KR20120018613A - 차량용 라이트의 자동제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

차량용 라이트의 자동제어장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용라이트 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량용라이트 제어장치는, 차량주위를 촬영하는 영상입력장치와, 영상입력장치로부터 노출정보를 추출하는 노출정보추출부와, 추출한 노출정보에 기초하여 제어신호를 송신하는 제어부와, 제어부에서 송신한 제어신호를 수신하여, 차량의 라이트를 제어하는 차량제어부를 포함한다. 이에 의해, 조도센서를 사용하지 않고, 영상입력장치에서 촬영한 영상을 사용하지 않음으로, 주간과 변별성 있는 휘도를 얻어, 차량용라이트를 자동제어 할 수 있다.

Description

차량용 라이트의 자동제어장치 및 그 제어방법{Auto-light controlling apparatus and controlling method for vehicles}
본 발명은 차량용 라이트의 자동제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상입력장치를 이용하여 차량용 라이트의 밝기, 온오프를 제어할 수 있는 차량용 라이트의 자동제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
현재, 차량의 기하 급수적인 보급에 비례하여 차량의 안전사고가 급증하고 있는 실정이다. 이러한 안전사고를 줄이기 위한 일련의 방안으로 차량의 전조등 및 미등의 적절한 조작이 요구되고 있다.
일반적으로, 차량의 전조등 및 미등의 조작은 차량 주행중 전방의 시야를 확보하고 상대방 차량에 대한 자차의 존재를 확인시켜 교통사고를 예방하는 기능을 한다.
운전자는 전방 시야를 확실하게 판단할 수 없는 일몰 혹은 일출 시간대 혹은 터널 등에 진입하는 순간에 있어서, 순간적인 시력 저하로 인하여 사물 판단이 어렵게 되어, 안전운행에 방해가 되는 문제가 있었다. 그러나 대부분의 운전자들은 조작의 불편함 혹은 특별한 필요성을 느끼지 못하기 때문에, 미등이나 전조등을 켜는 것에 대해 인색하다.
이에 따라, 일반적으로 자동차의 전장품 중에 주위 조도에 따라 운전자의 별도 조작없이 라이트를 자동으로 온(on)/오프(off)시키는 오토라이트 시스템(auto light system)이 공지되어있다. 기존의 오토라이트 시스템은 주위 조도를 감지하는 조도센서를 사용하고 있는데, 이는 불필요한 원가 상승의 요인이 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 기존의 영상입력장치를 이용하여 노출값의 정도에 따라 자동으로 차량의 라이트의 밝기, 온/오프를 조절할 수 있는 차량용 라이트의 자동제어장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용라이트 제어장치는, 차량주위를 촬영하는 영상입력장치와 영상입력장치로부터 노출정보를 추출하는 노출정보추출부와, 추출한 노출정보에 기초하여 제어신호를 송신하는 제어부와제어부에서 송신한 제어신호를 수신하여, 차량의 라이트를 제어하는 차량제어부를 포함한다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선입력장치의 제어방법은 차량 주위를 촬영하는 단계와, 차량 주위의 빛의 밝기에 따라 영상입력장치의 노출정보를 추출하는 단계와, 추출된 노출정보에 기초하여 제어신호를 송신하는 단계와 송신된 제어신호를 수신하여, 차량용라이트를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 챠량의 조도센서를 별도로 필요치 않고, 기존의 다른용도로 장착된 영상입력장치를 이용하여 차량용라이트의 온/오프를 제어할 수 있어, 하드웨어 측면에서 더 간단하고, 설치비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 차량에 장착된 카메라가 출력하는 영상으로 휘도를 판단하지 않고, 카메라의 필름감도와 조리개 개방시간으로 노출값을 추출하여, 야간에 조명이 많아 밝은 구간에서도 주간과 변별성을 유지하여 차량용라이트를 제어할 수 있다.
하이빔이 필요한 환경에서 자동으로 판단하여 라이트를 조절하여 운전자의 편의성이 향상되며, 향상된 시야를 확보할 수 있어 안전운전에 도움을 준다.
도 1은 차량용라이트 제어장치의 구성요소를 도시한 블록 구성도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용라이트 제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은, 테이블저장부(140)에 저장된 테이블을 예시한 도이다.
도 4는 영상입력장치의 파라미터의 특성을 그래프로 나타낸 도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 차량용라이트 제어장치의 구성요소를 도시한 블록 구성도(block diagram)이다.
도 1의 블록 구성도를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 차량용라이트 제어장치를 기능에 따른 구성요소 관점에서 살펴보면 다음과 같다.
본 차량용라이트 제어장치(100)는 영상입력장치(110), 노출정보추출부(120), 제어부(130), 테이블저장부(140), 차량제어부(150)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다.
영상입력장치(110)는, 조리개(112)와 필름(114)를 포함할 수 있다.
영상입력장치(110)는 차량에 장착된 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 운전자가 방향지시등을 작동하지 않은채로 차선을 이탈할 경우 경고음을 울리는 등으로 신호를 보내주거나 혹은, 차량 내부의 전자제어장치가 스스로 스티어링 휠을 조작해 차선 안쪽으로 들어오게 하는 차선이탈방지 시스템의 구현을 위하여 사용되는 차선이탈방지 시스템카메라, 전방카메라 등을 포함할 수 있으며 반드시 이에 한정하는 것이 아니라, 다른 용도로 차량에 장착되어 있는 영상입력장치를 포함할 수 있다.
일반적으로 카메라는 조리개와 셔터, 뷰파인더, 렌즈등으로 이루어진다. 조리개는 렌즈의 투과광의 광량을 조절하며, 피사체심도를 변경시킬 수 있다. 영상입력장치(110)는, 필름이 빛에 감광하는 성능인 필름감도에 맞추어 일정한 광량을 필름에 조사하여야 한다. 일반적으로 조리개와 셔터속도로 조절하여 노출(exposure)값을 조절한다.
영상입력장치(110)는, 자동노출제어(Auto Exposure Control)기능을 갖는다. 자동노출제어기능을 사용함으로써, 영상의 평균 밝기를 자동적으로 일정하게 조절하여 외부 조명의 변화에도 일정한 밝기의 영상을 얻을 수 있다. 자동노출은 조리개(112) 개방시간(Shutter Width)와 필름(114)의 민감도(Gain)로 조절된다. 노출값은 조리개(112)개방시간과 필름(114)의 민감도의 곱으로 이루어지며, 노출값은 외부조도인 럭스값과 반비례관계이다.
본 발명의 영상입력장치(110)는, 빛이 영상입력장치로 들어오는 정도에 따라서, 조리개(112)의 개방시간과 필름(114)의 민감도를 이용하여, 노출정보(Exposure)를 얻을 수 있다.
노출정보추출부(120)는, 영상입력장치(110)의 조리개(112) 개방시간과 필름(114)의 민감도에 따라 얻을 수 있는 노출정보를 추출할 수 있다.
제어부(130)는, 노출정보추출(120)에서 추출한 노출정보를 받고, 테이블저장부(140)에 저장되어 있는, 테이블에 기초하여, 제어신호를 생성하고 이를 차량제어부(150)로 송신할 수 있다.
현재 추출한 노출값에 대응하는 럭스값과 목표하는 럭스값을 비교하여, 현재 추출한 노출값에 대응하는 럭스값이 목표하는 럭스값보다 높다면, 차량제어부(150)에 제어신호를 보내지 않고, 다시 노출정보추출부(120)에서 노출정보를 추출하도록 한다.
현재 추출한 노출값에 대응하는 럭스값이 목표하는 럭스값보다 낮다면, 현재 차량주위의 빛의 밝기가 낮다는 것으로, 제어부(130)는 차량제어부(150)로 차량용라이트 제어신호를 송신한다.
테이블저장부(140)는, 조리개 개방시간과 필름의 민감도에 따른 노출값과 이에 따른 럭스값을 저장한다. 노출값과 럭스값은 정확히는 아니지만, 반비례하는 관계에 있다. 제어부(130)는 노출값과 이에 대응하는 럭스값이 기재된 테이블을 저장하는 테이블저장부(140)에서 테이블과 관련한 데이터를 전송받는다.
전송받은 데이터에 따라, 노출정보추출부에서 추출된 노출정보의 노출값과 에 대응하는 럭스값과 목표럭스값을 비교한다.
차량제어부(150)는, 전자제어장치(ELECTRONIC CONTROL UNIT:ECU)중 어느하나일 수 있다. 전자제어장치에는 차체제어장치(BODY CONTROL MODULE:BCM), 엔진제어장치(ENGINE CONTORL MODULE:ECM)등이 있으며, 이에 한정하지 않는다.
차량제어부(150)는 차량의 여러 구성요소들을 제어하는 모듈로서, 본 발명에서는 제어부(130)로 부터, 제어신호를 수신하여, 차량용라이트의 온오프(on/off)또는 밝기조절등의 기능을 수행하도록 차량용라이트를 제어한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용라이트 제어방법을 도시한 순서도이다.
영상입력장치(110)는 차량 전방, 후방, 측방 등 차량의 어느위치에 위치할 수 있다. 영상입력장치(110)는 차량주위로 모든방향으로 영상을 촬영할 수 있다.(S201)
차량주위에 빛의 밝기에 따라서, 영상입력장치(110)내부의 조리개(112)개방시간과 필름(114)의 감도를 조정한다. 노출값(Exposure)는 조리개(112) 개방시간과 필름(114)감도의 곱으로 구할 수 있다. 이는 영상입력장치(100)의 자동노출조절기능에 따른 것이다.
노출정보추출부(120)는, 현재 차량주위에서 영상입력장치(110)로 들어오는 빛의 양에 따라 변화하는 조리개(112)와 필름감도(114)를 곱하여 노출정보를 추출할 수 있다.(S203)
테이블저장부(140)에 영상입력장치(110)내부의 조리개(112)개방시간과 필름(114)감도, 그리고 조리개(112)개방시간과 필름(114)감도를 곱한값인 노출값, 및 럭스값으로 구성된 테이블을 저장한다.(S205)
영상입력장치(110)는, 조도를 감지하는 조도센서가 없으므로 럭스값을 직접구할 수 없다. 조리개 개방시간과 필름감도를 곱한 노출값을 구하여, 테이블에 매칭시켜 럭스값을 구할 수 있다.
조도센서 없이도 차량 주위의 조도를 체크하여, 차량용라이트의 온오프(on/off) 혹은 밝기를 자동으로 조절할 수 있다. 조도센서를 이용하지 않음으로서, 차량의 설계와 구성이 간단해져, 설계자유도를 향상시키며, 비용을 절감할 수 있다.
제어부(130)는, 노출정보추출부(120)에서 추출한 노출정보를 테이블에 매칭시켜 대응하는 럭스값을 얻을 수 있다. 대응하는 럭스값과 목표럭스값을 비교, 판단한다.(S207)
대응하는 럭스값이 목표하는 럭스값보다 작은 경우, 제어부(130)는 차량제어부(150)로 차량용라이트 제어신호를 송신한다. 대응하는 럭스값이 목표하는 럭스값보다 큰 경우는, 차량용라이트를 작동시키지 않으므로, 차량제어부(150)로 제어신호를 전달하지 않는다. 다시 영상입력장치(110)로 부터 얻어지는 조리개 개방시간과 필름감도를 이용하여 노출정보를 추출하는 과정을 반복한다.
차량제어부(150)는, 차량용라이트를 제어하여, 차량용라이트를 온(on)하거나, 차량용라이트의 밝기를 밝게 조절할 수 있다.
도 3은, 테이블저장부(140)에 저장된 테이블을 예시한 도이다.
Total Gain은, 필름감도를 나타내는 파라미터값이다. Shutter Width는 조리개 개방시간을 나타내는 파라미터 값이다. Exposure는 Total Gain값과 Shutter Width값의 곱으로, 노출정보를 나타내는 파라미터 값이다.
Lux는 럭스값을 나타내는 파라미터값이다. Lux와 Exposure는 반비례관계에 있다.
테이블에서 기록된 것은 본 발명의 일실시예로, 시간에 따라 럭스값이 감소함에 따라, 목표럭스값과 비교하여 럭스값이 더 적다면, 차량용라이트의 밝기를 조절하게 된다.
대체적으로, 시간이 지나서 어두워짐에 따라서 럭스값이 감소하고, 조리개 개방시간은 증가한다. 조리개 개방시간이 증가함에 따라, 노출값도 증가한다.
도 4는 영상입력장치의 파라미터의 특성을 그래프로 나타낸 도이다.
도 3에서 설명한 바와 같이 Lux와 Exposure는 반비례관계에 있다.
110: 영상입력장치 120: 노출정보추출부
130: 제어부 140: 테이블저장부
150: 차량제어부

Claims (7)

  1. 차량주위를 촬영하는 영상입력장치;
    상기 영상입력장치로부터 노출정보를 추출하는 노출정보추출부;
    상기 추출한 노출정보에 기초하여 제어신호를 송신하는 제어부;및
    상기 제어부에서 송신한 상기 제어신호를 수신하여, 상기 차량의 라이트를 제어하는 차량제어부를 포함하는 차량용라이트 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 노출정보추출부는,
    상기 영상입력장치의 조리개개방시간과 필름감도를 이용하여 노출정보를 추출하는 차량용라이트 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 추출한 노출정보에 대응하는 럭스값에 관한 테이블을 저장하는 테이블 저장부를 더 포함하는 차량용라이트 제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 테이블에 기초하여 상기 추출된 노출정보에 대응하는 럭스값과 목표럭스값을 비교하여, 상기 럭스값이 목표럭스값보다 낮은 경우, 상기 차량제어부로 제어신호를 송신하는 차량용라이트 제어장치.
  5. 차량 주위를 촬영하는 단계;
    상기 차량 주위의 빛의 밝기에 따라 영상입력장치의 노출정보를 추출하는 단계;
    상기 추출된 노출정보에 기초하여 제어신호를 송신하는 단계;및
    상기 송신된 제어신호를 수신하여, 차량용라이트를 제어하는 단계를 포함하는 차량용라이트 제어방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 추출한 노출정보에 대응하는 럭스값에 관한 테이블을 저장하는 단계; 및 상기 테이블에 기초하여 상기 추출된 노출정보에 대응하는 럭스값과 목표럭스값을 비교하는 단계를 더 포함하는 차량용라이트 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 추출된 노출정보에 대응하는 럭스값과 목표럭스값을 비교하여, 상기 럭스값이 목표럭스값보다 낮은 경우, 차량용라이트를 제어하는 차량용라이트 제어방법.

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