KR20200060980A - 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템에 관한 것으로, 전방 차량의 영상을 획득하는 카메라(10)와, 상기 카메라(10)의 영상에서 전방 차량의 브레이크등 부분을 추출하는 추출부(20)와, 상기 추출부(20)에서 추출된 전방 차량의 브레이크등 부분이 점등되는지 확인하는 점등확인부(30)와, 상기 점등확인부(30)에서 점등이 확인되면 차량을 감속하는 감속제어부(40)를 포함한다.

Description

상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템{Front vehicle collision avoidance system for commercial vehicle}

본 발명은 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 전방 차량의 브레이크 등의 점등 여부를 확인하여 추돌을 방지할 수 있는 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 전방 차량 추돌 경고 시스템은 센서를 이용하여 전방 차량과의 차간거리를 검출하고, 차간거리가 안전거리 이내이면 운전자에게 경고하는 운전자 편의장치다.

이와 같은 전방 차량 추돌 경고 시스템과 관련하여 등록특허 10-1328016호(2013년 11월 5일 등록, 레이저센서와 초음파센서를 기반으로 하는 차량용 충돌방지장치 및 방법)에는 저속 근거리에서의 차량용 충돌방지방법 및 장치에 관한 것으로, 레이저센서를 기반으로 한 전방차량과의 거리, 전방차량과의 거리변화율, 주행차량의 속도, 주행차량의 속도변화율뿐만 아니라 측방 초음파센서의 감지에 의한 출력정보와 전방 초음파센서의 감지에 의한 출력정보까지 함께 고려하여 정밀하게 구분된 단계별 충돌위험도를 구함으로써 정교한 충돌예측이 가능하도록 하는 장치 및 방법이 기재되어 있다.

이러한 종래의 충돌방지장치는 구체적으로, 주행차량의 전방부에 설치되고 전방을 초음파를 발광하여 전방차량을 감지하는 레이저센서와; 상기 주행차량 전방부에 설치되고 전방으로 초음파를 발사하여 전방차량을 감지하되 레이저센서보다 감지거리가 짧게 하여 상기 주행차량에 근접한 전방차량을 감지할 수 있도록 한 전방 초음파센서와; 상기 레이저센서와 전방 초음파센서의 감지 및 주행차량에 설치된 OBD에서 얻은 정보를 통해 상기 전방차량과의 거리, 전방차량과의 거리변화율, 주행차량의 속도, 주행차량의 속도변화율, 상기 전방 초음파센서의 감지에 의한 출력정보를 입력값으로 하여 단계별 충돌위험도를 구하는 제어기를 포함하여 구성된다.

그러나 이와 같은 종래 기술은 전방 차량의 급정차 등에 대응하기 쉽지 않다. 특히 상용차는 일반 차량에 비하여 제동거리가 길며, 특히 화물을 적재한 상태와 적재하지 않은 상태에서의 제동거리 차이가 크기 때문에 전방 차량과의 차간 거리를 검출하여 위험도를 운전자에게 알리는 방식은 유효하기 어렵다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전방 차량의 감속에 동기화되어 제동을 수행할 수 있는 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템은, 전방 차량의 영상을 획득하는 카메라(10)와, 상기 카메라(10)의 영상에서 전방 차량의 브레이크등 부분을 추출하는 추출부(20)와, 상기 추출부(20)에서 추출된 전방 차량의 브레이크등 부분이 점등되는지 확인하는 점등확인부(30)와, 상기 점등확인부(30)에서 점등이 확인되면 차량을 감속하는 감속제어부(40)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 전방 차량과의 차간거리를 검출하는 거리센서부(50)와, 상기 거리센서부(50)에서 검출된 거리를 기준거리와 비교하여 기준거리 이내이면 상기 감속제어부(40)를 통해 감속하고, 차간거리의 변화 속도에 따라 상기 감속제어부(40)의 감속 정도를 제어하는 제어부(60)와, 상기 제어부(60)의 제어에 따라 알람을 발생시키는 알람발생부(70)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 추출부(20)는, 상기 카메라(10)를 통해 촬영된 전방 영상의 특정 프레임을 이진화하여 이진 영상을 생성하고, 전방 영상에서 경계영역을 추출하여 경계영상을 생성한 후, 상기 이진 영상과 상기 경계영상을 AND 연산하여 후보 영역을 분리한 후, 분리된 후보 영역들을 라벨링하여 라벨 영역들을 생성한 다음, 라벨 영역들 중 일부의 라벨 영역들 중 특정 크기를 가지는 라벨 영역들로 구분하고, 구분된 라벨 영역들을 결합하여 결합된 라벨 영역들의 대칭성, 크기, 면적, 가로/세로 비율을 고려하여, 브레이크등 영역을 추출할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 점등확인부(30)는, 상기 추출부(20)에서 추출한 전방 차량의 브레이크등 부분의 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하여 밝기가 밝아지면 전방 차량이 감속하는 것으로 판단할 수 있다.

본 발명 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템은, 전방 차량을 촬영한 영상에서 브레이크등을 추출하고, 브레이트등의 점등 여부를 확인하여 전방 차량과 감속이 동기화 됨으로써, 추돌을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전방 차량 추돌 방지 시스템의 블록 구성도이다.

이하, 본 발명 전방 차량 추돌 방지 시스템에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 아래에 설명되는 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예는 본 발명을 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시 예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.　

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되지 않음은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 실시 예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템은, 전방 차량의 영상을 획득하는 카메라(10)와, 상기 카메라(10)의 영상에서 전방 차량의 브레이크등 부분을 추출하는 추출부(20)와, 상기 추출부(20)에서 추출된 전방 차량의 브레이크등 부분이 점등되는지 확인하는 점등확인부(30)와, 상기 점등확인부(30)에서 점등이 확인되면 차량을 감속하는 감속제어부(40)와, 전방 차량과의 차간거리를 검출하는 거리센서부(50)와, 상기 거리센서부(50)에서 검출된 거리를 기준거리와 비교하여 기준거리 이내이면 상기 감속제어부(40)를 통해 감속하는 제어부(60)와, 상기 제어부(60)의 제어에 따라 알람을 발생시키는 알람발생부(70)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 카메라(10)는 주행 중인 상용차의 전방을 상시 촬영하는 것으로, 상용차의 전면에 별도로 설치된 것이거나, 블랙박스를 이용할 수 있다.

그 다음, 추출부(20)에서는 상기 카메라(10)에서 촬영된 영상의 특정 프레임에서 전방 차량의 브레이크등 부분을 추출한다. 전방 차량의 브레이크등 부분은 차량의 모델마다 위치나 형상에 차이가 있기 때문에 추출이 용이하지 않다. 특히 야간에는 더욱 브레이크등 부분의 추출이 용이하지 않다.

본 발명의 추출부(20)는 카메라(10)를 통해 촬영된 전방 영상의 특정 프레임을 이진화하여 이진 영상을 생성하고, 전방 영상에서 경계영역을 추출하여 경계영상을 생성한 후, 상기 이진 영상과 상기 경계영상을 AND 연산하여 후보 영역을 분리한 후, 분리된 후보 영역들을 라벨링하여 라벨 영역들을 생성한다.

그 다음, 라벨 영역들 중 일부의 라벨 영역들 중 특정 크기를 가지는 라벨 영역들로 구분한 다음, 구분된 라벨 영역들을 결합할 수 있다.

결합된 라벨 영역들의 대칭성, 크기, 면적, 가로/세로 비율을 고려하여, 브레이크등 영역을 추출할 수 있다.

이처럼 추출부(20)에서 브레이크등 영역을 검출한 후, 점등확인부(30)에서는 브레이크등 영역의 밝기 정보의 변화를 이전 프레임과 비교한다. 이전 프레임에서 보다 현재 영상의 프레임에서 브레이크등 영역의 밝기가 더 밝아졌다면 이는 전방 차량이 감속 제어를 하고 있는 것으로 확인할 수 있다.

점등확인부(30)에서 전방 차량이 감속 제어를 하는 것으로 판단된 경우, 감속제어부(40)는 상용차의 브레이크 시스템을 동작시켜 감속을 수행한다.

이처럼 본 발명은 전방 차량의 브레이크등 부분을 지속적으로 감시하여, 밝기가 밝아진 경우, 감속 제어를 수행함으로써 추돌을 방지할 수 있다.

이때, 감속 제어의 정도는 전방 차량과의 차간거리를 이용하여 제어할 수 있다. 즉, 전방 차량과의 차간거리가 급격하게 좁혀지는 상황에서는 더 강한 제동을 수행할 수 있다.

이를 위하여 거리센서부(50)로 전방 차량과의 차간거리를 검출한다.

이때 거리센서부(50)는 초음파센서 또는 레이저센서를 사용할 수 있다.

제어부(60)는 상기 거리센서부(50)에서 검출된 거리를 기준거리와 비교하여 기준거리 이내이거나 기준 시간보다 짧은 시간에 일정거리 이상으로 차간거리가 좁혀지는 경우, 상기 감속제어부(40)를 제어하여 더 강한 제동을 수행하도록 한다.

상기 제어부(60)는 거리센서부(50)에서 검출된 차간거리가 기준거리 이내이거나, 급격하게 차간거리가 좁혀지는 경우 알람발생부(70)를 제어하여 알람을 발생시켜 운전자가 인지할 수 있도록 한다.

이때의 알람발생부(70)는 청각 또는 시각적인 알람을 발생시키거나, 청각 및 시각적인 알람을 발생시키는 것으로 한다.

특히 알람발생부(70)는 미터 클러스터(meter cluster)에서 디스플레이 될 수 있도록 한다. 이는 CAN 통신을 활용하여 소프트웨어의 펌웨어 작업을 통해 미터 클러스터에 적용이 가능하다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

10:카메라 20:추출부
30:점등확인부 40:감속제어부
50:거리센서부 60:제어부
70:알람발생부

Claims (4)

1. 전방 차량의 영상을 획득하는 카메라(10)와,
   상기 카메라(10)의 영상에서 전방 차량의 브레이크등 부분을 추출하는 추출부(20)와,
   상기 추출부(20)에서 추출된 전방 차량의 브레이크등 부분이 점등되는지 확인하는 점등확인부(30)와,
   상기 점등확인부(30)에서 점등이 확인되면 차량을 감속하는 감속제어부(40)를 포함하는 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   전방 차량과의 차간거리를 검출하는 거리센서부(50)와,
   상기 거리센서부(50)에서 검출된 거리를 기준거리와 비교하여 기준거리 이내이면 상기 감속제어부(40)를 통해 감속하고, 차간거리의 변화 속도에 따라 상기 감속제어부(40)의 감속 정도를 제어하는 제어부(60)와,
   상기 제어부(60)의 제어에 따라 알람을 발생시키는 알람발생부(70)를 더 포함하는 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 추출부(20)는,
   상기 카메라(10)를 통해 촬영된 전방 영상의 특정 프레임을 이진화하여 이진 영상을 생성하고, 전방 영상에서 경계영역을 추출하여 경계영상을 생성한 후, 상기 이진 영상과 상기 경계영상을 AND 연산하여 후보 영역을 분리한 후, 분리된 후보 영역들을 라벨링하여 라벨 영역들을 생성한 다음, 라벨 영역들 중 일부의 라벨 영역들 중 특정 크기를 가지는 라벨 영역들로 구분하고, 구분된 라벨 영역들을 결합하여 결합된 라벨 영역들의 대칭성, 크기, 면적, 가로/세로 비율을 고려하여, 브레이크등 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 점등확인부(30)는,
   상기 추출부(20)에서 추출한 전방 차량의 브레이크등 부분의 이전 프레임과 현재 프레임을 비교하여 밝기가 밝아지면 전방 차량이 감속하는 것으로 판단하는 상용차용 전방 차량 추돌 방지 시스템.

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