KR101927097B1 - 자동차의 헤드 램프 조절 방법 및 장치 - Google Patents

자동차의 헤드 램프 조절 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 태양에 따른 자동차의 램프 조절 방법은, 램프 조절 장치가, 관심 영역(ROI; Region of Interest)을 촬영한 영상을 분석하여 관심 영역의 밝기를 산출하는 단계와 상기 램프 조절 장치가, 상기 관심 영역의 밝기와 상기 관심 영역의 목표 밝기를 비교하여 램프의 세기를 조절하는 단계 및 상기 램프 조절 장치가, 피드백 제어(feedback control) 방식으로 상기 산출하는 단계와 상기 조절하는 단계를 반복 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

자동차의 헤드 램프 조절 방법 및 장치 {Method and apparatus for controlling head lamp of vehicle}
본 발명은 자동차의 헤드 램프 조절 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는 관심 영역을 촬영한 영상을 분석하고, 관심 영역의 밝기가 기 선정된 범위에 포함될 수 있도록 자동차의 헤드 램프의 밝기를 자동으로 조절하는 방법 및 그 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.
종래의 자동차 램프는 운전자의 조작으로 켜고 꺼졌다. 그러나 최근 몇 년 전부터 등장한 자동차 램프는 운전자의 작동 없이도 점등과 소등을 물론, 스스로 빛의 방향을 조정하는 기능을 가지고 있다. 이를 지능형 전조등 시스템(AFLS; Adaptive Front-Lighting System)라고 한다.
도로교통공단에 의하면 2013년 한 해 동안 오후 6시부터 밤 12시까지 발생한 교통사고는 무려 30만 건이 넘었다. 해뜨기 전 새벽 시간대 교통사고를 더하면 그 수는 어마어마하다. 이런 상황 속에, 단순히 길을 밝히는 기능만 했던 자동차 램프에 보다 안전한 기능이 요구 되고 있는 것이 현실이다. 그래서 탄생된 것이 지능형 전조등 시스템이다.
예를 들면, 운전자가 핸들을 꺾으면 자동차 헤드 램프가 함께 움직인다. 운전자가 핸들을 우측으로 꺾으면 헤드 램프가 평상시보다 좀더 우측을 비추고, 좌측으로 꺾으면 좀 더 좌측을 비춘다. 자동차의 운행 방향에 맞춰 헤드 램프의 빛을 비춰 주행시 운전자의 시야 확보가 훨씬 용이해질 수 있다.
하지만, 아직까지는 헤드 램프의 밝기까지 자동으로 조절하고 있지는 못하다. 밤길 운전 중, 마주 오는 차량의 상향등이 너무 밝아서 눈이 부셔 운전에 방해되었던 경험들 한번쯤 해본 적이 있을 것이다. 이는 눈을 감고 10초 동안 운전을 하는 상황과 거의 비슷하기 때문에 큰 사고를 유발할 수 있다.
이에 야간 주행시 빔 패턴을 자동으로 변경할 수 있는 시스템이 필요하다. 특히 헤드 램프의 밝기를 자동으로 조절하여 전방 시야가 너무 밝거나 너무 어둡지 않도록 조절할 수 있는 시스템이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 헤드 램프 조절 방법 및 그 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 자동차의 램프 조절 방법은, 램프 조절 장치가, 관심 영역(ROI; Region of Interest)을 촬영한 영상을 분석하여 관심 영역의 밝기를 산출하는 단계와 상기 램프 조절 장치가, 상기 관심 영역의 밝기와 상기 관심 영역의 목표 밝기를 비교하여 램프의 세기를 조절하는 단계 및 상기 램프 조절 장치가, 피드백 제어(feedback control) 방식으로 상기 산출하는 단계와 상기 조절하는 단계를 반복 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 램프 조절 장치가, 전방을 촬영한 영상을 운전자에게 디스플레이 하는 단계 및 상기 램프 조절 장치가, 상기 운전자로부터 상기 디스플레이 된 영상에서 특정 영역을 관심 영역으로 지정하는 입력을 받는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 상기 운전자로부터 상기 디스플레이 된 영상에서 특정 영역을 관심 영역으로 지정하는 입력을 받는 단계는, 상기 전방을 촬영한 영상을 분석하여 차선을 기준으로 영역을 구분하는 단계 및 상기 차선을 기준으로 구분된 영역 중에서 어느 한 영역을 관심 영역으로 지정하는 입력을 받는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 램프 조절 장치가, 자동차의 조향각에 따라 상기 관심 영역의 위치를 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 램프 조절 장치가, 자동차의 운행 속도에 따라 상기 관심 영역의 높이를 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 램프 조절 장치가, 운전자로부터 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 운전자로부터 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계는, 자동차의 운행 속도에 따라 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 운전자로부터 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계는, 자동차의 운행 시간에 따라 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 운전자로부터 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계는, 자동차의 운행 경로에 따라 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 자동차의 운행 경로에 따라 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계는, 상기 자동차의 운행 경로의 도로 정보에 따라 상기 운행 경로를 복수의 구간으로 나누는 단계 및 상기 운행 경로의 각 구간별로 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 관심 영역(ROI; Region of Interest)을 촬영한 영상을 분석하여 관심 영역의 밝기를 산출하는 단계는, 상기 영상에서 상기 관심 영역에 포함된 각 픽셀의 밝기를 이용하여 상기 관심 영역의 밝기를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 관심 영역의 밝기와 상기 관심 영역의 목표 밝기를 비교하여 램프의 세기를 조절하는 단계는, 상기 관심 영역의 밝기가 상기 관심 영역의 목표 밝기보다 어두운 경우 상기 램프의 세기를 강하게 조절하는 단계 및 상기 관심 영역의 밝기가 상기 관심 영역의 목표 밝기보다 밝은 경우 상기 램프의 세기를 약하게 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 상기 관심 영역의 밝기와 상기 관심 영역의 목표 밝기를 비교하여 램프의 세기를 조절하는 단계는, 자동차의 운행 속도, 운행 시간, 운행 경로 중에서 하나 이상을 더 이용하여 상기 램프의 세기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 태양에 따른 자동차의 램프 조절 장치는, 관심 영역(ROI; Region of Interest)을 포함하는 전방의 영상을 촬영하는 카메라와 상기 전방을 비추는 램프 및 상기 촬영한 영상을 분석하여 상기 관심 영역의 밝기를 산출하고, 상기 산출된 관심 영역의 밝기와 상기 관심 영역의 목표 밝기를 비교하고, 상기 비교의 결과에 따라 상기 램프의 세기를 피드백 제어(feedback control) 방식으로 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 전방의 영상을 운전자에게 제공하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 자동차의 운행 속도를 측정하는 속도 센서 및 상기 자동차의 위치 정보를 측정하는 위치 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 자동차의 운행 속도, 운행 시간, 운행 경로 중에서 하나 이상을 더 이용하여 상기 램프의 세기를 조절하는 것이다.
최근 스마트 카 시장이 성장이 성장함에 따라 자동차의 전장화가 빠르게 진행되고 있다. 현재 자동차 1대에 적용되는 센서는 약 160개에 이르고 있다. 이러한 자동차용 센서 시장은 연평균 7.0% 성장률을 보이며 2017년에 286억 달러 규모가 된다. 이러한 추세에 발 맞추어 자동차의 헤드 램프의 밝기를 자동으로 조절해주는 센서를 통해 운전자의 안전을 확보할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시 예에서 활용될 수 있는 관심 영역(ROI; Region of Interest)을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 헤드 램프 조절 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시 예에서 활용될 수 있는 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 몇몇 실시 예에서 활용될 수 있는 관심 영역의 밝기를 다양하게 설정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 헤드 램프 조절 장치의 하드웨어 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시 예에서 활용될 수 있는 관심 영역(ROI; Region of Interest)을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참고하면 주행중인 자동차가 카메라를 통해 촬영한 전방의 영상을 볼 수 있다. 멀리 앞에 지평선(41)이 보인다. 운전자는 카메라를 통해서 촬영한 전방의 영상에서 특정 영역을 관심 영역(40)으로 지정할 수 있다. 관심 영역(40)의 밝기를 운전자가 지정한 밝기로 일정하게 유지하는 것이 본 발명의 목적이다.
관심 영역(40)을 지정하는 입력은 전방을 촬영한 영상을 터치 스크린 형태의 디스플레이에 표시하고, 상기 디스플레이를 통해 운전자의 터치를 입력 받는 형태로 설정할 수 있다. 또는 주행 방향의 차로를 선택하는 입력 받는 형태로 설정할 수 있다. 도 1의 예에서는 전자의 방법으로 운전자가 영상 상에서 사다리꼴의 특정 영역을 관심 영역(40)으로 지정하였다.
또는 관심 영역(40)은 사전에 제조사에 의해 미리 설정된 영역일 수 있다. 일반적으로 자동차의 헤드 램프가 전방에 빛을 비추는 영역은 정해져 있으므로 이를 제조사에서 미리 설정해서, 운전자로부터 별도의 입력을 받지 않더라도, 기존에 설정된 관심 영역(40)을 기준으로 헤드 램프의 밝기를 자동으로 조절할 수 있다.
제조사에서 관심 영역(40)을 미리 설정할 경우, 자동차의 조향각과 헤드 램프의 방향을 기준으로 관심 영역(40)을 동적으로 변경할 수 있다. 예를 들면 앞서 지능형 전조등 시스템(AFLS)을 설명하면서 핸들의 방향에 따라 헤드 램프의 방향이 자동으로 변할 수 있다고 언급하였다.
이때 헤드 램프의 방향이 바뀌면 관심 영역(40)도 화면의 정중앙 부분이 아니라 헤드 램프의 방향에 따라 이동할 수 있다. 예를 들면 자동차의 방향이 왼쪽을 향하고 있으면, 헤드 램프의 방향도 왼쪽으로 일정 부분 회전하고, 그에 따라 관심 영역(40)도 중앙에서 왼쪽으로 이동해서 재설정할 수 있다. 또는 반대로 자동차의 방향이 오른쪽을 향하고 있으면, 헤드 램프의 방향도 오른쪽으로 일정 부분 회전하고, 그에 따라 관심 영역(40)도 중앙에서 오른쪽으로 이동해서 재설정할 수 있다.
또한 제조사에서 관심 영역(40)을 미리 설정한 경우, 자동차의 속도에 따라 관심 영역(40)을 동적으로 변경할 수 있다. 자동차가 고속으로 이동할 때는 먼 지역도 곧 도달하게 되므로 관심 영역(40)을 긴 사다리꼴의 형태로 설정하여 먼 지역에도 헤드 램프가 비출 수 있도록 조절하고, 반대로 자동차가 저속으로 이동할 때는 관심 영역(40)을 낮은 사다리꼴의 형태로 동적으로 설정하여 가까운 지역을 헤드 램프가 비출 수 있도록 조절할 수 있다.
다음으로 관심 영역(40)의 밝기를 특정 범위의 밝기를 가지도록 자동으로 조절한다. 관심 영역(40)의 목표 밝기 또한 운전자를 입력을 통해서 설정할 수 있다. 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정한 후에는 주행을 시작하고 주행 중에 지속적으로 카메라가 영상을 촬영하고 밝기를 피드백(feedback)하여 조절할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 헤드 램프 조절 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참고하면 x축은 시간축이며, y축은 관심 영역(40)의 밝기 축이다. 관심 영역(40)의 밝기는 자동차가 주행하면서 전방 영역을 지속적으로 촬영하고 촬영한 영상을 분석해서 산출할 수 있다. 예를 들면, 영상에서 관심 영역(40)에 해당하는 픽셀(pixel)의 밝기를 평균해서 전체에 해당하는 관심 영역(40)의 밝기를 산출할 수 있다.
또한 관심 영역(40)의 밝기를 산출하는 과정에서 카메라의 설정 정보를 반영할 수 있다. 예를 들면, 카메라의 셔터 스피드, 감도, 조리개 수치와 같은 노출 정보를 추가로 더 반영하여 영상을 분석해서 산출한 관심 영역(40)의 밝기를 보정할 수 있다. 이를 위해서는 사전에 카메라의 노출 정보가 영상에서 각 픽셀의 밝기에 미치는 영향의 상관 관계(correlation)를 구해서 테이블(table) 형태로 관리할 수 있다.
도 2를 참고하면 관심 영역(40)의 밝기가 시간이 흐름에 따라 지속적으로 변하는 것을 볼 수 있다. 자동차의 헤드 램프의 밝기가 일정하더라도 관심 영역(40)의 밝기는 시간에 따라 변할 수 있다. 예를 들면 마주 오는 차량의 헤드 램프의 밝기나 가로등의 밝기나 기상 환경이나, 주행 시간에 따른 일몰의 정도에 따라 관심 영역(40)의 밝기는 얼마든지 변할 수 있다.
이때 도 2를 참고하면 운전자가 설정한 관심 영역(40)의 목표 밝기의 범위를 상한선(43; UL; Upper Limit)과 하한선(45; LL; Lower Limit)의 형태로 확인할 수 있다. 본 발명에서 제안하는 자동차의 헤드 램프 조절 방법은 산출된 관심 영역(40)의 밝기가 목표 범위(43, 45)에 포함될 수 있도록 자동으로 조절하는 것이다.
예를 들면, t1 시점에는 관심 영역(40)의 밝기가 하한선(45) 밑에 위치하는 것을 볼 수 있다. 이 때에는 램프의 세기를 강하게 조절하여 관심 영역(40)의 밝기를 밝아지도록 조절할 수 있다. 마찬가지로 t2 시점에는 관심 영역(40)의 밝기가 상한선(43) 위에 위치하는 것을 볼 수 있다. 이 때에는 램프의 세기를 약하게 조절하여 관심 영역(40)의 밝기를 밝아지도록 조절할 수 있다.
또한 t3 시점에는 관심 영역(40)의 밝기가 하한선(45) 밑에 위치하는 것을 볼 수 있다. 이 때에는 램프의 세기를 강하게 조절하여 관심 영역(40)의 밝기를 밝아지도록 조절할 수 있다. 마찬가지로 t4 시점에는 관심 영역(40)의 밝기가 상한선(43) 위에 위치하는 것을 볼 수 있다. 이 때에는 램프의 세기를 약하게 조절하여 관심 영역(40)의 밝기를 밝아지도록 조절할 수 있다.
이렇게 영상을 통해서 분석한 관심 영역(40)의 밝기와 운전자가 설정한 목표 밝기를 비교하고, 관심 영역(40)의 밝기가 목표 밝기에 포함될 수 있도록 자동차의 헤드 램프의 밝기의 세기를 자동으로 조절함으로써, 운전자가 자동차를 운전할 때 전방이 너무 눈 부시거나 너무 어둡지 않도록 조절할 수 있다. 이를 통해 자동차 운전자의 안전을 확보할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 자동차의 헤드 램프 조절 방법은 closed-loop control system으로 결국 관심 영역(40)의 밝기가 목표 밝기에 이를 때까지 헤드 램프의 세기가 조절되며 외부 요인에 의해 관심 영역의 밝기가 바뀔 경우 그에 따라 램프 세기가 자동 조절된다는 특징을 가지고 있다. 즉 운전자가 따로 조작을 하지 않더라도 자동으로 헤드 램프의 밝기를 조절할 수 있다.
또한 도 2의 예에서는 이해의 편의를 돕기 위해 관심 영역(40)의 밝기가 상한선(43) 또는 하한선(45)을 벗어나는 경우에 헤드 램프의 밝기를 조절하는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 관심 영역(40)의 밝기의 변화 즉 기울기를 기준으로 헤드 램프의 밝기를 조절할 수도 있다.
예를 들면, 관심 영역(40)의 밝기가 목표 밝기의 범위에는 포함되어 있으나 관심 영역(40)의 밝기가 감소하는 추세인 경우, 현재의 기울기로는 얼마의 시간이 경과하면 하한선(45)에 도달할지 산출한 후, 아직 관심 영역(40)의 밝기가 하한선(45)을 벗어나지 않았더라도, 이러한 감소 추세를 상쇄시키기 위하여 헤드 램프의 밝기를 강하게 조절할 수 있다.
또는 관심 영역(40)의 밝기가 목표 밝기의 범위에는 포함되어 있으나 관심 영역(40)의 밝기가 증가하는 추세인 경우, 현재의 기울기로는 얼마의 시간이 경과하면 상한선(43)에 도달할지 산출한 후, 아직 관심 영역(40)의 밝기가 상한선(43)을 벗어나지 않았더라도, 이러한 증가 추세를 상쇄시키기 위하여 헤드 램프의 밝기를 약하게 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시 예에서 활용될 수 있는 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 통해서 관심 영역(40)의 목표 밝기를 상한선(43)과 하한선(45)의 형태로 설정하고 이를 기준으로 헤드 램프의 밝기를 조절하는 것을 살펴보았다. 이때 관심 영역(40)의 목표 밝기를 상한선(43)과 하한선(45)을 통해 일정한 범위로 관리하게 되는데 이러한 범위를 지정하는 과정을 도 3을 통해서 살펴볼 수 있다.
앞서 도 1에 대한 설명을 하면서 전방을 촬영한 영상을 터치 스크린 형태의 디스플레이에 표시하고 운전자의 터치를 통해 관심 영역(40)을 설정하는 입력을 받을 수 있다고 설명하였다. 마찬가지로 터치 스크린 형태의 디스플레이를 통해 사전에 설정된 각 단계의 밝기 중에서 어느 하나를 선택하는 입력을 운전자로부터 입력 받을 수 있다.
도 3을 참고하면 밝기의 세기에 따라 제일 어두운 5단계부터 제일 밝은 1단계까지 각 등급이 나누어져 있는 것을 볼 수 있다. 이러한 밝기의 등급을 디스플레이에 그러데이션(gradation) 형태로 이 중에서 어느 하나를 선택하는 입력을 운전자에게 받을 수 있다. 만약 운전자가 3단계를 선택하면 3단계의 제일 밝은 밝기가 상한선(43)이 되고, 3단계의 제일 어두운 밝기가 하한선(45)이 되는 방식이다.
지금까지 도 1 내지 도 3을 통해서 전방을 촬영한 영상에서 관심 영역(40)을 설정하고, 운전자로부터 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하고, 자동차를 운행하면서 지속적으로 전방을 촬영한 영상에서 관심 영역(40)의 밝기를 산출하고, 산출된 관심 영역(40)의 밝기와 목표 밝기를 비교하여 자동차의 헤드 램프의 밝기를 조절하는 방법에 대해서 살펴보았다.
이때, 관심 영역(40)의 목표 밝기는 어느 한 값인 아닌 다양한 형태로 설정될 수도 있다. 예를 들면 자동차의 운행 속도에 따라, 또는 자동차의 운행 시간에 따라, 또는 자동차의 운행 경로에 따라 다양한 값을 가지도록 설정할 수 있다. 이에 대해서 도 4 내지 도 6을 통해서 살펴보기로 한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 몇몇 실시 예에서 활용될 수 있는 관심 영역의 밝기를 다양하게 설정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참고하면 자동차의 운행 속도에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다르게 설정하는 과정을 볼 수 있다. 즉 도 3에서처럼 관심 영역(40)의 목표 밝기를 어느 하나의 단계로 설정하는 사용자 인터페이스 대신에, 자동차의 속도에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하는 사용자 인터페이스를 도 4와 같이 제공할 수 있다.
도 4를 참고하면 자동차의 운행 속도가 0km/h부터 30km/h까지인 경우에 대해서 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하고, 또한 그와 별개로 자동차의 운행 속도가 30km/h부터 60km/h까지인 경우에 대해서 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하고, 마지막으로 자동차의 운행 속도가 60km/h이상인 경우에 대해서 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하는 과정을 볼 수 있다.
즉 사용자가 자동차의 운행 속도의 구간을 선택한 후에(제1 터치), 해당 운행 속도의 구간에 대한 관심 영역(40)의 목표 밝기를 입력하는(제2 터치) 방식으로 자동차의 운행 속도에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다양하게 설정할 수 있다.
이렇게 자동차의 운행 속도에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다양하게 설정하는 것은 운전자의 편의를 위해서이다. 예를 들면 자동차가 고속도로를 주행할 때, 또는 시내 도로를 주행할 때, 또는 동네의 골목길을 주행할 때 각각의 상황에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기가 달라질 수 밖에 없다. 이를 속도를 통해서 구분하고, 관심 영역(40)의 목표 밝기를 각각 설정하는 것이다.
도 5를 참고하면, 자동차의 운행 시간에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다르게 설정하는 과정을 볼 수 있다. 즉 도 3에서처럼 관심 영역(40)의 목표 밝기를 어느 하나의 단계로 설정하는 사용자 인터페이스 대신에, 자동차의 시간에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하는 사용자 인터페이스를 도 5와 같이 제공할 수 있다.
도 5를 참고하면 자동차의 운행 시간이 18시부터 24시까지인 경우에 대해서 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하고, 또한 그와 별개로 자동차의 운행 시간이 24시부터 06시까지인 경우에 대해서 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하고, 마지막으로 자동차의 운행 시간이 06시 이후인 경우에 대해서 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하는 과정을 볼 수 있다.
즉 사용자가 자동차의 운행 시간의 구간을 선택한 후에(제1 터치), 해당 운행 시간의 구간에 대한 관심 영역(40)의 목표 밝기를 입력하는(제2 터치) 방식으로 자동차의 운행 시간에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다양하게 설정할 수 있다.
이렇게 자동차의 운행 시간에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다양하게 설정하는 것은 운전자의 편의를 위해서이다. 예를 들면 자동차가 일몰 직후에 주행할 때, 또는 한밤 중에 주행할 때, 또는 새벽녘에 주행할 때 각각의 상황에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기가 달라질 수 밖에 없다. 이를 시간을 통해서 구분하고, 관심 영역(40)의 목표 밝기를 각각 설정하는 것이다.
도 6을 참고하면, 자동차의 운행 경로에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다르게 설정하는 과정을 볼 수 있다. 즉 도 3에서처럼 관심 영역(40)의 목표 밝기를 어느 하나의 단계로 설정하는 사용자 인터페이스 대신에, 자동차의 운행 경로에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하는 사용자 인터페이스를 도 6과 같이 제공할 수 있다. 도 6의 사용자 인터페이스는 자동차 네비게이션과 결합한 형태로 제공될 수 있다.
도 6을 참고하면 운전자는 출발 지점과 도작 지점을 입력하여 운행 경로를 설정한다. 종래의 네비게이션은 설정된 운행 경로에 따라 안내를 수행하나, 본 발명에서 제안하는 방법은 그 사이에 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.
예를 들면 운행 경로의 도로 정보를 참고하여 운행 경로를 여러 개의 구간으로 자동으로 나눌 수 있다. 운행 경로가 2차선인지 4차전인지 8차선인지를 기준으로 구간으로 나눌 수 있다. 또는 운행 경로의 제한 속도를 기준으로 운행 경로를 여러 개의 구간으로 나눌 수 있다.
다음 자동차의 운행 경로의 각 구간에 대해 운전자로부터 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받을 수 있다. 즉 사용자가 자동차의 운행 경로의 구간을 선택한 후에(제1 터치), 해당 운행 경로의 구간에 대한 관심 영역(40)의 목표 밝기를 입력하는(제2 터치) 방식으로 자동차의 운행 경로에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다양하게 설정할 수 있다.
이렇게 자동차의 운행 경로에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다양하게 설정하는 것은 운전자의 편의를 위해서이다. 자동차가 어떠한 도로를 달리는지에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기가 달라질 수 밖에 없다. 이를 운행 경로를 통해서 구분하고, 관심 영역(40)의 목표 밝기를 각각 설정하는 것이다.
이상으로 도 4 내지 도 6을 통해 운행 속도에 따라 운행 시간에 따라 운행 경로에 따라 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다양하게 설정하는 과정을 살펴보았다. 이 과정에서 운행 속도의 구간이나 운행 시간의 구간 등은 발명의 이해를 돕기 위해 예를 들어서 설명한 것일 뿐, 발명을 제한하기 위한 것은 아님을 밝힌다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 헤드 램프 조절 장치의 하드웨어 구성도이다.
도 7을 참고하면 본 발명에서 제안하는 자동차의 헤드 램프 조절 장치(10)는 기본적으로 램프(11)와 카메라(12) 및 이를 제어하는 제어부(15)를 포함할 수 있다. 카메라(12)는 전방의 관심 영역(40)을 촬영하고 이를 영상의 형태로 제어부(15)에 제공한다. 제어부(15)는 촬영된 영상을 분석하여 관심 영역(40)의 밝기를 산출하고, 이를 기 설정된 목표 밝기와 비교하여 램프(11)의 세기를 조절한다.
자동차의 헤드 램프 조절 장치(10)는, 도 7에는 도시되지 않았지만, 카메라(12)가 전방을 촬영한 영상을 표시하고, 관심 영역(40)을 설정하고, 관심 영역(40)의 목표 밝기를 설정하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 디스플레이를 추가로 더 포함할 수 있다.
그리고 자동차의 헤드 램프 조절 장치(10)는 그 외에도 관심 영역(40)의 목표 밝기를 다양하게 설정할 수 있는 추가 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들면 자동차의 운행 속도를 측정하는 속도 센서(13)를 통해, 운행 속도에 따라 각각 설정된 관심 영역(40)의 목표 밝기를 기준으로 헤드 램프(11)의 밝기를 조절할 수 있다.
또한 자동차의 헤드 램프 조절 장치(10)는 자동차의 위치를 측정하는 위치 센서(14)를 통해, 운행 경로에 따라 각각 설정된 관심 영역(40)의 목표 밝기를 기준으로 헤드 램프(11)의 밝기를 조절할 수 있다. 그 외에도 자동차의 운행 시간에 따라 각각 설정된 관심 영역(40)의 목표 밝기를 기준으로 헤드 램프(11)의 밝기를 조절할 수 있다.
최근의 자동차는 네비게이션 등의 기능을 위해 속도 센서(13)나 위치 센서(14)를 이미 포함하고 있는 경우가 많으므로, 여기서 수집된 정보를 추가로 더 이용하여 자동차의 헤드 램프의 밝기를 자동으로 조절할 수 있다.
도 7의 각 구성 요소는 소프트웨어(Software) 또는, FPGA(Field Programmable Gate Array)나 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어(Hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만, 상기 구성 요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(Addressing) 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분된 구성 요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성 요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성 요소로 구현될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (16)

  1. 램프 조절 장치가, 전방을 촬영한 영상 중에서 관심 영역(ROI; Region of Interest)에 대응되는 영상을 분석하여 상기 관심 영역의 밝기를 산출하는 단계;
    상기 램프 조절 장치가, 상기 관심 영역의 밝기와 상기 관심 영역의 목표 밝기를 비교하여 램프의 세기를 조절하는 단계; 및
    상기 램프 조절 장치가, 피드백 제어(feedback control) 방식으로 상기 산출하는 단계와 상기 조절하는 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 관심 영역은 상기 전방을 촬영한 영상을 차선 기준으로 구분한 영역 중에서 적어도 하나의 영역으로 결정되는 것이고,
    램프의 세기를 조절하는 단계는,
    시간에 따른 상기 관심 영역의 밝기의 변화 정도를 더 이용하여, 상기 램프의 세기를 조절하는 단계를 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 램프 조절 장치가, 상기 전방을 촬영한 영상을 운전자에게 디스플레이 하는 단계를 더 포함하되,
    상기 관심 영역은 상기 운전자에 의해 상기 디스플레이 된 영상에서 지정되는 것인,
    자동차의 램프 조절 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 램프 조절 장치가, 자동차의 조향각에 따라 상기 관심 영역의 위치를 재설정하는 단계를 더 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 램프 조절 장치가, 자동차의 운행 속도에 따라 상기 관심 영역의 높이를 재설정하는 단계를 더 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 램프 조절 장치가, 운전자로부터 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 더 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 운전자로부터 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계는,
    자동차의 운행 속도에 따라 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 운전자로부터 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계는,
    자동차의 운행 시간에 따라 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 운전자로부터 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계는,
    자동차의 운행 경로에 따라 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자동차의 운행 경로에 따라 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계는,
    상기 자동차의 운행 경로의 도로 정보에 따라 상기 운행 경로를 복수의 구간으로 나누는 단계; 및
    상기 운행 경로의 각 구간별로 상기 관심 영역의 목표 밝기를 설정하는 입력을 받는 단계를 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 관심 영역의 밝기를 산출하는 단계는,
    상기 관심 영역에 대응되는 영상에 포함된 각 픽셀의 밝기를 이용하여 상기 관심 영역의 밝기를 산출하는 단계를 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 관심 영역의 밝기와 상기 관심 영역의 목표 밝기를 비교하여 램프의 세기를 조절하는 단계는,
    상기 관심 영역의 밝기가 상기 관심 영역의 목표 밝기보다 어두운 경우 상기 램프의 세기를 강하게 조절하는 단계; 및
    상기 관심 영역의 밝기가 상기 관심 영역의 목표 밝기보다 밝은 경우 상기 램프의 세기를 약하게 조절하는 단계를 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 관심 영역의 밝기와 상기 관심 영역의 목표 밝기를 비교하여 램프의 세기를 조절하는 단계는,
    자동차의 운행 속도, 운행 시간, 운행 경로 중에서 하나 이상을 더 이용하여 상기 램프의 세기를 조절하는 단계를 포함하는,
    자동차의 램프 조절 방법.
  13. 관심 영역(ROI; Region of Interest)을 포함하는 전방의 영상을 촬영하는 카메라;
    상기 전방을 비추는 램프; 및
    상기 촬영한 영상을 분석하여 상기 관심 영역의 밝기를 산출하고, 상기 산출된 관심 영역의 밝기와 상기 관심 영역의 목표 밝기를 비교하고, 상기 비교의 결과에 따라 상기 램프의 세기를 피드백 제어(feedback control) 방식으로 조절하는 제어부를 포함하되,
    상기 관심 영역은 상기 전방의 영상을 차선 기준으로 구분한 영역 중에서 적어도 하나의 영역으로 결정되는 것이고,
    상기 제어부는,
    시간에 따른 상기 관심 영역의 밝기의 변화 정도를 더 이용하여, 상기 램프의 세기를 조절하도록 동작하는,
    자동차의 램프 조절 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전방의 영상을 운전자에게 제공하는 디스플레이를 더 포함하는,
    자동차의 램프 조절 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    자동차의 운행 속도를 측정하는 속도 센서; 및
    상기 자동차의 위치 정보를 측정하는 위치 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 자동차의 운행 속도, 운행 시간, 운행 경로 중에서 하나 이상을 더 이용하여 상기 램프의 세기를 조절하는 것인,
    자동차의 램프 조절 장치.
  16. 컴퓨터를 이용하여 제1항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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