KR20060107937A

KR20060107937A - 레인 센서

Info

Publication number: KR20060107937A
Application number: KR1020060032515A
Authority: KR
Inventors: 다케시 츠카모토
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2006-10-16
Also published as: DE102006016774B4; KR100741942B1; US7646889B2; JP2006292543A; JP4353127B2; FR2884316B1; US20060228001A1; DE102006016774A1; FR2884316A1

Abstract

차량에 제공되는 레인 센서(rain sensor)는 카메라 및 처리부를 포함한다. 카메라는 무한한 초점 거리를 갖는 차량의 전면유리(windshield)를 통해 차량의 외부 장면의 화상을 촬영한다. 처리부는 화소의 평균 휘도(intensity)로부터의, 화소 휘도의 변화 정도에 기초하여 강우(rain)를 검출한다.

차량, 레인 센서, 카메라, 처리부, 화상, 휘도

Description

레인 센서{RAIN SENSOR}

도1a는 본 발명의 일실시예에 따른 레인 센서의 개략적인 전체적 구조를 도시한 도면 및 블록도.

도1b는 레인 센서의 카메라 및 주변 장치의 확대도.

도2는 레인 센서 및 주변 장치를 설명하는 블록도.

도3a는 정의된 서브 영역들(sub-areas)과 함께, 카메라에 의해 현재 촬영되는 화상을 도시한 도면.

도3b는 정의된 서브 영역들과 함께, 카메라에 의해 이전에 촬영된 화상을 도시한 도면.

도4는 강우를 검출하기 위한 처리를 도시한 흐름도.

도5는 강우를 검출하는 다른 처리를 도시한 흐름도.

도6은 강우를 검출하는 또다른 처리를 도시한 흐름도.

도7은 강우를 검출하는 또다른 처리를 도시한 흐름도.

도8a는 정의된 서브 영역 없이, 카메라에 의해 현재 촬영되는 화상을 도시한 도면.

도8b는 정의된 서브 영역 없이, 카메라에 의해 이전에 촬영된 화상을 도시한 도면.

도9는 종래 기술의 레인 센서의 개략적인 전체적 구조를 도시한 도면 및 블록도.

도10a는 종래 기술의 레인 센서의 카메라에 의해 촬영되는 원래 화상의 일례를 도시한 도면.

도10b는 종래 기술의 2진화된(binarized) 화상의 일례를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 전면유리 20: 카메라

30, 130: 화상처리부 40, 140: 판단제어부

50, 150: 기억부 60: 모터

70: 와이퍼

본 발명은 강우를 검출하기 위한 레인 센서에 관한 것이다.

JP 2001-147278A호에서, 차량에 제공되는 레인 센서가 개시되어 있으며, 이 레인 센서는, 카메라(20), 화상처리부(130), 판단제어부(140) 및 기억부(150)를 포함함으로써 빗방울을 검출한다(도9에 도시되어 있음).

카메라(20)는 차량의 전면유리에서 소정의 영역의 화상을 촬영한다. 화상처리부(130)는 카메라(20)에 의해 촬영되는 화상을 처리함으로써 화상을 2진화한다. 판단제어부(140)는 2진화된 화상을 기억부(150)에 저장한다. 화상처리부(130)가 소정의 영역의 2진화된 화상을 얻을 때마다, 판단제어부(140)는, 현재 2진화되는 화상 및 기억부(150)에 저장된 이전에 2진화된 화상에 기초하여, 전면유리(10) 상의 강우량 W를 판단한다. 판단제어부(140)는 판단된 양에 기초하여 모터(60)를 통해 와이퍼(70)를 제어한다.

종래의 레인 센서의 동작이 자세히 후술된다. 카메라(20)에 의해 촬영되는 원래 화상은 화상처리부(130)로 입력된다. 도10a는 원래 화상의 일례를 도시하고 있다. 다음으로, 화상처리부(130)는, 2진화된 화상을 얻기 위해, 노이즈 제거, 에지 추출 및 원래 화상의 2진화를 실시한다. 2진화된 화상은 판단제어부(140)로 입력된다. 도10b는 2진화된 화상의 일례이다.

판단제어부(140)는 2진화된 화상에 기초하여 이물질이 전면유리(10) 상에 존재하는지 여부를 판단한다. 이물질이 존재한다고 판단하면, 판단제어부(140)는 기억부(150)에 이전에 저장된 2진화된 화상을 읽어낸다. 그리고 나서, 판단제어부(140)는, 현재 얻은 2진화된 화상과 이전에 저장된 2진화된 화상을 비교함으로써, 이물질이 빗방울인지 여부를 판단한다. 빗방울이라고 판단하면, 판단제어부(140)는 빗방울량을 검출한다. 이 검출된 양이 소정의 경계값보다 많으면, 판단제어부(140)는 모터(60)를 이용하여 와이퍼(70)를 계속해서 동작시킨다. 반면, 검출된 양이 소정의 경계값보다 적으면, 판단제어부(140)는 와이퍼(70)를 간헐적으로 동작시킨다. 따라서, 운전자가 와이퍼(70)를 동작시키 위하여 강우량을 판단할 필요가 없기 때문에, 레인 센서는 차량 운전자의 성가심을 감소시킨다.

전술된 레인 센서는 원래 화상의 에지 추출을 실시함으로써 전면유리(10) 상의 이물질을 검출한다. 그러나, 빗방울량이 많은 폭우시에는, 빗방울들 사이의 경계가 빠르게 사라지고, 그것에 의하여, 전체의 전면유리(10)가 강우로 덮힌다. 이 경우, 판단제어부(140)가 빗방울의 에지를 추출하는 것은 어렵다. 또한, 많은 양의 진흙이 전면유리(10)에 튀는 경우에도, 판단제어부(140)가 진흙의 에지를 추출하는 것은 어렵다. 이러한 상황에 있어서, 종래의 레인 센서는 개선의 여지를 갖는다.

따라서, 본 발명의 목적은 강우를 보다 정확하게 검출하기 위한 레인 센서를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 차량용 레인 센서는, 무한한 초점 길이를 갖고 있으며, 차량의 전면유리를 통해 차량 외부 장면의 화상을 촬영하기 위해 포함되는 카메라 및 화소의 평균 휘도로부터의, 화상에 포함되는 화소의 휘도의 변화 정도에 기초하여 강우를 검출하기 위해 포함되는 처리부와 함께 제공된다.

따라서, 레인 센서는, 폭우 또는 대량의 진흙이 튀는 경우에도, 비가 내리는지 등의 여부를 보다 정확하게 검출할 수 있다.

이제 본 발명의 일실시예에 따른 레인 센서가 도1a 내지 도4를 참조하여 설명된다. 레인 센서는 도9에 도시된 종래 기술의 레인 센서와 유사한 구조를 갖는다. 그러나, 본 발명의 레인 센서와 종래 기술의 레인 센서 사이에는, 무한한 초점 거리를 갖는 카메라와 같이, 몇몇의 면에서 차이가 있으며, 이는 후술된다.

도1a, 도1b 및 도2에 도시된 바와 같이, 차량에 이용되는 본 실시예의 레인 센서는, 케이스(12), 카메라(20), 처리부로서의 화상처리부(30), 판단제어부(40) 및 기억부(50)를 포함한다. 케이스(12)는 전면유리(10)와 백미러(rearview mirror)(11) 사이에 배치되어 있고, 차량 내측 전면유리(10) 표면에 부착되어 있다. 카메라(20)는 케이스(12) 내에 설치되어, 무한한 초점 거리로, 전면유리(10)를 통해 차량의 외부 화상을 촬영한다.

화상처리부(30)는 카메라(20)의 의해 촬영되는 화상을, 카메라(20)에 의해 촬영되는 화상 영역을 분할함으로써 정의되는 몇몇의(아홉 개) 서브 화상들로 분할한다. 또한, 화상처리부(30)는 각각의 서브 화상들의 정보의 분산을 계산한다. 각각의 서브 영역들에 대하여, 화상처리부(30)는 현재 및 이전에 촬영된 각각의 서브 화상들의 정보에 대해 계산되는 두 분산 사이의 차이인 추이(차분)를 계산한다. 그리고 나서, 화상처리부(30)는 소정의 방식으로 시간에 따른 차이를 처리하여, 모든 서브 영역들에 걸쳐 처리되는 시간에 따른 차이의 총합을 계산하게 되고, 이는 보다 상세히 후술된다.

판단제어부(40)는 화상처리부(30)로부터 총합을 수신하고, 그리고 나서, 비 가 내리는지 여부를 판단한다. 또한, 판단제어부(40)는, 판단에 의존하여 와이퍼 제어 신호를 모터(60)로 출력함으로써, 모터(60)를 이용하여 전면유리(10) 상에서 와이퍼(70)를 제어한다.

기억부(50)는, 카메라(20)에 의해 촬영되는 원래 화상이 분할된 서브 화상들을 일시적으로 저장한다.

본 실시예에서, 렌즈 및 CCD(Charge Coupled Device)를 갖는 CCD 카메라가 카메라(20)의 일례가 된다. 카메라(20)의 초점 길이가 무한하기 때문에, 차량 외부의 장면 또는 풍경은 전면유리(10) 상의 물질(예를 들어, 빗방울)보다는 카메라(20)에 의해 결상(結像)된다.

전면유리(10)에 맺힌 빗방울은 일반적으로 빛의 반사 및 굴절을 야기하는 렌즈의 역할을 한다. 따라서, 카메라(20)에 의해 촬영되는 화상은 빗방울에 대응하는 영역에서 얼룩을 포함한다. 화상의 얼룩은, 얼룩이 존재하는 영역에서 화소의 휘도 사이의 변화(편차 또는 분산)를 증가시킨다. 따라서, 얼룩을 포함하는 화상의 화소의 휘도 분산은 얼룩을 포함하지 않는 화상의 화소의 휘도 분산보다 크다. 그리고, 물방울이 전면유리(10) 상에서 증가됨에 따라 분산도 증가된다. 예를 들어, 분산은 이전으로부터 현재까지 다음과 같은 경우에 포지티브 값으로서 증가된다. 여기서, 상기 경우는, 카메라(20)가 이전에 화상을 촬영했을 때는, 빗방울이 전면유리(10) 상에 존재하지 않았고, 카메라(20)가 현재 화상을 촬영할 때는, 빗방울이 전면유리(10) 상에 새롭게 존재하는 경우이다.

분산의 추이(시간에 따른 변화)를 검출하기 위하여, 화상처리부(30)는, 도3a 및 도3b에 도시된 바와 같이, 카메라(20)에 의해 촬영된 각각의 화상들(IMGP 및 IMGO)을 화상들에 포함되는 전체 영역의 9개의 서브 영역들에 대응하는 9개의 서브 화상들로 분할한다. 각각의 서브 영역에 관한 분산의 추이(즉, 이전으로부터 현재까지)를 계산하기 위하여, 화상처리부(30)는 주로 후술되는 (A) 내지 (C)의 처리를 실시한다.

(A) 화상처리부(30)는 각각의 서브 영역들에 관하여 현재의 분산과 이전의 분산 사이의 차이(추이)를 계산함으로써 각각의 서브 영역들에 관한 추이를 얻는다. 현재의 분산은 카메라(20)로부터 가장 최근 얻어진 화상의 각각의 서브 화상에 관한 분산이다. 이전의 분산은 이전에 카메라(20)로부터 얻어서 기억부(50)에 저장된 다른 화상의 각각의 서브 화상에 관한 분산이다.

(B) 화상처리부(30)는 (A)의 처리에서 계산되는 모든 서브 영역들에 관한 차분으로부터 경계값보다 큰 차분을 선택하고, 그 선택된 차분에 이어지는 처리를 가한다.

(C) 화상처리부(30)는 선택된 차분에 관하여 (B)의 처리에서 얻은 결과의 합을 계산한다.

(A)의 처리에서, 보다 구체적으로, 화상처리부(30)는, 먼저, 식(1)을 이용함으로써, 각각의 서브 영역들에 관하여, 각각의 대응하는 서브 화상들 Wi(i=1, 2, ..., 9)에서의 화소의 평균 휘도 Ai(i=1, 2, ..., 9)를 계산한다.

Ai={∑∑I(x,y)}/Ni ... (1)

여기서, I(x,y)는 각각의 화소의 휘도이고, Ni는 서브 화상 Wi가 갖는 화소 의 개수이다.

다음으로, 화상처리부(30)는 식(2)를 이용하여 분산 VPi(i=1, 2, ..., 9)를 계산한다.

VPi=[∑{I(x,y)-Ai}²]/Ni ... (2)

여기서, 계산된 분산 VPi는 기억부(50)에 일시적으로 저장되고, 저장된 분산값은, 다음에, 이전의 분산 VOi(i=1, 2, ..., 9)로서 이용되게 된다.

다음으로, 화상처리부(30)는 현재 계산된 분산 VPi와 기억부(50)로부터 읽어낸 대응하는 이전의 분산 VOi 사이의 차분 Di(i=1, 2, ..., 9)를 각각 식(3)을 이용하여 계산한다.

Di=VPi-VOi ... (3)

도3a 및 도3b에 도시된 일례에서, 현재의 서브 화상 W9은 도3a에 도시된 바와 같이 빗방울에 대응하는 얼룩 RD를 갖지만, 이전의 서브 화상 W9은 도3b에 도시된 바와 같이 얼룩을 갖지 않는다. 이 경우, 분산 VP1 내지 VP8과 대응하는 이전의 분산 VO1 내지 VO8 사이의 차이가 없기 때문에, 차분 D1 내지 D8은 각각 0이다. 반면, 분산 VP9과 이전의 분산 VO9 사이에는 중대한 차이가 있기 때문에, 서브 화상 W9에 대한 차분 D9는 포지티브 값을 갖는다. 따라서, 강우는 분산 Di를 계산함으로써 검출될 수 있다.

(B)의 처리에서, 화상처리부(30)는 차분 D1 내지 D9으로부터 일정한 경계값 Dth보다 큰 차분 Di를 선택한다. 보다 구체적으로, 화상처리부(30)는 (A)의 처리에 서 계산된 차분 D1 내지 D9에 대하여 Di가 경계값 Dth보다 큰지 여부를 판단한다. Di가 경계값 Dth보다 크다고 판단되면, 화상처리부(30)는 차분 Di에 대응하는 플래그 FWi(i=1, 2, ..., 9)를 "1"(온)로 설정한다. 즉, 화상처리부(30)는 각각의 차분 D1 내지 D9이 경계값 Dth보다 큰지 여부에 의존하여 플래그 FW1 내지 FW9을 "1"(온) 또는 "0"(오프)로 설정한다.

다음으로, (C)의 처리에서, 화상처리부(30)는 식(4)을 이용하여 (B)의 처리에서 설정된 플래그 FW1 내지 FW9의 총합 S를 계산한다.

S=∑FWi ... (4)

따라서, 총합 S는 경계값 Dth보다 큰 차분 Di를 갖는 서브 화상들 Wi의 개수이다.

도3a 및 도3b에 도시된 일례에서, 차분 D9만이 경계값보다 크기 때문에, 총합 S는 1이 된다.

판단제어부(40)는 계산된 총합 S가 일정한 한계값 Nth보다 큰지 여부를 판단한다. 총합 S가 한계값 Nth보다 크다고 판단되면, 판단제어부(40)는 강우 또는 진흙이 존재한다고 판단한다. 총합 S가 한계값 Nth보다 작다고 판단되면, 판단제어부(40)는 강우 또는 진흙이 존재하지 않는다고 판단한다. 판단제어부(40)가 강우 또는 진흙이 존재한다고 판단하는 경우, 판단제어부(40)는 전면유리(10)를 닦기 위하여 모터(60)를 이용하여 와이퍼(70)를 동작시킨다.

레인 센서의 동작은 도4의 흐름도를 참조하여 보다 상세히 설명된다.

와이퍼(70)가 레인 센서에 의해 제어되도록 설정된 모드가 와이퍼 스위치(도 시되어 있지 않음)에 의해 선택되는 경우, 단계(S101)에서, 화상처리부(30)는 카메라(20)에 의해 촬영된 화상 IMGP를 읽어낸다. 화상 IMGP는 화상처리부(30)에 의해 서브 화상들 Wi로 분할된다.

단계(S102)에서, 분산 VPi는 단계(S101)에서 얻어진 각각의 서브 화상들 Wi에 대하여 식(2)를 통해 계산된다. 계산되는 분산 VPi는 기억부(50)에 일시적으로 저장된다.

단계(S103)에서, 화상처리부(30)는 기억부(50)에 일시적으로 저장된 화상 IMGO에 대응하는 이전의 분산 VOi를 읽어낸다. 또한, 단계(S103)에서, 화상처리부(30)는 식(3)을 이용하여 화상 IMGP에 대응하는 현재의 분산들 VPi와 화상 IMGO에 대응하는 이전의 분산들 VOi 사이의 차분들 Di를 각각 계산한다.

단계(S104) 및 단계(S105)에서, 화상처리부(30)는 각각의 계산된 차분 Di가 경계값 Dth보다 큰지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제1 차분 Di가 경계값 Dth보다 크면, 제1 차분 Di에 대응하는 플래그 FWi는 1로 설정된다(FWi=1). 또한, 제2 차분 Di가 경계값 Dth보다 크지 않으면, 제2 차분 Di에 대응하는 플래그 FWi는 0으로 설정된다(FWi=0). 다음으로, 단계(S106)에서, FWi=1의 플래그를 갖는 서브 화상들 Wi의 개수가 식(4)를 통해 총합 S로서 계산된다.

단계(S107)에서, 판단제어부(40)는 총합 S가 경계값 Nth보다 큰지 여부를 판단한다. 총합 S가 경계값 Nth보다 크면, 판단제어부(40)는, 단계(S108)에서, 강우 또는 진흙이 존재한다고 판단하고, 그에 따라, 단계(S109)에서, 모터(60)를 통해 와이퍼(70)가 전면유리(10)를 닦도록 한다. 총합 S가 경계값 Nth보다 크지 않으면, 판단제어부(40)는, 단계(S110)에서, 강우 또는 진흙이 존재하지 않는다고 판단한다.

본 실시예의 레인 센서는 다음과 같은 효과를 갖는다.

(1) 레인 센서는 무한한 초점 거리의 카메라(20)를 갖는다. 그리고, 레인 센서는, 화소의 평균 휘도로부터의, 카메라(20)에 의해 촬영되는 화상에 포함되는 화소의 휘도 사이의 변화 정도를 나타내는 분산 Vi에 기초하여 강우를 검출한다.

따라서, 레인 센서는, 전면유리(10) 상의 빗방울의 에지를 검출(추출)하기 어렵게 하는 폭우 또는 진흙이 튀는 경우에도, 분산 Vi의 간단한 계산을 통해 강우 등을 검출할 수 있다. 그리고, 무한한 초점 거리를 갖는 카메라(20)가, 터널, 방해물, 도로 상의 백색 선 등을 검출하는 다른 시스템을 위한 카메라의 역할을 할 수도 있다.

(2) 그리고, 카메라(20)에 의해 촬영된 화상이 분할된 9개의 화상들 각각에 대해 분산이 계산된다. 따라서, 레인 센서는, 빌딩에 의한 햇빛 반사 또는 새가 차량 정면을 가로질러 날아가는 등의 작고 순간적인 방해로부터의 영향을 최소화하면서, 강우 등을 검출할 수 있다.

(3) 그리고, 분산 Vi의 추이를 얻기 위하여, 레인 센서는 각각의 서브 화상들 Wi에 대하여 현재의 분산 VPi와 이전의 분산 VOi 사이의 차분 Di를 계산한다. 따라서, 레인 센서는 간단한 차분 계산을 통해 강우를 검출할 수 있다.

(4) 그리고, 레인 센서는 경계값 Dth보다 큰 차분 Di를 갖는 서브 화상들의 개수 또는 합 S에 기초하여 강우를 검출한다. 따라서, 레인 센서는 외부의 방해로 부터의 영향을 최소화하면서 간단한 계산으로 강우를 검출할 수 있다.

본 발명은 설명되고 도시된 상기 실시예에 한정되어서는 안되며, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

예를 들어, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라는 카메라(20)의 역할을 할 수 있다.

도5의 단계(S204 내지 S206)에서 도시된 바와 같이, 레인 센서는, 각각의 서브 화상 Wi에 대하여 특유하게 정의되는 경계값 Dthi(i=1, 2, ...)보다 큰 차분 Di를 각각 갖는 서브 화상들 Wi의 개수인 또다른 총합 S를 계산할 수 있다. 즉, 경계값 Dth1 내지 Dth9은 각각 9개의 서브 화상들에 대하여 정의되어. 서로 상이하게 된다.

변형된 레인 센서는, 간단한 추가적 계산을 통해, 예를 들어, 운전자의 시야를 확보하는데 중요한 구체적인 서브 영역에 대한 경계값 Dthi를 감소시키거나, 또는 외부의 방해를 받기 쉬운 또다른 구체적인 서브 영역에 대한 또다른 경계값 Dthi를 증가시킴으로써, 보다 정확하게 강우를 검출할 수 있다. 도5에서, 단계(S204 내지 S206) 이외의 단계들은 도4의 대응하는 단계들과 동일하다.

일반적으로, 카메라에 의해 촬영되는 전면유리의 중심부 근방의 화상은, 화상의 화소의 휘도 추이 정도가 작은 경향이 있다. 그러나, 중심부는 운전자의 시야를 보호하는데 매우 중요하다. 반면, 카메라에 의해 촬영되는 전면유리의 측면 끝 부분의 화상은, 차량의 이동에 의해서, 화소의 휘도 추이 정도가 큰 경향이 있다. 그러나, 빗방울 등이 측면 끝부분(또는 전면유리 하단 끝부분)에 떨어져도, 운전자 의 시야가 중대하게 방해되지는 않는다.

전술된 내용에 따라, 레인 센서는 도6의 단계(S306)에 도시된 바와 같이, 각각의 Pi(i=1, 2, ...)값에 의해 가중치를 적용한(곱한) 플래그 FWi의 가중된 합 S를 계산한다. 이 가중치 P1, P2 등은 각각의 서브 영역들에 대응하고, 서로 상이할 수도 있다.

변형된 레인 센서는, 간단한 추가적 계산을 통해, 예를 들어, 운전자의 시야를 확보하는데 중요한 서브 영역에 보다 큰 가중치 Pi를 주거나, 또는 외부의 방해를 받기 쉬운 또다른 서브 영역에 보다 작은 가중치 Pi를 줌으로써, 보다 정확하게 강우를 검출할 수 있다. 도6에서, 단계(S306) 이외의 단계들은 도4의 대응하는 단계들과 동일하다.

또한, 도7의 단계(S404 내지 S406)에 도시된 바와 같이, 레인 센서는, 각각의 서브 영역 또는 각각의 서브 화상 Wi에 대하여 구체적이거나 특유한 경계값 Dthi(i=1, 2, ...)보다 큰 차분 Di를 각각 갖는 서브 화상들 Wi의 가중된 합 S를 계산할 수 있다. 구체적으로, 가중된 합 S는 각각의 Pi(i=1, 2, ...)값에 의해 가중된 플래그 FWi의 총합이다. P1, P2 등의 값은, 각각 서브 영역들에 대응하는 가중치이고, 서로 상이할 수도 있다.

또한, 변형된 레인 센서는 간단한 추가적 계산을 통해 보다 정확하게 강우를 검출할 수 있다. 도7에서, 단계(S404 내지 S406) 이외의 단계들은 도4의 대응하는 단계들과 동일하다.

레인 센서는 화상을 서브 화상들로 분할하는 것에 한정되지는 않는다. 도8a 및 도8b에 도시된 바와 같이, 레인 센서는 카메라에 의해 촬영되는 전체 화상의 분산의 추이를 계산함으로써 강우를 검출할 수 있다. 이 경우도, 레인 센서는 전술된 (1)의 효과를 갖는다.

레인 센서는, 현재의 분산 VPi와 대응하는 이전의 분산 VOi 사이의 차분 Di를 대신하여, 대응하는 이전의 분산 VOi로부터 현재의 분산 VPi의 변화 비율을 이용할 수 있다. 이 차분은 분산의 추이를 나타내는 다른 값으로 교체될 수도 있다.

레인 센서는 식(2) 대신에 다음의 식(5)를 이용할 수도 있다.

Vi=[∑｜I(x,y)-Ai｜]/Ni ... (5)

즉, 레인 센서는, 계산된 값이 화소의 평균 휘도로부터의, 서브 화상들의 픽셀 휘도의 변화 정도를 나타낸다면, 서브 화상들의 분산의 계산을 서브 화상들의 표준 편차의 계산과 같은 다른 계산으로 교체할 수 있다.

본 발명의 상기 실시예들에서 다양한 변화가 이루어질 수 있다는 것은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백해질 것이다. 그러나, 본 발명의 범위는 후술되는 청구범위에 의해 규정되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 강우를 보다 정확하게 검출하기 위한 레인 센서가 제공된다.

Claims

차량용 레인 센서(rain sensor)에 있어서,

무한한 초점 길이를 갖고 있으며, 차량의 전면유리(windshield)를 통해 차량 외부 장면의 화상을 촬영하기 위해 차량에 제공되는 카메라; 및

화소의 평균 휘도(intensity)로부터의, 상기 화상에 포함되는 상기 화소의 휘도의 변화 정도에 기초하여 강우(rain)를 검출하기 위한 처리부

를 포함하는 레인 센서.
제1항에 있어서,

상기 처리부는,

상기 카메라의 의해 촬영되는 화상을, 화상 영역에서 정의되는 복수의 서브 영역들에 따른 서브 화상들로 분할하고,

상기 복수의 서브 영역들 각각에 관하여, 상기 복수의 서브 영역들 각각에 포함되는 화소의 평균 휘도로부터의, 상기 복수의 서브 영역들 각각에 포함되는 상기 화소의 휘도의 변화 정도의 추이를 계산하고,

상기 추이에 기초하여 강우를 검출하는

레인 센서.
제2항에 있어서,

상기 복수의 서브 영역들 각각에 관하여, 제2 시각에 대해 이전인 제1 시각에 상기 카메라에 의해 촬영되는 화상의 상기 복수의 서브 영역들 각각에 포함되는 화소의 휘도의 제1 변화 정도를 일시적으로 저장하기 위한 기억부

를 더 포함하고,

상기 처리부는, 상기 복수의 서브 영역들 각각에 관하여, 상기 기억부에 저장된 상기 제1 변화 정도(i)와 상기 제2 시각에 상기 카메라에 의해 촬영되는 화상의 상기 복수의 서브 영역들에 포함되는 화소의 휘도의 제2 변화 정도(ii) 사이의 차분을 연산함으로써 추이를 계산하는

레인 센서.
제3항에 있어서,

상기 처리부는,

상기 복수의 서브 영역들 각각에 관하여 상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이에 연산되는 차분에 소정의 연산 처리를 적용하여, 상기 차분에 소정의 값을 할당하고,

상기 모든 복수의 서브 영역들에 관하여 상기 소정의 처리로부터 얻어진 상기 소정의 값들을 통합한 결과에 기초하여 강우를 검출하는

레인 센서.
제4항에 있어서,

상기 소정의 처리에서,

상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이의 차분이 경계값보다 크지 않으면, 상기 차분은 소정의 값으로서 0을 할당받고,

상기 소정의 값들을 통합하는 결과는 상기 모든 복수의 서브 영역들에 관하여 소정의 값들의 합으로서 얻어지는

레인 센서.
제4항에 있어서,

상기 소정의 처리에서,

상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이의 제1 차분이 경계값보다 크면, 상기 제1 차분은 소정의 값으로서 1을 할당받고,

상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이의 제2 차분이 상기 경계값보다 크지 않으면, 상기 제2 차분은 소정의 값으로서 0을 할당받고,

상기 소정의 값들을 통합하는 결과는 상기 모든 복수의 서브 영역들에 관하여 소정의 값들의 합으로서 얻어지는

레인 센서.
제4항에 있어서,

상기 소정의 처리에서,

상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이의 차분이 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대한 특유한 경계값보다 크지 않으면, 상기 차분은 소정의 값으로서 0을 할당받고,

상기 소정의 값들을 통합하는 결과는 상기 모든 복수의 서브 영역들에 관하여 소정의 값들의 합으로서 얻어지는

레인 센서.
제4항에 있어서,

상기 소정의 처리에서,

상기 복수의 서브 영역들 각각에 관하여 상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이의 제1 차분이 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대한 특유한 경계값보다 크면, 상기 제1 차분은 소정의 값으로서 1을 할당받고,

상기 복수의 서브 영역들 각각에 관하여 상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이의 제2 차분이 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대한 특유한 경계값보 다 크지 않으면, 상기 제2 차분은 소정의 값으로서 0을 할당받고,

상기 소정의 값들을 통합하는 결과는 상기 모든 복수의 서브 영역들에 관하여 소정의 값들의 합으로서 얻어지는

레인 센서.
제4항에 있어서,

상기 소정의 처리에서,

소정의 값은, 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대하여 정의되는 값을 이용하여, 상기 복수의 영역들 각각에 대하여 상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이의 차분에 가중치를 부여함으로써 얻어지고,

상기 소정의 값들을 통합하는 결과는 상기 모든 복수의 서브 영역들에 관하여 소정의 값들의 합으로서 얻어지는

레인 센서.
제4항에 있어서,

상기 소정의 처리에서,

상기 복수의 서브 영역들 각각에 대하여 상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이의 제1 차분이 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대한 특유한 경계값보 다 크지 않으면, 상기 제1 차분은 소정의 값으로서 0을 할당받고,

상기 복수의 서브 영역들 각각에 대하여 상기 제1 변화 정도와 상기 제2 변화 정도 사이의 제2 차분이 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대한 특유한 경계값보다 크면, 상기 제2 차분은, 소정의 값을 얻기 위하여 상기 복수의 서브 영역들 각각에 대하여 정의되는 값을 이용하여 더 가중되고,

상기 소정의 값들을 통합하는 결과는 상기 모든 복수의 서브 영역들에 관하여 소정의 값들의 합으로서 얻어지는

레인 센서.
제1항에 있어서,

제2 시각에 대해 이전인 제1 시각에 상기 카메라에 의해 촬영되는 화상에 포함되는 화소의 휘도의 제1 변화 정도를 일시적으로 저장하기 위한 기억부

를 더 포함하고,

상기 처리부는,

상기 기억부에 저장된 상기 제1 변화 정도(i)와 상기 제2 시각에 상기 카메라에 의해 촬영되는 화상에 포함되는 화소 휘도의 제2 변화 정도(ii) 사이의 차분을 연산함으로써 추이를 계산하고,

상기 추이에 기초하여 강우를 검출하는

레인 센서.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 변화 정도는 상기 카메라에 의해 촬영되는 화상에 포함되는 화소의 휘도에 관하여 분산과 표준 편차 중 적어도 하나를 포함하는

레인 센서.