KR20210065116A - 차량에서 픽셀화된 광 빔을 투사하기 위한 모듈을 제어하는 방법 - Google Patents

차량에서 픽셀화된 광 빔을 투사하기 위한 모듈을 제어하는 방법 Download PDF

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KR20210065116A
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발레오 비젼
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Abstract

호스트 차량(100)의 픽셀화된 광 빔(140, 141, 143)을 투사하기 위한 모듈을 제어하는 방법(130)에 관한 것으로, 호스트 차량(100)은 제어 장치(130)를 사용하여 그리고 수집된 데이터에 따라, 도로(160)의 가장자리(161,163) 및 중앙(162)의 프로파일을 모델링하는 다항 함수를 결정하는 단계(20)- 이 도로 프로파일은 다항식 함수에 기초하여 모델링되고, 다항식 함수의 차수는 도로의 곡률에 의존함 -와, 제어 장치(130)에 의해, 패턴(170)의 투사를 위한 구역(ZPd, ZPg, ZP)의 시작 지점(Pd) 및 종료 지점(Pa)을 결정하는 단계(203)와, 제어 장치(130)에 의해, 우측 투사 구역(ZPd) 및 좌측 투사 구역(ZPg) 각각에 대해 데이터/이미지 획득 수단(121)의 축(Ac)과 패턴(170) 사이의 거리(De)를 결정하는 단계(204)와, 제어 장치(130)에 의해, 패턴(170)의 폭(Lm)을 결정하는 단계(205)를 포함한다.

Description

차량에서 픽셀화된 광 빔을 투사하기 위한 모듈을 제어하는 방법
본 발명은 차량에서 픽셀화된 광 빔(pixelated light beams)을 투사하기 위한 모듈을 제어하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 차량 운전에 도움을 주기 위한 이러한 투사 모듈의 제어에 적용될 수 있다.
오늘날, 자동차는 야간에 또는 시야가 낮은 경우, 및/또는 악천후 조건의 상황에서 운전할 때, 조명의 기본 기능 및/또는 어느 정도 스마트한 시그널링 수단이 되는 광 빔 투사 모듈 세트를 일반적으로 좌측 및 우측에 포함한다.
광 빔 투사 모듈은 도로 또는 그 가장자리를 높은 강도로 조명하기 위한 "하이 빔(high beam)" 기능, 및/또는 반대 방향으로 오는 다른 사용자를 눈부시게 하지 않고 도로 또는 그 가장자리를 짧은 범위로 조명하기 위한 "로우 빔(low beam)" 기능과 같은 하나 이상의 기능과 연관될 수 있다.
광 빔 투사 모듈과 연관된 자동차용 공지된 운전 보조 시스템 중에서, 특히, 외부 조명이 부족한 경우 로우 빔을 자동으로 켜는 것, 및/또는 도로 위의 다른 사용자의 눈부심을 방지하기 위해 하이 빔을 로우 빔으로 자동으로 전환하는 것이 있다.
DMD, 모놀리식 LED, LCD 또는 레이저 스캐닝 기술을 기반으로 한 모듈과 같이 자동차 세계에서 고해상도를 기반으로 하는 투사 모듈의 사용의 증가는 새로운 가능성을 약속하고 지금까지 가능한 것의 경계를 확장한다. 따라서, 이러한 새로운 수단이 제공된 자동차의 운전자 및/또는 승객에게 새로운 기능을 제공할 필요가 있다.
본 발명은 새로운 사용자 경험을 위한 새로운 운전 보조 기능을 제공함으로써 자동차의 운전자 및/또는 승객에게 더 나은 시각적 편안함을 제공하는 것을 목표로 한다.
본 발명의 제1 측면은 호스트 차량으로부터 픽셀화된 광 빔을 투사하기 위한 모듈을 제어하는 방법에 관한 것으로, 호스트 차량은
- 센서 세트,
- 광 빔 투사 모듈을 제어하기 위한 적어도 하나의 장치를 포함하고,
방법은
- 데이터/이미지 획득 수단이 호스트 차량 전방에 뻗어 있는 도로의 프로파일을 모델링하는 데 필요한 데이터 세트를 수집할 수 있는 단계와,
- 제어 장치가 수집된 데이터에 따라 도로의 가장자리 및 중앙의 프로파일을 모델링하는 다항 함수를 결정할 수 있는 단계와,
- 제어 장치가 패턴의 투사를 위한 구역의 시작 지점(Pd) 및 종료 지점(Pa)을 결정하는 단계와,
- 제어 장치가 데이터/이미지 획득 수단의 축과 패턴 사이의 거리(Dc)를 우측 투사 구역 및 좌측 투사 구역 각각에 대해 결정하는 단계와,
- 제어 장치가 패턴의 폭(Lm)을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 도로의 프로파일을 모델링하는 데 필요한 데이터를 수집할 수 있는 데이터/이미지 획득 수단은 카메라, 및/또는 레이더 및/또는 라이다(lidar)이고,
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도로의 프로파일의 모델링은 상기 도로의 프로파일이 직선일 때 y = f(x) = Bi.x + Ai 형식의 1차 다항식 함수로부터 발생하고,
일 실시예에 따르면, 도로의 프로파일의 모델링은 상기 도로의 프로파일이 턴(turn)과 같은 포물선형일 때 y = f(x) = Ci.x²+ Bi.x + Ai 형식의 2차 다항식 함수로부터 발생하고,
본 발명의 일 실시예에서, 도로의 프로파일의 모델링은 상기 도로의 프로파일이 연속 2회의 턴과 같은 변곡점을 포함하는 경우, y = f(x) = Di.x³ + Ci.x²+ Bi.x + A 형식의 3차 다항식 함수로부터 발생하고,
일 실시예에서, 이미지/데이터 획득 수단은 장애물을 감지하면, 장애물에 패턴이 투사되는 것을 방지하도록 안전 마진을 정의하기 위해 장애물과 관련된 데이터를 제어 장치로 전송하고,
일 실시예에서, 거리(Dc)는 투사된 패턴의 유형에 따라 파라미터화될 수 있고,
일 실시예에서, 거리(Dc) = 0일 때, 제어 장치는 우측 및 좌측 투사 구역의 패턴이 하나의 동일한 투사 구역에서 중첩되도록 투사 모듈을 제어하고,
다른 실시예에서, 투사 구역으로 투사될 수 있는 패턴은 원, 정사각형, 삼각형, 직사각형, 서까래 형상(chevrons), 화살표, 또는 더 복잡한 모양, 또는 속도계의 디스플레이와 같은 숫자, 또는 연속인 선 또는 파선일 수 있고,
다른 실시예에서, 제어 장치는 원근 효과를 보정하기 위해 도로에서 가장 멀리 투사되는 패턴의 폭(Lm)을 동적으로 증가시킬 수 있고,
다른 실시예에서, 제어 장치는 투사 모듈의 기계적 및/또는 디지털 교정을 보상하도록 구성된 호스트 차량의 피치를 결정할 수 있는 센서 세트와 연관되고,
일 실시예에서, 제어 장치는 패턴의 투사 거리 및 "플랫 빔(flat-beam)" 베이스 빔에 따라 광 강도를 보상할 수 있고,
다른 실시예에서, 데이터/이미지 획득 수단과 연관된 제어 장치는 호스트 차량의 윤곽(outline)을 두 장애물 사이에 투사함으로써 상기 윤곽이 두 장애물 사이를 통과할 수 있는지 여부를 결정하도록 구성되고,
일 실시예에서, 호스트 차량의 윤곽의 투사 방향은 상기 호스트 차량의 스티어링 시스템의 각도와 동적으로 관련되고,
다른 실시예에서, 데이터/이미지 획득 수단과 연관된 제어 장치는 장애물 회피 전략을 투사할 수 있으며,
다른 실시예에서, 데이터/이미지 획득 수단과 연관된 제어 장치는 차선이 작업 영역에서 좁아질 때 호스트 차량에 대한 궤적을 설정하도록 구성된 패턴 세트를 투사할 수 있고,
다른 실시예에서, 차량의 "GPS" 내비게이션 시스템과 연관된 제어 장치는 호스트 차량에 대해 지상에 화살표 형태로 궤적의 변화를 투사할 수 있고,
본 발명의 다른 측면은 전술한 특징들 중 어느 하나에 따른 픽셀화된 광 빔을 투사하기 위한 모듈을 제어하는 방법을 구현할 수 있는 제어 장치에 의해 제어되도록 의도된 자동차용 조명 장치에 관한 것이고,
다른 실시예에서, 정보 융합을 위한 장치는 의사 결정을 돕는 신뢰할 수 있는 데이터를 제어 장치로 전송하기 위해 호스트 차량과 연관된 다양한 센서로부터의 각 데이터의 관련성을 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 검토함으로써 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 단계를 예시하는 다이어그램이다.
도 3은 제1 주행 상황에서 본 발명에 따른 방법의 구현을 도시한다.
도 4는 제2 주행 상황에서 본 발명에 따른 방법의 구현을 도시한다.
도 5는 제3 주행 상황에서 본 발명에 따른 방법의 구현을 도시한다.
도 6은 제4 주행 상황에서 본 발명에 따른 방법의 구현을 도시한다.
도 1은 센서 세트(120)와, 광 빔을 투사하는 모듈(140)을 제어하기 위한 적어도 하나의 장치(130)를 포함하는 시스템(110)을 포함하는 자동차(100)를 도시하며, 상기 제어 장치(130)는 자동차(100)의 제어 유닛(150)에 연결된다. 상기 제어 장치(130)는 하나 이상의 메모리 및 그래픽 처리 유닛과 연관된 적어도 하나의 마이크로제어기를 포함한다. 나머지 설명에서, 이러한 시스템(110)을 포함하는 자동차(100)는 이하에서 호스트 차량(100)으로 지칭될 것이다.
투사 모듈(140)은 고해상도 모듈, 즉 1000 픽셀 초과의 해상도를 갖는 모듈이다. 그러나, 투사 모듈(140)을 생산하는 데 사용되는 기술에는 제한이 없다.
투사 모듈(140)은 예를 들어 모놀리식 소스를 포함할 수 있다. 모놀리식 소스가 의미하는 것은 적어도 2개의 열과 적어도 2개의 행으로 배열된 전계발광 요소의 모놀리식 매트릭스 어레이이다. 모놀리식 매트릭스 어레이에서, 전계발광 요소는 공통 기판으로부터 성장될 수 있고, 선택적으로, 개별적으로 또는 전계발광 요소의 서브세트로 활성화될 수 있도록 전기적으로 연결될 수 있다. 기판은 주로 반도체 재료로 만들어 질 수 있다. 기판은 하나 이상의 추가 재료, 예를 들어 비 반도체 재료(금속 및 절연체)를 포함할 수 있다. 따라서, 각각의 전계발광 요소 또는 전계발광 요소 그룹은 발광 픽셀을 형성할 수 있고 그 재료에 전기가 공급되면 광을 방출할 수 있다. 이러한 모놀리식 매트릭스 어레이의 구성은 인쇄 회로 기판에 납땜되도록 의도된 기존의 발광 다이오드와 비교하여, 선택적으로 활성화 가능한 픽셀을 서로 매우 가깝게 배열할 수 있게 한다. 모놀리식 매트릭스 어레이는 전계발광 요소들을 포함할 수 있는데, 이 전계발광 요소들의 주된 신장 차원(main dimension of elongation), 특히 높이는 공통 기판에 실질적으로 수직이고, 이 높이는 1 마이크로미터이다.
광선을 방출할 수 있는 하나 이상의 모놀리식 매트릭스 어레이는 제어 장치(130)에 연결되어 투사 모듈(140)에 의한 픽셀화된 광 빔의 생성 및/또는 투사를 제어할 수 있다.
따라서, 제어 장치(130)는 매트릭스 어레이의 각 픽셀의 발광을 개별적으로 제어할 수 있다.
위에서 제시된 것에 대한 대안으로서, 투사 모듈(140)은 미러의 매트릭스 어레이에 결합된 광원을 포함할 수 있다. 따라서, 픽셀화된 광원은 광을 방출하는 적어도 하나의 발광 다이오드로 형성된 적어도 하나의 광원의 어셈블리와, 광전자 요소의 매트릭스 어레이, 예를 들어 광원으로부터 발생하는 광선을 반사를 통해 광 투사 요소를 향하게 하는 "디지털 마이크로미러 장치"의 약어 DMD로도 알려진 마이크로미러의 매트릭스 어레이로 형성될 수 있다. 적절한 경우, 광학 수집 요소는 광선을 집중시키고 이를 마이크로미러의 매트릭스 어레이의 표면을 향하도록 하기 위해 적어도 하나의 광원으로부터 광선을 수집하는 것을 가능하게 할 수 있다.
각 마이크로미러는 두 개의 고정된 위치, 즉 광선이 광 투사 요소를 향해 반사되는 제1 위치와 광선이 광 투사 요소 이외의 다른 방향으로 반사되는 제2 위치 사이에서 선회(pivot)할 수 있다. 2개의 고정된 위치는 모든 마이크로미러에 대해 동일한 방식으로 배향되고, 마이크로미러의 매트릭스 어레이의 지지 기준면에 대해, 해당 사양에 정의된 마이크로미러의 매트릭스 어레이의 각도 특성을 형성한다. 이러한 각도는 일반적으로 20 °미만이며 일반적으로 약 12 °의 값을 가질 수 있다. 따라서, 마이크로미러의 매트릭스 어레이에 입사하는 광선의 일부를 반사하는 각 마이크로미러는 픽셀화된 광원의 기본 방사체를 형성하고, 미러 위치 변경의 작동 및 제어를 통해 이러한 기본 방사체를 선택적으로 활성화하여 기본 광 빔을 방출하거나 방출하지 않을 수 있다.
또 다른 변형예로서, 광 빔 투사 모듈은 레이저 소스가 광 투사 요소에 의해 이미지화되는 파장 요소 변환기의 표면을 레이저 빔으로 스캔하도록 구성된 스캐닝 수단을 향해 레이저 빔을 방출하는 레이저 스캐닝 시스템에 의해 형성될 수 있다. 빔의 스캐닝은 인간의 눈이 투사된 이미지에서의 움직임을 인식하지 못할만큼 충분히 높은 속도로 스캐닝 수단에 의해 이루어질 수 있다.
레이저 소스의 활성화 및 빔의 스캐닝 동작의 동기화된 제어는 파장 변환기 요소의 표면에서 선택적으로 활성화될 수 있는 기본 방사체의 매트릭스 어레이를 생성하는 것을 가능하게 한다. 스캐닝 수단은 레이저 빔의 반사를 통해 파장 변환기 요소의 표면을 스캐닝하기 위한 모바일 마이크로미러일 수 있다. 스캐닝 수단으로 언급된 마이크로미러는 예를 들어 MEMS(microelectromechanical system) 유형이다. 그러나, 본 발명은 이러한 스캐닝 수단에 국한되지 않고, 회전 요소- 이 요소의 회전은 투과 표면이 레이저 빔에 의해 스캐닝되게 함 - 상에 배열된 일련의 미러와 같은 다른 유형의 스캐닝 수단을 사용할 수 있다.
다른 변형예로서, 광원은 매트릭스 어레이일 수 있고 발광 다이오드 또는 모놀리식 광원의 표면 부분과 같은 적어도 하나의 광 요소 세그먼트를 포함할 수 있다.
도 2는 하나 이상의 센서 및 제어 장치(130)에 의해 구현되는 방법의 단계를 도시한다.
단계(200)에서, 방법은 예를 들어 호스트 차량을 시동할 때 또는 하이 빔 또는 로우 빔 기능이 활성화될 때 시작된다.
단계(201)에서, 호스트 차량의 센서 세트(120)는 데이터 세트를 수집할 수 있다. 특히, 센서 중 적어도 하나는 도로의 프로파일을 모델링하는 데 필요한 데이터를 수집하도록 구성된다. 수집된 데이터와 이 데이터의 정확성은 센서가 카메라인지, 레이더인지, 또는 라이다인지 간에, 하나 이상의 센서의 특성에 의존한다.
카메라 및/또는 레이더 및/또는 라이다에 의해 획득된 이미지 및/또는 데이터에 따라, 도로의 프로파일을 추정하기 위한 관점에서 알려진 모델링 방법이 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 방법 및 시스템의 이해를 용이하게 하기 위해, 단 하나의 카메라(121)만이 도시될 것이며, 그 작동 및 시스템(100)의 다른 모든 요소와의 상호작용이 아래에서 설명될 것이다. 그러나, 이 카메라(121)는 차량의 중앙 백미러의 높이에 위치하는 것으로 도 3 내지 도 6에 개략적으로 도시되어 있음에 유의해야한다. 호스트 차량 전방에 뻗어 있는 도로(160)와 관련된 데이터 및/또는 이미지를 획득하기 위한 카메라 및/또는 다른 수단에 대한 완전히 다른 위치가 또한 고려될 수 있다. 그러나, 이들 수단에 대한 상이한 위치는 당업자로 하여금 이 새로운 기준 프레임에 따라 아래에서 설명될 다양한 파라미터 및 상수를 결정하게 할 것이라는 것은 자명할 것이다.
본 발명은 보다 구체적으로 단계(202)에서 도로 가장자리의 프로파일을 모델링하는 다항식 함수를 결정하는 것을 제공한다. 다항식의 형태로 도로 가장자리의 프로파일을 모델링하면 다항식의 차수에 따라 도로 가장자리의 프로파일을 다소 정확하게 표현할 수 있다. y = f(x) = Bi.x + Ai 형식의 1차 다항식 함수 ― Ai 및 Bi는 파라미터이고 x 및 y는 도로의 평면에서 도로 가장자리에 있는 지점의 좌표임(대략적으로 평면 도로를 가정함) ―는 직선 도로 프로파일을 모델링할 수 있다. y = f(x) = Ci.x²+ Bi.x + Ai 형식의 2차 다항식 ― Ci, Bi 및 Ai는 파라미터임 ―은 턴과 같은 포물선형 도로 프로필을 모델링할 수 있다. y = f(x) = Di.x³ + Ci.x²+ Bi.x + A 형식의 3차 다항식 ― Di, Ci, Bi 및 Ai는 파라미터임 ―은 연속적인 2번의 턴과 같은 변곡점을 포함하는 도로 프로필을 모델링할 수 있다.
위에 정의된 이러한 다항식 각각에 대해, Ai는 도로(160)의 우측 가장자리(161)(이 경우 i = 1), 또는 도로(160)의 좌측 가장자리(163)(이 경우 i = 3), 또는 도로(160)의 중앙(162)(이 경우 i = 2)에 관련되는 반복 상수이다. Bi는 도로(160)의 우측 가장자리(161)(이 경우 i = 1), 또는 도로(160)의 좌측 가장자리(163)(이 경우 i = 3), 또는 도로(160)의 중앙(162)(이 경우 i = 2)의 아핀 직선(affine straight line)의 표현에 관련되는 반복 상수이다. Ci는 도로(160)의 우측 가장자리(161)(이 경우 i = 1), 또는 도로(160)의 좌측 가장자리(163)(이 경우 i = 3), 또는 도로(160)의 중앙(162)(이 경우 i = 2)의 곡률의 표현에 관련되는 반복 상수이다. Di는 도로(160)의 우측 가장자리(161)(이 경우 i = 1), 또는 도로(160)의 좌측 가장자리(163)(이 경우 i = 3), 또는 도로(160)의 중앙(162)(이 경우 i = 2)의 이중 곡률의 표현에 관련되는 반복 상수이다.
따라서, 카메라(121)가 호스트 차량(100) 전방에 뻗어 있는 도로(160)의 이미지를 획득하면, 상기 카메라(121)는 도로(160)의 우측 가장자리(161), 좌측 가장자리(163) 및 중앙(162)의 프로파일에 따른 x 및 y 좌표를 제어 장치(130)에 전송할 수 있다. 제어 장치(130)는 도로(160)의 평면(Pr)에서 카메라(121)의 축(Ac)의 가상 투사에 대한 도로(160)의 우측 가장자리(161), 좌측 가장자리(163) 및 중앙 사이의 거리(Ai)를 각각 결정한다.
일 실시예에 따르면, 그리고 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 다항식의 파라미터는 동적으로 변할 수 있다. 파라미터는 예를 들어 카메라, 레이더 또는 라이더에 의해, 주어진 빈도에서 또는 도로 프로파일의 변화가 감지되면 업데이트된다. 바람직하게는, 본 발명은 3차 다항식 함수의 사용을 제공하여 복잡성과 정확도 사이의 최적화된 절충안을 제공한다. 특히, 카메라(121)의 시야(FOV)에서의 도로 프로파일은 일반적으로 말해서 연속 2회의 턴보다 더 복잡하지 않으며 4차 이상의 다항식 함수를 사용하면 제어 장치의 데이터 처리 유닛에서 많은 계산 시간을 야기할 수 있다. 대안적으로, 제공될 다항식 함수의 차수의 적응형 선택을 제공할 수 있되, 해당 이미지에 따라 다항식 함수의 차수를 실시간으로 적응시킬 수 있다. 물론, 본 발명은 도로 가장자리의 프로파일을 추정하기 위한 다항식 함수의 사용에 제한되지 않는다. 삼각, 대수, 지수 등과 같은 다른 유형의 함수로 확장된다.
따라서, 도로의 프로파일에 따라 파라미터(Ai, Bi, Ci, Di)가 정의되면, 제어 장치(130)는 단계(203)에서 패턴 투사를 위한 구역(ZPd, ZPg, ZP)의 시작 지점(Pd) 및 종료 지점(Pa)를 결정한다. 투사 거리(DP)는 투사 구역(ZPd, ZPg, ZP)의 근위 지점(Pd)과 원위 지점(Pa) 사이의 거리로 정의된다. Pd는 기본적으로 호스트 차량(100)의 제작자에 의해 미리 정의된 파라미터이지만, 상기 호스트 차량을 사용하는 운전자 또는 운영자에 의해 수정될 수도 있다. Pa는 데이터/이미지 획득 수단에 의해 장애물이 감지되지 않을 때 최대 값에 도달하는 파라미터이다. 따라서, 장애물(180)이 데이터/이미지 획득 수단(121)의 시야에 나타나면, 패턴(170)이 장애물(180)에 투사되는 것을 방지하기 위해 제어 장치(130)에 의해 안전 마진(MS)이 미리 정의된다. 호스트 차량(100) 전방에 뻗어 있는 도로(160)에 관한 데이터 및/또는 이미지를 획득하는 수단은 장애물(180)의 유형을 결정할 수 있다. 6개 이상의 범주의 장애물(180)이 참조된다. 따라서, 0은 미분류 객체에 대응하고, 1은 작은 크기의 알 수 없는 객체에 대응하고, 2는 큰 크기의 알 수 없는 객체에 대응하고, 3은 보행자에 대응하고, 4는 자전거에 대응하고, 5는 자동차에 대응하며, 6은 트럭에 대응한다.
제어 장치(130)는 단계(204)에서, 기본적으로 카메라(121)의 축(Ac)의 도로의 평면(Pr)에 대한 가상 투사와 패턴(170)의 투사 구역(ZPd, ZPg) 사이의 거리(Dc)를, 우측 투사 구역(ZPd) 및 좌측 투사 영역(ZPg) 각각에 대해 결정한다. 카메라(121)의 가상 축(Ac)의 도로(Pr)의 평면에 대한 가상 투사는 투사 구역(Zpd 및 Zpg) 사이의 대칭 축으로서 나타난다. 그러나, 이 거리(Dc)는 호스트 차량(100)의 운전자 또는 운영자에 의해 선택된 패턴(170)의 유형에 따라 구성될 수 있다. 실제로, 하나의 대안적인 실시예에서, 거리(Dc) = 0이어서 패턴(170)의 투사 구역(ZPd 및 ZPg)은 하나의 동일한 투사 구역(Zp)을 갖도록 중첩된다.
투사 구역(ZPd, ZPg, ZP)에 투사될 수 있는 패턴(170)의 목록은 완전하지 않으며, 호스트 차량(100)의 제작자에 의해 정의되고 및/또는 운전자 또는 운영자에 의해 그들의 필요에 따라 업데이트될 수 있다. 우측 투사 모듈(141) 및 좌측 투사 모듈(143)에 의해 투사될 수 있는 패턴(170)의 유형의 예로서, 원, 정사각형, 삼각형, 서까래 형상 또는 연속적인 선 또는 파선이 투사될 수 있다. 따라서, 단계(205)에서, 제어 장치(130)는 패턴(170)의 폭(Lm)을 결정한다. 이 값은 기본적으로 호스트 차량(100)의 제작자에 의해 정의되지만 상기 호스트 차량(100)을 사용하는 운전자 또는 운영자에 의해 파라미터화될 수 있다. 일부 투사 모듈(140)의 잠재적인 저해상도를 보상하기 위해, 본 발명에 따른 방법은 원근 효과를 보정하기 위해 도로에 가장 멀리 투사된 패턴(170)의 폭을 동적으로 증가시킬 수 있다. 각각의 투사된 패턴(170) 사이의 거리(Dm)는 또한 더 나은 시각적 편안함을 제공하기 위해 상기 호스트 차량(100)을 사용하는 운전자 또는 운영자에 의해 파라미터화될 수 있다.
본 발명에 따른 제어 장치(130)는 우측 투사 모듈(141) 및 좌측 투사 모듈(143) 각각에 의한 패턴(170)의 투사가 도로(160) 상에 투사된 카메라(121)의 가상 축에 대해 대칭이 되도록 투사 모듈(140)의 자가 교정을 허용하는 단계(206)를 포함한다. 투사 모듈(140)의 자가 교정 단계는 또한 우측 투사 모듈(141) 및 좌측 투사 모듈(143) 각각에 의한 패턴(171,173)의 투사가 하나의 단일 패턴(172)을 형성하기 위해 2개의 패턴(170)의 중첩을 허용하도록 상기 투사 모듈(140)을 기계적으로 및/또는 디지털적으로 구성할 수 있다.
투사 모듈(140)을 사용하여, 로우 빔 기능과 관련된 빔은 다른 사용자에게 눈부심을 제공하지 않으면서, "플랫 빔"이라 불리는 하부의 베이스 빔과 도로를 조명하도록 의도된 "킹크(kink)"라 불리는 상부의 병치형태로 분할된다. 마찬가지로, "하이 빔" 기능과 관련된 빔은 베이스 빔인 "플랫 빔"과 제한되고 더 강한 베이스를 갖춘 중앙 부분의 "헤드 빔"의 중첩으로 분할된다. 패턴(170)은 로우 빔 또는 하이 빔으로부터의 빔으로 투사되도록 의도된다.
일 실시예에서, 호스트 차량(100)의 피치(122)를 결정하고 투사 모듈(140)의 고도 및/또는 롤을 고려하기 위한 센서 세트(120)와 관련된 제어 장치(130)는 패턴(170)의 투사가 호스트 차량(100)을 사용하는 운전자 및/또는 운영자에게 안정적이고 편안하게 유지되도록 투사 모듈(140)의 기계적 및/또는 디지털 교정을 보상하도록 구성된다.
제어 장치는 패턴의 투사 거리와 "플랫 빔" 베이스 빔에 따라 광 강도를 보상할 수 있다.
데이터/이미지 획득 수단과 관련된 본 발명에 따른 제어 방법에 의해, 제어 장치는 차량의 윤곽이 2개의 장애물(180) 사이를 통과할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다.
다른 실시예에서, 데이터/이미지 획득 수단과 연관된 제어 장치(130)는 장애물(180) 회피 전략을 투사할 수 있다(도 6 참조).
다른 실시예에서, 데이터/이미지 획득 수단과 관련된 제어 장치(130)는 차선이 작업 영역에서 좁아질 때 호스트 차량(100)에 대한 궤적을 투사할 수 있다.
다른 실시예에서, 차량(123)의 "GPS" 내비게이션 시스템과 관련된 제어 장치(130)는 호스트 차량(100)에 대한 궤적의 변화를 투사할 수 있다.
다른 실시예에서, 데이터/이미지 획득 및/또는 차선 교차를 감지하기 위한 수단과 관련된 제어 장치는 호스트 차량(100)이 도로상의 마킹 라인을 넘어가는 것을 멈추도록 궤적 어시스트를 투사할 수 있고 안정적인 궤적을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 데이터/이미지 획득 수단과 관련된 제어 장치는 그들이 사라지거나 보이지 않을 때 도로 상에 가상 마킹을 투사할 수 있다.
본 발명의 하나의 대안적인 실시예에서, 정보 융합을 위한 장치(180)는 의사 결정을 돕기 위한 신뢰할 수 있는 데이터를 차량(100)의 제어 유닛(150)에 그리고 결과적으로 제어 장치(130)로 전송하기 위해, 호스트 차량(100)과 관련된 다양한 센서로부터 각 데이터의 관련성을 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 호스트 차량(100)은 미리 결정된 궤적을 따르기 위해 운전자가 필요하지 않도록 완전히 자율 주행할 수 있다.

Claims (16)

  1. 호스트 차량(100)으로부터 픽셀화된 광 빔을 투사하기 위한 모듈(140, 141, 143)을 제어하는 방법(130)으로서,
    상기 호스트 차량(100)은
    센서 세트(120, 121, 122, 123)와,
    광 빔 투사 모듈(140)을 제어하기 위한 적어도 하나의 장치(130)를 포함하고,
    상기 방법은
    단계(201)에서, 데이터/이미지 획득 수단(121)이 상기 호스트 차량(100) 전방에 뻗어 있는 도로(160)의 프로파일을 모델링하는 데 필요한 데이터 세트를 수집할 수 있는 것과,
    단계(202)에서, 상기 제어 장치(130)가 상기 수집된 데이터에 따라, 상기 도로(160)의 가장자리(161,163) 및 중앙(162)의 프로파일을 모델링하는 다항 함수를 결정할 수 있는 것―
    상기 도로의 프로파일의 모델링은 상기 도로(160)의 프로파일이 직선일 때 y = f(x) = Bi.x + Ai 형식의 1차 다항식 함수에서 발생하고, 또는
    상기 도로(160)의 프로파일의 모델링은 상기 도로(160)의 프로파일이 턴(turn)과 같은 포물선일 때 y = f(x) = Ci.x²+ Bi.x + Ai 형식의 2차 다항식 함수에서 발생하고, 또는
    상기 도로(160)의 프로파일의 모델링은 상기 도로(160)의 프로파일이 연속적인 2회의 턴과 같은 변곡점을 포함하는 경우 y = f(x) = Di.x³+ Ci.x² + Bi.x + A 형식의 3차 다항식 함수에서 발생함 ―과,
    단계(203)에서, 상기 제어 장치(130)가 패턴(170)의 투사를 위한 구역(ZPd, ZPg, ZP)의 시작 지점(Pd) 및 종료 지점(Pa)을 결정하는 것과,
    단계(204)에서, 상기 제어 장치(130)가 우측 투사 구역(ZPd) 및 좌측 투사 구역(ZPg) 각각에 대해 데이터/이미지 획득 수단(121)의 축(Ac)과 상기 패턴(170) 사이의 거리(Dc)를 결정하는 것과,
    단계(205)에서, 상기 제어 장치(130)가 상기 패턴(170)의 폭(Lm)을 결정하는 것을 포함하는,
    투사 모듈 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도로(160)의 프로파일을 모델링하는 데 필요한 데이터를 수집할 수 있는 상기 데이터/이미지 획득 수단(121)은 카메라 및/또는 레이더 및/또는 라이다(lidar)인
    투사 모듈 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이미지/데이터 획득 수단(121)이 장애물(180)을 감지하면, 상기 이미지/데이터 획득 수단(121)은 패턴(170)이 상기 장애물(180)에 투사되는 것을 방지하도록 안전 마진(MS)을 정의하기 위해 상기 장애물(180)과 관련된 데이터를 상기 제어 장치(130)에 전송하는,
    투사 모듈 제어 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 거리(Dc)는 투사되는 패턴(170)의 유형에 따라 파라미터화 가능한,
    투사 모듈 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 거리(Dc) = 0일 때, 상기 제어 장치(130)는 상기 투사 구역(ZPd, ZPg)의 상기 패턴(170)이 하나의 동일한 투사 구역(ZP)에서 중첩되도록 상기 투사 모듈(140)을 제어하는,
    투사 모듈 제어 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투사 구역(ZPd, ZPg, ZP)으로 투사 가능한 상기 패턴(170)은 원, 정사각형, 삼각형, 직사각형, 서까래 형상(chevrons), 화살표 또는 더 복잡한 모양, 또는 속도계 표시와 같은 숫자, 또는 연속적인 선 또는 파선일 수 있는,
    투사 모듈 제어 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 원근 효과를 보정하기 위해 상기 도로(160)에 가장 멀리 투사되는 상기 패턴(170)의 폭(Lm)을 동적으로 증가시키도록 상기 투사 모듈을 제어하는 단계를 포함하는,
    투사 모듈 제어 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치(130)는 상기 투사 모듈(140)의 기계적 및/또는 디지털 교정을 보상하도록 구성된 상기 호스트 차량(122)의 피치(122)를 결정할 수 있는 센서 세트와 연관되는,
    투사 모듈 제어 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 패턴(170)의 투사 거리 및 "플랫 빔" 베이스 빔에 따라 광 강도를 보상하도록 상기 투사 모듈을 제어하는 단계를 포함하는,
    투사 모듈 제어 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터/이미지 획득 수단(121)과 연관된 상기 제어 장치(130)는 두 장애물(180) 사이에 상기 호스트 차량의 윤곽을 투사함으로써 상기 윤곽이 상기 두 장애물(180) 사이를 통과할 수 있는지 여부를 결정하도록 구성되는,
    투사 모듈 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 호스트 차량(100)의 상기 윤곽의 투사 방향은 상기 호스트 차량(100)의 스티어링 시스템의 각도와 동적으로 관련되는,
    투사 모듈 제어 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 장애물(180) 회피 전략을 투사하도록 상기 투사 모듈을 제어하는 단계를 포함하는,
    투사 모듈 제어 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 차선이 작업 영역에서 좁아질 때 상기 호스트 차량(100)의 궤적을 설정하도록 구성된 패턴(170) 세트를 투사하도록 상기 투사 모듈을 제어하는 단계를 포함하는,
    투사 모듈 제어 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 제어 장치가 상기 차량(123)의 "GPS" 내비게이션 시스템과 연관될 때 상기 호스트 차량(100)에 대해 지상에 화살표 형태로 궤적의 변화를 투사하도록 상기 투사 모듈을 제어하는 단계를 포함하는,
    투사 모듈 제어 방법.
  15. 제어 장치(130)에 의해 제어되도록 의도된 자동차용 조명 장치로서,
    상기 제어 장치(130)는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 픽셀화된 광 빔을 투사하기 위한 모듈(140, 141, 143)을 제어하는 방법을 구현할 수 있는,
    차량용 조명 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    정보 융합을 위한 장치(190)는 의사 결정을 돕기 위한 신뢰할 수 있는 데이터를 상기 제어 장치(130)에 전송하기 위해 상기 호스트 차량(100)과 연관된 다양한 센서(120, 121, 122, 123)로부터 각 데이터의 관련성을 결정할 수 있는,
    차량용 조명 장치.
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