KR102060321B1 - 헤드램프 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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허수영
박병학
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주식회사 성우하이텍
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Abstract

헤드램프 제어 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 제어 시스템은, 차량의 전방에 레이저를 조사한 후 주행도로에 반사된 레이저 반사신호를 측정하는 라이다 센서부, 인가되는 제어신호에 따른 액추에이터를 구동하여 헤드램프의 각도를 조절하는 헤드램프 각도 조절부, 차량의 직진 시 상기 라이다 센서부에서 조사되는 레이저 중심선과 헤드램프의 조사 각도가 일치하도록 설정정보를 저장하는 저장부 및 상기 레이저 반사신호에 기초한 상기 주행도로에 존재하는 곡선도로의 횡방향 곡률 및 종방향 경사도를 계산하여 헤드램프의 조사 각도 조절량을 산출하고 상기 조절량에 따른 제어신호를 상기 헤드램프 각도 조절부로 인가하는 제어부를 포함한다.

Description

헤드램프 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING HEADLAMP}
본 발명은 헤드램프 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로의 곡률 및 경사도에 따라 차량의 헤드램프 조사 각도를 조절하는 헤드램프 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 야간 주행 중에는 헤드램프를 전방에 조사하여 운전자의 시야를 확보하고 있다.
그러나, 차량이 야간에 횡방향 곡률을 가지는 곡선도로를 주행 시 헤드램프의 조사방향이 전방으로만 고정된 경우 횡방향에 대한 시야가 제한되는 문제가 존재하였다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 종래에는 곡선도로에서 차량의 헤드램프 각도를 조절하는 방식이 제안되어 있다. 예컨대, 특허문헌 한국공개특허 제1998-084626호(이하, 종래기술이라 명명함)에는 자동차의 각도 조절 장치 및 그 제어방법이 제안되어 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술의 차량의 헤드램프 각도 조절 방법이 적용된 주행상황을 나타낸다.
첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 종래기술의 각도 조절 장치는 자동차의 조타 각도 및 주행 경사 각도를 감지하고, 감지된 신호와 일치되는 방향으로 의 각도를 조절하여 운전자의 시야를 확보하고 있다.
그러나, 종래기술에 따르면 핸들의 조타 각도 및 차체의 경사 각도의 변화가 선행되어야만 헤드램프의 조사 각도가 변경되므로 주행도로상에 있는 곡선도로의 곡률 변화에 후행적으로 대응할 수 밖에 없는 단점이 있다.
즉, 도 1에서와 같이 차량이 곡선도로 직입 직전 또는 진입된 후라도 조타 각도 및 경사 각도의 변화가 없으면 여전히 전방으로만 헤드램프를 조사할 수 밖에 없어 횡방향 시야확보가 어려우며, 도 2와 같이 조타각도 및 경사 각도의 변화가 선행된 이후에나 후행적으로 헤드램프의 각도가 조절되는 단점이 있다.
따라서, 차량의 곡선도로 진입 초기에 운전자의 횡방향 시야를 확보하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 차량이 좌우측으로 곡률이 연속되는 굴곡로를 주행하는 경우 운전자는 도로의 연속된 곡률변화를 미리 시각적으로 확인한 후 조타 각도를 전환하게 된다. 그러나, 종래기술은 조타 각도에 후행적으로만 대응할 수 밖에 없기 때문에 일측 곡률방향을 비추고 있는 상황에서는 타측 곡률방향의 시야확보가 어렵고 헤드램프 전환 시점이 늦어져 오히려 큰 사고를 유발할 수 있는 문제점이 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
특허문헌 1 : 한국공개특허 제1998-084626호 (1998.12.05. 공개)
본 발명의 실시 예는 차량의 라이다 센서를 통해 주행도로의 횡방향 곡률과 종방향 경사를 측정하고 측정된 정보를 취합하여 헤드램프의 조사 각도를 조절하는 헤드램프 제어 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 헤드램프 제어 시스템은, 차량의 전방에 레이저를 조사한 후 주행도로에 반사된 레이저 반사신호를 측정하는 라이다 센서부; 인가되는 제어신호에 따른 액추에이터를 구동하여 헤드램프의 각도를 조절하는 헤드램프 각도 조절부; 차량의 직진 시 상기 라이다 센서부에서 조사되는 레이저 중심선과 헤드램프의 조사 각도가 일치하도록 설정정보를 저장하는 저장부; 및 상기 레이저 반사신호에 기초한 상기 주행도로에 존재하는 곡선도로의 횡방향 곡률 및 종방향 경사도를 계산하여 헤드램프의 조사 각도 조절량을 산출하고 상기 조절량에 따른 제어신호를 상기 헤드램프 각도 조절부로 인가하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 레이저 반사신호는 전경이 횡방향과 종방향의 복수의 픽셀로 분할된 상태에서의 상기 주행도로에 의해 반사된 픽셀 별 거리정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 액추에이터는 상기 헤드램프의 좌우 횡방향 각도를 조절하는 제1 모터와 상하 종방향 각도를 조절하는 제2 모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤드램프 각도 조절부는 상기 액추에이터를 통해 차량의 좌측 헤드램프의 각도를 조절하는 제1 각도 조절 모듈; 및 우측 헤드램프의 각도를 조절하는 제2 각도 조절 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 각도 조절 모듈 및 제2 각도 조절 모듈은 동일한 각도로 조절되거나 각각 인가되는 제어신호에 따라 서로 다른 독립된 각도로 조절될 수 있다.
상기 제어부는 측정된 상기 레이저 반사신호를 분석하여 주행도로에 횡방향 곡률이 존재하는지 파악하고, 레이저 중심각도를 기준으로 상기 횡방향 곡률에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 차량의 헤드램프 조사방향과 상기 라이다 센서부의 레이저 중심이 일치된 상태에서 직선구간을 주행 시 감지되는 횡방향 픽셀 레이저 반사신호가 감소되는 경우 차량이 좌측방향의 횡방향 곡률 진입시점에 근접하는 것을 예측할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 횡방향 픽셀 레이저 반사신호가 순차적으로 추가 감지되는 것으로 주행도로에 좌측 혹은 우측으로의 횡방향 곡률이 존재하는 것을 인식하고, 인식된 상기 횡방향 곡률에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 횡방향 곡률과 일치하는 횡방향 픽셀 레이저 반사신호를 연결하여 헤드램프의 횡방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 레이저 반사신호를 분석하여 주행도로 상에 종방향 경사도가 존재하는지 파악하고, 상기 레이저 중심각도를 기준으로 상기 종방향 경사도에 따른 헤드램프의 종방향 조사 각도를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 차량의 헤드램프 조사방향과 상기 라이다 센서부의 레이저 중심이 일치된 상태에서 직선구간을 주행 시 감지되는 종방향 픽셀 레이저 반사신호가 감소되는 경우 차량이 종방향 하강경사도 진입시점에 근접하는 것을 예측할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 직선구간을 주행 시 종방향 픽셀 레이저 반사신호가 추가로 감지되는 경우 차량이 종방향 상승경사도 진입시점에 근접하는 것을 예측할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 종방향 경사도와 일치하는 종방향 픽셀 레이저 반사신호를 연결하여 헤드램프의 종방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 차량의 GPS기반 도로 맵을 참조하여 전방에 복수의 횡방향 곡률이 연속된 굴곡로가 존재하는 것으로 파악된 경우 좌우의 헤드램프를 서로 다른 독립적인 각도로 조절하되, 차량이 상기 굴곡로의 횡방향 곡률에 진입 시 해당 곡률 방향에 위치한 헤드램프의 조사 각도에 비해 상기 곡률 방향 반대편에 위치한 헤드램프의 조사 각도를 작게 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 라이다를 이용한 차량의 헤드램프 제어 시스템의 주행도로 인식에 따른 헤드램프 제어 방법은, a) 라이다 센서부를 통해 차량의 전방에 레이저를 조사한 후 주행도로에 반사된 레이저 반사신호를 측정하는 단계; b) 상기 레이저 반사신호를 분석하여 레이저 중심각도를 기준으로 횡방향 곡률 인식에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산하는 단계; c) 상기 레이저 중심각도를 기준으로 종방향 경사도 인식에 따른 헤드램프의 종방향 조사 각도를 계산하는 단계; 및 d) 상기 횡방향 조사 각도와 종방향 조사 각도를 취합한 제어신호를 헤드램프 각도 조절부로 인가하여 주행도로의 곡률 및 경사도에 따른 헤드램프의 조사 각도를 조절하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 주행도로에 의해 반사된 횡방향 픽셀 별 및 종방향 픽셀 별 거리정보를 포함하는 상기 레이저 반사신호의 전체 해상도에서 상기 횡방향 픽셀의 각 열에 대한 종방향 좌표의 평균값을 계산하는 단계; 상기 종방향 좌표의 평균값에 해당되는 횡방향 좌표값을 계산하는 단계; 및 복수의 횡방향 픽셀에 대한 좌표를 산출하여, 주행 시간에 따른 횡방향 좌표패턴을 추적하여 상기 횡방향 곡률을 인식하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 복수의 횡방향 픽셀에 대한 좌표를 연결하여 헤드램프 횡방향 조사각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출하는 단계; 및 상기 직선 방정식에서 헤드램프 횡방향 조사각도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 레이저 반사신호의 전체 해상도에서 종방향 픽셀의 각 행에 대한 횡방향 좌표 평균값을 계산하는 단계; 상기 횡방향 좌표 평균값에 해당되는 종방향 좌표값을 계산하는 단계; 및 복수의 종방향 픽셀에 대한 좌표를 산출하고, 주행 시간에 따른 종방향 좌표패턴을 추적하여 상기 종방향 곡률을 인식하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 복수의 종방향 픽셀에 대한 좌표를 연결하여 헤드램프 종방향 조사각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출하는 단계; 및 상기 직선 방정식에서 헤드램프 종방향 조사각도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 d) 단계는, GPS기반 도로 맵을 참조하여 차량의 전방에 복수의 횡방향 곡률이 연속된 굴곡로가 존재하는 것으로 파악된 경우 좌우의 헤드램프를 서로 다른 독립적인 각도로 조절하되, 차량이 상기 굴곡로의 횡방향 곡률에 진입 시 해당 곡률 방향에 위치한 헤드램프의 조사 각도에 비해 상기 곡률 방향 반대편에 위치한 헤드램프의 조사 각도를 작게 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 차량의 라이다를 통해 전방 주행도로의 곡률을 파악하여 헤드램프의 횡방향 및 종방향 각도를 조절함으로써 곡선구간 및 경사구간 진입시의 운전자 시야를 확보할 수 있다.
또한, 라이다를 통해 주행도로의 곡선구간 및 경사구간을 미리 파악하여 헤드램프의 조사 각도를 선제적으로 조절하여 운전자의 주행도로 변화에 대한 시야확보 후 후행적인 스티어일휠 조작이 이루어지도록 함으로써 야간주행 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술의 차량의 헤드램프 각도 조절 방법이 적용된 주행상황을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 센서부를 이용한 헤드램프 제어 상태를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 센서부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 차량이 횡방향 우측곡률을 가지는 주행도로를 주행시 시간에 따른 주행상태를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산하는 하는 방법을 구체화한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 도 11의 곡률구간 진입 시점에서의 레이저 반사신호의 전체 해상도를 나타낸다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 횡방향 좌표값(xi) 계산방법을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 횡방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 도출하는 방법을 나타낸다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 차량이 횡방향 좌측곡률을 가지는 주행도로를 주행시 시간에 따른 주행상태를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 횡방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 도출하는 방법을 나타낸다.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 차량이 종방향 하강경사를 가지는 주행도로를 주행시 시간에 따른 주행상태를 나타낸다.
도 25 내지 27은 본 발명의 실시 예에 따른 차량이 종방향 상승경사를 가지는 주행도로를 주행시 시간에 따른 주행상태를 나타낸다.
도 28은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프의 종방향 조사 각도를 계산하는 하는 방법을 구체화한 흐름도이다.
도 29는 본 발명의 실시 예에 따른 도 27의 곡률구간 진입 시점에서의 레이저 반사신호의 전체 해상도를 나타낸다.
도 30은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 횡방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 도출하는 방법을 나타낸다.
도 31 및 도 32는 본 발명의 추가 실시 예에 따른 굴곡로에서의 헤드램프 제어 방법을 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 제어 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 센서부를 이용한 헤드램프 제어 상태를 나타낸 개념도이다.
첨부된 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 제어 시스템(10)은 라이다 센서부(Light Detection And Ranging: LiDAR, 11), 헤드램프 각도 조절부(12), 저장부(13) 및 제어부(14)를 포함한다.
라이다 센서부(11)는 차량의 전방에 레이저를 조사한 후 반사신호를 수신하여 주행도로를 인식하고 그 거리를 측정한다. 상기 레이저 반사신호는 차량 전방의 전경이 횡방향과 종방향의 복수의 픽셀로 분할된 상태에서의 주행도로에 의해 반사된 픽셀 별 거리정보를 포함하
라이다 센서부(11)는 전자기파를 이용하여 전방 물체의 거리를 측정하는 점에서 레이더(Radar)와 일부 유사하지만, 주행도로의 물리적 특성을 확인하기 위해 전자기파 대신 파장이 짧은 레이저를 사용하는 점에서 다르다. 즉, 일반적인 레이저 센서로는 주행도로의 인식이 어려운 반면, 라이다 센서부(11)는 파장이 짧은 레이저를 활용한 3D 맵핑 기능을 통해 레이더에 비해 측정 정밀도와 공간 해상도가 증가하여 차량으로부터 주행도로의 형태를 빠르고 입체적으로 파악할 수 있는 장점이 있다. 여기서, 상기 주행도로를 인식한다는 것은 운전자가 시각적으로 주행도로의 곡률을 인식하는 것과 같이 레이저 반사신호를 통해 주행도로의 경계, 차선, 곡률 정도, 표지판 및 신호등 등을 인식하는 것을 의미를 갖는다.
헤드램프 각도 조절부(12)는 인가되는 제어신호에 따라 차량의 헤드램프의 각도를 조절하는 액추에이터로 구성되며, 상기 액추에이터는 해당 헤드램프의 좌/우 횡방향 각도를 조절하는 제1 모터와 상/하 종방향 각도를 조절하는 제2 모터를 포함 할 수 있다. 다만, 상기 액추에이터 구성은 이에 한정되지 않고 공지된 다양한 기술을 활용할 수 있다.
또한, 헤드램프 각도 조절부(12)는 좌측 헤드램프의 각도를 조절하는 제1 각도 조절 모듈(12a) 및 우측 헤드램프의 각도를 조절하는 제2 각도 조절 모듈(12b)을 포함한다.
제1 각도 조절 모듈(12a) 및 제2 각도 조절 모듈(12b)은 동일한 각도로 조절되거나 필요에 따라 서로 다른 독립된 각도로 조절될 수 있다.
저장부(13)는 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 센서부(11)를 이용하여 헤드램프의 각도를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하고, 그 제어에 따라 생성되는 정보를 저장한다.
저장부(13)는 차량의 직진 시 라이다 센서부(11)에서 조사되는 레이저 중심선과 헤드램프의 조사 각도가 일치하도록 설정정보를 저장한다.
또한, 저장부(13)는 GPS 기반 차량의 위치로부터 연속 굴곡로를 검출하기 위한 도로 맵(MAP)을 포함할 수 있다.
제어부(14)는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 제어 시스템(10)의 전반적인 동작을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)로 구성된다.
제어부(14)는 라이다 센서부(11)에서 측정된 레이저 반사신호를 이용하여 주행도로 상에 존재하는 곡선도로의 횡방향 곡률 및 종방향 경사도를 계산하여 헤드램프의 조사 각도 조절량을 산출한다. 그리고, 상기 조절량에 따른 제어 신호를 헤드램프 각도 조절부(12)로 전달하여 헤드램프의 횡방향 각도 및 종방향 각도 중 적어도 하나를 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 차량이 야간주행 중 헤드램프가 작동된 상태를 가정하여 설명한다.
제어부(14)는 라이다 센서부(11)를 통해 전방에 레이저를 조사하고 주행도로의 레이저 반사신호를 측정한다(S1).
제어부(14)는 측정된 레이저 반사신호를 분석하여 주행도로에 횡방향 곡률이 존재하는 것을 파악하고(S2), 레이저 중심각도(0도)를 기준으로 상기 횡방향 곡률에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산한다(S3). 이 때, 제어부(14)는 주행도로상에 횡방향 곡률이 좌측 또는 우측으로 존재하는 것이 파악되면, 레이저 중심각도(0도)를 기준으로 좌측(-) 또는 우측(+)으로 횡방향 곡률이 존재하는 만큼의 헤드램프의 조사 각도 조절량을 계산할 수 있다.
또한, 제어부(14)는 측정된 레이저 반사신호를 분석하여 주행도로 상에 종방향 경사도가 존재하는 것을 파악하고(S4), 레이저 중심각도(0도)를 기준으로 상기 종방향 경사도에 따른 헤드램프의 종방향 조사 각도를 계산한다(S5). 이 때, 제어부(14)는 주행도로의 종방향 경사도가 하측(강판로) 또는 상측(등판로)으로 존재하는 것이 파악되면, 레이저 중심각도(0도)를 기준으로 하강(-) 또는 상승(+)으로의 헤드램프 조사 각도 조절량을 계산할 수 있다.
제어부(14)는 상기 헤드램프의 횡방향 조사 각도와 종방향 조사 각도를 취합하여 헤드램프의 각도 조절을 위한 제어신호를 생성한다(S6).
제어부(14)는 상기 헤드램프의 각도 조절을 위한 제어신호를 헤드램프 각도 조절부(12)로 인가하여 주행도로의 곡률 및 경사도에 따른 헤드램프의 조사 각도를 조절한다(S7).
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 센서부(11)는 차량의 전방을 기준으로 복수의 횡방향 픽셀영역과 복수의 종방향 픽셀영역을 포함하는 전체 해상도의 레이저 반사신호를 측정한다.
예컨대, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 센서부를 설명하기 위한 개념도이다.
첨부된 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 센서부에서 측정되는 차량 전방 해상도의 예시를 보여준다.
상기 예시에 따르면, 라이다 센서부(11)는 횡방방향으로 8개의 픽셀, 종방향으로 6개의 픽셀으로 구성되어, 차량의 전방방향 전경을 기준으로 보면 종/횡방향으로 총 48 픽셀의 해상도를 가질 수 있다. 이하, 설명에 있어서 편의상 라이다 센서부(11)가 상기한 종/횡방향으로 총 48 픽셀의 해상도를 가지는 것을 가정하여 설명하겠으나, 상기 해상도는 본 발명의 하나의 예시일 뿐이며 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 7(A)는 상기 도 7을 기준으로 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 센서부(11)에서 측정되는 횡방향 픽셀영역을 나타낸 것이며, 도 7(B)는 종방향 픽셀영역을 구분하여 나타낸 것이다.
한편, 도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 차량이 횡방향 우측곡률을 가지는 주행도로를 주행 시 시간에 따른 주행상태를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 차량이 주행도로의 직선구간을 주행하는 경우 7, 8번의 레이저 반사신호(Laser reflection signal, LR)가 감지된다. 이 경우에는 헤드램프의 조사 각도(조사방향)은 차량의 주행방향에 따른 레이저 중심과 일치된다.
도 9를 참조하면, 차량이 주행도로의 직선구간에서 횡방향 우측곡률 구간으로 근접함에 따라 레이저 반사신호(LR)가 감소되는 상태를 나타낸다. 예컨대, 도 8에서의 7번 레이저 반사신호는 사라지며 8번 레이저 반사신호만이 남게 된다.
도 10을 참조하면, 차량이 주행도로의 횡방향 우측곡률 구간으로 좀 더 근접하면, 상기 도 8 및 도 9에서 감지된 7, 8번 레이저 반사신호(LR)가 사라지며 대신 1~4번의 레이저 반사신호(LR)가 감지된다. 여기서, 1~4번의 레이저 반사신호(LR)가 우측방향으로 순차적으로 감지되는 것으로 도로에 횡방향 우측곡률이 존재하는 것을 예측할 수 있다.
도 11을 참조하면, 차량의 전면부가 주행도로의 횡방향 우측곡률 구간 진입직전에 있거나 진입하는 경우 주행도로의 횡방향 곡률과 일치하는 1~8번의 레이저 반사신호(LR)가 감지된다.
이때, 제어부(14)는 상기 1~8번의 레이저 반사신호(LR)를 토대로 주행도로에 횡방향 우측곡률이 존재하는 것으로 최종 인식한다. 그리고, 인식된 상기 횡방향 우측곡률에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산하고, 헤드램프 각도 조절부(12)를 통해 헤드램프의 조사 각도를 우측으로 제어할 수 있다.
이로써, 종래 기술과 달리 핸들의 조타 각도 변경이 선행되지 않은 직진상태에서도 미리 주행 도로의 횡방향 곡률을 파악하여 그에 상응하는 헤드램프의 조사 각도를 제어할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 도 5의 S2~S3 단계에 해당되는 주행도로의 횡방향 곡률에 상응하는 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산하는 하는 방법을 구체적으로 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산하는 하는 방법을 구체화한 흐름도이다.
첨부된 도 12를 참조하면, 제어부(14)는 상기 횡방향 곡률을 파악하기 위하여 레이저 반사신호의 횡방향 픽셀 1~8번의 좌표(x, y)를 계산한다.
제어부(14)는 라이다 센서부(11)에서 측정된 레이저 반사신호의 전체 해상도에서 횡방향 픽셀의 각 열에 대한 종방향 좌표의 평균값(yj)을 계산한다(S21).
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 도 11의 곡률구간 진입 시점에서의 레이저 반사신호의 전체 해상도를 나타낸다.
첨부된 도 13을 참조하면, 상기 횡방향 픽셀 1~8번 레이저 반사신호(LR) 각각에 대한 종방향 좌표의 평균값 yj(j: 1~8)는 다음의 수학식1로 계산된다.
Figure 112018073553815-pat00001
여기서, 상기 k와 n은 레이저 반사신호(LR)가 감지되는 종방향 구간으로, 예컨대, 도 13의 해상도에 있어서 각각의 종방향(y축) 픽셀 좌표를 구하기 위한 종방향 픽셀 구간은 k = 2, n = 6 이 된다.
제어부(14)는 종방향 좌표의 평균값(yj)에 해당되는 횡방향 좌표값(xi)을 계산한다(S22).
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 횡방향 좌표값(xi) 계산방법을 나타낸다.
먼저, 첨부된 도 14를 참조하면, 상기 도 13에 도시된 공식에 의해 횡방향 픽셀 1번 반사신호에 대한 제1 종방향 좌표 평균값(y1)이 계산되면 θ1(횡방향 픽셀 1번 조사 각도)은 라이다 센서의 광학설계에 의해 밀 설정된 값이므로 아래의 수식에 의해 제1 횡방향 좌표값(x1)을 계산된다.
Figure 112018073553815-pat00002
또한, 도 15에서의 횡방향 픽셀 2번 반사신호에 대한 제2 횡방향 좌표값(x2)도 상기 도 14와 유사한 유사한 방식으로 계산되며, 마찬가지로 나머지 횡방향 픽셀 3~8번 반사신호에 대해서도 x, y좌표가 계산될 수 있다.
제어부(14)는 위 과정으로 레이저 반사신호에 대한 횡방향 픽셀 1~8번의 좌표(xj, yj)가 산출되면, 차량 주행경로의 시간에 따른 횡방향 좌표패턴을 추적하고(S23), 이를 토대로 곡선도로의 횡방향 곡률에 해당하는 패턴인지 여부를 판단한다.
이 때, 제어부(14)는 횡방향 픽셀 1~8번의 좌표(xj, yj)를 연결하여 헤드램프 횡방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출한다(S24).
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 횡방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 도출하는 방법을 나타낸다.
첨부된 도 16을 참조하면, 상기 도 11의 주행도로의 횡방향 곡률에 의한 레이저 반사신호(LR) 부분을 확대한 것을 보여준다.
제어부(14)는 곡선도로의 횡방향 곡률에 해당하는 패턴일 경우에 횡방향 픽셀 1~8번의 레이저 반사신호(LR)를 연결하여 직선을 형성하고, 이때 y = ax + b에 대한 직선 방정식은 회귀분석을 통해 의해 구할 수 있다.
제어부(14)는 상기 직선 방정식에서 헤드램프 횡방향 조사 각도(θ)를 산출한다(S25).
예컨대, 상기 직선 방정식의 기울기 a가 산출되면 헤드램프의 횡방향 조사 각도 θ는 다음의 수학식 3에 의해 도출될 수 있다.
Figure 112018073553815-pat00003
한편, 도 17 내지 도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 차량이 횡방향 좌측곡률을 가지는 주행도로를 주행시 시간에 따른 주행상태를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 차량이 주행도로의 직선구간을 주행하는 경우 횡방향 픽셀 7, 8번의 레이저 반사신호(LR)가 감지된다. 이 경우에는 헤드램프의 조사 각도(조사방향)은 차량의 주행방향에 따른 레이저 중심과 일치된다.
도 18을 참조하면, 차량이 주행도로의 직선구간에서 횡방향 좌측곡률 구간으로 근접함에 따라 5, 6번 레이저 반사신호(LR)가 추가로 감지된 상태를 나타낸다.
도 19를 참조하면, 차량이 주행도로의 횡방향 좌측곡률 구간으로 좀 더 근접하면, 3, 4번의 레이저 반사신호(LR)가 추가로 더 감지된다. 여기서, 3, 4번의 레이저 반사신호(LR)가 순차적으로 감지되는 것으로 도로에 횡방향 곡률이 좌측방향으로 존재하는 것을 예측할 수 있다.
도 20을 참조하면, 차량의 전면부가 주행도로의 횡방향 우측곡률 구간 진입직전에 있거나 진입하는 경우 1, 2번의 레이저 반사신호(LR)가 추가로 더 감지되어, 주행도로의 횡방향 좌측곡률과 일치하는 총8개의 레이저 반사신호(LR)가 감지된다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 횡방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 도출하는 방법을 나타낸다.
첨부된 도 21을 참조하면, 상기 도 20의 주행도로의 횡방향 곡률에 의한 레이저 반사신호(LR) 부분을 확대한 것으로 상기 도 16과 유사하게 방향만 다르므로 중복된 설명을 생략한다.
이를 통해, 제어부(14)는 상기 1~8번의 레이저 반사신호(LR)를 토대로 주행도로의 상기 횡방향 좌측곡률이 존재하는 것으로 최종 인식한다. 그리고, 인식된 상기 횡방향 좌측곡률에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산하고, 헤드램프 각도 조절부(12)를 통해 헤드램프의 조사 각도를 좌측으로 제어할 수 있다.
한편, 도 22 내지 도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 차량이 종방향 하강경사도를 가지는 주행도로를 주행 시 시간에 따른 주행상태를 나타낸다.
도 22를 참조하면, 차량이 곡선도로의 직선구간을 주행하는 경우 종방향 픽셀 5, 6번의 레이저 반사신호(LR)가 감지된다. 이 경우에는 헤드램프의 조사 각도(조사방향)은 차량의 주행방향에 따른 레이저 중심과 일치된다.
도 23을 참조하면, 차량이 상기 직선구간에서 종방향 하강경사도 구간으로 근접함에 따라 상기 종방향 픽셀 5번 레이저 반사신호(LR)가 사라지며 상기 종방향 픽셀 6번 레이저 반사신호(LR)만이 남게 된다.
도 24을 참조하면, 차량의 전면부가 주행도로의 종방향 하강경사도 구간으로 진입하면 모든 종방향 픽셀 레이저 반사신호(LR)가 사라진다.
이 때, 상기 종방향 픽셀 6번 레이저 반사신호 구간의 각도는 라이다 센서부(11)의 광학설계에 의해 이미 알고 있는 값이며, 헤드램프 종방향 조사 각도(θ)는 상기 종방향 픽셀 6번 레이저 반사신호 구간의 각도로부터 구할 수 있다.
한편, 도 25 내지 27은 본 발명의 실시 예에 따른 차량이 종방향 상승경사도를 가지는 주행도로를 주행시 시간에 따른 주행상태를 나타낸다.
도 25를 참조하면, 차량이 주행도로의 직선구간을 주행하는 경우 종방향 픽셀 5, 6번의 레이저 반사신호(LR)가 감지된다. 이 경우에는 헤드램프의 조사 각도(조사방향)은 차량의 주행방향에 따른 레이저 중심과 일치된다.
도 26을 참조하면, 차량이 주행도로의 종방향 상승경사도 구간으로 근접함에 따라 종방향 픽셀 3, 4번 레이저 반사신호(LR)가 추가로 감지된다. 이를 통해, 차량이 종방향 상승경사도 진입시점에 근접하는 것을 예측할 수 있다.
도 27을 참조하면, 차량의 전면부가 주행도로의 종방향 상승경사도 구간 진입직전에 있거나 진입하는 경우 종방향 픽셀 1, 2번의 레이저 반사신호(LR)가 추가로 더 감지되어, 총6개의 레이저 반사신호(LR)가 감지된다. 다만, 상기 도 22 내지 27을 통해 설명된 주행상태는 설명의 편의를 위한 하나의 예시로써 종방향 하강 또는 상승 경사도의 크기가 작은경우 진입시점에서의 종방향 픽셀 감지개수가 달라질 수 있다.
이 때, 제어부(14)는 상기 종방향 픽셀1~6번의 레이저 반사신호(LR)를 토대로 주행도로의 상기 종방향 경사도(즉, 종방향 곡률)을 인식한다. 그리고, 인식된 상기 종방향 경사도에 따른 헤드램프의 종방향 조사 각도를 계산하고, 헤드램프 각도 조절부(12)를 통해 헤드램프의 조사 각도를 상하방향으로 제어할 수 있다.
한편, 상기 도 5의 S4~S5 단계에 해당되는 주행도로의 종방향 경사도에 상응하는 헤드램프의 종방향 조사 각도를 계산하는 하는 방법을 구체적으로 설명한다.
도 28은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프의 종방향 조사 각도를 계산하는 하는 방법을 구체화한 흐름도이다.
첨부된 도 28을 참조하면, 제어부(14)는 상기 종방향 경사도를 파악하기 위하여 레이저 반사신호(LR)의 종방향 픽셀 1~6번의 좌표(x, y)를 계산한다.
제어부(14)는 라이다 센서부(11)에서 측정된 레이저 반사신호(LR)의 전체 해상도에서 종방향 픽셀의 각 행에 대한 횡방향 좌표의 평균값(yj)을 계산한다(S31).
예컨대, 도 29는 본 발명의 실시 예에 따른 도 27의 곡률구간 진입 시점에서의 레이저 반사신호의 전체 해상도를 나타낸다.
첨부된 도 29를 참조하면, 종방향 경사도를 계산하기 위해서는 종방향 픽셀 1~6번 레이저 반사신호의 좌표(x, y)가 필요하다.
제어부(14)는 종방향 픽셀 1~6번의 레이저 반사신호 각각에 대한 횡방향 좌표 의평균값 yi(i: 1~6)는 다음의 수식으로 계산한다
Figure 112018073553815-pat00004
여기서, 상기 k와 n은 레이저 반사신호가 감지되는 횡방향 구간으로, 예컨대, 도 29의 해상도에 있어서 각각의 종방향 픽셀 좌표를 구하기 위한 횡방향 픽셀 구간은 k = 1, n = 8 이 된다.
제어부(14)는 횡방향 좌표의 평균값(yj)에 해당하는 종방향 좌표값(xi)을 계산한다(S32). 이때, 종방향 좌표값(xi)을 계산하는 방법은 상기 도 14 및 도 15를 통해 설명된 것과 유사하므로 중복된 설명을 생략한다.
제어부(14)는 레이저 반사신호에 대한 종방향 픽셀 1~6번의 좌표(xj, yj)가 산출되면, 차량 주행경로의 시간에 따른 종방향 좌표패턴을 추적하고(S33), 이를 토대로 곡선도로의 종방향 경사도에 해당하는 패턴인지 여부를 판단한다.
이 때, 제어부(14)는 종방향 픽셀 1~6번의 좌표(xj, yj)를 연결하여 헤드램프 종방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출할 수 있다(S34).
예컨대, 도 30은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드램프 횡방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 도출하는 방법을 나타낸다.
첨부된 도 30을 참조하면, 상기 도 27 주행도로의 종방향 경사도에 의한 레이저 반사신호 부분을 확대한 것을 보여준다.
제어부(14)는 상승/하강 도로의 종방향 경사도에 해당하는 패턴일 경우에 종방향 픽셀 1~6번의 레이저 반사신호를 연결하여 직선을 형성하고, 이때 y = ax + b에 대한 직선 방정식은 회귀분석을 통해 구할 수 있다.
제어부(14)는 상기 직선 방정식으로부터 헤드램프 종방향 조사 각도(θ)를 산출할 수 있다(S35).
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 차량의 라이다를 통해 전방 주행도로의 곡률을 파악하여 헤드램프의 횡방향 및 종방향 각도를 조절함으로써 곡선구간 및 경사구간 진입시의 운전자 시야를 확보할 수 있다.
또한, 라이다를 통해 주행도로의 곡선구간 및 경사구간을 미리 파악하여 헤드램프의 조사 각도를 선제적으로 조절하여 운전자의 주행도로 변화에 대한 시야확보 후 후행적인 스티어일휠 조작이 이루어지도록 함으로써 야간주행 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.
예컨대, 전술한 [발명의 배경이 되는 기술]에서 종래기술은 조타 각도에 후행적으로만 대응할 수 밖에 없기 때문에 속 굴곡로의 주행 시 일측 곡률방향을 비추고 있는 상황에서는 타측 곡률방향의 시야확보가 어렵고 헤드램프 전환 시점이 늦어져 오히려 큰 사고를 유발할 수 있는 문제점을 제시한 바 있다.
이에, 전술한 본 발명의 실시 예에서는 주행도로의 우측곡률 및 좌측곡률을 예로써 헤드램프의 횡방향 조사 각도가 조절되는 것을 설명하였으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, S자 커브와 같이 좌측곡률 및 우측곡률이 연속되는 굴곡로를 주행하는 경우 좌우의 헤드램프를 서로 다른 독립적인 각도로 조절하여 조사영역을 와이드(Wide)하게 넓힐 수 있다.
가령, 도 31 및 도 32는 본 발명의 추가 실시 예에 따른 굴곡로에서의 헤드램프 제어 방법을 나타낸다.
먼저, 첨부된 도 31을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(14)는 저장부(13)에 저장된 차량의 GPS기반 도로 맵(MAP)을 참조하여, 내비게이션의 GPS 기반 차량의 주행도로 전방에 연속 굴곡로가 존재하는지 파악한다. 여기서, 연속 굴곡로는 차량의 주행방향에 순서대로 위치하는 제1 횡방향 곡률(예; 우측곡률) 및 제2 횡방향 곡률(예; 좌측곡률) 등의 상이에 직선구간이 소정 거리 미만으로 짧은 도로를 의미한다.
제어부(14)는 상기 연속 굴곡로를 주행 중인 것으로 상태에서 제1 횡방향 우측곡률 진입 시점의 직선 방정식으로부터 제1 헤드램프 방향 조사 각도(θ1)를 산출하고, 상기 제1 헤드램프 방향 조사 각도(θ1)에 비해 각도 조절량이 작은 제2 헤드램프 방향 조사 각도(θ2)를 계산한다. 여기서, 상기 제1 헤드램프 방향은 항상 도로의 곡률방향에 해당되는 헤드램프의 방향을 의미하고, 상기 제2 헤드램프 방향은 도로 곡률방향과 반대쪽에 있는 헤드램프 방향을 의미한다.
제어부(14)는 상기 제1 헤드램프 방향 조사 각도(θ1)를 횡방향 우측곡률 방향에 있는 우측 헤드램프의 조사 각도로 설정하고, 상기 제2 헤드램프 방향 조사 각도(θ2)를 좌측 헤드램프의 조사 각도로 설정하여 서로 다른 독립된 각도로 제어한다.
다음, 첨부된 도 32를 참조하면, 제어부(14)는 차량이 상기 연속 굴곡로를 주행 중 상기 제1 횡방향 우측곡률에서 제2 횡방향 좌측곡률로 선회하는 시점의 직선 방정식으로부터 제1 헤드램프 방향 조사 각도(θ1)를 산출하고, 상기 제1 헤드램프 방향 조사 각도(θ1)에 비해 각도 조절량이 작은 제2 헤드램프 방향 조사 각도(θ2)를 계산한다.
그리고, 제어부(14)는 상기 제1 헤드램프 방향 조사 각도(θ1)를 횡방향 좌측곡률 방향에 있는 좌측 헤드램프의 조사 각도로 설정하고, 상기 제2 헤드램프 방향 조사 각도(θ2)를 우측 헤드램프의 조사 각도로 설정하여 서로 다른 독립된 각도로 제어한다.
따라서, 차량이 곡률이 연속되는 굴곡로를 주행 시 도로의 곡률방향에 해당되는 제1 헤드램프 방향은 해당 곡률에 맞게 적극적으로 조절하고 상기 도로 곡률방향과 반대쪽에 있는 제2 헤드램프 방향은 제1 헤드램프 방향에 비해 작게 보수적으로 조절하거나 곡률이 작은 경우 조절 없이 고정하여 조사영역을 넓히고 횡방향 전환에 대응되는 시야확보가 가능한 이점이 있다.
또한, 전술한 본 발명의 실시 예와 도면들은 차량이 도로의 우측으로 통행되는 것을 가정하여 설명하였나 이에 한정되지 않으며, 일본과 같이 차량이 도로의 좌측으로 통행되는 경우에는 상술한 설명을 토대로 주행도로의 곡률방향 인식을 반대로 설정하여 횡방향 인식과 그 헤드램프 조사 각도를 산출할 수 있음이 자명하다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 헤드램프 제어 시스템
11: 라이다 센서부
12: 각도 조절부
12a: 제1 각도 조절 모듈
12b: 제2 각도 조절 모듈
13: 저장부
14: 제어부

Claims (20)

  1. 차량의 전방에 레이저를 조사한 후 주행도로에 반사된 레이저 반사신호를 측정하는 라이다 센서부;
    인가되는 제어신호에 따른 액추에이터를 구동하여 헤드램프의 각도를 조절하는 헤드램프 각도 조절부;
    차량의 직진 시 상기 라이다 센서부에서 조사되는 레이저 중심선과 헤드램프의 조사 각도가 일치하도록 설정정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 레이저 반사신호에 기초한 상기 주행도로에 존재하는 곡선도로의 횡방향 곡률 및 종방향 경사도를 계산하여 헤드램프의 조사 각도 조절량을 산출하고 상기 조절량에 따른 제어신호를 상기 헤드램프 각도 조절부로 인가하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 레이저 반사신호를 분석하여 주행도로 상에 종방향 경사도가 존재하는지 파악하고 레이저 중심각도를 기준으로 상기 종방향 경사도에 따른 헤드램프의 종방향 조사 각도를 계산하며, 차량의 헤드램프 조사방향과 상기 라이다 센서부의 레이저 중심이 일치된 상태에서 직선구간을 주행 시 감지되는 종방향 픽셀 레이저 반사신호가 감소되는 경우 차량이 종방향 하강경사도 진입시점에 근접하는 것을 예측하는 헤드램프 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 반사신호는
    전경이 횡방향과 종방향의 복수의 픽셀로 분할된 상태에서의 상기 주행도로에 의해 반사된 픽셀 별 거리정보를 포함하는 헤드램프 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터는
    상기 헤드램프의 좌우 횡방향 각도를 조절하는 제1 모터와 상하 종방향 각도를 조절하는 제2 모터를 포함하는 헤드램프 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 헤드램프 각도 조절부는
    상기 액추에이터를 통해 차량의 좌측 헤드램프의 각도를 조절하는 제1 각도 조절 모듈; 및
    우측 헤드램프의 각도를 조절하는 제2 각도 조절 모듈;
    을 포함하는 헤드램프 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 각도 조절 모듈 및 제2 각도 조절 모듈은 동일한 각도로 조절되거나 각각 인가되는 제어신호에 따라 서로 다른 독립된 각도로 조절되는 헤드램프 제어 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나 항에 있어서,
    상기 제어부는
    측정된 상기 레이저 반사신호를 분석하여 주행도로에 횡방향 곡률이 존재하는지 파악하고, 레이저 중심각도를 기준으로 상기 횡방향 곡률에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산하는 헤드램프 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    차량의 헤드램프 조사방향과 상기 라이다 센서부의 레이저 중심이 일치된 상태에서 직선구간을 주행 시 감지되는 횡방향 픽셀 레이저 반사신호가 감소되는 경우 차량이 좌측방향의 횡방향 곡률 진입시점에 근접하는 것을 예측하는 헤드램프 제어 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    횡방향 픽셀 레이저 반사신호가 순차적으로 추가 감지되는 것으로 주행도로에 좌측 혹은 우측으로의 횡방향 곡률이 존재하는 것을 인식하고, 인식된 상기 횡방향 곡률에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산하는 헤드램프 제어 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 횡방향 곡률과 일치하는 횡방향 픽셀 레이저 반사신호를 연결하여 헤드램프의 횡방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출하는 헤드램프 제어 시스템.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 직선구간을 주행 시 종방향 픽셀 레이저 반사신호가 추가로 감지되는 경우 차량이 종방향 상승경사도 진입시점에 근접하는 것을 예측하는 헤드램프 제어 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 종방향 경사도와 일치하는 종방향 픽셀 레이저 반사신호를 연결하여 헤드램프의 종방향 조사 각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출하는 헤드램프 제어 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량의 GPS기반 도로 맵을 참조하여 전방에 복수의 횡방향 곡률이 연속된 굴곡로가 존재하는 것으로 파악된 경우 좌우의 헤드램프를 서로 다른 독립적인 각도로 조절하되,
    차량이 상기 굴곡로의 횡방향 곡률에 진입 시 해당 곡률 방향에 위치한 헤드램프의 조사 각도에 비해 상기 해당 곡률 방향 반대편에 위치한 헤드램프의 조사 각도를 작게 제어하는 헤드램프 제어 시스템.
  15. 라이다를 이용한 차량의 헤드램프 제어 시스템의 주행도로 인식에 따른 헤드램프 제어 방법에 있어서,
    a) 라이다 센서부를 통해 차량의 전방에 레이저를 조사한 후 주행도로에 반사된 레이저 반사신호를 측정하는 단계;
    b) 상기 레이저 반사신호를 분석하여 레이저 중심각도를 기준으로 횡방향 곡률 인식에 따른 헤드램프의 횡방향 조사 각도를 계산하는 단계;
    c) 상기 레이저 반사신호를 분석하여 주행도로 상에 종방향 경사도가 존재하는지 파악하고 상기 레이저 중심각도를 기준으로 종방향 경사도 인식에 따른 헤드램프의 종방향 조사 각도를 계산하는 단계; 및
    d) 상기 횡방향 조사 각도와 종방향 조사 각도를 취합한 제어신호를 헤드램프 각도 조절부로 인가하여 주행도로의 곡률 및 경사도에 따른 헤드램프의 조사 각도를 조절하는 단계를 포함하되,
    상기 c) 단계는 차량의 헤드램프 조사방향과 상기 라이다 센서부의 레이저 중심이 일치된 상태에서 직선구간을 주행 시 감지되는 종방향 픽셀 레이저 반사신호가 감소되는 경우 차량이 종방향 하강경사도 진입시점에 근접하는 것을 예측하는 헤드램프 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 주행도로에 의해 반사된 횡방향 픽셀 별 및 종방향 픽셀 별 거리정보를 포함하는 상기 레이저 반사신호의 전체 해상도에서 상기 횡방향 픽셀의 각 열에 대한 종방향 좌표의 평균값을 계산하는 단계;
    상기 종방향 좌표의 평균값에 해당되는 횡방향 좌표값을 계산하는 단계; 및
    복수의 횡방향 픽셀에 대한 좌표를 산출하여, 주행 시간에 따른 횡방향 좌표패턴을 추적하여 상기 횡방향 곡률을 인식하는 단계;
    를 포함하는 헤드램프 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 복수의 횡방향 픽셀에 대한 좌표를 연결하여 헤드램프 횡방향 조사각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출하는 단계; 및
    상기 직선 방정식에서 헤드램프 횡방향 조사각도를 산출하는 단계를 포함하는 헤드램프 제어 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 레이저 반사신호의 전체 해상도에서 종방향 픽셀의 각 행에 대한 횡방향 좌표 평균값을 계산하는 단계;
    상기 횡방향 좌표 평균값에 해당되는 종방향 좌표값을 계산하는 단계; 및
    복수의 종방향 픽셀에 대한 좌표를 산출하고, 주행 시간에 따른 종방향 좌표패턴을 추적하여 종방향 곡률을 인식하는 단계;
    를 포함하는 헤드램프 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 복수의 종방향 픽셀에 대한 좌표를 연결하여 헤드램프 종방향 조사각도 계산을 위한 직선 방정식을 산출하는 단계; 및
    상기 직선 방정식에서 헤드램프 종방향 조사각도를 산출하는 단계를 포함하는 헤드램프 제어 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    GPS기반 도로 맵을 참조하여 차량의 전방에 복수의 횡방향 곡률이 연속된 굴곡로가 존재하는 것으로 파악된 경우 좌우의 헤드램프를 서로 다른 독립적인 각도로 조절하되, 차량이 상기 굴곡로의 횡방향 곡률에 진입 시 해당 곡률 방향에 위치한 헤드램프의 조사 각도에 비해 상기 해당 곡률 방향 반대편에 위치한 헤드램프의 조사 각도를 작게 제어하는 단계를 포함하는 헤드램프 제어 방법.
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