KR20170085189A - 차량용 램프 장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 램프 장치가 개시된다. 차량 전방 영역에 로우빔 패턴을 구현하는 제1 램프; 및 상기 차량의 조향각에 따라 상기 차량 전방 영역 중 상기 로우빔 패턴이 구현되지 않는 곡선로 영역에 벤딩 광을 조사하는 제2 램프;를 포함하며, 상기 제2 램프의 벤딩 광에 의해 상기 로우빔 패턴이 확장될 수 있다.

Description

차량용 램프 장치{Vehicle lamp apparatus}
본 발명은 차량용 램프 장치에 관한 것으로, 특히 야간 주행중 사용자 시야 확보를 위한 차량용 램프 장치에 관한 것이다.
일반적으로 램프는 배터리 등으로부터 전원을 공급받아 광을 발생시키는 장치로서, 차량에 설치되는 차량용 램프 장치는 전방으로 광을 조사함으로써, 운전자의 시야를 확보하도록 한다.
차량용 램프 장치의 광원으로는 보통 할로겐 램프나 가스 방적식 램프가 주로 사용되었으나 최근에는 전력소모가 적으면서 밝기가 뛰어난 LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 많이 사용하고 있다.
차량용 램프 장치는 야간 주행 중 항시 점등되는 로우빔과 필요에 따라 점등되는 하이빔을 구현할 수 있다.
최근에는 차량이 곡선로와 같은 사고 위험성이 높은 주행환경에 진입시 차량용 램프 장치의 조사 각도를 조절하여 로우빔 등이 주행환경에 맞춤 점등되도록 하는 기술이 개발되고 있으며, 이러한 기술은 더욱 넓은 범위의 시야를 확보 가능하여 사용자 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.
그러나 종래 차량용 램프 장치는 별도의 액츄에이터 장치를 구비하여 액츄에이터 장치를 통해 조사 각도 조절하고 있었으며, 이는 차량용 램프 장치의 사이즈 증대 및 작동성에 대한 품질 문제를 야기하는 등의 문제점 발생의 요인으로 지적되고 있었다.
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 곡선로 같은 사고 위험이 높은 주행 환경에서, 별도 액츄에이터 구동을 통한 램프 조사각도 조정없이도, 더욱 넓은 범위까지 시야를 확보 가능하여 차량 안정성이 향상되는 차량용 램프 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프 장치는 차량 전방 영역에 로우빔 패턴을 구현하는 제1 램프; 및 상기 차량의 조향각에 따라 상기 차량 전방 영역 중 상기 로우빔 패턴이 구현되지 않는 곡선로 영역에 벤딩 광을 조사하는 제2 램프;를 포함하며,상기 제2 램프의 벤딩 광에 의해 상기 로우빔 패턴이 확장될 수 있다.
상기 제1 램프는, 제1 광원부; 상기 제1 광원부의 광을 반사하는 제1 리플렉터부; 상기 제1 리플렉부에 의해 반사되는 광 일부를 차단하는 쉴드; 및 상기 쉴드에 의해 차단되지 않은 광을 상기 차량 전방 영역에 투사하여 상기 로우빔 패턴을 구현하는 제1 비구면 렌즈;를 포함할 수 있다.
상기 제2 램프는, 개별 점소등이 가능한 제2 광원부; 상기 제2 광원부의 벤딩 광을 반사하는 제2 리플렉터부; 및 상기 제2 리플렉터부에 의해 반사되는 벤딩 광을 상기 곡선로 영역에 투사하는 제2 비구면 렌즈;를 포함할 수 있다.
상기 제2 광원부는 복수의 LED를 포함하고, 상기 복수의 LED는 상기 조향각에 따라 선택적으로 점등될 수 있다.
상기 복수의 LED는 상기 조향각이 기설정된 기준 조향각 이상이면, 전체가 점등될 수 있다.
상기 복수의 LED는 상기 차량의 속도를 더욱 고려하여 점소등될 수 있다.
상기 제2 리플렉터부는, 상기 제2 광원부의 벤딩 광이 상기 곡선로 영역에 조사되도록 하는 반사각으로 설정될 수 있다.
상기 차량 주변의 물체를 감지하는 센서부;를 더 포함하고, 상기 복수의 LED는, 상기 센서부의 감지 신호에 따라 선택적으로 점등될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프 장치에 의하면, 차량의 조향각에 따라 차량 전방 영역 중 로우빔 패턴이 구현되지 않는 곡선로 영역에 벤딩 광을 조사 가능하고, 벤딩 광에 의해 로우빔 패턴이 곡선로 영역까지 확장될 수 있다.
또한 곡선로 같은 사고 위험이 높은 주행 환경에서, 별도 액츄에이터 구동을 통한 램프 조사각도 조정없이도, 더욱 넓은 범위까지 시야를 확보 가능하므로, 차량 램프의 크기가 최소화되는 효과가 있으며, 넓은 범위의 시야를 확보한 사용자가 안전 운전하게 되어, 차량 안정성이 향상될 수 있다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프 장치의 개념도이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프 장치의 제2 광워부의 선택적 점등을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 로우빔 패턴 및 벤딩 광을 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 전방 영역 및 곡선로 영여에 구현되는 로우빔 패턴 및 벤딩 광을 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프 장치의 제어 방법의 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시 예에 한정되는 것이 아니다. 그리고 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프 장치(100)는 제1 램프(110) 및 제2 램프(120)를 포함하며, 제1 램프(110)가 차량 전방 영역에 로우빔 패턴을 구현하고, 제2 램프(120)가 차량의 조향각에 따라 차량 전방 영역 중 로우빔 패턴이 구현되지 않는 곡선로 영역에 벤딩 광을 조사하면, 제2 램프(120)의 벤딩 광에 의해 로우빔 패턴이 곡선로 영역까지 확장될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프 장치(100)는 곡선로 같은 사고 위험이 높은 주행 환경에서, 별도 액츄에이터 구동을 통한 램프 조사각도 조정없이도, 더욱 넓은 범위까지 시야를 확보 가능하므로, 차량 램프의 크기가 최소화되는 효과가 있으며, 넓은 범위의 시야를 확보한 사용자가 안전 운전하게 되어, 차량 안정성이 향상될 수 있다.
제1 램프(110)는 차량의 야간 주행중 항시 점등되는 로우빔 패턴을 차량의 전방 영역에 구현하기 위한 것으로서, 제1 광원부(미도시), 제1 리플렉터부(111), 쉴드(미도시) 및 제1 비구면 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다.
제1 광원부는 로우빔 패턴의 구현을 위한 광을 출력할 수 있다. 제1 광원부는 LED(Light Emitting diode)를 포함한 발광소자 패키지일 수 있다. 제1 광원부에 의해 출력되는 광은 제1 리플렉터부(111)을 향해 나아가게 된다.
제1 리플렉터부(111)는 제1 광원부의 광을 반사할 수 있다. 제1 리플렉터부(111)는 제1 광원부를 마주보는 방향에 반사면을 가질 수 있다. 제1 리플렉터부(111)의 반사면에 의해 반사되는 광은 제1 비구면 렌즈의 초점을 지나 제1 비구면 렌즈를 향해 나아가게 된다.
쉴드는 제1 비구면 렌즈의 초점에 구비되어, 제1 리플렉터부(111)에 의해 반사된 광의 일부를 차단할 수 있다. 쉴드는 제1 광원부의 광 일부를 차단함으로써, 로우빔 패턴이 구현되도록 한다.
제1 비구면 렌즈는 쉴드에 의해 차단되지 않은 제1 광원부의 광을 차량 전방 영역에 투사하여 로우빔 패턴을 구현할 수 있다. 제1 비구면 렌즈는 광을 받아들이는 면과 광을 방출하는 면을 형성할 수 있다. 제1 비구면 렌즈는 광을 받아들이는 입사면이 평면일 수 있다. 또한, 제1 비구면 렌즈부는 광을 방출하는 면이 비구면일 수 있다. 제1 비구면 렌즈는 유리나 플라스틱 같은 투명한 광학재료로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도3의 (a)를 참고하면, 제1 램프(110)에 의해 구현되는 로우빔 패턴(LP)을 확인할 수 있다. 로우빔 패턴(LP)은 제1 램프(110)의 중심축에 대응하는 수직선(V)을 기준으로 좌우 대칭되는 형상일 수 있으며, 수평선(H)을 기준으로 아래 방향에 구현된다. 로우빔 패턴(LP)은 우측 상단 영역이 상향선(UL) 아래의 수평선(H)을 덮도록 컷 오프될 수 있고, 좌측 상단 영역이 수평선(H)으로부터 아래 방향으로 소정 간격 이격되도록 컷 오프될 수 있다. 여기서, 상향선(UL)은 차량 특성에 따라 설정될 수 있다.
다시 도1 및 도2를 참고하면, 제2 램프(120)는 차량의 조향각에 따라 차량 전방 영역 중 로우빔 패턴이 구현되지 않는 곡선로 영역에 벤딩 광을 조사하는 것으로서, 제2 광원부(123), 제2 리플렉터부(121) 및 제2 비구면 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다.
제2 광원부(123)는 상기한 바 있는 벤딩 광을 출력할 수 있다. 도2의 (a) 내지 (f)를 참고하면, 제2 광원부(123)는 개별 점소등되는 복수의 LED를 포함한 발광소자 패키지일 수 있다. 제2 광원부(123)의 복수의 LED는 차량의 조향각에 따라 선택적으로 점등될 수 있다.
제2 광원부(123)의 복수의 LED는 5개일 수 있으며, 도2의 (a)와 같이 첫 번째가 점등되거나, 도2의 (b)와 같이 두 번째가 점등되거나, 도2의 (c)와 같이 두 번째와 네 번째가 점등되거나, 도2의 (d)와 같이 두 번째, 네 번째와 다섯 번째가 점등되거나, 도2의 (e)와 같이 첫 번째와 세 번째가 점등되거나, 도2의 (f)와 같이 첫 번째, 두 번째, 네 번째와 다섯 번째가 점등될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
특히, 제2 광원부(123)의 복수의 LED는 차량의 조향각이 기설정된 기준 조향각 이상이면, 전체가 점등될 수 있다. 여기서, 기준 조향각은 차량 특성에 따라 설정될 수 있다.
또한 제2 광원부(123)의 복수의 LED는 차량의 속도를 더욱 고려하여 점소등될 수 있다. 예컨대, 제2 광원부(123)의 복수의 LED는 차량의 속도가 기준 속도 미만이고, 차량의 조향각에 따라 두 개 이상이 점등되는 경우, 소정 속도 간격으로 순차적으로 점등될 수 있다.
그리고, 제2 광원부(123)의 복수의 LED는 차량의 속도가 기준 속도 이상이고, 차량의 조향각에 따라 두 개 이상이 점등되는 경우, 상기한 소정 속도보다 빠르게 순차적으로 점등될 수 있다.
또한 제2 광원부(123)의 복수의 LED는 차량 주변의 물체를 더욱 더 고려하여 점소등될 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 램프 장치(100)는 차량 주변의 물체를 감지하는 센서부(미도시)를 더 포함하며, 센서부는 차량 주변의 물체를 감지하면, 감지 신호를 발생할 수 있다. 이때 제2 광원부(123)의 복수의 LED는 센서부의 감지 신호에 따라 선택적으로 점등될 수 있다.
제2 광원부(123)의 복수의 LED의 점소등에 따라 발생되는 벤딩 광은 제2 리플렉터부(121)를 향해 나아가게 된다.
제2 리플렉터부(121)는 제2 광원부(123)의 벤딩 광을 반사할 수 있다. 제2 리플렉터부(121)는 제2 광원부(123)를 마주보는 방향에 반사면을 가질 수 있다. 제2 리플렉터부(121)의 반사면은 벤딩 광이 곡선로 영역에 조사되도록 하는 반사각으로 설정될 수 있다. 제2 리플렉터부(121)의 반사면에 의해 반사되는 벤딩 광은 제2 비구면 렌즈의 초점을 지나 제2 비구면 렌즈를 향해 나아가게 된다.
제2 비구면 렌즈는 제2 광원부(123)의 벤딩 광을 차량 전방 영역 중 로우빔 패턴이 구현되지 않는 곡선로 영역에 투사할 수 있다. 여기서, 벤딩 광은 로우빔 패턴이 곡선로 영역까지 확장되도록 하며, 이를 통해 사용자는 곡선로 같은 주행 환경에서 넓은 범위의 시야를 확보 가능하다. 제2 비구면 렌즈는 제1 비구면 렌즈와 형상 및 재질이 거의 동일하나 이에 한정되는 것은 아니다.
도3의 (b)를 참고하면, 제1 램프(110)에 의해 구현되는 로우빔 패턴(LP) 및 제2 램프(120)에 의해 조사되는 벤딩 광(BL)을 확인할 수 있다. 도3의 (a)에서 설명한 바와 같이 로우빔 패턴(LP)은 제1 램프(110)의 중심축에 대응하는 수직선(V)을 기준으로 좌우 대칭되는 형상일 수 있으며, 수평선(H)을 기준으로 아래 방향에 구현된다.
한편, 벤딩 광(BL)은 수평선(H)과 로우빔 패턴(LP) 좌측 상단 영역 사이에 조사될 수 있다. 여기서, 벤딩 광(BL)은 15도 내지 45도의 지향각(θ)을 가질 수 있다. 지향각(θ)은 차고 및 도로의 곡률에 따라 설정될 수 있다. 예컨대 차고는 670mm일 수 있다.
그리고, 벤딩 광(BL)이 조사되는 영역은 수직선(V)을 기준으로 수평각도 5 내지 20도 이내의 영역일 수 있다. 여기서, 벤딩 광(BL)이 조사되는 영역은 차량의 특성에 따라 설정될 수 있다.
도4를 참고하면, 로우빔 패턴(LP) 및 벤딩 광(BL)이 구현되는 차량 전방 영역 및 곡선로 영역을 확인할 수 있다.
도4의 (a)는 곡선로 진입 전 조향각이 0도인 차량(10)에 의해 구현되는 로우빔 패턴(LP)을 보여준다.
도4의 (b)는 곡선로 진입 후 소정의 조향각을 가지는 차량(10)에 의해 구현되는 로우빔 패턴(LP) 및 벤딩 광(BL)을 보여준다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프 장치(100)는 차량(10)의 조향각에 따라 차량 전방 영역 중 로우빔 패턴(LP)이 구현되지 않는 곡선로 영역에 벤딩 광(BL)을 조사 가능하고, 벤딩 광(BL)에 의해 로우빔 패턴(LP)이 곡선로 영역까지 확장될 수 있다.
또한 차량용 램프 장치(100)는 곡선로 같은 사고 위험이 높은 주행 환경에서, 별도 액츄에이터 구동을 통한 램프 조사각도 조정없이도, 더욱 넓은 범위까지 시야를 확보 가능하므로, 차량 램프의 크기가 최소화되는 효과가 있으며, 넓은 범위의 시야를 확보한 사용자가 안전 운전하게 되어, 차량 안정성이 향상될 수 있다.
도5를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프 장치(100)의 제어 방법을 확인할 수 있다.
차량용 램프 장치(100)의 제어 방법은 먼저 차량용 램프 장치(100)의 시동 온(Headlamp on Check) 여부를 확인한다(S210). 여기서 차량용 램프 장치(100)는 차량이 야간 주행 중인 경우 시동 온 될 수 있다.
그런 다음 차량용 램프 장치(100)가 시동 온 상태이면, 차량 주변의 물체(전방 차량 출현) 여부를 감지한다(S220).
그런 다음 차량 주변에 물체가 없는 경우, 필요에 따라 별도 램프 장치를 통해 하이빔(High Beam On)을 구현한다(S230).
한편, 차량 주변에 물체가 감지되는 경우, 로우빔 패턴을 구현하는 단계(S240)가 진행되거나, 벤딩 광을 조사하는 단계(S250)가 진행될 수 있다.
먼저 차량용 램프 장치(100)의 제1 램프(110)는 로우빔 패턴을 구현한다(S241). 여기서, 로우빔 패턴은 S210 단계 이후 S220 단계의 차량 주변 물체 여부와 관계없이 구현된 이후에 계속해서 유지(Low Beam 유지)된 상태일 수 있다.
그런 다음 차량 속도 활성화(Vehicle Speed Enable check) 여부를 확인한다(S243). 여기서, 차량 속도가 기준 속도 미만이면 S241 단계로 돌아간다.
그런 다음 차량 속도가 기준 속도 이상이면, 차량 조향각(SWA(Steering Wheel Angle) Zero Through Check)을 확인한다(S245). 여기서, 차량 조향각이 기준 조향각 미만이면 S241단계로 돌아간다.
그런 다음 차량 조향각이 기준 조향각 이상이면, 로우빔 매트릭스(Low Beam Matrix)를 활성화한다(S247). 여기서, 로우빔 맥트릭스는 제1 광원부(110)의 LED 온 오프(LED On/OFF) 여부에 따라 활성화된다.
한편, S220 단계에서 차량 주변 물체가 감지된 이후 벤딩 광을 조사하는 단계(S250)를 설명한다.
먼저 차량용 램프 장치(100)는 ADB(Adaptive Driving Beam) 모드로 동작한다(S251).
그런 다음 ADB 모드에서 전방 차량 위치 정보를 측정한다(S253).
그런 다음 전방 차량 위치 정보에 따라 제2 램프(120)의 LED 점소등을 통한 선택 점등을 진행한다(S255). 여기서, 제2 램프(120)의 LED의 선택적 점등은 전방 차량 위치 정보뿐만 아니라, 차량 조향각 및 차량 속도를 더욱 고려하여 실행된다.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 차량용 램프 장치
110: 제1 램프
111: 제1 리플렉터부
120: 제2 램프
121: 제2 리플렉터부
123: 제2 광원부
LP: 로우빔 패턴
BL: 벤딩 광

Claims (8)

  1. 차량 전방 영역에 로우빔 패턴을 구현하는 제1 램프; 및
    상기 차량의 조향각에 따라 상기 차량 전방 영역 중 상기 로우빔 패턴이 구현되지 않는 곡선로 영역에 벤딩 광을 조사하는 제2 램프;를 포함하며,
    상기 제2 램프의 벤딩 광에 의해 상기 로우빔 패턴이 확장되는 것인 차량용 램프 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 램프는,
    제1 광원부;
    상기 제1 광원부의 광을 반사하는 제1 리플렉터부;
    상기 제1 리플렉부에 의해 반사되는 광 일부를 차단하는 쉴드; 및
    상기 쉴드에 의해 차단되지 않은 광을 상기 차량 전방 영역에 투사하여 상기 로우빔 패턴을 구현하는 제1 비구면 렌즈;
    를 포함하는 차량용 램프 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 램프는,
    개별 점소등이 가능한 제2 광원부;
    상기 제2 광원부의 벤딩 광을 반사하는 제2 리플렉터부; 및
    상기 제2 리플렉터부에 의해 반사되는 벤딩 광을 상기 곡선로 영역에 투사하는 제2 비구면 렌즈;
    를 포함하는 차량용 램프 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 광원부는 복수의 LED를 포함하고,
    상기 복수의 LED는 상기 조향각에 따라 선택적으로 점등되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 LED는 상기 조향각이 기설정된 기준 조향각 이상이면, 전체가 점등되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 LED는 상기 차량의 속도를 더욱 고려하여 점소등되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제2 리플렉터부는, 상기 제2 광원부의 벤딩 광이 상기 곡선로 영역에 조사되도록 하는 반사각으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 차량 주변의 물체를 감지하는 센서부;를 더 포함하고,
    상기 복수의 LED는, 상기 센서부의 감지 신호에 따라 선택적으로 점등되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프 장치.
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