KR101664738B1 - 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치 및 방법 - Google Patents

차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치 및 방법 Download PDF

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안병석
라진호
신직수
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 야간에 HBA 모드상태에서 하이빔 모드로 주행중에 도로시설물 또는 선행 차량에 의해 되반사되는 자기 차량의 불빛에 의해 헤드램프(10)의 빔패턴이 하이빔 모드에서 로우빔 모드로 자동 변환되는 것을 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING BEAM PATTERN OF ILLUMINATOR FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하이빔 모드로 주행시 도로시설물에 의해 되반사되는 자기 차량의 불빛을 상대 차량의 불빛으로 오인하여 로우빔 모드로 변환되는 것을 방지할 수 있는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치 및 방법에 관한 기술이다.
일반적으로, 차량의 헤드램프에서 구현되는 빔패턴은 로우빔(low beam) 모드, 하이빔(high beam) 모드, HBA(High Beam Assist) 모드 등이 있는데, 그중에서 HBA 모드는 상시 하이빔 모드로 동작되다가 카메라 등을 통해 전방 차량이 인식된 경우 즉 하이빔 영역내에 전방 차량이 위치하는 경우 로우빔 모드로 자동으로 변화시켜주는 능동 조명 기술이다.
한편, HBA 모드상태에서 하이빔 모드로 야간 주행중에 자기 차량의 불빛이 도로시설물(표지판, 반사판 등) 또는 선행 차량에 의해 되반사되는 경우가 종종 발생하고, 이럴 경우 차량의 제어기는 대향 차량의 불빛으로 오인하여 헤드램프의 빔패턴을 하이빔 모드에서 로우빔 모드로 자동 변환시키게 되는 바, 이로 인해 소비자는 상품성에 대한 불만을 갖게 되고, 심한 경우 차량의 고장으로 오인하는 단점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 10-2015-0064327호
이에 본 발명은 전술한 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, HBA 모드상태에서 하이빔 모드로 주행중에 도로시설물 또는 선행 차량에 의해 되반사되는 자기 차량의 불빛을 대향 차량의 불빛으로 오인하는 것을 예방할 수 있도록 하고, 이를 통해 헤드램프의 빔패턴이 하이빔 모드에서 로우빔 모드로 자동 변환되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, 상품에 대한 소비자의 만족도 및 신뢰도를 높일 수 있도록 하고 더 나아가 상품성 향상을 도모할 수 있는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치는, 입력정보를 전달받아서 변조정보로 변화시킨 후 변조정보를 빛에너지에 포함시켜서 자기 차량의 외부로 조사하는 발신부; 상기 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신해서 전기에너지로 변환하고 전기에너지에 포함된 변조정보를 복조해서 출력정보로 출력하는 수신부; 및 상기 발신부로 입력정보를 전달하고 상기 수신부로부터 출력정보를 전달받을 수 있게 구성된 것으로 상기 입력정보와 출력정보를 비교해서 발신부에서 조사되는 빛에너지의 빔패턴을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발신부는 제어부에서 전달된 입력정보를 변조정보로 변화시키는 변조기; 및 HBA 모드 구현이 가능하도록 변조정보가 포함된 광원의 빛을 특정의 빔패턴으로 외부로 조사하는 헤드램프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수신부는 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신해서 전기에너지로 변환하는 에너지변환기; 및 상기 에너지변환기를 통해서 변환된 전기에너지로부터 변조정보를 추출해서 복조시킨 후 출력정보로 출력하는 복조기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입력정보는 자차의 고유 식별 정보가 전기신호이고; 상기 변조정보는 외부에서 수신된 정보가 담긴 신호를 변조시킨 변조된 전기신호이며; 상기 제어부는 변조된 전기신호에 자차의 고유 식별 정보가 포함되어 있는지를 판단해서 빔패턴을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지변환기는 포토다이오드와 이미지센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 조명기구의 빔패턴 제어방법은 전기신호로서 입력된 입력정보를 변조기를 통해서 특정된 변조정보로 변화시키는 변조단계; 상기 변조정보가 포함된 헤드램프의 빛이 특정된 빔패턴으로 자기 차량의 외부로 조사되는 조사단계; 상기 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신해서 에너지변환기를 통해 전기에너지로 변환하는 에너지변환단계; 상기 전기에너지에 포함된 변조정보를 추출해서 복조기를 통해 복조시킨 후 출력정보로 출력하는 복조단계; 및 상기 입력정보와 출력정보를 비교해서 자기 차량의 외부로 조사되는 헤드램프의 빔패턴을 제어하는 제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 헤드램프는 HBA 모드 구현이 가능하고, 상기 조사단계에서 변조정보가 포함된 헤드램프의 빛은 하이빔 모드의 빔패턴으로 조사되는 것을 특징으로 한다.
상기 입력정보와 출력정보가 동일한 경우 하이빔 모드의 빔패턴이 지속적으로 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 입력정보와 출력정보가 동일하지 않은 경우 하이빔 모드의 빔패턴이 로우빔 모드의 빔패턴으로 변환되어서 조사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치 및 방법에 의하면, 야간에 HBA 모드상태에서 하이빔 모드로 주행중에 도로시설물 또는 선행 차량에 의해 되반사되는 자기 차량의 불빛을 대향 차량의 불빛으로 오인하는 것을 예방할 수 있게 됨으로써 헤드램프의 빔패턴이 하이빔 모드에서 로우빔 모드로 자동 변환되는 것을 방지할 수 있게 되는 바, 이를 통해 상품에 대한 소비자의 만족도 및 신뢰도를 높일 수 있게 되고, 더 나아가 상품성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조명기구로서 HBA 모드의 구현이 가능한 헤드램프의 쉴드 및 쉴드구동기구의 도면,
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치 및 방법을 설명하기 위한 블록도 및 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 조명기구는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 차량용 헤드램프(10)이고, 상기 헤드램프(10)는 상시 하이빔 모드로 동작되다가 카메라를 통해 전방 차량이 인식된 경우 즉 하이빔 영역내에 전방 차량이 위치하는 경우 로우빔 모드로 자동으로 변화시켜주는 HBA(High Beam Assist) 모드의 구현이 가능한 구성을 갖추고 있다.
즉, 상기 헤드램프(10)는 빛을 조사하는 광원(11), 쉴드하우징(12)에 대해 축회전이 가능한 쉴드(13), 및 상기 쉴드(13)를 구동시켜주는 쉴드구동기구(14)를 포함하고, 상기 쉴드구동기구(14)는 후술하는 제어부에 제어에 의해 구동하는 모터(14a), 및 상기 모터(14a)와 쉴드(13)를 동력전달이 가능하도록 연결하는 기어기구(14b)를 포함하는 구성이다.
상기 쉴드(13)는 방사상으로 돌출된 하이빔 돌기(13a)와 로우빔 돌기(13b)를 구비하고 있어서, 상기 쉴드(13)의 회전에 따라 하이빔 돌기(13a)가 광원(11)의 전방에 위치하면 하이빔 모드의 빔패턴이 구현되고, 로우빔 돌기(13b)가 광원(11)의 전방에 위치하면 로우빔 모드의 빔패턴이 구현된다.
한편, 본 발명에 따른 실시예는 HBA 모드상태에서 하이빔 모드로 주행중에 도로시설물 또는 선행 차량에 의해 되반사되는 자기 차량의 불빛을 대향 차량의 불빛으로 오인하는 것을 예방하고, 이를 통해 헤드램프의 빔패턴이 하이빔 모드에서 로우빔 모드로 자동 변환되는 것을 방지할 수 있도록 하는 기술이다.
즉, 본 발명에 따른 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치는 입력정보(21)를 전달받아서 변조정보(22)로 변화시킨 후 변조정보(22)를 빛에너지에 포함시켜서 자기 차량의 외부로 조사하는 발신부(30); 상기 자기의 차량 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신해서 전기에너지로 변환하고 전기에너지에 포함된 변조정보(22)를 복조해서 출력정보(23)로 출력하는 수신부(40); 및 상기 발신부(30)로 입력정보(21)를 전달하고 상기 수신부(40)로부터 출력정보(23)를 전달받을 수 있게 구성된 것으로 상기 입력정보(21)와 출력정보(23)를 비교해서 발신부(30)에서 조사되는 빛에너지의 빔패턴을 제어하는 제어부(50);를 포함한다.
상기 제어부(50)는 헤드램프(10)를 구성하는 쉴드구동기구(14)의 동작을 제어함으로써 헤드램프(10)에서 조사되는 빛의 빔패턴을 제어하게 되는 바, 보다 상세히 설명하면 제어부(50)가 쉴드구동기구(14)를 구성하는 모터(14a)의 구동을 제어함으로써 하이빔 모드의 빔패턴 구현 및 로우빔 모드의 빔패턴 구현을 제어하게 되는 것이다.
상기 발신부(30)는 제어부(50)에서 전달된 입력정보(21)를 변조정보(22)로 변화시키는 변조기(60); 및 HBA 모드 구현이 가능하도록 광원(11)과 쉴드(13) 및 쉴드구동기구(14)를 구비함과 더불어 변조정보(22)가 포함된 광원의 빛을 특정의 빔패턴으로 외부로 조사하는 헤드램프(10);를 포함한다.
상기 수신부(40)는 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신해서 전기에너지로 변환하는 에너지변환기(70); 및 상기 에너지변환기(70)를 통해서 변환된 전기에너지로부터 변조정보(22)를 추출해서 복조시킨 후 출력정보(23)로 출력하는 복조기(80);를 포함한다.
한편, 상기 입력정보(21)는 제어부(50)의 제어에 의해 발생되는 자차의 고유 식별 정보가 전기신호로서, 상기 변조기(60)로 출력된 입력정보(21)는 제어부(50)에 저장된다.
상기 변조정보(22)는 외부에서 수신된 정보가 담긴 신호를 변조시킨 변조된 전기신호가 되며, 상기 제어부(59)는 변조된 전기신호에 자차의 고유 식별 정보가 포함되어 있는지를 판단해서 빔패턴을 제어하게 된다.
상기 에너지변환기(70)는 포토다이오드(71)와 이미지센서(72) 중 어느 하나가 될 수 있고, 또는 빛에너지를 전기에너지로 변환할 수 있다면 다른 기기도 사용할 수도 있다.
그리고, 본 발명에 따른 차량용 조명기구의 빔패턴 제어방법은 전기신호로서 입력된 입력정보(21)를 변조기(60)를 통해서 특정된 변조정보(22)로 변화시키는 변조단계; 상기 변조정보(22)가 포함된 헤드램프(10)의 빛이 특정된 빔패턴으로 자기 차량의 외부로 조사되는 조사단계; 상기 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신해서 에너지변환기(70)를 통해 전기에너지로 변환하는 에너지변환단계; 상기 전기에너지에 포함된 변조정보(22)를 추출해서 복조기(80)를 통해 복조시킨 후 출력정보(23)로 출력하는 복조단계; 및 상기 입력정보(21)와 출력정보(23)를 비교해서 자기 차량의 외부로 조사되는 헤드램프(10)의 빔패턴을 제어하는 제어단계;를 포함한다.
여기서, 상기 헤드램프(10)는 HBA 모드 구현이 가능한 램프이고, 상기 조사단계에서 변조정보(22)가 포함된 헤드램프(10)의 빛은 하이빔 모드의 빔패턴으로 조사되는 것을 특징으로 하는 바, 즉 HBA 모드 상황에서는 상기 하이빔 모드의 빔패턴으로 차량의 외부로 조사되는 것을 기본으로 한다.
한편, 상기 제어단계에서 입력정보(21)와 출력정보(23)가 동일한 경우에는 하이빔 모드의 빔패턴이 지속적으로 유지되도록 제어하게 되고, 입력정보(21)와 출력정보(23)가 동일하지 않은 경우에는 하이빔 모드의 빔패턴이 로우빔 모드의 빔패턴으로 변환되어서 조사되도록 제어하게 된다.
이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.
운전자의 조작에 의해 차량의 헤드램프(10)가 온(ON)상태가 되면, 제어부(50)는 자차의 고유 식별 정보가 담긴 전기신호의 입력정보(21)를 변조기(60)로 전달하게 된다.
상기 변조기(60)는 제어부(50)를 통해서 전달된 입력정보(21)를 변조시킨 후 변조된 변조정보(22)를 헤드램프(10)로 출력하게 되고, 상기 헤드램프(10)는 변조정보(22)가 포함된 빔패턴을 차량 외부로 조사하게 된다.
따라서, 차량이 시동 온(ON) 상태이고(단계 S1), HBA 모드상태에서 하이빔 모드로 주행중인 상황이면(단계 S2), 제어부(50)는 자기 차량의 헤드램프(10)에서 외부로 조사된 빛에너지에 포함된 입력정보(21)와 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지에 포함된 출력정보(23)를 실시간으로 지속적으로 비교하게 된다.(단계 S3)
상기 출력정보(23)는 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신부(40)를 통해 수신한 후 에너지변환기(70)를 통해서 전기에너지로 변환키고, 상기 전기에너지에 포함된 변조정보(22)를 추출하고, 추출된 변조정보(22)를 복조기(80)를 통해서 복조시킨 후 출력한 정보가 된다.
상기 제어부(50)에 의해 입력정보(21)와 출력정보(23)가 동일한 것으로 판단되면 상기 제어부(50)는 쉴드구동기구(14)를 구성하는 모터(14a)의 구동을 제어해서 하이빔 모드의 빔패턴이 지속적으로 유지되도록 제어하게 되고(단계 S4), 반대로 입력정보(21)와 출력정보(23)가 동일하지 않은 것으로 판단하게 되면 모터(14a)의 구동을 제어해서 하이빔 모드의 빔패턴이 로우빔 모드의 빔패턴으로 변환되어서 조사되도록 제어하게 된다.(단계 S5)
따라서, 본 발명에 따른 실시예는 야간에 HBA 모드상태에서 하이빔 모드로 주행중에 도로시설물 또는 선행 차량에 의해 되반사되는 자기 차량의 불빛을 대향 차량의 불빛으로 오인하는 것을 예방할 수 있어서 헤드램프(10)의 빔패턴이 하이빔 모드에서 로우빔 모드로 자동 변환되는 것을 방지할 수 있게 되는 바, 이를 통해 상품에 대한 소비자의 만족도 및 신뢰도를 높일 수 있게 되고, 더 나아가 상품성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 - 헤드램프 21 - 입력정보
22 - 변조정보 23 - 출력정보
30 - 발신부 40 - 수신부
50 - 제어부 60 - 변조기
70 - 에너지변환기 80 - 복조기

Claims (9)

  1. 입력정보를 전달받아서 변조정보로 변화시킨 후 변조정보를 빛에너지에 포함시켜서 자기 차량의 외부로 조사하는 발신부;
    상기 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신해서 전기에너지로 변환하고 전기에너지에 포함된 변조정보를 복조해서 출력정보로 출력하는 수신부; 및
    상기 발신부로 입력정보를 전달하고 상기 수신부로부터 출력정보를 전달받을 수 있게 구성된 것으로 상기 입력정보와 출력정보를 비교해서 발신부에서 조사되는 빛에너지의 빔패턴을 제어하는 제어부;를 포함하는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발신부는 제어부에서 전달된 입력정보를 변조정보로 변화시키는 변조기; 및
    HBA 모드 구현이 가능하도록 변조정보가 포함된 광원의 빛을 특정의 빔패턴으로 외부로 조사하는 헤드램프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수신부는 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신해서 전기에너지로 변환하는 에너지변환기; 및
    상기 에너지변환기를 통해서 변환된 전기에너지로부터 변조정보를 추출해서 복조시킨 후 출력정보로 출력하는 복조기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력정보는 자차의 고유 식별 정보가 전기신호이고;
    상기 변조정보는 외부에서 수신된 정보가 담긴 신호를 변조시킨 변조된 전기신호이며;
    상기 제어부는 변조된 전기신호에 자차의 고유 식별 정보가 포함되어 있는지를 판단해서 빔패턴을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 에너지변환기는 포토다이오드와 이미지센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어장치.
  6. 전기신호로서 입력된 입력정보를 변조기를 통해서 특정된 변조정보로 변화시키는 변조단계;
    상기 변조정보가 포함된 헤드램프의 빛이 특정된 빔패턴으로 자기 차량의 외부로 조사되는 조사단계;
    상기 자기 차량의 외부에서 자기 차량으로 유입되는 빛에너지를 수신해서 에너지변환기를 통해 전기에너지로 변환하는 에너지변환단계;
    상기 전기에너지에 포함된 변조정보를 추출해서 복조기를 통해 복조시킨 후 출력정보로 출력하는 복조단계; 및
    상기 입력정보와 출력정보를 비교해서 자기 차량의 외부로 조사되는 헤드램프의 빔패턴을 제어하는 제어단계;를 포함하는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 헤드램프는 HBA 모드 구현이 가능하고,
    상기 조사단계에서 변조정보가 포함된 헤드램프의 빛은 하이빔 모드의 빔패턴으로 조사되는 것을 특징으로 하는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 입력정보와 출력정보가 동일한 경우 하이빔 모드의 빔패턴이 지속적으로 유지되는 것을 특징으로 하는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 입력정보와 출력정보가 동일하지 않은 경우 하이빔 모드의 빔패턴이 로우빔 모드의 빔패턴으로 변환되어서 조사되는 것을 특징으로 하는 차량용 조명기구의 빔패턴 제어방법.
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KR20150064327A (ko) 2013-12-03 2015-06-11 현대모비스 주식회사 차량의 hba 제어시스템 및 제어방법

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