KR102217597B1 - 적응형 전조등 시스템의 제어장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적응형 전조등 시스템의 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 프로젝션 모듈을 회전시키기 위한 모터, 주행 정보 제공처로부터 차량의 차속 및 주행모드를 수신하기 위한 수신부 및 상기 수신부를 통해 수신된 차량의 차속 및 주행모드에 근거하여 상기 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출하고, 상기 산출된 구동패턴에 따라 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 적응형 전조등 시스템의 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로젝션 모듈의 구동을 제어하는 적응형 전조등 시스템의 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
차량에는 야간 주행 시 전방을 환하게 비추기 위한 조명이나 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리기 위한 조명으로 램프장치가 설치된다. 이러한 램프장치 중 주행방향의 사물을 확인하기 위해 설치되는 램프장치는 일반적으로 전조등이라고 지칭된다.
일반적으로 전조등은 야간에 전방 100m 거리에 있는 물체를 확인할 수 있는 정도의 밝기가 요구된다. 이러한 전조등의 성능과 배치 기준은 국가마다 다르게 정해져 있으며, 특히 운전 및 통행 방향이 좌측인지 우측인지에 따라 전조등의 조사 방향이 달라진다. 또한 전조등에는 광선을 아래쪽으로 비추는 하향등과 위쪽으로 비추는 상향등이 존재한다.
최근에는 주변 환경의 변화에 따라 운전자의 전방 인식 능력을 개선시키기 위해 적응형 전조등 시스템(AFLS, Adaptive front lighting system)이 도입되는 경우가 늘어나고 있다. 적응형 전조등 시스템은 차량의 운전조건, 도로조건, 환경조건 등에 따라서 자동으로 전조등의 조사 각도와 밝기를 조절하는 시스템을 말한다. 예를 들어, 차량이 교차로나 산길 등 선회도로를 코너링할 때, 적응형 전조등 시스템은 전조등의 조사방향을 차량이 진행하는 방향으로 조절하여 운전자의 시야확보를 용이하게 한다.
이러한 적응형 전조등 시스템에서 전조등의 조사 각도 조절은 프로젝션 모듈의 스위블(Swivel) 구동 및 레벨(Level) 구동으로 이루어진다. 여기서 스위블 구동은 프로젝션 모듈이 좌우 방향으로 회전하는 것을 의미하며, 레벨 구동은 프로젝션 모듈이 상향 방향으로 회전하는 것을 의미한다.
한편 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0122647호(2010.11.23.)에 개시되어 있다.
본 발명은 운전자가 운전하는 환경에 대응하여 프로젝션 모듈의 구동을 제어할 수 있는 적응형 전조등 시스템의 제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치는 프로젝션 모듈을 회전시키기 위한 모터; 주행 정보 제공처로부터 차량의 차속 및 주행모드를 수신하기 위한 수신부; 및 상기 수신부를 통해 수신된 차량의 차속 및 주행모드에 근거하여 상기 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출하고, 상기 산출된 구동패턴에 따라 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 목표위치까지의 구동패턴 산출 시, 상기 제어부는 상기 차속 및 주행모드에 근거하여 시정수를 설정하고, 상기 설정된 시정수에 따른 일차필터의 형태로 상기 구동패턴을 산출하되, 상기 시정수는 상기 프로젝션 모듈이 상기 목표위치의 63.2% 지점에 도달하는데 걸리는 시간을 의미하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 시정수 설정 시, 상기 제어부는 상기 차속이 기준속도 이상인 경우 상기 차속에 비례하도록 상기 시정수를 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 주행모드는 스포츠모드, 기본모드 및 에코모드를 포함하고, 상기 시정수 설정 시, 상기 제어부는 상기 주행모드가 스포츠모드인 경우 기본모드에서의 시정수보다 작은 값을, 상기 주행모드가 에코모드인 경우 기본모드에서의 시정수보다 큰 값을 상기 시정수로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 모터는, 단계적으로 회전하는 스텝모터를 포함하며, 상기 프로젝션 모듈을 스위블 구동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어방법은 제어부가 수신부를 통해 주행 정보 제공처로부터 차량의 차속 및 주행모드를 수신하는 단계; 상기 제어부가 상기 수신된 차속 및 주행모드에 근거하여 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 산출된 구동패턴에 따라 모터를 제어하여 상기 프로젝션 모듈을 상기 목표위치까지 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 목표위치까지의 구동패턴을 산출하는 단계는, 상기 제어부가 상기 차속 및 주행모드에 근거하여 시정수를 설정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 설정된 시정수에 따른 일차필터의 형태로 상기 구동패턴을 산출하는 단계를 포함하되, 상기 시정수는 상기 프로젝션 모듈이 상기 목표위치의 63.2% 지점에 도달하는데 걸리는 시간을 의미하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 시정수를 설정하는 단계는, 상기 차속이 기준속도 이상인 경우 상기 제어부가 상기 차속에 비례하도록 상기 시정수를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 주행모드는 스포츠모드, 기본모드 및 에코모드를 포함하고, 상기 시정수를 설정하는 단계는, 상기 주행모드가 스포츠모드인 경우 상기 제어부가 기본모드에서의 시정수보다 작은 값을 상기 시정수로 설정하는 단계; 및 상기 주행모드가 에코모드인 경우 상기 제어부가 기본모드에서의 시정수보다 큰 값을 상기 시정수로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 모터는, 단계적으로 회전하는 스텝모터를 포함하며, 상기 목표위치까지 회전시키는 단계에서, 상기 제어부는 상기 산출된 구동패턴에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 프로젝션 모듈을 상기 목표위치까지 스위블 구동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치 및 방법은 운전자에 의한 주행조건에 따라 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출함으로써 운전자에게 최적의 시야를 확보해 주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치에서의 구동패턴을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치에서의 시정수를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치에서의 구동패턴을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치에서의 시정수를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치의 구성을 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치에서의 구동패턴을 설명하기 위한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치에서의 시정수를 설명하기 위한 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치는 제어부(100), 모터(110), 수신부(120)를 포함한다.
모터(110)는 제어부(100)의 제어에 따라 프로젝션 모듈을 회전시킨다. 즉 제어부(100)는 모터(110)를 제어하여 프로젝션 모듈을 목표위치까지 회전시켜 전조등의 조사 각도를 조절할 수 있다. 여기서 목표위치는 적응형 전조등 시스템에서 적절한 전조등 조사 영역이 형성될 수 있도록 하는 프로젝션 모듈의 위치를 의미한다. 예를 들어 제어부(100)는 스티어링 휠 각도, 횡 가속도, 내비게이션 정보, TPEG(Transport Protocol Expert Group)을 통해 수집된 정보 등을 취합하여 프로젝션 모듈의 목표위치를 설정할 수 있다.
한편 모터(110)는 펄스전압에 의해 일정 각도로 회전하는 스텝모터일 수 있다. 즉 제어부(100)는 회전시켜야 할 스텝(step)의 수 즉, 입력 펄스 신호의 수를 제어하여 프로젝션 모듈을 목표위치까지 회전시킬 수 있다. 이러한 경우 제어부(100)는 입력 펄스 신호의 주파수를 제어하여 프로젝션 모듈의 회전속도를 제어할 수 있다. 또한 본 실시예에서 모터(110)는 프로젝션 모듈을 스위블 구동 즉, 좌우로 회전시키기 위해 설치될 수도 있다.
수신부(120)는 제어부(100)의 제어에 따라 주행 정보 제공처(미도시)로부터 차량의 차속 및 주행모드를 수신할 수 있다. 상기 주행 정보 제공처로는 스마트 컨트롤 시스템(SCC: Smart Cruise Control), 차량의 차속센서, 주행모드 통합제어 시스템 등이 해당될 수 있고, 상기 주행모드는 스포츠모드, 기본모드 및 에코모드를 포함할 수 있다. 수신부(120)는 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신 등의 방식으로 주행 정보 제공처로부터 데이터를 수신할 수 있다. 다만 본 실시예는 이에 한정되는 것은 아니며, 수신부(120)가 차량의 차속 및 주행모드를 수신할 수 있는 다양한 방식이 채용될 수 있다.
제어부(100)는 수신부(110)를 통해 수신된 차량의 차속 및 주행모드에 근거하여 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출할 수 있다. 예를 들어 제어부(100)는 차속 및 주행모드에 근거하여 시정수(time constant)를 설정하고, 상기 설정된 시정수에 따른 일차필터(1st Order Filter)의 형태로 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출할 수 있다. 여기서 시정수는 프로젝션 모듈이 목표위치의 63.2% 지점에 도달하는데 걸리는 시간을 의미한다.
도 2를 참조하여 좀 더 자세히 살펴보면, 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴이 일차필터의 형태로 구현되는 것을 볼 수 있다. 이 때 프로젝션 모듈이 목표위치의 63.2%까지 도달하는데 걸리는 시간 즉, 시정수를 변경하면 프로젝션 모듈이 목표위치까지 도달하는 시간을 제어할 수 있다. 즉 제어부(100)가 작은 값의 시정수를 설정하면 프로젝션 모듈이 목표위치에 도달하는 시간은 전반적으로 빨라지게 되고, 제어부(100)가 큰 값의 시정수를 설정하면 프로젝션 모듈이 목표위치에 도달하는 시간은 전반적으로 느려지게 된다.
또한 제어부(100)는 차량의 차속이 기준속도 이상인 경우 차속에 비례하는 시정수를 설정할 수도 있다. 여기서 기준속도는 차속이나 주행모드에 무관하게 프로젝션 모듈의 구동패턴이 정해지는 경계 속도를 의미한다. 즉 기준속도(예: 10km) 이하의 낮은 속도에서는 차속 및 주행모드에 무관하게 일정한 시정수가 설정된다.
도 3을 참조하여 좀 더 자세히 살펴보면, 기준속도 이상의 범위에서 각각의 주행모드에 따른 시정수가 차량 속도에 비례하는 것을 볼 수 있다. 즉 차량의 속도가 빠른 경우에는 제어부(100)가 큰 값의 시정수를 설정하므로, 프로젝션 모듈이 목표위치에 도달하는 시간은 느려지게 된다.
차량의 속도가 빠른 경우에는 전조등의 조사 영역을 넓게 형성해 줄 필요가 없기 때문에 프로젝션 모듈이 비교적 조금만 움직여도 된다. 즉 차량의 속도가 빠른 경우에 프로젝션 모듈의 목표위치는 현재위치에 가깝게 형성되므로, 프로젝션 모듈이 비교적 느리게 목표위치에 도달되도록 하여 적응형 전조등 시스템의 빔패턴이 부드럽게 변할 수 있도록 한다.
한편 차량의 주행모드가 다른 경우, 제어부(100)는 스포츠모드에서의 시정수를 기본모드에서의 시정수보다 작은 값으로 설정하고, 에코모드에서의 시정수를 기본모드에서의 시정수보다 큰 값으로 설정할 수도 있다. 도 3을 참조하면, 차속에 대한 시정수의 기울기가 에코모드에서 가장 크고, 스포츠모드에서 가장 작게 구현되는 것을 볼 수 있다. 즉 차속이 동일한 경우, 스포츠모드에서의 시정수는 기본모드에서의 시정수보다 작은 값이 되고, 에코모드에서의 시정수는 기본모드에서의 시정수보다 큰 값이 된다.
차량의 주행모드가 다른 경우를 도 2를 참조하여 좀 더 자세히 살펴보면, 스포츠모드에서는 제어부(100)에 의해 기본모드에서보다 작은 시정수가 설정되므로 프로젝션 모듈이 목표위치에 도달하는 시간이 기본모드에서보다 빨라지게 된다. 따라서 적응형 전조등 시스템의 빔패턴은 다이내믹하게 움직이게 된다. 반면 에코모드에서는 제어부(100)에 의해 기본모드에서보다 큰 시정수가 설정되므로 프로젝션 모듈이 목표위치에 도달하는 시간이 기본모드에서보다 느려지게 된다. 따라서 적응형 전조등 시스템의 빔패턴은 부드럽게 움직이게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 제어부(100)는 수신부(120)를 통해 주행 정보 제공처로부터 차량의 차속 및 주행모드를 수신한다(S400). 예를 들어 제어부(100)는 차량의 차속센서로부터 수신부(120)를 통해 차속을 수신할 수 있고, 주행모드 통합제어 시스템으로부터 수신부(120)를 통해 차량의 주행모드를 수신할 수 있다. 이때 수신되는 주행모드는 스포츠모드, 기본모드 및 에코모드를 포함할 수 있다.
이어서 제어부(100)는 상기 단계(S400)에서 수신된 차속 및 주행모드에 근거하여 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출한다(S410). 예를 들어 제어부(100)는 차속 및 주행모드에 근거하여 시정수(time constant)를 설정하고, 상기 설정된 시정수에 따른 일차필터(1st Order Filter)의 형태로 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출할 수 있다. 이때 제어부(100)는 차량의 차속이 기준속도 이상이라면 차속에 비례하는 시정수를 설정할 수도 있으며, 스포츠모드에서의 시정수를 기본모드에서의 시정수보다 작은 값으로 설정하고, 에코모드에서의 시정수를 기본모드에서의 시정수보다 큰 값으로 설정할 수도 있다.
한편 상기 단계(S410) 이후, 제어부(100)는 상기 단계(S410)에서 산출된 구동패턴에 따라 모터(110)를 제어하여 프로젝션 모듈을 목표위치까지 회전시킨다(S420).
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어장치 및 방법은 차량의 차속 및 주행모드에 근거하여 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출함으로써 운전자에게 최적의 시야를 제공해 준다.
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: 제어부
110: 모터
120: 수신부
110: 모터
120: 수신부
Claims (10)
- 프로젝션 모듈을 회전시키기 위한 모터;
주행 정보 제공처로부터 차량의 차속 및 주행모드를 수신하기 위한 수신부; 및
상기 수신부를 통해 수신된 차량의 차속 및 주행모드에 근거하여 상기 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출하고, 상기 산출된 구동패턴에 따라 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 목표위치까지의 구동패턴 산출 시, 상기 제어부는 상기 차속 및 주행모드에 근거하여 시정수를 설정하고, 상기 설정된 시정수에 따른 일차필터의 형태로 상기 구동패턴을 산출하되,
상기 시정수는 상기 프로젝션 모듈이 상기 목표위치의 63.2% 지점에 도달하는데 걸리는 시간을 의미하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 시정수 설정 시, 상기 제어부는 상기 차속이 기준속도 이상인 경우 상기 차속에 비례하도록 상기 시정수를 설정하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 주행모드는 스포츠모드, 기본모드 및 에코모드를 포함하고,
상기 시정수 설정 시, 상기 제어부는 상기 주행모드가 스포츠모드인 경우 기본모드에서의 시정수보다 작은 값을, 상기 주행모드가 에코모드인 경우 기본모드에서의 시정수보다 큰 값을 상기 시정수로 설정하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 모터는, 단계적으로 회전하는 스텝모터를 포함하며, 상기 프로젝션 모듈을 스위블 구동시키는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어장치.
- 제어부가 수신부를 통해 주행 정보 제공처로부터 차량의 차속 및 주행모드를 수신하는 단계;
상기 제어부가 상기 수신된 차속 및 주행모드에 근거하여 프로젝션 모듈의 목표위치까지의 구동패턴을 산출하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 산출된 구동패턴에 따라 모터를 제어하여 상기 프로젝션 모듈을 상기 목표위치까지 회전시키는 단계를 포함하고,
상기 목표위치까지의 구동패턴을 산출하는 단계는,
상기 제어부가 상기 차속 및 주행모드에 근거하여 시정수를 설정하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 설정된 시정수에 따른 일차필터의 형태로 상기 구동패턴을 산출하는 단계를 포함하되,
상기 시정수는 상기 프로젝션 모듈이 상기 목표위치의 63.2% 지점에 도달하는데 걸리는 시간을 의미하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어방법.
- 삭제
- 제 6항에 있어서,
상기 시정수를 설정하는 단계는, 상기 차속이 기준속도 이상인 경우 상기 제어부가 상기 차속에 비례하도록 상기 시정수를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 주행모드는 스포츠모드, 기본모드 및 에코모드를 포함하고,
상기 시정수를 설정하는 단계는,
상기 주행모드가 스포츠모드인 경우 상기 제어부가 기본모드에서의 시정수보다 작은 값을 상기 시정수로 설정하는 단계; 및
상기 주행모드가 에코모드인 경우 상기 제어부가 기본모드에서의 시정수보다 큰 값을 상기 시정수로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어방법.
- 제 6항에 있어서,
상기 모터는, 단계적으로 회전하는 스텝모터를 포함하며,
상기 목표위치까지 회전시키는 단계에서, 상기 제어부는 상기 산출된 구동패턴에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 프로젝션 모듈을 상기 목표위치까지 스위블 구동시키는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어방법.
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