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후방감시용 카메라 장치 및 제어방법

CCTV뉴스l승인2009.08.04 00:00:00

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근래 자동차 시장의 추세는 안전성과 편의성이다. 이 추세에 맞추어 안전과 편의성에 대한 관심의 증가와 함께 다양한 센서를 이용한, 다양한 제품들이 개발되어 운전자에게 안전과 편의를 제공하고 있다. 특히 자동차 운전시 운전자가 사각(blind spot)의 시야를 확보하도록 하여 운전의 안전성과 편의성을 향상할 수 있는 카메라 기술이 빠르게 발전하고 적용돼 가고 있다. 다음은 삼성전기에서 창안하여 발표한 내용이다.

  


그림 1. 기존의 후방 감시용 카메라

현재 대다수의 자동차에서 그림 1에서와 같이, 자동차의 후부에 카메라를 설치하여, 자동차를 주차시키거나 후진할 때, 또는 전방에 설치하여, 골목길 진입에서 사고를 미연에 방지하여 준다. 그러나 현재의 카메라 시스템인 자동차의 후방에 카메라를 설치하고, 골목길 및 주차된 차량 사이에서 후진을 할 경우 후방 카메라의 화각이 적어 후방 쪽 좌우 측방에 있는 사물의 관측이 어려운 단점이 있다. 즉, 자동차의 후방은 비교적 잘 보이나 후방 쪽 좌우 측방에서 달려오는 물체에 대한 인식률이 많이 떨어진다.

  


그림2. 종래 후방감시용 카메라의 시야각

이를 보다 자세하게 설명하면, 그림 2와 같이, 종래 후방감시용 카메라의 시야각은 110。~135。의 화각을 이루고 있다. 따라서, 후방감시용 카메라가 설치된 자동차가 벽체에 둘러싸인 곳에 주차된 상태에서 후진하여 빠져 나오고자 할 경우, 자동차의 후방 쪽 좌 측방에서 진입하는 차량을 확인하지 못한 상태에서 계속적인 후진을 하여 사고가 발생된다.

즉, 110。~135。의 시야각을 갖는 후방감시용 카메라는 시야각이 좁아 자동차의 후방의 모습만을 촬영할 수 있기 때문에, 이와 같이 촬영된 영상은 모니터를 통해 도면 3에서와 같이 자동차의 후방의 모습만을 디스플레이 할 수 밖에 없어 운전자가 자동차의 후방 쪽 좌우 측방의 상황을 감지하지 못하여 사고를 유발하는 등 안전성이 떨어지고, 운전의 안정성 및 편의성이 저하되는 문제점이 있었다.

결국, 자동차의 후진 시에 자동차의 후방을 관측하는 것과 더불어 자동차의 후방 쪽 좌우 측방을 관측할 필요성이 요구된다. 이에 관련 업체나 공급업체들은 다양한 시스템을 적용시키기 위해 연구 및 개발에 정진하고 있다. 본 내용은 삼성전기의 특허기술로 종래 기술에서 제기되고 있는 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 목적은 자동차 운전시 운전자가 자동차의 후방 뿐만 아니라 후방 쪽 좌우 측방의 시야를 확보하도록 하여 운전자의 안전성을 향상할 수 있다.

또한 간단한 수동 조작 또는 자동 조작으로 자동차의 후방 쪽 좌우 측방의 시야를 확보할 수 있어 운전의 안정성 및 편의성을 향상할 수 있는 후방감시용 카메라 장치와 그 제어방법, 그리고 이를 포함하는 자동차를 제공하는 데 있다. 카메라의 조절수단은 자동차의 실내에 초광각 카메라와 전기적으로 연결 설치되고, 눌러짐에 의해 초광각 카메라가 자동차의 후방 또는 후방쪽 좌우 측방을 선택적으로 촬영하도록 시야각을 선택적으로 반전시키는 토글 스위치일 수 있다.

여기서 조절수단은, 자동차의 측부 후측에 토글 스위치와 전기적으로 연결되어 자동차의 측부 후측과 근접된 물체의 유무를 감지하는 근접센서를 추가하였다. 근접센서는 자동차의 후진 시 작동되고, 토글 스위치의 눌림에 의해 작동이 중지되며, 자동차의 측부 후측과 근접된 물체의 유무를 감지하는 전기적으로 연결되어, 물체의 유무에 따라 초광각 카메라가 후방 또는 좌우 측방을 선택적으로 촬영하도록 초광각 카메라의 시야각을 선택적으로 전환하는 방법이다.

여기서 근접센서는 자동차의 후진 시 작동되고, 미리 설정된 작동시간 경과 후에 작동이 중지되며, 자동전환부는 근접센서의 작동시간 경과 후에 초광각 카메라의 시야각을 전환시킨다.

이때 근접 센서의 작동시간은 근접센서가 물체의 미감지 시부터 개시되는 시간인 것이 보다 바람직하며, 디스플레이 수단은 초광각 카메라와 전기적으로 연결되어, 초광각 카메라에서 촬영된 영상을 단일 화면 또는 분할 화면으로 선택적으로 디스플레이 할 수 있다.

여기서, 모니터는 카메라가 자동차의 후방 촬영 시 단일 화면으로 디스플레이하고, 초광각 카메라가 후방을 포함하는 후방 쪽 좌우 측방을 동시에 촬영 시 일정한 비율로 자동차의 후방 쪽 좌 측방 및 우 측방을 분할하여 디스플레이 시킨다. 이때 초광각 카메라는 130。~190。의 시야각을 갖는 카메라로 구성되는 것을 특징으로 한다.

  

그림 4. 본 새로운 후방감시용 카메라 장치의 시야각

그림 4는 후방감시용 카메라 장치의 시야각을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 그림 5는 후방감시용 카메라 장치 중 초광각 카메라의 시야각이 190도인 상태로 촬영된 영상을 개략적으로 나타낸 정면도이며, 그림 6은 그림 5의 영상이 분할되어 모니터를 통해 디스플레이된 화면을 개략적으로 나타낸 것이다.

또한 그림 4와 같이, 후방감시용 카메라 장치는, 자동차의 후부에 설치되어 시야각이 조절됨에 의해 자동차의 후방 또는 후방 쪽 좌우 측방을 선택적으로 촬영하는 초광각 카메라와 시야각을 선택적으로 조절하는 조절 수단과, 자동차의 실내에 설치되고 초광각 카메라로부터 촬영된 영상을 운전자에게 디스플레이 한다.

여기서, 초광각 카메라는 130。~190。의 시야각을 갖는 초광각 카메라로 이루어져, 초광각 카메라의 시야각을 대략 130。 정도로 하여 촬영할 경우에는 자동차의 후방부를 촬영할 수 있고, 초광각 카메라의 시야각을 대략 180。~190。 정도로 하여 촬영할 경우에는 후방부 뿐 만 아니라 후방 쪽 좌우 측방부도 촬영할 수 있다.

이때 초광각 카메라의 시야각을 조절하기 위한 조절수단은, 자동차의 실내에 초광각 카메라와 전기적으로 연결되도록 설치되고, 눌러질 때마다 초광각 카메라의 시야각이 130。 또는 190。로 조정되도록 선택 반전시키는 토글 스위치로 이루어진다.

즉 토글 스위치는 자동차의 실내에 설치되는 각종 조작 버튼과 같이 운전자가 조작하기 쉬운 위치에 카메라와 전기적으로 연결되도록 설치되어, 운전자가 간편하게 누를 때마다 카메라의 시야각을 130。 또는 190。로 조정하여 초광각 카메라가 후방 또는 후방 쪽 좌우 측방을 선택적으로 촬영하도록 반전하는 기능을 수행한다.

  


그림 5는 초광각 카메라의 시야각이 190。인 상태에서 촬영된 영상(I)으로 자동차의 후방을 포함하는 후방 쪽 좌우 측방을 동시에 촬영한 영상을 디스플레이 할 경우에는 운전자의 인식률을 더욱 높이기 위하여, 그림 6에서와 같이 하나의 화면(M)에 자동차의 후방에 해당되는 영상(I1)과 후방 쪽 좌 측방에 해당되는 영상(I2) 및 후방 쪽 우 측방에 해당되는 영상(I3)을 분할하여 디스플레이 한다.

  


그리고 디스플레이 수단은 초광각 카메라의 시야각이 130도인 상태에서 촬영된 영상으로 자동차의 후방을 촬영한 영상을 디스플레이 할 경우에는 하나의 화면(M)에 자동차의 후방에 해당되는 영상 전체를 디스플레이 한다.



<박지은 기자>

 

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