KR102601354B1 - 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치와 방법 - Google Patents

영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치와 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치에 관한 것으로, 카메라를 이용해 촬영한 차량 내부의 영상을 검출하는 영상 검출부; 상기 영상 검출부를 통해 촬영된 차량 내부의 영상을 분석하여, 승객의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부를 파악하는 제어부; 및 상기 제어부에서 파악한 승객과 물건을 구분, 승액의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부에 따른 경보나 알람을 출력하는 정보 출력부;를 포함한다.

Description

영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치와 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING PASSENGER AND WEARING SEAT BELT BASED ON IMAGE}
본 발명은 영상기반 승객 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 별도의 센서를 추가하지 않고 영상을 이용하여 승객이나 동승객을 정확하게 검출하고, 또한 안전벨트 착용 여부를 검출하여 사용자의 안전과 편의를 증진시킬 수 있도록 하는, 영상기반 승객 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 안전벨트 경고 시스템(SBR : Seat Belt Reminder)은 승객의 탑승 여부 및 안전벨트 착용여부를 확인하고, 이 정보(즉, 승객의 탑승 여부 및 안전벨트 착용여부)를 ECU(Electronic Control Unit)에 전달하는 시스템이다. 상기 ECU는 SBR에서 제공된 정보를 이용하여 승객이 탑승하여 안전벨트를 착용하지 않을 경우 알람을 통하여 경고를 한다.
예컨대 상기 안전벨트 경고 시스템은, 차량 내의 좌석에 센서가 구비된 SBR 매트가 장착되어 있어 승객의 탑승 여부를 판단하고, 버클 스위치를 이용해 안전벨트 착용 여부를 판단하여, 판단 결과를 ECU로 전달한다. 이에 따라 상기 ECU에서는 전달된 결과를 통해 승객이 탑승하였으나 안전벨트를 착용하지 않은 것으로 판단되는 경우 경고등이나 차임벨 등을 통해 경고한다.
이때 상기 안전벨트 경고 시스템(SBR)의 매트 내에 구비되는 센서는 대부분 시트 쿠션의 폼 위에 놓이게 되며, 이러한 제품들은 승객의 탑승에 따라 지속적인 스트레스를 받게 된다. 또한 하나의 센서당 하나의 자리에 대한 승원 감지밖에 하지 못하기 때문에 후석 승객의 탑승 여부를 판단하기 위해서는 후석 승원 착좌부에 별도의 센서가 필요하기 때문에 차량의 제작비용을 상승시키는 요인이 된다.
따라서 별도의 센서를 추가하거나 이로 인한 배선(하네스)의 구조를 변경시킬 필요가 없이 승객을 검출할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2001-0102409호(2001.11.15. 공개, 차량 내부의 물체나 사람을 감지하기 위한 시스템 및 방법 그리고 이런 시스템을 이용하여 차량 내부의 승객을 보호하는 장치)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 차량에 별도의 센서를 추가하지 않고 영상을 이용하여 승객이나 동승객을 정확하게 검출하고, 또한 안전벨트 착용 여부를 검출하여 사용자의 안전과 편의를 증진시킬 수 있도록 하는, 영상기반 승객 검출 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치는, 카메라를 이용해 촬영한 차량 내부의 영상을 검출하는 영상 검출부; 상기 영상 검출부를 통해 촬영된 차량 내부의 영상을 분석하여, 승객의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부를 파악하는 제어부; 및 상기 제어부에서 파악한 승객과 물건을 구분, 승액의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부에 따른 경보나 알람을 출력하는 정보 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 영상 검출부를 통해 검출한 영상에서 복수의 ROI(Region of Interest) 영역을 설정하고, 상기 복수의 ROI 영역의 분석을 통해, 승객의 유무, 카시트 유무, 빈좌석 유무, 및 물건의 유무를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 승객의 얼굴 검출용 제1 ROI(ROI#1); 승객의 외형, 빈좌석, 사물, 및 카시트 검출용 제2 ROI(ROI#2); 및 승객이나 카시트의 안전벨트 착용 여부을 판단하기 위한 제3 ROI(ROI#3); 영역을 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 시트 슬레이트(seat slate)의 위치에 관계없이 ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보이고; 시트 슬레이트의 위치에 관계없이 ROI#2에는 항상 얼굴에서 무릎까지의 외형이 보이며; 시트 슬레이트의 위치에 관계없이 ROI#2에는 항상 시트 전체가 보이고; 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보이며; 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#2에는 항상 얼굴에서 무릎까지의 외형이 보이며; 또한 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#2에는 항상 시트 전체가 보이도록, 상기 제1,제2 ROI를 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 시트 슬레이트의 위치에 관계없이 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보이고; 또한 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보이도록, 상기 제3 ROI를 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 영상 검출부는, 앞 좌석 및 뒷 좌석까지 한꺼번에 촬영할 수 있는 화각과 필터가 적용된 디지털 방식 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 카메라는, 고화각 어안 렌즈나 적외선(IR) 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 정보 출력부는, 통신 기능이 부가될 수 있으며, 상기 승액의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부에 따른 경보나 알람을 지정된 이동통신 단말기를 통해서도 출력할 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법은, 제어부가 입력받은 카메라 영상에서 제1,제2 ROI를 설정하는 단계; 상기 제어부가 상기 제1,제2 ROI 영역 내의 얼굴 및 외형 분석을 통해 승객의 탑승 유무를 검출하는 단계; 상기 승객의 탑승이 검출되면, 상기 제어부가 제3 ROI를 설정하고, 상기 제3 ROI 영역의 분석을 통해 안전벨트 착용 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단에 따라 승객이 안전벨트를 착용하고 있지 않은 경우, 상기 제어부가 안전벨트 미착용 알람을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 승객이 탑승하고 있지 않을 경우, 상기 제어부가 제2 ROI의 영상 분석을 통해 빈좌석 또는 물건이 놓여 있는지 판단하는 단계; 상기 제 2 ROI의 영상 분석을 통한 판단 결과, 시트에 놓여 있는 물건이 카시트인 경우, 상기 제어부가 제3 ROI를 설정하고, 상기 제3 ROI 영역의 분석을 통해 안전벨트 착용 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단에 따라 승객이 안전벨트를 착용하고 있지 않은 경우, 상기 제어부가 안전벨트 미착용 알람을 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 ROI의 영상 분석을 통한 판단 결과, 카시트가 검출되지 않은 경우, 상기 제어부는 빈 좌석인지 여부를 체크하기 위하여, 승객이 없는 최초의 상태에서 촬영된 영상과의 비교를 통해, 시트에 사물이 없는 상태 그대로인 경우에 빈 좌석으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 ROI의 영상 분석을 통한 판단 결과, 카시트가 검출되지 않은 경우, 상기 제어부 승객이 없는 최초의 상태에서 촬영된 영상과의 비교를 통해, 시트에 최초의 상태와 사물이 있으며 카시트가 아닌 경우에 물건이 시트에 놓여 있는 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 ROI(ROI#1)는 상기 제어부가 승객의 얼굴을 검출하기 위한 ROI 이고, 상기 제2 ROI(ROI#2)는 상기 제어부가 승객의 외형, 빈좌석, 사물, 및 카시트를 검출하기 위한 ROI 이며, 상기 제3 ROI(ROI#3)는 상기 제어부가 승객이나 카시트의 안전벨트 착용 여부을 판단하기 위한 ROI 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1,제2 ROI를 설정하기 위하여, 상기 제어부는, 시트 슬레이트(seat slate)의 위치에 관계없이 ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보이고; 시트 슬레이트의 위치에 관계없이 ROI#2에는 항상 얼굴에서 무릎까지의 외형이 보이며; 시트 슬레이트의 위치에 관계없이 ROI#2에는 항상 시트 전체가 보이고; 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보이며; 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#2에는 항상 얼굴에서 무릎까지의 외형이 보이며; 또한 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#2에는 항상 시트 전체가 보이도록, 상기 제1,제2 ROI를 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 ROI를 설정하기 위하여, 상기 제어부는, 시트 슬레이트의 위치에 관계없이 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보이고; 또한 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보이도록, 상기 제3 ROI를 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 차량에 별도의 센서를 추가하지 않고 영상을 이용하여 승객이나 동승객을 정확하게 검출하고, 또한 안전벨트 착용 여부를 검출하여 사용자의 안전과 편의를 증진시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 카메라 영상을 입력받아 설정되는 제1,제2 ROI를 보인 예시도.
도 4는 상기 도 2에 있어서, 카메라 영상을 입력받아 설정되는 제3 ROI를 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치와 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치는, 영상 검출부(110), 제어부(120), 및 정보 출력부(130)를 포함한다.
상기 영상 검출부(110)는 차량 내부를 촬영하는 카메라를 포함한다.
상기 카메라는 차량의 윈드실드(앞 유리창) 상부나 천장에 부착되며, 앞 좌석 및 뒷 좌석까지 한꺼번에 촬영할 수 있는 화각(예 : 190도 화각)과 필터(예 : HPF)가 적용된 디지털 방식 카메라로서, 적외선(IR) 카메라를 포함할 수 있다.
또한 상기 카메라는 고화각을 위해 어안 렌즈(Fish-Eye Lens)를 이용한 카메라를 포함할 수 있다.
상기 어안 렌즈는 180도 또는 그 이상의 화각을 갖는 극초광각 렌즈로 수중에서 물고기가 위를 쳐다보았을 때 물의 굴절률로 수면 위의 모든 것을 볼 수 있다는 데서 '어안 렌즈'라는 명칭이 붙어 있다.
상기 어안 렌즈는 구면수차를 역이용하여 만든 렌즈로, 전면부의 대형 오목렌즈를 이용하여 초점이 맺어지는 원리로 만들어졌으며, 이 오목렌즈 때문에 술통 모양의 둥근 왜곡이 생기게 된다. 이러한 렌즈를 사용하게 되면 190도 이상의 화각을 확보할 수 있으며, 이러한 기술을 사용하여 하나의 카메라로 차량의 전체 내부를 모니터링할 수 있다.
상기 제어부(120)는 상기 영상 검출부(110)를 통해 촬영된 차량 내부의 전체적인 영상에 기초하여 승객(또는 동승객)의 유무, 및 승객(또는 동승객)의 안전벨트 착용 여부를 파악한다. 보다 구체적으로 상기 제어부(120)는 전장에 위치한 하나의 고화각 카메라를 이용해 촬영한 차량 내부의 전체적인 영상을 이용하여 승객과 물건을 구분하고, 승객의 안전벨트 착용 여부를 파악한다.
상기 정보 출력부(130)는 상기 제어부(120)에서 파악한 승객과 물건을 구분, 승액(또는 동승객)의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부에 따른 경보나 알람을 출력한다. 이때 상기 정보 출력부(130)에 통신 기능을 부가되어 있을 경우, 상기 승액(또는 동승객)의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부에 따른 경보나 알람을 지정된 이동통신 단말기(예 : 휴대폰, 스마트폰)를 통해 출력할 수도 있다.
본 실시예에서 승객의 유/무 판단은 에어백의 전개 제어, 차량 내 방치 승객 검출, 공조 장치 제어 등 운전자의 안전 및 편의를 증진시켜줄 수 있는 장치에 필수적이다.
상기 제어부(120)는 상기 영상 검출부(110)를 통해 취득한 영상에서 ROI(Region of Interest : 관심영역)를 설정하고, ROI 영역이 승객인지, 카시트인지, 빈좌석인지, 또는 물건인지 여부를 판단한다.
그리고 승객(또는 동승객)이나 카시트가 검출될 경우, 상기 제어부(120)는 영상을 분석하여 승객의 안전벨트 착용이나 미착용 여부를 판단한다.
이때 승객(또는 동승객)이 있을 때의 안전벨트 판단 이유는, 승객이 안전벨트 미착용 시, SBR(Seat Belt Reminder) 경고음을 막기 위해 인위적으로 안번벨트 버클만 분리하여 체결하는 경우를 정확하게 검출하기 위한 목적이 있다. 또한 카시트가 있을 때의 안전벨트 판단 이유는, 카시트를 조수석에 안전하게 고정시키기 위해서는 안전벨트를 반드시 체결해야 하기 때문이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 제어부(120)는 영상 검출부(110)를 통해 카메라 영상이 입력되면(S101), 제1,제2 ROI(즉, ROI#1, ROI#2)를 설정한다(S102)(도 3 참조).
도 3은 상기 도 2에 있어서, 카메라 영상을 입력받아 설정되는 제1,제2 ROI를 보인 예시도이다.
여기서 제1 ROI(ROI#1)는 승객의 얼굴 검출용 ROI 이고, 제2 ROI(ROI#2)는 승객의 외형, 빈좌석, 사물, 및 카시트 검출용 ROI 이다. 즉, 상기 제어부(120)는 제1 ROI(ROI#1)를 분석하여 승객의 유/무를 판단하고, 제2 ROI(ROI#2)를 분석하여 승객의 유무 유/무, 빈좌석, 승객 or 사물, 및 카시트 장착 여부를 검출한다.
참고로 상기 제1,제2 ROI 설정을 위한 조건을 설명한다.
예컨대 상기 제1,제2 ROI 설정을 위해서는, (1)시트 슬레이트(seat slate)가 (맨 앞, 중간, 맨 뒤)일 때, ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보여야 한다. (2)시트 슬레이트가 (맨 앞, 중간, 맨 뒤)일 때, ROI#2에는 항상 외형(얼굴~무릎)이 보여야 한다. (3) 시트 슬레이트가 (맨 앞, 중간, 맨 뒤)일 때, ROI#2에는 항상 시트 전체가 보여야 한다. (4) 시트 기울기가 앞으로 (숙여져, 눕혀져) 있을 때, ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보여야 한다. (5) 시트 기울기가 앞으로 (숙여져, 눕혀져) 있을 때, ROI#2에는 항상 외형(얼굴~무릎)이 보여야 한다. (6) 시트 기울기가 앞으로 (숙여져, 눕혀져) 있을 때, ROI#2에는 항상 시트 전체가 보여야 한다.
또한 본 실시예에서는 승객이 탑승하고 있을 경우, 안전벨트의 착용 여부를 검출하기 위한 제3 ROI(즉, ROI#3)를 추가로 설정할 수 있다(S105)(도 4 참조).
도 4는 상기 도 2에 있어서, 카메라 영상을 입력받아 설정되는 제3 ROI를 보인 예시도로서, 도 4의 (a)는 안전벨트 미착용 상태의 제3 ROI(ROI#3)의 영상 분석 화면을 보인 예시도이고, 도 4의 (b)는 안전벨트 착용 상태의 제3 ROI(ROI#3)의 영상 분석 화면을 보인 예시도이다.
여기서 상기 제3 ROI(ROI#3)는 승객의 안전벨트 착용 여부을 판단하기 위한 ROI 이다. 즉, 상기 제어부(120)는 제3 ROI(ROI#3)를 분석하여 승객의 안전벨트 착용 여부를 검출한다.
참고로 상기 제3 ROI 설정을 위한 조건을 설명한다.
예컨대 상기 제3 ROI 설정을 위해서는, (1) 시트 슬레이트가 (맨 앞, 중간, 맨 뒤)일 때, 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보여야 한다. (2) 시트 기울기가 앞으로 (숙여져, 눕혀져) 있을 때, 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보여야 한다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 제어부(120)는 상기 제1,제2 ROI(ROI#1, ROI#2) 영역 내의 얼굴 및 외형 분석을 통해 승객(또는 동승객)의 탑승 여부를 검출한다(S103).
참고로 얼굴의 분석만을 통해 승객(또는 동승객)의 탑승 여부를 검출하는 방식은, 승객의 얼굴이 정면을 향하고 있을 때 잘 작동하지만, 만약 승객이 옆으로 누워있거나 뒤를 보고 있는 상황에서는 얼굴이 보이지 않아 승객의 유/무를 판단하지 못할 수 있다. 하지만 본 실시예에서는 외형 검출 결과에 따라 승객의 유/무를 판단하기 때문에 종래와 달리 얼굴에 의해서 승객의 유무를 판단하지 못하더라도 외형 분석을 통해 승객의 유무를 판단할 수 있다.
상기 승객의 탑승 유무 검출(S103) 결과, 승객(사람)의 탑승이 있다고 판단되면(S103의 예, S104), 상기 제어부(120)는 제3 ROI(ROI#3)를 설정하고(S105), 상기 제3 ROI(ROI#3) 영역의 분석을 통해 안전벨트 착용 여부를 판단한다(S106).
참고로 상기 영상의 분석을 통해 안전벨트 착용 여부를 판단하는 이유는, 승객(또는 동승객)이 있을 때, 안전벨트 착용 여부를 판단하는 이유는 SBR 경고음을 막기 위해 인위적으로 버클만 분리하여 체결하는 경우가 있기 때문이다. 또한 카시트 있을 때(S110), 영상의 분석을 통해 안전벨트 착용 여부를 판단하는 이유는, 카시트를 조수석에 안전하게 고정시키기 위해서는 카시트에 대하여 안전벨트 체결이 필요하기 때문이다.
상기 판단(S106) 결과에 따라, 승객이 안전벨트를 착용하고 있는 경우(S106의 예)에는 처음 단계(S101)로 돌아가고, 만약 승객이 안전벨트를 착용하고 있지 않은 경우(S106의 아니오)에 상기 제어부(120)는 상기 정보 출력부(130)를 통해 경보(예 : 안전벨트 미착용 알람)를 출력한다(S107).
한편, 상기 승객의 탑승 유무 검출(S103) 결과, 승객(사람)이 탑승하고 있지 않을 경우(S103의 아니오), 제2 ROI(ROI#2)의 영상 분석을 통해 빈좌석 또는 그 이외의 물건(특히 카시트)이 놓여 있는지 판단한다(S108).
상기 제2 ROI(ROI#2)의 영상 분석을 통한 판단(S108) 결과, 카시트가 검출되는 경우(S109의 예, S110), 상기 제어부(120)는 제3 ROI(ROI#3)를 설정하고(S105), 상기 제3 ROI(ROI#3) 영역의 분석을 통해 안전벨트 착용 여부를 판단한다(S106). 그리고 상기 판단(S106) 결과에 따라, 승객이 안전벨트를 착용하고 있는 경우(S106의 예)에는 처음 단계(S101)로 돌아가고, 만약 승객이 안전벨트를 착용하고 있지 않은 경우(S106의 아니오)에는 상기 정보 출력부(130)를 통해 경보(예 : 안전벨트 미착용 알람)를 출력한다(S107).
또한 상기 제2 ROI(ROI#2)의 영상 분석을 통한 판단(S108) 결과, 카시트가 검출되지 않은 경우(S109의 아니오), 상기 제어부(120)는 빈 좌석인지 여부를 체크하고(S111), 상기 제2 ROI(ROI#2)에 아무런 사물이 없는 경우(즉, 승객이 없는 최초의 상태에서 촬영된 영상과의 비교를 통해, 만약 시트에 사물이 없는 상태 그대로인 경우) 상기 제어부(120)는 빈 좌석으로 판단한다(S112).
그러나 상기 제2 ROI(ROI#2)에 최초의 상태와 다른 무엇인가가 있는 경우(즉, 승객이 없는 최초의 상태에서 촬영된 영상과의 비교를 통해, 만약 시트에 최초의 상태와 다른 무언가 사물이 있는 경우), 상기 제어부(120)는 사물이 시트에 놓여 있는 것으로 판단한다(S113).
상기와 같이 본 실시예는 종래 기술의 한계를 극복하여, 사용자의 편의를 위한 오알람(false positive alarm)의 발생을 최소화 하고, 외부 조명 변화에 따른 성능 변화가 없으며, 차량에 탑승하는 다양한 자세(예 : 뒤로 누운 자세, 앞으로 숙인 자세, 얼굴이 안보일 때 자세)의 탑승객 검출이 가능하며, 또한 SBR을 경고음을 막기 위해 인위적으로 안전벨트 버클만 분리하여 체결하는 경우에도 영상 분석을 통해 정상적인 안전벨트 착용을 검출할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 영상 검출부
120 : 제어부
130 : 정보 출력부

Claims (15)

  1. 카메라를 이용해 촬영한 차량 내부의 영상을 검출하는 영상 검출부;
    상기 영상 검출부를 통해 촬영된 차량 내부의 영상을 분석하여, 승객의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부를 파악하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 파악한 승객과 물건을 구분, 승객의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부에 따른 경보나 알람을 출력하는 정보 출력부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    승객의 외형, 빈좌석, 사물, 및 카시트를 검출하기 위한 제2 ROI(ROI#2)를 설정하며,
    시트 슬레이트의 위치에 관계없이 ROI#2에는 항상 얼굴에서 무릎까지의 외형이 보이며, 시트 슬레이트의 위치에 관계없이 ROI#2에는 항상 시트 전체가 보이고, 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#2에는 항상 얼굴에서 무릎까지의 외형이 보이며, 또한 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#2에는 항상 시트 전체가 보이도록, 상기 제2 ROI를 설정하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 영상 검출부를 통해 검출한 영상에서 복수의 ROI(Region of Interest) 영역을 설정하고, 상기 복수의 ROI 영역의 분석을 통해, 승객의 유무, 카시트 유무, 빈좌석 유무, 및 물건의 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    승객의 얼굴 검출용 제1 ROI(ROI#1); 및
    승객이나 카시트의 안전벨트 착용 여부을 판단하기 위한 제3 ROI(ROI#3); 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제어부는,
    시트 슬레이트(seat slate)의 위치에 관계없이 ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보이고; 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보이도록, 상기 제1 ROI를 설정하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 제어부는,
    시트 슬레이트의 위치에 관계없이 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보이고; 또한 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보이도록, 상기 제3 ROI를 설정하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 영상 검출부는,
    앞 좌석 및 뒷 좌석까지 한꺼번에 촬영할 수 있는 화각과 필터가 적용된 디지털 방식 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 카메라는,
    고화각 어안 렌즈나 적외선(IR) 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 정보 출력부는,
    통신 기능이 부가될 수 있으며,
    상기 승객의 유무, 및 승객의 안전벨트 착용 여부에 따른 경보나 알람을 지정된 이동통신 단말기를 통해서도 출력할 수 있음을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 장치.
  9. 제어부가 입력받은 카메라 영상에서 제1,제2 ROI를 설정하는 단계;
    상기 제어부가 상기 제1,제2 ROI 영역 내의 얼굴 및 외형 분석을 통해 승객의 탑승 유무를 검출하는 단계;
    상기 승객의 탑승이 검출되면, 상기 제어부가 제3 ROI를 설정하고, 상기 제3 ROI 영역의 분석을 통해 안전벨트 착용 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단에 따라 승객이 안전벨트를 착용하고 있지 않은 경우, 상기 제어부가 안전벨트 미착용 알람을 출력하는 단계;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    승객의 외형, 빈좌석, 사물, 및 카시트를 검출하기 위한 제2 ROI(ROI#2)를 설정하며,
    시트 슬레이트의 위치에 관계없이 ROI#2에는 항상 얼굴에서 무릎까지의 외형이 보이며, 시트 슬레이트의 위치에 관계없이 ROI#2에는 항상 시트 전체가 보이고, 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#2에는 항상 얼굴에서 무릎까지의 외형이 보이며, 또한 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#2에는 항상 시트 전체가 보이도록, 상기 제2 ROI를 설정하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 승객이 탑승하고 있지 않을 경우,
    상기 제어부가 제2 ROI의 영상 분석을 통해 빈좌석 또는 물건이 놓여 있는지 판단하는 단계;
    상기 제2 ROI의 영상 분석을 통한 판단 결과, 시트에 놓여 있는 물건이 카시트인 경우, 상기 제어부가 제3 ROI를 설정하고, 상기 제3 ROI 영역의 분석을 통해 안전벨트 착용 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단에 따라 승객이 안전벨트를 착용하고 있지 않은 경우, 상기 제어부가 안전벨트 미착용 알람을 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제2 ROI의 영상 분석을 통한 판단 결과,
    카시트가 검출되지 않은 경우,
    상기 제어부는 빈 좌석인지 여부를 체크하기 위하여, 승객이 없는 최초의 상태에서 촬영된 영상과의 비교를 통해, 시트에 사물이 없는 상태 그대로인 경우에 빈 좌석으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제2 ROI의 영상 분석을 통한 판단 결과,
    카시트가 검출되지 않은 경우,
    상기 제어부는 승객이 없는 최초의 상태에서 촬영된 영상과의 비교를 통해, 시트에 최초의 상태와 사물이 있으며 카시트가 아닌 경우에 물건이 시트에 놓여 있는 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 ROI(ROI#1)는 상기 제어부가 승객의 얼굴을 검출하기 위한 ROI 이고,
    상기 제2 ROI(ROI#2)는 상기 제어부가 승객의 외형, 빈좌석, 사물, 및 카시트를 검출하기 위한 ROI 이며,
    상기 제3 ROI(ROI#3)는 상기 제어부가 승객이나 카시트의 안전벨트 착용 여부을 판단하기 위한 ROI 인 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제1 ROI를 설정하기 위하여,
    상기 제어부는,
    시트 슬레이트(seat slate)의 위치에 관계없이 ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보이고; 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, ROI#1에는 항상 얼굴 전체가 보이도록, 상기 제1 ROI를 설정하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 제3 ROI를 설정하기 위하여,
    상기 제어부는,
    시트 슬레이트의 위치에 관계없이 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보이고; 또한 시트 기울기가 앞으로 눕혀 있을 때, 제3 ROI(ROI#3)에는 항상 안전벨트가 보이도록, 상기 제3 ROI를 설정하는 것을 특징으로 하는 영상기반 승객 검출 및 안전벨트 착용 검출 방법.
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