KR20130009324A - 엘이디 헤드램프 - Google Patents

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Abstract

주행차량의 운전자에게 시인성을 제공함과 아울러, 선행차 및 대항차의 운전자에게는 눈부심을 유발하지 않는 엘이디 헤드램프가 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프는, 램프하우징과, 상기 램프하우징 내에 배치되어 빛을 생성하는 엘이디램프와, 상기 램프하우징 내에 배치되어 상기 엘이디램프로부터 조사되는 빛을 반사하는 리플렉터와, 상기 램프하우징 내에 배치되어 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛을 차단하여서 외부로 배광되는 빛의 높낮이를 조절하는 쉴드를 포함하고, 상기 쉴드는, 제1 경사면이 형성된 제1 쉴드와, 상기 제1 경사면을 따라 이동될 수 있는 제2 경사면이 형성되어 상기 제1 경사면을 따라 이동되면서 높이가 조절되어, 외부로 배광되는 빛의 높낮이를 조절하는 제2 쉴드를 포함한다.

Description

엘이디 헤드램프{LED HEADLAMP}
본 발명은 엘이디 헤드램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전방을 주행하는 차량과의 거리 및 각도에 따라 빔패턴이 가변되는 엘이디 헤드램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 전방에는 야간 주행시 앞을 환하게 비추어 운전자가 노면 및 장애물의 위치를 인지할 수 있도록 하는 헤드램프가 구비되어, 운전자로 하여금 시인성을 확보할 수 있도록 하고 있다.
통상의 헤드램프는, 외부로 배광되는 빛이 노면을 향하도록 낮게 배광되는 로우빔모드와, 외부로 배광되는 빛이 높게 배광되는 하이빔모드로 작동된다.
상기 헤드램프는 주행차량 운전자에게는 시인성을 확보할 수 있도록 함과 동시에, 선행차 및 대항차의 운전자에게 눈부심을 유발하지 않아야 한다.
예를 들면, 전방을 주행하는 차량이 없을 때에는 상기 헤드램프를 상기 하이빔모드로 하여 시인성을 확보하고, 전방을 주행하는 차량이 있을 때에는 상기 로우빔모드로 하여 선행차 및 대항차의 운전자에게 눈부심을 유발하지 않아야 한다.
최근에는, 카메라를 이용한 선행차 및 대항차의 이미지 프로세싱을 통해 상기 선행차 및 대항차와의 거리 및 각도 정보를 획득하여, 헤드램프의 빔패턴이 자동으로 가변되는 어댑티브 헤드램프가 개발되어, 운전자로 하여금 시인성을 확보할 수 있도록 하고, 선행차 및 대항차의 운전자에게는 눈부심을 유발하지 않도록 하고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 주행차량의 운전자에게 시인성을 제공함과 아울러, 선행차 및 대항차의 운전자에게는 눈부심을 유발하지 않는 엘이디 헤드램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프는, 램프하우징과, 상기 램프하우징 내에 배치되어 빛을 생성하는 엘이디램프와, 상기 램프하우징 내에 배치되어 상기 엘이디램프로부터 조사되는 빛을 반사하는 리플렉터와, 상기 램프하우징 내에 배치되어 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛을 차단하여서 외부로 배광되는 빛의 높낮이를 조절하는 쉴드를 포함하고, 상기 쉴드는, 제1 경사면이 형성된 제1 쉴드와, 상기 제1 경사면을 따라 이동될 수 있는 제2 경사면이 형성되어 상기 제1 경사면을 따라 이동되면서 높이가 조절되어, 외부로 배광되는 빛의 높낮이를 조절하는 제2 쉴드를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 엘이디 헤드램프는, 제2 쉴드가 전방 차량과의 거리 및 각도에 따라 이동되면서 높이가 조절되기 때문에, 전방 차량과의 거리 및 각도에 따라 외부로 배광되는 빔패턴이 가변되어, 운전자로 하여금 시인성을 확보할 수 있도록 하고, 선행차 및 대항차의 운전자에게는 눈부심을 유발하지 않는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프를 나타내는 측단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 제어장치를 나타내는 블록도,
도 3은 도 1에 도시된 쉴드를 나타내는 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 쉴드의 분해사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 로우빔상태의 쉴드를 나타내는 도면과, 그에 따른 빔패턴을 나타내는 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 로우빔상태에서 하이빔상태로 가변되는 중에 쉴드를 나타내는 도면과, 그에 따른 빔패턴을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 하이빔상태의 쉴드를 나타내는 도면과, 그에 따른 빔패턴을 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프를 나타내는 측단면도, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 제어장치를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프는, 램프하우징(10)과, 리플렉터(20)와, 엘이디램프(30)와, 렌즈(40)와, 쉴드(50)를 포함한다.
램프하우징(10)은 내부가 오목한 형상으로 이루어져서, 그 오목한 내부에 엘이디램프(30), 리플렉터(20) 및 쉴드(50)가 삽입되어 배치된다. 램프하우징(10)은 전방이 개구되어 형성되고, 그 개구된 전방은 렌즈(40)에 의해 차폐된다. 램프하우징(10)은 렌즈(40)가 전방에 결합되는 전방하우징(12)과, 전방하우징(12)의 후방에 결합되는 후방하우징(14)을 포함한다.
리플렉터(20)는 램프하우징(10)과 마찬가지로 내부가 오목한 형상으로 이루어지고, 그 오목한 내부벽에 반사체가 구비되어 엘이디램프(30)로부터 조사되는 빛을 렌즈(40)로 반사한다.
도시되지는 않았으나, 리플렉터(20)의 배면에는 엘이디램프(30)로부터 발생되는 열을 냉각하는 방열장치가 배치될 수 있다. 상기 방열장치는 리플렉터(20)와 램프하우징(10)의 사이에 배치되는 통상의 방열장치로서 복수의 방열핀 구조로 형성될 수 있다.
엘이디램프(30)는 리플렉터(20)의 오목한 내부로 삽입되어 배치된다. 엘이디램프(30)는 운전자 조작에 의해 차량의 배터리로부터 전원이 인가되면 빛을 생성하고, 그 생성된 빛은 리플렉터(20)로 조사된다.
리플렉터(20)로부터 렌즈(40)로 반사된 빛은 외부로 배광된다. 렌즈(40)는 리플렉터(20)에서 조사되는 빛이 투과될 수 있도록 투명한 플라스틱 재질로 이루어져서 차량 전방의 외관 일부를 형성한다.
쉴드(50)는 리플렉터(20)의 전방에 배치된다. 쉴드(50)는 리플렉터(20)와 렌즈(40) 사이에 배치되어, 리플렉터(20)로부터 렌즈(40)로 반사되는 빛을 차단하여서 외부로 배광되는 빛의 높낮이를 조절한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프는, 외부로 배광되는 빛이 낮게 배광되는 로우빔모드와, 외부로 배광되는 빛이 높게 배광되는 하이빔모드를 가진다. 즉, 차실 내에서 운전자가 멀티펑션스위치를 조작하면 쉴드(50)의 높이가 조절되면서 외부로 배광되는 빛의 높이가 조절되어, 상기 로우빔모드 또는 하이빔모드가 된다.
본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프는, 전방 차량(선행차 및 대항차)과의 거리 및 각도에 따라 쉴드(50)의 높이가 자동으로 조절되어 외부로 배광되는 빔패턴이 가변된다.
따라서, 전방 차량과의 거리 및 각도를 확인하여 쉴드(50)의 높낮이를 조절할 수 있는 제어장치가 요구된다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 제어장치는, 카메라(1)와, 컨트롤러(3)와, 스텝모터(5)를 포함한다.
카메라(1)는 주행차량의 전방을 촬영하여 이미지신호를 컨트롤러(3)로 전송하고, 컨트롤러(3)는 이미지프로세싱을 통해 헤드램프와 전방차량과의 거리 및 각도를 판단하여, 스텝모터(5)의 회전을 제어할 수 있다. 여기서, 스텝모터(5)는 슬라이딩베이링(미도시)을 통해 쉴드(50)와 연결됨으로써, 스텝모터(5)의 회전 또는 역회전에 의해 쉴드(50)는 상하로 이동될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 쉴드를 나타내는 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 쉴드의 정면 분해사시도이다.
쉴드(50)는, 제1 경사면(52a)이 형성된 제1 쉴드(52)와, 제1 경사면(52a)에 접하는 제2 경사면(54a)이 형성된 제2 쉴드(54)를 포함한다. 여기서, 리플렉터(20)로부터 렌즈(40)로 반사되는 빛이, 제1 쉴드(52)에 의해 차단되어 형성되는 빔패턴은 주행차로를 비추고, 제2 쉴드(54)에 의해 차단되어 형성되는 빔패턴은 대항차로를 비춘다.
제1 쉴드(52)는 하측이 경사져서 제1 경사면(52a)이 형성되고, 상측은 평평하게 형성된다. 제2 쉴드(54)는 상측 일부가 경사져서 제2 경사면(54a)이 형성되고, 상측 나머지 부분이 평평하게 형성된다. 제2 경사면(54a)은 제1 경사면(52a)보다 길이가 더 길게 형성된다.
제2 쉴드(54)는 스텝모터(5)와 상기 슬라이딩베어링을 통해 연결되어, 스텝모터(5)의 회전 또는 역회전에 의해 상하로 이동될 수 있다. 즉, 제2 쉴드(54)는 스텝모터(5)가 회전되면 제2 경사면(54a)이 제1 경사면(52a)을 따라 이동되면서 높이가 조절되어, 외부로 배광되는 빛의 높낮이를 조절한다. 또한, 제2 쉴드(54)는 제1 경사면(52a)을 따라 이동된 후에 제1 쉴드(52)와 함께 이동되면서 제1 쉴드(52)와 함께 높이가 조절되어, 외부로 배광되는 빛의 높낮이를 조절한다.
제1 쉴드(52)의 전방면에는 제1 걸림부(52b)가 하측으로 돌출 형성되고, 제2 쉴드(54)의 전방면에는 제2 걸림부(54b)가 측면으로 돌출 형성된다. 제2 쉴드(54)가 제1 경사면(52a)을 따라 이동되어, 제1 쉴드(52)의 상측면과 제2 쉴드(54)의 상측면이 높이가 같아졌을 때, 제2 걸림부(54b)가 제1 걸림부(52b)에 걸림된다. 따라서, 제2 걸림부(54b)가 제1 걸림부(52b)에 걸림된 후, 제2 쉴드(54)가 하측으로 이동되면 제1 쉴드(52)도 제2 쉴드(54)와 함께 하측으로 이동될 수 있다.
또한, 제2 쉴드(54)에는 제2 경사면(54a) 끝단에 제1 쉴드(52)에 걸림되는 제3 걸림부(54c)가 상측으로 돌출 형성된다. 제1 쉴드(52)의 상측면이 제2 쉴드(54)의 상측면보다 높이가 높아졌을 때, 제3 걸림부(54c)가 제1 쉴드(52)에 걸림된다. 따라서, 제3 걸림부(54c)가 제1 쉴드(52)에 걸림된 후, 제2 쉴드(54)가 상측으로 이동되면 제1 쉴드(52)도 제2 쉴드(54)와 함께 상측으로 이동될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 로우빔상태의 쉴드를 나타내는 도면과, 그에 따른 빔패턴을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 로우빔상태에서는 제2 쉴드(54)의 상측면이 제1 쉴드(52)의 상측면보다 높게 배치된다. 따라서, 리플렉터(20)로부터 렌즈(40)로 반사되어 외부로 배광되는 빔패턴은, 제1 쉴드(52)에 의해 차단되어 형성되는 부분이 높게 형성되고, 제2 쉴드(54)에 의해 차단되어 형성되는 부분이 낮게 형성된다. 즉, 제1 쉴드(52)에 의해 차단되어 형성되는 부분의 빔패턴이 높게 형성되기 때문에 주행차로를 멀리 비춰서 시인성을 확보할 수 있고, 제2 쉴드(54)에 의해 차단되어 형성되는 부분의 빔패턴이 낮게 형성되기 때문에 대항차로로 낮게 비춰서 대항차의 운전자에게 눈부심을 유발하지 않도록 한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 로우빔상태에서 하이빔상태로 가변되는 중에 쉴드를 나타내는 도면과, 그에 따른 빔패턴을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7를 참조하면, 로우빔상태에서, 스텝모터(5)가 회전되면 제2 쉴드(54)가 제1 경사면(52a)을 따라 이동되면서 하측으로 이동된다. 따라서, 제2 쉴드(54)의 높이가 점자적으로 낮아지게 되고, 리플렉터(20)로부터 렌즈(40)로 반사되어 외부로 배광되는 빔패턴은, 제2 쉴드(54)에 의해 차단되어 형성되는 부분이 점차적으로 높게 형성된다.
제2 쉴드(54)가 제1 경사면(52a)을 따라 하측으로 이동될 때 제2 걸림부(54b)가 제1 걸림부(52b)에 걸림되어, 제2 쉴드(54)의 상측면이 제1 쉴드(52)의 상측면과 높이가 같아질 때까지 제2 쉴드(54)만 하측으로 이동된다. 따라서, 리플렉터(20)로부터 렌즈(40)로 반사되어 외부로 배광되는 빔패턴은, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 쉴드(54)에 의해 차단되어 형성되는 부분이 제1 쉴드(52)에 의해 차단되어 형성되는 부분과 동일한 높이가 되어, 평평한 상태가 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 핵심기술은, 로우빔상태에서 제2 쉴드(54)만을 하측으로 이동시켜 대항차로를 비추는 빔패턴만을 올려줌으로써 대항차로의 시인성을 확보할 수 있고, 반대로 스텝모터(5)를 역회전시켜 제2 쉴드(54)를 상측으로 이동시켜서 대항차로를 비추는 빔패턴만을 내려줌으로써 대항차로를 주행하는 운전자에게 눈부심을 유발하지 않도록 하는 데 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프는, 통상의 하이빔모드도 제공한다. 이에 대해, 도 8를 참조하여 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 헤드램프의 하이빔상태의 쉴드를 나타내는 도면과, 그에 따른 빔패턴을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제2 쉴드(54)가 제1 경사면을 따라 이동되어 제2 쉴드(54)의 상측면이 제1 쉴드(52)의 상측면과 높이가 같아져서 도 7과 같은 상태가 된 후에는, 제2 걸림부(54b)가 제1 걸림부(52b)에 걸림되어 있기 때문에, 제2 쉴드(54)가 하측으로 이동되면 제1 쉴드(52)도 제2 쉴드(54)와 함께 하측으로 이동된다. 따라서, 리플렉터(20)로부터 렌즈(40)로 반사되어 외부로 배광되는 빔패턴은, 제1 쉴드(52)에 의해 차단되어 형성되는 부분과 제2 쉴드(54)에 의해 차단되어 형성되는 부분이 평평한 형태를 유지하면서 함께 상측으로 이동된 후, 도 8에 도시된 바와 같은 하이빔상태가 된다.
상기와 같은 하이빔상태에서 다시 로우빔상태로 되는 것은, 스텝모터(5)의 역회전에 의해 이루어진다. 즉, 상기 하이빔상태에서, 스텝모터(5)가 역회전되면 제2 쉴드(54)는 제1 경사면(52a)을 따라 상측으로 이동되게 되는 데, 제3 걸림부(54c)가 제1 쉴드(52)에 걸림되어 제2 쉴드(54)의 상측면이 제1 쉴드(52)의 상측면보다 높이가 높아질 때까지는 제2 쉴드(54)만 상측으로 이동된다. 이후, 제3 걸림부(54c)가 제1 쉴드(52)에 걸림되어 있기 때문에, 제2 쉴드(54)가 상측으로 이동되면 제1 쉴드(52)도 제2 쉴드(54)와 함께 상측으로 이동되어 로우빔상태로 된다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 엘이디 헤드램프는, 쉴드(50)가 제1 쉴드(52) 및 제2 쉴드(54)로 구비되어, 상호 이동되면서 통상의 로우빔모드 및 하이빔모드를 제공함과 아울러, 제2 쉴드(54)가 전방 차량과의 거리 및 각도에 따라 이동되면서 높이가 조절되기 때문에, 전방 차량과의 거리 및 각도에 따라 외부로 배광되는 빔패턴이 가변되어, 운전자로 하여금 시인성을 확보할 수 있도록 하고, 선행차 및 대항차의 운전자에게는 눈부심을 유발하지 않는다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 램프하우징 20: 리플렉터
30: 엘이디램프 40: 렌즈
50: 쉴드 52: 제1 쉴드
52a: 제1 경사면 52b: 제1 걸림부
54: 제2 쉴드 54a: 제2 경사면
54b: 제2 걸림부 54c: 제3 걸림부

Claims (9)

  1. 램프하우징;
    상기 램프하우징 내에 배치되어, 빛을 생성하는 엘이디램프;
    상기 램프하우징 내에 배치되어, 상기 엘이디램프로부터 조사되는 빛을 반사하는 리플렉터; 및
    상기 램프하우징 내에 배치되어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛을 차단하여서 외부로 배광되는 빛의 높낮이를 조절하는 쉴드;를 포함하고,
    상기 쉴드는,
    제1 경사면이 형성된 제1 쉴드와,
    상기 제1 경사면을 따라 이동될 수 있는 제2 경사면이 형성되어 상기 제1 경사면을 따라 이동되면서 높이가 조절되어, 외부로 배광되는 빛의 높낮이를 조절하는 제2 쉴드를 포함하는 엘이디 헤드램프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 쉴드는 상기 제1 경사면을 따라 이동된 후에 상기 제1 쉴드와 함께 이동되면서 상기 제1 쉴드와 함께 높이가 조절되는 엘이디 헤드램프.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 경사면은 상기 제1 경사면보다 길이가 더 길게 형성되는 엘이디 헤드램프.
  4. 청구항 1에 있어서,
    외부로 배광되는 빛이 낮게 배광되는 로우빔상태에서, 상기 제2 쉴드의 상측면이 상기 제1 쉴드의 상측면보다 높게 배치되는 엘이디 헤드램프.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 로우빔상태에서, 상기 제2 쉴드의 상측면이 상기 제1 쉴드의 상측면과 높이가 같아질 때까지 상기 제2 쉴드가 상기 제1 경사면을 따라 이동되는 엘이디 헤드램프.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 로우빔상태에서, 상기 제2 쉴드의 상측면이 상기 제1 쉴드의 상측면과 높이가 같아진 후, 상기 제1 쉴드 및 제2 쉴드가 함께 이동되어, 외부로 배광되는 빛이 높게 배광되는 하이빔상태가 되는 엘이디 헤드램프.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 쉴드의 상측면이 상기 제1 쉴드의 상측면과 높이가 같아진 후 상기 제1 쉴드 및 제2 쉴드가 함께 이동될 수 있도록, 상기 제1 쉴드 및 제2 쉴드에는 상기 제1 쉴드의 상측면과 상기 제2 쉴드의 상측면이 높이가 같아졌을 때 서로 걸림되는 제1 걸림부 및 제2 걸림부가 각각 형성되는 엘이디 헤드램프.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 하이빔상태에서, 상기 제2 쉴드의 상측면이 상기 제1 쉴드의 상측면보다 높이가 높아질 때까지 상기 제2 쉴드가 상기 제1 경사면을 따라 이동된 후, 상기 제1 쉴드 및 제2 쉴드가 함께 이동되어, 상기 로우빔상태로 되는 엘이디 헤드램프.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 하이빔상태에서, 상기 제2 쉴드의 상측면이 상기 제1 쉴드의 상측면보다 높이가 높아진 후, 상기 제1 쉴드 및 제2 쉴드가 함께 이동될 수 있도록, 상기 제2 쉴드에는 상기 제2 쉴드의 상측면이 상기 제1 쉴드의 상측면보다 높이가 높아졌을 때 상기 제1 쉴드에 걸림되는 제3 걸림부가 형성되는 엘이디 헤드램프.
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