KR20160126649A - 차량 장착용 카메라 - Google Patents

차량 장착용 카메라 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 장착용 카메라에 관한 것으로, 본 발명에 따른 장치는 미리 정해진 간격으로 이격되어 복수의 영상을 획득하는 제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈을 포함하고, 제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈은 카메라의 촬영 범위 내에서 광축이 서로 교차하도록 설치된다. 본 발명에 의하면, 암각 영역의 발생을 없애고 카메라의 시야를 넓힐 수 있게 된다.

Description

차량 장착용 카메라{Camera For Vehicle}
본 발명은 차량 장착용 카메라에 관한 것으로, 보다 자세하게는 차량의 주변을 감시하거나 주행을 모니터링하기 위해 사용되는 차량 장착용 카메라에 관한 것이다.
최근에는 자동차 산업의 발달로 인해 1 가구 1 자동차 시대라고 할 정도로 차량의 보급이 상용화되었고, 차량의 안전도를 향상시키고 운전자의 편의를 도모하기 위하여 다양한 첨단 전자 기술이 차량에 적용되고 있다.
이러한 첨단 전자 기술 중에서 차량의 주변 환경을 촬영하여 표시함으로써 운전자가 차량의 주변 환경을 육안을 통해 편리하고 정확하게 인식할 수 있도록 하는 시스템이 보편적으로 사용되고 있다. 이러한 시스템은 차량의 전방, 후방, 좌우측에 각각 설치된 카메라를 통해 차량의 전방, 후방, 좌우측을 촬영하고, 촬영된 영상을 화면 상에 표시하여 운전자가 차량의 주변 상황을 정확하게 인식할 수 있도록 한다. 그리고, 시스템은 주행 중 또는 주차 시의 영상 정보를 제공할 뿐만 아니라 차량의 주행 속도, 가속도, 조향각, 비상등의 동작 상태 또는 각종 램프의 구동 여부 등의 데이터를 기록하는 센서 장치와, 주행 중 또는 주차 시의 영상 정보를 실시간 녹화 저장하는 영상 기록 장치를 구비하여 사고 발생 시 증거 자료로 사용하도록 한다.
그러나, 종래의 시스템은 차량에 설치되는 카메라의 촬영 가능 각도가 한정되어 있기 때문에 카메라의 시야 범위가 좁아져 차량의 주변을 감시하거나 주행을 모니터링하는데 한계가 있었다. 즉, 카메라의 유효 촬영 각도가 좁기 때문에 사각지대가 발생하여 운전자에게 정확한 영상 정보를 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
한국공개특허공보 제1997-0038088호 (공개일 1997. 07. 24.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카메라가 쌍을 이루는 제1 및 제2 카메라 모듈로 구현되도록 하되, 제1 및 제2 카메라 모듈의 광축이 카메라의 촬영 범위 내에서 서로 교차하도록 설치하여 암각 영역의 발생을 없애고 카메라의 시야를 넓힐 수 있는 차량 장착용 카메라를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 명시적으로 언급된 목적 이외에도, 후술하는 본 발명의 구성으로부터 달성될 수 있는 다른 목적도 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량 장착용 카메라는 미리 정해진 간격으로 이격되어 복수의 영상을 획득하는 제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈을 포함하고, 상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈은 상기 카메라의 촬영 범위 내에서 광축이 서로 교차하도록 설치된다.
상기 제1 카메라 모듈의 광축과, 상기 제1 및 제2 카메라 모듈이 설치된 차량의 표면에 대응되는 기준선이 이루는 각도는 0° ~ 90°이고, 상기 제2 카메라 모듈의 광축과, 상기 제1 및 제2 카메라 모듈이 설치된 차량의 표면에 대응되는 기준선이 이루는 각도는 90° ~ 180°일 수 있다.
상기 제1 카메라 모듈의 광축 및 상기 제2 카메라 모듈의 광축이 이루는 각도는 30° ~ 60°일 수 있다.
상기 미리 정해진 간격은 20㎜ ~ 30㎜일 수 있다.
상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈은 화각이 각각 90° ~ 180°일 수 있다.
상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈은 일체형으로 장착될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 따른 차량 장착용 카메라에 따르면, 카메라가 쌍을 이루는 제1 및 제2 카메라 모듈로 구현되도록 하되, 제1 및 제2 카메라 모듈의 광축이 카메라의 촬영 범위 내에서 서로 교차하도록 설치하여 암각 영역의 발생을 없애고 카메라의 시야를 넓힐 수 있는 장점이 있다.
그리고, 제1 및 제2 카메라 모듈의 촬영 범위가 겹쳐지는 매칭 영역이 넓어지고, 제1 및 제2 카메라 모듈의 조립 시 작은 사이즈로 구성할 수 있을 뿐만 아니라 근접하여 다가오는 작은 물체가 시야에서 사라지지 않는 장점이 있다.
또한, 제1 및 제2 카메라 모듈에서 바라보는 영역이 빛의 영향을 동일하게 받는 공간에 존재하므로 빛의 영향으로 인해 제1 및 제2 카메라 모듈에서 촬영된 영상의 밝기가 가변되는 문제점을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 상술된 것에 국한되지 않고 후술하는 본 발명의 구성으로부터 도출될 수 있는 다른 효과도 본 발명의 효과에 포함된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 장착용 카메라의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 카메라 모듈의 제1 및 제2 광축을 나타내는 도면이다.
도 3은 일반적인 제1 및 제2 카메라 모듈의 설치 상태 및 촬영 범위를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 카메라 모듈의 촬영 범위를 보여주는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 제1 및 제2 카메라 모듈 간의 간격 차이에 따른 매칭 영역의 변화를 보여주는 도면이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 장착용 카메라의 구성도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 카메라 모듈의 제1 및 제2 광축을 나타내는 도면, 도 3은 일반적인 제1 및 제2 카메라 모듈의 설치 상태 및 촬영 범위를 보여주는 도면 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 카메라 모듈의 촬영 범위를 보여주는 도면을 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 차량 장착용 카메라(100)는 차량(50)에 장착되고, 파노라마(panorama) 카메라 등으로 이루어질 수 있다. 파노라마 카메라는 렌즈가 회전해서 넓은 각도를 촬영할 수 있는 특수한 카메라로, 렌즈 회전식과 광각 렌즈형의 두가지 방식을 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 차량(50)의 후방에 장착되어 차량(50)의 후방을 감시하는 카메라를 예로 들어 설명하도록 한다. 하지만, 차량 장착용 카메라(100)는 차량의 후방에 한정되지 않고, 차량(50)의 좌측, 우측이나 전방 등을 감시하는 카메라에 대해서도 적용될 수 있다.
차량 장착용 카메라(100)는 쌍을 이루는 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)을 포함할 수 있다.
제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)은 미리 정해진 간격으로 이격되고, 복수의 영상을 획득할 수 있다. 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)은 촬영된 영상을 획득하는 이미지 센서 등으로 이루어질 수 있으며, 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)에서 획득된 복수의 영상은 제어부(미도시)로 전달되어 하나의 영상으로 조합될 수 있다. 이때, 제1 카메라 모듈(120)의 촬영 범위와 제2 카메라 모듈(140)의 촬영 범위가 겹쳐지는 영역(이하, ‘매칭 영역’이라고 함)은 제어부(미도시)에서 수행되는 영상 매칭을 통해 영상에 있는 노이즈를 제거하고 왜곡을 보정할 수 있게 된다.
예컨대, 제1 카메라 모듈(120)의 촬영 범위가 BVC+VA1 영역이고, 제2 카메라 모듈(140)의 촬영 범위가 BVC+VA2 영역인 경우, 각 카메라 모듈에서 촬영된 복수의 영상을 하나의 영상으로 조합할 때 제1 카메라 모듈(120)의 촬영 범위와 제2 카메라 모듈(140)의 촬영 범위가 겹쳐지는 매칭 영역(BVC 영역)이 생성되고, 매칭 영역(BVC 영역)은 제어부(미도시)에서 영상 매칭을 통해 노이즈를 제거하고 왜곡을 보정하여 보다 선명하고 정확한 영상을 생성할 수 있게 된다.
이와 같이, 쌍을 이루는 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)의 설치 방향(촬영 범위)에 따라 매칭 영역이 조정되기 때문에 제1 카메라 모듈(120)의 촬영 범위와 제2 카메라 모듈(140)의 촬영 범위를 모두 확인하면서 최적인 방향에 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)을 설치하는 것이 중요하다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)을 최적의 방향에 설치하기 위한 방법에 대하여 보다 자세하게 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 제1 카메라 모듈(120)의 제1 광축(OL1) 및 제2 카메라 모듈(140)의 제2 광축(OL2)은 카메라(100)의 촬영 범위 내에서 서로 교차하도록 설치될 수 있다. 이때, 제1 광축(OL1)과, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)이 설치된 차량(50)의 표면에 대응되는 기준선(REF)이 이루는 각도(θOL1)는 0° ~ 90°이고, 제2 광축(OL2)과, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)이 설치된 차량(50)의 표면에 대응되는 기준선(REF)이 이루는 각도(θOL2)는 90° ~ 180°일 수 있다. 기준선(REF)은 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)이 설치된 차량(50)의 표면으로부터 일정 거리 이격되어 위치하고, 차량(50)의 진행 방향에 대하여 수직으로 배치된 가상선을 의미할 수 있다.
제1 카메라 모듈(120)의 제1 광축(OL1) 및 제2 카메라 모듈(140)의 제2 광축(OL2)이 이루는 각도는 30° ~ 60°일 수 있다.
한편, 도 3에서와 같이, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)의 광축이 카메라(100)의 촬영 범위 외에서 서로 교차(Outer Cross Section)하도록 설치하면, 암각 영역(D 영역)이 발생되어 차량의 운전자가 확인할 수 없는 사각지대가 발생될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)의 조립 시 공간 확보를 위해 작은 사이즈로 구성될 수 없으며, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)이 겹치는 매칭 영역(M)이 좁아질 뿐만 아니라, 매칭 영역(M)의 시작점(S)이 카메라(100)가 보이는 영역과 상당히 떨어져 있게 된다.
하지만, 도 1 및 도 4에서와 같이, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)의 광축이 카메라(100)의 촬영 범위 내에서 서로 교차(Inner Cross Section)하도록 설치하면, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)의 촬영 범위가 겹치는 매칭 영역(BVC)이 넓어지기 때문에 유리하며, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)의 조립 시 작은 사이즈로 구성할 수 있다. 그리고, 근접하여 다가오는 작은 물체가 시야에서 사라지지 않으며, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)에서 바라보는 영역이 빛의 영향을 동일하게 받는 공간에 존재하므로 빛의 영향으로 인해 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)에서 촬영된 영상의 밝기가 가변되는 문제점을 줄일 수 있다.
이때, 제1 카메라 모듈(120)의 제1 화각(θVL1)은 90° ~ 180°이고, 제2 카메라 모듈(140)의 제2 화각(θVL2)은 90° ~ 180°일 수 있다. 즉, 제1 카메라 모듈(120)의 VL1과 기준선(REF)이 이루는 각도는 90° ~ 180°로, 제1 카메라 모듈(120)은 기준선(REF)을 기준으로 90° ~ 180°의 범위에 있는 영상이 촬영될 수 있고, 제2 카메라 모듈(140)의 VL2와 기준선(REF)이 이루는 각도는 90° ~ 180°로, 제2 카메라 모듈(140)은 기준선(REF)을 기준으로 90° ~ 180°의 범위에 있는 영상이 촬영될 수 있다. 이와 같이, 화각이 커질수록 촬영 범위가 넓어지기 때문에 보다 넓은 시야를 확보할 수 있게 된다.
도 5a 및 도 5b는 제1 및 제2 카메라 모듈 간의 간격 차이에 따른 매칭 영역의 변화를 보여주는 도면을 나타낸다.
도 5a는 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)을 근접하게 설치한 경우, 도 5b는 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)을 보다 넓은 간격으로 설치한 경우를 나타낸다.
제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140) 간의 간격은 제1 카메라 모듈(120)의 중심점과 제2 카메라 모듈(140)의 중심점 사이의 거리로, 도 5a에서와 같이, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)을 좁은 간격(대략 12 ㎜)으로 설치하면 카메라 공간의 영역이 작기 때문에 작은 사이즈로 구성할 수 있으나, 매칭 영역(BVC1)이 좁아질 수 있고, 도 5b에서와 같이, 제1 및 제2 카메라 모듈(120)(140)을 넓은 간격(대략 100 ㎜)으로 설치하면 매칭 영역(BVC2)은 넓어지나, 카메라의 사이즈가 커지게 되므로 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140) 간에 적정 간격을 유지하는 것이 중요하다. 이에 따라, 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140) 사이의 적정 간격은 20㎜ ~ 30㎜인 것이 바람직하다. 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140) 사이의 간격 기준은 PCB 사이즈와 관계된 부분으로, 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)과 동일한 크기를 가지는 2장의 PCB를 부착하였을 경우 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140) 간의 가장 좁은 간격은 대략 12mm 정도가 될 수 있다. 이는 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140) 간의 최소 간격으로, 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)의 운용 상에 필요한 기초적인 부품 자체가 없고 카메라 모듈만 있는 경우를 최소 간격으로 볼 수 있다. 그리고, 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140) 간의 적정 간격은 카메라 모듈의 운용 상에 필요한 기초적인 부품을 넣었을 때를 기준으로 한 간격으로, 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140) 간에 대략 20㎜ ~ 30㎜의 적정 간격을 유지할 때 해당 카메라를 컴팩트(Compact)하게 구성할 수 있다.
제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)은 일체형으로 장착될 수 있다. 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)은 패키징화 되어 일체형으로 장착될 수 있다. 이때, 제1 카메라 모듈(120) 및 제2 카메라 모듈(140)은 카메라의 구성을 각각 구비하는 것이 아니라, 렌즈 등과 같이 복수의 영상을 촬영할 수 있는 최소한의 구성요소만을 구비하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 차량 감시 시스템에만 적용되는 것이 아니라, 다른 용도의 감시 시스템에도 적용할 수 있다. 즉, 쌍을 이루는 제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈로 이루어지는 카메라를 구비한 시스템이면, 본 발명의 실시예의 기술적 사상은 용이하게 응용 가능하다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
50: 차량
100: 차량 장착용 카메라
120: 제1 카메라 모듈
140: 제2 카메라 모듈

Claims (6)

  1. 차량 장착용 카메라에 있어서,
    미리 정해진 간격으로 이격되어 복수의 영상을 획득하는 제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈을 포함하고,
    상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈은,
    상기 카메라의 촬영 범위 내에서 광축이 서로 교차하도록 설치되는 차량 장착용 카메라.
  2. 제 1 항에서,
    상기 제1 카메라 모듈의 광축과, 상기 제1 및 제2 카메라 모듈이 설치된 차량의 표면에 대응되는 기준선이 이루는 각도는,
    0° ~ 90°이고,
    상기 제2 카메라 모듈의 광축과, 상기 제1 및 제2 카메라 모듈이 설치된 차량의 표면에 대응되는 기준선이 이루는 각도는,
    90° ~ 180°인 차량 장착용 카메라.
  3. 제 1 항에서,
    상기 제1 카메라 모듈의 광축 및 상기 제2 카메라 모듈의 광축이 이루는 각도는,
    30° ~ 60°인 차량 장착용 카메라.
  4. 제 1 항에서,
    상기 미리 정해진 간격은,
    20㎜ ~ 30㎜인 차량 장착용 카메라.
  5. 제 1 항에서,
    상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈은,
    화각이 각각 90° ~ 180°인 차량 장착용 카메라.
  6. 제 1 항에서,
    상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈은,
    일체형으로 장착되는 차량 장착용 카메라.
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