KR20210068869A

KR20210068869A - 차량용 카메라 장치

Info

Publication number: KR20210068869A
Application number: KR1020190158419A
Authority: KR
Inventors: 김규석; 박진영; 이두희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2021-06-10

Abstract

본 개시의 차량용 카메라 장치는, 차량의 윈드실드에 부착되고, 제 1 결합부 및 제 2 결합부가 형성되는 브래킷과, 제 1 결합부에 결합되고, 제 1 단자가 형성되는 카메라모듈과, 카메라모듈을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다. 제어부는 제 2 결합부에 결합되는 메인바디와, 메인바디에 회전 가능하게 연결되고, 제 2 단자가 형성되는 접속부를 포함하여 구성되며, 접속부가 메인바디를 기준으로 회전하여 제 1 단자와 제 2 단자가 접속 가능한 위치에 제 2 단자를 위치시킬 수 있다.
본 개시의 차량용 카메라 장치는 일반 차량뿐만 아니라 사물 인터넷을 위해 연결된 5G 환경에서 인공지능(artificial intelligence, AI) 알고리즘 및/또는 기계학습(machine learning) 알고리즘을 실행하여 동작되는 자율 주행 차량에 구비 가능하다.

Description

차량용 카메라 장치{A VEHICLE CAMERA DEVICE}

본 개시는 차량의 윈드실드에 설치 가능한 차량용 카메라 장치에 관한 것이다.

자율주행차가 대중화되려면 다양한 분야의 기술의 결합이 필요하다. 그 중에서도 자율주행차의 눈이라고 할 수 있는 카메라 기술은 없어서는 안 될 핵심 요소이다. 카메라는 미래 가전, 로봇에서만 중요한 것이 아니라 자동차에서도 빼놓을 수 없는 핵심부품이다. 특히 자율주행용 카메라는 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems, 첨단 운전자 보조 시스템) 전방 카메라를 포함할 수 있다. 이러한 카메라는 전방에 물체를 감지하는 역할을 수행하며 카메라가 전방의 물체를 발견하면 자동차가 스스로 긴급 제동을 하고 차선을 자동 유지할 수 있도록 한다. 뿐만 아니라 카메라는 전방의 교통정보 수집, 앞차와의 간격 유지, 교통 표지판 자동 인식, 상향등 자동 제어 등도 수행할 수 있다.

또한 자율주행차에 활용되는 인공지능, 딥러닝 기반 카메라는 보이는 사물을 인식하는 것에서 끝나지 않는다. 이 카메라 기술은 다양한 환경, 다양한 조건의 영상을 스스로 학습해서 인식률을 높이고 자동차와 사람의 이동 패턴, 트랜드 패턴, 미래 패턴까지도 예측해 분석할 수 있다.

한편, 이러한 전방카메라는 일반적으로 스냅핏(snap-fit) 구조로 조립된다. 스냅핏 구조는 부품과 부품 사이의 다른 성분이 없어도 조립이 가능하기 때문에 내부 구조가 간단하다는 장점이 있다. 그러나 전방카메라가 스냅핏 구조로 조립되는 경우에는 주행 중 차량에 전달되는 진동에 의하여 카메라의 초점이 흔들려 이미지의 해상도가 저하될 소지가 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 개시의 일 과제는, 카메라와 하우징을 분리하여 차량의 유리창 각도에 상관없이 다양한 모듈의 조합을 통한 멀티 플랫폼을 구성할 수 있도록 하는데 있다.

본 개시의 일 과제는, 카메라와 하우징을 분리하고 커넥터를 공용으로 사용함으로써 다양한 구조 대응이 가능하도록 하는데 있다.

본 개시의 일 과제는, 볼트 체결 구조를 추가하여 카메라의 흔들림을 최소화하고, 강성적으로 유리한 구조를 구성할 수 있도록 하는데 있다.

본 개시의 일 과제는, 전방카메라가 진동에 따라 발생할 수 있는 유동을 사전에 차단할 수 있는 구조로 구성될 수 있도록 하는데 있다.

본 개시의 일 과제는, 전방카메라를 차량에 조립할 때 카메라와 하우징을 분리하여 각각의 파트를 윈드실드에 고정하는 구조로 구성함으로써, 비교적 무게가 적게 나가는 카메라모듈이 윈드실드에 정확히 부착되도록 하는데 있다.

본 개시의 일 과제는, 하우징의 넓이 변경을 통해 멀티 카메라모듈의 적용이 가능하도록 하여, 차량용 카메라 장치의 활용성을 향상시킬 수 있다.

본 개시의 실시예의 목적은 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 차량용 카메라 장치는, 카메라와 하우징을 분리하여 차량의 유리창 각도에 상관없이 다양한 모듈의 조합을 통한 멀티 플랫폼을 구성할 수 있도록 할 수 있다.

구체적으로 본 개시의 일 실시 예에 따른 차량용 카메라 장치는, 차량의 윈드실드에 부착되고, 제 1 결합부 및 제 2 결합부가 형성되는 브래킷과, 제 1 결합부에 결합되고, 제 1 단자가 형성되는 카메라모듈과, 카메라모듈을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시 예에 따른 차량용 카메라 장치는, 제어부가 제 2 결합부에 결합되는 메인바디와, 메인바디에 회전 가능하게 연결되고, 제 2 단자가 형성되는 접속부를 포함하며, 접속부가 메인바디를 기준으로 회전하여 제 1 단자와 제 2 단자가 접속 가능한 위치에 제 2 단자를 위치시킬 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 차량용 카메라 장치를 통하여, 카메라와 하우징을 분리하여 차량의 유리창 각도에 상관없이 다양한 모듈의 조합을 통한 멀티 플랫폼을 구성할 수 있도록 함으로써, 다양한 구조 대응이 가능하도록 하고, 볼트 체결 구조를 추가하여 카메라의 흔들림을 최소화하고, 강성적으로 유리한 구조를 구성할 수 있도록 할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 개시의 실시 예에 의하면, 카메라와 하우징을 분리하여 차량의 유리창 각도에 상관없이 다양한 모듈의 조합을 통한 멀티 플랫폼을 구성할 수 있도록 함으로써, 모듈화에 따른 제품 조립성을 향상시킬 수 있다.

또한, 카메라와 하우징을 분리하고 커넥터를 공용으로 사용함으로써 다양한 구조 대응이 가능하도록 하여 사용자의 제품 만족도를 향상시킬 수 있다.

또한, 볼트 체결 구조를 추가하여 카메라의 흔들림을 최소화하고, 강성적으로 유리한 구조를 구성할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 전방카메라가 진동에 따라 발생할 수 있는 유동을 사전에 차단할 수 있는 구조로 구성될 수 있도록 함으로써, 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 전방카메라를 차량에 조립할 때 카메라와 하우징을 분리하여 각각의 파트를 윈드실드에 고정하는 구조로 구성함으로써, 비교적 무게가 적게 나가는 카메라모듈이 윈드실드에 정확히 부착되도록 할 수 있다.

또한, 차량용 카메라 장치가 윈드실드에 정확히 부착되도록 함으로써, 진동에 의한 이미지 해상도 저하를 방지할 수 있고 전방 카메라 인식 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 하우징의 넓이 변경을 통해 멀티 카메라모듈의 적용이 가능하도록 함으로써, 차량용 카메라 장치의 활용성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 차량용 카메라 장치의 분해사시도.
도 3은 도 1의 차량용 카메라 장치의 카메라모듈이 브래킷에 결합된 상태를 나타내는 단면도.
도 4는 도 1의 차량용 카메라 장치의 카메라모듈의 사용상태를 나타내는 단면도.
도 5는 도 1의 차량용 카메라 장치의 카메라모듈의 사용상태를 나타내는 측면도.
도 6은 제1축을 기준으로 카메라모듈과 제어부의 상대적 회전을 나타내는 측면도.
도 7은 제2축을 기준으로 카메라모듈과 제어부의 상대적 회전을 나타내는 측면도.
도 8은 도 5의 카메라모듈과 제어부를 나타내는 정면도.
도 9는 도 5의 카메라모듈과 제어부를 나타내는 배면도.
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 카메라모듈과 제어부를 나타내는 정면도.
도 11은 도 10의 차량용 카메라 장치의 카메라모듈과 제어부를 나타내는 배면도.
도 12는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 사용상태를 나타내는 단면도.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 사용상태를 나타내는 측면도.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 개시가 완전하도록 하며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, 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. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 개시에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

먼저 본 실시 예는, 차량에 구비된 차량용 카메라 장치에 관한 것으로, 특히 자율 주행 차량의 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems, 첨단 운전자 지원 시스템)용 전방 카메라의 장착 구조에 관한 것을 실시 예로 한다.

자율 주행 차량은 사용자의 조작 없이 또는 사용자의 최소한의 조작으로 주행하는 차량(Vehicle)을 의미하며, AutonomousDriving Vehicle이라고도 할 수 있다. 예컨대, 자율 주행에는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등이 모두 포함될 수 있다. 이때, 자율 주행 차량은 자율 주행 기능을 가진 로봇으로 볼 수 있다.

첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)의 가장 큰 장점은 객체와 차량 환경을 모두 감지할 수 있고, 안정적으로 교통 상황을 예측할 수 있는 것이다. ADAS는 충돌 위험시 운전자가 제동장치를 조작하지 않아도 스스로 속도를 줄이거나 멈추는 '자동 긴급제동 시스템(AEB: Autonomous Emergency Braking)', 차선 이탈 시 주행 방향을 조절해 차선을 유지하는 '주행 조향 보조 시스템(LKAS: Lane Keep Assist System)', 사전에 정해 놓은 속도로 달리면서도 앞차와의 간격을 알아서 유지하는 '어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC: Advanced Smart Cruise Control)', 사각지대 충돌 위험을 감지해 안전한 차로 변경을 돕는 '후측방 충돌 회피 지원 시스템(ABSD: Active Blind Spot Detection)', 차량 주변 상황을 시각적으로 보여주는 '어라운드 뷰 모니터링 시스템(AVM: Around View Monitor)' 등을 포함할 수 있다.

이러한 ADAS 기술의 핵심은 ASCC이다. 이 기술은 운전자가 설정한 속도로 자동 운행하며 차량 전방에 장착된 레이더 센서를 이용해 차간거리를 실시간으로 측정하여, 적정 차간거리를 유지할 수 있다.

AEB는 ASCC와 함께 ADAS를 구현하기 위한 필수 기술이다. 차량 전방 카메라 센서와 레이더 센서로 전방 차량이나 보행자를 감지하여, 운전자가 차량을 제어하지 않을 때 자동으로 긴급 제동해 줄 수 있다.

LKAS는 졸음운전이나 운전 미숙을 미연에 방지해 주는 시스템이다. 운전자가 방향지시등을 조작함이 없이 차로를 이탈하면 자동으로 핸들을 조향해 차로를 유지할 수 있도록 제어할 수 있다.

ABSD는 후측방 사각지대 차량을 감지해 사이드미러에 경보등을 켜주는 것에서 나아가 운전자가 사각지대 차량을 보지 못하고 차로를 변경하려고 하면 이를 제어하여, 사고를 미연에 방지할 수 있다.

본 실시 예에서는, 카메라 렌즈가 차량의 앞유리를 향하도록 차량의 내측 전방에 장착되는 차량용 카메라 장치에 관하여 설명하도록 한다. 이때 전방카메라를 스냅핏(snap-fit) 구조로 조립할 경우, 주행 중 차량에 전달되는 진동에 의하여 카메라의 초점이 흔들려 이미지의 해상도가 저하될 소지가 있다. 따라서 전방카메라가 진동에 따라 발생할 수 있는 유동을 사전에 차단할 수 있는 구조가 필요하다.

이에 본 실시 예에서는 전방카메라를 차량에 조립할 때 카메라모듈부와 하우징부를 분리하여 각각의 파트를 윈드실드에 고정하는 구조를 구성할 수 있다. 이를 통해 비교적 무게가 적게 나가는 카메라모듈부를 윈드실드에 정확히 부착하여 초점 흔들림을 최소화 할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 카메라 장치(10)는 브래킷(100)을 포함하여 구성될 수 있으며, 브래킷(100)은 부착부(110) 및 격리부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

브래킷(100)은 차량의 윈드실드에 부착될 수 있다. 브래킷(100)은 차량의 윈드실드의 각도에 대응하여 형상 구조가 변경될 수 있다. 브래킷(100)은 가공이 용이하고 가공 후 형상이 변형되지 않으며 수분에 의하여 부식되지 않는 소재로 제작될 수 있다.

부착부(110)는 브래킷(100)이 차량의 윈드실드에 부착될 수 있도록 하는 것으로, 윈드실드에 부착되는 부착면(111)을 형성할 수 있다. 부착면(111)의 윈드실드 부착 방식은 한정되지 않으며, 윈드실드에 부착하기 용이한 방식이 적용될 수 있다.

격리부(120)는 부착부(110)에 연결되고, 카메라모듈(도 2의 200)과 함께 차량 실내와 윈드실드 사이에 격리공간을 형성할 수 있다. 즉 격리부(120)는 외부로부터 빛이 들어오지 않도록 격리공간을 형성할 수 있다. 따라서 격리부(120)는 카메라모듈(도 2의 200)에 구비된 렌즈부(220)가 외부로부터 차단될 수 있도록 형성될 수 있다.

도 2는 도 1의 차량용 카메라 장치의 분해사시도이다. 도 1에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 카메라 장치(10)는 브래킷(100), 카메라모듈(200) 및 제어부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

브래킷(100)은 카메라모듈(200) 및 제어부(300)와 결합될 수 있다.

카메라모듈(200)은 브래킷(100)에 결합될 수 있으며, 몸체(210), 렌즈부(220) 및 장착부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

장착부(230)에는 관통홀(H)이 구비되어 브래킷(100)에 압입되어 있는 볼트(또는 너트)에 너트(또는 볼트)를 사용하여 고정될 수 있다. 또한 브래킷(100)은 삽입홀(121H)을 구비하여 렌즈부(220)가 삽입홀(121H)에 삽입될 수 있다.

이때 브래킷(100)에는 체결용 볼트와 너트가 사용될 수 있으며, 예를 들어, 스터드 볼트(Stud Bolt)와 펨 너트(PEM Nut)가 사용될 수 있다. 스터드 볼트(Stud Bolt)는 Threaded rod(나사선이 있는 막대)라고 하며 체결을 위한 너트가 필요하다. 펨 너트(PEM Nut)는 clinching nut라고도 하며, 나사선 보강을 목적으로 프레스를 이용해서 압입하여 부착시키는 너트이다. 이때 스터드 볼트 압입 또는 너트 압입을 하는 재료는 세라믹 또는 폴리머일 수 있다. 또한 스터드 볼트 또는 너트를 압입하기 위하여 기존의 윈드실드 브래킷 구조에 다운셋(down set) 구조를 추가할 수 있다.

즉 장착부(230)에는 스터드 볼트에 삽입되는 홀을 구비할 수 있으며, 펨 너트의 홀의 중심과 중심이 일치하는 홀을 구비하는 구조로 구성될 수 있다.

몸체(210)는 장착부(230)에 연이어 설치되며, 정면 커버와 후면 커버를 포함하여 구성될 수 있다. 후면 커버에는 커넥터가 노출된 홀이 구비될 수 있다. 후면에 위치한 커넥터는 Board-to-Board Connector 또는 FPC Connector 등이 사용될 수 있다. 커넥터는 후술하는 연성회로기판(FPCB)일 수 있다.

또한 몸체(210)의 내부에는 수납 공간이 형성될 수 있다. 몸체(210)의 전방에는 렌즈 및 이미지 센서를 포함하는 렌즈부(220)가 장착되는 개구가 형성될 수 있다. 또한 몸체(210) 내부 수납 공간에는 렌즈부(220)에 연결되는 케이블, 각종 회로기판 등이 구비될 수 있다.

또한 본 실시 예에서, 몸체(210)에는 제 1 단자(T1)가 형성되어, 카메라모듈(200)과 제어부(300) 결합 시, 제어부(300)에 구비되는 제 2 단자(T2)와 접속되도록 할 수 있다.

렌즈부(220)는 몸체(210)의 전방에 위치하며, 특히 몸체(210) 내부에 형성된 수납 공간의 전방에 배치될 수 있어, 몸체(210)에 견고하게 결합될 수 있다. 즉 렌즈부(220)는 몸체(210)의 정면 측에 형성될 수 있고, 외부로 소정 길이 돌출된 관 형상으로 형성될 수 있다.

도 3은 도 1의 차량용 카메라 장치의 카메라모듈이 브래킷에 결합된 상태를 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에서는 먼저 카메라모듈(200)을 브래킷(100)에 결합하여 윈드실드(2)에 고정시킬 수 있다. 즉, 카메라모듈(200)은 브래킷(100)의 제 1 결합부(121)에 결합될 수 있으며, 브래킷(100)에 고정되는 장착부(230)가 볼트에 의해 제 1 결합부(121)에 나사 결합될 수 있다.

예를 들어, 스터드 볼트 체결 시에는 카메라모듈(200)의 관통홀(H)을 스터드 볼트에 삽입 후 너트를 체결할 수 있다. 펨 너트 체결 시에는 카메라모듈(200)의 관통홀(H)을 펨 너트의 홀의 중심과 일치시킨 후 볼트를 사용하여 체결할 수 있다.

그리고 렌즈부(220)는 브래킷(100)을 관통하는 형상으로 설치되어, 윈드실드(2)를 통해 차량의 외측을 촬영할 수 있다.

도 4는 도 1의 차량용 카메라 장치의 카메라모듈의 사용상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 1의 차량용 카메라 장치의 카메라모듈의 사용상태를 나타내는 측면도이다. 도 1 내지 도 3에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에서는 카메라모듈(200)을 브래킷(100)에 결합한 후, 제어부(300)를 브래킷(100) 및 카메라모듈(200)에 결합할 수 있다. 또한 카메라모듈(200)과 제어부(300)를 커넥터 직결을 통해 연결할 수 있다.

예를 들어, 먼저 카메라모듈(200)을 윈드실드(2)에 부착된 브래킷(100)에 압입되어 있는 볼트(혹은 너트)에 너트(혹은 볼트)를 사용하여 고정할 수 있다. 그리고 메인바디(310)를 다중의 고정 위치에 있는 홀, 즉 장착부(311)를 관통하여 윈드실드(2)에 부착된 브래킷(100)에 압입되어 있는 볼트(혹은 너트)에 너트(혹은 볼트)를 사용하여 고정할 수 있다. 이때 다중의 고정 위치는 최소 세 곳 이상을 지정하여 메인바디(310)가 잘 고정될 수 있도록 할 수 있다.

브래킷(100)은 제 1 결합부(121) 및 제 2 결합부(122)가 형성될 수 있다. 이때 브래킷(100)은 제 1 결합부(121)를 통해 카메라모듈(200)과 결합될 수 있고, 격리부(120)에 형성된 제 2 결합부(122)를 통해 제어부(300)와 결합될 수 있다. 이때 제 1 결합부(121) 및 제 2 결합부(122)는 동일한 형태로 결합 가능하도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉 본 실시 예에서는 볼트 체결 방식으로 결합되도록 할 수 있다.

제어부(300)는 카메라모듈(200)을 제어하는 것으로, 브래킷(100)에 결합되는 메인바디(310) 및 카메라모듈(200)과 체결되는 접속부(320)를 포함하여 구성될 수 있다.

메인바디(310)는 브래킷(100)에 결합하기 위한 복수의 장착부(311)를 구비할 수 있다. 복수의 장착부(311)는 예를 들어, 최소 3개 이상 구비되어 제어부(300)가 브래킷(100)에 견고하게 결합되도록 할 수 있다.

이때 장착부(311)에는 각각 관통홀(H)이 구비되어 브래킷(100)에 압입되어 있는 너트(또는 볼트)에 볼트(또는 너트, B)를 사용하여 결합될 수 있다. 즉 메인바디(310)는 브래킷(100)의 제 2 결합부(122)에 결합될 수 있다. 다시 말해, 본 실시 예에서는, 격리부(120)에 형성된 제 2 결합부(122)와 메인바디(310)에 구비된 장착부(311)를 결합할 수 있다. 이때 장착부(311)는 볼트에 의해 제 2 결합부(122)에 나사 결합될 수 있다.

한편, 제어부(300)는 메인바디(310)의 내측에 구비되는 제어모듈(312)을 더 포함할 수 있다. 제어모듈(312)은 연성회로기판(FPCB)을 통해 카메라모듈(200)의 영상 데이터를 전달받을 수 있다.

도 6은 제1축을 기준으로 카메라모듈과 제어부의 상대적 회전을 나타내는 측면도이고, 도 7은 제2축을 기준으로 카메라모듈과 제어부의 상대적 회전을 나타내는 측면도이다. 도 1 내지 도 5에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 접속부(320)는 메인바디(310)와 카메라모듈(200)을 연결하며, 복수의 부재가 회전 가능하게 연결될 수 있다. 즉 접속부(320)는 메인바디(310)에 회전 가능하게 연결된다. 접속부(320)는 메인바디(310)를 기준으로 회전하여 제어부(300)가 카메라모듈(200)에 결합되도록 구성될 수 있다.

즉 접속부(320)에는 제 2 단자(T2)가 형성되어, 접속부(320)가 메인바디(310)를 기준으로 회전하여 카메라모듈(200)의 제 1 단자(T1)와 제 2 단자(T2)가 접속되도록 할 수 있다. 따라서 제어부(300)와 마주하는 카메라모듈(200)의 몸체(210)의 측면에 제 1 단자(T1)가 구비되며, 제 1 단자(T1)를 통해 제어부(300)와 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 한편 메인바디(310)의 진동에너지는 제 1 단자(T1)와 제 2 단자(T2) 간 접촉면을 통해 카메라모듈(200)에 전달될 수 있다.

또한 접속부(320)는 메인바디(310)에 회전 가능하게 연결되는 제 1 접속부(321), 및 제 1 접속부(321)에 회전 가능하게 연결되고 제 2 단자(T2)가 형성되는 제 2 접속부(322)를 포함할 수 있다. 즉 제 1 접속부(321) 및 제 2 접속부(322)는 메인바디(310)의 수평 및 수직 방향의 움직임을 제어하는 구조로 구성될 수 있다. 이를 통하여 전방카메라를 승용 차량 및 상용 차량에 모두 탑재할 수 있는 구조를 갖도록 할 수 있다.

예를 들어, 카메라모듈(200)을 측면에서 바라봤을 때, 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 축(X1)을 기준으로 제어부(300)가 좌측에서 우측, 우측에서 좌측(바라보는 방향에 따라 전후 방향일 수 있음)으로 회전할 수 있다.

또한 도 7에 도시된 바와 같이 제 2 축(X2)을 기준으로 위에서 아래, 아래에서 위로 회전할 수 있다. 이때 제어부(300)의 메인바디(310)는 경계면(310F)을 형성하고, 경계면(310F)은 제 1 접속부(321)의 상대적 회전에 대한 회전경계를 형성할 수 있다. 또한 장착부(311)는 제 2 접속부(322)와 메인바디(310) 간 상대적 회전에 대한 회전경계를 형성할 수 있다. 이때 제 2 접속부(322)와 메인바디(310) 간 상대적 회전의 회전각은 270도 이상으로 설계될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.

제 1 접속부(321) 및 제 2 접속부(322)는 힌지 구조로 구성되어, 중간 구조물에 의해 연결되어 있을 수 있다. 또한 제 1 접속부(321) 및 제 2 접속부(322) 내부에는 연성회로기판(FPCB)가 관통하고 있을 수 있다. 이때 연성회로기판(FPCB)의 메인바디(310) 방향에는 커넥터 또는 FPCB 전극 형태를 띄고 있으며, 카메라모듈(200) 방향에는 Board to Board Connector 또는 FPCB 전극 형태를 띄고 있을 수 있다.

도 8은 도 5의 카메라모듈과 제어부를 나타내는 정면도이고, 도 9는 도 5의 카메라모듈과 제어부를 나타내는 배면도이다. 도 1 내지 도 7에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 단자(T2)는 메인바디(310)의 연성회로기판(FPCB, Field Programmable Circuit Board)에 연결될 수 있다.

연성회로기판(FPCB)은 유연하게 구부러지는 동박(구리막)을 입힌 회로 기판의 원판이다. 동박과 폴리이미드(PI) 필름을 접착제를 이용해 결합하는 3층(layer) 구조를 주로 사용해 왔으나 동박에 PI 필름을 직접 다이캐스팅(die casting)하거나 고온으로 접착하는 계층 2 FCCL(연성동박적층필름) 제품이 출시되고 있다. 계층 2 FCCL은 미세 패턴 형성이 쉽고 굴곡성이 뛰어나 휴대폰 폴더, LCD, PDP 모듈 등 디스플레이 제품에 많이 사용되고 있다.

연성회로기판(FPCB)은 제 1 접속부(321)와 제 2 접속부(322)의 내부를 통과하도록 구성될 수 있다. 또한 제 1 접속부(321)와 제 2 접속부(322)는 힌지 구조로 구성되어, 윈드실드(2)에 장착될 때 카메라모듈(200)과 제어부(300)의 장착 구조가 윈드실드(2)의 각도에 대응하여 변경 가능하도록 할 수 있다.

도 10은 본 개시의 다른 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 카메라모듈과 제어부를 나타내는 정면도이고, 도 11은 도 10의 차량용 카메라 장치의 카메라모듈과 제어부를 나타내는 배면도이다. 도 1 내지 도 9에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 카메라모듈(200)이 복수 개 구비될 수 있으며, 본 실시 예에서는 카메라모듈(200)이 두 개, 즉 한 쌍이 구비될 수 있다. 카메라모듈(200)이 한 쌍으로 구비되는 경우 메인바디(310)의 넓이를 크게 하여 설계할 수 있다. 이때 메인바디(310)의 넓이에 대응하여 장착부(311)의 개수도 늘릴 수 있다. 이때, 접속부(320)는 메인바디(310)의 구조에 따라 위치를 변경하여 장착할 수 있으며, 접속부(320)의 장착 수량 및 위치 변경을 통해 모노 카메라 또는 멀티 카메라로 적용 가능할 수 있다.

즉, 카메라모듈(200)이 한 쌍으로 구비됨에 따라 접속부(320)도 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이때 각각의 카메라모듈(200)마다 제 1 접속부(321) 및 제 2 접속부(322)가 구비될 수 있다. 즉 카메라모듈(200)들에 각각 구비된 접속부(320)들이 메인바디(310)를 기준으로 각각 회전하여 제 1 단자(T1)와 제 2 단자(T2)가 각각 접속되도록 할 수 있다. 또한 제 2 접속부(322)의 제 2 단자(T2)들이 메인바디(310)의 연성회로기판(FPCB)들에 각각 연결될 수 있다. 이때 메인바디(310)의 내측에 구비되는 제어모듈(312)은, 연성회로기판(FPCB)들을 통해 카메라모듈(200)들의 영상 데이터를 각각 전달받을 수 있다.

도 12는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 사용상태를 나타내는 단면도이고, 도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 차량용 카메라 장치의 사용상태를 나타내는 측면도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 윈드실드(2)의 각도에 대응하여 접속부(320)의 제 1 축(X1)을 기준으로 접속부(320)와 메인바디(310) 간의 회전각을 조정할 수 있다.

또한 도 13에 도시된 바와 같이, 윈드실드(2)의 각도가 거의 수직인 경우(예를 들어 버스 등의 대형 차량), 카메라 장치(10)의 장착 구조를 다르게 할 수 있다.

예를 들어, 본 실시 예에서는 브래킷(100)의 제 1 결합부(121)에 카메라모듈(200)의 상단 측을 볼트에 의해 결합시킬 수 있다. 그리고 접속부(320)의 제 2 축(X2)을 기준으로, 윈드실드(2)의 각도에 대응하여 메인바디(310)를 카메라모듈(200)의 후면 측으로 회전시켜 브래킷(100)의 제 2 결합부(122)에 볼트에 의해 결합시킬 수 있다. 또한 본 실시 예에서는, 제 1 축(X1)을 기준으로 메인바디(310)를 회전하여 브래킷(100)에 결합되도록 할 수 있다.

즉, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 윈드실드(2)의 각도가 변경되는 경우, 브래킷(100) 형상 구조 변경 시 브래킷(100)에 형성되어 있는 볼트(혹은 너트) 체결 조립 위치를 변경하여 조립할 수 있다.

본 개시의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 개시에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 개시를 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.

본 개시에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 개시를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 개시의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 개시의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 개시의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 카메라 장치
100 : 브래킷 300 : 제어부
110 : 부착부 310 : 메인바디
111 : 부착면 311 : 장착부
120 : 격리부 B : 볼트
121H : 삽입홀 H : 관통홀
120S : 격리공간 312 : 제어모듈
121 : 제1 결합부 FPCB : 연성회로기판
122 : 제2 결합부 310F : 경계면
200 : 카메라모듈 320 : 접속부
210 : 몸체 321 : 제1 접속부
T1 : 제1 단자 322 : 제2 접속부
220 : 렌즈부 T2 : 제2 단자
230 : 장착부 X1 : 제1축
B : 볼트 X2 : 제2축
H : 관통홀 1 : 차량 실내
2 : 윈드실드
20, 30 : 카메라 장치의 다른 실시 예

Claims

차량의 윈드실드에 부착되고, 제 1 결합부 및 제 2 결합부가 형성되는 브래킷;
상기 제 1 결합부에 결합되고, 제 1 단자가 형성되는 카메라모듈; 및
상기 카메라모듈을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제 2 결합부에 결합되는 메인바디; 및
상기 메인바디에 회전 가능하게 연결되고, 제 2 단자가 형성되는 접속부를 포함하며,
상기 접속부가 상기 메인바디를 기준으로 회전하여 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자가 접속 가능한 위치에 상기 제 2 단자를 위치시키는,
차량용 카메라 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 브래킷은,
상기 윈드실드에 부착되는 부착면을 형성하는 부착부; 및
상기 부착부에 연결되고, 상기 카메라모듈과 함께 상기 차량 실내와 상기 윈드실드 사이에 격리공간을 형성하는 격리부를 포함하는,
차량용 카메라 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 격리부에 상기 제 2 결합부가 형성되고,
상기 메인바디에 장착부가 구비되어, 상기 브래킷과 상기 제어부가 결합되는,
차량용 카메라 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 장착부는,
볼트에 의해 상기 제 2 결합부에 나사 결합되는,
차량용 카메라 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 카메라모듈은,
관통홀이 구비되며 상기 브래킷에 고정되는 장착부;
상기 장착부에 연이어 설치되며, 내부에는 수납 공간이 형성되는 몸체; 및
상기 몸체의 전방에 위치하며, 렌즈 및 이미지 센서를 포함하는 렌즈부를 포함하는,
차량용 카메라 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 수납 공간에는 상기 렌즈부에 연결되는 케이블과 회로기판이 구비되는,
차량용 카메라 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제어부와 마주하는 상기 몸체의 일면에는 상기 제 1 단자가 구비되며, 상기 제 1 단자를 통해 상기 제어부와 전기적으로 연결되는,
차량용 카메라 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 렌즈부는,
상기 브래킷을 관통하는 형상으로 설치되며, 상기 윈드실드를 통해 상기 차량의 외측을 촬영 가능한 방향으로 배치되는,
차량용 카메라 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 접속부는,
상기 메인바디와 상기 카메라모듈을 연결하며, 복수의 부재가 회전 가능하게 연결되는,
차량용 카메라 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 메인바디에 회전 가능하게 연결되는 제 1 접속부; 및
상기 제 1 접속부에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제 2 단자가 형성되는 제 2 접속부를 포함하는,
차량용 카메라 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 메인바디는 경계면을 형성하고,
상기 경계면은 상기 제 1 접속부의 상대적 회전에 대한 회전경계를 형성하는,
차량용 카메라 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 장착부는,
상기 제 2 접속부와 상기 메인바디 간 상대적 회전에 대한 회전경계를 형성하는,
차량용 카메라 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 접속부와 상기 메인바디 간 상대적 회전의 회전각은 270도 이상인,
차량용 카메라 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 장착부는,
볼트에 의해 상기 제 1 결합부에 나사 결합되는,
차량용 카메라 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 단자는 상기 메인바디의 연성회로기판에 연결되고,
상기 연성회로기판은 상기 제 1 접속부와 상기 제 2 접속부의 내부를 통과하는,
차량용 카메라 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 메인바디의 내측에 구비되는 제어모듈을 더 포함하는,
차량용 카메라 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 연성회로기판을 통해 상기 카메라모듈의 영상 데이터를 전달받는,
차량용 카메라 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 카메라모듈은 한 쌍으로 구비되고,
상기 접속부는 한 쌍으로 구비되며,
상기 접속부들이 상기 메인바디를 기준으로 각각 회전하여 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자가 각각 접속되는,
차량용 카메라 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 단자들이 상기 메인바디의 연성회로기판들에 각각 연결되고,
상기 메인바디의 내측에 구비되는 제어모듈은,
상기 연성회로기판들을 통해 상기 카메라모듈들의 영상 데이터를 각각 전달받는,
차량용 카메라 장치.
차량의 윈드실드에 부착되고, 제 1 결합부 및 제 2 결합부가 형성되는 브래킷;
상기 제 1 결합부에 결합되고, 제 1 단자가 형성되는 카메라모듈; 및
상기 카메라모듈을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제 2 결합부에 결합되는 메인바디; 및
상기 메인바디에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제 1 단자에 접속되는 제 2 단자가 형성된 접속부를 포함하며,
상기 메인바디의 진동에너지는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 간 접촉면을 통해 상기 카메라모듈에 전달되는,
차량용 카메라 장치.