KR20220141756A - 열화상 및 일반 카메라를 이용한 fod 및 lod 검출 방법 및 장치 - Google Patents

열화상 및 일반 카메라를 이용한 fod 및 lod 검출 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기차의 무선 충전에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열화상 및 일반 카메라를 이용하여 카테고리에 따른 FOD(Foreign object detection) 및 LOD(Living object detection)를 분류 검출함으로써 무선 충전에 따른 객체 검출률을 높임으로 안전한 제어 정보 제공을 위한 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법 및 장치{FOD and LOD detection method and apparatus using thermal imaging and general camera}
본 발명은 전기차의 무선 충전에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열화상 및 일반 카메라를 이용하여 카테고리에 따른 FOD(Foreign object detection) 및 LOD(Living object detection)를 분류 검출함으로써 무선 충전에 따른 객체 검출률을 높여 안전한 무선 충전 제어 정보 제공을 위한 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 생물체를 인식하는 방법은 PIR(Passive Infrared Sensor) 센서를 이용하여 움직임을 감지하거나 초음파 센서의 변화량을 측정하며, 금속 인식은 자기장 센서를 이용하여 측정되는 변화량을 확인하여 탐지하는 방법이 있다. 그러나 각 센서는 하나의 분류에 속하는 객체만을 탐지 가능하고, 센서의 인식 범위가 넓지 않아 사각이 존재하여 검출률이 높지 않은 문제가 있다.
KR 10-2003-0080299 A KR 10-2017-0121769 B1
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전기차의 무선 충전에서 FOD(Foreign object detection) 및 LOD(Living object detection)를 열화상 및 일반 카메라를 이용하여 검출함으로, 서로 다른 분류에 속하는 객체를 탐지하여 검출률을 높임으로, 무선 충전에 따른 안전을 위한 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기차에 탑재되거나 또는 충전 인프라 영역에 설치된 일반 카메라 및 열화상 카메라를 이용하여 FOD 및 LOD를 검출하는 방법으로서, (a) 일반 카메라로부터 수신된 영상에서 객체를 탐지하는 단계; (b) 열화상 카메라로부터 수신된 화상에서 객체의 온도를 탐지하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (a) 및 상기 단계 (b)에서 탐지된 정보를 합성하여 무선충전 상태를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 단계 (a)의 객체 탐지는, (a1) 상기 영상을 입력값으로 하여 AI를 통해 객체의 위치를 확인하는 단계; 및 (a2) 상기 단계 (a1)에서 위치가 확인된 객체를 FOD와 LOD로 분류하는 단계를 포함하는 것이다.
상기 단계 (b)의 객체 온도 탐지는, (b1) 상기 화상에서 객체의 온도가 화재 발생 임계 온도 이상이 있는지를 확인하는 단계; 및 (b2) 상기 단계 (b1)의 판단 결과, 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 없는 경우, 상온 이상이 있는지를 판단하는 단계를 포함하는 것이다.
상기 단계 (c)에서 무선 충전 상태는 위험, 정상, 그리고 경고 중 적어도 어느 하나인 것이다.
상기 위험은, 상기 FOD로 분류되고, 이 분류된 FOD가 상기 화재 발생 임계 온도 이상인 경우인 것이다.
상기 정상은, 상기 FOD로 분류되고, 이 분류된 FOD가 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 아니거나, 또는 상기 LOD로 분류되고, 이 분류된 LOD가 상기 상온 이상이 아닌 경우 중 어느 하나인 것이다.
상기 경고는, 상기 LOD로 분류되고, 이 분류된 LOD가 상기 상온 이상인 경우인 것이다.
상기 일반 카메라 및 열화상 카메라는 초기에 위치 보정이 이루어지는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은 전기차에 탑재되거나 또는 충전 인프라 영역에 설치된 일반 카메라 및 열화상 카메라를 이용하여 FOD 및 LOD를 검출하는 방법으로서, (a) 일반 카메라로부터 수신된 영상을 입력값으로 하여 AI를 통해 객체의 위치를 확인하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 위치가 확인된 객체를 FOD와 LOD로 분류하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)에서 분류된 FOD가 열화상 카메라로부터 수신된 영상에서 화재 발생 임계 온도 이상이 있는지, 그리고 상기 (b)에서 분류된 LOD가 열화상 카메라로부터 수신된 영상에서 상온 이상이 있는지를 확인하여 무선 충전 상태를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 무선 충전 상태는 위험, 정상, 그리고 경고 중 적어도 어느 하나인 것이다.
상기 위험은, 상기 FOD로 분류되고, 이 분류된 FOD가 상기 화재 발생 임계 온도 이상인 경우인 것이다.
상기 정상은, 상기 FOD로 분류되고, 이 분류된 FOD가 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 아니거나, 또는 상기 LOD로 분류되고, 이 분류된 LOD가 상기 상온 이상이 아닌 경우 중 어느 하나인 것이다.
상기 경고는, 상기 LOD로 분류되고, 이 분류된 LOD가 상기 상온 이상인 경우 인 것이다.
상기 일반 카메라 및 열화상 카메라는 초기에 위치 보정이 이루어지는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면은 전기차에 탑재되거나 또는 충전 인프라 영역에 설치된 일반 카메라 및 열화상 카메라를 이용하여 FOD 및 LOD를 검출하는 방법으로서, (a) 열화상 카메라로부터 입력된 화상에서 객체의 온도가 화재 발생 임계 온도 이상이 있는지를 확인하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 확인 결과, 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 없는 경우, 상온 이상이 있는지를 확인하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)의 확인 결과, 상기 상온 이상이 있는 경우, 이 상온 이상의 객체를 일반 카메라에서 입력된 영상에서 AI를 이용하여 FOD와 LOD로 분류하여 무선 충전 상태를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 무선충전 상태는, 위험, 정상, 그리고 경고 중 적어도 어느 하나인 것이다.
상기 위험은, 상기 단계 (a)의 확인 결과, 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 있는 경우인 것이다.
상기 정상은, 상기 단계 (b)의 확인 결과, 상기 상온 이상이 없거나, 또는 상온 이상이 있고 상기 단계 (b)에서 분류된 객체가 FOD 인 경우 중 하나인 것이다.
상기 경고는, 상기 단계 (b)의 확인 결과, 상기 상온 이상이 있고, 상기 단계 (b)에서 분류된 객체가 LOD 인 경우인 것이다.
상기 일반 카메라 및 열화상 카메라는 초기에 위치 보정이 이루어지는 것이다.
상기 위치 보정은, 일반 카메라 화면과 열화상 카메라 영상을 겹쳐놓는 단계; 및, 일반 카메라 화면상의 특정 물체 이미지와 열화상 카메라 화면상의 사이 특정 물체 이미지의 위치를 동일 위치로 맞추는 단계를 통하여 수행될 수 있다.
상기 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법은, 일반 카메라 영상의 객체의 종류를 판별하는 단계; 및, 상기 판별된 객체 정보를 충전제어기 또는 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
무선 충전 상태가 위험 또는 경고인 경우, 상기 무선 충전 상태 정보를 충전제어기 또는 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면은 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치는, 열화상 카메라 및 일반 카메라로부터, 촬영된 영상을 수신하는 영상 수신부; 상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에 대하여 초기에 위치 보정을 수행하는 위치 보정부; 상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에서 획득된 영상에서 FOD 및 LOD를 검출하는 FOD/LOD 검출부; 및, 상기 FOD/LOD 검출부가 검출한 객체의 정보 또는 무선 충전 상태 정보를 충전제어기 또는 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)로 송신하는 통신부를 포함한다.
상기 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치는, 충전 인프라 영역에 설치될 수 있다.
상기 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치는, 전기차에 장착될 수 있다.
상기 검출한 객체의 종류에는, 생물체인지 여부에 대한 정보 또는 금속물체인지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 FOD/LOD 검출부는, 상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에서 획득된 영상에서 열 발생 물체의 위치를 검출하는 기능을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면은 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 시스템으로서, 열화상 카메라 및 일반 카메라; 상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라로부터, 촬영된 영상을 수신하는 영상 수신부; 상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에 대하여 초기에 위치 보정을 수행하는 위치 보정부; 상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에서 획득된 영상에서 FOD 및 LOD를 검출하는 FOD/LOD 검출부; 및, 상기 FOD/LOD 검출부가 검출한 객체의 정보 또는 무선 충전 상태 정보를 충전제어기 또는 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)로 송신하는 통신부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 다양한 환경에서 FOD 및 LOD 검출 인식률을 향상시키고 열화상 카메라를 이용하여 FOD 및 LOD 검출을 동반하여 무선 충전에 발생될 수 있는 안전 문제를 사전에 예방하고 대처할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션이 탑재된 컴퓨터 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치가 전기차에 장착되는 구성을 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치를 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치에서 열화상 및 일반 카메라의 객체 탐지에 따른 위치 보정을 통한 출력을 보여주는 개념도.
도 5는 도 1에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법을 수행하는 순서도.
도 6은 도 1에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법의 제 1 실시예를 나타낸 순서도.
도 7은 도 1에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법의 제 2 실시예를 나타낸 순서도.
도 8은 초기 위치보정 설정을 설명하기 위한 도면.
도 9는 생물체 온도 검출 및 금속 물체 검출 모습을 나타내는 도면.
도 10은 무선 충전 충전기에 장착된 FOD 및 LOD 검출장치의 예시적 형태를 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션이 탑재된 컴퓨터 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)는 프로세서(110), 프로그램과 데이터를 저장하는 비휘발성 저장부(111), 실행 중인 프로그램을 저장하는 휘발성 메모리(112), 다른 기기와 통신을 수행하기 위한 통신부(113), 이들 장치 사이의 내부 통신 통로인 버스 등으로 이루어져 있다. 실행중인 프로그램으로는, 장치 드라이버, 운영체계(Operating System), 및 다양한 어플리케이션이 있을 수 있다. 도시되지는 않았지만 전자장치는 배터리와 같은 전력제공부를 포함한다.
열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 시스템은 열화상 및 일반카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)에 열화상 및 일반 카메라(20)가 더 포함된 구조를 의미하며 별도의 통신 인터페이스를 이용하여 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)(200)와 통신이 이루어진다.
열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)는 지상에서 이동하는 이동체, 예를 들어 전기차 등에 장착된 열화상 및 일반 카메라(20)에서 획득된 특정지역의 영상을 수신한다. 그리고 열화상 및 일반 카메라에서 획득된 영상을 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)으로 전달해준다. 물론 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)에는 데이터 인터페이스 장치(미도시) 등에서 이를 받아 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)으로 적절히 전달해 줄 수 있다. 즉 데이터 인터페이스 장치는 영상 신호를 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)으로 전달하는 과정에서 일종의 버퍼 역할을 수행할 수 있다. 또한 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)에는 열화상 및 일반 카메라 드라이버(121)가 설치되어, 전술한 바와 같은 열화상 및 일반 카메라(20)의 작동을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)은, 전술한 바와 같은 열화상 및 일반 카메라에서 획득된 영상에서 FOD 및 LOD를 검출하는 역할을 수행한다. 이러한 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)은 열화상 및 일반 카메라의 영상 신호를 이용하여 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)에 설치되어 동작되는 프로그램이며, 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)의 수행에 의한 FOD 및 LOD 검출 방법에 관하여는 이하 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치가 전기차에 장착되는 구성을 나타낸 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3에 따른 장치에서 열화상 및 일반 카메라의 객체 탐지에 따른 위치 보정을 통한 출력을 보여주는 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 무선 충전이 가능한 전기차(1)의 내부에는 카메라(20)와, 소형 인공지능용 컴퓨터(10), 디스플레이(30)를 포함할 수 있다.
카메라(20)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 무선 충전이 가능한 전기차(1)의 임의의 부분에 이미지를 획득하는 일반 카메라(20a) 및 열화상 카메라(20b)가 쌍을 이루어 구성되며, 본 발명에서는 카메라(20)가 전기차(1)의 전면에 장착되어 충전영역에 존재하는 FOD 및 LOD를 검출하게 되는데, 이때 실제 객체 및 열 정보를 획득하게 된다. 그리고 카메라(20)는 획득된 정보를 외부로 전달하기 위하여 통신 인터페이스를 포함하고 있으며, 이 통신 인터페이스는 획득된 이미지 정보를 외부 처리장치에 전달되도록 한다. 즉 별도의 인터페이스(CAN, USB) 등을 통하여 전기차 무선충전 통신 제어 장치 혹은 차량 내부 정보제공 단말에 정보를 전달한다. 그리고 별도의 입력장치를 통하여 일반 카메라(20a)와 열화상 카메라(20b)의 객체 탐지를 위한 위치 보정이 초기에 이루어지며, 도 4는 열화상 및 일반 카메라에서 실제 객체 탐지를 위한 위치 보정으로 객체(40)가 합성되는 출력을 보여주고 있으며, 도시되지는 않았지만 LOD를 탐지하였을 때, 열 정보와 함께 탐지된 생물체 명을 화면상에 표시할 수 있고, FOD를 탐지하였을 때 또한 열 정보와 탐지된 FOD 금속체 명을 화면상에 표시한다.
소형 인공지능용 컴퓨터(10)는 카메라(11)를 통하여 FOD 및 LOD가 검출되도록 하기 위한 외부 처리장치로서, 전기차(1) 내부에 포함될 수 있으며, 전기차 무선 충전 서버에 포함되어 구성될 수도 있다. 소형 인공지능용 컴퓨터(10)가 카메라(20)로부터 획득된 정보를 수신하여 FOD 및 LOD를 탐지하는데 카메라(20)에서 획득된 각 이미지를 합성한 후 FOD 및 LOD를 검출하는 알고리즘을 수행하게 된다. 이후 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC; Elcectric Vehicle Communication Controller)에 수행된 결과를 전달하여 통신이 이루어진 충전기에 충전 관련 값 설정 및 충전 중단을 요청할 수 있다. 예를 들어 하나의 분류에 속하는 객체가 발견되며 초기 설정을 통하여 보정된 열화상 카메라의 검출 영역에서 해당 객체의 온도, 분류명, 상태(정상, 경고, 위험)를 표시할 수 있도록 한다. 또한 통신이 수립된 충전기로 충전 파라메터 설정 및 충전 중단 요청을 수행할 수 있다.
디스플레이(30)는 소형 인공지능 컴퓨터(10)에서 처리된 결과를 표시하거나무선 충전에 따른 경고 및 위험 정보를 출력하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법을 수행하는 순서도이다.
먼저 열화상 및 일반 카메라를 이용하여 FOD 및 LOD를 검출하기 이전에 전기차에 탑재된 열화상 및 일반 카메라는 도 4에서와 같이 일반 카메라에서 검출된 객체 정보와 열화상 카메라에서 추출되는 객체의 동일성을 보장하기 위하여 위치 보정기능이 동작된다.
도 5를 참조하면 일반 카메라로부터 수신된 영상에서 객체를 탐지한다(S100). 여기서 객체 탐지는 영상을 입력값으로 하여 AI를 통해 객체의 위치를 확인하고, 위치가 확인된 객체를 AI를 이용하여 FOD와 LOD로 분류한다.
그리고 열화상 카메라로부터 수신된 화상에서 온도를 탐지한다(S110). 이때 온도 탐지는 화상에서 검출된 온도가 화재 발생 임계 온도(80도) 이상이 있는지를 확인하고, 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 없는 경우, 상온 이상이 있는지를 확인한다.
이후 단계 S100 및 단계 S110에서 탐지된 정보를 합성하여 무선충전 상태를 판단한다(S120). 여기서 정보 합성은 단계 S100에서 탐지된 FOD와 단계 S110에서 탐지 시 화재 발생 임계 온도 이상이 있는지와 단계 S100에서 탐지된 LOD가 단계 110에서 탐지 시 화재 발생 임계 온도 이상이 없고 생명체 감시 온도인, 즉 상온 이상이 있는지를 확인하여 이를 합성하는 것이다. 그리고 확인 결과에 따라 무선 충전 위험, 정상, 경고등의 무선 충전 상태를 판단한다. 따라서 분류된 FOD가 화재 발생 임계 온도 이상이 있으면, 무선 충전 위험 상태이고, 분류된 FOD가 화재 발생 임계 온도 이상이 없으면 무선 충전 정상 상태가 된다. 그리고 분류된 LOD가 상온 이상이면 무선 충전 경고 상태이고, 분류된 LOD가 상온 이상이 아니면 무선 충전 정상 상태가 된다.
도 6은 본 발멸에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법의 제 1 실시예를 보여주는 순서도이다.
먼저 일반 카메라로부터 수신된 영상을 입력값으로 하여 AI를 통해 객체의 위치를 확인한다(S200).
이후 단계 S200의 위치 확인된 객체를 AI를 이용하여 분류한다(S210). 이때 객체의 분류 카테고리는 금속 및 생물체로 FOD 및 LOD로 분류하게 된다.
이어서 FOD로 분류된 객체가 열화상 카메라로부터 수신된 영상에서 화재 발생 임계 온도 이상이 있는지를 확인한다(S220).
확인(S220) 결과, 분류된 FOD에 화재 발생 임계 온도 이상이 있으면 무선충전 위험(S240)이 되며, 분류된 FOD에 화재 발생 임계 온도 이상이 없으면, 무선 충전 정상(S250)이 된다.
반면 LOD로 분류된 객체에 열화상 카메라로부터 수신된 영상에서 상온 이상이 있는지를 확인(S230)하여, 분류된 LOD에 상온 이상이 없으면 무선 충전 정상(S50) 상태가 되며, 분류된 LOD에 상온 이상이 있으면 무선 충전 경고(S260) 상태가 된다.
도 7은 본 발명에 따른 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법의 제 2 실시예를 보여주는 순서도이다.
먼저 열화상 카메라로부터 입력된 화상에서 검출된 온도가 화재 발생 임계 온도 이상이 있는지를 확인한다(300).
확인(S300) 결과, 검출된 온도가 화재 발생 임계 온도 이상이 있을 경우 무선 충전 위험(S340) 상태가 되며, 검출된 온도가 화재 발생 임계 온도 이상이 없을 경우, 검출된 온도가 상온 이상이 있는지를 확인한다(S310).
확인(S310) 결과, 검출된 온도가 상온 이상이 없을 경우, 무선 충전 정상(S350) 상태가 되며, 검출된 온도가 상온 이상이 있을 경우, 검출된 상온 이상의 객체를 일반 카메라에서 입력된 영상에서 객체의 위치를 AI를 이용하여 확인하고 분류한다(S320). 여기서 앞서 설명한 도 6의 제 1 실시예와 도 7의 제 2 실시예와의 차이점은 제 2 실시예에서는 일반 카메라에서 입력된 영상에서 객체의 위치를 확인하고 분류하는 과정이 열화상 카메라에서 검출된 온도가 상온 이상이 있을 경우에 만 AI를 이용하여 객체의 위치 및 분류 과정이 이루어지므로 전력장치의 배터리 소모를 줄일 수 있다.
이어서 단계 S320에서 분류된 객체가 LOD 인지를 확인한다(S330).
확인(S330) 결과, 분류된 객체가 LOD가 아닌 경우에는 무선 충전 정상(S350) 상태가 되며, 분류된 객체가 LOD인 경우에는 무선 충전 경고(S360) 상태가 된다.
도 8은 초기 위치보정 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에서는 도 3에 도시된 카메라(20)에서 전달되는 이미지 정보들을 표시하는 화면이 도시되어 있다. 특정 물체에 대한 일반 카메라 이미지(51)와 열화상 카메라 이미지(52)가 도시되어 있다. 열화상 카메라 이미지(52)는 옅은 흰색으로 나타나 있으며, 일반 카메라 이미지(51)와는 그 위치가 약간 어긋나 있다. 본 발명의 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)의 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)은, 이와 같이 일반 카메라 화면과 열화상 카메라 화면을 겹친 후, 특정 물체에 대한 일반 카메라 이미지(51)와 열화상 카메라 이미지(52)를 동일 위치로 맞추도록 어느 한 화면을 이동시키는 방식으로 초기 위치보정을 수행한다. 예를 들어 도 8에서 회색으로 나타난 thermal region(53)을 이동시킴으로써 일반 카메라 이미지(51)와 열화상 카메라 이미지(52)를 동일 위치로 맞추는 방식으로 초기 위치보정을 수행한다. Thermal region(53)은, 사용자가 설정할 수도 있고, 또는 열이 검출된 영역을 중심으로 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)이 자동으로 설정할 수도 있다. 또한 이러한 위치조정은 전술한 바와 같이 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)이 자동으로 수행할 수도 있고, 또는 도 8과 같이 제공되는 화면에서 사용자가 키보드 등을 이용하여 수행할 수도 있다.
도 9는 생물체 온도 검출 및 금속 물체 검출 모습을 나타내는 도면이다.
도 9에서는 FOD 및 LOD의 검출 화면을 나타낸다. 도 8에서 설정된 Thermal Region(53) 안에서 검출될 경우 물체의 정보와 열 정보를 화면상에 합성하여 표시한다. 도 9(a),(b)에서 thermal region은, thermal region 표시선(61)으로 나타내어지고, 'thermal region' 표시글자(62)에 의해 thermal region임을 알려준다.
도 9(a)에서, 사람이 '객체'로 검출되어, 그 객체의 영역이 객체영역 표시선(71)으로 나타내어져 있고, 객체의 온도(72)가 표시되어 있다. 마찬가지로 도 9(b)에서도, 금속물체가 '객체'로 검출되어, 그 객체의 영역이 객체영역 표시선(81)으로 나타내어져 있고, 객체의 온도(82)가 표시되어 있다.
이와 같이 영상 내의 물체가 사람인지, 다른 생물체인지 또는 금속 객체인지 등의 검출은, 일반 카메라(20a)로부터 수신한 영상에서, 본 발명의 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)이 AI 기반 알고리즘을 이용하여 수행할 수 있다. 또한 해당 객체에 대하여 표시된 온도는 열화상 카메라(20b)에서 측정된 온도로서, 본 발명의 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)이 열화상 카메라(20b)로부터 수신한 정보이다.
일반 카메라(20a) 및 열화상 카메라(20b)로부터의 영상의 수신은, 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)의 영상 수신부에 의해 수행된다. 이러한 영상 수신부는, 도 1의 열화상 및 일반 카메라 드라이버(121)가 수행할 수도 있고, 또는 별도의 영상 수신부를 구비할 수도 있다.
이와 같이 검출된 생물체 및 금속물체 정보 및 온도 정보는 통신부(113)를 통하여 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)(200)로 전달될 수 있다. 또한 이러한 검출된 생물체 및 금속물체 정보 및 온도 정보는 통신부(113)를 통하여 통신제어기(300)로 전달될 수도 있다.
또한 도 6 또는 도 7에서 무선 충전 상태가 위험 또는 경고인 것으로 판단된 경우, 본 발명의 FOD 및 LOD 검출 어플리케이션(120)은 상기 무선 충전 상태 정보를 충전제어기(300) 또는 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)로 송신할 수 있다.
도 10은 무선 충전 충전기에 장착된 FOD 및 LOD 검출장치(100)의 예시적 형태를 나타내는 도면이다.
이하에서 '충전 인프라'는 충전제어기(300) 및 급전패드(310,320,330)를 포함하는 인프라에 대한 명칭으로 사용하기로 한다.
도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 FOD 및 LOD 검출 방법을 수행하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)는, 전기차(1)에 장착될 수도 있고, 또는 도 10에 도시된 바와 같이 충전 인프라 영역에 설치되어 급전패드(310,320,330)에서의 충전을 제어하는 충전제어기(300)와 연동되어 있을 수도 있다. FOD 및 LOD 검출 장치(100)가 '충전제어기(300)와 연동'되어 있다 함은, 충전제어기(300)와 무선 또는 유선의 통신이 가능하게 연결되어 있음을 의미한다. 즉, FOD 및 LOD 검출 장치(100)는, 경우에 따라 충전제어기(300) 내에 장착되어 있을 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 바와 같이 충전제어기(300)와 무선 또는 유선의 통신이 가능하게 연결되어 있으면 된다.
또한 역시 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한, FOD 및 LOD 검출 장치(100)에 영상을 제공하는 카메라(20)는, 전기차(1)에 장착될 수도 있고, 또는 도 10에 도시된 바와 같이 충전 인프라 영역에 설치될 수 있다. '충전 인프라 영역'이라 함은 충전제어기(300) 및 급전패드(310,320,330)가 설치된 영역을 의미한다. 바람직하게는 도 10에 도시된 바와 같이 급전패드(310,320,330) 인근에 설치되어, 급전패드(310,320,330) 상의 생물체 또는 금속물체를 촬영할 수 있도록 하는 것이 좋다. 즉, 충전제어기(300)가 급전패드(310,320,330)와 연동되어 있지만, 공간상으로는 멀리 떨어진 경우라면 '카메라(20)가 설치되는 충전 인프라 영역'이라 함은 급전패드(310,320,330) 인근 영역을 가리키는 것이다.
즉, 카메라(20)와 FOD 및 LOD 검출 장치(100)는 모두 전기차(1)에 장착되거나 모두 충전 인프라 영역에 설치될 수도 있다. 또는 카메라(20)는 충전 인프라 영역에 설치되고 FOD 및 LOD 검출 장치(100)는 전기차(1)에 설치되거나, 그 반대로 카메라(20)는 전기차(1)에 설치되고 FOD 및 LOD 검출 장치(100)는 충전 인프라 영역에 설치될 수도 있다.
어떤 경우든지 카메라(20)는, FOD 및 LOD 검출 장치(100)와 연동되어, FOD 및 LOD 검출 장치(100)로 급전 패드(310,320,330) 위의 영상을 제공할 수 있다.
또한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)는, 전기차(1)에 장착되든지 또는 충전 인프라 영역에 설치되든지, 통신부(113)를 통한 통신을 이용하여 충전제어기(300)와, 급전 패드(310,320,330) 위의 검출 객체에 대한 정보, 즉, 객체의 종류 및 온도 정보 등의 제공 등을 수행할 수 있다.
충전제어기(300)가, 급전 패드(310,320,330) 위에 있지 않아야 될 조건의 객체 정보를 FOD 및 LOD 검출 장치(100)로부터 수신한 경우, 해당 급전 패드에서의 충전을 중지시킬 수 있고, 경우에 따라 알람 등을 통하여 해당 급전 패드 상에 경고를 발생시킬 수 있다.
또한 FOD 및 LOD 검출 장치(100)가 전기차(1)에 장착되든지 또는 충전 인프라 영역에 설치되든지, 역시 통신부(113)를 통한 통신을 이용하여, 전기차(1)에 장착된 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)(200)로 급전 패드(310,320,330) 위의 검출 객체에 대한 정보, 즉, 객체의 종류 및 온도 정보 등을 제공할 수 있다.
전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)(200)가 급전 패드(310,320,330) 위에 있지 않아야 될 조건의 객체 정보를 FOD 및 LOD 검출 장치(100)로부터 수신한 경우, 디스플레이 등을 통하여 운전자에게 경고할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1: 전기차
10: 소형 인공지능 컴퓨터
20: 카메라
30: 디스플레이
40: 객체
51: 일반 카메라 이미지
52: 열화상 카메라 이미지
53: thermal region
61: thermal region 표시선
62: thermal region 표시글자
71,81: 객체영역 표시선
72,82: 객체온도 표시글자
100: 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치
110: 프로세서
111: 저장부
112: 메모리
113: 통신부
120: FOD 및 LOD 검출 어플리케이션
121: 열화상 및 일반 카메라 드라이버
200: 전기차 무선충전 통신 제어장치
300: 충전제어기
310,320,330: 급전패드

Claims (29)

  1. 전기차에 탑재되거나 또는 충전 인프라 영역에 설치된 일반 카메라 및 열화상 카메라를 이용하여 FOD 및 LOD를 검출하는 방법으로서,
    (a) 일반 카메라로부터 수신된 영상에서 객체를 탐지하는 단계;
    (b) 열화상 카메라로부터 수신된 화상에서 객체의 온도를 탐지하는 단계; 및
    (c) 상기 단계 (a) 및 상기 단계 (b)에서 탐지된 정보를 합성하여 무선충전 상태를 판단하는 단계
    를 포함하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (a)의 객체 탐지는,
    (a1) 상기 영상을 입력값으로 하여 AI를 통해 객체의 위치를 확인하는 단계; 및
    (a2) 상기 단계 (a1)에서 위치가 확인된 객체를 FOD와 LOD로 분류하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (b)의 객체 온도 탐지는,
    (b1) 상기 화상에서 객체의 온도가 화재 발생 임계 온도 이상이 있는지를 확인하는 단계; 및
    (b2) 상기 단계 (b1)의 판단 결과, 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 없는 경우, 상온 이상이 있는지를 판단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계 (c)에서 무선 충전 상태는
    위험, 정상, 그리고 경고 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  5. 청구항 4에 있어서
    상기 위험은,
    상기 FOD로 분류되고, 이 분류된 FOD가 상기 화재 발생 임계 온도 이상인 경우인 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 정상은,
    상기 FOD로 분류되고, 이 분류된 FOD가 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 아니거나, 또는 상기 LOD로 분류되고, 이 분류된 LOD가 상기 상온 이상이 아닌 경우 중 어느 하나인 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FDO 및 LOD 검출 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 경고는,
    상기 LOD로 분류되고, 이 분류된 LOD가 상기 상온 이상인 경우인 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 일반 카메라 및 열화상 카메라는 초기에 위치 보정이 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  9. 전기차에 탑재되거나 또는 충전 인프라 영역에 설치된 일반 카메라 및 열화상 카메라를 이용하여 FOD 및 LOD를 검출하는 방법으로서,
    (a) 일반 카메라로부터 수신된 영상을 입력값으로 하여 AI를 통해 객체의 위치를 확인하는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)에서 위치가 확인된 객체를 FOD와 LOD로 분류하는 단계; 및
    (c) 상기 단계 (b)에서 분류된 FOD가 열화상 카메라로부터 수신된 영상에서 화재 발생 임계 온도 이상이 있는지, 그리고 상기 (b)에서 분류된 LOD가 열화상 카메라로부터 수신된 영상에서 상온 이상이 있는지를 확인하여 무선 충전 상태를 판단하는 단계
    를 포함하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 무선 충전 상태는
    위험, 정상, 그리고 경고 중 적어도 어느 하나 인 것을 특징으로 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 위험은,
    상기 FOD로 분류되고, 이 분류된 FOD가 상기 화재 발생 임계 온도 이상인 경우 인 것
    을 특징으로 하는 열화상 카메라 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  12. 청구항 10에 있어서
    상기 정상은,
    상기 FOD로 분류되고, 이 분류된 FOD가 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 아니거나, 또는 상기 LOD로 분류되고, 이 분류된 LOD가 상기 상온 이상이 아닌 경우 중 어느 하나인 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FDO 및 LOD 검출 방법.
  13. 청구항 10에 있어서
    상기 경고는,
    상기 LOD로 분류되고, 이 분류된 LOD가 상기 상온 이상인 경우 인 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 일반 카메라 및 열화상 카메라는 초기에 위치 보정이 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  15. 전기차에 탑재되거나 또는 충전 인프라 영역에 설치된 일반 카메라 및 열화상 카메라를 이용하여 FOD 및 LOD를 검출하는 방법으로서,
    (a) 열화상 카메라로부터 입력된 화상에서 객체의 온도가 화재 발생 임계 온도 이상이 있는지를 확인하는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)의 확인 결과, 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 없는 경우, 상온 이상이 있는지를 확인하는 단계; 및
    (c) 상기 단계 (b)의 확인 결과, 상기 상온 이상이 있는 경우, 이 상온 이상의 객체를 일반 카메라에서 입력된 영상에서 AI를 이용하여 객체의 위치를 확인하고 FOD와 LOD로 분류하여 무선 충전 상태를 판단하는 단계
    를 포함하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 무선충전 상태는,
    위험, 정상, 그리고 경고 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 위험은,
    상기 단계 (a)의 확인 결과, 상기 화재 발생 임계 온도 이상이 있는 경우인 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 정상은,
    상기 단계 (b)의 확인 결과, 상기 상온 이상이 없거나, 또는 상온 이상이 있고 상기 단계 (b)에서 분류된 객체가 FOD 인 경우 중 하나인 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 경고는,
    상기 단계 (b)의 확인 결과, 상기 상온 이상이 있고, 상기 단계 (b)에서 분류된 객체가 LOD 인 경우인 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법,
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 일반 카메라 및 열화상 카메라는 초기에 위치 보정이 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  21. 청구항 8, 청구항 14 및 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 보정은,
    일반 카메라 화면과 열화상 카메라 영상을 겹쳐놓는 단계; 및,
    일반 카메라 화면상의 특정 물체 이미지와 열화상 카메라 화면상의 사이 특정 물체 이미지의 위치를 동일 위치로 맞추는 단계
    를 통하여 수행되는 것을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  22. 청구항 1, 청구항 9 및 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    일반 카메라 영상의 객체의 종류를 판별하는 단계; 및,
    상기 객체의 정보를 충전제어기 또는 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)로 송신하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  23. 청구항 4, 청구항 10 및 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    무선 충전 상태가 위험 또는 경고인 경우,
    상기 무선 충전 상태 정보를 충전제어기 또는 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)로 송신하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 방법.
  24. 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치로서,
    열화상 카메라 및 일반 카메라로부터, 촬영된 영상을 수신하는 영상 수신부;
    상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에 대하여 초기에 위치 보정을 수행하는 위치 보정부;
    상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에서 획득된 영상에서 FOD 및 LOD를 검출하는 FOD/LOD 검출부; 및,
    상기 FOD/LOD 검출부가 검출한 객체의 정보 또는 무선 충전 상태 정보를 충전제어기 또는 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)로 송신하는 통신부
    를 포함하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치는,
    충전 인프라 영역에 설치되는 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치는,
    전기차에 장착되는 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치.
  27. 청구항 24에 있어서,
    상기 검출한 객체의 종류에는,
    생물체인지 여부에 대한 정보 또는 금속물체인지 여부에 대한 정보를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치.
  28. 청구항 24에 있어서,
    상기 FOD/LOD 검출부는,
    상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에서 획득된 영상에서 열 발생 물체의 위치를 검출하는 기능
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 장치.
  29. 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 시스템으로서,
    열화상 카메라 및 일반 카메라;
    상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라로부터, 촬영된 영상을 수신하는 영상 수신부;
    상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에 대하여 초기에 위치 보정을 수행하는 위치 보정부;
    상기 열화상 카메라 및 상기 일반 카메라에서 획득된 영상에서 FOD 및 LOD를 검출하는 FOD/LOD 검출부; 및,
    상기 FOD/LOD 검출부가 검출한 객체의 정보 또는 무선 충전 상태 정보를 충전제어기 또는 전기차 무선충전 통신 제어장치(EVCC)로 송신하는 통신부
    를 포함하는 열화상 및 일반 카메라를 이용한 FOD 및 LOD 검출 시스템.
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