KR101042302B1 - 차량 외부 영상 장치용 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 외부에 장착되어 있는 비디오 카메라, 자외선 또는 레이저 영상 시스템과 같은 영상 장치의 렌즈에 먼지와 같은 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있는 하우징에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 운전중 자연적으로 공급되는 공기 흐름을 이용하여 영상 장치의 렌즈에 먼지, 물방울 및 서리와 같은 이물이 부착되는 것을 방지하고, 이물이 부착된 경우에는 이를 제거하여 상기 영상 장치가 항상 선명한 화질을 구현할 수 있도록 해 주는 차량 외부 영상 장치용 하우징에 관한 것이다.

Description

차량 외부 영상 장치용 하우징{THE HOUSING FOR EXTERIOR IMAGING DEVICE OF THE VEHICLE}

본 발명은 차량 외부에 장착되어 있는 비디오 카메라, 자외선 또는 레이저 영상 시스템과 같은 영상 장치의 렌즈에 먼지와 같은 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있는 하우징에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 운전중 자연적으로 공급되는 공기 흐름을 이용하여 영상 장치의 렌즈에 먼지, 물방울 및 서리와 같은 이물이 부착되는 것을 방지하고, 이물이 부착된 경우에는 이를 제거하여 상기 영상 장치가 항상 선명한 화질을 구현할 수 있도록 해 주는 차량 외부 영상 장치용 하우징에 관한 것이다.

최근에 차량의 안전 운전을 도모하기 위하여 차량 전방의 도로 상황을 영상 이미지로 제공하는 영상 장치가 차량 내부에 장착되어 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 영상 장치는 차량 내부에 장착되어 있기 때문에, 영상 이미지를 제공할 수 없는 사각 지대(blind spot)가 생기고, 또한 후방 뷰를 제공하기에는 구조적 어려움을 가지고 있다.

사각 지대나 후방 뷰를 제공하기에는 차량의 외부, 특히 바람직하게는 차량의 지붕에 영상 장치를 설치하는 것이 요구되나, 차량의 외부에 영상 장치를 설치할 경우 먼지, 꽃가루, 황사, 비나 눈 등이 영상 장치의 렌즈를 손상시키거나, 영상 장치의 렌즈에 부착되어 영상이 뿌옇거나 검게 나타나는 문제점이 있다. 영상 장치 자체를 전면 유리창이 형성된 하우징 내에 수용장착하여 영상 장치 자체를 보호하고 영상 장치의 렌즈에 먼지 등의 이물이 끼는 것을 방지하고자 하는 시도가 있으나, 이 또한 하우징에 형성된 전면 유리창의 표면에 먼지 등의 이물이 끼는 것을 방지하지 못하기 때문에, 여전히 영상의 화질에 문제가 생긴다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 차량의 운전중 자연적으로 공급되는 공기 흐름을 이용하여 영상 장치의 렌즈부에 먼지와 같은 이물이 부착되는 것을 방지하고, 이물이 부착된 경우에는 이를 제거하여 상기 영상 장치가 항상 선명한 화질을 구현할 수 있도록 해 주는 차량 외부 영상 장치용 하우징을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 영상 장치의 렌즈부에 먼지와 같은 이물이 부착되는 것을 방지하는 구조를 채택하여 차량 외부에 영상 장치를 설치하여 사각지대를 없애고, 후방 뷰를 제공할 수 있는 차량 외부 영상 장치용 하우징을 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하고 있는 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다

본 발명의 일실시예에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징은 영상 장치가 내부에 수용되고 차량 외부에 장착되는, 차량 외부 영상 장치용 하우징에 있어서, 상기 영상 장치용 하우징은 영상 장치를 수용하고 차량 외부에 장착되는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체 상부를 덮고 상기 영상 장치의 렌즈부측의 상부에서 상기 하우징 본체보다 더 연장되어 뻗어 있는 연장 후드부를 포함하는 돔 부재로 구성되어 있으며, 상기 차량의 진행 방향에 평행하게, 상기 하우징 본체 또는 상기 돔 부재에 형성되어 공기가 유입되는 공기 흡입구, 상기 연장 후드부에 형성되고,상기 영상 장치의 렌즈부측으로 향해 하방으로 공기를 분사하는 공기 분사구, 및 상기 공기 흡입구와 상기 공기 분사구 사이에 공기 공급로를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 연장 후드부는 상기 하우징 본체의 공기 흡입구의 반대측 및 좌우측에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 공기 흡입구에는 필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 공기 공급로의 단면적은 상기 공기 흡입구의 단면적 보다 적은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 공기 공급로 일부에 가속팬이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 차량에 상기 하우징 본체가 긴밀히 수용되는 하우징 수용 홈이 형성되어 있어, 상기 하우징 본체가 상기 하우징 수용 홈내에 수용되어 있고, 상기 카메라 작동시에 상기 하우징 본체가 상기 하우징 수용 홈으로부터 융기 도출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 하우징 수용 홈의 가장자리에는 방수용의 고무 개스킷이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 하우징 본체가 상기 하우징 수용 홈으로부터 융기 도출되는 것은 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 본 발명의 차량 외부 영상 장치용 하우징에 따르면, 차량의 운전중 자연적으로 공급되는 공기 흐름을 이용하여 비디오 카메라와 같은 영상 장치의 렌즈부에 먼지와 같은 이물이 부착되는 것을 방지하고, 이물이 부착된 경우에는 이를 제거하여 상기 영상 장치가 항상 선명한 화질을 구현할 수 있도록 해 준다.

또한, 본 발명에 따르면 비디오 카메라와 같은 영상 장치의 렌즈부에 먼지와 같은 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있기 때문에 차량 외부에 영상 장치를 설치하여 사각지대를 없애고, 후방 뷰를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징의 측면도이고,
도 2 는 공기 흡입구, 공기 공급로 및 공기 분사구의 단면적의 관계를 예시하는 도면이고,
도 3 은 공기 공급로의 일부에 설치되는 가속팬의 일실시예를 도시하는 도면이고,
도 4 는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징을 도시하는 도면이고,
도 5 는 도 4 에 따른 하우징의 작용을 예시하는 도면이고,
도 6 은 본 발명에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징이 설치되는 구조를 예시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

도 1 는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징의 측면도이다.

상기 일실시예에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징(10)은 영상 장치(20)가 내부에 수용되고 차량의 외부, 본 실시예에서는 차량의 지붕에 장착되는 것으로, 영상 장치(20)를 수용하고 차량의 지붕에 장착되는 하우징 본체(1)와, 상기 하우징 본체(1) 상부를 덮고 상기 영상 장치의 렌즈부측의 상부에서 상기 하우징 본체보다 더 연장되어 뻗어 있는 연장 후드부(3)를 포함하는 로우 프로파일(low profile)의 돔 부재(2)로 구성되어 있다. 바람직하게는, 상기 하우징 본체(1)와 상기 돔 부재(2)는 일체로 형성된다.

상기 영상 장치는 종래의 비디오 카메라뿐만 아니라, 자외선 영상 시스템(UV Emitter/Detector)이나 레이저 영상 시스템(Laser Emitter/Detector)을 포함한다. 비디오 카메라로부터의 신호는 카메라 전방에 캡쳐된 물체의 거리를 직접 측정할 수 없다는 제한이 있고, 야간, 안개, 스모그, 비, 눈, 직사광선, 마주 오는 차량 또는 후방 차량으로부터의 직접적인 헤드라이트와 같은 광이나 날씨 상태에 의존하여 신뢰성이 좌우되며 또한 터널에 진입할 때와 같은 광 상태의 변화에 대해 노출 조정 지연이 있는 등의 단점이 있다. 레이저 영상 시스템은 비디오 카메라의 분해능에 비해 열악하고, 전형적으로 차선 표시, 도로 표지 및 신호등 색깔 같은 물체의 색상을 인식할 수 없다는 단점이 있는 반면, 직사 광선이나 후방 차량으로부터의 헤드라이트에 영향을 거의 받지 않기 때문에 차량의 외부에 장착되어 후방 뷰를 명확히 제공해 주고, 비행시간 (Time Of Flight)을 이용하여 후방 차량과의 거리 계산을 손쉽게 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 영상 장치는 비디오 카메라 및 자외선 영상 시스템 또는 레이저 영상 시스템이 사용 목적에 따라 적절히 조합되어 본 발명에 따른 하우징에 수용될 수 있음을 명확히 이해해야 한다.

또한 영상 장치의 렌즈부는 비디오 카메라의 렌즈 부분 및 자외선 영상 시스템 또는 레이저 영상 시스템의 광송신부를 포함하는 개념이고, 영상 장치의 렌즈부를 보호하기 위해 전면 유리창이 형성된 경우에는 상기 영상 장치의 렌즈부 전면의 상기 전면 유리창을 지시하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

상기 연장 후드부(3)는 상기 영상 장치의 렌즈부측으로 공기를 분사하는 공기 분사구(6)가 형성됨과 동시에, 상기 하우징 본체(1)보다 더 연장되어 뻗어 있으므로 영상 장치의 렌즈부의 직사광선 노출을 방지하고, 비나 눈으로부터 상기 영상 장치의 렌즈부를 보호하는 역할도 수행하고 있다.

상기 돔 부재(2)에는 차량 진행 방향에 평행하게 형성되어 공기가 유입되는 공기 흡입구(4), 상기 연장 후드부(3)에 형성되고,상기 카메라 렌즈부로 향해 하방으로 공기를 분사하는 공기 분사구(6), 및 상기 공기 흡입구(4)와 상기 공기 분사구(6) 사이에 공기 통로 역할을 하는 공기 공급로(5)를 포함하고 있다.

상기 공기 흡입구(4)에는 유입되는 공기중에 포함되어 있던 먼지 등의 이물을 걸러내기 위한 메시 필터(7)가 장착되는 것이 바람직하다.

차량의 운전시 차량 진행 방향에 평행하게 형성되어 있는 공기 흡입구(4)를 통해 공기가 유입되어 공기 공급로(5)를 통해 공기 분사구(6)로 공급되고, 상기 공기 분사구(6)에서 영상 장치(20)의 렌즈부측으로 향해 하방으로 공기가 분사되어, 상기 영상 장치(20)의 렌즈나 상기 영상 장치(20)의 렌즈 앞에 형성되어 영상 장치의 렌즈를 보호하기 위한 전면 유리창(미도시)에 먼지, 꽃가루, 빗물 등의 이물이 부착되는 것을 미연에 방지하고, 또한 이러한 이물이 부착되어 있는 경우에는 이를 제거한다. 이렇게 영상 장치가 이물 등이 부착할 수 밖에 없는 환경인 차량의 외부에 장착되어 있는 경우에도 차량의 운행으로 자연적으로 발생하는 공기의 흐름을 이용하여 이물의 부착을 방지하고 부착된 이물을 제거할 수 있다.

공기 흡입구(4), 공기 공급로(5) 및 공기 분사구(6)의 단면적을 도시하고 있는 도 2 를 참조하여 보면, 상기 공기 흡입구(4)의 단면적보다 공기 공급로(5)의 단면적이 작게 형성되어 있다. 이는 상기 공기 분사구(6)를 통해 분사되는 공기의 흐름을 가속시켜 영상 장치의 렌즈부에 부착되어 있는 이물을 제거하기에 충분한 분사력을 제공하도록 해준다.

도 3 은 상기 공기 공급로의 일부에 설치되어 공기 흐름을 가속시키는 가속 팬의 일 실시예를 도시하고 있다.

상기 가속팬(8)은 상기 공기 공급로(5)의 소정 구간에 설치될 수 있다. 상기 가속팬(8)은 공기 흡입구(4)를 통해 유입된 공기의 흐름에 유동을 발생시키고, 영상 장치의 렌즈부에 부착되어 있는 이물을 제거하기에 충분한 분사력을 제공하도록 공기 흐름을 가속시키는 기능을 한다.

공기 공급로(5)의 단면적을 상기 공기 흡입구(4)의 단면적보다 작게 하고, 상기 가속팬(8)을 설치하는 것으로, 별도의 장치 없이도 상기 카메라 렌즈부에 부착되어 있는 이물을 제거하기에 충분한 분사력을 제공할 수 있다.

도 4 는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징을 도시하고 있다.

도 4a 는 차량 외부 영상 장치용 하우징의 정면도이고, 도 4b는 차량 외부 영상 장치용 하우징의 배면도이다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징은 연장 후드부(3)가 상기 하우징(10)의 공기 흡입구(4)의 반대측면과 좌우측면의 3측면에 설치되어 있고, 공기 흡입구(4)가 하우징 본체(1)에 설치되어 있는 것을 제외하고는 도 1 에 도시된 실시예와 기본적으로 동일하다.

본 실시예에 따르면, 후방 뷰를 제공하는 영상 장치와 좌우측 사각 지대를 위한 뷰를 제공하는 영상 장치가 하나의 하우징에 수용될 수 있다. 그러나, 좌우측 사각 지대를 위한 뷰를 제공하는 영상 장치를 보다 넓은 범위의 시야각을 형성하기 위해 차량의 좌우측 가장자리에 설치하도록 본 발명에 따른 하우징을 3개의 모듈로 형성하는 것도 가능하다.

본 실시예에서, 상기 공기 흡입구(4)는 미세 격자상으로 이루어져 먼지 등의 이물이 유입되는 것을 방지하도록 되어 있음을 알 수 있고, 이는 메시 필터와 동일한 기능을 하는 것임을 당업자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.

도 4 에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징의 작용을 예시하는 도 5 를 참조하면, 공기 흡입구(4)로 유입된 공기가 공기 공급로(5) 및 가속팬(8)을 통해 가속되어 하우징(10)의 3면에 형성되어 있는 연장 후드부(3)의 공기 분사구(6)를 통해 영상 장치의 렌즈부측으로 향해 하방으로 분사된다. 이와 같은 구성에 의해 상기 하우징 본체의 공기 흡입구의 반대측에는 후방 뷰를 위한 카메라를 설치하고, 좌우측에는 사각 지대를 위한 뷰를 제공하는 카메라를 설치할 수 있다.

본 실시예에서는 후방 뷰 카메라와 좌우측 사각 지대 뷰 카메라가 하나의 하우징에 수용되어 있으나, 보다 넓은 범위의 사각 지대 뷰를 제공하기 위해 좌우측 사각 지대 뷰 카메라는 별도의 하우징으로 분리되어 차량의 좌우 양측에 설치될 수 있음을 이해해야 한다.

또한, 상기 공기 분사구(6)는 일면에 설치되는 영상 장치의 렌즈부의 개수에 따라 각각의 영상 장치의 렌즈부로 직접 공기가 분사되도록 영상 장치의 렌즈부마다 별도로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 하우징(10)내에 차량의 후면 카메라 및 좌우측 카메라를 모두 수용할 수 있고, 이에 따라 차량의 후면이나 사각 지대를 모두 커버할 수 있게 된다. 이와 같이 차량의 후면이나 사각 지대를 모두 커버할 수 있는 영상 장치를 차량의 외부에 설치하게 되면, 최근 차량 운행 안전 시스템의 일환으로 채택되고 있는 차선 변경 어시스턴스(lane changing assistance) 기능을 충분히 구현할 수 있게 된다. 차량의 양옆 사각 지대는 물론 후방 약 50m 정도의 영상 혹은 레이저 이미지를 캔 버스를 통해 차량 운행 안전 시스템의 분석 알고리즘에 제공하고, 상기 분석 알고리즘은 이를 이용해 운전자에게 효과적인 정보를 제공할 수 있게 된다.

도 6 은 본 발명에 따른 차량 외부 영상 장치용 하우징이 설치되는 구조를 예시하고 있다.

도시한 바와 같이, 차량의 지붕에 차량 외부 영상 장치용 하우징(10)의 하우징 본체(1)가 긴밀히 수용되는 하우징 수용 홈(30)이 형성되어 있다. 차량을 운행할 때에는 도 6a 에서 도시된 바와 같이 모터 구동에 의해 하우징 본체(1)가 상기 하우징 수용 홈(30)으로부터 돌출되어 영상 장치를 작동시키고, 차량을 운행하지 않을 평상시에는 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 하우징 본체(1)가 상기 하우징 수용 홈(30)내로 수용된다. 따라서, 차량을 운행하지 않을 때, 즉, 공기의 유입이 없어 본 발명에 따른 하우징이 공기를 분사할 수 없는 경우에도, 영상 장치의 렌즈부가 상기 하우징 수용 홈(30)내로 수용되어 있어 먼지 등의 이물의 부착이 방지된다. 이때 상기 돔부는 상기 차량의 지붕에 플러시 장착(flush mount)되고, 물이나 다른 이물이 스며드는 것을 방지하기 위해 상기 하우징 수용 홈의 가장자리나, 돔부 가장자리를 따라 고무 개스킷을 설치하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기에서 구체적인 실시예에 의해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이나 수정이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 청구의 범위뿐만 아니라, 이 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (8)

1. 영상 장치가 내부에 수용되고 차량 외부에 장착되는, 차량 외부 영상 장치용 하우징에 있어서, 상기 영상 장치용 하우징은 영상 장치를 수용하고 차량 외부에 장착되는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체 상부를 덮고 상기 영상 장치의 렌즈부측의 상부에서 상기 하우징 본체보다 더 연장되어 뻗어 있는 연장 후드부를 포함하는 돔 부재로 구성되어 있으며,
   상기 차량의 진행 방향에 평행하게, 상기 하우징 본체 또는 상기 돔 부재에 형성되어 공기가 유입되는 공기 흡입구,
   상기 연장 후드부에 형성되고,상기 영상 장치의 렌즈부측으로 향해 하방으로 공기를 분사하는 공기 분사구, 및
   상기 공기 흡입구와 상기 공기 분사구 사이에 공기 공급로를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 외부 영상 장치용 하우징.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연장 후드부는 상기 하우징 본체의 공기 흡입구의 반대측 및 좌우측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 외부 영상 장치용 하우징.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 공기 흡입구에는 메쉬 필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 외부 영상 장치용 하우징.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기 공급로의 단면적은 상기 공기 흡입구의 단면적 보다 적은 것을 특징으로 하는 차량 외부 영상 장치용 하우징.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 공기 공급로 일부에 가속팬이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 외부 영상 장치용 하우징.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량에 상기 하우징 본체가 긴밀히 수용되는 하우징 수용 홈이 형성되어 있어, 상기 하우징 본체가 상기 하우징 수용 홈내에 수용되어 있고, 상기 카메라 작동시에 상기 하우징 본체가 상기 하우징 수용 홈으로부터 융기 도출되는 것을 특징으로 하는 차량 외부 영상 장치용 하우징.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 하우징 수용 홈의 가장자리에는 방수용의 고무 개스킷이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 외부 영상 장치용 하우징.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 하우징 본체가 상기 하우징 수용 홈으로부터 융기 도출되는 것은 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 차량 외부 영상 장치용 하우징.

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