KR102189355B1

KR102189355B1 - G센서를 이용한 카메라 위치 조정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102189355B1
Application number: KR1020180167389A
Authority: KR
Inventors: 김종옥
Original assignee: (주)큐알온텍
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-12-14
Also published as: KR20200078772A

Abstract

본 발명은 G센서를 이용한 카메라 위치 조정장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 구체적인 예에 따르면, 카메라와 일체로 G센서를 구비하여 G센서의 측정값으로 카메라의 시야각을 정상 상태로 조정함에 따라, 카메라의 시야각이 정상적으로 조정되었는 지 여부를 실시간으로 확인할 수 있고, 주행 도로의 영상을 정확하게 촬영 및 기록할 수 있다.

Description

G센서를 이용한 카메라 위치 조정 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR SETTING POSITION OF CARMERA USING GRAVITY SENSOR}

본 발명은 G(Gravity) 센서를 이용한 카메라 위치 조정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 주행 영상 기록 시스템 및/또는 ADAS 시스템에 적용되는 카메라 모듈 내에 G센서를 추가로 구비하여 측정된 G 값으로 카메라의 시야각을 조정할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다

일반적으로 블랙박스용 카메라는 차량, 항공기, 건물 등에 설치되어 사고 상황이나, 차량 주변의 긴급 상황을 촬영하거나 또는 방범 목적으로 건물 주변의 영상을 녹화할 목적으로 활용된다. 예를 들어, 차량에 설치되는 블랙박스용 카메라는 사고시의 영상을 촬영하고 이를 저장하며, 촬영된 영상은 사고 시 책임 소재를 가리거나 보험처리 자료로 활용된다.

차량에 설치되는 블랙박스용 카메라는 차량의 전방에 설치되는 경우 카메라의 시야각이 차량의 전방을 향하도록 해야 하고, 차량의 후방에 설치되는 경우 이와 반대로 카메라의 시야각이 차량의 후방을 향하도록 해야 한다. 즉, 카메라의 시야각(FOV: Field Of View)이 정확하게 차량의 전방 또는 후방을 향하도록 카메라가 설치되어야 한다.

그러나. 카메라의 시야각(FOV: Field Of View)은 차종에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 승용차와 화물차에 장착되는 차량용 주행 영상 기록 시스템의 카메라 모듈의 설치 위치가 다르기 때문에 카메라의 시야각이 각각 다르다.

이러한 일반적으로 카메라의 시야각을 정위치로 조정하기 위해 특별히 설계된 지그나 위치 조절 수단에 의하지 않고 카메라의 설치 위치를 시행 착오법에 의하여 손으로 조절하였다. 예를 들면, 일단 임의의 위치에서 카메라로 화상을 촬영하고 블랙박스에 저장된 영상을 육안으로 판독하여 카메라의 설치 위치가 정 위치에 있는지 확인한 다음, 정 위치를 벗어났다고 판단되면 다시 카메라의 위치를 조절하고 화상을 촬영한 후 촬영된 화상을 확인하는 등 반복적인 수작업에 의하므로 카메라 위치 조절 작업이 매우 불편하고 부정확한 문제점이 있었다.

더욱이 최근에 개발되고 있는 ADAS 시스템에서 충돌 위험시 운전자가 제동장치를 밟지 않아도 스스로 속도를 줄이거나 멈추는 자동 긴급제동 시스템(AEB: Autonomous Emergency Braking), 차선 이탈 시 주행 방향을 조절해 차선을 유지하는 주행 조향보조 시스템(LKAS: Lane Keep Assist System), 사전에 정해 놓은 속도로 달리면서도 앞차와 간격을 알아서 유지하는 어드밴스트 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 수행함에 있어, 중요한 요소인 카메라의 시야각의 정상 유무를 판단하는 기능은 전무한 상태이다.

본 발명은 차량용 주행 영상 기록 시스템 또는/및 ADAS 시스템에 적용되는 카메라 모듈과 일체로 G센서를 구비하여 G센서의 측정값으로 카메라의 시야각을 조정함에 따라, 카메라의 시야각이 정상적으로 조정되었는 지 여부를 실시간으로 확인할 수 있는 G센서를 이용한 카메라 위치 조정 장치 및 방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

이에 본 발명에 의거 주행 도로의 영상을 정확하게 촬영 및 기록할 수 있고 차선 및 차간거리를 정확하게 측정할 수 있는 G센서를 이용한 카메라 위치 조정 장치 및 방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

이에 본 발명의 실시 태양에 의한 G센서를 이용한 카메라 위치 조정 장치는

카메라 모듈이 마련된 시스템에 있어서, 상기 카메라 모듈 내에 설치되는 G센서; 및 상기 G센서의 측정값을 토대로 카메라의 설치 위치를 보정하여 상기 카메라의 시야각을 정상 상태로 조정하는 카메라 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 카메라 조정부는,

상기 G센서의 X, Y, Z 축 측정값을 수신하는 G값 수신모듈; 상기 X, Y, Z 축 측정값과 기 저장된 X, Y, Z 축에 대한 기준 값의 차를 도출하는 연산모듈; 및 상기 측정값과 기준 값의 X, Y, Z 축 오차 값을 토대로 상기 카메라의 설치 위치를 상기 기준 값으로 보정함에 따라 카메라 시야각을 정상 상태로 조정하는 구동모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 양태에 의한 G센서를 이용한 카메라 위치 조정방법은 카메라 모듈이 마련된 시스템의 G센서를 이용한 카메라 위치 조정방법에 있어서, G센서를 이용한 카메라 위치 조정방법에 있어서, 상기 G센서의 X, Y, Z 축 측정 값을 수신하는 단계; 상기 X, Y, Z 축 측정값과 기 저장된 X, Y, Z 축 기준 값의 차를 도출하여 X, Y, Z 축 오차 값을 출력하는 단계; 및 상기 X, Y, Z 축 오차 값을 토대로 상기 G센서의 X, Y, Z 축 측정값을 상기 X, Y, Z 축 기준 값으로 보정함에 따라 카메라 시야각을 정상 상태로 조정하는 단계를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 카메라 모듈이 마련된 시스템의 카메라와 일체로 G센서를 구비하여 G센서의 측정값으로 카메라의 시야각을 정상 상태로 조정함에 따라, 카메라의 시야각이 정상적으로 조정되었는지 여부를 실시간으로 확인할 수 있고, 주행 도로의 영상을 정확하게 촬영 및 기록할 수 있는 효과를 얻을 수 있고, 차선 및 차간거리를 정확하게 측정할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 실시 예의 시스템의 카메라의 설치위치를 보인 평면도이다
도 2는 본 실시 예의 카메라의 시야각을 예시한 측면도이다.
도 3은 본 실시 예의 G센서를 이용한 카메라 위치 조정 장치의 구성도이다.
도 4는 본 실시 예의 G센서를 이용한 카메라 위치 조정과정을 보인 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 실시 예는, 차량의 운전자 보조 제어 또는/및 주행 영상 기록을 수행하는ADAS 시스템 및/또는 차량용 주행 영상 기록 시스템의 카메라 모듈과 일체로 G센서를 구비하여 G센서의 측정값으로 카메라의 시야각을 정상 상태로 조정하도록 구현된다.

도 1은 본 실시 예에 따른 차량용 주행 영상 기록 시스템의 카메라의 설치 위치를 예시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 차종에 따른 카메라 시야각을 보인 측면도이며, 도 3은 본 실시 예에 따른 G센서를 이용한 카메라 위치 조정 장치의 구성도이다.

본 실시 예에 따른 G센서를 이용한 카메라 위치 조정장치는, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 카메라(100), 블랙박스(200), 카메라 조정부(300)를 포함할 수 있다.

여기서, 카메라(100)는 차량(10)의 미리 정해진 제1 위치에 제1 각도로 설치되었을 때 정상적인 영상을 촬영할 수 있으며, 카메라(100)가 미리 정해진 위치에 미리 정해진 각도로 저장되었을 때, 비로소 카메라(100)의 시야각이 차량(10)의 전방 또는 후방을 정확하게 향하게 되어 원하는 영상을 블랙박스(200)에 저장할 수 있게 된다. 도1을 참조하면 카메라(100)가 차량(10)의 정해진 위치에 정해진 각도로 설치된 형상이 도시된다.

승용차에 카메라(100)가 설치되었을 때, 카메라(100)는 도 2에 도시된 참조 부호 V1과 같이 정상적인 시야각을 갖게 되며, 카메라(100)에 의하여 촬영되는 영상 및 블랙박스(200)에 저장되는 영상이 비로소 사용자가 원하는 정상적인 영상을 획득할 수 있게 된다.

화물 차량에 승용차와 동일한 위치에 카메라(100)가 설치되었을 때 시야각이 참조 부호 V1의 아래로 처지게 되고, 이에 카메라(100)에 촬영되는 영상은 화물 차량(10)의 주행도로의 전방 영상이 아닌 화물 차량(100)의 내부의 하측을 촬영한 비정상적인 영상을 획득할 수 있다.

한편, 시야각이 참조 부호 V1의 위로 치우치는 경우 카메라(100)에 촬영되는 영상은 이동체(10) 내부의 상측 또는 이동체(10) 외부의 상측 허공을 촬영한 영상은 비정상적인 영상에 지나지 않게 된다.

또한 카메라(100)의 설치 위치 및 설치 각도에 대해 컬레브레이션을 완료된 경우 운행 중 카메라(100)의 설치 위치나 설치 각도가 틀어지면 비정상적인 주행 영상을 획득할 수 있다.

이에 본 실시 예는 카메라(100)의 내부에 G센서를 추가 구비하고 G센서의 측정값으로 카메라(100)의 시야각을 정상 상태로 조정하도록 구비되며, 이에 본 실시 예에 따른 카메라 조정부(300)는 G값 수신모듈(310), 연산모듈(320), 및 구동모듈(330)를 포함할 수 있다.

G값 수신모듈(310)은 G센서로부터 수신된 X, Y, Z 축 측정값을 수신하고 수신된 X, Y, Z 축 측정값은 연산모듈(320)로 전달된다. 이에 연산모듈(320)은 수신된 X, Y, Z 축 측정값과 기 정해진 X, Y, Z 축 기준값의 차를 도출하여 X, Y, Z 축 오차값을 출력한다.

예를 들어, 시야각이 참조 부호 V1의 아래로 쳐진 화물 차량의 경우, G센서의 Y 축 측정값은 기 정해진 Y축 기준값보다 작은 값으로 G값 수신모듈(310)를 통해 수신되고, 이에 연산모듈(320)은 Y축 기준값과 Y 축 측정값에 대한 Y축 오차값을 도출한다.

한편, 시야각이 참조 부호 V1의 위로 쳐진 차량의 경우, G센서의 Y 축 측정값은 기 정해진 Y축 기준값보다 큰 값으로 G값 수신모듈(310)를 통해 수신되고, 이에 연산모듈(320)은 Y축 기준값과 Y 축 측정값에 대한 Y축 오차값을 도출한다.

이러한 Y축 오차값은 구동모듈(330)로 전달된다.

구동모듈(330)은 Y축 오차값을 Y축 기준값에 도달하도록 카메라의 설치 위치를 보정하고, 이에 카메라(100)의 시야각은 참조 부호 V1와 일치된다.

여기서, 카메라의 설치 위치를 보정하는 일련의 과정은 모터를 이용하여 카메라의 설치 위치를 상측 방향 또는 하측 방향으로 이동하는 일반적인 과정을 동일 또는 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이에 본 실시 예에서 설명 상의 편의를 위해 모터를 이용하여 카메라의 설치 위치를 이동하는 것을 일 례로 설명하고 있으나, 이에 한정하지 아니한다.

그에 더하여 본 발명의 실시 예에서의 카메라는 ADAS 시스템 및/또는 차량용 주행 영상 기록 시스템에 적용되는 것을 일 례로 설명하고 있으나, 이에 한정하지 아니한다.

한편, 블랙박스(200)는 촬영중인 주행 도로의 영상을 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있으며, 디스플레이부는 하나의 패널로 구비되고 다수의 카메라로부터 수신되는 다수의 영상을 각각 분할하여 표시할 수 있다.

따라서, 카메라와 일체로 구비된 G센서의 X, Y, Z 축 측정값과 기 정해진 X, Y, Z 축 기준값을 토대로 카메라의 설치 위치를 보정함에 따라 카메라 시야각을 정상 상태로 조정할 수 있고, 이에 정확한 주행 도로의 영상을 촬영 및 기록할 수 있으며, 실시간으로 카메라의 설치 위치를 보정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 G센서를 이용한 카메라 위치 조정 과정을 보인 흐름도로서, 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 G센서를 이용한 카메라 위치 조정 방법은, G값 수신단계(S10), 연산단계(S20), 및 구동단계(S30)를 포함할 수 있으며, 각 기능별 구성은 상술한 G값 수신모듈(310), 연산모듈(320), 및 구동모듈(330)의 상술한 G센서를 이용한 카메라 위치 조정 장치에 대응되므로 이하에서는 기능에 대한 중복 설명은 생략한다

G값 수신단계(S10)은 차량의 시동 후 수신되는 전원을 전달받아 G센서의 X, Y, Z 축의 측정값을 수신하여 연산단계(S20)로 전달하는 기능을 수행하며, 상술한 G값 수신모듈(310)의 조정 장치를 수행한다.

그리고, 연산단계(S20)는 상기 G센서의 X, Y, Z 축 측정값과 기 저장된 X, Y, Z 축 기준값의 차를 연산하여 X, Y, Z축 오차값을 도출하며 도출된 X, Y, Z축 오차값을 구동모듈(330)로 전달하며, 상술한 연산모듈(320)의 조정 장치를 수행한다.

한편, 구동단계(S30)는 X, Y, Z축 오차값으로 카메라 설치 위치를 보정하여 G센서의 X, Y, Z 축 측정값을 기 저장된 X, Y, Z 축 기준값으로 보정하고, 이에 카메라 시야각을 정상 상태로 조정하며, 상술한 구동모듈(330)의 조정 장치를 수행한다.

이에 따라, 카메라와 일체로 구비된 G센서의 X,Y,Z 축 측정값과 기 정해진 X, Y, Z 축 기준값을 토대로 카메라의 설치 위치를 보정함에 따라 카메라 시야각을 정상 상태로 조정할 수 있고, 이에 정확한 주행 도로의 영상을 촬영 및 기록할 수 있으며, 실시간으로 카메라의 설치 위치를 보정할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

카메라 모듈이 마련된 시스템의 G센서를 이용한 카메라 위치 조정장치에 있어서,
상기 카메라와 일체로 마련된 G(GRAVITY SENSOR)센서; 및
상기 G센서의 측정값을 토대로 카메라의 설치 위치를 보정하여 상기 카메라의 시야각을 정상 상태로 조정하는 카메라 조정부를 더 포함하고,
상기 카메라 조정부는, 차종에 따른 카메라의 시야각으로 차종 별 참조 위치를 설정하고, 차량의 운행 중 상기 G센서의 측정값에 의거 카메라의 위치를 상기 참조 위치로 보정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 G센서를 이용한 카메라 위치 조정장치,
제1항에 있어서, 상기 카메라 조정부는,
상기 G센서의 X, Y, Z 축 측정값을 수신하는 G값 수신모듈;
상기 X, Y, Z 축 측정값과 기 저장된 X, Y, Z 축에 대한 기준값의 차를 도출하여 X, Y, Z 축 오차값을 출력하는 연산모듈; 및
상기 X, Y, Z 축 오차값을 토대로 상기 G센서의 X, Y, Z 축 측정값을 상기 X, Y, Z 축 기준값으로 보정함에 따라 카메라 시야각을 정상 상태로 조정하는 구동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 G센서를 이용한 카메라 위치 조정장치.
카메라 모듈이 마련된 시스템의 G센서를 이용한 카메라 위치 조정방법에 있어서,
상기 G(Gravity)센서의 X, Y, Z 축 측정값을 수신하는 단계;
상기 X, Y, Z 축 측정값과 기 저장된 X, Y, Z 축 기준값의 차를 도출하여 X, Y, Z 축 오차값을 출력하는 단계; 및
상기 X, Y, Z 축 오차값을 토대로 상기 G센서의 X, Y, Z 축 측정값을 상기 X, Y, Z 축 기준값으로 보정함에 따라 카메라 시야각을 정상 상태로 조정하는 단계를 포함하고,
상기 카메라 시야각을 정상 상태로 보정하는 단계는,
차종에 따른 카메라의 시야각으로 차종 별 참조 위치를 설정하고, 차량의 운행 중 상기 G센서의 측정값에 의거 카메라의 위치를 상기 참조 위치로 보정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 G센서를 이용한 카메라 위치 조정방법.