KR20180085545A - Adas를 위한 카메라 시스템과, 차량 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ADAS(Advanced Driving Assistance System)에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 ADAS를 위한 카메라 시스템에 대한 것이다. 본 발명에 따르면 ADAS를 위한 전방 카메라 시스템에서 이용될 수 있는 전압 로직, 메모리 로직을 제공된다. 또한, 본 발명에 따르면, ADAS를 위한 전방 카메라 시스템에서 렌즈 배럴 및 렌즈 홀더를 결합시킬 수 있는 방식이 제공된다. 본 발명에 따른 카메라 시스템은, 차량의 전방을 촬영하기 위한 렌즈; 상기 렌즈를 내부 공간에 수용하기 위한 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴과 결합하는 렌즈 홀더; 상기 렌즈가 촬영한 이미지를 센싱하기 위한 이미지 센서; 상기 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신하여 프로세싱하기 위한 이미지 프로세서; 및 상기 이미지 프로세서와 통신하여 상기 이미지 프로세서가 프로세싱한 데이터를 수신하는 카메라 MCU를 포함한다.

Description

ADAS를 위한 카메라 시스템과, 차량 제어 장치 및 방법{A camera system for ADAS, And Apparatus and Method for controlling vehicle}

본 발명은 ADAS(Advanced Driving Assistance System)에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 ADAS를 위한 카메라 시스템과, 자차량에 배치된 카메라 및 레이더를 이용하여 교차로를 감지하고, 감지된 교차로에서 자차량과 타겟차량의 충돌 예상 시, 자차량을 긴급제동 시킴과 아울러 운전자에게 경보를 발생시키는 차량 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

ADAS(Advanced Driving Assistance System)란 운전자를 운전을 보조하기 위한 첨단 운전자 보조 시스템으로서, 전방의 상황을 센싱하고, 센싱된 결과에 기초하여 상황을 판단하고, 상황 판단에 기초하여 차량의 거동을 제어하는 것으로 구성된다. 예를 들어, ADAS 센서 장치는 전방의 차량을 감지하고, 차선을 인식한다. 이후 목표 차선이나 목표 속도 및 전방의 타겟이 판단되면, 차량의 ESC(Electrical Stability Control), EMS(Engine Management System), MDPS(Motor Driven Power Steering) 등이 제어된다. 대표적으로, ADAS는 자동 주차 시스템, 저속 시내 주행 보조 시스템, 사각 지대 경고 시스템 등으로 구현될 수 있다.

ADAS에서 전방의 상황을 센싱하기 위한 센서 장치는 GPS 센서, 레이저 스캐너, 전방 레이더, Lidar 등인데 가장 대표적인 것은 차량의 전방을 촬영하기 위한 전방 카메라이다.

근래에 들어 운전자의 안전 및 편의를 위해 차량 주변을 감지하는 감지 시스템에 대한 연구가 가속화되고 있다. 차량 감지 시스템은 차량 주변의 사물을 감지하여 운전자가 인지하지 못한 사물과의 충돌을 막는 것은 물론 빈공간 등을 감지하여 자동 주차를 수행하는 것과 같이 다양한 용도로 사용되고 있으며, 차량 자동 제어에 있어서 가장 필수적인 데이터를 제공하고 있다.

이러한 감지시스템은 레이더신호를 이용하는 방식과, 카메라를 이용하는 방식이 통상적으로 사용되고 있다.

레이더신호를 이용하는 방식은 기 설정된 감지영역으로 송신된 레이더신호의 반사 신호를 수집한 후 수집된 반사 신호를 분석하여 차량 주변을 감지하는 방식으로서, 차량위치 및 속도에 대한 검출의 정확도가 우수할 뿐만 아니라 외부 환경에 영향을 적게 받으며, 종 방향에 위치한 사물을 검출하는 성능이 뛰어난 장점이 있다. 그러나, 이러한 레이더를 이용한 방식은 횡 방향에 위치한 사물에 대한 위치 및 속도 검출과, 사물의 분류 및 정보 검출의 정확도가 떨어지는 단점이 있다.

한편, 카메라를 이용하는 방식은 카메라의 촬영에 의해 획득된 영상정보를 분석하여 차량 주변을 감지하기 위한 장치로서, 사물의 분류가 우수하고, 사물의 정보 검출의 정확도가 우수한 장점이 있다. 또한, 횡 방향에 위치한 사물의 속도 검출이 우수한 장점이 있다. 그러나, 카메라를 이용한 방식은 외부 환경에 영향을 쉽게 받으며, 거리 및 속도에 대한 검출 정확도가 레이더신호에 비교하여 상대적으로 떨어지는 단점이 있다.

이에 따라 카메라 및 레이더를 결합하여 교차로에서 횡방향의 차량 및 보행자를 감지하기 위한 감지시스템이 필요하다.

대한민국 공개특허번호: 특2002-0015135(2002. 02. 27)

본 발명은 ADAS를 위한 전방 카메라 시스템에서 이용될 수 있는 전압 로직, 메모리 로직을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 ADAS를 위한 전방 카메라 시스템에서 렌즈 배럴 및 렌즈 홀더를 결합시킬 수 있는 방식을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자차량에 배치된 카메라 및 레이더를 이용하여 교차로를 감지하고, 감지된 교차로에서 자차량의 측면을 감지하여 자차량과 타겟차량의 충돌 여부를 판단하는 차량 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 자차량과 타겟차량의 충돌 여부에 기초하여 자차량과 타겟차량의 충돌이 판단되면 운전자에게 경보를 발생시키고, 자차량을 긴급제동 시키는 차량 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 카메라 시스템은, 차량의 전방을 촬영하기 위한 렌즈 (10)와, 상기 렌즈를 내부 공간에 수용하기 위한 렌즈 배럴 (15)과, 상기 렌즈 배럴과 결합하는 렌즈 홀더 (20)와, 상기 렌즈가 촬영한 이미지를 센싱하기 위한 이미지 센서 (31)와, 상기 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신하여 프로세싱하기 위한 이미지 프로세서(41)와, 상기 이미지 프로세서와 통신하여 상기 이미지 프로세서가 프로세싱한 데이터를 수신하는 카메라 MCU(42)를 포함한다.

또한, 상기 차량용 카메라 시스템은, 이그니션 전압(510)을 수신하여 적어도 하나의 전압을 출력하는 제 1 컨버터부(521)와, 상기 제 1 컨버터부(521)에서 출력되는 전압을 수신하여 적어도 하나의 전압을 출력하는 레귤레이터부(523)을 더 포함한다.

또한, 상기 카메라 MCU(42)는 동작 전원으로서 상기 제 1 컨버터부(521)로부터 제 1 전압(511)을 수신한다. 상기 이미지 프로세서(41)는 동작 전원으로서 상기 제 1 컨버터부(521)로부터 제 1 전압(511)를 수신한다.

또한, 상기 제 1 컨버터부(521)로부터 출력되는 상기 제 1 전압(511)은 3.3 V이다.

또한, 상기 이미지 프로세서(41)는 상기 제 1 컨버터부(521)로부터 제 2 전압(512)를 수신한다. 상기 이미지 센서(31)는 상기 레귤레이터부(523)로부터 제 5 전압(515)를 수신한다. 상기 제 2 전압(512) 및 상기 제 5 전압(515)은 서로 동일하다.

또한, 상기 제 2 전압 및 상기 제 5 전압(515)는 1.8 V이다.

또한, 상기 이미지 센서(31)는 코어 전원으로서 상기 레귤레이터부(523)로부터 제 6 전압(516)을 수신하고, 상기 제 6 전압(516)은 2.8 V이다.

또한, 상기 제 1 컨버터부(521)는 적어도 하나의 DC-DC 컨버터를 포함하도록 구성된다. 상기 레귤레이터부(523)는 적어도 하나의 LDO(Low Drop Out)을 포함하도록 구성된다.

또한, 상기 카메라 MCU(42)는 제 1 메모리(531)와 통신한다.

또한, 상기 이미지 프로세서(41)는 제 2 메모리(532) 및 제 3 메모리(533) 와 통신한다.

또한, 상기 제 2 메모리(532)는 상기 차량용 카메라 시스템이 지원하는 ADAS 기능의 개수에 따라서 용량이 결정된다.

또한, 상기 카메라 시스템은, RBDPS(Road Boundary Departure Prevention Systems), CACC(Cooperative Adaptive Cruise Control Systems), Vehicle/roadway warning systems, PAPS(Partially Automated Parking Systems), PALS(Partially Automated Lane Change Systems), C-FVBWS(Cooperative Forward Vehicle Emergency Brake Warning Systems), LDWS(Lane Departure Warning Systems), PDCMS(Pedestrian Detection and Collision Mitigation Systems), CSWS(Curve Speed Warning Systems), LKAS(Lane Keeping Assistance Systems), ACC(Adaptive Cruise Control systems), FVCWS(Forward Vehicle Collision Warning Systems), MALSO(Manoeuvring Aids for Low Speed Operation systems), LCDAS(Lane Change Decision Aid Systems), LSF(Low Speed Following systems), FSRA(Full Speed Range Adaptive cruise control systems), FVCMS(Forward Vehicle Collision Mitigation Systems), ERBA(Extended Range Backing Aids systems), CIWS(Cooperative Intersection Signal Information and Violation Warning Systems), TIWS(Traffic Impediment Warning Systems) 중 적어도 하나의 기능을 구현하기 위해서 사용된다.

앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 장치는, 자차량의 전방을 촬영하여 전방영상을 생성하는 영상 생성부와, 자차량의 전방을 감지하여 제1 감지정보를 생성하는 제1 정보 생성부와, 자차량의 측면을 감지하되 전방영상 및 제1 감지정보에 기초한 교차로 감지 시, 자차량의 측면의 감지량을 증가시켜 제2 감지정보를 생성하는 제2 정보 생성부와, 제2 감지정보에 기초하여 타겟차량을 선정하고, 타겟차량과 자차량의 충돌 여부를 판단하여 자차량의 제동을 제어하는 제어부를 포함한다.

여기서, 제2 정보 생성부는, 교차로 감지 전의 자차량의 측면 감지영역의 넓이보다 교차로 감지 후의 자차량의 측면 감지 영역의 폭을 증가시켜 제2 감지정보를 생성한다.

또한, 제2 정보 생성부는, 교차로 감지 전의 자차량의 측면 감지영역의 길이보다 교차로 감지후의 자차량의 측면 감지 영역의 길이를 증가시켜 제2 감지정보를 생성한다.

또한, 제2 정보 생성부는, 교차로 감지 전의 자차량의 측면 감지영역에서 감지하는 감지 주기보다 교차로 감지후의 자차량의 측면 감지 영역에서 감지하는 감지 주기를 줄여 일정한 시간 동안의 감지 횟수를 증가시키는 제2 감지정보를 생성한다.

또한, 제어부는, 제2 감지정보에 기초하여 자차량과 근접한 차량 및 자차량으로 근접해오는 차량을 타겟차량으로 선정한다.

또한, 제어부는, 타겟차량과 자차량의 충돌 여부를 판단하여 타겟차량과 자차량의 충돌이 판단되면 운전자에게 충돌을 경보 또는 자차량이 제동하도록 제어한다.

앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 방법은, 자차량의 전방을 촬영 및 감지하여 교차로를 감지하는 단계와, 교차로 감지 시, 자차량의 측면의 감지량을 증가시켜 자차량의 측면을 중요 감지 대상으로 선정하여 집중적으로 감지하는 단계와, 감지한 결과에 기초하여 타겟차량을 선정하고, 타겟차량과 자차량의 충돌을 판단하여 자차량을 제어하는 단계를 포함한다.

여기서, 자차량의 측면을 감지하는 단계에 있어서, 교차로 감지 전의 자차량의 측면 감지영역의 폭보다 교차로 감지 후의 자차량의 측면 감지 영역의 폭을 증가시킨다.

또한, 자차량의 측면을 감지하는 단계에 있어서, 교차로 감지 전의 자차량의 측면 감지영역의 길이보다 교차로 감지후의 자차량의 측면 감지 영역의 길이를 증가시킨다.

또한, 자차량의 측면을 감지하는 단계에 있어서, 교차로 감지 전의 자차량의 측면 감지영역에서 감지하는 주기보다 교차로 감지후의 자차량의 측면 감지 영역에서 감지하는 감지 주기를 줄여 일정한 시간 동안의 감지 횟수를 증가시킨다.

또한, 자차량을 제어하는 단계에 있어서, 감지한 결과에 기초하여 자차량과 근접한 차량 및 자차량으로 근접해오는 차량을 타겟차량으로 선정한다.

또한, 자차량을 제어하는 단계에 있어서, 타겟차량과 자차량의 충돌을 판단하여 타겟차량과 자차량의 충돌이 판단되면 운전자에게 충돌을 경보 또는 자차량이 제동하도록 제어한다.

본 발명에 따르면, ADAS를 위한 전방 카메라 시스템에서 이용될 수 있는 전압 로직 및 메모리 로직이 구현될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, ADAS를 위한 전방 카메라 시스템에서 렌즈 배럴 및 렌즈 홀더를 결합시킬 수 있는 방식이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 장치 및 방법은 교차로에서 자차량의 측면을 감지하여 자차량과 타겟차량의 충돌 여부를 판단할 수 있다.

또한, 자차량과 타겟차량의 충돌 예상 시, 경보를 발생시키고, 자차량을 긴급제동 시켜 차량 간의 충돌을 방지할 수 있다.

이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 시스템을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 카메라 시스템이 자동차에 장착되는 것을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 카메라 시스템이 장착되는 자동차의 구성요소를 도시하는 도면이다.
도 4a는 본 발명에 따른 카메라 시스템의 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 4b는 본 발명에 따른 카메라 시스템의 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 배럴 및 렌즈 홀더의 결합관계를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 교차로 감지 전의 제1 정보 생성부 및 제2 정보 생성부의 감지영역을 나타내는 도면이다.
도 8은 교차로 감지 이후의 제2 정보 생성부의 감지영역의 폭 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 교차로 감지 이후의 제2 정보 생성부의 감지영역의 길이 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 시스템을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 카메라 시스템(1)은 렌즈(10), 렌즈(10)가 설치되는 렌즈 홀더(20), 렌즈 홀더(20)에 결합되어 렌즈(10)에서 촬영한 피사체의 이미지를 센싱하는 이미지 센서(31)를 포함한다. 이미지 센서(31)는 이미지 PCB(30) 상에 배치되며, 픽셀로 구성된 이미지 어레이 센서를 포함한다. 예를 들면, 이미지 센서(31)는 CMOS 포토센서 어레이 또는 CCD 포토 센서 어레이를 포함한다. 이러한 이미지 센서(31)는 렌즈(10)와 평행하도록 배치된다. 또한, 렌즈(10)와 렌즈 홀더(20)는 Active Alignment 방식으로 서로 결합될 수 있다.

또한, 카메라 시스템(1)은 메인 PCB(40)을 포함하며 메인 PCB(40) 상에는 이미지 프로세서(41)와 카메라 MCU(micro control unit)(42)가 배치된다. 이미지 프로세서(41)는 이미지 센서(31)로부터 이미지 데이터를 수신하며 이를 위해 이미지 프로세서(41)와 이미지 센서(31)는 커넥터(미도시)를 통해 연결될 수 있다. 예를 들어 커넥터는 카메라 시스템의 내부 공간 활용을 극대화 시키기 위해 FPCB(flexible PCB)로 제작될 수 있다. 이러한 커넥터를 통해서는 전기적 신호, 전원, 제어 신호 등이 송수신될 수 있다. 이미지 프로세서(41)와 이미지 센서(31) 사이의 통신 방식은 예를 들어 I2C일 수 있다. 카메라 MCU(42)와 이미지 프로세서(41)는 서로 통신하며, 통신 방식은 예를 들어 UART(universal asynchronous receiver/transmitter) 또는 SPI(serial peripheral interface) 일 수 있다.

카메라 MCU(42)는 이미지 프로세서(41)가 프로세싱한 이미지 데이터를 수신하며, 그 이미지 데이터를 자동차 내의 ECU(electrical control unit)(미도시)에게 전달할 수 있다. 카메라 MCU(42) 및 자동차의 ECU 사이의 통신 방식은 예를 들어 Chassis CAN(controller area network)일 수 있다. 또한, 카메라 MCU(42)는 이미지 프로세서(41)가 프로세싱한 데이터를 수신하며 그 데이터는 예를 들어, 전방의 차량에 대한 데이터, 전방의 차선에 대한 데이터, 전방의 사이클리스트에 대한 데이터, 교통 표지판에 대한 데이터, 액티브 하이빔 컨트롤(AHBC)에 대한 데이터, 휠 디텍션(wheel detection)에 대한 데이터(예컨대, 카메라 FOV 안으로 들어오는 Close Cut-in 차량에 대해서 차량 바퀴 인식을 통해 보다 빠르게 차량을 인식하기 위한 데이터), 교통 신호등에 대한 데이터, 로드 마킹(예컨대, 도로 위의 화살표)에 대한 데이터, VD at any angle에 대한 데이터(전방 차량의 전 주행 방향 또는 각도에 대해 차량을 인식하기 위한 데이터), 로드 프로파일(예컨대, 전방 도로 형상(굴곡, 과속 방지턱 또는 호올(hole))을 인식하여 서스펜션 제어를 통해 승차감을 향상시키기 위한 데이터)에 대한 데이터, 시맨틱 프리 스페이스(예컨대, 바운더리 라벨링)에 대한 데이터, 일반적 물체(측면 차량 등)에 대한 데이터, 어드밴스트 패쓰 플래닝(advanced path planning)에 대한 데이터(예를 들어, 차선이 없거나 오염된 도로에서도 주변 환경을 통한 Deep Learning으로 차량 주행 예상 경로를 예측하기 위한 데이터), 오도메트리(odometry)에 대한 데이터(예컨대, 주행 도로 랜드 마크를 인식하여 GPS의 인식 정보와 융합시키기 위한 데이터) 등을 포함한다.

또한, 카메라 시스템(1)은 하우징(50)을 포함하며 하우징(50)은 상부 하우징(52) 및 하부 하우징(54)를 포함한다. 구체적으로 상부 하우징(52)와 하부 하우징(54)이 결합된 하우징(50)의 내부에는 소정의 수용 공간이 형성되며, 이 수용 공간에 렌즈(10), 렌즈 홀더(20), 이미지 PCB(30) 및 메인 PCB(40)이 수용된다.

이러한 카메라 시스템(1)을 제조하는 경우에, 렌즈(10)를 렌즈 홀더(20)에 설치한 후 렌즈 홀더(20)를 이미지 PCB(30)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어 렌즈 홀더(20) 및 이미지 PCB(30)는 스크류(23)를 통해 결합될 수 있다.

다음으로, 렌즈 홀더(20)와 이미지 PCB(30)가 결합된 상태에서 상부 하우징(52)이 결합될 수 있다. 이 때 상부 하우징(52) 및 렌즈 홀더(20)는 스크류(25)에 의해 결합될 수 있다.

한편, 사용되는 렌즈(10)의 개수는 카메라 시스템(10)의 종류, 이미지 센서의 픽셀 수, 또는 카메라 시스템(10)이 구현하는 기능의 요구사항에 따라서 변경될 수 있다. 예를 들어 1개의 렌즈(10)가 사용되는 경우 그 렌즈는 예컨대, 1.3 MP이 요구되는 경우 52deg이거나 예컨대, 1.7 MP이 요구되는 경우 100deg일 수 있다. 또는 2개의 렌즈(10)가 사용될 수도 있다. 또는 3개의 렌즈(10)가 사용되는 경우 3개의 이미저 센서(31)이 요구되며 그 렌즈는 각각 28 deg, 52 deg, 150 deg 이거나 50 deg, 100 deg, 150 deg일 수 있다.

이와 같은 카메라 시스템(10)의 종류는 카메라 시스템(10)이 지원하는 ADAS 기능의 개수 또는 종류에 따라서 결정된다. 예컨대, ADAS 기능 중 일부만 지원하는 경우(이미지 프로세서(41)가 처리하는 데이터가 전방의 차량에 대한 데이터, 전방의 차선에 대한 데이터, 전방의 사이클리스트에 대한 데이터, 교통 표지판에 대한 데이터, 액티브 하이빔 컨트롤(AHBC)에 대한 데이터, 휠 디텍션(wheel detection)에 대한 데이터(예컨대, 카메라 FOV 안으로 들어오는 Close Cut-in 차량에 대해서 차량 바퀴 인식을 통해 보다 빠르게 차량을 인식하기 위한 데이터), 교통 신호등에 대한 데이터, 로드 마킹(예컨대, 도로 위의 화살표)에 대한 데이터인 경우에는 단일의 렌즈가 사용될 수 있고, 더 많은 기능을 지원하는 경우(이미지 프로세서(41)가 처리하는 데이터가 전술한 예에 추가적으로, VD at any angle에 대한 데이터(전방 차량의 전 주행 방향 또는 각도에 대해 차량을 인식하기 위한 데이터), 로드 프로파일(예컨대, 전방 도로 형상(굴곡, 과속 방지턱 또는 호올(hole))을 인식하여 서스펜션 제어를 통해 승차감을 향상시키기 위한 데이터)에 대한 데이터, 시맨틱 프리 스페이스(예컨대, 바운더리 라벨링)에 대한 데이터, 일반적 물체(측면 차량 등)에 대한 데이터, 어드밴스트 패쓰 플래닝(advanced path planning)에 대한 데이터(예를 들어, 차선이 없거나 오염된 도로에서도 주변 환경을 통한 Deep Learning으로 차량 주행 예상 경로를 예측하기 위한 데이터), 오도메트리(odometry)에 대한 데이터(예컨대, 주행 도로 랜드 마크를 인식하여 GPS의 인식 정보와 융합시키기 위한 데이터)인 경우에는 3개의 렌즈가 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 카메라 시스템(1)이 자동차에 장착되는 것을 도시하는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 시스템(1)은 차량 내에서 전면 유리(220) 아래의 차량 내부에 장착될 수 있고 룸미러(210)의 인근에 장착될 수 있다. 이에 따라서 카메라 시스템(1)의 자동차의 전방의 시야를 촬영하는데 이용되고, 전방의 시야 내에 존재하는 물체를 인식하는데 사용된다. 또한, 비가 오는 상황 또는 먼지가 존재하는 상황에 대비하여, 카메라 시스템(1)은 전면 유리(220)의 바깥에서 구동되는 와이퍼(wiper)에 의해 클리닝(cleaning)되는 영역에 대응하여 차량 내부에 장착되는 것이 바람직하다. 한편, 카메라 시스템(1)이 장착되는 위치는 이에 한정되는 것이 아니다. 카메라 시스템(1)은 차량의 전방, 측방, 후방을 촬영하기 위해 다른 위치에 설치될 수도 있다.

한편, 물체의 거리나 속도, 각도를 측정하기 위해 전자기파를 사용하는 센서 장치인 Radar 장치(미도시)는 대표적으로 자동차의 전면 그릴에 위치하여 자동차의 전방 아래부분까지도 커버할 수 있도록 할 수 있다. Radar 장치를 전면 그릴에 두는 이유는, 즉 차량의 외부에 두는 이유는, 다시 말하면, 차량의 전면 유리(220)를 통과하여 송수신하지 않도록 하는 이유는 전자기파의 특성상 유리를 통과하는 경우의 감도 감소 때문이다. 본 발명에 따르면, Radar 장치는 차량의 내부에 위치하면서, 구체적으로는, 차량의 내부 공간에서 전면 유리(220)의 아래에 위치하면서도 전자기파가 전면 유리를 통과하지 않게 할 수 있다. 이를 위해 Radar 장치는 전면 유리(220)의 상단에 마련된 개구(opening)을 통해 전자기파를 송수신하도록 구성된다. 또한, Radar 장치를 위한 개구에 대응하는 위치에 커버가 배치된다. 이러한 커버는 개구로 인한 손실(예컨대, 공기의 유입 등)을 막기 위한 것이다. 또한, 커버는 Radar 장치가 사용하는 주파수의 전자기파에 대해서 관통이 용이한 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 결과적으로 Radar 장치는 차량의 내부에 위치하지만 전면 유리(220)에 구비된 개구를 통해 전자기파를 송수신하고, 개구로 인한 손실을 막기 위해 개구에 대응하여 커버가 구비되며, 전자기파는 커버를 통해 송수신된다. 이러한 Radar 장치는 빔 에이밍(beam aiming), 빔 셀렉션(beam selection), 디지털 빔 포밍(beam forming), 디지털 빔 스티어링(beam steering)을 이용할 수 있다. 또한, Radar 장치는 어레이 안테나 또는 위상 정렬 어레이 안테나를 포함할 수 있다.

전술한 카메라 시스템(1) 및 Radar 장치(미도시)는 전방의 물체를 감지하는 성능을 개선하기 위해서 서로 연동할 수 있다. 예를 들어 이미지 프로세서(41)와 Radar 프로세서(미도시)는 서로 연동하여 전방의 관심있는 물체를 확대하거나 초점을 포커싱할 수 있다. 이와 같이 Radar 및 전방 카메라가 서로 연동하는 경우라면, 이미지 센서(31) 및 Radar 장치는 동일한 기판(예를 들면, 이미지 PCB(30)) 상에 배치될 수 있다.

또한, 카메라 시스템(1)이나 Radar 장치(미도시)와 같이 전방의 시야에 있는 물체를 감지하기 위한 장치 또는 시스템은, 적응형 크루즈 컨트롤(ACC)와 같은 ADAS 기술을 위해 사용될 수 있다. 또한, 전방의 잠재적인 위험 상황을 인지하기 위해서 사용될 수도 있고 예를 들어, 전방의 다른 자동차, 전방의 사람, 전방의 동물을 인지하는데 사용될 수 있다. 또한, 카메라 시스템(1)이나 Radar 장치(미도시)와 같이 전방의 시야에 있는 물체를 감지하기 위한 장치 또는 시스템은, 차선 이탈 경고 시스템(lane departure warning system), 물체 감지 시스템(object detection system), 교통 표지판 인식 시스템(traffic sign recognition system), 차선 유지 보조 시스템(lane keeping assistance system), 차선 변경 보조 시스템(lane change assistance system), 사각지대 경보 시스템(blind spot warning system), 자동 헤드램프 제어 시스템(automatic headlamp control system), 충돌 회피 시스템(collision avoidance system) 등에 사용될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 카메라 시스템(1)이 장착되는 자동차의 구성요소를 도시하는 도면이다.

자동차의 구성요소는 MCU 레벨, ECU 레벨, 컨트롤러 레벨로 구별할 수 있다.

MCU 레벨에는 카메라 MCU(42)를 포함하여 Lidar MCU, Radar MCU, GPS MCU, 네비게이션 MCU, V2X MCU 등이 있다. MCU 레벨에 속하는 MCU들은 자신과 연결된 센싱 장치 또는 센싱 장치에 연결된 장치(예컨대, 프로세서)를 제어하고, 이들 센싱 장치 또는 센싱 장치에 연결된 장치로부터 데이터를 수신한다.

카메라 MCU(42)에 대하여 예를 들면, 렌즈(10)을 통해 촬영한 피사체의 이미지를 이미지 센서(31)가 센싱하고, 이미지 프로세서(41)가 이미지 센서(31)로부터 그 데이터를 수신하여 프로세싱하며, 카메라 MCU(42)는 이미지 프로세서(41)로부터 그 데이터를 수신한다. 카메라 MCU(42)는 이미지 센서(31), 이미지 프로세서(41)을 제어하고 이러한 제어는 예를 들면 전원 공급 제어, 리셋 제어, 클럭(CLK) 제어, 데이터 통신 제어, 전원 제어, 메모리 제어 등을 포함한다. 한편, 이미지 프로세서(41)는 이미지 센서(31)가 센싱하여 출력한 데이터를 프로세싱할 수 있고, 이러한 프로세싱은 센싱한 전방의 물체를 확대하거나 전체 시야 영역 중에서 물체의 영역에 포커스를 맞추는 것을 포함한다.

Lidar MCU(311)에 대하여 예를 들면, Lidar MCU(311)는 센서인 Lidar 장치와 연결된다. Lidar 장치는 레이저 송신 모듈, 레이저 검출 모듈, 신호 수집 및 처리 모듈, 데이터 송수신 모듈로 구성될 수 있고, 레이저의 광원은 250 nm 내지 11 μm 의 파장 영역에서 파장을 가지거나 파장 가변이 가능한 레이저 광원들이 사용된다. 또한 Lidar 장치는 신호의 변조 방식에 따라서, TOF(time of flight) 방식과 phase shift 방식으로 구분된다. Lidar MCU(311)는 Lidar 장치 및 Lidar 장치에 연결된 다른 장치(예컨대, Lidar 센싱 출력을 프로세싱하는 Lidar프로세서(미도시))를 제어한다. 이러한 제어는 예를 들면 전원 공급 제어, 리셋 제어, 클럭(CLK) 제어, 데이터 통신 제어, 메모리 제어 등을 포함한다. 한편, Lidar 장치는 자동차의 전방 영역을 센싱하기 위해 사용된다. 이러한 Lidar 장치는 자동차의 내부 전면, 구체적으로는 전면 유리(220) 아래에 위치하여 전면 유리를 통해서 laser 광원을 송수신한다.

Radar MCU(312)에 대하여 예를 들면, Radar MCU(312)는 센서인 Radar 장치와 연결된다. Radar 장치는 물체의 거리나 속도, 각도를 측정하기 위해 전자기파를 사용하는 센서 장치이다. Radar 장치를 이용하면 주파수 변조 반송파(FMCW, Frequency Modulation Carrier Wave) 또는 펄스 반송파(Pulse Carrier) 방식을 이용하여 수평각도 30도 범위에서 150m 전방까지의 물체를 감지할 수 있다. Radar MCU(312)는 Radar 장치 및 Radar 장치에 연결된 다른 장치(예컨대, Radar 센싱 출력을 프로세싱하는 Radar 프로세서(미도시))를 제어한다. 이러한 제어는 예를 들면 전원 공급 제어, 리셋 제어, 클럭(CLK) 제어, 데이터 통신 제어, 메모리 제어 등을 포함한다. 한편, Radar 장치는 대표적으로 77GHz 대역 레이더 또는 적합한 다른 대역을 사용하며, 자동차의 전방 영역을 센싱한다. Radar 장치로부터 획득한 정보는 적응형 크루즈 컨트롤(ACC)과 같은 ADAS 기술을 위해 사용될 수 있다. 한편, Radar 프로세서는 Radar 장치가 센싱하여 출력한 데이터를 프로세싱할 수 있고, 이러한 프로세싱은 센싱한 전방의 물체를 확대하거나 전체 시야 영역 중에서 물체의 영역에 포커스를 맞추는 것을 포함한다.

GPS MCU(313)에 대하여 예를 들면, GPS MCU(313)는 센서인 GPS 장치와 연결된다. GPS 장치는 위성과의 통신을 이용해 자동차의 위치, 속도 및 시간 측정을 할 수 있는 장치이다. 구체적으로 GPS 장치는 위성으로부터 발사되는 전파의 지연시간을 계측하고 궤도로부터의 거리에서 현재의 위치를 구하는 장치이다. GPS MCU(313)는 GPS 장치 및 GPS 장치에 연결된 다른 장치(예컨대, GPS 센싱 출력을 프로세싱하는 GPS 프로세서(미도시))를 제어한다. 이러한 제어는 예를 들면 전원 공급 제어, 리셋 제어, 클럭(CLK) 제어, 데이터 통신 제어, 메모리 제어 등을 포함한다.

네비게이션 MCU(314)에 대하여 예를 들면, 네비게이션 MCU(314)는 센서인 네비게이션 장치와 연결된다. 네비게이션 장치는 자동차 실내의 전면부에 설치되는 디스플레이 장치를 통해 맵(map) 정보를 표시하는 장치이다. 구체적으로 map 정보는 메모리 장치에 저장되며 GPS 장치를 통해 계측한 자동차의 현재 위치를 map 데이터에 표시한다. 네비게이션 MCU(314)는 네비게이션 장치 및 네비게이션 장치에 연결된 다른 장치(예컨대, 네비게이션 센싱 출력을 프로세싱하는 네비게이션 프로세서(미도시))를 제어한다. 이러한 제어는 예를 들면 전원 공급 제어, 리셋 제어, 클럭(CLK) 제어, 데이터 통신 제어, 메모리 제어 등을 포함한다.

V2X MCU(315)에 대하여 예를 들면, V2X MCU(315)는 센서인 V2X 장치와 연결된다. 구체적으로 V2X 장치는 자동차 간 통신(V2V), 자동차 대 인프라 통신(V2I), 자동차 대 모바일 통신(V2N)을 수행하는 장치이다. V2X MCU(315)는 V2X 장치 및 V2X 장치에 연결된 다른 장치(예컨대, V2X 센싱 출력을 프로세싱하는 V2X 프로세서(미도시))를 제어한다. 이러한 제어는 예를 들면 전원 공급 제어, 리셋 제어, 클럭(CLK) 제어, 데이터 통신 제어, 메모리 제어 등을 포함한다.

ECU 레벨에 속하는 ECU(electrical control unit)(320)는 자동차에서 사용되는 다수의 전자 장치들을 통합적으로 제어하는 장치이다. 예를 들어, ECU(320)는 MCU 레벨에 속하는 MCU들 및 컨트롤러 레벨에 속하는 컨트롤러들 모두를 제어할 수 있다. ECU(320)는 MCU들로부터 센싱 데이터를 수신하여 상황에 맞도록 컨트롤러를 제어하는 제어 명령을 생성하여 컨트롤러들에게 제어 명령을 전송한다. 한편, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 MCU 레벨 보다 상위의 레벨로서 ECU 레벨을 설명하고 있으나, MCU 레벨에 속하는 MCU들 중의 하나의 MCU가 ECU로서 역할을 수행할 수도 있고, 두 개의 MCU가 결합하여 ECU로서 역할을 수행할 수도 있다.

컨트롤러 레벨에는 운전자 경고 컨트롤러(331), 헤드 램프 컨트롤러(332), 차량 자세 제어 컨트롤러(333), 조향 컨트롤러(334), 엔진 제어 컨트롤러(335), 서스펜션 컨트롤러(336), 브레이크 컨트롤러(337) 등이 있다. 컨트롤러는 ECU(320) 또는 MCU 레벨의 MCU들로부터 수신한 제어 명령에 기초하여 자동차의 구성 부품들을 제어한다.

운전자 경고 컨트롤러(331)에 대하여 예를 들면, 운전자 경고 컨트롤러(331)는 운전자에게 특정한 위험 상황을 경고하기 위해 오디오 방식, 비디오 방식 또는 햅틱 방식의 경고 신호를 발생시킨다. 예를 들어, 경고음을 출력하기 위해 운전자 경고 컨트롤러(331)는 자동차의 사운드 시스템을 이용해 경고음을 출력할 수 있다. 또는, 경고 메시지를 디스플레이 하기 위해 운전자 경고 컨트롤러(331)는 HUD 디스플레이 또는 사이드 미러 디스플레이를 통해 경고 메시지를 출력할 수 있다. 또는, 경고 진동을 발생시키기 위해 운전자 경고 컨트롤러(331)는 핸들에 장착된 진동모터를 동작시킬 수 있다.

헤드 램프 컨트롤러(332)에 대하여 예를 들면, 헤드 램프 컨트롤러(332)는 자동차의 전방에 위치하여 야간에 자동차의 전방에 대해 운전자의 시야를 확보해주는 헤드 램프를 제어한다. 예를 들면, 헤드 램프 컨트롤러(332)는 상향등 제어, 하향등 제어, 좌우 보조등 제어, 적응형 헤드 램프 제어 등을 수행한다.

차량 자세 제어 컨트롤러(333)에 대하여 예를 들면, 차량 자세 제어 컨트롤러(333)는 VDC(vehicle dynamic control) 또는 ESP(electrical stability control) 등으로 지칭되며, 운전자의 긴급한 핸들 조작이나 노면의 상태 등으로 인해서 자동차의 거동이 급격히 불안정해지는 경우에 전자적 장비가 개입이 자동차의 거동을 바로잡는 제어를 수행한다. 예를 들어, 휠 스피드 센서, 조향각 센서, 요 레이트(yaw rate) 센서, 실린더 압력 센서 등의 센서들이 스티어링 휠 조작을 센싱해 스티어링 휠과 바퀴의 진행방향이 어긋나는 경우에, 차량 자세 제어 컨트롤러(333)는 브레이크 잠김 방지 기능(ABS) 등을 이용해 각 바퀴의 제동력을 분산하는 제어를 수행한다.

조향 컨트롤러(334)에 대하여 예를 들면, 조향 컨트롤러(334)는 스티어링 휠을 구동시키는 전동식 파워스티어링 시스템(MPDS)에 대한 제어를 수행한다. 예를 들어, 자동차가 충돌이 예상되는 경우에 조향 컨트롤러(334)는 충돌을 회피하거나 피해를 최소화할 수 있는 방향으로 자동차의 조향을 제어한다.

엔진 제어 컨트롤러(335)에 대하여 예를 들면, 엔진 제어 컨트롤러(335)는 산소 센서, 공기량 센서, 매니폴드 절대압 센서로부터의 데이터를 ECU(32)가 수신하면, 그 제어 명령에 따라서 인젝터, 스로틀, 스파크 플러그 등의 구성을 제어하는 역할을 수행한다.

서스펜션 컨트롤러(336)에 대하여 예를 들면, 서스펜션 컨트롤러(336)은 모터 기반의 능동 서스펜션 제어를 수행하는 장치이다. 구체적으로 서스펜션 컨트롤러(336)는 쇽업 쇼버의 감쇠력을 가변적으로 제어해 일반 주행시는 부드러운 승차감을 주도록 하고, 고속 주행 및 자세 변화시에는 딱딱한 승차감을 주도록 하여 승차감 및 주행 안정성을 확보하게 한다. 또한, 서스펜션 컨트롤러(336)는 감쇠력 제어 외에도, 차고 제어, 자세 제어 등을 수행할 수도 있다.

브레이크 컨트롤러(337)에 대하여 예를 들면, 브레이크 컨트롤러(337)는 자동차의 브레이크의 동작 여부를 제어하고 브레이크의 답력을 제어한다. 예를 들어, 전방 충돌이 예상되는 경우에 운전자가 브레이크를 동작시켰는지 여부와 무관하게 브레이크 컨트롤러(337)는 ECU(320)의 제어 명령에 따라서 자동적으로 긴급 브레이크를 작동시키도록 제어한다.

한편, 본 도면을 이용하여 상술한 바에 따르면 MCU, ECU 및 컨트롤러가 각각 독립적인 구성요소로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것이 아님을 이해하여야 한다. 2개 이상의 MCU들은 1개의 MCU로 통합될 수 있고, 2개 이상의 MCU들은 서로 연동할 수 있고, 2개 이상의 MCU들 및 ECU는 하나의 장치로 통합될 수 있고, 2개 이상의 컨트롤러들은 1개의 컨트롤러로 통합될 수 있고, 2개 이상의 컨트롤러들은 서로 연동할 수 있고, 2개 이상의 컨트롤러들 및 ECU는 하나의 장치로 통합될 수 있다.

예를 들면, Radar 프로세서는 Radar 장치의 출력을 프로세싱하고, 이미지 프로세서(41)는 이미지 센서(31)의 출력을 프로세싱하는데, Radar 장치의 출력 및 이미지 센서(31)의 출력은 하나의 프로세서(Radar 프로세서, 이미지 프로세서(41), 통합된 프로세서, 또는 ECU(320))에 의해 연동될 수 있다. 예를 들면, Radar 장치가 센싱하여 출력한 데이터를 Radar 프로세서가 프로세싱하고, 그 프로세싱 결과로 도출된 전방의 물체에 대한 정보에 기초하여, 이미지 프로세서(41)는 이미지 센서(31)가 센싱하여 출력한 데이터를 확대하거나 포커스를 맞추는 프로세싱을 수행할 수 있다. 반대로, 이미지 센서(31)가 센싱하여 출력한 데이터를 이미지 프로세서(41)가 프로세싱하고, 그 프로세싱 결과로 도출된 전방의 물체에 대한 정보에 기초하여, Radar 프로세서는 Radar 장치가 센싱하여 출력한 데이터를 확대하거나 포커스를 맞추는 프로세싱을 수행할 수 있다. 이를 위해 Radar MCU는 Radar 장치에 대해 빔 에이밍(beam aiming) 또는 빔 셀렉션(beam selection)을 수행하도록 제어할 수 있다. 또는 Radar 프로세서는 배열 안테나 또는 위상 배열 안테나 시스템에서의 디지털 빔 포밍(beam forming)을 수행하거나 디지털 빔 스티어링(beam steering)을 수행할 수 있다. 이와 같이 Radar 및 전방 카메라가 서로 연동하는 경우라면, 이미지 센서(31) 및 Radar 장치는 동일한 기판(예를 들면, 이미지 PCB(30)) 상에 배치될 수 있다.

도 4a는 본 발명에 따른 카메라 시스템(1)의 구성요소를 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 카메라 시스템(1)은 렌즈(10), 이미지 센서(31), 이미지 프로세서(41) 및 카메라 MCU(42)를 포함한다.

또한, 카메라 시스템(1)은 이그니션 전압(410)을 수신하여 제1전압(411), 제2전압(412) 및 제3전압(413)으로 변환하는 제1컨버터부(421), 제3전압(413)을 수신하여 제4전압(414)으로 변환하는 제2컨버터부(422), 제1전압(411)을 수신하여 제5전압(415) 및 제6전압(416)으로 변환하는 레귤레이터부(423)를 포함한다. 제1컨버터부(421)는 도 4a에 도시된 바와 같이 1개의 3ch DC-DC 컨버터로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 1ch DC-DC 컨버터 및 2ch DC-DC 컨버터로 구성될 수 있고 또는 3개의 1ch DC-DC 컨버터로 구성될 수 있다. 레귤레이터부(423)는 도 4a에 도시된 바와 같이 2ch LDO(Low Drop Out)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 2개의 1ch LDO로 구성될 수 있다. 레귤레이터부(423)를 LDO로 구현하는 이유는 이미지 센서(31)에서 요구되는 전류 레벨이 크지 않기 때문이다.

이그니션 전압(410)은 드라이버가 수동으로 키를 돌려 차량의 시동을 걸거나 버튼식으로 차량의 시동을 걸 때 발생하는 전압으로서 일반적으로 14V일 수 있다. 제 1 전압(411)은 제1컨버터부(421)가 이그니션 전압(410)을 수신하여 변환하는 전압으로서 3.3V일 수 있다. 제1전압(411)은 카메라 MCU(42)에 입력되어 카메라 MCU(42)의 동작 전원으로 이용될 수 있다. 또한, 제1전압(411)은 감시 모듈(441) 및 제1메모리(431)의 동작 전원으로 이용될 수 있다. 또한, 제1전압(411)은 이미지 프로세서(41)의 동작 전원으로 이용될 수 있다. 카메라 MCU(42) 및 이미지 프로세서(41)에 동일한 동작 전원인 제1전압(411)이 인가되는 이유는 두 개의 통신 컴포넌트 간의 통신 레벨(IO 전압)을 맞추기 위해서이다. 제2전압(412)은 제1컨버터부(421)가 이그니션 전압(410)을 수신하여 변환하는 전압으로서 1.8V일 수 있다. 한편, 후술하는 바와 같이 이미지 센서(31)에는 제5전압(예컨대, 1.8V)가 인가되는데, 이 전압은 제2전압과 동일하다. 이미지 프로세서(41)에 인가되는 제2전압(412) 및 이미지 센서(31)에 인가되는 제5전압(215)가 서로 동일한 이유는 이미지 프로세서(41) 및 이미지 센서(31) 사이의 통신 레벨(IO 전압)을 맞추기 위해서이다. 제3전압(413)은 제1컨버터부(421)가 이그니션 전압(410)을 수신하여 변환하는 전압으로서 5V일 수 있다. 제3전압(413)은 제2컨버터부(422)로 인가되고 제2컨버터부(422)는 제4전압(414)을 출력할 수 있다. 제4전압(414)는 이미지 프로세서(41)에 인가되어 이미지 프로세서(41)의 코어 전원으로서 동작한다. 예를 들어, 제4전압(414)는 1.2V일 수 있다. 한편, 제1컨버터부(421)가 제4전압(414)를 직접 출력하는 것이 가능함에도 불구하고, 제1컨버터부(421)가 제3전압(413)을 출력하고 그 제3전압(413)을 수신한 제2컨버터부(422)가 제4전압(414)를 출력하는 이유는, 이미지 프로세서(41)가 요구하는 허용 전류를 만족시키기 위해서이다. 이에 더하여, 그 이유는 제3전압(413)은 다른 컴포넌트(예컨대, HS-CAN TRx 등)에서 동작 전원으로 사용하게 하기 위해서이다.

한편, 제1전압(411)은 레귤레이터부(423)로 인가되고 레귤레이터부(423)는 제5전압(415) 및 제6전압(416)을 출력한다. 제5전압(415)은 1.8V일 수 있고, 제6전압(416)은 2.8V일 수 있다. 제5전압(415)은 이미지 센서(31)로 인가되어 이미지 프로세서(41)와의 통신 레벨을 맞추기 위한 용도로 동작한다. 제6전압(416)은 이미지 센서(31)로 인가되어 이미지 센서(31)의 코어 전원으로서 동작한다. 결국 카메라 MCU(42)와 이미지 프로세서(41)은 제1전압(411)으로 통신 레벨 맞추고, 이미지 프로세서(41)와 이미지 센서(31)는 제 2 전압(412) 및 제 2 전압과 동일한 제 5 전압(415)으로 통신 레벨을 맞추게 된다.

또한, 카메라 시스템(1)은 제1전압(411)을 수신하고 카메라 MCU(42)에 연결되는 제1메모리(431), 이미지 프로세서(41)에 연결되는 제2메모리(432), 이미지 프로세서(41)에 연결되는 제3메모리(433), 이미지 프로세서(41)에 연결되는 제4메모리(434)를 포함한다. 제1메모리(431)는 EEPROM일 수 있고, 제2메모리(432)는 LPDDR2일 수 있고, 제3메모리(433)는 LPDDR2일 수 있고, 제4메모리(434)는 Flash 메모리일 수 있다. 제1메모리(431)는 카메라 MCU(42)에 연결되고 MCU 로직 데이터(컨트롤러를 제어하는 알고리즘), MCU 베이직 소프트웨어(이미지 프로세서(41), 이미지 센서(31) 등을 구동시키기 위한 스타트업 알고리즘 등)를 저장한다. 제2메모리(432)는 이미지 프로세서(41)에 연결되고 이미지 프로세서(41)의 명령에 따라서, 제4메모리(434)에 저장되는 기능 구현 알고리즘을 실행하는 역할을 수행한다. 제3메모리(433)는 이미지 프로세서(41)에 연결되고 이미지 프로세서(41)의 명령에 따라서, 제4메모리(434)에 저장되는 기능 구현 알고리즘을 실행하는 역할을 수행한다. 제4메모리(434)는 이미지 프로세서(41)에 연결되고 이미지 프로세서(41)에서 기능을 구현하는 알고리즘 데이터(예컨대, LD, PD, VD, TSR 등)를 저장한다. 한편, 제2메모리(432) 및 제3메모리(433)는 카메라 시스템(1)이 지원하는 기능의 개수에 따라서 그 용량이 결정될 수 있다. 예컨대, 기능 중 일부만 지원하는 경우(이미지 프로세서(41)가 처리하는 데이터가 전방의 차량에 대한 데이터, 전방의 차선에 대한 데이터, 전방의 사이클리스트에 대한 데이터, 교통 표지판에 대한 데이터, 액티브 하이빔 컨트롤(AHBC)에 대한 데이터, 휠 디텍션(wheel detection)에 대한 데이터(예컨대, 카메라 FOV 안으로 들어오는 Close Cut-in 차량에 대해서 차량 바퀴 인식을 통해 보다 빠르게 차량을 인식하기 위한 데이터), 교통 신호등에 대한 데이터, 로드 마킹(예컨대, 도로 위의 화살표)에 대한 데이터인 경우)에는 제2메모리(432) 및 제3메모리(433)는 각각 128MB일 수 있으며, 더 많은 기능을 지원하는 경우(이미지 프로세서(41)가 처리하는 데이터가 전술한 예에 추가적으로, VD at any angle에 대한 데이터(전방 차량의 전 주행 방향 또는 각도에 대해 차량을 인식하기 위한 데이터), 로드 프로파일(예컨대, 전방 도로 형상(굴곡, 과속 방지턱 또는 호올(hole))을 인식하여 서스펜션 제어를 통해 승차감을 향상시키기 위한 데이터)에 대한 데이터, 시맨틱 프리 스페이스(예컨대, 바운더리 라벨링)에 대한 데이터, 일반적 물체(측면 차량 등)에 대한 데이터, 어드밴스트 패쓰 플래닝(advanced path planning)에 대한 데이터(예를 들어, 차선이 없거나 오염된 도로에서도 주변 환경을 통한 Deep Learning으로 차량 주행 예상 경로를 예측하기 위한 데이터), 오도메트리(odometry)에 대한 데이터(예컨대, 주행 도로 랜드 마크를 인식하여 GPS의 인식 정보와 융합시키기 위한 데이터인 경우)에는 제2메모리(432) 및 제3메모리(433)은 각각 256MB일 수 있다. 또한, 제2메모리(432) 및 제3메모리(33)는 렌즈(10)의 개수에 따라서 1개의 메모리로 통합될 수도 있다. 1개의 렌즈(10)만을 사용하는 경우에는 제2메모리(432) 및 제3메모리(433)의 총 2개의 메모리(예컨대, 2 X 218MB)가 사용될 수 있고, 2개의 렌즈(10)를 사용하는 경우에는 2개의 메모리를 사용하는 경우보다 용량이 더 큰 1개의 메모리(예컨대, 1 X 512MB)가 사용될 수 있다. 또한, 3개의 렌즈(10)가 사용되는 경우에는 용량이 큰 2개의 메모리(예컨대, 2 X 512MB)가 사용될 수 있다. 즉, 제2메모리(432) 및 제3메모리(433)는 렌즈의 개수에 따라서 그 개수 및 용량이 변경될 수 있다.

또한, 카메라 시스템(1)은 카메라 MCU(42)에 연결되는 감시 모듈(441), 카메라 MCU(42)에 연결되어 샤시 CAN 통신을 수행하는 고속-캔 송수신기(HS-CAN_TRx)(442), 카메라 MCU(42)에 연결되어 로컬 CAN 통신을 수행하는 고속-캔 송수신기(443), 카메라 MCU(42)에 연결되어 와이퍼 동작 입력을 수신하는 외부 입력기(444), 카메라 MCU(42)에 연결되어 온오프 스위칭 입력을 수신하는 외부 입력기(445), 카메라 MCU(42)에 연결되어 LED 신호를 출력하는 외부 출력기(446)를 포함한다. 카메라 MCU(42)가 와이퍼 동작 입력을 수신하는 이유는, 와이퍼 ON 신호가 수신되는 경우는 비가 오는 상황으로써 카메라 시스템(1)을 통한 전방의 인식이 열화되기 때문에 카메라 MCU(42)의 동작을 Off 시키거나 또는 카메라 MCU(42)의 특정 기능을 Off 시킬 필요가 있기 때문이다.

도 4b는 본 발명에 따른 카메라 시스템(1)의 구성요소를 나타내는 도면이다.

도 4b를 참조하면, 카메라 시스템(1)은 렌즈(10), 이미지 센서(31), 이미지 프로세서(41) 및 카메라 MCU(42)를 포함한다.

또한, 카메라 시스템(1)은 이그니션 전압(510)을 수신하여 제1전압(511), 제2전압(512), 제3전압(513) 및 제 4전압(514)으로 변환하는 제1컨버터부(421), 제1전압(511)을 수신하여 제5전압(515), 제6전압(516) 및 제7전압(517)으로 변환하는 레귤레이터부(523)를 포함한다. 제1컨버터부(521)는 도 4b에 도시된 바와 같이 1개의 4ch DC-DC 컨버터로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 1ch DC-DC 컨버터 및 3ch DC-DC 컨버터로 구성될 수 있고 또는 2개의 2ch DC-DC 컨버터로 구성될 수 있고 또는 4개의 1ch DC-DC 컨버터로 구성될 수 있다. 또는 제1컨버터부(521)는 4ch PMIC(Power Management Integrated Circuit)로 구성될 수 있다. PMIC를 이용하는 경우 다수의 buck regulator를 실장하고 있고, boost regulator를 실장하고 있어 USB 기능을 지원할 수도 있고, 전원 설정을 위한 I2C 기능도 제공할 수 있는 장점이 있다. 레귤레이터부(523)는 도 4b에 도시된 바와 같이 3ch LDO(Low Drop Out)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 3개의 1ch LDO로 구성될 수 있다. 레귤레이터부(523)를 LDO로 구현하는 이유는 이미지 센서(31)에서 요구되는 전류 레벨이 크지 않기 때문이다.

이그니션 전압(510)은 드라이버가 수동으로 키를 돌려 차량의 시동을 걸거나 버튼식으로 차량의 시동을 걸 때 발생하는 전압으로서 일반적으로 14V일 수 있다. 제 1 전압(511)은 제1컨버터부(521)가 이그니션 전압(510)을 수신하여 변환하는 전압으로서 3.3V일 수 있다. 제1전압(511)은 카메라 MCU(42)에 입력되어 카메라 MCU(42)의 동작 전원으로 이용될 수 있다. 또한, 제1전압(511)은 감시 모듈(541) 및 제1메모리(531)의 동작 전원으로 이용될 수 있다. 또한, 제1전압(511)은 이미지 프로세서(41)의 동작 전원으로 이용될 수 있다. 카메라 MCU(42) 및 이미지 프로세서(41)에 동일한 동작 전원인 제1전압(511)이 인가되는 이유는 두 개의 통신 컴포넌트 간의 통신 레벨(IO 전압)을 맞추기 위해서이다. 제2전압(512)은 제1컨버터부(521)가 이그니션 전압(510)을 수신하여 변환하는 전압으로서 1.8V일 수 있다. 한편, 후술하는 바와 같이 이미지 센서(31)에는 제5전압(515)(예컨대, 1.8V)가 인가되는데, 이 전압은 제2전압(512)과 동일하다. 이미지 프로세서(41)에 인가되는 제2전압(512) 및 이미지 센서(31)에 인가되는 제5전압(515)가 서로 동일한 이유는 이미지 프로세서(41) 및 이미지 센서(31) 사이의 통신 레벨(IO 전압)을 맞추기 위해서이다. 제3전압(513)은 제1컨버터부(521)가 이그니션 전압(510)을 수신하여 변환 및 출력하는 전압으로서 5V일 수 있다. 제3전압(513)은 카메라 MCU(42)가 통신을 위해 이용하는 컴포넌트들(예컨대, S-CAN 통신 모듈, C-CAN 통신 모듈, High Side Driver)의 구동 전원으로 이용될 수 있다. 제4전압(514)은 제1컨버터부(521)가 이그니션 전압(510)을 수신하여 변환 및 출력하는 전압으로서 2.8V 일 수 있다. 제4전압(514)은 컨버터를 통해 1.1V로 변환되어 이미지 프로세서(41)에 인가될 수 있다. 1.1V 전압은 이미지 프로세서(41)의 코어 전원로서 동작한다. 한편, 제1컨버터부(521)가 이미지 프로세서의 코어 전원(1.1V)을 직접 출력하는 것이 가능함에도 불구하고, 별도의 컨버터를 통해 제4전압(514)(2.8V)을 코어 전원(1.1V)로 하강시키는 이유는, 이미지 프로세서(41)가 요구하는 허용 전류를 만족시키기 위해서이다.

한편, 제1전압(511)은 레귤레이터부(523)로 인가되고 레귤레이터부(523)는 제5전압(515), 제6전압(516) 및 제7전압(517)을 출력한다. 제5전압(515)은 1.8V일 수 있고, 제6전압(516)은 2.8V일 수 있고, 제7전압(517)은 1.2V일 수 있다. 제5전압(515)은 이미지 센서(31)로 인가되어 이미지 프로세서(41)와의 통신 레벨을 맞추기 위한 용도로 동작한다. 제6전압(516)은 이미지 센서(31)로 인가되어 이미지 센서(31)의 코어 전원으로서 동작한다. 결국 카메라 MCU(42)와 이미지 프로세서(41)은 제1전압(511)으로 통신 레벨 맞추고, 이미지 프로세서(41)와 이미지 센서(31)는 제 2 전압(512) 및 제 2 전압과 동일한 제 5 전압(515)으로 통신 레벨을 맞추게 된다.

또한, 카메라 시스템(1)은 제1전압(511)을 수신하고 카메라 MCU(42)에 연결되는 제1메모리(531), 이미지 프로세서(41)에 연결되는 제2메모리(532), 이미지 프로세서(41)에 연결되는 제3메모리(533)를 포함한다. 제1메모리(531)는 EEPROM일 수 있고, 제2메모리(532)는 LPDDR4일 수 있고, 제3메모리(533)는 Flash 메모리일 수 있다. 제1메모리(531)는 카메라 MCU(42)에 연결되고 MCU 로직 데이터(컨트롤러를 제어하는 알고리즘), MCU 베이직 소프트웨어(이미지 프로세서(41), 이미지 센서(31) 등을 구동시키기 위한 스타트업 알고리즘 등)를 저장한다. 제2메모리(532)는 이미지 프로세서(41)에 연결되고 이미지 프로세서(41)의 명령에 따라서, 제3메모리(533)에 저장되는 기능 구현 알고리즘을 실행하는 역할을 수행한다. 제3메모리(533)는 이미지 프로세서(41)에 연결되고 이미지 프로세서(41)에서 기능을 구현하는 알고리즘 데이터(예컨대, LD, PD, VD, TSR 등)를 저장한다. 한편, 제2메모리(532)는 카메라 시스템(1)이 지원하는 기능의 개수에 따라서 그 용량이 결정될 수 있다. 예컨대, 기능 중 일부만 지원하는 경우(이미지 프로세서(41)가 처리하는 데이터가 전방의 차량에 대한 데이터, 전방의 차선에 대한 데이터, 전방의 사이클리스트에 대한 데이터, 교통 표지판에 대한 데이터, 액티브 하이빔 컨트롤(AHBC)에 대한 데이터, 휠 디텍션(wheel detection)에 대한 데이터(예컨대, 카메라 FOV 안으로 들어오는 Close Cut-in 차량에 대해서 차량 바퀴 인식을 통해 보다 빠르게 차량을 인식하기 위한 데이터), 교통 신호등에 대한 데이터, 로드 마킹(예컨대, 도로 위의 화살표)에 대한 데이터인 경우)에는 제2메모리(532)는 128MB일 수 있으며, 더 많은 기능을 지원하는 경우(이미지 프로세서(41)가 처리하는 데이터가 전술한 예에 추가적으로, VD at any angle에 대한 데이터(전방 차량의 전 주행 방향 또는 각도에 대해 차량을 인식하기 위한 데이터), 로드 프로파일(예컨대, 전방 도로 형상(굴곡, 과속 방지턱 또는 호올(hole))을 인식하여 서스펜션 제어를 통해 승차감을 향상시키기 위한 데이터)에 대한 데이터, 시맨틱 프리 스페이스(예컨대, 바운더리 라벨링)에 대한 데이터, 일반적 물체(측면 차량 등)에 대한 데이터, 어드밴스트 패쓰 플래닝(advanced path planning)에 대한 데이터(예를 들어, 차선이 없거나 오염된 도로에서도 주변 환경을 통한 Deep Learning으로 차량 주행 예상 경로를 예측하기 위한 데이터), 오도메트리(odometry)에 대한 데이터(예컨대, 주행 도로 랜드 마크를 인식하여 GPS의 인식 정보와 융합시키기 위한 데이터인 경우)에는 제2메모리(532)는 256MB일 수 있다.

또한, 카메라 시스템(1)은 카메라 MCU(42)에 연결되는 감시 모듈(541), 카메라 MCU(42)에 연결되어 샤시 CAN 통신을 수행하는 고속-캔 송수신기(HS-CAN_TRx)(542), 카메라 MCU(42)에 연결되어 로컬 CAN 통신을 수행하는 고속-캔 송수신기(543), 카메라 MCU(42)에 연결되어 LED 신호를 출력하는 High Side Driver(544), 카메라 MCU(42)에 연결되어 온오프 스위칭 입력을 수신하는 외부 입력기(545)를 포함한다. 또한, 카메라 MCU(42)에 연결되어 와이어 입력을 수신하는 외부 입력 수신기(미도시)를 포함할 수 있는데 카메라 MCU(42)가 와이퍼 동작 입력을 수신하는 이유는, 와이퍼 ON 신호가 수신되는 경우는 비가 오는 상황으로써 카메라 시스템(1)을 통한 전방의 인식이 열화되기 때문에 카메라 MCU(42)의 동작을 Off 시키거나 또는 카메라 MCU(42)의 특정 기능을 Off 시킬 필요가 있기 때문이다.

전술한 카메라 시스템(1)은 RBDPS(Road Boundary Departure Prevention Systems), CACC(Cooperative Adaptive Cruise Control Systems), Vehicle/roadway warning systems, PAPS(Partially Automated Parking Systems), PALS(Partially Automated Lane Change Systems), C-FVBWS(Cooperative Forward Vehicle Emergency Brake Warning Systems), LDWS(Lane Departure Warning Systems), PDCMS(Pedestrian Detection and Collision Mitigation Systems), CSWS(Curve Speed Warning Systems), LKAS(Lane Keeping Assistance Systems), ACC(Adaptive Cruise Control systems), FVCWS(Forward Vehicle Collision Warning Systems), MALSO(Manoeuvring Aids for Low Speed Operation systems), LCDAS(Lane Change Decision Aid Systems), LSF(Low Speed Following systems), FSRA(Full Speed Range Adaptive cruise control systems), FVCMS(Forward Vehicle Collision Mitigation Systems), ERBA(Extended Range Backing Aids systems), CIWS(Cooperative Intersection Signal Information and Violation Warning Systems), TIWS(Traffic Impediment Warning Systems) 중 적어도 하나의 기능을 구현하기 위해서 사용될 수 있다도 5는 본 발명에 따른 렌즈 배럴 및 렌즈 홀더의 결합관계를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 렌즈(10)는 렌즈 배럴(15)에 삽입되고, 렌즈 배럴(15)은 플랜지(15-1)를 포함한다. 렌즈(10) 및 플랜지(15-1)를 포함하는 렌즈 배럴(15)의 몸통이 렌즈 홀더(20)에 삽입되는 방식으로 렌즈 배럴(15) 및 렌즈 홀더(20)가 서로 결합된다. 또한, 렌즈 배럴(15) 및 렌즈 홀더(20)는 Active alignment 방식으로 서로 결합된다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 장치(100)의 구성은 영상 생성부(110), 제1 정보 생성부(120), 제2 정보 생성부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.

영상 생성부(110)는 자차량(10)에 배치되는 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있으며, 자차량(10)의 전방을 촬영하여 자차량(10)의 전방영상을 생성할 수 있다. 또한, 영상 생성부(110)는 자차량(10)의 전방뿐만 아니라 하나 이상의 방향에 대한 자차량(10)의 주변을 촬영하여 자차량(10)의 주변영상을 생성할 수 있다.

여기서, 전방영상 및 주변영상은 디지털 영상일 수 있으며, 컬러 영상, 흑백 영상 및 적외선 영상 등을 포함할 수 있다. 또한 전방영상 및 주변영상은 정지영상 및 동영상을 포함할 수 있다. 영상 생성부(110)는 전방영상 및 주변영상을 제어부(140)에 제공한다.

이어서, 제1 정보 생성부(120)는 자차량(10)에 배치되는 적어도 하나의 레이더를 포함할 수 있으며, 자차량(10)의 전방을 감지하여 제1 감지정보를 생성한다.

구체적으로, 제1 정보 생성부(120)는 자차량(10)에 배치되고, 자차량(10)의 전방에 위치한 차량들의 위치 및 속도, 보행자의 여부 및 위치 등을 감지하여 제1 감지정보를 생성한다.

제1 정보 생성부(120)에서 생성한 제1 감지정보를 이용하여 자차량(10)과 앞차와의 거리를 일정하게 유지하도록 제어할 수 있고, 운전자가 자차량(10)의 주행 차로를 변경하고자 하는 경우나 후진 주차 시와 같이 기 설정된 특정한 경우에 차량 운행의 안정성을 높일 수 있다. 제1 정보 생성부(120)는 제1 감지정보를 제어부(140)에 제공한다.

여기서, 영상 생성부(110)에서 생성한 전방영상과 제1 정보 생성부(120)에서 생성한 제1 감지정보를 이용하여 교차로를 감지할 수 있다.

이어서, 제2 정보 생성부(130)는 영상 생성부(110)에서 생성한 전방영상과 제1 정보 생성부(120)에서 생성한 제1 감지정보에 기초한 교차로 감지 시, 자차량(10)의 측면을 감지하여 제2 감지정보를 생성한다.

구체적으로, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)에 배치되는 적어도 하나의 레이더를 포함할 수 있으며, 자차량(10)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 감지한다. 여기서, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 전방 및 후방의 양 측에 각각 배치될 수 있다.

이때, 영상 생성부(110)에서 생성한 전방영상과 제1 정보 생성부(120)에서 생성한 제1 감지정보의 기초한 교차로 감지 시, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도의 감지량을 증가시킨다.

자차량(10)의 측면에 위치한 차량들을 집중적으로 감지하기 위한 예로서, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 측면 감지영역의 넓이를 증가시킬 수 있다. 또한, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 측면 감지영역의 길이를 증가시킬 수 있고, 자차량(10)의 측면 감지영역에서 감지하는 감지 주기를 줄여 일정한 시간 동안의 감지 횟수를 증가시킬 수 있다. 제2 정보 생성부(130)는 제2 감지정보를 제어부(140)에 제공한다.

도 7은 교차로 감지 전의 제1 정보 생성부 및 제2 정보 생성부의 감지영역을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 제1 정보 생성부(120)는 하나 이상의 레이더를 포함할 수 있고, 자차량(10)의 전방에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 감지하여 제1 감지정보를 생성할 수 있다.

교차로 감지 전의 제 1 정보 생성부(120)는 자차량(10)의 전방을 집중적으로(중요 대상으로) 감지하기 위해 자차량(10)의 전방 감지영역의 넓이를 증가시킬 수 있다. 또한, 제1 정보 생성부(120)는 자차량(10)의 전방 감지영역의 길이를 증가시킬 수 있고, 동일한 시간동안 자차량(10)의 전방 감지영역에서 차량을 감지하는 횟수를 증가시킬 수 있다.

또한, 제2 정보 생성부(130)는 하나 이상의 레이더를 포함할 수 있으며, 자차량(10)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 감지할 수 있다.

도 8은 교차로 감지 이후의 제2 정보 생성부의 감지영역의 넓이 변화를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 전방영상 및 제1 감지정보에 기초한 교차로 감지 시, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 측면 감지영역의 넓이를 증가시켜 자차량(10)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 자차량(10)의 전방에 위치한 차량들의 위치 및 속도보다 더 집중적으로 감지할 수 있다. 즉, 자차량(10)의 전방에 위치한 차량들의 위치 및 속도보다 자차량(10)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 중요 감지 대상으로 선정할 수 있다.

도 9는 교차로 감지 이후의 제2 정보 생성부의 감지영역의 길이 변화를 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 전방영상 및 제1 감지정보에 기초한 교차로 감지 시, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 측면 감지영역의 길이를 증가시켜 자차량(10)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 자차량(10)의 전방에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 중요 감지 대상으로 선정할 수 있다.

이어서, 제어부(140)는 제2 감지정보에 기초하여 타겟차량(20)을 선정하고, 자차량(10)과 타겟차량(20)의 충돌 여부를 판단하여 자차량(10)을 제어한다.

구체적으로, 제어부(140)는 제2 감지정보에 기초하여 자차량(10)과 근접한 차량들을 타겟차량(20)으로 선정한다. 또한, 자차량(10)과 근접하지 않더라도 자차량(10)에 근접해오는 차량들을 타겟차량(20)으로 선정한다. 이때, 정지한 차량은 충돌 위험이 없는 차량으로 판단하여 타겟차량(20)의 선정에서 제외할 수 있다.

제어부(140)는 선정한 타겟차량(20)과 자차량(10)의 충돌 여부를 판단한다. 또한, 제어부(140)는 타겟차량(20)과 자차량(10)의 충돌 여부를 판단한 결과, 자차량(10)과 타겟차량(20)이 충돌한다고 판단되면, 운전자에게 충돌을 경보하고, 자차량이 제동하도록 제어할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 영상 생성부(110)는 전방영상을 생성하고, 제1 정보 생성부(120)는 제1 감지정보를 생성한다(S510).

구체적으로, 영상 생성부(110)는 자차량(10)의 전방을 촬영하여 전방영상을 생성한다. 여기서, 영상 생성부(110)는 자차량(10)의 전방뿐만 아니라 하나 이상의 방향에 대한 자차량(10)의 주변을 촬영하여 자차량(10)의 주변영상을 생성할 수 있다.

한편, 제1 정보 생성부(120)는 자차량(10)의 전방을 감지하여 제1 감지정보를 생성한다.

이어서, 전방영상 및 제1 감지정보에 기초하여 교차로가 감지되면, 제2 정보 생성부(130)는 제2 감지정보를 생성한다(S520).

구체적으로, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)에 배치되어 자차량(10)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 감지한다. 이때, 교차로가 감지되면, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 측면의 감지량을 증가시켜 자차량(10)의 측면을 중요 감지 영역으로 선정한다. 그리고 제2 정보 생성부(130)는 차차량(10)의 측면에 위치한 차량들의 위치 및 속도를 중요 감지 대상으로 선정하여 집중적으로 감지하도록 한다.

예로서, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 측면 감지영역의 넓이를 증가시키거나 측면 감지영역의 길이를 증가시켜 자차량(10)의 측면의 감지량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 측면을 집중적으로 감지할 수 있다. 또한, 제2 정보 생성부(130)는 자차량(10)의 측면 감지영역에서 감지하는 주기를 줄여 일정한 시간 동안 감지 횟수를 증가시켜 자차량(10)의 측면을 집중적으로 감지하도록 할 수 있다.

이어서, 제어부(140)는 제2 감지정보에 기초하여 타겟차량(20)을 선정한다(S530).

구체적으로, 제어부(140)는 제2 감지정보에 기초하여 자차량(10)과 근접한 차량을 타겟차량(20)으로 선정한다. 또한, 주행 중인 차량 중에 자차량(10)에 근접해오는 차량을 타겟차량(20)으로 선정할 수 있다.

한편, 제어부(140)는 자차량(10)과 충돌 위험이 없는 정지한 차량에 대해 타겟차량(20)으로의 선정을 제외시킬 수 있다.

이어서, 제어부(140)는 자차량(10)과 타겟차량(20)의 충돌 여부를 판단한다(S540).

자차량(10)과 타겟타량(20)의 충돌 여부를 판단한 결과, 자차량(10)과 타겟차량(20)이 충돌할 것이라고 판단되면, 제어부(140)는 자차량(10)을 제어한다(S550).

구체적으로, 제어부(140)는 자차량(10)과 타겟차량(20)의 충돌이 판단되면, 운전자에게 충돌을 경보하고, 자차량(10)이 제동하도록 제동장치를 제어할 수 있다. 이에 따라, 제어부(140)는 자차량(10)을 긴급제동 시킬 수 있다.

한편, 자차량(10)과 타겟차량(20)의 충돌 여부를 판단한 결과, 자차량(10)과 타겟차량(20)이 충돌하지 않는다고 판단되면 자차량(10)이 운전자에 지시에 따라 주행하도록 제어한다(S560).

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자차량(10)에 배치된 카메라 및 레이더를 이용하여 교차로를 감지하고, 감지된 교차로에서 자차량(10)과 타겟차량(20)의 충돌 예상 시, 자차량(10)을 긴급제동 시킴과 아울러 운전자에게 경보를 발생시키는 차량 제어 장치 및 방법을 실현할 수 있다.

하나 이상의 예시적인 실시예에서, 설명한 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장 또는 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예시로, 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM이나 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 명령이나 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램코드를 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, 디지털 가입자 회선(DSL), 또는 적외선, 라디오 및 초고주파와 같은 무선 기술을 이용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, DSL, 또는 적외선, 라디오 및 초고주파와 같은 무선 기술들이 매체의 정의에 포함된다. 여기서 사용된 것과 같은 디스크(disk 및 disc)는 콤팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다목적 디스크(DVD), 플로피디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 반면, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저에 의해 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.

실시예들이 프로그램 코드나 코드 세그먼트들로 구현될 때, 코드 세그먼트는 프로시저, 함수, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스, 또는 명령들, 데이터 구조들, 또는 프로그램 명령문들의 임의의 조합을 나타낼 수 있는 것으로 인식해야 한다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 인수(argument), 파라미터 또는 메모리 콘텐츠를 전달 및/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트 또는 하드웨어 회로에 연결될 수 있다. 정보, 인수, 파라미터, 데이터 등은 메모리 공유, 메시지 전달, 토큰 전달, 네트워크 송신 등을 포함하는 임의의 적당한 수단을 이용하여 전달, 발송 또는 전송될 수 있다. 추가로, 어떤 측면들에서 방법 또는 알고리즘의 단계들 및/또는 동작들은 컴퓨터 프로그램 물건으로 통합될 수 있는 기계 판독 가능 매체 및/또는 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 코드들 및/또는 명령들 중 하나 또는 이들의 임의의 조합이나 세트로서 상주할 수 있다.

소프트웨어에서 구현에서, 여기서 설명한 기술들은 여기서 설명한 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 프로시저, 함수 등)로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장될 수 있으며 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현될 수도 있고 프로세서 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 메모리 유닛은 공지된 바와 같이 다양한 수단에 의해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.

하드웨어 구현에서, 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 디바이스(DSPD), 프로그래밍 가능 로직 디바이스(PLD), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다.

상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환이 가능함을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다. 더욱이, 상세한 설명 또는 청구범위에서 "포함한다"라는 용어가 사용되는 범위에 대해, 이러한 용어는 "구성되는"이라는 용어가 청구범위에서 과도적인 단어로 사용될 때 해석되는 것과 같이 "구성되는"과 비슷한 식으로 포함되는 것이다.

여기서 사용된 바와 같이, "추론하다" 또는 "추론"이라는 용어는 일반적으로 이벤트 및/또는 데이터에 의해 포착되는 한 세트의 관측으로부터 시스템, 환경 및/또는 사용자의 상태에 관해 판단하거나 추론하는 프로세스를 말한다. 추론은 특정 상황이나 동작을 식별하는데 이용될 수 있고, 또는 예를 들어 상태들에 대한 확률 분포를 생성할 수 있다. 추론은 확률적일 수 있는데, 즉 데이터 및 이벤트들의 고찰에 기초한 해당 상태들에 대한 확률 분포의 계산일 수 있다. 추론은 또한 한 세트의 이벤트들 및/또는 데이터로부터 상위 레벨 이벤트들을 구성하는데 이용되는 기술들을 말할 수도 있다. 이러한 추론은 한 세트의 관측된 이벤트들 및/또는 저장된 이벤트 데이터로부터의 새로운 이벤트들 또는 동작들, 이벤트들이 시간상 밀접하게 상관되는지 여부, 그리고 이벤트들과 데이터가 하나 또는 여러 이벤트 및 데이터 소스들로부터 나오는지를 추정하게 한다.

더욱이, 본 출원에서 사용된 바와 같이, "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등의 용어는 이에 한정되는 것은 아니지만, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행중인 소프트웨어와 같은 컴퓨터 관련 엔티티를 포함하는 것이다. 예를 들어, 컴포넌트는 이에 한정되는 것은 아니지만, 프로세서상에서 실행하는 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능한 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수도 있다. 예시로, 연산 디바이스 상에서 구동하는 애플리케이션과 연산 디바이스 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있으며, 컴포넌트가 하나의 컴퓨터에 집중될 수도 있고 그리고/또는 2개 이상의 컴퓨터 사이에 분산될 수도 있다. 또한, 이들 컴포넌트는 각종 데이터 구조를 저장한 각종 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트들은 하나 이상의 데이터 패킷(예를 들어, 로컬 시스템, 분산 시스템의 다른 컴포넌트와 그리고/또는 신호에 의해 다른 시스템들과 인터넷과 같은 네트워크를 거쳐 상호 작용하는 어떤 컴포넌트로부터의 데이터)을 갖는 신호에 따르는 등 로컬 및/또는 원격 프로세스에 의해 통신할 수 있다.

100: 차량의 제어 장치
110: 영상 생성부
120: 제1 정보 생성부
130: 제2 정보 생성부
140: 제어부

Claims (24)

1. 차량용 카메라 시스템으로서,
   차량의 전방을 촬영하기 위한 렌즈 (10);
   상기 렌즈를 내부 공간에 수용하기 위한 렌즈 배럴 (15);
   상기 렌즈 배럴과 결합하는 렌즈 홀더 (20);
   상기 렌즈가 촬영한 이미지를 센싱하기 위한 이미지 센서 (31);
   상기 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신하여 프로세싱하기 위한 이미지 프로세서(41); 및
   상기 이미지 프로세서와 통신하여 상기 이미지 프로세서가 프로세싱한 데이터를 수신하는 카메라 MCU(42)를 포함하는,
   차량용 카메라 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 차량용 카메라 시스템은:
   이그니션 전압(510)을 수신하여 적어도 하나의 전압을 출력하는 제 1 컨버터부(521); 및
   상기 제 1 컨버터부(521)에서 출력되는 전압을 수신하여 적어도 하나의 전압을 출력하는 레귤레이터부(523)을 더 포함하는,
   차량용 카메라 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 카메라 MCU(42)는 동작 전원으로서 상기 제 1 컨버터부(521)로부터 제 1 전압(511)을 수신하고,
   상기 이미지 프로세서(41)는 동작 전원으로서 상기 제 1 컨버터부(521)로부터 제 1 전압(511)를 수신하는,
   차량용 카메라 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 컨버터부(521)로부터 출력되는 상기 제 1 전압(511)은 3.3 V인,
   차량용 카메라 시스템.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 이미지 프로세서(41)는 상기 제 1 컨버터부(521)로부터 제 2 전압(512)를 수신하고,
   상기 이미지 센서(31)는 상기 레귤레이터부(523)로부터 제 5 전압(515)를 수신하고,
   상기 제 2 전압(512) 및 상기 제 5 전압(515)는 서로 동일한,
   차량용 카메라 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 2 전압 및 상기 제 5 전압(515)는 1.8 V인,
   차량용 카메라 시스템.
7. 제 3 항에 있어서
   상기 이미지 센서(31)는 코어 전원으로서 상기 레귤레이터부(523)로부터 제 6 전압(516)을 수신하고,
   상기 제 6 전압(516)은 2.8 V인,
   차량용 카메라 시스템.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 컨버터부(521)는 적어도 하나의 DC-DC 컨버터를 포함하도록 구성되고,
   상기 레귤레이터부(523)는 적어도 하나의 LDO(Low Drop Out)을 포함하도록 구성되는,
   차량용 카메라 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 카메라 MCU(42)는 제 1 메모리(531)와 통신하는,
   차량용 카메라 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이미지 프로세서(41)는 제 2 메모리(532) 및 제 3 메모리(533) 와 통신하는,
    차량용 카메라 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 메모리(532)는 상기 차량용 카메라 시스템이 지원하는 ADAS 기능의 개수에 따라서 용량이 결정되는,
    차량용 카메라 시스템.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라 시스템은,
    RBDPS(Road Boundary Departure Prevention Systems), CACC(Cooperative Adaptive Cruise Control Systems), Vehicle/roadway warning systems, PAPS(Partially Automated Parking Systems), PALS(Partially Automated Lane Change Systems), C-FVBWS(Cooperative Forward Vehicle Emergency Brake Warning Systems), LDWS(Lane Departure Warning Systems), PDCMS(Pedestrian Detection and Collision Mitigation Systems), CSWS(Curve Speed Warning Systems), LKAS(Lane Keeping Assistance Systems), ACC(Adaptive Cruise Control systems), FVCWS(Forward Vehicle Collision Warning Systems), MALSO(Manoeuvring Aids for Low Speed Operation systems), LCDAS(Lane Change Decision Aid Systems), LSF(Low Speed Following systems), FSRA(Full Speed Range Adaptive cruise control systems), FVCMS(Forward Vehicle Collision Mitigation Systems), ERBA(Extended Range Backing Aids systems), CIWS(Cooperative Intersection Signal Information and Violation Warning Systems), TIWS(Traffic Impediment Warning Systems) 중 적어도 하나의 기능을 구현하기 위해서 사용되는,
    차량용 카메라 시스템.
13. 자차량의 전방을 촬영하여 전방영상을 생성하는 영상 생성부;
    상기 자차량의 전방을 감지하여 제1 감지정보를 생성하는 제1 정보 생성부;
    상기 자차량의 측면을 감지하되 상기 전방영상 및 상기 제1 감지정보에 기초한 교차로 감지 시, 상기 자차량의 측면의 감지량을 증가시켜 제2 감지정보를 생성하는 제2 정보 생성부; 및
    상기 제2 감지정보에 기초하여 타겟차량을 선정하고, 상기 타겟차량과 상기 자차량의 충돌 여부를 판단하여 상기 자차량의 제동을 제어하는 제어부;를 포함하는 차량 제어 장치.
14. 제13 항에 있어서, 상기 제2 정보 생성부는,
    교차로 감지 전의 상기 자차량의 측면 감지영역의 넓이보다 교차로 감지 후의 상기 자차량의 측면 감지 영역의 폭을 증가시켜 제2 감지정보를 생성하는 차량 제어 장치.
15. 제13 항에 있어서, 상기 제2 정보 생성부는,
    교차로 감지 전의 상기 자차량의 측면 감지영역의 길이보다 교차로 감지후의 상기 자차량의 측면 감지 영역의 길이를 증가시켜 제2 감지정보를 생성하는 차량 제어 장치.
16. 제13 항에 있어서, 상기 제2 정보 생성부는,
    교차로 감지 전의 상기 자차량의 측면 감지영역에서 감지하는 감지 주기보다 교차로 감지후의 상기 자차량의 측면 감지 영역에서 감지하는 감지 주기를 줄여 일정한 시간 동안의 감지 횟수를 증가시키는 제2 감지정보를 생성하는 차량 제어 장치.
17. 제14 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2 감지정보에 기초하여 상기 자차량과 근접한 차량 및 상기 자차량으로 근접해오는 차량을 타겟차량으로 선정하는 차량 제어 장치.
18. 제17 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 타겟차량과 상기 자차량의 충돌 여부를 판단하여 상기 타겟차량과 상기 자차량의 충돌이 판단되면 운전자에게 충돌을 경보 또는 상기 자차량이 제동하도록 제어하는 차량 제어 장치.
19. 자차량의 전방을 촬영 및 감지하여 교차로를 감지하는 단계;
    교차로 감지 시, 상기 자차량의 측면의 감지량을 증가시켜 상기 자차량의 측면을 중요 감지 영역으로 선정하여 집중적으로 감지하는 단계; 및
    감지한 결과에 기초하여 타겟차량을 선정하고, 상기 타겟차량과 상기 자차량의 충돌을 판단하여 상기 자차량을 제어하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
20. 제19 항에 있어서, 상기 자차량의 측면을 감지하는 단계에 있어서,
    교차로 감지 전의 상기 자차량의 측면 감지영역의 폭보다 교차로 감지 후의 상기 자차량의 측면 감지 영역의 폭을 증가시키는 차량 제어 방법.
21. 제19 항에 있어서, 상기 자차량의 측면을 감지하는 단계에 있어서,
    교차로 감지 전의 상기 자차량의 측면 감지영역의 길이보다 교차로 감지후의 상기 자차량의 측면 감지 영역의 길이를 증가시키는 차량 제어 방법.
22. 제19 항 또는 제21 항에 있어서,
    상기 자차량의 측면을 감지하는 단계에 있어서,
    교차로 감지 전의 상기 자차량의 측면 감지영역에서 감지하는 주기보다 교차로 감지후의 상기 자차량의 측면 감지 영역에서 감지하는 감지 주기를 줄여 일정한 시간 동안의 감지 횟수를 증가시키는 차량 제어 방법.
23. 제22 항에 있어서, 상기 자차량을 제어하는 단계에 있어서,
    상기 감지한 결과에 기초하여 상기 자차량과 근접한 차량 및 상기 자차량으로 근접해오는 차량을 타겟차량으로 선정하는 차량 제어 방법.
24. 제23 항에 있어서, 상기 자차량을 제어하는 단계에 있어서,
    상기 타겟차량과 상기 자차량의 충돌을 판단하여 상기 타겟차량과 상기 자차량의 충돌이 판단되면 운전자에게 충돌을 경보 또는 상기 자차량이 제동하도록 제어하는 차량 제어 방법.

Images