KR101438640B1 - 선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법 - Google Patents

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김성운
권기덕
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현대자동차 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 선바이저 제어장치는 광의 입사를 차단하도록 차량에 설치되는 적어도 하나의 선바이저, 적어도 하나의 선바이저를 구동하는 선 바이저 구동부, 차량 외부의 영상을 촬영하는 적어도 하나의 카메라 및 차량 외부 영상으로부터 차량의 그림자를 검출하고, 그림자의 방향 및 그림자의 길이를 계산하고, 그림자의 방향 및 그림자의 길이를 고려하여, 광의 입사를 차단하도록 선바이저 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLIING SUN VISOR}
본 발명은 선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라로 촬영되는 영상을 분석하여 선바이저를 제어하는 선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법에 관한 것이다.
차량에는 운전자의 시야 확보와 운전 환경의 편의를 증대시키기 위하여, 차량 내부로 유입되는 광을 차단하는 적어도 하나의 선바이저(sun visor)가 장착될 수 있다.
차량의 윈드 실드 글라스(wind shield glass) 또는 윈도우(window)를 통해 유입되는 광이 직접적으로 운전자의 눈을 부시게 하거나, 차량 내 설치되는 디스플레이 장치에 반사되어 디스플레이 장치의 가독성을 감소시키므로, 운전자는 선바이저를 조작하여, 광의 유입을 차단한다.
그리고, 운전자는 광의 유입경로를 정확히 파악하기 어려우므로, 선바이저와 같은 빛 차단 장치를 수차례 조작해야 한다.
또한, 차량 내 디스플레이 장치에 광이 반사되는 현상을 제거하기 위해, 운전자는 디스플레이 장치에 빛 반사 감소 필름을 부착하거나 디스플레이 장치가 향하는 방향을 변경한다.
운전 중 운전자의 선바이저 조작 및 디스플레이 장치 조작은 운전자의 주의를 방해할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치에 필름을 부착하면 디스플레이 화질을 저하시킬 수 있다.
따라서, 차량 내부에 유입되는 광을 용이하게 차단할 수 있는 선바이저 제어장치가 요구된다.
본 발명은 전술한 필요성을 충족하기 위해 제안되는 것으로서, 차량에 유입되는 광을 용이하게 차단하는 선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
그리고, 차량에 유입되는 광의 경로를 차단하여 외란광을 최소화하는 선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 차량 내의 디스플레이 장치의 가독성을 높이는 선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 선바이저 제어장치는 광의 입사를 차단하도록 차량에 설치되는 적어도 하나의 선바이저, 적어도 하나의 선바이저를 구동하는 선 바이저 구동부, 차량 외부의 영상을 촬영하는 적어도 하나의 카메라 및 차량 외부 영상으로부터 차량의 그림자를 검출하고, 그림자의 방향 및 그림자의 길이를 계산하고, 그림자의 방향 및 그림자의 길이를 고려하여, 광의 입사를 차단하도록 선바이저 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 제어부는 차량 외부 영상의 소정 영역 내에서의 암부를 그림자로 검출할 수 있다.
또한, 제어부는 차량 외부 영상의 채도를 이용하여, 그림자를 검출할 수 있다.
이때, 제어부는 차량의 카메라가 설치되는 위치를 고려하여 그림자의 방향을 계산할 수 있다.
한편, 제어부는 그림자의 방향을 이용하여 차량에 대한 광의 입사 위치를 판단하고, 광의 입사 위치에 대응되는 선바이저가 구동되도록 선바이저 구동부를 제어할 수 있다.
제어부는 그림자의 길이를 이용하여 차량에 대한 상대적인 광의 입사 각도를 계산하여, 광의 입사 각도에 따라 선바이저 구동부를 제어할 수 있다.
제어부는 차량 외부 영상으로부터 광의 세기를 판단하고, 광의 세기를 더 고려하여 선바이저 구동부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선바이저 제어방법은 차량 외부의 영상을 촬영하는 단계, 차량 외부 영상으로부터 차량의 그림자를 검출하는 단계, 그림자의 방향 및 그림자의 길이를 계산하는 단계 및 그림자의 방향 및 그림자의 길이를 고려하여, 광의 입사를 차단하도록 차량에 설치되는 적어도 하나의 선바이저를 구동하는 단계를 포함한다.
그리고, 차량의 그림자를 검출하는 단계는 차량 외부 영상의 소정 영역 내에서의 암부를 그림자로 검출할 수 있다.
또한, 차량의 그림자를 검출하는 단계는 차량 외부 영상의 채도를 이용하여, 그림자를 검출할 수 있다.
이때, 그림자의 방향 및 그림자의 길이를 계산하는 단계는 차량의 카메라가 설치되는 위치를 고려하여 그림자의 방향을 계산할 수 있다.
한편, 차량에 설치되는 선바이저를 구동하는 단계는 그림자의 방향을 이용하여 차량에 대한 광의 입사 위치를 판단하고, 광의 입사 위치에 대응되는 선바이저를 구동할 수 있다.
차량에 설치되는 선바이저를 구동하는 단계는 그림자의 길이를 이용하여 차량에 대한 상대적인 광의 입사 각도를 계산하여, 광의 입사 각도에 따라 선바이저를 구동할 수 있다.
차량에 설치되는 선바이저를 구동하는 단계는 차량 외부 영상으로부터 광의 세기를 판단하고, 광의 세기를 더 고려하여 선바이저를 구동할 수 있다.
본 발명에 따른 선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 차량에 유입되는 광을 차단하여 안전하게 차량을 운행할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 차량 내 디스플레이 장치의 가독성을 높이는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 선바이저 제어장치를 나타낸 블록도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 관련된 선바이저 제어장치가 설치되는 차량을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 선바이저 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 관련된 선바이저 제어방법에 따라 그림자로부터 광원의 위치를 판단하는 예시도이다.
이하, 본 발명과 관련된 차량 제어 장치, 선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 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.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 선바이저 제어장치를 나타낸 블록도(block diagram)이다. 도시된 바와 같이, 선바이저 제어장치는 카메라(100), 제어부(200), 선바이저 구동부(300) 및 선바이저(400)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
먼저, 카메라(100)는 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 제어부(200)로 출력될 수 있다. 카메라(100)는 차량 외부 또는 내부에 적어도 하나 이상 설치될 수 있다.
다음으로, 제어부(200)는 카메라(100)로부터 출력된 영상으로부터 차량의 그림자를 검출할 수 있다. 그리고, 제어부(200)는 검출된 차량 그림자의 방향 및 길이를 계산할 수 있다. 그리고, 제어부(200)는 차량 그림자의 방향 및 길이를 고려하여, 차량 내의 광의 입사를 차단하도록 선바이저 구동부(300)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 카메라(100)로부터 출력된 영상을 차량 내의 디스플레이 장치(미도시)에 표시할 수 있다.
여기에 설명되는 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시 예는 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 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 제어부(200) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 제어부(200)에 의해 실행될 수 있다.
선바이저 구동부(300)는 제어부(200)의 제어에 따라 구동하여 선바이저(400)의 길이, 각도 또는 위치를 변경할 수 있다. 선바이저 구동부(300)는 모터, 액추에이터와 같은 구동장치를 포함할 수 있다. 그러면, 선바이저(400)는 외부로부터 유입되는 광을 차단할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여, 선바이저 제어장치의 카메라(100) 및 선바이저(400)가 설치된 차량에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 관련된 선바이저 제어장치가 설치되는 차량(10)을 나타낸 예시도이다. 도시된 바와 같이, 차량(10)에는 적어도 하나의 카메라(100)가 설치될 수 있다. 각각의 카메라(100)는 카메라(100)가 설치된 위치에 따라 차량(10) 외부 주변 영상을 촬영할 수 있다.
그러면, 제어부(200)는 촬영된 영상으로부터 그림자를 검출할 수 있고, 그림자가 검출된 영상을 촬영한 카메라(100)의 위치를 고려하여, 차량(10)에 대한 광원의 상대적인 위치를 판단할 수 있다.
제어부(200)는 차량(10)에 입사되는 광을 차단하기 위해, 광원의 상대적인 위치에 대응되는 선바이저(400)가 구동되도록 선바이저 구동부(300)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 차량(10)에 대한 광원의 상대적인 위치에 따라서, 차량(10)으로 유입되는 광의 경로가 변경될 수 있다. 그러면, 제어부(200)는 선바이저 구동부(300)를 제어하여, 선바이저(400)가 광의 경로 상에 위치하도록 구동시킬 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하여 선바이저(400)를 제어하는 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 선바이저 제어방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 카메라(100)는 차량(10) 외부의 영상을 촬영(S10)한다. 이때, 카메라(100)는 도 2에 설명한 바와 같이, 차량(10) 외부의 영상은 차량(10)에 설치된 적어도 하나 이상의 카메라(100)에 의해 촬영될 수 있다. 그리고, 적어도 하나 이상의 카메라(100)에 의해 촬영된 적어도 하나의 차량(10) 외부 영상은 제어부(200)로 출력될 수 있다.
다음으로, 제어부(200)는 출력된 차량(10) 외부 영상으로부터 차량 그림자를 검출(S20)한다.
예를 들어, 제어부(200)는 영상의 소정 영역 내에서의 암부를 차량 그림자로 검출할 수 있다. 또는, 제어부(200)는 영상의 채도를 이용하여 차량 그림자를 검출할 수 있다. 제어부(200)는 영상의 채도 성분을 추출한 후, 채도의 명암을 구별하여 차량 그림자를 검출할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 하기의 수학식 1을 이용하여, 그림자를 검출할 수 있다.
Figure 112013080166504-pat00001
여기서, Pshadow(i)는 그림자를 식별하기 위한 임계 값, Pintensity(i)는 차량(10) 외부 영상에 포함되는 화소의 명도 값, Pcolor(i)는 차량(10) 외부 영상에 포함되는 화소의 컬러 값일 수 있다.
즉, 제어부(200)는 차량(10) 외부 영상에 포함되는 화소 각각을 상기의 수학식 1을 이용하여 계산하고, 계산된 값들을 비교하여 소정 값 이상 차이가 발생하면, 소정 값 이상 차이가 발생한 두 화소의 경계를 그림자의 경계로 검출할 수 있다.
제어부(200)는 차량(10) 외부 영상의 소정 영역(region of interest)에서의 암부를 차량(10)의 그림자로 판단할 수 있다.
그리고, 제어부(200)는 검출된 차량 그림자의 방향 및 길이를 계산(S30)한다. 이때, 차량 그림자의 방향은 차량(10)에 대한 상대적인 방향으로 가정한다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 관련된 선바이저 제어방법에 따라 그림자로부터 광원의 위치를 판단하는 예시도이다. 도시된 바와 같이, 외부 광원에 의해, 차량(10)의 주변 영역에 차량(10)의 그림자(40)가 생길 수 있다.
예를 들어, 제어부(200)는 차량(10)의 중심점(c)을 설정하고, 설정된 차량(10)의 중심점(c)으로부터 가장 원거리로 위치하는 차량 그림자의 일 지점(a)까지의 방향을 차량 그림자(40)의 방향으로 구할 수 있다. 그리고, 제어부(200)는 차량(10)의 중심점(c)으로부터 가장 원거리로 위치하는 차량 그림자의 일 지점(a)까지의 길이를 차량 그림자의 길이(d)로 계산할 수 있다.
다음으로, 제어부(200)는 차량 그림자의 방향 및 길이(d)를 이용하여, 외부 광원의 위치, 각도 또는 세기를 계산(S40)한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(200)는 차량 그림자(40)의 방향의 반대되는 위치(b)에 외부 광원이 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
그리고, 제어부(200)는 차량(10)의 높이 및 차량 그림자(40)의 길이로부터 차량(10)에 대한 외부 광원으로부터의 광의 입사 각도를 계산할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 차량(10) 외부 영상의 소정 영역에서의 암부(40)를 차량(10)의 그림자로 판단하는 경우, 암부 이외의 영역의 밝기에 따라 외부 광원의 세기를 계산할 수 있다.
그리고, 제어부(200)는 외부 광원의 위치, 각도 또는 세기에 따라 선바이저 구동부(300)를 제어(S50)한다.
제어부(200)는 도 2에서 설명한 바와 같이, 차량(10)에 입사되는 광을 차단하기 위해, 광원의 상대적인 위치에 대응되는 선바이저(400)가 구동되도록 선바이저 구동부(300)를 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(200)는 광원의 각도를 고려하여, 선바이저(400)가 구동되도록 선바이저 구동부(300)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 선바이저(400)의 회전 축이 차량(10)에 고정되어, 선바이저 구동부(300)의 구동에 따라, 선바이저(400)가 회전 축에 대해 회전운동을 하는 경우, 제어부(200)는 입사되는 광원의 각도에 따라, 회전 각도가 변경되도록 선바이저 구동부(300)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 외부 광원의 세기가 소정 기준 이상인 경우에만 선바이저(400)가 구동되도록, 선바이저 구동부(300)를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선바이저 제어장치 및 선바이저 제어방법은 차량(10) 주변에 발생하는 차량(10)의 그림자를 검출하여, 광원의 위치 등을 판단하고, 차량(10)에 유입되는 광을 차단하도록 선바이저(400)를 구동하여, 운전자의 편의성을 높이고, 차량(10)의 조작성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
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.
10: 차량 100: 카메라
200: 제어부 300: 선바이저 구동부
400: 선바이저

Claims (14)

  1. 광의 입사를 차단하도록 차량에 설치되는 적어도 하나의 선바이저;
    상기 적어도 하나의 선바이저를 구동하는 선 바이저 구동부;
    상기 차량 외부의 영상을 촬영하는 적어도 하나의 카메라; 및
    상기 차량 외부 영상으로부터 상기 차량의 그림자를 검출하고, 상기 그림자의 방향 및 상기 그림자의 길이를 계산하고, 상기 그림자의 방향 및 상기 그림자의 길이를 고려하여, 상기 광의 입사를 차단하도록 상기 선바이저 구동부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 선바이저 제어장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량 외부 영상의 소정 영역 내에서의 암부를 상기 그림자로 검출하는 선바이저 제어장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량 외부 영상의 채도를 이용하여, 상기 그림자를 검출하는 선바이저 제어장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량의 상기 카메라가 설치되는 위치를 고려하여 상기 그림자의 방향을 계산하는 선바이저 제어장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 그림자의 방향을 이용하여 상기 차량에 대한 상기 광의 입사 위치를 판단하고, 상기 광의 입사 위치에 대응되는 상기 선바이저가 구동되도록 상기 선바이저 구동부를 제어하는 선바이저 제어장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 그림자의 길이를 이용하여 상기 차량에 대한 상대적인 상기 광의 입사 각도를 계산하여, 상기 광의 입사 각도에 따라 상기 선바이저 구동부를 제어하는 선바이저 제어장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량 외부 영상으로부터 상기 광의 세기를 판단하고, 상기 광의 세기를 더 고려하여 상기 선바이저 구동부를 제어하는 선바이저 제어장치.
  8. 차량 외부의 영상을 촬영하는 단계;
    상기 차량 외부 영상으로부터 상기 차량의 그림자를 검출하는 단계;
    상기 그림자의 방향 및 상기 그림자의 길이를 계산하는 단계; 및
    상기 그림자의 방향 및 상기 그림자의 길이를 고려하여, 광의 입사를 차단하도록 상기 차량에 설치되는 적어도 하나의 선바이저를 구동하는 단계;
    를 포함하는 선바이저 제어방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 차량의 그림자를 검출하는 단계는 상기 차량 외부 영상의 소정 영역 내에서의 암부를 상기 그림자로 검출하는 선바이저 제어방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 차량의 그림자를 검출하는 단계는 상기 차량 외부 영상의 채도를 이용하여, 상기 그림자를 검출하는 선바이저 제어방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 그림자의 방향 및 상기 그림자의 길이를 계산하는 단계는 상기 차량의 카메라가 설치되는 위치를 고려하여 상기 그림자의 방향을 계산하는 선바이저 제어방법.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 차량에 설치되는 선바이저를 구동하는 단계는 상기 그림자의 방향을 이용하여 상기 차량에 대한 상기 광의 입사 위치를 판단하고, 상기 광의 입사 위치에 대응되는 상기 선바이저를 구동하는 선바이저 제어방법.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 차량에 설치되는 선바이저를 구동하는 단계는 상기 그림자의 길이를 이용하여 상기 차량에 대한 상대적인 상기 광의 입사 각도를 계산하여, 상기 광의 입사 각도에 따라 상기 선바이저를 구동하는 선바이저 제어방법.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 차량에 설치되는 선바이저를 구동하는 단계는 상기 차량 외부 영상으로부터 상기 광의 세기를 판단하고, 상기 광의 세기를 더 고려하여 상기 선바이저를 구동하는 선바이저 제어방법.
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