KR20140088432A - 안개 감지 장치 - Google Patents

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KR20140088432A
KR20140088432A KR1020130000299A KR20130000299A KR20140088432A KR 20140088432 A KR20140088432 A KR 20140088432A KR 1020130000299 A KR1020130000299 A KR 1020130000299A KR 20130000299 A KR20130000299 A KR 20130000299A KR 20140088432 A KR20140088432 A KR 20140088432A
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최정필
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윤석원
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주식회사 오토산업
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Abstract

안개 감지 장치가 개시된다. 이 안개 감지 장치는 방출하고자 하는 광의 일부를 차단하여 방출하는 면광원 유닛, 상기 방출된 광으로부터 영상 신호를 생성하여 출력하는 촬영 유닛, 및 상기 촬영 유닛의 출력 단자를 통해 출력된 영상 신호의 휘도 분포에 따라 안개 발생 여부를 판단하는 제어 유닛을 포함한다.

Description

안개 감지 장치{Fog sensor}
본 발명은 안개 감지 장치에 관한 것으로, 특히 차량용 안개 감지 장치에 관한 것이다.
차량의 안전한 운행을 위해 안개를 감지하여 자동으로 안개등의 점등을 제어하며, 나아가 안개 농도까지도 감지하여 감지된 안개 농도에 따라 안개등의 조도를 자동으로 조절하는 기술이 잘 알려져 있다. 안개 감지 및 그 농도를 감지하기 위해 안개 센서(안개 감지 장치)가 사용되는데, 일반적으로 안개 센서는 안개 검출을 위해 레이저 광을 발생시키는 레이저 발생기와 레이저 광을 받아들이는 수광 소자 및 렌즈 등으로 구성되며, 레이저의 산란광을 측정하여 안개의 농도를 검출한다. 그러나 이러한 검출 방식의 안개 센서는 고가이어서 고급차량을 제외하고는 사실상 차량 적용에 사실상 한계가 있다.
관련 기술로서, 국내공개특허공보 제10-2012-0017630호에는 기존 방식에 추가하여 온도와 습도를 검출하여 이슬점을 탐색하고 그 탐색 결과에 따라 안개 농도를 측정함으로써 정확한 안개 농도의 측정을 가능하게 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 이 종래 기술은 기존의 안개 농도 측정 방식을 그대로 유지한 채 그 측정 결과의 정확성을 높이기 위하여 온도/습도 검출을 위한 추가 구성을 더 둔 것이므로, 언급한 문제점을 해소하고 있지는 못하다.
본 발명은 저가로 구현 가능하면서도 안개 농도를 정확히 감지할 수 있도록 하는 안개 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 안개 농도 검출을 위한 연산량을 낮출 수 있는 안개 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 안개 감지 장치는 방출하고자 하는 광의 일부를 차단하여 방출하는 면광원 유닛, 상기 방출된 광으로부터 영상 신호를 생성하여 출력하는 촬영 유닛, 및 상기 촬영 유닛의 출력 단자를 통해 출력된 영상 신호의 휘도 분포에 따라 안개 발생 여부를 판단하는 제어 유닛을 포함한다. 상기 제어 유닛은 안개 발생시 안개 발생 정도를 더 판단한다.
상기 면광원 유닛은 상기 변환된 광의 일부를 차단하기 위한 패턴이 형성된 패턴 시트를 포함한다.
나아가 상기 안개 감지 장치는 상기 면광원 유닛과 상기 촬상 유닛 사이에 위치하는 대물 렌즈 또는 투과형 스크린을 더 포함한다.
상기 제어 유닛은 상기 출력 단자들 중 일부 출력 단자를 통해 출력되는 영상 신호만을 취한다. 그리고 상기 제어 유닛은 상기 출력 단자들 중 일부 출력 단자를 통해 출력되는 영상 신호를 미리 설정한 휘도 영역별로 분류하는 카운터부를 포함한다.
나아가 상기 제어 유닛은 상기 일부 출력 단자를 통해 출력되는 n개의 영상 신호를 2n개의 직렬신호로 변환하여 출력하는 디코더를 더 포함한다.
상기 카운터부는 2n개의 버퍼, 및 상기 디코더의 2n개의 출력 단자에서 출력되는 펄스 신호의 개수를 카운트하여 상기 버퍼들 중 대응되는 버퍼로 전송하는 2n개의 카운터를 포함한다.
나아가 상기 카운터부는 상기 출력 단자를 통해 출력되는 수평 동기 신호를 카운트하고, 그 카운트한 값이 설정된 수평 라인 수에 도달하면 상기 카운터부의 각 카운터로 신호를 송신하는 수평 라인 카운터를 더 포함한다.
본 발명에 따른 안개 감지 장치는 안개 농도를 정확히 검출할 수 있으면서도 기존에 비해 저가로 구현 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 안개 감지 장치는 백라이트와 저가 이미지 센서와 8비트 CPU와 단일 플라스틱 렌즈로 구현 가능하므로, 기존에 비해 저가로 구현될 수 있어서 가격 대비 성능 면에서 상당한 우위를 차지할 수 있다.
또한 본 발명은 안개 농도 검출에 필요한 데이터 용량, 즉 촬영 유닛에서 출력되는 데이터 사이즈를 줄이면서도 안개 농도를 정확히 검출하는 효과를 창출한다. 이는 안개 감지 장치를 제작하는 데 발생하는 제작 단가를 현저히 절감시킨다. 예를 들어, 이미지 센서의 출력이 가로 픽셀 수 640개, 세로 픽셀 수 480개, 프레임 수가 초당 30개일 경우 초당 출력되는 데이터량은 최소 73Mpbs인데 반해, 본 발명의 일 실시예에 따라 n을 3으로 하고 수령 라인 카운터를 4로 할 경우 7680bps가 되므로 저렴한 제어기를 사용할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 안개 감지 원리를 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 개념에 따른 카메라 영상 예시도.
도 3은 도 2의 카메라 출력 신호에 대한 휘도 히스토그램을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안개 감지 장치 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면광원 유닛을 나타낸 도면.
도 6은 휘도 그룹별 픽셀 분포를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 안개 감지 장치의 개략적인 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 유닛의 출력 데이터 사이즈 감소를 위한 제어 유닛 블록도.
도 9는 촬영 유닛의 출력 영상 화면 예시도.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 안개 감지 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 개념에 따른 카메라 영상 예시도이며, 도 3은 도 2의 카메라 출력 신호에 대한 휘도 히스토그램을 나타낸 도면이다.
우선, 본 발명의 일 양상에 따른 안개 감지 장치는 면광원(백라이트)을 이용하는데, 이 면광원은 방출하고자 하는 광의 일부를 차단하고 방출함에 특징이 있다. 이를 위해, 면광원은 도 1에 도시된 바와 같이 줄무늬 형태일 수 있다. 즉, 도 1과 같은 줄무늬 패턴을 통해 검은 부분에서는 광이 방출되지 않게 된다. 여기서 일부 광의 방출을 방지하기 위한 패턴은 줄무늬 형태를 예로 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 격자형 등 다양한 형태의 패턴이 가능하다. 면광원 유닛(100)에서 방출된 평행광은 촬영 유닛(200)에 의해 촬영되며, 그 영상은 도 2의 (a)와 같다. 그러나 만일 안개 발생시에는 빛이 산란되어 도 2의 (b)와 같은 카메라 영상이 생성되며, 안개가 짙을 시에는 도 2의 (c)와 같은 카메라 영상이 생성된다. 이해를 돕기 위해, 줄무늬형 면광원과 동일한 패턴의 가상 스크린(400)이 존재한다고 가정한다. 면광원 유닛(100)에서 방출된 평행광은 평행하게 진행하여 가상 스크린(400)의 대응되는 도달점에 도달하게 되나, 만일 평행광이 안개 입자에 부딪히면 산란되어(Forward Scattering) 가상 스크린(400)의 검은 부분으로 입사된다. 이에 따라 밝은 부분은 어두워지고 어두운 부분은 밝아지는 빛의 산란 현상이 발생하게 된다.
제어 유닛(300)은 카메라 영상을 가지고 산란 정도를 휘도 히스토그램으로 분석한다. 안개 농도 레벨에 따른 휘도 히스토그램이 도 3에 예시되어 있다. X축은 휘도 값을 나타내는데, 휘도 값은 도 3에 예시된 바와 같이 8개의 그룹(G0 ∼ G7)으로 나뉠 수 있다. G0은 가장 어두운 휘도 값으로 묶인 그룹이며, G7은 가장 밝은 휘도 값으로 묶인 그룹이다. 그리고 Y축은 픽셀 수를 나타낸다. 카메라 영상이 도 2의 (a), (b), (c)와 같을 때의 휘도 히스토그램은 도 3의 (a), (b), (c)와 같이 나타난다. 제어 유닛(300)은 이러한 휘도 히스토그램 결과로부터 안개 농도 레벨을 판단하게 된다. 즉, 제어 유닛(300)은 도 3의 (a)와 같은 결과가 얻어진 경우에는 안개 없음이라는 판단을 할 수 있고, 도 3의 (b)와 같은 결과가 얻어진 경우에는 중간 안개라는 판단을 할 수 있으며, 도 3의 (a)와 같은 결과가 얻어진 경우에는 짙은 안개라는 판단을 할 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안개 감지 장치 블록도이며, 도 5는 도 4에 도시된 면광원 유닛 예시도이며, 도 6은 휘도 그룹별 픽셀 분포를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 안개 감지 장치는 면광원 유닛(100)과 촬상 유닛() 및 제어 유닛(300)을 포함한다. 면광원 유닛(100)은 백라이트를 광원으로 채택한 유닛이다. 잘 알려진 바와 같이, 백라이트를 광원으로 채택한 유닛은 광학 구성으로서 광원과 도광판을 포함을 포함한다. 광원인 램프로는 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 사용될 수 있다. 도광판(Light Guide Plate, LGP)은 광 유도를 목적으로 하는 것으로서, 선 혹은 점광원을 면광원 형태로 변환하여 패널(panel)로 향하게 하는 역할을 한다. 참고로 도광판은 대부분 PMMA(Poly Methyl Metharylate Acrylate)라는 재질로 만들어지며, 그 종류는 형상에 따라 에지 타입(Edge Type)과 플레이트 타입(Plate Type)으로 구분할 수도 있다.
나아가 면광원 유닛(100)은 광원과 도광판 외에 광 반사를 목적으로 하는 반사 시트(Reflector Sheet)와 램프 커버(Lamp Cover), 광 확산을 목적으로 하는 확산 시트(Diffuser Sheet)와 확산판(Diffuser Plate), 광 향상을 목적으로 하는 프리즘 시트(Prism Sheet) 중 적어도 일부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 본 발명의 일 양상에 따라 면광원 유닛(100)은 방출하고자 하는 광의 일부를 차단하기 위한 패턴이 형성된 패턴 시트를 더 포함하며, 그 예는 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 면광원 유닛(100)은 지지 프레임(110)의 내측 하부에 광원(120)과 도광판(130) 및 반사시트(140) 마련되어 있고, 도광판(130)의 상측에 확산 시트(150)와 프리즘 시트(160) 및 보호 시트(170)가 차례로 배치되는 구조로 이루어질 수 있다. 그리고 패턴 시트(180)가 더 배치되는데, 일 예로 도시된 바와 같이 패턴 시트(180)는 확산 시트(150)와 프리즘 시트(160)의 사이에 배치될 수 있다. 여기서 패턴 시트(180)에 형성된 패턴은 다양한 형태가 가능하다.
촬영 유닛(200)은 렌즈계(210)와 이미지 센서(220)와 이득 제어부(230)와 A/D 변환부(240) 및 신호 처리부(250)를 포함한다. 렌즈계(210)는 하나의 플라스틱 렌즈로 이루어질 수 있다. 이미지 센서(220)는 영상 캡처를 위한 센서로서, CCD(Charge-Coupled Device) 혹은 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 이미지 센서일 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 이미지 센서(220)는 화소 어레이(221)와 광전 변환부(222)를 포함한다. 화소 어레이(221)는 렌즈계(210)를 통과한 빛에 반응하여 전하를 축적하며, 광전 변환부(222)는 광도전소자(CDS)로서, 화소 어레이(221)에 축적되어 있는 전하를 전기적인 신호로 변환한다. 이득 제어부(230)는 광전 변환부(222)에서 변환된 전기적인 신호를 주어진 이득(gain)에 따라 증폭시키며, A/D 변환부(240)는 이득 제어부(230)에서 증폭된 전기적인 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 그리고 신호 처리부(250)는 디지털로 변환된 촬상 신호를 휘도(luminance)를 갖는 영상 신호로 처리하여 이미지 프레임을 제공한다.
제어 유닛(300)은 CPU일 수 있다. 이 제어 유닛(300)은 신호 처리부(250)로부터 제공되는 영상 신호, 즉 이미지 프레임을 구성하는 픽셀들 각각의 휘도 값을 계산하여 휘도 분포를 파악한다. 이로부터 휘도 히스토그램이 얻어지며, 이에 대한 예가 도 6에 도시되어 있다. 휘도 그룹별 픽셀 단위의 휘도 값 범위가 지정되며, 그 휘도 값 범위는 표 1과 같을 수 있다.
휘도 그룹 휘도 값 범위
G0 0 ~ 31
G1 32 ~63
G2 64 ~ 95
G3 96 ~ 127
G4 128 ~159
G5 160 ~ 191
G6 192 ~ 223
G7 224 ~ 255
도 6을 통해 휘도 그룹별 픽셀 수를 확인할 수 있으며, 이로부터 안개 발생 여부가 파악될 수 있다. 또한 안개 발생시에는 안개가 발생한 정도, 즉 안개 농도 레벨도 파악될 수 있다. 즉, 도 6의 (a)는 어두운 G1과 밝은 G7에 속하는 픽셀 수가 가장 많은 경우로 이는 안개가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있는 근거가 되고, 도 6의 (b)는 G1과 G7에 속한 픽셀 수가 줄고 G2에 속하는 픽셀 수가 증가한 경우로 이는 안개가 어느 정도 발생한 것으로 판단할 수 있는 근거가 되며, 도 6의 (c)는 G1과 G7에 속한 픽셀 수가 많이 줄고 G2에 속한 픽셀 수가 많이 증가한 경우로 짙은 안개가 발한 것으로 판단할 수 있는 근거가 된다. 이 같이 휘도 분포 결과로부터 안개가 발생하였는지, 발생하였으면 어느 정도인지가 판단될 수 있다. 참고로, 도 6에서는 안개 농도 레벨을 ‘안개 없음’, ‘중간 안개’, ‘짙은 안개’의 세 레벨로 나누었으나, 이는 예시적인 것으로 더 많은 레벨로 나뉠 수 있다. 휘소 히스토그램별 안개 레벨 정보는 휘도 분포에 대응되게 룩업 테이블로 구성되어 메모리에 기저장되어 있을 수 있으며, 아니면 안개가 발생하지 않은 경우의 휘도 히스토그램을 기준으로 휘도 히스토그램의 변화에 따라 안개 농도 레벨이 능동적으로 결정될 수도 있다. 이 같이 안개 농도 레벨이 파악되면, 안개등의 조도를 적절히 조절할 수 있게 된다.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 안개 감지 장치는 대물 렌즈(500)를 더 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 대물 렌즈(500)는 면광원 유닛(100)과 촬영 유닛(200) 사이에 위치하여 면광원 유닛(100)에서 방출되는 모든 광이 촬영 유닛(200)으로 입사되도록 하는 역할을 한다. 이 같이 대물 렌즈(500)를 두면 마치 대물 렌즈(500)의 앞에 도 1에서 설명한 가상 스크린(400)이 존재하는 것과 같은 효과가 발휘된다. 즉, 면광원 유닛(100)과 가상 스크린(400) 사이에 존재하는 모든 안개 입자에 대한 빛의 산란 현상을 검출해 낼 수 있게 되는 것이며, 이는 결국 보다 정확한 휘도 분포 결과를 얻어낼 수 있게 한다. 즉, 안개 감지 영역을 넓히는 역할을 한다. 이에 따라 안개 발생 정도가 정밀히 파악된다.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 안개 감지 장치는 대물 렌즈(500) 대신에 투과형 스크린을 더 포함할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 예에서 대물 렌즈(500) 대신에 투과형 스크린이 면광원 유닛(100)과 촬영 유닛(200) 사이에 위치하는 것이다. 이 투과형 스크린은 대물 렌즈(500)와 마찬가지로 안개 감지 영역을 더 넓히는 역할을 한다.
도 7은 본 발명에 따른 안개 감지 장치의 개략적인 구성도이다.
도시된 바와 같이, 안개 감지 장치의 하우징은 베이스부(600)와 제1블록부(700) 및 제2블록부(800)를 포함한다. 베이스부(600)는 윗면이 평평한 형태로 이루어질 수 있다. 그리고 제1블록부(700)는 베이스부(600) 윗면의 일측에 일정 높이만큼 돌출된 형태로 이루어질 수 있다. 제2블록부(800)는 베이스부(600) 윗면의 타측에 제1블록부(700)와 이격되어 일정 높이만큼 돌출된 형태로 이루어질 수 있는데, 제1블록부(700)와 마주하게 배치된다. 제1블록부(700)에는 면광원 유닛(100)이 설치되며, 이 면광원 유닛(100)은 제1블록부(700) 측으로 평행광을 방출한다. 제2블록부(800)에는 촬영 유닛(200)이 설치되며, 이 촬영 유닛(200)은 면광원 유닛(100)에서 방출된 광을 촬영한다. 추가로, 도시된 바와 같이 제2블록부(800)에는 대물 렌즈(500)가 설치될 수 있으며, 대물 렌즈(500) 대신에 투과형 스크린이 설치될 수 있다. 그리고 제어 유닛(300)은 제2블록부(800) 혹은 베이스부(600)에 설치될 수 있다. 이 같은 구조를 통해, 안개 감지 장치는 제1블록부(700)에 제2블록부(800) 사이에 안개 입자가 존재할 시에 산란 현상을 감지하여 안개 발생 여부를 판단할 수 있게 된다. 이상과 같은 안개 감지 장치는 직사광선이 닿지 않는 곳에 장착됨이 바람직하며, 일 예로 차량 하부에 장착될 수 있다.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 제어 유닛(300)은 촬영 유닛(200)의 출력 단자들 중 일부 출력 단자를 통해 출력되는 영상 신호만을 취하여 휘도 분포를 분석한다. 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 우선, 이미지 센서(220)는 CMOS 이미지 센서인 것으로 가정하여 설명한다. CMOS 이미지 센서가 채택된 촬영 유닛(200)은 통상적으로 8개의 휘도 출력 신호와 수평 동기 신호(H-sync) 및 수직 동기 신호(V-sync)를 출력한다. 촬영 유닛(200)은 8개의 휘도 출력 단자를 통해 픽셀 단위로 통상 각 단자별로 1비트의 데이터를 출력한다. 본 발명의 일 양상에 따른 제어 유닛(300)은 촬영 유닛(200)의 휘도 출력 단자 중 일부 출력 단자를 통해 출력되는 휘도 출력 데이터를 사용하여 휘도 분포를 분석함으로써 휘도 출력의 데이터 사이즈를 획기적으로 줄일 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(300)은 8개의 휘도 출력 단자들(D0 ~ D7) 중 세 개 단자(D5, D6, D7)를 통해 출력되는 픽셀 데이터만을 가지고 휘도 분포를 분석한다.
이하 상술한 추가적인 양상에 대해 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 유닛의 출력 데이터 사이즈 감소를 위한 제어 유닛 블록도이다.
도 8에 도시된 제어 유닛(300)은 하나의 이미지 프레임을 구성하는 모든 영상 신호를 가지고 휘도 분포를 파악하는 것이 아니라, 일부 영상 신호만을 가지고 휘도 분포를 파악함으로써 휘도 분포 파악에 필요한 데이터 사이즈를 줄이고자 한 것이다. 이를 위한 제어 유닛(300)은 카운터부(320)와 제어부(330)를 포함한다. 카운터부(320)는 ASIC으로 구현 가능하며, 제어부(330)는 CPU일 수 있는데 8비트 CPU일 수 있다. 카운터부(320)는 촬영 유닛(200)의 출력 단자들 중 일부인 n개의 출력 단자를 통해 출력되는 각 픽셀들의 이진 신호를 바탕으로 각 픽셀들을 미리 설정한 휘도 영역별로 분류한다. 즉, 카운터부(320)는 촬영 유닛(200)의 출력 단자들 중 선택된 n개의 출력 단자를 통해 픽셀 단위로 출력되는 이진 영상 신호를 바탕으로 동일한 영상 신호를 갖는 픽셀별로 분류하여 그 개수를 카운트하는 것이다. 촬영 유닛(200)의 출력 단자들 중 n개의 출력 단자를 통해 출력되는 이진 영상 신호가 동일한 픽셀들의 개수를 카운트하여 그룹화하는 것으로서, n개의 출력 단자를 선택하는 경우 생성될 수 있는 그룹의 수는 총 2n개가 된다. 예를 들어, 3개의 출력 단자를 선택하는 경우 생성될 수 있는 그룹은 표 2와 같이 총 8개의 그룹이며, 표 2의 그룹명은 표 1의 휘도 그룹과 동일한 것이다.
D7 D6 D5 그룹명 패턴값
0 0 0 G0 휘도가 0부터 31의 값을 갖는 픽셀의 총 개수
0 0 1 G1 휘도가 32부터 63의 값을 갖는 픽셀의 총 개수
0 1 0 G2 휘도가 64부터 95의 값을 갖는 픽셀의 총 개수
0 1 1 G3 휘도가 96부터 127의 값을 갖는 픽셀의 총 개수
1 0 0 G4 휘도가 128부터 159의 값을 갖는 픽셀의 총 개수
1 0 1 G5 휘도가 160부터 191의 값을 갖는 픽셀의 총 개수
1 1 0 G6 휘도가 192부터 223의 값을 갖는 픽셀의 총 개수
1 1 1 G7 휘도가 224부터 255의 값을 갖는 픽셀의 총 개수
카운터부(320)는 촬영 유닛(200)의 선택된 출력 단자를 통해 출력되는 펄스의 개수를 카운트하여 각 그룹의 패턴값으로 저장한다. 그리고 제어부(330)는 카운터부(320)의 카운트 결과를 바탕으로 휘도 분포를 파악한다. 즉, 제어부(330)는 표 1의 각 그룹에 카운트되느 펄스 신호의 수를 바탕으로 휘도 히스토그램을 생성하여 휘도 분포를 파악한다.
나아가 제어 유닛(300)은 디코더(310)를 더 포함할 수 있다. 디코더(310)는 촬영 유닛(200)의 출력 단자들 중 임의로 선택된 n개의 출력 단자를 통해 출력되는 이진 영상 신호를 2n개의 직렬 신호로 변환하여 출력한다. 즉, 위에서 예를 든 바와 같이 선택된 출력 단자가 D5, D6, D7이라면 세 개의 출력 단자에서 출력되는 이진 값을 8개의 직렬 신호로 변환한다.
그리고 카운터부(320)는 2n개의 버퍼(322) 및 그 2n개의 버퍼(322)에 각각 대응되는 2n개의 카운터(321)를 포함할 수 있다. 2n개의 카운터(321)는 디코더(310)에서 변환되어 출력되는 직렬 신호의 상승 펄스 신호 개수를 카운트하여 대응되는 버퍼(322)에 기록한다. 즉, 카운터 0부터 카운터 (2n-1)은 각각 디코더(310)에서 변환되어 출력되는 펄스의 개수를 카운트하여 대응되는 버퍼(322)에 기록하는 것이다.
추가로 카운터부(320)는 수평 라인 카운터(323)를 더 포함할 수 있다. 수평 라인 카운터(323)는 촬영 유닛(200)에서 출력되는 수평 동기 신호를 카운트하고, 그 카운트한 값이 설정된 수평 라인 수에 도달하면 카운터부(320)의 각 카운터(321)로 신호를 송신한다. 이때 수평 라인 카운터(323)에서 각 카운터(321)로 전송되는 신호는 각 카운터(321)로 하여금 버퍼(322)에 카운트 값을 전송하여 기록하도록 하는 제어 신호이다. 카운터부(320)의 각 카운터(321)는 수평 라인 카운터(323)로부터 제어 신호를 수신하면 펄스 신호의 개수를 카운트한 값을 버퍼(322)에 전송하여 기록한다. 그리고 제어부(330)는 촬영 유닛(200)의 출력 영상 화면을 여러 구역으로 나누기 위한 수평 라인 카운터(323)의 수평 라인 수를 설정할 수 있다.
도 9는 촬영 유닛의 출력 영상 화면 예시도이다.
촬영 유닛(200)은 수평 동기 신호(H-sync)와 수직 동기 신호(V-sync)를 출력한다. 제어부(330)가 감지 영역을 분할하기 위한 수평 라인 수를 설정하면, 수평 라인 카운터(323)는 그 설정된 수평 라인 수 단위로 촬영 유닛(200)에서 출력되는 수평 라인 수를 카운트하다가 설정된 수평 라인 수에 도달하면 각 카운터(321)에서 제어 신호를 송신하여 카운트한 값을 버퍼(322)에 기록하도록 하는 것이다. 이때 각 버퍼(322)는 대응되는 각 카운터(321)로부터 카운트 값을 전송받으면 새로 카운트하도록 각 카운터(321)에 신호를 송신한다. 그리고 각 카운터(321)는 대응되는 버퍼(322)로부터 신호를 수신하면 수평 라인 카운터(323)로부터 제어신호를 수신할 때까지 펄스 신호의 개수를 새로 카운트한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 면광원 유닛 110 : 지지 프레임
120 : 광원 130 : 도광판
140 : 반사 시트 150 : 확산 시트
160 : 프리즘 시트 170 : 보호 시트
180 : 패턴 시트 200 : 촬영 유닛
210 : 렌즈계 220 : 이미지 센서
221 : 화소 어레이 222 : 광전 변환부
230 : 이득 제어부 240 : A/D 변환부
250 : 신호 처리부 300 : 제어 유닛
310 : 디코더 320 : 카운터부
321 : 카운터 322 : 버퍼
323 : 수평 라인 카운터 330 : 제어부

Claims (12)

  1. 방출하고자 하는 광의 일부를 차단하여 방출하는 면광원 유닛;
    상기 방출된 광으로부터 영상 신호를 생성하여 출력하는 촬영 유닛; 및
    상기 촬영 유닛의 출력 단자를 통해 출력된 영상 신호의 휘도 분포에 따라 안개 발생 여부를 판단하는 제어 유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 안개 발생시 안개 발생 정도를 더 판단하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 면광원 유닛은 상기 변환된 광의 일부를 차단하기 위한 패턴이 형성된 패턴 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 면광원 유닛과 상기 촬상 유닛 사이에 위치하는 대물 렌즈;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 면광원 유닛과 상기 촬상 유닛 사이에 위치하는 투과형 스크린;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 출력 단자들 중 일부 출력 단자를 통해 출력되는 영상 신호만을 취하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어 유닛은 :
    상기 출력 단자들 중 일부 출력 단자를 통해 출력되는 영상 신호를 미리 설정한 휘도 영역별로 분류하는 카운터부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 유닛은 :
    상기 일부 출력 단자를 통해 출력되는 n개의 영상 신호를 2n개의 직렬신호로 변환하여 출력하는 디코더;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 카운터부는 :
    2n개의 버퍼; 및
    상기 디코더의 2n개의 출력 단자에서 출력되는 펄스 신호의 개수를 카운트하여 상기 버퍼들 중 대응되는 버퍼로 전송하는 2n개의 카운터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 카운터부는 :
    상기 출력 단자를 통해 출력되는 수평 동기 신호를 카운트하고, 그 카운트한 값이 설정된 수평 라인 수에 도달하면 상기 카운터부의 각 카운터로 신호를 송신하는 수평 라인 카운터;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 카운터부의 각 카운터는 상기 수평 라인 카운터로부터 신호를 수신하면 펄스의 개수를 카운트한 값을 버퍼에 전송하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 버퍼들은 상기 카운터들 중 대응되는 카운터로부터 카운트 값을 전송받으면 새로 카운트하도록 해당 카운터에 신호를 송신하며,
    상기 카운터들은 상기 버퍼들 중 대응되는 버퍼로부터 신호를 수신하면 새로 펄스의 개수를 카운트하는 것을 특징으로 하는 안개 감지 장치.
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