KR101063379B1 - 헤드램프 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 헤드램프 제어시스템은 주행 차선의 전방을 향해 빛을 조사하는 헤드램프와, 전방 차선을 인식하는 카메라부와, 상기 인식된 전방 차선으로부터 차량이 주행중인 주행 차선의 종류를 판별하고, 판별된 주행 차선에 따라 헤드램프를 제어하는 제어부를 포함한다.

상기와 같은 발명은 갓길에 인접한 도로를 주행할 경우, 갓길에 인접한 헤드램프의 빛 조사 범위를 조절함으로써, 갓길에 대한 운전자의 시야성을 높여줄 수 있다.

헤드램프, 조도센서, 제어부, LDWS, 하이빔

Description

헤드램프 제어시스템{HEAD LAMP CONTROL SYSTEM}

본 발명은 헤드램프 제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 야간 주행 시 운전자의 시계를 확보하여 사고를 방지하기 위한 헤드램프 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 야간 주행 시 전방을 조명하여 시야를 확보할 수 있도록 헤드램프가 구비되며, 이러한 헤드램프는 주행 상황에 따라 운전자가 헤드 램프의 조사 각도를 상향 또는 하향으로 조정이 가능하도록 구비된다.

하지만, 이와 같은 종래의 차량용 헤드 램프는 차량의 전방을 향해 빛을 조사하기 때문에 야간에 차량이 중앙선으로부터 가장 먼 차선 예컨대, 갓길에 가장 가까운 차선을 주행하는 경우, 갓길을 이용하는 보행자 또는 동물 또는 주차된 차량이 잘 식별되지 않는다.

이로 인해 차량의 운전자는 갓길을 보행하는 보행자나 갓길에 주차된 차량이 운전자의 차량에 가까워지고 나서야 시야를 확보할 수 있기 때문에 순간적으로 당황하여 방어 운전에 부담을 줄 수 있으며, 특히, 갓길에 보행하고 있는 동물이 순간적으로 주행 차선에 뛰어들 경우, 운전자는 사고에 대한 대비를 미리 준비할 수 없기 때문에 사고가 발생하여 운전자에게 상해를 입히는 문제점이 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 갓길에 대한 운전자의 시야성을 향상시키기 위한 헤드램프 제어시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 갓길에서 튀어나오는 대상 등에 대한 방어 운전 능력을 향상시키기 위한 헤드램프 제어시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 헤드램프 제어시스템은 주행 차선의 전방을 향해 빛을 조사하는 헤드램프와, 전방 차선을 인식하는 카메라부와, 상기 인식된 전방 차선으로부터 차량이 주행중인 주행 차선의 종류를 판별하고, 판별된 주행 차선에 따라 헤드램프를 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 차량이 갓길에 인접한 차선을 주행한다고 판단되면 갓길에 가까운 헤드램프의 빛 조사 범위를 조절할 수 있다.

상기 주행 차선은 좌우측 차선 상태를 판단하여 주행 차선의 종류를 판별할 수 있다.

상기 좌우측 차선의 종류 및 색상을 구별하여 좌우측 차선 상태를 판단할 수 있다.

상기 헤드램프를 하이빔으로 변경하거나 램프의 전방에 설치된 렌즈의 거리를 조절함으로써 헤드램프의 조사 범위를 조절할 수 있다.

상기 제어부는 차량의 속도가 일정 속도 이상이라고 판단되면 갓길에 가까운 헤드램프의 조사 범위를 조절할 수 있다.

상기 제어부는 조도를 측정하는 조도 센서의 출력 전압이 일정 전압 이하라고 판단되면 갓길에 가까운 헤드램프의 조사 범위를 조절할 수 있다.

본 발명은 갓길에 인접한 도로를 주행할 경우, 갓길에 인접한 헤드램프의 빛 조사 범위를 조절함으로써, 갓길에 대한 운전자의 시야성을 높여줄 수 있다.

또한, 본 발명은 갓길에 대한 시야를 먼 거리에서부터 확보할 수 있기 때문에 갓길에서 튀어나오는 야생 동물, 보행자, 사고/고장 차량 등에 대한 방어 운전을 향상시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 헤드램프 제어시스템을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 헤드램프 제어시스템의 작동을 나타낸 순서도이고, 도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 헤드램프 제어시스템의 세부 작동을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 헤드램프 제어시스템은 헤드램프(100)와, 차량이 주행중인 주행 차선에 따라 상기 헤드램프(100)의 빛 조사 범위를 조절하는 제어부(300)를 포함한다.

헤드램프(100)는 차량의 전방에 설치되며, 차량의 전방을 향해 빛을 조사하여 운전자가 전방의 시야 확보를 제공하는 역할을 한다. 이러한 헤드램프(100)는 차량이 주행중인 주행 차선에 따라 헤드램프(100)에서 조사되는 빛의 조사 범위가 달라진다.

고속국도 또는 고속도로와 같이 기준 속도 이상으로 진행해야 하는 도로에서 차량이 갓길에 인접한 도로에 주행중일 경우, 갓길에 가까운 헤드램프(100) 예컨대 우측의 헤드램프(100)의 조사 범위가 조절된다. 즉, 우측의 헤드램프(100)는 하이빔 예컨대 상향등을 동작시켜 헤드램프(100)의 빛 조사 범위를 조절하거나, 램프와 램프의 전면에 설치된 렌즈와의 거리를 조절함으로써, 빛의 조사 범위를 조절할 수 있다.

이와 같이, 하이빔을 동작시키거나 램프와 렌즈와의 거리를 조절하면, 헤드램프에서 조사되는 빛은 주행 차로는 물론 갓길의 시야를 확보할 수 있어 갓길을 이용하는 보행자, 동물 또는 주차된 차량을 먼 거리에서 식별이 가능하여 시야를 확보할 수 있는 효과가 있다.

여기서, 헤드램프(100)에 오토라이트 기능이 수행될 수 있도록 차량에는 조도 센서(200)가 더 마련될 수 있으며, 이로 인해 조도 센서(200)로부터 측정된 값에 의해 헤드램프(100)는 오토라이트 기능을 수행할 수 있다. 여기서 오토라이트 기능은 헤드램프(100)가 조도 센서(200)로부터 측정된 조도값에 의해 조사되는 빛의 세기가 자동으로 조절되는 기능을 의미한다.

제어부(300)는 상기와 같이 작동되는 헤드램프(100)를 제어하는 역할을 하며, 보다 구체적으로 제어부(300)는 주행중인 차량이 갓길에 인접한 도로에 주행 중인 지를 판별하고, 차량이 갓길에 인접한 도로를 주행하면 우측 헤드램프(100)의 빛 조사 범위를 조절하도록 제어하는 역할을 한다.

여기서, 주행중인 차량이 갓길에 인접한 도로에 주행중인 지의 여부를 판별하기 위해 차선이탈 경보장치(LDWS; Lane Departure Warning System)에 구비된 카메라부를 사용하여 주행중인 차량의 좌우측의 차선의 종류 및 색상을 판별하고, 이로 인해 차량이 주행하는 차선 정보를 수집할 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않으며, 주행중인 차량의 전방 차선을 인식하는 별도의 카메라부를 설치하고, 이러한 별도의 카메라부(미도시)에 의해 주행중인 차량이 갓길에 인접한 도로를 주행중인지 판별할 수 있다.

우측 헤드램프(100)의 빛 조사 범위 제어는 고속국도 또는 고속도로와 같이 기준 속도 이상으로 주행할 경우 작동되는 것이 바람직하며, 이를 위해 제어부(300)는 차량의 속도에 대한 정보를 수집할 수 있다.

또한, 우측 헤드램프(100)의 빛 조사 범위 제어는 고속국도 또는 고속도로와 같은 도로에서 야간 주행일 경우 작동되는 것이 바람직하며, 이를 위해 제어부(300)는 조도 센서(200)의 출력 전압에 대한 정보를 수집받을 수 있다.

따라서, 차량이 야간에 고속으로 주행 중일 경우 우측 헤드램프(100)를 빛 조사 범위를 조절하도록 제어함으로써, 운전자의 시야를 충분히 확보할 수 있게 해준다.

이하에서는 도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 헤드램프 제어시스템의 작동을 살펴본다.

먼저, 차량의 속도가 기준 속도 이상인지 판단하는 단계(S10)를 수행한다. 여기서, 차량의 속도가 기준 속도 예컨대 80kph 이상일 경우 차량이 주행중인 도로는 고속국도 또는 고속도로라고 판단할 수 있다.

이어서, 차량이 주행중인 도로가 가로등이 없는 야간 주행 상황인지를 판별하기 위해 조도 센서의 출력 전압이 기준 전압 이하인지 판단하는 단계(S20)를 수행한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 미등과 전조등이 켜진 조건에서 조도 센서(200)의 전압이 기준 전압 예컨대 0.3V 이하의 출력값, 구체적으로는 0.3V 이하의 출력값으로 계속 유지되면 주행 차선에 가로등이 없다고 판단하여 가로등이 없는 야간 주행 상황이라고 판단할 수 있다.

반면, 조도 센서(200)의 기준 전압이 0.3V 이상으로 유지되거나 0.3V 이상과 0.3V 이하가 주기적으로 반복되면 가로등이 존재한다고 판단할 수 있다. 여기서, 기준 전압은 미리 정해진 실험치에 의해 결정될 수 있다.

이어서, 차량이 주행 중인 주행 차선을 판별하기 위해 즉, 차량이 갓길에 인접한 차선을 주행중인지 판별하기 위해 좌우측 차선 상태를 판단하는 단계(S30)를 수행한다. 이를 위해 차량이 주행중인 차선에 대한 정보는 LDWS용 카메라부 또는 별도의 카메라부로부터 도 4에 도시된 바와 같은 전방 도로의 영상을 획득하고, 획득된 영상으로부터 차선과 차선의 배경 이미지와의 조도값에 의해 획득된 영상을 이진화하여 밝기 레벨(Brightness Level)을 추출할 수 있다.

상기와 같이 추출된 정보로부터 좌우측 차선의 종류 및 색상을 검출한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 우측 차선에서 검출된 밝기 레벨이 지속적으로 유지되면 우측 차선은 실선(400)이라고 판단하며, 도 5b에 도시된 바와 같이, 좌측 차선에서 검출된 밝기 레벨이 일정한 시간 간격으로 상승(rising)/하강(falling)이 반복될 경우 상승되는 시점부터 하강되는 시점까지의 시간을 반복 주기를 기준으로 측정된 평균 결과값이 일정한 값으로 수렴하게 되면 좌측 차선은 점선(500)이라고 판단할 수 있다.

여기서, 차량의 주행 속도가 빨라질 경우 평균 결과값이 작아지고 주행 속도가 느려질 경우 평균 결과값은 커지게 되지만 평균 결과값이 일정한 값으로 수렴한다면 차선은 점선(500)이라고 판단할 수 있다. 이로 인해 도 6에 도시된 바와 같이, 차량은 갓길에 인접한 도로를 주행하고 있다고 판단할 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 왕복 2차선 도로를 주행할 경우, 좌우측 차선은 동일한 실선(400, 600)으로 표시되기 때문에 좌우측 차선의 색상차를 이용하여 도로의 정보를 검출할 수 있다. 즉, 좌측 차선은 황색의 중앙선(600)임을 인지하고, 이진화되지 않은 영상 데이터의 색상 값 예컨대 Cr 값으로 판단할 수 있다. 여기서 Cr값은 레드 계열의 색상 정보이다.

상기와 같이 좌우측 차선 상태를 판단하는 단계(S30)를 마치면, 차량의 우측헤드램프의 조사 범위를 조절하는 단계(S40)를 수행한다. 즉, 차량이 갓길에 인접한 도로를 주행한다고 판단되면 차량의 우측 헤드램프(100)를 로우빔(Low Beam)에서 하이빔(High Beam)으로 변경되도록 함으로써, 우측 헤드램프(100)의 조사 범위를 조절할 수 있다.

우측 헤드램프(100)를 하이빔으로 변경하면 도 8a에 도시된 바와 같이, 갓길 에 대한 시야를 충분히 확보할 수 있으며, 이는 도 8b에 도시된 바와 같이, 종래 로우빔으로 사용되는 헤드램프에 비해 헤드램프의 조사 범위를 넓힐 수 있는 효과가 있다.

또한, 우측 헤드램프(100)의 조사 범위를 조절하기 위해 램프와 램프의 전방에 마련된 렌즈와의 거리를 조절할 수 있다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 램프와 랜즈와의 거리(d2)를 도 9b에 도시된 바와 같이 램프와 랜즈와의 거리(d1)보다 작게함으로써, 빛의 조사 범위를 넓힐 수 있다. 이로 인해 갓길에 대한 시야를 충분히 확보할 수 있다. 여기서, 램프와 렌즈와의 거리는 램프를 렌즈를 향해 이동시키거나, 렌즈를 램프를 향해 이동시켜 램프와 렌즈와의 거리를 조절할 수 있다.

상기에서는 우측 헤드램프의 빛 조사 범위를 조절하는 것을 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 좌측에 갓길이 존재할 경우 좌측 헤드램프의 조사 범위를 조절할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 헤드램프 제어시스템은 차량이 야간에 고속도로 또는 고속국도 중 갓길에 인접한 도로를 주행할 경우, 갓길에 인접한 헤드램프의 빛 조사 범위를 조절함으로써, 운전자의 시야를 충분히 확보할 수 있으며, 이로 인해 갓길에서 갑자기 튀어나오는 야생 동물 보행자, 사고/고장 차량 등에 대한 방어 운전을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 헤드램프 제어시스템을 나타낸 블럭도.

도 2는 본 발명에 따른 헤드램프 제어시스템의 작동을 나타낸 순서도.

도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 헤드램프 제어시스템의 세부 작동을 나타낸 도면.

< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 헤드램프 200: 조도센서

300: 제어부 400: 실선

500: 점선 600: 중앙선

Claims (6)

1. 주행 차선의 전방을 향해 빛을 조사하는 헤드램프와, 전방 차선을 인식하는 카메라부와, 전방 도로의 조도를 측정하는 조도 센서부와, 상기 인식된 전방 차선으로부터 차량이 갓길에 인접한 차선을 주행한다고 판단되면 갓길에 가까운 헤드램프를 하이빔으로 변경하거나 램프의 전방에 설치된 렌즈의 거리를 조절함으로써 헤드램프의 빛 조사 범위를 조절하는 제어부를 포함하고,

   상기 조도 센서부로부터 측정된 조도값이 기준값 이상으로 유지되거나 기준값 이상의 값과 기준값 미만의 값이 주기적으로 반복되면 헤드램프의 빛 조사 범위를 제어하지 않는 것을 특징으로 하는 헤드램프 제어시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 주행 차선은 좌우측 차선 상태를 판단하여 주행 차선의 종류를 판별하고, 좌우측 차선 상태는 좌우측 차선의 종류 및 색상을 구별하여 판단하는 헤드램프 제어시스템.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부는 차량의 속도가 일정 속도 이상이라고 판단되면 갓길에 가까운 헤드램프의 조사 범위를 조절하는 헤드램프 제어시스템.
6. 삭제

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