KR20110061100A - 차량 후방 감시 장치 - Google Patents

차량 후방 감시 장치 Download PDF

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Abstract

차량의 후방을 감시하기 위한 차량 후방 감시장치가 개시된다. 상기 차량 후방 감시 장치는, 차량 후방에 존재하는 장애물과 상기 차량과의 거리를 검출하는 거리 검출용 센서; 상기 차량 후방의 영상을 생성하여 출력하는 후방 카메라 모듈; 상기 후방 카메라 모듈에 의해 출력된 영상을 표시하는 디스플레이부; 및 상기 거리 검출용 센서에서 검출된 거리가 사전 설정된 기준 거리보다 큰 경우 상기 후방 카메라 모듈에서 차량 후방의 원거리 영상을 출력하게 하고, 상기 거리 검출용 센서에서 검출된 거리가 사전 설정된 기준 거리보다 작은 경우 상기 후방 카메라 모듈에서 차량 차체의 후단부를 상부에서 촬영한 탑뷰 영상을 출력하도록 상기 후방 카메라 모듈을 제어하는 출력 영상 제어부를 포함할 수 있다.
Figure P1020090117641
차량, 후방, 거리, 센서, 초음파, 레이저, 디스플레이, CMOS, CCD, 탑뷰

Description

차량 후방 감시 장치{VEHICLE REAR MONITERING APPARATUS}
본 발명은 차량 후방 감시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 후방의 장애물과의 거리를 검출하기 위한 거리 검출용 센서와 차랑 후방의 이미지를 촬영하는 후방 카메라를 연동하여 장애물과 차량 사이의 거리에 따라 디스플레이되는 이미지를 변환할 수 있는 차량 후방 감시 장치에 관한 것이다.
최근 자동차 시장은 운전자의 안전성과 편의성을 추구하는 방향으로 자동차의 개발이 이루어져 왔으며 이에 따라 운전자의 안전성 및 편의성을 증대시킬 수 있는 많은 차량 운행 보조 시스템들이 실제 차량에 다수 적용되고 있다.
이와 같은, 운전자의 편의성 및 안전성을 제공하기 위한 운행 보조 장치로서, 차량의 후진 시 차량 후방의 장애물을 인식하고 이를 경고하는 다양한 차량 후방 감시장치가 개발되어 왔다.
차량 후방 감시 장치는 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 먼저, 거리 검출용 센 서(초음파 센서 또는 레이저 센서)를 이용하여 장애물과 차량과의 거리 정보를 검출하여 제공하는 방식과, 직접 차량 후방의 이미지를 촬영하고 이를 실시간으로 시각적 디스플레이하는 후방 감시 카메라를 이용하는 방식이 알려져 있다. 최근에는 상기 두 가지 방식을 모두 적용하여 차량 후방 이미지 및 센서에 의해 검출된 거리 정보를 모두 이용하는 복합적인 방식의 차량 후방 감시 장치가 제안되고 있다.
현재 알려진 상기 복합적인 방식의 차량 후방 감시 장치는 차량 후방의 이미지와 거리정보를 결합하여 디스플레이해주는 정도의 수준에 머물고 있다. 이에 당 기술 분야에서는, 두 가지 차량 후방 감시 방법의 단순한 결합에서 더 나아가, 여러 가지 이미지 처리 기술 등을 적용하여 운전자에게 더욱 정밀하고 안전한 후진이 가능한 차량 후방 정보를 제공할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 차량과 장애물과의 거리를 검출값과 차량 후방을 촬영한 이미지를 상호 연동하여 더욱 안전하고 정밀한 후진을 가능하게 하는 차량 후방 감시 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
차량 후방에 존재하는 장애물과 상기 차량과의 거리를 검출하는 거리 검출용 센서;
상기 차량 후방의 영상을 생성하여 출력하는 후방 카메라 모듈;
상기 후방 카메라 모듈에 의해 출력된 영상을 표시하는 디스플레이부; 및
상기 거리 검출용 센서에서 검출된 거리가 사전 설정된 기준 거리보다 큰 경우 상기 후방 카메라 모듈에서 차량 후방의 원거리 영상을 출력하게 하고, 상기 거리 검출용 센서에서 검출된 거리가 사전 설정된 기준 거리보다 작은 경우 상기 후방 카메라 모듈에서 차량 차체의 후단부를 상부에서 촬영한 탑뷰 영상을 출력하도록 상기 후방 카메라 모듈을 제어하는 출력 영상 제어부
를 포함하는 차량 후방 감시 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 후방 카메라 모듈은, 상기 차량 후방의 영 상에 대응되는 광신호를 전기적인 영상신호로 변환하여 출력하는 수광소자 어레이; 및 상기 출력 영상 제어부에 의해 결정되는 형식의 영상을 생성하도록 상기 수광소자 어레이에서 출력되는 영상신호를 가공하여 상기 원거리 영상 또는 상기 탑뷰 영상을 선택적으로 출력하는 이미지 처리부를 포함할 수 있다.
이 실시형태에서, 상기 출력 영상 제어부는 상기 거리 검출용 센서로부터 검출된 거리값을 출력하며, 상기 후방 카메라 모듈은, 상기 이미지 처리부에서 출력되는 영상에 상기 거리 검출용 센서로부터 검출된 거리값을 합성하는 이미지 합성부를 더 포함할 수 있다.
이 실시형태는, 주차 보조선 영상, 문자 및 숫자 영상을 포함하는 오버레이 영상을 저장하는 메모리부를 더 포함할 수 있으며, 상기 이미지 합성부는 상기 이미지 처리부에서 출력되는 영상과 상기 오버레이 영상을 합성하여 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 후방의 장애물과 차량과의 거리가 사전 설정된 기준 거리 이하가 되면 탑뷰 영상으로 디스플레이되는 화면을 전환함으로써 더욱 안전하고 정밀한 차량 후진을 가능하게 하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다는 점을 유념해야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 차량 후방 감시 장치의 블록 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시형태에 따른 차량 후방 감시 장치는, 거리검출용 센서(11)와, 후방 카메라 모듈(12)과, 디스플레이부(15) 및 출력 영상 제어부(13)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2는 상기 거리 검출용 센서(11)와 후방 카메라 모듈(12)이 실제 차량에 배치되는 예를 도시한다.
상기 거리 검출용 센서(11)는, 차량 후방에 존재하는 장애물과 차량의 최후단과의 거리를 검출하기 위해 차량의 후단부에 적어도 하나 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 거리 검출용 센서(21)는 차량의 후단부에 해당하는 차량의 후방 범퍼에 복수개 배치될 수 있으며, 하나의 거리 검출용 센서(21)가 장애물을 검출할 수 있는 폭에 따라 그 적용 개수가 결정될 수 있다. 상기 거리 검출용 센서(11, 21)는 당 기술분야에 알려진 다양한 방식의 센서가 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 거리 검출용 센서(11, 21)는 초음파를 이용한 초음파 센서나 레이저를 이용한 레이저 센서등이 적용될 수 있다.
상기 후방 카메라 모듈(12, 22)은 차량으로부터 차량의 후방부 방향으로 영상을 촬상하고 이를 실시간으로 출력할 수 있다. 상기 후방 카메라 모듈(12, 22)은 차량의 후단부인 범퍼와 비교적 이격된 거리의 장애물까지 촬상 가능하며, 차량의 후단 좌우측까지 촬상 가능하도록 시야각이 넓은 광각 렌즈를 이용한 카메라 모듈을 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 후방 카메라 모듈(12, 22)은 차량의 후단부, 즉 차량의 후방 범퍼의 일부를 상부에서 촬영한 탑뷰 영상을 생성할 수 있도록 차량의 최후단보다 높은 위치, 예를 들어 차량의 트렁크 덮개의 상부에 배치될 수 있다.
상기 후방 카메라 모듈(12)은 상기 차량 후방의 영상에 대응되는 광신호를 전기적인 영상신호로 변환하여 출력하는 수광소자 어레이(121)와, 상기 출력 영상 제어부에 의해 결정되는 형식의 영상을 생성하도록 상기 수광소자 어레이에서 출력되는 영상신호를 가공하여 상기 원거리 영상 또는 상기 탑뷰 영상을 선택적으로 출력하는 이미지 처리부(122)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 후방 카메라 모듈(12)은, 주차 보조선 영상, 문자 및 숫자 영상을 포함하는 오버레이 영상을 저장하는 메모리부(14)와, 상기 이미지 처리부에서 출력되는 영상과 상기 오버레이 영상을 합성하거나 상기 이미지 처리부(123)로부터 입력받은 상기 거리 검출용 센서(11)로부터 검출된 거리값을 합성하여 출력하는 이 미지 합성부(123)을 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부(15)는 상기 후방 카메라 모듈(12, 22)에 의해 촬상된 영상을 운전자가 시각적으로 인식할 수 있도록 표시하기 위해 구비되는 요소로서, 차량의 내부 센터페시아(center fascia)에 배치될 수 있다.
상기 출력 영상 제어부(13)는 상기 거리 검출용 센서(11, 21)에서 검출된 거리를 입력받아 상기 카메라 모듈(12, 22)에서 출력되어 디스플레이부(15)에 출력되는 영상을 제어한다. 상기 출력 영상 제어부(13)는 프로그램이 가능한 상용의 마이크로 컨트롤 유닛(MCU) 등을 채용하여 구현될 수 있다. 상기 출력 영상 제어부(13)는 상기 거리 검출용 센서(11, 21)에서 입력되는 거리 정보에 따라, 디스플레이부(15)에 디스플레이되는 영상이 차량 후방의 원거리를 촬상한 영상인지 차량 후단부를 상부에서 촬영한 탑뷰 영상인지를 결정할 수 있다.
즉, 상기 출력 영상 제어부(13)는 사전에 출력되는 영상의 종류를 결정하기 위한 기준 거리를 저장할 수 있으며, 상기 거리 검출용 센서(11, 21)에서 출력되는 차량과 장애물과의 거리가 사전 설정된 기준 거리보다 큰 경우 상기 후방 카메라 모듈(12, 22)에서 도 3에 도시된 것과 같은 차량 후방의 원거리 영상을 출력하게 하고, 상기 거리 검출용 센서(11, 21)에서 검출된 거리가 사전 설정된 기준 거리보다 작은 경우 상기 후방 카메라 모듈(12, 22)에서 도 4에 도시된 것과 같은 차량 차체의 후단부를 상부에서 촬영한 탑뷰 영상을 출력하도록 상기 후방 카메라 모 듈(12, 22)을 제어할 수 있다.
이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 일실시형태에 따른 차량 후방 감시 장치의 작용 및 효과를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
운전자에 의해 차량의 후진이 개시되면(즉, 차량 변속기를 후진에 놓으면), 본 발명의 일실시형태에 따른 차량 후방 감시 장치에 전원이 인가되고 거리 검출용 센서(11) 및 후방 카메라 모듈(12)의 동작이 개시된다.
상기 거리 검출용 센서(11)는 차량이 후진하는 동안 차량 후방에 존재하는 장애물과 차량 후단부와의 거리를 지속적으로 검출하고 검출된 거리 정보에 해당하는 신호를 지속적으로 출력 영상 제어부(13)로 제공할 수 있다. 상기 후방 카메라 모듈(12)은 수광 소자 어레이(121)에서 차량 후방의 영상에 대응되는 광신호를 검출하여 전기적인 영상 신호로 변환 출력하고, 이미지 처리부(122)에서는 출력 영상 제어부(13)의 명령에 따라 수광소자 어레이(121)에서 출력되는 영상 신호에서 원하는 부분의 영상을 처리하여 출력할 수 있다.
상기 출력 영상 제어부(13)는, 거리 검출용 센서(11)에서 입력되는 검출 거리가 사전 설정된 기준거리보다 크면 상기 이미지 처리부(122)가 차량 후방 영상 신호 중 도 3과 같이 원거리에 해당하는 영상을 출력하게 하고, 거리 검출용 센서(11)에서 입력되는 검출 거리가 사전 설정된 기준거리보다 작으면 상기 이미지 처리부(122)가 차량 후방 영상 신호 중 도 4과 같이 차량의 후단부를 상부에서 촬 영하여 차량 후단부와 장애물 사이의 거리를 정확하게 파악할 수 있는 탑뷰 영상을 출력하게 할 수 있다.
한편, 상기 출력 영상 제어부(13)는 상기 거리 검출용 센서(11)에서 출력되는 거리 정보를 후방 카메라 모듈(12)의 이미지 합성부(123)로 제공하고, 상기 이미지 합성부(123)는 입력받은 거리 정보를 도 3과 같이 시각적인 숫자(32)로 표현할 수 있는 영상을 생성하여 이미지 처리부(122)에서 출력되는 영상신호에 합성을 할 수 있다. 또한, 상기 이미지 합성부(122)는 메모리부(14)에 저장된 오버레이 영상들을 입력받아, 이미지 처리부(122)에서 출력되는 영상신호에 합성할 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 오버레이 영상은 거리를 표시하는 데 필요한 문자(31) 또는 주차 보조선(33)과 같은 영상일 수 있다.
상기 이미지 합성부(123)에 의해 오버레이 영상 및 숫자 등이 합성된 영상 신호는 비디오 인코더(124)에서 디스플레이부(15)가 디스플레이할 수 있는 형식을 갖는 신호로 인코딩 되고, 디스플레이부(15)는 인코딩된 영상을 운전자가 시각적으로 인지할 수 있도록 표시한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 거리 검출용 센서(11)와 후방 카메라 모듈(12)을 상호 연동하여 차량 후방을 감시하는데 있어, 후방의 장애물과 차량과의 거리가 사전 설정된 기준 거리 이하가 되면 탑뷰 영상으로 디스플레이 되는 화면을 전환함으로써 더욱 안전하고 정밀한 차량 후진을 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위 및 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 차량 후방 감시 장치의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 차량 후방 감시 장치의 차량 적용예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른 차량 후방 감시 장치에 의해 표시되는 디스플레이의 일례를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시형태에 따른 차량 후방 감시 장치에 의해 표시되는 디스플레이의 다른 예를 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11: 거리검출용 센서 12: 후방 감시 카메라부
121: 수광소자 어레이 122: 이미지 처리부
123: 이미지 합성부 124: 비디오 인코더
14: 메모리부 15: 디스플레이부

Claims (4)

  1. 차량 후방에 존재하는 장애물과 상기 차량과의 거리를 검출하는 거리 검출용 센서;
    상기 차량 후방의 영상을 생성하여 출력하는 후방 카메라 모듈;
    상기 후방 카메라 모듈에 의해 출력된 영상을 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 거리 검출용 센서에서 검출된 거리가 사전 설정된 기준 거리보다 큰 경우 상기 후방 카메라 모듈에서 차량 후방의 원거리 영상을 출력하게 하고, 상기 거리 검출용 센서에서 검출된 거리가 사전 설정된 기준 거리보다 작은 경우 상기 후방 카메라 모듈에서 차량 차체의 후단부를 상부에서 촬영한 탑뷰 영상을 출력하도록 상기 후방 카메라 모듈을 제어하는 출력 영상 제어부
    를 포함하는 차량 후방 감시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 후방 카메라 모듈은,
    상기 차량 후방의 영상에 대응되는 광신호를 전기적인 영상신호로 변환하여 출력하는 수광소자 어레이;
    상기 출력 영상 제어부에 의해 결정되는 형식의 영상을 생성하도록 상기 수광소자 어레이에서 출력되는 영상신호를 가공하여 상기 원거리 영상 또는 상기 탑뷰 영상을 선택적으로 출력하는 이미지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차 량 후방 감시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력 영상 제어부는 상기 거리 검출용 센서로부터 검출된 거리값을 출력하며,
    상기 후방 카메라 모듈은, 상기 이미지 처리부에서 출력되는 영상에 상기 거리 검출용 센서로부터 검출된 거리값을 합성하는 이미지 합성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 후방 감시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    주차 보조선 영상, 문자 및 숫자 영상을 포함하는 오버레이 영상을 저장하는 메모리부를 더 포함하며,
    상기 이미지 합성부는 상기 이미지 처리부에서 출력되는 영상과 상기 오버레이 영상을 합성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 후방 감시 장치.
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