KR20100010266A - 상용 차량의 적응형 전조등 시스템 - Google Patents

상용 차량의 적응형 전조등 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 상용 차량의 적응형 전조등 시스템은 타이어의 압력, 차량의 회전각 및 차량의 속도를 측정하는 센서부와, 주행 차선의 전방을 향해 빛을 조사하는 헤드 램프와, 상기 센서부로부터 타이어의 압력 상태를 실시간으로 감시하여 운전자에게 표시하는 동시에 센서부로부터 도로의 곡률 반경을 측정하여 주행 도로가 곡선 도로인지 판단하고, 곡선 도로라고 판단되면 헤드 램프의 조향각을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기와 같은 발명은 상용 차량에 적용될 수 있는 적응형 전조등 시스템을 개발함으로써, 야간 운행이 많은 트럭과 같은 상용 차량의 안전성을 대폭 증가할 수 있는 효과가 있다.
공기압 센서, 요레이트 센서, 가속도 센서, 제어부, 헤드 램프

Description

상용 차량의 적응형 전조등 시스템{ADAPTIVE FRONT LIGHTING SYSTEM FOR COMMERICIAL VEHICLE}
본 발명은 적응형 전조등 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상용 차량이 곡선 도로에서 사고가 발생하는 것을 방지하기 위한 상용 차량의 적응형 전조등 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 야간 주행시 전방의 사물을 인지할 수 있도록 헤드 램프가 구비되며, 이러한 헤드 램프는 운전자의 시야를 확보하여 안전 운행에 도움을 주고 있다.
최근에는 주변 환경의 변화에 따라 운전자의 전방 인식 능력을 개선하기 위한 노력이 지속되고 있으며, 이로 인해 자동차의 운전 조건, 도로 조건, 환경 조건 등에 따라 헤드 램프의 불빛의 폭과 길이를 변경하는 적응형 전조등 장치(AFLS; Adaptive Front Lighting System)가 도입되었다.
이러한 적응형 전조등 장치는 예컨대, 차량이 곡선 도로를 주행할 경우, 헤드 램프의 좌우 또는 상하의 조향각을 조절하여 곡선 주로의 전방 시야를 확보하도록 제어하여 운전자에게 도로의 시인성을 높여 사고를 예방하고 있다.
하지만, 트럭과 같은 상용 차량에는 조향각 센서(SAS; Steering Angle Sensor)와, 요레이트 센서(Yaw Rate Sensor)가 구비되어 있지 않기 때문에 적응형 전조등 장치를 구현할 수 없으며, 이로 인해 상용 차량이 곡선 주로를 주행할 경우, 부주의 또는 운전 미숙으로 인해 빈번하게 사고가 발생된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 상용 차량에 적용될 수 있는 적응형 전조등 시스템을 개발하여 상용 차량이 곡선 주로 주행시 사고가 발생하는 것을 방지하기 위한 상용 차량의 적응형 전조등 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 상용 차량의 적응형 전조등 시스템은 타이어의 압력, 차량의 회전각 및 차량의 속도를 측정하는 센서부와, 주행 차선의 전방을 향해 빛을 조사하는 헤드 램프와, 상기 센서부로부터 타이어의 압력 상태를 실시간으로 감시하여 운전자에게 표시하는 동시에 센서부로부터 도로의 곡률 반경을 측정하여 주행 도로가 곡선 도로인지 판단하고, 곡선 도로라고 판단되면 헤드 램프의 조향각을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 곡률 반경은 차량의 회전각과 차량의 속도로부터 측정하고, 측정된 곡률 반경이 기준값 이상이라고 판단되면 곡선 도로라고 판단할 수 있다.
상기 헤드 램프의 조향각은 차량의 회전각과 차량의 속도에 따라 조사 범위가 변경될 수 있다.
상기 헤드 램프는 좌우 헤드 램프를 개별적으로 제어할 수 있다.
상기 센서부는 타이어의 압력을 측정하는 공기압 센서와, 차량의 회전각을 측정하는 요레이트 센서와, 차량의 속도를 측정하는 가속도 센서를 포함하고, 상기 공기압 센서, 요레이트 센서 및 가속도 센서는 원칩 형태의 모듈로 형성될 수 있다.
본 발명은 상용 차량에 적용될 수 있는 적응형 전조등 시스템을 개발함으로써, 야간 운행이 많은 트럭과 같은 상용 차량의 안전성을 대폭 증가할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템은 타이어 압력 시스템과 적응형 전조등 시스템을 하나의 제어부에서 처리함으로써, 제어부의 추가 설치가 없어 공간 및 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템이 장착된 위치를 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템의 작동을 나타낸 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템은 센서부(100)와, 전방에 빛을 조사하는 헤드 램프(200)와, 상기 센서부(100)로부터 타이어 압력값을 제공받아 타이어의 압력 상태를 운전자에게 표시하는 동시에 상용 차량이 주행중인 주행 도로가 곡선 도로라고 판단되면 헤드 램프(200)의 조향각을 제어하는 제어부(300)를 포함한다.
센서부(100)는 트럭과 같은 상용 차량의 정보를 측정하는 역할을 하며, 이러한 센서부(100)는 타이어의 압력을 측정하는 공기압 센서(TPMS Sensor, 110)와, 차량의 회전각을 측정하는 요레이트 센서(Yaw Rate Sensor, 120)와, 상기 차량의 속도를 측정하는 가속도 센서(SAS Sensor, 130)를 포함한다.
공기압 센서(110)는 상용 차량의 타이어의 일측 예컨대 타이어의 밸브에 설치될 수 있으며, 타이어의 개수에 대응하도록 구비될 수 있다. 이러한 공기압 센서(110)는 각각의 타이어의 압력 또는 온도를 측정하며, 이로 인해 타이어의 압력 상태를 측정할 수 있다.
요레이트 센서(120)는 차량의 조향각 예컨대 수직축 방향의 회전각을 측정하는 역할을 하며, 이를 위해 요레이트 센서(120)는 상용 차량의 핸들의 조작에 따라 조향각이 변경되는 타이어 예컨대, 차량의 최전방 축에 구비된 좌우 타이어에 설치될 수 있다.
가속도 센서(130)는 공기압 센서(110)와 요레이트 센서(120)가 설치된 상용 차량의 최전방 축에 구비된 좌우 타이어에 설치되며, 타이어의 회전 속도를 측정하는 역할을 한다.
상기와 같은 공기압 센서(110), 요레이트 센서(120) 및 가속도 센서(130)는 일체로 구비될 수 있으며, 원칩 형태의 모듈로 형성될 수 있다. 여기서, 상용 차량에는 타이어의 압력 상태를 측정하기 위한 공기압 센서(110)가 사전에 설치되어 있기 때문에 공기압 센서(110)가 형성된 모듈에 요레이트 센서(120)와 가속도 센서(130)를 공기압 센서(110)에 추가적으로 설치할 수 있다.
헤드 램프(200)는 차량의 전방 좌측 및 우측에 설치되며, 주행 차선의 전방을 향해 빛을 조사하는 역할을 한다. 이러한 헤드 램프(200)는 상용 차량의 주행중인 도로가 곡선 도로일 경우, 조향각을 좌우로 조절할 수 있으며, 이로 인해 상용 차량의 운전자는 곡선 도로의 시야를 확보할 수 있다.
상기에서는 헤드 램프(200)를 좌우로 조절하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상하로 조절될 수 있음은 물론이고, 이로 인해 차량의 속도에 곡률 반경에 따라 조사 범위를 조절할 수 있다.
제어부(300)는 센서부(100)로부터 측정된 값을 제공받아 타이어의 압력 상태를 운전자에게 알려주도록 표시하는 동시에 상용 차량의 주행 도로가 곡선 도로인 경우, 헤드 램프(200)의 조향각을 제어하는 역할을 한다.
제어부(300)는 센서부(100) 예컨대, 공기압 센서(110), 요레이트 센서(120) 및 가속도 센서(130)로부터 타이어의 압력, 온도와 타이어의 회전각 예컨대, 차량의 회전각과 차량의 속도를 제공받을 수 있으며, 센서부(100)로부터 측정된 값은 안테나 모듈(500)을 통해 린 통신으로 제공된다.
공기압 센서(110)로부터 타이어의 압력 및 온도를 제공받으면, 제어부(300) 는 타이어의 압력과 온도에 따라 타이어의 압력 상태 예컨대 타이어가 저압인지 고압인지 여부를 측정할 수 있으며, 이는 표시부(400) 예컨대, 룸미러 또는 계기판을 통해 표시할 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않으며, 경고음이나 경보등을 점멸시켜 위험을 운전자에게 알려줄 수 있다.
또한, 제어부(300)는 상용 차량의 주행 도로가 곡선 도로인지 여부를 판단할 수 있다. 이는 요레이트 센서(120) 및 가속도 센서(130)로부터 측정된 차량의 회전각과 차량의 속도를 통해 도로의 곡률 반경을 측정할 수 있으며, 이로부터 곡선 도로 여부를 판단할 수 있다.
예컨대, 도로의 곡률 반경이 기준값보다 크다고 판단되면 상용 차량이 곡선 도로를 주행한다고 판단할 수 있으며, 도로의 곡률 반경이 기준값보다 작다고 판단되면, 상용 차량이 직선으로 주행 중이거나 차선을 바꾸는 정도로 주행하고 있다고 판단할 수 있다. 여기서, 기준값은 미리 실험된 실험치에 의해 결정될 수 있다.
이와 같이, 도로의 곡선 도로 여부가 판단되어 상용 차량이 곡선 도로를 주행하고 있다고 판단되면, 제어부(300)는 차량의 회전각과 차량의 속도를 동시에 분석하고, 이로 인해 헤드 램프(200)의 조향각을 변경할 수 있다.
여기서, 헤드 램프(200)는 도로의 곡선 반경과 속도에 따라 조향각의 변경 범위가 변경될 수 있으며, 좌측의 헤드 램프(210)와 우측의 헤드 램프(220)가 개별적으로 제어될 수 있음은 물론이다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템의 작동을 설명한다.
먼저, 타이어의 공기압, 차량의 회전각 및 차량의 속도값을 측정하는 단계(S10)를 수행한다. 여기서, 타이어의 공기압은 공기압 센서(110)로부터 측정될 수 있으며, 타이어의 압력 및 온도에 따라 측정된다. 또한, 차량의 회전각은 요레이트 센서(120)로부터 측정될 수 있으며, 요레이트 센서(120) 대신 Y축 가속도 센서를 사용하여도 무방하다. 차량의 속도는 가속도 센서(130), 구체적으로는 Z축 가속도 센서를 사용하여 측정된다.
이어서, 제어부(300)는 타이어의 공기압을 운전자에게 표시하는 단계(S20)를 수행한다. 여기서, 타이어의 공기압은 차량의 룸미러 또는 계기판을 통해 표시할 수 있으며, 타이어 공기압이 위험 수위에 있을 경우, 경보음 또는 경보등을 점멸시켜 운전자에게 알려줄 수 있다.
이어서, 제어부(300)는 차량의 회전각과 차량의 속도를 제공받아 도로의 곡률 반경을 측정하고, 측정된 도로의 곡률 반경이 기준값 이상인지 판단하는 단계(S30)를 수행한다. 여기서, 기준값은 미리 실험된 실험치에 의해 결정될 수 있다.
이어서, 도로의 곡률 반경이 기준값 이상이라고 판단되면 상용 차량이 주행중인 도로가 곡선 도로라고 판단할 수 있으며, 이로 인해 헤드 램프(200)의 조향각을 조절하는 단계(S40)를 수행한다. 여기서, 헤드 램프(200)는 좌측 헤드램프(210) 및 우측 헤드램프(220)가 개별적으로 제어될 수 있음은 물론이다.
반면, 도로의 곡률 반경이 기준값 미만이라고 판단되면 상용 차량은 직선으로 주행중이거나 차선을 변경하는 정도로 주행하고 있다고 판단하여 타이어 공기 압, 차량의 회전각 및 차량의 속도값을 측정하는 단계(S10)로 되돌아간다.
상기와 같이 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템은 상용 차량에 적용될 수 있는 적응형 전조등 시스템을 개발하여 상용 차량이 안전성을 대폭 증가할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템은 타이어 압력 시스템과 적응형 전조등 시스템을 하나의 제어부에서 처리함으로써, 제어부의 추가 설치가 없어 공간 및 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템이 장착된 위치를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 상용 차량의 적응형 전조등 시스템의 작동을 나타낸 순서도.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 센서부 110: 공기압 센서
120: 요레이트 센서 130: 가속도 센서
200: 헤드 램프 210: 좌측 헤드램프
220: 우측 헤드램프 300: 제어부
400: 표시부 500: 안테나 모듈

Claims (5)

  1. 타이어의 압력, 차량의 회전각 및 차량의 속도를 측정하는 센서부;
    주행 차선의 전방을 향해 빛을 조사하는 헤드 램프; 및
    상기 센서부로부터 타이어의 압력 상태를 실시간으로 감시하여 운전자에게 표시하는 동시에 센서부로부터 도로의 곡률 반경을 측정하여 주행 도로가 곡선 도로인지 판단하고, 곡선 도로라고 판단되면 헤드 램프의 조향각을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 상용 차량의 적응형 전조등 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡률 반경은 차량의 회전각과 차량의 속도로부터 측정하고, 측정된 곡률 반경이 기준값 이상이라고 판단되면 곡선 도로라고 판단하는 상용 차량의 적응형 전조등 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드 램프의 조향각은 차량의 회전각과 차량의 속도에 따라 조사 범위가 변경되는 적응형 전조등 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드 램프는 좌우 헤드 램프를 개별적으로 제어하는 적응형 전조등 시 스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는 타이어의 압력을 측정하는 공기압 센서와, 차량의 회전각을 측정하는 요레이트 센서와, 차량의 속도를 측정하는 가속도 센서를 포함하고, 상기 공기압 센서, 요레이트 센서 및 가속도 센서는 원칩 형태의 모듈로 형성되는 적응형 전조등 시스템.
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