KR101816572B1 - 차량용 카메라 장치 및 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수평 방향으로 구분된 복수의 영상 획득 영역 각각의 초점거리가 서로 달라지도록 유도하는 렌즈부; 상기 복수의 영상 획득 영역에 대응되게 형성된 복수의 픽셀 어레이를 포함하고, 상기 렌즈부를 거쳐 상기 복수의 픽셀 어레이 각각에 유입되는 광을 전기적 신호로 전환하는 이미지 센서; 및 상기 전기적 신호에 기초하여 영상을 생성하는 프로세서;를 포함하는 차량용 카메라 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 카메라 장치 및 차량{Camera apparatus for vehicle and vehicle}
본 발명은 차량용 카메라 장치 및 차량에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
한편, 차량에는, ADAS 및 자율 주행 자동차를 구현하기 위해, 다양한 센서가 구비된다. 특히, 카메라 장치는, ADAS 및 자율 주행 자동차를 구현하는데 없어서는 안될 센서이다.
카메라 장치는, 차량에 복수개로 구비될 수 있다. 예를 들면, 차량은, 차량의 전방 영상을 획득하기 위한 카메라로, 원거리용 카메라 및 근거리용 카메라를 각각 구비하기도 한다. 원거리용 카메라는, 좁은 화각과 배율이 높은 렌즈를 필요로하고, 근거리용 카메라는, 광각 렌즈를 필요로하기 때문에 카메라가 원거리용 및 근거리용으로 각각 필요하다.
복수개의 카메라를 구비하는 경우, 차량의 가격이 상승하고, 차량 내부 공간을 많이 차지하는 문제가 있으며, 복수의 카메라에서 획득되는 영상을 처리해야 하므로 프로세서에 부담이 커지는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 원거리 영상 및 근거리 영상을 모두 획득할 수 있는 차량용 카메라 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 차량용 카메라 장치를 포함하는 차량을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는, 수평 방향으로 구분된 복수의 영상 획득 영역 각각의 초점거리가 서로 달라지도록 유도하는 렌즈부; 상기 복수의 영상 획득 영역에 대응되게 형성된 복수의 픽셀 어레이를 포함하고, 상기 렌즈부를 거쳐 상기 복수의 픽셀 어레이 각각에 유입되는 광을 전기적 신호로 전환하는 이미지 센서; 및 상기 전기적 신호에 기초하여 영상을 생성하는 프로세서;를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 한 개의 카메라로 원거리 인식과 근거리 인식이 모두 가능한 효과가 있다.
둘째, 이미지 센서의 화소수 및 사이즈를 최소화시켜 차량용 카메라 장치의 제조 비용을 낮추는 효과가 있다.
셋째, 카메라 장치의 부피를 감소시켜, 차량 실내 공간 확보에 유리한 효과가 있다.
넷째, 기존 개발된 알고리즘의 재활용이 용이한 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 8a은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라의 사시도이다. 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라의 분해 사시도이다. 도 8c는 본 발명의 실시예에 따라, 도 8a의 A-B를 절개한 차량용 카메라의 절개 측면도이다.
도 9a은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라의 사시도이다. 도 9b은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라의 분해 사시도이다. 도 9c는 본 발명의 실시예에 따라, 도 9a의 C-D를 절개한 차량용 카메라의 절개 측면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 주요 구성 요소만을 나타낸 개념도이다.
도 11a는, 본 발명의 실시예에 따라, 파필드 및 니어필드를 설명하기 위해 참조되는 개념도이다.
도 11b는, 본 발명의 실시예에 따라, 영상 획득 영역을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 개념도이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 차량용 카메라 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 17은, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라 장치를 데이터 처리 관점에서 설명하는데 참조되는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
주행 상황 정보는, 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.
예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(210)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(210)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(210)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.
입력부(210)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠, 센테 페시아, 센타 콘솔, 칵픽 모듈, 도어 등에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.
출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.
투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Elecroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(251a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역(251c), 윈도우의 일영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트 검출 장치(300)는, 센싱 데이터에 기초하여, 오브젝트 정보를 생성할 수 있다.
오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(100)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(100)과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 수 있다.
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차선(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차선(Lane)(OB10)은, 주행 차선, 주행 차선의 옆 차선, 대향되는 차량이 주행하는 차선일 수 있다. 차선(Lane)(OB10)은, 차선(Lane)을 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다.
타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.
보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차(OB13)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB13)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.
교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.
빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛일 수 있다. 빛은, 가로등에서 생성된 빛을 수 있다. 빛은 태양광일 수 있다.
도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다.
구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리를 포함할 수 있다.
지형물은, 산, 언덕, 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
카메라(310)는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(320)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.
레이더(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이더(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(370)는, 카메라(310, 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350)에 의해 센싱된 데이터와 기 저장된 데이터를 비교하여, 오브젝트를 검출하거나 분류할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출등의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(370)는, 스테레오 카메라(310a)에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450), ITS(Intelligent Transport Systems) 통신부(460) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
ITS 통신부(460)는, 교통 시스템과 정보, 데이터 또는 신호를 교환할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템에 획득한 정보, 데이터를 제공할 수 있다. ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터, 정보, 데이터 또는 신호를 제공받을 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 도로 교통 정보를 수신하여, 제어부(170)에 제공할 수 있다. 예를 들면, ITS 통신부(460)는, 교통 시스템으로부터 제어 신호를 수신하여, 제어부(170) 또는 차량(100) 내부에 구비된 프로세서에 제공할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.
차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(610)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt appartus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지시, 시트 밸트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750) 을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주행을 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 주행 시스템(710)은, 차량 주행 제어 장치로 명명될 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 출차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 출차 시스템(740)은, 차량 출차 제어 장치로 명명될 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 사용자 인터페이스 장치(270), 오브젝트 검출 장치(300) 및 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 차량(100)의 주차를 수행하는 시스템 개념일 수 있다.
이러한, 주차 시스템9750)은, 차량 주차 제어 장치로 명명될 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 센싱 데이터를 기초로, 차량 상태 정보를 생성할 수 있다. 차량 상태 정보는, 차량 내부에 구비된 각종 센서에서 감지된 데이터를 기초로 생성된 정보일 수 있다.
예를 들면, 차량 상태 정보는, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, 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 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
도 8a은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라의 사시도이다. 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라의 분해 사시도이다. 도 8c는 본 발명의 실시예에 따라, 도 8a의 A-B를 절개한 차량용 카메라의 절개 측면도이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하여 설명하는 차량용 카메라(310)는, 싱글 카메라(310a)이다.
차량용 카메라(310a)는, 렌즈부(811), 이미지 센서(814) 및 프로세서(970)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량용 카메라(310a)는, 프로세싱 보드(820), 라이트 쉴드(830), 방열 부재(840), 하우징(250)을 개별적으로 더 포함하거나, 조합하여 더 포함할 수 있다.
한편, 하우징(250)은, 제1 하우징(851), 제2 하우징(852), 제3 하우징(853)을 포함할 수 있다.
렌즈부(811)는, 렌즈 하우징(817)에 수용된 상태로, 너트(812)를 통해, 제1 하우징(851)의 일 부분에 형성된 홀(819)에 안착되도록 체결될 수 있다.
이미지 센서(814)는, 광신호를 전기적 신호로 변환할 수 있는 광전 변환 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(814)는 CCD(charge-coupled device) 또는 CMOS(complimentary metal-oxide semiconductor)일 수 있다.
이미지 센서(814)는, 차량 외부 영상 또는 차량 내부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부 또는 차량의 내부의 적절한 곳에 위치할 수 있다.
예를 들면, 이미지 센서(814)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드(WS)에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 이미지 센서(814)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 이미지 센서(814)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 이미지 센서(814)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 이미지 센서(814)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 이미지 센서(814)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
이미지 센서(814)는, 렌즈부(811)를 통해 유입되는 광을 기초로 이미지를 획득할 수 있도록, 렌즈부(811)의 후단에 배치될 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(814)는, 렌즈부(811)와 소정 거리만큼 이격된 상태로 지면을 기준으로 수직하게 배치될 수 있다.
렌즈부(811) 및 이미지 센서(814)를 포함하는 모듈은 이미지 획득 모듈로 명명될 수 있다. 이미지 획득 모듈은, 차량(100)의 천장에 배치될 수 있다. 예를 들면, 이미지 획득 모듈은 소정의 연결 부재를 사이에 두고, 차량(100) 내부 천장에 부착될 수 있다. 이미지 획득 모듈이 차량(100) 내부 천장에 배치됨으로써, 차량(100)에서 가장 높은 위치에서 차량(100)의 외부 영상을 획득할 수 있는 장점이 있다. 즉, 시야가 넓어지는 장점이 있다.
프로세서(970)는, 이미지 센서(814)와 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(970)는, 이미지 센서(814)를 통해 획득되는 영상을 컴퓨터 처리할 수 있다. 프로세서(970)는, 이미지 센서(814)를 제어할 수 있다.
프로세서(970)는, 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 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
프로세서(970)는, 프로세싱 보드(820) 상에 실장될 수 있다.
프로세싱 보드(820)는, 프로세서(270) 및 메모리(940)를 실장할 수 있다.
프로세싱 보드(820)는, 전장 방향으로 경사지게 배치될 수 있다. 예를 들면, 프로세싱 보드(820)는, 전면 또는 배면이 프런트 윈드 쉴드(WS)와 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 프로세싱 보드(820)는, 프런트 윈드 쉴드(WS)와 평행하게 배치될 수 있다.
차량(100)에 구비되는 프런트 윈드 쉴드(WS)는 일반적으로 차량(100)의 보닛(bonnet)에서부터 루프까지 지면과 소정의 각도를 가지면서 경사지게 형성된다. 이경우, 프로세싱 보드(820)가 전장 방향으로 경사지게 배치됨으로써, 차량용 카메라(310a)는, 프로세싱 보드(820)가 수직 또는 수평되게 배치되는 경우보다 작게 형성될 수 있다. 차량용 카메라(310a)가 작게 형성됨으로써, 줄어드는 부피만큼 차량(100)내에서 공간이 더 확보될 수 있는 장점이 있다.
프로세싱 보드(820)에는 복수의 소자 또는 전자 부품들이 실장될 수 있다. 이때, 프로세싱 보드(820)에 포함되는 복수의 소자 또는 부품들로 인해 열이 발생될 수 있다.
프로세싱 보드(820)는, 이미지 센서(814)와 이격되게 배치될 수 있다. 프로세싱 보드(820)가 이미지 센서(814)와 이격되게 배치됨으로써, 프로세싱 보드(820)에서 발생되는 열이 이미지 센서(814)의 성능에 문제를 발생시키지 않도록 할 수 있다.
프로세싱 보드(820)는, 프로세싱 보드(820)에서 발생한 열이 이미지 센서(814)에 영향을 미치지 않도록 최적의 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로, 프로세싱 보드(820)는, 이미지 센서(814)의 하단에 배치될 수 있다. 또는, 프로세싱 보드(820)는, 이미지 센서(814)의 전단에 배치될 수 있다.
프로세싱 보드(820)에는 하나 이상의 메모리(940)가 실장될 수 있다. 메모리(940)는, 이미지 센서(814)를 통해 획득되는 영상, 각종 어플리케이션 데이터, 프로세서(970) 제어를 위한 데이터 또는 프로세서(970)에서 처리되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(940)는, 프로세서(970)와 마찬가지로 주요 열 발생 소자 중의 하나이다. 프로세서(970)가 프로세싱 보드(820) 중심에 배치된 상태에서, 메모리(940)는, 프로세서(970) 주변에 배치될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 메모리(940)는, 프로세서(970)를 중심에 두고, 프로세서(970)를 둘러싸는 형상으로 배치될 수 있다. 이경우, 열 발생 소자인 프로세서(970) 및 메모리(940)는 이미지 센서(814)에서 가장 먼 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(970)는, 제어부(170)에 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(970)는, 제어부(170)의 제어를 받을 수 있다.
라이트 쉴드(830)는, 렌즈부(811) 전단에 배치될 수 있다. 라이트 쉴드(830)는, 영상 획득에 불필요한 빛이 렌즈부(811)에 유입되지 않도록 차단할 수 있다. 예를 들면, 라이트 쉴드(830)는, 윈드 쉴드(WS) 또는 차량의 대쉬 보드 등에서 반사되는 빛을 차단할 수 있다. 또한, 라이트 쉴드(830)는, 불필요한 광원으로부터 생성되는 빛을 차단할 수 있다.
라이트 쉴드(830)는, 가림막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 라이트 쉴드(830)는, 하부 가림막 구조를 가질 수 있다.
한편, 차종에 따라 라이트 쉴드(830)의 형상은 가변될 수 있다. 예를 들면, 차종에 따라, 윈드 쉴드의 곡률, 윈드 쉴드와 지면이 형성하는 각도가 다를 수 있으므로, 라이트 쉴드(830)는 차량용 카메라(310a)가 장착되는 차종에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 이를 위해, 라이트 쉴드(830)는, 착탈식 구조를 가질 수 있다.
방열 부재(840)는, 이미지 센서(814) 후단에 배치될 수 있다. 방열 부재(840)는, 이미지 센서(814) 또는 이미지 센서(814)가 실장되는 이미지 센서 보드와 접촉될 수 있다. 방열 부재(840)는, 이미지 센서(814)의 열을 처리할 수 있다.
상술한 바와 같이, 이미지 센서(814)는 열에 민감하다. 방열 부재(840)는, 이미지 센서(814) 및 제3 하우징(853) 사이에 배치될 수 있다. 방열 부재(840)는, 이미지 센서(814) 및 제3 하우징(853)가 접촉되게 배치될 수 있다. 이경우, 방열 부재(840)는, 열을 제3 하우징(853)을 통해 방출할 수 있다.
예를 들면, 방열 부재(840)는, 써멀 패드 및 써멀 구리스 중 어느 하날 수 있다.
하우징(250)은, 차량용 카메라 장치(310)의 외관을 형성한다. 하우징(250)은, 차량용 카메라 장치의 각 구성요소를 수용한다. 하우징(250)은, 렌즈(811) 및 이미지 센서(814), 프로세싱 보드(820)를 수용할 수 있다.
하우징(250)은, 렌즈 하우징(817) 제1 하우징(851), 제2 하우징(852) 및 제3 하우징(853)을 포함할 수 있다.
렌즈 하우징(817)은, 적어도 하나의 렌즈부(811)를 수용하고, 렌즈부(811)를 외부의 충격에서 보호할 수 있다.
제1 하우징(851)은, 이미지 센서(814)를 감싸도록 형성될 수 있다. 제1 하우징(851)은 홀(819)을 포함할 수 있다. 렌즈부(811)는, 렌즈 하우징에 수용된 상태로 홀(819)에 안착된 상태에서, 이미지 센서(814)와 연결될 수 있다.
제1 하우징(851)은, 이미지 센서(814)에 근접할 수록 두껍게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 하우징(851)은 다이 캐스팅 방식으로 형성될 수 있다. 이경우, 열에 의한 이미지 센서(814)의 성능 저하 방지를 위해, 제1 하우징(851)은, 이미지 센서(814)에 근접한 부분이 다른 부분보다 두껍게 형성될 수 있다.
제1 하우징(851)은, 제3 하우징(853)보다 두꺼운 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 하우징의 두께가 두꺼우면 열전달이 천천히 이루어진다. 따라서, 제1 하우징(851)의 두께가 제3 하우징(853)의 두께보다 두껍게 형성되는 경우, 차량용 카메라(310a) 내부에서 발생되는 열은 프런트 윈드 쉴드(WS)에 근접하게 배치되어 열방출이 어려운 제1 하우징(851)보다 제3 하우징(853)을 통해 외부로 방출되는 효과가 있다.
한편, 실시예에 따라, 렌즈 하우징(817) 및 제1 하우징(851)은 일체형으로 형성될 수 있다.
제2 하우징(852)은, 프로세싱 보드(820) 전단에 위치할 수 있다. 제2 하우징(852)은, 제1 하우징(851) 및 제3 하우징(853)과 소정의 체결 수단을 통해 체결될 수 있다.
제2 하우징(852)은, 라이트 쉴드(830)가 부착될 수 있는 부착 수단을 구비할 수 있다. 라이트 쉴드(830)는 상기 부착 수단을 통해 제2 하우징(852)에 부착될 수 있다.
제1 및 제2 하우징(852, 853)은, 합성 수지 재질로 형성될 수 있다.
제3 하우징(853)은, 제1 하우징(851) 및 제2 하우징(852)와 소정의 체결 수단을 통해 체결될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 내지 제3 하우징(851, 852, 853)은 일체형으로 형성될 수 있다.
제3 하우징(853)은, 프로세싱 보드(820)를 감싸도록 형성될 수 있다. 제3 하우징(853)은, 프로세싱 보드(820)의 후단 또는 하단에 위치할 수 있다. 제3 하우징(853)은, 열전도성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제3 하우징(853)은 알루미늄과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 제3 하우징(853)이 열전도성 재질로 형성됨으로써 효율적인 열방출이 이루어질 수 있다.
제1 및 제2 하우징(851, 852)이 합성 수질 재질로 형성되고, 제3 하우징(853)이 열전도성 재질로 형성되는 경우, 차량용 카메라 내부의 열은, 제1 및 제2 하우징(851, 852) 보다 제3 하우징(853)으로 방출될 수 있다. 즉, 차량용 카메라(310a)가 윈드 쉴드에 장착되는 경우, 제1 및 제2 하우징(851, 852)은, 윈드 쉴드에 근접하게 위치하므로, 제1 및 제2 하우징(851, 852)을 통해 열이 방출될 수 없다. 이경우, 제3 하우징(853)을 통해 열이 효율적으로 방출될 수 있다.
한편, 제3 하우징(853)이 알루미늄으로 구성되는 경우, EMC(electro-magnetic compatibility) 및 ESC(electrostatic discharge)로부터 내부에 위치하는 부품들(예를 들면, 이미지 센서(814) 및 프로세서(970))을 보호하는데 유리할 수 있다.
제3 하우징(853)은 프로세싱 보드(820)와 접촉될 수 있다. 이경우, 제3 하우징(853)은, 프로세싱 보드(820)와 접촉되는 부분을 통해 열을 외부로 효율적으로 열을 방출할 수 있다.
제3 하우징(853)은 방열부(891)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 방열부(891)는 히트 싱크, 방열핀, 써멀 패드 및 써멀 구리스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
방열부(891)는, 차량용 카메라(310a) 내부에서 생성되는 열을 외부로 방출할 수 있다. 예를 들면, 방열부(891)는, 프로세싱 보드(820) 및 제3 하우징(853) 사이에 위치할 수 있다. 방열부(891)는, 프로세싱 보드(820) 및 제3 하우징(853)과 접촉하여, 프로세싱 보드(820)에서 생성되는 열을 외부로 방출할 수 있다.
제3 하우징(853)은, 공기 배출홀을 더 포함할 수 있다. 공기 배출홀은, 차량용 카메라(310a) 내부의 고온의 공기를 차량용 카메라(310a) 외부로 배출하기 위한 홀이다. 차량용 카메라(310a) 내부에 공기 배출홀과 연결된 공기 유동부가 포함될 수 있다. 공기 유동부는, 차량용 카메라(310a) 내부의 고온의 공기를 공기 배출홀로 유도할 수 있다.
차량용 카메라(310a)는, 방습부를 더 포함할 수 있다. 방습부는, 패치(patch) 형태로 형성되어, 공기 배출부에 부착될 수 있다. 방습부는, 고어텍스 재질을 방습 부재일 수 있다. 방습부는, 차량용 카메라(310a) 내부의 습기는 외부로 유출시킬 수 있다. 또한, 방습부는, 차량용 카메라(310a) 외부의 습기의 내부 유입을 방지할 수 있다.
도 9a은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라의 사시도이다. 도 9b은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라의 분해 사시도이다. 도 9c는 본 발명의 실시예에 따라, 도 9a의 C-D를 절개한 차량용 카메라의 절개 측면도이다.
도 9a 내지 도 9b을 참조하여 설명하는 차량용 카메라(310)는, 스테레오 카메라(310b)이다.
스테레오 카메라(310b)는 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 설명한 싱글 카메라(310a)에 대한 설명이 모두 적용될 수 있다. 즉, 스테레오 카메라(310b)에 포함되는 제1 및 제2 카메라 각각은 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 설명한 카메라일 수 있다.
스테레오 카메라(310b)는, 제1 렌즈부(811a), 제2 렌즈부(811b), 제1 이미지 센서(814a), 제2 이미지 센서(814b), 및 프로세서(970a)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량용 카메라(310b)는, 프로세싱 보드(820a), 제1 라이트 쉴드(830a), 제2 라이트 쉴드(830b), 하우징(250a)을 개별적으로 더 포함하거나, 조합하여 더 포함할 수 있다.
한편, 하우징은, 제1 렌즈 하우징(817a), 제2 렌즈 하우징(817b), 제1 하우징(851a), 제2 하우징(852a), 제3 하우징(853a)을 포함할 수 있다.
제1 렌즈부(811a) 및 제2 렌즈부(811b)는, 도 8a 내지 도 8c의 렌즈부(811)에 대한 설명이 적용될 수 있다.
제1 이미지 센서(814a) 및 제2 이미지 센서(814b)는, 도 8a 내지 도 8c의 이미지 센서(814)에 대한 설명이 적용될 수 있다.
한편, 제1 렌즈부(811a), 제1 이미지 센서(814a)를 포함하는 모듈은 제1 이미지 획득 모듈로 명명될 수 있다. 또한, 제2 렌즈부(811b), 제2 이미지 센서(814b) 를 포함하는 모듈은 제2 이미지 획득 모듈로 명명될 수 있다.
프로세서(970a)는, 제1 이미지 센서(814a), 제2 이미지 센서(814b) 와 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(970)는, 제1 이미지 센서(814a) 및 제2 이미지 센서(814b)를 통해 획득되는 영상을 컴퓨터 처리할 수 있다. 이때, 프로세서(970)는, 제1 이미지 센서(814a) 및 제2 이미지 센서(814b)를 통해 획득되는 영상에 기초하여 디스패리티(disparity) 맵을 형성하거나, 디스패리티 연산을 수행할 수 있다.
프로세서(970a)는, 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 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
프로세서(970a)는, 프로세싱 보드(820a) 상에 실장될 수 있다.
프로세싱 보드(820a)는, 도 8a 내지 도 8c의 프로세싱 보드(820)에 대한 설명이 적용될 수 있다.
제1 라이트 쉴드(830a) 및 제2 라이트 쉴드(830b)는, 도 8a 내지 도 8c의 라이트 쉴드(830)에 대한 설명이 적용될 수 있다.
제1 렌즈 하우징(817a) 및 제2 렌즈 하우징(817b)은 도 8a 내지 도 8c의 렌즈 하우징(817)에 대한 설명이 적용될 수 있다.
제1 하우징(851a)은, 도 8a 내지 도 8c의 제1 하우징(851)에 대한 설명이 적용될 수 있다.
제2 하우징(852a)은, 도 8a 내지 도 8c의 제2 하우징(852)에 대한 설명이 적용될 수 있다.
제3 하우징(853a)은, 도 8a 내지 도 8c의 제3 하우징(853)에 대한 설명이 적용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 주요 구성 요소만을 나타낸 개념도이다.
도 10을 참조하면, 차량용 카메라 장치(310)는, 렌즈부(811), 이미지 센서(814) 및 프로세서(970)를 포함할 수 있다.
렌즈부(811)는, 외부에서 유입되는 광의 경로를 변경할 수 있다. 렌즈부(811)는, 소정의 평면상에 이미지가 형성되도록 광을 유도할 수 있다.
렌즈부(811)는, 수평 방향으로 구분된 복수의 영상 획득 영역 각각의 초점거리가 서로 달라지도록 유도할 수 있다.
영상 획득 영역은, 렌즈부(811)를 기준으로 오브젝트와 렌즈부(811) 사이의 공간 및 렌즈부(811)와 이미지 센서(814) 사이의 공간을 의미할 수 있다.
영상 획득 영역에 대해서는, 도 11b를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
복수의 영상 획득 영역은, 중심 영역 및 주변 영역을 포함할 수 있다.
중심 영역은, 차량(100)으로부터 비교적 원거리에 위치하는 오브젝트에 대한 영상을 획득하기 위한 영역일 수 있다. 예를 들면, 중심 영역은, 차량(100)으로부터 80m 이상 떨어진 공간에 위치하는 오브젝트에 대한 영상을 획득하기 위한 영역일 수 있다. 중심 영역은, 파 필드(far field) 영역일 수 있다.
주변 영역은, 차량(100)으로부터 비교적 근거리에 위치하는 오브젝트에 대한 영상을 획득하기 위한 영역일 수 있다. 예를 들면, 주변 영역은, 차량(100)으로부터 80m 이내의 공간에 위치하는 오브젝트에 대한 영상을 획득하기 위한 영역일 수 있다. 주변 영역은, 니어 필드(near field) 영역일 수 있다.
중심 영역에서 렌즈부(811)의 초점 거리는, 주변 영역에서 렌즈부(811)의 초점 거리보다 더 길게 형성될 수 있다. 원거리에 위치한 오브젝트에 대한 영상을 획득하기 위한 렌즈의 초점 거리는, 근거리에 위치한 오브젝트에 대한 영상을 획득하기 위한 렌즈의 초점 거리보다 길어야 한다.
중심 영역에서 이미지는, 제1 평면 상에 형성될 수 있다. 여기서, 제1 평면은, 중심 영역에서, 렌즈부(811)를 거친 광에 의해 이미지가 맺히는 가상의 평면일 수 있다.
주변 영역에서 이미지는 제2 평면 상에 형성될 수 있다. 여기서, 제2 평면은, 주변 영역에서, 렌즈부(811)를 거친 광에 의해 이미지가 맺히는 가상의 평면일 수 있다. 제2 평면은, 제1 평면과 다른 위치를 가질 수 있다.
중심 영역에서 렌즈부(811)의 화각은, 주변 영역에서 렌즈부(811)의 화각보다 더 좁게 형성될 수 있다. 원거리에 위치한 오브젝트에 대한 영상을 획득하기 위한 렌즈의 화각(FOV : field of view)은, 근거리에 위치한 오브젝트에 대한 영상을 획득하기 위한 렌즈의 화각보다 더 좁게 형성되어야 한다.
이미지 센서(814)는, CCD(charge-coupled device) 또는 CMOS(complimentary metal-oxide semiconductor)와 같이, 광신호를 전기적 신호로 변환할 수 있는 광전 변환 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다.
이미지 센서(814)는 복수의 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 픽셀 각각은, 포토 다이오드 및 트랜지스터를 포함할 수 있다.
이미지 센서(814)는, 복수의 영상 획득 영역에 대응되게 형성된 복수의 픽셀 어레이를 포함할 수 있다.
이미지 센서(814)는, 중심 픽셀 어레이 및 주변 픽셀 어레이를 포함할 수 있다.
픽셀 어레이는, 평면상에 배치되는 복수의 픽셀의 그룹으로 정의될 수 있다.
중심 픽셀 어레이는, 복수의 영상 획득 영역의 중심 영역에 대응될 수 있다.
주변 픽셀 어레이는, 복수의 영상 획득 영역의 주변 영역에 대응될 수 있다.
이미지 센서(814)는, 렌즈부(811)를 거쳐 복수의 픽셀 어레이 각각에 유입되는 광을 전기적 신호로 전환할 수 있다.
중심 픽셀 어레이는, 중심 영역에서 유입되는 광을 전기적 신호로 전환할 수 있다.
주변 픽셀 어레이는, 주변 영역에서 유입되는 광을 전기적 신호로 전환할 수 있다.
실시예에 따라, 이미지 센서(814)는 복수개일 수 있다.
예를 들면, 이미지 센서(814)는, 제1 이미지 센서 및 제2 이미지 센서를 포함할 수 있다.
프로세서(970)는, 이미지 센서(814)와 전기적으로 연결된다. 프로세서(970)는, 이미지 센서에서 수신한 전기적 신호를 기초로 영상을 생성할 수 있다. 프로세서(970)는, 영상 처리를 수행할 수 있다.
프로세서(970)는, 전기적 신호에 기초하여 영상을 생성할 수 있다.
도 11a는, 본 발명의 실시예에 따라, 파필드 및 니어필드를 설명하기 위해 참조되는 개념도이다.
도 11a를 참조하면, 차량(100)에서, 차량(100) 전방으로, 떨어진 기준 거리(1100)를 기준으로, 기준 거리(1100)보다 더 먼 공간은 파필드(far field)(1131)로 정의될 수 있다.
예를 들면, 파필드(1131)는, 차량(100)으로부터 차량(100)의 전방으로 80m 이상 떨어진 공간을 의미할 수 있다.
기준 거리(1100)보다 더 가까운 공간은 니어 필드(near field)(1132)로 정의될 수 있다.
예를 들면, 니어필드(1132)는, 차량(100)의 전방에서 차량(100)으로부터 80m 이내의 공간을 의미할 수 있다.
차량용 카메라 장치(310)는, 파필드에 위치하는 오브젝트(1111, 1112)에 대한 영상 및 및 니어 필드 위치하는 오브젝트(1121, 1122, 1123)에 대한 영상을 획득할 수 있다.
도 11b는, 본 발명의 실시예에 따라, 영상 획득 영역을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11b를 참조하면, 복수의 영상 획득 영역은, 중심 영역(1141) 및 주변 영역(1142)을 포함할 수 있다.
중심 영역(1141)은, 파필드 상에서의 영상 획득 영역일 수 있다. 중심 영역(1411)은, 렌즈부(811)와 이미지 센서(814) 사이에 형성되는 공간에서, 파필드 상에서의 영상을 획득하기 위한 영역일 수 있다.
주변 영역(1142)은, 니어 필드 상에서의 영상 획득 영역일 수 있다. 주변 영역(1142)은, 렌즈부(811)와 이미지 센서(814) 사이에 형성되는 공간에서, 니어 필드 상에서의 영상을 획득하기 위한 영역일 수 있다.
중심 영역(1141)에서 렌즈부(811)의 초점 거리는, 주변 영역(1142)에서 렌즈부(811)의 초점 거리보다 더 길게 형성될 수 있다.
중심 영역(1141)에서의 렌즈부(811)는, 파필드에 위치하는 오브젝트 검출에 적합하게 형성된다. 주변 영역(1142)에서의 렌즈부(811)는, 니어 필드에 위치하는 오브젝트 검출에 적합하게 형성된다. 따라서, 중심 영역(1141)에서 렌즈부(811)의 초점 거리는, 주변 영역(1142)에서 렌즈부(811)의 초점 거리보다 길어야 한다.
중심 영역(1141)에서 렌즈부(811)의 화각은, 주변 영역(1142)에서 렌즈부(811)의 화각보다 더 좁게 형성될 수 있다.
중심 영역(1141)에서의 렌즈부(811)는, 파필드에 위치하는 오브젝트 검출에 적합하게 형성된다. 주변 영역(1142)에서의 렌즈부(811)는, 니어 필드에 위치하는 오브젝트 검출에 적합하게 형성된다. 따라서, 중심 영역에서 렌즈부(811)의 화각은, 주변 영역에서 렌즈부(811)의 화각보다 더 좁게 형성되어야 한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 개념도이다.
도 12를 참조하면, 렌즈부(811)는, 레퍼런스 렌즈(reference lens)(1210), 조널 렌즈(zonal lens)(1220) 및 필드 렌즈(field lens)(1230)를 포함할 수 있다.
레퍼런스 렌즈(1210)는, 복수의 영상 획득 영역에 걸쳐 광을 투과시킬 수 있다.
레퍼런스 렌즈(1210)는, 고정된 초점 거리를 가질 수 있다.
예를 들면, 레퍼런스 렌즈(1210)는, 짧은 초점 거리를 가지는 렌즈(short focal lens)일 수 있다.
예를 들면, 레퍼런스 렌즈(1210)는, 긴 초점 거리를 가지는 렌즈(long focal lens)일 수 있다.
레퍼런스 렌즈(1210)는, 복수의 영상 획득 영역에 걸쳐 균일한 초점 거리를 가지게 할 수 있다.
조널 렌즈(1220)는, 레퍼런스 렌즈(1210)와 이미지 센서(814) 사이에 배치될 수 있다.
조널 렌즈(1220)는, 복수의 영상 획득 영역이 구분되도록 유도할 수 있다. 복수의 영상 획득 영역은, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조널 렌즈(1220)를 투과하는지 여부에 따라 구분될 수 있다.
예를 들면, 복수의 영상 획득 영역 중, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조널 렌즈(1220)를 투과하는 영역은, 중심 영역(1141)으로 '구분될 수 있다. 이경우, 복수의 영상 획득 영역 중, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조널 렌즈(1220)를 투과하지 않는 영역은, 주변 영역(1142)으로 구분될 수 있다.(도 13에서 설명되는 실시예)
예를 들면, 복수의 영상 획득 영역 중, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조널 렌즈(1220)를 투과하지 않는 영역은, 중심 영역(1141)으로 구분될 수 있다. 이경우, 복수의 영상 획득 영역 중, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조널 렌즈(1220)를 투과하는 영역은, 주변 영역(1142)으로 구분될 수 있다.(도 14에서 설명되는 실시예)
복수의 영상 획득 영역 각각은, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조날 렌즈(1220)를 투과하는지 여부에 따라 초점 거리가 서로 달라질 수 있다.
예를 들면, 레퍼런스 렌즈(1210)가, 짧은 초점 거리를 가지는 렌즈인 경우, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조날 렌즈(1220)를 투과하는 영역은, 초점 거리가 길어질 수 있다.
예를 들면, 레퍼런스 렌지(1210)가, 긴 초점 거리를 가지는 렌즈인 경우, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조날 렌즈(1220)를 투과하는 영역은, 초점 거리가 짧아질 수 있다.
필드 렌즈(1230)는, 이미지 센서(814)의 평면이 아닌 다른 평면에 맺힌 이미지를, 이미지 센서(814)의 평면으로 전달할 수 있다.
이미지 센서(814)는, 중심 영역(1141)에서 렌즈부(811)의 초점 거리에 기초하여 배치될 수 있다. 이미지 센서(814)는, 중심 영역(1141)에서 이미지가 맺히는 평면에 배치될 수 있다.
이경우, 이미지 센서(814)의 위치는 주변 영역(1142)에서 렌즈부(811)의 초점 거리와 매칭되지 않을 수 있다. 이미지 센서(814)는, 주변 영역(1141)에서 이미지가 맺히는 평면에 배치되지 않을 수 있다.
이경우, 필드 렌즈(1230)는, 주변 영역(1141)에서 맺히는 이미지를 이미지 센서(814)가 배치된 평면으로 전달할 수 있다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 차량용 카메라 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13 내지 도 16은, 차량용 카메라 장치의 구성의 일부를 위에서 본 도면이다.
도 13을 참조하면, 복수의 영상 획득 영역은, 중심 영역(1141) 및 주변 영역(1142)를 포함할 수 있다.
중심 영역(1141)은, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조날 렌즈(1220)를 투과하는 영역일 수 있다.
주변 영역(1142)은, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조날 렌즈(1220)를 투과하지 않는 영역일 수 있다.
레퍼런스 렌즈(1210)는, 제1 초점 거리를 가지는 렌즈일 수 있다. 레퍼런스 렌즈(1210)는, 쇼트 포컬 렌즈(short focal lens)일 수 있다.
조널 렌즈(1220)는, 레퍼런스 렌즈(1210)와 이미지 센서(814) 사이에 배치될 수 있다.
조널 렌즈(1220)는, 레퍼런스 렌즈(1210)의 중심부에 매칭되도록 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 레퍼런스 렌즈(1210)와 조널 렌즈(1220)는, 일체형으로 형성될 수 있다.
조널 렌즈(1220)는, 중심 영역(1141)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리를 주변 영역(1142)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리보다 더 길게 유도할 수 있다.
이미지 센서(814)는, 중심 영역(1141)에서 이미지가 형성되는 제1 평면(1301) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 평면은, 중심 영역(1141)에서, 렌즈부(811)를 거친 광에 의해 이미지가 맺히는 가상의 평면일 수 있다.
렌즈부(811)는, 필드 렌즈(1230)를 더 포함할 수 있다. 필드 렌즈(1230)는, 제1 평면(1301)과 다른 위치의 제2 평면(1302) 상에 형성된 주변 영역(1142)의 이미지를 이미지 센서(814)로 전달할 수 있다. 제2 평면은, 주변 영역에서, 렌즈부(811)를 거친 광에 의해 이미지가 맺히는 가상의 평면일 수 있다. 제2 평면은, 제1 평면과 다른 위치를 가질 수 있다.
중심 영역(1141)에서의 초점 거리와 주변 영역(1142)에서의 초점 거리가 서로 다르기 때문에, 이미지가 맺히는 평면이 달라지게 된다. 이경우, 필드 렌즈(1230)는, 이미지 센서(814)의 평면이 아닌 다른 평면(1302)에 맺힌 이미지를, 이미지 센서(814)의 평면(1301)으로 전달한다.
도 14를 참조하면, 복수의 영상 획득 영역은, 중심 영역(1141) 및 주변 영역(1142)를 포함할 수 있다.
중심 영역(1141)은, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조날 렌즈(1220)를 투과하지 않은 영역일 수 있다.
주변 영역(1142)은, 레퍼런스 렌즈(1210)를 투과한 광이, 조날 렌즈(1220)를 투과하는 영역일 수 있다.
레퍼런스 렌즈(1210)는, 제2 초점 거리를 가지는 렌즈일 수 있다. 레퍼런스 렌즈(1210)는, 롱 포컬 렌즈(long focal lens)일 수 있다.
조널 렌즈(1220)는, 레퍼런스 렌즈(1210)와 이미지 센서(814) 사이에 배치될 수 있다.
조널 렌즈(1220)는, 레퍼런스 렌즈(1210)의 주변부에 매칭되도록 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 레퍼런스 렌즈(1210)와 조널 렌즈(1220)는, 일체형으로 형성될 수 있다.
조널 렌즈(1220)는, 주변 영역(1142)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리를, 중심 영역(1441)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리보다 더 짧게 유도할 수 있다.
이미지 센서(814)는, 중심 영역(1141)에서 이미지가 형성되는 제1 평면(1301) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 평면은, 중심 영역(1141)에서, 렌즈부(811)를 거친 광에 의해 이미지가 맺히는 가상의 평면일 수 있다.
렌즈부(811)는, 필드 렌즈(1230)를 더 포함할 수 있다. 필드 렌즈(1230)는, 제1 평면(1301)과 다른 위치의 제2 평면(1302) 상에 형성된 주변 영역(1142)의 이미지를 이미지 센서(814)로 전달할 수 있다. 제2 평면은, 주변 영역에서, 렌즈부(811)를 거친 광에 의해 이미지가 맺히는 가상의 평면일 수 있다. 제2 평면은, 제1 평면과 다른 위치일 수 있다.
중심 영역(1141)에서의 초점 거리와 주변 영역(1142)에서의 초점 거리가 서로 다르기 때문에, 이미지가 맺히는 평면이 달라지게 된다. 이경우, 필드 렌즈(1230)는, 이미지 센서(814)의 평면이 아닌 다른 평면(1302)에 맺힌 이미지를, 이미지 센서(814)의 평면(1301)으로 전달한다.
도 15를 참조하면, 렌즈부(811)는, 레퍼런스 렌즈(1210), 빔 스플리터(1510)를 포함할 수 있다.
레퍼런스 렌즈(1210)는, 레퍼런스 렌즈(1210)는, 제1 초점 거리를 가지는 렌즈일 수 있다. 레퍼런스 렌즈(1210)는, 쇼트 포컬 렌즈(short focal lens)일 수 있다.
레퍼런스 렌즈(1210)는, 제2 초점 거리를 가지는 렌즈일 수 있다. 레퍼런스 렌즈(1210)는, 롱 포컬 렌즈(long focal lens)일 수 있다.
빔 스플리터(1510)는, 레퍼런스 렌즈(1210)와 이미지 센서(814) 사이에 배치될 수 있다.
빔 스플리터(1510)는, 입사되는 광을 제1 광경로를 가지는 제1 광 및 제2 광경로를 가지는 제2 광으로 분리할 수 있다.
빔 스플리터(1510)는, 프리즘을 포함할 수 있다.
복수의 영상 획득 영역은, 중심 영역(1141) 및 주변 영역(1142)을 포함할 수 있다.
중심 영역(1141)은, 제1 광에 의해 이미지가 획득되는 영역일 수 있다.
주변 영역(1142)는, 제2 광에 의해 이미지가 획득되는 영역일 수 있다.
한편, 이미지 센서(814)는, 제1 이미지 센서(814a) 및 제2 이미지 센서(814b)를 포함할 수 있다.
제1 이미지 센서(814a)는, 중심 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 제1 이미지 센서(814a)는, 제1 광을 전기적 신호를 전환할 수 있다.
제1 이미지 센서(814a)는, 중심 영역(1141)에서 이미지가 형성되는 제1 평면(1301) 상에 배치될 수 있다.
제2 이미지 센서(814b)는, 주변 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 제2 이미지 센서(814b)는, 제2 광을 전기적 신호로 전환할 수 있다.
제2 이미지 센서(814b)는, 주변 영역(1142)에서 이미지가 형성되는 제2 평면(1302) 상에 배치될 수 있다. 제2 평면은, 제1 평면과 다른 위치일 수 있다.
렌즈부(811)는, 부가 렌즈(additional lens)(1520)를 더 포함할 수 있다.
부가 렌즈(1520)는, 빔 스플리터(1510)와 제1 이미지 센서(814a) 사이에 배치될 수 있다.
이경우, 부가 렌즈(1520)는, 중심 영역(1141)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리를 조절할 수 있다.
만약, 레퍼런스 렌즈(1210)가 제1 초점 거리를 가지는 렌즈인 경우, 부가 렌즈(1520)는, 중심 영역(1141)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리를 주변 영역(1142)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리보다 더 길게 유도할 수 있다.
부가 렌즈(1520)는, 빔 스플리터(1510)와 제2 이미지 센서(814b) 사이에 배치될 수 있다.
이경우, 부가 렌즈(1520)는, 주변 영역(1142)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리를 조절할 수 있다.
만약, 레퍼런스 렌즈(1210)가 제2 초점 거리를 가지는 렌즈인 경우, 부가 렌즈(1520)는, 주변 영역(1142)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리를, 중심 영역(1181)에서의 렌즈부(811)의 초점 거리보다 더 짧게 유도할 수 있다.
이와 같이, 부가 렌즈(1520)를 구비함으로써, 이미지 센서(814)의 배치 위치를 조절할 수 있다.
렌즈부(811)는, 필드 렌즈를 더 포함할 수 있다.
필드 렌즈는, 빔 스플리터(1510)와 제1 이미지 센서(814a) 사이에 배치될 수 있다.
필드 렌즈는, 중심 영역에서 제1 이미지 센서(814a)가 배치된 평면이 아닌 다른 평면에 맺힌 이미지를, 제1 이미지 센서(814a)가 배치된 평면으로 전달할 수 있다.
필드 렌즈는, 빔 스플리터(1510)와 제2 이미지 센서(814b) 사이에 배치될 수 있다.
필드 렌즈는, 주변 영역에서 제2 이미지 센서(814b)가 배치된 평면이 아닌 다른 평면에 맺힌 이미지를, 제2 이미지 센서(814b)가 배치된 평면으로 전달할 수 있다.
실시예에 따라, 프로세서(970)는, 제1 이미지 센서(814a)를 통해 획득된 영상에서 중심 영역에 대응되는 부분을 크롭(crop)하여 획득할 수 있다.
프로세서(970)는, 제2 이미지 센서(814b)를 통해 획득된 영상에서 주변 영역에 대응되는 부분을 크롭(crop)하여 획득할 수 있다.
도 16을 참조하면, 렌즈부(811)는, 제1 레퍼런스 렌즈(1210a), 제2 레퍼런스 렌즈(1201b) 및 루프 프리즘(1610)을 포함할 수 있다.
제1 레퍼런스 렌즈(1210a)는, 제1 초점 거리를 가지는 렌즈일 수 있다. 제1 레퍼런스 렌즈(1210a)는, 롱 포컬 렌즈(long focal lens)일 수 있다.
제1 레퍼런스 렌즈(1210a)는, 제1 광경로(1601)상에 위치할 수 있다.
제2 레퍼런스 렌즈(1210b)는, 제2 초점 거리를 가지는 렌즈일 수 있다. 제2레퍼런스 렌즈(1210b)는, 쇼트 포컬 렌즈(short focal lens)일 수 있다.
제2 레퍼런스 렌즈(1210b)는, 제2 광경로(1602)상에 위치할 수 있다. 제2 광경로(1602)은, 제1 광경로(1601)과 다른 광경로일 수 있다.
루프 프리즘(1610)은, 제2 광경로(1602)상에 위치할 수 있다. 루프 프리즘(1610)은, 제2 레퍼런스 렌즈(1210b) 전방에 배치될 수 있다. 광은, 루프 프리즘(1610)을 거쳐 제2 레퍼런스 렌즈(1210b)에 입사될 수 있다.
한편, 복수의 영상 획득 영역은, 중심 영역(1141) 및 주변 영역(1142)을 포함할 수 있다.
중심 영역(1141)은, 제1 레퍼런스 렌즈(1210a)를 투과한 영역일 수 있다.
주변 영역(1142)은, 루프 프리즘(1610) 및 제2 레퍼런스 렌즈(1210b)를 투과한 영역일 수 있다.
한편, 제1 레퍼런스 렌즈(1210a)는, 수평 방향으로, 소정의 시야각을 가질 수 있다. 제1 레퍼런스 렌즈(1210a)의 시야각은, 제1 각도로 정의될 수 있다.
한편, 루프 프리즘(1610)은, 제1 입사면(1611) 및 제2 입사면(1612)을 포함할 수 있다.
제1 입사면(1611)을 통해 유입되는 광의 수평 방향의 각도는, 제3 각도로 정의될 수 있다.
제2 입사면(1612)을 통해 유입되는 광의 수평 방향의 각도는, 제4 각도로 정의 될 수 있다.
제2 레퍼런스 렌즈(1210b)로 유입되는 광의 수평 방향의 각도에서, 제3 각도 및 제4 각도를 뺀 각도는, 제2 각도로 정의될 수 있다.
제1 내지 제4 각도는 다음과 같은 관계가 있다.
제1 각도는, 제2 각도보다 크거나 같을 수 있다. 제3 각도는, 제1 각도보다 크거나 같을 수 있다. 제4 각도는, 제1 각도보다 크거나 같을 수 있다. 제3 각도는, 제4 각도보다 크거나 같을 수 있다. 제4 각도는, 제3 각도보다 크거나 같을 수 있다.
이미지 센서(814)는, 제1 이미지 센서(814a) 및 제2 이미지 센서(814b)를 포함할 수 있다.
제1 이미지 센서(814a)는, 중심 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 제1 이미지 센서(814a)는, 제1 광을 전기적 신호를 전환할 수 있다.
제1 이미지 센서(814a)는, 중심 영역(1141)에서 이미지가 형성되는 제1 평면(1301) 상에 배치될 수 있다.
제2 이미지 센서(814b)는, 주변 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 제2 이미지 센서(814b)는, 제2 광을 전기적 신호로 전환할 수 있다.
제2 이미지 센서(814b)는, 주변 영역(1142)에서 이미지가 형성되는 제2 평면(1302) 상에 배치될 수 있다. 제2 평면은, 제1 평면과 다른 위치일 수 있다.
도 17은, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카메라 장치를 데이터 처리 관점에서 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 17을 참조하면, 프로세서(970)는 중심 영역에 대응되는 이미지(1710)를 획득할 수 있다. 중심 영역에 대응되는 이미지(1710)는, 중심 이미지로 명명될 수 있다.
여기서, 중심 이미지(1710)는, 중심 픽셀 어레이를 통해 획득되는 이미지일 수 있다.
또는, 중심 이미지(1710)는, 크롭(crop)에 의해 획득된 이미지일 수 있다.
프로세서(970)는, 주변 영역에 대응되는 이미지(1720)를 획득할 수 있다. 주변 영역에 대응되는 이미지(1710)는, 주변 이미지로 명명될 수 있다.
여기서, 주변 이미지(1720)는, 주변 픽셀 어레이를 통해 획득되는 이미지일 수 있다.
또는, 주변 이미지(1720)는, 크롭에 의해 획득된 이미지일 수 있다.
프로세서(970)는, 중심 이미지(1710)과 주변 이미지(1720)를 재조합하여 전체 이미지를 생성할 수 있다.
프로세서(970)는, 단일 채널로, 재조합된 전체 이미지에 대해 전처리하고, 이미지 처리할 수 있다(case 1).
프로세서(970)는, 중심 이미지(1710)와 주변 이미지(1720)를 재조합 하지 않은 상태로, 복수의 채널로, 중심 이미지(1710)와 주변 이미지(1720) 각각에 대해 전처리하고, 이미지 처리할 수 있다(case 2).
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 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.
100 : 차량
310 : 차량용 카메라 장치
811 : 렌즈부
814 : 이미지 센서
970 : 프로세서

Claims (20)

  1. 수평 방향으로 구분된 복수의 영상 획득 영역 각각의 초점거리가 서로 달라지도록 유도하는 렌즈부;
    상기 복수의 영상 획득 영역에 대응되게 형성된 복수의 픽셀 어레이를 포함하고,
    상기 렌즈부를 거쳐 상기 복수의 픽셀 어레이 각각에 유입되는 광을 전기적 신호로 전환하는 이미지 센서; 및
    상기 전기적 신호에 기초하여 영상을 생성하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 렌즈부는,
    레퍼런스 렌즈(reference lens); 및
    상기 레퍼런스 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 조날 렌즈(zonal lens);를 포함하고,
    상기 복수의 영상 획득 영역 각각은,
    상기 레퍼런스 렌즈를 투과한 광이, 상기 조날 렌즈를 투과하는지 여부에 따라 초점 거리가 서로 달라지고,
    상기 복수의 영상 획득 영역은,
    중심 영역 및 주변 영역을 포함하고,
    상기 중심 영역은,
    상기 레퍼런스 렌즈를 투과한 광이, 상기 조날 렌즈를 투과하는 영역이고,
    상기 주변 영역은,
    상기 레퍼런스 렌즈를 투과한 광이, 상기 조날 렌즈를 투과하지 않는 영역인 차량용 카메라 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 영상 획득 영역은,
    중심 영역 및 주변 영역을 포함하고,
    상기 중심 영역의 상기 렌즈부의 초점거리는,
    상기 주변 영역의 상기 렌즈부의 초점거리보다 더 길게 형성되는 차량용 카메라 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 중심 영역의 화각은,
    상기 주변 영역의 화각보다 더 좁게 형성되는 차량용 카메라 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 이미지 센서는,
    상기 중심 영역에 대응되는 중심 픽셀 어레이; 및
    상기 주변 영역에 대응되는 주변 픽셀 어레이;를 포함하는 차량용 카메라 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 중심 영역의 이미지는, 제1 평면 상에 형성되고,
    상기 주변 영역의 이미지는, 제1 평면과 다른 위치의 제2 평면 상에 형성되는 차량용 카메라 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 조날 렌즈는,
    상기 중심 영역에서의 상기 렌즈부의 초점 거리를,
    상기 주변 영역에서의 렌즈부의 초점 거리보다 더 길게 유도하는 차량용 카메라 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 이미지 센서는,
    상기 중심 영역의 이미지가 형성되는 제1 평면에 배치되는 차량용 카메라 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 렌즈부는,
    상기 제1 평면과 다른 위치의 제2 평면 상에 형성된 주변 영역의 이미지를 상기 이미지 센서로 전달하는 필드 렌즈(field lens);를 더 포함하는 차량용 카메라 장치.
  11. 수평 방향으로 구분된 복수의 영상 획득 영역 각각의 초점거리가 서로 달라지도록 유도하는 렌즈부;
    상기 복수의 영상 획득 영역에 대응되게 형성된 복수의 픽셀 어레이를 포함하고,
    상기 렌즈부를 거쳐 상기 복수의 픽셀 어레이 각각에 유입되는 광을 전기적 신호로 전환하는 이미지 센서; 및
    상기 전기적 신호에 기초하여 영상을 생성하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 렌즈부는,
    레퍼런스 렌즈(reference lens); 및
    상기 레퍼런스 렌즈와 상기 이미지 센서 사이에 배치되는 조날 렌즈(zonal lens);를 포함하고,
    상기 복수의 영상 획득 영역 각각은,
    상기 레퍼런스 렌즈를 투과한 광이, 상기 조날 렌즈를 투과하는지 여부에 따라 초점 거리가 서로 달라지고,
    상기 복수의 영상 획득 영역은,
    중심 영역 및 주변 영역을 포함하고,
    상기 중심 영역은,
    상기 레퍼런스 렌즈를 투과한 광이, 상기 조날 렌즈를 투과하지 않는 영역이고,
    상기 주변 영역은,
    상기 레퍼런스 렌즈를 투과한 광이, 상기 조날 렌즈를 투과하는 영역인 차량용 카메라 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 조날 렌즈는,
    상기 주변 영역에서의 상기 렌즈부의 초점 거리를,
    상기 중심 영역에서의 상기 렌즈부의 초점 거리보다 더 짧게 유도하는 차량용 카메라 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 이미지 센서는,
    상기 중심 영역의 이미지가 형성되는 제1 평면에 배치되는 차량용 카메라 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 평면과 다른 위치의 제2 평면 상에 형성된 주변 영역의 이미지를 상기 이미지 센서로 전달하는 필드 렌즈(field lens);를 더 포함하는 차량용 카메라 장치.
  15. 수평 방향으로 구분된 복수의 영상 획득 영역 각각의 초점거리가 서로 달라지도록 유도하는 렌즈부;
    상기 복수의 영상 획득 영역에 대응되게 형성된 복수의 픽셀 어레이를 포함하고,
    상기 렌즈부를 거쳐 상기 복수의 픽셀 어레이 각각에 유입되는 광을 전기적 신호로 전환하는 이미지 센서; 및
    상기 전기적 신호에 기초하여 영상을 생성하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 렌즈부는,
    입사되는 광을 제1 광경로를 가지는 제1 광 및 제2 광경로를 가지는 제2 광으로 분리하는 빔 스플리터;를 포함하는 차량용 카메라 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 이미지 센서는,
    중심 픽셀 어레이를 포함하고, 상기 제1 광을 전기적 신호로 전환하는 제1 이미지 센서; 및
    주변 픽셀 어레이를 포함하고, 상기 제2 광을 전기적 신호로 전환하는 제2 이미지 센서;를 포함하는 차량용 카메라 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 렌즈부는,
    상기 빔 스플리터와 상기 제2 이미지 센서 사이에 배치되는 부가 렌즈(additional lens);를 더 포함하는 차량용 카메라 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 복수의 영상 획득 영역은,
    중심 영역 및 주변 영역을 포함하고,
    상기 제1 이미지 센서는,
    상기 중심 영역의 이미지가 형성되는 제1 평면 상에 배치되고,
    상기 제2 이미지 센서는,
    상기 주변 영역의 이미지가 형성되는 제2 평면 상에 배치되는 차량용 카메라 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 복수의 영상 획득 영역은,
    중심 영역 및 주변 영역을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 이미지 센서를 통해 획득된 영상에서 상기 중심 영역에 대응되는 부분을 크롭(crop)하고,
    상기 제2 이미지 센서를 통해 획득된 영상에서 상기 주변 영역에 대응되는 부분을 크롭하는 차량용 카메라 장치.
  20. 제 1항 내지 제5항, 제8항 내지 19항 중 어느 한 항에 기재된 차량용 카메라를 포함하는 차량.


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