KR20220056169A - Apparatus for controlling headlamp of vehicle - Google Patents

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KR20220056169A
KR20220056169A KR1020220050544A KR20220050544A KR20220056169A KR 20220056169 A KR20220056169 A KR 20220056169A KR 1020220050544 A KR1020220050544 A KR 1020220050544A KR 20220050544 A KR20220050544 A KR 20220050544A KR 20220056169 A KR20220056169 A KR 20220056169A
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lidar
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Inventor
주재영
김상유
조홍현
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한국광기술원
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Abstract

Disclosed is an apparatus for controlling a headlamp of a vehicle. According to the present invention, a camera module and a lidar module are integrated into the headlamp so that the lamp can operate intelligently through object recognition. In addition, by collecting sufficient autonomous driving information through reliable detection of blind spot information, degree of safety during autonomous driving at night can be further improved. The apparatus for controlling the headlamp of the vehicle of the present invention comprises: the headlamp (100); and an integrated control unit (200).

Description

차량의 헤드램프 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING HEADLAMP OF VEHICLE}Vehicle headlamp control system

본 발명은 차량의 헤드램프 제어장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 카메라 모듈과 라이다 모듈이 헤드램프에 일체형으로 구성되어 물체의 인지를 통해 램프가 지능형으로 동작할 수 있는 차량의 헤드램프 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for controlling a headlamp of a vehicle, and more particularly, a headlamp control of a vehicle in which a camera module and a lidar module are integrally configured in the headlamp so that the lamp can intelligently operate through object recognition It's about the device.

일반적으로 차량은 야간 주행 시 주행방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 조명기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다.In general, a vehicle is provided with a lighting device for notifying other vehicles or other road users of the driving state of the vehicle so that objects in the driving direction can be seen well when driving at night.

여기서, 전조등이라고도 하는 헤드램프(head lamp)는 차량이 진행하는 전방의 진로를 비추는 기능을 하는 조명등이다.Here, a head lamp, also called a headlamp, is a lighting lamp having a function of illuminating the path ahead of the vehicle.

상기 헤드 램프에서 조사되는 빔(beam)은 중앙선에 인접한 쪽에 보다 약하게 조사되도록 조정되는 것이다. The beam irradiated from the head lamp is adjusted to be irradiated more weakly to the side adjacent to the center line.

이렇게 헤드 램프의 빔 조사 방향을 조정함으로써 대향 방향으로 주행하는 운전자에게 조사되는 빔의 양을 줄임으로써 운전자의 눈부심을 방지하도록 법규화되어 있다.By adjusting the beam irradiation direction of the headlamp in this way, the amount of the beam irradiated to the driver traveling in the opposite direction is reduced, thereby preventing the driver from dazzling.

그에 따라, ADB(Adaptive Driving Beam) 헤드램프는 운전자와 상대 운전자의 전방 인식을 개선하고자 하는 시도에 의하여 도입되었다. Accordingly, ADB (Adaptive Driving Beam) headlamps were introduced in an attempt to improve the forward perception of the driver and the other driver.

즉, ADB 헤드램프는 램프의 조명 각도, 밝기, 폭 및 길이 등을 변경하여 조사하는 광 조사 장치이다.That is, the ADB headlamp is a light irradiation device that irradiates by changing the lighting angle, brightness, width and length of the lamp.

또한, ADB 헤드램프는 반대 차선에서 접근하는 자동차(이하, '대향차(對向車)'라 한다)의 운전자가 눈이 부시지 않도록 헤드 램프의 밝기를 조절할 수 있다.In addition, the ADB headlamp can adjust the brightness of the headlamp so as not to dazzle the driver of a vehicle approaching from the opposite lane (hereinafter referred to as an 'opposite vehicle').

또한, 운전자의 전방 인식을 개선하기 위해 카메라와 라이다와 같은 보조 장치들이 추가 구성되었다.In addition, auxiliary devices such as cameras and lidar were additionally configured to improve the driver's forward perception.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 ADB 헤드램프 시스템을 나타낸 사시도로서, 차량(10)의 전장방향으로 로우빔 패턴을 출력하는 로우빔 모듈(21)과, 하이빔 패턴을 출력하는 하이빔 모듈(22)을 구비한 헤드램프(20)가 설치되고, 차량의 상부 중앙에는 물체 인식을 위한 이미지를 촬영하는 카메라(30)가 설치되며, 차량(10)의 전측에는 물체까지의 거리를 산출하기 위한 라이다(40)가 설치된다.1 is a perspective view illustrating an ADB headlamp system of a vehicle according to the prior art, a low-beam module 21 that outputs a low-beam pattern in the overall length direction of the vehicle 10, and a high-beam module 22 that outputs a high-beam pattern A headlamp 20 with (40) is installed.

그러나, 종래 기술에 따른 ADB 제어가 가능한 헤드램프 시스템은 카메라를 이용한 물체 인식은 가능하지만, 인식된 물체까지의 거리 산출은 어려운 문제점이 있다.However, although the headlamp system capable of ADB control according to the prior art can recognize an object using a camera, it is difficult to calculate the distance to the recognized object.

즉, 물체의 인식과, 인식되 물체까지의 거리를 산출하기 위해서는 복수의 카메라를 이용한 스테레오 비전 인식을 수행하는데 차량의 중앙에서 설치되는 카메라는 설치 위치상 일정 거리 이격하여 설치하기 어려운 문제점이 있다.That is, in order to recognize an object and calculate the distance to the recognized object, stereo vision recognition using a plurality of cameras is performed. However, there is a problem in that it is difficult to install a camera installed in the center of the vehicle at a certain distance from the installation position.

또한, 종래 기술에 따른 ADB 제어가 가능한 헤드램프 시스템은 라이다를 이용한 물체의 인식을 수행하지만, 조사 범위가 좁아 차량의 전측 중앙에 설치되는 경우, 차량의 전방 좌/우측의 사각지대에 위치한 물체 인식은 어려운 문제점이 있다.In addition, the headlamp system capable of ADB control according to the prior art performs object recognition using lidar, but when it is installed in the front center of the vehicle because the irradiation range is narrow, the object located in the front left/right blind spot of the vehicle Recognition is a difficult problem.

또한, 종래 기술에 따른 ADB 제어가 가능한 헤드램프 시스템은 헤드램프와, 카메라와 라이다의 설치 위치가 전혀 별도의 셋업 과정이 요구되고, 설치된 구성들 중에서 어느 하나의 위치가 변경되면, 기능이 제대로 동작하지 않는 문제점이 있다.In addition, the headlamp system capable of ADB control according to the prior art requires a completely separate setup process for the installation positions of the headlamp, the camera, and the lidar, and when the position of any one of the installed components is changed, the function does not work properly. There is a problem that it does not work.

한국 공개 특허공보 공개번호 제10-2015-0052638호(발명의 명칭: ADB 헤드램프 시스템 및 ADB 헤드램프 시스템을 이용한 빔 제어 방법)Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2015-0052638 (Title of the invention: ADB headlamp system and beam control method using ADB headlamp system)

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 카메라 모듈과 라이다 모듈이 헤드램프에 일체형으로 구성되어 물체의 인지를 통해 램프가 지능형으로 동작할 수 있는 차량의 헤드램프 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, an object of the present invention is to provide a headlamp control device for a vehicle in which a camera module and a lidar module are integrally configured with a headlamp and the lamp can intelligently operate through object recognition. .

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는 차량의 헤드램프 제어장치로서, 차량의 전방으로 임의의 배광 패턴을 갖는 빛을 출력하는 램프 시스템 구동부와, 상기 차랑 주변의 물체 정보와 차량 전방의 도로 주변 환경 정보를 감지하는 주행환경 감지부가 내부에 설치되되, 상기 주행환경 감지부는 헤드램프에 일체형으로 구성되어 차량 전방의 제1 조사 영역에 일정 화각 범위 내의 물체를 촬영한 이미지를 출력하며, 차량의 전측에서 입사되는 적외선 신호를 필터링하는 적외선 필터를 구비한 카메라와, 상기 카메라의 일측에 설치되어 상기 제1 조사 영역보다 상대적으로 짧은 거리의 제2 조사 영역으로 송신광을 출력하여 물체에 반사되는 반사광을 수신하여 물체를 감지하는 라이다가 내부에 설치된 헤드램프; 및 차량으로부터 수신된 주행 정보 및 위치 정보와, 상기 헤드램프로부터 수신되는 차량 주변의 물체 정보 및 전방의 도로 주변 환경 정보에 기반하여 상기 헤드램프의 동작을 제어하는 통합 제어부;를 포함하고, 상기 카메라와 라이다는 서로 다른 화각 범위를 헤드램프 내부에서 전측 방향으로 형성하여 상기 서로 다른 화각 범위 내에서 헤드램프 전측 방향의 물체를 감지하되, 상기 카메라와 라이다는 일부 영역에서 서로 중첩하여 화각 범위를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention is a headlamp control device for a vehicle, a lamp system driver that outputs light having an arbitrary light distribution pattern to the front of the vehicle, information about objects around the vehicle and the front of the vehicle A driving environment sensing unit that detects road surrounding environment information of A camera having an infrared filter for filtering an infrared signal incident from the front side of the vehicle; a headlamp installed inside a lidar that detects an object by receiving the reflected light; and an integrated control unit that controls the operation of the headlamp based on driving information and location information received from the vehicle, object information around the vehicle received from the headlamp, and information about the surrounding road in front of the headlamp. and LiDAR form different angle-of-view ranges in the front direction inside the headlamp to detect objects in the front direction of the headlamp within the different angle-of-view ranges, but the camera and LiDAR overlap each other in some areas to determine the range of view It is characterized in that it is configured to form.

또한, 상기 실시 예에 따른 헤드램프는 라이다의 일측에서 상기 라이다의 제2 조사 영역보다 상대적으로 짧은 거리의 제3 조사 영역으로 근적외선 광을 출력하여 물체에 반사되는 근적외선 반사광을 수신하여 물체를 감지하는 NIR;이 추가 설치되고, 상기 NIR은 카메라와 라이다에 의해 형성되는 화각 범위와 다른 화각 범위를 상기 헤드램프의 내부에서 전측 방향으로 형성하여 상기 서로 다른 화각 범위 내에서 헤드램프 전측 방향의 물체를 감지하되, 상기 NIR은 카메라 및 라이다와 일부 영역에서 서로 중첩하여 화각 범위를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the headlamp according to the embodiment outputs near-infrared light from one side of the lidar to the third irradiation area at a relatively shorter distance than the second irradiation area of the lidar, and receives the reflected near-infrared light reflected by the object to illuminate the object. A sensing NIR; is additionally installed, and the NIR forms an angle-of-view range different from the range of view formed by the camera and lidar in the front direction inside the headlamp, and within the different angle of view range in the front direction of the headlamp. Detects an object, but the NIR is configured to overlap each other with the camera and lidar in some areas to form a range of view angles.

또한, 상기 실시 예에 따른 램프 시스템 구동부는 복수의 LED 또는 복수의 미니 LED가 m×n 매트릭스 형태의 어레이로 배열되어 빛을 직접 조사하는 광원 또는 Lcos(Liquid Crystal on Silicon), LCD, μLED 어레이 중 어느 하나와, DMD(Digital Micro-mirror Device)와 SLM(Special Light Module) 구동부가 설치된 SLM(Special Light Module)을 이용하여 조사하는 광원 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the lamp system driver according to the embodiment is a light source or Lcos (Liquid Crystal on Silicon), LCD, μLED array in which a plurality of LEDs or a plurality of mini LEDs are arranged in an m×n matrix type array to directly irradiate light. It is characterized in that it consists of any one of the light sources irradiated using either one, a Digital Micro-mirror Device (DMD) and a Special Light Module (SLM) in which a Special Light Module (SLM) driver is installed.

또한, 상기 실시 예에 따른 통합 제어부는 차량으로부터 수신된 주행 정보 및 위치 정보와, 헤드램프에서 감지되는 물체 또는 장애물의 인지 정보에 기반하여 빛의 각도, 밝기, 폭 및 길이가 변경된 ADB 배광 패턴 제어 신호와, 차량의 주행 정보, 노면의 상태, 위험 신호, 물체 감지 신호, 방향 제어 신호를 포함한 알람 정보가 상기 헤드램프를 통해 도로 상의 헤드램프 조사영역으로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the integrated control unit according to the embodiment controls the ADB light distribution pattern in which the angle, brightness, width and length of light are changed based on driving information and location information received from the vehicle, and recognition information of an object or obstacle detected by the headlamp. It is characterized in that it controls so that alarm information including signals, vehicle driving information, road surface conditions, danger signals, object detection signals, and direction control signals are output to the headlamp irradiation area on the road through the headlamp.

본 발명은 카메라 모듈과 라이다 모듈이 헤드램프에 일체형으로 구성되어 물체의 인지를 통해 램프가 지능형으로 동작할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage that the camera module and the lidar module are integrally configured with the headlamp, so that the lamp can be operated intelligently through object recognition.

또한, 본 발명은 사각지대의 안정적인 정보 검출을 통해 충분한 자율 주행 정보를 수집함으로써, 야간 자율 주행시 안전도를 더욱 향상 시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of being able to further improve safety during autonomous driving at night by collecting sufficient autonomous driving information through stable information detection of blind spots.

도 1은 종래 기술에 따른 ADB 헤드램프 시스템이 설치된 차량을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치의 램프 시스템 구동부 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치 주행환경 감지부 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치 위치 감지부 구성을 나타낸 블록도.
도 6은 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치의 설치 상태를 나타낸 예시도.
도 7은 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치의 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치 동작을 설명하기 위한 다른 예시도.1 is an exemplary view showing a vehicle in which an ADB headlamp system according to the prior art is installed.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle headlamp control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a lamp system driving unit of the apparatus for controlling a headlamp of a vehicle according to the embodiment of FIG. 2 ;
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a driving environment sensing unit of the vehicle headlamp control device according to the embodiment of FIG. 2 .
5 is a block diagram illustrating a configuration of a position detecting unit for a headlamp control device of a vehicle according to the embodiment of FIG. 2 ;
6 is an exemplary view illustrating an installation state of the device for controlling a headlamp of a vehicle according to the embodiment of FIG. 2 .
7 is an exemplary view for explaining an operation of a vehicle headlamp control apparatus according to the embodiment of FIG. 2 .
FIG. 8 is another exemplary view for explaining an operation of the device for controlling a headlamp of a vehicle according to the embodiment of FIG. 2 .

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention and the accompanying drawings.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다. Prior to describing the specific content for carrying out the present invention, it should be noted that components not directly related to the technical gist of the present invention are omitted within the scope of not disturbing the technical gist of the present invention.

또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the terms or words used in the present specification and claims have meanings and concepts consistent with the technical idea of the invention based on the principle that the inventor can define the concept of an appropriate term to best describe his invention. should be interpreted as

본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In the present specification, the expression that a part "includes" a certain element does not exclude other elements, but means that other elements may be further included.

또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.Also, terms such as “… unit”, “… group”, and “… module” mean a unit that processes at least one function or operation, which may be divided into hardware, software, or a combination of the two.

또한, "적어도 하나의" 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. In addition, the term "at least one" is defined as a term including the singular and the plural, and even if the term at least one does not exist, each element may exist in the singular or plural, and may mean the singular or plural. will be self-evident.

또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시 예에 따라 변경가능하다 할 것이다.In addition, that each component is provided in singular or plural may be changed according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of an apparatus for controlling a headlamp of a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치의 램프 시스템 구동부 구성을 나타낸 블록도이며, 도 4는 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치 주행환경 감지부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치 위치 감지부 구성을 나타낸 블록도이며, 도 6은 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치의 설치 상태를 나타낸 예시도이며, 도 7은 도 2의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a headlamp control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a lamp system driving unit of the headlamp control device for a vehicle according to the embodiment of FIG. 2 . , FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a driving environment sensing unit for a vehicle headlamp control device according to the embodiment of FIG. 2 , and FIG. It is a block diagram, and FIG. 6 is an exemplary view showing an installation state of the device for controlling a headlamp of a vehicle according to the embodiment of FIG. It is an example diagram for

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 헤드램프 제어장치는 헤드램프(100)와, 통합 제어부(200)를 포함하여 구성된다.2 to 7 , an apparatus for controlling a headlamp of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a headlamp 100 and an integrated control unit 200 .

상기 헤드램프(100)는 차량(300)의 전방으로 임의의 배광 패턴을 갖는 빛을 출력하고, 상기 차량(300)의 전방에서 물체를 감지하는 구성으로서, 램프 시스템 구동부(110)와, 주행환경 감지부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.The headlamp 100 outputs light having an arbitrary light distribution pattern to the front of the vehicle 300 and detects an object in the front of the vehicle 300 , and includes a lamp system driver 110 and a driving environment. It may be configured to include the sensing unit 120 .

상기 램프 시스템 구동부(110)는 차량(300)의 전방으로 로우빔(Low beam), 하이빔(High beam) 턴 시그널, 주간 주행등, 빛의 각도, 밝기, 폭 및 길이가 변경된 ADB(Adaptive Driving Beam) 중 적어도 하나를 출력하는 구성으로서, 램프 ECU(111)와, LDM(Led Drive Module, 112)과, LAM(Led Array Moudule, 113)과, 복수의 LED(114)와, DMD/SLM(Digital Micro-mirror Device/Special Light Module) 구동부(115)를 포함하여 구성될 수 있다.The lamp system driving unit 110 is an Adaptive Driving Beam (ADB) in which the angle, brightness, width and length of a low beam, high beam turn signal, daytime running lamp, and light are changed in front of the vehicle 300 . ), a lamp ECU 111, a Led Drive Module (LDM) 112, a LAM (Led Array Module, 113), a plurality of LEDs 114, and a DMD/SLM (Digital It may be configured to include a Micro-mirror Device/Special Light Module) driving unit 115 .

또한, 상기 램프 시스템 구동부(110)는 빛을 직접 조사하는 광원과, 빛을 SLM(Special Light Module)을 이용하여 조사하는 광원 중 어느 하나로 구성될 수 있다.In addition, the lamp system driving unit 110 may be configured with any one of a light source directly irradiating light and a light source irradiating light using a special light module (SLM).

여기서, 상기 SLM을 이용한 광원은 Lcos(Liquid Crystal on Silicon), LCD, μLED 어레이로 구성될 수 있고, ADB 제어를 위해 DMD(Digital Micro-mirror Device) 및 SLM(Special Light Module)을 구비한 DMD/SLM 구동부(115)를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the light source using the SLM may be composed of Lcos (Liquid Crystal on Silicon), LCD, and μLED array, and DMD / equipped with a Digital Micro-mirror Device (DMD) and SLM (Special Light Module) for ADB control It may be configured to include the SLM driver 115 .

또한, 상기 μLED 어레이는 10㎛ ~ 200㎛ 크기의 μLED가 m×n 매트릭스 형태로 배열되어 구성될 수 있고, 상기 μLED는 가로 또는 세로 중 한변의 길이가 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.In addition, the μLED array may be configured in which μLEDs having a size of 10 μm to 200 μm are arranged in an m×n matrix, and the μLED preferably has a length of 100 μm or less either horizontally or vertically.

또한, 상기 직접 조사 방식을 이용한 광원은 복수의 LED 또는 복수의 미니 LED가 m×n 매트릭스 형태의 어레이로 배열되어 구성될 수 있고, 상기 미니 LED는 가로 또는 세로 중 한변의 길이가 0.5㎜ ~ 0.1㎜로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the light source using the direct irradiation method may be configured by arranging a plurality of LEDs or a plurality of mini LEDs in an m×n matrix type array, and the mini LED has a length of 0.5 mm to 0.1 mm on one side of the horizontal or vertical side. It is preferably composed of mm.

상기 램프 ECU(111)는 통합 제어부(200)로부터 전송되는 제어신호를 수신하면, 상기 수신된 제어신호에 기반하여 상기 LDM(112), LAM(113) 및 복수의 LED(114)가 로우빔(Low beam), 하이빔(High beam) 턴 시그널, 주간 주행등이 동작되도록 제어한다.When the lamp ECU 111 receives a control signal transmitted from the integrated control unit 200, the LDM 112, the LAM 113, and the plurality of LEDs 114 turn on the low beam ( Low beam), high beam turn signal, and daytime running lights are controlled to operate.

상기 DMD/SLM 구동부(115)는 통합 제어부(200)로부터 차량(300) 주변에서 물체가 감지되는지 여부에 따라 배광 패턴이 변경될 수 있도록 빛의 각도, 밝기, 폭 및 길이가 변경된 ADB(Adaptive Driving Beam)가 출력되도록 제어신호를 상기 램프 ECU(111)로 출력한다.The DMD/SLM driving unit 115 is an Adaptive Driving (ADB) in which the angle, brightness, width, and length of light are changed so that the light distribution pattern can be changed according to whether an object is detected in the vicinity of the vehicle 300 from the integrated control unit 200 . A control signal is output to the lamp ECU 111 so that the beam) is output.

상기 주행환경 감지부(120)는 차량(300)으로부터 일정 거리 이격된 전방의 제1 조사 영역(400) 예를 들어, 차량(300)으로부터 70m 이상 떨어진 원거리와, 상기 제1 조사 영역(400)보다 상대적으로 짧은 거리의 제2 조사 영역(410), 예를 들어, 차량(300)으로부터 10m ~ 70m 사이의 중거리와, 상기 제2 조사 영역(410)보다 상대적으로 짧은 거리의 제3 조사 영역(420), 예를 들어, 차량(300)으로부터 10m 이하 범위에서 물체를 감지하는 구성으로서, 카메라(121)와, 라이다(122)와, NIR(Near Infrared Ray, 123)을 포함하여 구성된다.The driving environment sensing unit 120 includes a front first irradiation area 400 spaced apart from the vehicle 300 by a certain distance, for example, a long-distance space more than 70 m away from the vehicle 300, and the first irradiation area 400 . The second irradiation area 410 of a shorter distance, for example, a medium distance between 10m and 70m from the vehicle 300, and a third irradiation area at a relatively shorter distance than the second irradiation area 410 ( 420 ), for example, as a configuration for detecting an object in a range of 10 m or less from the vehicle 300 , and includes a camera 121 , a lidar 122 , and a near infrared ray (NIR) 123 .

상기 카메라(121)는 차량(300)의 전방에 대한 영상을 촬영하는 구성으로서, CCD 센서, CMOS 센서, 또는 광학신호를 전기신호로 변환하여 출력하는 광전변환 센서를 포함하여 구성될 수 있다.The camera 121 is a component that takes an image of the front of the vehicle 300, and may include a CCD sensor, a CMOS sensor, or a photoelectric conversion sensor that converts an optical signal into an electrical signal and outputs it.

또한, 상기 카메라(121)는 차량(300)의 전측에서 입사되는 광 신호 중에서 적외선 신호를 필터링할 수 있는 적외선 필터가 구동부(미도시)의 동작을 통해 선택적으로 배치될 수도 있다.In addition, in the camera 121 , an infrared filter capable of filtering an infrared signal among optical signals incident from the front side of the vehicle 300 may be selectively disposed through the operation of a driving unit (not shown).

여기서, 전장는 차량(300)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭은 차량(300)의 너비, 전고는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미하고, 전장 방향(L)은 차량(300)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(300)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(300)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.Here, the overall length means the length from the front part to the rear part of the vehicle 300 , the overall width means the width of the vehicle 300 , and the total height means the length from the lower part of the wheel to the roof, and the overall length direction (L) is the overall length measurement of the vehicle 300 . The reference direction of , the overall width direction W may mean a standard direction for measuring the full width of the vehicle 300 , and the total height direction H may mean a direction serving as a reference for measuring the total height of the vehicle 300 .

또한, 상기 카메라(121)는 차량(300)의 전측에서 일정 화각 범위 내에서 물체를 촬영한 이미지를 출력하고, 차량(300)으로부터 원거리인 제1 조사 영역(400)에서 영상을 촬영한다.In addition, the camera 121 outputs an image obtained by photographing an object within a predetermined angle of view from the front side of the vehicle 300 , and captures an image in the first irradiation area 400 that is far from the vehicle 300 .

상기 라이다(122)는 차량(300)의 전방인 제2 조사 영역(410)으로 송신광을 출력하며, 상기 송신광이 물체에 반사되는 반사광을 수신하여 물체를 감지하는 구성으로서, 광을 매개로, 송신 신호와 수신 신호의 TOF(Time of Flight) 또는 송신 신호와 수신 신호의 위상차(phase difference)를 기초로, 물체를 검출한다.The lidar 122 outputs the transmitted light to the second irradiation area 410 in front of the vehicle 300, and the transmitted light receives the reflected light reflected by the object to detect the object. Thus, an object is detected based on a time of flight (TOF) between a transmission signal and a reception signal or a phase difference between a transmission signal and a reception signal.

또한, 상기 라이다(122)는 물체와의 거리, 물체와의 상대 속도, 물체의 위치 등을 검출할 수 있다.In addition, the lidar 122 may detect the distance to the object, the relative speed to the object, the position of the object, and the like.

또한, 상기 라이다(122)는 일정 화각 범위 내에서 물체를 감지할 수 있고, 상기 라이다(122)의 화각 범위는 카메라(121)의 화각 범위와 일부 영역에서 중첩될 수 있도 있다.Also, the lidar 122 may detect an object within a certain angle of view range, and the range of the angle of view of the lidar 122 may overlap the angle of view range of the camera 121 in some areas.

상기 NIR(123)은 차량(300)의 전방인 제3 조사 영역(420)으로 근적외선 광을 출력하며, 상기 근적외선 광이 물체에 반사되는 반사광을 수신하여 물체를 감지한다.The NIR 123 outputs near-infrared light to the third irradiation area 420 in front of the vehicle 300 , and receives the reflected light from which the near-infrared light is reflected from the object to detect the object.

또한, 상기 NIR(123)은 야간에 카메라(120)를 이용한 물체의 인식이 어려운 경우, 적외선을 매개로 물체를 검출할 수 있다.Also, when it is difficult to recognize an object using the camera 120 at night, the NIR 123 may detect the object through infrared rays.

또한, 상기 NIR(123)은 일정 화각 범위 내에서 물체를 감지할 수 있고, 상기 NIR(123)의 화각 범위는 상기 카메라(121)의 화각 범위, 라이다(122)의 화각 범위와 일부 영역에서 중첩될 수 있도 있다.In addition, the NIR 123 may detect an object within a certain range of angle of view, and the range of the angle of view of the NIR 123 is in the range of the angle of view of the camera 121 and the range of the angle of view of the lidar 122 and some areas. They may overlap.

또한, 상기 NIR(123)은 라이다(122)의 화각 범위가 아닌 차량(300)의 근거리 사각 지대에서 물체를 감지한다.In addition, the NIR 123 detects an object in the near blind spot of the vehicle 300 rather than the range of the angle of view of the lidar 122 .

상기 통합 제어부(200)는 헤드램프(100)와 분리되어 구성된다.The integrated control unit 200 is configured separately from the headlamp 100 .

또한, 상기 통합 제어부(200)는 헤드램프(100)의 주행환경 감지부(120)에서 감지되는 물체 정보를 분석하고, 상기 분석된 물체 정보에 기반하여 상기 헤드램프(100)로 배광 패턴의 제어 신호를 출력한다.In addition, the integrated control unit 200 analyzes the object information sensed by the driving environment sensing unit 120 of the headlamp 100, and controls the light distribution pattern with the headlamp 100 based on the analyzed object information. output a signal.

또한, 상기 통합 제어부(200)는 차량(300)에 설치된 위치 감지부(210)로부터 출력되는 차량(300)의 위치 정보에 기반하여 헤드램프(100)로 배광 패턴의 제어 신호를 출력할 수 있다.In addition, the integrated control unit 200 may output a control signal of a light distribution pattern to the headlamp 100 based on the position information of the vehicle 300 output from the position detection unit 210 installed in the vehicle 300 . .

상기 위치 감지부(210)는 차량(300)에 설치되고, 상기 차량(300)의 이동에 따른 위치 정보를 감지하여 통합 제어모듈(200)로 출력하는 구성으로서, RTK GPS(Real Time Kinematic Global Positioning System, 211)와, IMU(Inertial Measurement Unit, 212)와, 디지털 맵(213)을 포함하여 구성될 수 있다.The location detecting unit 210 is installed in the vehicle 300, and detects location information according to the movement of the vehicle 300 and outputs it to the integrated control module 200. Real Time Kinematic Global Positioning (RTK) GPS System 211 , an Inertial Measurement Unit (IMU) 212 , and a digital map 213 may be included.

여기서, 상기 위치 정보는 GPS(Global Positioning System) 신호에 기반한 위치 정보, IMU 신호에 기반한 위치 정보, 디지털 맵에 기반한 위치 정보를 포함할 수 있다.Here, the location information may include location information based on a Global Positioning System (GPS) signal, location information based on an IMU signal, and location information based on a digital map.

상기 RTK GPS(211)는 차량(300)에 설치되어 차량(300)의 이동에 따른 실시간 위치 정보를 감지하여 출력한다.The RTK GPS 211 is installed in the vehicle 300 to detect and output real-time location information according to the movement of the vehicle 300 .

상기 IMU(212)는 차량(300)의 속도와 방향, 가속도를 측정하여 제공하는 센서기반의 위치 측정 장치이다.The IMU 212 is a sensor-based position measuring device that measures and provides the speed, direction, and acceleration of the vehicle 300 .

즉, 상기 IMU(212)는 방향 및 가속도를 기반으로 차량(300)의 속도와 위치 정보를 산출하여 출력한다.That is, the IMU 212 calculates and outputs the speed and location information of the vehicle 300 based on the direction and acceleration.

상기 디지털 맵(213)은 지리정보 시스템(GIS)과 전자지도에 기반한 차량(300)의 위치 정보를 출력하는 구성으로서, 상기 RTK GPS(211)로부터 수신된 위도, 경도 정보에 기반하여 차량(300)의 위치 정보를 지도 정보와 함께 출력할 수도 있다.The digital map 213 is a configuration for outputting location information of the vehicle 300 based on a geographic information system (GIS) and an electronic map, and the vehicle 300 based on latitude and longitude information received from the RTK GPS 211 . ) may be output together with map information.

상기 통합 제어부(200)는 차량(300)으로부터 수신된 주행 정보, 헤드램프(100)로부터 수신된 차량(300) 전방의 도로 주변 환경 정보, 위치 감지부(210)로부터 수신된 위치 정보에 기반하여 차량의 주행 정보, 노면의 상태, 위험 신호, 물체 감지 신호, 방향 제어 신호를 포함한 알람 정보(510, 510a)가 상기 헤드램프(100)를 통해 도로 상의 헤드램프 조사영역(500)으로 출력되도록 제어할 수 있다.The integrated control unit 200 is based on the driving information received from the vehicle 300 , the road surrounding environment information in front of the vehicle 300 received from the headlamp 100 , and the location information received from the position detection unit 210 . Control so that alarm information 510 and 510a including vehicle driving information, road surface condition, danger signal, object detection signal, and direction control signal are output to the headlamp irradiation area 500 on the road through the headlamp 100 can do.

즉, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 통합 제어부(200)는 상기 차량(300)으로부터 차량(300)의 이동 또는 주행중에 발생되는 속도 등의 주행 정보를 수신하고, 운전자가 알 수 있도록 상기 수신된 주행 정보를 도로 상의 헤드램프 조사영역(500)에 알람 정보(510)로 표시되도록 한다.That is, as shown in FIG. 8 , the integrated control unit 200 receives driving information such as speed generated during movement or driving of the vehicle 300 from the vehicle 300 and receives the received driving information so that the driver can know. The driving information is displayed as alarm information 510 in the headlamp irradiation area 500 on the road.

또한, 상기 통합 제어부(200)는 위치 감지부(210)로부터 수신된 위치 정보에 기반하여 길 안내 정보, 예를 들면 화살표 등을 도로 상의 헤드램프 조사영역(500)에 알람 정보 1(510a)로 표시되도록 한다.In addition, the integrated control unit 200 transmits road guidance information, for example, an arrow, to the headlamp irradiation area 500 on the road based on the location information received from the location detection unit 210 as alarm information 1 (510a). make it displayed

또한, 상기 통합 제어부(200)는 헤드램프(100)로부터 수신된 차량(300) 전방의 도로 주변 환경 정보에 기반하여 도로의 요철을 포함한 노면 상태, 장애물 등으로 인한 위험 신호, 보행자 감지로 인한 보행자 출현 신호 등의 다양한 알람 신호가 도로 상의 노면에 표시되도록 할 수 있다.In addition, the integrated control unit 200 is based on the road surrounding environment information in front of the vehicle 300 received from the headlamp 100, the road surface condition including irregularities of the road, a danger signal due to obstacles, etc., pedestrians due to pedestrian detection Various alarm signals such as an appearance signal may be displayed on a road surface on the road.

따라서, 상기 통합 제어부(200)는 헤드램프(100)에서 감지된 물체 또는 장애물의 인지 정보에 기반하여 차량의 전방과, 차량 주변의 사각지대에서 안정적인 물체 또는 장애물 정보의 검출이 가능하게 된다.Accordingly, the integrated control unit 200 enables the detection of stable object or obstacle information in the blind spot in front of the vehicle and around the vehicle based on the recognition information of the object or obstacle detected by the headlamp 100 .

또한, 사각지대의 안정적인 정보 감지를 통해 통합 제어부(200)가 충분한 자율 주행 정보를 수집함으로써, 주간 자율 주행뿐만 아니라, 야간 자율 주행시에도 헤드램프의 배광 패턴 제어를 통한 차량의 안전이 더욱 향상될 수 있도록 한다.In addition, since the integrated control unit 200 collects sufficient autonomous driving information through stable information detection of blind spots, vehicle safety can be further improved by controlling the light distribution pattern of the headlamps not only during daytime autonomous driving but also during nighttime autonomous driving. let it be

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.

또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In addition, the reference numbers described in the claims of the present invention are provided only for clarity and convenience of explanation, and are not limited thereto, and in the process of describing the embodiment, the thickness of the lines shown in the drawings or the size of components, etc. may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the above-mentioned terms are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the interpretation of these terms should be made based on the content throughout this specification. .

또한, 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. In addition, even if it is not explicitly shown or described, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various types of modifications including the technical idea according to the present invention from the description of the present invention. Obviously, this still falls within the scope of the present invention.

또한, 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.In addition, the above embodiments described with reference to the accompanying drawings have been described for the purpose of explaining the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

100 : 헤드램프 110 : 램프 시스템 구동부
111 : 램프 ECU 112 : LDM
113 : LAM 114 : LED
115 : DMD SLM 구동부 120 : 주행환경 감지부
121 : 카메라 122 : 라이다
123 : NIR 200 : 통합 제어부
210 : 위치 감지부 211 : RTK GPS
212 : IMU 213 : 디지털 맵
300 : 차량 400 : 제1 조사영역
410 : 제2 조사영역 420 : 제3 조사영역
500 : 헤드램프 조사영역 510 : 알람 정보
510a : 알람 정보 1100: head lamp 110: lamp system driving unit
111: lamp ECU 112: LDM
113: LAM 114: LED
115: DMD SLM driving unit 120: driving environment sensing unit
121: camera 122: lidar
123: NIR 200: integrated control unit
210: position detection unit 211: RTK GPS
212: IMU 213: digital map
300: vehicle 400: first irradiation area
410: second irradiation area 420: third irradiation area
500: head lamp irradiation area 510: alarm information
510a: alarm information 1

Claims (4)

차량(300)의 전방으로 임의의 배광 패턴을 갖는 빛을 출력하는 램프 시스템 구동부(110)와, 상기 차랑(300) 주변의 물체 정보와 차량(300) 전방의 도로 주변 환경 정보를 감지하는 주행환경 감지부(120)가 내부에 설치되되,
상기 주행환경 감지부(120)는 헤드램프(100)에 일체형으로 구성되어 차량(300) 전방의 제1 조사 영역(400)에 일정 화각 범위 내의 물체를 촬영한 이미지를 출력하며, 차량(300)의 전측에서 입사되는 적외선 신호를 필터링하는 적외선 필터를 구비한 카메라(121)와, 상기 카메라(121)의 일측에 설치되어 상기 제1 조사 영역(400)보다 상대적으로 짧은 거리의 제2 조사 영역(410)으로 송신광을 출력하여 물체에 반사되는 반사광을 수신하여 물체를 감지하는 라이다(122)가 내부에 설치된 헤드램프(100); 및
차량(300)으로부터 수신된 주행 정보 및 위치 정보와, 상기 헤드램프(100)로부터 수신되는 차량(300) 주변의 물체 정보 및 전방의 도로 주변 환경 정보에 기반하여 상기 헤드램프(100)의 동작을 제어하는 통합 제어부(200);를 포함하고,
상기 카메라(121)와, 라이다(122)는 서로 다른 화각 범위를 헤드램프(100)의 내부에서 전측 방향으로 형성하여 상기 서로 다른 화각 범위 내에서 헤드램프(100) 전측 방향의 물체를 감지하되, 상기 카메라(121)와 라이다(122)는 일부 영역에서 서로 중첩하여 화각 범위를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 제어장치.A lamp system driving unit 110 that outputs light having an arbitrary light distribution pattern to the front of the vehicle 300, and a driving environment that detects object information around the vehicle 300 and road surrounding environment information in front of the vehicle 300 The sensing unit 120 is installed inside,
The driving environment sensing unit 120 is integrally formed with the headlamp 100 and outputs an image of an object within a predetermined angle of view to the first irradiation area 400 in front of the vehicle 300, and the vehicle 300 A camera 121 having an infrared filter for filtering an infrared signal incident from the front side of the camera 121, and a second irradiation area ( a headlamp 100 having a lidar 122 installed therein for detecting an object by outputting the transmitted light to 410 and receiving the reflected light reflected by the object; and
The operation of the headlamp 100 is performed based on driving information and location information received from the vehicle 300 , object information around the vehicle 300 received from the headlamp 100 , and environmental information about the road ahead. Including; integrated control unit 200 to control
The camera 121 and the lidar 122 form different angle-of-view ranges in the front direction inside the headlamp 100 to detect an object in the front direction of the headlamp 100 within the different angle-of-view ranges. , wherein the camera 121 and the lidar 122 overlap each other in some areas to form an angle of view range. 제 1 항에 있어서,
상기 헤드램프(100)는 라이다(121)의 일측에서 상기 라이다(121)의 제2 조사 영역(410)보다 상대적으로 짧은 거리의 제3 조사 영역(420)으로 근적외선 광을 출력하여 물체에 반사되는 근적외선 반사광을 수신하여 물체를 감지하는 NIR(123);이 추가 설치되고,
상기 NIR(123)은 카메라(121)와 라이다(122)에 의해 형성되는 화각 범위와 다른 화각 범위를 상기 헤드램프(100)의 내부에서 전측 방향으로 형성하여 상기 서로 다른 화각 범위 내에서 헤드램프(100) 전측 방향의 물체를 감지하되,
상기 NIR(123)은 카메라(121) 및 라이다(122)와 일부 영역에서 서로 중첩하여 화각 범위를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 제어장치.The method of claim 1,
The headlamp 100 emits near-infrared light from one side of the lidar 121 to the third irradiation area 420 at a relatively shorter distance than the second irradiation area 410 of the lidar 121 to strike the object. NIR (123) for detecting an object by receiving the reflected near-infrared reflected light; is additionally installed,
The NIR 123 forms an angle of view range different from the range of view formed by the camera 121 and the lidar 122 in the front direction inside the headlamp 100, and within the range of the different angle of view, the headlamp (100) Detect an object in the forward direction,
The NIR (123) is configured to overlap the camera (121) and the lidar (122) and each other in some areas to form a range of view. 제 2 항에 있어서,
상기 램프 시스템 구동부(110)는 복수의 LED 또는 복수의 미니 LED가 m×n 매트릭스 형태의 어레이로 배열되어 빛을 직접 조사하는 광원 또는 Lcos(Liquid Crystal on Silicon), LCD, μLED 어레이 중 어느 하나와, DMD(Digital Micro-mirror Device)와 SLM(Special Light Module) 구동부가 설치된 SLM(Special Light Module)을 이용하여 조사하는 광원 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 제어장치.3. The method of claim 2,
The lamp system driver 110 is a light source or Lcos (Liquid Crystal on Silicon), LCD, μLED array in which a plurality of LEDs or a plurality of mini LEDs are arranged in an m×n matrix type array to directly irradiate light and , A headlamp control device for a vehicle, characterized in that it consists of any one of a light source irradiated using a Digital Micro-mirror Device (DMD) and a Special Light Module (SLM) in which a Special Light Module (SLM) driving unit is installed. 제 1 항에 있어서,
상기 통합 제어부(200)는 차량(300)으로부터 수신된 주행 정보 및 위치 정보와, 헤드램프(100)에서 감지되는 물체 또는 장애물의 인지 정보에 기반하여 빛의 각도, 밝기, 폭 및 길이가 변경된 ADB 배광 패턴 제어 신호와, 차량의 주행 정보, 노면의 상태, 위험 신호, 물체 감지 신호, 방향 제어 신호를 포함한 알람 정보(510, 510a)가 상기 헤드램프(100)를 통해 도로 상의 헤드램프 조사영역(500)으로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 제어장치.The method of claim 1,
The integrated control unit 200 is an ADB in which the angle, brightness, width and length of light are changed based on driving information and location information received from the vehicle 300 and recognition information of an object or obstacle detected by the headlamp 100 . Alarm information 510 and 510a including a light distribution pattern control signal, vehicle driving information, road surface condition, danger signal, object detection signal, and direction control signal are transmitted through the headlamp 100 to the headlamp irradiation area on the road ( 500), a vehicle headlamp control device, characterized in that the control is output.
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