KR101380251B1 - 전조등 구동장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적응형 전조등 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 차량의 주행 중 도로의 차선을 감지하여 코너링할 때 전조등의 불빛을 진행하는 방향으로 자동 조절함으로써 핸들 조작에 의한 신호처리보다 정확도 및 속도를 향상시킬 수 있다.

적응형, 전조등, AFLS, 조향, 곡선로, 광센서, 레이저다이오드, 구동각도

Description

전조등 구동장치 및 그 제어방법{DRIVING APPARATUS OF FRONT LIGHT AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 전조등 구동장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 중 도로의 차선을 감지하여 코너링할 때 전조등의 불빛을 진행하는 방향으로 자동 조절하는 전조등 구동장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 야간 주행시 주행방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 조명기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다.

차량용 램프는 일반적으로 할로겐 램프 또는 고전압방출(HID; High intensity discharge) 등과 같은 광원을 포함한다. 이와 함께 차량용 조명장치는 광원에서 방사되는 광을 전방으로 반사시키기 위하여 반사면에 알루미늄이나 은분과 같은 반사계수가 높은 물질을 증착시켜 코팅한 반사체를 구비한다.

최근에는 주행 환경의 변화에 따라 운전자의 전방 인식 능력을 개선시키고자 하는 노력이 계속됨에 따라 운전자와 상대 운전자의 전방 인식을 개선하고자 하는 시도에 의해 적응형 전조등 장치(AFLS; Adaptive front lighting system)가 도입되었다. 적응형 전조등 장치(AFLS)는 자동차의 운전조건, 도로조건, 환경조건 등에 따라서 전조등 불빛의 폭과 길이를 변경하는 시스템입니다.

예를 들어, 교차로나 산길 등 선회도로를 코너링할 때 전조등의 불빛을 진행하는 방향으로 조절하여 시야확보를 용이하게 할 수 있다. 또한, 반대차선에서 접근하는 자동차의 운전자가 눈이 부시지 않도록 전조등의 밝기를 조절할 수도 있다.

위에서 설명한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

적응형 전조등 장치에서 자동차의 도로조건에 따라 전조등의 불빛 방향을 조절하기 위해서는 핸들의 조작상태를 감지하여 핸들의 조작상태에 따라 전조등의 불빛 방향을 조절하고 있다.

이와 같이 운전자가 직접 핸들을 조작하는 경우에 적응형 전조등 장치가 구동함에 따라 수동적 신호 처리에 의한 속도 및 정확도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 차량의 주행 중 도로의 차선을 감지하여 코너링할 때 전조등의 불빛을 진행하는 방향으로 자 동 조절하는 전조등 구동장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 전조등 구동장치는 도로의 차선을 감지하기 위한 차선감지부; 전조등의 조사방향을 조절하는 구동부; 및 차선감지부를 통해 입력받은 차량과 차선과의 거리를 기반으로 전조등의 구동각도를 산출하여 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 차선감지부는 레이저광원을 발생하여 도로에 조사하는 레이저다이오드; 및 레이저다이오드에서 조사된 레이저광원의 반사광을 측정하는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 차선감지부는 전조등의 외측부나 하부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 전조등 구동장치의 제어방법은 차선감지부를 통해 차선을 감지하는 단계; 감지된 차선의 중심 이동거리를 산출하는 단계; 이동거리를 기반으로 전조등의 구동각도를 산출하는 단계; 및 산출된 구동각도에 따라 전조등을 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 차선을 감지하는 단계는 차선감지부에서 조사된 빛이 차선에 반사되는 반사광의 광량 분포를 분석하여 감지하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 차량의 주행 중 도로의 차선을 감지하여 코너링할 때 전조등의 불빛을 진행하는 방향으로 자동 조절함으로써 핸들 조작에 의한 신호처리보다 정확도 및 속도를 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전조등 구동장치 및 그 제어방법일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치에 의한 차선감지 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치는 차선감지부(10), 구동부(30) 및 제어부(20)를 포함한다.

차선감지부(10)는 도로의 차선(16)을 감지하기 위해 전조등(40)의 외측부나 하부에 설치되며, 레이저광원을 발생하여 도로에 조사하는 레이저다이오드(12) 및 레이저다이오드(12)에서 조사된 레이저광원의 반사광을 측정하는 광센서(14)를 포함한다.

차선감지부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 전조등(40)의 외측부에 장착되어 레이저다이오드에서 레이저를 도로로 조사하면 차선(16)에서 반사되는 반사광원을 광센서를 통해 측정함으로써 차선(16)을 감지하게 된다.

이때 (가)는 직선로에서의 측정상태를 나타내고 있으며, (나)는 곡선로에서의 측정상태를 나타내고 있다.

이와 같이 직선로에서는 차선감지부(10)와 차선(16)간의 거리가 일정하지만 곡선로에서는 차선감지부(10)와 차선(16)간의 거리가 변하면서 반사광의 중심도 굽은 상태에 따라 반사 광량도 줄어들 뿐만 아니라 중심도 이동하게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치의 차선감지부를 통해 차선에 반사된 반사광을 측정한 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프로써 (가)는 직선로에서의 반사광의 측정 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이고, (나)는 곡선로에서의 반사광의 측정 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다.

이와 같이 직선로에서는 레이저다이오드(12)에서 조사된 빛이 중앙센터를 기준으로 양쪽으로 균등하게 분포하고 있으나, 곡선로에 접어들면 곡선의 방향에 따라 레이저다이오드(12)에서 조사된 빛이 곡선의 방향에 따라 중심이 이동하게 된다.

구동부(30)는 쉴드(미도시)나 반사체(미도시)를 구동시키거나 다수의 광원을 사용하는 전조등(40)의 경우 점등위치를 변경하여 전조등(40)의 조사방향을 조절한다.

본 발명에서는 구동부(30)의 구동방식에 대해서는 어느 것을 사용하여도 무 방하며 어느 특정한 방식으로 한정하지는 않는다.

제어부(20)는 차선감지부(10)를 통해 입력받은 차량과 차선(16)과의 이동거리를 기반으로 전조등(40)의 구동각도를 산출하여 구동부(30)를 제어한다.

즉, 레이저다이오드(12)에서 조사된 빛의 반사광이 곡선의 방향에 따라 중심이 이동한 거리를 산출하여 이를 기반으로 전조등(40)의 구동각도를 산출하여 구동부(30)를 제어한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치에 의한 구동각도 산출원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치의 제어방법은 먼저, 차선감지부(10)를 통해 차선을 감지(16)한다(S40).

차선감지부(10)는 도 5의 (가)에 도시된 바와 같이 차량의 측면에 살펴볼 때 도로면으로부터 h의 지상고 높이에 도로면과 Θ₁의 각도로 설치되어 도로면으로 레이저다이오드(12)에서 조사한 빛을 광센서(14)를 통해 반사광을 측정한다. 이때 레이저다이오드(12)와 도로면과의 거리는 l₁이다.

도 5의 (나)는 곡선로에서 차선(16)을 감지한 상태를 평면에서 나타낸 도면으로써 차선감지부(10)와 차선(16)간의 거리가 변하면서 도 3에 도시된 그래프와 같이 반사광의 분포를 살펴볼 때 직선로에서의 중심에서 곡선 방향에 따라 이동하게 된다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 직선로의 광분포 곡선(A)과 곡선로의 광분포 곡선(B)을 살펴볼 때 직선로의 중심에서 l₂의 거리만큼 곡선로의 중심이 이동하게 된다.

이와 같이 차선(16)을 감지한 결과를 통해 중심의 이동거리를 산출한다(S20).

이후 중심의 이동거리를 기반으로 수학식 1을 적용하여 도 5의 (나)에 도시된 바와 같이 차선(16)의 곡선 방향에 해당하는 전조등(40)의 구동각도 Θ₂를 산출한다(S30).

이와 같이 산출된 전조등(40)의 구동각도 Θ₂ 로 전조등(40)을 정확하고 신속하게 구동함으로써 곡선로에서 주행하는 방향과 동일하게 전조등(40)의 빛이 조사되어 전방시야를 확보할 수 있도록 한다(S40).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치를 나타낸 블록구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치에 의한 차선감지 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치의 차선감지부를 통해 차선에 반사된 반사광을 측정한 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전조등 구동장치에 의한 구동각도 산출원리를 설명하기 위한 도면이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 차선감지부 12 : 레이저다이오드

14 : 광센서 16 : 차선

20 : 제어부 30 : 구동부

40 : 전조등

Claims (5)

1. 레이저광원을 발생하여 도로에 조사하는 레이저다이오드;

   상기 레이저다이오드에서 조사된 레이저광원의 차선에서 반사되는 반사광을 측정하는 광센서;

   전조등의 조사방향을 조절하는 구동부; 및

   상기 측정된 반사광의 광량 분포를 분석하여 차선의 곡선 방향에 따라 중심이 이동한 거리를 산출하고, 상기 이동한 거리를 기반으로 차선의 곡선 방향에 해당하는 전조등의 구동각도를 산출하여 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전조등 구동장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 레이저광원을 도로에 조사하여 차선에서 반사되는 반사광을 측정하는 단계;

   상기 측정된 반사광의 광량 분포를 분석하여 차선의 곡선 방향에 따라 중심이 이동한 거리를 산출하는 단계;

   상기 이동한 거리를 기반으로 차선의 곡선 방향에 해당하는 전조등의 구동각도를 산출하는 단계; 및

   상기 산출된 구동각도에 따라 상기 전조등을 구동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전조등 구동장치의 제어방법.
5. 삭제

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