KR102171949B1 - 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치 - Google Patents

카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치 Download PDF

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Abstract

별도의 감지 센서를 이용하지 않고 차량에 기본적으로 구비된 자동긴급제동장치(Advanced Emergency Braking System, AEBS)를 위한 거리 감지용 카메라를 이용하여 전방 조도를 감지하고, 이를 이용하여 램프의 밝기를 자동으로 조절할 수 있도록 한 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치에 관한 것으로서, 점등할 램프를 선택하기 위한 램프 스위치, 전방 조도 감지를 감지하는 자동긴급제동장치(AEBS), 자동긴급제동장치로부터 촬영한 영상을 분석하여 밝기를 산출하고, 산출한 밝기를 기초로 조도에 따른 헤드램프 밝기 조정 제어신호를 발생하는 전자제어장치 및 램프 스위치의 헤드램프 스위치가 온 상태이면 상기 전자제어장치에서 발생한 헤드램프 밝기 조정 제어신호에 대응하는 헤드램프의 밝기 조정 값을 내부 메모리로부터 추출하고, 추출한 헤드램프 밝기 조정 값을 헤드램프에 출력하여 헤드램프의 밝기를 자동으로 조정하는 전압조정모듈을 포함하여, 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치를 구현한다.

Description

카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치{Vehicle lamp brightness control device using camera}
본 발명은 카메라를 이용한 차량 램프(Lamp) 밝기제어에 관한 것으로, 특히 별도의 감지 센서를 이용하지 않고 차량에 기본적으로 구비된 자동긴급제동장치(Advanced Emergency Braking System, AEBS)를 위한 거리 감지용 카메라를 이용하여 전방 조도를 감지하고, 이를 이용하여 램프의 밝기를 자동으로 조절할 수 있도록 한 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치에 관한 것이다.
차량에는 야간 주행 시 또는 비/눈 등으로 인해 시야 확보가 어려운 주간 주행 시에 차량 주변에 위치한 대상물을 운전자가 용이하게 확인하도록 하기 위해 램프(특히, 전조등)가 구비된다. 이러한 램프는 야간은 물론 짙은 안개 구간을 주행할 때에도 운전자의 시야를 확보하기 위해서 사용된다.
램프는 운전 환경에 따라 운전자가 수동 조작을 하여 점등 또는 소등을 한다.
도 1은 일반적인 차량에 적용된 램프 제어 장치의 구성도로서, 점등할 램프를 선택하기 위한 램프 스위치(10), 상기 램프 스위치(10)에 의해 선택된 램프의 점등을 위한 점등 전압을 출력하는 전압 조정 모듈(20), 상기 전압 조정 모듈(20)에서 발생하는 점등 전압에 따라 점등이 이루어지는 헤드램프(31)/콤비네이션 램프(32)/안개램프(33)를 포함한다.
이러한 일반적인 차량에 적용된 램프 제어 장치는, 운전자가 점등한 램프를 램프 스위치(10)를 통해 선택하면, 전압 조정 모듈(20)은 선택된 램프를 인지하고, 해당 램프를 점등하기 위한 램프 점등 전압(13.5V)을 출력한다. 예컨대, 운전자가 헤드램프 스위치를 온 상태로 조작하면, 전압 조정 모듈(20)은 이를 인지하고, 헤드램프(31)를 점등하기 위한 13.5V의 점등 전압을 헤드램프(31)로 출력하여, 헤드램프(31)를 점등시킨다. 여기서 운전자가 콤비네이션 램프를 선택하거나 안개 램프를 선택한 경우에도, 동일한 점등 전압(13.5V)이 해당 램프로 출력되어, 해당 램프를 점등시키게 된다.
이후, 사용자가 상기 램프 스위치(10)를 통해 점등한 램프의 스위치를 오프하게 되면, 전압 조정 모듈(20)은 점등시킨 램프의 점등 전압을 오프시켜, 해당 램프를 소등시키게 된다.
이와 같이 일반적인 차량의 램프 제어장치는 운전자의 수동 조작에 의해 점등 또는 소등이 이루어지며, 이러한 조작은 운전에 방해될 수 있으며, 운전자에게 불편함을 주기도 한다.
따라서 근래에는 이러한 수동 조작에 따른 불편함을 해소하기 위해서 램프를 운전 환경에 따라 자동으로 점등 또는 소등시키는 자동 제어장치가 적용되고 있다.
차량에 적용된 램프 자동 제어장치는 조도 센서를 이용하여 조도를 감지하고, 감지한 조도에 따라 낮과 밤을 구분하고, 밤의 상황에서 전조등을 자동으로 켜고, 낮의 상황에서는 자동으로 전조등을 끄게 된다.
한편, 차량에서 램프를 자동으로 제어하기 위한 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1 > 내지 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 주행지역의 지리 정보 및 날씨 정보 중 적어도 어느 하나를 수집하는 운행정보 수집부, 지리 정보 및 날씨 정보 중 적어도 어느 하나를 이용하여 차량 주행지역의 안개 존재 여부를 판단하는 안개지역 판단부, 디스플레이부, 차량의 전방 영상을 촬영하여 디스플레이부에 출력하는 카메라부, 차량에 설치되어 소정의 광원을 조사하는 차량 램프부, 카메라부와 차량 램프부를 제어하는 제어부를 포함하고, 차량의 주행지역의 안개에 관한 날씨 정보에 근거하여 카메라부 및 차량 램프부를 상이하게 제어하여 차량의 주행 안전사고를 방지한다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 헤드램프, 전방 카메라, 전방 광센서부, 상기 전방 카메라에 의하여 촬영된 전방 영상의 밝기 값을 연산하는 밝기 연산부, 상기 연산된 밝기 값을 기초로 밝기 증감 값을 연산하여, 상기 밝기 증감 값에 따른 밝기 증감 신호를 생성하는 밝기 증감 연산부 및 상기 밝기 증감 신호를 제공받아 상기 헤드램프의 밝기를 조절하는 헤드램프 제어부를 포함한다. 이러한 구성을 통해 자동차 램프의 밝기를 자동으로 제어한다.
대한민국 등록특허 10-16-8664호(2016.03.29. 등록)(차량의 주행 안전사고 방지 시스템 대한민국 공개특허 10-2014-0080201(2014.06.30. 공개)(자동차 램프 제어 장치 및 방법)
그러나 상기와 같은 일반적인 차량의 램프 자동제어장치는 조도 센서와 같은 별도의 센서를 차량에 장착하고, 이를 이용하여 램프의 온 또는 오프를 제어하는 방식으로서, 별도의 감지 센서를 차량에 장착해야 하는 문제가 있으며, 아울러 조도에 따라 램프의 온/오프만 가능할 뿐 밝기 조정은 어려운 단점이 있다.
또한, <특허문헌 1> 로 언급한 종래기술은 날씨 정보 중 안개 정보를 기반으로 해당 지역에 차량이 진입하면 자동으로 램프를 점등해줄 수 있는 장점은 있으나, 이것은 실제 검출한 안개 정보를 이용하는 것이 아니고 단순히 날씨 정보만을 이용하므로 정확성이 결여되고, 아울러 밝기 조절은 불가능한 단점이 있다.
또한, <특허문헌 2> 언급한 종래기술은 전방 카메라와 전방 광센서를 이용하여 자동으로 램프의 밝기를 조절할 수 있는 장점은 있으나, 조도 감지를 위해 별도의 카메라 및 광센서를 설치해야 하는 어려움이 있으며, 아울러 별도의 카메라 및 광센서의 장착으로 설치 비용이 많이 소요되는 단점도 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 램프 제어장치 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 별도의 감지 센서를 이용하지 않고 차량에 기본적으로 구비된 자동긴급제동장치(Advanced Emergency Braking System, AEBS)를 위한 거리 감지용 카메라를 이용하여 전방 조도를 감지하고, 이를 이용하여 램프의 밝기를 자동으로 조절할 수 있도록 한 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치"는, 점등할 램프를 선택하기 위한 램프 스위치; 거리 감지용 카메라를 이용하여 차량 전방을 촬영하고, 촬영 영상을 전자제어장치에 전방 조도 감지정보로 전달하는 자동긴급제동장치(AEBS); 상기 자동긴급제동장치로부터 촬영한 영상을 분석하여 밝기를 산출하고, 산출한 밝기를 기초로 조도에 따른 헤드램프 밝기 조정 제어신호를 발생하는 전자제어장치; 상기 램프 스위치의 헤드램프 스위치가 온 상태이면 상기 전자제어장치에서 발생한 헤드램프 밝기 조정 제어신호에 대응하는 헤드램프의 밝기 조정 값을 내부 메모리로부터 추출하고, 추출한 헤드램프 밝기 조정 값을 헤드램프에 출력하여 헤드램프의 밝기를 자동으로 조정하는 전압조정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 자동긴급제동장치는 거리 감지용 카메라를 이용하여 차량 전방을 촬영하고, 촬영 영상을 전자제어장치에 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 전자제어장치는 촬영한 영상의 관심 영역(ROI; Region of Interest)내의 밝기를 조도 감지 값으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 전압조정모듈은 헤드램프의 점등 전압을 7V ~ 13.5V 영역에서 가변하여 밝기를 조정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 별도의 감지 센서를 이용하지 않고 차량에 기본적으로 구비된 자동긴급제동장치(Advanced Emergency Braking System, AEBS)를 위한 거리 감지용 카메라를 이용하여 전방 조도를 감지하고, 이를 이용하여 램프의 밝기를 자동으로 조절함으로써, 별도의 비용을 추가하지 않으면서도 헤드램프의 밝기를 조도에 따라 최적으로 조절할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 차량의 램프 제어장치 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치가 적용되는 차량 시스템의 개략 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치의 블록 구성도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치가 적용되는 차량 시스템의 개략 구성도로서, AEB 스위치와 보디 제어 모듈(BCM)과 클러스터(Cluster)와 연동하고, 위험 상황 시 자동으로 긴급 제동을 수행하는 자동긴급제동장치(AEBS)(40), 상기 자동긴급제동장치(40)와 연동하여 조도에 따라 헤드램프(31)의 밝기를 자동으로 조정하는 전압조정모듈(60)로 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 "카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치"의 블록 구성도로서, 점등할 램프를 선택하기 위한 램프 스위치(10), 거리 감지용 카메라를 이용하여 차량 전방을 촬영하고, 촬영 영상을 전자제어장치에 전방 조도 감지정보로 전달하는 자동긴급제동장치(AEBS)(40), 상기 자동긴급제동장치(40)로부터 촬영한 영상을 분석하여 밝기를 산출하고, 산출한 밝기를 기초로 조도에 따른 헤드램프 밝기 조정 제어신호를 발생하는 전자제어장치(50), 상기 램프 스위치(10)의 헤드램프 스위치가 온 상태이면 상기 전자제어장치(50)에서 발생한 헤드램프 밝기조정 제어신호에 대응하는 헤드램프의 밝기 조정 값을 내부 메모리로부터 추출하고, 추출한 헤드램프 밝기 조정 값을 헤드램프에 출력하여 헤드램프의 밝기를 자동으로 조정하는 전압조정모듈(VSM)(60), 상기 전압조정모듈(60)에서 출력되는 전압으로 점등되는 헤드램프(31)/콤비네이션 램프(32)/안개 램프(33)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
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먼저, 차량 운전 중 운전자가 램프를 점등하고자 하면, 램프 스위치(10)를 통해 점등시킬 램프를 선택한다. 여기서 램프 스위치(10)에는 헤드램프 스위치, 콤비네이션 램프 스위치, 안개 램프 스위치 등이 구비되어 있다. 본 발명에서는 운전자가 헤드램프 스위치를 온 상태로 조작한 것으로 가정한다.
전압 조정 모듈(20)은 상기 램프 스위치(10)로부터 헤드램프 스위치가 온 상태로 조작되면, 헤드램프 선택으로 인지한다. 이어, 전자제어장치(50)와 연동하여 헤드램프 밝기조정 제어신호를 확인한다.
여기서 자동긴급제동장치(AEBS)(40)는 차량 운행이 시작되면 거리 감지용 카메라를 이용하여 전방을 촬영하게 되고, 전방 촬영 영상을 전자제어장치(50)에 전달한다. 상기 자동긴급제동장치(40)는 차량 위험 상황 시 자동으로 제동을 수행하여 위험으로부터 차량 및 운전자를 보호하기 위한 장치로서, 라이다, 레이더, 거리 감지용 카메라 등을 필수적으로 구비하고 있다. 따라서 본 발명에서는 상기와 같이 필수적으로 구비된 장비 중 거리 감지용 카메라를 이용하여 조도 감지용 정보로 활용한다.
상기 전자제어장치(50)는 상기 자동긴급제동장치(40)로부터 촬영한 전방 영상을 분석하여 밝기를 조도 감지 값으로 산출한다.
즉, 촬영한 영상으로부터 관심 영역(ROI; Region of Interest) 추출 기법을 이용하여 관심 영역을 추출하고, 추출한 관심 영역의 화소 값을 연산하여 밝기를 산출한다. 이렇게 산출한 밝기를 조도 감지로 하고, 감지한 조도 값에 대응하여 헤드램프 밝기조정 제어신호를 전압조정모듈(60)에 전달한다.
상기 전압조정모듈(60)은 상기 램프 스위치(10)의 헤드램프 스위치가 온 상태이면, 상기 전자제어장치(50)에서 발생한 헤드램프 밝기 조정 제어신호에 대응하는 헤드램프의 밝기 조정 값을 내부 메모리로부터 추출한다. 여기서 콤비네이션 램프나 안개 램프의 점등 요구 시에는 상기 헤드램프 밝기조정 제어신호를 이용하지 않는다. 이어, 추출한 헤드램프 밝기 조정 값(점등 전압)을 헤드램프(31)에 출력하여 헤드램프의 밝기를 조도에 따라 자동으로 조정한다.
여기서 기존에는 헤드램프의 점등 전압으로 고정된 램프 점등 전압(13.5V)을 이용하였다. 이것은 조도와 무관하게 항상 최상의 헤드램프 점등 전압 값이므로, 조도가 좋은 상태에서는 전력 낭비를 유발한다. 따라서 본 발명에서는 자동긴급제동장치의 거리 감지용 카메라를 이용하여 조도를 감지하고, 감지한 조도에 따라 헤드램프의 밝기를 조정하여 전력 낭비를 방지하면서도 항상 최적의 헤드램프 밝기를 유지하게 된다. 이를 위해서, 조도에 따라 헤드램프(31)의 점등 전압을 7V ~ 13.5V로 가변하여, 헤드램프(31)의 밝기를 자동으로 조정하게 된다.
가변되는 점등 전압은 헤드램프 밝기조정 값에 대응하며, 이는 조도에 따른 가변되는 전압이라고 할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
10: 램프 스위치 31: 헤드램프
32: 콤비네이션 램프 33: 안개 램프
40: 자동긴급제동장치(AEBS) 50: 전자제어장치(ECU)
60: 전압조정모듈(VSM)

Claims (3)

  1. 카메라를 이용하여 조도를 감지하고, 감지한 조도에 따라 차량 램프의 밝기를 제어하기 위한 장치로서,
    점등할 램프를 선택하기 위한 램프 스위치;
    거리 감지용 카메라를 이용하여 차량 전방을 촬영하고, 촬영 영상을 전자제어장치에 전방 조도 감지정보로 전달하는 자동긴급제동장치(AEBS);
    상기 자동긴급제동장치로부터 촬영한 영상을 분석하여 밝기를 산출하고, 산출한 밝기를 기초로 조도에 따른 헤드램프 밝기 조정 제어신호를 발생하는 전자제어장치; 및
    상기 램프 스위치의 헤드램프 스위치가 온 상태이면 상기 전자제어장치에서 발생한 헤드램프 밝기 조정 제어신호에 대응하는 헤드램프의 밝기 조정 값을 내부 메모리로부터 추출하고, 추출한 헤드램프 밝기 조정 값을 헤드램프에 출력하여 헤드램프의 밝기를 자동으로 조정하는 전압조정모듈을 포함하고,
    상기 전자제어장치는 촬영한 영상에서 관심 영역(ROI; Region of Interest) 추출 기법을 이용하여 관심 영역을 추출하고, 추출한 관심 영역의 화소 값을 연산하여 밝기를 산출하고, 산출한 밝기를 조도 감지 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 차량 램프 밝기제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
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