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KR20210016196A - 차량 및 차량의 제어방법 - Google Patents

차량 및 차량의 제어방법 Download PDF

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KR20210016196A
KR20210016196A KR1020190094137A KR20190094137A KR20210016196A KR 20210016196 A KR20210016196 A KR 20210016196A KR 1020190094137 A KR1020190094137 A KR 1020190094137A KR 20190094137 A KR20190094137 A KR 20190094137A KR 20210016196 A KR20210016196 A KR 20210016196A
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KR
South Korea
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vehicle
region
image
interest
speed
Prior art date
Application number
KR1020190094137A
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English (en)
Inventor
최영진
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
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Priority to US16/743,924 priority patent/US11491872B2/en
Priority to CN202010089002.8A priority patent/CN112389423B/zh
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Abstract

차량 전방의 사각지대의 시야를 운전자에게 제공하기 위한 일 실시예에 따른 차량은, 차량의 전방을 촬영하는 전방 카메라, 상기 차량의 윈드쉴드에 영상을 투영시키는 헤드업 디스플레이, 상기 윈드쉴드의 영역 중 상기 영상이 투영되는 영역을 설정하기 위한 경계선을 입력 받는 입력부 및 상기 입력된 경계선에 기초하여 상기 영상이 투영되는 투영 영역을 결정하고, 상기 결정된 투영 영역 및 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 전방 카메라로부터 촬영된 전방 영상의 관심 영역을 결정하고, 상기 결정된 투영 영역에 상기 결정된 관심 영역이 표시되도록 상기 헤드업 디스플레이를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 및 차량의 제어방법{VEHICLE AND CONTROLLING METHOD OF THE VEHICLE}
개시된 발명은 헤드업 디스플레이(Head Up Display; HUD)를 이용하여 윈드쉴드에 차량 전방의 사각지대 영상을 투영시키는 차량 및 차량의 제어방법에 관한 것이다.
운전자는 차량의 보닛(Bonnet)으로 가려진 차량 전방의 시야를 확보할 수 없다. 최근에는, 운전자가 차량 전방의 시야를 확보할 수 있도록 차량에 전방 카메라를 설치하여 AVN 장치에 차량 전방의 영상을 디스플레이하는 기술이 개발되고 있다. 그러나, 운전자가 AVN 장치에 디스플레이 되는 영상을 확인하기 위해서는 고개를 숙여야 하므로, 운전자가 전방 영상을 확인하는 경우 측방에서 다가오는 보행자 등을 확인할 수 없다는 문제점이 존재한다.
또한, 운전자는 AVN 장치에 디스플레이 되는 영상을 확인하여 차량과 전방 물체와의 거리를 정확하게 가늠할 수 없으므로, 운전자가 직접 전방을 보고 판단하는 것과 비교하여 불안감을 느낄 수 있다.
차량의 보닛(Bonnet)으로 가려진 차량 전방의 시야를 확보하고 이를 헤드업 디스플레이(Head Up Display; HUD)에 디스플레이 하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 차량의 전방을 촬영하는 전방 카메라; 상기 차량의 윈드쉴드에 영상을 투영시키는 헤드업 디스플레이; 상기 윈드쉴드의 영역 중 상기 영상이 투영되는 영역을 설정하기 위한 경계선을 입력 받는 입력부; 및 상기 입력된 경계선에 기초하여 상기 영상이 투영되는 투영 영역을 결정하고, 상기 결정된 투영 영역 및 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 전방 카메라로부터 촬영된 전방 영상의 관심 영역을 결정하고, 상기 결정된 투영 영역에 상기 결정된 관심 영역이 표시되도록 상기 헤드업 디스플레이를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 투영 영역의 크기에 비례하여 상기 관심 영역의 크기를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량의 속도가 증가하면 상기 관심 영역의 위치를 상향시키고, 상기 차량의 속도가 감소하면 상기 관심 영역의 위치를 하향시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량의 조향 방향으로 상기 관심 영역의 위치를 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 수평선을 기준으로 한 상기 차량의 차체 각도가 클수록 상기 관심 영역의 위치를 하향시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 차량은 운전자의 안면 영상을 획득하는 내부 카메라;를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는, 상기 운전자의 안면 영상에 기초하여 상기 운전자의 눈의 위치를 결정하고, 상기 눈의 위치에 기초하여 상기 전방 영상이 투영되는 투영 영역의 크기를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량의 속도가 미리 정해진 속도 이상이면, 상기 투영 영역에 상기 관심 영역이 표시되지 않도록 상기 헤드업 디스플레이를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 윈드쉴드의 하단부부터 상기 경계선 사이의 영역을 상기 투영 영역으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 입력부는, 상기 윈드쉴드에 마련될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량의 속도, 상기 차량의 조향 방향 또는 수평선을 기준으로 한 상기 차량의 차체 각도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전방 카메라의 촬영 각도를 결정하고, 상기 결정된 촬영 각도에 기초하여 상기 전방 카메라의 촬영 각도를 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 전방 카메라가, 차량의 전방을 촬영하고; 상기 차량의 윈드쉴드의 영역 중 영상이 투영되는 영역을 설정하기 위한 경계선을 입력 받고; 상기 입력된 경계선에 기초하여 상기 영상이 투영되는 투영 영역을 결정하고; 상기 결정된 투영 영역 및 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 전방 카메라로부터 촬영된 전방 영상의 관심 영역을 결정하고; 상기 결정된 투영 영역에 상기 결정된 관심 영역을 표시하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 결정된 투영 영역에 기초하여 상기 전방 영상의 관심 영역을 결정하는 것은, 상기 투영 영역의 크기에 비례하여 상기 관심 영역의 크기를 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 전방 영상의 관심 영역을 결정하는 것은, 상기 차량의 속도가 증가하면 상기 관심 영역의 위치를 상향시키고, 상기 차량의 속도가 감소하면 상기 관심 영역의 위치를 하향시키는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 상기 차량의 조향 방향으로 상기 관심 영역의 위치를 이동시키는 것;을 더 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 수평선을 기준으로 한 상기 차량의 차체 각도가 클수록 상기 관심 영역의 위치를 하향시키는 것;을 더 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 운전자의 안면 영상을 획득하고; 상기 운전자의 안면 영상에 기초하여 상기 운전자의 눈의 위치를 결정하고; 상기 눈의 위치에 기초하여 상기 전방 영상이 투영되는 투영 영역의 크기를 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 상기 차량의 속도가 미리 정해진 속도 이상이면, 상기 투영 영역에 상기 관심 영역을 표시하지 않는 것;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력된 경계선에 기초하여 상기 영상이 투영되는 투영 영역을 결정하는 것은, 상기 윈드쉴드의 하단부부터 상기 경계선 사이의 영역을 상기 투영 영역으로 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량의 윈드쉴드의 영역 중 영상이 투영되는 영역을 설정하기 위한 경계선을 입력 받는 것은, 상기 차량의 윈드쉴드에 마련된 입력부에 의해 수행될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 상기 차량의 속도, 상기 차량의 조향 방향 또는 수평선을 기준으로 한 상기 차량의 차체 각도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전방 카메라의 촬영 각도를 결정하고; 상기 결정된 촬영 각도에 기초하여 상기 전방 카메라의 촬영 각도를 조절하는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 차량 및 차량의 제어방법에 의하면, 운전자가 고개를 숙이지 않고도 직접 차량 전방의 사각지대를 확인할 수 있어서, 운전자의 안전을 도모하고 운전자에게 안정감을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 제어방법의 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량의 투영 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 일 실시예에 따른 차량의 투영 영역을 측면에서 바라본 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량의 속도에 따라 편집되는 전방 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 차량의 속도에 따라 변경되는 카메라의 촬영 각도를 설명하기 위한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 차량(1) 및 그 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량(1)은 엔진 등과 같이 차량(1)에 구동에 필요한 각종 장치를 보호하는 보닛(Bonnet; 11), 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 윈드쉴드(301)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)에는 윈드쉴드(301)의 하측 대쉬보드에 마련되어 윈드쉴드(301)에 영상을 투영시키는 헤드업 디스플레이(200)가 마련될 수 있다. 헤드업 디스플레이(200)는 윈드쉴드(301)의 하단부에 마련되어 윈드쉴드(301)에 각종 영상을 투영시킴으로써 운전자가 고개를 숙이지 않고도 각종 정보를 확인하도록 할 수 있다.
구체적으로, 헤드업 디스플레이(200)는 대시 보드의 상부 패널 내부에 수용될 수 있으며, 필요 시 운전자의 시선 방향으로 전개되도록 마련될 수 있다.
일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이(200)는 상부 패널과 공조 덕트 사이에 수용될 수 있다. 공조 덕트는 차량(1)의 내부를 쾌적하게 유지시키기 위하여 차량(1)의 내부로 공기를 유입하기 위한 통로를 의미할 수 있다.
일반적으로, 공조 덕트와 상부 패널 사이에는 소정 공간이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이(200)는 공조 덕트와 상부 패널 사이의 공간에 수용되도록 설치됨으로써 기존의 차량(1)의 구조를 그대로 이용할 수 있어 헤드업 디스플레이(200)를 설치하기 위하여 별도의 공간을 형성하는 데 드는 비용과 노력을 절감할 수 있다.
또한, 헤드업 디스플레이(200)는 영상을 출력하는 영상 출력부와 미러를 포함할 수 있으며, 미러는 평면 거울로 영상 출력부에서 출력되는 영상을 윈드쉴드(301)에 반사시킬 수 있으며, 이를 통해 윈드쉴드(301)에 미러로부터 반사된 영상이 투영되고 운전자의 눈높이로 영상이 제공될 수 있다. 또한, 헤드업 디스플레이(200)는 윈드쉴드(301)의 영역 중 투영 영역에 영상이 표시되도록 영상을 출력할 수 있다.
또한, 차량(1)에는 전방의 영상을 촬영하여 전방 영상을 획득할 수 있는 전방 카메라(100), 운전자의 안면 영상을 획득할 수 있는 내부 카메라(140)가 설치될 수 있다.
예를 들어, 전방 카메라(100)는 라디에이터 그릴의 일부분, 일례로 내측에 설치될 수 있으며 차량(1) 전방의 영상을 획득할 수 있는 위치라면 어느 위치에도 설치될 수 있다. 또한, 내부 카메라(140)는 차량(1) 내부에 설치될 수 있으며 일례로 AVN 장치(302)의 상측에 설치될 수 있다. 내부 카메라(140)는 운전자의 안면 영상을 획득할 수 있는 위치라면 어느 위치에도 설치될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 3을 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 전방을 촬영하는 전방 카메라(100), 윈드쉴드(301)의 영역 중 영상이 투영되는 영역을 설정하기 위한 경계선을 입력받는 입력부(300), 차량(1)의 속도를 감지하는 속도 센서(110), 스티어링 휠의 조향각을 검출하는 조향각 검출부(120), 수평선을 기준으로 한 차량(1)의 차체 각도를 검출하는 자이로 센서(130), 운전자의 안면 영상을 획득하는 내부카메라를 포함할 수 있다.
또한, 차량(1)은 입력부(300)로부터 입력된 경계선에 기초하여 영상이 투영되는 투영 영역을 결정하고, 결정된 투영 영역 및 차량(1)의 속도에 기초하여 전방 카메라(100)로부터 촬영된 전방 영상의 관심 영역을 결정하고, 결정된 투영 영역에 결정된 관심 영역이 표시되도록 헤드업 디스플레이(200)를 제어하는 제어부(400)를 포함할 수 있다.
또한, 차량(1)은 제어부(400)의 제어에 따라 차량(1)의 윈드쉴드(301)에 영상을 투영시키는 헤드업 디스플레이(200) 및 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 조절하는 카메라 각도 조절기(210)를 포함할 수 있다.
전방 카메라(100)는 및 내부 카메라(140)는 복수의 렌즈들 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 광을 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드들을 포함할 수 있으며, 복수의 포토 다이오드들이 2차원 매트릭스로 배치될 수 있다.
전방 카메라(100)에 사용되는 렌즈는 보통의 렌즈일 수 있으며, 보통의 렌즈보다 시야각이 큰 광각 렌즈 또는 시야각이 180도를 넘는 초광각 렌즈인 어안렌즈일 수 있다. 그러나, 전방 카메라(100)에 사용되는 렌즈는 시야각이 180도인 광각 렌즈인 것이 바람직하다.
입력부(300)는 차량(1)의 제어와 관련된 각종 명령을 입력 받는 모든 구성을 포함할 수 있다. 구체적으로, 입력부(300)는 차량(1) 내부의 AVN 장치(302), 스티어링 핸들에 구비된 버튼(303), 윈드쉴드(301)에 마련된 터치스크린을 포함할 수 있다. 즉, 입력부(300)는 윈드쉴드(301)에 마련될 수 있으며, 입력부(300)는 사용자의 명령을 입력 받는 구성 모두를 포함하는 개념이다.
속도 센서(110)는 제어부(400)의 통제하에 운전자가 운전하는 차량(1)의 주행 속도를 감지할 수 있다. 즉 차량(1)의 휠이 회전하는 속도 등을 이용하여 주행 속도를 감지할 수 있는데, 주행 속도의 단위는 [kph]로 나타낼 수 있으며, 단위 시간(h) 당 이동한 거리(km)로 나타낼 수 있다.
조향각 검출부(120)는 차량(1)의 주행 중에 스티어링 휠의 회전각인 조향각을 검출할 수 있다. 즉, 조향각 검출부(120)는 스티어링 휠에 마련되는 각도 센서일 수 있다.
자이로 센서(130)는 차량(1)에 마련되어 차량(1)의 각속도를 측정할 수 있다. 이러한 자이로 센서(130)를 이용하여 수평선을 기준으로 한 차량(1)의 차체 기울기를 검출할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)이 수평한 상태에서의 각속도는 0도/s로 측정되고, 차량(1)이 10초 간 움직이는 동안 50도 만큼 기울어졌다면, 10초 동안의 평균 각속도를 5도/sec로 측정할 수 있다. 이러한 자이로 센서(130)는, 기울기 센서와 대체될 수 있으며, 기울기 센서 또한 수평선을 기준으로 한 차량(1)의 차체 기울기를 검출할 수 있다.
일 실시예에 따른 전방 카메라(100), 입력부(300), 속도 센서(110), 조향각 검출부(120), 자이로 센서(130) 및 내부카메라에서 획득한 정보 또는 신호는 제어부(400)로 전송될 수 있다. 이 때, CAN(Controller Area Network) 통신 방식이 이용되어 신호가 전송될 수 있다. 즉, 차량(1)에 탑재되는 각종 전장 부하에 대한 제어 및 각종 전장 부하 간의 통신을 위하여 차량(1) 내에는 바디 네트워크(Body Network), 멀티미디어 네트워크(Multimedia Network) 및 샤시 네트워크(Chassis Network) 등을 포함하는 통신 네트워크가 구성되어 있고, 이렇게 서로 분리되어 있는 각 네트워크들은 상호 간의 CAN(Controller Area Network) 통신 메시지를 주고 받기 위하여 제어부(400)에 의해 연결될 수 있다.
제어부(400)는 전방 카메라(100)로부터 획득한 전방 영상이 헤드업 디스플레이(200)에 출력될 수 있도록 전방 영상 데이터를 처리하는 영상 처리부(410)를 포함할 수 있다. 영상 처리부(410)는 전방 영상의 관심 영역을 결정하고, 헤드업 디스플레이(200)에 관심 영역이 출력되도록 전방 영상을 편집할 수 있다. 구체적인 설명은 도 7을 참조하여 후술한다.
또한 제어부(400)는, 전방 카메라(100)가 촬영하는 방향을 변경시켜서 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 조절하는 카메라 각도 조절부(420)를 포함할 수 있다. 카메라 각도 조절부(420)는, 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 결정하고 결정된 촬영 각도에 기초하여 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 조절할 수 있다. 구체적인 설명은 도 8을 참조하여 후술한다.
이러한 제어부(400)는, 차량(1) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다. 또한, 제어부(400)는 전자 제어 유닛(ECU) 또는 단말기 등으로 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, CAN(Controller Area Network) 통신 방식이 이용되어 신호가 전송될 수 있다.
헤드업 디스플레이(200)는 제어부(400)의 제어 신호에 따라 영상을 출력하여 차량(1)의 윈드쉴드(301)에 영상을 투영시킬 수 있다. 구체적으로, 헤드업 디스플레이(200)는 윈드쉴드(301)의 영역 중 투영 영역에 영상이 투영되도록 영상을 출력할 수 있다.
카메라 각도 조절기(210)는 카메라 각도 조절부(420)의 제어 신호에 따라 회전하는 제 1 기어(106)와 제 1 기어(106)의 기어 이와 맞물리는 기어 이를 갖고 전방 카메라(100)가 마련되어 있는 제 2 기어(105)를 포함할 수 있다. 즉, 카메라 각도 조절기(210)는 제어부(400)의 제어 신호에 따라 전방 카메라(100)의 촬영 방향을 조절함으로써 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 조절할 수 있다. 카메라 각도 조절기(210)는, 용어에 한정되지 않고 카메라의 촬영 방향을 조절할 수 있는 구조를 모두 포함할 수 있다.
이하 일 실시예에 따른 차량(1) 및 차량(1)의 제어방법에 대하여 상세하게 설명하기 위하여 도 5 내지 도 8을 참조하여 도 4를 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 제어방법의 순서도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 차량의 투영 영역을 설명하기 위한 도면이고, 도 6는 일 실시예에 따른 차량의 투영 영역을 측면에서 바라본 도면이고, 도 7은 일 실시예에 따른 차량의 속도에 따라 편집되는 전방 영상을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 차량의 속도에 따라 변경되는 카메라의 촬영 각도를 설명하기 위한 도면이다.
전방 카메라(100)는 차량(1)의 전방을 촬영하여 전방 영상(101)을 획득할 수 있다(1000). 이 때, 전방 영상은 운전자가 볼 수 없는 차량(1) 전방의 사각지대의 영상을 포함할 수 있다. 입력부(300)는, 윈드쉴드(301)의 영역 중 영상이 투영되는 영역을 설정하기 위한 경계선(R)을 입력받을 수 있다(1100). 이 때, 운전자는 윈드쉴드(301)에 마련된 터치 스크린을 이용하여 경계선(R)을 입력할 수 있다.
제어부(400)는 입력된 경계선(R)에 기초하여 영상이 투영되는 투영 영역(PA)을 결정할 수 있다(1200). 구체적으로, 경계선(R)이 입력되면 제어부(400)는 윈드쉴드(301)의 하단부부터 경계선(R) 사이의 영역을 투영 영역으로 결정할 수 있다.
즉, 윈드쉴드(301)의 영역 중 투영 영역(PA)에는 헤드업 디스플레이(200)에서 출력되는 영상 중 관심 영역(IA)이 표시되고, 투영 영역(PA)이 아닌 영역(NPA)에는 아무 것도 표시가 되지 않는다.
제어부(400)는, 투영 영역(PA) 및 차량(1)의 속도에 기초하여 전방 카메라(100)로부터 촬영된 전방 영상(101)의 관심 영역(IA)을 결정할 수 있다(1300). 구체적으로, 도 5를 참조하면, 제어부(400)는 투영 영역(PA)의 크기에 비례하여 관심 영역(IA)의 크기를 결정할 수 있다. 즉, 제어부(400)는 투영 영역(PA)이 클수록 관심 영역(IA)의 크기를 크게 결정하여, 투영 영역(PA)의 모든 부분에 관심 영역(IA)이 표시되도록 할 수 있다.
또한 도 6을 참조하면, 제어부(400)는, 차량(1)의 속도가 증가하면 관심 영역(IA)의 위치를 상향시키고, 차량(1)의 속도가 감소하면 관심 영역(IA)의 위치를 하향시킬 수 있다. 이는 차량(1)의 속도가 느릴수록 차량(1)과 가까운 전방 아래쪽 사각지대에 위치하는 물체를 운전자가 확인할 수 있도록 하여 차량(1)의 이동 시 발생할 수 있는 물체와의 충돌을 방지하기 위함이다. 또한, 속도가 빠를수록 차량(1)과 먼 전방 아래쪽 사각지대에 위치하는 물체를 운전자가 확인할 수 있도록 하여, 차량(1)의 이동 시 발생할 수 있는 물체와의 충돌을 방지할 수 있도록 하기 위함이다. 이는 도 7을 참조하여 후술한다.
제어부(400)는 또한, 차량(1)의 속도가 증가하면 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 상향시키고, 차량(1)의 속도가 감소하면 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 하향시킬 수 있다. 이는 도 8을 참조하여 후술한다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 전방 카메라(100)는 180도의 시야각을 가질 수 있다. 따라서 전방 카메라(100)가 획득하는 전방 영상(101)은 차량(1) 전방 180도에 해당하는 모든 영역의 영상을 포함할 수 있다.
차량(1)이 정지 상태일 때에는, 전방 카메라(100)가 획득하는 영상(101) 중 가장 하단부분이 관심 영역(IA)으로 결정될 수 있다. 또한, 차량(1)이 5km/h로 주행 중 일때는, 관심 영역(IA)이 상향될 수 있다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 전방 카메라(100)는 카메라 각도 조절기(210)에 마련되어 촬영 각도가 변경될 수 있다. 구체적으로, 카메라 각도 조절기(210)에 포함되는 제 1 기어(106)는 제어부(400)의 제어 신호에 따라 회전하고, 전방 카메라(100)가 부착되어 있는 제 2 기어(105)는 제 1 기어(106)의 회전에 따라 회전하여 카메라의 촬영 각도를 조절할 수 있다. 이 때, 카메라 각도 조절기(210)는 힌지 구조를 포함할 수 있다.
즉, 제어부(400)는 차량(1)의 속도에 기초하여 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 결정하고, 결정된 촬영 각도에 기초하여 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 조절하는 제어 신호를 카메라 각도 조절기(210)로 송신할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)이 정지 상태일 때는 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 하향시키고, 차량(1)이 5km/h로 주행 중일 때는 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 상향시킬 수 있다. 이렇게 카메라의 촬영 각도를 조절하는 경우에, 전방 영상의 관심 영역(IA)은 전방 영상의 정 중앙에 위치할 수 있으며, 관심 영역(IA)의 크기는 위와 같이 결정된 투영 영역(PA)에 기초하여 결정될 수 있다.
이 후, 제어부(400)는 투영 영역(PA)에 관심 영역(IA)이 표시되도록 헤드업 디스플레이(200)를 제어할 수 있다(1400).
이 때, 제어부(400)는 차량(1)의 속도가 미리 정해진 속도 이상이면, 투영 영역(PA)에 관심 영역(IA)이 표시되지 않도록 헤드업 디스플레이(200)를 제어할 수 있다. 이는 차량(1)의 속도가 어느 정도 클 때에는 운전자가 차량(1) 전방의 사각지대를 확인할 필요가 없어서 오히려 윈드쉴드(301)에 투영되는 전방 영상(101)이 운전자의 시야에 방해가 될 수 있기 때문이다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 제어부(400)는 차량(1)의 조향 방향으로 관심 영역(IA)의 위치를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 조향 방향이 왼쪽이면 관심 영역(IA)의 위치도 왼쪽에 치우치게 끔 결정할 수 있다. 이 때, 제어부(400)는 실시예에 따라 관심 영역(IA)을 전방 영상(101)의 정 중앙에 유지시키면서, 전방 카메라(100)의 촬영 각도를 왼쪽으로 조절할 수 있다.
또한 제어부(400)는, 수평선을 기준으로 한 차량(1)의 차체 각도가 클수록 관심 영역(IA)의 위치를 하향시킬 수 있다. 이는 차량(1)이 오르막길로 올라가는 경우, 수평선을 기준으로 한 차량(1)의 차체 각도는 커지고, 운전자가 확인할 수 없는 사각지대 또한 커지므로, 관심 영역(IA)을 하향함으로써 운전자에게 사각지대의 시야를 효과적으로 제공하기 위함이다.
마찬가지로, 제어부(400)는 실시예에 따라 차체 각도가 클수록 관심 영역을 전방 영상의 정 중앙에 유지시키면서 카메라의 촬영 각도를 하향시킬 수 있다.
또한, 제어부(400)는 내부 카메라(140)로부터 획득한 운전자의 안면 영상에 기초하여 운전자의 눈의 위치를 결정하고, 눈의 위치에 기초하여 전방 영상이 투영되는 투영 영역(PA)의 크기를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 운전자의 눈과 차량(1)의 보닛을 연결하는 선에 기초하여 투영 영역(PA)을 결정할 수 있다. 도 6을 참조하면, 운전자의 눈의 위치가 높을수록 투영 영역(PA)의 크기는 작게 결정될 수 있고, 운전자의 눈의 위치가 낮을수록 투영 영역(PA)의 크기는 크게 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 차량(1) 및 차량(1)의 제어방법에 따르면, 운전자는 차량(1) 전방 사각지대의 시야를 윈드쉴드(301)를 통하여 직접적으로 확보할 수 있으므로, 안정감을 느낄 수 있다. 또한 운전자가 고개를 숙이지 않고도 전방 사각지대에 위치하는 물체를 확인할 수 있으므로, 사각지대에 위치하는 물체와의 충돌을 방지할 수 있다.
차량(1) 및 차량(1)의 제어방법의 예는 이에 한정되는 것이 아니며 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
1: 차량
100: 전방 카메라
110: 속도 센서
120: 조향각 검출부
130: 자이로 센서
140: 내부 카메라
200: 헤드업 디스플레이
210: 카메라 각도 조절기
300: 입력부
400: 제어부
410: 영상 처리부
420: 카메라 각도 조절부

Claims (20)

  1. 차량의 전방을 촬영하는 전방 카메라;
    상기 차량의 윈드쉴드에 영상을 투영시키는 헤드업 디스플레이;
    상기 윈드쉴드의 영역 중 상기 영상이 투영되는 영역을 설정하기 위한 경계선을 입력 받는 입력부; 및
    상기 입력된 경계선에 기초하여 상기 영상이 투영되는 투영 영역을 결정하고, 상기 결정된 투영 영역 및 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 전방 카메라로부터 촬영된 전방 영상의 관심 영역을 결정하고, 상기 결정된 투영 영역에 상기 결정된 관심 영역이 표시되도록 상기 헤드업 디스플레이를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 투영 영역의 크기에 비례하여 상기 관심 영역의 크기를 결정하는 차량.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 속도가 증가하면 상기 관심 영역의 위치를 상향시키고, 상기 차량의 속도가 감소하면 상기 관심 영역의 위치를 하향시키는 차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 조향 방향으로 상기 관심 영역의 위치를 이동시키는 차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    수평선을 기준으로 한 상기 차량의 차체 각도가 클수록 상기 관심 영역의 위치를 하향시키는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    운전자의 안면 영상을 획득하는 내부 카메라;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 운전자의 안면 영상에 기초하여 상기 운전자의 눈의 위치를 결정하고, 상기 눈의 위치에 기초하여 상기 전방 영상이 투영되는 투영 영역의 크기를 결정하는 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 속도가 미리 정해진 속도 이상이면, 상기 투영 영역에 상기 관심 영역이 표시되지 않도록 상기 헤드업 디스플레이를 제어하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 윈드쉴드의 하단부부터 상기 경계선 사이의 영역을 상기 투영 영역으로 결정하는 차량.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입력부는,
    상기 윈드쉴드에 마련되는 차량.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 속도, 상기 차량의 조향 방향 또는 수평선을 기준으로 한 상기 차량의 차체 각도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전방 카메라의 촬영 각도를 결정하고, 상기 결정된 촬영 각도에 기초하여 상기 전방 카메라의 촬영 각도를 조절하는 차량.
  11. 전방 카메라가, 차량의 전방을 촬영하고;
    상기 차량의 윈드쉴드의 영역 중 영상이 투영되는 영역을 설정하기 위한 경계선을 입력 받고;
    상기 입력된 경계선에 기초하여 상기 영상이 투영되는 투영 영역을 결정하고;
    상기 결정된 투영 영역 및 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 전방 카메라로부터 촬영된 전방 영상의 관심 영역을 결정하고;
    상기 결정된 투영 영역에 상기 결정된 관심 영역을 표시하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결정된 투영 영역에 기초하여 상기 전방 영상의 관심 영역을 결정하는 것은,
    상기 투영 영역의 크기에 비례하여 상기 관심 영역의 크기를 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 차량의 속도에 기초하여 상기 전방 영상의 관심 영역을 결정하는 것은,
    상기 차량의 속도가 증가하면 상기 관심 영역의 위치를 상향시키고, 상기 차량의 속도가 감소하면 상기 관심 영역의 위치를 하향시키는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 차량의 조향 방향으로 상기 관심 영역의 위치를 이동시키는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
  15. 제11항에 있어서,
    수평선을 기준으로 한 상기 차량의 차체 각도가 클수록 상기 관심 영역의 위치를 하향시키는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
  16. 제11항에 있어서,
    운전자의 안면 영상을 획득하고;
    상기 운전자의 안면 영상에 기초하여 상기 운전자의 눈의 위치를 결정하고;
    상기 눈의 위치에 기초하여 상기 전방 영상이 투영되는 투영 영역의 크기를 결정하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 차량의 속도가 미리 정해진 속도 이상이면, 상기 투영 영역에 상기 관심 영역을 표시하지 않는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 입력된 경계선에 기초하여 상기 영상이 투영되는 투영 영역을 결정하는 것은,
    상기 윈드쉴드의 하단부부터 상기 경계선 사이의 영역을 상기 투영 영역으로 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 차량의 윈드쉴드의 영역 중 영상이 투영되는 영역을 설정하기 위한 경계선을 입력 받는 것은,
    상기 차량의 윈드쉴드에 마련된 입력부에 의해 수행되는 차량의 제어방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 차량의 속도, 상기 차량의 조향 방향 또는 수평선을 기준으로 한 상기 차량의 차체 각도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전방 카메라의 촬영 각도를 결정하고;
    상기 결정된 촬영 각도에 기초하여 상기 전방 카메라의 촬영 각도를 조절하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
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