KR102127614B1 - 헤드램프 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 헤드램프 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 자차량의 전방 영상을 획득하는 영상 획득부, 및 영상 획득부에 의해 획득된 전방 영상을 토대로 파악되는 전방 차량의 위치에 대한 암영대 주영역과, 암영대 주영역의 좌우측에 대하여 미리 설정된 암영대 마진영역에 따라 헤드램프의 광 조사를 제어하되, 전방 차량까지의 거리를 기반으로 결정되는 목표 조사각에 따라 헤드램프의 광 조사를 제어함으로써 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

헤드램프 제어 장치 및 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING HEADLAMP OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 헤드램프 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헤드램프의 암영대를 제어하는 헤드램프 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차용 헤드램프는 수동적으로 조명하는 방식에서 도로 및 주변 환경에 능동적으로 대응하여 조명하는 방식으로 진화하고 있으며, 어두운 도로에서는 조도를 증가시키고 밝은 도로에서는 조도를 감소시키는 방식의 헤드램프도 적용되고 있다. 이와 더불어, 자차량과 같은 방향으로 주행중인 선행 차량, 또는 자차량과 반대 방향으로 주행하여 자차량으로 다가오는 대향 차량과 같은 전방 차량의 운전자에게 눈부심을 최소화할 수 있도록 헤드램프가 제어되는 기술이 적용되고 있다.
최근 활발한 연구가 진행되고 있는 지능형 헤드램프 시스템 중 어댑티브 드라이빙 빔(Adaptive Driving Beam : ADB) 헤드램프 시스템은 카메라 연동 헤드램프 시스템으로서, 차량 전방에 장착된 카메라에서 인식하는 전방 차량이 없을 경우(즉, 카메라에 의해 전방 차량으로부터의 광원이 인식되지 않는 경우) 하이빔(High-Beam)으로 동작하다가 카메라에서 전방 차량을 인식하면(즉, 카메라에 의해 타차량으로부터의 광원이 인식되는 경우) 전방 차량의 최외각 각도를 계산하여 전방 차량의 영역에는 눈부심을 방지하기 위한 로우빔(Low-Beam)을 조사하고 전방 차량의 영역을 제외한 영역에는 하이빔(High-Beam)을 조사하는 방식으로 동작한다. 이러한 어댑티브 드라이빙 빔 헤드램프 시스템은 스위블(Swivel) 액추에이터 구동을 통한 스위블 타입과, LED 점소등을 통한 매트릭스 타입으로 구분되며, 어댑티브 드라이빙 빔 헤드램프를 통해 자차량의 운전자의 전방 시인성이 향상되고 전방 차량의 운전자에게는 눈부심을 방지할 수 있게 된다.
전방 차량의 운전자의 글레어(Glare)를 방지하기 위해서는 전방 차량에 대하여 정확한 GFA(Glare Free Area) 또는 암영대의 설정이 반드시 선결되어야 한다. 그러나, 현재 암영대의 설정이 전방 차량으로부터의 광원을 카메라로 인식하는 카메라 영상처리 알고리즘에 전적으로 의존하고 있으며, 이에 따라 자차량과 전방 차량 간의 위치 변화가 급격해지는 환경에서는 카메라의 영상처리 속도의 한계로 인해 암영대의 설정이 위치 변화를 추종할 수 없어 결과적으로 전방 차량의 운전자에게 글레어를 유발하게 된다. 이를 위해, 전방 차량의 위치에 대하여 암영대 영역의 좌우측에 암영대 마진을 부가하여 전방 차량의 운전자에게 유발되는 글레어가 최소화되도록 하고 있다.
한편, 자율 주행 시스템에 적용되는 이미지 프로세싱은 실제 검출된 오브젝트에 기반하는 반면, 야간 주행 편의성을 목적으로 하는 지능형 램프 시스템(ADB 및 HBA(High Beam Assistance) 포함)은 PWM(Pulse Width Modulation) 기반으로 동작하는 전방 차량의 헤드램프 광원 쌍 또는 리어램프 광원 쌍을 인식하여 전방 차량을 검출하기 때문에 그 검출되는 위치 정확도가 상당히 낮으며, 전방 차량이 자차량으로부터 근거리에 위치할수록 위치 정확도의 오차는 가중되어 최대 ±3° 수준의 오차가 발생하게 된다.
나아가, 종래 암영대 마진의 설정은 고정 각도를 사용함으로 인해, 도 1(a)에 도시된 것과 같이 전방 차량이 근거리에 위치할수록 암영대 마진이 감소되어 전방 차량 운전자의 글레어가 빈번하게 유발되고, 반대로 도 1(b)에 도시된 것과 같이 전방 차량이 원거리에 위치할수록 암영대 마진이 불필요하게 증대되어 자차량 운전자의 시인성이 저하되는 문제점이 존재한다.
즉, 현재 지능형 램프 시스템은 전방 차량이 자차량으로부터 근거리에 위치할수록 위치 정확도의 오차가 가중되고, 이에 더하여 암영대 마진까지 감소됨으로 인해 전방 차량 운전자의 글레어가 더욱 빈번하게 발생하는 문제가 있으며, 이와 함께 전방 차량이 원거리에 위치할 경우 증가되는 암영대 마진으로 인해 자차량 운전자의 시인성이 저하되는 역마진 현상이 발생하는 문제점이 존재한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1491343호(2015.02.06. 공고)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 지능형 램프 시스템에 있어 전방 차량의 검출 위치 정확도를 개선함과 동시에, 각도 기반의 암영대 마진 제어 방식으로 인해 전방 차량의 운전자에게 글레어가 유발되고 자차량 운전자의 시인성이 저하되었던 문제를 해결하기 위한 헤드램프 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 헤드램프 제어 장치는 자차량의 전방 영상을 획득하는 영상 획득부, 및 상기 영상 획득부에 의해 획득된 전방 영상을 토대로 파악되는 전방 차량의 위치에 대한 암영대 주영역과, 상기 암영대 주영역의 좌우측에 대하여 설정된 암영대 마진영역에 따라 헤드램프의 광 조사를 제어하되, 상기 전방 차량까지의 거리를 기반으로 결정되는 목표 조사각에 따라 상기 헤드램프의 광 조사를 제어함으로써 상기 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 주간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제1 알고리즘에 따라 획득된 상기 전방 차량까지의 제1 거리, 및 야간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제2 알고리즘에 따라 획득된 상기 전방 차량까지의 제2 거리 중 어느 하나로 선택되는 결정 거리를 통해 상기 목표 조사각을 결정하여 상기 헤드램프의 광 조사를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 거리를 고려하여 미리 설정된 거리 판단 조건에 따라 상기 전방 차량이 상기 자차량으로부터 근거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 상기 제1 거리를 상기 결정 거리로 선택하여 상기 목표 조사각을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 거리를 고려하여 미리 설정된 거리 판단 조건에 따라 상기 전방 차량이 상기 자차량으로부터 원거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 상기 제2 거리를 상기 결정 거리로 선택하여 상기 목표 조사각을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 목표 조사각은, 상기 영상 획득부를 기준으로 하는, 좌측 암영대 마진영역의 좌측 폭 각도 및 우측 암영대 마진 영역의 우측 폭 각도를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 결정 거리에 기초하여 상기 좌측 폭 각도 및 상기 우측 폭 각도를 조절함으로써 상기 암영대 마진영역의 폭 거리를 상기 목표 거리로 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 영상 획득부로부터 상기 자차량의 종방향으로 연장되는 기준축으로부터 상기 암영대 주영역의 좌측 경계까지의 이격 각도인 좌측 각도, 상기 결정 거리, 및 상기 목표 거리를 이용하여 상기 좌측 폭 각도를 산출하고, 상기 기준축으로부터 상기 암영대 주영역의 우측 경계까지의 이격 각도인 우측 각도, 상기 결정 거리, 및 상기 목표 거리를 이용하여 상기 우측 폭 각도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 헤드램프 제어 방법은 영상 획득부가, 자차량의 전방 영상을 획득하는 단계, 및 제어부가, 상기 영상 획득부에 의해 획득된 전방 영상을 토대로 파악되는 전방 차량의 위치에 대한 암영대 주영역과, 상기 암영대 주영역의 좌우측에 대하여 설정된 암영대 마진영역에 따라 헤드램프의 광 조사를 제어하되, 상기 전방 차량까지의 거리를 기반으로 결정되는 목표 조사각에 따라 상기 헤드램프의 광 조사를 제어함으로써 상기 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 소정 조건에 따라 주간 상황 또는 야간 상황에서의 거리 데이터를 선택적으로 취하는 방식을 통해 전방 차량의 검출 위치 정확도를 개선할 수 있고, 전방 차량과의 거리에 따라 헤드램프의 광 조사각을 제어하여 암영대 마진의 폭 거리를 일정하게 유지함으로써 근거리 상황에서 유발되는 전방 차량 운전자의 글레어 및 원거리 상황에서 유발되는 자차량 운전자의 시인성 저하 문제를 제거할 수 있다.
도 1은 종래의 각도 기반의 암영대 마진 제어 방식을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 장치에서 암영대 마진영역의 폭 거리가 목표 거리로 유지되는 것을 나타낸 예시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 장치에서 목표 조사각을 결정하는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 헤드램프 제어 장치 및 방법의 일 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.
이하에서 설명하는 본 실시예의 헤드램프(HEADLAMP)는 어댑티브 드라이빙 빔 헤드램프 시스템에 적용되는 헤드램프인 예시로서 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 장치에서 암영대 마진영역의 폭 거리가 목표 거리로 유지되는 것을 나타낸 예시도이며, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 장치에서 목표 조사각을 결정하는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 장치는 영상 획득부(100), 제어부(200) 및 구동부(300)를 포함할 수 있다.
영상 획득부(100)는 자차량의 전방 영상을 획득할 수 있다. 영상 획득부(100)는 전방 차량으로부터의 광원을 인식하는 방식(야간 상황), 또는 주변 환경의 명암비를 인식하는 방식(주간 상황)으로 전방 영상을 획득하여 전방 차량을 검출하는 카메라 센서로 구현될 수 있다.
제어부(200)는 영상 획득부(100)에 의해 획득된 전방 영상을 토대로 파악되는 전방 차량의 위치에 대한 암영대 주영역과, 암영대 주영역의 좌우측에 대하여 미리 설정된 암영대 마진영역에 따라 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어할 수 있다. 여기서, 전방 차량은 자차량의 주행 방향으로 주행중인 선행 차량, 또는 자차량의 주행 방향과 반대 방향으로 주행하여 자차량으로 다가오는 대향 차량을 의미할 수 있다. 제어부(200)는 영상 획득부(100)에 의해 획득된 전방 영상 중 전방 차량의 광원을 인식하고, 전방 차량의 최외각 각도를 계산하여 전방 차량의 위치에 대한 암영대 주영역을 결정할 수 있으며, 전방 차량의 운전자의 글레어를 방지하기 위해, 암영대 주영역의 좌우측에 대하여 암영대 마진영역(좌측 암영대 마진영역 및 우측 암영대 마진영역)을 결정할 수 있다. 제어부(200)는 암영대 주영역과 암영대 마진영역에 따라 구동부(300)를 통해 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어할 수 있으며, 구동부(300)는 헤드램프 시스템에 따라 스위블(Swivel) 액추에이터 또는 LED 드라이버 등으로 구현될 수 있다.
이때, 전술한 것과 같이 암영대 마진영역에 대하여 고정 각도를 적용할 경우, 전방 차량이 근거리에 위치할수록 암영대 마진이 감소되어 전방 차량 운전자의 글레어가 빈번하게 유발되고, 반대로 전방 차량이 원거리에 위치할수록 암영대 마진이 불필요하게 증대되어 자차량 운전자의 시인성이 저하되는 문제점이 존재한다.
이에, 본 실시예에서 전방 차량까지의 거리를 기반으로 결정되는 목표 조사각에 따라 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어함으로써 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지하는 구성을 채용한다. 암영대 마진영역의 폭 거리는 암영대 마진영역의 폭 방향 실제 거리를 의미하며, 단위로는 m(meter)가 채용될 수 있다. 즉, 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 고정시킴으로써 종래의 역마진 현상을 제거하는 구성을 채용한다. 도 3(a) 및 (b)는 전방 차량이 자차량으로부터 각각 근거리 및 원거리에 위치한 경우 암영대 마진영역이 동일하게 설정되는 본 실시예의 결과를 보이고 있다.
이하에서는 전술한 본 실시예의 구성을 제어부(200)의 동작을 중심으로 구체적으로 설명한다.
제어부(200)는 주간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제1 알고리즘에 따라 획득된 전방 차량까지의 제1 거리, 및 야간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제2 알고리즘에 따라 획득된 전방 차량까지의 제2 거리 중 어느 하나로 선택되는 결정 거리를 통해 목표 조사각을 결정하여 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어할 수 있다.
제1 거리는 영상 획득부(100)에 의해 획득된 전방 영상에 대하여 명암비를 인식하여 주변 객체를 검출하는 방식의, 통상적으로 주간 상황에서 적용되는 제1 알고리즘에 의해 산출된 전방 차량까지의 거리를 의미한다. 그리고, 제2 거리는 영상 획득부(100)에 의해 획득된 전방 영상에 대하여 전방 차량으로부터의 광원 쌍(즉, 전방 차량의 헤드램프 광원 쌍 또는 리어램프 광원 쌍)을 인식하여 그 각도를 계산함으로써 거리를 산출하는, 통상적으로 야간 상황에서 적용되는 제2 알고리즘에 의해 산출된 전방 차량까지의 거리를 의미한다. 따라서, 제1 알고리즘에 의해 산출된 제1 거리가 제2 알고리즘에 의해 산출된 제2 거리 대비 통상적으로 그 정확성이 높다.
어댑티브 드라이빙 빔 헤드램프 시스템의 경우, 야간 상황에서 제2 알고리즘에 의해 산출된 제2 거리를 전방 차량까지의 거리로 결정하여 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어한다. 전방 차량의 헤드램프 또는 리어램프의 광원 쌍은 PWM 기반으로 동작함으로 인해 제2 알고리즘에 따른 제2 거리에는 오차가 존재하며, 전방 차량이 자차량으로부터 근거리에 위치할수록 제2 거리의 오차는 가중된다.
따라서, 본 실시예는 야간 상황이라도 전방 차량이 자차량으로부터 근거리에 위치하여 명암비 인식 기반의 제1 알고리즘에 따라 전방 차량을 검출할 수 있는 경우에는, 제1 알고리즘에 의해 산출된 제1 거리를 활용함으로써 전방 차량까지의 거리 정확도를 향상시키는 구성을 채용한다. 즉, 정확도 높은 제1 거리를 활용할 수 있는 범위(즉, 근거리)에서는 제2 거리 대신 제1 거리를 활용하여 전방 차량까지의 거리 정확도를 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 제어부(200)는 제1 및 제2 거리를 고려하여 미리 설정된 거리 판단 조건에 따라 전방 차량이 자차량으로부터 근거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 제1 거리를 결정 거리로 선택하여 목표 조사각을 결정할 수 있다. 결정 거리는 후술하는 목표 조사각(즉, 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도)을 산출하기 위해 채용되는 전방 차량까지의 거리로 정의된다.
거리 판단 조건은 제1 및 제2 거리를 고려하는 범위에서 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 예를 들어 제어부(200)는 제1 거리와 제2 거리 모두 미리 설정된 제1 기준거리(예: 70m) 이내인 경우 전방 차량이 자차량으로부터 근거리에 위치한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제1 기준거리는 야간 상황에서 제1 알고리즘에 따르더라도 일정 정확도 이상으로 전방 차량을 검출할 수 있는 최대 거리를 의미할 수 있다. 따라서, 제1 거리는 카메라 센서(즉, 영상 획득부(100))의 사양에 따라 다양하게 설계될 수 있다.
이에 따라, 야간 상황에서 제1 거리의 정확도가 보장되는 범위에서 제2 거리 대신 제1 거리를 전방 차량까지의 거리, 즉 결정 거리로 선택함으로써 전방 차량까지의 거리 정확도가 개선될 수 있다.
한편, 전술한 거리 판단 조건에 따라 전방 차량이 자차량으로부터 원거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 제어부(200)는 제2 거리를 결정 거리로 선택하여 목표 조사각을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 거리 또는 제2 거리가 제1 기준거리를 초과하는 경우, 제어부(200)는 전방 차량이 자차량으로부터 원거리에 위치한 것으로 판단하고, 그에 따라 제1 거리는 그 정확도가 보장되지 않는 것으로 판단하여 제2 거리를 결정 거리로 선택할 수 있다.
결정 거리가 선택된 후, 제어부(200)는 결정 거리에 기초하여 목표 조사각을 결정하여 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어할 수 있다. 여기서, 목표 조사각은, 영상 획득부(100)를 기준으로 하는, 좌측 암영대 마진영역의 좌측 폭 각도 및 우측 암영대 마진 영역의 우측 폭 각도를 의미한다.
좌측 폭 각도를 구체적으로 정의하면, 영상 획득부(100)의 설치 위치(통상적으로 차량의 전방 중앙측에 설치된다)로부터 좌측 암영대 마진영역의 좌측 상한 경계를 연결하는 직선과, 영상 획득부(100)의 설치 위치로부터 암영대 주영역의 좌측 경계(즉, 암영대 주영역과 좌측 암영대 마진영역의 경계)를 연결하는 직선이 이루는 각도로 정의될 수 있다(도 4 내지 도 6의 θmarginLH).
마찬가지로, 우측 폭 각도를 구체적으로 정의하면, 영상 획득부(100)의 설치 위치로부터 우측 암영대 마진영역의 우측 상한 경계를 연결하는 직선과, 영상 획득부(100)의 설치 위치로부터 암영대 주영역의 우측 경계(즉, 암영대 주영역과 우측 암영대 마진영역의 경계)를 연결하는 직선이 이루는 각도로 정의될 수 있다(도 4 내지 도 6의 θmarginRH).
이에 따라, 제어부(200)는 결정 거리에 기초하여 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도를 조절함으로써 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도를 조절함으로써 전방 차량까지의 거리와 무관하게 암영대 마진영역의 폭 거리가 목표 거리로 유지되도록 할 수 있다.
목표 조사각을 결정하는 과정을 도 4를 참조하여 설명하면, 제어부(200)는 영상 획득부(100)로부터 자차량의 종방향으로 연장되는 기준축으로부터 암영대 주영역의 좌측 경계까지의 이격 각도인 좌측 각도(θobjLH), 결정 거리(Ddetermined), 및 목표 거리(Dmargin)를 이용하여 좌측 폭 각도(θmarginLH)를 산출할 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 하기 수학식 1과 같다.
Figure 112018109385717-pat00001
마찬가지로, 제어부(200)는 영상 획득부(100)로부터 자차량의 종방향으로 연장되는 기준축으로부터 암영대 주영역의 우측 경계까지의 이격 각도인 우측 각도(θobjLH), 결정 거리(Ddetermined), 및 목표 거리(Dmargin)를 이용하여 우측 폭 각도(θmarginRH)를 산출할 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 하기 수학식 2와 같다.
Figure 112018109385717-pat00002
수학식 1 및 2에 따른 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도의 계산 방식은 도면 5 및 6에도 동일하게 적용된다.
좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도가 산출되면, 제어부(200)는 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도에 따라 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어함으로써 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지할 수 있다.
하기 표 1 및 표 2는 목표 거리가 2m인 경우로서 우측 각도가 각각 -1°및 -3°인 경우(즉, 전방 차량이 자차량 기준 횡방향으로 각각 다른 위치에 있는 경우를 가정), 결정 거리에 따른 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도를 산출한 예시로서, 결정 거리가 증가함에 따라 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도가 반비례적으로 감소하는 것을 확인할 수 있어, 모든 결정 거리에서 암영대 마진영역의 폭 거리가 목표 거리인 2m로 유지됨을 확인할 수 있다.
[표 1]
Figure 112018109385717-pat00003
[표 2]
Figure 112018109385717-pat00004
하기 표 3 및 표 4는 목표 거리가 3m인 경우로서 우측 각도가 각각 -1°및 -3°인 경우(즉, 전방 차량이 자차량 기준 횡방향으로 각각 다른 위치에 있는 경우를 가정), 결정 거리에 따른 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도를 산출한 예시로서, 결정 거리가 증가함에 따라 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도가 반비례적으로 감소하는 것을 확인할 수 있어, 모든 결정 거리에서 암영대 마진영역의 폭 거리가 목표 거리인 3m로 유지됨을 확인할 수 있다.
[표 3]
Figure 112018109385717-pat00005
[표 4]
Figure 112018109385717-pat00006
전술한 과정을 통해 암영대 마진영역의 폭 거리가 목표 거리로 일정하게 유지될 수 있으며, 이에 따라 전방 차량이 근거리에 위치할수록 암영대 마진이 감소되어 전방 차량 운전자의 글레어가 유발되고, 전방 차량이 원거리에 위치할수록 암영대 마진이 불필요하게 증대되어 자차량 운전자의 시인성이 저하되는 문제가 해소될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 제어 방법을 설명하면, 먼저 영상 획득부(100)는 자차량의 전방 영상을 획득한다(S100).
이어서, 제어부(200)는 영상 획득부(100)에 의해 획득된 전방 영상을 토대로 파악되는 전방 차량의 위치에 대한 암영대 주영역과, 암영대 주영역의 좌우측에 대하여 미리 설정된 암영대 마진영역에 따라 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어한다. 이때, 제어부(200)는 전방 차량까지의 거리를 기반으로 결정되는 목표 조사각에 따라 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어함으로써 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지한다(S200).
S200 단계에서, 제어부(200)는 주간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제1 알고리즘에 따라 획득된 전방 차량까지의 제1 거리, 및 야간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제2 알고리즘에 따라 획득된 전방 차량까지의 제2 거리 중 어느 하나로 선택되는 결정 거리를 통해 목표 조사각을 결정하여 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어한다.
구체적으로, S200 단계에서, 제어부(200)는 제1 및 제2 거리를 고려하여 미리 설정된 거리 판단 조건에 따라 전방 차량이 자차량으로부터 근거리에 위치한 것으로 판단된 경우에는 제1 거리를 결정 거리로 선택하고, 거리 판단 조건에 따라 전방 차량이 자차량으로부터 원거리에 위치한 것으로 판단된 경우에는 제2 거리를 결정 거리로 선택한 후, 선택된 결정 거리에 기초하여 목표 조사각을 결정한다.
여기서, 목표 조사각은 영상 획득부(100)를 기준으로 하는, 좌측 암영대 마진영역의 좌측 폭 각도 및 우측 암영대 마진 영역의 우측 폭 각도를 포함할 수 있으며, 이에 따라 S200 단계에서 제어부(200)는 결정 거리에 기초하여 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도를 조절함으로써 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지한다.
이 경우, 제어부(200)는 영상 획득부(100)로부터 자차량의 종방향으로 연장되는 기준축으로부터 암영대 주영역의 좌측 경계까지의 이격 각도인 좌측 각도, 결정 거리, 및 목표 거리를 이용하여 좌측 폭 각도를 산출한다. 또한, 제어부(200)는 상기 기준축으로부터 암영대 주영역의 우측 경계까지의 이격 각도인 우측 각도, 결정 거리, 및 목표 거리를 이용하여 우측 폭 각도를 산출한다.
도 8은 S200 단계의 구체적인 구현 예시를 도시하고 있다. 도 8을 참조하여 S200 단계의 구현 예시를 설명하면, 제어부(200)는 S100 단계에서 획득된 전방 영상을 기반으로, 제1 알고리즘에 따른 제1 거리, 및 제2 알고리즘에 따른 제2 거리를 획득한다(S210).
이어서, 제어부(200)는 제1 및 제2 거리를 고려하여 미리 설정된 거리 판단 조건을 판단한다(S220). 판단 결과, 자차량으로부터 근거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 제어부(200)는 제1 거리를 결정 거리로 선택하고(S230), 자차량으로부터 원거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 제어부(200)는 제2 거리를 결정 거리로 선택한다(S240).
이어서, 제어부(200)는 선택된 결정 거리에 기초하여 목표 조사각, 즉 좌측 폭 각도 및 우측 폭 각도를 결정한다(S250).
이어서, 제어부(200)는 결정된 목표 조사각에 따라 헤드램프(HEADLAMP)의 광 조사를 제어한다(S260). 이에 따라, 전방 차량과의 거리와 무관하게 암영대 마진영역의 폭 거리가 목표 거리로 일정하게 유지될 수 있다.
이와 같이 본 실시예는 소정 조건에 따라 주간 상황 또는 야간 상황에서의 거리 데이터를 선택적으로 취하는 방식을 통해 전방 차량의 검출 위치 정확도를 개선할 수 있고, 전방 차량과의 거리에 따라 헤드램프의 광 조사각을 제어하여 암영대 마진의 폭 거리를 일정하게 유지함으로써 근거리 상황에서 유발되는 전방 차량 운전자의 글레어 및 원거리 상황에서 유발되는 자차량 운전자의 시인성 저하 문제를 제거할 수 있다.
이상으로 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.
100: 영상 획득부
200: 제어부
300: 구동부
HEADLAMP: 헤드램프

Claims (12)

  1. 자차량의 전방 영상을 획득하는 영상 획득부; 및
    상기 영상 획득부에 의해 획득된 전방 영상을 토대로 파악되는 전방 차량의 위치에 대한 암영대 주영역과, 상기 암영대 주영역의 좌우측에 대하여 설정된 암영대 마진영역에 따라 헤드램프의 광 조사를 제어하되, 상기 전방 차량까지의 거리를 기반으로 결정되는 목표 조사각에 따라 상기 헤드램프의 광 조사를 제어함으로써 상기 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 주간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제1 알고리즘에 따라 획득된 상기 전방 차량까지의 제1 거리, 및 야간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제2 알고리즘에 따라 획득된 상기 전방 차량까지의 제2 거리 중 어느 하나로 선택되는 결정 거리를 통해 상기 목표 조사각을 결정하여 상기 헤드램프의 광 조사를 제어하고,
    상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 거리를 고려하여 미리 설정된 거리 판단 조건에 따라 상기 전방 차량이 상기 자차량으로부터 근거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 상기 제1 거리를 상기 결정 거리로 선택하여 상기 목표 조사각을 결정하고,
    상기 제어부는, 상기 거리 판단 조건에 따라 상기 전방 차량이 상기 자차량으로부터 원거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 상기 제2 거리를 상기 결정 거리로 선택하여 상기 목표 조사각을 결정하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 목표 조사각은, 상기 영상 획득부를 기준으로 하는, 좌측 암영대 마진영역의 좌측 폭 각도 및 우측 암영대 마진 영역의 우측 폭 각도를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 결정 거리에 기초하여 상기 좌측 폭 각도 및 상기 우측 폭 각도를 조절함으로써 상기 암영대 마진영역의 폭 거리를 상기 목표 거리로 유지하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영상 획득부로부터 상기 자차량의 종방향으로 연장되는 기준축으로부터 상기 암영대 주영역의 좌측 경계까지의 이격 각도인 좌측 각도, 상기 결정 거리, 및 상기 목표 거리를 이용하여 상기 좌측 폭 각도를 산출하고, 상기 기준축으로부터 상기 암영대 주영역의 우측 경계까지의 이격 각도인 우측 각도, 상기 결정 거리, 및 상기 목표 거리를 이용하여 상기 우측 폭 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 제어 장치.
  7. 영상 획득부가, 자차량의 전방 영상을 획득하는 단계; 및
    제어부가, 상기 영상 획득부에 의해 획득된 전방 영상을 토대로 파악되는 전방 차량의 위치에 대한 암영대 주영역과, 상기 암영대 주영역의 좌우측에 대하여 설정된 암영대 마진영역에 따라 헤드램프의 광 조사를 제어하되, 상기 전방 차량까지의 거리를 기반으로 결정되는 목표 조사각에 따라 상기 헤드램프의 광 조사를 제어함으로써 상기 암영대 마진영역의 폭 거리를 목표 거리로 유지하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 유지하는 단계에서, 상기 제어부는,
    주간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제1 알고리즘에 따라 획득된 상기 전방 차량까지의 제1 거리, 및 야간 상황에서 주변 객체를 검출하기 위해 적용되는 제2 알고리즘에 따라 획득된 상기 전방 차량까지의 제2 거리 중 어느 하나로 선택되는 결정 거리를 통해 상기 목표 조사각을 결정하여 상기 헤드램프의 광 조사를 제어하고,
    상기 유지하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 거리를 고려하여 미리 설정된 거리 판단 조건에 따라 상기 전방 차량이 상기 자차량으로부터 근거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 상기 제1 거리를 상기 결정 거리로 선택하여 상기 목표 조사각을 결정하고,
    상기 유지하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 거리를 고려하여 미리 설정된 거리 판단 조건에 따라 상기 전방 차량이 상기 자차량으로부터 원거리에 위치한 것으로 판단된 경우, 상기 제2 거리를 상기 결정 거리로 선택하여 상기 목표 조사각을 결정하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 목표 조사각은, 상기 영상 획득부를 기준으로 하는, 좌측 암영대 마진영역의 좌측 폭 각도 및 우측 암영대 마진 영역의 우측 폭 각도를 포함하고,
    상기 유지하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 결정 거리에 기초하여 상기 좌측 폭 각도 및 상기 우측 폭 각도를 조절함으로써 상기 암영대 마진영역의 폭 거리를 상기 목표 거리로 유지하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유지하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 영상 획득부로부터 상기 자차량의 종방향으로 연장되는 기준축으로부터 상기 암영대 주영역의 좌측 경계까지의 이격 각도인 좌측 각도, 상기 결정 거리, 및 상기 목표 거리를 이용하여 상기 좌측 폭 각도를 산출하고, 상기 기준축으로부터 상기 암영대 주영역의 우측 경계까지의 이격 각도인 우측 각도, 상기 결정 거리, 및 상기 목표 거리를 이용하여 상기 우측 폭 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 제어 방법.
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