KR20190010133A - 차량 전조등 조사각 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

차량 전조등 조사각 제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 전조등 조사각 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량의 전방 카메라로 입력되는 차량 전조등의 조사 이미지를 통해 전방의 환경이 벽면 또는 개활지일 때 각기 다른 기준으로 조사각의 이상 여부를 판단하며 이상이 있는 경우, 기설정된 조사각으로 전조등을 자동 또는 수동으로 조정할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량 전조등 조사각 제어 시스템은 기설정된 각도로 전방에 광을 조사하는 전조등; 상기 전방의 영상을 촬영하는 카메라부; 상기 전조등의 OFF/ON에 따라 상기 카메라부에서 각각 촬영된 상기 전방의 영상에서 밝기정보가 변하는 영역을 상기 전조등 조사 영역으로 검출하는 검출부; 상기 전방의 장애물 존재 여부를 감지하여, 감지 결과에 따라 상기 전방의 환경을 벽면 또는 개활지로 감지하는 전방 감지부; 상기 전방의 환경에 따라 각기 다른 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 기준영상이 각각 저장되는 저장부; 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 저장부에 저장된 기준영상 중 상기 전방 감지부에서 감지된 전방의 환경에 대응되는 기준영상과 비교하여, 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점을 벗어나는지 판단하는 판단부; 상기 판단부에서 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 전조등 조사 기준점을 벗어나면, 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상지 전조등 조사 기준점에 일치하도록 상기 전조등의 조사 각도를 설정하는 제어부; 및 상기 제어부에서 설정된 상기 전조등의 조사 각도에 따라 상기 전조등을 구동시키는 구동부; 를 포함한다.

Description

차량 전조등 조사각 제어 시스템 및 그 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR IRRADIATION ANGLE IN VEHICLE HEAD-LIGHT}
본 발명은 차량 전조등 조사각 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량의 전방 카메라로 입력되는 차량 전조등의 조사 이미지를 통해 전방의 환경이 벽면 또는 개활지일 때 각기 다른 기준으로 조사각의 이상 여부를 판단하며 이상이 있는 경우, 기설정된 조사각으로 전조등을 자동 또는 수동으로 조정할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 자동차의 헤드라이트(head light/head lamp: 전조등)는 국내/외에서 각각이 서로 다른 법령을 기준으로 조사각의 범위를 제한하고 있다.
이는 자동차 주행시, 맞은편 차량 운전자 및 보행자의 시야를 가리지 않도록 하기 위함으로, 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
국내/외 자동차 헤드라이트 제조회사는 제품의 생산 시, 각국의 헤드라이트 조사각 관계법령에 맞춰서 헤드라이트의 조사각을 설정해야 하며, 이러한 공정에서 자동화된 장비를 사용하고 있다.
일반적으로 스크린에 헤드라이트 광을 조사하고, 광이 조사된 스크린을 카메라로 촬영한 후 불빛의 분포를 측정함으로써, 헤드라이트의 조사각을 검사한다.
차량의 전조등의 조사각은 주행 중 진동이나, 램프를 교환하는 동작을 통해 그 조사각도가 틀어질 수 있으며, 이러한 상황에서 사용자는 자동차 검사소 등을 찾아 별도의 스크린과 카메라 장비가 갖춰진 환경에서 전조등의 조사각을 검사하고 조정하거나, 아니면 틀어진 각도를 임의로 판단하여 수동으로 조정하는 수 밖에 없다.
따라서 별도의 자동차 검사소를 찾아가기 위한 번거로움이 있으며, 수동으로 조정하는 경우에는 시각으로만 조정각을 판단할 수밖에 없기 때문에 적정 조사각으로 조정이 불가능하다는 단점이 있다.
한국공개특허 제10-2012-0034455호 한국등록특허 제10-1385553호
이에 본 발명은 본 발명은 차량의 전방 카메라로 입력되는 차량 전조등의 조사 이미지를 통해 전방의 환경이 벽면 또는 개활지일 때 각기 다른 기준으로 조사각의 이상 여부를 판단하며 이상이 있는 경우, 기설정된 조사각으로 전조등을 자동 또는 수동으로 조정할 수 있는 차량 전조등 조사각 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량 전조등 조사각 제어 시스템은 기설정된 각도로 전방에 광을 조사하는 전조등; 상기 전방의 영상을 촬영하는 카메라부; 상기 전조등의 OFF/ON에 따라 상기 카메라부에서 각각 촬영된 상기 전방의 영상에서 밝기정보가 변하는 영역을 상기 전조등 조사 영역으로 검출하는 검출부; 상기 전방의 장애물 존재 여부를 감지하여, 감지 결과에 따라 상기 전방의 환경을 벽면 또는 개활지로 감지하는 전방 감지부; 상기 전방의 환경에 따라 각기 다른 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 기준영상이 각각 저장되는 저장부; 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 저장부에 저장된 기준영상 중 상기 전방 감지부에서 감지된 전방의 환경에 대응되는 기준영상과 비교하여, 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점을 벗어나는지 판단하는 판단부; 상기 판단부에서 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 전조등 조사 기준점을 벗어나면, 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상지 전조등 조사 기준점에 일치하도록 상기 전조등의 조사 각도를 설정하는 제어부; 및 상기 제어부에서 설정된 상기 전조등의 조사 각도에 따라 상기 전조등을 구동시키는 구동부; 를 포함한다.
본 발명에서 상기 저장부는 상기 전방의 환경이 벽면인 경우, 상기 기준영상을 상하로 나누는 중심선에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제1기준영상을 저장하고, 상기 전방의 환경이 개활지인 경우, 상기 기준영상을 상하로 나누는 중심선의 하단에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제2기준영상을 저장한다.
본 발명에서 상기 판단부는, 상기 전방의 환경이 벽면인 경우, 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 제1기준영상과 비교하여 상기 전조등 조사 영역의 중심이 상기 제1기준영상에 표시된 상기 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단하고, 상기 전방의 환경이 개활지인 경우, 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 제2기준영상과 비교하여 상기 전조등 조사 영역의 중심이 상기 제2기준영상에 표시된 상기 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단한다.
본 발명에 따른 차량 전조등 조사각 제어 시스템은 상기 판단부에서 판단한 상기 전조등의 광 조사 각도가 기설정된 각도를 벗어나는 경우, 상기 전조등의 상,하,좌,우 틀어짐 정도 데이터를 추출하여 상기 전조등을 상기 제어부에서 설정된 상기 전조등의 조사 각도로 수동 조정하기 위한 전조등 조정 데이터를 산출하는 데이터 산출부; 및 상기 데이터 산출부에서 산출된 전조등 조정 데이터를 사용자 단말기에 전송하는 통신부; 를 더 포함한다.
본 발명에 따른 차량 전조등 조사각 제어 시스템은 상기 전방 감지부에서 상기 전방의 환경을 벽면으로 감지한 경우, 상기 벽면과의 거리를 측정하여 표시하는 표시부; 를 더 포함하고, 상기 표시부는 상기 측정된 벽면과의 거리와 함께 기설정된 기준 거리를 표시하여, 상기 측정된 벽면과의 거리가 상기 기설정된 기준 거리를 벗어나면, 경고 메세지를 표시한다.
본 발명에 따른 차량 전조등 조사각 제어 방법은 (a) 차량에서 전조등 위치 조정 메뉴가 선택되는 단계; (b) 상기 전조등 위치 조정 메뉴에서 전방의 환경이 벽면 또는 개활지 중 어느 하나로 선택되는 단계; (c) 상기 전방의 환경이 선택되면, 전방 감지부가 상기 전방의 장애물 존재 여부를 감지하여 판단된 전방의 환경이 상기 (b)단계에서 선택된 전방의 환경과 일치하는 환경인지 감지하는 단계; (d) 상기 전방 감지부에서 감지된 전방의 환경과 상기 선택된 전방의 환경이 일치하는 경우, 상기 전조등이 OFF된 상태에서 카메라부가 상기 전방의 영상을 촬영하는 단계; (e) 상기 전조등을 ON시킨 상태에서 상기 카메라부가 상기 전방의 영상을 촬영하는 단계; (f) 검출부가 상기 전조등의 OFF/ON에 따라 상기 카메라부에서 각각 촬영된 상기 전방의 영상에서 밝기정보가 변하는 영역을 상기 전조등 조사 영역으로 검출하는 단계; (g) 판단부가 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 저장부에 기저장된 기준영상 중 상기 전방 감지부에서 감지된 전방의 환경에 대응되는 기준영상과 비교하여, 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점을 벗어나는지 판단하는 단계; 및 (h) 상기 판단부에서 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 전조등 조사 기준점을 벗어나면, 제어부가 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 전조등 조사 기준점에 일치하도록 상기 전조등의 조사 각도를 설정하는 단계; 를 포함한다.
본 발명에서 상기 저장부는, 상기 전방의 환경이 벽면인 경우, 상기 기준영상을 상하로 나누는 중심선에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제1기준영상을 저장하고, 상기 전방의 환경이 개활지인 경우, 상기 기준영상을 상하로 나누는 중심선의 하단에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제2기준영상을 저장한다.
본 발명에서 상기 판단부는, 상기 전방의 환경이 벽면인 경우, 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 제1기준영상과 비교하여 상기 전조등 조사 영역의 중심이 상기 제1기준영상에 표시된 상기 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단하고, 상기 전방의 환경이 개활지인 경우, 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 제2기준영상과 비교하여 상기 전조등 조사 영역의 중심이 상기 제2기준영상에 표시된 상기 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단한다.
본 발명의 상기 (c) 단계에서 상기 전방 감지부는 상기 전방의 환경이 벽면으로 선택된 경우, 상기 벽면과의 거리를 측정하여 기설정된 기준 거리와 함께 표시부에 표시하고, 상기 표시부는 상기 측정된 벽면과의 거리가 상기 기설정된 기준 거리를 벗어나면 경고 메세지를 표시한다.
본 발명에 따른 차량 전조등 조사각 제어 방법은 상기 (h) 단계 이후에, (i) 상기 제어부에서 설정된 상기 전조등의 조사 각도에 따라 구동부가 상기 전조등을 구동시켜 조사 각도를 조정하는 단계; 를 더 포함한다.
본 발명에 따른 차량 전조등 조사각 제어 방법은 상기 (h) 단계 이후에, (j) 데이터 산출부가 상기 전조등의 상,하,좌,우에 대한 틀어짐 정도를 추출하여 상기 전조등을 상기 제어부에서 설정된 상기 전조등의 조사 각도로 수동 조정하기 위한 전조등 조정 데이터를 산출하는 단계; 및 (k) 상기 데이터 산출부에서 산출된 전조등 조정 데이터를 통신부가 사용자 단말기에 전송하는 단계; 를 더 포함한다.
본 발명에 따르면 차량 전조등 조사각 제어 시스템은 특정 스크린 또는 장비가 장착된 위치에서만 전조등의 조사각을 검사하는 것이 아니라 차량 운행 도중 벽면이나 개활지 등 어떠한 환경에서라도 전조등의 조사각을 검사할 수 있는 구성을 제공하여 위치에 상관없이 어느곳에서나 전조등의 틀어짐을 검사할 수 있다.
또한, 검사 결과 이상이 있는 경우, 자동으로 전조등의 조사각을 조정할 뿐 아니라 수동으로 전조등의 조사각을 조정할 수 있는 데이터를 사용자 단말기에 제공하여, 다양한 방법으로 손쉽게 전조등의 조사각을 조정할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 전조등 조사각 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽면 환경에서의 전방 영상과 기준 영상의 비교화면의 예시이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개활지 환경에서의 전방 영상과 기준 영상의 비교화면의 예시이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전조등 조사각 제어 방법의 흐름도이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 전조등 조사각 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면 본 발명에 따른 차량 전조등 조사각 제어 시스템은 차량의 전방에 광을 조사하는 전조등(110), 차량의 전방 영상을 촬영하는 카메라부(120), 촬영된 영상에서 광 조사 영역을 검출하는 검출부(130), 차량의 전방 환경을 감지하는 전방 감지부(140), 차량의 전방 환경에 따라 각기 다른 기준영상이 저장된 저장부(150), 촬영된 영상과 기준영상을 비교하여 광 조사 각도의 이상 여부를 판단하는 판단부(160), 전조등의 조사 각도를 기설정된 각도로 설정하는 제어부(170), 제어부(170)의 각도에 따라 전조등을 구동시키는 구동부(180)를 포함하여 구성된다.
먼저, 전조등(110)은 차량의 전방에 광을 조사하는 구성으로 일반적인 차량에는 전방의 양측에 각각 하나씩 장착되어 있어, 기설정된 각도로 차량의 전방에 광을 조사한다.
이러한 전조등(110)의 조사 각도는 차량이 출고될 때, 최적의 각도로 조정되어 출고되지만, 주행 중 진동이나 충격에 의해 그 각도가 틀어질 수 있으며, 이를 다시 최적의 각도로 조정하기 위해 본원발명에서는 전조등(110)이 조사된 전방의 영상을 촬영하여 기준영상과 비교한 후 각도의 틀어짐을 확인한다.
이를 위해 차량에는 전방의 전조등(110)이 광을 조사하는 범위를 촬영하는 카메라부(120)가 장착된다.
카메라부(120)는 차량의 전방에 전조등(110)에 의해 조사된 광을 촬영하는데 본원발명에서 전조등(110)의 광이 조사되는 영역은 주변 환경에 따라 벽면이 될 수도 있으며 개활지가 될 수도 있다.
만약 전조등(110)의 광이 벽면에 조사되는 경우 카메라부(120)는 바닥면보다 위쪽에 조사되는 광을 촬영해야 하므로 이에 맞도록 촬영각도가 설정되어야 하며, 전조등(110)의 광이 개활지에 조사되는 경우, 광은 바닥면에 조사되기 때문에 카메라부(120)의 각도는 하향 조정되어 바닥면을 촬영할 수 있어야 한다.
따라서 카메라부(120)는 촬영각도 조정이 가능한 상태로 차량에 장착된다.
검출부(130)는 카메라부(120)에서 촬영된 영상에서 전조등(110)의 광이 조사된 영역을 추출하는 구성으로, 광이 조사된 영역을 추출하기 위해서는 먼저 전조등(110)을 OFF한 상태에서 전방을 촬영하고, 다음으로 전조등(110)을 ON한 상태에서 전방을 촬영하여 두 영상을 비교하고 비교한 결과 광 조사에 의해 밝기가 변하는 부분을 검출하여 전조등(110)에 의한 광 조사 영역을 검출한다.
이러한 검출부(130)는 촬영된 영상의 이미지를 기준 영상과 비교하고 밝기가 변하는 부분을 검출하기 위해 이미지 처리 기능을 수행해야 하며, 따라서 이미지 처리 모듈이 포함되는 것이 바람직하다.
전조등(110)의 조사각을 검사하기 위해 광이 조사되는 전방의 환경은 벽면 또는 개활지가 될 수 있는데 이러한 전방의 환경을 감지하기 위한 구성이 전방 감지부(140)이다.
전방 감지부(140)는 센서를 통해 전방의 장애물 존재 여부를 감지하여, 전방의 환경이 벽면인지 아니면 개활지인지 판단한다.
센서는 예컨대 레이더(Radar)센서, 또는 라이다(LiDAR)센서가 적용될 수 있으며, 상기 센서만으로 판단이 어려운 경우 상기 카메라부를 통해 촬영된 영상 이용하여 벽면 또는 개활지 여부를 정확하게 감지할 수도 있다.
전방 감지부(140)를 통해 전방의 환경이 벽면인지 아니면 개활지인지 판단이 되면, 앞서 카메라부(120)를 통해 촬영된 전방 영상에서 검출된 광 조사 영역을 통해 전조등(110)의 각도가 정상인지 아닌지를 판단하는 과정을 진행하게 된다.
이러한 전조등(110)의 각도를 검사하기 위해서는 기준이 필요하며, 이러한 판단 기준이 되는 영상을 저장하는 구성이 저장부(150)이다.
저장부(150)는 전조등(110)이 조사되는 전방의 환경에 따라 각기 다른 전조등(110) 조사각 기준영상이 저장되어 있다.
전방의 환경이 벽면인 경우, 기준영상을 상하로 나누는 중심선에 전조등 조사 기준점이 표시되는 제1기준영상이 저장되며, 전방의 화면이 개활지인 경우, 기준영상을 상하로 나누는 중심선에의 하단에 전조등 조사 기준점이 표시되어 잇는 제2기준영상이 저장된다.
즉, 이렇게 각기 다른 기준영상이 저장되는 것은 전방의 환경이 벽면과 개활지인 경우 촬영되는 영상의 패턴이 다르기 때문에 각기 다른 기준영상에 미리 기준점을 다르게 설정하여 각각의 환경에 맞는 최적의 조사각을 조사하기 위함이다.
검출부(130)가 촬영된 전방 영상에서 전조등(110)의 광 조사 영역을 검출하고, 전방 감지부(140)가 전방의 환경이 벽면인지 개활지인지 감지하면, 다음으로 판단부(160)가 촬영된 전방 영상과 기준영상을 비교하여 전조등(110)의 광 조사 각도 이상 여부를 판단한다.
이때, 판단부(160)는 전방 감지부(140)에서 감지된 전방의 환경에 대응되는 기준영상을 저장부에서 추출하여, 촬영된 전방 영상과 비교를 하게 된다.
예를 들어 전방 감지부(140)에서 감지된 전방의 환경이 개활지라면, 저장부(150)에 저장된 제2기준영상을 촬영된 전방 영상과 비교를 하게 된다.
이 때, 판단부(160)는 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심과 제2기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점의 일치 여부를 확인하게 된다.
만약 왼쪽 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심은 제2기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점에 일치하지만 오른쪽 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심은 전조등 조사 기준점모다 높게 촬영되었다면, 오른쪽 전조등(110)의 광 조사 각도에 이상이 있는 것으로 판단하게 된다.
즉, 판단부(160)는 전방의 환경이 벽면인 경우, 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심이 제1기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단하고, 전방의 환경이 개활지인 경우, 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심이 제2기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단하여 전조등(110)의 광 조사 각도의 이상 여부를 판별한다.
만약 판단부(160)에서 판단한 결과 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심이 기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점을 벗어나 광 조사 각도에 이상이 있는 것으로 판단되면, 제어부(170)는 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심이 기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점에 일치되도록 전조등(110)의 조사 각도를 설정한다.
이렇게 제어부(170)에서 전조등(110)의 조사 각도가 설정되면, 구동부(180)가 전조등(110)을 구동시켜, 설정된 조사 각도에 맞는 각도로 전조등(110)의 조사 각도를 조정한다.
또한 판단부(160)에서 판단한 결과에 따라 전조등(110)의 조사 각도를 수동으로 조정할 수도 있는데, 이 때 전조등(110)의 틀어짐 정도를 상, 하, 좌, 우로 추출하여 전조등(110)을 제어부(170)에서 설정된 조사 각도로 수동 조정하기 위한 전조등 조정 데이터를 산출하는 구성이 데이터 산출부(미도시)이다.
이렇게 산출된 전조등 조정 데이터는 통신부(미도시)에 의해 스마트폰, 태블릿 PC 등의 사용자 단말기에 전동되며, 전송된 전조등 조정 데이터를 이용하여 사용자는 수동으로 전조등(110)의 각도를 조정할 수 있게 된다.
전조등 조정 데이터를 예를 들어 좌측, 또는 우측의 전조등(110)에 대해 시계방향으로 2회 회전 또는 오른쪽으로 각도 2단계 올림 등으로 표시되어 사용자가 전조등 조정 데이터만을 확인하더라도 쉽게 전조등(110)의 각도를 수동으로 조정할 수 있도록 제공된다.
사용자가 수동으로 각도를 조정하고 나면 다시 전조등(110)의 광 조사 각도를 검사하여 다시 데이터 산출부가 전조등 조정 데이터를 사용자 단말기에 전송하고 사용자는 전조등 조정 데이터를 통해 정상적으로 잘 조정하였는지 확인할 수 있게 된다.
또한, 차량 전조등 조사각 제어 시스템(100)은 전방 환경이 벽면일 경우, 벽면과의 거리를 측정하여 표시하고 기설정된 거리를 벗어나면 경고 메세지를 표시하는 표시부(미도시)를 선택적으로 구비한다.
전방 감지부(130)에서 전방의 환경을 벽면으로 감지한 경우, 벽면과의 거리가 전조등(110)의 광 조사 각도를 검사하기 위해 중요한 요소가 될 수 있다.
벽면과의 거리가 너무 먼 경우, 벽면에 조사된 광을 인지하기 어려울 수 있으며, 너무 가까운 경우, 벽면에 광이 차지하는 영역이 너무 넓어 그 중심을 인지하기 어려울 수 있기 때문이다.
따라서 전방 감지부(130)는 센서 등을 이용하여 벽면과의 거리를 측정하고, 측정된 거리가, 기설정된 적정거리를 벗어나는지 확인하여 벗어나는 경우 표시부에 경고 메세지를 출력하여 운전자로 하여금 적정 거리로 차량을 이동시킬 수 있도록 한다.
이처럼 차량 전조등 조사각 제어 시스템(100)은 특정 스크린이 장착된 위치에서만 전조등(110)의 조사각을 검사하는 것이 아니라 차량 운행 도중 벽면이나 개활지 등 어떠한 환경에서라도 전조등(110)의 조사각을 검사할 수 있는 구성을 제공하며, 또한 검사 결과 이상이 있는 경우, 자동으로 전조등(110)의 조사각을 조정할 뿐 아니라 수동으로 전조등(110)의 조사각을 조정할 수 있는 데이터를 사용자 단말기에 제공하여, 다양한 방법으로 손쉽게 전조등(110)의 조사각을 조정할 수 있도록 한다.
이러한 차량 전조등 조사각 제어 시스템(100)에서 카메라부(120)가 촬영한 전방의 영상과 기준영상을 비교하여 전조등(110)의 광 조사 각도의 이상여부를 판단하는 과정을 도 2와 도 3에서 좀더 자세하게 알아보도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽면 환경에서의 전방 영상과 기준 영상의 비교화면의 예시이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 전조등(110)의 광을 조사하면 일정 형태의 광 모양이 형성되어 전방 영상에 표시되며, 이 전방 영상 위에 중심선과 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제1기준영상이 오버랩되어 표시되어 있는 것을 알 수 있다.
제1기준영상에서는 전방영상을 상하로 나누는 중심선의 위에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있으며, 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심이 왼쪽은 전조등 조사 기준점에 일치하지만 오른쪽은 전조등 조사 기준점의 하단으로 조사되어 있음을 알 수 있다.
이에 따라 제어부(170)는 전조등 조사 기준점에 비해 틀어진 정도를 통해 전조등(110)의 광 조사 각도 오차를 계산하여 조사 각도를 기설정된 각도로 설정하도록 구동부(180)에 제어명령을 전송한다.
이에 따라 조정된 전조등(110)의 광 조사 영역이 표시된 것이 도 2의 (b)이며, 오른쪽 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심이 조사 기준점에 일치하도록 조정된 것을 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개활지 환경에서의 전방 영상과 기준 영상의 비교화면의 예시이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 전조등(110)의 광을 조사하면 벽면 환경에서의 광 모양과 다르게 좀 더 퍼진 형태의 광 모양이 형성되어 전방 영상에 표시되는 것을 알 수 있다.
또한 이 전방 영상 위에 중심선과 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제2기준영상이 오버랩되어 표시되는제 제2기준영상에서는 전방영상을 상하로 나누는 중심선보다 하단에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있다.
이는 벽면과 다르게 개활지는 바닥면에 전조등(110)의 광이 조사되기 때문에 전조등(110)의 조사 각도가 동일하다면 광이 조사되는 영역은 더 하단에 배치되는 것이 자명한 일이므로 미리 실험을 통해 또는 계산을 통해 광 조사 영역의 기준이 되는 지점을 설정한 결과이며, 이에 따라 제1기준영상에서 보다 전조등 조사 기준점이 하단에 위치하게 된다.
도 3의 (a)에서 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심이 왼쪽은 전조등 조사 기준점에 일치하지만 오른쪽은 전조등 조사 기준점의 하단에 위치한 것을 알 수 있으며, 도 2의 경우와 마찬가지로 제어부(170)가 조사 각도의 오차를 계산하여 기설정된 조사 각도 기준에 따라 구동부(180)를 구동시켜 조사 각도를 조정하는 단계를 거치면, 도 3의 (b)와 같이 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심이 양쪽 모두 전조등 조사 기준점에 일치하게 되는 것을 알 수 있다.
이러한 과정을 통해 운전자는 벽면 또는 개활지를 선택하여 언제 어디서든 편리하게 전조등(110)의 광 조사 각도의 틀어짐을 검사하고 조정할 수 있게 된다. 이러한 차량 전조등 조사각 제어 시스템(100)을 이용하여 조사각을 제어하는 방법에 대한 흐름을 더 자세히 알아보기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전조등 조사각 제어 방법의 흐름도이다.
먼저 차량에서 전조등 위치 조정 메뉴가 선택되는 (a) 단계를 수행한다(S101). 차량 내에 장착된 네비게이션 또는 멀티미디어 표시부, 또는 기능 선택 버튼 등의 입력 수단을 통해 차량에서 전저등 위치 조정 메뉴를 선택하여 차량 전조등 조사각 제어 시스템(100)이 활성화 되도록 한다.
다음으로 전방의 환경이 벽면인지 개활지인지 선택하는 (b) 단계를 수행한다(S103).
전방 감지부(140)를 통해 전방의 환경을 감지하기 이전 미리 사용자가 전방의 환경을 선택하면, 차량 전조등 조사각 제어 시스템(100)은 전방 감지부(140)를 통해 전방의 장애물의 존재 여부를 감지하여 미리 사용자가 선택한 전방의 환경과 일치하는지를 판단한다(S105).
즉, 사용자가 벽면에 전조등(110)의 광을 조사하여 조사 각도를 검사할 것인지 개활지에 전조등(110)의 광을 조사하여 조사 각도를 검사할 것인지 미리 선택한 후 전방 감지부(140)가 센서를 통해 이러한 선택에 대응되는 환경이 맞는지 한번 더 감지하여 전방의 환경을 정확하게 판단한 후 전조등 조사각 제어를 진행하는 것이다.
이렇게 미리 사용자에 의해 선택된 전방의 환경과 전방 감지부(140)에서 감지한 전방의 환경이 벽면으로 일치하면, 전방 감지부(140)는 벽면과의 거리를 측정하여 기설정된 기준 거리와 함께 표시부에 표시하고 만약 측정된 거리가 기설정된 기준 거리를 벗어나면 경고 메세지를 함께 표시하여 차량이 벽면과 기설정된 기준 거리를 유지할 수 있도록 한다.
이렇게 (b) 단계에서 선택된 전방의 환경과 전방 감지부(140)가 감지한 전방의 환경이 일치하면 다음으로 전조등(110)이 OFF된 상태에서 카메라부(120)가 전방의 영상을 촬영하는 단계를 수행한 후(S107), 다음으로 전조등(110)을 ON시킨 상태에서 카메라부(120)가 전방의 영상을 촬영한다(S109).
전조등(110)에 의해 광이 조사되는 영역을 정확하게 검출하기 위해서는 전조등(110)을 OFF/ON 시켜 영상에서 밝기정보가 변하는 영역을 검출해야 하므로 이러한 단계를 거치게 되는 것이며, 이러한 단계를 통해 전방의 영상이 촬영되면, 다음으로 검출부(130)가 전조등(110)이 OFF 되었을때의 전방의 영상과, 전조등(110)이 ON 되었을때의 전방의 영상을 비교하여 전조등(110)이 ON되었을 때의 전방의 영상에서 밝기정보가 변하는 부분을 검출하여 전조등(110)에 의한 광 조사 영역을 검출하는 단계(S111)를 수행한다.
검출부(130)가 전방의 영상에서 광 조사 영역을 검출하고 나면, 판단부(160)가 저장부(150)에 기저장된 기준영상 중 전방 감지부(130)에서 감지된 전방의 환경에 대응되는 기준영상을 추출하여 기준영상이 표시된 전조등 조사 기준점과 전방의 영상에서 검출된 광 조사 영역의 중심점이 일치하는지 판단하는 단계(S113)을 수행한다.
S113단계에서, 판단부(160)는 전방 감지부(130)에서 감지된 전방의 환경이 벽면인 경우, 저장부(150)에 기저장된 기준영상 중 기준영상을 상하로 나누는 중심선에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제1기준영상을 추출하여 전방의 영상에서 추출된 전조등 광 조사 영역의 중심과 비교하고, 전방 감지부(130)에서 감지된 전방의 환경이 개활지인 경우, 저장부(150)에 기저장된 기준영상 중 기준영상을 상하로 나누는 중심선의 하단에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제2기준영상을 추출하여 전방의 영상에서 추출된 전조등 광 조사 영역의 중심과 비교한다.
이렇게 판단부(160)에서 카메라부(120)에서 촬영된 영상을 전방의 환경에 맞는 기준영상과 비교하여 전조등(110)의 광 조사 영역의 중심점이 기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점을 벗어나는지 판단하여, 벗어나면 전조등(110)의 광 조사 각도에 이상이 있는 것으로 판단한다.
그러면 다음으로 제어부(170)가 전조등 조사 영역의 중심점이 전조등 조사 기준점에 일치하도록 전조등(110)의 조사 각도를 설정한 후(S115), 구동부(180)가 설정된 조사 각도에 따라 전조등(110)을 구동시켜 조사 각도를 조정하는 단계(S117)를 수행한다.
또는 다른 실시예에서 제어부(170)가 전조등 조사 영역의 중심점이 전조등 조사 기준점에 일치하도록 전조등(110)의 조사 각도를 설정하면, 데이터 산출부가 전조등(110)의 상, 하, 좌, 우에 대한 틀어짐 정도를 추출하여 전조등(110)을 제어부(170)가 설정한 조사 각도로 수동 조정하기 위한 조정 데이터를 산출하고, 이렇게 산출된 조정 데이터를 통신부가 사용자 단말기에 전송하여 사용자가 직접 전조등(110)의 광 조사 각도를 수동으로 조정할 수 있도록 하는 단계를 수행할 수 있다.
이처럼 자동 또는 수동으로 전조등(110)의 광 조사 각도를 조정하고 나면, 다시한번 전조등(110)의 광 조사 각도를 검사하여 기준영상에 맞도록 광이 조사되고 있는지 검사할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해 차량의 운전자는 운행 중 발생한 충격이나 진동에 의해 전조등의 조사 각도가 틀어진 상황에서 별도의 전조등 검사소를 방문하거나 별도의 스크린을 설치하지 않고도 주위에 위치한 벽면이나 개활지에 전조등을 조사하여 전조등의 광 조사 각도를 검사할 수 있으며, 광이 조사 되는 전방의 환경에 따라 적절한 기준을 적용하여 검사할 수 있어 환경에 구애받지 않고 전조등의 조사 각도를 검사하고 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 차량 전조등 조사각 제어 시스템
110 : 전조등 120 : 카메라부
130 : 검출부 140 : 전방 감지부
150 : 저장부 160 : 판단부
170 : 제어부 180 : 구동부

Claims (11)

  1. 기설정된 각도로 전방에 광을 조사하는 전조등;
    상기 전방의 영상을 촬영하는 카메라부;
    상기 전조등의 OFF/ON에 따라 상기 카메라부에서 각각 촬영된 상기 전방의 영상에서 밝기정보가 변하는 영역을 상기 전조등 조사 영역으로 검출하는 검출부;
    상기 전방의 장애물 존재 여부를 감지하여, 감지 결과에 따라 상기 전방의 환경을 벽면 또는 개활지로 감지하는 전방 감지부;
    상기 전방의 환경에 따라 각기 다른 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 기준영상이 각각 저장되는 저장부;
    상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 저장부에 저장된 기준영상 중 상기 전방 감지부에서 감지된 전방의 환경에 대응되는 기준영상과 비교하여, 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점을 벗어나는지 판단하는 판단부;
    상기 판단부에서 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 전조등 조사 기준점을 벗어나면, 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상지 전조등 조사 기준점에 일치하도록 상기 전조등의 조사 각도를 설정하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 설정된 상기 전조등의 조사 각도에 따라 상기 전조등을 구동시키는 구동부; 를 포함하는 차량 전조등 조사각 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 전방의 환경이 벽면인 경우, 상기 기준영상을 상하로 나누는 중심선에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제1기준영상을 저장하고,
    상기 전방의 환경이 개활지인 경우, 상기 기준영상을 상하로 나누는 중심선의 하단에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제2기준영상을 저장하는 차량 전조등 조사각 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 전방의 환경이 벽면인 경우, 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 제1기준영상과 비교하여 상기 전조등 조사 영역의 중심이 상기 제1기준영상에 표시된 상기 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단하고,
    상기 전방의 환경이 개활지인 경우, 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 제2기준영상과 비교하여 상기 전조등 조사 영역의 중심이 상기 제2기준영상에 표시된 상기 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단하는 차량 전조등 조사각 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단부에서 판단한 상기 전조등의 광 조사 각도가 기설정된 각도를 벗어나는 경우, 상기 전조등의 상,하,좌,우 틀어짐 정도 데이터를 추출하여 상기 전조등을 상기 제어부에서 설정된 상기 전조등의 조사 각도로 수동 조정하기 위한 전조등 조정 데이터를 산출하는 데이터 산출부; 및
    상기 데이터 산출부에서 산출된 전조등 조정 데이터를 사용자 단말기에 전송하는 통신부; 를 더 포함하는 차량 전조등 조사각 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방 감지부에서 상기 전방의 환경을 벽면으로 감지한 경우, 상기 벽면과의 거리를 측정하여 표시하는 표시부; 를 더 포함하고,
    상기 표시부는 상기 측정된 벽면과의 거리와 함께 기설정된 기준 거리를 표시하여, 상기 측정된 벽면과의 거리가 상기 기설정된 기준 거리를 벗어나면, 경고 메세지를 표시하는 차량 전조등 조사각 제어 시스템.
  6. (a) 차량에서 전조등 위치 조정 메뉴가 선택되는 단계;
    (b) 상기 전조등 위치 조정 메뉴에서 전방의 환경이 벽면 또는 개활지 중 어느 하나로 선택되는 단계;
    (c) 상기 전방의 환경이 선택되면, 전방 감지부가 상기 전방의 장애물 존재 여부를 감지하여 판단된 전방의 환경이 상기 (b)단계에서 선택된 전방의 환경과 일치하는 환경인지 감지하는 단계;
    (d) 상기 전방 감지부에서 감지된 전방의 환경과 상기 선택된 전방의 환경이 일치하는 경우, 상기 전조등이 OFF된 상태에서 카메라부가 상기 전방의 영상을 촬영하는 단계;
    (e) 상기 전조등을 ON시킨 상태에서 상기 카메라부가 상기 전방의 영상을 촬영하는 단계;
    (f) 검출부가 상기 전조등의 OFF/ON에 따라 상기 카메라부에서 각각 촬영된 상기 전방의 영상에서 밝기정보가 변하는 영역을 상기 전조등 조사 영역으로 검출하는 단계;
    (g) 판단부가 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 저장부에 기저장된 기준영상 중 상기 전방 감지부에서 감지된 전방의 환경에 대응되는 기준영상과 비교하여, 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 기준영상에 표시된 전조등 조사 기준점을 벗어나는지 판단하는 단계; 및
    (h) 상기 판단부에서 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 전조등 조사 기준점을 벗어나면, 제어부가 상기 전조등 조사 영역의 중심점이 상기 전조등 조사 기준점에 일치하도록 상기 전조등의 조사 각도를 설정하는 단계; 를 포함하는 차량 전조등 조사각 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 전방의 환경이 벽면인 경우, 상기 기준영상을 상하로 나누는 중심선에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제1기준영상을 저장하고,
    상기 전방의 환경이 개활지인 경우, 상기 기준영상을 상하로 나누는 중심선의 하단에 전조등 조사 기준점이 표시되어 있는 제2기준영상을 저장하는 차량 전조등 조사각 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 전방의 환경이 벽면인 경우, 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 제1기준영상과 비교하여 상기 전조등 조사 영역의 중심이 상기 제1기준영상에 표시된 상기 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단하고,
    상기 전방의 환경이 개활지인 경우, 상기 전조등 조사 영역이 추출된 상기 전방의 영상을 상기 제2기준영상과 비교하여 상기 전조등 조사 영역의 중심이 상기 제2기준영상에 표시된 상기 전조등 조사 기준점과 일치하는지 판단하는 차량 전조등 조사각 제어 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 전방 감지부는 상기 전방의 환경이 벽면으로 선택된 경우, 상기 벽면과의 거리를 측정하여 기설정된 기준 거리와 함께 표시부에 표시하고, 상기 표시부는 상기 측정된 벽면과의 거리가 상기 기설정된 기준 거리를 벗어나면 경고 메세지를 표시하는 차량 전조등 조사각 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 (h) 단계 이후에,
    (i) 상기 제어부에서 설정된 상기 전조등의 조사 각도에 따라 구동부가 상기 전조등을 구동시켜 조사 각도를 조정하는 단계; 를 더 포함하는 차량 전조등 조사각 제어 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 (h) 단계 이후에,
    (j) 데이터 산출부가 상기 전조등의 상,하,좌,우에 대한 틀어짐 정도를 추출하여 상기 전조등을 상기 제어부에서 설정된 상기 전조등의 조사 각도로 수동 조정하기 위한 전조등 조정 데이터를 산출하는 단계; 및
    (k) 상기 데이터 산출부에서 산출된 전조등 조정 데이터를 통신부가 사용자 단말기에 전송하는 단계; 를 더 포함하는 차량 전조등 조사각 제어 방법.
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