에, 차량(700)과 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이 경우, 디스플레이부(741)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(741)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(741)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, ECU(770)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 구성될 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 디스플레이부(741)는 운전자가 운전을 함과 동시에 차량 상태 정보 또는 차량 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이 경우, 운전자는, 시선을 차량 전방에 유지한 채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(741)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(741)가 HUD로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다. 또는, 디스플레이부(741)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
음향 출력부(742)는 ECU(770)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(742)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(742)는 사용자 입력부(724)에 의해 입력된 동작에 대응하는 사운드를 출력할 수도 있다.
햅틱 출력부(743)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(743)는 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
차량 구동부(750)는 차량(700)에 포함되는 각종 장치 및 구성요소의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(750)는 동력원 구동부(751), 조향 구동부 (752), 브레이크 구동부(753), 램프 구동부(754), 공조 구동부(755), 윈도우 구동부(756), 에어백 구동부(757), 썬루프 구동부(758) 및 서스펜션 구동부(759)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(751)는, 차량(700) 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진(미도시)이 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(751)가 엔진인 경우, ECU(770)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 제한하여 차량의 속도를 제한할 수 있다.
다른 예로, 전기 기반의 모터(미도시)가 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 모터의 회전 속도, 토크 등을 제어할 수 있다.
조향 구동부(752)는, 차량 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(753)는, 차량 내의 브레이크 장치(brake apparatus) (미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다.
램프 구동부(754)는, 차량 내부 및 외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(755)는, 차량 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치를 동작시켜 냉기가 차량(700) 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(756)는 차량 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량(700)의 측면의 좌측 및 우측 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
에어백 구동부(757)는, 차량 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 사고 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.
썬루프 구동부(758)는, 차량 내의 썬루프 장치(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(759)는 차량(700) 내의 서스펜션 장치(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
메모리(730)는, ECU(770)와 전기적으로 연결된다. 메모리(730)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(730)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장매체 일 수 있다. 메모리(730)는 ECU(770)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
인터페이스부(780)는, 차량(700)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해 이동 단말기(600)와 연결될 수 있다. 이 경우, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600) 와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(780)는 연결된 이동 단말기(600)에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기(600)가 인터페이스부(780)에 전기적으로 연결되는 경우, ECU(770)의 제어에 따라 인터페이스부(780)는 전원부(790)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기(600)에 제공한다.
ECU(770)는 차량(700) 내의 각 구성요소들의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. ECU(770)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
이러한 ECU(770)은 어라운드뷰 시스템(100)의 실행 신호 전달에 따라, 전달된 신호에 대응되는 기능을 실행할 수 있다.
ECU(770)는 하드웨어적으로 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러 (micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나의 형태로 구현될 수 있다.
이때의 제어기나 마이크로 프로세서는 어라운드뷰 시스템(100)에 포함되는 프로세서(170)와는 별개의 장치일 수 있다.
전원부(790)는 ECU(770)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 이 경우, 전원부(790)는 차량 내부의 배터리 (미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
AVN(Audio Video Navigation) 장치(400)는 ECU(770)와 데이터를 교환할 수 있다. ECU(770)는 AVN 장치(400) 또는 별도의 네비게이션 장치 (미도시)로부터 네비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 네비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한 맵 정보 또는 차량 위치 정보 등을 포함할 수 있다.
도 4는 어라운드뷰 영상을 도시한다.
도 4를 참조하면, 어라운드뷰 영상은 제1 내지 제4 합성영역(301, 303, 305, 307)를 포함할 수 있다. 이러한 어라운드뷰 영상은 디스플레이부(180) 상에 디스플레이될 수 있다.
제1 합성영역(301)은 차량(700)의 전방에 설치되는 제1 카메라(160a)에 의해 획득된 전방 영상을 바탕으로 생성될 수 있다. 제2 합성영역(303)은 차량(700)의 우측에 설치되는 제2 카메라(160b)에 의해 획득된 좌측 영상을 바탕으로 생성될 수 있다. 제3 합성영역(305)은 차량(700)의 후방에 설치되는 제3 카메라(160c)에 의해 획득된 후방 영상을 바탕으로 생성될 수 있다. 제4 합성영역(307)은 차량(700)의 좌측에 설치되는 제4 카메라(160d)에 의해 획득된 좌측 영상을 바탕으로 생성될 수 있다.
각 합성영역(301, 303, 305, 307)의 영상은 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 획득된 영상과 상이할 수 있다.
즉, 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 획득된 영상은 각 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 렌즈를 통해 입사된 영상으로서, 오브젝트의 실제 모습이 그대로 영상으로 표시될 수 있다. 이에 반해, 각 합성영역(301, 303, 305, 307)의 영상은 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 획득된 영상의 전방 시점을 탑뷰 시점으로 변경한 영상일 수 있다.
예컨대, 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d) 중 특정 카메라로부터 획득된 영상의 오브젝트가 서있는 사람인 경우, 그 획득된 영상으로부터 생성된 합성영역에서의 오브젝트인 사람은 서있지 않고 마치 누워있는 것처럼 보여질 수 있다.
제1 내지 제4 합성영역(301, 303, 305, 307)은 경계선(311, 313, 315, 317)을 중심으로 서로 인접하여 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 합성영역(301)과 제2 합성영역(303)은 제1 경계선(311)을 중심으로 서로 인접하여 배치될 수 있다. 제2 합성영역(303)과 제3 합성영역(305)은 제2 경계선(313)을 중심으로 서로 인접하여 배치될 수 있다. 제3 합성영역(305)과 제4 합성영역(307)은 제3 경계선(315)을 중심으로 서로 인접하여 배치될 수 있다. 제4 합성영역(307)과 제1 합성영역(301)은 제4 경계선(317)을 중심으로 서로 인접하여 배치될 수 있다.
어라운드뷰 영상은 메모리(140)에 저장되어 있는 합성정보를 바탕으로 생성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 합성정보는 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터의 영상 각각으로부터 생성된 제1 내지 제4 합성영역(307)의 범위 정보와 제1 내지 제4 합성정보 사이의 경계선에 관한 경계선 정보가 합성정보로 메모리(140)에 저장될 수 있다.
경계선 정보는 제 1 내지 제4 경계선(311, 313, 315, 317)의 위치로 설정될 수 있다. 합성영역의 범위 정보는 각 합성영역(301, 303, 305, 307)의 범위로 설정될 수 있다.
따라서, 프로세서(170)는 합성정보의 범위 정보와 경계선 정보를 바탕으로 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 획득된 영상으로부터 각 합성영역(301, 303, 305, 307)을 생성하고 각 합성영역(301, 303, 305, 307)을 합성하여 어라운드뷰 영상을 생성할 수 있다.
이와 같이 생성된 어라운드뷰 영상은 노멀 모드(normal mode) 시에 그대로 디스플레이부(180) 상에 디스플레이될 수 있다.
구체적으로, 프로세서(170)는 경계선 정보에 설정되어 있는 합성영역의 범위정보 및 경계선 정보를 바탕으로 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 획득된 영상으로부터 각 경계선(311, 313, 315, 317) 사이에 해당하는 영상을 추출하여 이 추출된 영상을 바탕으로 제1 내지 제4 합성영역(301, 303, 305, 307)을 포함하는 어라운드뷰 영상을 생성할 수 있다.
앞에 언급된 바와 같이, 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 획득된 영상과 그 영상으로부터 제1 내지 제4 합성영역(301, 303, 305, 307)은 상이하다.
도 5는 실시예에 따른 카메라 보정을 위한 전체적인 작업장을 도시한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 작업장은 크게 조립시설(200), 카메라 보정용 필드(230) 및 검사시설(250)을 포함할 수 있다. 이러한 작업장은 예컨대, 차량 제조사가 소요하고 있는 차량 공장일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
조립시설(200)은 차량(700)을 조립하여 제조하는 장소일 수 있다. 검사시설(250)은 제조된 차량(700)의 출고 전에 차량(700)의 각종 성능을 테스트하는 장소일 수 있다. 카메라 보정용 필드(230)는 나중에 설명된 카메라 보정 방법이 수행되는 장소일 수 있다. 카메라 보정용 필드(230)는 조립시설(200)과 검사시설 사이에 위치될 수 있다.
실시예에서는 조립시설(200)에서 차량(700)이 조립된 후, 검사시설(250)로 이동하기 전에 카메라 보정용 필드(230)를 거치도록 구성될 수 있다.
이와 달리, 검사시설(250) 다음 단계에 카메라 보정용 필드(230)가 위치될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
중요한 것은, 실시예에 따른 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정이 차량(700)이 고객에게 인도되기 위해 출고되기 전에 수행되어야 한다는 점이다. 이에 따라, 차량(700)을 인도받은 고객은 별도로 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정을 위한 작업을 수행할 필요가 없으므로, 고객 서비스 만족도를 대폭 향상시킬 수 있다. 아울러, 차량 제조사에 위치된 표준화된 카메라 보정용 필드(230)에서 동일한 환경에서 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정이 이루어지므로, 차량 제조사에서 카메라 보정된 차량 간에 보정 오차가 발생되지 않아 고객 불만을 최소화할 수 있다.
카메라 보정용 필드(230) 상에는 다수의 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)가 위치될 수 있다. 예컨대, 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)는 시트(sheet)로 이루어져, 카메라 보정용 필드(230)의 지면에 부착될 수 있다. 예컨대, 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)는 카메라 보정용 필드(230)의 지면에 컬러로 코팅되거나 페인팅(paint)될 수 있다. 각 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)는 다수의 패턴(240)을 포함할 수 있다. 도 5에서, 각 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)는 사각 형상을 가지고, 패턴(240)은 원 형상을 가지는 것으로 도시되고 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
다른 예로서, 차량(700)의 주행 방향을 따라 차량(700)의 양측을 따라 길게 배치되는 패턴 부재가 구비될 수도 있다. 즉, 차량(700)의 좌측에서 차량(700)의 주행 방향을 따라 길게 제1 패턴 부재가 구비되고, 차량(700)의 우측에서 차량(700)의 주행 방향을 따라 길게 제2 패턴 부재가 구비될 수 있다.
패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)는 카메라 보정용 필드(230)의 양측에 위치될 수 있다. 양측에 위치된 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b) 사이로 차량(700)이 직선 방향으로 주행될 수 있다. 카메라 보정용 필드(230)에는 차량(700)의 직선 주행을 가이드하기 의한 적어도 하나의 가이드 라인이 표시될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 적어도 차량(700)의 폭보다 큰 제1 및 제2 가이드라인이 카메라 보정용 필드(230)의 지면 상에 표시되어, 이 제1 및 제2 가이드라인을 참고하여 차량(700)이 직선 방향으로 주행될 수 있다. 직선 방향은 카메라 보정용 필드(230)에 표시된 제1 및 제2 가이드라인과 평행한 방향일 수 있다.
카메라 보정용 필드(230)의 폭은 차량(700)의 폭과 차량(700)의 양측에 위치된 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)의 폭의 합보다 클 수 있다. 카메라 보정용 필드(230)의 길이는 차량(700)이 주행되어 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)가 보정될 수 있는 최소한의 길이를 가질 수 있다. 예컨대, 카메라 보정용 필드(230)의 길이는 5m 이상일 수 있다. 바람직하게는 카메라 보정용 필드(230)의 길이는 예컨대, 6m 내지 10m일 수 있다.
카메라 보정용 필드(230)의 일측으로 진입하여 예컨대 제1 및 제2 가이드라인을 따라 주행 후 카메라 보정용 필드(230)의 타측으로 빠져나가는 동안, 차량(700)에서 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정이 수행될 수 있다. 구체적으로, 차량(700)에 장착된 어라운드뷰 시스템(100)에서 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정이 수행될 수 있다. 더욱 구체적으로, 어라운드뷰 시스템에 포함되는 프로세서에서 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정이 수행될 수 있다.
이하에서, 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정을 위한 작업장, 구체적으로 카메라 보정용 필드(230)에서 카메라 보정을 수행하는 방법을 구체적으로 설명한다.
도 6은 실시예에 따른 카메라의 보정 방법을 설명하는 순서도이고, 도 7은 도 6의 S20을 상세히 설명하는 순서도이고, 도 8은 도 6의 S30을 상세히 설명하는 순서도이며, 도 9는 도 6의 S40을 상세히 설명하는 순서도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 어라운드뷰 시스템(100)의 프로세서(170)는 주행 중인 차량(700)의 다수의 카메라(160a, 160b, 160c, 160d) 각각에 의해 획득된 패턴 정보를 포함하는 영상을 수신할 수 있다(S10).
카메라(160a, 160b, 160c, 160d)는 차량(700)의 둘레를 따라 장착될 수 있다. 예컨대, 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)는 차량(700)의 전방, 후방, 좌측 및 우측에 장착될 수 있다. 예컨대, 제1 카메라(160a)는 차량(700)의 전방, 예컨대 앰블럼 부근 또는 라디에이터 그릴 부근에 장착되어, 주행 방향의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득할 수 있다. 예컨대, 제2 카메라(160b)는 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 장착되어, 우측 방향의 피사체를 촬영하여 우측 영상을 획득할 수 있다. 예컨대, 제3 카메라(160c)는 차량(700)의 후방, 예컨대 후방 번호판 또는 트렁크 스위치 부근에 장착되어, 주행 방향의 후방을 촬영하여 후방 영상을 획득할 수 있다. 예컨대, 제4 카메라(160d)는 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 장착되어, 좌측 방향의 피사체를 촬영하여 좌측 영상을 획득할 수 있다. 아울러, 필요에 따라 제1 내지 제4 카메라(160a, 160b, 160c, 160d) 이외에 추가로 카메라가 더 설치될 수도 있다.
예컨대, 차량(700)의 주행과 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정이 연동될 수 있다. 즉, 차량(700)의 주행과 동시에 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정 동작이 수행될 수 있다. 일 예로서, 주행 감지부(미도시)에 의해 차량(700)의 주행이 감지되는 경우, 이러한 감지신호가 프로세서(170)로 전달될 수 있다. 프로세서(170)는 감지신호에 응답하여 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정 기능을 활성화시킬 수 있다. 이에 따라, 차량(700)의 둘레에 장착된 다수의 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)에 전원이 공급되어 각 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 해당 영상이 획득될 수 있다.
구체적으로, 차량(700)이 카메라 보정용 필드(230)의 일측에 진입하여 주행하기 시작하는 경우, 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정 기능이 활성화될 수 있다. 이에 따라, 각 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 차량(700)의 양측에 배치된 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)를 포함하는 피사체에 대한 영상을 획득할 수 있다. 이러한 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)는 프로세서(170)에 의해 패턴 정보로 인식될 수 있다. 일 예로, 각 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)는 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)를 포함하는 피사체에 대한 영상을 프로세서(170)로 전달하는 경우, 프로세서(170)는 영상으로부터 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)를 패턴 정보로 인식할 수 있다. 즉, 영상에 포함된 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)로부터 패턴 정보가 추출될 수 있다. 다른 예로, 각 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)는 획득된 영상으로부터 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)에 대응되는 패턴 정보를 생성하여 패턴 정보를 포함하는 영상을 프로세서(170)로 전달할 수 있다.
패턴 정보에는 3개의 회전각 정보(Roll, Pitch, Yaw)와 3개의 축 정보(X, Y, Z)를 포함할 수 있다. 예컨대, 롤(Roll)은 X축을 기준으로 회전되는 각도로 정의되며, 피치(Pitch)는 Y축을 기준으로 회전되는 각도로 정의되며, 요(Yaw)는 Z축을 기준으로 회전되는 각도로 정의될 수 있다. 예컨대, X축은 차량(700)의 전후 방향이고, Y축은 차량(700)의 좌우 방향이며, Z축은 차량(700)의 수직 방향일 수 있다.
프로세서(170)는 수신된 영상의 패턴 정보를 바탕으로 제1 파라미터를 산출할 수 있다(S20). 예컨대, 패턴 정보의 회전각 정보 및 축 정보를 바탕으로 제1 파라미터가 산출될 수 있다.
구체적으로, 앞서 설명된 바와 같이, 패턴 정보에는 3개의 회전각 정보(Roll, Pitch, Yaw)와 3개의 축 정보(X, Y, Z)가 포함될 수 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 프로세서(170)는 패턴 정보로부터 회전각 정보 및 축 정보를 추출할 수 있다(S22). 축 정보에 의해 예컨대, 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)의 좌표 정보가 파악될 수 있다. 회전각 정보에 의해 예컨대, 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)의 뒤틀림 정보가 파악될 수 있다. 일 예로, 카메라 보정용 필드(230)의 지면이 수평면으로 유지되고 차량(700)이 직선 방향으로 주행되는 경우, 롤값, 피치값 및 요값 모두 0이 될 수 있다. 다른 예로, 카메라 보정용 필드(230)의 지면이 수평면으로 유지되고 차량(700)이 직선 방향에서 이탈되어 주행되는 경우, 롤값이나 피치값은 0이 되지만 요값은 존재할 수 있다. 차량(700)이 직선 방향에서 이탈되는 이탈 폭이 커질수록 요값 또한 커질 수 있다. 직선 방향은 카메라 보정용 필드(230)에 표시된 제1 및 제2 가이드라인과 평행한 방향일 수 있다.
프로세서(170)는 추출된 회전각 정보 및 축 정보를 바탕으로 제1 외적 파리미터를 산출할 수 있다(S25).
통상, 외부 파라미터는 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 변환 관계를 설명하는 파라미터로서, 두 좌표계 사이의 회전(rotation) 및 평행이동(translation) 변환으로 표현될 수 있다. 외부 파라미터는 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 고유 파라미터가 아니기 때문에 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)를 어떤 위치에 어떤 방향으로 설치했는지에 따라 달라지고 또한 월드 좌표계를 어떻게 정의했느냐에 따라서 달라질 수 있다. 회전각 정보와 축 정보를 이용하여 파라미터를 산출하는 기술은 널리 공지된 바 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
다시 도 6을 참조하면, 프로세서(170)는 프레임 단위로 수신되는 영상의 패턴 정보를 바탕으로 차량(700)의 궤적 정보를 산출할 수 있다(S30).
차량(700)의 궤적 정보는 하나의 프레임에서 얻어진 영상의 패턴 정보로는 산출될 수 없다. 즉, 차량(700)의 궤적 정보는 적어도 2개 이상의 프레임 단위로 얻어진 영상의 패턴 정보로부터 산출될 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 이를 위해, 프로세서(170)는 프레임 단위로 수신되는 영상의 패턴 정보 각각으로부터 회전각 정보 및 축 정보를 추출할 수 있다(S32). 예컨대, 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)는 예컨대, 16.67ms 단위로 카메라 보정용 필드(230)의 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)를 촬영할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 이러한 경우, 프레임 단위는 16.67ms일 수 있다. 즉, 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)는 16.67ms마다 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b)를 촬영하여 영상을 얻을 수 있다.
각 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)가 구동되는 경우, 각 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 프레임 단위로 패턴 정보를 포함하는 영상이 획득될 수 있다. 이와 같이 획득된 프레임 단위의 패턴 정보를 포함하는 영상이 프로세서(170)로 전달될 수 있다. 프로세서(170)는 이와 같이 전달되는 프레임 단위의 영상에 포함되는 패턴 정보 각각으로부터 회전각 정보 및 축 정보를 추출할 수 있다.
프로세서(170)는 프레임 단위로 추출된 회전각 정보 및 축 정보를 설정 패턴 정보의 회전각 정보 및 축 정보와 비교할 수 있다(S34).
설정 패턴 정보는 차량(700)이 차량(700)의 둘레의 지면 상에 놓여진 다수의 패턴 부재(231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b) 사이를 직선 방향으로 주행시에 획득되어 설정될 수 있다. 이러한 설정 패턴 정보는 차량(700)이 주행되기 전, 예컨대 조립시설(200)에서 차량(700), 즉 어라운듀뷰 시스템이 장착될 때, 의해 어라운드뷰 시스템(100)의 메모리(140)에 설정되어 저장될 수 있다. 이러한 설정 패턴 정보는 다수회의 직선 방향으로의 주행 시험을 통해 얻어질 수 있다. 이러한 설정 패턴 정보는 조립시설(200)에서 조립되는 차량(700)마다 동일하게 설정될 수 있다. 직선 방향은 카메라 보정용 필드(230)에 표시된 제1 및 제2 가이드라인과 평행한 방향일 수 있다.
설정 패턴 정보는 3개의 회전각 정보(Roll, Pitch, Yaw)와 3개의 축 정보(X, Y, Z)를 포함할 수 있다. 설정 패턴 정보의 3개의 회전각 정보 및 축 정보는 프레임 단위로 설정될 수 있다. 따라서, 프레임 단위로 설정되는 설정 패턴 정보의 회전각 정보 및 축 정보와 실제로 차량(700) 주행 중에 획득된 패턴 정보의 회전각 정보 및 축 정보가 일 대 일로 비교될 수 있다.
예컨대, 제1 프레임 동안 획득된 패턴 정보의 회전각 정보와 제1 프레임에 대해 설정된 설정 패턴 정보의 회전각 정보가 비교되고 제1 프레임 동안 획득된 패턴 정보의 축 정보와 제1 프레임에 대해 설정된 설정 패턴 정보의 축 정보가 비교될 수 있다.
이어서, 제2 프레임 동안 획득된 패턴 정보의 회전각 정보와 제2 프레임에 대해 설정된 설정 패턴 정보의 회전각 정보가 비교되고 제2 프레임 동안 획득된 패턴 정보의 축 정보와 제2 프레임에 대해 설정된 설정 패턴 정보의 축 정보가 비교될 수 있다.
이와 같은 방식으로 각 프레임 단위로 상기 획득된 패턴 정보의 회전각 정보와 설정 패턴 정보의 회전각 정보가 비교되고 각 프레임 단위로 상기 획득된 패턴 정보의 축 정보와 설정 패턴 정보의 축 정보가 비교될 수 있다.
프로세서(170)는 이러한 비교를 통해 차량(700)의 궤적 정보를 산출할 수 있다(S36). 즉, 프로세서(170)는 프레임 단위로 추출된 회전각 정보 및 축 정보와 설정 패턴 정보의 회전각 정보 및 축 정보 간의 차이를 바탕으로 상기 차량(700)의 궤적 정보를 산출할 수 있다.
프레임 단위로 추출된 회전각 정보 및 축 정보와 설정 패턴 정보의 회전각 정보 및 축 정보 간의 차이가 발생되는 경우, 차량(700)이 직선 방향으로 주행되지 않고 직선 방향으로부터 이탈됨을 의미할 수 있다. 예컨대, 차량(700)의 주행이 지속될수록 프레임 단위로 추출된 회전각 정보 및 축 정보와 설정 패턴 정보의 회전각 정보 및 축 정보 간의 차이가 커지는 경우, 차량(700)이 직선 방향으로부터 이탈되는 이탈 폭이 커질 수 있다.
따라서, 프레임 단위로 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 획득된 패턴 정보와 설정 패턴 정보의 비교를 통해 차량(700)의 궤적이 추적될 수 있다.
차량(700)의 궤적 정보에는 프레임 단위의 이탈 폭 정보가 포함될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
다시 도 6을 참조하면, 프로세서(170)는 차량(700)의 궤적 정보를 바탕으로 제1 파라미터를 보정하여 제2 파라미터를 산출할 수 있다(S40).
일 예로, 제1 파라미터는 프레임 단위로 보정될 수 있다. 다른 예로, 제1 파라미터는 다수의 프레임을 포함하는 일정 구간 단위로 보정될 수 있다. 이와 같이, 일정 구간 단위로 제1 파라미터가 보정됨에 따라, 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정에 따른 부하가 경감될 수 있다.
차량(700)이 주행 중에 직선 방향으로부터 이탈되는 경우, 그 이탈되는 이탈 폭이 제1 파라미터에 반영되어 제2 파라미터가 산출될 수 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 프로세서(170)는 차량(700)의 궤적이 직선 방향과 일치하는지를 판단할 수 있다(S42).
차량(700)의 궤적이 직선 방향과 일치하는 경우, 차량(700)이 정해진 궤도를 이탈하지 않는 것이므로, 제1 파라미터는 보정될 필요가 없다. 즉, 제1 파라미터는 이전 프레임에서 산출된 값 그대로 유지될 수 있다(S44).
차량(700)의 궤적이 직선 방향과 일치하지 않는 경우, 프로세서(170)는 차량(700)의 궤적이 설정된 이탈 범위 이내인지를 판단할 수 있다(S46). 설정된 이탈 범위는 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)의 보정이 가능한 최대의 이탈 범위일 수 있다. 따라서, 차량(700)의 궤적이 이러한 최대의 이탈 범위를 벗어나는 경우, 프로세서(170)는 음성이나 화면을 통해 경고를 출력할 수 있다(S50).
차량(700)의 궤적이 설정된 이탈 범위 이내인 경우, 프로세서(170)는 제1 파라미터를 보정하여 제2 파라미터를 산출할 수 있다(S48).
제2 파라미터는 차량(700)의 궤적이 직선 방향으로부터 이탈되는 이탈 범위에 따라 다르게 보정될 수 있다.
차량(700)의 궤적이 직선 방향으로부터 이탈되는 이탈 범위가 클수록 제2 파라미터의 보정 폭은 커질 수 있다.
이와 같이 제1 파라미터가 보정되어 산출된 제2 파라미터를 이용하여 어라운드뷰 영상이 생성되거나 업데이트됨으로써, 각 카메라(160a, 160b, 160c, 160d)로부터 획득되는 인접하는 영상 사이의 경계면에서의 부정합이 제거될 수 있다. 이에 따라, 화면에 디스플레이되는 어라운드뷰 영상이 운전자에게 거슬리지 않게 되어 고객 만족도가 향상될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
200: 조립시설
230: 카메라 보정용 필드
231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b: 패턴 부재
240: 패턴
250: 검사시설
230: 카메라 보정용 필드
231a, 231b, 233a, 233b, 235a, 235b: 패턴 부재
240: 패턴
250: 검사시설
Claims (10)
- 차량의 지면 상에 놓여진 다수의 패턴 부재를 이용하여 카메라를 보정하기 위한 방법에 있어서,
주행 중인 상기 차량의 둘레에 장착된 다수의 카메라 각각에 의해 획득된 패턴 정보를 포함하는 영상을 수신하는 단계;
상기 수신된 영상의 상기 패턴 정보를 바탕으로 제1 파라미터를 산출하는 단계;
프레임 단위로 수신되는 영상의 패턴 정보를 바탕으로 상기 차량의 궤적 정보를 산출하는 단계; 및
상기 차량의 상기 궤적 정보를 바탕으로 상기 제1 파라미터를 보정하여 제2 파라미터를 산출하는 단계를 포함하는 카메라 보정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 수신된 영상의 상기 패턴 정보는 상기 차량의 지면 상에 놓여진 다수의 패턴 부재 각각으로부터 획득되는 카메라 보정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 파라미터를 산출하는 단계는,
상기 패턴 정보로부터 회전각 정보 및 축 정보를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 회전각 정보 및 축 정보를 바탕으로 상기 제1 파라미터를 산출하는 단계를 포함하는 카메라 보정 방법. - 제3항에 있어서,
상기 차량의 상기 궤적 정보를 산출하는 단계는,
상기 프레임 단위로 수신되는 상기 영상의 패턴 정보 각각으로부터 회전각 정보 및 축 정보를 추출하는 단계;
상기 프레임 단위로 추출된 회전각 정보 및 축 정보를 설정 패턴 정보의 회전각 정보 및 축 정보와 비교하는 단계; 및
상기 프레임 단위로 추출된 회전각 정보 및 축 정보와 설정 패턴 정보의 회전각 정보 및 축 정보 간의 차이를 바탕으로 상기 차량의 궤적 정보를 산출하는 단계를 포함하는 카메라 보정 방법. - 제4항에 있어서,
상기 설정 패턴 정보는 상기 차량이 상기 차량의 둘레의 상기 지면 상에 놓여진 다수의 패턴 부재 사이를 직선 방향으로 주행시에 획득되어 설정되는 카메라 보정 방법. - 제4항에 있어서,
상기 비교 단계는
상기 프레임 단위로 추출된 회전각 정보를 상기 설정 패턴 정보의 회전각 정보를 비교하는 단계; 및
상기 프레임 단위로 추출된 축 정보를 상기 설정 패턴 정보의 축 정보를 비교하는 단계를 포함하는 카메라 보정 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제2 파라미터를 산출하는 단계는,
상기 차량의 궤적이 상기 직선 방향과 일치하는지를 판단하는 단계;
상기 차량의 궤적이 상기 직선 방향과 일치하지 않는 경우, 상기 제1 파라미터를 보정하여 상기 제2 파라미터를 산출하는 단계를 포함하는 카메라 보정 방법. - 제7항에 있어서,
상기 산출된 제2 파라미터는 상기 차량의 궤적이 상기 직선 방향으로부터 이탈되는 이탈 범위에 따라 다르게 보정되는 카메라 보정 방법. - 제8항에 있어서,
상기 이탈 범위가 클수록 상기 제2 파라미터의 보정 폭은 커지는 카메라 보정 방법. - 차량의 둘레에 장착된 다수의 카메라; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
주행 중인 상기 카메라 각각에 의해 획득된 패턴 정보를 포함하는 영상을 수신하고,
상기 수신된 영상의 상기 패턴 정보를 바탕으로 제1 파라미터를 산출하고,
프레임 단위로 수신되는 영상의 패턴 정보를 바탕으로 상기 차량의 궤적 정보를 산출하며,
상기 차량의 상기 궤적 정보를 바탕으로 상기 제1 파라미터를 보정하여 제2 파라미터를 산출하는 카메라 보정 장치.
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