KR102216341B1 - 헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법 - Google Patents

헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법 Download PDF

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주재영
염등원
김종국
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Abstract

헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법을 개시한다. 본 발명은 카메라가 스크린에 출력되는 영상을 인식하여 헤드램프의 동작을 제어함으로써, 실험실 단위에서 헤드램프의 동작 상태를 측정 및 평가할 수 있다.

Description

헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR EVALUATING PERFORMANCE OF HEAD LAMP}
본 발명은 헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 카메라가 스크린에 출력되는 영상을 인식하여 헤드램프의 동작을 제어함으로써, 실험실 단위에서 헤드램프의 동작 상태를 측정 및 평가할 수 있는 헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 차량내의 전자제어유닛(ECU : Electronic Control Unit)과 연동하여 엘이디 칩(LED chip)을 광원으로 사용하는 헤드램프를 제어하는 차량용 지능형 헤드램프 시스템이 등장하고 있다.
이러한, 지능형 헤드램프 시스템은 대표적으로 AFLS(Adaptive Front Light System)와 AILS(Active Intelligent Lighting System)가 있으며, 최근에는 GPS(Global Positioning System) 정보와 카메라 정보 등을 이용해 헤드램프의 빔 패턴을 적절하게 변경하여 운전자에게 보다 쾌적한 야간 시계를 제공하는 지능형 헤드램프 시스템들이 등장하고 있다.
AFLS는 차량의 속도/조향 핸들의 각도/차량의 기울기와 도로의 상황을 고려해 전조등 방향을 상/하/좌/우로 자동조절 해 운전자의 시야를 효율적으로 확보하는 헤드램프 시스템이고, AILS는 내비게이션의 도로정보를 받아 운전자 조작 없이 전조등의 조명을 스스로 조절하는 헤드램프 시스템으로서, 엘이디를 이용한 광원이 주로 사용되고 있다.
이러한, 엘이디 기반의 지능형 헤드램프 시스템의 기능 평가를 위해서는 차량내의 전자제어유닛(ECU)과 엘이디(LED) 광원을 점등하기 위한 엘이디 구동 모듈(LDM : LED Driving Module)간의 제어신호(즉, 차량내의 전자제어 유닛에서 헤드램프를 제어하기 위한 제어신호)에 대한 차량통신이 제대로 이루어지는지와, 각 제어신호에 따른 최종적인 엘이디 점등 패턴이 제대로 구현되는지를 확인해야 한다.
그러나, 상향등이나 하향등의 제어만 수행하던 종래의 헤드램프 시스템과 다르게 상기 지능형 헤드램프 시스템은 매우 다양한 점등조건이 존재하기 때문에 상기 점등조건에 따른 다양한 제어신호를 일일이 확인하는 것이 요구된다.
또한, 각 제어신호에 따른 다양한 점등상태를 육안으로 평가하는 방식은 매우 비효율적이며 정확성도 떨어져서 헤드램프 시스템의 기능이나 성능을 객관적 평가하는 것이 어려운 문제점이 있다.
또한, 헤드램프 시스템의 점등상태를 차량에 설치된 상태에서 확인하거나 또는 차량의 주행과정을 통해 평가해야만 함으로써, 평가를 위한 비용과 시간이 증가하는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 등록번호 제10-1489833호(발명의 명칭: 차량용 헤드램프 시스템의 기능 평가 장치 및 방법)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 카메라가 스크린에 출력되는 영상을 인식하여 헤드램프의 동작을 제어함으로써, 실험실 단위에서 헤드램프의 동작 상태를 측정 및 평가할 수 있는 헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는 헤드램프 성능 평가 시스템으로서, 제어모듈로부터 출력되는 영상 정보가 영상 출력부를 통해 스크린 모듈부에 조사되면, 차량 카메라 모듈부가 이미지 프로세싱을 이용하여 상기 스크린 모듈부에 조사되는 영상 정보로부터 임의의 물체를 인식하고, 상기 차량 카메라 모듈부가 인식된 물체에 기반한 헤드램프 동작 제어 신호를 헤드램프 조립체로 출력하면, 상기 헤드램프 조립체가 상기 차량 카메라 모듈부의 물체 인식 정보에 기반하여 상기 스크린 모듈부에 임의의 배광분포를 형성하도록 동작하며, 적어도 하나의 평가용 카메라 모듈부가 촬영한 상기 헤드램프 조립체의 배광분포를 상기 제어모듈이 분석하여 상기 헤드램프 조립체의 동작 및 성능을 평가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 제어모듈로부터 출력되는 영상 정보는 이미지에 포함된 물체의 거리 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 헤드램프 평가시스템은 영상 정보가 조사되는 스크린 모듈부; 상기 스크린 모듈부로 영상 정보를 출력하는 영상 출력부; 상기 스크린 모듈부와 대향하여 설치되고, 상기 스크린 모듈부에 조사되는 영상을 이미지 프로세싱을 통해 인식하여 상기 영상에 포함된 물체의 형상 및 거리 정보를 산출하고, 상기 산출된 물체의 형상 및 거리 정보에 기반한 헤드램프 조립체의 동작 제어 신호를 출력하는 차량 카메라 모듈부; 상기 스크린 모듈부와 대향하여 설치되고, 상기 차량 카메라 모듈부의 동작 제어 신호에 따라 임의의 배광패턴이 형성되도록 온/오프 되는 헤드램프 조립체를 구비한 헤드램프 테스트 모듈부; 상기 스크린 모듈부에 조사되는 헤드램프 조립체의 온/오프와 배광 상태를 촬영하는 적어도 하나의 평가용 카메라 모듈부; 및 상기 영상 출력부로 영상 정보를 제공하고, 상기 평가용 카메라 모듈부가 촬영한 헤드램프 조립체의 온/오프 동작과 배광패턴을 분석하여 상기 헤드램프 조립체의 동작과 성능을 평가하는 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 스크린 모듈부는 차량 카메라 모듈부 및, 헤드램프 테스트 모듈부와 일정 거리 이격되어 설치되고, 상기 스크린 모듈부, 차량 카메라 모듈부 및 헤드램프 테스트 모듈부의 좌표계는 서로 얼라인먼트(alignment) 되어 연동되거나 또는 미리 설정된 오프셋 값에 따라 연동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 영상 출력부는 적어도 2개 이상의 영상 출력부를 포함하여 상기 스크린 모듈부에 3차원의 이미지가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 제어모듈은 영상 정보에 포함된 물체의 거리 정보와 상기 차량 카메라 모듈부가 인식한 물체의 거리 정보를 비교하여 동일한 값 또는 일정 범위 내의 값을 갖는지 평가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 방법은 a) 제어모듈이 임의의 위치에 설치된 스크린 모듈부, 차량 카메라 모듈부 및 헤드램프 테스트 모듈부의 좌표계를 얼라인먼트(alignment)하는 단계; b) 상기 제어모듈이 영상 출력부를 이용하여 스크린 모듈부로 영상 정보를 출력하는 단계; c) 차량 카메라 모듈부가 스크린 모듈부에 조사되는 영상을 이미지 프로세싱을 통해 인식하여 상기 영상에 포함된 물체의 형상 및 거리 정보를 산출하고, 상기 산출된 물체의 형상 및 거리 정보에 기반한 헤드램프 조립체의 동작 제어 신호를 헤드램프 테스트 모듈부로 출력하는 단계; 및 d) 적어도 하나의 평가용 카메라 모듈부가 상기 스크린 모듈부에 조사되는 상기 헤드램프 조립체의 배광패턴을 촬영하면, 상기 촬영된 배광패턴을 제어모듈이 분석하여 헤드램프 조립체의 동작과 성능을 평가하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 b)단계의 제어모듈로부터 출력되는 영상 정보는 이미지에 포함된 물체의 거리 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 상기 d)단계는 제어모듈이 영상 정보에 포함된 물체의 거리 정보와 상기 차량 카메라 모듈부가 인식한 물체의 거리 정보를 비교하여 동일한 값 또는 일정 범위 내의 값을 갖는지 평가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 카메라가 스크린에 출력되는 영상을 인식하여 헤드램프의 동작을 제어함으로써, 실험실 단위에서 헤드램프의 동작 상태를 측정 및 평가할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 측정대상 헤드램프를 차량에 장착하지 않은 상태에서 측정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템을 나타낸 예시도.
도 2는 도 1의 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 1의 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템의 스크린 모듈부 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 도 1의 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템의 차량 카메라 모듈부 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 도 1의 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템의 헤드램프 테스트 모듈부 구성을 나타낸 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템을 이용한 평가과정을 나타낸 흐름도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.
또한, "적어도 하나의" 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다.
또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시 예에 따라 변경가능하다 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템을 나타낸 예시도이고, 도 2는 도 1의 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 도 1의 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템의 스크린 모듈부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 1의 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템의 차량 카메라 모듈부 구성을 나타낸 블록도이며, 도 5는 도 1의 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템의 헤드램프 테스트 모듈부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템은 스크린 모듈부(100)와, 영상 출력부(200)와, 차량 카메라 모듈부(300)와, 헤드램프 테스트 모듈부(400)와, 적어도 하나의 평가용 카메라 모듈부(500)와 평가용 카메라 모듈부 1(500a)과, 제어모듈(600)을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 헤드램프 성능 평가 시스템은 제어모듈(600)로부터 출력되는 영상 정보가 영상 출력부(200)를 통해 스크린 모듈부(100)에 조사되면, 차량 카메라 모듈부(300)가 이미지 프로세싱을 이용하여 상기 스크린 모듈부(100)에 조사되는 영상 정보로부터 임의의 물체(130)를 인식한다.
또한, 상기 차량 카메라 모듈부(300)는 인식된 물체(130)에 기반한 헤드램프 동작 제어 신호를 헤드램프 조립체(410)로 출력하면, 상기 헤드램프 조립체(410)가 차량 카메라 모듈부(300)의 동작 제어 신호에 따라 임의의 배광패턴을 스크린 모듈부(100)로 조사한다.
또한, 상기 평가용 카메라 모듈부(500)는 스크린 모듈부(100)로 조사되는 헤드램프 조립체(410)의 배광패턴을 촬영하여 제어모듈(600)로 전송하면, 제어모듈(600)이 수신된 헤드램프 조립체(410)의 배광패턴을 분석하여 상기 헤드램프 조립체(410)의 동작 및 성능을 평가하도록 구성될 수 있다.
상기 스크린 모듈부(100)는 영상 정보가 조사되어 디스플레이되는 구성으로서, 차량 카메라 모듈부(300)와 헤드램프 테스트 모듈부(400)로부터 일정 거리 이격되고, 상기 차량 카메라 모듈부(300), 헤드램프 테스트 모듈부(400) 및 평가용 카메라 모듈부(500)와 대향하여 설치되며, 스크린(100a)과, 스크린 얼라인부(110)와, 스크린 위치 제어부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스크린(100a)은 일정 크기를 갖는 판 형상의 부재로서, 영상 출력부(200)로부터 출력된 영상 정보가 디스플레이되도록 한다.
상기 스크린 얼라인부(110)는 스크린(100a)의 좌표계와, 차량 카메라 모듈부(300) 및 헤드램프 테스트 모듈부(400)의 좌표계가 서로 일치되도록 얼라인먼트(alignment)를 수행하는 구성으로서, 상기 스크린(100a)이 차량 카메라 모듈부(300), 헤드램프 테스트 모듈부(400) 및 평가용 카메라 모듈부(500)와 수직방향 및 수평방향을 유지할 수 있도록 한다.
또한, 상기 스크린(100a)의 좌표계와 차량 카메라 모듈부(300) 및 헤드램프 테스트 모듈부(400)의 좌표계가 일치되도록 스크린(100a)의 현재 위치 정보에 기반하여 상기 스크린(100a)의 위치가 조절될 수 있도록 한다.
상기 스크린 위치 제어부(120)는 스크린 얼라인부(110)의 측정값에 기반하여 스크린(100a)의 위치가 조절되도록 한다.
또한, 상기 스크린 위치 제어부(120)에 의해 설정된 스크린(100a)의 위치 정보는 제어모듈(600)로 전송되어 저장될 수 있다.
상기 영상 출력부(200)는 스크린 모듈부(100)와 일정 거리 이격되어 설치되고, 제어모듈(600)로부터 제공되는 영상 정보를 수신하여 상기 스크린 모듈부(100)의 스크린(100a)으로 조사하는 구성으로서, 바람직하게는 빔 프로젝터로 구성될 수 있다.
또한, 상기 영상 출력부(200)는 적어도 2개로 구성된 제1 영상 출력부(210)와 제2 영상 출력부(220)로 구성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 영상 출력부(210, 220)는 서로 일정 거리 이격되어 배치될 수도 있다.
즉, 상기 제1 및 제 2 영상 출력부(210, 220)는 스크린(100a)에 3차원의 이미지가 형성될 수 있도록 영상 정보를 출력함으로써, 차량 카메라 모듈부(300)가 상기 스크린(110a) 상에 표시되는 3차원 형상의 물체(130)를 인식할 수 있도록 구성된다.
본 실시 예에서는 3차원 형상의 이미지 출력을 위해 복수의 영상 출력부(210, 220)를 구성하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 2차원의 이미지를 출력할 수도 있다.
상기 차량 카메라 모듈부(300)는 차량에 설치된 카메라 모듈과 동일한 기능을 수행하는 구성으로서, 스크린 모듈부(100)와 일정 거리 이격되어 대향 설치되고, 상기 스크린 모듈부(100)의 스크린(100a)에 조사되는 3차원의 영상을 이미지 프로세싱을 통해 인식하여 상기 영상에 포함된 물체(130)의 형상 및 거리 정보를 산출하며, 상기 산출된 물체의 형상 및 거리 정보에 기반한 헤드램프 조립체(410)의 동작 제어 신호를 출력하는 카메라부(310)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 카메라부(310)는 단안 카메라 또는 스테레오 카메라를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 단안 카메라 또는 스테레오 카메라는 광신호를 전기신호로 변환한 이미지 신호를 영상 정보로 출력하는 CCD 센서, CMOS 센서 또는 광신호를 전기신호로 변환하는 임의의 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 카메라부(310)는 이미지 프로세싱 프로그램을 이용하여 영상 정보에 포함된 물체(130)를 추출하여 인식하고, 상기 인식된 물체(130)의 거리 정보를 산출할 수도 있다.
또한, 상기 카메라부(310)는 물체(130)와의 거리 정보를 산출하기 위해 스크린(100a)과의 좌표계가 얼라인먼트 되거나 또는 미리 설정된 오프셋(off-set) 값을 이용하여 얼라인먼트 될 수 있다.
또한, 상기 카메라부(310)는 물체(130)와의 거리 정보를 제어모듈(600)로부터 제공받을 수도 있다.
즉, 좌표계가 일치되지 않은 상태에서 카메라부(310)가 스크린 상의 물체를 인식한 경우, 카메라부(310)와 스크린(100a) 사이의 거리가 실제 거리가 되므로, 차량으로부터 제공되는 속도 정보, 이동거리 정보 등에 기초하여 산출하는 거리정보에 대하여 제어모듈(600)이 물체(130)와의 거리 정보를 제공할 수 있도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 카메라부(310)는 인식된 물체(130)의 거리 정보를 제어모듈(600)로 제공할 수도 있다.
또한, 상기 카메라부(310)는 인식된 물체(130)와의 거리 정보에 기반하여 헤드램프 조립체(410)가 미리 설정된 패턴의 배광을 형성하도록 상기 헤드램프 조립체(410)로 동작 제어 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 카메라부(310)는 헤드램프 조립체(410)가 다수의 LED로 구성된 경우, 각 LED의 온/오프 제어를 통해 픽셀(pixel) 단위의 제어가 이루어질 수 있도록 동작 제어 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 차량 카메라 모듈부(300)는 카메라부(310)의 좌표계와 스크린(100a)의 좌표계를 얼라인먼트하거나 또는 카메라부(310)의 오프셋과 스크린(100a)의 오프셋을 얼라인먼트하기 위한 카메라 위치 제어부(320)가 추가 구성될 수 있다.
상기 카메라 위치 제어부(320)는 스크린 얼라인부(110)와 연동하여 상기 스크린 얼라인부(110)의 측정값에 기반한 카메라부(310)의 위치가 조절되도록 한다.
또한, 상기 카메라 위치 제어부(320)에 의해 설정된 카메라부(310)의 위치 정보는 제어모듈(600)로 전송되어 저장될 수 있다.
상기 헤드램프 테스트 모듈부(400)는 스크린 모듈부(100)와 대향하여 설치되고, 상기 차량 카메라 모듈부(300)의 동작 제어 신호에 따라 임의의 배광패턴이 형성되도록 온/오프 되는 헤드램프 조립체(410)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 헤드램프 조립체(410)는 동작 상태와 성능을 측정 및 평가하기 위한 대상으로서, 바람직하게는 다수의 LED(또는 발광소자)가 M×N 매트릭스 형태로 배열된 헤드램프로 구성되며, 헤드램프 테스트 모듈부(400)에 장착 및 분리 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 상기 헤드램프 테스트 모듈부(400)는 헤드램프 조립체(410)의 좌표계와 스크린(100a)의 좌표계 및 카메라부(310)의 좌표계를 얼라인먼트하거나 또는 헤드램프 조립체(410)의 오프셋과, 카메라부(310)의 오프셋과 스크린(100a)의 오프셋을 얼라인먼트하기 위한 헤드램프 위치 제어부(420)가 추가 구성될 수 있다.
상기 헤드램프 위치 제어부(420)는 스크린 얼라인부(110)와 연동하여 상기 스크린 얼라인부(110)의 측정값에 기반한 헤드램프 조립체(410)의 위치가 조절되도록 한다.
또한, 상기 헤드램프 위치 제어부(420)에 의해 설정된 헤드램프 조립체(410)의 위치 정보는 제어모듈(600)로 전송되어 저장될 수 있다.
상기 평가용 카메라 모듈부(500)는 스크린 모듈부(100)로 조사되는 헤드램프 조립체(410)의 배광패턴을 촬영하여 제어모듈(600)로 전송하는 카메라를 포함하여 구성되고, 스크린 모듈부(100)와 대향하여 설치될 수 있다.
또한, 상기 평가용 카메라 모듈부(500)는 차량 카메라 모듈부(300) 및 헤드램프 테스트 모듈부(400)의 좌측 또는 우측에 설치될 수 있고, 평가용 카메라 모듈부 1(500a)을 추가 구성하여 차량 카메라 모듈부(300) 및 헤드램프 테스트 모듈부(400)의 좌/우측 양쪽에 각각 설치될 수도 있다.
또한, 상기 평가용 카메라 모듈부(500)는 스크린(100a)과의 좌표계가 얼라인먼트 되거나 또는 미리 설정된 오프셋(off-set) 값을 이용하여 얼라인먼트 될 수 있다.
상기 제어모듈(600)은 헤드램프 조립체(410)의 온/오프 동작 상태와 조도, 휘도 등의 성능 정보를 측정 및 평가하는 구성으로서, 스크린 모듈부(100)와, 영상 출력부(200)와, 차량 카메라 모듈부(300)와, 헤드램프 모듈부(400)와, 평가용 카메라 모듈부(500)와 전기적으로 연결되고, 상기 영상 출력부(200)로 영상 정보를 제공한다.
또한, 상기 제어모듈(600)은 측정 프로그램 또는 애플리케이션 프로그램이 설치된 데스크 탑 PC, 노트북 PC, 태블릿 PC 또는 서버 시스템 등으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제어모듈(600)은 스크린(100a)의 좌표계와, 카메라부(310)의 좌표계와, 헤드램프 조립체(410)의 좌표계, 평가용 카메라 모듈부(500)의 좌표계를 얼라인먼트하거나 또는 상기 장치들 사이에 미리 설정된 오프셋 값을 얼라인먼트시켜 정밀한 측정이 이루어질 수 있도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(600)은 영상 정보가 출력됨에 따라 평가용 카메라 모듈부(500)가 차량 카메라 모듈부(300)로부터 출력되는 동작 제어 신호에 대응하여 헤드램프 조립체(410)가 스크린(100a)에 조사한 배광패턴을 촬영하여 분석함으로써,상기 헤드램프 조립체(410)의 동작과 성능을 평가한다.
즉, 상기 제어모듈(600)은 차량 카메라 모듈부(300)에 설치된 카메라부(310)가 인식한 물체(130)에 대하여, 헤드램프 조립체(410)가 상기 카메라부(310)로부터 임의의 배광패턴을 형성하도록 출력하는 동작 제어 신호에 따라 정확하게 동작하는지를 스크린(100a)에 형성되는 헤드램프 조립체(410)의 배광패턴 또는 각 LED의 동작 상태 등을 촬영하여 상기 헤드램프 조립체(410)의 동작 상태와 성능을 평가한다.
또한, 상기 제어모듈(600)은 헤드램프 조립체(410)의 동작 상태와 성능을 측정하기 위한 측정수단, 예를 들면, 조도센서 등을 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제어모듈(600)는 영상 출력부(200)로 제공하는 영상 정보에 물체(130)와의 거리 정보를 포함하여 출력할 수도 있다.
상기 물체(130)와의 거리 정보는 스크린(100a)의 좌표계와, 카메라부(310)의 좌표계와, 헤드램프 조립체(410)의 좌표계가 얼라인먼트되면, 스크린(100a)상에 디스플레이되는 물체(130)와의 가상의 거리 정보가 될 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(600)은 차량 카메라 모듈부(300)의 카메라부(310)가 인식한 물체(130)와의 거리 정보를 수신하여 영상 정보에 포함된 물체(130)의 거리 정보와 비교함으로써, 동일한 값을 갖는지, 일정 범위 내의 값을 갖는지 또는 서로 다른 값을 갖는지를 평가하여 차량 카메라 모듈부(300)에 의한 헤드램프 조립체(410)의 제어 상태와 그에 따른 동작이 정확하게 이루어지는지 정밀하게 측정 및 평가할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템을 이용한 평가과정을 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드램프 성능 평가 시스템을 이용한 평가과정을 나타낸 흐름도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드램프 평가 방법은 임의의 위치에 스크린 모듈부(100), 차량 카메라 모듈부(300), 헤드램프 테스트 모듈부(400) 및 평가용 카메라 모듈부(500)가 설치되면, 제어모듈(600)이 스크린 모듈부(100)의 스크린(100a) 좌표계와, 차량 카메라 모듈부(300)의 카메라부(310) 좌표계와, 헤드램프 테스트 모듈부(400)의 헤드램프 조립체(410) 좌표계와, 평가용 카메라 모듈부(500)의 좌표계가 얼라인먼트(alignment)되도록 한다(S100).
상기 S100 단계의 좌표계 얼라인먼트가 완료되면, 상기 제어모듈(600)은 영상 출력부(200)를 이용하여 미리 저장된 영상 정보가 스크린 모듈부(100)를 통해 디스플레이 되도록 한다(S200).
상기 S200 단계에서 제어모듈(600)로부터 출력되는 영상 정보는 이미지에 포함된 물체(130)의 거리 정보를 포함하여 출력될 수 있다.
또한, 상기 S200 단계에서 출력되는 영상 정보는 스크린 모듈부(100)에서 3차원 형상으로 디스플레이될 수 있다.
상기 S200 단계에서 스크린 모듈부(100)에 디스플레이되는 영상(또는 이미지)는 차량 카메라 모듈부(300)가 이미지 프로세싱을 통해 인식하여 상기 영상에 포함된 물체(130)의 형상과, 상기 물체(130)와의 거리 정보를 산출하고, 상기 산출된 물체(130)의 형상 및 거리 정보에 기반한 헤드램프 조립체(410)의 동작 제어 신호를 헤드램프 테스트 모듈부(400)로 출력(S300)한다.
상기 S300 단계에서 차량 카메라 모듈부(300)는 제어모듈(600)로부터 물체(130)와의 거리 정보를 수신할 수도 있다.
또한, 상기 S300 단계서 상기 차량 카메라 모듈부(300)는 산출된 물체(130)와의 거리 정보를 상기 제어모듈(600)로 전송할 수도 있다.
상기 제어모듈(600)은 영상 정보가 영상 출력부(200)를 통해 제공됨에 따라 차량 카메라 모듈부(300)가 출력한 동작 제어 신호에 대응하여 헤드램프 조립체(410)가 스크린(100a)에 조사하는 헤드램프 조립체(410)의 온/오프 동작 상태와 배광패턴 등을 촬영한 정보를 평가용 카메라 모듈부(500)로부터 수신(S400)하고, 상기 S400 단계에서 수신된 평가용 카메라 모듈부(500)의 정보에 기반하여 헤드램프 조립체(410)의 동작과 성능을 평가(S500)한다.
즉, S400 단계에서 제어모듈(600)은 카메라부(310)가 인식한 물체(130)에 대하여 임의의 배광패턴을 형성하도록 출력하는 동작 제어 신호에 따라 헤드램프 조립체(410)가 정확하게 동작하는지를 평가용 카메라 모듈부(500)를 이용하여 스크린(100a)에 형성되는 배광 패턴을 촬영하고, S500 단계에서 촬영된 배광 패턴을 기반으로 미리 설정된 검색 조건 등과의 비교 및 분석을 통해 헤드램프 조립체(410)의 동작 상태와 성능을 평가한다.
또한, 상기 S500 단계에서 제어모듈(600)은 영상 정보에 포함된 물체(130)의 거리 정보와 상기 S300 단계에서 차량 카메라 모듈부(300)가 인식한 물체(130)의 거리 정보를 비교하여 동일한 값 또는 일정 범위 내의 값을 갖는지를 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
즉, 카메라부(310)의 물체 인식률에 따른 헤드램프 조립체(410)의 제어 상태와 그에 따른 동작이 정확하게 이루어지는지 정밀하게 측정 및 평가할 수 있다.
따라서, 차량에 설치되는 카메라가 스크린에 출력되는 영상을 인식하여 헤드램프의 동작을 제어함으로써, 실험실 단위에서 헤드램프의 동작 상태를 측정 및 평가할 수 있고, 측정대상 헤드램프를 차량에 장착하지 않은 상태에서 측정할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
또한, 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
100 : 스크린 모듈부
100a : 스크린
110 : 스크린 얼라인부
120 : 스크린 위치 제어부
130 : 물체
200 : 영상 출력부
210 : 제1 영상 출력부
220 : 제2 영상 출력부
300 : 차량 카메라 모듈부
310 : 카메라부
320 : 카메라 위치 제어부
400 : 헤드램프 테스트 모듈부
410 : 헤드램프 조립체
420 : 헤드램프 위치 제어부
500 : 평가용 카메라 모듈부
500a : 평가용 카메라 모듈부 1
600 : 제어모듈

Claims (9)

  1. 제어모듈(600)로부터 출력되는 영상 정보가 영상 출력부(200)를 통해 스크린 모듈부(100)에 조사되면,
    차량 카메라 모듈부(300)가 이미지 프로세싱을 이용하여 상기 스크린 모듈부(100)에 조사되는 영상 정보로부터 임의의 물체(130)를 인식하고,
    상기 차량 카메라 모듈부(300)가 인식된 물체(130)에 기반한 헤드램프 동작 제어 신호를 헤드램프 조립체(410)로 출력하면,
    상기 헤드램프 조립체(410)가 상기 차량 카메라 모듈부(300)의 물체 인식 정보에 기반하여 상기 스크린 모듈부(100)에 임의의 배광분포를 형성하도록 동작하며,
    적어도 하나의 평가용 카메라 모듈부(500)가 촬영한 상기 헤드램프 조립체(410)의 배광분포를 상기 제어모듈(600)이 분석하여 상기 헤드램프 조립체(410)의 동작 및 성능을 평가하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 성능 평가 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어모듈(600)로부터 출력되는 영상 정보는 이미지에 포함된 물체(130)의 거리 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 성능 평가시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 헤드램프 평가시스템은 영상 정보가 조사되는 스크린 모듈부(100);
    상기 스크린 모듈부(100)로 영상 정보를 출력하는 영상 출력부(200);
    상기 스크린 모듈부(100)와 대향하여 설치되고, 상기 스크린 모듈부(100)에 조사되는 영상을 이미지 프로세싱을 통해 인식하여 상기 영상에 포함된 물체(130)의 형상 및 거리 정보를 산출하고, 상기 산출된 물체의 형상 및 거리 정보에 기반한 헤드램프 조립체(410)의 동작 제어 신호를 출력하는 차량 카메라 모듈부(300);
    상기 스크린 모듈부(100)와 대향하여 설치되고, 상기 차량 카메라 모듈부(300)의 동작 제어 신호에 따라 임의의 배광패턴이 상기 스크린 모듈부(100)에 조사되도록 동작하는 헤드램프 조립체(410)를 구비한 헤드램프 테스트 모듈부(400);
    상기 스크린 모듈부(100)에 조사되는 헤드램프 조립체(410)의 배광패턴을 촬영하는 적어도 하나의 평가용 카메라 모듈부(500); 및
    상기 영상 출력부(200)로 영상 정보를 제공하고, 상기 평가용 카메라 모듈부(500)가 촬영한 헤드램프 조립체(410)의 배광패턴을 분석하여 상기 헤드램프 조립체(410)의 동작과 성능을 평가하는 제어모듈(600);을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 성능 평가시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스크린 모듈부(100)는 차량 카메라 모듈부(300) 및, 헤드램프 테스트 모듈부(400)와 일정 거리 이격되어 설치되되,
    상기 스크린 모듈부(100), 차량 카메라 모듈부(300) 및 헤드램프 테스트 모듈부(400)의 좌표계는 서로 얼라인먼트(alignment) 되어 연동되거나 또는 미리 설정된 오프셋 값에 따라 연동되는 것을 특징으로 하는 헤드램프 성능 평가 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 영상 출력부(200)는 적어도 2개 이상의 영상 출력부를 포함하여 상기 스크린 모듈부(100)에 3차원의 이미지가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 성능 평가 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어모듈(600)은 영상 정보에 포함된 물체(130)의 거리 정보와 상기 차량 카메라 모듈부(300)가 인식한 물체(130)의 거리 정보를 비교하여 동일한 값 또는 일정 범위 내의 값을 갖는지 평가하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 성능 평가 시스템.
  7. a) 제어모듈(600)이 임의의 위치에 설치된 스크린 모듈부(100), 차량 카메라 모듈부(300) 및 헤드램프 테스트 모듈부(400)의 좌표계를 얼라인먼트(alignment)하는 단계;
    b) 상기 제어모듈(600)이 영상 출력부(200)를 이용하여 스크린 모듈부(100)로 영상 정보를 출력하는 단계;
    c) 차량 카메라 모듈부(300)가 스크린 모듈부(200)에 조사되는 영상을 이미지 프로세싱을 통해 인식하여 상기 영상에 포함된 물체(130)의 형상 및 거리 정보를 산출하고, 상기 산출된 물체의 형상 및 거리 정보에 기반한 헤드램프 조립체(410)의 동작 제어 신호를 헤드램프 테스트 모듈부(400)로 출력하는 단계; 및
    d) 적어도 하나의 평가용 카메라 모듈부(500)가 상기 스크린 모듈부(200)에 조사되는 상기 헤드램프 조립체(410)의 배광패턴을 촬영하면, 상기 촬영된 배광패턴을 제어모듈(600)이 분석하여 헤드램프 조립체(410)의 동작과 성능을 평가하는 단계;를 포함하는 헤드램프 성능 평가 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 b)단계의 제어모듈(600)로부터 출력되는 영상 정보는 이미지에 포함된 물체(130)의 거리 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 성능 평가 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 d)단계는 제어모듈(600)이 영상 정보에 포함된 물체(130)의 거리 정보와 상기 차량 카메라 모듈부(300)가 인식한 물체(130)의 거리 정보를 비교하여 동일한 값 또는 일정 범위 내의 값을 갖는지 평가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프 성능 평가 방법.
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