KR101356684B1

KR101356684B1 - 차량용 헤드램프

Info

Publication number: KR101356684B1
Application number: KR1020120105941A
Authority: KR
Inventors: 정명관
Original assignee: 주식회사 에스엘 서봉; 에스엘 주식회사
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-02-04
Also published as: CN103661081B; US20140085917A1; US9267656B2; CN103661081A

Abstract

차량용 헤드램프가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프는, 제1 광원, 상기 제1 광원으로부터 발생한 빛을 반사시키는 제1 리플렉터, 상기 제1 광원의 전방에 배치되어 상기 빛의 일부를 차단하는 제1 광학실드, 상기 제1 광원의 전방에 배치되고 상기 빛의 다른 일부를 차단하여 차량의 전방 배광패턴 상에 제1 음영라인을 형성하는 제2 광학실드, 및 입사된 상기 빛을 전방으로 출사시키는 제1 렌즈를 포함한다.

Description

차량용 헤드램프{AUTOMOTIVE HEAD LAMP}

본 발명은 차량용 헤드램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 차폭 라인을 표현할 수 있는 차량용 헤드램프에 관한 것이다.

일반적으로, 차량은 야간 주행을 할 때에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인할 수 있도록 조명 기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 차량용 램프를 구비하고 있다. 예를 들어, 전조등 및 안개등 등은 조명 기능을 목적으로 하며, 방향 지시등, 미등, 제동등, 사이드 마커(Side Marker) 등은 신호 기능을 목적으로 한 것이다.

이러한 차량용 램프는 일반적으로 할로겐 램프 또는 고전압 방출(High intensity discharge, HID) 등과 같은 광원을 주로 사용하여 왔다.

최근에 이르러 광원으로서 발광 다이오드(Light emitting diode)가 사용되고 있는데, 발광 다이오드는 색 온도가 약 5500K로 태양광에 가까워 사람의 눈에 피로를 가장 적게 해주고, 사이즈를 최소화 함으로서 램프의 디자인 자유도를 높여줄 뿐만 아니라 반영구적인 수명으로 인해 경제성도 갖추고 있다.

이와 함께, 종래의 복잡한 램프 구성 및 가공 단계의 증가를 극복하려는 시도가 이루어지고 있으며, 발광 다이오드 자체의 특성으로 인한 램프의 수명 연장 및 작은 크기로 인한 램프의 공간상의 문제를 극복하려는 추세이다. 발광 다이오드가 사용되는 경우에는 각각의 빔 패턴의 광을 조사하면서도 충분한 광량을 확보하기 위하여 하나 이상의 발광 다이오드를 사용할 수 있다.

한편, 차량 운전자가 야간에 차량을 주행할 때 협소한 골목길을 통과하거나, 폭이 협소한 차량 사이를 통과하거나 협소한 주차 공간에 주차해야 할 일이 발생할 수 있다. 운전자의 운전이 미숙하거나 자신이 운전중인 차량의 차폭에 대한 명확한 확신이 없는 경우에는, 협소한 지역에서 운전할 때 접촉사고가 발생할 가능성이 높다.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 도로 주변으로 자전거 또는 오토바이(20) 등이 주행하고 있을 때, 자신의 차량(10)의 차폭을 잘못 인식하고 해당 자전거 또는 오토바이(20)를 추월하고자 할 경우, 의도치 않게 자전거 또는 오토바이(20)와 접촉 내지 충돌할 수 있으며, 이로 인해 인명피해가 발생할 소지가 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 협소한 위치에서 다수의 차량이 주차된 상태일 경우, 자신의 차량(10)과 대향차량(30)이 근접하게 통과하는 과정에서 자신의 차폭을 명확히 인식하지 못하거나 실수로 무리하게 협소한 지역을 통과할 경우, 대향차량(30) 또는 다른 정차차량(40)과 접촉사고가 발생할 가능성이 있다.

일반적으로, 차량 사고는 가벼운 접촉사고가 다수의 비중을 차지하는데, 이와 같은 접촉사고의 상당수 원인은 자신의 차량의 차폭을 잘못 계산하는데서 비롯되는 실정이다. 따라서, 자기 자신이 주행중인 차량의 차폭을 인식할 수 있는 보완책이 절실한 실정이다.

뿐만 아니라, 도 3에 도시된 바와 같이, 자기 차량(10)이 주행중이던 차로(L1)에서 의도하지 않게 차선을 이탈할 수 있는데, 이는 자칫 대형사고로 이어질 수 있다. 특히 야간 주행시에는 졸음 운전 등의 다양한 원인으로 자신이 주행중인 차로를 지키지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 자신이 자기 차로에서 한쪽으로 치우치거나 차선을 지나친 상태로 주행중인지 즉각적으로 인지할 필요가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 협소한 공간에서 자신의 차량을 안전하게 주행 또는 주차할 수 있도록 하는 차량용 헤드램프를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프는, 제1 광원, 상기 제1 광원으로부터 발생한 빛을 반사시키는 제1 리플렉터, 상기 제1 광원의 전방에 배치되어 상기 빛의 일부를 차단하는 제1 광학실드, 상기 제1 광원의 전방에 배치되고 상기 빛의 다른 일부를 차단하여 차량의 전방 배광패턴 상에 제1 음영라인을 형성하는 제2 광학실드, 및 입사된 상기 빛을 전방으로 출사시키는 제1 렌즈를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 차량용 헤드램프에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

즉, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 헤드램프에 따르면, 차량 전방으로 조사되는 배광패턴에 차폭에 대응되는 한 쌍의 음영라인을 형성함으로써, 차량 운전자가 한 쌍의 음영라인을 기준으로 하여 협소한 공간에서 자신의 차량을 안전하게 주행 또는 주차할 수 있다.

또한, 직관적으로 자신의 차폭을 인식할 수 있는 한 쌍의 음영라인을 형성함으로써, 다른 차량 또는 자전거나 오토바이 등과의 불의의 접촉사고 또는 인명사고를 방지할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 3은 종래의 헤드램프 구조에 따른 배광패턴을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 헤드램프에 의해 형성된 음영라인의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 차량용 헤드램프에 의해 다양한 상황에서 형성된 음영라인의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 차량용 헤드램프의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 8의 차량용 헤드램프의 광경로를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 8의 차량용 헤드램프를 구성하는 제2 광학실드의 변위 구조를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 차량용 헤드램프의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13에 의해 형성된 배광패턴을 나타내는 도면이다.
도 15 및 도 16은 도 14의 배광패턴이 도로 전방으로 조사된 구성을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17의 차량용 헤드램프의 제어원리를 나타내는 도면이다.

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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 헤드램프에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 헤드램프에 의해 형성된 음영라인의 일 예를 도시한 도면이고, 도 5 내지 도 7은 도 4의 차량용 헤드램프에 의해 다양한 상황에서 형성된 음영라인의 예를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 헤드램프의 제어 시스템은 차량의 전방으로 광을 조사하되, 일부 광을 차단하여 한 쌍의 음영라인(200)을 형성할 수 있다. 한 쌍의 음영라인(200)은 차량 전방을 따라 형성될 수 있으며, 한 쌍의 음영라인(200)은 헤드램프에서 조사된 하향등의 일부가 차단되어 형성된 셰이드 영역으로서, 차량의 진행방향으로 길게 뻗어있는 바 내지 슬릿 형태일 수 있다.

한 쌍의 음영라인(200) 각각의 길이 및 두께는 서로 동일할 수 있으며, 차량 운전자가 식별 가능한 범위 내에서 길이 및 두께가 가변될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 차량 운전자가 자신의 차량을 주행중인 경우, 차량 전방으로 한 쌍의 음영라인(200)이 형성됨으로써, 차량 주행시 또는 주차시에 가이드 역할을 수행할 수 있다.

이를 위해, 한 쌍의 음영라인(200) 사이의 간격은 주행중인 자신의 차량의 차폭과 실질적으로 동일하게 설정될 수 있다.

즉, 차량 운전자는 원근감에 의해 자신의 차량이 전방의 협소한 영역을 통과할 수 있는지 또는 자신의 차량이 주행차로 중앙에 맞게 주행중인지 판단하기 어려울 수 있으며, 특히 시야가 충분히 확보되지 않은 야간에는 자신의 차량의 차폭에 대한 정확한 감각이 없는 경우 접촉 사고 등이 발생할 가능성이 높다.

이를 방지하기 위해 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 헤드램프는, 전방으로 조사되는 헤드램프의 광의 일부를 차단함으로써 차폭 너비의 음영라인이 형성되도록 구성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 협소한 위치에서 다수의 차량이 주차된 상태일 경우, 자신의 차량(100)과 대향차량(50)이 근접하게 통과하는 과정에서 자신의 차폭을 명확히 인식하지 못하거나 실수로 무리하게 협소한 지역을 통과하지 못하도록 한 쌍의 음영라인(200)을 형성함으로써, 대향차량(50) 또는 다른 정차차량(60)과의 접촉사고를 미연에 방지할 수 있다.

즉, 자기 차량(100)의 운전자는 자기 차량(100)의 차폭과 동일한 너비를 가지는 한 쌍의 음영라인(200)을 통해 협지 통과 전 협지의 너비와 자기 차량(100)의 차폭을 비교하여 통과 가능하지 여부를 미리 객관적으로 판단할 수 있다.

도 6을 참조하면, 도로 주변으로 자전거 또는 오토바이(70) 등이 주행하고 있을 때, 헤드램프 조사시에 한 쌍의 음영라인(200)을 통해 자신의 차량(100)의 차폭을 미리 인지할 수 있으며, 해당 자전거 또는 오토바이(70)를 추월하고자 할 경우, 의도치 않게 자전거 또는 오토바이(70)와 접촉 내지 충돌하는 상황을 미연에 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 자전거 또는 오토바이(70)도 측면을 주시하여 후방 차량의 음영라인(200)을 확인하고, 자신과 음영라인(200)이 인접한 경우 자전거 또는 오토바이(70)의 방향을 전환하여 음영라인(200)과 자신의 거리를 이격시켜서 사고를 미연에 방지할 수도 있다.

도 7을 참조하면, 자기 차량(100)이 주행중이던 차로(L2)에서 의도하지 않게 차선을 이탈할 수 있으며, 특히 야간 주행시에는 졸음 운전 등의 다양한 원인으로 자신이 주행중인 차로(L2)를 지키지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 즉각적으로 자신의 차량(100)이 주행차로(L2) 내에 존재하는지 확인할 수 있도록 헤드램프 조사시에 도로에 한 쌍의 음영라인(200)을 생성함으로써, 자기 차량(100)이 자기 차로(L2)에서 한쪽으로 치우치거나 차선을 지나친 상태로 주행중인지 즉각적으로 인지할 수 있다.

이하, 도 8 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 구조에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 개략적인 구조를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8의 차량용 헤드램프의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 8의 차량용 헤드램프의 광경로를 나타내는 도면이고, 도 11은 도 8의 차량용 헤드램프를 구성하는 제2 광학실드의 변위 구조를 나타내는 도면이고, 도 12는 도 11의 차량용 헤드램프의 구조를 나타내는 사시도이다.

본 실시예에 따른 차량용 헤드램프는, 제1 광원(110), 제1 광원(110)으로부터 발생한 빛을 반사시키는 제1 리플렉터(120), 제1 광원(110)의 전방에 배치되어 빛의 일부를 차단하는 제1 광학실드(130), 제1 광원(110)의 전방에 배치되고 빛의 다른 일부를 차단하여 차량의 전방 배광패턴 상에 제1 음영라인(200)을 형성하는 제2 광학실드(140), 및 입사된 빛을 전방으로 출사시키는 제1 렌즈(150)를 포함한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 광원(110)은 빛을 발생시키는 발광 모듈로서, 프로젝션 타입의 광원일 수 있다. 프로젝션 타입의 헤드램프는 빛을 한곳으로 모아주는 특성을 갖고 있어 일반적인 클리어(clear) 타입보다 배광 면에서 유리하고, 차량 전면 형상에 스포티한 미관을 부여할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(110)은 방전 벌브 및 방전 벌브로 인해 발광하는 발광부로 구성될 수 있으며, 방전 벌브는 예를 들어 메탈 할라이드 벌브일 수 있다.

제1 광원(110)은 소정의 빛을 발생시켜서 발생된 빛을 외부로 제공한다. 제1 광원(110)은 하나의 광원 구조를 가지는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 광원이 하나의 유닛을 형성하여 빛을 발생시킬 수 있다.

제1 리플렉터(120)는 제1 광원(110)으로부터 출사된 광을 반사시켜 원하는 위치로 광을 가이드하는 역할을 수행한다. 제1 리플렉터(120)는 제1 광원(110)과 인접하여 형성될 수 있으며, 발생한 빛의 반사 경로를 확보할 수 있도록 도시된 바와 같이 반구 형태로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제1 광원(110)으로부터 방출된 빛 중 상방향으로 방출된 빛은 제1 리플렉터(120)의 내측 반사면에 반사되어 하방향으로 진행되고, 하방향으로 방출된 빛은 제1 리플렉터(120)의 내측 반사면에 반사되어 상방향으로 진행한다. 상향등(high beam)을 조사하는 경우를 제외하고는, 하방향으로 방출되어 상방향으로 진행하는 빛은 제1 광학실드(130)에 의하여 차단됨으로써 다른 운전자에게 불편을 주지 않도록 구성될 수 있다.

단면상에서 제1 리플렉터(120)의 일단은 제1 광원(110)과 인접해 있으며, 제1 리플렉터(120)의 타단은 제1 커버(160)와 서로 맞닿는 위치까지 연장될 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서 제1 리플렉터(120)의 표면에는 난반사층 또는 확산층이 형성될 수 있다. 즉, 제1 광원(110)으로부터 광이 출사되면 제1 리플렉터(120)에 의해 불규칙하게 난반사되어 빛이 고르게 퍼진 상태로 전방의 제1 렌즈(150)를 통해 출사될 수 있다. 이 경우, 제1 렌즈(150)를 통해 출사되는 광은 면광원에서 출사된 형태와 같이 휘도가 전체적으로 균일한 분포를 나타낼 수 있다. 제1 리플렉터(120)의 표면에 형성된 난반사층은 반복적인 형태의 미세 요철을 포함할 수 있으며, 광이 미세 요철에 의해 불규칙하게 반사됨으로써 전체적으로 균일한 휘도를 가질 수도 있다.

제1 광학실드(130)는 앞서 설명한 바와 같이, 전방으로 투영되는 배광패턴의 경계선 또는 경계면을 형성한다. 제1 광학실드(130)에 의해 일부 빛이 차단되고, 나머지 빛은 통과하여 제1 렌즈(150)에 의해 굴절되어 전방으로 향하게 된다.

이 때, 제1 광학실드(130)에 의해 제1 렌즈(150)의 일정 높이 이상으로 입사되는 빛을 차단하여 컷오프 라인의 하부에 로우빔 패턴을 형성할 수 있다. 로우빔의 기본 배광 패턴은 제1 광학실드(130)의 말단 가장자리의 형상이 투영된 명암 경계선을 가질 수 있다. 명암 경계선은 수평 컷오프 라인으로 구성되어 있고, 기본 배광 패턴에서는 고광도 영역(핫존)이 명암 경계선의 컷오프 라인 아래쪽 근방에 형성될 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서, 제1 광학실드(130)는 생략될 수 있다. 예를 들어 광원의 배광패턴 상의 컷오프 라인을 제어할 수 있는 LED 등과 같은 점광원의 경우에는, 특별히 제1 광학실드(130)는 생략될 수 있다.

제2 광학실드(140)는 제1 광원(110)의 전방에 배치되어 빛의 일부를 차단하여 차량의 전방 배광패턴 상에 제1 음영라인(200)을 형성할 수 있다. 제1 광학실드(130)와 제2 광학실드(140)는 별도의 분리된 구성일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 광학실드(130)와 제2 광학실드(140)가 일체로 구성되되 독립적으로 제어되는 구성일 수 있다.

제2 광학실드(140)의 일부는 제1 렌즈(150)의 초점거리상에 위치할 수 있으며, 제2 광학실드(140)는 제1 광학실드(130)의 상부에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 광학실드(140)는 제1 광학실드(130)와 오버랩되도록 구성될 수도 있으며, 또는 제2 광학실드(140)는 제1 광학실드(130)와 소정 간격만큼 이격될 수도 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 제1 광학실드(130)는 제1 광원(110)으로부터 발광된 빛 중에서 제1 렌즈(150)의 상부(상반구) 영역으로 입사되는 빛의 일부를 차단할 수 있으며, 제2 광학실드(140)는 제1 광원(110)으로부터 발광된 빛 중에서 제1 렌즈(150)의 하부(하반구) 영역으로 입사되는 빛의 일부를 차단하도록 구성될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제2 광학실드(140)는, 회전 중심축(141)과, 회전 중심축(141)에서 연장된 형상의 광차단체(142)를 포함하여 구성될 수 있으며, 광차단체(142)는 회전 중심축(141)으로부터 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 이와 같은 제2 광학실드(140)의 형상은 하나의 예에 불과하며, 빛을 차단하여 소정의 음영라인을 형성할 수 있는 구성이라면 제한없이 채용될 수 있다.

후술하는 바와 같이, 회전 중심축(141)이 구동수단에 의해 회전됨으로써, 광차단체(142)는 제1 음영라인(200)을 형성하기 위한 제1 위치 또는 빛을 차단하지 않는 즉, 빛이 입사되지 않는 제2 위치 중 하나로 설정될 수 있다.

도 9는 광차단체(142)가 제1 음영라인(200)을 형성하기 위한 제1 위치에 놓인 상태를 도시한다.

반면, 도 11 및 도 12를 참조하면, 제2 광학실드(140)의 다른 변위 구조가 도시된다. 즉, 도 11 및 도 12는 광차단체(142)가 소정 각도만큼 회동하여, 빛을 차단하지 않는 제2 위치로 변위되는 구성을 도시한다.

도시된 예에서, 광차단체(142)가 제1 렌즈(150) 방향으로 회전이동하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 반대인 제1 광원(110) 방향으로 회전이동할 수도 있다.

제1 렌즈(150)는 헤드램프의 최외곽면을 구성할 수 있으며, 외부의 충격으로부터 내부 구성요소를 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 제1 렌즈(150)는 헤드램프의 제1 광원(110)로부터 발생한 광을 전방으로 투과시킬 수 있도록 투명한 재질로 제작될 수 있다. 제1 렌즈(150)는 비구면 렌즈일 수 있다.

이하, 도 13 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프에 대해 설명한다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프가 한 쌍으로 구비된 구성을 나타내는 도면이고, 도 14는 도 13에 의해 형성된 배광패턴을 나타내는 도면이고, 도 15 및 도 16은 도 14의 배광패턴이 도로 전방으로 조사된 구성을 나타내는 도면이다.

본 실시예에 따른 차량용 헤드램프는, 제1 광원, 제1 광원으로부터 발생한 빛을 반사시키는 제1 리플렉터, 제1 광원의 전방에 배치되어 빛의 일부를 차단하는 제1 광학실드, 제1 광원의 전방에 배치되고 빛의 다른 일부를 차단하여 차량의 전방 배광패턴 상에 제1 음영라인을 형성하는 제2 광학실드, 및 입사된 빛을 전방으로 출사시키는 제1 렌즈를 포함하고, 이에 더 나아가 제2 광원, 상기 제2 광원으로부터 발생한 빛을 반사시키는 제2 리플렉터, 상기 제2 광원의 전방에 배치되어 상기 빛의 일부를 차단하는 제3 광학실드, 상기 제2 광원의 전방에 배치되고 상기 빛의 다른 일부를 차단하여 상기 차량의 전방 배광패턴 상에 제2 음영라인을 형성하는 제4 광학실드, 및 입사된 상기 빛을 전방으로 출사시키는 제2 렌즈를 더 포함할 수 있다.

즉, 동일한 구조를 가지는 차량용 헤드램프가 한 쌍으로 구비되는 구성일 수 있으며, 일측 헤드램프에 2개의 광원이 포함된 형태일 수 있으며, 좌우 양측의 헤드램프에 각각 1개의 광원이 포함된 형태일 수도 있다.

편의상 제1 광원과 제2 광원의 부재번호가 동일하되 a 및 b로 구분하며, 나머지 구성요소도 이와 동일하다.

본 실시예에 따른 차량용 헤드램프는, 제1 광원(110a)으로부터 출사된 제1 광의 일부를 차단하여 차량의 전방도로 상에 제1 음영라인(200a)를 형성하는 제1 헤드램프, 및 제2 광원(110b)으로부터 출사된 제2 광의 일부를 차단하여 차량의 전방도로 상에 제2 음영라인(200b)을 형성하는 제2 헤드램프를 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 헤드램프 및 제2 헤드램프는 각각 차량의 좌측 및 우측 헤드램프를 구성할 수 있으며, 좌우 헤드램프의 순서를 변경될 수 있다.

도 13을 참조하면, 헤드램프의 좌측 광원(110a)으로부터 소정의 빛이 출사되고, 제1 광학실드(130a)를 통해 소정의 배광패턴이 형성되며, 이와 동시에 또는 순차적으로 제2 광학실드(140a)를 통과하면, 전방으로 배광패턴이 형성되되 제1 음영라인(200a)이 형성될 수 있다.

제1 음영라인(200a)은 배광패턴 상에서 주변 휘도에 비해 낮거나 0에 가까운 휘도값을 가지는 영역으로서, 소정 휘도값 이하 예를 들어 100cd 이하의 휘도를 가질 수 있다. 제1 음영라인(200a)이 형성됨으로써, 야간에 헤드램프를 조사할 때 소정 방향으로 연장된 슬릿 또는 바 형상의 제1 음영라인(200a)이 형성될 수 있다.

제1 음영라인(200a)은 슬릿 또는 바 형상 이외에도 차량의 차폭을 나타낼 수 있는 형상이면 제한없이 다른 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제1 음영라인(200a)은 직선 이외에 곡선을 일부 포함하는 형태로 표시될 수도 있다.

또한, 제1 음영라인(200a)은 단절되지 않는 연속된 선의 형태로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 차량 운전자가 식별 가능한 범위 내에서 점선 또는 쇄선 등의 형태로 구성될 수도 있다.

마찬가지로 헤드램프의 우측 광원(110b)으로부터 소정의 빛이 출사되고, 제3 광학실드(130b)를 통해 소정의 배광패턴이 형성되며, 이와 동시에 또는 순차적으로 제4 광학실드(140b)를 통과하면, 전방으로 배광패턴이 형성되되 제2 음영라인(200b)이 형성될 수 있다.

제2 음영라인(200b)도 배광패턴 상에서 주변 휘도에 비해 낮거나 0에 가까운 휘도값을 가지는 영역으로서, 소정 휘도값 이하 예를 들어 100cd 이하의 휘도를 가질 수 있다. 제2 음영라인(200b)이 형성됨으로써, 야간에 헤드램프를 조사할 때 소정 방향으로 연장된 슬릿 또는 바 형상의 제2 음영라인(200b)이 형성될 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서, 제1 음영라인(200a)과 제2 음영라인(200b)은 서로 다른 휘도를 가질 수도 있으며, 동일한 휘도를 가질 수도 있다.

제2 음영라인(200b)도 마찬가지로 슬릿 또는 바 형상 이외에도 차량의 차폭을 나타낼 수 있는 형상이면 제한없이 다른 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제2 음영라인(200b)은 직선 이외에 곡선을 일부 포함하는 형태로 표시될 수도 있다.

도 14를 참조하면, 위와 같이, 각각의 좌우 헤드램프에서 조사된 배광이 혼합되어 하나의 배광패턴을 나타낼 수 있다. 혼합된 배광패턴 상에서, 일측의 제1 헤드램프에 형성된 제1 음영라인(200a)과, 타측의 제2 헤드램프에서 형성된 제2 음영라인(200b)이 한 쌍의 음영라인(200)을 형성할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 음영라인(200a)과 제2 음영라인(200b) 사이의 거리는 차량의 차폭과 동일하거나 또는 허용 가능한 소정의 오차 범위 내에서 실질적으로 동일할 수 있다. 본 명세서에서, 제1 음영라인(200a)과 제2 음영라인(200b) 사이의 거리는, 도로 상에 투영된 배광 패턴 상에서의 제1 음영라인(200a)과 제2 음영라인(200b) 사이의 거리를 의미할 수 있으며, 차폭과 소정 범위 내의 차이를 가질 수 있다. 예를 들어, 차량 운전자가 감지하기 어려운 범위의 오차는 허용될 수 있다.

여기서 차폭은, 차량의 좌측 최외각 지점 예를 들어 좌측 사이드 미러의 최외각 지점과, 차량의 우측 최외각 지점 예를 들어 우측 사이드 미러의 최외각 지점사이의 너비를 의미할 수 있다. 도로 상에 투영된 배광 패턴 상에서의 제1 음영라인(200a)과 제2 음영라인(200b) 사이의 거리는 제1 음영라인(200a)과 제2 음영라인(200b)의 두께를 포함한 개념일 수 있으며, 음영라인의 두께를 제외한 나머지 음영라인의 서로 인접한 측의 최외각라인 간의 거리를 의미하는 개념일 수도 있다.

이와 같이, 도로 상에 투영되는 헤드램프 예를 들어 하향등 패턴 상에서 한 쌍의 음영라인(200)을 형성하고, 한 쌍의 음영라인(200)이 차량의 차폭을 의미함으로써, 차량 운전자에게 좁은 공간을 통과해야 하는 경우에 가이드 라인을 제공할 수 있다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 차량용 헤드램프에 의해 구현되는 한 쌍의 음영라인(200)의 구성 및 기능에 대해 도시된다.

본 실시예에 따른 차량용 헤드램프에 의하면, 주행차량의 전방 도로로 투영되는 헤드램프 배광 패턴 상에서 한 쌍의 음영라인(200)이 형성된다. 도시된 바와 같이, 제1 음영라인(200a)과 제2 음영라인(200b)은 차량으로부터 소정 거리 이내에 도시된 기준선(A)를 넘지 않는 범위내에 형성될 수 있다. 즉, 차량으로부터 기준선(A)의 사이에 형성될 수 있다.

특히, 하향등과 관련된 근거리 영역의 배광법규를 만족시키는 범위내에서 한 쌍의 음영라인(200)을 형성할 수 있으며, 이를 고려한 한 쌍의 음영라인(200)의 기준선(A)은 25m일 수 있다. 25m를 초과하여 한 쌍의 음영라인(200)이 형성될 경우, 한 쌍의 음영라인(200)이 형성되는 지점이 차량의 전방 즉, 배광 그래프 상에서 수직축으로 0도에 인접하게 되기 때문에 한 쌍의 음영라인(200)의 두께에 따라 배광법규를 만족하지 못할 수도 있다. 또한, 25m를 초과하여 한 쌍의 음영라인(200)이 형성될 경우, 한 쌍의 음영라인(200)이 전방의 도로 상에 형성되지 않거나, 음영라인 중 일부만이 도로에 형성될 수도 있다.

따라서, 한 쌍의 음영라인(200)은 차량의 최전방을 기준으로 소정 거리 예를 들어 25m 범위 내에 형성될 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 제1 음영라인(200a) 및 제2 음영라인(200b)은 서로 평행할 수 있으며, 제1 음영라인(200a) 및/또는 제2 음영라인(200b)은 차량의 진행방향과 평행할 수 있다.

도 15는 도로 상에 투영되는 배광 패턴에 형성된 음영라인(200)이 도로의 가운데에 형성된 것으로, 소정 차선을 주행하는 차량이 차선 중앙 위치를 유지하면서 주행중인 것을 의미할 수 있다. 이와 같은 경우, 차량이 정상적으로 운행중인 것을 의미하며, 차선 일측으로 치우쳐서 주행하는 경우에 비해 사고의 위험성이 낮다.

반면, 도 16은 도로 상에 투영되는 배광 패턴에 형성된 음영라인(200)이 도로의 일측으로 치우쳐서 형성된 것으로, 소정 차선을 주행하는 차량이 차선의 일측으로 치우쳐서 주행중인 것을 의미할 수 있다. 이러한 경우, 다른 차선을 주행하는 차량과의 접촉 내지 충돌 위험성이 증가될 수 있으며, 후방 차량의 운전자에게 위험요소로 인식될 수 있다. 따라서, 차량의 운전자가 자신 차량의 전방에 형성된 음영라인(200)을 확인한 후 도로 차선의 형태와 비교하여 차선의 일측으로 치우친 상태이거나, 차선을 위반한 상태로 주행하는 경우 이를 직관적으로 신속하게 인지할 수 있으며, 스티어링 등을 조작하여 차선의 중앙 위치로 자신의 차량을 이동시킬 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서, 차량용 헤드램프는 전방 도로 영상을 획득하는 카메라 모듈을 더 포함할 수 있으며, 음영라인(200)과 도로 형상 또는 차선 형상을 추출한 후 이를 비교하여 도로 또는 주행 차선의 중심으로부터 소정 범위 이상 음영라인(200)이 치우친 상태로 소정 시간 이상 지속되는 경우, 운전자에게 알림을 전달하여 졸음 운전 또는 운전중 부주의로 인한 차량사고를 미연에 방지할 수도 있다.

이하, 도 17 및 도 18을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프에 대해 설명한다. 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 개략적인 구조를 나타내는 도면이고, 도 18은 도 17의 차량용 헤드램프의 제어원리를 나타내는 도면이다.

본 실시예에 따른 차량용 헤드램프는, 이전 실시예들과 동일한 구성을 포함하되, 컨트롤스위치(170) 및 컨트롤 유닛(180)을 더 포함할 수 있다. 컨트롤스위치(170)는 차량 운전자가 조작할 수 있도록 조향장치 또는 차량 운전석 전방에 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

컨트롤스위치(170)는 차량 운전자의 조작에 따라 소정의 신호를 발생시킬 수 있으며, 이로 인해 앞서 설명한 제2 광학실드(140a, 140b)의 위치를 변위시켜서 광차단체(142a, 142b)의 위치를 제1 위치 또는 제2 위치로 설정할 수 있다.

이를 위해, 도 18에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 헤드램프는, 회전 중심축(141a, 141b)과 연결되어 제2 광학실드(140a, 140b)를 회전시키는 구동장치(190a, 190b)를 더 포함할 수 있다.

컨트롤스위치(170)에서 발생한 신호는 컨트롤 유닛(180)으로 전달될 수 있으며, 전달된 신호는 구동장치(190a, 190b) 예를 들어 액추에이터 등으로 전달되어 회전력 등이 발생할 수 있으며, 발생한 힘은 제2 광학실드(140a, 140b)로 전달될 수 있다.

컨트롤 유닛(180)은 제1 헤드램프 및 제2 헤드램프를 제어할 수 있으며, 컨트롤 유닛(180)의 제어신호에 의해 제1 음영라인 및/또는 제2 음영라인이 형성 또는 해제될 수 있다.

즉, 도 17에 도시된 바와 같이, 컨트롤 유닛(180)을 통해 좌우측 헤드램프의 광원(110a, 110b) 및 구동장치(190a, 190b)를 제어하는 시그널이 전송되며, 각 시그널에 의해 좌우측 헤드램프의 광원(110a, 110b)의 점멸 또는 조도 등이 제어될 수 있다. 또한, 구동장치(190a, 190b)의 동작유무를 제어하는 시그널이 전송되어, 시그널에 의해 구동장치(190a, 190b)가 작동되어 음영라인을 형성하게 하거나, 음영라인이 형성되지 못하도록 제어될 수도 있다.

위와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 헤드램프에 따르면, 차량 전방으로 조사되는 배광패턴에 차폭에 대응되는 한 쌍의 음영라인을 형성함으로써, 차량 운전자가 한 쌍의 음영라인을 기준으로 하여 협소한 공간에서 자신의 차량을 안전하게 주행 또는 주차할 수 있다.

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.

110: 광원
120: 리플렉터
130: 제1 광학실드
140: 제2 광학실드
150: 렌즈

Claims

제1 광원;
상기 제1 광원으로부터 발생한 빛을 반사시키는 제1 리플렉터;
상기 제1 광원의 전방에 배치되고 빛의 일부를 차단하여 차량의 전방 배광패턴 상에 제1 음영라인을 형성하는 제2 광학실드;
상기 제2 광학실드의 전방에 배치되어 입사된 상기 빛을 전방으로 출사시키는 제1 렌즈;
제2 광원;
상기 제2 광원으로부터 발생한 빛을 반사시키는 제2 리플렉터;
상기 제2 광원의 전방에 배치되고 빛의 일부를 차단하여 차량의 전방 배광패턴 상에 제2 음영 라인을 형성하는 제4 광학 실드; 및
상기 제4 광학실드의 전방에 배치되어 입사된 빛을 전방으로 출사시키는 제2 렌즈를 포함하는, 차량용 헤드램프.
제1항에 있어서,
상기 제2 광학실드의 일부는 상기 제1 렌즈의 초점거리상에 위치하는, 차량용 헤드램프.
제1항에 있어서,
상기 제1 광원의 전방에 배치되어 상기 빛의 다른 일부를 차단하는 제1 광학실드를 더 포함하고,
상기 제2 광학실드는 상기 제1 광학실드의 상부에 위치하는, 차량용 헤드램프.
제1항에 있어서,
상기 제2 광학실드는 상기 빛 중 상기 제1 렌즈의 하반구 영역으로 입사되는 빛의 일부를 차단하는, 차량용 헤드램프.
제1항에 있어서,
상기 제1 광원의 전방에 배치되어 상기 빛의 다른 일부를 차단하는 제1 광학실드를 더 포함하고,
상기 제2 광학실드는 상기 제1 광학실드와 소정 간격만큼 이격되는, 차량용 헤드램프.
제1항에 있어서,
상기 제2 광학실드는,
회전 중심축과, 상기 회전 중심축에서 연장된 형상의 광차단체를 포함하는, 차량용 헤드램프.
제6항에 있어서,
상기 광차단체는 상기 회전 중심축으로부터 수직한 방향으로 연장되는, 차량용 헤드램프.
제6항에 있어서,
상기 광차단체는 상기 제1 음영라인을 형성하기 위한 제1 위치 또는 상기 빛이 입사되지 않는 제2 위치 중 하나로 설정되는, 차량용 헤드램프.
제8항에 있어서,
온오프 설정이 가능한 컨트롤스위치를 더 포함하고,
상기 컨트롤스위치의 조작에 따라 상기 광차단체의 위치가 상기 제1 위치 또는 상기 제2 위치 중 하나로 결정되는, 차량용 헤드램프.
제6항에 있어서,
상기 회전 중심축과 연결되어 상기 제2 광학실드를 회전시키는 구동장치를 더 포함하는, 차량용 헤드램프.
제10항에 있어서,
상기 제1 광원으로 제어신호를 전달하는 컨트롤유닛을 더 포함하고,
상기 컨트롤유닛은 상기 구동장치를 제어하는 구동신호를 전달하는, 차량용 헤드램프.
제1항에 있어서,
상기 제1 음영라인은 상기 차량의 진행방향과 평행한, 차량용 헤드램프.
제1항에 있어서,
상기 제1 음영라인은 상기 차량으로부터 소정 거리 이내에 형성되는, 차량용 헤드램프.
제13항에 있어서,
상기 소정 거리는 25m인, 차량용 헤드램프.
차량 전방에 소정의 배광패턴을 가지는 빛을 조사하는 제1 헤드램프 및 제2 헤드램프를 포함하는 차량용 헤드램프에 있어서,
상기 제1 헤드램프는,
제1 광원;
상기 제1 광원으로부터 발생한 빛을 반사시키는 제1 리플렉터;
상기 제1 광원의 전방에 배치되고 상기 빛의 일부를 차단하여 차량의 전방 배광패턴 상에 차량의 중심 라인을 기준으로 일측 방향에 제1 음영라인을 형성하는 제2 광학실드; 및
입사된 빛을 전방으로 출사시키는 제1 렌즈를 포함하고,
상기 제2 헤드램프는,
제2 광원;
상기 제2 광원으로부터 발생한 빛을 반사시키는 제2 리플렉터;
상기 제2 광원의 전방에 배치되고 상기 빛의 일부를 차단하여 상기 차량의 전방 배광패턴 상에 차량의 중심 라인을 기준으로 타측 방향에 제2 음영라인을 형성하는 제4 광학실드; 및
입사된 빛을 전방으로 출사시키는 제2 렌즈를 더 포함하는, 차량용 헤드램프.
제15항에 있어서,
상기 제1 음영라인과 상기 제2 음영라인 사이의 거리는 상기 차량의 차폭과 동일한, 차량용 헤드램프.
제15항에 있어서,
상기 제1 음영라인과 상기 제2 음영라인은 서로 평행한, 차량용 헤드램프.
제15항에 있어서,
상기 제2 광원의 전방에 배치되어 상기 빛의 다른 일부를 차단하는 제3 광학실드를 더 포함하는, 차량용 헤드램프.