KR101704047B1

KR101704047B1 - 차량의 카메라 장치

Info

Publication number: KR101704047B1
Application number: KR1020110048270A
Authority: KR
Inventors: 여부근
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2017-02-08
Also published as: KR20120130384A

Abstract

본 발명은 차량에 장착되는 카메라의 렌즈 클리닝이 이루어지도록 함과 아울러, 카메라의 도난 및 훼손의 가능성을 대폭적으로 저감할 수 있도록 한 차량의 카메라 장치를 제공한다.

Description

차량의 카메라 장치{Camera Apparatus for Vehicle}

본 발명은 차량의 카메라 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축공기를 활용할 수 있는 차량에 탑재된 카메라의 훼손을 방지하고 자동적인 클리닝이 가능하도록 하는 기술에 관한 것이다.

최근의 차량에는 카메라가 장착되어, 운전자가 직접적으로 눈으로 확인하기 어려운 위치에 대한 영상을 제공할 수 있도록 함으로써, 차량 운행의 안전성을 더욱 향상시키도록 하고 있다.

대표적으로는, 차량의 후방에 대한 영상을 제공하는 후방 카메라를 설치하여, 차량의 후진시 등의 경우에 차량 후방의 영상을 운전자에게 제공함으로써, 운전자가 차량 후방의 장애물을 직접 확인하여 보다 안전한 차량의 운행이 가능하도록 한다.

그런데, 중대형 트럭 등과 같은 상용차량은 그 차체의 구조적 특성상 차량의 후방에 설치된 카메라가 외부에 그대로 노출되어 설치되어, 수분 및 이물질에 의한 카메라 렌즈의 오염에 의해 차량 후방의 영상을 깨끗하게 확보하기 어려운 경우가 많고, 카메라 자체의 도난이나 훼손의 우려가 많다.

한편, 종래의 상용차량 등에서는 컴프레셔로 압축공기를 생성하여 제동장치나 서스펜션 등에 사용하도록 하는 바, 본 발명은 이러한 압축공기를 활용할 수 있는 차량에 적용되는 것으로서, 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 파킹시에는 제동액츄에이터(500)는 충전되어 있던 에어를 방출함으로써 제동상태가 되면서 차량의 파킹상태로 하는 바, 상기 제동액츄에이터(500)로부터 파킹밸브(502)를 통해 에어를 방출하며; 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 파킹상태를 해제할 때에는, 상기 파킹밸브(502)를 조작하여 에어공급원(504)으로부터 에어가 상기 파킹밸브(502)를 통해 상기 제동액츄에이터(500)로 공급됨으로써, 차량의 파킹상태가 해제되도록 하는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량에 장착되는 카메라의 렌즈 클리닝이 이루어지도록 함과 아울러, 카메라의 도난 및 훼손의 가능성을 대폭적으로 저감할 수 있도록 한 차량의 카메라 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 카메라 장치는

영상정보를 획득하도록 일방향에 렌즈를 구비한 카메라와;

상기 카메라를 내부에 내장하며, 상기 카메라의 렌즈가 외부로부터의 빛을 수광할 수 있도록 개구된 개구부를 구비한 하우징과;

차량의 파킹상태에서는 상기 하우징의 개구부를 닫아 상기 렌즈를 보호하고, 이외의 상태에서는 상기 개구부를 열어 상기 카메라의 렌즈로 외부로부터의 빛이 수광되도록 하는 셔터수단;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 차량에 장착되는 카메라의 렌즈 클리닝이 자동적으로 이루어지도록 함과 아울러, 카메라의 도난 및 훼손의 가능성을 대폭적으로 저감할 수 있도록 함으로써, 상기 카메라로 획득하고자 하는 방향의 영상을 보다 깨끗한 상태로 확보할 수 있도록 함은 물론, 카메라의 내구성을 대폭적으로 향상시킬 수 있도록 하고, 차량의 외관을 미려하게 할 수 있도록 한다.

도 1은 종래에 압축공기를 사용하여 파킹작용을 하는 차량의 파킹해제 작용을 설명한 도면,
도 2는 도 1의 차량에서 파킹작용이 이루어지는 것을 설명한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 카메라 장치의 구조를 도시한 도면,
도 4는 도 3의 셔터부재와 개폐모듈을 상세히 도시한 도면,
도 5와 도 6은 개폐모듈에 내장된 실린더와 피스톤의 개념을 설명한 도면,
도 7과 도 8은 리턴스프링의 설치개념과 그 작용을 설명한 도면,
도 9는 셔터수단이 작동되도록 하는 차량 상태를 설명한 도면,
도 10은 도 9와 같은 작동시 본 발명의 카메라 장치의 작용을 설명한 도면,
도 11은 클리닝모듈이 작동되도록 하는 차량 상태를 설명한 도면,
도 12는 도 11과 같은 작동시 클리닝모듈의 작용을 설명한 도면이다.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명 실시예는 영상정보를 획득하도록 일방향에 렌즈(1)를 구비한 카메라(3)와; 상기 카메라(3)를 내부에 내장하며, 상기 카메라(3)의 렌즈(1)가 외부로부터의 빛을 수광할 수 있도록 개구된 개구부(5)를 구비한 하우징(7)과; 차량의 파킹상태에서는 상기 하우징(7)의 개구부(5)를 닫아 상기 렌즈(1)를 보호하고, 이외의 상태에서는 상기 개구부(5)를 열어 상기 카메라(3)의 렌즈(1)로 외부로부터의 빛이 수광되도록 하는 셔터수단을 포함하여 구성된다.

즉, 종래에는 단순히 카메라(3)를 차체에 장착하던 것을, 본 발명에서는 상기한 바와 같이 차체에 장착되는 하우징(7)의 내부에 상기 카메라(3)를 장착하도록 함으로써, 카메라(3)의 외부 노출에 따른 도난 및 훼손의 염려를 최소화하고, 이물질 등에 의한 카메라 렌즈(1)의 오염도 최소화할 수 있도록 한 것이다.

상기 셔터수단은 상기와 같이 하우징(7)의 내부에 위치한 카메라(3)에 상기 개구부(5)를 통한 수광 가능상태를 적절하게 단속함으로써, 상기 카메라(3)의 보호에 더욱 만전을 기할 수 있도록 하는 것으로서, 본 실시예에서는 상기 하우징(7)의 외부로부터 공급되는 압축공기와 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 하우징(7)의 내부에서 회동되어, 상기 개구부(5)를 개폐하도록 설치된 셔터부재(9)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(7)의 내부에는 상기 압축공기를 공급받아 상기 셔터부재(9)가 상기 개구부(5)를 개방하는 방향으로 회동되도록 하는 변위를 형성하는 실린더(11) 및 피스톤(13)이 구비되고, 상기 셔터부재(9)가 상기 개구부(5)를 폐쇄하는 방향으로 회동되도록 하는 탄성력을 제공하는 상기 탄성부재인 리턴스프링(15)이 구비되어, 상기 셔터부재(9)의 회동에 의해 상기 개구부(5)의 개폐작동이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

본 실시예에서, 상기 셔터부재(9)에는 회동축(17)과, 상기 회동축(17)으로부터 이격되어 형성된 회동핀(19)이 구비되고, 상기 실린더(11) 및 피스톤(13)은, 이들을 내부에 내장하고 상기 셔터부재(9)의 회동핀(19)이 원호 운동하는 것을 가이드하도록 형성된 원호형가이드(21)를 일체로 구비한 개폐모듈(23)에 의해 구현하도록 하였다.

즉, 도 4를 참조하면, 상기 셔터부재(9)는 그 회동축(17)은 물론 상기 회동핀(19)이 모두 상기 개폐모듈(23)에 가이드되게 되어 있어서, 상기 셔터부재(9)가 회동될 때, 상기 회동핀(19)은 상기 개폐모듈(23)의 원호형가이드(21)를 따라 원호형 궤적을 그리면서 운동하도록 된 것이다.

또한, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 개폐모듈(23)의 내부에는 도시된 바와 같은 개념으로 상기 압축공기가 공급되는 실린더(11)와 피스톤(13)이 구비되어 있어서, 도 5와 같은 상태에서 압축공기가 상기 실린더(11)로 공급되면, 상기 피스톤(13)이 도 6과 같은 상태로 이동하면서, 상기 회동핀(19)을 이동시켜서, 결과적으로 상기 셔터부재(9)가 회동되어 상기 개구부(5)를 개방하는 상태가 되도록 하는 것이다.

또한 도 7과 도 8에는 상기와 같은 작동시 상기 리턴스프링(15)의 작용을 설명한 것으로서, 상기 도 5의 상태에서 도 6의 상태로 상기 셔터부재(9)가 회동되면 상기 리턴스프링(15)이 도 7의 상태에서 도 8의 상태로 인장되었다가, 상기 실린더(11)로 공급되던 압축공기가 해제되면 상기 리턴스프링(15)의 탄성력에 의해 다시 도 7의 상태로 상기 셔터부재(9)가 리턴 회동되도록 된 것이다.

물론, 상기 개폐모듈(23)은 상기 카메라(3)와 함께 상기 하우징(7) 내부에 설치되며, 상기 리턴스프링(15)은 상기 회동핀(19)과 상기 개폐모듈(23) 사이에 설치된 구조인데, 상기 리턴스프링(15)은 상기 회동핀(19)과 상기 하우징(7)의 내벽면 사이에 설치되는 것도 가능할 것이다.

한편, 본 실시예에서는 상기한 바와 같은 셔터부재(9)의 개폐작동에 연동하여, 상기 카메라(3)가 직선이동하는 변위를 가지도록 함으로써, 상기 셔터부재(9)가 개방되는 때에는 상기 카메라(3)의 렌즈(1)가 상기 하우징(7)의 개구부(5)에 보다 가까운 상태에서 수광 작용을 할 수 있도록 하고, 상기 셔터부재(9)가 닫힐 때에는 하우징(7)의 내부로 이동하여 상기 셔터부재(9)가 위치할 공간을 확보할 수 있도록 하고 있다.

즉, 상기 셔터부재(9)에는 상기 회동축(17)으로부터 이격되어 형성된 구동핀(25)이 더 구비되고, 상기 카메라(3)에는 상기 셔터부재(9)의 구동핀(25)이 삽입되어, 상기 셔터부재(9)가 상기 회동축(17)을 중심으로 회동되면서 상기 개구부(5)를 개방하는 방향으로 회동되면, 상기 개구부(5)가 형성된 하우징(7)의 벽면 쪽으로 상기 카메라(3)의 직선변위를 형성하도록 형성된 구동슬롯(27)이 구비된 구조이다.

따라서, 상기 셔터부재(9)가 회동되어 상기 개구부(5)를 개방하는 동작시에는 상기 카메라(3)가 상기 개구부(5)를 향해 상대적으로 직선적으로 더 이동한 상태를 가지게 되고, 상기 셔터부재(9)가 상기 개구부(5)를 폐쇄하는 동작시에는 상기 카메라(3)가 하우징(7)의 내부로 다시 직선 이동하여, 상기 셔터부재(9)가 상기 개구부(5)를 막으면서 위치할 공간을 확보하게 된다.

상기 셔터수단으로 공급되는 압축공기는 도 9에 도시된 바와 같이 제동액츄에이터(29)에 압축공기를 공급하거나 배출하는 것에 의해 차량의 파킹작동을 조절하는 파킹밸브(31)로부터 공급되며, 상기 파킹밸브(31)는 상기 제동액츄에이터(29)에 압축공기를 공급하여 파킹상태를 해제할 때 함께 상기 셔터수단으로 압축공기가 공급되도록 구성된다.

도 10은 상기한 바와 같이 상기 파킹밸브(31)로부터 상기 제동액츄에이터(29)와 함께 동시에 공급받는 압축공기에 의해 상기 실린더(11) 내의 피스톤(13)이 이동하여 상기 회동핀(19)을 원호형 궤적을 따라 회동시킴에 따라 상기 셔터부재(9)가 회동되어 상기 개구부(5)를 개방하며, 이와 동시에 상기 카메라(3)가 좀더 상기 개구부(5) 쪽으로 이동되어 보다 원활한 수광작용이 이루어질 수 있는 위치로 이동하는 과정을 설명하고 있다.

한편, 상기 하우징(7)의 내부에는 상기 카메라(3)의 렌즈(1) 표면에 압축공기를 분사하여, 상기 렌즈(1) 표면의 수분 및 이물질을 제거하도록 하는 클리닝모듈(33)이 더 구비되어 있다.

상기 클리닝모듈(33)은 상기 카메라(3)의 렌즈(1)부 상측으로부터 압축공기를 하측 방향으로 분사할 수 있도록 상기 카메라(3)의 렌즈(1)부 상측에서 개구된 벤트부(35)를 구비하며, 상기 클리닝모듈(33)로 공급되는 압축공기는 제동액츄에이터(29)에 압축공기를 공급하거나 배출하는 것에 의해 차량의 파킹작동을 조절하는 파킹밸브(31)로부터 공급된다.

물론, 상기 파킹밸브(31)는 상기 제동액츄에이터(29)가 압축공기를 배출하여 파킹상태를 형성할 때, 상기 배출되는 압축공기가 상기 클리닝모듈(33)로 공급되도록 구성된다.

따라서, 상기 파킹밸브(31)의 조작에 의해 상기 제동액츄에이터(29)로부터 압축공기가 배출되어 차량의 제동 작용이 개시될 때, 상기 제동액츄에이터(29)로부터 상기 파킹밸브(31)로 역류한 압축공기는 종래와는 달리 단순히 외부로 배출되지 않고, 상기 클리닝모듈(33)로 공급되어 상기 벤트부(35)에 의해 상기 렌즈(1)의 표면을 상측으로부터 하측으로 불어내도록 사용되어 상기 렌즈(1)의 클리닝이 이루어지도록 하게 된다.

물론, 상기 하우징(7)의 하측면에는 상기한 바와 같이 렌즈(1)를 클리닝한 공기 및 그에 따른 이물질이 외부로 배출될 수 있도록 하는 배출구(37)가 도 12에 예시된 바와 같이 형성되는 것이 바람직할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 차량에 장착되는 카메라(3)의 렌즈(1) 클리닝이 어차피 외부로 배출되어야 할 압축공기를 활용하여 자동적으로 이루어지도록 하여, 상기 카메라(3)로 획득하고자 하는 방향의 영상을 보다 깨끗한 상태로 확보할 수 있도록 함과 아울러, 상기 하우징(7)에 의해 카메라(3)가 감싸여진 구조를 취함에 따라, 카메라(3)의 도난 및 훼손의 가능성을 대폭적으로 저감할 수 있도록 함으로써, 카메라(3)의 내구성을 대폭적으로 향상시킬 수 있도록 하고, 나아가 차량의 외관을 미려하게 할 수 있다.

1; 렌즈
3; 카메라
5; 개구부
7; 하우징
9; 셔터부재
11; 실린더
13; 피스톤
15; 리턴스프링
17; 회동축
19; 회동핀
21; 원호형가이드
23; 개폐모듈
25; 구동핀
27; 구동슬롯
29; 제동액츄에이터
31; 파킹밸브
33; 클리닝모듈
35; 벤트부
37; 배출구

Claims

영상정보를 획득하도록 일방향에 렌즈(1)를 구비한 카메라(3)와;
상기 카메라(3)를 내부에 내장하며, 상기 카메라(3)의 렌즈(1)가 외부로부터의 빛을 수광할 수 있도록 개구된 개구부(5)를 구비한 하우징(7)과;
차량의 파킹상태에서는 상기 하우징(7)의 개구부(5)를 닫아 상기 렌즈(1)를 보호하고, 이외의 상태에서는 상기 개구부(5)를 열어 상기 카메라(3)의 렌즈(1)로 외부로부터의 빛이 수광되도록 하는 셔터수단;을 포함하여 구성되고,
상기 셔터수단은 상기 하우징(7)의 외부로부터 공급되는 압축공기와 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 하우징(7)의 내부에서 회동되어, 상기 개구부(5)를 개폐하도록 설치된 셔터부재(9);를 포함하여 구성되며,
상기 셔터부재(9)에는 회동축(17)과, 상기 회동축(17)으로부터 이격되어 형성된 구동핀(25)이 구비되고;
상기 카메라(3)에는 상기 셔터부재(9)의 구동핀(25)이 삽입되어, 상기 셔터부재(9)가 상기 회동축(17)을 중심으로 회동되면서 상기 개구부(5)를 개방하는 방향으로 회동되면, 상기 개구부(5)가 형성된 하우징(7)의 벽면 쪽으로 상기 카메라(3)의 직선변위를 형성하도록 형성된 구동슬롯(27)이 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 카메라 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 하우징(7)의 내부에는
상기 압축공기를 공급받아 상기 셔터부재(9)가 상기 개구부(5)를 개방하는 방향으로 회동되도록 하는 변위를 형성하는 실린더(11) 및 피스톤(13)이 구비되고;
상기 셔터부재(9)가 상기 개구부(5)를 폐쇄하는 방향으로 회동되도록 하는 탄성력을 제공하는 상기 탄성부재인 리턴스프링(15)이 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 카메라 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 셔터부재(9)에는 회동축(17)과, 상기 회동축(17)으로부터 이격되어 형성된 회동핀(19)이 구비되고;
상기 실린더(11) 및 피스톤(13)을 내장하고, 상기 셔터부재(9)의 회동핀(19)이 원호 운동하는 것을 가이드하도록 형성된 원호형가이드(21)를 일체로 구비한 개폐모듈(23)이 상기 하우징(7) 내부에 설치되며;
상기 리턴스프링(15)은 상기 회동핀(19)과 상기 개폐모듈(23) 사이에 설치된 것
을 특징으로 하는 차량의 카메라 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 셔터수단으로 공급되는 압축공기는 제동액츄에이터(29)에 압축공기를 공급하거나 배출하는 것에 의해 차량의 파킹작동을 조절하는 파킹밸브(31)로부터 공급되며;
상기 파킹밸브(31)는 상기 제동액츄에이터(29)에 압축공기를 공급하여 파킹상태를 해제할 때 함께 상기 셔터수단으로 압축공기가 공급되도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 카메라 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징(7)의 내부에는 상기 카메라(3)의 렌즈(1) 표면에 압축공기를 분사하여, 상기 렌즈(1) 표면의 수분 및 이물질을 제거하도록 하는 클리닝모듈(33)이 더 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 카메라 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 클리닝모듈(33)은 상기 카메라(3)의 렌즈(1)부 상측으로부터 압축공기를 하측 방향으로 분사할 수 있도록 상기 카메라(3)의 렌즈(1)부 상측에서 개구된 벤트부(35)를 구비한 것
을 특징으로 하는 차량의 카메라 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 클리닝모듈(33)로 공급되는 압축공기는 제동액츄에이터(29)에 압축공기를 공급하거나 배출하는 것에 의해 차량의 파킹작동을 조절하는 파킹밸브(31)로부터 공급되며;
상기 파킹밸브(31)는 상기 제동액츄에이터(29)가 압축공기를 배출하여 파킹상태를 형성할 때, 상기 배출되는 압축공기가 상기 클리닝모듈(33)로 공급되도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 카메라 장치.