KR20170128971A - 차량에 구비된 제어장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량에 구비된 제어장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치는, 차량이 주행중인 노면의 지형 상태를 센싱하는 센싱부, 상기 차량의 전방으로 광을 방출하도록 형성되며, 제1 상태인 노면의 지형에서 상기 광을 기준영역으로 조사하는 헤드램프 및 상기 노면의 지형이 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 변경되더라도 상기 광이 상기 기준영역으로 조사되도록 상기 헤드램프를 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

차량에 구비된 제어장치 및 이의 제어방법{CONTROL DEVICE MOUNTED ON VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 차량에 구비된 제어장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
차량은 탑승한 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 것이 가능한 장치이다. 대표적으로 자동차를 예로 들 수 있다.
차량에는 다양한 종류의 램프가 구비될 수 있다. 일반적으로, 차량은 야간 주행을 할 때 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인할 수 있도록 하는 조명 기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 차량용 램프를 구비하고 있다.
예를 들어, 차량에는 전방에 빛을 조사하여 운전자의 시야를 확보토록 하는 전조등, 브레이크를 밟을 때 점등되는 브레이크등, 우회전 또는 좌회전 시 사용되는 방향지시등과 같이 램프를 이용하여 직접 발광하는 방식으로 작동하는 장치가 구비될 수 있다.
다른 예로, 차량의 전방 및 후방에는 자기 차량이 외부에서 용이하기 인식될 수 있도록 빛을 반사시키는 반사기 등이 장착되고 있다.
이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.
한편, 최근에는 ADAS(Advanced Driving Assist System)에 대한 개발이 활발히 이루어짐에 따라, 차량 운행에 있어서 사용자 편의와 안전을 극대화할 수 있는 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.
이에 대한 일환으로, 램프를 제어하여 차량 운행의 안정성을 극대화할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
본 발명의 일 목적은 최적화된 방법으로 차량에 구비된 램프를 제어하는 것이 가능한 차량에 구비된 제어장치 및 이의 제어방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 일 목적은 차량이 주행중인 노면의 상태 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나에 근거하여 최적화 방식으로 광을 조사하는 것이 가능한 차량에 구비된 제어장치 및 이의 제어방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 차량이 주행중인 노면의 상태 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나가 변경되더라도 사용자의 피로감이 최소화되도록 광을 조사하는 것이 가능한 차량에 구비된 제어장치 및 이의 제어방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 차량이 주행중인 노면의 상태 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나에 근거하여 전방 시야를 최적화된 방법으로 확보하는 것이 가능한 차량에 구비된 제어장치 및 이의 제어방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통산의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 구비된 제어장치는, 차량이 주행중인 노면의 지형 상태를 센싱하는 센싱부, 상기 차량의 전방으로 광을 방출하도록 형성되며, 제1 상태인 노면의 지형에서 상기 광을 기준영역으로 조사하는 헤드램프 및 상기 노면의 지형이 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 변경되더라도 상기 광이 상기 기준영역으로 조사되도록 상기 헤드램프를 제어하는 프로세서를 포함한다.
일 실시 예로, 상기 프로세서는,상기 센싱부를 통해 상기 노면의 지형이 상기 제2 상태인 지점을 센싱하고, 상기 센싱된 지점 및 상기 차량의 주행속도에 근거하여 상기 헤드램프의 제어시점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예로, 상기 프로세서는, 상기 센싱부를 통해 센싱되는 상기 제2 상태에 해당하는 노면의 지형에 근거하여, 상기 광이 상기 기준영역에 조사되는 것이 유지되도록 상기 헤드램프의 광 조사방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예로, 상기 헤드램프는 좌측램프 및 우측램프를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제2 상태에 해당하는 노면의 지형에 근거하여 서로 다른 방식으로 상기 좌측램프 및 상기 우측램프를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예로, 상기 프로세서는, 상기 센싱부를 통해 차량의 주행 상태를 감지하고, 상기 차량의 주행 상태의 변경에 근거하여, 상기 광을 조사하는 헤드 램프를 기 설정된 방식으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예로, 상기 프로세서는, 상기 센싱부를 통해 상기 주행중인 노면에 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 변경되는 지역을 감지하고, 상기 지역이 시작되는 지점으로부터 일정거리 이전에 상기 헤드 램프의 광 조사방향을 변경하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예로, 상기 프로세서는, 상기 센싱부를 통해 상치 차량이 주행중인 차선의 주변 영역을 센싱하고, 상기 주변 영역이 기 설정된 조건을 만족하면, 상기 광이 상기 주변 영역으로 조사되지 않도록 상기 헤드 램프를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예로, 상기 프로세서는, 상기 차량이 주행중인 차선에만 광이 조사되도록 상기 헤드 램프를 제어하고, 상기 차량의 운전 조작이 차선 변경으로 판단되면, 변경할 차선 중 상기 주행중인 차선과 인접한 일단에 반대되는 타단까지 상기 광이 조사되도록 상기 헤드 램프를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량은 본 명세서에서 설명하는 제어장치를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 제어방법은, 차량이 주행중인 노면의 지형 상태를 센싱하는 단계, 제1 상태인 노면의 지형에서 광을 기준영역으로 조사하는 단계 및 상기 노면의 지형이 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 변경되더라도 상기 광이 상기 기준영역으로 조사되도록 상기 헤드램프를 제어하는 단계를 포함한다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 본 발명은, 주행중인 노면의 상태가 변경되더라도 광이 기준 영역으로 조사되도록 유지함으로써, 사용자의 피로감을 최소화할 수 있다.
둘째, 본 발명은 차량의 주행 상태가 변경되더라도 광이 기준 영역으로 조사되도록 유지함으로써, 헤드 램프에서 방출된 광이 조사되는 영역이 변경되는 것을 방지하여 사고율을 최소화할 수 있다.
셋째, 본 발명은 주행중인 노면의 상태 및 차량의 주행 상태가 변경되는 경우, 사고를 방지할 수 있도록 광 조사방향을 제어할 수 있는 제어장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따라 제어 장치에 포함되는 카메라 모듈의 다양한 실시예를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 구비된 헤드램프를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 대표적인 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6에서 살펴본 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 9는 차량이 주행중인 노면의 상태에 따른 헤드 램프를 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10 및 도 11은 차량의 주행 상태의 변경에 따라 헤드 램프를 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노면의 상태에 근거하여 헤드 램프를 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 13a 및 도 13b는 주행중인 차선과 관련하여 헤드 램프를 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량은, 자율 주행 차량일 수 있다.
차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
전방은 차량의 직진 주행 방향이고, 후방은 차량의 후진 주행 방향이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(103FR,103FL,103RL,..), 차량(700)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 장치를 포함할 수 있다.
조향 장치는, 스티어링 휠을 포함할 수 있다. 사용자는 스티어링 휠을 통해, 차량(700)의 진행 방향을 결정할 수 있다.
조향 장치을 통해 수신되는 조향 입력은, 조향 바퀴에 전달될 수 있다.
조향 장치와 조향 바퀴는 전기적으로 연결되거나 기계적으로 연결될 수 있다.
조향 바퀴는 앞 바퀴(103FL, 103FR)인 것이 바람직하나, 앞 바퀴(103FL, 103FR) 및 뒷 바퀴(103RR,..) 모두 조향 바퀴로 동작될 수도 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따라 차량에 구비되는 제어 장치에 포함되는 카메라 모듈의 다양한 실시예를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 2a를 참조하면, 카메라부(200a)는, 이미지 센서(예를 들면, CCD 또는 CMOS), 렌즈(203) 및 렌즈(203)에 입사되는 광의 일부를 차폐하기 위한 광 차폐부(light shield)(202)를 포함할 수 있다.
카메라부(200a)는, 차량(700)의 실내 천정 또는 윈드쉴드에 탈부착 가능한 구조일 수 있다.
카메라부(200a)는, 차량 주변 영상을 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라부(200a)는, 차량 전방 또는 차량 후방 영상을 획득할 수 있다. 카메라부(200a)를 통해 획득된 영상은, 이미지 처리 프로세서(도 2g의 202)에 전송될 수 있다.
한편, 모노 카메라부(200a)에서 획득되는 영상은 모노 이미지로 명명될 수 있다. 또한, 도 2a를 참조하여 설명한 카메라부(200a)는, 모노 카메라부 또는 싱글 카메라부로 명명될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 카메라부(200b)는, 제1 카메라(211a) 및 제2 카메라(211b)를 포함할 수 있다. 제1 카메라(211a)는, 제1 이미지 센서(예를 들면, CCD 또는 CMOS) 및 제1 렌즈(213a)를 포함할 수 있다. 제2 카메라(211b)는, 제2 이미지 센서(예를 들면, CCD 또는 CMOS) 및 제2 렌즈(213b)를 포함할 수 있다.
한편, 카메라부(200b)는, 제1 렌즈(213a) 및 제2 렌즈(213b)에 입사되는 광의 일부를 차폐하기 위한, 제1 광 차폐부(light shield)(212a) 및 제2 광 차폐부(light shield)(212b)를 포함할 수 있다.
카메라부(200b)는, 차량(700)의 실내 천정 또는 윈드쉴드에 탈부착 가능한 구조일 수 있다.
카메라부(200b)는, 차량 주변 영상을 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라부(200b)는, 차량 전방 또는 차량 후방 영상을 획득할 수 있다. 카메라부(200b)를 통해 획득된 영상은, 영상 처리 프로세서(도 2g의 202)에 전송될 수 있다.
한편, 제1 카메라(211a) 및 제2 카메라(211b)에서 획득되는 영상은 스테레오 이미지로 명명될 수 있다.
한편, 도 2b를 참조하여 설명한 카메라부(200b)는, 스테레오 카메라부로 명명될 수 있다.
도 2c를 참조하면, 카메라부(200c)는 복수의 카메라(221a, 221b, 221c, 221d)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 좌측 카메라(221a) 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배차될 수 있다. 우측 카메라(221c)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 전방 카메라(221d)는 프런트 범퍼의 일 영역에 배치될 수 있다. 후방 카메라(221b)는 트렁크 리드의 일 영역에 배치될 수 있다.
복수의 카메라(221a, 221b, 221c, 221d)는 각각 차량의 좌측방, 후방, 우측방 및 전방에 배치될 수 있다. 복수의 카메라(221a, 221b, 221c, 221d) 각각은 이미지 센서(예를 들면, CCD 또는 CMOS) 및 렌즈를 포함할 수 있다.
카메라부(200c)는, 차량 주변 영상을 획득할 수 있다. 예를 들면, 카메라부(200c)는, 차량 전방, 후방, 좌측방 및 우측방 영상을 획득할 수 있다. 카메라부(200c)를 통해 획득된 영상은, 영상 처리 프로세서(미도시)에 전송될 수 있다.
한편, 도 2c의 복수의 카메라(221a, 221b, 221c, 221d)에서 획득된 영상 또는 상기 획득된 영상의 합성 영상은 어라운드 뷰 이미지로 명명될 수 있다. 또한, 도 2c를 참조하여 설명한 카메라부(200c)는, 어라운드 뷰 카메라부로 명명될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량(700)을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 차량(700)은 통신부(710), 입력부(720), 센싱부(760), 출력부(740), 차량 구동부(750), 메모리(730), 인터페이스부(780), 제어부(770), 전원부(790), 제어 장치(100), DSM(Driver Status Monitoring) 시스템 및 차량용 디스플레이 장치(400)를 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 차량(700)과 이동 단말기(600) 사이, 차량(700)과 외부 서버(601) 사이 또는 차량(700)과 타차량(602)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(710)는 차량(700)을 하나 이상의 망(network)에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 방송 수신 모듈(711), 무선 인터넷 모듈(712), 근거리 통신 모듈(713), 위치 정보 모듈(714), 광통신 모듈(715) 및 V2X 통신 모듈(716)을 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 날씨 정보를 수신할 수 있다. 통신부(710)는, 방송 수신 모듈(711), 무선 인터넷 모듈(712) 또는 V2X 통신 모듈(716)을 통해, 외부로부터 날씨 정보를 수신할 수 있다.
통신부(710)는, 주행 도로 정보를 수신할 수 있다. 통신부(710)는, 위치 정보 모듈(714)을 통해, 차량(700)의 위치를 파악하고, 무선 인터넷 모듈(712) 또는 V2X 통신 모듈(716)을 통해, 차량(700)의 위치에 대응되는 도로 정보를 수신할 수 있다.
통신부(710)는, V2X 통신 모듈(716)을 통해, 외부 서버(601)로부터 신호등 변경 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 외부 서버(601)는 교통을 관제하는 교통 관제소에 위치하는 서버일 수 있다.
방송 수신 모듈(711)은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 또는 TV 방송을 포함한다.
무선 인터넷 모듈(712)은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량(700)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들면, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(712)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 예를 들면, 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(601)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(601)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))정보를 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
이러한, 근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(700)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))를 수신할 수 있다. 가령, 사용자가 차량(700)에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량(700)은 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링을 수행할 수 있다.
위치 정보 모듈(714)은, 차량(700)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
광통신 모듈(715)은, 광발신부 및 광수신부를 포함할 수 있다.
광수신부는, 광(light)신호를 전기 신호로 전환하여, 정보를 수신할 수 있다. 광수신부는 광을 수신하기 위한 포토 다이오드(PD, Photo Diode)를 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 빛을 전기 신호로 전환할 수 있다. 예를 들면, 광수신부는 전방 차량에 포함된 광원에서 방출되는 광을 통해, 전방 차량의 정보를 수신할 수 있다.
광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하기 위한 발광 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. 여기서, 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것이 바람직하다. 광발신부는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여, 외부에 발신한다. 예를 들면, 광 발신부는 소정 주파수에 대응하는 발광소자의 점멸을 통해, 광신호를 외부에 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 복수의 발광 소자 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 차량(700)에 구비된 램프와 일체화될 수 있다.
예를 들면, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들면, 광통신 모듈(715)은 광 통신을 통해 타차량(602)과 데이터를 교환할 수 있다.
V2X 통신 모듈(716)은, 서버(601) 또는 타차량(602)과의 무선 통신 수행을 위한 모듈이다. V2X 모듈(716)은 차량간 통신(V2V) 또는 차량과 인프라간 통신(V2I) 프로토콜이 구현 가능한 모듈을 포함한다. 차량(700)은 V2X 통신 모듈(716)을 통해, 외부 서버(601) 및 타 차량(602)과 무선 통신을 수행할 수 있다.
입력부(720)는, 카메라, 카메라부(200a, 200b, 200c), 마이크로 폰(723) 및 사용자 입력부(724)를 포함할 수 있다.
마이크로 폰(723)은, 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량(700)에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(723)은 사용자의 음성 명령을 전기적인 데이터로 전환할 수 있다.
전환된 전기적인 데이터는 제어부(770)에 전달될 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 카메라 또는 마이크로폰(723)는 입력부(720)에 포함되는 구성요소가 아닌, 센싱부(760)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.
사용자 입력부(724)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(724)를 통해, 정보가 입력되면, 제어부(770)는 입력된 정보에 대응되도록 차량(700)의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(724)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 입력부(724)는 스티어링 휠의 일 영역에 배치될 수 있다. 이경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(724)를 조작할 수 있다.
사용자 입력부(724)는 턴 시그널 입력을 수신할 수 있다.
센싱부(760)는, 차량(700)의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(760)는, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 가속도 센서, 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 레인(rain) 센서, 조도 센서, 타이어 공기압 센서, 초음파 센서, 레이더, 라이더(LiADAR: Light Detection And Ranging), 등을 포함할 수 있다.
이에 의해, 센싱부(760)는, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량의 주행 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 비가 오는지에 대한 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 주변 조도 정보, 타이어 공기압 정보, 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
한편, 센싱부(760)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
한편, 초음파 센서, 레이더 또는 라이더는, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 초음파 센서, 레이더 또는 라이더는, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 산출할 수 있다.
초음파 센서, 레이더 또는 라이더는, 위험 상황을 감지할 수 있다. 초음파 센서, 레이더 또는 라이더에 포함된 프로세서는, 오브젝트와의 거리를 기초로 위험 상황을 감지할 수 있다.
센싱부(760)는, 자세 감지 센서를 포함할 수 있다. 자세 감지 센서는 차량의 자세를 감지할 수 있다. 자세 감지 센서는, 차량의 자세 정보를 생성할 수 있다.
자세 감지 센서는, 상술한, 요 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 차체 경사 감지센서를 포함할 수 있다.
센싱부(760)는, 바람 센서를 포함할 수 있다. 바람 센서는, 풍향 또는 풍속을 감지할 수 있다. 바람 센서는 풍향 정보 또는 풍속 정보를 생성할 수 있다. 바람 센서는, 초음파 풍향/풍속계(ultrasonic type wind sensor)를 포함할 수 있다. 바람 센서는 공기매질을 통해 전달되는 초음파의 전달속도가 바람에 의해 증가하거나 감소하는 성질을 이용하여 바람의 속도와 방향을 측정할 수 있다.
센싱부(760)는 생체 인식 정보 감지부를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승객의 생체 인식 정보를 감지하여 획득한다. 생체 인식 정보는 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 안면 인식(Facial recognition) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승객의 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 내부 카메라 및 마이크로폰(723)이 센서로 동작할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 내부 카메라를 통해, 손모양 정보, 안면 인식 정보를 획득할 수 있다.
출력부(740)는, 제어부(770)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(741), 음향 출력부(742) 및 햅틱 출력부(743)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 제어부(770)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(741)는 차량 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량 관련 정보는, 현재 차량의 상태를 알려주는 차량 상태 정보 또는 차량의 운행과 관련되는 차량 운행 정보를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(eink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량(700)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(724)로써 기능함과 동시에, 차량(700)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이부(741)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(741)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(741)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(770)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 디스플레이부(741)는 운전자가 운전을 함과 동시에 차량 상태 정보 또는 차량 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이경우, 운전자는, 시선을 차량 전방에 유지한채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(741)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(741)가 HUD로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다. 또는, 디스플레이부(741)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
음향 출력부(742)는 제어부(770)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(742)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(742)는, 사용자 입력부(724) 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.
햅틱 출력부(743)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(743)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
차량 구동부(750)는, 차량 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(750)는, 조향 장치(100)로부터 제어 신호를 제공 받을 수 있다. 차량 구동부(750)는, 상기 제어 신호를 기초로, 각 장치를 제어할 수 있다.
차량 구동부(750)는 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752), 브레이크 구동부(753), 램프 구동부(754), 공조 구동부(755), 윈도우 구동부(756), 에어백 구동부(757), 썬루프 구동부(758) 및 서스펜션 구동부(759)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(751)는, 차량(700) 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(751)가 엔진인 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 제한하여 차량의 속도를 제한할 수 있다.
다른 예로, 전기 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 모터의 회전 속도, 토크 등을 제어할 수 있다.
동력원 구동부(751)는, 조향 장치(100)로부터 가속 제어 신호를 수신할 수 있다. 동력원 구동부(751)는 수신된 가속 제어 신호에 따라 동력원을 제어할 수 있다.
조향 구동부(752)는, 차량(700) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
조향 구동부(752)는, 조향 장치(100)로부터 스티어링 제어 신호를 수신할 수 있다.
조향 구동부(752)는 수신된 스티어링 제어 신호에 따라 조향되도록 조향 장치를 제어할 수 있다.
브레이크 구동부(753)는, 차량(700) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(153)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크(또는 브레이크 장치)의 동작을 제어하여, 차량(700)의 속도를 줄이거나, 차량을 움직이지 못하게 할 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크(브레이크 장치)의 동작을 달리하여, 차량(700)의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다. 브레이크 구동부(753)는, 조향 장치(100)로부터 감속 제어 신호를 수신할 수 있다. 브레이크 구동부(759)는 수신된 감속 제어 신호에 따라 브레이크 장치를 제어할 수 있다.
램프 구동부(754)는, 차량 내, 외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 헤드 램프(로우-빔, 하이-빔), 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(755)는, 차량(700) 내의 공조 장치(air conditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(756)는, 차량(700) 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
에어백 구동부(757)는, 차량(700) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.
썬루프 구동부(758)는, 차량(700) 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(759)는, 차량(700) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(700)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는, 조향 장치(100)로부터 서스펜션 제어 신호를 수신할 수 있다. 서스펜션 구동부(759)는 수신된 서스펜션 제어 신호에 따라 서스펜션 장치를 제어할 수 있다.
메모리(730)는, 제어부(770)와 전기적으로 연결된다. 메모리(730)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(730)는 제어부(770)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(700) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(730)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 차량(700)은 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(730)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
메모리(730)는, 제어부(770)와 일체화 되게 형성될 수 있다.
인터페이스부(780)는, 차량(700)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기(600)와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(780)는 연결된 이동 단말기(600)에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기(600)가 인터페이스부(780)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 인터페이스부(780)는 전원부(790)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기(600)에 제공한다.
인터페이스부(780)는 차량(700)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(780)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 차량(700)에서는, 상기 인터페이스부(780)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
제어부(770)는, 차량(700) 내의 각 유닛, 장치, 또는 각 구송요소의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(770)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다. 제어부(770)는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated
circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
전원부(790)는, 제어부(770)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(790)는, 차량 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
조향 장치는 제어부(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 조향 입력장치에서 생성되는 각종 정보, 데이터 또는 제어 신호는 제어부(770)로 출력될 수 있다.
DSM(Driver Status Monitoring) 시스템(260)은, 운전자 상태를 감지하고, 운전자 상태에 따라 차량(700)을 제어하는 시스템이다. DSM 시스템(260)은, 내부 카메라, 마이크로 폰 등의 입력장치를 포함할 수 있다.
DSM 시스템(미도시)은, 운전자가 전방을 응시하는지, 졸고 있는지, 음식물을 섭취하는지, 디바이스를 조작하는지 등의 운전자 상태를 감지할 수 있다. 또한, DSM시스템은, 주행 시 운전자의 운전 집중도를 감지할 수 있다.
DSM 시스템은, PPG(Photoplenthysmogram)센서를 포함할 수 있다. PPG 센서는, 사용자(예를 들면, 운전자) 신체와 접촉이 가능한 스티어링 휠 일 영역에 배치될 수 있다. PPG 센서는 스티어링 휠 림의 일 영역에 배치될 수 있다. DSM 시스템은, PPG 센서를 통해 운전자의 생체 신호를 획득하여 분석할 수 있다.
예를 들면, DSM 시스템은, 생체 신호를 획득하여, 운전자 상태 정보로 운전자의 몸 상태 정보를 생성할 수 있다.
예를 들면, DSM 시스템은, 생체 정보를 획득하여, 운전자 상태 정보로 운전자의 흥분 상태 정보를 생성할 수 있다.
예를 들면, DSM 시스템은, 내부 카메라에서 획득된 운전자 이미지를 분석하여, 운전자 상태 정보로 운전자의 졸음 상태 정보를 생성할 수 있다.
예를 들면, DSM 시스템은, 내부 카메라에서 획득된 운전자 이미지를 분석하여, 운전자 디바이스 조작 상태 정보를 생성할 수 있다.
DSM 시스템은, 운전자 상태 정보를 조향 장치(100)에 제공할 수 있다.
차량용 디스플레이 장치(400)는 제어부(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 제어부(770)는 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보 또는 차량 위치 정보를 포함할 수 있다.
한편 본 발명과 관련된 차량(700)에는, 제어 장치(100)가 포함될 수 있다. 상기 제어 장치(100)는 차량(700)에 구비된 다양한 램프를 제어할 수 있다.
상기 다양한 램프는, 예를 들어, 차량의 전방으로 가시광(빛)을 조사하도록 형성된 헤드램프(head lamp), 차량의 후방으로 가시광(빛)을 조사하도록 형성된 리어램프(rear lamp), 방향 지시 램프 등을 포함할 수 있다.
상기 헤드 램프(155)는 전조등, 사용자 요청에 근거하여 로우 빔(low-beam) 및 하이 빔(high-beam) 중 적어도 하나를 조사하는 것이 가능한 램프 및 방향 지시 램프가 하나 또는 그 이상이 조합되어 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 제어 장치(100)는, 차량(700)에 구비된 적어도 하나의 구성요소들(예를 들어, 헤드 램프(155), 센싱부(760) 등)을 제어하는 독립된 장치(또는 구성, 구성요소)일 수 있다.
또한, 제어 장치(100)는, 도 3에서 설명한 다양한 유닛, 구성요소, 장치 등을 전반적으로 제어할 수도 있다. 즉, 제어 장치(100)는, 차량의 제어부(770)일 수도 있다. 즉, 이하에서 제어 장치(100)에 대하여 설명하는 동작, 작동, 기능, 제어 등은 차량(700)의 제어부(770)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 제어 장치(100)는, 차량에 구비된 램프를 제어한다는 관점에서 봤을 때, 램프 제어 장치, 차량 제어 장치, 차량 보조 장치 등으로 명명될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 제어 장치(100)가 하나의 독립된 장치(또는, 구성, 구성요소)인 것으로 설명하기로 한다.
이하에서는, 도 4를 참조하여, 본 발명과 관련된 제어 장치(100)에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다. 이하에서 설명하는 내용은, 본 발명과 관련된 차량에 구비된 제어 장치(100)가 독립된 장치로 형성되는 경우에 적용 가능할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명과 관련된 제어 장치(100)는, 카메라 모듈(200), 통신부(110), 입력부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 출력부(150), 헤드 램프(155), 센싱부(160), 프로세서(170) 및 전원부(190)를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(200)(또는, 카메라)은, 차량의 주변 영상을 획득할 수 있다.
카메라 모듈(200)에서 생성되는 데이터, 신호 또는 정보는 프로세서(170)에 전송된다.
카메라 모듈(200)은, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한 카메라부(200a, 200b, 200c)일 수 있다.
예를 들면, 카메라 모듈(200)은, 모노 카메라부(200a)일 수 있다. 모노 카메라부(200a)은 차량 주변 영상으로, 모노 이미지를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라 모듈(200)은, 스테레오 카메라부(200b)일 수 있다. 스테레오 카메라 모듈(200b)은, 차량 주변 영상으로, 스테레오 이미지를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라 모듈(200)은, 어라운드 뷰 카메라부(200c)일 수 있다.
어라운드 뷰 카메라 모듈(200c)은, 차량 주변 영상으로, 어라운드 뷰 이미지를 획득할 수 있다.
통신부(110)는, 이동 단말기(600), 서버(601) 또는 타 차량(602)과 무선(wireless)방식으로, 데이터를 교환할 수 있다. 특히, 통신부(110)는, 차량 운전자의 이동 단말기와, 무선(또는 유선)으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 데이터 통신 방식으로는, 블루투스(Bluetooth), WiFi Direct, WiFi, APiX, NFC 등 다양한 데이터 통신 방식이 가능하다.
통신부(110)는, 이동 단말기(600) 또는 서버(601)로부터, 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보, 예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 정보를 수신할 수 있다. 한편, 차량용 보조 장치(100)에서, 파악한 실시간 정보를, 이동 단말기(600) 또는 서버(601)로 전송할 수도 있다.
한편, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 제어 장치(100)는, 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링(pairing)을 수행할 수 있다. 이러한 관점에서 본다면, 상기 제어 장치(100)는, 차량용 보조 장치로 명명될 수 있다.
통신부(110)는 외부 서버(601)로부터 신호등 변경 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 외부 서버(601)는 교통을 관제하는 교통 관제소에 위치하는 서버일 수 있다.
통신부(110)는 외부 서버(601)로부터 날씨 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 외부 서버(601)는, 날씨 정보를 제공하는 기관 또는 사업자의 서버일 수 있다. 예를 들면, 통신부(110)는, 외부 서버(601)로부터, 지역별로 미세 먼지 정보, 스모그 정보 또는 황사 정보를 수신할 수 있다.
입력부(120)는, 사용자 입력부(121) 및 오디오 입력부(122)를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(121)는, 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 구비할 수 있다. 사용자 입력부(121)는, 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 통해, 제어 장치(100)의 전원을 온 시켜, 동작시킬 수 있다. 사용자 입력부(121)는 그 외, 다양한 입력 동작을 수행할 수 있다.
오디오 입력부(122)는, 사용자의 음성 입력을 수신할 수 있다. 오디오 입력부(122)는, 음성 입력을 전기적 신호로 전환하는 마이크로폰을 포함할 수 있다. 오디오 입력부(122)는, 사용자 음성을 수신하여, 차량용 보조 장치(100)의 전원을 온 시켜 동작시킬 수 있다. 사용자 입력부(121)는 그 외, 다양한 입력 동작을 수행할 수 있다.
입력부(120)는, 도 3에서 살펴본 입력부(720)일 수 있다.
또한, 상기 입력부(120)에는, 차량 구동부(750)를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 입력부(120)에는, 헤드 램프(155)를 온/오프 시키는 것이 가능한 램프 구동부(754)가 포함될 수 있다.
인터페이스부(130)는, 정보, 신호 또는 데이터를 수신하거나, 프로세서(170)에서 처리 또는 생성된 정보, 신호 또는 데이터를 외부로 전송할 수 있다. 이를 위해, 인터페이스부(130)는, 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해, 차량 내부의 제어부(770), 차량용 디스플레이 장치(400), 센싱부(760), 차량 구동부(750) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 제어부(770), 차량용 디스플레이 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치와의 데이터 통신에 의해, 내비게이션 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보, 차량의 현재 위치 정보를 포함할 수 있다. 한편, 내비게이션 정보는 도로상에서 차량의 위치 정보를 포함할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는, 제어부(770) 또는 센싱부(160, 760)로부터, 센서 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 센서 정보는, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차속 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 외부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 차량 외부 습도 정보, 비가 오는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 센서 정보는, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 휠 센서(wheel sensor), 차량 속도 센서, 차체 경사 감지센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 외부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 차량 외부 습도 센서, 레인 센서, GPS 센서 등으로부터 획득될 수 있다.
한편, 센서 정보 중, 차량 주행과 관련한, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보, 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 기울기 정보 등을 차량 주행 정보로 명명될 수 있다.
인터페이스부(130)는, 탑승자 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 탑승자 정보는, 입력 장치를 통해 수신된 정보일 수 있다. 또는, 탑승자 정보는, 탑승자 감지 센서(예를 들면, 탑승자 상태를 촬영하는 카메라)를 통해 획득되는 정보일 수 있다. 또는, 탑승자 정보는, 탑승자가 소지한 이동 단말기로부터 수신된 정보일 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 제어 장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(140)는 오브젝트 확인을 위한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(140)는, 카메라 모듈(200)을 통해 획득된 영상에서, 소정 오브젝트가 검출되는 경우, 기 설정된 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
한편, 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는, 프로세서(170)와 일체형으로 형성될 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 오디오 출력부(152), 햅팁 모듈, 광 출력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 제어 장치(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(121)로써 기능함과 동시에, 제어 장치(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
제어 장치(100)에 포함된 출력부(150)는, 도 3에서 설명한 출력부(740)일 수도 있고, 별도의 장치일 수도 있다.
마찬가지로, 디스플레이부(151)는, 도 3에서 설명한 디스플레이 장치(400)일 수도 있고, 별도의 장치일 수 있다.
헤드 램프(155)는 차량(700)의 전방에 구비될 수 있다. 상기 헤드 램프(155)는 다양한 광원으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 리어 램프(154)는, 전구, 마이크로 LED, 매트릭스 LED, OLED, 레이져 다이오드 중 적어도 하나를 포함하는 광원에 의해 빛을 방출할 수 있다.
또한, 상기 헤드 램프(155)는, 광원, 광원에서 출력된 빛을 반사시키는 리플렉터, 기 설정된 로우-빔 패턴을 형성하기 위한 쉴드, 빛의 색상을 변경하기 위한 형성체 및 프로젝션 렌즈 중 적어도 하나에 의해 구현될 수 있다. 이러한 헤드 램프(155)는, 사용자 요청에 따라 로우 빔 및 하이 빔 중 적어도 하나를 차량의 전방으로 출력(조사, 방출)할 수 있다.
상기 헤드 램프(155)는, 일 예로, 램프 구동부(754) 또는 입력부(120)를 통해 사용자 요청이 수신되면, 헤드 램프(155)를 온/오프 시킬 수 있다. 상기 헤드 램프(155)가 온 되는 경우, 광(예를 들어, 가시광)은 차량의 전방으로 출력(조사, 방출)될 수 있다.
위에서 설명한 헤드 램프(155) 및 램프 구동부(754)는 차량(700)에 구비되는 것이 바람직하다. 한편, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 헤드 램프(155) 및 램프 구동부(754)가 제어 장치(100)에 포함되는 것으로 설명하기로 한다.
본 발명과 관련된 제어 장치(100)는, 센싱부(160)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 센싱부(160)는, 도 3에서 설명한 센싱부(760)일 수 있다. 상기 센싱부(160)는, 차량에 구비된 센싱부(760) 자체일 수도 있고, 별도의 구성요소일 수도 있다.
상기 센싱부(160)가 별도의 구성요소인 경우에도, 차량에 구비된 센싱부(760)의 내용을 동일/유사하게 유추적용할 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 센싱부(160)가 제어 장치(100)에 포함되는 것으로 설명하기로 한다. 또한, 이하에서 센싱부(160)에 대하여 설명하는 내용 또는 센싱부(160)를 이용하는 내용은, 차량에 구비된 센싱부(760)에 대하여 설명한 내용 및 차량에 구비된 센싱부(760)를 이용하는 것으로 동일/유사하게 유추적용될 수 있다.
프로세서(170)는, 제어 장치(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(170)는, 제어 장치(100) 내의 각 유닛, 구성요소 또는 장치와 전기적으로 연결될 수 있다.
프로세서(170)는, 카메라 모듈(200)에 의해 획득된 차량 주변 영상을 영상 처리할 수 있다. 프로세서(170)는, 차량 주변 영상에 대해 컴퓨터 비전(computer vision) 기반의 신호 처리를 수행할 수 있다.
프로세서(170)는, 도 2c의 어라운드 뷰 카메라 모듈(200c)로부터 수신되는 복수의 영상을 합성할 수 있다. 여기서, 복수의 영상은, 복수의 카메라(도 2c의 221a, 221b, 221c, 221d)로부터 수신되는 영상이다. 프로세서(170)는, 복수의 영상을 합성하여 어라운드 뷰 이미지 또는 전 방향(omnidirectional) 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들면, 어라운드 뷰 이미지는 탑뷰 이미지일 수 있다.
프로세서(170)는, 도 2c의 복수의 카메라(도 2c의 221a, 221b, 221c, 221d)에서 획득된 각각의 영상을 기초로 적어도 하나의 오브젝트를 검출할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는, 어라운드 뷰 이미지를 기초로 적어도 하나의 오브젝트를 검출할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 전 방향(omnidirectional) 이미지를 기초로 적어도 하나의 오브젝트를 검출할 수 있다. 제어 장치(100)는, 검출된 오브젝트의 움직임을 트래킹할 수 있다.
프로세서(170)는, 오브젝트 검출시, 차선 검출(Lane Detection, LD), 주변 차량 검출(Vehicle Detection, VD), 보행자 검출(Pedestrian Detection,PD), 불빛 검출(Brightspot Detection, BD), 교통 신호 검출(Traffic Sign Recognition, TSR), 도로면 검출, 구조물 검출 등을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 명암(intensity), 색상(color), 히스토그램(histogram), 특징점(feature point), 형상(shape), 공간 위치(space position), 모션(motion)중 적어도 하나에 기초하여 오브젝트를 검출할 수 있다.
프로세서(170)는, 검출된 오브젝트를 확인할 수 있다(verify). 프로세서(170)는, 뉴럴 네트워크(neural network)를 이용한 식별법, SVM(Support Vector Machine) 기법, Haar-like 특징을 이용한 AdaBoost에 의해 식별하는 기법, 또는 HOG(Histograms of Oriented Gradients) 기법 등을 사용하여, 검출된 오브젝트를 확인할 수 있다. 이경우, 프로세서(170)는, 차량 주변 영상에서 검출된 오브젝트와 메모리(140)에 저장된 데이터를 비교하여 확인 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(170)는, 확인된 오브젝트를 트래킹할 수 있다. 프로세서(170)는, 확인된 오브젝트의 움직임 또는 움직임 벡터를 연산하며, 연산된 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 해당 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
전원부(190)는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 도 4에서 설명한 제어 장치(100)는, 차량(700)에 구비된 독립된 구성요소 또는 장치일 수도 있고, 제어부(770)일 수도 있다.
이상에서 설명한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하는 것이 가능한 제어 장치(100)는, 차량에 구비된 다양한 램프를 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량에 구비된 헤드램프를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명과 관련된 차량(700)에는, 제어 장치(100)(또는 제어부(770))에 의해 제어되는 것이 가능한 램프(154, 155, 156)가 포함될 수 있다.
예를 들어, 램프는, 차량의 전방에 구비되어 차량의 전방으로 가시광을 조사하는 헤드 램프(head lamp)(155), 차량의 후방에 구비되어 차량의 후방으로 가시광을 조사(출력)하는 리어 램프(rear lamp)(154) 및 방향 지시등(156) 을 포함할 수 있다.
리어 램프(154)와 방향 지시등(156)은, 본 발명과 무관하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 헤드 램프(155)는, 앞서 설명한 것과 같이, 램프 구동부(754) 또는 입력부(120)를 통해 사용자 요청이 수신되면, 온(on)될 수 있다.
사용자 요청에 의해 로우 빔 출력 요청이 수신되면, 헤드 램프(155)는, 차량(700)의 전방으로 로우-빔을 조사할 수 있다. 상기 로우-빔은, 기 설정된 컷-오프 라인(cut-off line)을 형성할 수 있으며, 상기 컷-오프 라인은 설계에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
또한, 헤드 램프(155)는, 사용자 요청에 의해 하이 빔 출력이 요청되면, 차량(700)의 전방으로 하이-빔을 조사할 수 있다. 하이 빔 출력이 요청되는 경우, 일반적으로, 로우 빔과 하이 빔은 함께 조사될 수 있으며, 하이 빔이 조사되는 영역과 로우 빔이 조사되는 영역은 일부분 중첩될 수 있다.
한편, 이러한 로우-빔 또는 하이-빔은, 제어 장치(100)의 제어에 의해 차량의 전방으로 조사될 수 있다. 예를 들어, 램프 구동부(754) 또는 입력부(120)를 통해 광 출력 요청이 수신되면, 제어 장치(100)의 프로세서(170)는, 헤드 램프(155)가 광을 차량의 전방으로 출력하도록 상기 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
또한, 헤드 램프(155)는, 센싱부(160, 760)에 의해 주변 밝기가 기준밝기보다 어두우면, 온 될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 감지되는 차량 주변의 밝기가 기 설정된 밝기보다 어두운 경우, 차량의 전방으로 광을 조사하도록 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
한편, 상기 헤드 램프(155)는 광 조사방향을 가변하는 것이 가능하도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 헤드 램프(155)는, 제어 장치(100)의 프로세서(170)의 제어에 의해, 광을 조사하는 방향(광 조사방향)을 가변시킬 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 헤드 램프(155)에서 조사된 광이 상측 방향(예를 들어, 전고방향(H))으로 조사되도록, 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
위에서는 헤드 램프(155)가 상측 방향으로 광 조사방향이 변경 가능한 것을 예로 들었지만, 이에 한정되지 않고, 헤드 램프(155)는 모든 방향으로 광 조사방향을 가변시킬 수 있다.
이러한 헤드 램프(155)의 광 조사방향은, 헤드 램프(155)를 형성하는 다양한 구성요소들(예를 들어, 광원, 리플렉터, 쉴드, 형성체 또는 렌즈) 중 적어도 하나를 통해 변경(가변)되거나, 헤드 램프(155)의 하우징 또는 헤드 램프(155)의 외부에 형성된 변형부재를 통해 변경(가변)될 수 있다.
이하에서, 프로세서(170)가 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 제어한다(변경한다, 가변한다)는 것을, 위에서 설명한 것과 같이, 헤드 램프의 구성요소들, 하우징 또는 변형부재 중 적어도 하나를 통해 수행될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 본 발명은 헤드 램프에서 조사되는 광의 조사방향을 변경(가변)할 수 있는 모든 수단, 구성, 기능 등을 채용할 수 있다.
헤드 램프의 광 조사방향을 가변하는 기술은 일반적인 기술에 해당하므로, 보다 구체적인 내용은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명과 관련된 제어 장치(100)는, 사용자의 피로감을 최소화하고, 사용자가 차량을 안전하게 운행할 수 있도록, 헤드 램프(155)를 최적화된 방법으로 제어할 수 있다. 이하에서는, 헤드 램프를 최적화된 제어방법으로 제어하는 것이 가능한 제어 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 대표적인 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 6에서 살펴본 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명과 관련된 제어 장치(100)는, 차량(700)이 주행중인 노면(차선, 도로 등)의 지형 상태를 센싱하는 것이 가능한 센싱부(160)를 포함할 수 있다. 상기 센싱부(160)는, 차량(700)에 구비된 센싱부(760)일 수도 있고, 제어 장치(100)에 구비된 별도의 센싱부(160)일 수 있다.
센싱부(160)는, 차량(700)이 주행중인 노면의 지형 상태를 센싱할 수 있다. 상기 노면의 지형 상태는, 예를 들어, 차량이 주행중인 노면(지면, 도로, 차선)의 외형적인 땅의 형태를 의미할 수 있다. 노면의 지형 상태는 제1 상태 및 상기 제1 상태와 다른 제2 상태를 포함할 수 있다.
상기 제1 상태는, 일 예로, 평평한 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 주행중인 차량이 지면과 평행한 상태인 경우, 해당 차량이 주행중인 노면의 지형 상태는 제1 상태로 명명될 수 있다.
또한, 상기 제1 상태는, 중력방향에 수직한 방향(예를 들어, 수평선에 평행한 방향)으로 놓여진 노면 뿐만 아니라, 주행중인 차량의 차체가 일정시간동안 노면과 평행하게 놓여지도록 형성된 지형을 포함할 수 있다.
상기 제1 상태는, 노면에 기 설정된 크기 이하의 장애물(예를 들어, 차량의 차체 기울기에 변형을 주지 않는 장애물)이 놓여진 상태를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 상태에 해당하는 노면의 지형은, 일정 크기의 장애물이 노면에 놓여진 상태라도, 차량의 바퀴에 연결된 서스펜션에 의해 차량의 차체를 기울어트리지 않는 경우도 포함할 수 있다. 이 경우, 해당 노면의 지형 상태는 제1 상태일 수 있다.
즉, 제1 상태인 노면의 지형은, 노면을 기준으로 차량의 차체의 기울기가 0이 되도록 형성된 지형 또는 차량의 차체와 노면이 평행하도록 형성된 지형을 의미할 수 있다.
한편, 상기 제2 상태는, 장애물, 노면의 형태(지면 형태)에 의해 차량의 차체가 노면과 평행하지 않도록 형성된 노면의 지형 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 장애물, 과속 방지턱 또는 포트 홀 등에 의해 주행중인 차량의 차체가 제1 상태에서의 기울기와 달라지는 경우, 해당 노면의 지형은, 제2 상태에 해당하는 지형일 수 있다.
또한, 상기 제2 상태인 노면의 지형은, 일정 시간동안 차량(차체)의 기울기를 변형시키도록 형성된 지형을 포함할 수 있다. 이러한 지형은, 일 예로, 과속 방지턱, 포트 홀, 기 설정된 크기 이상의 장애물 중 적어도 하나가 존재하는 지형을 포함할 수 있다.
센싱부(160)는 주행중인 노면의 지형 상태를 감지(센싱)하기 위한 다양한 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(160)는, 영상 센서(예를 들어, 카메라(200)), 적외선 센서, 레이더 센서, 라이더(LiADAR: Light Detection And Ranging) 센서, 초음파 센서, 가속도 센서, 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 충돌 센서, 타이어 센서 및 타이어 공기압 센서 중 적어도 하나를 이용하여, 차량(700)이 주행중인 노면의 지형 상태를 센싱할 수 있다.
한편, 본 발명과 관련된 제어 장치(100)는, 차량(700)의 전방으로 광을 방출(조사, 출력)하도록 형성되는 헤드 램프(155)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 헤드 램프(155)는, 제1 상태인 노면의 지형에서 광을 기준영역으로 조사(투사, 방출, 출력)하도록 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에서는 제1 상태인 노면의 지형에서 광을 기준영역으로 조사하는 단계가 진행된다(S610).
구체적으로, 제어 장치(100)의 프로세서(170)는, 사용자 요청 또는 주변 환경에 근거하여 헤드 램프(155)를 온 시킬 수 있다.
이 때, 차량(700)이 정차된 상태이거나, 제1 상태에 해당하는 노면의 지형에서 주행중인 경우, 헤드 램프(155)는 광을 기준영역으로 조사할 수 있다.
도 7a를 참조하면, 기준영역(A1)은, 제1 상태인 노면의 지형(S1)에서 차량(700)의 일 지점(예를 들어, 헤드 램프(155))으로부터 기 설정된 거리(d1)에 이격된 공간에 광이 조사되는 영역(A1)을 의미할 수 있다.
다시 말해, 상기 기준 영역(A1)은, 도 7a의 (b)에 도시된 것과 같이, 헤드 램프(155)로부터 조사된 광(702)이 차량(700)의 일 지점(예를 들어, 헤드 램프(155))으로부터 기 설정된 거리(d1)만큼 이격된 가상평면(P)에 조사되는 영역을 의미할 수 있다.
여기서, 상기 가상평면(P)은, 제1 상태인 노면의 지형에 수직할 수 있다.
또한, 상기 기 설정된 거리(d1)는, 사용자 설정 또는 프로세서(170)에 의해 결정(또는 변경)될 수 있다. 또한, 상기 기 설정된 거리(d1)는 광이 조사되는 것이 가능한 거리 이내에서 다양하게 정의될 수 있다.
일 예로, 상기 기 설정된 거리(d1)는, 도 7a의 (a)에 도시된 것과 같이, 헤드 램프(155)로부터 출력된 광(702)이 노면에 조사된 영역(A2) 중 차량(700)으로부터 가장 가까운 거리일 수 있다.
또한, 상기 기준 영역은, 헤드 램프(155)에서 출력된 광(702)에 제1 상태인 노면에 조사된 영역(A2)일 수도 있다.
상기 기준 영역(A1, A2)의 형상 및 크기는, 헤드 램프(155)의 종류, 광원, 쉴드, 리플렉터, 형성체 및 프로젝션 렌즈, 로우-빔 및 하이-빔 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다.
본 명세서에서는, 상기 기준 영역이, 제1 상태인 노면의 지형에서 헤드 램프(155)로부터 조사된 광(702)이 차량(700)의 일 지점으로부터 일정 거리(d1)만큼 이격된 공간(가상 평면(P))으로 조사되는 영역(A1)인 것을 예로 설명하기로 한다.
도 6으로 돌아와, 본 발명에서는 노면의 지형이 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 변경되더라도, 광이 기준 영역으로 조사되도록 헤드 램프를 제어하는 단계가 진행된다(S620).
구체적으로, 프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 차량이 주행중인 노면의 지형을 센싱할 수 있다. 제1 상태인 노면의 지형에서 차량이 주행중인 상태에서, 센싱부(160)에는 상기 제1 상태와 다른 제2 상태인 노면의 지형이 감지될 수 있다.
제1 상태인 노면의 지형에서 기준영역으로 광을 조사한 상태에서, 차량(700)의 주행에 따라 차량(700)이 상기 제1 상태와 다른 제2 상태인 노면의 지형으로 진입하게 되면, 프로세서(170)는, 상기 노면의 지형이 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 변경(변형)되더라도, 상기 광이 상기 기준영역으로 조사되도록 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 7b의 (a)에 도시된 것과 같이, 제1 상태(S1)인 노면의 지형을 주행중인 경우, 헤드 램프(155)에서 조사된 광(702)은, 차량(700)의 일 지점으로부터 일정 거리(d1) 이격된 기준 영역(A1)으로 조사될 수 있다.
이후, 도 7b의 (b)에 도시된 것과 같이, 주행에 의해 차량(700)이 상기 제1 상태(S1)와 다른 제2 상태(S2)인 지형에 진입하면, 프로세서(170)는, 광(702)이 차량(700)의 일 지점으로부터 일정 거리(d1) 이격된 기준 영역(A1)(즉, 제1 상태(S1)에서 조사되던 기준영역(A1))에 조사되는 것이 유지되도록, 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
이 때, 프로세서(170)는, 상기 광(702)이 기준영역(A1)에 조사되는 것이 유지되도록, 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제2 상태(S2)에 해당하는 노면의 지형이 과속 방지턱인 경우, 차량의 앞바퀴(103FL, 103FR)가 상기 제2 상태(S2)인 노면의 지형에 진입하면, 차량 차체는 차량의 전방이 상측을 향하도록 기울어질 수 있다.
이 경우, 프로세서(170)는, 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 일 방향(예를 들어, 하측방향)으로 변경하여, 광(702)이 기준영역(A1)에 조사되도록 할 수 있다.
이후, 차량의 주행에 따라 차량의 앞바퀴(103FL, 103FR)이 제2 상태인 노면의 지형을 통과하여 차량의 차체가 노면과 평행하게 되면, 프로세서(170)는, 상기 광 조사방향을 다시 상측방향으로 변경하여 헤드 램프(155)에서 조사된 광(702)이 기준영역(A1)으로 조사되도록 유지시킬 수 있다.
이후, 차량의 주행에 따라 차량의 뒷바퀴(103RL, 103RR)이 제2 상태(S2)인 노면의 지형에 진입하면, 차량 차체는 차량의 전방이 하측을 향하도록 기울어질 수 있다.
이 경우, 프로세서(170)는, 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 상기 일 방향과 반대되는 방향(예를 들어, 상측 방향)으로 변경하여, 광(702)이 기준영역(A1)에 조사되도록 할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 도 7b에 도시된 것과 같이, 제2 상태(S2)인 노면의 지형에 따라 차량 차체의 기울기가 변경되는 정도가 달라지더라도, 헤드 램프(155)에서 조사된 광(702)이 기준영역(A1)에 조사되는 것이 유지되도록, 헤드 램프(155)의 광 조사방향이 변경되는 정도를 다르게 제어할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 제2 상태인 노면의 지형에 따라 차량 차체의 기울기가 지속적으로 변경되더라도, 광(702)이 기준영역(A1)에 조사되는 것을 유지시킬 수 있따.
본 발명의 프로세서(170)는, 차량이 제1 상태와 다른 제2 상태인 노면의 지형에 진입하여 차체의 기울기가 변경되더라도, 헤드 램프(155)에서 조사된 광(702)이 차량의 일 지점으로부터 일정거리만큼 이격된 기준 영역에 조사되도록 유지시킬 수 있다.
즉, 본 발명은, 차체의 기울기가 변경되더라도, 헤드 램프의 광 조사방향을 제어하여, 광이 일정한 영역에 항상 조사되도록 하는 것이 가능한 차량을 제공할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 노면의 지형이 변경되더라도 광을 일정한 영역에 조사되도록 유지시킴으로써, 사용자의 피로감을 최소화할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명과 관련된 헤드 램프를 제어하는 다양한 방법에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 9는 차량이 주행중인 노면의 상태에 따른 헤드 램프를 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 노면의 지형이 제2 상태로 시작하는 지점을 감지할 수 있다.
프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 상기 노면의 지형이 상기 제2 상태인 지점을 센싱하고, 상기 센싱된 지점 및 차량(700)의 주행속도에 근거하여, 상기 헤드 램프(155)의 제어시점을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 8a에 도시된 것과 같이, 프로세서(170)는, 노면의 지형 상태가 제1 상태(S1)와 다른 제2 상태(S2)로 변경되는 지점을 감지할 수 있다. 이후, 프로세서(170)는, 상기 제2 상태인 지점(S2)과 차량의 일 부분(예를 들어, 차량의 앞바퀴(103FL, 103FR) 사이의 거리를 산출할 수 있다.
이후, 프로세서(170)는, 상기 산출된 거리와 현재 주행중인 차량의 주행속도(V)에 근거하여, 차량(700)(예를 들어, 차량의 앞바퀴 또는 차량의 뒷바퀴)이 제2 상태인 노면의 지형에 진입하는 시점을 산출할 수 있다.
프로세서(170)는, 상기 산출된 시점을 상기 헤드 램프(155)의 제어시점으로 결정할 수 있다.
즉, 프로세서(170)는, 노면의 지형이 제1 상태(S1)에서 제2 상태(S2)로 변경되는 지점(또는, 상기 지점과 차량의 일부분(앞바퀴 또는 뒷바퀴) 사이의 거리(D))과 차량의 주행속도에 근거하여, 차량 차체가 기울어지는 시점을 산출할 수 있다. 이후, 프로세서(170)는, 상기 산출된 시점에 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 변경할 수 있다.
이러한 구성을 통해, 본 발명은 차체가 기울어지는 시점을 정확하게 판단할 수 있으며, 헤드 램프의 광 조사방향이 무작위적으로 변경되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 센싱되는 제2 상태(S2)에 해당하는 노면의 지형에 근거하여, 광(702)이 기준영역(A1)에 조사되는 것이 유지되도록 상기 헤드램프(155)의 광 조사방향을 제어할 수 있다.
프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 제1 상태와 다른 제2 상태에 해당하는 노면의 지형을 판단할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해, 제2 상태에 해당하는 노면의 영역의 크기, 노면의 형상, 노면의 높이 등을 판단할 수 있다.
프로세서(170)는, 제2 상태에 해당하는 노면의 지형(예를 들어, 노면의 높이)에 근거하여, 광(702)이 기준영역(A1)에 조사되도록 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 변경할 수 있다.
예를 들어, 도 8b의 (a)에 도시된 것과 같이, 프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 제2 상태(S2)에 해당하는 노면의 지형이 제1 높이(h1)를 갖는 것으로 판단(결정)할 수 있다.
이후, 프로세서(170)는, 차량(700)이 상기 제2 상태(S2)에 해당하는 노면의 지형에 진입하더라도, 광(702)이 제1 상태(S1)에서 기준 영역(A1)에 조사되던 것이 유지되도록, 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 변경할 수 있다.
예를 들어, 도 8b의 (a)에 도시된 것과 같이, 제2 상태(S2)에 해당하는 노면의 지형이 제1 높이(h1)를 갖고, 상기 차량(예를 들어, 앞바퀴)이 상기 제1 높이(h1)를 갖는 지점에 도달한 경우, 프로세서(170)는, 광이 기준영역(A1)에 조사되도록 광 조사방향을 제1 각도(θ1)만큼 일 방향(예를 들어, 하측방향)으로 변경할 수 있다.
다른 예로, 도 8b의 (b)에 도시된 것과 같이, 제2 상태(S2)에 해당하는 노면의 지형이 상기 제1 높이(h1)보다 높은 제2 높이(h2)를 갖고, 상기 차량(예를 들어, 앞바퀴)이 상기 제2 높이(h2)를 갖는 지점에 도달한 경우, 프로세서(170)는, 광이 기준영역(A1)에 조사되도록 광 조사방향을 상기 제1 각도(θ1)보다 큰 제2 각도(θ2)만큼 일 방향(예를 들어, 하측방향)으로 변경할 수 있다.
즉 제2 상태에 해당하는 노면의 지형이 높을수록, 차체의 기울기 변화량은 커지게 된다. 이 경우, 프로세서(170)는 헤드 램프(155)의 광 조사방향이 변경되는 정도(각도)를 상기 차체의 기울기 변화량에 비례시킬 수 있다.
즉, 헤드 램프(155)의 광 조사방향이 변경되는 정도(각도)는, 차체의 기울기 변화량에 비례할 수 있다.
또한, 헤드 램프(155)의 광 조사방향이 변경되는 방향은, 차체가 기울어지는 방향가 반대되는 방향일 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 차량의 전방이 하측방향을 향하도록 차체가 기울어지면, 헤드 램프의 광 조사방향을 상측방향으로 변경할 수 있다. 또한, 프로세서(170)는, 차량의 전방이 상측방향을 향하도록 차체가 기울어지면, 헤드 램프의 광 조사방향을 하측 방향으로 변경할 수 있다.
한편, 도 8c에 도시된 것과 같이, 차량의 전방이 연속적으로 상측 및 하측 방향으로 변경되도록 형성된 제2 상태(S2)인 노면의 지형에 진입하는 경우, 프로세서(170)는, 광(702)이 차량(700)의 일부분으로부터 일정 거리(d1) 이격된 기준영역(A1)에 조사되는 것이 유지되도록, 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 연속적으로 하측 및 상측 방향으로 변경시킬 수 있다.
한편, 도 9를 참조하면, 본 발명과 관련된 헤드 램프(155)는, 좌측램프(155L) 및 우측램프(155R)를 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 상기 좌측램프(155L) 및 상기 우측램프(155R)를 동시에 제어할 수도 있고, 개별적으로 제어할 수도 있다.
프로세서(170)는, 제2 상태에 해당하는 노면의 지형에 근거하여, 서로 다른 방식으로 상기 좌측램프(155L) 및 상기 우측램프(155R)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(170)는, 제2 상태에 해당하는 노면의 지형에 의해 차량의 좌측 차체와 차량의 우측 차체가 일정높이 이상 움직여지면, 상기 좌측램프 및 우측램프를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 제2 상태에 해당하는 노면의 지형에 의해 상기 좌측 및 우측 중 어느 한 측에 해당하는 차체만 상기 일정높이 이상 움직여지면, 상기 좌측램프 및 상기 우측램프 중 상기 어느 한 측에 대응하는 램프를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 9의 (a)에 도시된 것과 같이, 제2 상태에 해당하는 노면의 지형(900a)은 차량의 좌측 차체 및 우측 차체를 모두 일정높이 이상 움직이도록 형성된 지형(예를 들어, 과속 방지턱)일 수 있다. 차량(700)의 일부분(예를 들어, 앞바퀴(103FL, 103FR))이 상기 노면의 지형(900a)에 진입하게 되면, 차량 차체는 좌측 차체 및 우측 차체 모두 일정 높이만큼 올라가게 된다. 즉, 차량의 전방이 상측을 향하도록 기울어지게 된다.
이 경우, 프로세서(170)는, 좌측램프(155L) 및 우측램프(155R)에서 조사된 광이 기준영역(A1)에 조사되도록, 상기 좌측램프(155L)및 우측램프(155R)를 모두 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(170)는, 상기 좌측램프(155L) 및 우측램프(155R)에서 조사된 광이 기준영역(A1)에 조사되는 것이 유지되도록, 좌측램프(155L) 및 우측 램피(155R)의 광 조사방향을 함께 변경할 수 있다.
이 때, 상기 좌측램프(155L) 및 우측 램피(155R)의 광 조사방향은, 하측방향으로 변경될 수 있다.
다른 예로, 도 9의 (b)에 도시된 것과 같이, 제2 상태에 해당하는 노면의 지형(900b)은, 차량의 좌측 차체 및 우측 차체 중 어느 한 측의 차체만을 일정높이 이상 움직이도록 형성된 지형(예를 들어, 포트 홀)일 수 있다. 도 9의 b)에서는, 차량(700)의 일부분(예를 들어, 앞바퀴(103FL, 103FR))이 상기 노면의 지형(900b)에 진입하게 되면, 차량 차체는 좌측 차체 및 우측 차체 중 어느 한 측에 해당하는 차체(예를 들어, 우측 차체)만 상기 일정높이만큼 올라가게 된다.
즉, 차선 중 일부분만이 파손된 경우, 차량은 좌측 및 우측 중 어느 한측에서만 일정높이 이상의 움직임이 생길 수 있다.
프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 센싱된 상기 제2 상태에 해당하는 노면의 지형(900b)에 근거하여, 차량의 좌측 차체 및 우측 차체 중 어느 부분이 일정 높이 이상 움직여질지 판단할 수 있다.
이후, 프로세서(170)는, 차량의 일부분(예를 들어, 우측 앞바퀴(103FR))이 상기 제2 상태에 해당하는 노면의 지형(900b)에 진입하면, 상기 좌측램프(155L) 및 우측램프(155R) 중 상기 어느 한 측에 대응하는 램프(예를 들어, 우측 램프(155R))만을 제어할 수 있다.
위에서는 차량의 앞바퀴가 제2 상태에 해당하는 노면의 지형(900a, 900b)에 진입한 경우만을 설명하였지만, 차량의 뒷바퀴가 제2 상태에 해당하는 노면의 지형(900a, 900b)에 진입한 경우, 위에서 설명한 방식을 유사하게 유추적용할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 상태에 해당하는 노면의 지형이 위쪽으로 돌출된 구조인 경우, 차량의 앞바퀴가 진입하면 좌측 램프 및 우측 램프 중 적어도 하나의 광 조사방향을 하측방향으로 변경하고, 차량의 뒷바퀴가 진입하면, 좌측램프 및 우측램프 중 적어도 하나의 광 조사방향을 상측방향으로 변경할 수 있다.
이러한 구성을 통해, 본 발명은 제2 상태에 해당하는 노면의 지형(즉, 노면의 형태)가 다양한 경우라도, 우측 램프 및 좌측 램프를 각각 제어하는 것이 가능하다. 이에 따라, 본 발명은, 최적화된 방법으로 광을 기준영역에 조사하는 것을 유지시킬 수 있는 헤드 램프 및 이를 제어하는 제어장치를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명은 차량의 주행 상태에 근거하여 광 조사방향을 변경할 수 있다. 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 차량의 주행 상태에 근거하여 광 조사방향을 변경하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 10 및 도 11은 차량의 주행 상태의 변경에 따라 헤드 램프를 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
우선, 프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 차량(700)의 주행 상태를 감지할 수 있다.
여기서 차량의 주행 상태는, 차량이 정차중인지, 등속 주행중인지, 가속 주행중인지, 감속 주행중인지, 커브길을 주행중인지, 등을 포함할 수 있다.
프로세서(170)는, 상기 차량의 주행 상태의 변경에 근거하여, 광을 조사하는 헤드 램프(155)를 기 설정된 방식으로 제어할 수 있다.
여기서, 상기 차량의 주행 상태의 변경은, 차량 차체가 기울어지도록 차량을 주행하는 모든 경우를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 차량의 주행 상태의 변경은, 차량의 차체가 기울어지도록 가속 주행 또는 감속 주행을 하는 경우를 포함할 수 있다.
상기 기 설정된 방식으로 제어하는 것은, 차량(700)의 일 지점으로부터 일정 거리(d1) 이격된 기준 영역(A1)에 헤드 램프(155)에서 출력된 광이(155)이 조사(투과, 투사)되도록 유지시키는 제어를 의미할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(170)는, 차량(700)의 주행 상태의 변경에 의해 헤드 램프(155)가 구비된 차량(700)의 차체가 기울어지는 것이 감지되더라도, 헤드 램프(155)에서 출력된 광이 기준 영역(A1)에 조사되도록 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 차량의 주행 상태의 변경은, 도 10의 (a)에 도시된 것과 같이, 차량의 가속도가 기준 이상인 경우를 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량(700)이 등속 주행중이다가 기준 이상으로 가속하는 것이 감지되면, 프로세서(170)는, 차량의 주행 상태의 변경으로 판단할 수 있다. 이 경우, 일반적으로 급 가속 주행으로 명명될 수 있다.
상기 기준은, 차량의 차체가 기울어지도록 가속하는 가속도값으로 정의될 수 있다.
차량의 가속도가 기준 이상인 경우, 차량의 차체는 차량의 전방이 상측방향을 향하도록 기울어질 수 있다.
이 경우, 프로세서(170)는, 차량의 차체가 기울어지더라도, 헤드 램프(155)에서 방출된 광(702)이 기준 영역(A1)으로 조사되도록, 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 하측방향으로 변경할 수 있다.
다른 예로, 상기 차량의 주행 상태의 변경은, 도 10의 (b)에 도시된 것과 같이, 차량의 제동력이 일정값 이상인 경우를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자에 의해 차량의 브레이크 장치가 작동되어, 차량(700)의 제동력이 일정값 이상인 경우 차량의 차체는, 차량의 전방이 하측을 향하도록 기울어질 수 있다. 이 경우는, 급 제동 주행으로 명명될 수 있다.
상기 일정값은, 차량의 차체가 기울어지도록 제동하는 제동력으로 정의될 수 있다.
차량의 제동력이 일정값 이상인 경우, 차량의 차체는 차량의 전방이 하측을 향하도록 기울어질 수 있다.
이 경우, 프로세서(170)는, 차량의 차체가 기울어지더라도, 헤드 램프(155)에서 방출된 광(702)이 기준 영역(A1)으로 조사되도록, 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 상측방향으로 변경할 수 있다.
즉, 본 발명은 노면의 지형 상태 뿐만 아니라 주행 상태에 따라 차량의 차체가 기울어지더라도, 헤드 램프(155)에서 방출된 광(702)이 차량의 일부분(예를 들어, 헤드 램프(155))로부터 일정 거리(d1) 떨어진 기준 영역(A1)에 조사되도록 유지시킬 수 있는 헤드 램프 및 이를 제어하는 제어 장치를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명은 주행중인 차량의 제동거리에 근거하여 헤드 램프의 광 조사방향을 결정할 수 있다.
도 11을 참조하면, 프로세서(170)는, 차량(700)의 주행 상태 및 차량(700)이 주행중인 노면의 상태에 근거하여 제동거리를 산출할 수 있다. 이후, 프로세서(170)는, 상기 산술된 제동거리에 근거하여 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 결정할 수 있다.
상기 차량(700)의 주행 상태는, 차량이 주행 속도, 현재 차량의 중량(무게), 차량의 제동력, 차량의 최대 제동력, 주변 환경 등을 포함할 수 있다. 이러한 차량(700)의 주행 상태는 센싱부(160)에 의해 센싱될 수 있다.
상기 차량(700)이 주행중인 노면의 상태는, 마찰력, 재질, 수평선을 기준으로 한 기울기 등을 포함할 수 있다. 이러한 노면의 상태도 센싱부(160)를 통해 센싱될 수 있다.
프로세서(170)는, 상기 차량의 주행 상태 및 노면의 상태에 근거하여, 차량의 제동거리(또는 충돌예상거리(Time To Collision, TTC))를 산출할 수 있다.
일반적으로, 상기 제동거리는, 차량의 속도, 차량의 무게에 비례하고, 차량의 제동력, 마찰력에 반비례할 수 있다.
프로세서(170)는, 도 11의 (a) 및 (b)에 도시된 것과 같이, 산출된 제동거리가 멀수록(다른 말로, 차량의 속도가 빠를수록, 또는, 차량의 무게가 무거울수록), 헤드 램프(155)에서 출력된 광(702)에 상측 방향으로 조사되도록 상기 광 조사방향을 변경할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 산출된 제동거리가 제1 거리(Q1)인 경우, 차량으로부터 제1 거리(d3)만큼 이격된 지점부터 광이 조사되도록 광 조사방향을 제어할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(170)는, 상기 산출된 제동거리가 상기 제1 거리보다 먼 제2 거리(Q2)인 경우, 차량(700)으로부터 상기 제1 거리보다 먼 제2 거리(d4)만큼 이격된 지점부터 광이 조사되도록 광 조사방향을 상측 방향으로 변경할 수 있다.
이러한 광 조사방향의 변경은, 일 예로, 차량의 제동력이 가해지는 시점에 수행될 수 있다.
이러한 구성을 통해, 본 발명은, 차량의 제동거리가 멀수록(또는 차량의 속도가 멀수록) 헤드 램프(155)에서 조사된 광(702)이 차량으로부터 더 먼 곳을 비출 수 있도록 제어함으로써, 사고 발생율을 현저히 낮출 수 있다는 효과가 있다.
한편, 본 발명은, 사고 발생율을 낮출 수 있는 새로운 제어방법을 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노면의 상태에 근거하여 헤드 램프를 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 주행중인 노면에 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 변경되는 지역을 감지할 수 있다.
여기서, 주행중인 노면에 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 변경되는 지역은, 현재 주행중인 차선의 기울기를 기준으로 양의 기울기를 갖는 오르막 지형이거나, 음의 기울기를 갖는 내리막 지형일 수 있다.
노면에 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 줄어드는 지역은, 도 12에 도시된 것과 같이, 현재 주행중인 노면(S3)을 기준으로 양의 기울기를 갖는 오르막 지형(S4)일 수 있다.
현재 주행중인 노면이 S5, 즉, 음의 기울기를 갖는 지형인 경우, 상기 노면에 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 줄어드는 지역은, 도 12에 도시된 것과 같이, 현재 주행중인 노면(S5)의 기울기보다 양의 기울기를 갖는 노면(S6)일 수 있다.
한편, 노면의 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 늘어나는 지역은, 현재 주행중인 평평한 노면(S5)의 기울기보다 음의 기울기를 갖는 내리막 지형일 수 있다.
또한, 현재 주행중인 노면이 양의 기울기를 갖는 노면(S4)인 경우, 노면의 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 늘어나는 지역은, 현재 주행중인 노면(S4)을 기준으로 음의 기울기를 갖는 노면(S5)일 수 있다.
여기서 양의 기울기는, 차량의 전방이 상측 방향으로 향하도록 기울어진 기울기를 의미할 수 있다. 또한, 음의 기울기는 차량의 전방이 하측 방향으로 향하도록 기울어진 기울기를 의미할 수 있다.
즉, 현재 주행중인 노면의 기울기보다 양의 방향으로 기울어진 지역에서는, 노면에 광이 조사되는 면적이 줄어들 수 있다.
또한, 현재 주행중인 노면의 기울기보다 음의 방향으로 기울어진 지역에서는, 노면의 광이 조사되는 면적이 늘어질 수 있다.
프로세서(170)는, 노면에 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 변경되는 지역(S3-S4, S4-S5, S5-S6)을 감지하고, 상기 지역이 시작되는 지점(C1, C2, C3)으로부터 일정거리(d1) 이전에 상기 헤드 램프(155)의 광 조사방향을 변경할 수 있다.
상기 기준은, 차량의 기울기가 기준 이상 기울어짐에 따라 노면에 조사되는 광의 면적이 변경되는 기준크기를 의미할 수 있으며, 사용자 설정, 또는 프로세서의 제어에 의해 결정(또는 변경)될 수 있다.
예를 들어, 노면에 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 줄어들면, 프로세서(170)는, 광이 상측 방향으로 조사되도록 광 조사방향을 변경할 수 있다.
다른 예로, 노면에 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 늘어나면, 프로세서(170)는, 광이 하측 방향으로 조사되도록 광 조사방향을 변경할 수 있다.
도 12를 참조하면, 현재 주행중인 노면이 S3인 경우, 프로세서(170)는, 상기 노면(S3)의 기울기가보다 양의 기울기를 갖는 지역(노면)(S4)를 감지할 수 있다. 이 경우, 상기 노면(S3)에서 방출된 광이 S4 지역에 조사되는 면적은, 상기 노면(S3)에서 방출된 광이 S3 노면에 조사되는 면적보다 작아지게 된다.
상기 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 줄어들면, 프로세서(170)는, 전방에 위치한 지형이 오르막 지형(또는, 현재 주행중인 노면보다 양의 기울기를 갖는 지형)인 것을 판단할 수 있다.
이 때, 프로세서(170)는, 상기 지역(S4)이 시작되는 지점(C1)으로부터 일정거리(d1) 이전에 차량이 도달하면, 상기 헤드 램프(155)에서 조사되는 광 조사 방향을 상측 방향으로 변경할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은, 차량이 오르막 지형(또는 현재 주행중인 노면의 기울기보다 양의 기울기를 갖는 지형)에서 광을 더 멀리 조사시킴으로써, 사용자의 시야를 확보할 수 있다.
또한, 도 12를 참조하면, 현재 주행중인 노면이 S4인 경우, 프로세서(170)는, 상기 노면(S4)의 기울기보다 음의 기울기를 갖는 지역(노면)(S5)을 감지할 수 있다. 이경우, 상기 노면(S4)에서 방출된 광이 S5에 조사되는 면적은, 상기 노면(S4)에서 방출된 광이 S4 노면에 조사되는 면적보다 커지게 된다.
상기 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 늘어나면, 프로세서(170)는, 상기 전방에 위치한 지형이 내리막 지형(또는, 현재 주행중인 노면보다 음의 기울기를 갖는 지형)인 것을 판단할 수 있다.
이 때, 프로세서(170)는, 상기 지역(S5)이 시작되는 지점(C2)으로부터 일정거리(d1) 이전에 차량이 도달하면, 상기 헤드 램프(155)에서 조사되는 광 조사방향을 하측 방향으로 변경할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은, 차량이 내리막 지형(또는 현재 주행중인 노면의 기울기보다 음의 기울기를 갖는 지형)에서 광을 더 가까이 조사시킴으로써, 내리막 지형에서 확보되지 않는 차량으로부터 근접한 지역의 시야를 확보할 수 있다.
위에서 설명한 일정 거리(d1)는, 사용자 설정 또는 프로세서의 제어에 의해 결정(또는 변경)될 수 있으며, 일 예로, 헤드 램프(155)에서 출력된 광이 노면에 조사된 지점들 중 차량으로부터 가장 근접한 지점과 차량의 일지점(예를 들어, 헤드 램프) 사이의 거리로 정의될 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 상기 광이 노면에 조사되는 면적이 변경되는 정도에 근거하여, 헤드 램프의 광 조사 방향이 변경되는 정도를 결정할 수 있다.
예를 들어, 현재 주행중인 노면과 광 조사 면적이 변경되는 지역 사이의 기울기 차이가 클수록, 프로세서(170)는, 광 조사방향을 더 크게 변경할 수 있다.
즉, 현재 주행중인 노면과 광 조사 면적이 변경되는 지역 사이의 기울기 차이에 비례하여, 광 조사방향이 변경되는 정도가 결정될 수 있다.
이러한 구성을 통해, 본 발명은, 노면의 지형에 의해 순간적으로 광 조사방향이 변경되는 경우 뿐만 아니라, 노면의 지형이 오르막 지형 또는 내리막 지형으로 변경되는 일정 구간에서, 사고율을 현저히 감소시킬 수 있는 헤드 램프 및 이를 제어하는 제어장치를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명은 주행중인 차선과 관련하여 헤드 램프를 다양하게 제어할 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 주행중인 차선과 관련하여 헤드 램프를 제어하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 차량(700)이 주행중인 차선을 센싱할 수 있다. 상기 차선은, 일 예로, 카메라(200)를 통해 수신된 영상을 분석하여 센싱될 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 차량(700)이 주행중인 차선의 주변 영역을 센싱할 수 있다.
프로세서(170)는, 상기 주변 영역이 기 설정된 조건을 만족하면, 헤드 램프(155)에서 출력된 광(702)이 상기 주변 영역으로 조사되지 않도록 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 13a의 (a)에 도시된 것과 같이, 헤드 램프(155)에서 출력된 광(702a)은, 주행중인 차선(1300a, 1300b)을 벗어나도록 광을 조사될 수 있다.
한편, 도 13a의 (b)에 도시된 것과 같이, 주행중인 차선(1300a, 1300b)의 주변 영역(1310)이 기 설정된 조건을 만족하면, 프로세서(170)는, 헤드 램프(155)에서 조사된 광(702b)이 상기 주변 영역(1310)으로 조사되지 않도록 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
상기 기 설정된 조건은, 일 예로, 주행중인 차선보다 일정 높이만큼 높은 지형 또는 일정 높이를 갖는 장애물 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 주행 차선의 우측 영역(1310)이 일정 높이를 갖는 지형(예를 들어, 인도)인 경우, 프로세서(170)는, 상기 우측 영역(1310)으로 광이 조사되지 않도록 헤드 램프(155)(예를 들어, 우측 램프(155R))를 제어할 수 있다.
도시되진 않았지면, 주행 차선의 좌측 영역에서 일정 높이를 갖는 장애물(예를 들어, 중앙차선 분리대)이 감지되면, 프로세서(170)는, 상기 좌측 영역으로 광이 조사되지 않도록 헤드 램프(155)(예를 들어 좌측 램프(155L))를 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 도 13a의 (b)에 도시된 것과 같이, 센싱부(160)를 통해 상기 주행중인 차선의 주변 영역(1310)에서 기 설정된 객체(1320)가 감지되면, 상기 기 설정된 객체에 광이 조사되도록 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
일 예로, 상기 기 설정된 객체(1320)는, 사람, 동물, 표지판 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기 설정된 객체(1320)는, 사용자 설정 또는 프로세서의 제어에 의해 결정될 수 있다.
다른 예로, 프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 주행중인 차선의 주변 영역(예를 들어, 반대편 주행 차선)에서 기 설정된 객체(예를 들어, 반대 방향으로 주행중인 타차량)이 감지되면, 상기 기 설정된 객체를 트래킹할 수 있다.
이후, 프로세서(170)는, 상기 기 설정된 객체의 트래킹에 근거하여, 헤드 램프(155)에서 조사된 광이 상기 기 설정된 객체에만 조사되지 않도록 헤드 램프(155)를 제어할 수도 있다.
한편, 도 13b의 (a)를 참조하면, 프로세서(170)는, 센싱부(160)를 통해 차량(700)이 주행중인 차선(1330a)을 감지할 수 있다.
이후, 프로세서(170)는, 상기 차량(700)이 주행중인 차선(1330a)에만 광(702c)이 조사되도록 헤드 램프(155(155L, 155R))를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 도 13b의 (b)에 도시된 것과 같이, 차량의 운전 조작이 차선 변경으로 판단되면, 변경할 차선(1330b) 중 주행중인 차선(1330a)과 인접한 일단(1300b)과 반대되는 타단(1300c)까지 광(702d)이 조사되도록, 헤드 램프(155(155L, 155R))을 제어할 수 있다.
상기 운전 조작은, 일 예로, 사용자에 의해 스티어링 휠(752)이 조작되는 것일 수 있다.
예를 들어, 도 13b의 (a)에 도시된 것과 같이, 스티어링 휠(752)이 우측 방향으로 일정 각도 이상 회전되면(또는, 우측 방향 지시등을 온 시키는 사용자 운전 조작이 입력되면), 프로세서(170)는, 차량의 운전 조작을 차선 변경으로 판단할 수 있다.
이 경우, 프로세서(170)는, 변경할 차선의 전범위에 광이 조사되도록, 헤드 램프(155)를 제어할 수 있다.
이 때, 프로세서(170)는, 차량의 운전 조작에 근거하여, 헤드 램프가 상기 반대되는 타단(1300c)까지 광을 조사하도록 광 조사방향을 변경하는 속도를 결정할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 차량의 운전 조작이 스티어링 휠의 회전인 경우, 상기 스티어링 휠의 회전 속도에 비례하여, 상기 광 조사방향을 변경할 수 있다.
즉, 프로세서(170)는, 스티어링 휠의 회전 속도가 빠를수록, 상기 변경할 차선(1330b)의 타단(1300c)까지 광을 조사하도록 광의 조사방향을 변경하는 속도를 빠르게 할 수 있다.
이러한 구성을 통해, 본 발명은 주행중인 차선의 주변 환경 또는 차량의 운전 조작에 따라 최적화된 방법으로 헤드 램프를 제어하는 것이 가능한 제어장치를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 제어 장치(100)는, 차량(700)에 포함될 수 있다.
또한, 위에서 설명한 제어 장치(100)의 동작 또는 제어방법은, 차량(700)의 동작 또는 제어방법으로 동일/유사하게 유추적용될 수 있다.
예를 들어, 차량의 제어방법(또는 제어장치의 제어방법)은, 차량이 주행중인 노면의 지형 상태를 센싱하는 단계, 제1 상태인 노면의 지형에서 광을 기준영역으로 조사하는 단계 및 상기 노면의 지형이 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 변경되더라도 상기 광이 상기 기준영역으로 조사되도록 상기 헤드램프를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 제어하는 단계는, 상기 차량의 주행 상태의 변경에 근거하여, 상기 광을 조사하는 헤드 램프를 기 설정된 방식으로 제어할 수 있다.
위와 같은 각 단계는, 제어 장치(100)뿐만 아니라, 차량(700)에 구비된 제어부(770)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 위에서 살펴본 제어장치(100)가 수행하는 모든 기능, 구성 또는 제어방법들은, 차량(700)에 구비된 제어부(770)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 설명하는 모든 제어방법은, 차량의 제어방법에 적용될 수도 있고, 제어 장치의 제어방법에 적용될 수도 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 제어 장치(100)의 프로세서(170) 또는 차량(700)의 제어부(770)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 차량이 주행중인 노면의 지형 상태를 센싱하는 센싱부;
    상기 차량의 전방으로 광을 방출하도록 형성되며, 제1 상태인 노면의 지형에서 상기 광을 기준영역으로 조사하는 헤드램프; 및
    상기 노면의 지형이 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 변경되더라도 상기 광이 상기 기준영역으로 조사되도록 상기 헤드램프를 제어하는 프로세서를 포함하는 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부를 통해 상기 노면의 지형이 상기 제2 상태인 지점을 센싱하고, 상기 센싱된 지점 및 상기 차량의 주행속도에 근거하여 상기 헤드램프의 제어시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부를 통해 센싱되는 상기 제2 상태에 해당하는 노면의 지형에 근거하여, 상기 광이 상기 기준영역에 조사되는 것이 유지되도록 상기 헤드램프의 광 조사방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드램프는 좌측램프 및 우측램프를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 상태에 해당하는 노면의 지형에 근거하여 서로 다른 방식으로 상기 좌측램프 및 상기 우측램프를 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 상태에 해당하는 노면의 지형에 의해 상기 차량의 좌측 차체와 상기 차량의 우측 차체가 일정높이 이상 움직여지면, 상기 좌측램프 및 상기 우측램프를 제어하고,
    상기 제2 상태에 해당하는 노면의 지형에 의해 상기 좌측 및 우측 중 어느 한 측에 해당하는 차체만 상기 일정높이 이상 움직여지면, 상기 좌측램프 및 상기 우측램프 중 상기 어느 한 측에 대응하는 램프를 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부를 통해 차량의 주행 상태를 감지하고,
    상기 차량의 주행 상태의 변경에 근거하여, 상기 광을 조사하는 헤드 램프를 기 설정된 방식으로 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 주행 상태의 변경에 의해 상기 헤드램프가 구비된 차량의 차체가 기울어지는 것이 감지되더라도, 상기 광이 상기 기준영역에 조사되도록 상기 헤드램프를 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 차량의 주행 상태의 변경은,
    상기 차량의 가속도가 기준 이상인 경우 및 상기 차량의 제동력이 일정값 이상인 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 주행 상태 및 상기 차량이 주행중인 노면의 상태에 근거하여 제동거리를 산출하고, 상기 산출된 제동거리에 근거하여 상기 헤드램프의 광 조사방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 산출된 제동거리가 멀수록, 상기 광이 상측 방향으로 조사되도록 상기 광 조사방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부를 통해 상기 주행중인 노면에 광이 조사되는 면적이 기준 이상으로 변경되는 지역을 감지하고,
    상기 지역이 시작되는 지점으로부터 일정거리 이전에 상기 헤드 램프의 광 조사방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 면적이 상기 기준 이상으로 줄어들면, 상기 광이 상측 방향으로 조사되도록 상기 광 조사방향을 변경하고,
    상기 면적이 상기 기준 이상으로 늘어나면, 상기 광이 하측 방향으로 조사되도록 상기 광 조사방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 면적이 변경되는 정도에 근거하여, 상기 헤드 램프의 광 조사방향이 변경되는 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부를 통해 상치 차량이 주행중인 차선의 주변 영역을 센싱하고,
    상기 주변 영역이 기 설정된 조건을 만족하면, 상기 광이 상기 주변 영역으로 조사되지 않도록 상기 헤드 램프를 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부를 통해 상기 주변 영역에서 기 설정된 객체가 감지되면, 상기 기 설정된 객체에 상기 광이 조사되도록 상기 헤드 램프를 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 주행중인 차선에만 광이 조사되도록 상기 헤드 램프를 제어하고,
    상기 차량의 운전 조작이 차선 변경으로 판단되면, 변경할 차선 중 상기 주행중인 차선과 인접한 일단에 반대되는 타단까지 상기 광이 조사되도록 상기 헤드 램프를 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 운전 조작에 근거하여, 상기 헤드 램프가 상기 반대되는 타단까지 상기 광을 조사하도록 광 조사방향을 변경하는 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 제어 장치를 포함하는 차량.
  19. 차량이 주행중인 노면의 지형 상태를 센싱하는 단계;
    제1 상태인 노면의 지형에서 광을 기준영역으로 조사하는 단계; 및
    상기 노면의 지형이 상기 제1 상태와 다른 제2 상태로 변경되더라도 상기 광이 상기 기준영역으로 조사되도록 상기 헤드램프를 제어하는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 차량의 주행 상태의 변경에 근거하여, 상기 광을 조사하는 헤드 램프를 기 설정된 방식으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제어방법.
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