WO2016186319A1 - 차량 운전 보조 장치 및 차량 - Google Patents

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WO2016186319A1
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image
vehicle
processor
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camera
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PCT/KR2016/003586
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이제훈
윤정석
진주경
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엘지전자 주식회사
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    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/40—Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle including a vehicle driving assistance device and a vehicle driving assistance device.
  • the vehicle is a device for moving in the direction desired by the user on board.
  • An example is a car.
  • Sensors mounted on autonomous vehicles include cameras, infrared sensors, radars, GPS, riders, gyroscopes, etc. Among them, cameras occupy an important position as sensors that replace human eyes.
  • a stereo camera may be used for the vehicle.
  • Previous stereo cameras used lenses having the same angle of view. Cameras comprising a narrow angle lens are advantageous in detecting a far object, while disadvantageous in detecting a near object.
  • a camera including a wide-angle lens is advantageous in detecting near objects, while disadvantageous in detecting far objects. Since the stereo camera according to the related art uses two cameras having the same angle of view, there is a problem in that it is not properly utilized for both near object detection and far object detection.
  • an object of the present invention is to provide a vehicle driving assistance apparatus including two cameras having different angles of view.
  • the first camera including a first lens having a first angle of view, to obtain a first image in front of the vehicle;
  • a second camera including a second lens having a second angle of view different from the first angle of view, and obtaining a second image in front of the vehicle;
  • detecting an object based on each of the first image and the second image processing each of the first image and the second image to obtain a stereo image, and based on the stereo image,
  • a vehicle driving assistance apparatus comprising; a processor that performs a disparity operation.
  • an embodiment of the present invention provides a vehicle comprising the vehicle driving assistance device.
  • the camera since the camera includes both a narrow angle camera and a wide angle camera, both near object detection and far object detection are possible.
  • FIG. 1 is a view showing the appearance of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram referred to describe a vehicle driving assistance apparatus included in the vehicle of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
  • 3A to 3B illustrate various examples of internal block diagrams of a vehicle driving assistance apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 3A-3B illustrates an internal block diagram of the processor of FIGS. 3A-3B
  • FIGS. 5A-5B are diagrams for reference to an operation description of the processor of FIG. 4.
  • 5A and 5B are views referred to for describing an operating method of the processor 170 of FIG. 4 based on stereo images obtained in the first and second frame sections, respectively.
  • 6A to 6B are views referred to for describing the operation of the vehicle driving assistance apparatus of FIGS. 3A to 3C.
  • FIG. 7 is an example of an internal block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is a view referred to for explaining the binning process and the cropping process operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram referred to for describing an operation of generating a stereo image according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram referred to for describing a first image according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram referred to for describing a second image, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a stereo image generated based on a first image and a second image, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 to 14 are exemplary views illustrating a first image, a second image, and a stereo image according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle described herein may be a concept including an automobile and a motorcycle.
  • a vehicle is mainly described for a vehicle.
  • the vehicle described herein may be a concept including both an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, an electric vehicle having an electric motor as a power source, and the like.
  • the left side of the vehicle means the left side of the driving direction of the vehicle
  • the right side of the vehicle means the right side of the driving direction of the vehicle
  • LHD left hand drive
  • RHD vehicles are also included in the scope of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing the appearance of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 700 includes wheels 103FR, 103FL, 103RL,... Rotated by a power source, a steering wheel 721a for adjusting the traveling direction of the vehicle 700, and the vehicle 700.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 provided therein may be provided.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may include a stereo camera, and an image obtained by the stereo camera may be signal processed in the processor.
  • the overall length is the length from the front to the rear of the vehicle 700
  • the width is the width of the vehicle 700
  • the height means the length from the bottom of the wheel to the loop.
  • the full length direction L is a direction in which the full length measurement of the vehicle 700 is a reference
  • the full width direction W is a direction in which the full width measurement of the vehicle 700 is a reference
  • the full height direction H is a vehicle. It may mean the direction that is the basis of the height measurement of (700).
  • the vehicle 700 may be a concept including an autonomous vehicle.
  • the vehicle 700 may be described as a host vehicle 700 in order to be distinguished from other vehicles.
  • FIG. 2 is a diagram referred to describe a vehicle driving assistance apparatus included in the vehicle of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may include a first camera 195a including the first lens 193a and a second camera 195b including the second lens 193b. have.
  • the first camera 195a and the second camera 195b may be referred to as a stereo camera.
  • the first lens 193a may be a lens having a first angle of view.
  • the second lens 193b may be a lens having a second angle of view different from the first angle of view.
  • the first lens 193a may be a narrow angle lens
  • the second lens 193b may be a wide angle lens.
  • the narrow angle lens and the wide angle lens may be defined based on an angle of view of 60 degrees.
  • the narrow angle lens may be a lens having an angle of view of 60 degrees or less.
  • the narrow angle lens may have an angle of view of 0 degrees or more.
  • the narrow angle lens may have an angle of view of 12 degrees or more and 60 degrees or less.
  • the narrow angle lens may be referred to as a telephoto lens.
  • the wide angle lens may be a lens having an angle of view greater than 60 degrees.
  • the wide angle lens may have an angle of view of 180 degrees or less.
  • the wide-angle lens may have an angle of view of 63 degrees to 104 degrees.
  • the image sensor included in the first lens 193a and the first camera 195a may be disposed perpendicular to the ground so that the first camera 195a may acquire an image in front of the vehicle.
  • the image sensor included in the second lens 193b and the second camera 195b may be disposed perpendicularly to the ground so that the second camera 195a may acquire an image in front of the vehicle.
  • the second camera 195a may be spaced apart from the first camera 195a by a predetermined distance in a horizontal direction. Since the first camera 195a and the second camera 195b are spaced apart from each other, the disparity based on the first image received from the first camera 195a and the second image received from the second camera 195b. It may be possible to perform the operation.
  • the vehicle driving assistance device 100 includes a first light shield 192a and a second light shield for shielding light incident on the first lens 193a and the second lens 193b, respectively.
  • the part 192b may be provided.
  • the first light shielding part 192a may shield a part of the light incident on the first lens 193a or may guide light incident on the first lens 193a.
  • the second light shield 192b may shield a part of the light incident on the second lens 193b or may guide light incident on the second lens 193b.
  • the first and second light shields 192a and 192b may be referred to as first and second light guide parts.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 of the drawing may be a structure detachable to a ceiling or a windshield of the vehicle 700.
  • 3A to 3B illustrate various examples of internal block diagrams of a vehicle driving assistance apparatus according to various embodiments of the present disclosure.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 of FIGS. 3A to 3B may process signals related to images received from the first camera 195a and the second camera 195b based on computer vision, and may be associated with a vehicle. Information can be generated.
  • the vehicle related information may include vehicle control information for direct control of the vehicle, or vehicle driving assistance information for driving guide to the vehicle driver.
  • 3A is an internal block diagram of a vehicle driving assistance apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 of FIG. 3A may include a first camera 195a, a second camera 195b, an interface unit 130, a memory 140, a processor 170, and a power supply unit. 190 may be included.
  • the first camera 195a may acquire a first image of the surroundings of the vehicle.
  • the first camera 195a may acquire a first image in front of the vehicle.
  • the first camera 195a may include an image sensor (eg, CMOS or CCD).
  • the first image may include a plurality of frames.
  • the first image may further include information about a distance compared to the second image. This is because the first image was captured by the first camera 195a including the narrow angle lens.
  • the second camera 195b may acquire a second image of the surroundings of the vehicle.
  • the second camera 195b may acquire a second image in front of the vehicle.
  • the second camera 195b may include an image sensor (eg, CMOS or CCD).
  • the second image may include a plurality of frames.
  • the second image may further include information of a wider field of view than the first image. This is because the second image was captured by the second camera 195b including the wide-angle lens.
  • the first camera 195a and the second camera 195b may include an image processor.
  • the image processor may process and process a still image or a moving image acquired through the image sensor.
  • the image processor may be configured separately from or integrated with the processor 170.
  • the interface unit 130 may exchange signals, information, and data with other devices in the vehicle 700.
  • the interface unit 130 may receive vehicle-related data or transmit a signal processed or generated by the processor 170 to the outside. To this end, the interface unit 130 performs data communication with the control unit 770, the vehicle display apparatus 400, the sensing unit 760, the vehicle driver 750, and the like, by wire or wireless communication. can do.
  • the interface unit 130 may receive navigation information by data communication with the controller 770, the vehicle display apparatus 400, or an additional navigation device.
  • the navigation information may include set destination information, route information according to the destination, map information related to driving of the vehicle, and current location information of the vehicle. Meanwhile, the navigation information may include location information of the vehicle on the road.
  • the interface unit 130 may receive sensor information from the controller 770 or the sensing unit 760.
  • the sensor information includes vehicle direction information, vehicle position information (GPS information), vehicle angle information, vehicle speed information, vehicle acceleration information, vehicle tilt information, vehicle forward / reverse information, battery information, fuel information, tire information, vehicle lamp It may include at least one of information, vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, rain information.
  • Such sensor information may include heading sensors, yaw sensors, gyro sensors, position modules, vehicle forward / reverse sensors, wheel sensors, vehicle speed sensors,
  • the vehicle body may be obtained from a body tilt sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor by steering wheel rotation, a vehicle interior temperature sensor, a vehicle interior humidity sensor, a rain sensor, and the like.
  • the position module may include a GPS module for receiving GPS information.
  • vehicle driving information the vehicle driving information related to the vehicle driving.
  • the interface unit 130 may provide a control signal to the controller 770 or the vehicle driver 750.
  • the signal may be a control signal.
  • the processor 170 may provide a control signal to the power source driver 751, the steering driver 752, or the brake driver 753 through the interface unit 130.
  • the memory 140 may store various data for operations of the overall vehicle driving assistance apparatus 100, such as a program for processing or controlling the processor 170.
  • the memory 140 may store data for identifying an object. For example, when a predetermined object is detected in the images acquired through the first camera 195a and the second camera 195b, the memory 140 determines, by a predetermined algorithm, what the object corresponds to. Data can be stored.
  • the memory 140 may store data about traffic information. For example, when predetermined traffic information is detected in the images acquired through the first camera 195a and the second camera 195b, the memory 140 may determine what the traffic information is by a predetermined algorithm. You can save the data to see if that is the case.
  • the memory 140 may be various storage devices such as a ROM, a RAM, an EPROM, a flash drive, a hard drive, and the like, in hardware.
  • the processor 170 controls the overall operation of each unit in the vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the processor 170 may process a vehicle front image or a vehicle surrounding image obtained by the first camera 195a and the second camera 195b. In particular, the processor 170 performs signal processing based on computer vision. Accordingly, the processor 170 may acquire an image of the front of the vehicle or the surrounding of the vehicle from the first camera 195a and the second camera 195b, and perform object detection and object tracking based on the image. In particular, the processor 170 may detect lane detection (LD), vehicle detection (VD), pedestrian detection (PD), light spot detection (BD), and traffic detection. Traffic sign recognition (TSR), road surface detection, and the like may be performed.
  • LD lane detection
  • VD vehicle detection
  • PD pedestrian detection
  • BD light spot detection
  • TSR Traffic sign recognition
  • road surface detection and the like may be performed.
  • the processor 170 may detect information from the vehicle surrounding image acquired by the first camera 195a and the second camera 195b.
  • the information may be information about a vehicle driving situation.
  • the information may be a concept including road information, traffic law information, surrounding vehicle information, vehicle or pedestrian traffic light information, construction information, traffic condition information, parking lot information, lane information, and the like.
  • the processor 170 may check the information by comparing the detected information with the information stored in the memory 140.
  • the processor 170 may receive weather information, road traffic state information, for example, TPEG (Transport Protocol Expert Group) information through the communication unit 120.
  • TPEG Transport Protocol Expert Group
  • the processor 170, the vehicle driving assistance apparatus 100 may grasp, in real time, the traffic situation information around the vehicle, which is determined based on the image.
  • the processor 170 may receive navigation information and the like from the vehicle display apparatus 400 or a separate navigation device (not shown) through the interface unit 130.
  • the processor 170 may receive sensor information from the controller 770 or the sensing unit 760 through the interface unit 130.
  • the sensor information includes vehicle direction information, vehicle position information (GPS information), vehicle angle information, vehicle speed information, vehicle acceleration information, vehicle tilt information, vehicle forward / reverse information, battery information, fuel information, tire information, vehicle It may include at least one of lamp information, vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, steering wheel rotation information.
  • the processor 170 may receive images acquired by the first camera 195a and the second camera 195b.
  • the acquired image may be a vehicle front image or a vehicle surrounding image.
  • the processor 170 may detect an object based on the first image received from the first camera 195a.
  • the processor 170 may track the detected object.
  • the first image may be a far image in front of the vehicle obtained by the narrow angle camera 195a.
  • the processor 170 may detect an object based on the second image received from the second camera 195b.
  • the processor 170 may track the detected object.
  • the second image may be a near field image of the front of the vehicle obtained by the wide angle camera 195b.
  • a criterion for distinguishing a long distance from a short distance may be 50m.
  • the distance may be a distance greater than 50m and less than 300m based on the vehicle 700.
  • the short distance may be a distance of 0 m or more and 50 m or less based on the vehicle 700. It is noted that the present invention is not limited thereto.
  • the processor 170 may obtain a stereo image by processing each of the first image and the second image.
  • the processor 170 may perform a disparity operation on the front of the vehicle based on the stereo image.
  • the processor 170 may detect an object in a stereo image.
  • the processor 170 may track the detected object.
  • the processor 170 may calculate the distance to the object, the relative speed to the object, or the speed of the object based on the disparity calculation.
  • the processor 170 may detect and track the first object based on the first image. In a state in which the first object detected based on the first image is tracked, when the distance to the first object calculated based on the disparity operation is equal to or less than the reference value, the processor 170 based on the second image.
  • the first object can be tracked.
  • the object can be detected more accurately by adaptively utilizing the first image and the second image. This is because when the first image is a far image and the second image is a near image, it is more accurate to detect an object based on the first image when it is far and to detect an object based on the second image when it is near. .
  • the processor 170 may adjust the resolution, the exposure degree, and the content of the first image and the second image.
  • the resolution, the exposure degree, and the contents of the processed first image and the second image may coincide with each other.
  • the resolution, exposure degree, and contents of the two images that are the basis of the stereo image must match.
  • the content may mean at least one object included in the image. Two images for one content must be secured to generate a stereo image.
  • the processor 170 may bin the first image.
  • the binning operation on the first image will be described in more detail with reference to FIGS. 8 to 9.
  • the processor 170 may crop the second image.
  • the cropping processing operation on the second image will be described in more detail with reference to FIGS. 8 to 9.
  • the processor 170 may adjust the zoom ratio of the camera of the first camera 195a or the second camera 195b.
  • the first camera 195a may include a plurality of zoom lenses and a zoom barrel.
  • the second camera 195b may include a plurality of zoom lenses and a zoom barrel.
  • the processor 170 may adjust the zoom magnification of the first camera 195a by adjusting the position of the zoom barrel of the first camera 195a.
  • the processor 170 may adjust the zoom magnification of the second camera 195b by adjusting the position of the zoom barrel of the second camera 195b.
  • the zoom ratio of the first camera 195a or the second camera 195b can be adjusted differently or the same.
  • the processor 170 may provide the vehicle driver 750 with a control signal based on the object information and the disparity information through the interface unit 130. For example, the processor 170 may provide a control signal to the power source driver 751, the steering driver 752, or the brake driver 753 of the vehicle driver 750. The control signal may be provided to the vehicle driver 750 via the controller 770 of the vehicle 700.
  • the processor 170 when the object is detected on the side of the traveling line of the host vehicle 700 and the distance to the object is less than or equal to the preset distance, the processor 170 provides a control signal to the power source driver 751 to accelerate the acceleration. By doing this, collision with the object can be avoided.
  • the processor 170 when the object is detected on the traveling line of the host vehicle 700 and the distance to the object is less than or equal to the preset distance, the processor 170 provides a control signal to the steering driver 752 to perform steering. This can avoid collisions with objects.
  • the processor 170 when the object is detected on the traveling line of the host vehicle 700 and the distance to the object is less than or equal to the preset distance, the processor 170 provides a control signal to the brake drive unit 753 to decelerate or stop. By doing so, collision with the object can be avoided.
  • the processor 170 may classify an ADAS application based on the first image and an ADAS application based on the second image among a plurality of ADAS applications according to characteristics of the first image and the second image.
  • the processor 170 may implement an ADAS application requiring a far image based on the first image.
  • the processor 170 may be configured to execute an application of a forward collision warning (FCW), autonomous emergency braking (ACE), adaptive cruise control (ACC), or distronic system (DTR) among a plurality of ADAS applications based on the first image.
  • FCW Forward Collision Warning
  • AEB Autonomous Emergency Braking
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • DTR Distronic System
  • the processor 170 may provide information or data obtained from the first image to a forward collision warning (FCW), autonomous emergency braking (AEB), adaptive cruise control (ACC), or distro system (DTR) application.
  • the DTR may be called Distronic Plus or Disronic Plus with steering assist.
  • the DTR may be a technology in which a Lane Keeping Assistant System (LKAS) is combined with an ACC.
  • LKAS Lane Keeping Assistant System
  • the processor 170 may implement an ADAS application that requires a wide range of images based on the second image.
  • the processor 170 may implement an application of cross traffic alert (CTA), traffic sign recognition (TSR), or traffic jam assist (TJA) among a plurality of ADAS applications based on the second image.
  • Cross Traffic Alert (CTA), Traffic Sign Recognition (TSR), and Traffic Jam Assist (TJA) are applications in which a wider range of object detection is important, including driving lanes of the subject vehicle 700 at close range.
  • the processor 170 may provide information or data obtained from the second image to a cross traffic alert (CTA), traffic sign recognition (TSR), and traffic jam assist (TJA) application.
  • the processor 170 may perform an object detection or object tracking operation located at a far distance based on the first image.
  • the first image is an image obtained based on the narrow angle lens, and is advantageous for detecting and tracking an object located at a far distance. You can more accurately detect and track remotely located objects.
  • the processor 170 may perform an object detection or emergency object detection operation located at a short distance based on the second image. Since the second image is an image acquired based on a wide-angle lens, and is an image obtained from a wide field of view, it is advantageous for object detection and emergency object detection located at a short distance. More precisely located object detection and emergency object detection can be performed.
  • a criterion for distinguishing a long distance from a short distance may be 50m.
  • the distance may be a distance greater than 50m and less than 300m based on the vehicle 700.
  • the short distance may be a distance of 0 m or more and 50 m or less based on the vehicle 700. It is noted that the present invention is not limited thereto.
  • the processor 170 may select one of the first image and the second image as an image for detecting an object based on the traveling speed.
  • the processor 170 may select the first image as an image for detecting an object. This is because, in the case of high-speed driving, the far image may be usefully used rather than the near image.
  • the processor 170 may select the second image as an image for detecting an object. This is because, in the case of low-speed driving, the near field image may be usefully used rather than the far field image.
  • the processor 170 may select one of the first image and the second image as an image for detecting an object based on the driving situation.
  • the processor 170 may select the first image as an image for detecting an object. This is because a far-field image may be more usefully used than a near-field image in a high-speed road where high-speed driving is performed.
  • the processor 170 may select the second image as an image for detecting an object. This is because near-distance images can be used more effectively than long-distance images in urban roads where various obstacles exist while driving at low speed.
  • the processor 170 may select the second image as an image for detecting an object. This is because when driving in the rain, snow or fog, a wider field of view image is required.
  • the processor 170 may include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors (processors), It may be implemented using at least one of controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors processors
  • It may be implemented using at least one of controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • the processor 170 may be controlled by the controller 770.
  • the power supply unit 190 may supply power required for the operation of each component under the control of the processor 170.
  • the power supply unit 190 may receive power from a battery inside the vehicle.
  • 3B is an internal block diagram of the vehicle driving assistance apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 of FIG. 3B further includes an input unit 110, a communication unit 120, and an output unit 150 as compared to the vehicle driving assistance apparatus 100 of FIG. 3A.
  • an input unit 110 a communication unit 120
  • an output unit 150 as compared to the vehicle driving assistance apparatus 100 of FIG. 3A.
  • the input unit 110 may include a plurality of buttons or a touch screen attached to the vehicle driving assistance apparatus 100, particularly, the camera 195. Through a plurality of buttons or a touch screen, the vehicle driving assistance apparatus 100 may be turned on and operated. In addition, various input operations may be performed.
  • the input unit 110 may include a microphone for converting a user's voice input into an electrical signal and transmitting the same to the processor 170.
  • the communication unit 120 may exchange data with the mobile terminal 600, the server 601, or another vehicle 602 in a wireless manner.
  • the communication unit 120 may exchange data wirelessly with a mobile terminal of a vehicle driver.
  • various data communication methods such as Bluetooth, WiFi Direct, WiFi, APiX, and NFC are possible.
  • the communication unit 120 may receive weather information, road traffic information, for example, TPEG (Transport Protocol Expert Group) information from the mobile terminal 600 or the server 601. Meanwhile, the vehicle driving assistance apparatus 100 may transmit the grasped real-time information to the mobile terminal 600, the server 601, or another vehicle 602.
  • TPEG Transport Protocol Expert Group
  • the user's mobile terminal 600 and the vehicle driving assistance device 100 may perform pairing with each other automatically or by executing the user's application.
  • the communication unit 120 may receive the traffic light change information from the external server 601.
  • the external server 601 may be a server located at a traffic control station for controlling traffic.
  • the output unit 150 may include a display unit 151 and a sound output unit 152.
  • the display unit 151 may display various information processed by the processor 170.
  • the display unit 151 may display an image related to the operation of the vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the display unit 151 may include a transparent display disposed in close proximity to a cluster, a head up display (HUD), or a wind shield on the front of the vehicle.
  • the display module 151 may include a projection module that projects an image onto the windshield of the vehicle 700.
  • the audio output unit 152 may output sound to the outside based on the audio signal processed by the processor 170. To this end, the audio output unit 152 may include at least one speaker.
  • FIGS. 3A-3B illustrates an internal block diagram of the processor of FIGS. 3A-3B
  • FIGS. 5A-5B are diagrams for reference to an operation description of the processor of FIG. 4.
  • the processor 170 may include an image preprocessor 410, a binning processor 412, a first object detector 413, a cropping processor 414, a second object detector 415, and a stereo image.
  • the generator 417 may include a disparity calculator 420, a third object detector 434, an object checker 436, an object tracking unit 440, and an application unit 450.
  • the image preprocessor 410 may receive an image from the camera 195 and perform preprocessing.
  • the image preprocessing unit 410 may include noise reduction, rectification, calibration, color enhancement, and color space conversion (CSC) on an image. ), Interpolation, camera gain control, and the like. Accordingly, a sharper image may be obtained than the stereo image captured by the camera 195.
  • CSC color space conversion
  • the binning processor 412 may bin the first image received from the first camera 195a.
  • the image input to the binning processor 412 may be an image preprocessed by the image preprocessor 410.
  • the binning processor 412 may convert information of at least two pixel units in the first image into information of one pixel unit. As such, the resolution of the first image in the binning process may be reduced.
  • the binning processor 412 may bin the non-contiguous frames of the first image including a plurality of frames.
  • the first object detector 413 may detect an object based on the first image received from the first camera 195a.
  • the image input to the first object detector 413 may be an image preprocessed by the image preprocessor 410.
  • the first object detector 413 may calculate a distance from the detected object and a relative speed with the object.
  • the first object detector 413 may track the detected object and calculate a distance to the object based on the size of the object that changes with time.
  • the first object detector 413 may calculate a relative speed with the object based on the distance from the object.
  • the cropping processor 414 may crop the second image received from the second camera 195b.
  • the image input to the cropping processor 414 may be an image preprocessed by the image preprocessor 410.
  • the cropping processor 414 may cut out an unnecessary area of the second image.
  • the cropping processor 414 may crop the non-contiguous frames of the second image including the plurality of frames.
  • the second object detector 415 may detect the object based on the second image received from the second camera 195b.
  • the image input to the second object detector 415 may be an image preprocessed by the image preprocessor 410.
  • the second object detector 413 may calculate a distance from the detected object and a relative speed with the object.
  • the second object detector 415 may track the detected object and calculate a distance to the object based on an object size that changes with time.
  • the second object detector 413 may calculate a relative speed with the object based on the distance from the object.
  • the stereo image generator 417 may generate a stereo image based on the binned first image and the cropped second image.
  • the stereo image generator 417 may generate a stereo image by rectifying the binned first image or the cropped second image.
  • the processor 170 may adjust the size of any one of the binned first image and the cropped second image to adjust the size of the image, and then generate a stereo image.
  • the processor 170 may adjust the size of both the binned first image and the cropped second image, adjust the size of the image, and generate a stereo image.
  • the disparity calculator 420 may perform stereo matching on the received images and obtain a disparity map according to the stereo matching. That is, disparity information about the stereo image of the front of the vehicle may be obtained.
  • the stereo matching may be performed in units of pixels of stereo images or in units of predetermined blocks.
  • the disparity map may refer to a map in which stereo parallax information of stereo images, that is, left and right images, is numerically represented.
  • the third object detector 434 may detect the object.
  • the object detector 434 may detect an object with respect to at least one of the images based on the disparity information information.
  • the object detector 434 may detect an object with respect to at least one of the images.
  • the object verification unit 436 may classify and verify the detected object.
  • the object confirmation unit 436 may classify and confirm the objects detected by the first object detector 413, the second object detector 415, and the third object detector 434.
  • the object verification unit 436 may include an identification method using a neural network, a support vector machine (SVM) method, a method of identifying by AdaBoost using a haar-like feature, or a histograms of oriented gradients (HOG). Techniques can be used.
  • SVM support vector machine
  • AdaBoost a method of identifying by AdaBoost using a haar-like feature
  • HOG histograms of oriented gradients
  • the object checking unit 436 may check the objects by comparing the objects stored in the memory 140 with the detected objects.
  • the object confirmation unit 436 may check the surrounding vehicles, lanes, road surfaces, signs, danger zones, tunnels, and the like, which are located around the vehicle.
  • the object tracking unit 440 may perform tracking on the identified object. For example, in order to sequentially identify the object in the obtained stereo images, calculate the motion or motion vector of the identified object, track the movement of the object, etc. based on the calculated motion or motion vector. Can be. Accordingly, it is possible to track surrounding vehicles, lanes, road surfaces, signs, dangerous areas, tunnels, and the like, which are located around the vehicle.
  • the application unit 450 may calculate a risk of the vehicle 700 based on various objects located around the vehicle, for example, another vehicle, a lane, a road surface, a sign, and the like. In addition, it is possible to calculate the possibility of colliding with the vehicle ahead, whether the vehicle slips.
  • the application unit 450 may output, as vehicle driving assistance information, a message for informing the user of such information, based on the calculated risk, the possibility of colliding or the slip.
  • a control signal for attitude control or driving control of the vehicle 700 may be generated as vehicle control information.
  • the processor 170 may include an image preprocessor 410, a disparity calculator 420, a segmentation unit 432, an object detector 434, an object checker 436, and an object tracking unit ( 440 and only a part of the application unit 450 may be included.
  • 5A and 5B are views referred to for describing an operating method of the processor 170 of FIG. 4 based on stereo images obtained in the first and second frame sections, respectively.
  • the stereo camera 195 acquires a stereo image.
  • the disparity calculator 812 in the processor 170 receives the stereo images FR1a and FR1b signal-processed by the image preprocessor 811 and performs stereo matching on the received stereo images FR1a and FR1b. To obtain a disparity map 520.
  • the disparity map 520 is a leveling disparity between the stereo images FR1a and FR1b. The greater the disparity level is, the closer the vehicle is to the distance, and the smaller the disparity level is, the lower the disparity map is. We can calculate that distance of is far.
  • the disparity map when displaying such a disparity map, the disparity map may be displayed such that the larger the disparity level, the higher the luminance, and the smaller the disparity level, the lower the luminance.
  • the first to fourth lanes 528a, 528b, 528c, 528d and the like have corresponding disparity levels, respectively, the construction area 522, the first front vehicle 524.
  • each of the second front vehicles 526 has a corresponding disparity level.
  • the segmentation unit 432, the object detection unit 814, and the object confirmation unit 436 may perform segment, object detection, and detection on at least one of the stereo images FR1a and FR1b based on the disparity map 520. Perform object verification.
  • the first to fourth lanes 538a, 538b, 538c, 538d, the construction area 532, the first front vehicle 534, and the second front vehicle 536 detect an object. And confirmation may be performed.
  • the stereo camera 195 acquires a stereo image.
  • the disparity calculator 812 in the processor 170 receives the stereo images FR2a and FR2b signal-processed by the image preprocessor 811 and performs stereo matching on the received stereo images FR2a and FR2b. To obtain a disparity map 540.
  • the first to fourth lanes 548a, 548b, 548c, 548d and the like have corresponding disparity levels, respectively, the construction area 542, the first front vehicle 544.
  • each of the second front vehicles 546 has a corresponding disparity level.
  • the segmentation unit 432, the object detection unit 814, and the object confirmation unit 436 may perform segment, object detection, and detection on at least one of the stereo images FR2a and FR2b based on the disparity map 540. Perform object verification.
  • the first to fourth lanes 558a, 558b, 558c and 558d, the construction area 552, the first front vehicle 554, and the second front vehicle 556 detect the object. And confirmation may be performed.
  • the object tracking unit 816 may perform tracking on the identified object by comparing FIG. 5A with FIG. 5B.
  • the object tracking unit 816 may track the movement of the object based on the motion or the motion vector of each object identified in FIGS. 5A and 5B. Accordingly, tracking of a lane, a construction area, a first front vehicle, a second front vehicle, and the like located around the vehicle can be performed.
  • 6A to 6B are views referred to for describing the operation of the vehicle driving assistance apparatus of FIGS. 3A to 3C.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating a situation in front of a vehicle captured by the stereo camera 195 provided in a vehicle.
  • the vehicle front situation is displayed in a bird eye view.
  • the first lane 642a, the second lane 644a, the third lane 646a, the fourth lane 648a is located, the first lane 642a and the second A construction area 610a is located between the lanes 644a, a first front vehicle 620a is located between the second lane 644a and the third lane 646a, and the third lane 646a and the fourth lane. It can be seen that the second front vehicle 630a is disposed between the lanes 648a.
  • FIG. 6B illustrates displaying the vehicle front situation detected by the vehicle driving assistance apparatus together with various types of information.
  • the image as shown in FIG. 6B may be displayed on the display unit 180, the vehicle display apparatus 400, or the display unit 741 provided in the vehicle driving assistance apparatus.
  • FIG. 6B illustrates that information display is performed based on an image captured by the stereo camera 195, unlike FIG. 6A.
  • a construction area 610b is located between the lanes 644b
  • a first front vehicle 620b is located between the second lane 644b and the third lane 646b
  • the third lane 646b and the fourth lane It can be seen that the second front vehicle 630b is disposed between the lanes 648b.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 performs signal processing based on stereo images captured by the stereo cameras 195a and 195b to construct a construction area 610b, a first front vehicle 620b, and a second front vehicle 630b. You can check the object for).
  • the first lane 642b, the second lane 644b, the third lane 646b, and the fourth lane 648b may be identified.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 is based on the stereo image captured by the stereo camera 195, the distance to the construction area 610b, the first front vehicle 620b, the second front vehicle 630b. Information can be calculated.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may receive sensor information about the vehicle from the controller 770 or the sensing unit 760.
  • the vehicle speed information 672, the gear information 671, and the yaw rate information 673 are displayed on the vehicle front image upper portion 670, and the angle of the vehicle is displayed on the vehicle front image lower portion 680. While the information 682 is illustrated, various examples are possible. In addition, the width information 683 of the vehicle and the curvature information 681 of the road may be displayed together with the angle information 682 of the vehicle.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may receive speed limit information, etc. for the road on which the vehicle is traveling, through the communication unit 120 or the interface unit 130.
  • speed limit information 640b is displayed.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may display various pieces of information illustrated in FIG. 6B through the display unit 180. Alternatively, the vehicle driving assistance apparatus 100 may store various pieces of information without additional display. In addition, the information may be used for various applications.
  • FIG. 7 is an example of an internal block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 700 includes a communication unit 710, an input unit 720, a sensing unit 760, an output unit 740, a vehicle driver 750, a memory 730, an interface unit 780, a control unit 770, and a power supply unit. 790, the vehicle driving assistance apparatus 100, and the vehicle display apparatus 400.
  • the communication unit 710 may include one or more wireless communication devices between the vehicle 700 and the mobile terminal 600, between the vehicle 700 and the external server 601, or between the vehicle 700 and another vehicle 602. It may include a module. In addition, the communication unit 710 may include one or more modules for connecting the vehicle 700 to one or more networks.
  • the communication unit 710 may include a broadcast receiving module 711, a wireless internet module 712, a short range communication module 713, a location information module 714, an optical communication module 715, and a V2X communication module 716. have.
  • the broadcast receiving module 711 receives a broadcast signal or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast includes a radio broadcast or a TV broadcast.
  • the wireless internet module 712 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the vehicle 700.
  • the wireless internet module 712 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network in accordance with wireless internet technologies.
  • wireless Internet technologies include wireless LAN (WLAN), wireless-fidelity (Wi-Fi), wireless fidelity (Wi-Fi) Direct, digital living network alliance (DLNA), wireless broadband (WiBro), WiMAX ( World Interoperability for Microwave Access (HSDPA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), and the like.
  • 712 transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology in a range including the Internet technologies not listed above.
  • the wireless internet module 712 may exchange data wirelessly with the external server 601.
  • the wireless internet module 712 may receive weather information and road traffic information (eg, TPEG (Transport Protocol Expert Group)) information from the external server 601.
  • TPEG Transport Protocol Expert Group
  • the short range communication module 713 is for short range communication, and includes Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Near field communication may be supported using at least one of Near Field Communication (NFC), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, and Wireless Universal Serial Bus (Wireless USB) technologies.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • Near field communication may be supported using at least one of Near Field Communication (NFC), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, and Wireless Universal Serial Bus (Wireless USB) technologies.
  • the short range communication module 713 may form short range wireless communication networks to perform short range communication between the vehicle 700 and at least one external device. For example, the short range communication module 713 may exchange data with the mobile terminal 600 wirelessly.
  • the short range communication module 713 may receive weather information and traffic condition information of a road (for example, a transport protocol expert group (TPEG)) from the mobile terminal 600. For example, when the user boards the vehicle 700, the mobile terminal 600 and the vehicle 700 of the user may perform pairing with each other automatically or by executing an application of the user.
  • TPEG transport protocol expert group
  • the location information module 714 is a module for obtaining the location of the vehicle 700, and a representative example thereof is a GPS (Global Positioning System) module.
  • GPS Global Positioning System
  • the vehicle may acquire the position of the vehicle using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the optical communication module 715 may include an optical transmitter and an optical receiver.
  • the light receiver may convert the light signal into an electrical signal to receive information.
  • the light receiver may include a photo diode (PD) for receiving light.
  • Photodiodes can convert light into electrical signals.
  • the light receiver may receive information of the front vehicle through the light emitted from the light source included in the front vehicle.
  • the light emitter may include at least one light emitting device for converting an electrical signal into an optical signal.
  • the light emitting element is a light emitting diode (LED).
  • the light emitting unit converts the electric signal into an optical signal and transmits it to the outside.
  • the light transmitting unit may emit an optical signal to the outside through the blinking of the light emitting device corresponding to the predetermined frequency.
  • the light emitting unit may include a plurality of light emitting element arrays.
  • the light emitting unit may be integrated with a lamp provided in the vehicle 700.
  • the light emitting unit may be at least one of a headlight, a taillight, a brake light, a turn signal, and a vehicle width lamp.
  • the optical communication module 715 may exchange data with another vehicle 602 through optical communication.
  • the V2X communication module 716 is a module for performing wireless communication with the server 601 or another vehicle 602.
  • the V2X module 716 includes a module capable of implementing inter-vehicle communication (V2V) or inter-vehicle communication (V2I) protocol.
  • the vehicle 700 may perform wireless communication with the external server 601 and another vehicle 602 through the V2X communication module 716.
  • the input unit 720 may include a driving manipulation unit 721, a camera 195, a microphone 723, and a user input unit 724.
  • the driving operation means 721 receives a user input for driving the vehicle 700.
  • the driving manipulation means 721 may include a steering input means 721a, a shift input means 721b, an acceleration input means 721c, and a brake input means 721d.
  • the steering input means 721a receives an input of a traveling direction of the vehicle 700 from the user.
  • the steering input means 721a is preferably formed in a wheel shape to enable steering input by rotation.
  • the steering input means 721a may be formed of a touch screen, a touch pad, or a button.
  • the shift input means 721b receives an input of parking P, forward D, neutral N, and reverse R of the vehicle 700 from the user.
  • the shift input means 721b is preferably formed in the form of a lever.
  • the shift input unit 721b may be formed as a touch screen, a touch pad, or a button.
  • the acceleration input means 721c receives an input for accelerating the vehicle 700 from the user.
  • the brake input means 721d receives an input for deceleration of the vehicle 700 from the user.
  • the acceleration input means 721c and the brake input means 721d are preferably formed in the form of a pedal. According to an embodiment, the acceleration input means 721c or the brake input means 721d may be formed as a touch screen, a touch pad, or a button.
  • the camera 195 may include an image sensor and an image processing module.
  • the camera 195 may process a still image or a moving image obtained by an image sensor (eg, CMOS or CCD).
  • the image processing module may process the still image or the moving image acquired through the image sensor, extract necessary information, and transfer the extracted information to the controller 770.
  • the vehicle 700 may include a camera 195 for capturing a vehicle front image or a vehicle surrounding image and an internal camera 195c for capturing an interior image of the vehicle.
  • the internal camera 195c may acquire an image of the passenger.
  • the internal camera 195c may acquire an image for biometric recognition of the passenger.
  • the internal camera 195c may acquire an image of a passenger in the vehicle 700 and detect how many people are in the vehicle.
  • FIG. 7 illustrates that the camera 195 is included in the input unit 720
  • the camera 195 has a configuration included in the vehicle driving assistance apparatus 100 as described with reference to FIGS. 2 to 6. It may be explained.
  • the microphone 723 may process an external sound signal into electrical data.
  • the processed data may be utilized in various ways depending on the function being performed in the vehicle 700.
  • the microphone 723 may convert the user's voice command into electrical data.
  • the converted electrical data may be transferred to the controller 770.
  • the camera 722 or the microphone 723 may be a component included in the sensing unit 760, not a component included in the input unit 720.
  • the user input unit 724 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 724, the controller 770 may control the operation of the vehicle 700 to correspond to the input information.
  • the user input unit 724 may include a touch input means or a mechanical input means. According to an embodiment, the user input unit 724 may be disposed in one region of the steering wheel. In this case, the driver may manipulate the user input unit 724 with a finger while holding the steering wheel.
  • the sensing unit 760 senses a signal related to driving of the vehicle 700.
  • the sensing unit 760 may include a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, a tilt sensor, a weight sensor, a heading sensor, a yaw sensor, a gyro sensor.
  • Position module vehicle forward / reverse sensor, battery sensor, fuel sensor, tire sensor, steering sensor by steering wheel rotation, vehicle interior temperature sensor, vehicle interior humidity sensor, rain sensor, ultrasonic sensor, radar , Light Detection And Ranging (LiADAR), and the like.
  • LiADAR Light Detection And Ranging
  • the sensing unit 760 may include vehicle collision information, vehicle direction information, vehicle position information (GPS information), vehicle angle information, vehicle speed information, vehicle acceleration information, vehicle tilt information, vehicle forward / reverse information, and battery information.
  • the sensing signal may be obtained such as fuel information, tire information, vehicle lamp information, vehicle internal temperature information, vehicle internal humidity information, rain information, steering wheel rotation angle, and the like.
  • the sensing unit 760 in addition to the accelerator pedal sensor, pressure sensor, engine speed sensor (engine speed sensor), air flow sensor (AFS), intake temperature sensor (ATS), water temperature sensor (WTS), throttle
  • the sensor may further include a position sensor TPS, a TDC sensor, a crank angle sensor CAS, and the like.
  • the sensing unit 760 may include a biometric information detecting unit.
  • the biometric information detector detects and acquires biometric information of the passenger.
  • Biometric information includes fingerprint information, iris-scan information, retina-scan information, hand geo-metry information, facial recognition information, voice recognition ( Voice recognition) information.
  • the biometric information sensing unit may include a sensor for sensing biometric information of the passenger.
  • the internal camera 195c and the microphone 723 may operate as sensors.
  • the biometric information detecting unit may acquire hand shape information and face recognition information through the internal camera 195c.
  • the output unit 740 outputs the information processed by the controller 770 and may include a display unit 741, a sound output unit 742, and a haptic output unit 743.
  • the display 741 may display information processed by the controller 770.
  • the display unit 741 may display vehicle related information.
  • the vehicle related information may include vehicle control information for direct control of the vehicle, or vehicle driving assistance information for driving guide to the vehicle driver.
  • the vehicle related information may include vehicle state information indicating a current state of a vehicle or vehicle driving information related to driving of the vehicle.
  • the display unit 741 may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible display). display, a 3D display, or an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • display a 3D display, or an e-ink display.
  • the display unit 741 forms a layer structure with or is integrally formed with the touch sensor, thereby implementing a touch screen.
  • a touch screen may provide an output interface between the vehicle 700 and the user while functioning as a user input unit 724 that provides an input interface between the vehicle 700 and the user.
  • the display unit 741 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 741 to receive a control command by a touch method. Using this, when a touch is made to the display unit 741, the touch sensor may sense the touch and the controller 770 may generate a control command corresponding to the touch based on the touch sensor.
  • the content input by the touch method may be letters or numbers or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the display unit 741 may include a cluster (cluster) so that the driver can check the vehicle status information or vehicle driving information while driving.
  • the cluster can be located on the dashboard. In this case, the driver can check the information displayed on the cluster while keeping the gaze in front of the vehicle.
  • the display unit 741 may be implemented as a head up display (HUD).
  • HUD head up display
  • information may be output through a transparent display provided in the wind shield.
  • the display unit 741 may include a projection module to output information through an image projected on the wind shield.
  • the sound output unit 742 converts the electrical signal from the control unit 770 into an audio signal and outputs the audio signal.
  • the sound output unit 742 may include a speaker.
  • the sound output unit 742 may output a sound corresponding to the operation of the user input unit 724.
  • the haptic output unit 743 generates a tactile output.
  • the haptic output unit 743 may vibrate the steering wheel, the seat belt, and the seat so that the user can recognize the output.
  • the vehicle driver 750 may control operations of various vehicles.
  • the vehicle driver 750 may receive a control signal from the vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the vehicle driver 750 may control each device based on the control signal.
  • the vehicle driver 750 includes a power source driver 751, a steering driver 752, a brake driver 753, a lamp driver 754, an air conditioning driver 755, a window driver 756, an airbag driver 757, and a sunroof. It may include a driver 758 and a suspension driver 759.
  • the power source driver 751 may perform electronic control of the power source in the vehicle 700.
  • the power source driver 751 may perform electronic control on the engine. Thereby, the output torque of an engine, etc. can be controlled.
  • the power source driver 751 is an engine, the speed of the vehicle may be limited by limiting the engine output torque under the control of the controller 770.
  • the power source driver 751 may perform control on the motor. Thereby, the rotation speed, torque, etc. of a motor can be controlled.
  • the power source driver 751 may receive an acceleration control signal from the vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the power source driver 751 may control the power source according to the received acceleration control signal.
  • the steering driver 752 may perform electronic control of a steering apparatus in the vehicle 700. As a result, the traveling direction of the vehicle can be changed.
  • the steering driver 752 may receive a steering control signal from the vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the steering driver 752 may control the steering apparatus to steer according to the received steering control signal.
  • the brake driver 753 may perform electronic control of a brake apparatus (not shown) in the vehicle 700. For example, the speed of the vehicle 700 may be reduced by controlling the operation of the brake disposed on the wheel. As another example, by varying the operation of the brakes disposed on the left wheels and the right wheels, the traveling direction of the vehicle 700 may be adjusted to the left or the right.
  • the brake driver 753 may receive the deceleration control signal from the vehicle driving assistance apparatus 100.
  • the brake driver 759 may control the brake device according to the received deceleration control signal.
  • the lamp driver 754 may control turn on / turn off of a lamp disposed in or outside the vehicle. In addition, it is possible to control the intensity, direction, etc. of the light of the lamp. For example, control of a direction indicator lamp, a brake lamp, and the like can be performed.
  • the air conditioning driver 755 may perform electronic control of an air cinditioner (not shown) in the vehicle 700. For example, when the temperature inside the vehicle is high, the air conditioner may be operated to control cold air to be supplied into the vehicle.
  • the window driver 756 may perform electronic control of a window apparatus in the vehicle 700. For example, the opening or closing of the left and right windows of the side of the vehicle can be controlled.
  • the airbag driver 757 may perform electronic control of an airbag apparatus in the vehicle 700.
  • the airbag can be controlled to burst.
  • the sunroof driver 758 may perform electronic control of a sunroof apparatus (not shown) in the vehicle 700. For example, the opening or closing of the sunroof can be controlled.
  • the suspension driver 759 may perform electronic control of a suspension apparatus (not shown) in the vehicle 700. For example, when the road surface is curved, the suspension device may be controlled to control the vibration of the vehicle 700 to be reduced.
  • the suspension driver 759 may receive a suspension control signal from the vehicle driving assistance apparatus 100. The suspension driver 759 may control the suspension device according to the received suspension control signal.
  • the memory 730 is electrically connected to the controller 770.
  • the memory 730 may store basic data for the unit, control data for controlling the operation of the unit, and input / output data.
  • the memory 730 may be various storage devices such as a ROM, a RAM, an EPROM, a flash drive, a hard drive, and the like, in hardware.
  • the memory 730 may store various data for the overall operation of the vehicle 700, such as a program for processing or controlling the controller 770.
  • the interface unit 780 may serve as a path to various types of external devices connected to the vehicle 700.
  • the interface unit 780 may include a port connectable to the mobile terminal 600, and may be connected to the mobile terminal 600 through the port. In this case, the interface unit 780 may exchange data with the mobile terminal 600.
  • the interface unit 780 may serve as a path for supplying electrical energy to the connected mobile terminal 600.
  • the interface unit 780 provides the mobile terminal 600 with electrical energy supplied from the power supply unit 790. do.
  • the controller 770 may control the overall operation of each unit in the vehicle 700.
  • the controller 770 may be referred to as an electronic control unit (ECU).
  • ECU electronice control unit
  • the controller 770 may be hardware, such as application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), and processors ( It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.
  • the power supply unit 790 may supply power required for the operation of each component under the control of the controller 770.
  • the power supply unit 770 may receive power from a battery (not shown) in the vehicle.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may exchange data with the controller 770.
  • the control signal generated by the vehicle driving assistance apparatus 100 may be output to the controller 770.
  • the vehicle driving assistance apparatus 100 may be the vehicle driving assistance apparatus described above with reference to FIGS. 1 to 6B.
  • the vehicle display apparatus 400 may exchange data with the controller 770.
  • the controller 770 may receive navigation information from the vehicle display apparatus 400 or a separate navigation device (not shown).
  • the navigation information may include set destination information, route information according to the destination, map information or vehicle location information related to driving of the vehicle.
  • FIG 8 is a view referred to for explaining the binning process and the cropping process operation according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may receive a first image from the first camera 195a.
  • the first image may include a plurality of frames 811, 812, 813, 814, 815, 816,...
  • the processor 170 may bin the first image. For example, the processor 170 bins some frames 811, 813, 815,... That are not consecutive among the plurality of frames 811, 812, 813, 814, 815, 816,... can do.
  • the processor 170 may bin the first image based on the second image.
  • the processor 170 may bin the first image to be synchronized with the second image. For example, the processor 170 may select the frames 811, 813, 815,... Of the first image corresponding to the frames 821, 823, 825,..., Cropped in the second image. Binning can be performed.
  • the processor 170 may bin the first image to correspond to the resolution of the second image. For example, the processor 170 may bin the first image to have the same resolution as that of the second image.
  • the processor 170 may detect an object based on the first image. For example, the processor 170 may detect an object based on the unbinned frames 812, 814, 816,... Of the plurality of frames 811, 812, 813, 814, 815, 816. Can be.
  • Images of unbinned frames have higher resolution and contain more information. By detecting the object based on the image of the frame that is not binned, information about the object can be detected more accurately.
  • the processor 170 may receive a second image from the second camera 195b.
  • the second image may include a plurality of frames 821, 822, 823, 824, 825, 826,...
  • the processor 170 may crop the second image. For example, the processor 170 crops some noncontiguous frames 821, 823, 825,... Among the plurality of frames 821, 822, 823, 824, 825, 826,... Can be processed.
  • the processor 170 may crop the second image based on the first image.
  • the processor 170 may crop the second image to be synchronized with the first image. For example, the processor 170 may cross frames 281, 823, 825,... Of the second image corresponding to the frames 811, 813, 815,..., Binned in the first image. You can ping it.
  • the processor 170 may crop the second image to correspond to the content of the first image.
  • the processor 170 may crop the second image to have the same content as the content of the first image.
  • the processor 170 may detect an object based on the second image. For example, the processor 170 may detect an object based on the uncropped frames 822, 824, and 826 of the plurality of frames 821, 822, 823, 824, 825, and 826.
  • Images of uncropped frames have a wider field of view and therefore contain more information. By detecting the object based on the image of the frame which has not been cropped, information about the object can be detected more accurately.
  • FIG. 9 is a diagram referred to for describing an operation of generating a stereo image according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may process a first image and a second image to generate a stereo image.
  • the processor 170 may bin the first image (811) and crop the second image (821) to obtain stereo images 811 and 821.
  • the processor 170 may generate a stereo image by rectifying the binned first image or the cropped second image.
  • the processor 170 may adjust the size of any one of the binned first image and the cropped second image to adjust the size of the image, and then generate a stereo image.
  • the processor 170 may adjust the size of both the binned first image and the cropped second image, adjust the size of the image, and generate a stereo image.
  • the processor 170 may perform a disparity operation based on the stereo images 811 and 821.
  • FIG. 10 is a diagram referred to for describing a first image according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may receive a first image from the first camera 195a.
  • the first image may be a far image in front of the vehicle acquired by the narrow angle camera 195a.
  • the processor 170 may detect an object located at a far distance through the first image.
  • the processor 170 may not detect an object in a wide field of view from side to side through the first image, but may detect an object located at a far distance.
  • reference numeral 910 conceptually indicates a detectable area according to the characteristics of the first camera 195a.
  • the processor 170 may detect the object 1010.
  • the detected object 1010 may be detected because it is included in the first image according to an angle of view of the first lens 193a included in the first camera 195a.
  • the object 1020 that is not detected is not detected because it is not included in the first image according to the angle of view of the first lens 193a included in the first camera 195a.
  • FIG. 11 is a diagram referred to for describing a second image, according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may receive a second image from the second camera 195b.
  • the second image may be a near field image of the front of the vehicle acquired by the wide angle camera 195b.
  • the processor 170 may detect the object located at the front left side or the right side of the vehicle, from among objects located at a short distance through the second image.
  • the processor 170 may not detect an object located at a far distance through the second image, but may detect the object in a wide field of view from side to side.
  • reference numeral 920 conceptually indicates a detectable area according to the characteristics of the second camera 195b.
  • the processor 170 may detect the object 1110.
  • the detected interconnect 1110 may be detected because it is included in the second image according to the angle of view of the second lens 193b included in the second camera 195b.
  • the object 1120 that is not detected is not detected because it is not included in the second image according to the angle of view of the second lens 193b included in the second camera 195b.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a stereo image generated based on a first image and a second image, according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 170 may bin the first image 811, crop the second image 821, and generate a stereo image by rectifying.
  • the processor 170 may perform a disparity operation based on the generated stereo image.
  • the processor 170 may perform a disparity operation on the object 1210 detected in an area overlapping the first image and the second image.
  • Reference numeral 1220 denotes an object that can be detected in the first image but not detected in the second image.
  • Reference numeral 1225 denotes an object that can be detected in the second image but not detected in the first image.
  • the processor 170 may not perform disparity operations on these objects 1220 and 1225.
  • Reference numeral 1230 denotes an object that is not detected in any of the first image and the second image.
  • FIG. 13 to 14 are exemplary views illustrating a first image, a second image, and a stereo image according to an embodiment of the present invention.
  • the first camera 195a may have an angle of view of a degree.
  • the first camera 195a may have a focal length according to an angle of view of a degree. a degree may be less than b degree.
  • the first camera 195a may acquire a first image 1310.
  • the second camera 195b may have an angle of view of b degrees.
  • the second camera 195b may have a focal length according to an angle of view of b degree.
  • b degree may be greater than a degree.
  • the second camera 195b may acquire a second image 1320.
  • the first camera 195a and the second camera 195b may be disposed to be spaced apart by a distance in the horizontal direction.
  • the first objects 1350a and 1350b are included in the first image 1310 and the second image 1320.
  • the first object 1350a of the first image 1310 may be larger than the first object 1350b of the second image 1320. That is, the first object 1350b of the second image 1320 may be smaller than the first object 1350a of the first image 1310.
  • the second image 1320 is an image captured at a wider angle than the first image 1310.
  • the second camera 195b may take a picture of a subject located in a wider space from side to side than the first camera 195a.
  • the processor 170 may bin the first image and crop the second image.
  • the processor 170 may rectify the binned first image and the cropped second image.
  • Reference numeral 1410 denotes a rectified first image.
  • Reference numeral 1420 denotes a second image that has been rectified.
  • the processor 170 may rectify the binned first image based on the cropped second image. That is, the processor 170 may rectify only the binned first image.
  • the processor 170 may rectify the cropped second image based on the binned first image. That is, the processor 170 may rectify only the cropped second image.
  • the processor 170 may generate a stereo image by performing rectification, and then perform a disparity operation.
  • the processor 170 may generate a disparity map 1430 through a disparity operation.
  • the disparity map 1430 is as described with reference to FIGS. 5A to 6B.
  • the present invention described above can be embodied as computer readable codes on a medium in which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include hard disk drives (HDDs), solid state disks (SSDs), silicon disk drives (SDDs), ROMs, RAMs, CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, and the like. This also includes the implementation in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet).
  • the computer may include a processor 170 or a controller 770. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

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Abstract

본 발명은 제1 화각을 갖는 제1 렌즈를 포함하고, 차량 전방의 제1 영상을 획득하는 제1 카메라; 상기 제1 화각과 다른 제2 화각을 갖는 제2 렌즈를 포함하고, 차량 전방의 제2 영상을 획득하는 제2 카메라; 및 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각에 기초하여 오브젝트 검출을 수행하고, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각을 처리하여 스테레오 영상을 획득하고, 상기 스테레오 영상에 기초하여, 차량 전방에 대한 디스패러티 연산을 수행하는 프로세서;를 포함하는 차량 운전 보조 장치에 관한 것이다.

Description

차량 운전 보조 장치 및 차량
본 발명은 차량 운전 보조 장치 및 차량 운전 보조 장치를 포함하는 차량에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위한 다양한 장치 등이 개발되고 있다.
최근 자율 주행차에 대한 관심이 증가되면서, 자율 주행차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자율 주행차에 탑재되는 센서로 카메라, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 있는데, 그 중 카메라는 사람의 눈을 대신하는 역할을 하는 센서로 중요한 위치를 차지하고 있다.
한편, 차량에는 스테레오 카메라가 이용될 수 있다. 종전의 스테레오 카메라는 각각 동일한 화각을 가지는 렌즈를 사용하였다. 협각 렌즈를 포함하는 카메라는 원거리 오브젝트 검출시 유리한 반면, 근거리 오브젝트 검출시 불리하다. 반대로, 광각 렌즈를 포함하는 카메라는 근거리 오브젝트 검출시 유리한 반면, 원거리 오브젝트 검출시 불리하다. 종래 기술에 따른 스테레오 카메라는 동일 화각을 갖는 2개의 카메라를 사용하였기 때문에, 근거리 오브젝트 검출 및 원거리 오브젝트 검출 모두에 적절하게 활용되지 못하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 서로 다른 화각을 갖는 2개의카메라를 포함하는 차량 운전 보조 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는, 제1 화각을 갖는 제1 렌즈를 포함하고, 차량 전방의 제1 영상을 획득하는 제1 카메라; 상기 제1 화각과 다른 제2 화각을 갖는 제2 렌즈를 포함하고, 차량 전방의 제2 영상을 획득하는 제2 카메라; 및 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각에 기초하여 오브젝트 검출을 수행하고, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각을 처리하여 스테레오 영상을 획득하고, 상기 스테레오 영상에 기초하여, 차량 전방에 대한 디스패러티 연산을 수행하는 프로세서;를 포함하는 차량 운전 보조 장치를 제공한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본발명의 실시예는 상기 차량 운전 보조 장치를 포함하는 차량을 제공한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 협각 카메라 및 광각 카메라를 모두 포함하므로, 근거리 오브젝트 검출 및 원거리 오브젝트 검출이 모두 가능한 효과가 있다.
둘째, 화각이 서로 다른 2개의 카메라를 이용하여도, 2개의 카메라에서 획득되는 영상을 처리하여 디스패러티 연산을 수행하므로, 오브젝트와의 거리 및 상대 속도 검출이 가능한 효과가 있다.
셋째, 주행 상황에 적절하게 화각이 다른 카메라를 각각 활용할 수 있는 효과가 있다.
넷째, ADAS 응용 시스템에 적절하게, 화각이 다른 카메라를 각각 활용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 도 1의 차량에 포함되는 차량 운전 보조 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치의 내부 블록도의 다양한 예를 예시한다.
도 4는 도 3a 내지 도 3b의 프로세서의 내부 블록도를 예시하고, 도 5a 내지 도 5b는 도 4의 프로세서의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 5a와 도 5b는, 제1 및 제2 프레임 구간에서 각각 획득된 스테레오 이미지를 기반으로 하여, 도 4의 프로세서(170)의 동작 방법 설명을 위해 참조되는 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 도 3a 내지 도 3c의 차량 운전 보조 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부 블록도의 일예이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비닝 처리 및 크로핑 처리 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라, 스테레오 영상을 생성하는 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라, 제1 영상을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라, 제2 영상을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라, 제1 영상 및 제2 영상을 기초로 생성된 스테레오 영상을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제1 영상, 제2 영상 및 스테레오 영상을 나타내는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 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 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 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 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 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.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
이하의 설명에서 별도로 언급되지 않는한 LHD(Left Hand Drive) 차량을 중심으로 설명한다. RHD 차량도 본 발명의 범위에 포함됨은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(103FR,103FL,103RL,..), 차량(700)의 진행 방향을 조절하기 위한 스티어링 휠(721a), 및 차량(700) 내부에 구비되는 차량 운전 보조 장치(100)를 구비할 수 있다.
차량 운전 보조 장치(100)는, 스테레오 카메라를 구비할 수 있으며, 스테레오 카메라에 의해 획득되는, 이미지는, 프로세서 내에서 신호 처리될 수 있다.
한편, 전장(overall length)은 차량(700)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(700)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(700)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(700)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(700)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명에서 차량(700)은 자율 주행 차량을 포함하는 개념일 수 있다.
한편, 이하의 설명에서, 차량(700)은 타 차량과 구분되도록 설명하기 위해 자차량(700)으로 설명될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 도 1의 차량에 포함되는 차량 운전 보조 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량 운전 보조 장치(100)는, 제1 렌즈(193a)를 구비하는 제1 카메라(195a), 제2 렌즈(193b)를 구비하는 제2 카메라(195b)를 구비할 수 있다. 이경우, 제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)는 스테레오 카메라로 명명될 수 있다.
제1 렌즈(193a)는 제1 화각을 갖는 렌즈일 수 있다. 제2 렌즈(193b)는 제1화각과 다른 제2 화각을 갖는 렌즈일 수 있다.
예를 들면, 제1 렌즈(193a)는 협각 렌즈이고, 제2 렌즈(193b)는 광각 렌즈일 수 있다. 협각 렌즈와 광각 렌즈는 60도의 화각을 기준으로 정의할 수 있다. 협각 렌즈는, 화각이 60도 이하인 렌즈일 수 있다. 협각 렌즈는, 화각이 0도 이상일 수 있다. 예를 들면, 협각 렌즈는, 12도 이상 60도 이하의 화각을 가질 수 있다. 한편, 협각 렌즈는, 망원 렌즈로 명명될 수 있다. 광각 렌즈는 화각이 60도 보다 큰 렌즈일 수 있다. 광각 렌즈는, 화각이 180도 이하일 수 있다. 예를 들면, 광각 렌즈는, 화각이 63도 이상 104도 이하일 수 있다.
예를 들면, 제1 카메라(195a)가 차량 전방 영상을 획득할 수 있도록, 제1 렌즈(193a) 및 제1 카메라(195a)에 포함된 이미지 센서는, 지면에 수직되게 배치될 수 있다.
예를 들면, 제2 카메라(195a)가 차량 전방 영상을 획득할 수 있도록, 제2 렌즈(193b) 및 제2 카메라(195b)에 포함된 이미지 센서는, 지면에 수직되게 배치될 수 있다. 제2 카메라(195a)는 제1 카메라(195a)와 수평 방향으로 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 제1 카메라(195a)와 제2 카메라(195b)가 이격되어 배치됨으로 인해, 제1 카메라(195a)로부터 수신되는 제1 영상 및 제2 카메라(195b)로부터 수신되는 제2 영상을 기초로 디스패러티 연산을 수행이 가능할 수 있다.
차량 운전 보조 장치(100)는, 각각, 제1 렌즈(193a)와 제2 렌즈(193b)에 입사되는 광을 차폐하기 위한, 제1 광 차폐부(light shield)(192a), 제2 광 차폐부(192b)를 구비할 수 있다. 제1 광 차폐부(192a)는 제1 렌즈(193a)에 입사되는 광의 일부를 차폐하거나, 제1 렌즈(193a)에 입사되는 광을 가이드할 수 있다. 제2 광 차폐부(192b)는 제2 렌즈(193b)에 입사되는 광의 일부를 차폐하거나, 제2 렌즈(193b)에 입사되는 광을 가이드할 수 있다. 제1 및 제2 광 차폐부(192a 192b)는 제1 및 제2 광 가이드부로 명명될 수 있다.
도면의 차량 운전 보조 장치(100)는, 차량(700)의 천정 또는 윈드쉴드에 탈부착 가능한 구조일 수 있다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치의 내부 블록도의 다양한 예를 예시한다.
도 3a 내지 도 3b의 차량 운전 보조 장치(100)는, 제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)로부터 수신되는 이미지를, 컴퓨터 비젼(computer vision) 기반을 바탕으로 신호 처리하여, 차량 관련 정보를 생성할 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.
도 3a는 본발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치(100)의 내부 블럭도이다.
도 3a를 참조하면, 도 3a의 차량 운전 보조 장치(100)는, 제1 카메라(195a), 제2 카메라(195b), 인터페이스부(130), 메모리(140), 프로세서(170), 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
제1 카메라(195a)는, 차량 주변에 대한 제1 영상을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제1 카메라(195a)는, 차량 전방의 제1 영상을 획득할 수 있다. 제1 카메라(195a)는, 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)를 포함할 수 있다.
제1 영상은, 복수의 프레임을 포함할 수 있다. 제1 영상은, 제2 영상에 비해 원거리에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 제1 영상은, 협각 렌즈를 포함하는 제1 카메라(195a)에 의해 촬영되었기 때문이다.
제2 카메라(195b)는, 차량 주변에 대한 제2 영상을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제2 카메라(195b)는, 차량 전방의 제2 영상을 획득할 수 있다. 제2 카메라(195b)는, 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)를 포함할 수 있다.
제2 영상은, 복수의 프레임을 포함할 수 있다. 제2 영상은, 제1 영상에 비해 더 넓은 시야의 정보를 더 포함할 수 있다. 제2 영상은, 광각 렌즈를 포함하는 제2 카메라(195b)에 의해 촬영되었기 때문이다.
제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)는 영상 처리부를 포함할 수 있다. 영상 처리부는, 이미지 센서를 통해 획득된 정지 영상 또는 동영상을 처리, 가공할 수 있다. 실시예에 따라, 영상 처리부는 프로세서(170)와 별도로 구성되거나 일체화되게 구성될 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(700)내 다른 장치와 신호, 정보, 데이터를 교환할 수 있다. 인터페이스부(130)는, 차량 관련 데이터를 수신하거나, 프로세서(170)에서 처리 또는 생성된 신호를 외부로 전송할 수 있다. 이를 위해, 인터페이스부(130)는, 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해, 차량 내부의 제어부(770), 차량용 디스플레이 장치(400), 센싱부(760), 차량 구동부(750) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 제어부(770), 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치와의 데이터 통신에 의해, 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보, 차량의 현재 위치 정보를 포함할 수 있다. 한편, 내비게이션 정보는 도로상에서 차량의 위치 정보를 포함할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는, 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터, 센서 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 센서 정보는, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차속 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, 비가 오는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 센서 정보는, 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, 레인 센서 등으로부터 획득될 수 있다. 한편, 포지션 모듈은, GPS 정보 수신을 위한 GPS 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 센서 정보 중, 차량 주행과 관련한, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보, 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 기울기 정보 등을 차량 주행 정보라 명명할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 제어부(770) 또는 차량 구동부(750)에, 제어 신호를 제공할 수 있다. 여기서, 신호는 제어 신호일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752) 또는 브레이크 구동부(753)에 제어 신호를 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량 운전 보조 장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(140)는 오브젝트 확인을 위한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(140)는, 제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)를 통해 획득된 영상에서, 소정 오브젝트가 검출되는 경우, 소정 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(140)는 교통 정보에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(140)는, 제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)를 통해 획득된 영상에서, 소정의 교통 정보가 검출되는 경우, 소정 알고리즘에 의해, 상기 교통 정보가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
한편, 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.
프로세서(170)는, 차량 운전 보조 장치(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어한다.
프로세서(170)는 제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)에 의해 획득된 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 처리할 수 있다. 특히, 프로세서(170)는 컴퓨터 비전 (computer vision) 기반의 신호 처리를 수행한다. 이에 따라, 프로세서(170)는 제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)로부터 차량 전방 또는 차량 주변에 대한 이미지를 획득하고, 이미지에 기초하여, 오브젝트 검출 및 오브젝트 트래킹을 수행할 수 있다. 특히, 프로세서(170)는, 오브젝트 검출시, 차선 검출(Lane Detection, LD), 주변 차량 검출(Vehicle Detection, VD), 보행자 검출(Pedestrian Detection,PD), 불빛 검출(Brightspot Detection, BD), 교통 신호 검출(Traffic Sign Recognition, TSR), 도로면 검출 등을 수행할 수 있다.
프로세서(170)는 제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)에 의해 획득된 차량 주변 영상에서 정보를 검출할 수 있다.
정보는 차량 주행 상황에 대한 정보일 수 있다. 예를 들면, 정보는 차량이 주행하는 도로 정보, 교통 법규 정보, 주변 차량 정보, 차량 또는 보행자 신호등 정보, 공사 정보, 교통 상황 정보, 주차장 정보, 차선 정보 등을 포함하는 개념일 수 있다.
프로세서(170)는 검출된 정보를 메모리(140)에 저장된 정보와 비교하여, 정보를 확인할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 통신부(120)를 통해, 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보, 예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 정보를 수신할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 차량 운전 보조 장치(100)에서, 이미지를 기반으로 파악한, 차량 주변 교통 상황 정보를, 실시간으로 파악할 수도 있다.
한편, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보 등을 수신할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터, 센서 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 센서 정보는, 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 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)에서 획득한 영상을 수신할 수 있다. 여기서, 획득된 영상은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상일 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 카메라(195a)로부터 수신된 제1 영상에 기초하여 오브젝트를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 오브젝트를 트래킹할 수 있다. 여기서, 제1 영상은, 협각 카메라(195a)에 의해 획득된 차량 전방의 원거리 영상일 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 카메라(195b)로부터 수신된 제2 영상에 기초하여 오브젝트를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 오브젝트를 트래킹할 수 있다. 여기서, 제2 영상은, 광각 카메라(195b)에 의해 획득된 차량 전방의 근거리 영상일 수 있다.
예를 들면, 원거리와 근거리를 구분하는 기준은 50m일 수 있다. 예를 들면 원거리는, 차량(700)을 기준으로 50m보다 크고 300m보다 작은 거리일 수 있다. 예를 들면, 근거리는, 차량(700)을 기준으로, 0m이상 50m이하의 거리일 수 있다. 본발명은 이에 한정되지 아니함을 명시한다.
프로세서(170)는, 제1 영상 및 제2 영상 각각을 처리하여, 스테레오 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(170)는, 스테레오 영상에 기초하여, 차량 전방에 대한 디스패러티 연산을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 스테레오 영상에서 오브젝트를 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 검출된 오브젝트를 트래킹할 수 있다. 프로세서(170)는, 디스패러티 연산에 기초하여 오브젝트와의 거리, 오브젝트와의 상대 속도 또는 오브젝트의 속도를 연산할 수 있다.
프로세서(170)는, 상술한 바와 같이, 제1 영상에 기초하여 제1 오브젝트를 검출하고 트래킹할 수 있다. 제1 영상에 기초하여 검출된 제1 오브젝트를 트래킹하는 상태에서, 디스패러티 연산에 기초하여 연산된 제1 오브젝트와의 거리가 기준값 이하가 되는 경우, 프로세서(170)는, 제2 영상에 기초하여 제1 오브젝트를 트래킹할 수 있다.
제1 오브젝트와의 거리에 따라, 제1 영상 및 제2 영상을 적응적으로 활용함으로써 보다 정확한 오브젝트 검출이 가능한 효과가 있다. 제1 영상은 원거리 영상이고, 제2 영상은 근거리 영상인 경우, 원거리일 때는 제1 영상에 기초하여 오브젝트를 검출하고, 근거리일 때는 제2 영상에 기초하여 오브젝트를 검출하는 것이 보다 정확하기 때문이다.
프로세서(170)는, 제1 영상 및 제2 영상을 각각 처리할 때, 제1 영상 및 제2 영상의 해상도, 노출 정도 및 컨텐츠를 조절할 수 있다. 이경우, 처리된 제1 영상 및 제2 영상의 해상도, 노출 정도 및 컨텐츠는 서로 일치할 수 있다. 스테레오 영상을 생성하기 위해서는, 스테레오 영상의 기초가 되는 2개의 영상의 해상도, 노출 정도, 컨텐츠가 일치하여야 한다. 컨텐츠는, 영상에 포함되는 적어도 하나의 오브젝트를 의미할 수 있다. 하나의 컨텐츠에 대한 2개의 영상이 확보되어야 스테레오 영상을 생성할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상을 비닝(binning) 처리할 수 있다. 제1 영상에 대한 비닝 처리 동작은 도 8 내지 도 9를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
프로세서(170)는, 제2 영상을 크로핑(cropping) 처리할 수 있다. 제2 영상에 대한 크로핑 처리 동작은 도 8 내지 도 9를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
프로세서(170)는, 제1 카메라(195a) 또는, 제2 카메라(195b)의 카메라의 줌배율을 조정할 수 있다. 제1 카메라(195a)는 복수의 줌렌즈 및 줌배럴을 포함할 수 있다. 제2 카메라(195b)는 복수의 줌렌즈 및 줌배럴을 포함할 수 있다. 프로세서(170)는, 제1 카메라(195a)의 줌배럴의 위치를 조정하여, 제1 카메라(195a)의 줌배율을 조정할 수 있다. 프로세서(170)는, 제2 카메라(195b)의 줌배럴의 위치를 조정하여, 제2 카메라(195b)의 줌배율을 조정할 수 있다.
이와 같이, 제1 카메라(195a) 또는 제2 카메라(195b)의 줌배율을 조정함으로써, 제1 카메라(195a) 및 제2 카메라(195b)의 화각을 서로 다르게 조정하거나, 같게 조정할 수 있다.
프로세서(170)는, 인터페이스부(130)를 통해, 오브젝트 정보 및 디스패러티 정보에 기초한 제어 신호를 차량 구동부(750)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 차량 구동부(750) 중 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752) 또는 브레이크 구동부(753)에 제어 신호를 제공할 수 있다. 제어 신호는, 차량(700)의 제어부(770)를 거쳐, 차량 구동부(750)에 제공될 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 자차량(700)의 주행 선상의 측면에서 오브젝트가 검출되고, 오브젝트와의 거리가 기 설정거리 이하인 경우, 동력원 구동부(751)에 제어 신호를 제공하여, 가속을 함으로써 오브젝트와의 충돌을 회피할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 자차량(700)의 주행 선상에서 오브젝트가 검출되고, 오브젝트와의 거리가 기 설정거리 이하인 경우, 조향 구동부(752)에 제어 신호를 제공하여, 조향을 함으로써, 오브젝트와의 충돌을 회피할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 자챠량(700)의 주행 선상에서 오브젝트가 검출되고, 오브젝트와의 거리가 기 설정거리 이하인 경우, 브레이크 구동부(753)에 제어 신호를 제공하여, 감속 또는 정치 함으로써, 오브젝트와의 충돌을 회피할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상 및 제2 영상의 특성에 따라, 복수의 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 애플리케이션 중, 제1 영상에 기초한 ADAS 애플리케이션 및 제2 영상에 기초한 ADAS 애플리케이션을 구분할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상에 기초하여, 원거리 영상이 요구되는 ADAS 애플리케이션을 구현할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 제1 영상에 기초하여 복수의 ADAS 애플리케이션 중, FCW(Forward Collision Warning), AEB(Autonomous Emergency Braking), ACC(Adaptive Cruise Control) 또는 DTR(Distronic System)의 애플리케이션을 구현할 수 있다. FCW(Forward Collision Warning), AEB(Autonomous Emergency Braking), ACC(Adaptive Cruise Control) 또는 DTR(Distronic System)은, 원거리에서 자차량(700)의 주행 차선내에서 차량의 전방에 위치한 오브젝트 검출이 중요한 애플리케이션들이다. 프로세서(170)는, FCW(Forward Collision Warning), AEB(Autonomous Emergency Braking), ACC(Adaptive Cruise Control) 또는 DTR(Distronic System) 애플리케이션에, 제1 영상에서 획득된 정보 또는 데이터를 제공할 수 있다.
한편, DTR은 Distronic Plus 또는 Disronic Plus with steering assist로 명명될 수 있다. DTR은, ACC에 LKAS(Lane Keeping Assistant System)가 접목된 기술일 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 영상에 기초하여, 넓은 범위의 영상이 요구되는 ADAS 애플리케이션을 구현할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 제2 영상에 기초하여 복수의 ADAS 애플리케이션 중, CTA(Cross Traffic Alert), TSR(Traffic Sign Recognition), TJA(Traffic Jam Assist)의 애플리케이션을 구현할 수 있다. CTA(Cross Traffic Alert), TSR(Traffic Sign Recognition), TJA(Traffic Jam Assist)은, 근거리에서 근거리에서 자차량(700)의 주행 차선을 포함하여 보다 넓은 범위에 위치한 오브젝트 검출이 중요한 애플리케이션들이다. 프로세서(170)는, CTA(Cross Traffic Alert), TSR(Traffic Sign Recognition), TJA(Traffic Jam Assist) 애플리케이션에, 제2 영상에서 획득된 정보 또는 데이터를 제공할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상에 기초하여 원거리에 위치한 오브젝트 검출 또는 오브젝트 트래킹 동작을 수행할 수 있다. 제1 영상은, 협각 렌즈에 기초하여 획득된 영상으로, 원거리에 위치한 오브젝트 검출 및 트래킹에 유리하다. 보다 정확하게 원거리에 위치한 오브젝트 검출 및 트래킹할 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 영상에 기초하여 근거리에 위치한 오브젝트 검출 또는 긴급 오브젝트 검출 동작을 수행할 수 있다. 제2 영상은, 광각 렌즈에 기초하여 획득된 영상으로, 넓은 시야에서 획득된 영상이기 때문에, 근거리에 위치한 오브젝트 검출 및 긴급 오브젝트 검출에 유리하다. 보다 정확하게 근거리에 위치한 오브젝트 검출 및 긴급 오브젝트 검출을 수행할 수 있다.
예를 들면, 원거리와 근거리를 구분하는 기준은 50m일 수 있다. 예를 들면 원거리는, 차량(700)을 기준으로 50m보다 크고 300m보다 작은 거리일 수 있다. 예를 들면, 근거리는, 차량(700)을 기준으로, 0m이상 50m이하의 거리일 수 있다. 본발명은 이에 한정되지 아니함을 명시한다.
프로세서(170)는, 주행 속도에 기초하여, 제1 영상 및 제2 영상 중 어느 하나를 오브젝트 검출하기 위한 영상으로 선택할 수 있다.
예를 들면, 고속 주행인 경우(예를 들면, 시속 80km이상으로 주행하는 경우), 프로세서(170)는, 제1 영상을 오브젝트 검출하기 위한 영상으로 선택할 수 있다. 고속 주행의 경우, 근거리 영상 보다 원거리 영상이 유용하게 활용될 수 있기 때문이다.
예를 들면, 저속 주행(예를 들면, 시속 50km 이하로 주행하는 경우)인 경우, 프로세서(170)는, 제2 영상을 오브젝트 검출하기 위한 영상으로 선택할 수 있다. 저속 주행의 경우, 원거리 영상보다 근거리 영상이 유용하게 활용될 수 있기 때문이다.
프로세서(170)는, 주행 상황에 기초하여, 제1 영상 및 제2 영상 중 어느 하나를 오브젝트 검출하기 위한 영상으로 선택할 수 있다.
예를 들면, 주행 도로가 고속 도로인 경우, 프로세서(170)는, 제1 영상을 오브젝트 검출하기 위한 영상으로 선택할 수 있다. 고속 주행이 이루어지는 고속 도로에서는 근거리 영상보다 원거리 영상이 더욱 유용하게 활용될 수 있기 때문이다.
예를 들면, 주행 도로가 도심 도로인 경우, 프로세서(170)는, 제2 영상을 오브젝트 검출하기 위한 영상으로 선택할 수 있다. 저속 주행이 이루어 지면서, 다양한 장애물이 존재하는 도심 도로에서는 원거리 영상보다 근거리 영상이 더욱 유용하게 활용될 수 있기 때문이다.
예를 들면, 비 또는 눈이 오거나, 안개가 낀 상황에서 주행 중인 경우, 프로세서(170)는, 제2 영상을 오브젝트 검출하기 위한 영상으로 선택할 수 있다. 비 또는 눈이 오거나, 안개가 낀 상황에서 주행하는 경우, 보다 넓은 시야의 영상이 요구되기 때문이다.
한편, 프로세서(170)는 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 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
프로세서(170)는 제어부(770)의 제어를 받을 수 있다.
전원 공급부(190)는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 3b는 본발명의 실시예에 따른 차량 운전 보조 장치(100)의 내부 블럭도이다.
도 3b를 참조하면, 도 3b의 차량 운전 보조 장치(100)는, 도 3a의 차량 운전 보조 장치(100)와 비교하여, 입력부(110), 통신부(120), 출력부(150)를 더 포함할 수 있는데 차이가 있다. 이하, 차이점을 중심으로 설명한다.
입력부(110)는, 차량 운전 보조 장치(100), 특히, 카메라(195)에 부착되는 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 구비할 수 있다. 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 통해, 차량 운전 보조 장치(100)의 전원을 온 시켜, 동작시키는 것이 가능하다. 그 외, 다양한 입력 동작을 수행하는 것도 가능하다.
실시예에 따라, 입력부(110)는, 사용자 음성 입력을 전기적 신호로 전환하여 프로세서(170)에 전달하는 마이크로폰(microphone)을 포함할 수 있다.
통신부(120)는, 이동 단말기(600), 서버(601) 또는 타 차량(602)과 무선(wireless) 방식으로, 데이터를 교환할 수 있다. 특히, 통신부(120)는, 차량 운전자의 이동 단말기와, 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 데이터 통신 방식으로는, 블루투스(Bluetooth), WiFi Direct, WiFi, APiX, NFC 등 다양한 데이터 통신 방식이 가능하다.
통신부(120)는, 이동 단말기(600) 또는 서버(601)로부터, 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보, 예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 정보를 수신할 수 있다. 한편, 차량 운전 보조 장치(100)에서, 파악한 실시간 정보를, 이동 단말기(600), 서버(601) 또는 타 차량(602)으로 전송할 수도 있다.
한편, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량 운전 보조 장치(100)는, 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링(pairing)을 수행할 수 있다.
통신부(120)는 외부 서버(601)로부터 신호등 변경 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 외부 서버(601)는 교통을 관제하는 교통 관제소에 위치하는 서버일 수 있다.
출력부(150)는, 디스플레이부(151) 및 음향 출력부(152)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(151)는, 프로세서(170)에서 처리된 각종 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이부(151)는 차량 운전 보조 장치(100)의 동작과 관련한 이미지를 표시할 수 있다. 이러한 이미지 표시를 위해, 디스플레이부(151)는, 차량 내부 전면의 클러스터(cluster), HUD(Head Up Display) 또는 윈드 쉴드에 근접하게 배치된 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)가 HUD 인 경우, 차량(700)의 전면 유리에 이미지를 투사하는 투사 모듈을 포함할 수 있다.
오디오 출력부(152)는, 프로세서(170)에서 처리된 오디오 신호에 기초하여 사운드를 외부로 출력할 수 있다. 이를 위해, 오디오 출력부(152)는, 적어도 하나의 스피커를 구비할 수 있다.
도 4는 도 3a 내지 도 3b의 프로세서의 내부 블록도를 예시하고, 도 5a 내지 도 5b는 도 4의 프로세서의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 4를 참조하면, 프로세서(170)는, 영상 전처리부(410), 비닝 처리부(412), 제1 오브젝트 검출부(413), 크로핑 처리부(414), 제2 오브젝트 검출부(415), 스테레오 영상 생성부(417), 디스패러티 연산부(420), 제3 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 확인부(436), 오브젝트 트래킹부(440), 및 어플리케이션부(450)를 포함할 수 있다.
영상 전처리부(image preprocessor)(410)는, 카메라(195)로부터의 이미지를 수신하여, 전처리(preprocessing)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 영상 전처리부(410)는, 이미지에 대한, 노이즈 리덕션(noise reduction), 렉티피케이션(rectification), 캘리브레이션(calibration), 색상 강화(color enhancement), 색상 공간 변환(color space conversion;CSC), 인터폴레이션(interpolation), 카메라 게인 컨트롤(camera gain control) 등을 수행할 수 있다. 이에 따라, 카메라(195)에서 촬영된 스테레오 이미지 보다 선명한 이미지를 획득할 수 있다.
비닝 처리부(412)는, 제1 카메라(195a)로부터 수신된 제1 영상을 비닝(binning) 처리할 수 있다. 여기서, 비닝 처리부(412)에 입력되는 영상은 영상 전처리부(410)에서 전처리된 영상일 수 있다. 비닝 처리부(412)는, 제1 영상에서 적어도 2이상의 픽셀 단위의 정보를 하나의 픽셀 단위의 정보로 전환할 수 있다. 이와 같이, 비닝 처리가 제1 영상은 해상도가 줄어들 수 있다.
비닝 처리부(412)는 복수의 프레임으로 구성된 제1 영상 중, 연속되지 않는 일부 프레임을 비닝 처리할 수 있다.
제1 오브젝트 검출부(413)는, 제1 카메라(195a)로부터 수신된 제1 영상을 기초로 오브젝트를 검출할 수 있다. 여기서, 제1 오브젝트 검출부(413)에 입력되는 영상은 영상 전처리부(410)에서 전처리된 영상일 수 있다.
제1 오브젝트 검출부(413)는 검출된 오브젝트와의 거리 및 오브젝트와의 상대 속도를 연산할 수 있다. 제1 오브젝트 검출부(413)는, 검출된 오브젝트를 트래킹하고, 시간에 따라 변하는 오브젝트의 크기를 기초로 오브젝트와의 거리를 연산할 수 있다. 제1 오브젝트 검출부(413)는 오브젝트와의 거리를 기초로 오브젝트와의 상대 속도를 연산할 수 있다.
크로핑 처리부(414)는, 제2 카메라(195b)로부터 수신된 제2 영상을 크로핑(cropping) 처리할 수 있다. 여기서, 크로핑 처리부(414)에 입력되는 영상은 영상 전처리부(410)에서 전처리된 영상일 수 있다. 크로핑 처리부(414)는, 제2 영상 중 불필요한 영역을 잘라낼 수 있다.
크로핑 처리부(414)는, 복수의 프레임으로 구성된 제2 영상 중, 연속되지 않는 일부 프레임을 크로핑 처리할 수 있다.
제2 오브젝트 검출부(415)는, 제2 카메라(195b)로부터 수신된 제2 영상을 기초로 오브젝트를 검출할 수 있다. 여기서, 제2 오브젝트 검출부(415)에 입력되는 영상은 영상 전처리부(410)에서 전처리된 영상일 수 있다.
제2 오브젝트 검출부(413)는 검출된 오브젝트와의 거리 및 오브젝트와의 상대 속도를 연산할 수 있다. 제2 오브젝트 검출부(415)는, 검출된 오브젝트를 트래킹하고, 시간에 따라 변하는 오브젝트 크기를 기초로 오브젝트와의 거리를 연산할 수 있다. 제2 오브젝트 검출부(413)는 오브젝트와의 거리를 기초로 오브젝트와의 상대 속도를 연산할 수 있다.
스테레오 영상 생성부(417)는, 비닝처리된 제1 영상 및 크로핑 처리된 제2 영상을 기초로, 스테레오 영상을 생성할 수 있다. 스테레오 영상 생성부(417)는, 비닝 처리된 제1 영상 또는 크로핑 처리된 제2 영상을 렉티피케이션(rectification) 처리하여, 스테레오 영상을 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 비닝 처리된 제1 영상 및 크로핑 처리된 제2 영상 중 어느 하나의 크기를 조정하여 영상의 크기를 맞춘 후, 스테레오 영상을 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 비닝 처리된 제1 영상 및 크로핑 처리된 제2 영상 모두의 크기를 조정하여, 영상의 크기를 맞춘 후, 스테레오 영상을 생성할 수 있다.
디스패러티 연산부(disparity calculator)(420)는, 수신된 이미지들에 대한 스테레오 매칭(stereo matching)을 수행하며, 스테레오 매칭에 따른, 디스패러티 맵(dispartiy map)을 획득할 수 있다. 즉, 차량 전방에 대한, 스테레오 이미지에 대한 디스패러티 정보를 획득할 수 있다.
이때, 스테레오 매칭은, 스테레오 이미지들의 픽셀 단위로 또는 소정 블록 단위로 수행될 수 있다. 한편, 디스패러티 맵은, 스테레오 이미지, 즉 좌,우 이미지의 시차(時差) 정보(binocular parallax information)를 수치로 나타낸 맵을 의미할 수 있다.
제3 오브젝트 검출부(object detector)(434)는, 오브젝트를 검출할 수 있다.
즉, 오브젝트 검출부(434)는, 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다.
구체적으로, 오브젝트 검출부(434)는, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다.
오브젝트 확인부(object verification unit)(436)는, 검출된 오브젝트를 분류하고(classify), 확인할 수 있다(verify).
오브젝트 확인부(436)는, 제1 오브젝트 검출부(413), 제2 오브젝트 검출부(415) 및 제3 오브젝트 검출부(434)에서 검출된 오브젝트를 분류하고, 확인할 수 있다.
이를 위해, 오브젝트 확인부(436)는, 뉴럴 네트워크(neural network)를 이용한 식별법, SVM(Support Vector Machine) 기법, Haar-like 특징을 이용한 AdaBoost에 의해 식별하는 기법, 또는 HOG(Histograms of Oriented Gradients) 기법 등을 사용할 수 있다.
한편, 오브젝트 확인부(436)는, 메모리(140)에 저장된 오브젝트들과, 검출된 오브젝트를 비교하여, 오브젝트를 확인할 수 있다.
예를 들면, 오브젝트 확인부(436)는, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 확인할 수 있다.
오브젝트 트래킹부(object tracking unit)(440)는, 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다. 예를 들면, 순차적으로, 획득되는 스테레오 이미지들에 내의, 오브젝트를 확인하고, 확인된 오브젝트의 움직임 또는 움직임 벡터를 연산하며, 연산된 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 해당 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다. 이에 따라, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 트래킹할 수 있게 된다.
다음, 어플리케이션부(450)는, 차량 주변에, 위치하는 다양한 오브젝트들, 예를 들면, 다른 차량, 차선, 도로면, 표지판 등에 기초하여, 차량(700)의 위험도 등을 연산할 수 있다. 또한, 앞차와의 추돌 가능성, 차량의 슬립 여부 등을 연산할 수 있다.
그리고, 어플리케이션부(450)는, 연산된 위험도, 추돌 가능성, 또는 슬립 여부 등에 기초하여, 사용자에게, 이러한 정보를 알려주기 위한, 메시지 등을, 차량 운전 보조 정보로서, 출력할 수 있다. 또는, 차량(700)의 자세 제어 또는 주행 제어를 위한 제어 신호를, 차량 제어 정보로서, 생성할 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 프로세서(170)는 영상 전처리부(410), 디스페러티 연산부(420), 세그먼테이션부(432), 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 확인부(436), 오브젝트 트래킹부(440) 및 어플리케이션부(450) 중 일부만을 포함할 수 있다.
도 5a와 도 5b는, 제1 및 제2 프레임 구간에서 각각 획득된 스테레오 이미지를 기반으로 하여, 도 4의 프로세서(170)의 동작 방법 설명을 위해 참조되는 도면이다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 제1 프레임 구간 동안, 스테레오 카메라(195)는, 스테레오 이미지를 획득한다.
프로세서(170) 내의 디스패러티 연산부(812)는, 영상 전처리부(811)에서 신호 처리된, 스테레오 이미지(FR1a,FR1b)를 수신하고, 수신된 스테레오 이미지(FR1a,FR1b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(520)을 획득한다.
디스패러티 맵(dispartiy map)(520)은, 스테레오 이미지(FR1a,FR1b) 사이의 시차를 레벨화한 것으로서, 디스패러티 레벨이 클수록, 차량과의 거리가 가깝고, 디스패러티 레벨이 작을수록, 차량과의 거리가 먼 것으로 연산할 수 있다.
한편, 이러한 디스패러티 맵을 디스플레이 하는 경우, 디스패러티 레벨이 클수록, 높은 휘도를 가지고, 디스패러티 레벨이 작을수록 낮은 휘도를 가지도록 표시할 수도 있다.
도면에서는, 디스패러티 맵(520) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(528a,528b,528c,528d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(522), 제1 전방 차량(524), 제2 전방 차량(526)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.
세그멘테이션부(432)와, 오브젝트 검출부(814), 오브젝트 확인부(436)는, 디스패러티 맵(520)에 기초하여, 스테레오 이미지(FR1a,FR1b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.
도면에서는, 디스패러티 맵(520)을 사용하여, 제2 스테레오 이미지(FR1b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.
즉, 이미지(530) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(538a,538b,538c,538d), 공사 지역(532), 제1 전방 차량(534), 제2 전방 차량(536)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.
다음, 도 5b를 참조하면, 제2 프레임 구간 동안, 스테레오 카메라(195)는, 스테레오 이미지를 획득한다.
프로세서(170) 내의 디스패러티 연산부(812)는, 영상 전처리부(811)에서 신호 처리된, 스테레오 이미지(FR2a,FR2b)를 수신하고, 수신된 스테레오 이미지(FR2a,FR2b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(540)을 획득한다.
도면에서는, 디스패러티 맵(540) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(548a,548b,548c,548d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(542), 제1 전방 차량(544), 제2 전방 차량(546)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.
세그멘테이션부(432)와, 오브젝트 검출부(814), 오브젝트 확인부(436)는, 디스패러티 맵(540)에 기초하여, 스테레오 이미지(FR2a,FR2b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.
도면에서는, 디스패러티 맵(540)을 사용하여, 제2 스테레오 이미지(FR2b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.
즉, 이미지(550) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(558a,558b,558c,558d), 공사 지역(552), 제1 전방 차량(554), 제2 전방 차량(556)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.
한편, 오브젝트 트래킹부(816)는, 도 5a와 도 5b를 비교하여, 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다.
구체적으로, 오브젝트 트래킹부(816)는, 도 5a와 도 5b에서 확인된, 각 오브젝트들의 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 해당 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다. 이에 따라, 차량 주변에 위치하는, 차선, 공사 지역, 제1 전방 차량, 제2 전방 차량 등에 대한 트래킹을 수행할 수 있게 된다.
도 6a 내지 도 6b는 도 3a 내지 도 3c의 차량 운전 보조 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 6a는, 차량 내부에 구비되는 스테레오 카메라(195)에서 촬영되는 차량 전방 상황을 예시한 도면이다. 특히, 차량 전방 상황을 버드 아이 뷰(bird eye view)로 표시한다.
도면을 참조하면, 왼쪽에서 오른쪽으로, 제1 차선(642a), 제2 차선(644a), 제3 차선(646a), 제4 차선(648a)이 위치하며, 제1 차선(642a)과 제2 차선(644a) 사이에 공사 지역(610a)이 위치하며, 제2 차선(644a)과 제3 차선(646a) 사이에 제1 전방 차량(620a)가 위치하며, 제3 차선(646a)과 제4 차선(648a) 사이에, 제2 전방 차량(630a)이 배치되는 것을 알 수 있다.
다음, 도 6b는 차량 운전 보조 장치에 의해 파악되는 차량 전방 상황을 각종 정보와 함께 표시하는 것을 예시한다. 특히, 도 6b와 같은 이미지는, 차량 운전 보조 장치에서 제공되는 디스플레이부(180), 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 디스플레이부(741)에서 표시될 수도 있다.
도 6b는, 도 6a와 달리, 스테레오 카메라(195)에서 촬영되는 이미지를 기반으로하여 정보 표시가 되는 것을 예시한다.
도면을 참조하면, 왼쪽에서 오른쪽으로, 제1 차선(642b), 제2 차선(644b), 제3 차선(646b), 제4 차선(648b)이 위치하며, 제1 차선(642b)과 제2 차선(644b) 사이에 공사 지역(610b)이 위치하며, 제2 차선(644b)과 제3 차선(646b) 사이에 제1 전방 차량(620b)가 위치하며, 제3 차선(646b)과 제4 차선(648b) 사이에, 제2 전방 차량(630b)이 배치되는 것을 알 수 있다.
차량 운전 보조 장치(100)는, 스테레오 카메라(195a, 195b)에서 촬영되는 스테레오 이미지를 기반으로 하여, 신호 처리하여, 공사 지역(610b), 제1 전방 차량(620b), 제2 전방 차량(630b)에 대한 오브젝트를 확인할 수 있다. 또한, 제1 차선(642b), 제2 차선(644b), 제3 차선(646b), 제4 차선(648b)을 확인할 수 있다.
한편, 도면에서는 공사 지역(610b), 제1 전방 차량(620b), 제2 전방 차량(630b)에 대한 오브젝트 확인을 나타내기 위해, 각각 테두리로 하이라이트되는 것을 예시한다.
한편, 차량 운전 보조 장치(100)는, 스테레오 카메라(195)에서 촬영되는 스테레오 이미지를 기반으로 하여, 공사 지역(610b), 제1 전방 차량(620b), 제2 전방 차량(630b)에 대한 거리 정보를 연산할 수 있다.
도면에서는, 공사 지역(610b), 제1 전방 차량(620b), 제2 전방 차량(630b) 각각에 대응하는, 연산된 제1 거리 정보(611b), 제2 거리 정보(621b), 제3 거리 정보(631b)가 표시되는 것을 예시한다.
한편, 차량 운전 보조 장치(100)는, 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터 차량에 대한 센서 정보를 수신할 수 있다. 특히, 차량 속도 정보, 기어 정보, 차량의 회전각(요각)이 변하는 속도를 나타내는 요 레이트 정보(yaw rate), 차량의 각도 정보를 수신할 수 있으며, 이러한 정보들을 표시할 수 있다.
도면에서는, 차량 전방 이미지 상부(670)에, 차량 속도 정보(672), 기어 정보(671), 요 레이트 정보(673)가 표시되는 것을 예시하며, 차량 전방 이미지 하부(680)에, 차량의 각도 정보(682)가 표시되는 것을 예시하나 다양한 예가 가능하다. 그 외, 차량의 폭 정보(683), 도로의 곡률 정보(681)가, 차량의 각도 정보(682)와 함께 표시될 수 있다.
한편, 차량 운전 보조 장치(100)는, 통신부(120) 또는 인터페이스부(130)를 통해, 차량 주행 중인 도로에 대한, 속도 제한 정보 등을 수신할 수 있다. 도면에서는, 속도 제한 정보(640b)가 표시되는 것을 예시한다.
차량 운전 보조 장치(100)는, 도 6b에 도시된 다양한 정보들을 디스플레이부(180) 등을 통해 표시하도록 할 수 있으나, 이와 달리, 별도의 표시 없이, 각종 정보를 저장할 수도 있다. 그리고, 이러한 정보들을 이용하여, 다양한 어플리케이션에 활용할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부 블록도의 일예이다.
차량(700)은 통신부(710), 입력부(720), 센싱부(760), 출력부(740), 차량 구동부(750), 메모리(730), 인터페이스부(780), 제어부(770), 전원부(790), 차량 운전 보조 장치(100) 및 차량용 디스플레이 장치(400)를 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 차량(700)과 이동 단말기(600) 사이, 차량(700)과 외부 서버(601) 사이 또는 차량(700)과 타차량(602)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(710)는 차량(700)을 하나 이상의 망(network)에 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), 광통신 모듈(715) 및 V2X 통신 모듈(716)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(601)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(601)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, 차량(700)과 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 차량(700)에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량(700)은 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링을 수행할 수 있다.
위치 정보 모듈(714)은, 차량(700)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
광통신 모듈(715)은, 광발신부 및 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 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 차량(700)에 구비된 램프와 일체화될 수 있다. 예를 들면, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들면, 광통신 모듈(715)은 광 통신을 통해 타차량(602)과 데이터를 교환할 수 있다.
V2X 통신 모듈(716)은, 서버(601) 또는 타차량(602)과의 무선 통신 수행을 위한 모듈이다. V2X 모듈(716)은 차량간 통신(V2V) 또는 차량과 인프라간 통신(V2I) 프로토콜이 구현 가능한 모듈을 포함한다. 차량(700)은 V2X 통신 모듈(716)을 통해, 외부 서버(601) 및 타 차량(602)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
입력부(720)는, 운전 조작 수단(721), 카메라(195), 마이크로 폰(723) 및 사용자 입력부(724)를 포함할 수 있다.
운전 조작 수단(721)은, 차량(700) 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. 운전 조작 수단(721)은 조향 입력 수단(721a), 쉬프트 입력 수단(721b), 가속 입력 수단(721c), 브레이크 입력 수단(721d)을 포함할 수 있다.
조향 입력 수단(721a)은, 사용자로부터 차량(700)의 진행 방향 입력을 수신한다. 조향 입력 수단(721a)은 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단(721a)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
쉬프트 입력 수단(721b)은, 사용자로부터 차량(700)의 주차(P), 전진(D), 중립(N), 후진(R)의 입력을 수신한다. 쉬프트 입력 수단(721b)은 레버 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 쉬프트 입력 수단(721b)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
가속 입력 수단(721c)은, 사용자로부터 차량(700)의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단(721d)은, 사용자로부터 차량(700)의 감속을 위한 입력을 수신한다. 가속 입력 수단(721c) 및 브레이크 입력 수단(721d)은 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 수단(721c) 또는 브레이크 입력 수단(721d)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
카메라(195)는, 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(195)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(770)에 전달할 수 있다. 한편, 차량(700)은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 촬영하는 카메라(195) 및 차량 내부 영상을 촬영하는 내부 카메라(195c)를 포함할 수 있다.
내부 카메라(195c)는 탑승객에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 내부 카메라(195c)는 탑승객의 생체 인식을 위한 이미지를 획득할 수 있다.
내부 카메라(195c)는, 차량(700) 내에 탑승객에 대한 이미지를 획득하여, 탑승 인원이 몇 명인지 검출할 수 있다.
한편, 도7에서는 카메라(195)가 입력부(720)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 카메라(195)는 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 차량 운전 보조 장치(100)에 포함된 구성으로 설명될 수도 있다.
마이크로 폰(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 전기적인 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적인 데이터는 제어부(770)에 전달될 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 카메라(722) 또는 마이크로폰(723)는 입력부(720)에 포함되는 구성요소가 아닌, 센싱부(760)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.
사용자 입력부(724)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(724)를 통해, 정보가 입력되면, 제어부(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. 이경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(724)를 조작할 수 있다.
센싱부(760)는, 차량(700)의 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, 레인(rain) 센서, 초음파 센서, 레이더, 라이더(LiADAR: Light Detection And Ranging) 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, 비가 오는지에 대한 정보, 스티어링 휠 회전 각도 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
한편, 센싱부(760)는, 그 외, 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 탑승객의 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 탑승객의 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 내부 카메라(195c) 및 마이크로 폰(723)이 센서로 동작할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 내부 카메라(195c)를 통해, 손모양 정보, 안면 인식 정보를 획득할 수 있다.
출력부(740)는, 제어부(770)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(741), 음향 출력부(742) 및 햅틱 출력부(743)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 제어부(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 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) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량(700)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(724)로써 기능함과 동시에, 차량(700)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 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, 제어부(770)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 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. 이경우, 운전자는, 시선을 차량 전방에 유지한채로 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 제어부(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) 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.
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 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(750)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 제어 신호를 제공 받을 수 있다. 차량 구동부(750)는, 상기 제어 신호를 기초로, 각 장치를 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, 제어부(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.
동력원 구동부(751)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 가속 제어 신호를 수신할 수 있다. 동력원 구동부(751)는 수신된 가속 제어 신호에 따라 동력원을 제어할 수 있다.
조향 구동부(752)는, 차량(700) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다. 조향 구동부(752)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 스티어링 제어 신호를 수신할 수 있다. 조향 구동부(752)는 수신된 스티어링 제어 신호에 따라 조향되도록 조향 장치를 제어할 수 있다.
브레이크 구동부(753)는, 차량(700) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(700)의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량(700)의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다. 브레이크 구동부(753)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 감속 제어 신호를 수신할 수 있다. 브레이크 구동부(759)는 수신된 감속 제어 신호에 따라 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
램프 구동부(754)는, 차량 내, 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(700) 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(756)는, 차량(700) 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
에어백 구동부(757)는, 차량(700) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.
썬루프 구동부(758)는, 차량(700) 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)(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(suspension apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(700)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는, 차량 운전 보조 장치(100)로부터 서스펜션 제어 신호를 수신할 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는 수신된 서스펜션 제어 신호에 따라 서스펜션 장치를 제어할 수 있다.
메모리(730)는, 제어부(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 저장기기 일 수 있다. 메모리(730)는 제어부(770)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(700) 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 연결할 수 있다. 이경우, 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, 제어부(770)의 제어에 따라, 인터페이스부(780)는 전원부(790)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기(600)에 제공한다.
제어부(770)는, 차량(700) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(770)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
제어부(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 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
전원부(790)는, 제어부(770)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(770)는, 차량 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량 운전 보조 장치(100)는 제어부(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 차량 운전 보조 장치(100)에서 생성되는 제어 신호는 제어부(770)로 출력될 수 있다. 차량 운전 보조 장치(100)는 도 1 내지 도 6b를 참조하여 상술한 차량 운전 보조 장치일 수 있다.
차량용 디스플레이 장치(400)는 제어부(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 제어부(770)는 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보 또는 차량 위치 정보를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비닝 처리 및 크로핑 처리 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 8을 참조하면, 프로세서(170)는, 제1 카메라(195a)로부터 제1 영상을 수신할 수 있다. 제1 영상은 복수의 프레임(811, 812, 813, 814, 815, 816,...)을 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상을 비닝(binning) 처리할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 복수의 프레임(811, 812, 813, 814, 815, 816,...) 중 연속되지 않는 일부 프레임(811, 813, 815,...)을 비닝 처리할 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 영상을 기준으로 제1 영상을 비닝 처리할 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 영상과 동기화되도록 제1 영상을 비닝 처리할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 제2 영상에서 크로핑 처리되는 프레임(821, 823, 825,...)에 대응되는 제1 영상의 프레임(811, 813, 815,...)을 비닝 처리할 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 영상의 해상도에 대응되게 제1 영상을 비닝 처리할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 제2 영상의 해상도와 같은 해상도를 갖도록 제1 영상을 비닝 처리할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상을 기초로 오브젝트를 검출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 복수의 프레임(811, 812, 813, 814, 815, 816) 중 비닝 처리되지 않은 프레임(812, 814, 816,...)을 기초로 오브젝트를 검출할 수 있다.
비닝 처리되지 않은 프레임의 영상이 더 높은 해상도를 가지므로 더 많은 정보를 포함하고 있다. 비닝 처리되지 않은 프레임의 영상을 기초로 오브젝트를 검출함으로써, 보다 정확하게 오브젝트에 관한 정보를 검출할 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 카메라(195b)로부터 제2 영상을 수신할 수 있다. 제2 영상은 복수의 프레임(821, 822, 823, 824, 825, 826,...)을 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 영상을 크로핑(cropping) 처리할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 복수의 프레임(821, 822, 823, 824, 825, 826,...) 중 연속되지 않는 일부 프레임(821, 823, 825,...)을 크로핑 처리할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상을 기준으로 제2 영상을 크로핑 처리할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상과 동기화되도록 제2 영상을 크로핑 처리할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 제1 영상에서 비닝 처리되는 프레임(811, 813, 815,...)에 대응되는 제2 영상으 프레임(821, 823, 825,...)을 크로핑 처리할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상의 컨텐츠에 대응되게 제2 영상을 크로핑 처리할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 제1 영상의 컨텐츠와 같은 컨텐츠를 갖도록 제2 영상을 크로핑 처리할 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 영상을 기초로 오브젝트를 검출할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 복수의 프레임(821, 822, 823, 824, 825, 826) 중 크로핑 처리되지 않은 프레임(822, 824, 826)을 기초로 오브젝트를 검출할 수 있다.
크로핑 처리되지 않은 프레임의 영상이 더 넓은 시야를 가지므로 더 많은 정보를 포함하고 있다. 크로핑 처리되지 않은 프레임의 영상을 기초로 오브젝트를 검출함으로써, 보다 정확하게 오브젝트에 관한 정보를 검출할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라, 스테레오 영상을 생성하는 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 9를 참조하면, 프로세서(170)는, 제1 영상 및 제2 영상 각각을 처리하여, 스테레오 영상을 생성할 수 있다. 프로세서(170)는, 제1 영상을 비닝처리 하고(811) 제2 영상을 크로핑 처리하여(821) 스테레오 영상(811, 821)을 획득할 수 있다. 프로세서(170)는, 비닝 처리된 제1 영상 또는 크로핑 처리된 제2 영상을 렉티피케이션(rectification) 처리하여, 스테레오 영상을 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 비닝 처리된 제1 영상 및 크로핑 처리된 제2 영상 중 어느 하나의 크기를 조정하여 영상의 크기를 맞춘 후, 스테레오 영상을 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170)는, 비닝 처리된 제1 영상 및 크로핑 처리된 제2 영상 모두의 크기를 조정하여, 영상의 크기를 맞춘 후, 스테레오 영상을 생성할 수 있다.
프로세서(170)는, 스테레오 영상(811, 821)을 기초로 디스패러티 연산을 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라, 제1 영상을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10을 참조하면, 프로세서(170)는, 제1 카메라(195a)로부터 제1 영상을 수신할 수 있다. 제1 영상은, 협각 카메라(195a)에 의해 획득된 차량 전방의 원거리 영상일 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상을 통해, 원거리에 위치한 오브젝트까지 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 제1 영상을 통해, 좌우로 넓은 시야에서 오브젝트를 검출하지는 못하나 원거리에 위치한 오브젝트까지 검출할 수 있다. 도면에서, 지시부호 910은 이러한 제1 카메라(195a)의 특성에 따라 검출 가능한 영역을 개념적으로 나타낸다.
제1 영상에서, 프로세서(170)는, 오브젝트(1010)를 검출할 수 있다. 검출되는 오브젝트(1010)는, 제1 카메라(195a)에 포함된 제1 렌즈(193a)의 화각에 따라 제1 영상 내에 포함되기 때문에 검출될 수 있다. 검출되지 않는 오브젝트(1020)는, 제1 카메라(195a)에 포함된 제1 렌즈(193a)의 화각에 따라, 제1 영상 내에 포함되지 않기 때문에 검출되지 않는다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라, 제2 영상을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11을 참조하면, 프로세서(170)는, 제2 카메라(195b)로부터 제2 영상을 수신할 수 있다. 제2 영상은 광각 카메라(195b)에 의해 획득된 차량 전방의 근거리 영상일 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 영상을 통해, 근거리에 위치한 오브젝트 중 차량 전방 좌측 또는 우측에 위치하는 검출할 수 있다. 프로세서(170)는, 제2 영상을 통해, 원거리에 위치한 오브젝트는 검출하지 못하나, 좌우로 넓은 시야에서 오브젝트를 검출할 수 있다. 도면에서, 지시부호 920은 이러한 제2 카메라(195b)의 특성에 따라 검출 가능한 영역을 개념적으로 나타낸다.
제2 영상에서, 프로세서(170)는, 오브젝트(1110)를 검출할 수 있다. 검출되는 오브넥트(1110)는, 제2 카메라(195b)에 포함된 제2 렌즈(193b)의 화각에 따라 제2 영상 내에 포함되기 때문에 검출될 수 있다. 검출되지 않는 오브젝트(1120)는, 제2 카메라(195b)에 포함된 제2 렌즈(193b)의 화각에 따라, 제2 영상 내에 포함되지 않기 때문에 검출되지 않는다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라, 제1 영상 및 제2 영상을 기초로 생성된 스테레오 영상을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 12를 참조하면, 프로세서(170)는, 제1 영상을 비닝 처리(811)하고, 제2 영상을 크로핑 처리(821)한 후, 렉티피케이션 처리하여 스테레오 영상을 생성할 수 있다. 프로세서(170)는, 생성된 스테레오 영상을 기초로 디스패러티 연산을 수행할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상 및 제2 영상에서 겹쳐지는 영역에서 검출되는 오브젝트(1210)에 대한 디스패러티 연산을 수행할 수 있다. 지시부호 1220은, 제1 영상에서는 검출될 수 있지만, 제2 영상에서는 검출되지 않는 오브젝트를 나타낸다. 지시부호 1225는, 제2 영상에서는 검출될 수 있지만, 제1 영상에서는 검출되지 않는 오브젝트를 나타낸다. 프로세서(170)는, 이러한 오브젝트(1220, 1225)들에 대해서는 디스패러티 연산을 수행할 수 없다.
지시부호 1230은, 제1 영상 및 제2 영상 중 어느 영상에서도 검출되지 않는 오브젝트를 나타낸다.
도 13내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제1 영상, 제2 영상 및 스테레오 영상을 나타내는 예시도이다.
도 13 내지 도 14를 참조하면, 제1 카메라(195a)는 a도의 화각을 가질 수 있다. 또한, 제1 카메라(195a)는 a도의 화각에 따른 초점 거리를 가질 수 있다. a도는 b도보다 작을 수 있다. 제1 카메라(195a)는 제1 영상(1310)을 획득할 수 있다.
제2 카메라(195b)는 b도의 화각을 가질 수 있다. 또한, 제2 카메라(195b)는 b도의 화각에 따른 초점 거리를 가질 수 있다. b도는 a도보다 클 수 있다. 제2 카메라(195b)는, 제2 영상(1320)을 획득할 수 있다.
제1 카메라(195a)와 제2 카메라(195b)는 수평 방향으로 d만큼의 거리가 이격되어 배치될 수 있다.
제1 영상(1310) 및 제2 영상(1320) 내에는 제1 오브젝트(1350a, 1350b)가 포함된다. 제1 영상(1310)의 제1 오브젝트(1350a)는 제2 영상(1320)의 제1 오브젝트(1350b)에 비해 클 수 있다. 즉, 제2 영상(1320)의 제1 오브젝트(1350b)는 제1 영상(1310)의 제1 오브젝트(1350a)에 비해 작을 수 있다. 제2 영상(1320)은 제1 영상(1310)에 비해 광각으로 촬영된 영상이다.
제2 카메라(195b)는 제1 카메라(195a)에 비해 좌우로 보다 넓은 공간에 위치하는 피사체를 촬영할 수 있다.
프로세서(170)는, 제1 영상을 비닝 처리하고, 제2 영상을 크로핑 처리할 수 있다.
이후에, 프로세서(170)는, 비닝 처리된 제1 영상 및 크로핑 처리된 제2 영상을 렉티피케이션 처리할 수 있다. 지시부호 1410는 렉티피케이션 처리된 제1 영상을 나타낸다. 지시부호 1420은 렉티피케이션 처리된 제2 영상을 나타낸다.
실시예에 따라, 프로세서(170)는, 비닝 처리된 제1 영상을 크로핑 처리된 제2 영상을 기준으로 렉티피케이션 처리할 수 있다. 즉, 프로세서(170)는, 비닝 처리된 제1 영상만 렉티피케이션 처리할 수 있다.
실시예에 따라, 프로세서(170)는, 크로핑 처리된 제2 영상을 비닝 처리된 제1 영상을 기준으로 렉티피케이션 처리할 수 있다. 즉, 프로세서(170)는, 크로핑 처리된 제2 영상만 렉티피케이션 처리할 수 있다.
프로세서(170)는, 렉티피케이션 처리하여, 스테레오 영상을 생성한 후, 디스패러티 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(170)는, 디스패러티 연산을 통해 디스패러티 맵(1430)을 생성할 수 있다. 디스패러티 맵(1430)은, 도 5a 내지 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서(170) 또는 제어부(770)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (19)

  1. 제1 화각을 갖는 제1 렌즈를 포함하고, 차량 전방의 제1 영상을 획득하는 제1 카메라;
    상기 제1 화각과 다른 제2 화각을 갖는 제2 렌즈를 포함하고, 차량 전방의 제2 영상을 획득하는 제2 카메라; 및
    상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각에 기초하여 오브젝트 검출을 수행하고, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각을 처리하여 스테레오 영상을 획득하고, 상기 스테레오 영상에 기초하여, 차량 전방에 대한 디스패러티 연산을 수행하는 프로세서;를 포함하는 차량 운전 보조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 각각을 처리할때, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상의 해상도, 노출 정도 및 컨텐츠를 조절하여 처리된 제1 영상 및 제2 영상의 해상도, 노출 정도 및 컨텐츠가 서로 일치하도록 처리하는 차량 운전 보조 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는, 협각 렌즈이고, 상기 제2 렌즈는 광각 렌즈인 차량 운전 보조 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 영상을 비닝(binning) 처리하는 차량 운전 보조 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 영상은 복수의 프레임을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 프레임 중 연속되지 않는 일부 프레임을 비닝 처리하는 차량 운전 보조 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 프레임 중 비닝 처리되지 않는 프레임을 기초로 상기 오브젝트를 검출하는 차량 운전 보조 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 영상 기준으로 상기 제1 영상을 비닝 처리하는 차량 운전 보조 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 영상을 크로핑(cropping) 처리하는 차량 운전 보조 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 영상은 복수의 프레임을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 프레임 중 연속되지 않는 일부 프레임을 크로핑 처리하는 차량 운전 보조 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 프레임 중 크로핑 처리되지 않는 프레임을 기초로 상기 오브젝트를 검출하는 차량 운전 보조 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 영상 기준으로 상기 제2 영상을 크로핑 처리하는 차량 운전 보조 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스테레오 영상에서, 상기 오브젝트를 검출하고, 상기 디스패러티 연산에 기초하여 상기 오브젝트와의 거리 또는 상대 속도를 연산하는 차량 운전 보조 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 영상에 기초하여 검출된 제1 오브젝트를 트래킹하는 상태에서, 상기 연산된 제1 오브젝트와의 거리가 기준값 이하가 되는 경우, 상기 제2 영상에 기초하여 상기 제1 오브젝트를 트래킹하는 차량 운전 보조 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 카메라 또는 상기 제2 카메라의 줌배율을 조정하는 차량 운전 보조 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    다른 장치와 데이터를 교환하는 인터페이스부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 인터페이스부를 통해, 상기 오브젝트 정보 및 상기 디스패러티 정보에 기초한 제어 신호를 차량 구동부에 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 동력원 구동부, 조향 구동부 또는 브레이크 구동부에 상기 제어 신호를 제공하는 차량 운전 보조 장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 영상에 기초하여 원거리에 위치한 오브젝트 검출 또는 오브젝트 트래킹 동작을 수행하는 차량 운전 보조 장치.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 영상에 기초하여 근거리에 위치한 오브젝트 검출 또는 긴급 오브젝트 검출 동작을 수행하는 차량 운전 보조 장치.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    주행 속도에 기초하여, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 중 어느 하나를 상기 오브젝트 검출하기 위한 영상으로 선택하는 차량 운전 보조 장치.
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