KR20170124446A - 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라 및 이를 적용한 차량 영상 통합 처리 시스템 - Google Patents

어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라 및 이를 적용한 차량 영상 통합 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라 및 이를 적용한 차량 영상 통합 처리 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라는, 카메라 모듈; 상대적으로 낮은 수평화각을 갖는 블랙박스 전용렌즈; 상대적으로 높은 수평화각을 갖는 어라운드뷰 전용렌즈; 상기 카메라 모듈을 소정 각도 회전시키는 회전모터; 상기 회전모터의 회전을 제어하는 제어신호를 입력받는 신호 입력부; 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 출력하는 영상 출력부; 및 상기 제어신호에 따라 상기 회전모터의 회전을 제어하고, 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 상기 영상 출력부를 통해 출력시키는 제어부를 포함하되, 상기 카메라 모듈은 상기 회전모터의 회전에 의해 상기 블랙박스 전용렌즈 혹은 상기 어라운드뷰 전용렌즈를 향하도록 그 방향이 전환될 수 있다.

Description

어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라 및 이를 적용한 차량 영상 통합 처리 시스템{Dual lens camera for around view and blackbox and vehicle image integrated processing system}
본 발명은 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라 및 이를 적용한 차량 영상 통합 처리 시스템에 관한 것이다.
AVM(Around View Monitoring) 시스템은 차량의 전후방 및 좌우측에 장착된 4개의 카메라로부터 원시 영상을 입력받아 하나의 영상을 합성하여 디스플레이 장치(예컨대, 내비게이션 단말)에 합성된 영상을 출력한다.
AVM 시스템의 카메라는 광각 카메라로써 구 형태와 비슷한 왜곡이 존재한다. 따라서, AVM 시스템을 구비한 차량에서 개별 카메라 영상을 그대로 블랙박스에 녹화했을 때에는 수평화각이 195도 정도이어서 영상 왜곡이 심하게 발생된다.
이로 인해 AVM 시스템을 장착한 차량에서 사고 발생 시에 원인 규명에 방해가 되는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2015-0077110호 (공개일 2015년7월7일) - AVM 영상 및 운행 정보를 이용한 사고 영상 생성 방법 및 시스템
본 발명은 어라운드뷰 전용 렌즈와 블랙박스 전용 렌즈를 별도 장착하여 카메라 장치가 차량 상황에 따라 어라운드뷰 전용 렌즈와 블랙박스 전용 렌즈를 선택적으로 택하여 상황에 적합한 영상 출력 및 녹화가 가능하도록 하는 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라 및 이를 적용한 차량 영상 통합 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 하나의 렌즈를 이용하여 어라운드뷰 모드와 블랙박스 모드로 구분 동작하도록 함으로써 하나의 카메라를 이용하더라도 차량 상황에 따라 광각의 어라운드뷰 영상 혹은 왜곡 없는 블랙박스 영상의 획득이 가능하도록 하는 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라 및 이를 적용한 차량 영상 통합 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 카메라 모듈; 상대적으로 낮은 수평화각을 갖는 블랙박스 전용렌즈; 상대적으로 높은 수평화각을 갖는 어라운드뷰 전용렌즈; 상기 카메라 모듈을 소정 각도 회전시키는 회전모터; 상기 회전모터의 회전을 제어하는 제어신호를 입력받는 신호 입력부; 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 출력하는 영상 출력부; 및 상기 제어신호에 따라 상기 회전모터의 회전을 제어하고, 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 상기 영상 출력부를 통해 출력시키는 제어부를 포함하되, 상기 카메라 모듈은 상기 회전모터의 회전에 의해 상기 블랙박스 전용렌즈 혹은 상기 어라운드뷰 전용렌즈를 향하도록 그 방향이 전환되는 것을 특징으로 하는 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라가 제공된다.
상기 블랙박스 전용렌즈는 상기 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라가 설치된 지점에 따라 촬영하고자 하는 주 방향과 평행한 직선 상에 상기 카메라 모듈과 함께 놓여지도록 배치될 수 있다.
상기 블랙박스 전용렌즈와 상기 어라운드뷰 전용렌즈는 돔(dome) 형태를 가지는 카메라 케이스의 전방 부분에 상호 이격되어 설치될 수 있다.
상기 제어신호는 차량 상태가 소정 속도 이상으로 주행하거나 주차 중인 경우 상기 카메라 모듈이 상기 블랙박스 전용렌즈를 향하도록 상기 회전모터를 제1 방향으로 회전시키고, 차량 상태가 AVM 리모컨에 의해 AVM이 개시되거나 후진 기어가 작동하거나 좌우 깜빡이 신호가 발생한 경우 상기 카메라 모듈이 상기 어라운드뷰 전용렌즈를 향하도록 상기 회전모터를 제2 방향으로 회전시킬 수 있다.
한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량의 전방, 후방, 좌측, 우측에 각각 설치되는 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라; 상기 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라로부터 블랙박스 영상 및 어라운드뷰 영상 중 하나를 전송받아 처리하는 차량 영상 통합 처리부; 및 상기 처리된 영상을 디스플레이하는 디스플레이 장치를 포함하는 차량 영상 통합 처리 시스템이 제공된다.
상기 차량 영상 통합 처리부는, 차량 상태를 센싱하는 센싱부; 상기 차량 상태를 분석하여, 영상 모드를 블랙박스 모드 및 어라운드뷰 모드 중 하나로 설정하는 분석부; 상기 영상 모드에 따라 상기 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라의 작동 모드를 제어하는 카메라 제어부; 상기 블랙박스 영상을 영상 통합 처리한 블랙박스 통합 영상 혹은 상기 어라운드뷰 영상을 영상 통합 처리한 어라운드뷰 통합 영상을 생성하는 영상 처리부; 상기 블랙박스 통합 영상 및 상기 어라운드뷰 통합 영상 중 하나를 상기 디스플레이 장치로 출력하는 영상 출력부; 및 상기 블랙박스 영상, 상기 블랙박스 통합 영상, 상기 어라운드뷰 영상, 상기 어라운드뷰 통합 영상 중 하나 이상을 메모리에 저장하는 영상 저장부를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 따르면, 어라운드뷰 전용 렌즈와 블랙박스 전용 렌즈를 별도 장착하여 카메라 장치가 차량 상황에 따라 어라운드뷰 전용 렌즈와 블랙박스 전용 렌즈를 선택적으로 택하여 상황에 적합한 영상 출력 및 녹화가 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 하나의 렌즈를 이용하여 어라운드뷰 모드와 블랙박스 모드로 구분 동작하도록 함으로써 하나의 카메라를 이용하더라도 차량 상황에 따라 광각의 어라운드뷰 영상 혹은 왜곡 없는 블랙박스 영상의 획득이 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 어라운드뷰 영상과 블랙박스 영상의 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 영상 통합 처리 시스템의 구성을 나타낸 도면,
도 5는 차량 영상 통합 처리부의 구성을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 영상 통합 처리 방법의 순서도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라의 상세 구성을 나타낸 도면,
도 8은 일 실시예에 따른 제1 겸용렌즈의 구조 및 작동원리를 나타낸 도면,
도 9는 다른 실시예에 따른 제2 겸용렌즈의 구조 및 작동원리를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 어라운드뷰 영상과 블랙박스 영상의 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 영상 통합 처리 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 차량 영상 통합 처리부의 구성을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 영상 통합 처리 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 영상 통합 처리 시스템은 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라를 구비하고 있어 차량 상황에 따라 어라운드뷰 영상 혹은 블랙박스 영상을 선택적으로 획득할 수 있게 된다.
우선 본 실시예에 따른 차량 영상 통합 처리 시스템(200)에 이용되는 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라(100)의 구성에 대해 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
듀얼 카메라(100)는 블랙박스 전용렌즈(110), 어라운드뷰 전용렌즈(120), 카메라 모듈(130), 회전모터(140), 제어부(150), 영상 출력부(160), 신호 입력부(170), 전원부(180)를 포함한다.
블랙박스 전용렌즈(110)는 렌즈를 통해 들어오는 영상의 왜곡 없이 촬영이 가능한 렌즈이다. 예를 들어, 블랙박스 전용렌즈(110)는 대략 120도의 수평화각을 가지는 협각 렌즈일 수 있다.
어라운드뷰 전용렌즈(120)는 넓은 시야각을 확보하기 위한 곡면을 가지는 렌즈이다. 예를 들어, 어라운드뷰 전용렌즈(120)는 대략 195도의 수평화각을 가지는 광각 렌즈일 수 있다.
블랙박스 전용렌즈(110)와 어라운드뷰 전용렌즈(120)는 돔(dome) 형태를 가지는 카메라 케이스의 전방 부분에 상호 이격되어 장착될 수 있다.
본 실시예에서는 듀얼 카메라(100)를 이용하여 촬영하고자 하는 주 방향과 평행한 직선 상에 카메라 모듈(130)과 블랙박스 전용렌즈(110)가 놓여지도록 구성요소를 배치할 수 있다.
이는 블랙박스 전용렌즈(110)의 경우 수평화각이 상대적으로 작아, 렌즈의 광축 방향 설정이 차량을 중심으로 촬영하고자 하는 방향(예컨대, 전방, 후방, 좌측, 우측)을 향하도록 하여, 보다 정확한 블랙박스 영상을 획득하도록 하기 위함이다. 또한, 어라운드뷰 전용렌즈(120)의 경우 수평화각이 상대적으로 커서, 렌즈의 광축 방향이 촬영하고자 하는 방향과 다소 차이가 있더라도 차량 주변에 대해 놓치는 부분 없이 어라운드뷰 영상을 획득하는 것이 가능하다.
카메라 모듈(130)은 블랙박스 전용렌즈(110) 혹은 어라운드뷰 전용렌즈(120)를 통해 차량 외부 영상을 촬영한다. 본 실시예에서 카메라 모듈(130)은 CMOS 모듈일 수 있으나, 이는 일 실시예에 불과하며, CCD 모듈 등 다양한 촬상 모듈이 적용될 수 있음은 물론이다.
카메라 모듈(130)에는 회전모터(140)가 설치되어 있어, 카메라 모듈(130)이 향하는 방향을 변경시킬 수 있다. 즉, 카메라 모듈(130)이 블랙박스 전용렌즈(110)를 향하도록 방향을 전환(제1 방향, 도 1 참조)시키거나 어라운드뷰 전용렌즈(120)를 향하도록 방향을 전환(제2 방향, 도 2 참조)시킬 수 있다.
제어부(150)는 카메라 모듈(130)에 촬영한 영상을 소정의 영상 처리 알고리즘에 따라 통합 처리한다. 카메라 모듈(130)이 블랙박스 전용렌즈(110)를 향하고 있는 경우에는 블랙박스 영상 처리 방식에 따라 영상 처리를 수행하고, 카메라 모듈(130)이 어라운드뷰 전용렌즈(120)를 향하고 있는 경우에는 어라운드뷰 영상 처리 방식에 따라 영상 처리를 수행한다. 도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 어라운드뷰 영상과 블랙박스 영상이 예시되어 있다. 여기서, 블랙박스 영상 처리 방식 및 어라운드뷰 영상 처리 방식은 당업자에게 자명한 바 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(150)에서 통합 처리된 영상은 영상 출력부(160)를 통해 듀얼 카메라(100)에 연결된 후단의 시스템(예컨대, 차량 영상 통합 처리부(210))으로 출력된다.
신호 입력부(170)는 외부의 시스템(예컨대, 차량 영상 통합 처리부(210))으로부터 각종 신호를 입력받는다. 신호 입력부(170)를 통해 입력되는 신호는 카메라 모듈(130)의 동작을 제어하는 카메라 제어 신호, 회전모터(140)의 동작을 제어하는 모터 제어 신호를 포함할 수 있다.
카메라 제어신호에 따라 카메라 모듈(130)은 블랙박스 영상을 촬영하거나 어라운드뷰 영상을 촬영할 수 있다. 또한, 모터 제어신호에 따라 회전모터(140)는 제1 방향으로 회전하여 카메라 모듈(130)이 블랙박스 전용렌즈(110)를 향하도록 하거나 제2 방향으로 회전하여 카메라 모듈(130)이 어라운드뷰 전용렌즈(120)를 향하도록 할 수 있다.
전원부(180)는 듀얼 카메라(100)에 포함되는 각 구성요소의 동작에 필요한 전원을 공급받는다.
도 4를 참조하면, 차량에 구비되는 차량 영상 통합 처리 시스템(200)의 구성이 도시되어 있다.
듀얼 카메라(100a, 100b, 100c, 100d, 이하에서는 '100'으로 통칭함)는 차량의 전방, 후방, 좌측, 우측에 각각 설치될 수 있다.
듀얼 카메라(100)는 차량 영상 통합 처리부(210)에 연결되어 있어, 차량 영상 통합 처리부(210)에서 전송되는 제어신호에 따라 카메라 모듈(130)을 회전시켜 블랙박스 영상 혹은 어라운드뷰 영상을 촬영하여 차량 영상 통합 처리부(210)로 전송한다.
차량 영상 통합 처리부(210)는 차량의 사방에 설치된 듀얼 카메라(100)에서 전송된 영상(블랙박스 영상 및 어라운드뷰 영상)을 통합 처리한다.
디스플레이 장치(220)는 차량 영상 통합 처리부(210)에 연결되어, 블랙박스 통합 영상(220a)을 출력하거나 어라운드뷰 통합 영상(220b)을 출력할 수 있다.
여기서, 블랙박스 통합 영상(220a)은 화면을 4분할하여 지정된 구획에 차량의 각 방향에 대한 블랙박스 영상이 조합된 것일 수 있다. 또는 선택된 방향에 대한 블랙박스 영상만이 디스플레이되거나 상대적으로 크게 디스플레이되도록 조합된 것일 수도 있다.
어라운드뷰 통합 영상(220b)은 4방향의 어라운드뷰 영상에 대해 소정의 영상 정합 처리를 수행한 결과 생성되는 차량의 위에서 내려다보는 것과 같은 영상이다. 어라운드뷰 통합 영상(220b)의 생성은 AVM 시스템에서 일반적인 기술로서, 본 명세서에서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 차량 영상 통합 처리부(210)는 센싱부(211), 분석부(212), 카메라 제어부(213), 영상 처리부(214), 영상 출력부(215), 영상 저장부(216)를 포함한다.
센싱부(211)는 차량 상태를 센싱한다(단계 S305). 센싱부(211)는 차량에 구비된 ECU 혹은 각종 센서로부터 차량 상태에 관한 신호를 전달받을 수 있다.
센싱부(211)에서 센싱하는 차량 상태는 차량의 주행 속도, 주차 중 여부, AVM 개시, 기어 상태, 깜빡이 신호 발생 등일 수 있다.
분석부(212)는 센싱부(211)에서 센싱한 차량 상태를 분석하여, 현재 차량에 필요한 영상 모드를 설정한다(단계 S310). 영상 모드는 블랙박스 모드 및 어라운드뷰 모드를 포함한다.
예를 들어, 차량의 주행 속도가 지정된 속도(예컨대, 20km/h) 이상인 경우 혹은 차량이 주차 중인 경우(기어가 파킹(parking)에 놓여진 경우)에는 블랙박스 모드로 동작하게 한다(단계 S320). 그리고 AVM 리모컨에 의해 AVM이 개시되거나 후진기어가 작동하거나 좌우 깜빡이 신호가 발생된 경우에는 어라운드뷰 모드로 동작하게 한다(단계 S315). 본 명세서에서는 어라운드뷰 모드로 동작하게 하는 차량 상태를 AVM 조건이라 한다.
카메라 제어부(213)는 분석부(212)에서 설정된 모드에 따라 차량의 전방, 후방, 좌측, 우측에 설치된 듀얼 카메라(100)에 포함되는 카메라 모듈(130)의 방향을 결정하는 제어신호를 생성하여 각 듀얼 카메라(100)로 전송한다.
분석부(212)에서 결정된 모드가 블랙박스 모드인 경우에는 카메라 모듈(130)이 블랙박스 전용렌즈(110)를 향하도록 회전모터(140)를 구동시키는 모터 제어신호를 생성하여 출력하고, 어라운드뷰 모드인 경우에는 카메라 모듈(130)이 어라운드뷰 전용렌즈(120)를 향하도록 회전모터(140)를 구동시키는 모터 제어신호를 생성하여 출력한다.
영상 처리부(214)는 각 듀얼 카메라(100)에서 촬영된 영상을 수신하여 소정의 영상 처리 알고리즘에 따라 영상 처리를 수행한다(단계 S325).
현재 설정된 모드가 블랙박스 모드인 경우, 각 듀얼 카메라(100)로부터 수신되는 영상은 블랙박스 영상으로, 복수 방향의 블랙박스 영상이 동시에 혹은 순차적으로 화면에 표시되도록 영상을 조합한 블랙박스 통합 영상(220a)을 생성할 수 있다.
현재 설정된 모드가 어라운드뷰 모드인 경우, 각 듀얼 카메라(100)로부터 수신되는 영상은 어라운드뷰 영상으로, 미리 지정된 영상 정합 알고리즘에 따라 4방향의 어라운드뷰 영상을 정합하여 차량의 위에서 내려다 보는 하나의 어라운드뷰 통합 영상(220b)을 생성할 수 있다.
영상 출력부(215)는 영상 처리부(214)에서 생성된 영상을 차량에 구비된 디스플레이 장치(220) 혹은 네트워크를 통해 연결된 별도의 장치로 출력한다. 출력되는 영상은 블랙박스 통합 영상(220a) 혹은 어라운드뷰 통합 영상(220b)일 수 있다.
영상 저장부(216)는 각 듀얼 카메라(100)에서 수신한 영상 및/또는 영상 처리부(214)에서 생성된 영상을 별도의 메모리에 저장한다.
블랙박스 영상이 전송된 경우에는 블랙박스 영상 처리 방식에 따라 메모리에 차량의 주변에 관한 블랙박스 영상을 구분하여 저장할 수 있다.
기본적으로 블랙박스 영상의 저장은 선입선출 방식이 적용될 수 있다. 즉, 저장부의 용량이 가득 찬 경우, 가장 예전에 저장된 영상이 삭제되고 최신 영상이 새롭게 저장될 수 있다.
만약 차량에 소정의 이벤트(예를 들어, 사고 발생, 급제동, 접촉 발생 등)가 발생한 경우에는 이벤트 발생 시점을 기준으로 전후 일정 시간 동안의 블랙박스 영상을 별도로 영구 저장하도록 설정할 수도 있다.
이상에서는 일 실시예에 따른 차량 영상 통합 처리 시스템 및 방법에 관하여 설명하였다.
이하에서는 듀얼 카메라가 다른 구성을 가지는 경우에 대하여 관련 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라의 상세 구성을 나타낸 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 제1 겸용렌즈의 구조 및 작동원리를 나타낸 도면이며, 도 9는 다른 실시예에 따른 제2 겸용렌즈의 구조 및 작동원리를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 듀얼 카메라(400)에 대해서는 도 1 및 도 2에 도시된 듀얼 카메라(100)와 비교할 때 통합 이미지 처리 프로세서(450), 영상 출력부(460), 신호 입력부(470), 전원부(480)의 기능은 유사한 바, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 듀얼 카메라(100)의 경우에는 2개의 렌즈, 즉 블랙박스 전용렌즈(110)와 어라운드뷰 전용렌즈(120)가 장착된 구조를 가지고 있었는데, 본 실시예에 따른 듀얼 카메라(400)는 하나의 렌즈, 즉 겸용렌즈(410)가 장착된 구조를 가지고 있다. 이로 인해 회전모터(140)가 생략된 구조를 가지고 있다.
겸용렌즈(410)는 상황에 따라 블랙박스 렌즈로서 기능하거나 어라운드뷰 렌즈로서 기능할 수 있는 렌즈이다. 겸용렌즈(410)를 이용함으로써 차량 상태에 따라 설정된 영상 모드에 적합하도록 듀얼 카메라(400)가 블랙박스 영상을 촬영하거나 어라운드뷰 영상을 촬영할 수 있게 된다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 제1 겸용렌즈(410a)가 도시되어 있다.
제1 겸용렌즈(410a)는 렌즈 조립체(414a)와 렌즈 프레임(412a)으로 구성된다.
렌즈 조립체(414a)는 내부에 소정의 굴절률을 가지는 투명한 유체가 주입되어 있으며, 전면 및 후면이 유연막(flexible membrane)으로 이루어져 있다.
렌즈 프레임(412a)은 링 형상을 가지고 있으며, 렌즈 조립체(414a)의 둘레면을 잡아준다.
본 실시예에 따른 렌즈 프레임(412a)은 형상기억 합금으로 이루어져 있어, 온도에 따라 그 형상이 변화될 수 있다. 예를 들어, 제1 온도에서는 렌즈 프레임(412a)의 내경이 L1이 되고, 제2 온도에서는 렌즈 프레임(412a)의 내경이 L2(L2<L1)가 되도록 할 수 있다.
이러한 렌즈 프레임(412a)의 특성을 이용하여 렌즈 프레임(412a)의 온도를 변화시킴으로써 제1 겸용렌즈(410a)가 블랙박스 렌즈 혹은 어라운드뷰 렌즈로서 기능하게 할 수 있다.
제1 온도로 유지시킬 경우 렌즈 프레임(412a)의 내경이 L1이 되고, 렌즈 프레임(412a) 내에 장착된 렌즈 조립체(414a)의 두께는 W1으로 유지된다. 이 경우 렌즈 조립체(414a)의 전면 및 후면의 곡률이 작아서(즉, 곡률반경이 커서) 협각 렌즈의 구조를 가지게 되고, 수평화각이 상대적으로 작은 블랙박스용 렌즈로서 기능할 수 있다(도 8의 (a) 참조).
온도를 제2 온도로 가변시킬 경우 렌즈 프레임(412a)의 내경이 L2로 작아지고, 렌즈 프레임(412a) 내에 장착된 렌즈 조립체(414a)는 렌즈 프레임(412a)이 작아지면서 가하는 압력에 의해 유연막으로 이루어진 전면 및 후면이 전방과 후방으로 휘어지면서 W2(W2>W1)의 두께를 가지게 된다. 이 경우 렌즈 조립체(414a)의 전면 및 후면의 곡률이 커서(즉, 곡률반경이 작아서) 광각 렌즈의 구조를 가지게 되고, 수평화각이 상대적으로 큰 어라운드뷰용 렌즈로서 기능할 수 있다(도 8의 (b) 참조).
따라서, 본 실시예에서는 렌즈 프레임(412a)의 온도를 제어하여 제1 겸용렌즈(410a)의 속성을 블랙박스용 혹은 어라운드뷰용으로 전환시킬 수 있게 된다. 본 실시예에서는 렌즈 프레임(412a)의 온도 제어를 위해 듀얼 카메라(400)에는 온도 조절부(히터 및/또는 쿨러)가 추가 장착될 수 있다.
도 9를 참조하면, 다른 실시예에 따른 제2 겸용렌즈(410b)가 도시되어 있다.
제2 겸용렌즈(410b)는 고정된 크기의 렌즈 프레임(412b) 내에 유연막을 가지는 렌즈 조립체(414b)가 설치된 구조를 가진다.
본 실시예에서는 카메라 모듈(430)이 전후진하여 제2 겸용렌즈(410b)의 곡률을 변화시킴으로써 블랙박스 렌즈 혹은 어라운드뷰 렌즈로서 기능하게 할 수 있다.
카메라 모듈(430)이 제2 겸용렌즈(410b)로부터 소정 거리만큼 이격된 기본 위치에 놓여져 있는 경우(도 9의 (a) 참조), 제2 겸용렌즈(410b)의 렌즈 조립체(414b)는 기본적인 곡률의 곡면을 가지고 있게 된다. 여기서, 기본적인 곡률은 블랙박스용 렌즈로서 기능할 수 있도록 수평화각이 상대적으로 작은 협각 렌즈에 상응할 수 있다.
도 9의 (b)를 참조하면, 카메라 모듈(430)이 전진하여 제2 겸용렌즈(410b)의 일면(예컨대, 후면)을 가압하는 경우, 가압지점 사이에 놓여지는 렌즈 조립체(414b)의 후면이 카메라 모듈(430)의 전면에 개구부(432) 내로 진입하면서 큰 곡률을 가지는 곡면을 형성할 수 있게 된다. 이 때 제2 겸용렌즈(410b)는 광각 렌즈의 구조를 가지게 되어 어라운드뷰용 렌즈로서 기능할 수 있다.
따라서, 카메라 모듈(430)의 전후진을 제어하여 제2 겸용렌즈(410b)의 속성을 블랙박스용 혹은 어라운드뷰용으로 전환시킬 수 있게 된다. 카메라 모듈(430)의 전후진은 랙-피니언 구조, 리니어 바 구조, 실린더 구조 등 다양한 방식으로 선형 이동이 가능한 구동부에 의해 제어될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 듀얼 카메라 110: 블랙박스 전용렌즈
120: 어라운드뷰 전용렌즈 130: 카메라 모듈
140: 회전모터 150: 제어부
160: 영상 출력부 170: 신호 입력부
180: 전원부 200: 차량 영상 통합 처리 시스템
210: 차량 영상 통합 처리부 220: 디스플레이 장치
400: 듀얼 카메라 410: 겸용 렌즈

Claims (6)

  1. 카메라 모듈;
    상대적으로 낮은 수평화각을 갖는 블랙박스 전용렌즈;
    상대적으로 높은 수평화각을 갖는 어라운드뷰 전용렌즈;
    상기 카메라 모듈을 소정 각도 회전시키는 회전모터;
    상기 회전모터의 회전을 제어하는 제어신호를 입력받는 신호 입력부;
    상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 출력하는 영상 출력부; 및
    상기 제어신호에 따라 상기 회전모터의 회전을 제어하고, 상기 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 상기 영상 출력부를 통해 출력시키는 제어부를 포함하되,
    상기 카메라 모듈은 상기 회전모터의 회전에 의해 상기 블랙박스 전용렌즈 혹은 상기 어라운드뷰 전용렌즈를 향하도록 그 방향이 전환되는 것을 특징으로 하는 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블랙박스 전용렌즈는 상기 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라가 설치된 지점에 따라 촬영하고자 하는 주 방향과 평행한 직선 상에 상기 카메라 모듈과 함께 놓여지도록 배치된 것을 특징으로 하는 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 블랙박스 전용렌즈와 상기 어라운드뷰 전용렌즈는 돔(dome) 형태를 가지는 카메라 케이스의 전방 부분에 상호 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호는 차량 상태가 소정 속도 이상으로 주행하거나 주차 중인 경우 상기 카메라 모듈이 상기 블랙박스 전용렌즈를 향하도록 상기 회전모터를 제1 방향으로 회전시키고, 차량 상태가 AVM 리모컨에 의해 AVM이 개시되거나 후진 기어가 작동하거나 좌우 깜빡이 신호가 발생한 경우 상기 카메라 모듈이 상기 어라운드뷰 전용렌즈를 향하도록 상기 회전모터를 제2 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라.

  5. 차량의 전방, 후방, 좌측, 우측에 각각 설치되는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라;
    상기 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라로부터 블랙박스 영상 및 어라운드뷰 영상 중 하나를 전송받아 처리하는 차량 영상 통합 처리부; 및
    상기 처리된 영상을 디스플레이하는 디스플레이 장치를 포함하는 차량 영상 통합 처리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 차량 영상 통합 처리부는,
    차량 상태를 센싱하는 센싱부;
    상기 차량 상태를 분석하여, 영상 모드를 블랙박스 모드 및 어라운드뷰 모드 중 하나로 설정하는 분석부;
    상기 영상 모드에 따라 상기 어라운드뷰 및 블랙박스 겸용 듀얼 카메라의 작동 모드를 제어하는 카메라 제어부;
    상기 블랙박스 영상을 영상 통합 처리한 블랙박스 통합 영상 혹은 상기 어라운드뷰 영상을 영상 통합 처리한 어라운드뷰 통합 영상을 생성하는 영상 처리부;
    상기 블랙박스 통합 영상 및 상기 어라운드뷰 통합 영상 중 하나를 상기 디스플레이 장치로 출력하는 영상 출력부; 및
    상기 블랙박스 영상, 상기 블랙박스 통합 영상, 상기 어라운드뷰 영상, 상기 어라운드뷰 통합 영상 중 하나 이상을 메모리에 저장하는 영상 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 영상 통합 처리 시스템.
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