KR100512855B1 - 차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법 Download PDF

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KR100512855B1 KR10-2003-0014718A KR20030014718A KR100512855B1 KR 100512855 B1 KR100512855 B1 KR 100512855B1 KR 20030014718 A KR20030014718 A KR 20030014718A KR 100512855 B1 KR100512855 B1 KR 100512855B1
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Abstract

본 발명은 운전자의 이석 여부를 확인하고 운전자가 이석하지 않은 상태에서는 기조정된 미러의 각도를 조정하지 않음으로써 제어부와 영상 처리부의 처리 부하를 경감시킴과 아울러 미러의 각도가 자주 변함에 따른 불편함을 해소할 수 있도록 한 차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치는 차량의 루프 패널의 전방 하측에 설치되어 운전자의 얼굴 영상을 획득하기 위한 카메라; 상기 카메라에서 획득된 운전자의 얼굴 영상을 처리하여 운전자의 눈의 수직 위치를 검출하기 위한 영상 처리부; 루프 패널의 전방 하측에 설치되며, 루프 패널의 전방으로부터 운전자의 얼굴까지의 수평 거리를 감지하는 거리 감지부; 운전자의 착석/이석 여부를 감지하는 운전자 착석 감지부; 미러의 각도를 조정하는 미러 조정수단 및 상기 영상 처리부 및 상기 거리 감지부로부터의 신호에 의거하여 운전자의 공간적인 시각 위치를 파악하고, 상기 운전자 착석 감지부로부터의감지 신호를 분석하여 운전자의 착석 상태에 변화가 생긴 경우에 상기 미러 조정수단에 각도 조정용 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법{automatic mirror angle adjusting apparatus and the method thereof in vehicle}
본 발명은 차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 차량의 주행 중 후방 및 측후방의 정보를 인식하기 위한 룸미러 및 사이드미러의 각도를 운전자의 시각 위치를 확인하여 자동으로 조정할 수 있도록 한 차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 미러 각도 자동 조정 장치가 장착된 차량을 도시한 요부 사시도이고, 도 2는 종래의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치의 전기적인 블록 구성도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 미러 각도 자동 조정 장치는 카메라(11), 영상 처리부(12), 적외선 램프(13), 초음파 센서(14), 제어부(15), 룸미러 구동부(16) 및 사이드미러 구동부(17)를 포함하고 있다.
전술한 구성에서, 카메라(11)는 운전석 전방의 루프 패널(1) 하측에 설치되어 운전자의 얼굴 영상을 획득하는 바, CCD(charge coupled device) 카메라 등으로 구현될 수 있다. 영상 처리부(12)는 카메라(11)에 의해 획득된 운전자의 얼굴 영상을 처리하여 운전자의 눈의 수직 위치를 검출한다. 적외선 램프(13)는 운전석 전방의 루프 패널(1) 하측, 즉 카메라(11) 주위에 설치되며, 야간에 카메라(11)에 의해 획득되는 운전자의 얼굴 영상이 영상 처리부(12)에서 선명하게 처리될 수 있도록 야간에 작동되어 운전자의 얼굴을 비추는데, 자동차의 전조등(5)과 연동되도록 하는 것이 바람직하다. 초음파 센서(14) 역시 운전석 전방의 루프 패널(1) 하측에 설치되는데, 운전석의 전방 일측으로부터 운전자의 눈, 대체적으로 얼굴까지의 수평 거리를 측정한다. 이를 위해 초음파 센서(14)는 그 대역이 대략 30° 이내로 직진성이 뛰어난 협대역 초음파 센서(14)로 구현되는 것이 바람직하다.
제어부(15)는 영상 처리부(12) 및 초음파 센서(14)와 연결되어 영상 처리부(12) 및 초음파 센서(14)로부터 검출 또는 측정된 값들을 입력받으며, 이 값들을 연산하여 3차원 공간 내에서의 운전자의 눈의 위치를 검출한다. 제어부(15)는 또한 검출된 운전자의 눈의 위치에 대응되는 각도로 룸미러(3) 및 사이드미러(4)를 구동하기 위한 신호를 발생시킨다.
룸미러 구동부(16) 및 사이드미러 구동부(17)는 제어부(15)에서 발생되는 신호에 따라 각각 룸미러(3) 및 사이드미러(4)의 각도를 조절한다. 이러한 구동부(16, 17)의 기본적인 구성은 당업계에서 널리 공지되어 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 다만, 미러를 구동하기 위한 전동 모터의 경우, 정확한 미러 각도 제어가 이루어질 수 있도록 모터를 구동하는 것과 동시에 그 위치 검출이 가능한 서보 모터가 사용되는 것이 바람직하다. 구동부(16, 17)의 다른 예로는 일반 직류(DC) 모터와 미러의 각도 검출을 위한 한 쌍의 포텐시오미터(potentiometer)가 있을 수 있다 .여기서, 한 쌍의 포텐시오미터는 각각 미러의 수평각 및 수직각을 검출하여 제어부(15)로 입력한다.
전술한 구성을 갖는 종래의 기술에서, 카메라(11)에서 운전자의 얼굴 영상을 획득하면, 영상 처리부(12)에서는 이렇게 획득된 영상을 처리하여 운전자의 눈의 수직 위치를 검출한다. 그리고, 초음파 센서(14)가 운전석의 전방 일측으로부터 운전자의 눈까지의 수평 거리를 측정한다. 제어부(15)는 영상 처리부(12) 및 초음파 센서(14)에서 각각 검출 또는 측정된 값들로부터 3차원 공간 내에서의 운전자의 눈의 위치를 검출한 다음 룸미러(3) 및 사이드미러(4)의 각도를 조정하기 위한 신호를 발생시킨다. 룸미러 구동부(16) 및 사이드미러 구동부(17)는 제어부(15)로부터 발생된 신호에 따라 룸미러(3) 및 사이드미러(4)를 구동한다. 이에 따라 룸미러(3) 및 사이드미러(4)의 각도가 운전자의 눈 위치에 대응되는 각도로 조정된다.
한편, 야간에는 적외선 램프(13)가 점등된다. 이에 따라 야간에도 카메라(11)에 획득되는 운전자의 얼굴 영상은 영상 처리부(12)에 의해 충분히 처리될 수 있을 정도로 선명하게 획득된다.
그러나, 전술한 종래의 기술에 따르면, 운전자가 차량에 탑승하여 미러의 각도가 조정된 상태에서 운전자가 자리에서 이탈하지 않고 또한 운전석의 위치를 조절하지 않았음에도 불구하고, 지속적으로 운전자의 시각 위치를 확인하여 미러를 조정하기 때문에 영상 처리부와 제어부 등에 큰 처리 부하를 줄뿐만 아니라 전력이 낭비되는 문제점이 있다. 나아가, 운전자의 운전 중 동작이 많은 경우에는 이러한 움직임에 따라 미러의 각도가 실시간으로 변하기 때문에 오히려 안전 운전을 방해하는 불편함이 있었다.
뿐만 아니라, 야간 운전을 위해 적외선 램프를 운전자의 얼굴 부위에 조사하기 때문에 운전자의 시각에 좋지 않은 영향을 줄 개연성이 높을 뿐만 아니라 장치의 제조 비용을 높이는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 운전자의 이석 여부를 확인하고 운전자가 이석하지 않은 상태에서는 기조정된 미러의 각도를 조정하지 않음으로써 제어부와 영상 처리부의 처리 부하를 경감시킴과 아울러 미러의 각도가 자주 변함에 따른 불편함을 해소할 수 있도록 한 차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 차량에 기 구비된 룸램프를 효율적으로 이용하여 야간에 운전자의 얼굴 영상을 선명하게 획득할 수 있도록 한 차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치는 차량 루프 패널의 전방 하측에 설치되어 운전자의 얼굴 영상을 획득하기 위한 카메라; 상기 카메라에서 획득된 운전자의 얼굴 영상을 처리하여 운전자의 눈의 수직 위치를 검출하기 위한 영상 처리부; 루프 패널의 전방 하측에 설치되며, 루프 패널의 전방으로부터 운전자의 얼굴까지의 수평 거리를 감지하는 거리 감지부; 운전자의 착석/이석 여부를 감지하는 운전자 착석 감지부; 미러의 각도를 조정하는 미러 조정수단 및 상기 영상 처리부 및 상기 거리 감지부로부터의 신호에 의거하여 운전자의 공간적인 시각 위치를 파악하고, 상기 운전자 착석 감지부로부터의감지 신호를 분석하여 운전자의 착석 상태에 변화가 생긴 경우에 상기 미러 조정수단에 각도 조정용 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치에 따른 외관 구성은 도 1에 도시한 구성에서 적외선 램프(13)가 제거된 상태로 구현될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치의 전기적인 블록 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치는 운전자의 얼굴 영상을 획득하는 카메라(32), 카메라(32)에 의해 획득된 운전자의 얼굴 영상을 처리하여 운전자의 눈의 수직 위치를 검출하는 영상 처리부(34), 설치된 지점과 운전자 사이의 수평 거리를 감지하는 거리 감지부(34), 운전석의 시트 하부에 탑재되어 운전자의 착석 여부를 감지하는 착석 감지부(38), 운전석의 위치 조절, 즉 수평 위치 또는 수직 위치의 조절 여부를 감지하는 위치조절 감지부(40), 룸램프(48)를 구동하는 룸램프 구동부(46), 룸미러 조정모터(48)를 구동하는 룸미러 구동부(50), 사이드미러 조정모터(44)를 구동하는 사이드미러 구동부(42), 전조등의 점등 여부를 감지하는 전조등 감지부(41) 및 이들 전체를 총괄적으로 제어하는 제어부(30)를 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 카메라(32)는 운전석 전방의 루프 패널(1) 하측에 설치하는 것이 바람직하며, CCD(charge coupled device) 카메라 등으로 구현될 수 있다. 룸램프(48)는 야간에 운전자의 얼굴 영상을 보다 선명하게 획득하여 영상 처리부(34)에서 운전자의 눈의 위치를 정확하게 인식할 수 있도록 하기 위해 주어지는 바, 차량에 기 구비된 것을 그대로 사용할 수 있으며, 제어부(30)에 의해 차량의 전조등과 연동하여 점등된 후에 소정 시간, 예를 들어 수초 내지 수분이 경과되면 자동적으로 소등된다.
착석 감지부(38)는 압력 센서 등을 포함하여 이루어질 수 있는 바, 차량의 도난 방지나 기타 안전/편의 기술에 널리 사용되고 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 운전석 위치조절 감지부(40)는 2명분의 운전석 위치(driving position)을 기억시켜 두고 2명이 교대로 운전할 때에도 스위치의 원터치 조작으로 자신의 포지션, 예를 들어 운전자의 시트의 전후와 리클라이닝(reclining) 등을 재생하는 이른바 드라이빙 포지션 메모리 기술 등에서 사용되는 센서들을 포함하여 이루어질 수 있다.
거리 감지부(36)는 종래의 기술과 마찬가지로 초음파 센서 등을 포함하여 이루어질 수 있는바, 바람직하게는 그 대역이 대략 30°이내로 직진성이 뛰어난 협대역 초음파 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 초음파 센서는 운전석 전방의 루프 패널 하측에 설치될 수 있을 것이다. 제어부(30)는 영상 처리부(34) 및 거리 감지부(36)와 연결되어 영상 처리부(34) 및 거리 감지부(36)로부터 검출 또는 측정된 값들을 입력받으며, 이 값들을 연산하여 3차원 공간 내에서의 운전자의 눈의 위치를 확인한다. 제어부(30)는 또한 전조등의 점등 여부를 확인하여 룸램프(48)의 점등을 제어하고, 이외에도 파악된 운전자의 눈의 위치에 대응되는 각도로 룸미러 및 사이드미러를 구동하기 위한 신호를 발생시킨다. 룸미러 구동부(50) 및 사이드미러 구동부(42)는 제어부(30)에서 발생되는 신호에 따라 각각 룸미러 및 사이드미러의 각도를 조절한다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에서, 카메라(32)에서는 운전자의 얼굴 영상을 획득하고, 영상 처리부(34)에서는 이렇게 획득된 영상을 처리하여 운전자의 눈의 수직 위치를 검출한다. 거리 감지부(36)가 운전석의 전방 일측으로부터 운전자의 눈까지의 수평 거리를 측정한다. 제어부(30)는 영상 처리부(34) 및 거리 감지부(36)에서 각각 검출 또는 측정된 값들로부터 3차원 공간 내에서의 운전자의 눈의 위치를 검출한 다음 룸미러 및 사이드미러의 각도를 조정하기 위한 신호를 발생시키고, 룸미러 구동부(50) 및 사이드미러 구동부(42)는 제어부(30)로부터 발생된 신호에 따라 룸미러 조정모터(44) 및 사이드미러 조정모터(52)를 구동한다. 이에 따라 룸미러 및 사이드미러의 각도가 운전자의 눈 위치에 대응되는 각도로 조정된다.
한편, 야간에는 운전자의 착석 여부를 착석 감지부(38)에 의해 확인하고, 이 상태에서 전조등이 점등되는 경우에는 이를 확인하여 미리 정해진 시간, 예를 들어 수초 내지 수분 동안 룸램프 구동부(46)를 제어하여 룸램프(48)를 점등시킨 후에 소등시킴으로써 카메라(32)가 운전자의 얼굴 영상을 선명하게 획득할 수 있도록 한다.
이하에는 본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 방법에 대해 상세하게 설명하는데, 별 다른 설명이 없는 한 제어부가 주체가 되어 수행함을 밝혀 둔다. 도 4는 본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 방법을 설명하는 플로차트이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 단계 S2에서는 차량의 시동이 온되었는 지를 판단하는데, 시동이 온된 경우에는 단계 S4로 진행하여 현재 시간이 야간 시간대인 지를 전조등 감지부(41)로부터의 점등여부 감지신호에 의해 판단한다.
단계 S4에서의 판단 결과, 전조등이 점등된 것으로 판단된 경우에는 단계 S6으로 진행하여 룸램프 구동부(46)를 제어하여 룸램프(48)를 소정 시간 동안 점등하고, 다시 단계 S8에서는 카메라(32) 및 거리 김지부(36)를 작동시켜 운전자의 시각 위치와 관련한 영상, 즉 운전자의 얼굴 영상을 획득하게 하고, 이를 영상 처리부(34)에서 처리한 결과에 따른 운전자의 시각 위치를 확인한다. 다시 단계 S10에서는 이렇게 확인된 운전자의 시각 위치 정보에 의거하여 룸미러 구동부(50) 또는 사이드미러 구동부(46)를 제어하여 룸미러 또는 사이드 미러의 위치를 조정하고, 다시 단계 S12로 진행하여 룸램프를 소등시키고 카메라(32), 영상 처리부(34) 및 거리 감지부(36)의 동작을 중지시키게 된다.
한편, 단계 S4에서의 판단 결과, 전조등이 점등되지 않은 경우에는 현재의 시간대가 주간 시간대임을 의미하므로 바로 단계 S8로 진행하게 된다. 이렇게 하여 룸미러 또는 사이드미러의 위치가 조정된 후에는 후술하는 단계 S12에서의 판단 결과 운전석의 위치가 변경되거나 단계 S16에서의 판단 결과 운전자가 운전석을 이탈한 경우를 제외하고는 룸미러 또는 사이드미러의 위치를 현 상태로 유지시키게 된다.
반면에, 단계 S14에서 운전자가 운전석의 위치를 변경할 경우에는 당연히 룸미러 또는 사이드미러의 위치도 변경이 되어야 하기 때문에 단계 S4로 복귀하여 룸미러 또는 사이드미러의 재조정 동작을 하게 된다. 마찬가지로, 운전자가 운전석을 이탈, 즉 착석 감지부(38)의 상태가 온 상태에서 오프 상태로 되었다가 다시 온 상태로 된 경우에도 역시 단계 S4로 복귀하여 룸미러 또는 사이드미러의 위치를 재조정하게 된다.
본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치 및 방법에 따르면, 운전자의 이석 여부를 확인하고 운전자가 이석하지 않은 상태에서는 기조정된 미러의 각도를 조정하지 않음으로써 제어부와 영상 처리부의 처리 부하를 경감시킴과 아울러 미러의 각도가 자주 변함에 따른 불편함을 해소할 수가 있다.
나아가, 차량에 기 구비된 룸램프를 효율적으로 이용하여 야간에 운전자의 얼굴 영상을 선명하게 획득할 수 있도록 함으로써 별도의 조명램프(자외선 램프)를 구비하는데 따른 비용 증가를 해소할 수가 있고, 나아가 운전자의 시야에 미치는 악영향을 제거할 수가 있다.
도 1은 종래의 미러 각도 자동 조정 장치가 장착된 차량을 도시한 요부 사시도,
도 2는 종래의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치의 전기적인 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 장치의 전기적인 블록 구성도,
도 4는 본 발명의 차량의 미러 각도 자동 조정 방법을 설명하는 플로차트이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
11, 32: 카메라, 12, 34: 영상 처리부,
13: 적외선 램프, 14: 초음파 센서,
15, 30: 제어부, 16, 50: 룸미러 구동부,
17, 42: 사이드미러 구동부, 36: 거리 감지부,
38: 착석 감지부, 40: 위치조절 감지부,
41: 전조등 감지부, 44: 사이드미러 조정모터,
46: 룸램프 구동부, 48: 룸램프,
50: 룸미러 구동부, 52: 룸미러 조정모터

Claims (6)

  1. 차량의 룸 내부를 조명하는 룸램프;
    루프 패널의 전방 하측에 설치되어 운전자의 얼굴 영상을 획득하기 위한 카메라;
    상기 카메라에서 획득된 운전자의 얼굴 영상을 처리하여 운전자의 눈의 수직 위치를 검출하기 위한 영상 처리부;
    루프 패널의 전방 하측에 설치되며, 루프 패널의 전방으로부터 운전자의 얼굴까지의 수평 거리를 감지하는 거리 감지부;
    운전자의 착석/이석 여부를 감지하는 운전자 착석 감지부;
    미러의 각도를 조정하는 미러 조정수단;
    전조등의 점등 여부를 감지하는 전조등 감지부 및
    상기 영상 처리부 및 상기 거리 감지부로부터의 신호에 의거하여 운전자의 공간적인 시각 위치를 파악하고, 상기 운전자 착석 감지부로부터의 감지 신호를 분석하여 운전자의 착석 상태에 변화가 생긴 경우에 상기 미러 조정수단에 각도 조정용 제어신호를 출력하되, 상기 전조등의 점등 중에는 상기 카메라에 의한 영상 획득 과정에서 상기 룸램프를 미리 정해진 시간 동안 점등시킨 후에 소등시키는 제어부를 포함하여 이루어진 차량의 미러 각도 자동 조정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 미러는 룸미러 또는 사이드미러 인 것을 특징으로 하는 차량의 미러 각도 조정 장치.
  3. 삭제
  4. 운전자의 얼굴 영상을 처리하여 운전자의 시각 위치를 파악하고, 소정 지점에 대한 운전자의 수평 거리를 파악한 결과에 따라 차량의 미러 각도를 자동으로 조정하는 차량의 미러 각도 자동 조정 방법에 있어서,
    운전자의 초기 착석시 및 운전자의 착석 상태에 변화가 생긴 경우에만 상기 차량의 미러 각도를 조정하되, 상기 운전자의 시각 위치 파악시에 상기 전조등의 점등 여부에 따라 차량의 룸램프를 소정 시간 동안 점등시키는 것을 특징으로 하는 차량의 미러 각도 자동 조정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 운전석의 위치가 변경된 경우에도 상기 차량의 미러 각도를 조정하는 것을 특징으로 하는 차량의 미러 각도 자동 조정 방법.
  6. 삭제
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