KR101941057B1

KR101941057B1 - 다기능 adas 전방 카메라 장치

Info

Publication number: KR101941057B1
Application number: KR1020170110379A
Authority: KR
Inventors: 이선화; 하수영; 나경진; 최장욱
Original assignee: 아진산업(주)
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2019-01-22

Abstract

본 발명은 다기능 ADAS 전방 카메라 장치에 관한 것으로서, 차량 내부에 설치되어 차량의 전방을 촬영하여 전방 외부 환경을 감지하는 제1 촬영부; 차량 외부에 설치되어 차량의 전방을 촬영하여 전방 외부 환경을 감지하는 제2 촬영부; 및 차량 내부에 배치되며, 제1 촬영부 및 제2 촬영부의 전방 촬영조건을 조정하는 조정부;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 차량 주행중 차량 전방을 촬영할 때 여러 기상조건에 상관없이 차량 스스로 인지하고 상황을 판단할 수 있는 정도의 촬영성능을 유지할 수 있어 안정적으로 교통 상황을 예측할 수 있다.

Description

다기능 ADAS 전방 카메라 장치{ADAS front camera device for vehicle}

본 발명은 다기능 ADAS 전방 카메라 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량 주행중 차량 전방을 촬영할 때 여러 기상조건에 상관없이 차량 스스로 인지하고 상황을 판단할 수 있는 정도의 촬영성능을 유지할 수 있을 정도의 촬영성능을 제공할 수 있는 다기능 ADAS 전방 카메라 장치에 관한 것이다.

첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)은 운전 중 발생할 수 있는 수많은 상황 가운데 일부를 차량 스스로 인지하고 상황을 판단하여 기계장치를 제어하는 기술이다. 복잡한 차량 제어 프로세스에서 운전자를 돕고 보완하며, 궁극으로는 자율주행 기술을 완성하기 위해 개발됐다.

첨단 운전자 지원 시스템의 가장 큰 장점은 객체와 차량 환경을 모두 감지할 수 있다는 것이다. 안정적으로 교통 상황을 예측할 수 있다. ADAS는 충돌 위험시 운전자가 제동장치를 밟지 않아도 스스로 속도를 줄이거나 멈추는 ‘자동 긴급제동 시스템(AEB: Autonomous Emergency Braking)’, 차선 이탈 시 주행 방향을 조절해 차선을 유지하는 ‘주행 조향보조 시스템(LKAS: Lane Keep Assist System)’, 사전에 정해 놓은 속도로 달리면서도 앞차와 간격을 알아서 유지하는 ‘어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC: Advanced Smart Cruise Control)’, 사각지대 충돌 위험을 감지해 안전한 차로 변경을 돕는 ‘후측방 충돌 회피 지원 시스템(ABSD: Active Blind Spot Detection)’, 차량 주변 상황을 시각적으로 보여주는 ‘어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM: Around View Monitor)’ 등을 포함한다.

ADAS 기술의 핵심은 ASCC이다. 이 기술은 운전자가 설정한 속도로 자동 운행하며 차량 전방에 장착된 레이더 센서를 이용해 차간거리를 실시간으로 측정, 적정 차간거리를 유지한다.

AEB는 ASCC와 함께 ADAS를 구현하기 위한 필수 기술이다. 차량 전방 카메라 센서와 레이더 센서로 전방 차량이나 보행자를 감지, 운전자가 차량을 제어하지 않을 때 자동으로 긴급 제동해 준다.

LKAS는 졸음운전이나 운전 미숙을 미연에 방지해 주는 시스템이다. 운전자가 방향지시 등 조작 없이 차로를 이탈하면 자동으로 핸들을 조향해 차로를 유지할 수 있도록 제어한다.

ABSD는 후측방 사각지대 차량을 감지해 사이드미러에 경보등을 켜주는 것에서 나아가 운전자가 사각지대 차량을 보지 못하고 차로를 변경하려 하면 이를 제어, 사고를 미연에 방지할 수 있다.

(한국공개특허 제10-2008-0019319호, 2008년 03월 04일)

본 발명의 목적은 차량 주행중 차량 전방을 촬영할 때 여러 기상조건에 상관없이 차량 스스로 인지하고 상황을 판단할 수 있는 정도의 촬영성능을 유지할 수 있을 정도의 촬영성능을 제공할 수 있는 다기능 ADAS 전방 카메라 장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems) 시스템에 사용되는 다기능 ADAS 전방 카메라 장치는 차량 내부에 설치되어 차량의 전방을 촬영하여 전방 외부 환경을 감지하는 제1 촬영부; 차량 외부에 설치되어 차량의 전방을 촬영하여 전방 외부 환경을 감지하는 제2 촬영부; 및 차량 내부에 배치되며, 제1 촬영부 및 제2 촬영부의 전방 촬영조건을 조정하는 조정부;를 포함한다.

본 실시예에 있어서, 제1 촬영부는 제1 하우징과 제1 하우징의 전방에 배치되는 카메라 모듈과 제1 하우징의 전방에서 카메라 모듈의 화각에 대응되도록 카메라 모듈의 양측면에서 바깥쪽으로 연장되는 화각 가이드를 구비하는 제1 촬영모듈; 및 일단이 제1 하우징의 후단에 결합에 되고, 타단이 차량의 내측에 결합되어 상기 제1 촬영모듈의 촬영각도를 조정하는 조정모듈;을 구비하며, 화각 가이드는 연장되는 전방을 따라 첨두로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 조정모듈은 차량의 내부에 결합되어 고정되는 제1 조정부와, 일단이 제1 조정부에 대해서 슬라이딩 이동하게 결합되고, 타단이 제1 하우징의 후단에 회동가능하게 결합되는 제2 조정부를 구비하여 전방촬영 위치를 조정할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 화각 가이드 사이의 바닥면에는 외부에서 차량 내부로 유입되는 유입광을 차단하는 쉴드 부착구가 배치되고, 쉴드 부착구에는 유입광을 흡수하는 아노다이징 처리될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 제2 촬영부는 제2 하우징과 제1 하우징의 전방에 배치되어 전방을 촬영하는 야간 카메라 센서모듈을 구비하는 제2 촬영모듈; 조정부의 입력조건에 따라 제2 촬영모듈의 촬영각도를 조정하는 틸팅부; 및 제2 촬영모듈에 결합되어 차량의 주행중 발생하는 진동을 흡수하여 제2 촬영모듈의 촬영각도를 유지시키는 댐핑부;를 포함하며, 야간 카메라 센서모듈은 적외선 센서모듈로 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 다기능 ADAS 전방 카메라 장치는 차량 주행중 차량 전방을 촬영할 때 여러 기상조건에 상관없이 차량 스스로 인지하고 상황을 판단할 수 있는 정도의 촬영성능을 유지할 수 있어 안정적으로 교통 상황을 예측할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 제1 촬영부의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 제1 촬영모듈의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 제1 촬영부가 차량 내측에 장착된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 제2 촬영 모듈 및 장착 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치는 제1 촬영부(100), 제2 촬영부(200) 및 조정부(300)를 포함하여 구성된다.

제1 촬영부(100)는 차량 내부에 설치되어 차량의 전방을 촬영하여 전방 외부 환경을 감지한다. 제2 촬영부(200)는 차량 외부에 설치되어 차량의 전방을 촬영하여 전방 외부 환경을 감지한다. 조정부(300)는 제1 촬영부(100) 및 제2 촬영부(200)의 전방 촬영조건을 조정한다. 이하에서 각각의 구성에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 제1 촬영부의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 제1 촬영모듈의 측면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치(10)의 제1 촬영부(100)는 제1 촬영모듈(110) 및 조정모듈(120)을 구비한다.

제1 촬영모듈(110)은 차량 내부에 배치되어 전방을 촬영하여 전방의 외부 환경을 감지하는 역할을 하는 것으로서, 제1 하우징(111), 카메라 모듈(112), 화각 가이드(113) 및 쉴드 부착구(114)를 포함하여 구성된다.

제1 하우징(111)은 대략적으로 직육면체 형상으로 형성되며, 카메라 모듈(112)은 제1 하우징(111)의 전면부에 배치된다. 카메라 모듈(112)은 차량의 전면 영상을 촬영 및 감지하는 것으로서, 위험요소를 넓게 확인할 수 있도록 촬영각도가 넓은 광각렌즈로 적용되는 것이 바람직하다. 또한, 보다 상세한 전방영상을 획득할 수 있도록 해상도가 HD-SDI 1920 * 1080 이상으로 형성되는 것이 바람직하나 그 해상도가 이에 제한되는 것은 아니다.

화각 가이드(113)는 제1 하우징(111)의 전방에서 카메라 모듈(112)의 화각에 대응되도록 카메라 모듈(112)의 양측면에서 바깥쪽 하방향으로 연장 돌출 형성된다. 이때, 화각 가이드(113)는 카메라 모듈(112)을 중심으로 대략 65 ~ 70도 정도 사잇각(θ)이 형성되도록 벌어져 형성될 수 있다.

화각 가이드(113)는 전방영상을 촬영할 때에 안정적인 화각을 안내함과 동시에 외부에서 들어오는 불필요한 광이 카메라 모듈(112)로 유입되는 것을 방지할 수 있어 촬영 영상을 보다 선명하게 획득할 수 있다. 이때, 화각 가이드(113)는 전방을 따라 단면의 직경이 작아지도록 형성되는 첨두로 형성될 수 있다. 화각 가이드(113)가 첨두로 형성되면, 차량내 전방유리에 최대한 밀착되어 차랑 내 기구물 간섭을 최소화할 수 있으며, 이로 인하여 정밀한 촬영영상을 획득하도록 할 수 있다.

한편, 화각 가이드(113) 사이 바닥면에는 쉴드 부착구(114)가 배치될 수 있다. 쉴드 부착구(114)는 외부에서 차량 내부로 유입되는 유입광을 차단하는 역할을 하는 것으로서, 화각 가이드(113)의 첨두 형성방향을 따라 반복적인 물결무늬의 패턴홈이 형성될 수 있다. 쉴드 부착구(114)는 패턴홈으로 유입되는 유입광을 패턴홈 내부에 유입된 후에, 광량이 줄어들게 함으로써 쉴드 부착구(114)의 후방에 배치된 카메라 모듈(112)의 촬영품질이 일정해지도록 유지시킬 수 있다.

이때, 쉴드 부착구(114)는 카메라 모듈(112)에 대해서 하방향으로 경사지도록 형성된다. 경사각도는 카메라 모듈(112)의 축 중심에 대해서 18 ~ 20도 하방향으로 경사지도록 형성된다. 이와 같이, 쉴드 부착구(114)가 하방향으로 경사지도록 형성되면, 외부에서 유입되는 유입광이 쉴드 부착구(114)를 통해 반사될 때에 카메라 모듈(112)로 직간접적으로 반사되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 쉴드 부착구(114)의 표면에는 유입광을 흡수하는 아노다이징 처리되어 빛을 처리하는 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.

조정부(120)는 일단이 제1 촬영모듈(110)에 결합되고, 타단은 차량 내부에 결합되어 제1 촬영모듈(110)의 촬영각도를 조정하는 것으로서, 제1 조정부(121)와 제2 조정부(122)를 구비한다.

제1 조정부(121)는 차량 내부에 고정되어 제2 조정부(122)의 슬라이딩 이동을 안내하며 조정부(120)의 전방 각도를 1차적으로 조정하는 역할을 하는 것으로서, 한 쌍의 지지부(1211), 연장부(1213) 및 슬라이딩바(1215)를 구비한다.

한 쌍의 지지부(1211)는 차량의 전방유리에 부착고정되며, 종단에 원호 형상의 제1 띠홀(1212)이 형성된다. 연장부(1213)는 일단이 지지부(1211)의 띠홀(1212)에 회전가능하게 결합되며, 타단이 전방을 향해서 연장되어 제2 띠홀(1214)이 형성된다. 슬라이딩바(1215)는 양측 종단이 제2 띠홀(1214)을 따라 회전가능하게 결합된다.

제2 조정부(122)는 슬라이딩바(1215)에 대해서 슬라이딩 이동하며, 전방을 향해서 제1 촬영모듈(110)의 촬영 각도를 조정하는 것으로서, 슬라이딩 연결부(1221) 및 회동부(1222)를 구비한다.

슬라이딩 연결부(1221)는 일측이 슬라이딩바(1215)에 슬라이딩 구동할 수 있게 결합되고 타단이 돌출형성되어 힌지홀이 형성된다. 회동부(1222)는 일단이 슬라이딩 연결부(1221)에 고정되고, 타단이 제1 촬영모듈(110)의 후단에 상하방향으로 회동하면서 전방촬영 위치를 조정할 수 있도록 힌지결합 된다.

이와 같이, 조정부(120)의 다관절 복합적인 연결구조를 통해서 사용자가 원하는 위치로 보다 편리하게 촬영각도를 조정함으로써 차량의 종류 및 전면유리의 기울기에 따라 촬영각도를 보다 손쉽게 최적으로 변경시킬 수 있다. 즉, 종래에는 단순히 제1 촬영모듈(110)의 촬영각도만을 조정할 수 있었다. 이와 같은 방법은 차량의 크기, 차량전면유리의 각도 등을 반영해서 제1 촬영모듈(110)을 조정하기에 어려운 측면이 있었다. 하지만, 본 발명은 다양한 각도 조정부와 슬라이딩부를 통해서 차량의 크기 또는 전면유리의 형상에 상관없이 보다 편리하게 촬영영상 각도를 최적화할 수 있다.

조정부(300)는 제1 촬영부(100)와 제2 촬영부(200)에 유무선으로 연결될 수 있으며, 터치스크린 등을 통해 구현될 수 있다. 이때, 조정부(300)는 사용자 입력 조건에 따라 제1 촬영부(100)와 제2 촬영부(200)를 구동시킬 수 있다. 이와 같은 자동적인 구동을 위해서 제1 촬영부(100) 및 제2 촬영부(200)의 각 구동되는 위치에는 구동모터(미도시)가 구비될 수 있다. 조정부(300)는 최적의 촬영각도가 결정되면, 조정된 촬영각도를 최적 촬영각도를 저장하여 사용자 값으로 지정할 수 있다. 따라서 주행중 또는 사용자의 실수에 의해서 제1 촬영부(100)와 제2 촬영부(200)가 움직이더라도 지정된 사용자 값 버튼을 누르게 되면 자동으로 제1 촬영부(100)와 제2 촬영부(200)의 촬영위치를 재조정함으로써 항상 일정한 촬영각도를 유지할 수 있어 일정한 촬영 상태를 유지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 제2 촬영 모듈을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 제2 촬영부가 차량 외측에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 다기능 ADAS 전방 카메라 장치의 제2 촬영부(200)는 제2 촬영모듈(210), 틸팅부(220) 및 댐핑부(230)를 포함하여 구성된다. 제2 촬영부(200)는 바람직하게는 차량의 전방 범퍼 내측에 배치되는 것이 바람직하나, 그 설치 위치가 이에 제한되지는 않는다.

제2 촬영모듈(210)은 차량 외부에 배치되어 전방을 촬영하여 전방의 외부 환경을 감지하는 역할을 하는 것으로서, 제2 하우징(211) 및 야간 카메라 센서모듈(212)을 구비한다. 제2 하우징(211)은 대략적으로 직육면체 형상으로 형성될 수 있으나, 야간 카메라 센서모듈(212)을 수용할 수 있는 형상이면 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 야간 카메라 센서모듈(212)은 카메라 모듈(112)과는 다르게 야간 조건에 대해서 촬영성능을 최적화할 수 있는 것으로서, 적외선 센서모듈로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 야간 주행중 식별력이 부족한 상태에서도 보다 정확한 센싱을 통해서 안전한 주행을 제공할 수 있다.

틸팅부(220)는 제2 촬영모듈(210)의 전방 촬영각도를 조정하는 것으로서, 틸팅부(220)는 차량 내부에 배치되는 조정부(300)를 통하여 틸팅각도를 조정할 수 있다. 따라서, 제2 촬영모듈(210)의 촬영각도를 조정하기 위해서 범퍼를 분리해서 틸팅각도를 조정할 필요가 없으므로 보다 편리하게 제2 촬영모듈(210)의 촬영각도를 유지할 수 있다.

댐핑부(230)는 제2 촬영모듈(210)에 결합되어 차량의 주행중 발생하는 진동을 흡수하는 역할을 하여, 제2 촬영모듈(210)의 영상촬영중 떨림 등의 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 제1 촬영부 110 : 제1 촬영모듈
111 : 제1 하우징 112 : 카메라 모듈
113 : 화각 가이드 120 : 조정모듈
121 : 제1 조정부 122 : 제2 조정부
200 : 제2 촬영부 210 : 제2 촬영모듈
211 : 제2 하우징 212 : 야간 카메라 센서모듈 220 : 틸팅부 230 : 댐핑부
300 : 조정부

Claims

제1 하우징과 상기 제1 하우징의 전방에 배치되는 카메라 모듈과 상기 제1 하우징의 전방에서 상기 카메라 모듈의 화각에 대응되도록 상기 카메라 모듈의 양측면에서 바깥쪽으로 연장되는 화각 가이드를 구비하는 제1 촬영모듈 및 일단이 상기 제1 하우징의 후단에 결합에 되고, 타단이 차량의 내측에 결합되어 상기 제1 촬영모듈의 촬영각도를 조정하는 조정모듈;을 구비하고, 차량 내부에 설치되어 차량의 전방을 촬영하여 전방 외부 환경을 감지하는 제1 촬영부;
제2 하우징과, 적외선 센서모듈로 형성되어 상기 제2 하우징에 수용되는 야간 카메라 센서모듈을 구비하는 제2 촬영모듈과 상기 제2 촬영모듈의 전방 촬영각도를 조정하는 틸팅부와 상기 제2 촬영모듈에 결합되어 차량의 주행중 발생하는 진동을 흡수하는 댐핑부를 구비하고, 차량 외부에 설치되어 차량의 전방을 촬영하여 전방 외부 환경을 감지하는 제2 촬영부; 및
상기 차량 내부에 배치되며, 차량의 종류 및 전면유리의 기울기에 따라 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부에 각각 구비되는 구동모터를 구동시켜 전방 촬영각도를 조정하는 조정부;를 포함하며,
상기 화각 가이드 사이의 바닥면에는 외부에서 차량 내부로 유입되는 유입광을 차단하는 쉴드 부착구가 배치되고,
상기 쉴드 부착구의 표면은 유입광이 흡수되도록 반복적인 패턴홈이 형성되고, 유입광을 흡수하는 아노다이징 처리된 것을 특징으로 하는 다기능 ADAS 전방 카메라 장치.
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제1항에 있어서,
상기 조정모듈은,
상기 차량의 내부에 결합되어 고정되는 제1 조정부와, 일단이 상기 제1 조정부에 대해서 슬라이딩 이동하게 결합되고, 타단이 상기 제1 하우징의 후단에 회동가능하게 결합되는 제2 조정부를 구비하여 전방촬영 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 다기능 ADAS 전방 카메라 장치.
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