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KR102549130B1 - 적응형 후진 라이트를 갖는 차량 비전 시스템 - Google Patents

적응형 후진 라이트를 갖는 차량 비전 시스템 Download PDF

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KR102549130B1
KR102549130B1 KR1020217016982A KR20217016982A KR102549130B1 KR 102549130 B1 KR102549130 B1 KR 102549130B1 KR 1020217016982 A KR1020217016982 A KR 1020217016982A KR 20217016982 A KR20217016982 A KR 20217016982A KR 102549130 B1 KR102549130 B1 KR 102549130B1
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KR
South Korea
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light
vehicle
camera
light source
control unit
Prior art date
Application number
KR1020217016982A
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English (en)
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KR20210077774A (ko
Inventor
율리안 바커
마태우스 아르트만
마르틴 졸라
슈테판 그라프
Original Assignee
제트카베 그룹 게엠베하
마그나 일렉트로닉스 솔루션즈 게엠베하
마그나 일렉트로닉스 유럽 게엠베하 운트 코 오하게
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.)
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Publication date
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Abstract

차량 비전 시스템(1)은 차량(3)에 배치되고, 차량(3)의 후방 시계를 갖는 카메라(2a); 차량(3)에 배치되고, 빛을 방출하도록 작동 가능한 광원(4); 및 이미지 프로세서를 포함하는 제어부;를 포함한다. 작동될 때 광원(4)에 의해 방출되는 빛이 카메라(2a)의 시계의 적어도 일부를 조명한다. 광원(4)은 복수의 라이트 세그먼트(5)를 포함하고, 작동될 때 광원(4)의 각각의 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛이 카메라(2a)의 시계의 하나의 개별 부분을 조명한다. 카메라(2a)에 의해 캡처된 이미지 데이터가 제어부로 제공된다. 제어부는 카메라(2a)에 의해 캡처된 이미지 데이터의 이미지 프로세서에 의한 이미지 처리에 대응하여, 캡처된 이미지 데이터의 이미지 프로세서에 의한 처리를 통한 향상된 물체 탐지를 제공하기 위해 각각의 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 제어한다.

Description

적응형 후진 라이트를 갖는 차량 비전 시스템
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조되는 2018년 11월 26일자로 출원된 미국 가출원 제62/771,258호의 우선권을 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 대체로 차량을 위한 차량 비전 시스템(vehicle vision system)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 후방 백업 카메라(rear backup camera)를 이용하는 차량 비전 시스템에 관한 것이다.
차량 이미징 시스템에서의 이미징 센서의 사용은 일반적이며 알려져 있다. 이러한 공지된 시스템의 예들이 그 전체가 본 명세서에 참조되는 미국 특허 제5,949,331호; 제5,670,935호 및/또는 제5,550,677호에 기술되어 있다.
본 발명은 차량의 외부의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 캡처하기 위해 하나 이상의 카메라(차량의 후방부에 배치되어 차량의 후방의 시계를 갖는 후방 백업 카메라와 같은)를 사용하고, 차량에 배치되어 빛을 방출하도록 작동 가능한 광원을 제공하는 차량용 운전자 보조 시스템 또는 비전 시스템 또는 이미징 시스템을 제공한다. 작동될 때 광원에서 방출되는 빛은 카메라의 시계의 적어도 일부를 조명한다. 광원은 복수의 라이트 세그먼트(light segment)를 포함하고, 작동될 때 광원의 각각의 라이트 세그먼트에서 방출되는 빛이 카메라의 시계의 하나의 개별 부분을 조명한다. 제어부가 카메라에 의해 캡처된 이미지 데이터를 처리하는 이미지 프로세서를 포함한다. 제어부는 카메라에 의해 캡처된 이미지 데이터의 이미지 처리에 대응하여, 향상된 물체 탐지를 제공하기 위해 각각의 라이트 세그먼트에서 방출되는 빛의 세기를 제어한다.
본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적, 장점, 의도 및 특징은 도면과 함께 다음의 설명을 검토할 때 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 카메라 및 후방 광원을 포함하는 비전 시스템의 개략도이다.
도 2는 4개의 개별 피조명 섹션을 도시하는 도면이다.
도 3 및 4는 복수의 섹션을 조명하는 비전 시스템을 갖는 차량의 평면도를 도시한다.
차량 비전 시스템 및/또는 운전자 보조 시스템 및/또는 물체 탐지 시스템 및/또는 경고 시스템은 차량을 후방 방향으로 조종할 때 차량의 운전자를 보조하는 등을 위해, 차량의 외부의 이미지를 캡처하도록 작동하고, 캡처된 이미지 데이터를 처리하여 차량 근처와 차량의 예측 경로에서의 이미지를 표시하고 물체를 탐지할 수 있다. 비전 시스템은 하나 이상의 카메라로부터 이미지 데이터를 수신하고 캡처된 이미지 데이터를 나타내는 이미지를 표시하기 위해 디스플레이 장치에 출력을 제공하도록 작동할 수 있는 이미지 프로세서 또는 이미지 프로세싱 시스템을 포함한다. 선택적으로, 비전 시스템은 리어뷰 디스플레이 또는 탑다운(top-down) 또는 버즈 아이(bird's eye) 또는 서라운드(surround) 뷰 디스플레이 등과 같은 디스플레이를 제공할 수 있다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 차량 비전 시스템(1), 즉 카메라의 후방 시계의 적어도 일부를 포함하는 조명을 제공하는 차량 테일라이트(taillight)(4a)(도 1에 도시된 바와 같은)의 일부일 수 있는 후방 지향 광원(4)와 함께 차량의 외부 후방의 이미지를 캡처하는 적어도 하나의 후방 관찰 이미징 센서(2)(또는 카메라(2a))를 포함하는 비전 시스템을 도시한다. 카메라(2a)는 카메라(2a)의 이미징 어레이 또는 이미징 평면 또는 이미저에 이미지의 초점을 맞추기 위한 렌즈를 포함한다. 비전 시스템(1)은 카메라(2a)에 의해 캡처된 이미지 데이터를 처리하도록 작동 가능하고, 물체 등을 탐지할 수 있으며 그리고/또는 차량(3)의 운전자가 보기 위한 디스플레이 장치에 표시되는 이미지를 제공할 수 있는 제어부 또는 전자 제어 유닛(ECU) 또는 프로세서를 포함한다. 카메라(2a)로부터 ECU로의 데이터 전송 또는 신호 전달은 장비된 차량(3)의 차량 네트워크 버스 등과 같은 임의의 적절한 데이터 또는 통신 링크를 포함할 수 있다.
차량 제어 시스템은 주차 공간에 출입하는 차량(3)을 (반)자율적으로 제어할 수 있다. 차량(3)의 제어 유닛은 여러 차량 센서(예컨대, 카메라, 초음파 센서, 레이더 센서 등)의 환경 데이터를 분석하고, 차량(3)의 크로스 앤 렝스 스티어링(cross and length steering)에 개입한다. 약하거나 낮은 빛 조건의 상황에서는, 이미징 센서(2)는 광원(4)(후진 주행할 때의 후진 라이트)의 지원을 받는다. 광원(4)이 활성화될 때, 고반사성 물체의 반사광은 (카메라의 시계 내에서 고반사성 물체의 범위를 벗어나서) 이미징 센서(2)의 오버로드(overload)를 초래할 수 있다. 이는 데이터 분석의 오류를 초래할 수 있으며, 이로 인해 도로 위에 위치한 중요 물체가 (정확하게) 탐지되지 않을 수 있으며, 그리고/또는 반사 물체가 그것이 실제로는 더 작은 물체이며 그리고/또는 계산되거나 계획된 차량의 이동의 경로 또는 후진 경로 상에 위치되지 않음에도 불구하고 차량의 예상 이동 경로 내에 있는 (더 큰) 장애물로 탐지된다.
본 발명의 제어 시스템은 제어 유닛, 적응형 세그먼트화된 후진 라이트(adaptive segmented reversing light) 및 이미징 센서(2)를 사용하고, 특정 주행 상황에에 대해 최적의 조명을 제공하도록 구성요소들을 제어한다.
고반사성 물체는 이미징 센서(2)에 의해 탐지되어 제어 유닛에 전달되고, 세기 및 위치를 포함하는 후진 라이트 정보도 제어 유닛에 전달된다. 광원(4)은 도 1에 도시된 바와 같이 개별적으로 제어 가능한(또한 조도 조절 가능한) 여러 개의 라이트 세그먼트(light segment)(5) 또는 광원들(개별적인 또는 그룹의 발광 다이오드들과 같은)을 포함한다. 도 2는 등조도 다이어그램(isolux diagram)으로 4개의 피조명 섹션을 도시하며, 각각의 피조명 섹션은 대응하는 조명 세그먼트(5)에 의해 조명된다. 제어부는 후방 관찰 카메라(2a)에 의해 캡처된 이미지 데이터의 처리에 대응하여 관련 영역에서 요구되거나 결정된 세기의 레벨을 조절하도록 광원(4)을 조절 또는 제어한다. 정보는 차량의 버스 시스템을 통해 전달된다. 이 시스템에 의해 영역(6)을 균일하게 조명하는 것이 가능하다. 강반사성 물체(장애물)에 의한 눈부심/눈가림 효과가 억제되고(그 물체를 조명하는 광원(4)의 세기를 감소시킴으로써), 매우 좋은 콘트라스트(contrast) 상태를 갖는 오류 없는 이미지 인식이 성취된다.
제어 시스템은 캡처된 이미지 데이터의 이미지 처리를 통한 카메라(2a)의 시계의 일부분 내의 고반사성 물체의 탐지에 대응하여 고반사성 물체의 조도를 감소시키도록 개별 라이트 세그먼트(5)(탐지된 고반사성 물체를 조명하는)에 의해 방출되는 빛의 세기를 제어한다. 제어 시스템은 캡처된 이미지 데이터의 이미지 처리를 통한 카메라(2a)의 시계의 일부분 내의 저조도 물체(low-illuminated object)의 탐지에 대응하여 저조도 물체의 조도를 증가시키도록 개별 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 제어한다. 제어 시스템은 주차 운전과 같은 차량(3)의 후진 운전 동안 각각의 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 제어하며, 제어부는 주차 운전 동안 주차 공간 마커의 향상된 탐지를 제공하도록 각각의 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 하나의 개별 주차 공간 마커의 탐지 및 식별을 향상시키기 위해 하나의 특정 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 증가시킬 수 있으며, 또는 하나의 개별 주차 공간 마커의 탐지 및 식별을 향상시키기 위해 하나의 특정 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 감소시킬 수 있다. 특정 상황에서, 차량이 주차하는 곳의 조명 조건 및 환경에 따라, 시스템은 하나의 개별 주차 공간 마커의 탐지 및 식별을 향상시키기 위해 하나의 특정 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 증가시킬 수 있으며, 그리고 또 다른 개별 주차 공간 마커의 탐지 및 식별을 향상시키기 위해 또 다른 특정 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 시스템은 동적 조명 조건 또는 반사에서도 장면의 최적의 균일한 조명을 제공한다. 따라서, 시스템은 이미저 또는 이미징 센서(2)의 오버로딩을 제한하거나 회피한다. 또한, 시스템은 이미지 데이터 처리 또는 이미지 분석의 오류를 제한하거나 회피한다. 따라서, 시스템은 차량(3)의 후진 또는 주차 운전동안 등에서의 향상된 물체의 탐지와 (자유로운) 환경의 명확한 탐지를 제공한다.
특정적으로 설명된 실시예에 있어서의 변경 및 수정이 균등의 원칙을 포함하는 특허법의 원칙에 따라 해석되는 바의 첨부된 청구범위의 범위에 의해서만 한정되도록 의도되는 본 발명의 원리를 벗어나지 않으면서 실행될 수 있다.
광원(4)은 광원들의 매트릭스(matrix)식 배열을 형성하도록 행과 열로 배열되는, 예컨대 LED들과 같은 복수의 개별적으로 작동 가능한 광원을 포함하는 고선명 광원일 수 있으며, 여기서는 광원들의 하나의 열이 복수의 라이트 세그먼트(5) 중의 하나의 라이트 세그먼트에 해당한다. 광원들의 매트릭스식 배열은 피조명 영역(6)이 복수의 피조명 서브 영역(sub-area)(6a)으로 분할될 수 있게 해준다. 복수의 서브 영역(6a)의 각각의 서브 영역(6a)은 하나의 대응하는 광원에 의해 개별적으로 조명될 수 있다. 도 4는 4개의 피조명 영역(6)을 도시하며, 여기서 각각의 영역(6)은 3개의 서브 영역(6a)을 포함한다. "X"로 표시된 물체가 중간 서브 영역 내에 위치되고, 여기서 상기 서브 영역을 조명하는 대응하는 광원이 상기 서브 영역의 조도를 증가 또는 감소시키도록 작동될 수 있다. 물체가 광원에 의해 조명되고, 물체가 고반사성 물체인 경우, 빛이 물체에서 카메라(2a) 쪽으로 반사되어 이미지 센서(2)의 과노출(overexposure)을 야기할 수 있다. 이러한 이미지 센서(2)의 과노출을 방지하기 위해, 차량 비전 시스템(1)의 제어부는 대응하는 광원을 어둡게 함으로써 반사성 물체가 위치되는 조명 영역(6) 또는 서브 영역(6a)의 조도를 감소시키도록 구성된다.
광원(4)은 바람직하게는 차량(3)용 후진 라이트의 일부이다. 카메라(2a)는 바람직하게는 차량(3)용 후진 카메라이다.

Claims (7)

  1. 차량 비전 시스템(1)으로서, 상기 차량 비전 시스템(1)은:
    차량(3)에 배치되고, 차량의 후방의 시계를 갖는 카메라(2a);
    차량(3)에 배치되고, 빛을 방출하도록 작동 가능한 광원(4)으로서, 작동될 때 상기 광원(4)에 의해 방출되는 빛이 상기 카메라(2a)의 시계의 적어도 일부를 조명하게 되고, 상기 광원(4)은 복수의 라이트 세그먼트(5)를 포함하고, 작동될 때 상기 광원(4)의 각각의 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛이 상기 카메라(2a)의 시계의 하나의 개별 부분을 조명하게 되는 광원(4);
    이미지 프로세서를 포함하는 제어부로서, 상기 카메라(2a)에 의해 캡처된 이미지 데이터가 상기 이미지 프로세서에 의한 처리를 위해 상기 제어부로 제공되게 되는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 카메라(2a)에 의해 캡처된 이미지 데이터의 상기 이미지 프로세서에 의한 이미지 처리에 대응하여, 상기 카메라(2a)에 의해 캡처된 이미지 데이터의 상기 제어부에서의 처리를 통한 향상된 물체 탐지를 제공하기 위해 각각의 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 제어하고,
    상기 제어부는 차량(3)의 후진 운전 동안 상기 광원(4)의 개별 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 독립적으로 제어하고,
    상기 후진 운전은 주차 운전을 포함하고,
    캡처된 이미지 데이터의 상기 이미지 프로세서에 의한 이미지 처리를 통한 상기 카메라(2a)의 시계의 일부분 내의 주차 공간 마커의 비최적 조도의 탐지에 대응하여, 상기 제어부는 주차 운전 동안 주차 공간 마커의 향상된 탐지를 제공하기 위해 주차 공간 마커의 조도를 향상시키도록 상기 광원(4)의 개별 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 비전 시스템(1).
  2. 제 1 항에 있어서, 캡처된 이미지 데이터의 상기 제어부에서의 이미지 처리를 통한 상기 카메라(2a)의 시계의 일부분 내의 고반사성 물체의 탐지에 대응하여, 상기 제어부는 고반사성 물체의 조도를 감소시키도록 상기 광원(4)의 개별 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 비전 시스템(1).
  3. 제 1 항에 있어서, 캡처된 이미지 데이터의 상기 제어부에서의 이미지 처리를 통한 상기 카메라(2a)의 시계의 일부분 내의 저조도 물체의 탐지에 대응하여, 상기 제어부는 저조도 물체의 조도를 증가시키도록 상기 광원(4)의 개별 라이트 세그먼트(5)에 의해 방출되는 빛의 세기를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 비전 시스템(1).
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 차량 비전 시스템(1)을 포함하는 차량.
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