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KR100908448B1 - 차량용 틸팅 카메라장치 - Google Patents

차량용 틸팅 카메라장치 Download PDF

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Publication number
KR100908448B1
KR100908448B1 KR1020090009481A KR20090009481A KR100908448B1 KR 100908448 B1 KR100908448 B1 KR 100908448B1 KR 1020090009481 A KR1020090009481 A KR 1020090009481A KR 20090009481 A KR20090009481 A KR 20090009481A KR 100908448 B1 KR100908448 B1 KR 100908448B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
camera
tilting
unit
vehicle
tilting camera
Prior art date
Application number
KR1020090009481A
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English (en)
Inventor
이승익
최동표
Original Assignee
(주)휴비텍
이승익
최동표
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명은 차량용 틸팅 카메라장치에 있어서, 틸팅되면서 영상을 촬상하는 틸팅카메라부; 제어신호를 발생시켜 상기 틸팅카메라부의 구동을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 동작신호를 송신하는 제어버튼; 및 상기 틸팅카메라부에 의하여 촬상된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며, 상기 틸팅카메라부는 카메라; 중앙에 상기 카메라가 삽입 결착되도록 중공이 형성되고 다수의 적외선 LED를 실장하는 IR부; 차량의 외부 표면에 고정되는 브라켓; 및 상단부가 상기 IR부에 볼트 결합되며, 양측면은 상기 브라켓에 축결합되되, 그 일측면은 내면에 장착된 모터의 모터축에 의해 상기 브라켓에 축결합되는 ㄷ자형 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 틸팅 카메라장치를 제공한다.

Description

차량용 틸팅 카메라장치{Tilting camera apparatus for automobile}
본 발명은 차량용 틸팅 카메라장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단순한 구조를 가지면서도 카메라의 구동각도를 자유롭게 조절할 수 있어 넓은 후방 시야각을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 카메라 전면의 오염이 방지되어 선명한 촬상이 가능한 차량용 틸팅 카메라장치에 관한 것이다.
차량의 후진시 운전자는 안전사고 방지를 위하여 차내의 룸미러와 사이드미러를 이용하여 후방을 감시하거나 또는 운전자가 고개를 돌려 후방을 돌아보면서 후진을 하게 된다. 경우에 따라서는 안전한 후진을 위해 운전자가 차량으로부터 하차하여 후방을 확인하고 차량을 후진시키도 한다. 그러나 차량 후방의 사각지대가 완벽하게 확인되지 않는 경우가 많아 안전사고의 발생이 빈번하다.
최근에는 차량용 카메라 기술의 급속한 발전에 힘입어 차량의 후방을 감시하여 차량 후진을 용이하고 안전하게 수행할 수 있도록 돕는 다양한 차량용 후방카메라가 등장하고 있다. 이러한 차량용 후방카메라는 운전자에게 차량 후방의 상태를 인식할 수 있도록 하여 운전자의 후진을 용이하게 하고 있다.
그러나 현재까지 등장한 이들 차량용 후방카메라는 일정 위치에 장착된 후 그 각도가 고정되는 경우가 대부분으로 이 경우 운전자는 후방 시야각을 적절히 조절하기 위하여 후방카메라의 각도를 수동으로 조절하여야 한다. 또한 카메라의 구동각도를 자동으로 조절할 수 있는 후방카메라도 등장하고 있으나 그 구동각도가 상하 약 20도 정도에 불과하여 차량 후방상태를 운전자가 정확히 파악하기 어려운 문제가 있었다.
또한 후방카메라가 틸팅되는 구조를 달성하기 위하여 모터와 다수의 기어를 결합시켜 모터의 회전력을 카메라에 전달하는 구조를 채용하고 있어 후방카메라의 틸팅 구조가 상당히 복잡하였으며, 그 카메라 모듈이나 화상처리 시스템이 상당히 고가여서 대중적으로 적용되기가 어려운 한계가 있었다.
뿐만 아니라 카메라의 전면이 항상 외부 환경에 노출되어 있어 얼룩이나 먼지 등으로 오염되기 쉬우므로 수시로 이러한 오염을 제거하지 않는 한 선명한 촬상이 어려웠다.
따라서 본 발명은 단순한 구조를 가지면서도 카메라의 구동각도를 자유롭게 조절할 수 있어 넓은 후방 시야각을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 카메라 전면의 오염이 방지되어 선명한 촬상이 가능한 차량용 틸팅 카메라장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 차량용 틸팅 카메라장치에 있어서, 틸팅되면서 영상을 촬상하는 틸팅카메라부; 제어신호를 발생시켜 상기 틸팅카메라부의 구동을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 동작신호를 송신하는 제어버튼; 및 상기 틸팅카메라부에 의하여 촬상된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며, 상기 틸팅카메라부는 카메라; 중앙에 상기 카메라가 삽입 결착되도록 중공이 형성되고 다수의 적외선 LED를 실장하는 IR부; 차량의 외부 표면에 고정되는 브라켓; 및 상단부가 상기 IR부에 볼트 결합되며, 양측면은 상기 브라켓에 축결합되되, 그 일측면은 내면에 장착된 모터의 모터축에 의해 상기 브라켓에 축결합되는 ㄷ자형 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 틸팅 카메라장치를 제공한다.
여기서 상기 모터는 서보모터임이 바람직하다.
또한 상기 IR부에는 CDS 센서가 장착된다.
여기서 상기 제어버튼은 상기 틸팅카메라부의 틸팅각도가 프리셋 상태로 전환되도록 하는 프리셋버튼을 포함한다.
또한 상기 틸팅카메라부는 내부에 상기 카메라, 상기 IR부, 상기 모터 및 상기 ㄷ자형 결합부재가 수용되는 케이스를 더 포함한다.
상기 케이스는 상기 모터의 회전시 함께 회동하며, 상기 케이스의 전면은 상기 카메라의 오프시 아래를 향하도록 회동된다.
본 발명에 따르면, 단순한 구조를 가지면서도 카메라의 구동각도를 자유롭게 조절할 수 있어 넓은 후방 시야각을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 카메라 전면의 오염이 방지되어 선명한 촬상이 가능한 차량용 틸팅 카메라장치가 제공된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 틸팅 카메라장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명은 제어부(110)와 이 제어부(110)의 제어에 의하여 틸팅되며 촬상하는 틸팅카메라부(120) 및 제어부(110)에 연결되어 제어부(110) 동작신호를 송신하는 제어버튼(130) 및 틸팅카메라부(120)에 의하여 촬상된 영상을 제어부(110)의 제어에 의하여 디스플레이하는 디스플레이부(140)를 포함한다.
먼저 개략적으로 각 구성부분을 설명하면, 제어버튼(130)은 제어부(110)가 틸팅카메라부(120)를 제어하도록 미리 구비된 버튼을 이용하여 제어부(110)에 제어부(110) 동작신호를 보낸다. 제어버튼(130)은 차량 내부에 마련되어 운전자가 운전 중 제어버튼(130)을 조작하여 제어부(110)로 제어부 작동신호를 전달하여 제어부(110)가 틸팅카메라부(120)를 구동하도록 한다.
제어부(110)는 틸팅카메라부(120)와 함께 차량 외부에 마련될 수 있으며 제어부(110)와 틸팅카메라부(120)가 수용될 수 있는 케이스가 더 구비될 수 있다(도 4 참조). 제어부(110)는 제어버튼(130)의 조작에 따라 틸팅카메라부(120)의 틸팅 각도를 조절하고 틸팅카메라부(120)의 온오프를 제어한다.
틸팅카메라부(120)는 카메라가 원하는 각도로 틸팅되도록 카메라와의 결합 구조를 형성한다. 틸팅카메라부(120)는 제어부(110)의 제어에 의하여 상하 90도 이상으로 카메라를 구동하여 후방 시야각이 넓어진다. 틸팅카메라부(120)의 구체적인 구성은 후술된다.
틸팅카메라부(120)에 의하여 촬상된 영상은 디스플레이장치(140)로 전송된다. 디스플레이장치(140)는 차량 내부에 구비되어 틸팅카메라부(120)에 의하여 촬상된 영상을 디스플레이하여 운전자가 운전 중 차량 후방에 대한 시야를 확보할 수 있도록 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 틸팅카메라부(120)의 내부 구성을 도시한 개략도 및 분해도이다. 도면을 참조하면, 틸팅카메라부(120)는 카메라(121)와, 중앙에 상기 카메라(121)가 삽입 결착되도록 중공이 형성되고 다수의 적외선 LED를 실장하는 IR부(122)와 차량의 외부 표면에 고정되는 브라켓(123)과 상단부가 상기 IR부(122)에 볼트 결합되며, 양측면은 상기 브라켓에 축결합되되, 그 일측면은 내면에 장착된 모터(124)의 모터축(124a)에 의해 상기 브라켓(123)에 축결합되는 ㄷ자형 결합부재(125)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서 카메라(121)는 CCD 카메라로 구현된다. IR부(122)는 중앙에 카메라(121)가 삽입 결착되는 중공이 형성되며, 다수의 적외선 LED가 실장된다. 다수의 LED 중 하나에는 CDS 센서가 내장되어 조도를 감지하여 제어버튼(130)으로 전송함으로써 제어부(110)의 제어에 의하여 조도가 낮아지는 야간 촬상시에는 복수의 LED가 점등될 수 있도록 한다.
브라켓(123)에는 두 개의 축공(123a, 123b)이 형성되어 ㄷ자형 결합부재(125)가 축결합된다. 하나의 축공(123b)에는 ㄷ자형 결합부재(125)의 축이 결합되고 다른 하나의 축공(123a)에는 모터(124)의 모터축(124a)이 결합된다.
이러한 구성에 따른 틸팅카메라부(120)의 작동방식을 살펴보면, ㄷ자형 결합부재(125)의 내면에 장착된 모터(124)가 회전하면 모터(124)와 함께 모터축(124a)에 결합된 ㄷ자형 결합부재(125)가 회전하게 되고, 이에 따라 ㄷ자형 결합부재(125)의 상단부에 결합된 IR부(122)도 회전하게 된다. 따라서 IR부(122)의 중공에 삽입 결착되어 있는 카메라(121)의 회동이 달성된다(도 5 참조). 이때 모터(124)는 산업용 초소형 서보모터로 구현되어 모터(124)의 회전력을 경량의 결합부재를 이용하여 IR부(122)에 연결된 카메라(121)에 전달함으로써 카메라(121)가 상하 90도 이상으로 구동이 가능해진다.
따라서 모터(124)의 회전력이 즉시 카메라(121)의 회동을 위해 이용되므로, 종래와 같이 모터(124)의 회전력을 전달하는 기어와 같은 별도의 구성요소가 요구되지 않게 되어 틸팅카메라부(120)가 간단한 구조로 형성될 수 있고 이에 따라 소형화가 가능해진다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 틸팅카메라부(120)에 케이스(126)가 더 제공된 상태를 도시한 도면이다. 케이스(126)는 전면(126a)과 후면(126b)이 결합된 캡슐형으로 브라켓(123)에 고정되도록 제작되며, 카메라(121)와 결합되는 IR부(122), 모터(124), ㄷ자형 결합부재(125)를 감싸면서 브라켓에 결착되도록 형성된다. 케이스(126) 내부에는 제어부(110)도 수용될 수 있다.
도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따라 케이스(126) 내부에서 카메라(121)와 결합된 여러 구성요소들이 회동하는 상태를 도시한다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 브라켓(123)에 결합된 케이스(126) 내부에서 카메라(121)가 상하 90도 이상으로 회전할 수 있도록 구성되어 후방 시야각이 현저히 넓어지게 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 틸팅카메라부(120)를 도시한 도면으로, 카메라(121)의 회동과 함께 케이스(126)도 회동하도록 구성된다. 이때 케이스(126)는 모터(124)의 모터축(124a)에 결합되어 모터(124)의 회전시 함께 회동하도록 구성된다. 회동각도는 상하 90도 이상으로 구현되어 후방 시야각이 현저히 넓어진다.
도 7은 본 발명에 따른 제어버튼(130)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다. 제어버튼(130)은 다수의 버튼을 구비하며, 구체적으로 카메라전원버튼(131), 틸팅각도조절버튼(132)과 프리셋버튼(133) 및 IR 수신버튼(134)을 포함한다.
카메라전원버튼(131)은 카메라(121)의 작동개시 및 작동중지 즉, 온오프 신호를 송신하기 위한 것이며, 틸팅각도조절버튼(132)은 사용자가 원하는 양만큼 카메라(121)의 틸팅각도를 업/다운시킬 수 있도록 구성된다. 또 프리셋버튼(133)은 카메라(121)가 미리 정해진 각도로 회동하도록 구성된다. 필요에 따라 프리셋버튼(133)의 개수는 증감될 수 있다. IR수신버튼(134)은 IR부(122)의 CDS 센서로부터 감지된 조도를 수신한다.
본 발명에 따른 제어버튼(130)은 제어부(110)와 무선연결되는 리모컨으로 구현될 수 있으며, 조이스틱으로 대체되거나 중복적으로 사용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 틸팅카메라부(120)의 케이스(126) 전면(126a)이 아래를 향하도록 회동된 상태를 도시하고 있다. 이러한 상태는 도 7에 도시된 제어버튼(130)의 프리셋 버튼(133) 중 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 즉 프리셋 버튼(133) 중 하나를 케이스(126)가 위를 향하도록 배치된 상태로부터 180도 이상 회동한 상태가 되도록 설정하여 케이스(126)의 전면(126a)이 아래 또는 차체를 향하도록 한다. 따라서 운전자는 본 발명의 차량용 틸팅 카메라장치의 사용을 종료하고자 할 때 틸팅카메라부(120)를 이와 같이 작동시켜 눈이나 비와 같은 기후의 영향을 적게 받도록 하여 얼룩이나 먼지 등이 케이스(126) 전면(126a)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
택일적으로 도 8의 회동 상태는 제어버튼(130)의 카메라전원버튼(131)에 의하여 카메라 동작이 중지되는 경우 달성되도록 구현될 수 있다. 이 경우 카메라전원버튼(131)에 의해 카메라 작동중지 신호가 제어부(110)로 전달되면 제어부(110)는 카메라(121)를 오프시킴과 아울려 본 발명의 제2 실시예에 따른 틸팅카메라부(120)의 케이스(126) 전면(126a)이 아래 또는 차체를 향하도록 하는 제어신호를 틸팅카메라부(120)로 전달함으로써 도 8의 회동 상태를 달성할 수 있도록 구현된다.
상기와 같이 구성된 차량용 틸팅 카메라장치의 동작과정을 살펴보면, 먼저 제어버튼(130)을 이용하여 카메라(121)를 온시킨다. 또한 본 발명에서는 카메라(121)가 차량의 전원이나 후진램프에 모두 연결되어 있어 차량이 후진하는 경우 제어부(110)가 이를 감지하여 카메라(121)를 온시키도록 구성될 수 있다. 카메라가 온 상태가 되면, 사용자는 차량 후방 상태를 관찰하기 위하여 틸팅각도조절버튼(132)을 눌러 틸팅카메라부(120)의 틸팅각도가 업/다운되도록 할 수 있다. 또는 사용자는 이미 정해진 각도로 차량 후방 상태를 관찰하기 원하는 경우에는 프리셋 버튼(133)을 눌러 제어부(110)에 저장된 틸팅카메라부(120)의 프리셋 상태로 틸팅카메라부(120)의 틸팅각도를 조절할 수 있다. 프리셋 기능을 위하여 제어부(110)는 EEPROM과 같은 저장부(미도시)를 구비할 수 있다. 또한 야간시에는 IR부의 LED가 자동 점등될 수 있어, 야간에도 촬상 상태를 명확히 확인할 수 있게 된다.
뿐만 아니라 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 운전자가 틸팅카메라부(120)의 회동에 의하여 차량 후방의 상태를 확인한 이후에 제어버튼(130)의 프리셋 버튼(133) 중 하나를 누르거나 또는 택일적으로 카메라전원버튼(131)을 눌러 카메라(121)를 오프시키게 되면 제어부(110)는 틸팅카메라부(120)를 구동하여 케이스(126) 전면(126a)이 아래 또는 차체를 향하도록 회동시켜 기후, 환경적인 오염원으로부터 케이스(126)의 전면(126a)을 보호할 수 있게 된다.
상기한 본 발명에 따르면 사용자는 틸팅카메라부(120)의 틸팅각도를 사용자가 원하는 대로 자유롭게 조절할 수 있으며, 틸팅카메라부(120)의 모터와 카메라의 결합구조가 간단하여 제조비용이 현저히 감소될 수 있다. 또한 카메라(121)와 함께 케이스(126)가 회동할 수 있도록 함으로써 카메라(121) 상부에 위치한 케이스(126)의 전면(126a)이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 틸팅 카메라장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 틸팅카메라부의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 틸팅카메라부의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 틸팅카메라부에 케이스가 더 제공된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 케이스 내부에서 카메라와 결합된 여러 구성요소들이 회동하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 틸팅카메라부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제어버튼의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 틸팅카메라부의 케이스 전면이 아래를 향하도록 회동된 상태를 도시한 도면이다.
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
121: 카메라 122: IR부
123: 브라켓 124: 모터
125: ㄷ자형 결합부재 126: 케이스

Claims (7)

  1. 차량용 틸팅 카메라장치에 있어서,
    틸팅되면서 영상을 촬상하는 틸팅카메라부(120);
    제어신호를 발생시켜 상기 틸팅카메라부(120)의 구동을 제어하는 제어부(110);
    상기 제어부 동작신호를 송신하는 제어버튼(130); 및
    상기 틸팅카메라부(120)에 의하여 촬상된 영상을 디스플레이하는 디스플레이부(140)를 포함하며,
    상기 틸팅카메라부(120)는
    카메라(121);
    중앙에 상기 카메라(121)가 삽입 결착되도록 중공이 형성되고 다수의 적외선 LED를 실장하는 IR부(122);
    차량의 외부 표면에 고정되는 브라켓(123); 및
    상단부가 상기 IR부(122)에 볼트 결합되며, 양측면은 상기 브라켓(123)에 축결합되되, 그 일측면은 내면에 장착된 모터(124)의 모터축에 의해 상기 브라켓(123)에 축결합되는 ㄷ자형 결합부재(125)를 포함하며,
    상기 제어버튼(130)은 상기 틸팅카메라부(120)의 틸팅각도가 프리셋 상태로 전환되도록 하는 프리셋버튼(133)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 틸팅 카메라장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터(124)는 서보모터인 것을 특징으로 하는 차량용 틸팅 카메라장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 IR부(122)에는 CDS 센서가 장착됨을 특징으로 하는 차량용 틸팅 카메라장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 틸팅카메라부(120)는 상기 카메라(121), 상기 IR부(122), 상기 모터(124) 및 상기 ㄷ자형 결합부재(125)가 내부에 수용되는 케이스(126)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 틸팅 카메라장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 케이스(126)는 상기 모터(124)의 회전시 함께 회동함을 특징으로 하는 차량용 틸팅 카메라장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 케이스(126)의 전면은 상기 카메라(121)의 오프시 아래를 향하도록 회동됨을 특징으로 하는 차량용 틸팅 카메라장치.
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