KR20180106611A - 액체 렌즈를 포함하는 차량 램프 유닛 및 차량 - Google Patents

액체 렌즈를 포함하는 차량 램프 유닛 및 차량 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 램프 유닛은, 적어도 하나의 램프를 포함하는 발광부; 상기 발광부로부터 조사되는 광을 통과시키는 적어도 하나의 액체 렌즈를 포함하는 액체 렌즈부; 및 차량의 ECU(Electronic Control Unit)으로부터 수신되는 램프 제어 신호에 따라 상기 발광부를 제어하기 위한 스위칭 신호 및 상기 액체 렌즈를 제어하기 위한 구동 전압을 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 액체 렌즈는, 전도성 액체와 비전도성 액체가 배치되는 캐비티가 형성된 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트에 배치되고, 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체의 계면을 변화시키도록 외부 전원과 전기적으로 연결된 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부; 상기 전극부에 배치되고, 상기 비전도성 액체의 접촉을 차단하는 절연부; 및 상기 전극부에 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

액체 렌즈를 포함하는 차량 램프 유닛 및 차량{VEHICLE LAMP UNIT INCLUDING LIQUID LENS AND VEHICLE}
본 발명은 액체 렌즈를 포함하는 차량 램프 유닛 및 차량에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전기 에너지를 이용하여 초점 거리 및 계면 형상을 조정할 수 있는 액체 렌즈를 포함하는 차량 램프 유닛 및 차량에 관한 것이다.
최근 차량에 장착되는 헤드 램프은 하향등(low beam), 상향등(high beam), 방향지시등(turn signal lamp), 미등(position light) 등의 단순한 온오프(ON/OFF) 기능 뿐 아니라, 조향 장치와 연동하거나, 야간 주행시 상대 차량의 시인성을 방해하는 것을 막기 위해 램프의 조사 방향을 변경해 주는 추가 기능을 제공하고 있다.
이러한 추가 기능을 구현하기 위해서는 각 램프에 연결되어 조사 방향을 변경하기 위한 복수의 모터가 차량에 장착되어야 한다. 또는 복수의 LED 램프로부터 조사되는 빛을 선택적으로 차단하는 셔터(shutter)를 제어하는 방법으로 추가 기능들을 구현할 수 있다.
그러나, 추가 기능을 구현하기 위한 기구물들은 부피가 크고 무게가 무거워 차량의 디자인 자유도를 저해하는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 액체 렌즈를 포함하는 차량 램프 유닛 및 차량을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 램프 유닛은, 적어도 하나의 램프를 포함하는 발광부; 상기 발광부로부터 조사되는 광을 통과시키는 적어도 하나의 액체 렌즈를 포함하는 액체 렌즈부; 및 차량의 ECU(Electronic Control Unit)으로부터 수신되는 램프 제어 신호에 따라 상기 발광부를 제어하기 위한 스위칭 신호 및 상기 액체 렌즈를 제어하기 위한 구동 전압을 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 액체 렌즈는, 전도성 액체와 비전도성 액체가 배치되는 캐비티가 형성된 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트에 배치되고, 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체의 계면을 변화시키도록 외부 전원과 전기적으로 연결된 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부; 상기 전극부에 배치되고, 상기 비전도성 액체의 접촉을 차단하는 절연부; 및 상기 전극부에 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 램프 제어 신호는, 상기 차량의 내부 또는 외부의 환경을 감지하여 생성되는 센싱 정보에 기초하여 생성되고, 상기 센싱 정보는 상기 차량과 지면이 기울어진 각도에 대한 움직임 정보, 운전자가 의도한 조향각에 대한 조향 정보, 상기 차량 외부의 조도에 대한 조도 정보, 객체와의 거리를 감지한 거리 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 램프 제어 신호가 차폭등을 점등하는 정보를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 발광부의 램프 중 기 설정된 개수 및 위치의 램프만이 점등되고 나머지 램프는 소등되도록 제어하는 스위칭 신호를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 램프 제어 신호가 전조등을 점등하는 정보를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 발광부의 램프 모두가 점등되도록 제어하는 스위칭 신호를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 램프 제어 신호가 방향지시등을 점등하는 정보를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 발광부의 램프 중 컬러 필터가 장착된 램프만이 점등되고 나머지 램프는 소등되도록 제어하는 스위칭 신호를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 램프 제어 신호가 전조등의 점등시 전조등의 각도를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 액체 렌즈부의 각 액체 렌즈가 상기 전조등의 각도에 대응하는 방향으로 상기 발광부의 광이 조사되도록 하는 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 램프 제어 신호가 전조등의 점등시 조합등 제어에 대한 정보를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 전조등의 조사 각도 내에서 하향등인 각도 범위에 해당하는 액체 렌즈를 결정하고, 결정된 액체 렌즈는 상기 하향등에 대응하는 형상을 갖도록 제어하고, 나머지 액체 렌즈는 상향등에 대응하는 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 램프 제어 신호가 광의 조사 거리를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 액체 렌즈부의 각 액체 렌즈가 상기 조사 거리에 대응하는 곡률의 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 액체 렌즈와 상기 램프는 각각 일대일 대응되어 배치되거나, 하나의 액체 렌즈에 복수의 램프가 대응되어 배치되거나, 복수의 액체 렌즈에 하나의 램프가 대응되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량은, 액체 렌즈에 포함된 전도성 액체와 비전도성 액체가 이루는 계면을 제어하는 차량 램프 유닛; 차량의 내부 또는 외부의 환경을 감지하여 센싱 정보를 생성하는 센서부; 및 상기 센싱 정보를 기초로 차량 램프 유닛의 조작이 필요한지 판단하여 램프 제어 신호를 생성하는 ECU를 포함하고, 상기 액체 렌즈는, 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 배치되는 캐비티가 형성된 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트에 배치되고, 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체의 계면을 변화시키도록 외부 전원과 전기적으로 연결된 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부; 상기 전극부에 배치되고, 상기 비전도성 액체의 접촉을 차단하는 절연부; 및 상기 전극부에 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 의하면, 램프의 조사 방향을 직접 변경하기 위한 모터 등의 구조물 없이도 액체 렌즈를 이용하여 램프의 조사 방향을 변경할 수 있어, 차량 램프 유닛의 부피 및 무게를 줄일 수 있다.
또한, 램프의 조사 방향을 직접 변경하기 위한 모터 등의 구조물에 비해 매우 적은 소모 전력으로 램프의 조사 방향을 변경하는 기능을 구현할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 예를 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 차량 램프 유닛을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 구동 전압에 대응하여 계면이 조정되는 렌즈를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈를 나타낸 도면이다.
도 5는 액체 렌즈에 의한 광의 조사 거리 조정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6과 도 7은 각각 액체 렌즈에 의한 광의 조사 각도 조정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 액체 렌즈부와 발광부의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11은 차량 램프 유닛이 광을 조사하는 형태의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 차량 램프 유닛이 광을 조사하는 형태의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 예를 설명한다.
도 1을 참조하면, 차량(10)은 센서부(50), ECU(Electronic Control Unit, 70) 및 차량 램프 유닛(100)을 포함할 수 있다.
센서부(50)는 차량(10)의 내부 또는 외부의 환경을 감지한 센싱 정보(SI)를 생성하여 ECU(70)에 전달할 수 있다. 센서부(50)는 램프 스위치, 자이로 센서(gyro sensor), 조향 센서, 조도 센서, 거리 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
램프 스위치는 사용자가 직접 차량 램프 유닛(100)을 제어하기 위한 조작 정보를 수신하기 위한 것으로, 개별 스위치, AVN(Audio, Video, Navigation) 등으로 구현될 수 있다.
자이로 센서는 차량(10)의 요(Yaw)축과 피치(Pitch)축 두 방향의 움직임의 각속도를 감지할 수 있다. 자이로 센서는 감지된 각속도에 상응하는 움직임 정보를 생성할 수 있다.
조향 센서는 차량(10)의 조향 장치를 의미하는 것으로, 운전자가 조향 장치를 조작하는 경우 운전자가 의도한 조향각에 대한 조향 정보를 생성할 수 있다.
조도 센서는 차량(10)의 외부로부터 입사되는 빛을 감지하여 차량(10)외부의 조도(현재 낮인지 밤인지 또는 터널 진입 여부)에 대한 조도 정보를 생성할 수 있다.
거리 센서는 차량(10)의 전방 또는 후방에 장착되어, 전방 또는 후방에 위치한 다른 객체(예를 들어, 전/후방 차량, 구조물)와의 거리를 감지한 거리 정보를 생성할 수 있다. 거리 센서는 초음파, 적외선 등을 이용하여 ToF(Time of Flight) 방식으로 물체와의 거리를 감지할 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.
앞서 언급된 센싱 정보(SI)는 조작 정보, 움직임 정보, 조향 정보, 조도 정보, 거리 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
ECU(70)는 차량(10)의 전반적인 동작을 제어하는 구성으로서, 차량(10)의 헤드 유닛(head unit)의 일부로 구현될 수 있다. ECU(70)는 센서부(50)의 센싱 정보(SI)를 기초로 차량 램프 유닛(100)의 조작이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.
차량 램프 유닛(100)의 조작이 필요한 경우, ECU(70)는 상기 조작에 대응하는 램프 제어 신호(LC)를 생성하여 차량 램프 유닛(100)으로 전달 할 수 있다.
램프 제어 신호(LC)는 차폭등, 전조등, 방향지시등의 온/오프 정보 및 전조등의 점등시 전조등의 각도 또는 조합등 제어에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 전조등의 각도에 따라 상향등인지 하향등인지 여부가 결정될 수 있고, 상향등 또는 하향등인 범위 내에서도 특정 각도를 가질 수 있다. 조합등은 전조등의 조사 각도 내에서 일부는 하향등이고 나머지는 상향등일 경우를 의미한다. 또한, 램프 제어 신호(LC)는 차폭등, 전조등, 방향지시등의 점등시 광의 조사 거리 및 광이 조사되는 영역의 각도 범위를 포함할 수 있다.
ECU(70)는 조작 정보에 의해 사용자가 의도하는 차량 램프의 제어 요청을 인식할 수 있고, 차폭등, 전조등, 방향지시등의 온/오프 정보, 전조등의 점등시 전조등의 각도 또는 조합등 여부에 대한 정보, 차폭등, 전조등, 방향지시등의 점등시 광의 조사 거리 및 광이 조사되는 영역의 각도 범위 등을 포함하는 램프 제어 신호(LC)를 생성할 수 있다.
ECU(70)는 움직임 정보에 따라 차량(10)이 지면에 대해 기울어진 각도를 인식할 수 있고, 상기 기울어진 각도에 따라 전조등의 각도(상하 방향)를 결정하여 전조등의 각도를 포함하는 램프 제어 신호(LC)를 생성할 수 있다.
ECU(70)는 조향 정보에 따라 운전자가 의도한 조향각을 인식할 수 있고, 상기 조향각에 따라 전조등의 각도(좌우 방향)를 결정하여 전조등의 각도를 포함하는 램프 제어 신호(LC)를 생성할 수 있다.
ECU(70)는 조도 정보를 임계치와 비교하여 현재 낮인지 밤인지 또는 터널 진입 여부를 인식할 수 있고, 차폭등 또는 전조등의 온/오프 여부를 결정하여 차폭등, 전조등의 온/오프 정보를 포함하는 램프 제어 신호(LC)를 생성할 수 있다.
ECU(70)는 거리 정보에 따라 전방 차량의 위치를 인식할 수 있고, 전방 차량의 위치에 따라 전조등의 조사 각도 내에서 하향등인 각도 범위의 조합등 제어에 대한 정보를 포함하는 램프 제어 신호(LC)를 생성할 수 있다.
ECU(70)는 차량 내부의 유선망, 예를 들어 CAN(Controller Area Network) 통신으로 센서부(50) 또는 차량 램프 유닛(100)과 연결되어 데이터(SI, LC)를 송수신할 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.
차량 램프 유닛(100)은 ECU(70)의 램프 제어 신호(LC)에 따라 차량(10)의 외부로 조사되는 광의 밝기, 방향, 형태 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 차량 램프 유닛(100)은 차량(10)의 전방 좌측 또는 우측에 장착되는 헤드 램프(head lamp) 중 어느 하나이거나, 차량(10)의 후방 좌측 또는 우측에 장착되는 리어 램프(rear lamp) 중 어느 하나일 수 있다. 실시예에 따라, 하나의 차량 램프 유닛(100)은 차폭등, 전조등, 방향지시등 등의 기능을 수행할 수도 있고, 차폭등, 전조등, 방향지시등 등 어느 하나의 램프에 대응하는 차량 램프 유닛(100)이 각각 차량에 구비될 수도 있다.
차량 램프 유닛(100)은 제어부(110), 발광부(120) 및 액체 렌즈부(130)를 포함할 수 있다.
제어부(110)는 차량 램프 유닛(100)의 전반적인 동작을 제어하고, 램프 제어 신호(LC)에 따라 발광부(120)를 제어하기 위한 스위칭 신호(SW) 및 액체 렌즈부(130)를 제어하기 위한 구동 전압(OV) 중 적어도 하나를 생성할 수 있다.
발광부(120)는 적어도 하나의 램프를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 램프는 LED(Light Emitting Diode) 램프 또는 할로겐 램프로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 램프 각각은 스위칭 신호(SW)에 따라 온(on)/오프(off)가 제어될 수 있다.
액체 렌즈부(130)는 적어도 하나의 액체 렌즈를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 액체 렌즈 각각은 서로 다른 성질을 갖는 두 액체가 형성하는 계면을 포함하여 구동 전압(OV)에 따라 상기 계면의 곡률 또는 형상이 조정됨으로써 디옵터(diopter) 또는 형상이 가변될 수 있다. 발광부(120)로부터 조사된 광은 액체 렌즈부(130)를 통과하여 차량(10)의 외부로 조사될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 차량 램프 유닛을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제어부(110)는 컨트롤러(112) 및 전압 드라이버(114)를 포함할 수 있다.
컨트롤러(112)가 수신하는 램프 제어 신호(LC)는 차폭등, 전조등, 방향지시등의 온/오프 정보 및 전조등의 점등시 전조등의 각도 또는 조합등 제어에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 램프 제어 신호(LC)는 차폭등, 전조등, 방향지시등의 점등시 광의 조사 거리 및 광이 조사되는 영역의 각도 범위를 포함할 수 있다.
컨트롤러(112)는 램프 제어 신호(LC)에 따라 발광부(120)에 포함된 적어도 하나의 램프(122)의 온/오프를 제어하기 위한 스위칭 신호(SW)를 생성하여 발광부(120)로 전달하며, 발광부(120)의 적어도 하나의 램프(122)는 스위칭 신호(SW)에 따라 점등 또는 소등될 수 있다. 적어도 하나의 램프(122)는 일괄적으로 점등 또는 소등될 수도 있고, 개별적으로 점등 또는 소등될 수 있다.
램프 제어 신호(LC)가 차폭등을 점등하는 정보를 포함할 경우, 컨트롤러(112)는 발광부(120)의 램프(122) 중 기 설정된 개수 및 위치의 램프만이 점등되고 나머지 램프는 소등되도록 제어하는 스위칭 신호(SW)를 생성할 수 있다. 이는 차폭등은 전조등에 비해 낮은 조도를 가져야 하므로, 일부 램프만이 점등되도록 하기 위함이다.
램프 제어 신호(LC)가 전조등을 점등하는 정보를 포함할 경우, 컨트롤러(112)는 발광부(120)의 램프(122) 모두가 점등되도록 제어하는 스위칭 신호(SW)를 생성할 수 있다. 이는 전조등은 차폭등에 비해 높은 조도를 가져야 하므로, 모든 램프가 점등되도록 하기 위함이다.
램프 제어 신호(LC)가 방향지시등을 점등하는 정보를 포함할 경우, 컨트롤러(112)는 발광부(120)의 램프(122) 중 컬러 필터(예를 들어, 황색 필터)가 장착된 램프만이 점등되고 나머지 램프는 소등되도록 제어하는 스위칭 신호(SW)를 생성할 수 있다. 이는 방향지시등은 법규에서 정하는 색상을 띄어야 하므로, 컬러 필터가 장착된 램프만이 점등되도록 하기 위함이다.
컨트롤러(230)는 램프 제어 신호(LC)를 수신할 수 있고, 램프 제어 신호(LC)를 통해 각 액체 렌즈(134)가 가져야 할 형상에 대응하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
램프 제어 신호(LC)가 차폭등, 전조등, 방향지시등의 점등시 광의 조사 거리 및 광이 조사되는 영역의 각도 범위를 포함할 경우, 컨트롤러(112)는 광의 조사 거리 및 광이 조사되는 영역의 각도 범위에 대응하는 곡률을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
램프 제어 신호(LC)가 전조등의 점등시 전조등의 각도를 포함할 경우, 컨트롤러(112)는 액체 렌즈부(130)의 각 액체 렌즈(134)가 전조등의 각도에 대응하는 방향으로 발광부(120)의 광이 조사되도록 하는 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
램프 제어 신호(LC)가 전조등의 점등시 조합등 제어에 대한 정보를 포함할 경우, 컨트롤러(112)는 전조등의 조사 각도 내에서 하향등인 각도 범위에 해당하는 액체 렌즈(134)를 결정하고, 결정된 액체 렌즈(134)는 하향등에 대응하는 형상을 갖도록 제어하고 나머지 액체 렌즈(134)는 상향등에 대응하는 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
컨트롤러(112)는 구동 전압과 상기 구동 전압을 전압 드라이버(114)가 생성하도록 하기 위한 구동 전압 코드를 맵핑한 구동 전압 테이블을 저장할 수 있고, 상기 계산된 구동 전압에 대응하는 구동 전압 코드를 구동 전압 테이블을 참조하여 획득할 수 있다.
전압 드라이버(114)는 컨트롤러(112)로부터 제공된 디지털 형태의 구동 전압 코드를 기초로, 상기 구동 전압 코드에 상응하는 아날로그 형태의 구동 전압을 생성하여, 액체 렌즈부(130)에 제공할 수 있다.
전압 드라이버(114)는 공급 전압(예컨대, 별도의 전원 회로로부터 공급된 전압)을 입력 받아 전압 레벨을 증가시키는 전압부스터, 상기 전압부스터의 출력을 안정시키기 위한 전압안정기 및 액체 렌즈(134)의 각 단자에 상기 전압부스터의 출력을 선택적으로 공급하기 위한 스위칭부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스위칭부는 에이치브릿지(H Bridge)로 불리는 회로의 구성을 포함할 수 있다. 상기 전압부스터에서 출력된 고전압이 상기 스위칭부의 전원 전압으로 인가된다. 상기 스위칭부는 인가되는 전원 전압과 그라운드 전압(ground voltage)을 선택적으로 액체 렌즈(134)의 양단에 공급할 수 있다. 여기서, 액체 렌즈(134)는 구동을 위해 4개의 전극섹터를 포함하는 제1 전극과 1개의 전극섹터를 포함하는 제2 전극을 포함할 수 있는데, 액체 렌즈(134)의 양단은 제1 전극과 제2 전극을 의미할 수 있다. 또한 액체 렌즈(134)의 양단은 제1 전극의 4개의 전극 섹터 중 어느 하나와 제2 전극의 1개의 전극 섹터를 의미할 수 있다.
액체 렌즈(134)의 각 전극 섹터에 기 설정된 폭을 가지는 펄스 형태의 전압이 인가될 수 있으며, 액체 렌즈(134)에 인가되는 구동 전압은 제1 전극과 제2전극 각각에 인가되는 전압의 차이이다. 여기서, 제1 전극의 전극 섹터 각각에 인가되는 전압을 개별 전압, 제2 전극에 인가되는 전압을 공통 전압이라 정의할 수 있다.
즉, 전압 드라이버(114)가 컨트롤러(112)로부터 제공된 디지털 형태의 구동 전압 코드에 따라 액체 렌즈(134)에 인가되는 구동 전압을 제어하기 위해, 상기 전압 부스터는 증가되는 전압레벨을 제어하고, 상기 스위칭부는 개별 전극과 공통 전극에 인가되는 펄스 전압의 위상을 제어함에 의해 구동 전압 코드에 상응하는 아날로그 형태의 구동 전압이 생성되도록 한다.
제어부(110)는 제어부(110)의 통신 또는 인터페이스의 기능을 수행하는 커넥터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, I²C(Inter-Integrated Circuit) 통신 방식을 사용하는 제어부(110)와 CAN 통신 방식을 사용하는 ECU(70) 간의 통신을 위해 상기 커넥터는 통신 프로토콜 변환을 수행할 수 있다.
또한, 상기 커넥터는 외부(예컨대, 차량 배터리)로부터 전원을 공급받아, 제어부(110), 발광부(120) 및 액체 렌즈부(130)의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
액체 렌즈부(130)는 구동 전압 제공부(132) 및 적어도 하나의 액체 렌즈(134)를 포함할 수 있다.
구동 전압 제공부(132)는 전압 드라이버(114)로부터 구동 전압(4개의 개별 전극과 1개의 공통 전극에 대응하는 아날로그 전압)을 제공받아, 액체 렌즈(134)에 구동 전압을 제공할 수 있다. 구동 전압 제공부(132)는 제어부(110)와 액체 렌즈부(130) 간의 단자 연결로 인한 손실을 보상하기 위한 전압 조정 회로 또는 노이즈 제거 회로를 포함할 수도 있고, 또는 상기 출력 전압을 바이패스(bypass)할 수도 있다.
적어도 하나의 액체 렌즈(134) 각각은 구동 전압에 따라 전도성 액체와 비전도성 액체 간의 계면이 변형되어 발광부(120)의 광의 조사 거리 및 조사 각도를 조정하는 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 구동 전압에 대응하여 계면이 조정되는 렌즈를 설명한다. 구체적으로, (a)는 액체 렌즈부(130, 도2 참조)에 포함된 액체 렌즈(28)를 설명하고, (b)는 액체 렌즈(28)의 등가회로를 설명한다. 여기서, 액체 렌즈(28)는 도 2의 액체 렌즈(134)를 의미한다.
먼저 (a)를 참조하면, 구동 전압에 대응하여 계면이 조정되는 액체 렌즈(28)는 동일한 각 거리를 가지고 4개의 서로 다른 방향에 배치되어 제1 전극을 구성하는 복수의 전극 섹터(L1, L2, L3, L4) 그리고 제2 전극을 구성하는 전극 섹터를 통해서 구동 전압을 인가 받을 수 있다. 제1 전극을 구성하는 복수의 전극 섹터(L1, L2, L3, L4) 그리고 제2 전극을 구성하는 전극 섹터를 통해서 구동 전압이 인가되면 렌즈 영역(310)에 배치된 전도성 액체와 비전도성 액체의 경계면이 변형될 수 있다. 전도성 액체와 비전도성 액체의 경계면의 변형의 정도 및 형태는 컨트롤러(230)에 의해 제어될 수 있다.
또한, (b)를 참조하면, 렌즈(28)의 일측은 서로 다른 전극 섹터(L1, L2, L3, L4)으로부터 전압을 인가 받고, 다른 일측은 제2 전극의 전극 섹터(C0)와 연결되어 전압을 인가받는 복수의 캐패시터(30)로 설명할 수 있다.
본 명세서에서는 개별 전극이 4개인 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 렌즈를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 액체 렌즈(500)는 도 3에 도시된 액체 렌즈(28)의 단면의 일 실시예를 나타낸다.
액체 렌즈(500)는 전도성 액체(52), 비전도성 액체(53), 플레이트, 전극부 및 절연층(56)을 포함할 수 있다. 상기 플레이트는 제1 플레이트(54)를 포함할 수 있으며, 추가로 제2 플레이트(57)와 제3 플레이트(51)를 더 포함할 수 있다. 상기 전극부는 제1 전극(55-1), 제2 전극(55-2)을 포함할 수 있으며,
제2 플레이트(57)와 제3 플레이트(51)는 투명한 재질로 구성될 수 있다. 제2 플레이트(57)와 제3 플레이트(51) 중 어느 하나는 액체 렌즈(500)에서 발광부(120)의 광을 먼저 받아들이도록 배치될 수 있다. 제3 플레이트(51)는 제1 전극(55-1)의 하부에 배치될 수 있고, 제2 플레이트(57)는 제2 전극(55-2)의 상부에 배치될 수 있다.
전도성 액체(52)와 비전도성 액체(53)는 상기 제1 플레이트(54)의 개구영역에 의해 결정되는 캐비티(cavity) 내에 충진될 수 있다. 즉, 캐비티에는 서로 다른 성질의 전도성 액체(52)와 비전도성 액체(53)가 충진될 수 있으며, 서로 다른 성질의 전도성 액체(52)와 비전도성 액체(53) 사이에는 계면(IF)이 형성될 수 있다.
전도성 액체(52)와 비전도성 액체(53)가 이루는 계면(IF)은 굴곡, 경사도 등이 변하면서 액체 렌즈(500)의 초점 거리 또는 형상이 조정될 수 있다. 상기 계면(IF)을 통해 광 신호가 통과될 수 있는 영역이 도 3에서 설명한 렌즈영역(310)과 대응될 수 있다.
여기서, 전도성 액체(52)는 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 및 브로민화나트륨(NaBr) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 또한 에틸렌 글리콜(ethylene glycol)과 브로민화나트륨(NaBr)이 혼합되어 형성될 수 있고, 비전도성 액체(53)는 페닐(phenyl) 계열의 실리콘 오일을 포함할 수 있다.
제1 플레이트(54)는 제3 플레이트(51) 및 제2 플레이트(57) 사이에 위치하며 기 설정된 경사면(예컨대, 약 59~61도의 각도를 가지는 경사면)을 가지는 개구영역을 포함할 수 있다. 즉, 제1 플레이트(54)는 내부에 경사면을 포함할 수 있고, 이러한 경사면에 전도성 액체(52)와 비전도성 액체(53)가 배치될 수 있다. 제1 플레이트(54)는 액체 렌즈(500) 내 서로 다른 성질의 두 액체를 가두는 하우징 구조물로서 제3 플레이트(51) 및 제2 플레이트(57)는 광 신호가 통과하는 영역을 포함하고 있어 투명도가 높은 유리(glass)와 같은 재질로 형성될 수 있고, 공정의 편의상(동일한 재질의 중간층을 사용하여 접합하는 경우 캐비티를 채운 액체가 흘러나오는 것을 방지하기 용이함) 제1 플레이트(54) 역시 유리와 같은 재질로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 제1 플레이트(54)는 광 신호의 투과가 용이하지 않도록 불순물을 포함할 수도 있다.
제1 전극(55-1)과 제2 전극(55-2)은 전도성 액체(52)와 비전도성 액체(53)가 이루는 계면(IF)을 제어하기 위한 제어부(110, 도 2 참조)로부터 수신되는 구동 전압(OV)을 인가하는 기능을 수행할 수 있다. 제1 전극(55-1)은 제1 플레이트(54)의 경사면에 배치될 수 있고, 제2 전극(55-2)은 제1 플레이트(54)의 상부에 배치될 수 있다.
도 3에서 설명한 바와 같이, 제3 플레이트(51) 및 제2 플레이트(57)와 인접한 제1 플레이트(54)의 양측에는 개별 전극(L1, L2, L3, L4)과 공통 전극(C0)을 형성하기 위한 전극 및/또는 전극 패턴이 포함될 수 있다. 제2 전극(55-2)은 전도성 액체(52)에 접촉하도록 배치되는 공통 전극이고 제1 전극(55-1)은 절연층(56)을 사이에 두고 전도성 액체(52)에 근접하도록 배치되는 개별 전극일 수 있다.
여기서, 제1 전극(55-1)과 제2 전극(55-2)은 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 크로뮴(chromium) 또는 크롬(Chrom)은 은색의 광택이 있는 단단한 전이 금속으로, 부서지기 쉬우며 잘 변색되지 않고 녹는점이 높은 것이 특징이다. 하지만, 크로뮴을 포함한 합금은 부식에 강하고 단단하기 때문에 다른 금속과 합금한 형태로 사용될 수 있다. 특히, 크롬(Cr)은 부식과 변색이 적기 때문에, 캐비티를 채우는 전도성 액체에도 강한 특징이 있다.
절연층(56)은 제1 전극(55-1)을, 전도성 액체(52) 및 비전도성 액체(53)와 물리적으로 절연시키기 위한 구성이다. 예를 들어, 절연층(56)은 파릴렌 C(parylene C)를 포함할 수 있으며, 코팅, 증착, 도금 등의 방법으로 구현될 수 있다.
절연층(56)은 전도성 액체(52) 및 비전도성 액체(53)와 맞닿을 수 있는 경사면을 비롯하여, 제1 플레이트(54)의 상부 및 비전도성 액체(53)의 하부에 연장되어 배치될 수 있다. 절연층(56)은 제1 전극(55-1)의 상부에 배치될 수 있다. 제1 전극(55-1)과 제2 전극(55-2)이 인접하여 배치되는 제1 플레이트(54)의 상부에서 절연층(56)은 제1 전극(55-1)이 전도성 액체(52)와 접촉하지 않도록 제1 전극(55-1)을 감싸는 형태로 배치될 수 있고, 도 4와 같이 적어도 일부가 제2 전극(55-2)과 접촉하도록 배치될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.
제2 플레이트(57)는 투명한 재질의 유리로 형성될 수 있고, 제3 플레이트(51) 및 개구 영역과 함께 캐비티를 구성하여 전도성 액체(52)와 비전도성 액체(53)가 충진될 수 있도록 한다.
도 5는 액체 렌즈에 의한 광의 조사 거리 조정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 구동 전압(OV)에 의해 액체 렌즈(134)의 전도성 액체와 비전도성 액체가 이루는 계면의 곡률이 제어되어 제1 계면(IF1) 또는 제2 계면(IF2)이 나타날 수 있다. 여기서, 제1 계면(IF1)의 곡률(또는 디옵터)보다 제2 계면(IF2)의 곡률은 더 높으며, 제1 계면(IF1)의 초점거리보다 제2 계면(IF2)의 초점거리는 더 짧다. 계면의 곡률은 구동 전압이 커짐에 따라 커질 수 있다. 제1 계면(IF1)에서 제1 전극에 포함된 제1 내지 제4 전극 섹터 중 어느 하나에 대응하는 구동 전압(즉, 제1 내지 제4 전극 섹터 중 어느 하나에 인가되는 전압과 제2 전극의 전극 섹터에 인가되는 전압의 전압차)의 평균 값은, 제2 계면(IF2)에 비해 더 작을 수 있다.
액체 렌즈(134)가 제1 계면(IF1)을 가질 때, 램프(122)가 조사한 광은 액체 렌즈(134)를 통과하여 제1 라이트(L1)의 형태로 차량(10) 외부로 조사될 수 있다.
또한, 액체 렌즈(134)가 제2 계면(IF2)을 가질 때, 램프(122)가 조사한 광은 액체 렌즈(134)를 통과하여 제2 라이트(L2)의 형태로 차량(10) 외부로 조사될 수 있다.
제1 라이트(L1)는 제2 라이트(L2)보다 조사 거리가 더 짧고, 조사되는 영역의 각도 범위는 더 넓을 수 있다.
따라서, 액체 렌즈(134)의 계면의 곡률을 제어함으로써, 차량(10) 외부로 조사되는 광의 조사 거리 및 광이 조사되는 각도 범위가 조정될 수 있다. 달리 말하면, 차량(10) 외부로 조사되는 광의 조사 거리 및 광이 조사되는 각도 범위를 조정하기 위한 램프 제어 신호(LC)가 생성되면, 액체 렌즈(134)의 계면의 곡률이 제어될 수 있다.
도 6과 도 7은 각각 액체 렌즈에 의한 광의 조사 각도 조정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 구동 전압(OV)에 의해 액체 렌즈(134)의 전도성 액체와 비전도성 액체가 이루는 계면의 형상이 제어되어 제3 계면(IF3) 또는 제4 계면(IF4)이 나타날 수 있다. 여기서, 제3 계면(IF3)의 형상은 좌측에 치우친 형상이고, 제4 계면(IF4)의 형상은 우측에 치우친 형상이다.
제3 계면(IF3)을 형성하기 위해서는, 제1 전극에 포함된 제1 내지 제4 전극 섹터 중 차량(10)의 좌측에 위치한 전극 섹터에 대응하는 구동 전압의 평균 값은, 제1 전극에 포함된 제1 내지 제4 전극 섹터 중 차량(10)의 우측에 위치한 전극 섹터에 대응하는 구동 전압의 평균 값보다 클 수 있다.
제4 계면(IF4)을 형성하기 위해서는, 제1 전극에 포함된 제1 내지 제4 전극 섹터 중 차량(10)의 우측에 위치한 전극 섹터에 대응하는 구동 전압의 평균 값은, 제1 전극에 포함된 제1 내지 제4 전극 섹터 중 차량(10)의 좌측에 위치한 전극 섹터에 대응하는 구동 전압의 평균 값보다 클 수 있다.
액체 렌즈(134)가 제3 계면(IF3)을 가질 때, 램프(122)가 조사한 광은 액체 렌즈(134)를 통과하여 제3 라이트(L3)의 방향으로 차량(10) 외부로 조사될 수 있다.
또한, 액체 렌즈(134)가 제4 계면(IF4)을 가질 때, 램프(122)가 조사한 광은 액체 렌즈(134)를 통과하여 제4 라이트(L4)의 방향으로 차량(10) 외부로 조사될 수 있다.
즉, 램프(122)가 상부 방향으로 광을 조사할 때 제3 계면(IF3)은 광을 좌측 방향으로 팬(pan)시킬 수 있고, 제4 계면(IF4)은 광을 우측 방향으로 팬시킬 수 있다.
따라서, 액체 렌즈(134)의 계면의 형상을 제어함으로써, 차량(10) 외부로 조사되는 광의 수평 방향의 조사 각도가 조정될 수 있다.
도 7을 참조하면, 구동 전압(OV)에 의해 액체 렌즈(134)의 전도성 액체와 비전도성 액체가 이루는 계면의 형상이 제어되어 제5 계면(IF5) 또는 제6 계면(IF6)이 나타날 수 있다. 여기서, 제5 계면(IF5)의 형상은 상측에 치우친 형상이고, 제6 계면(IF6)의 형상은 하측에 치우친 형상이다.
제5 계면(IF5)을 형성하기 위해서는, 제1 전극에 포함된 제1 내지 제4 전극 섹터 중 차량(10)의 상측에 위치한 전극 섹터에 대응하는 구동 전압의 평균 값은, 제1 전극에 포함된 제1 내지 제4 전극 섹터 중 차량(10)의 하측에 위치한 전극 섹터에 대응하는 구동 전압의 평균 값보다 클 수 있다.
제6 계면(IF6)을 형성하기 위해서는, 제1 전극에 포함된 제1 내지 제4 전극 섹터 중 차량(10)의 하측에 위치한 전극 섹터에 대응하는 구동 전압의 평균 값은, 제1 전극에 포함된 제1 내지 제4 전극 섹터 중 차량(10)의 상측에 위치한 전극 섹터에 대응하는 구동 전압의 평균 값보다 클 수 있다.
액체 렌즈(134)가 제5 계면(IF5)을 가질 때, 램프(122)가 조사한 광은 액체 렌즈(134)를 통과하여 제5 라이트(L5)의 방향으로 차량(10) 외부로 조사될 수 있다.
또한, 액체 렌즈(134)가 제6 계면(IF6)을 가질 때, 램프(122)가 조사한 광은 액체 렌즈(134)를 통과하여 제6 라이트(L6)의 방향으로 차량(10) 외부로 조사될 수 있다.
즉, 램프(122)가 우측 방향으로 광을 조사할 때 제5 계면(IF5)은 광을 상측 방향으로 틸트(tilt)시킬 수 있고, 제6 계면(IF6)은 광을 하측 방향으로 틸트시킬 수 있다.
따라서, 액체 렌즈(134)의 계면의 형상을 제어함으로써, 차량(10) 외부로 조사되는 광의 수직 방향의 조사 각도가 조정될 수 있다.
도 8 내지 도 10은 액체 렌즈부와 발광부의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 액체 렌즈(134)와 램프(122)는 각각 일대일 대응되어 배치될 수 있다. 따라서, 액체 렌즈(134)와 램프(122)의 세트 각각은 독립적으로 제어될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 액체 렌즈(134)에 복수의 램프(122)가 대응되어 배치될 수 있다. 도 9에는 하나의 액체 렌즈(134)에 2개의 램프(122)가 대응되어 배치되는 예가 도시되어 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 램프가 일렬로 배치되어 대응될 수 있고, 복수의 램프가 매트릭스 형태로 배치되어 대응될 수도 있다.
또는 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 액체 렌즈(134)에 하나의 램프(122)가 대응되어 배치될 수 있다. 도 10에는 복수의 액체 렌즈(134)에 하나의 램프(122)가 대응되어 배치되는 예가 도시되어 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 액체 렌즈가 일렬로 배치되어 대응될 수 있고, 복수의 액체 렌즈가 매트릭스 형태로 배치되어 대응될 수도 있다.
액체 렌즈(134)와 램프(122)의 개수, 액체 렌즈(134)와 램프(122) 간의 대응 관계, 액체 렌즈(134)와 램프(122) 각각의 크기 및 전력은 차량(10)에 요구되는 사양 또는 구조에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
도 11은 차량 램프 유닛이 광을 조사하는 형태의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 차량 램프 유닛(100)의 액체 렌즈(134)와 램프(122) 간의 대응 관계는 도 8에 도시된 바와 같이 배치되었다고 가정하고 설명하기로 한다. 또한, 차량(10)은 밤에 주행하고 있어, 센서부(50)의 조도 센서가 생성한 조도 정보에 따라 전조등의 온 정보를 포함하는 램프 제어 신호(LC)가 생성되고, 컨트롤러(112)는 램프 제어 신호(LC)에 따라 5개의 램프(122)를 모두 점등시키는 스위칭 신호(SW)를 생성함으로써 5개의 램프(122)는 모두 점등되어 있다고 가정한다.
주행중 차량(10)의 전방에 상대 차량(1100)이 출현하여 센서부(50)의 거리 센서는 상대 차량(1100)과의 거리를 감지한 거리 정보를 생성하여, ECU(70)로 전달할 수 있다.
ECU(70)는 거리 센서의 위치 및 상대 차량(1100)과의 거리를 감지한 거리 정보를 기초로 전방 차량의 위치를 인식하며, 전방 차량의 위치에 따라 전조등의 조사 각도 내에서 하향등인 각도 범위의 조합등 제어에 대한 정보를 포함하는 램프 제어 신호(LC)를 생성할 수 있다.
컨트롤러(112)는 램프 제어 신호(LC)에 따라 전조등의 조사 각도 내에서 하향등인 각도 범위에 해당하는 액체 렌즈(134)를 결정할 수 있다. 도 11의 예에서는 차량(10)의 주행 방향에 상대 차량(1100)이 위치하므로 5개의 액체 렌즈 중 중앙에 위치한 액체 렌즈가 전조등의 조사 각도 내에서 하향등인 각도 범위에 해당하는 액체 렌즈로 결정될 수 있다.
그리고, 컨트롤러(112)는 결정된 액체 렌즈(134)를 통과한 광이 상대 차량(1100)에 도달하지 않도록 하는 조사 각도를 갖는 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(134)를 통과한 광은 하측으로 틸트될 수 있다.
또한, 컨트롤러(112)는 결정된 액체 렌즈(134)를 제외한 액체 렌즈(134)는 이전의 형상을 유지하도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다.
이에 따라, 중앙의 액체 렌즈(134)를 통과한 광은 하향등으로 기능하며, 중앙의 액체 렌즈(134)를 제외한 액체 렌즈(134)를 통과한 광은 상향등으로 기능할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(10)에 의하면, 야간 주행 환경에서 다른 운전자에게 피해를 주지 않으면서도, 멀리 시야를 확보할 수 있는 장점이 있다.
도 12는 차량 램프 유닛이 광을 조사하는 형태의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 차량(10)은 밤에 주행하고 있어, 센서부(50)의 조도 센서가 생성한 조도 정보에 따라 전조등의 온 정보를 포함하는 램프 제어 신호(LC)가 생성되고, 컨트롤러(112)는 램프 제어 신호(LC)에 따라 5개의 램프(122)를 모두 점등시키는 스위칭 신호(SW)를 생성함으로써 램프(122)는 전조등으로서 점등되어 있다고 가정한다. 또한, 주행중인 차량(10)의 전방에 과속 방지턱(1200)이 근접하였다고 가정하기로 한다.
차량(10)의 차량 램프 유닛(100)은 정면을 향해 광을 조사하던 중, 차량(10)의 앞바퀴가 과속 방지턱(1200)에 도달하면, 차량(10)은 지면에 대해 제1 각도(θ1) 만큼 기울어질 수 있다. 제1 각도(θ1)는 음수일 수 있다.
센서부(50)의 자이로 센서는 차량(10)이 지면에 대해 기울어진 제1 각도(θ1)를 감지한 움직임 정보를 생성하여, ECU(70)로 전달할 수 있다.
ECU(70)는 움직임 정보를 기초로 제1 각도(θ1)를 인식하며, 제1 각도(θ1)에 따라 전조등의 각도(상하 방향)를 결정하여 전조등의 각도를 포함하는 램프 제어 신호(LC)를 생성할 수 있다. 여기서, 제1 각도(θ1)는 음수이므로 전조등의 틸트 방향은 하측 방향으로 결정될 수 있고, 제1 각도(θ1)의 절대값에 따라 전조등의 각도의 크기가 결정될 수 있으며, 전조등의 각도의 크기는 제1 각도(θ1)의 절대값과 동일할 수 있다.
컨트롤러(112)는 액체 렌즈(134)가 전조등의 각도에 대응하는 방향으로 발광부(120)의 광이 조사되도록 하는 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(134)는 액체 렌즈(134)를 통과한 광이 제1 각도(θ1)만큼 하측 방향으로 틸트되도록 하는 형상을 가질 수 있다. 이로써, 전조등은 과속 방지턱(1200)과 무관하게 계속하여 차량(10)의 주행 방향으로 조사될 수 있다.
이후, 차량(10)의 뒷바퀴가 과속 방지턱(1200)에 도달하면, 차량(10)은 지면에 대해 제2 각도(θ2) 만큼 기울어질 수 있다. 제2 각도(θ1)는 양수일 수 있다.
센서부(50)의 자이로 센서는 차량(10)이 지면에 대해 기울어진 제2 각도(θ2)를 감지한 움직임 정보를 생성하여, ECU(70)로 전달할 수 있다.
ECU(70)는 움직임 정보를 기초로 제2 각도(θ2)를 인식하며, 제2 각도(θ2)에 따라 전조등의 각도(상하 방향)를 결정하여 전조등의 각도를 포함하는 램프 제어 신호(LC)를 생성할 수 있다. 여기서, 제2 각도(θ2)는 양수이므로 전조등의 틸트 방향은 상측 방향으로 결정될 수 있고, 제2 각도(θ2)의 절대값에 따라 전조등의 각도의 크기가 결정될 수 있으며, 전조등의 각도의 크기는 제2 각도(θ2)의 절대값과 동일할 수 있다.
컨트롤러(112)는 액체 렌즈(134)가 전조등의 각도에 대응하는 방향으로 발광부(120)의 광이 조사되도록 하는 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산할 수 있다. 이에 따라, 액체 렌즈(134)는 액체 렌즈(134)를 통과한 광이 제2 각도(θ2)만큼 상측 방향으로 틸트되도록 하는 형상을 가질 수 있다. 이로써, 전조등은 과속 방지턱(1200)과 무관하게 계속하여 차량(10)의 주행 방향으로 조사될 수 있다.
이후, 센서부(50)의 자이로 센서는 차량(10)이 지면에 대해 기울어진 각도가 0임을 감지한 움직임 정보를 생성할 수 있으며, 이에 따라, 액체 렌즈(134)는 과속 방지턱(1200)에 도달하기 이전과 같이 액체 렌즈(134)를 통과한 광이 정면으로 조사되도록 하는 형상을 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(10)에 의하면, 야간 주행 환경에서 과속 방지턱(1200)을 넘을 때 과속 방지턱(1200)과 무관하게 차량(10)의 주행 방향을 향해 조사될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 의하면, 램프의 조사 방향을 직접 변경하기 위한 모터 등의 구조물 없이도 액체 렌즈를 이용하여 램프의 조사 방향을 변경할 수 있어, 차량 램프 유닛의 부피 및 무게를 줄일 수 있다.
또한, 램프의 조사 방향을 직접 변경하기 위한 모터 등의 구조물에 비해 매우 적은 소모 전력으로 램프의 조사 방향을 변경하는 기능을 구현할 수 있다.
실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 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 (10)

  1. 적어도 하나의 램프를 포함하는 발광부;
    상기 발광부로부터 조사되는 광을 통과시키는 적어도 하나의 액체 렌즈를 포함하는 액체 렌즈부; 및
    차량의 ECU(Electronic Control Unit)으로부터 수신되는 램프 제어 신호에 따라 상기 발광부를 제어하기 위한 스위칭 신호 및 상기 액체 렌즈를 제어하기 위한 구동 전압을 생성하는 제어부를 포함하고,
    상기 액체 렌즈는,
    전도성 액체와 비전도성 액체가 배치되는 캐비티가 형성된 제1 플레이트;
    상기 제1 플레이트에 배치되고, 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체의 계면을 변화시키도록 외부 전원과 전기적으로 연결된 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부;
    상기 전극부에 배치되고, 상기 비전도성 액체의 접촉을 차단하는 절연부; 및
    상기 전극부에 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 포함하는,
    차량 램프 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 램프 제어 신호는, 상기 차량의 내부 또는 외부의 환경을 감지하여 생성되는 센싱 정보에 기초하여 생성되고,
    상기 센싱 정보는 상기 차량과 지면이 기울어진 각도에 대한 움직임 정보, 운전자가 의도한 조향각에 대한 조향 정보, 상기 차량 외부의 조도에 대한 조도 정보, 객체와의 거리를 감지한 거리 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 차량 램프 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 램프 제어 신호가 차폭등을 점등하는 정보를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 발광부의 램프 중 기 설정된 개수 및 위치의 램프만이 점등되고 나머지 램프는 소등되도록 제어하는 스위칭 신호를 생성하는, 차량 램프 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 램프 제어 신호가 전조등을 점등하는 정보를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 발광부의 램프 모두가 점등되도록 제어하는 스위칭 신호를 생성하는, 차량 램프 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 램프 제어 신호가 방향지시등을 점등하는 정보를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 발광부의 램프 중 컬러 필터가 장착된 램프만이 점등되고 나머지 램프는 소등되도록 제어하는 스위칭 신호를 생성하는, 차량 램프 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 램프 제어 신호가 전조등의 점등시 전조등의 각도를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 액체 렌즈부의 각 액체 렌즈가 상기 전조등의 각도에 대응하는 방향으로 상기 발광부의 광이 조사되도록 하는 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산하는, 차량 램프 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 램프 제어 신호가 전조등의 점등시 조합등 제어에 대한 정보를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 전조등의 조사 각도 내에서 하향등인 각도 범위에 해당하는 액체 렌즈를 결정하고, 결정된 액체 렌즈는 상기 하향등에 대응하는 형상을 갖도록 제어하고, 나머지 액체 렌즈는 상향등에 대응하는 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산하는, 차량 램프 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 램프 제어 신호가 광의 조사 거리를 포함할 경우, 상기 제어부는 상기 액체 렌즈부의 각 액체 렌즈가 상기 조사 거리에 대응하는 곡률의 형상을 갖도록 제어하는 구동 전압을 계산하는, 차량 램프 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 액체 렌즈와 상기 램프는 각각 일대일 대응되어 배치되거나,
    하나의 액체 렌즈에 복수의 램프가 대응되어 배치되거나,
    복수의 액체 렌즈에 하나의 램프가 대응되어 배치되는, 차량 램프 유닛.
  10. 액체 렌즈에 포함된 전도성 액체와 비전도성 액체가 이루는 계면을 제어하는 차량 램프 유닛;
    차량의 내부 또는 외부의 환경을 감지하여 센싱 정보를 생성하는 센서부; 및
    상기 센싱 정보를 기초로 차량 램프 유닛의 조작이 필요한지 판단하여 램프 제어 신호를 생성하는 ECU를 포함하고,
    상기 액체 렌즈는,
    상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체가 배치되는 캐비티가 형성된 제1 플레이트;
    상기 제1 플레이트에 배치되고, 상기 전도성 액체와 상기 비전도성 액체의 계면을 변화시키도록 외부 전원과 전기적으로 연결된 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부;
    상기 전극부에 배치되고, 상기 비전도성 액체의 접촉을 차단하는 절연부; 및
    상기 전극부에 인가되는 전압을 제어하는 제어부를 포함하는 차량.
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