KR102474520B1 - 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템 및 클리닝 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템 및 클리닝 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템 및 클리닝 방법은 차량에 고정되어 구성되는 베이스유닛, 상기 베이스유닛을 기준으로 회전할 수 있도록 구성되는 하우징유닛, 카메라 모듈을 포함하고, 적어도 일부가 상기 하우징유닛에 삽입되어 상기 하우징유닛의 길이 방향으로 이동할 수 있는 카메라유닛, 상기 하우징유닛의 내측면에 카메라 모듈과 마주하도록 위치하는 와이퍼 및 상기 카메라 모듈을 통해 영상을 수신하고, 차량의 상태에 따라 상기 하우징유닛의 회전각도를 설정하고, 상기 카메라유닛의 신장을 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부에 의해 상기 하우징유닛이 회전하는 경우, 상기 카메라유닛이 상기 하우징유닛과 연동하여 상기 하우징유닛의 길이 방향으로 수평이동 되도록 구성되는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 포함한다.

Description

외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템 및 클리닝 방법{Exterior Vehicle Camera Cleaning System and the Method thereof}
본 발명은 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템 및 클리닝 방법에 관한 것으로, 더 바람직하게, 차량의 측방 상태를 표시하는 카메라 모듈을 포함하는 외장 카메라 시스템으로서, 카메라 모듈을 포함하는 카메라유닛이 하우징유닛으로 삽입되도록 형성되고, 상기 하우징유닛 내측면에 위치하는 와이퍼 구성을 통해 카메라유닛의 렌즈의 클리닝을 수행하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템 및 클리닝 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 실내 중앙 전방에 설치된 룸미러와 사이드미러를 이용하여 차선 변경을 하고 있는데, 이때 운전자는 진행방향의 사이드미러를 주시하며 차선 변경시 사각지대에서 주행하던 차량 또는 전방에 운행하는 차량과 사고를 일으키는 경우가 빈번하게 발생하는 문제가 있다.
또한, 차량 주·정차시 기존의 사이드미러는 외부에 돌출된 상태에서 접혀지도록 되어있어, 사이드미러의 물리적 충격에 의해 파손되고 있다.
이에 최근 들어, 외장 카메라 렌즈를 통해 차량의 외부 상황을 화면으로 표시하도록 구성되는 CMS(camera mirror system)이 각광을 받고 있다.
이처럼, CMS 시스템을 도입한 차량의 경우, 차량의 외측으로 돌출되어 있는 외장 카메라를 통해 차량의 외부 상황을 촬영하고, 차량 내부에 위치하는 디스플레이부에 외장 카메라에 촬영된 영상을 표시하도록 구성된다.
도 1은 종래 기술로서, 차량 외측면에 회전하여 돌출되는 외장 카메라 구성을 개시하고 있다.
도시된 바와 같이, 차량의 도어(11) 일측에 위치하는 외장 카메라(20)를 포함하고 있으며, 외장 카메라는 제 1렌즈(30) 및 제 2렌즈(31)를 포함하여 도어 내측으로 회전이 가능하도록 구성된다.
다만, 도어에 삽입되어 돌출되도록 구성되는 외장 카메라는 상기 외장 카메라의 돌출량이 작아 차량의 측후방 시야를 모두 관찰하기는 다소 어려운 점이 존재하였다.
또한, 일정한 돌출량을 제공하기 위해 외장 카메라를 설치하는 경우, 상기 외장 카메라가 하우징 내측으로 삽입되는 경우에도 일정량 이상의 돌출량이 존재하여 외장 카메라의 보호가 사실상 어려울 문제점이 존재하였다.
특허문헌1: 대한민국 공개특허 제10-2007-0063485호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 외장 카메라를 보호하고, 측후방의 넓은 시야를 확보할 수 있는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하나의 엑츄에이터를 통해 회전과 길이방향 신장이 가능한 외장 카메라를 제공하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 카메라 모듈과 마주하는 하우징유닛 내측면에 위치하는 와이퍼 구성을 제공하는바, 카메라 모듈의 렌즈를 클리닝할 수 있는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템 및 방법은 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명은 차량에 고정되어 구성되는 베이스유닛; 상기 베이스유닛을 기준으로 회전할 수 있도록 구성되는 하우징유닛; 카메라 모듈을 포함하고, 적어도 일부가 상기 하우징유닛에 삽입되어 상기 하우징유닛의 길이 방향으로 이동할 수 있는 카메라유닛; 상기 하우징유닛의 내측면에 카메라 모듈과 마주하도록 위치하는 와이퍼; 및 상기 카메라 모듈을 통해 영상을 수신하고, 차량의 상태에 따라 상기 하우징유닛의 회전각도를 설정하고, 상기 카메라유닛의 신장을 제어하도록 구성되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부에 의해 상기 하우징유닛이 회전하는 경우, 상기 카메라유닛이 상기 하우징유닛과 연동하여 상기 하우징유닛의 길이 방향으로 수평이동 되도록 구성되는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공한다.
또한, 상기 하우징유닛은 엑츄에이터의 구동에 따라 상기 하우징유닛이 회전하도록 구성되는 기어부;를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공한다.
또한, 상기 카메라유닛은 상기 기어부와 연동되어 상기 하우징유닛이 회전하는 경우, 상기 카메라유닛이 길이 방향으로 이동되도록 구성되는 랙기어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공한다.
또한, 상기 카메라 모듈이 노출되는 상기 하우징유닛의 측면에 위치하는 반사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공한다.
또한, 상기 하우징유닛에 상기 와이퍼가 위치하는 영역은 상기 하우징유닛의 내측면에 체결되는 하우징 커버캡;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공한다.
또한, 상기 하우징유닛과 상기 카메라유닛은 적어도 일단이 레일 결합되어 상기 카메라유닛이 상기 레일을 따라 상기 하우징유닛의 길이방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공한다.
또한, 상기 하우징유닛과 상기 카메라유닛은 하나의 엑츄에이터에 의해 연동하여 구동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제어부는 차량의 속도에 따라 상기 하우징유닛의 회전각도를 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공한다.
또한, 외장 카메라 렌즈 클리닝 방법은 제어부는 카메라 모듈의 오염정도를 판단하는 단계; 상기 카메라 모듈에 의한 오염정도가 미리 설정된 기준 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 카메라 모듈의 클리닝을 수행하는 단계; 상기 제어부는 상기 카메라 모듈의 클리닝을 수행하는 단계에서, 현재 차량의 주행상태 또는 차량의 속도를 기준으로 카메라유닛이 하우징유닛으로 삽입된 이후 배출되는 횟수를 제어하는 단계;를 포함하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 방법을 제공한다.
또한, 상기 제어부는 카메라 모듈의 오염정도를 판단하는 단계는, 상기 카메라 모듈에 의해 측정되는 화면을 격자단위로 분할하여 인지 가능한 격자수를 측정하는 방식으로 오염정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 방법을 제공한다.
또한, 상기 카메라 모듈의 클리닝을 수행하는 단계에서, 상기 제어부는 차량의 속도에 따라 상기 카메라유닛이 상기 하우징유닛으로 삽입된 후 배출되는 횟수를 결정하여 상기 카메라 모듈의 클리닝 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 방법을 제공한다.
또한, 상기 카메라 모듈의 클리닝을 수행하는 단계에서, 차량의 자율주행 모드로 주행하는 경우, 상기 하우징유닛이 일정한 폴딩 속도를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 방법을 제공한다.
또한, 상기 제어부가 카메라 모듈의 시야를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는 레인센서와 연동하여 빗방울의 양을 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 방법을 제공한다.
또한, 상기 제어부는 수신된 빗방울의 양에 따라 적어도 2가지 단계 이상의 상기 하우징유닛의 폴딩 속도로 설정되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 방법을 제공한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공하는바, 보다 선명한 측후방 시계를 제공하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 회전과 동시에 길이 방향으로 신장이 가능한 외장 카메라를 제공하는바, 외장 카메라를 보호하는 효과를 갖는다.
더욱이, 본 발명은 주행조건에 따라 하우징유닛의 회전 각도를 설정할 수 있는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 제공하는바, 외장 카메라의 돌출량에 따라 발생하는 공기 저항을 최소화하여 연비 향상의 효과가 존재한다.
도 1은 종래 기술로서, 차량의 외측으로 돌출되도록 구성되는 외장 카메라 구성을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템의 구성도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 카메라 모듈이 하우징유닛 내로 삽입된 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 카메라 모듈이 하우징유닛을 따라 신장된 상태의 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 하우징유닛과 카메라유닛이 연동하도록 구성되는 결합도를 도시하고 있다.
도 6a은 본 발명의 일 실시예로서, 외장 카메라가 하우징유닛으로 삽입된 상태의 상태도를 도시하고 있다.
도 6b은 본 발명의 일 실시예로서, 측후방 시계가 제공되는 상태의 외장 카메라의 구성도 도시하고 있다.
도 6c는 본 발명의 일 실시예로서, 외장 카메라가 전면 신장된 상태의 구성도를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 하우징유닛 내측에 위치하는 와이퍼 구성의 구성도를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예로서, 하우징유닛과 카메라유닛의 체결관계의 단면도를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예로서, 와이퍼와 카메라 모듈 간의 구성도를 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 일 실예로서, 외장 카메라 렌즈 클리닝을 수행하는 흐름도를 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은 차량의 외장 카메라 모듈(320)을 통해 차량의 측후방 영상을 차량 내측에 표시하도록 구성되는 CMS(Camera monitoring system)에 관한 것으로, 차량의 주행조건, 차량의 속도 등을 고려하여 외장 카메라의 회전과 동시에 길이 신장을 수행할 수 있는 기술을 제공한다.
또한, 본 발명은 하우징유닛(200) 내부로 삽입될 수 있는 카메라유닛(300)을 제공하는바, 카메라 모듈(320)의 렌즈(330)가 상기 하우징유닛(200) 내부에 위치하는 와이퍼(240)와 접하도록 위치하여, 상기 렌즈(330)상에 위치하는 오염물을 제거하는 외장 카메라 렌즈(330) 클리닝 시스템을 제공한다.
도 2는 본 발명의 외장 카메라 렌즈(330) 클리닝 시스템의 구성도를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 외장 카메라는 차량의 휀다 또는 도어에 위치하고, 차량의 양측단에 대칭되도록 구성된다. 더 바람직하게, 본 발명의 외장 카메라 구성은 종래 사용되는 사이드 미러의 위치에 대체되어 장착될 수 있다.
외장 카메라는 차량의 외측에 고정되는 베이스유닛(100), 베이스유닛(100)을 기준으로 회전이 가능하도록 구성되는 하우징유닛(200), 하우징유닛(200) 내측으로 삽입될 수 있고, 일정한 조건에 따라 하우징유닛(200)의 길이방향으로 수평이동이 가능하도록 구성되는 카메라유닛(300)을 포함하여 구성된다.
카메라유닛(300)의 끝단에는 카메라 모듈(320)을 포함하여 구성되며, 상기 카메라유닛(300)이 차량의 주행조건 및 차량의 속도에 따라 하우징유닛(200) 내측으로 삽입되는 경우, 상기 카메라 모듈(320)은 외부로 노출되지 않도록 구성된다.
또한, 본 발명의 경우, 카메라 모듈(320)이 노출되지 않는 페일 상황에서 차량의 측후방을 확인할 수 있도록 반사부(220)를 포함하도록 구성되는바, 반사부(220)는 카메라 모듈(320)이 노출되는 하우징유닛(200)의 측면에 위치하도록 구성된다.
더욱이, 하우징유닛(200)이 베이스유닛(100)을 기준으로 회전하는 경우, 카메라유닛(300)은 상기 하우징유닛(200)의 회전에 따라 수평방향으로 이동하도록 구성된다.
더 바람직하게, 하우징유닛(200)이 차량과 멀어지는 방향으로 회전하는 경우, 카메라유닛(300)은 하우징유닛(200)과 멀어지는 방향으로 수평이동을 수행하고, 하우징유닛(200)이 차량과 가까워지는 방향으로 회전하는 경우, 카메라유닛(300)은 하우징유닛(200) 내측으로 삽입되도록 이동된다.
뿐만 아니라, 하우징유닛(200)과 카메라유닛(300)은 하나의 구동력에 의해 연동되도록 구성되어, 다수의 기어로 연결되는 하나의 엑츄에이터(500)에 의해 하우징유닛(200)의 회전운동과 카메라유닛(300)의 직선운동이 동시에 수행된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 차량과 가장 가까운 위치에 하우징유닛(200)이 위치하는 경우, 구성도를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 외장 카메라는 차량의 정차시 하우징유닛(200)이 차량에 가장 가까운 위치로 폴딩되도록 구성된다. 차량에 가장 가까운 위치로 폴딩되는 외장 카메라의 경우, 하우징유닛(200) 내부로 카메라유닛(300)이 삽입되도록 구성되어, 카메라 모듈(320)이 외부로 노출되지 않도록 구성된다.
더 바람직하게, 차량의 제어부(400)는 차량의 정차 상태를 인식하고, 하우징유닛(200)의 기어부(210)를 회전시키는바, 상기 회전된 기어부(210)에 의해 하우징유닛(200)이 폴딩된 상태가 된다. 또한, 하우징유닛(200)에 고정되는 기어부(210)와 연동되도록 구성되는 랙기어부(310)는 하우징유닛(200)으로 삽입되는 방향으로 이동하는바, 랙기어부(310)와 일체로 이동하는 카메라유닛(300)이 하우징유닛(200) 내측으로 적어도 일부가 삽입되도록 구성된다.
도 4에서는 본 발명의 일 실시예로서, 차량의 주행(저속주행, 후방주행 및 자율주행을 포함)을 조건으로 회전된 외장 카메라 구성을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 외장 카메라는 차량의 주행시 카메라 모듈(320)이 외부로 노출되도록 카메라유닛(300)이 차량과 먼쪽으로 수평이동을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서는 하나의 엑츄에이터(500)를 통해 하우징유닛(200)이 회전함과 동시에 카메라유닛(300)이 수평방향 운동이 가능하도록 구동력을 인가하는바, 아래 도 5에서 개시된 바와 같이, 하우징유닛(200)을 회전시키는 기어부(210), 상기 기어부(210)와 연동되도록 구성되고 카메라유닛(300)을 이동시키도록 형성되는 랙기어부(310)를 포함한다.
따라서, 엑츄에이터(500)의 구동에 따라 기어부(210)는 회전이동을 수행하고, 상기 기어부(210)와 체결되는 랙기어부(310)는 수평방향으로 이동하도록 구성되는바, 하우징유닛(200)의 회전운동과 카메라유닛(300)의 수평이동을 동시에 수행하도록 구성된다.
도 3 내지 도 4에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 차량의 주행 조건에 따라 외장 카메라의 회전각도를 조절하고, 카메라 모듈(320)의 노출을 제어하도록 구성되며, 카메라 모듈(320)에 오염이 존재하는 경우에 하우징유닛(200) 내측에 위치하는 와이퍼(240)를 이용하여 카메라 모듈(320)을 클리닝 하도록 구성된다.
즉, 카메라유닛(300)이 하우징유닛(200) 내측으로 삽입되고 돌출되는 경우, 하우징유닛(200) 내측면에 카메라 모듈(320)과 마주하도록 위치하도록 와이퍼(240)를 구성하여 상기 카메라 모듈(320)의 오염을 제거할 수 있도록 구성되는 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 하우징유닛(200)의 기어부(210)와 카메라유닛(300)의 랙기어부(310)의 결합을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 하나의 엑츄에이터(500)로서 모터를 포함하는 실시예를 개시하고 있는바, 모터의 일단은 웜기어(510)와 연결되도록 구성되고, 상기 웜기어(510)는 기어부(210)와 체결되도록 구성된다.
즉, 모터가 X축 기준으로 회전하게 되면 웜기어(510)는 Y축을 기준으로 회전되면 기어부(210)가 연동되도록 구성된다. 또한 기어부(210)와 기어 체결된 랙기어부(310)의 경우, 상기 기어부(210)의 회전방향과 마주하는 수평방향으로 랙기어부(310)를 이동하도록 구성된다.
따라서, 상기 기어부(210)가 고정되어 위치하는 하우징유닛(200)이 회전하도록 구성되고, 상기 적어도 일단이 삽입되도록 위치하는 카메라유닛(300)이 하우징유닛(200)의 길이방향으로 수평 이동하도록 구성된다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예로서, 차량의 주행조건에 따라 외장 카메라의 회전상태를 도시하고 있다.
도 6a에서는 차량의 정차 상태 또는 사용자의 요청에 따라 외장 카메라가 폴딩된 상태를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 차체(10)와 가장 가까운 위치로 외장 카메라가 회전하여 위치하고, 카메라유닛(300)이 카메라 모듈(320)이 외부로 노출되지 않는 위치로 하우징유닛(200)에 삽입되도록 구성된다.
이와 상이하게 도 6b에서는 차량이 일정 속도 이상으로 주행하는 경우의 외장 카메라 위치를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 차량이 일정 속도 이상에서 하우징유닛(200)은 차량의 폭 방향으로 설정된 각도만큼 회전하도록 구성되고, 카메라유닛(300)의 카메라 모듈(320)이 외부로 노출되도록 하우징유닛(200)의 외측으로 돌출되도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서 카메라 모듈(320)은 초 광각 카메라로 구성될 수 있는바, 더 바람직하게 화각이 180° 이상의 초광각 카메라를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기와 같이, 도 6b에서는 일정 속도 이상으로 주행중인 차량에 위치하는 외장 카메라를 도시하고 있으며, 상기 외장 카메라의 경우, 공기저항을 고려하여 하우징유닛(200)이 차체(10)의 폭 방향을 기준으로 최대 160°의 각도를 넘지 않도록 구성된다.
도 6c에서는 차량의 후진주차 또는 저속 주행시 하우징유닛(200)이 최대 개방상태를 유지하도록 구성되는바, 본 발명의 일 실시예에서는 최대 개방각도인 180°까지 회전하여 차량의 폭방향과 수평한 위치를 유지하도록 구성된다.
또한, 도6b 내지 6c에서는 카메라 모듈(320)의 초점이 서로 다른 각도를 가지도록 구성될 수 있다. 다만, 제어부(400)는 180°이상의 초광각 카메라로부터 촬영되는 영상을 보정하도록 구성되는바, 하우징유닛(200)의 회전각도와 무관하게 동일한 측면 영상을 표시할 수 있다.
더 바람직하게, 일정 속도 이상으로 주행하는 경우 카메라 모듈(320)을 통해 촬영되는 영상은 저속 주행(일정 속도 미만) 또는 후진 주차시 촬영되는 영상보다 좁은 화각을 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 와이퍼(240)가 위치하는 하우징유닛(200)의 내측면을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 하우징유닛(200) 내측에 카메라 모듈(320)과 마주하는 위치에 구성되는 와이퍼(240)를 포함하고, 상기 와이퍼(240)는 하우징 커버캡(230)상에 구성되어 하우징유닛(200)과 분리가 가능하도록 구성된다.
와이퍼(240)는 카메라 모듈(320)의 렌즈(330)와 마주하는 위치에 구성될 수 있는바, 카메라유닛(300)이 하우징유닛(200) 내측면으로 삽입되거나, 토출될 때 상기 카메라 모듈(320)의 렌즈(330)를 클리닝하도록 구성된다.
더 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에서는 제어부(400)는 렌즈(330)의 오염을 측정하기 위해 다수의 격자로 구획을 분할하고, 분할된 격자의 오염물이 위치하는 개수를 측정하여 카메라 모듈(320)의 오염정도를 측정하도록 구성된다.
이렇게 측정된 카메라 모듈(320)의 오염정도가 제어부(400)에 설정된 기준치 이상인 경우, 카메라 모듈(320) 클리닝을 수행하도록 구성되는바, 카메라유닛(300)이 하우징유닛(200) 내측으로 삽입되었다 토출되도록 구성된다.
더 바람직하게, 본 발명의 제어부(400)는 카메라 모듈(320)이 외부로 노출되는 조건에 따라 카메라 모듈(320)의 오염정도를 측정하도록 구성되고, 측정된 오염정도에 따라 적어도 3가지 단계의 클리닝 속도로 외장 카메라의 작동을 제어하도록 구성된다.
뿐만 아니라, 본 발명의 제어부(400)는 빗속에서 주행을 조건으로 레인센서(600)에서 강우량을 측정할 수 있고, 미리 설정된 강우량 이상이 측정되는 경우, 적어도 하나 이상의 클리닝 제어로직을 수행하도록 구성된다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에서 제어부(400)는 레인센서(600)에서 측정된 빗방울의 양과 연동하여 카메라유닛(300)의 작동 속도를 제어하도록 구성된다.
정리하면, 본 발명은 외장 카메라 클리닝 시스템은 차량의 속도, 차량의 주행환경 및 카메라 모듈(320)의 오염정도를 모두 고려하여 클리닝 제어를 수행한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예로서, 하우징유닛(200)과 카메라유닛(300) 간의 결합관계를 측단면도로 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 하우징유닛(200)의 내측으로 결합되는 카메라유닛(300)을 도시하고 있는바, 하우징유닛(200)과 카메라유닛(300)의 적어도 일단은 레일(250) 결합을 수행하도록 구성된다.
도 8에서는 카메라유닛(300)의 일단에 위치하는 레일(250)을 도시하고 있는바, 상기 카메라유닛(300)은 레일(250)로서 '「'형상을 갖는 일단을 포함하도록 구성되고, 상기 '「'형상을 갖는 레일(250)에 체결되도록 하우징유닛(200)의 일단은 '」' 형상을 구성한다.
이렇게 레일(250)에 체결되는 하우징유닛(200)과 카메라유닛(300)은 하우징유닛(200)의 길이 방향으로 이동시 카메라유닛(300)을 가이드하는 역할을 수행한다.
더 바람직하게, 상기 레일(250) 구성은 하우징유닛(200)의 길이 방향으로 일부분에 위치하도록 구성될 수 있는바, 카메라유닛(300)이 최대 개방상태로 위치하는 경우 상기 하우징유닛(200)과 카메라유닛(300) 사이의 레일(250) 결합이 해제될 수 있어 상기 하우징유닛(200)으로부터 카메라유닛(300)의 분해를 용이하게 할 수 있다.
도 9에서는 본 발명의 일 실시예로서, 카메라 모듈(320)의 클리닝을 수행하는 결합관계를 도시하고 있다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 와이퍼(240)는 하우징유닛(200) 내측면에 위치하도록 구성되고, 하우징유닛(200)에 탈부착할 수 있도록 구성되는 하우징 커버캡(230)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서는 하우징 커버캡(230)이 하우징유닛(200)에 스냅핏 결합할 수 있도록 구성된다.
더 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에서는 와이퍼(240)는 하우징 커버캡(230) 상에 위치하는 홈부에 삽입될 수 있도록 구성되어 선택적으로 교체할 수 있도록 형성된다.
와이퍼(240)는 카메라 모듈(320)과 마주하는 위치에 고정되고, 카메라유닛(300)이 하우징유닛(200)의 길이방향으로 슬라이딩 될 때 카메라 모듈(320)의 렌즈(330)와 접촉되도록 구성되어 상기 렌즈(330)에 부착된 오염물질을 제거할 수 있도록 구성된다.
더 바람직하게, 제어부(400)는 카메라 모듈(320)의 오염정도를 판단하도록 구성될 수 있는바, 상기 렌즈(330)을 격자로 분할하여 오염이 인지된 격자의 개수를 측정하고, 측정된 격자의 수에 따라 상기 와이퍼(240)를 이용한 클리닝 작업을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 각각의 격자에서 측정되는 휘도를 기준으로 오염정도를 8단계로 분할하고, 측정된 오염정도에 따라 3개의 그룹으로 구분하여 카메라 모듈(320)의 클리닝을 수행하도록 제어된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서 제어부(400)는 오염정도가 심한 그룹에 따라 차량의 주행 조건을 기반으로 클리닝 속도를 조절하도록 구성될 수 있으며, 또 다른 실시예에서는 레인센서(600)와 연동하여 강수량에 따라 클리닝 속도를 조절하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제어부(400)는 위에서 언급한 조건을 기반으로 카메라 모듈(320)의 클리닝을 수행하도록 구성되는바, 카메라유닛(300)이 하우징유닛(200)으로 삽입되고 토출되는 속도 및 횟수를 제어하도록 구성된다.
도 10에서는 본 발명의 외장 카메라 렌즈(330) 클리닝 방법을 흐름도로 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 차량의 시동이 온된 상태에서(S100) 최초 카메라유닛(300)은 하우징유닛(200) 외측으로 돌출되도록 구성되고, 최초로 이동된 카메라유닛(300)은 하우징유닛(200) 내측의 와이퍼(240)와 접하여 이동하도록 구성된다(S200).
차량의 주행에 있어서, 제어부(400)는 현재 차량의 주행 조건을 고려하는바, 본 발명의 일 실시예에서는 강수 조건을 측정하도록 구성된다(S300).
차량에 위치하는 레인센서(600)에서 측정된 강수량이 미리 설정된 값 이상인 경우, 카메라 모듈(320)의 오염정도 판단을 수행하고, 수행된 오염정도 판단을 기준으로 와이퍼(240)를 이용한 클리닝을 수행한다(S310, S320).
더 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에서는 카메라 모듈(320)의 렌즈(330)를 격자형태로 분할하고, 제어부(400)는 분할된 격자 각각의 오염정도(휘도)를 판단하여 카메라 모듈(320)의 오염을 8단계로 구분하여, 오염정도가 낮은 4 내지 8단계에서는 초당 1회의 주기로 클리닝(레인 1모드)을 수행하도록 구성된다(S311).
이와는 반대로, 카메라 모듈(320)의 오염정도가 높은 1 내지 3단계인 경우, 초당 3회의 렌즈(330) 클리닝(레인 2모드)을 수행하도록 제어된다(S321). 다만, 오염정도에 따라 클리닝을 수행하는 횟수는 사용자의 설정에 따라 결정된다.
본 발명의 제어부(400)는 레인센서(600)를 통해 강수량을 측정하는 단계에서(S300) 강수가 없는 것으로 판단되는 경우, 카메라 모듈(320)의 렌즈(330)를 격자형태로 분할하고, 분할된 격자 각각의 오염정도(휘도)를 판단하여 카메라 모듈(320)의 오염을 8단계로 구분한다.
측정된 오염정도에서 오염정도가 낮은 7 내지 8단계에서는(S400) 로직을 종료하고, 오염정도가 낮은 7 내지 8단계가 아닌 경우, 오염정도가 4 내지 6인지 판단한다(S500).
오염정도가 4 내지 6인 경우, 차량의 속도에 따라 고속에서(S510) 닦임 3모드(S511)로 클리닝을 수행하고, 차량의 속도가 중속인 경우(S520) 닦임 2모드로 클리닝을 수행(S521)하며, 차량의 속도가 저속인 경우(S530) 닦임 1모드로 클리닝을 수행하도록(S531) 구성된다.
본 발명의 1 실시예에 있어서, 닦임 1모드는 초당 1회의 주기를 가지고 클리닝을 수행하고, 닦임 2모드는 초당 2회의 주기를 가지고 클리닝을 수행하며, 닦임 3모드는 초당 3회의 주기를 가지고 클리닝을 수행하도록 구성된다.
더욱이, 오염정도가 4 내지 6단계일 경우, 차량의 주행속도를 기반으로 서로 다른 주기로 클리닝을 수행하도록 설정되는바, 고속은 시속 60KM/H 이상, 중속은 시속 30KM/h 내지 60KM/H 미만인 경우, 저속은 시속 30KM/H 미만인 경우로 설정될 수 있다.
오염정도가 4 내지 6이 아닌 경우, 오염정도가 1 내지 3인 경우(S600) 차량의 속도를 고려하여 닦임 1모드 내지 닦임 3모드에 따라 클리닝을 수행(S511, S521, S531하도록 구성된다.
다만 오염정도가 1 내지 3인 경우(S600)은 오염정도가 4 내지 6단계인 경우와 비교하여 차량의 주행속도 설정값이 낮도록 구성되는바, 고속은 시속 50KM/H 이상, 중속은 시속 20KM/h 내지 50KM/H 미만인 경우, 저속은 시속 20KM/H 미만인 경우로 설정될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명은 오염의 정도를 8가지 단계로 측정하고, 측정된 오염정도에 따라 카메라유닛(300)의 수평방향 이동 주기를 설정하도록 구성되는바, 카메라유닛(300)이 하우징유닛(200) 내측으로 삽입되어 돌출되는 클리닝의 횟수를 설정할 수 있다.
뿐만 아니라, 제어부(400)는 차량의 자율주행인지 여부를 판단하고, 자율주행을 수행하는 경우, 일정한 클리닝 주기를 설정하도록 구성될 수 있다.
정리하면, 본 발명은 카메라 모듈(320)의 오염정도를 측정하고, 차량의 속도를 고려하여 클리닝 주기를 제어하는 구성으로서, 외장 카메라의 시야 성능을 개선하기 위한 구성이다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 차체
100: 베이스유닛
200: 하우징유닛
210: 기어부
220: 반사부
230: 하우징 커버캡
240: 와이퍼
250: 레일
300: 카메라유닛
310: 랙기어부
320: 카메라 모듈
330: 렌즈
400: 제어부
500: 엑츄에이터
510: 웜기어
600: 레인센서

Claims (14)

  1. 차량에 고정되어 구성되는 베이스유닛;
    상기 베이스유닛을 기준으로 회전할 수 있도록 구성되는 하우징유닛;
    카메라 모듈을 포함하고, 적어도 일부가 상기 하우징유닛에 삽입되어 상기 하우징유닛의 길이 방향으로 이동할 수 있는 카메라유닛;
    상기 하우징유닛의 내측면에 카메라 모듈과 마주하도록 위치하는 와이퍼; 및
    상기 카메라 모듈을 통해 영상을 수신하고, 차량의 상태에 따라 상기 하우징유닛의 회전각도를 설정하고, 상기 카메라유닛의 신장을 제어하도록 구성되는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부에 의해 상기 하우징유닛이 회전하는 경우, 상기 카메라유닛이 상기 하우징유닛과 연동하여 상기 하우징유닛의 길이 방향으로 수평이동 되도록 구성되며,
    상기 하우징유닛은 엑츄에이터의 구동에 따라 상기 하우징유닛이 회전하는 경우, 상기 카메라유닛이 길이 방향으로 이동되도록 상기 엑츄에이터의 구동력이 전달되는 랙기어부;는를 포함하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징유닛은 상기 엑츄에이터의 구동에 따라 상기 하우징유닛이 회전하도록 상기 엑츄에이터와 체결되는 기어부;를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템.

  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라 모듈이 노출되는 상기 하우징유닛의 측면에 위치하는 반사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징유닛에 상기 와이퍼가 위치하는 영역은 상기 하우징유닛의 내측면에 체결되는 하우징 커버캡;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징유닛과 상기 카메라유닛은 적어도 일단이 레일 결합되어 상기 카메라유닛이 상기 레일을 따라 상기 하우징유닛의 길이방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징유닛과 상기 카메라유닛은 하나의 엑츄에이터에 의해 연동하여 구동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 차량의 속도에 따라 상기 하우징유닛의 회전각도를 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외장 카메라 렌즈 클리닝 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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