KR101248775B1 - 줌렌즈를 구비한 차량용 전조등 및 이를 구비한 전조등 구동 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 빛을 조사하기 위한 광원, 광원의 주변에 형성되어 광원으로부터의 빛을 반사하여 반사면의 전방으로 반사시키기 위한 반사판, 반사판으로부터 반사된 빛이 일 방향으로 조사되도록 하는 복수매 렌즈로 이루어진 줌렌즈, 반사판으로부터 반사되는 빛의 일부분을 차단하여 컷-오프 라인을 형성하기 위한 쉐이드를 포함하고, 줌렌즈의 조절을 통해 줌렌즈로부터 출력되는 광 출력 각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등이 제공된다.

Description

줌렌즈를 구비한 차량용 전조등 및 이를 구비한 전조등 구동 시스템{VEHICLE HEADLAMP HAVING A ZOOMLENS AND HEADLAMP DRIVING SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 차량용 전조등에 관한 것으로, 주행중인 차량의 전조등에 의해 비춰지는 빔폭(광 출력 각도) 및 광의 세기를 조절할 수 있는 줌렌즈를 구비한 차량용 전조등 및 이를 구비한 전조등 구동 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전조등(Head Light)은 상향등과 하향등으로 구성되어 있는데, 하향등은 짧고 넓은 범위에 빛을 보내 밤길 운전을 돕는데 마주 오는 차량에 방해가 되지 않도록 가까운 거리를 비추도록 조정되어 있으며, 상향등은 자동차의 램프 가운데 가장 강한 불빛을 내는 램프로써 주변에 조명이 없거나 부족한 국도 또는 고속도로 등서 밤길을 달릴 때처럼 시야를 충분히 확보해야 할 때 사용한다.

특히, 이러한 상향등은 마주 오는 운전자의 눈을 부시게 만들어 안전운전에 방해가 될 수 있으므로 통상 상향등을 켜고 주행하는 상황에서도 마주 오는 차량이 근접하는 경우에는 일시적으로 전조등을 하향등으로 전환시켰다가 다시 상향등으로 전환시키는 방법으로 전조등의 각도를 조절하게 된다.

그러나, 종래에는 운전자가 매번 램프 조절 스위치를 이용하여 수동으로 전조등의 각도를 조절해야만 했기 때문에 운전 중 잦은 전조등 조작에 따라 전방의 시야를 순간적으로 보지 못하는 경우가 있어 사고가 발생할 우려가 있으며, 운전자의 부주의나 미숙으로 인해 전조등의 각도를 정확하게 조절하지 못함으로써 마주 오는 차량의 운전자에게 눈부심으로 인한 사고의 위험성을 안겨주게 되는 문제점이 있었다.

또한 고속의 운전시에는 빔폭을 좁고 강하게 하여 상대적으로 먼곳을 조사할 필요가 있는 반면, 저속의 운전 또는 시내에서의 운전과 같은 상황에서는 반대로 넓고 약한 빛으로 조사할 필요가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 주행 속도에 맞춰 전조등에 의해 조사되는 광의 폭과 세기가 조절가능한 차량용 전조등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일양태에 따르면,

빛을 조사하기 위한 광원,

광원의 주변에 형성되어 광원으로부터의 빛을 반사하여 반사면의 전방으로 반사시키기 위한 반사판,

반사판으로부터 반사된 빛이 일 방향으로 조사되도록 하는 복수매 렌즈로 이루어진 줌렌즈,

반사판으로부터 반사되는 빛의 일부분을 차단하여 컷-오프 라인을 형성하기 위한 쉐이드를 포함하고,

줌렌즈의 조절을 통해 줌렌즈로부터 출력되는 광 출력 각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등이 제공된다.

또한 본 발명의 다른 양태에 따르면,

줌렌즈를 포함하는 차량용 전조등,

차량의 현재 속도를 검출하기 위한 속도 검출장치,

광원으로부터 출력되는 광 세기를 조절하기 위한 광량 조절부,

줌렌즈에 연결되고, 줌렌즈의 광 출력 각도를 제어하기 위한 줌렌즈 구동부 및,

차량의 전자 시스템을 제어하기 위한 전자제어장치를 포함하고,

전자 제어 장치는, 속도 검출장치, 광량 조절부, 및 줌렌즈 구동부에 연결되고, 속도 검출 장치로부터 검출된 차량의 속도에 대응하여 광량 조절부로부터 출력되는 광량을 조절하고, 동시적으로 줌렌즈 구동부를 구동하여 줌렌즈로부터 출력되는 광 출력 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템이 제공된다.

여기서, 전자 제어 장치는, 속도 검출 장치로부터 검출된 차량의 속도가 고속인 경우, 광량 조절부로 들어가는 전류 크기를 크게 하여 광원의 세기를 강하게 조절하고, 이와 동시에 줌렌즈 구동부를 통해 줌렌즈의 초점거리를 크게 조절함으로써 전조등의 광 출력 각도가 좁아지도록 조절한다.

또한, 전자 제어 장치는, 속도 검출 장치로부터 검출된 차량의 속도가 저속인 경우, 광량 조절부로 들어가는 전류 크기를 작게 하여 광원의 세기를 약하게 조절하고, 이와 동시에 줌렌즈 구동부를 통해 줌렌즈의 초점거리를 작게 조절함으로써 전조등의 광 출력 각도가 넓어지도록 조절한다.

또한 본 발명에 따른 줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템은 메모리를 더 포함하고,

메모리에는 복수개의 속도 구간에 대응하는 광 세기 및 광 출력 각도가 저장되어 있고,

전자 제어 장치는, 차량의 속도 검출장치로부터 검출된 현재의 속도를 복수개의 속도 구간에 비교하여 현재의 속도가 어느 속도 구간에 해당하는지를 판단하고, 대응하는 속도 구간에 저장된 광 세기와 광 출력 각도로 광량 조절부와 줌렌즈 구동부를 제어하도록 구성될 수도 있다.

또한 본 발명에 따른 줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템은 메모리를 더 포함하고,

메모리에는 시내 주행 모드 및 고속도로 주행 모드에 대응하는 광 세기와 광출력 각도가 저장되어 있고,

전자제어장치는 차량의 운전자가 선택한 모드에 대응하는 광세기 및 광 출력 각도로 광량 조절부와 줌렌즈 구동부를 제어하도록 구성될 수도 있다.

전술한 구성에 따르면, 차량의 주행 속도에 맞춰 전조등에 의해 조사되는 광의 폭과 세기가 조절가능한 차량용 전조등을 제공하여 사용자의 편의성을 한층 더 도모할 수 있다는 작용효과가 얻어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전조등의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 줌렌즈를 구비한 차량용 전조등의 구동 시스템을 도시한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 줌렌즈를 구비한 차량용 전조등 구동 시스템에 의해 구현되는 전조등의 광 출력 각도 및 거리를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 3은 고속 주행인 상태에서의 전조등의 광 출력 각도 및 거리를 도시한 도면이고, 도 4는 저속 주행인 상태에서의 전조등의 광 출력 각도 및 거리를 도시한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전조등의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 차량용 전조등(100)은 빛을 조사하기 위한 광원(110), 광원의 주변에 형성되어 광원으로부터의 빛을 반사하여 반사면의 전방으로 반사시키기 위한 반사판(120), 반사판(120)으로부터 반사된 빛이 일 방향으로 조사되도록 하는 복수매 렌즈로 이루어진 줌렌즈(140), 반사판(120)으로부터 반사되는 빛의 일부분을 차단하여 컷-오프 라인을 형성하기 위한 쉐이드(130)를 포함한다.

전조등의 광원(110)으로는, 백열 램프나 할로겐 램프 등이 이용되어 왔으나, 최근에는 반도체를 사용한 발광 다이오드(이하 "엘이디"라 함) 등의 발광 소자가 주목받고 있다. 엘이디를 광원으로 이용한 광원모듈은, 소비 전력이 적고, 백열 램프나 할로겐 램프를 이용한 광원모듈에 비해 소형화가 가능하여 조명 장치 전체를 소형화시킬 수 있는 장점이 있다. 본 발명의 실시예에서는 엘이디를 전조등의 광원으로서 사용하였다.

통상적으로 엘이디는 기판 또는 칩 위에 장착된다. 여기서 기판 또는 칩은 엘이디 소자와 연결되는 다수의 칩(부호생략)과 내부회로를 구비하는 것으로, 당사자에게 일반적인 사항이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

일단 광원(110)에 전원이 인가되면 조사된 빛의 일부는 반사판(120)을 거치지 않고 전방으로 조사되고, 또 다른 일부는 반사판(120)에 의해 반사되어 줌렌즈(140)를 통해 전방으로 조사된다.

이때, 광원(110)으로부터 조사되고 반사판(120)에 의해 반사된 빛은 쉐이드(130)를 지나면서 일부분의 빛이 차단되므로 전방으로 조사되는 빛은 컷-오프 라인 이하로만 조사되므로, 컷-오프 라인 이하로 조사된 빛은 중앙선 반대편에서 주행하는 차량의 운전자의 시야가 방해하지 않게 된다.

쉐이드(130)를 지난 빛은 줌렌즈(140)를 통해 외부로 방출된다. 줌렌즈(140)는 초점이나 조리개 값을 변하지 않은 채로 초점거리를 연속해서 변경할 수 있다. 따라서 줌렌즈(140)를 구성하는 렌즈간 거리를 조절함으로써 줌렌즈(140)의 초점거리가 변경되고, 그에 대응하여 줌렌즈(140)를 통과한 빛은 다양한 광 출력 각도로 출력될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 줌렌즈를 구비한 차량용 전조등의 구동 시스템을 도시한 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 전조등의 구동 시스템은,

1. 빛을 조사하기 위한 광원(110), 광원의 주변에 형성되어 광원으로부터의 빛을 반사하여 반사면의 전방으로 반사시키기 위한 반사판(120), 반사판(120)으로부터 반사된 빛이 일 방향으로 조사되도록 하는 복수매 렌즈로 이루어진 줌렌즈(140), 반사판(120)으로부터 반사되는 빛의 일부분을 차단하여 컷-오프 라인을 형성하기 위한 쉐이드(130)로 이루어진 차량용 전조등(100);

2. 현재 차량의 속도를 검출하기 위한 속도 검출장치(200);

3. 광원(140)에 연결되고, 광원(140)으로부터 출력되는 광 세기를 조절하기 위한 광량 조절부(300),

4 줌렌즈(140)에 연결되고, 줌렌즈(140)의 광 출력 각도를 제어하기 위한 줌렌즈 구동부(400); 및

5. 상기 속도 검출장치(200), 상기 광량 조절부(300), 및 상기 줌렌즈 구동부(400)에 연결되어, 상기 속도 검출 장치(200)로부터 검출된 차량의 속도에 대응하여 상기 광량 조절부(300)로부터 출력되는 광량을 조절하고, 동시적으로 상기 줌렌즈 구동부(400)를 구동하여 상기 줌렌즈로부터 출력되는 광 출력 각도를 조절하기 위한 전자제어장치(500)를 포함한다.

전술한 구성에 따르면, 차량의 전자제어장치(500)는 속도 검출장치(200)로부터의 검출 속도에 기반하여, 광량 조절부(300)를 통해서 광원(110)의 광량을 조절할 수 있고, 또한 줌렌즈 구동부(400)를 통해 줌렌즈(140)의 렌즈간 거리를 조절함으로써 원하는 전조등의 광 출력 각도를 얻을 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 줌렌즈를 구비한 차량용 전조등 구동 시스템에 의해 구현되는 전조등의 광 출력 각도 및 거리를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 3은 고속 주행인 상태에서의 전조등의 광 출력 각도 및 거리를 도시한 도면이고, 도 4는 저속 주행인 상태에서의 전조등의 광 출력 각도 및 거리를 도시한 도면이다.

먼저, 도 3을 참조하면, 도 3은 차량이 고속 주행인 상태에서의 전조등의 광 출력 각도 및 거리를 도시하고 있다. 이와 같이 차량이 고속으로 주행하는 경우, 차량의 전자제어장치(500)는 속도 검출장치(200)로부터의 검출 속도가 고속 주행 상태임을 알 수 있고, 검출된 속도에 기반하여, 광량 조절부(300)로 들어가는 전류 크기를 크게 함으로써 광원(110)의 세기를 강하게 조절한다. 또한 전자제어장치(500)는 속도 검출장치(200)로부터의 검출 속도가 고속 주행 상태임을 알 수 있고, 검출된 속도에 줌렌즈 구동부(400)를 통해 줌렌즈(140)의 초점거리가 크게 되도록 조절함으로써 전조등의 광 출력 각도를 좁게 할 수 있다. 결국 고속 상태에서는 도 3에 도시한 바와 같이 광의 세기가 강하면서도 원거리까지 조명하도록 좁은 광출력 각도가 얻어지게 된다.

이와 반대로, 도 4에 도시한 바와 같이 차량이 저속 주행 상태인 경우, 차량의 전자제어장치(500)는 속도 검출장치(200)로부터의 검출 속도가 고속 주행 상태임을 알 수 있고, 검출된 속도에 기반하여, 광량 조절부(300)로 들어가는 전류 크기를 작게 함으로써 광원(110)의 세기를 약하게 조절한다. 또한 전자제어장치(500)는 속도 검출장치(200)로부터의 검출 속도가 저속 주행 상태임을 알 수 있고, 검출된 속도에 줌렌즈 구동부(400)를 통해 줌렌즈(140)의 초점거리가 작게 되도록 조절함으로써 전조등의 광 출력 각도를 넓게 할 수 있다. 결국 저속 상태에서는 도 4에 도시한 바와 같이 광의 세기가 약하면서도 근거리에만 조명되는 넓은 광 출력 각도가 얻어지게 된다.

검출된 속도에 대응하여 얻어지는 출력 광 각도와 광세기는 검출되는 속도에 대응하여 단계별로 변경되도록 이루어질 수 있다. 이 경우 차량에 설치된 메모리에는 각 단계별로 구별된 광 세기와 광 출력 각도가 저장된다.

일례로, 차량의 메모리에는 0~10Km/h, 11~30Km/h, 31~60km/h, 60km/h 이상의 속도 구간별로 대응하는 광 세기와 광 출력 각도가 미리 저장되어 있고, 전자제어장치(500)는 차량의 속도 검출장치(200)로부터 검출된 현재의 속도를 상기 속도 구간에 비교하여 어느 속도 구간에 해당하는지를 판단하고, 대응하는 속도 구간에 저장된 광 세기와 광 출력 각도로 상기 광량 조절부(300)와 줌렌즈 구동부(400)를 제어할 수도 있다.

또한, 상기한 속도 구간별로 광세기와 광출력 각도를 저장하는 것 대신으로, 시내 주행 모드 및 고속도로 주행 모드에 대응하는 광 세기와 광출력 각도를 저장하여 두고, 사용자로 하여금 어느 한 모드를 선택하도록 할 수도 있다. 이런 관점에서 볼 때 시내 주행 모드는 저속에 해당하고, 고속도로 주행 모드는 상대적으로 고속 주행 모드에 해당한다.

또한 상기한 것과 달리, 차량이 주행하는 속도를 연속적으로 검출하고 검출된 속도에 기반하여 광 세기와 광 출력 각도를 연속적으로 변경하도록 구성할 수도 있다. 이런 실시예에서 차량이 정지한 경우, 광의 세기는 최저로 조절되고, 광 출력 각도는 가장 넓은 각도로 조절이 되며, 차량이 정지 상태에서 서서히 속도가 증가되면, 차량의 속도 증가에 대응하여 광의 세기는 점차 커지고 광 출력 각도는 점차 좁아지게 된다.

이런 관점에서 볼 때, 본 실시예에서 설명하는 저속 및 고속의 용어는 어느 한 시점에서의 저속 및 고속의 개념은 아니며, 차량이 연속적으로 운행될 때 이전 단계보다 속도가 높은지 아닌지에 가까운 개념인 것으로 해석되어야만 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 차량의 주행 속도에 맞춰 전조등에 의해 조사되는 광 출력 각도와 광 세기가 조절가능하고, 따라서 사용자의 편의성이 한층 더 향상될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

따라서 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 차량용 전조등
110: 광원
120: 반사판
130: 쉐이드
140: 줌렌즈
200: 속도 검출 장치
300: 광량 조절부
400: 줌렌즈 구동부
500: 전자제어장치

Claims (6)

1. 줌렌즈를 포함하는 차량용 전조등,
   차량의 현재 속도를 검출하기 위한 속도 검출장치,
   광원으로부터 출력되는 광 세기를 조절하기 위한 광량 조절부,
   줌렌즈에 연결되고, 줌렌즈의 광 출력 각도를 제어하기 위한 줌렌즈 구동부 및,
   차량의 전자 시스템을 제어하기 위한 전자제어장치를 포함하고,
   상기 전자 제어 장치는, 상기 속도 검출장치, 상기 광량 조절부, 및 상기 줌렌즈 구동부에 연결되고, 상기 속도 검출 장치로부터 검출된 차량의 속도에 대응하여 상기 광량 조절부로부터 출력되는 광량을 조절하고, 동시적으로 상기 줌렌즈 구동부를 구동하여 줌렌즈로부터 출력되는 광 출력 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는
   줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전자 제어 장치는,
   상기 속도 검출 장치로부터 검출된 차량의 속도가 고속인 경우, 광량 조절부로 들어가는 전류 크기를 크게 하여 광원의 세기를 강하게 조절하고, 이와 동시에 줌렌즈 구동부를 통해 줌렌즈의 초점거리를 크게 조절함으로써 전조등의 광 출력 각도가 좁아지도록 조절하는 것을 특징으로 하는
   줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 전자 제어 장치는,
   상기 속도 검출 장치로부터 검출된 차량의 속도가 저속인 경우, 광량 조절부로 들어가는 전류 크기를 작게 하여 광원의 세기를 약하게 조절하고, 이와 동시에 줌렌즈 구동부를 통해 줌렌즈의 초점거리를 작게 조절함으로써 전조등의 광 출력 각도가 넓어지도록 조절하는 것을 특징으로 하는
   줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템은 메모리를 더 포함하고,
   상기 메모리에는 복수개의 속도 구간에 대응하는 광 세기 및 광 출력 각도가 저장되어 있고,
   상기 전자 제어 장치는, 차량의 속도 검출장치(200)로부터 검출된 현재의 속도를 상기 복수개의 속도 구간에 비교하여 현재의 속도가 어느 속도 구간에 해당하는지를 판단하고, 대응하는 속도 구간에 저장된 광 세기와 광 출력 각도로 상기 광량 조절부와 줌렌즈 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는
   줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템은 메모리를 더 포함하고,
   상기 메모리에는 시내 주행 모드 및 고속도로 주행 모드에 대응하는 광 세기와 광출력 각도가 저장되어 있고,
   상기 전자제어장치는 차량의 운전자가 선택한 모드에 대응하는 광세기 및 광 출력 각도로 상기 광량 조절부와 줌렌즈 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는
   줌렌즈를 구비한 차량 전조등 구동 시스템.
6. 삭제

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