KR101356151B1 - 차량용 헤드램프 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량용 헤드램프 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 헤드램프 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행 방향 전방에 있는 차량의 위치에 따라 헤드램프의 회전 및 헤드램프를 구성하는 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 광 조사 패턴을 제어할 수 있는 차량용 헤드램프 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드램프는 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 획득된 영상을 기초로 전방 차량의 위치를 판단하는 위치 판단부, 복수의 광원 어레이를 포함하는 헤드램프, 및 상기 판단된 위치에 따라 상기 헤드램프의 회전 및 상기 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 상기 헤드램프에 의한 광 조사 패턴을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량용 헤드램프 및 그 제어 방법{Automotive headlamp system and cotrolling method for the same}
본 발명은 차량용 헤드램프 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행 방향 전방에 있는 차량의 위치에 따라 헤드램프의 회전 및 헤드램프를 구성하는 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 광 조사 패턴을 제어할 수 있는 차량용 헤드램프 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량은, 야간 주행시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능, 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 램프를 구비한다. 예를 들어, 헤드램프, 및 안개등 등은 조명을 목적으로 하며, 방향 지시등, 미등, 제동등, 사이드 마커(Side Marker) 등은 신호를 목적으로 한 것이다.
차량 운전자가 야간 또는 광도가 낮은 터널 등을 주행하는 경우에, 차량의 헤드램프 또는 테일램프에 사용되는 광원으로부터 조사되는 빛에 의해 전후방을 식별하여 안전한 주행을 할 수 있게 된다. 이때, 광원으로부터 출사되는 빛을 적절하게 분산시키거나 또는 굴절되는 빛의 진행방향을 전방으로 편광 내지 집광 시키기 위해 차량 램프에는 광학기능체 및 복수의 반사면을 구비한다.
최근에는 보다 안전한 주행이 가능하도록 안전에 대한 요구가 높아지고 있다. 예를 들어, 차량이 야간에 헤드램프를 켜고 주행할 때 주행 방향 전방에 위치한 선행 차량이나 대향 차량의 운전자에게 눈부심을 유발하여 시야를 방해하여 차량 사고 발생 가능성이 높아질 수 있기 때문에 차량 운전자의 시야를 확보하면서도 선행 차량이나 대향 차량 운전자의 시야를 방해하지 않도록 하는 방안이 요구되고 있으며, 이를 해결하기 위해 차량 전방의 주행 도로에 대한 영상을 통해 도로 환경 정보를 얻고, 도로 환경 등에 따라 광 조사 패턴을 제어함으로써 운전자의 시야를 확보할 수 있는 적응형 헤드램프 시스템(Adaptive Front-Light System, AFLS)와 같은 차량의 헤드램프를 자동으로 제어하는 시스템이 제안된 바 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 복수의 광원 어레이로 구성되는 헤드램프가 설치된 차량의 주행 방향 전방에 위치한 차량의 위치를 판단하고, 판단된 전방 차량의 위치에 따라 헤드램프의 회전 및 헤드램프을 구성하는 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 광 조사 패턴을 제어할 수 있는 차량용 헤드램프을 제공하는 것이다.
또한, 헤드램프에서 광원의 광량 조절을 통해 광 조사 패턴을 제어하는 경우 헤드램프의 회전을 통해 최적의 광 조사 패턴을 구현하는 차량용 헤드램프를 제공하는 것이다.
또한, 헤드램프의 회전으로 인해 주행 방향 전방에 위치한 전방 차량의 시야를 방해하지 않는 것과 무관하게 형성되는 암영대를 보상할 수 있는 차량용 헤드램프를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드램프는 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 획득된 영상을 기초로 전방 차량의 위치를 판단하는 위치 판단부, 복수의 광원 어레이를 포함하는 헤드램프, 및 상기 판단된 위치에 따라 상기 헤드램프의 회전 및 상기 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 상기 헤드램프에 의한 광 조사 패턴을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드램프 제어 방법은, 차량의 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 단계, 상기 획득된 영상을 기초로 전방 차량의 위치를 판단하는 단계, 상기 판단된 위치에 따라 복수의 광원 어레이를 포함하는 헤드램프의 회전 및 상기 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 광 조사 패턴을 제어하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 차량용 헤드램프 및 그 제어 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
복수의 광원 어레이로 구성되는 헤드램프에서 주행 방향 전방의 차량 위치에 따라 광원의 광량 조절뿐만 아니라 헤드램프의 회전을 통해서도 광 조사 패턴을 제어하기 때문에 필요로 하는 광원의 수가 감소될 수 있고, 이로 인한 비용이 절감될 수 있는 효과가 있다.
또한, 광원의 광량을 조절하여 광 조사 패턴을 제어하는 경우에 헤드램프의 회전을 통해 최적의 광 조사 패턴을 구현하기 때문에 운전자의 시야를 최대한 확보하는 동시에 주행 방향 전방의 차량에 대한 시야를 보호할 수 있는 효과도 있다.
또한, 주행 방향 전방 차량의 위치에 따라 헤드램프가 회전된 경우 주행 방향 전방 차량과 무관하게 발생되는 암영대를 보상할 수 있기 때문에 운전자의 시야를 최대한 확보할 수 있는 효과도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드램프가 도시된 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 좌측 헤드램프 및 우측 헤드램프가 도시된 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 좌측 헤드램프의 광 조사 패턴이 도시된 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 우측 헤드램프에 의한 광 조사 패턴이 도시된 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상향등 및 하향등의 광 조사 패턴이 도시된 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 좌측 헤드램프 및 우측 헤드램프의 회전 가능 범위가 도시된 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 헤드램프의 회전을 통해 광 조사 패턴 제어가 가능한 범위가 도시된 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 헤드램프의 회전에 따라 형성되는 암영대가 도시된 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 헤드램프에 포함된 광원의 광량 조절을 통해 형성되는 암영대가 도시된 개략도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 암영대 최적화 과정이 도시된 개략도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 최적화 이전의 암영대가 도시된 개략도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 최적화 이후의 암영대가 도시된 개략도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 보상되는 암영대가 도시된 개략도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드램프 제어 방법이 도시된 순서도.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 암영대 최적화 방법이 도시된 순서도.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 암영대 보상 방법이 도시된 순서도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 헤드램프 및 그 제어 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드램프가 도시된 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프 시스템(1)은 차량(10)의 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 영상 획득부(100), 획득된 영상을 통해 선행 차량이나 대향 차량 등의 위치를 판단하는 위치 판단부(200), 복수의 광원 어레이로 구성되는 헤드 램프(300), 및 판단된 전방 차량의 위치에 따라 헤드 램프 (300)의 회전 및 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 헤드 램프(300)에 의한 광 조사 패턴을 제어하는 제어부(400)를 포함할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서 선행 차량이나 대향 차량을 "전방 차량"으로 통칭하기로 한다.
영상 획득부(100)는 차량(10)의 소정 위치에 설치되어 차량(10)의 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 카메라 모듈(미도시) 등을 포함할 수 있으며, 획득된 주행 방향 전방의 영상을 위치 판단부(200)로 전송할 수 있다. 영상 획득부(100)는 차량의 전방이나 인사이드 미러 등에 설치될 수 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로, 이에 한정되지 않고 영상 획득부(100)의 설치 위치는 차종이나 용도 및 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 영상 획득부(100)에는 주행 전방의 영상뿐만 아니라 측방이나 후방의 영상을 획득하기 위한 카메라 모듈도 포함될 수 있다.
영상 획득부(100)의 카메라 모듈은 획득된 영상의 전송 이전에 데이터 전송이 용이하도록 영상을 압축 형태의 포맷으로 변환할 수 있고, 압축 포맷은 MPEG-1 또는 MPEG-4 등의 공지된 다양한 포맷이 사용될 수 으며, 영상 획득부(100)는 데이터의 포맷을 변환하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다.
위치 판단부(200)는 영상 획득부(100)에 의해 획득된 영상을 기초로 전방 차량의 위치를 판단할 수 있다. 예를 들어, 위치 판단부(200)는 헤드램프와 테일램프에서의 광 파장 차이에 따라 선행 차량과 대향 차량을 구분할 수 있고, 획득된 영상 내에서 중앙선의 위치를 기준으로 선행 차량과 대향 차량을 구분할 수도 있다. 이때, 획득된 영상에는 헤드램프 또는 테일램프에서 발생한 광 이외에도 가로등 또는 네온사인이나 그 외 다른 광원으로부터 발생한 광이 존재할 수 있는데, 위치 판단부(200)는 도로의 좌우 경계점을 기준으로 그 내측에 존재하는 광에 대해서만 차량으로 인식하는 방법이 사용될 수 있으며, 이외에도 유사한 조도와 배광 패턴이 한 쌍으로 존재하는 경우에만 헤드램프 또는 테일램프로 인식하는 방법 등이 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 위치 판단부(200)에서 전방 차량의 위치를 판단하기 위하여 사용되는 방법들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 전술한 방법들 이외에도 이미 공지된 다양한 방법들이 사용될 수 있다.
위치 판단부(200)에서 전방 차량의 위치를 판단하는 것은 차량(10)의 야간 주행시 상향등은 운전자의 시야를 확장하는데 기여할 수 있는 반면, 전방 차량의 운전자에게는 눈부심을 유발하여 시야를 방해할 뿐만 아니라 이로 인해 순간적인 차량 사고 발생 가능성이 높아질 수 있으므로, 전방 차량의 위치에 따라 적절하게 제어하기 위함이며, 본 발명의 실시예에서는 위치 판단부(200)가 영상 획득부(100)로부터 제공된 영상을 기초로 전방 차량의 위치를 판단하여 운전자의 조작없이도 상향등을 자동적으로 제어할 수 있도록 하는 것이다.
즉, 차량(10)이 상향등을 켜고 주행함에 있어서 운전자의 조작없이도 상향등을 자동적으로 제어하는 동시에 전방 차량의 운전자의 시야에 방해가 되지 않도록 상향등을 제어하는 동시에 차량(10) 운전자의 시야는 최대한 확보할 수 있도록 하여 안전 운행이 가능하도록 하는 것이다.
본 발명은 복수의 광원 어레이로 구성되는 헤드 램프(300)의 회전 및 소정 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 전방 차량 운전자의 시야 보호와 차량(10) 운전자의 시야를 최대한 확보하도록 하고 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
헤드램프(300)는 제 1헤드램프(310) 및 제 2헤드램프(320)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 제 1헤드램프(310)는 차량(10) 전방 좌측에 설치되는 좌측 헤드램프이고, 제 2헤드램프(320)은 차량(10) 전방 우측에 설치되는 우측 헤드램프인 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 이하 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 제 1헤드램프(310)는 좌측 헤드램프라 칭하고, 제 2헤드램프(320)는 우측 헤드램프라 칭하기로 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 헤드램프(300)는 상향등을 조사하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 하향등은 이미 공지된 적응형 헤드램프 시스템과 같은 기술들을 통해 구현될 수 있으며, 야간 주행시 도로 환경, 예를 들어 도로의 주변 밝기이나 기상 상태 등에 따라 적절한 패턴의 하향등이 조사되고 있는 상태를 예를 들어 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 좌측 헤드램프 및 우측 헤드램프가 도시된 개략도이다.
도시된 바와 같이, 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320)는 각각 복수의 광원 어레이로 구성될 수 있으며, 차량(10)의 외측에서 내측 방향으로 각각 L1~L6 및 R1~R6 순으로 복수의 광원이 배열된 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320)가 각각 6개의 광원 어레이로 구성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 한정되지 않고 차종이나 도로 환경 등에 따라 광원의 수는 증가 또는 감소될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 광원은 발광 다이오드(Light Emitting Diode)로 구성된 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 한정되지 않는다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 좌측 헤드램프 및 우측 헤드램프에 의한 광 조사 패턴이 도시된 개략도이다.
도 3을 살펴보면, 좌측 헤드램프(310)에 포함된 복수의 광원(L1~L6) 각각에 의한 광 조사 패턴이 모여 좌측 헤드램프(310)에 의한 광 조사 패턴을 구현할 수 있있다.
이와 유사하게, 도 4를 살펴보면 우측 헤드램프(320)에 포함된 복수의 광원(R1~R6) 각각에 의한 광 조사 패턴이 모여 우측 헤드램프(320)에 의한 광 조사 패턴을 구현할 수 있다. 이때, 전술한 도 3 및 도 4에서 C는 차량(10)의 중심 라인으로 이해될 수 있다.
전술한 도 3 및 도 4와 같은 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320)에 의해 구현되는 광 조사 패턴에 의해 도 5와 같은 차량(10)의 상향등에 해당하는 광 조사 패턴(H)이 구현될 수 있으며, 도 5에서 L은 하향등에 대한 광 조사 패턴으로 이해될 수 있다. 또한, 도 5의 상향등에 해당하는 광 조사 패턴(H)은 차량(10)의 주행 방향 전방에 전방 차량이 존재하지 않는 경우의 광 조사 패턴으로 이해될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 하향등에 대한 광 조사 패턴(L)은 생략하기로 하나, 상향등에 의한 광 조사 패턴과 더불어 적절한 패턴의 하향등이 조사되고 있는 상태인 것으로 가정한다.
제어부(400)은 위치 판단부(200)에 의해 판단된 전방 차량의 위치에 따라 헤드램프(300)의 회전 및 헤드램프(300)에 포함된 소정 광원의 광량 조절을 통해 광 조사 패턴을 제어할 수 있으며, 광량이 조절되는 광원은 전방 차량의 위치에 따라 결정될 수 있다.
즉, 제어부(400)는 헤드램프(300)의 회전 및 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 전방 차량 운전자의 시야를 보호할 수 있도록 암영대를 형성할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 제어부(400)가 광원의 광량을 조절한다는 것은 광원의 광량을 감소시키거나 오프시키는 것인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
제어부(400)는 차량(10)의 중심 라인(C)을 기준으로 일정 각도 범위 내에 전방 차량이 위치하는 경우에는 헤드램프(300)의 회전을 통해 암영대를 형성하게 되며, 전방 차량의 위치가 일정 각도 범위를 벗어난 경우에는 전방 차량의 위치에 대응하는 광원의 광량을 조절하여 암영대를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 차량(10)의 중심 라인(C)을 기준으로 일정 각도 범위 내에서는 헤드 램프(300)의 회전을 통해 암영대를 형성하고, 그 외의 경우에는 광량 조절을 통해 암영대를 형성하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 경우에 따라 두 가지 방법이 혼용될 수도 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 전방 차량이 차량(10)의 중심 라인(C)으로부터 일정 각도 범위 내에 존재하는 경우 회전을 통해 암영대를 형성한다고 하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서 이에 한정되지 않고 중심 라인(C)이 아닌 다른 라인이 기준이 될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 좌측 헤드 램프와 우측 헤드 램프의 회전 가능 범위가 도시된 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 좌측 헤드 램프(310) 및 우측 헤드 램프(320)은 차량(10)의 중심 라인(C)을 기준으로 일정한 회전 가능 범위(θ) 내에서 회전 가능할 수 있다. 이때, 회전 가능 범위(θ)는 도로 환경이나 차종 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 도 6에서는 좌측 헤드 램프(310)와 우측 헤드 램프(320)의 회전 가능 범위(θ)가 서로 동일한 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로, 이에 한정되지 않고 좌측 헤드 램프(310)와 우측 헤드 램프(320)의 회전 가능 범위가 서로 다를 수도 있고, 좌측 헤드램프(310)와 우측 헤드램프(320)의 회전 각도도 서로 동일하거나 다를 수 있다. 그리고, 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320)는 전방 차량의 위치에 따라 둘 중 어느 하나만 회전할 수도 있고, 양쪽 모두 회전할 수도 있다. 예를 들어, 대향 차량인 경우 좌측 헤드램프(310)만 회전할 수도 있고, 선행 차량의 경우 우측 헤드램프(320)만 회전할 수도 있으며, 경우에 따라서는 대향 차량 및 선행 차량에 대하여 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320)가 모두 회전할 수도 있는 것이다.
전술한 도 6과 같이, 좌측 헤드 램프(310)와 우측 헤드 램프(320)를 회전 범위(θ) 내에서 회전시켜 형성되는 암영대를 살펴보면 도 7 및 도 8과 같다.
도 7을 살펴보면, 차량(10)의 중심 라인(C)을 기준으로 양측 방향에 대해 각각 일정 각도 범위(Φ) 내에 존재하는 경우, 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320) 중 하나 이상을 회전시켜 암영대를 형성할 수 있게 된다. 이때, 도 7에서는 중심 라인(C)을 기준으로 양측 방향에 대해 동일한 각도 범위(Φ)로 설정된 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 중심 라인(C)을 기준으로 양측 방향의 각도 범위는 서로 다르게 설정될 수도 있다.
전술한 도 7과 같이, 중심 라인(C)을 기준으로 양측 방향에 대해 일정 각도 범위(Φ)가 설정되고, 일정 각도 범위(Φ) 내에 전방 차량(20)이 존재하는 경우, 도 8과 같이 좌측 헤드램프(310)를 회전 가능 범위(θ) 내에서 화살표 방향으로 회전시켜 전방 차량(20)에 대하여 암영대(D)를 형성할 수 있게 된다. 이때, 도 8에서는 좌측 헤드램프(310)만 회전시킨 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서 이에 한정되지 않고 전방 차량(20)의 위치에 따라 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320) 중 하나 이상을 회전시켜 암영대(D)를 형성할 수 있다.
이때, 일정 각도 범위(Φ) 내에 복수의 전방 차량이 존재하는 경우에는 좌우측 최외각에 각각 존재하는 전방 차량의 위치를 기준으로 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320) 중 하나 이상을 회전시켜 암영대(D)를 형성할 수 있다.
한편, 전방 차량(20)이 일정 각도 범위(Φ)를 벗어난 경우에 대해서는 전방 차량(20)의 위치에 대응하는 광원의 광량을 감소시키거나 오프시켜 암영대(D)를 형성할 수 있게 된다.
예를 들어, 도 9와 같이 전방 차량(20)이 일정 각도 범위(Φ)를 벗어난 경우에 대해서는 전방 차량(20)의 위치에 대응하는 광원의 광량을 조절(예를 들어, 광량 감소 또는 광원 오프 등)하여 암영대(D)를 형성할 수 있게 된다.
이때, 도 9에서는 전방 차량이 대향 차량이며, 한 대만 존재하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 복수의 전방 차량이 존재하는 경우에도 유사하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 전방 차량이 한 대만 존재하고, 그에 대응되는 광원이 L5인 경우에는 L5의 광원을 조절하게 되고, 복수의 전방 차량이 존재하고, 그에 대응되는 광원이 L5, R6, R4인 경우에는 최외각 좌우측에 존재하는 전방 차량을 기준으로 하여 L5, L6, R6, R5, R4의 광량을 조절함으로써 암영대(D)를 형성할 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명에서는 광원의 광량 조절과 더불어 헤드램프(300)의 회전을 통해 암영대(D)를 형성할 수 있기 때문에 회전에 의해 암영대를 형성할 수 있는 부분에 대하여 암영대 형성을 위한 광원이 필요하지 않게 되어 필요로 하는 부품수가 감소될 수 있고, 구성이 간소화될 수 있으며, 비용을 절감시킬 수 있게 된다.
다시 말해서, 본 발명의 실시예에서는 차량(10)의 중심 라인(C)을 기준으로 일정 각도 범위(Φ) 내에 전방 차량이 존재하는 경우에는 헤드램프(300)의 회전을 통해 암영대를 형성하기 때문에, 전방 차량이 중심 라인(C)을 기준으로 일정 각도 범위(Φ) 내 존재할 때 암영대 형성을 위한 광원의 광량 감소나 오프가 불필요하여 이로 인한 광원이 필요치 않게 되는 것이다.
한편, 제어부(400)는 전방 차량의 위치에 따라 암영대를 형성한 후, 전방 차량의 폭에 비하여 암영대의 폭이 넓은 경우 전방 차량 좌우 방향으로 불필요하게 발생된 암영대를 제거함으로써 최적의 암영대를 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 10과 같이 전방 차량의 위치에 따라 좌측 헤드램프(310)의 광원 중 L5를 오프시켜 암영대(D1)를 형성한 경우, 전방 차량(20)의 폭에 비하여 암영대(D1)의 폭이 넓을 때 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(310) 중 하나 이상을 차량(10) 내측으로 회전시켜 암영대(D1)의 좌측 끝단과 우측 끝단을 전방 차량(20)의 좌우폭에 맞춰 위치시키게 된다. 따라서, 좌측 헤드 램프(310)와 우측 헤드 램프(320) 중 하나 이상이 차량 (10) 내측 방향으로 회전하기 때문에 결과적으로 폭이 좁아진 최적의 암영대(D2)를 형성할 수 있게 된다.
전술한 도 10과 같은 암영대의 최적화을 광 조사 패턴을 통해 살펴보면 도 11 및 도 12와 같다.
도 11을 살펴보면, 전방 차량(20)이 차량(10)의 중심 라인(C)으로부터 일정 각도 범위(Φ)를 벗어나 위치한 경우, 예를 들어 좌측 헤드램프(310)의 L5에 대응하는 위치에 존재하는 경우 제어부(400)는 L5의 광량을 감소시키거나 오프시켜 암영대(D1)을 형성하게 된다.
이때, 도 11에서는 암영대(D1)의 폭이 전방 차량(20)의 폭보다 넓은 것을 알 수 있는데, 이 경우 도 12의 화살표와 같이 좌측 헤드램프(310)와 우측 헤드램프(320)를 차량(10) 내측으로 회전시켜 암영대(D1)의 좌측 끝단과 우측 끝단을 전방 차량(20)의 좌우폭에 맞춤으로써, 불필요한 암영대 부분을 제거하여 최적의 암영대(D2)를 형성할 수 있게 된다.
한편, 전술한 도 10 내지 도 12에서는 전방 차량으로서 대향 차량 한 대만 존재하고, 그에 따라 형성된 암영대를 최적화하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 복수의 전방 차량(예를 들어, 대향 차량 및 선행 차량 등)이 존재하는 경우에는 좌우측 최외각 전방 차량을 기준으로 광량을 조절한 다음, 좌우측 최외각에 존재하는 전방 차량에 각각 암영대의 좌측 끝단 및 우측 끝단이 근접하여도록 좌측 헤드램프(310)와 우측 헤드램프(320)를 회전시켜 암영대를 최적화할 수 있게 된다.
예를 들어, 복수의 전방 차량에 대응되는 광원이 L5, R6, R4이고 L5, L6, R6, R5, R4의 광량을 조절하여 암영대를 형성한 다음, 좌측 헤드램프(310)를 회전시켜 암영대의 좌측 끝단은 L5에 해당하는 전방 차량에 근접시키고, 우측 헤드램프(320)를 회전시켜 암영대의 우측 끝단은 R4에 해당하는 전방 차량에 근접시킴으로써 암영대를 최적화할 수 있는 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예에서는 광원의 광량 조절을 통해 암영대를 형성한 다음, 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320) 중 하나 이상을 회전시켜 암영대를 최적화시키는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 전술한 바와 같이 전방 차량이 차량의 중심 라인을 기준으로 일정 각도 범위 내에 존재하여 헤드램프(300)의 회전을 통해 암영대를 형성한 경우에도 유사하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 헤드램프(300)의 회전을 통해 암영대를 형성한 다음, 암영대의 폭과 전방 차량 폭을 비교하여 암영대를 최적화할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 전방 차량(20)이 차량(10)의 중심 라인(C)으로부터 일정 각도 범위(Φ)에 존재하거나 최적의 암영대 형성을 위해 좌측 헤드 램프(310) 및 우측 헤드 램프(320) 중 하나 이상을 차량 내측 방향으로 회전시킨 경우 좌측 헤드 램프(310) 및 우측 헤드 램프(320)의 광 조사 패턴에서 차량 외측 방향에 암영대가 형성되는 것을 보상하기 위하여 좌측 헤드 램프(310)의 가장 좌측 광원과 우측 헤드 램프(320)의 가장 우측 광원의 광량을 증가시키거나 별도의 보조 램프를 설치하여 암영대가 형성되는 것을 보상함으로써 운전자의 시야 확보를 가능하게 할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 보상되는 암영대가 도시된 개략도이다. 이때, 도 13은 전술한 도 12와 같이 최적의 암영대(D2) 형성을 위해 좌측 헤드 램프(310) 및 우측 헤드 램프(320)가 차량(10) 내측 방향으로 회전된 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 전방 차량(20)의 위치에 대응하는 광원의 광량을 조절하여 암영대(D1)를 형성하고, 좌측 헤드 램프(310) 및 우측 헤드 램프(320)를 차량(10) 내측으로 회전시켜 최적의 암영대(D2)를 형성하는 경우, 전방 차량(20)의 시야 확보와는 무관하게 차량 외측 방향에 암영대(D3)가 형성될 수 있다. 이와 같이, 전방 차량(20)의 시야 확보와는 무관한 암영대(D3)는 결국 차량(10) 운전자의 시야 확보에 저하시키는 요인이 되므로, 이를 위해 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320)에서 차량(10) 외측 방향의 광원의 광량을 증가시키거나 별도의 보조 광원을 설치할 수 있다.
이때, 도 13에서는 전술한 도 12와 같은 암영대 최적화시 차량 외측 방향의 광원 광량 증가나 보조 광원을 통해 암영대(D3)를 보상하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320) 중 하나 이상의 회전으로 인해 전방 차량(20)의 시야 확보와는 무관한 암영대가 발생할 경우 이를 보상하기 위해 광량을 증가시키거나 보조 광원을 구동시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드램프 제어 방법이 도시된 순서도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드램프 제어 방법은, 먼저 영상 획득부(100)에서 주행 방향 전방의 영상을 획득하고(S110), 위치 판단부(200)에서 획득된 영상을 기초로 전방 차량(예를 들어, 대향 차량 또는 선행 차량)의 위치를 판단하게 된다(S120).
제어부(400)는 판단된 전방 차량의 위치에 따라 암영대를 결정하고(S130), 헤드램프(300)의 회전 및 광원의 광량 조절 중 어느 방법을 통해 암영대를 형성할지를 결정하게 되며, 이를 위해 전방 차량이 차량(10)의 중심 라인으로부터 일정 각도 범위 내에 존재하는지의 여부를 판단하게 된다(S140).
전방 차량이 차량(10)의 중심 라인으로부터 일정 각도 범위 내에 존재하는 경우에는 헤드램프(300)의 회전을 통해 암영대를 형성하게 된다(S150).
만일, 전방 차량이 차량(10)의 중심 라인으로부터 일정 각도 범위를 벗어나 존재하는 경우에는 전방 차량의 위치에 대응하는 광원의 광량을 조절하여 암영대를 형성하게 된다(S160).
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 암영대 최적화 방법이 도시된 순서도이다. 이때, 도 15는 광량 조절을 통해 암영대를 형성한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 암영대 최적화 방법은, 먼저 전방 차량의 위치에 따라 광량을 조절할 광원을 선택하게 된다 (S210). 즉, 전방 차량이 한대인 경우에는 대응하는 광원을 선택하게 되며, 전방 차량이 복수인 경우에는 좌우측 최외각 전방 차량을 기준으로 광량을 조절할 광원을 선택하는 것이다.
전방 차량의 위치에 따라 광량을 조절할 광원이 선택되면, 선택된 광원에 대하여 광량을 감소시키거나 오프시켜 암영대를 형성하게 된다(S220).
암영대의 폭이 전방 차량의 폭보다 넓다고 판단되는 경우(S230), 제어부(400)는 좌측 헤드램프(310) 및 우측 헤드램프(320) 중 어느 하나를 회전시켜 암영대의 좌측 끝단 및 우측 끝단이 전방 차량의 좌우측에 근접하도록 위치시키게 된다(S230).
만일, 암영대의 폭보다 전방 차량의 폭이 넓은 경우에는 암영대 형성이 정상적으로 이루어진 것이 아니기 때문에 다시 광량을 조절할 광원을 선택하는 과정을 거쳐 암영대를 최적화하는 과정을 반복하여 수행할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 암영대 보상 방법이 도시된 순서도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 암영대 보상 방법은, 먼저 헤드램프(300)가 암영대 형성이나 암영대 최적화를 위해 차량(10) 내측 방향으로 회전되었는지 여부를 판단하게 된다(S310).
헤드램프(300)가 차량(10) 내측 방향으로 회전된 경우 차량 외측 방향에 형성된 암영대를 보상하기 위하여 차량 외측 방향의 광량을 증가시키거나 보조 광원을 구동시키게 된다(S320).
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 영상 획득부 200: 위치 판단부
300: 헤드램프 310: 제 1헤드램프
320: 제 2헤드램프 400: 제어부

Claims (18)

  1. 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 영상 획득부;
    상기 획득된 영상을 기초로 전방 차량의 위치를 판단하는 위치 판단부;
    복수의 광원 어레이를 포함하는 헤드램프; 및
    상기 판단된 위치에 따라 상기 헤드램프의 회전 및 상기 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 상기 헤드램프에 의한 광 조사 패턴을 제어하여 상기 전방 차량의 위치에 대응하는 암영대를 형성하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 판단된 위치를 기초로 상기 전방 차량이 차량의 중심 라인을 기준으로 일정 각도 범위 내에 존재하는 경우에는 상기 헤드램프를 회전시켜 상기 암영대를 형성하고, 상기 전방 차량이 상기 차량의 중심 라인을 기준으로 일정 각도 범위를 벗어나 존재하는 경우에는 상기 복수 개의 광원 중 하나 이상의 광원에 대한 광량을 조절하여 상기 암영대를 형성하는 차량용 헤드램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 형성된 암영대의 폭이 상기 전방 차량의 폭보다 큰 경우, 상기 암영대의 좌측 끝단 및 우측 끝단이 상기 전방 차량에 근접하도록 상기 헤드램프를 회전시키는 차량용 헤드램프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드램프는,
    제 1헤드램프 및 제 2헤드램프를 포함하는 차량용 헤드램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 LED(Light Emitting Diode)인 차랑용 헤드램프.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 중심 라인을 기준으로 일정 각도 범위 내에 상기 전방 차량이 존재하는 경우 상기 제 1헤드램프 및 상기 제 2헤드램프 중 하나 이상을 회전시켜 상기 암영대를 형성하는 차량용 헤드램프.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 중심 라인을 기준으로 일정 각도 범위를 벗어나 상기 전방 차량이 존재하는 경우, 상기 제 1헤드램프 및 상기 제 2헤드램프 중 하나 이상의 헤드램프에 포함된 복수의 광원 중 하나 이상의 광원에 대한 광량을 조절하여 상기 암영대를 형성하는 차량용 헤드램프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 광량 조절에 의해 형성된 암영대의 폭이 상기 전방 차량의 폭보다 큰 경우, 상기 암영대의 좌측 끝단 및 우측 끝단이 상기 전방 차량에 근접하도록 상기 제 1헤드램프 및 상기 제 2헤드램프 중 하나 이상을 회전시키는 차량용 헤드램프.
  8. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    복수의 전방 차량이 존재하는 경우, 상기 전방 차량의 폭은 좌우측 최외각에 각각 존재하는 전방 차량 간의 폭으로 판단하는 차량용 헤드램프.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 헤드램프가 차량 내측 방향으로 회전하는 경우 상기 차량 외측 방향에 위치한 광원의 광량을 증가시키는 차량용 헤드램프.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드램프에서 차량 외측 방향에 설치되어 상기 헤드램프가 상기 차량 내측 방향으로 회전하는 경우 구동되는 보조 광원을 더 포함하는 차량용 헤드램프.
  11. 차량의 주행 방향 전방의 영상을 획득하는 단계;
    상기 획득된 영상을 기초로 전방 차량의 위치를 판단하는 단계;
    상기 판단된 위치에 따라 복수의 광원 어레이를 포함하는 헤드램프의 회전 및 상기 광원의 광량 조절 중 하나 이상을 통해 광 조사 패턴을 제어하여 상기 전방 차량의 위치에 대응하는 암영대를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 광 조사 패턴을 제어하여 암영대를 형성하는 단계는,
    상기 판단된 위치를 기초로 상기 전방 차량이 차량의 중심 라인을 기준으로 일정 각도 범위 내에 존재하는 경우에는 상기 헤드램프를 회전시켜 상기 암영대를 형성하고, 상기 전방 차량이 상기 차량의 중심 라인을 기준으로 일정 각도 범위를 벗어나 존재하는 경우에는 상기 복수 개의 광원 중 하나 이상의 광원에 대한 광량을 조절하여 상기 암영대를 형성하는 단계를 포함하는 차량용 헤드램프 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광 조사 패턴을 제어하는 단계는,
    상기 형성된 암영대의 폭이 상기 전방 차량의 폭보다 큰 경우, 상기 암영대의 좌측 끝단 및 우측 끝단이 상기 전방 차량에 근접하도록 상기 헤드램프를 회전시키는 단계를 포함하는 차량용 헤드램프 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 헤드램프는,
    제 1헤드램프 및 제 2헤드램프를 포함하는 차량용 헤드램프 제어 방법.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 광 조사 패턴을 제어하는 단계는,
    상기 전방 차량이 상기 일정 각도 범위 내에 존재하는 경우, 상기 제 1헤드램프 및 상기 제 2헤드램프 중 하나 이상을 회전시켜 상기 암영대를 형성하는 단계; 및
    상기 전방 차량이 상기 일정 각도 범위를 벗어나 존재하는 경우, 상기 전방 차량의 위치에 대응하는 광원의 광량을 조절하여 상기 암영대를 형성하는 단계를 포함하는 차량의 헤드램프 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 광 조사 패턴을 제어하는 단계는,
    상기 형성된 암영대의 폭이 상기 전방 차량의 폭보다 넓은 경우 상기 제 1헤드램프 및 상기 제 2헤드램프 중 하나 이상을 회전시켜 상기 암영대의 좌측 끝단 및 우측 끝단이 상기 전방 차량에 근접하도록 제어하는 단계를 포함하는 차량용 헤드램프 제어 방법.
  17. 제 12 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 광 조사 패턴을 제어하는 단계는,
    복수의 전방 차량이 존재하는 경우, 상기 전방 차량의 폭을 좌우측 최외각에 각각 존재하는 전방 차량 간의 폭으로 판단하는 단계를 포함하는 차량용 헤드램프 제어 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 헤드램프가 상기 차량의 내측 방향으로 회전한 경우 상기 차량의 외측 방향에 형성된 암영대를 보상하는 단계를 더 포함하는 차량용 헤드램프 제어 방법.
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