KR20210015448A - 차량의 조도 정보 생성 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 조도 정보 생성 장치는 차량 외부의 영상을 획득하고, 상기 영상의 밝기를 측정하는 카메라 및 상기 영상의 밝기를 기반으로 차량 기능 제어에 제공되는 차량 외부 조도 정보를 생성하는 제어부를 포함하여, 차량 기능 제어를 위한 정확한 조도 정보를 제공할 수 있다.

Description

차량의 조도 정보 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING ILLUMINATION INFORMATION OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 조도 정보 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량 내에는 외부 광량을 감지하여 실내외 조명의 ON/OFF 제어에 활용되는 조도 센서와, 광원의 조사 방향을 감지하여 사용자 위치별 공조 제어에 활용되는 포토 센서가 구비된다. 조도 센서 및 포토 센서는 차량 주변의 밝기를 감지하기 위해 크래쉬패드 상단에 설치되는데, 앞유리 사양(틴트 글라스, 솔라 글라스)에 따른 투과율에 따라 또는 앞유리 부착물에 따라 감지되는 빛의 밝기가 상이해지므로 조명 ON/OFF 시점이 변경되거나, 광원이 차량의 후방에 있는 경우 광원의 조사 방향을 정확하게 감지하기 공조 제어가 어려운 문제가 있다.
아울러, 조도 센서는 주변으로부터 조사되는 광원의 밝기를 수광다이오드를 이용하여 감지하며 감지된 빛의 밝기를 전압값으로 변환하는데, 센서 내부 저항으로 실제 감지된 빛의 밝기에 상응하지 않는 전압값으로 변환하는 경우, 정확한 값으로 변환될 때까지 내부 저항을 지속적으로 변경해야 하는 번거로움이 있고, 이로 인해 주변 밝기의 감지 결과를 신뢰하기 어려운 문제가 있다.
본 발명의 일 목적은 조도 정보를 획득하는 센서가 구비되지 않아도 정확한 조도 정보를 생성할 수 있는 차량의 조도 정보 생성 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 조도 정보 생성 장치는 차량 외부의 영상을 획득하는 카메라 및 상기 영상의 밝기를 기반으로 차량 기능 제어에 제공되는 차량 외부 조도 정보를 생성하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 영상 내 소정 영역에서 측정된 밝기의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값을 기반으로 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 제어부는 상기 평균값이 상기 카메라가 측정가능한 최대 밝기값을 갖는 경우, 기 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 제어부는 상기 차량 외부에서 장애물의 감지 여부를 판단하고, 상기 장애물이 감지되면, 기 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 제어부는 상기 평균값을 상기 차량의 외부 조도를 측정한 조도값과 매칭하고, 상기 조도값에 매칭된 상기 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하고, 상기 차량 외부 조도 정보를 상기 조명 제어에 제공한다.
상기 제어부는 상기 카메라로부터 측정된 영상의 밝기를 기반으로 광원의 위치를 판단하고, 상기 광원의 위치를 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 제어부는 상기 영상을 복수개의 영역으로 분할하고, 상기 영역을 복수개의 픽셀로 분할하며, 상기 영역 별 가중치를 반영하여 픽셀 별 밝기값을 산출한다.
상기 제어부는 상기 복수개의 픽셀 중 산출된 픽셀 별 밝기값이 가장 큰 값을 갖는 픽셀 위치를 기반으로 상기 광원의 위치를 판단한다.
상기 제어부는 상기 차량 외부에서 장애물의 감지 여부를 판단하고, 상기 장애물이 감지되면, 기 판단된 광원의 위치를 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 제어부는 상기 광원의 위치를 이용하여 생성된 상기 차량 외부 조도 정보를 상기 공조 제어에 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 조도 정보 생성 방법은 차량 외부의 영상을 획득하는 단계와, 상기 영상의 밝기를 기반으로 차량 기능 제어에 제공되는 차량 외부 조도 정보를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 영상 내 소정 영역에서 측정된 밝기의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 평균값이 상기 카메라가 측정 가능한 최대 밝기값을 갖는 경우, 기 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 차량 외부에서 장애물의 감지 여부를 판단하고, 상기 장애물이 감지되면, 기 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 평균값을 상기 차량 외부의 조도를 측정한 조도값과 매칭하고, 상기 조도값에 매칭된 상기 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하고, 상기 차량 외부 조도 정보를 차량 조명 제어에 제공한다.
상기 카메라로부터 측정된 영상의 밝기를 기반으로 광원의 위치를 판단하고, 상기 광원의 위치를 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 영상을 복수개의 영역으로 분할하고, 상기 영역을 복수개의 픽셀로 분할하며, 상기 영역 별 가중치를 반영하여 픽셀 별 밝기값을 산출한다.
상기 복수개의 픽셀 중 산출된 픽셀 별 밝기값이 가장 큰 값을 갖는 픽셀 위치를 기반으로 상기 광원의 위치를 판단한다.
상기 차량 외부의 장애물의 감지 여부를 판단하고, 장애물이 감지되면, 기 판단된 광원의 위치를 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성한다.
상기 광원의 위치를 이용하여 생성된 상기 차량 외부 조도 정보를 차량 공조 제어에 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조도 정보 생성 장치 및 방법은 사용자의 시야와 유사한 위치에서 외부 밝기 및 분포를 측정하여 차량 기능 제어를 위한 정확한 조도 정보를 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도 정보 생성 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 영상의 밝기 평균값을 차량 외부 조도값에 매칭한 그래프를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 판단된 광원의 제1 위치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 판단된 광원의 제2 위치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 판단된 광원의 제3 위치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도 정보 생성 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조도 정보 생성 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 광원의 위치를 판단하는 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도 정보 생성 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조도 정보 생성 장치(100)는 카메라(110), 센서(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
카메라(110)는 차량 외부의 영상을 획득하고, 영상의 밝기를 측정할 수 있다. 카메라(110)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있으며, 이미지 센서는 CMOS 및 CCD 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라(110)는 획득되는 영상의 밝기값을 0 내지 255 사이로 표준화(normalization)하는 자동 노출 카메라를 포함할 수 있다. 참고로, 자동 노출 카메라는 항상 표준적인 노광량을 얻을 수 있도록 제어되는 카메라를 의미할 수 있다.
카메라(110)는 차량의 전방 영상을 촬영하는 전방 카메라, 차량의 주변 영상을 촬영하는 어라운드 뷰 카메라를 포함할 수 있다.
전방 카메라는 차량 내부에 배치되며, 차량의 전방을 향하도록 운전자의 시야와 유사한 위치에 구비될 수 있다. 실시예에 따르면 전방 카메라는 룸미러에 설치될 수 있으며, 차량 외부를 촬영하여 영상을 획득할 수 있다.
어라운드 뷰 카메라는 차량 전방, 좌우측, 후방에 배치될 수 있다, 좌측 카메라는 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라는, 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 좌우측에 배치되는 카메라는 좌우측 프런트 도어, 좌우측 리어 도어 또는 좌우측 휀더(fender) 외측 일 영역에 배치될 수 있다. 한편, 후방에 배치되는 카메라는, 후방 번호판 또는 트렁크 또는 테일 게이트 스위치 부근에 배치될 수 있다. 전방에 배치되는 카메라는, 앰블럼 부근 또는 라디에이터 그릴 부근에 배치될 수 있다.
센서(120)는 차량 외부의 장애물, 예를 들면 차량의 전방에서 주행하는 선행차량, 도로, 도로 주변에 설치된 구조물 등을 포함하는 정지물체, 반대 차선에서 다가오는 차량 등을 감지할 수 있다. 본 실시예에 따른 차량의 센서(120)는 레이더(radar) 또는 라이다(Light detection and Ranging, Lidar)를 포함할 수 있다,
제어부(130)는 각종 명령의 연산이나 실행을 수행 가능한 반도체 칩 등을 내장한 마이크로 프로세서(microprocessor) 등의 다양한 처리 장치에 의해 구현될 수 있으며, 본 발명의 차량의 조도 정보 생성 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(130)는 카메라(110)가 측정한 영상의 밝기를 기반으로 차량 외부의 밝기값에 따라 전기적 신호를 발생시키는 조도 센서의 기능 및 차량 외부의 밝기값 및 광원의 위치를 판단하는 포토 센서의 기능을 수행할 수 있다. 이하에서는 본 발명의 제어부(130)의 동작의 이해도를 높이기 위하여 조도 센서의 기능을 수행하는 동작 및 포토 센서의 기능을 수행하는 동작으로 나누어 설명한다.
먼저, 조도 센서의 기능을 수행하는 제어부(130)의 동작을 설명한다.
제어부(130)는 영상의 밝기를 기반으로 조도 센서가 획득하는 정보에 상응하는 차량 외부 조도 정보를 생성할 수 있다. 이를 위하여 제어부(130)는 카메라(110)가 영상을 획득하고 영상의 밝기를 측정하도록 제어할 수 있다. 여기서 카메라(110)는 영상의 밝기값을 0 내지 255 사이로 표준화(normalization)하여 측정할 수 있다.
제어부(130)는 카메라(110)가 획득한 영상의 소정 영역내에서 측정된 밝기값의 평균값을 산출하고, 산출된 밝기 평균값을 이용하여 조도 정보를 생성할 수 있다. 여기서 소정 영역은 차량 외부의 밝기를 유의미하게 인식할 수 있는 영역을 의미할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 밝기 평균값을 산출할 때, 정확도를 향상시키기 위하여 카메라(110)가 획득한 영상 내 소정 영역에서 측정된 밝기의 하위영역의 밝기값 및 상위영역의 밝기값은 제외하고 산출할 수 있다. 여기서, 하위영역의 밝기값은 0 내지 25의 밝기값을 의미할 수 있고, 상위영역의 밝기값은 230 내지 255의 밝기값을 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 제어부(130)는 적어도 2대 이상의 카메라(예, 전방 카메라, 후방 카메라)로부터 획득된 영상의 밝기를 측정하도록 제어할 수 있으며, 적어도 2대 이상의 카메라로부터 획득된 각 영상의 밝기 평균값을 산출할 수 있다.
제어부(130)는 카메라(110)가 측정할 수 있는 최대 밝기값(상위영역 밝기값 제외)으로 평균값을 산출하는 경우, 차량 외부에 급격한 조도 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 일 예로, 제어부(130)는 외부 조명이 차량에 근접한 경우 또는 차량이 터널을 통과한 경우를 차량 외부에 급격한 조도 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 제어부(130)는 산출된 평균값이 카메라(110)가 측정할 수 있는 최대 밝기값을 갖는 경우, 기 산출된 평균값을 이용하여 조도 정보를 생성할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 산출된 평균값이 카메라(110)가 측정할 수 있는 최대 밝기값을 갖는 경우, 일시적인 조도 변화로 판단하고, 조도 정보를 생성하는데 이용하지 않는다.
제어부(130)는 차량 외부에서 장애물을 감지하였는지 여부를 판단하여 정확한 밝기가 측정되었는지 확인한다. 즉, 제어부(130)는 차량 외부에서 장애물이 감지된 경우, 장애물에 의한 빛 반사 등에 의해 정확한 밝기가 측정되지 않은 것으로 볼 수 있으므로, 장애물이 감지된 상태에서 카메라(110)가 측정한 밝기값이 조도 정보를 생성하는데 이용되지 않고, 기 산출된 밝기 평균값이 조도 정보를 생성하는데 이용되도록 한다. 따라서, 제어부(130)는 장애물을 감지하지 않은 상태에서 측정한 밝기값을 이용하여 산출된 밝기 평균값이 조도 정보를 생성하는데 이용되도록 할 수 있다.
제어부(130)는 밝기 평균값을 차량 외부의 조도를 측정한 조도값과 매칭하고, 조도값에 매칭된 밝기 평균값을 이용하여 조도 정보를 생성한다. 여기서 조도값은 차량 외부의 조도를 조도계로 측정한 값을 의미할 수 있다. 카메라(110)가 측정한 밝기값은 단위가 없는 수치이므로, 제어부(130)가 산출한 밝기 평균값이 실제 어떤 밝기 정도인지 판단할 수 없다. 이에, 제어부(130) 산출한 밝기 평균값과 조도계를 이용하여 측정된 차량 외부의 실제 조도값을 매칭하여, 산출한 밝기 평균값이 어떤 밝기인지 판단할 수 있다.
제어부(130)는 산출된 밝기 평균값이 어느 조도값에 매칭되는지 판단하면, 차량 외부 조도에 따라 차량 조명 ON/OFF 제어의 기준이 되는 밝기 평균값을 판단할 수 있다. 제어부(130)는 차량 조명 ON/OFF 제어의 기준이 되는 밝기 평균값을 판단하면, 이를 차량 조명 제어시 활용할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 조도값에 매칭된 밝기 평균값을 이용하여 생성된 조도 정보를 차량 조명 제어시 제공할 수 있다.
다음으로, 포토 센서의 기능을 수행하는 제어부(130)의 동작을 설명한다.
제어부(130)는 영상의 밝기를 기반으로 포토 센서가 획득하는 정보에 상응하는 차량 외부 조도 정보를 생성할 수 있다. 이를 위하여 제어부(130)는 카메라(110)가 영상을 획득하고 영상의 밝기를 측정하도록 제어할 수 있다. 여기서 카메라(110)는 영상의 밝기값을 0 내지 255 사이로 표준화(normalization)하여 측정할 수 있다.
제어부(130)는 카메라(110)로부터 측정된 영상의 밝기를 기반으로 광원의 위치를 판단하고, 광원의 위치를 이용하여 조도 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 광원은 태양을 의미할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(130)는 카메라(110)로부터 획득된 영상을 복수개의 영역으로 분할한다. 여기서, 복수개의 영역은 대시보드 영역, 지평선 하단 영역, 지평선 상단 영역을 포함할 수 있다. 제어부(130)는 카메라(110)가 측정한 밝기값의 정합성을 고려하기 위하여, 복수개의 영역을 복수개의 픽셀로 분할하고, 복수개의 픽셀 위치별로 밝기값을 측정하도록 제어할 수 있다.
제어부(130)는 복수개의 영역 별로 가중치를 설정할 수 있다. 제어부(130)가 복수개의 영역별로 가중치를 설정하는 것은 실제 광원이 존재할 수 없는 영역에 광원이 위치하는 것으로 판단되는 것을 방지하기 위함이다. 이를 위하여, 제어부(130)는 지평선 하단 영역 및 대시 보드 영역의 밝기값이 지평선 상단 영역의 밝기값보다 작은 값을 갖도록 복수개의 영역의 가중치를 설정할 수 있다. 반대로, 제어부(130)는 지평선 상단 영역의 밝기값이 지평선 하단 영역 및 대시 보드의 밝기값보다 큰 값을 갖도록 복수개의 영역의 가중치를 설정할 수 있다.
제어부(130)는 복수개의 영역에 설정된 가중치를 반영하여 픽셀 위치별 밝기를 산출할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 픽셀 위치별로 측정된 밝기값에 가중치를 반영하여 픽셀 위치별 밝기값을 산출한다.
제어부(130)는 가중치를 반영하여 산출된 픽셀 위치별 밝기값을 기준으로 광원의 위치를 판단할 수 있다. 구체적으로 제어부(130)는 픽셀 위치별 밝기값 중 가장 큰 밝기값을 갖는 영역에 광원이 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(130)는 차량 외부에서 장애물을 감지하였는지 여부를 판단하여 광원의 위치가 정확하게 판단되었는지 확인한다. 즉, 제어부(130)는 차량 외부에서 장애물이 감지된 경우, 장애물에 의한 빛 반사 등에 의해 정확한 밝기가 측정되지 않은 것으로 볼 수 있으므로, 장애물이 감지된 상태에서 판단된 광원의 위치가 조도 정보를 생성하는데 이용되지 않고, 기 판단된 광원의 위치가 조도 정보를 생성하는데 이용되도록 한다. 따라서, 제어부(130)는 장애물을 감지하지 않은 상태에서 판단된 광원의 위치가 조도 정보를 생성하는데 이용되도록 할 수 있다.
제어부(130)는 장애물이 감지되지 않은 상태에서 판단된 광원의 위치를 이용하여 조도 정보를 생성한다. 제어부(130)는 광원의 위치를 이용하여 조도 정보를 생성하면 이를 차량 공조 제어시 활용할 수 있다. 참고로, 차량 공조는 외부 광원의 위치에 따라 제어되므로, 광원의 위치를 이용하여 생성된 조도 정보를 차량 공조 제어 시 제공하여 차량 공조가 용이하게 제어되도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 영상의 밝기 평균값을 차량 외부 조도값에 매칭한 그래프를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 카메라(110)가 측정한 밝기값이 단위가 없는 수치이므로 카메라(110)가 측정한 밝기값을 이용하여 산출된 밝기 평균값이 어떤 밝기 정도인지 판단할 수 없다. 이에, 제어부(130)는 밝기 평균값을 조도계가 차량의 외부 조도를 측정한 조도값에 매칭하여 평균 밝기값의 밝기 정도를 판단할 수 있다.
본 발명에서 카메라(110)는 획득되는 영상의 밝기값을 0 내지 255 사이로 표준화(normalization)하여 측정하고 있으므로, 조도계가 측정한 조도값(lux)은 0 내지 255 범위 내의 밝기 평균값과 매칭된다. 본 발명의 실시예에 따르면 매칭결과는 도 2의 'A'로 표현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 차량 외부의 조도가 50lux인 경우 AVN이 야간모드로 표시되고, 차량 외부의 조도가 100lux인 경우 AVN이 주간모드로 표시되고, 차량 외부의 조도가 1500lux인 경우 램프가 점등되고, 차량 외부의 조도가 3000lux인 경우 램프가 소등되는 것으로 설정된 경우, 제어부(130)는 상술한 조건의 차량의 외부 조도에 매칭되는 영상의 밝기 평균값 즉, 25, 50, 100, 150을 차량 조명을 제어하는 기준값으로 판단할 수 있다. 일 예로, 제어부(130)는 카메라(110)로부터 획득된 영상의 밝기 평균값이 25인 경우, 차량의 외부 조도가 50lux인 것으로 판단할 수 있으며, AVN이 야간모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 제어부(130)는 산출된 밝기 평균값으로 차량 조명 ON/OFF 동작을 제어하는 기준값을 판단할 수 있으며, 이를 차량 조명 제어시 활용할 수 있다. 그러므로, 조도값에 매칭된 밝기 평균값을 이용하여 생성된 조도 정보를 차량 조명 제어시 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 판단된 광원의 제1 위치를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 판단된 광원의 제2 위치를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 판단된 광원의 제3 위치를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제어부(130)는 포토 센서가 획득하는 정보에 상응하는 차량 외부 조도 정보를 생성할 수 있다. 이를 위하여, 제어부(130)는 카메라(110)가 획득된 영상의 밝기를 측정하도록 제어하는데, 카메라(110)가 획득된 영상을 복수개의 영역으로 분할하고, 분할된 복수개의 영역에 대하여 영상의 밝기를 측정하도록 제어할 수 있다. 실시예에 따르면, 제어부(130)는 카메라(110)가 측정한 밝기값의 정합성을 고려하기 위하여, 복수개의 영역을 복수개의 픽셀로 분할하고, 복수개의 픽셀 위치별로 밝기값을 측정하도록 제어할 수 있다.
일 예로 제어부(130)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 카메라(110)로부터 획득된 영상을 대시보드 영역(Ⅰ), 지평선 하단 영역(Ⅱ), 지평선 상단 영역(Ⅲ)을 포함하는 복수개의 영역으로 분할하고, 복수개의 영역 중 각 하나의 영역을 복수개의 픽셀로 나눌 수 있다. 제어부(130)는 복수개의 영역 별로 가중치를 설정하고, 복수개의 영역에 설정된 가중치를 반영하여 픽셀 위치별 밝기를 산출할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 픽셀 위치별로 측정된 밝기값에 가중치를 반영하여 픽셀 위치별 밝기값을 산출한다.
제어부(130)는 가중치를 반영하여 산출된 픽셀 위치별 밝기값을 기준으로 광원의 위치를 판단할 수 있다. 구체적으로 제어부(130)는 픽셀 위치별 밝기값 중 가장 큰 밝기값을 갖는 영역에 광원이 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 가중치를 반영하여 산출된 밝기값 중 가장 큰 밝기값을 갖는 영역이 좌측 상단에 위치한 것으로 판단하면, 차량의 좌측 상단에 광원이 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 가중치를 반영하여 산출된 밝기값 중 가장 큰 밝기값을 갖는 영역이 중앙 상단에 위치한 것으로 판단하면, 차량의 중앙 상단에 광원이 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 가중치를 반영하여 산출된 밝기값 중 가장 큰 밝기값을 갖는 영역이 우측 상단에 위치하는 것으로 판단하면, 차량의 우측 상단에 광원이 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 아울러, 제어부(130)는 광원의 위치를 판단하면, 판단된 광원의 위치를 이용하여 조도 정보를 생성하고 이를 공조 제어시 활용하도록 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도 정보 생성 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6에서는 제어부(130)가 영상의 밝기를 기반으로 조도 센서가 획득하는 정보에 상응하는 차량 외부 조도 정보를 생성하는 방법을 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 카메라(110)가 영상을 획득하고, 영상의 밝기를 측정하도록 제어한다(S110). S110에서 카메라(110)는 영상의 밝기를 0 내지 255 사이로 표준화(normalization)하여 측정할 수 있다. S110에서 카메라(110)는 적어도 2대 이상의 카메라(예, 전방 카메라, 후방 카메라)로부터 획득된 영상의 밝기를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 카메라(110)가 획득한 영상의 소정 영역에서 측정된 밝기값의 평균값을 산출한다(S120). 여기서, 소정 영역은 차량 외부의 밝기를 유의미하게 인식할 수 있는 영역을 의미할 수 있다. S120에서 제어부(130)는 밝기 평균값을 산출할 때, 정확도를 향상시키기 위하여 카메라가 획득한 영상 내 소졍 영역에서 측정된 밝기의 하위영역의 밝기값 및 상위영역의 밝기값은 제외하고 산출할 수 있다. 여기서, 하위영역의 밝기값은 0 내지 25의 밝기값을 의미할 수 있고, 상위영역의 밝기값은 230 내지 255의 밝기값을 의미할 수 있다.
제어부(130)는 S120에서 산출된 밝기 평균값이 상위영역의 밝기값을 제외한 최대 밝기값인지 여부를 판단한다(S130). S130에서 제어부(130)는 차량 외부에 급격한 조도 변화가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 제어부(130)는 외부 조명이 차량에 근접한 경우 또는 차량이 터널을 통과한 경우를 차량 외부에 급격한 조도 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
S130에서 제어부(130)는 밝기 평균값이 최대 밝기값인 것으로 판단하면(Y), 일시적인 조도 변화로 판단하고 조도 정보를 생성하는데 이용되지 않도록 S120을 수행한다. S130에서 제어부(130)는 밝기 평균값이 최대 밝기값이 아닌 것으로 판단하면(N), 차량 외부에서 장애물을 감지하였는지 여부를 판단한다(S140).
S140에서 제어부(130)가 차량 외부에서 장애물 감지 여부를 판단하는 것은 장애물에 의한 빛 반사 등에 의해 정확한 밝기가 측정되지 않은 것으로 볼 수 있으므로 장애물이 감지된 상태에서 카메라(110)가 측정한 밝기값이 조도 정보를 생성하는데 이용되지 않도록 하기 위함이다. 이를 위하여 S140에서 제어부(130)는 차량 외부에서 장애물이 감지된 것으로 판단하면(Y) 장애물이 감지되지 않을 때까지, 장애물 감지 여부의 판단 동작을 반복하여 수행할 수 있다. S140에서 제어부(130)는 차량 외부에서 장애물이 감지되지 않은 것으로 판단하면(N), S120에서 산출된 평균값을 기반으로 조도 정보를 생성한다(S150).
S150에서 제어부(130)는 S120에서 산출된 밝기 평균값을 차량 외부의 조도를 측정한 조도값과 매칭하고, 조도값에 매칭된 밝기 평균값을 이용하여 조도 정보를 생성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조도 정보 생성 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7에서는 제어부(130)가 영상의 밝기를 기반으로 포토 센서가 획득하는 정보에 상응하는 차량 외부 조도 정보를 생성하는 방법을 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 카메라(110)가 영상을 획득하고, 영상의 밝기를 측정하도록 제어한다(S210). S210에서 카메라(110)는 영상의 밝기를 0 내지 255 사이로 표준화(normalization)하여 측정할 수 있다. S210에서 카메라(110)는 적어도 2대 이상의 카메라(예, 전방 카메라, 후방 카메라)로부터 획득된 영상의 밝기를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 카메라(110)로부터 측정된 영상의 밝기를 기반으로 광원의 위치를 판단한다(S220). S220의 동작 관련하여 보다 구체적인 설명은 도 8을 참조한다.
S220에서 제어부(130)는 광원의 위치를 판단하면, 차량 외부에서 장애물을 감지하였는지 여부를 판단한다(S230). S230에서 제어부(130)가 차량 외부에서 장애물 감지 여부를 판단하는 것은 장애물에 의한 빛 반사 등에 의해 정확한 밝기가 측정되지 않은 것으로 볼 수 있으므로 장애물이 감지된 상태에서 카메라(110)가 측정한 밝기값이 조도 정보를 생성하는데 이용되지 않도록 하기 위함이다. 이를 위하여 S230에서 제어부(130)는 차량 외부에서 장애물이 감지된 것으로 판단하면(Y) 장애물이 감지되지 않을 때까지, 장애물 감지 여부의 판단 동작을 반복하여 수행할 수 있다. S230에서 제어부(130)는 차량 외부에서 장애물이 감지되지 않은 것으로 판단하면(N), S220에서 판단된 광원의 위치를 기반으로 조도 정보를 생성한다(S240). S240에서 제어부(130)는 S220에서 판단된 광원의 위치를 기반으로 생성된 조도 정보를 차량 공조 제어시 제공하여 차량 공조가 용이하게 제어되도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 광원의 위치를 판단하는 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 카메라(110)로부터 획득된 영상을 복수개의 영역으로 분할한다(S221). S221에서 복수개의 영역은 대시보드 영역, 지평선 하단 영역, 지평선 상단 영역을 포함할 수 있다.
제어부(130)는 카메라(110)가 측정한 밝기의 정합성을 고려하기 위하여, 복수개의 영역을 복수개의 픽셀로 분할한다(S222). S222에서 제어부(130)는 복수개의 픽셀 위치별로 밝기값을 측정하도록 제어할 수 있다.
제어부(130)는 복수개의 영역 별로 가중치를 설정하고(S223), 설정된 가중치를 반영하여 픽셀 위치별 밝기값를 산출한다(S224).
제어부(130)는 가중치를 반영하여 산출된 픽셀 위치별 밝기값을 기준으로 광원의 위치를 판단한다(S225). S225에서 제어부(130)는 픽셀 위치별 밝기값 중 가장 큰 밝기값을 갖는 영역에 광원이 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory,1310) 및 RAM(Random Access Memory,1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
카메라 110
센서 120
제어부 130

Claims (20)

  1. 차량 외부의 영상을 획득하는 카메라; 및
    상기 영상의 밝기를 기반으로 차량 기능 제어에 제공되는 차량 외부 조도 정보를 생성하는 제어부를 포함하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 영상 내 소정 영역에서 측정된 밝기의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값을 기반으로 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 평균값이 상기 카메라가 측정가능한 최대 밝기값을 갖는 경우, 기 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량 외부에서 장애물의 감지 여부를 판단하고, 상기 장애물이 감지되면, 기 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 평균값을 상기 차량의 외부 조도를 측정한 조도값과 매칭하고, 상기 조도값에 매칭된 상기 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하고, 상기 차량 외부 조도 정보를 상기 조명 제어에 제공하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 카메라로부터 측정된 영상의 밝기를 기반으로 광원의 위치를 판단하고, 상기 광원의 위치를 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 영상을 복수개의 영역으로 분할하고, 상기 영역을 복수개의 픽셀로 분할하며, 상기 영역 별 가중치를 반영하여 픽셀 별 밝기값을 산출하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 복수개의 픽셀 중 산출된 픽셀 별 밝기값이 가장 큰 값을 갖는 픽셀 위치를 기반으로 상기 광원의 위치를 판단하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량 외부에서 장애물의 감지 여부를 판단하고, 상기 장애물이 감지되면, 기 판단된 광원의 위치를 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 광원의 위치를 이용하여 생성된 상기 차량 외부 조도 정보를 상기 공조 제어에 제공하는 차량의 조도 정보 생성 장치.
  11. 차량 외부의 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 영상의 밝기를 기반으로 차량 기능 제어에 제공되는 차량 외부 조도 정보를 생성하는 단계를 포함하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 영상 내 소정 영역에서 측정된 밝기의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 평균값이 상기 카메라가 측정 가능한 최대 밝기값을 갖는 경우, 기 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 차량 외부에서 장애물의 감지 여부를 판단하고, 상기 장애물이 감지되면 기 산출된 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 평균값을 상기 차량 외부의 조도를 측정한 조도값과 매칭하고, 상기 조도값에 매칭된 상기 평균값을 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하고, 상기 차량 외부 조도 정보를 차량 조명 제어에 제공하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 카메라로부터 측정된 영상의 밝기를 기반으로 광원의 위치를 판단하고, 상기 광원의 위치를 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 영상을 복수개의 영역으로 분할하고, 상기 영역을 복수개의 픽셀로 분할하며, 상기 영역 별 가중치를 반영하여 픽셀 별 밝기값을 산출하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 복수개의 픽셀 중 산출된 픽셀 별 밝기값이 가장 큰 값을 갖는 픽셀 위치를 기반으로 상기 광원의 위치를 판단하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 차량 외부의 장애물 감지 여부를 판단하고, 상기 장애물이 감지되면, 기 판단된 광원의 위치를 이용하여 상기 차량 외부 조도 정보를 생성하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 광원의 위치를 이용하여 생성된 상기 차량 외부 조도 정보를 차량 공조 제어에 제공하는 차량의 조도 정보 생성 방법.
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