KR102052462B1 - 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 차량 외부의 조도를 측정하는 조도 센서; 가시광선을 차단하는 가시광 차단 필터; 근적외선 조명을 조사하는 적외선 투광기; 영상을 촬영하는 카메라부; 및 상기 조도 센서를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 야간 촬영 모드인 경우 상기 가시광 차단 필터를 온하여 가시광선을 차단하고 상기 적외선 투광기를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 상기 카메라부를 이용하여 영상을 촬영하는 제어부를 포함한다.

Description

차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법{Camera for Vehicle and Control Method thereof}
본 발명은 차량용 카메라 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 야간 촬영시 뒤차의 전조등 및 각종 광원 때문에 피사체를 식별하기 어려운 상태로 촬영되는 것에 대비하여, 가시광선을 차단하고 적외선 조명을 투광하여 피사체의 상태 식별이 용이한 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 운전자의 시야를 확보하기 위하여 다양한 장치가 설치되어 있다.
일반적으로 운전자는 윈드실드 글래스를 통하여 직접 전방을 주시하고, 룸미러와 양측의 사이드 미러를 통하여 측면과 후방의 시야를 확보하면서 운전을 할 수 있다.
이러한 룸미러와 사이드 미러는 평면거울 또는 블록거울로 사물을 반사하도록 형성되어 있으며 운전자의 신체조건에 따라서 자동 또는 수동으로 조절할 수 있도록 되어 있다.
한편, 운전자의 시야를 충분히 확보하기 위해, 상기와 같은 룸미러나 사이드 미러를 크게 형성할수록 충돌의 위험성 및 공기의 저항이 증가하는 문제점이 있었으며 룸미러 또한 차량의 내부공간에 한계가 있어 일정한 크기로밖에 형성할 수 없는 단점이 있었다.
상기와 같은 단점을 보완하면서 사이드 미러와 룸미러 및 전방시야를 통하여 확보할 수 없는 사각지대의 시야를 확보하기 위하여 자동차의 사이드 미러를 대체하기 위한 기술로 사이드 카메라가 각광받고 있다. 사이드 카메라는 사이드 미러보다 소형화가 가능해 공기역학 측면에서 자동차의 연료 효율을 높일 수 있고, 자동차의 사각지대를 개선할 수 있기 때문이다. 사이드 카메라는 자동차의 사이드에 장착되어 카메라를 통해서 촬영한 영상을 자동차 내부의 디스플레이를 통해 운전자에게 제공한다.
하지만, 사이드 미러와 마찬가지로 사이드 카메라를 통해 사물을 볼 때에도 뒤차의 전조등 및 가로등을 포함한 각종 조명등에 의한 조도의 차이로 눈부심이 발생하여 사물을 정확히 식별하기 어려운 부분이 있어 강한 광원이 있을 경우 이를 다양한 방법으로 차단하고 있다. 예를 들면, 광원으로 인지되는 부분에 따라 카메라의 조도를 임의로 조정하는 방법이 있으나, 차량이 고속으로 운행되고 광원의 위치가 빠르게 이동하거나 광원의 개수가 많을 경우 실시간으로 처리하기 어려운 문제점이 있었다.
본 명세서는 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량이 고속으로 운행되고, 광원의 위치가 빠르게 이동하거나 광원의 개수가 많은 경우에도 주야간 후방 시인성을 보장할 수 있는 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 명세서의 다른 목적은 일출 직후나 일몰 직전의 저조도 상황에서 선명한 영상을 획득할 수 있는 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
본 명세서의 또 다른 목적은 가시광선이 전혀 없는 어두운 환경에서 컬러 영상을 획득할 수 있는 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 명세서의 일실시예에 따르면, 본 명세서에 따른 차량용 카메라 장치는, 차량 외부의 조도를 측정하는 조도 센서; 가시광선을 차단하는 가시광 차단 필터; 근적외선 조명을 조사하는 적외선 투광기; 영상을 촬영하는 카메라부; 및 상기 조도 센서를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 야간 촬영 모드인 경우 상기 가시광 차단 필터를 온하여 가시광선을 차단하고 상기 적외선 투광기를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 상기 카메라부를 이용하여 영상을 촬영하는 제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 적외선 투광기는 하나의 적외선 LED 투광기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 적외선 LED 투광기는 900 nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 적외선 투광기는 3개의 적외선 LED 투광기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 3개의 적외선 LED 투광기는 각각 700nm, 800nm 및 900nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어부는 특정 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC)값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 본 명세서에 따른 차량용 카메라 장치는, 차량 외부의 조도를 측정하는 조도 센서; 가시광선을 차단하는 가시광 차단 필터; 근적외선 조명을 조사하는 적외선 투광기; 영상을 촬영하는 카메라부; 및 상기 조도 센서를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 병행 촬영 모드인 경우 상기 가시광 차단 필터를 오프하고 상기 적외선 투광기를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 상기 카메라부를 이용하여 영상을 촬영하며, 야간 촬영 모드인 경우 상기 가시광 차단 필터를 온하여 가시광선을 차단하고 상기 적외선 투광기를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 상기 카메라부를 이용하여 영상을 촬영하는 제어부를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 본 명세서에 따른 차량용 카메라 장치의 제어 방법은, 조도 센서를 이용하여 차량 외부의 조도를 측정하는 단계; 상기 조도 센서를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하는 단계; 및 야간 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터를 온하여 가시광선을 차단하고 적외선 투광기를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부를 이용하여 영상을 촬영하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 근적외선 조명은 700nm, 800nm, 900nm 파장 대역의 적외선 조명을 포함하는 것을 특징으로 한다. 더욱 상세하게는 780, 850, 940nm 파장 대역의 적외선 조명을 포함할 수 있다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따르면, 본 명세서에 따른 차량용 카메라 장치의 제어 방법은, 조도 센서를 이용하여 차량 외부의 조도를 측정하는 단계; 상기 조도 센서를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 촬영 모드인지 여부를 판단하는 단계; 및 병행 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터를 오프하고 적외선 투광기를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부를 이용하여 영상을 촬영하고, 야간 촬영 모드인 경우 상기 가시광 차단 필터를 온하여 가시광선을 차단하고 상기 적외선 투광기를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 상기 카메라부를 이용하여 영상을 촬영하는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 명세서에 의하면, 야간 시간대에 가시광선을 차단하고, 적외선 조명을 조사하여 촬영을 수행하는 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법을 제공함으로써, 차량이 고속으로 운행되고, 광원의 위치가 빠르게 이동하거나 광원의 개수가 많은 경우에도 후방 시인성을 보장할 수 있다.
또한, 일출 직후나 일몰 직전의 저조도 상황에서, 적외선에서 획득되는 영상과 가시광선에서 획득되는 영상을 병합 촬영하는 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법을 제공함으로써, 일출 직후나 일몰 직전의 저조도 상황에서 선명한 영상을 획득할 수 있다.
또한, 다파장의 근적외선 조명을 사용하여 촬영하는 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법을 제공함으로써, 가시광선이 전혀 없는 어두운 환경에서 컬러 영상을 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 차량용 카메라 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 제어 방법을 나타낸 흐름도,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 제어 방법을 나타낸 흐름도,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 카메라 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도,
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 카메라 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도, 및
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량용 카메라 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 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 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 차량용 카메라 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 차량의 측면 또는 후면에 장착되어 차량 주변의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 차량에 구비된 디스플레이 장치를 통해 표시하는 장치이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 조도 센서(110), 가시광 차단 필터(120), 적외선 투광기(130), 카메라부(140), 제어부(150), 및 표시부(160) 등을 포함한다.
조도 센서(110)는 차량 외부의 조도를 측정한다. 이때, 조도 센서(110)는 바람직하게는 광전도 셀(Photoconductive cell)을 사용할 수 있다. 광전도 셀은 빛을 비추면 빛 에너지를 흡수하여 전하를 운반하는 하전체의 양이 증가하고, 전기전도율이 증가하는 성질을 가지며, 전기전도도가 광량의 증가에 대하여 포화하는 경향을 갖는다.
이러한 광전도 셀에 정전압의 전원을 공급하고 빛을 공급하면 저항이 감소되어 전류가 증가하므로 광량을 전기량으로 변환할 수 있게 된다.
이와 같은 광전도 셀 가운데 CDS (Cadmium Sulfide) 셀(cell)이 적합하다. CDS 셀은 가격이 저렴한 대신, 응답 속도가 느리며 빛에 쉽게 포화되는 성질을 가지나 감도가 매우 뛰어난 특성을 갖는다.
본 발명에서는 조도의 변화에 즉흥적으로 반응하지 않으며, 후술하는 바와 같이 조도 센서(110)에 의한 측정값인 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드(예컨대, 일출 직후나 일몰 직전), 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드로 판단되는 경우에 비로소 가시광 차단 필터(120) 및 적외선 투광기(130)의 설정값을 변경하기 때문에 빠른 응답속도를 요구하지 아니하며, 주광과 대비하여 조도가 낮은 상황을 검출하기 위한 것이므로, 쉽게 포화되는 특성이 문제되지 않을 뿐 아니라 저조도에서의 뛰어난 감도가 조도 센서(110)로 적합한 특성을 보인다.
한편, 이와 같이 조도 센서(110)에 의하여 감지된 값은 회로 내에서 전기량의 형태로 표현되는데, 이를 A/D 컨버터(미도시)를 통하여 디지털 신호로 변환한 다음 제어부(150)로 인가함이 바람직하다.
가시광 차단 필터(120)는 가시광선을 차단하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 가시광 차단 필터(120)는 카메라 입사 광 중 대부분을 차지하는 가시광 대역을 차단하여 NIR(Near Infrared Ray) 대역 이상만으로 영상을 구성하도록 하는 컷 필터를 구비하는 것이 바람직하다.
적외선 투광기(130)는 근적외선 조명을 조사한다. 본 발명에 따른 적외선 투광기(130)는 차량용 카메라 장치가 모노톤 적외선 모드를 지원하는 장치인 경우 하나의 적외선 LED 투광기로 구성된다. 이때, 적외선 LED 투광기는 900 nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용한다.
또한, 적외선 투광기(130)는 차량용 카메라 장치가 칼라톤 적외선 모드를 지원하는 장치인 경우 3개의 적외선 LED 투광기를 포함한다. 이때, 3개의 적외선 LED 투광기는 각각 700nm, 800nm, 900nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용한다. 이처럼, 적외선 투광기(130)가 3개의 파장 대역의 적외선 조명을 사용함으로써, 어두운 환경에서도 컬러 영상을 획득할 수 있다. 물론, 적외선 LED 투광기의 개수를 꼭 3개로 한정하는 것은 아니며, 적외선 투광기(130)는 다수의 적외선 LED 투광기를 포함할 수도 있다.
카메라부(140)는 차량의 좌후방 및 우후방에서 주행하는 주변 차량들의 영상을 촬상한다. 이를 위해 카메라부(140)는 CCD 센서와 같은 각종 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 두 개 이상의 카메라(미도시)를 구비하여 차량의 측면과 후면을 촬상하도록 차량에 부착할 수 있다. 상기 카메라부(140)로부터 촬상된 이미지는 제어부(150)에 의해 처리되어 표시부(160)에 표시될 수 있다. 또한, 카메라부(140)는 광각 렌즈를 포함하여 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
제어부(150)는 통상적으로 차량용 카메라 장치 내부의 전반적인 동작을 제어한다. 본 발명에 따른 제어부(150)는 제1 실시예로서 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하여 동작할 수 있고, 제2 실시예로서 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드인지 여부를 판단하여 동작할 수 있다.
우선, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어부(150)는 조도 센서(110)를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 주간 촬영 모드인 경우 카메라부(140)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다. 제어부(150)는 야간 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(120)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(130)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(140)를 이용하여 영상을 촬영한다.
이때, 제어부(150)는 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절함으로써, 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 제어부(150)는 조도 센서(110)를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 주간 촬영 모드인 경우 전술한 바와 같이 카메라부(140)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다. 제어부(150)는 병행 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(120)를 오프하고, 적외선 투광기(130)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(140)를 이용하여 영상을 촬영한다. 제어부(150)는 야간 촬영 모드인 경우 전술한 바와 같이 가시광 차단 필터(120)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(130)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(140)를 이용하여 영상을 촬영한다.
이때, 제어부(150)는 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절함으로써, 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 제어부(150)는 단지 조도 센서(110)만을 이용하여 촬영 모드를 판별하고 있지만, 비오는 날이나 흐린 날 등을 고려하여 조도 센서(110)뿐만 아니라 습도 센서를 추가로 더 포함하고, 조도 센서(110) 및 습도 센서를 이용하여 촬영 모드를 판별할 수도 있다.
또한, 제어부(150)는 적외선 투광기(130)의 적외선 조사 방향을 차량의 속도에 따라 조정할 수도 있다. 이때, 제어부(150)는 차량이 빠르게 주행할 경우에 느리게 주행하는 경우보다 먼 거리까지 적외선이 조사되도록 적외선 투광기(130)를 제어할 수도 있다.
표시부(160)는 차량의 내부에 장착되어 카메라부(140)에서 획득한 영상을 화면에 출력하는 기능을 수행한다. 특히, 본 발명에 따른 표시부(160)는 카메라부(140)에서 획득한 가시광 영상, 근적외선 영상, 및 가시광 영상과 근적외선 영상의 병합 영상을 화면에 출력할 수 있다. 이를 위해, 표시부(160)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 표시부(160)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 상기 표시부(160)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 터치 센서는, 상기 표시부(160)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 표시부(160)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서는, 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기(도시하지 않음)로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(150)에 전송한다. 이로써, 상기 제어부(150)는, 상기 표시부(160)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 차량용 카메라 장치는 조도 센서(110)를 이용하여 차량 외부의 조도를 측정한다(S210). 이때, 차량용 카메라 장치는 비오는 날이나 흐린 날 등을 고려하여 조도 센서(110)뿐만 아니라 습도 센서를 추가로 더 포함하고, 습도 센서를 이용하여 습도를 함께 측정할 수 있다.
차량용 카메라 장치는 조도 센서(110)를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단한다(S220). 이때, 차량용 카메라 장치가 전술한 바와 같이 습도 센서를 추가로 더 포함하는 경우, 조도 센서(110)를 이용하여 측정된 조도값과 습도 센서를 이용하여 측정된 습도값을 각각 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
차량용 카메라 장치는 주간 촬영 모드인 경우 카메라부(140)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다(S222).
차량용 카메라 장치는 야간 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(120)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(130)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(140)를 이용하여 영상을 촬영한다(S230). 이때, 적외선 투광기(130)가 900 nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용하는 하나의 적외선 LED 투광기로 구성되는 경우, 본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 모노톤 적외선 모드로 동작한다. 또한, 적외선 투광기(130)가 700nm, 800nm, 900nm 파장 대역의 적외선 조명을 각각 사용하는 3개의 적외선 LED 투광기를 포함하는 경우, 본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 칼라톤 적외선 모드로 동작한다. 이처럼, 본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 3개의 적외선 LED 투광기를 사용함으로써, 가시광선이 전혀 없는 절대 암흑(예를 들면, 0 Lux의 상태) 상태에서도 컬러 영상을 획득할 수 있다.
한편, 도 2에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 제어 방법은, 차량용 카메라 장치가 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 차량용 카메라 장치는 조도 센서(110)를 이용하여 차량 외부의 조도를 측정한다(S310). 이때, 차량용 카메라 장치는 비오는 날이나 흐린 날 등을 고려하여 조도 센서(110)뿐만 아니라 습도 센서를 추가로 더 포함하고, 습도 센서를 이용하여 습도를 함께 측정할 수 있다.
차량용 카메라 장치는 조도 센서(110)를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드인지 여부를 판단한다(S320). 이때, 차량용 카메라 장치가 전술한 바와 같이 습도 센서를 추가로 더 포함하는 경우, 조도 센서(110)를 이용하여 측정된 조도값과 습도 센서를 이용하여 측정된 습도값을 각각 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드인지 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
차량용 카메라 장치는 주간 촬영 모드인 경우 카메라부(140)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다(S322).
차량용 카메라 장치는 병행 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(120)를 오프하고, 적외선 투광기(130)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(140)를 이용하여 영상을 촬영한다(S330). 즉, 일출 직후나 일몰 직전과 같은 시간대는 전조등을 사용하지 않지만 저조도 상황이기 때문에 카메라 측면에서는 광이 부족하여 상당히 어둡게 촬영되는 시간대이다. 그러나, 상기 시간대는 전조등 및 가로등과 같은 각종 조명 장치의 방해가 적은 시간대이기도 하기 때문에 가시광 차단 필터를 사용하지 않아도 된다. 이에, 본 발명의 제2 실시예에서는 적외선에서 획득되는 영상과 가시광에서 획득되는 영상을 병합하는 것이다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는 전조등을 사용하지 않는 일출 직후나 일몰 직전과 같은 저조도 상황에서 보다 선명한 영상을 획득할 수 있다.
차량용 카메라 장치는 야간 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(120)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(130)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(140)를 이용하여 영상을 촬영한다(S330-1). 이때, 적외선 투광기(130)가 900 nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용하는 하나의 적외선 LED 투광기로 구성되는 경우, 본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 모노톤 적외선 모드로 동작한다. 또한, 적외선 투광기(130)가 700nm, 800nm, 900nm 파장 대역의 적외선 조명을 각각 사용하는 3개의 적외선 LED 투광기를 포함하는 경우, 본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 칼라톤 적외선 모드로 동작한다. 이처럼, 본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 3개의 적외선 LED 투광기를 사용함으로써, 가시광선이 전혀 없는 절대 암흑(예를 들면, 0 Lux의 상태) 상태에서도 컬러 영상을 획득할 수 있다.
한편, 도 3에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 제어 방법은, 차량용 카메라 장치가 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 카메라 장치는 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
전술한 방법은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(Firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러 및 마이크로프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
이처럼, 본 발명의 실시예에서는, 야간 시간대에 가시광선을 차단하고, 적외선 조명을 조사하여 촬영을 수행하는 차량용 카메라 장치 및 그 제어 방법을 제공함으로써, 차량이 고속으로 운행되고, 광원의 위치가 빠르게 이동하거나 광원의 개수가 많은 경우에도 후방 시인성을 보장할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 카메라 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는 도 1의 조도 센서(110)를 대신하여 일출일몰시간 DB(410) 및 일출일몰시간 추출 모듈(420)을 포함한다.
구체적으로는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는 일출일몰시간 DB(410), 일출일몰시간 추출 모듈(420), 가시광 차단 필터(430), 적외선 투광기(440), 카메라부(450), 제어부(460), 및 표시부(470) 등을 포함한다.
일출일몰시간 DB(410)는 지역별 일출일몰시간을 저장한다.
일출일몰시간 추출 모듈(420)은 일출일몰시간 DB(410)에 연결되어 일출일몰시간 DB(410)로부터 설정 지역의 일출시간 및 일몰시간을 추출한다.
가시광 차단 필터(430)는 가시광선을 차단하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 가시광 차단 필터(430)는 카메라 입사 광 중 대부분을 차지하는 가시광 대역을 차단하여 NIR 대역 이상만으로 영상을 구성하도록 하는 컷 필터를 구비하는 것이 바람직하다.
적외선 투광기(440)는 근적외선 조명을 조사한다. 본 발명에 따른 적외선 투광기(440)는 차량용 카메라 장치가 모노톤 적외선 모드를 지원하는 장치인 경우 하나의 적외선 LED 투광기로 구성된다. 이때, 적외선 LED 투광기는 900 nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용한다.
또한, 적외선 투광기(440)는 차량용 카메라 장치가 칼라톤 적외선 모드를 지원하는 장치인 경우 3개의 적외선 LED 투광기를 포함한다. 이때, 3개의 적외선 LED 투광기는 각각 700nm, 800nm, 900nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용한다. 이처럼, 적외선 투광기(440)가 3개의 파장 대역의 적외선 조명을 사용함으로써, 어두운 환경에서도 컬러 영상을 획득할 수 있다. 물론, 적외선 LED 투광기의 개수를 꼭 3개로 한정하는 것은 아니며, 적외선 투광기(440)는 다수의 적외선 LED 투광기를 포함할 수도 있다.
카메라부(450)는 차량의 좌후방 및 우후방에서 주행하는 주변 차량들의 영상을 촬상한다. 이를 위해 카메라부(450)는 CCD 센서와 같은 각종 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 두 개 이상의 카메라(미도시)를 구비하여 차량의 측면과 후면을 촬상하도록 차량에 부착할 수 있다. 상기 카메라부(450)로부터 촬상된 이미지는 제어부(460)에 의해 처리되어 표시부(470)에 표시될 수 있다. 또한, 카메라부(450)는 광각 렌즈를 포함하여 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
제어부(460)는 통상적으로 차량용 카메라 장치 내부의 전반적인 동작을 제어한다. 본 발명에 따른 제어부(460)는 주간 촬영 모드 및 야간 촬영 모드를 포함하는 두 가지 촬영 모드로 동작하거나, 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드를 포함하는 세 가지 촬영 모드로 동작할 수 있다.
우선, 두 가지 촬영 모드로 동작하는 경우, 제어부(460)는 일출일몰시간 추출 모듈(420)에 의해 추출된 일출시간 및 일몰시간을 참조하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 주간 촬영 모드인 경우 카메라부(450)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다. 제어부(460)는 야간 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(430)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(440)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(450)를 이용하여 영상을 촬영한다.
이때, 제어부(460)는 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절함으로써, 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
또한, 세 가지 촬영 모드로 동작하는 경우, 제어부(460)는 일출일몰시간 추출 모듈(420)에 의해 추출된 일출시간 및 일몰시간을 참조하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 주간 촬영 모드인 경우 전술한 바와 같이 카메라부(450)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다. 제어부(460)는 병행 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(430)를 오프하고, 적외선 투광기(440)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(450)를 이용하여 영상을 촬영한다. 제어부(460)는 야간 촬영 모드인 경우 전술한 바와 같이 가시광 차단 필터(430)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(440)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(450)를 이용하여 영상을 촬영한다.
이때, 제어부(460)는 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절함으로써, 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
한편, 제어부(460)는 적외선 투광기(440)의 적외선 조사 방향을 차량의 속도에 따라 조정할 수도 있다. 이때, 제어부(460)는 차량이 빠르게 주행할 경우에 느리게 주행하는 경우보다 먼 거리까지 적외선이 조사되도록 적외선 투광기(440)를 제어할 수도 있다.
표시부(470)는 차량의 내부에 장착되어 카메라부(450)에서 획득한 영상을 화면에 출력하는 기능을 수행한다. 특히, 본 발명에 따른 표시부(470)는 카메라부(450)에서 획득한 가시광 영상, 근적외선 영상, 및 가시광 영상과 근적외선 영상의 병합 영상을 화면에 출력할 수 있다. 이를 위해, 표시부(470)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 표시부(470)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 상기 표시부(470)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 터치 센서는, 상기 표시부(470)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 표시부(470)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서는, 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기(도시하지 않음)로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(460)에 전송한다. 이로써, 상기 제어부(460)는, 상기 표시부(470)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 카메라 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는 외부 서버(10)의 일출일몰시간 DB를 이용하여 촬영 모드를 판단한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는 도 1의 조도 센서(110)를 대신하여 통신 모듈(510) 및 일출일몰시간 수집 모듈(520)을 포함한다.
구체적으로는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는 통신 모듈(510), 일출일몰시간 수집 모듈(520), 가시광 차단 필터(530), 적외선 투광기(540), 카메라부(550), 제어부(560), 및 표시부(570) 등을 포함한다.
통신 모듈(510)은 무선통신 네트워크를 통해 외부 서버(10)와 연결된다. 통신 모듈(510)은 GSM, CDMA, WCDMA, CDMA2000, LTE, 및 LTE-Advanced를 이용한 무선방식으로 데이터의 송신 및 수신이 가능하도록 구성된다.
일출일몰시간 수집 모듈(520)은 통신 모듈(510)을 통해 일출일몰시간 DB가 내장된 외부 서버(10)에 연결되어 일출일몰시간 DB로부터 설정 지역의 일출시간과 일몰시간을 수집한다.
가시광 차단 필터(530)는 가시광선을 차단하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 가시광 차단 필터(530)는 카메라 입사 광 중 대부분을 차지하는 가시광 대역을 차단하여 NIR 대역 이상만으로 영상을 구성하도록 하는 컷 필터를 구비하는 것이 바람직하다.
적외선 투광기(540)는 근적외선 조명을 조사한다. 본 발명에 따른 적외선 투광기(540)는 차량용 카메라 장치가 모노톤 적외선 모드를 지원하는 장치인 경우 하나의 적외선 LED 투광기로 구성된다. 이때, 적외선 LED 투광기는 900 nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용한다.
또한, 적외선 투광기(540)는 차량용 카메라 장치가 칼라톤 적외선 모드를 지원하는 장치인 경우 3개의 적외선 LED 투광기를 포함한다. 이때, 3개의 적외선 LED 투광기는 각각 700nm, 800nm, 900nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용한다. 이처럼, 적외선 투광기(540)가 3개의 파장 대역의 적외선 조명을 사용함으로써, 어두운 환경에서도 컬러 영상을 획득할 수 있다. 물론, 적외선 LED 투광기의 개수를 꼭 3개로 한정하는 것은 아니며, 적외선 투광기(540)는 다수의 적외선 LED 투광기를 포함할 수도 있다.
카메라부(550)는 차량의 좌후방 및 우후방에서 주행하는 주변 차량들의 영상을 촬상한다. 이를 위해 카메라부(550)는 CCD 센서와 같은 각종 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 두 개 이상의 카메라(미도시)를 구비하여 차량의 측면과 후면을 촬상하도록 차량에 부착할 수 있다. 상기 카메라부(550)로부터 촬상된 이미지는 제어부(560)에 의해 처리되어 표시부(570)에 표시될 수 있다. 또한, 카메라부(550)는 광각 렌즈를 포함하여 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
제어부(560)는 통상적으로 차량용 카메라 장치 내부의 전반적인 동작을 제어한다. 본 발명에 따른 제어부(560)는 주간 촬영 모드 및 야간 촬영 모드를 포함하는 두 가지 촬영 모드로 동작하거나, 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드를 포함하는 세 가지 촬영 모드로 동작할 수 있다.
우선, 두 가지 촬영 모드로 동작하는 경우, 제어부(560)는 일출일몰시간 수집 모듈(520)에 의해 수집된 일출시간 및 일몰시간을 참조하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 주간 촬영 모드인 경우 카메라부(550)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다. 제어부(560)는 야간 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(530)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(540)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(550)를 이용하여 영상을 촬영한다.
이때, 제어부(560)는 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절함으로써, 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
또한, 세 가지 촬영 모드로 동작하는 경우, 제어부(560)는 일출일몰시간 수집 모듈(520)에 의해 수집된 일출시간 및 일몰시간을 참조하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 주간 촬영 모드인 경우 전술한 바와 같이 카메라부(550)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다. 제어부(560)는 병행 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(530)를 오프하고, 적외선 투광기(540)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(550)를 이용하여 영상을 촬영한다. 제어부(560)는 야간 촬영 모드인 경우 전술한 바와 같이 가시광 차단 필터(530)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(540)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(550)를 이용하여 영상을 촬영한다.
이때, 제어부(560)는 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절함으로써, 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
한편, 제어부(560)는 적외선 투광기(540)의 적외선 조사 방향을 차량의 속도에 따라 조정할 수도 있다. 이때, 제어부(560)는 차량이 빠르게 주행할 경우에 느리게 주행하는 경우보다 먼 거리까지 적외선이 조사되도록 적외선 투광기(540)를 제어할 수도 있다.
표시부(570)는 차량의 내부에 장착되어 카메라부(550)에서 획득한 영상을 화면에 출력하는 기능을 수행한다. 특히, 본 발명에 따른 표시부(570)는 카메라부(550)에서 획득한 가시광 영상, 근적외선 영상, 및 가시광 영상과 근적외선 영상의 병합 영상을 화면에 출력할 수 있다. 이를 위해, 표시부(570)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 표시부(570)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 상기 표시부(570)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 터치 센서는, 상기 표시부(570)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 표시부(570)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서는, 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기(도시하지 않음)로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(560)에 전송한다. 이로써, 상기 제어부(560)는, 상기 표시부(570)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
이러한, 차량용 카메라 장치는 일출일몰시간 DB를 내장하는 대신에 인터넷을 통해 외부 서버(10)에 구축된 일출일몰시간 DB를 이용하므로, 무선통신 네트워크를 활용하기 용이한 환경에서 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 외부 서버(10)를 이용하면 일출일몰시간 DB를 내장한 차량용 카메라 장치에 비해 시스템의 구축 비용이 절감되고, 시스템이 경량화될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량용 카메라 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는 제1 외부 서버(10)의 일출일몰시간 DB와 함께 제2 외부 서버(20)의 날씨정보 DB를 이용하여 촬영 모드를 판단한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는 도 1의 조도 센서(110)를 대신하여 통신 모듈(610), 일출일몰시간 수집 모듈(620), 및 날씨정보 수집 모듈(630)을 포함한다.
구체적으로는, 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량용 카메라 장치는 통신 모듈(610), 일출일몰시간 수집 모듈(620), 날씨정보 수집 모듈(630), 가시광 차단 필터(640), 적외선 투광기(650), 카메라부(660), 제어부(670), 및 표시부(680) 등을 포함한다.
통신 모듈(610)은 무선통신 네트워크를 통해 제1 외부 서버(10) 및 제2 외부 서버(20)와 연결된다. 통신 모듈(610)은 GSM, CDMA, WCDMA, CDMA2000, LTE, 및 LTE-Advanced를 이용한 무선방식으로 데이터의 송신 및 수신이 가능하도록 구성된다.
일출일몰시간 수집 모듈(620)은 통신 모듈(610)을 통해 일출일몰시간 DB가 내장된 제1 외부 서버(10)에 연결되어 일출일몰시간 DB로부터 설정 지역의 일출시간과 일몰시간을 수집한다.
날씨정보 수집 모듈(630)은 통신 모듈(610)을 통해 날씨정보 DB가 내장된 제2 외부 서버(20)에 연결되어 날씨정보 DB로부터 설정 지역의 날씨정보를 실시간으로 수집한다.
가시광 차단 필터(640)는 가시광선을 차단하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 가시광 차단 필터(640)는 카메라 입사 광 중 대부분을 차지하는 가시광 대역을 차단하여 NIR 대역 이상만으로 영상을 구성하도록 하는 컷 필터를 구비하는 것이 바람직하다.
적외선 투광기(650)는 근적외선 조명을 조사한다. 본 발명에 따른 적외선 투광기(650)는 차량용 카메라 장치가 모노톤 적외선 모드를 지원하는 장치인 경우 하나의 적외선 LED 투광기로 구성된다. 이때, 적외선 LED 투광기는 900 nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용한다.
또한, 적외선 투광기(650)는 차량용 카메라 장치가 칼라톤 적외선 모드를 지원하는 장치인 경우 3개의 적외선 LED 투광기를 포함한다. 이때, 3개의 적외선 LED 투광기는 각각 700nm, 800nm, 900nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용한다. 이처럼, 적외선 투광기(650)가 3개의 파장 대역의 적외선 조명을 사용함으로써, 어두운 환경에서도 컬러 영상을 획득할 수 있다. 물론, 적외선 LED 투광기의 개수를 꼭 3개로 한정하는 것은 아니며, 적외선 투광기(650)는 다수의 적외선 LED 투광기를 포함할 수도 있다.
카메라부(660)는 차량의 좌후방 및 우후방에서 주행하는 주변 차량들의 영상을 촬상한다. 이를 위해 카메라부(660)는 CCD 센서와 같은 각종 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 두 개 이상의 카메라(미도시)를 구비하여 차량의 측면과 후면을 촬상하도록 차량에 부착할 수 있다. 상기 카메라부(660)로부터 촬상된 이미지는 제어부(670)에 의해 처리되어 표시부(680)에 표시될 수 있다. 또한, 카메라부(660)는 광각 렌즈를 포함하여 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
제어부(670)는 차량용 카메라 장치 내부의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(670)는 주간 촬영 모드 및 야간 촬영 모드를 포함하는 두 가지 촬영 모드로 동작하거나, 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드를 포함하는 세 가지 촬영 모드로 동작할 수 있다.
우선, 두 가지 촬영 모드로 동작하는 경우, 제어부(670)는 일출일몰시간 수집 모듈(620)에 의해 수집된 일출일몰시간 및 날씨정보 수집 모듈(630)에 의해 수집된 날씨정보를 참조하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 주간 촬영 모드인 경우 카메라부(660)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다. 제어부(670)는 야간 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(640)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(650)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(660)를 이용하여 영상을 촬영한다.
이때, 제어부(670)는 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절함으로써, 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
또한, 세 가지 촬영 모드로 동작하는 경우, 제어부(670)는 일출일몰시간 수집 모듈(620)에 의해 수집된 일출일몰시간 및 날씨정보 수집 모듈(630)에 의해 수집된 날씨정보를 참조하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 주간 촬영 모드인 경우 전술한 바와 같이 카메라부(660)를 이용하여 통상적인 촬영을 수행한다. 제어부(670)는 병행 촬영 모드인 경우 가시광 차단 필터(640)를 오프하고, 적외선 투광기(650)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(660)를 이용하여 영상을 촬영한다. 제어부(670)는 야간 촬영 모드인 경우 전술한 바와 같이 가시광 차단 필터(640)를 온하여 가시광선을 차단하고, 적외선 투광기(650)를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 카메라부(660)를 이용하여 영상을 촬영한다.
이때, 제어부(670)는 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC) 값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절함으로써, 일시적인 주변 밝기 변화 등에 의해 촬영 모드가 변경 발진하게 되는 것을 예방할 수 있다.
한편, 제어부(670)는 적외선 투광기(650)의 적외선 조사 방향을 차량의 속도에 따라 조정할 수도 있다. 이때, 제어부(670)는 차량이 빠르게 주행할 경우에 느리게 주행하는 경우보다 먼 거리까지 적외선이 조사되도록 적외선 투광기(650)를 제어할 수도 있다.
표시부(680)는 차량의 내부에 장착되어 카메라부(660)에서 획득한 영상을 화면에 출력하는 기능을 수행한다. 특히, 본 발명에 따른 표시부(680)는 카메라부(660)에서 획득한 가시광 영상, 근적외선 영상, 및 가시광 영상과 근적외선 영상의 병합 영상을 화면에 출력할 수 있다. 이를 위해, 표시부(680)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 표시부(680)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 상기 표시부(680)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 터치 센서는, 상기 표시부(680)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 표시부(680)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서는, 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기(도시하지 않음)로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(670)에 전송한다. 이로써, 상기 제어부(670)는, 상기 표시부(680)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
이상에서 본 명세서에 개시된 실시예들을 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 이와 같이 각 도면에 도시된 실시예들은 한정적으로 해석되면 아니되며, 본 명세서의 내용을 숙지한 당업자에 의해 서로 조합될 수 있고, 조합될 경우 일부 구성 요소들은 생략될 수도 있는 것으로 해석될 수 있다.
여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 명세서에 개시된 실시예에 불과할 뿐이고, 본 명세서에 개시된 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10: 외부 서버, 제1 외부 서버 20: 제2 외부 서버
110: 조도 센서 120: 가시광 차단 필터
130: 적외선 투광기 140: 카메라부
150: 제어부 410: 일출일몰시간 DB
420: 일출일몰시간 추출 모듈 430: 가시광 차단 필터
440: 적외선 투광기 450: 카메라부
460: 제어부 470: 표시부
510: 통신 모듈 520: 일출일몰시간 수집 모듈
530: 가시광 차단 필터 540: 적외선 투광기
550: 카메라부 560: 제어부
570: 표시부 610: 통신 모듈
620: 일출일몰시간 수집 모듈 630: 날씨정보 수집 모듈
640: 가시광 차단 필터 650: 적외선 투광기
660: 카메라부 670: 제어부
680: 표시부

Claims (11)

  1. 차량의 사이드 미러를 대체하고 차량의 후방 시인성을 보장하기 위한 차량용 카메라 장치에 있어서,
    차량 외부의 조도를 측정하는 조도 센서;
    차량 외부의 습도를 측정하는 습도 센서;
    가시광선을 차단하는 가시광 차단 필터;
    서로 다른 파장의 근적외선 조명을 조사하는 3개 이상의 적외선 LED 투광기;
    영상을 촬영하는 카메라부;
    차량의 내부에 장착되어 상기 카메라부에서 획득한 영상을 화면에 출력하는 기능을 수행하는 표시부; 및
    상기 조도 센서를 이용하여 측정된 조도값을 기설정된 기준치와 비교하고 상기 습도 센서를 이용하여 측정된 습도값을 기설정된 기준치와 비교하여 주간 촬영 모드 또는 야간 촬영 모드인지 여부를 판단하고, 야간 촬영 모드인 경우 상기 가시광 차단 필터를 온하여 가시광선을 차단하고 상기 3개 이상의 적외선 LED 투광기를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 상기 카메라부를 이용하여 컬러 영상을 촬영하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 적외선 LED 투광기의 적외선 조사 방향을 차량의 속도에 따라 조정하고,
    상기 표시부는 상기 카메라부에서 획득한 가시광 영상, 근적외선 영상, 및 가시광 영상과 근적외선 영상의 병합 영상을 화면에 출력하는 차량용 카메라 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 LED 투광기는 3개의 적외선 LED 투광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 3개의 적외선 LED 투광기는 각각 700nm, 800nm 및 900nm 파장 대역의 적외선 조명을 사용하는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 특정 촬영 모드를 유지한 상태에서, 촬영되는 영상의 레벨과 자동이득조절(AGC)값에 따라 아이리스(IRIS)를 가변 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 카메라 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 차량용 카메라 장치는,
    일출일몰시간을 수집하는 일출일몰시간 수집 모듈 및 날씨정보를 수집하는 날씨 정보 수집 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어부는 일출일몰시간 수집 모듈에 의해 수집된 일출일몰시간 및 날씨정보 수집 모듈에 의해 수집된 날씨정보를 더 참조하여 주간 촬영 모드, 병행 촬영 모드, 및 야간 촬영 모드 중 어느 하나의 촬영 모드인지 여부를 판단할 수 있고, 병행 촬영 모드인 경우 상기 가시광 차단 필터를 오프하고, 상기 적외선 LED 투광기를 통해 근적외선 조명을 조사하는 상태에서 상기 카메라부를 이용하여 컬러 영상을 촬영하는 차량용 카메라 장치.
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