KR20220153803A - 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프 - Google Patents

차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 헤드램프 모듈에 관한 것으로, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈은 기판, 상기 기판 상에 형성된 제1발광부 및 상기 기판 상에 형성된 제2발광부를 포함하며, 상기 제1발광부는 복수의 제1발광소자를 포함하고, 상기 제2발광부는 복수의 제2발광소자를 포함하며, 상기 복수의 제1발광소자 중 적어도 하나가 상기 복수의 제2발광소자 중 적어도 하나와 조광 영역이 부분적으로 중첩될 수 있다.

Description

차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프 {A headlamp module for a vehicle and an intelligent Headlamp by using this}
본 발명은 차량용 헤드램프 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로 상황에 따라 배광 패턴을 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 도로에 필요한 정보를 표시할 수 있는 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프에 관한 것이다.
최근 차량에 적용되는 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)의 용도가 기존의 내부 조명, 인스트루먼트 패널의 백라이트 등에서 차량의 후미등, 방향지시등, 주간주행등(DRL, Daytime Running Lamp) 및 전조등으로 점차 넓어지고 있는 추세이다. 아울러 기존 고가의 자동차에 한정되어 적용되던 LED가 최근에는 모든 차량에 그 적용이 확대되고 있다.
특히 전조등의 경우, 기존에 단순히 광원으로 LED를 이용하는 수준을 넘어 다양한 기능을 구현하고자 다양한 연구가 수행되고 있다. 예를 들면, 지능형 헤드램프는 ADB(Adaptive Driving Beam)와 같이 대향하는 차량에 눈부심을 최소화하면서 운전자의 시인성을 최대화할 수 있도록 하기 위한 것이나, 아직까지 시인성의 확보 등이 충분한 것으로 보여지지 않는 바 이에 이러한 지능형 헤드램프가 보다 정밀하게 제어될 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.
또한, 차량 주변의 대향하는 차량 및 보행자 등을 위해 차량의 이동방향, 속도 또는 위험여부를 도로에 표시할 수 있다면 차량 대 차량, 차량 대 사람간 사고의 발생을 억제할 수 있는 바 이에 대한 기술의 개발도 필요한 실정이다.
도 1은 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 교차로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 교차로에 진입하려고 하는 내 차량(10)의 주변에는 내 차량과 반대방향에서 다가오는 대향 차량(20), 내 차량의 앞에서 전방으로 진행하는 선행 차량(30) 및 교차하는 도로에 위치한 교차 차량(40)이 예시되어 있다. 통상의 헤드램프의 경우, 대향 차량(20), 선행 차량(30) 및 교차 차량(40)의 운전자에게 눈부심을 유발하는 바 차량 대 차량, 차량 대 사람간 사고 가능성이 상존한다.
또한, 도2는 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 직선도로를 주행하는 내 차량(10)의 주변에는 내 차량과 반대방향에서 다가오는 대향 차량(20) 및 도로 주변의 보행자(50)가 예시되어 있다. 통상의 헤드램프의 경우, 대향 차량(20)의 운전자에게 눈부심을 유발하고, 보행자(50)의 인식이 불완전하여 차량 대 차량, 차량 대 사람간 사고 가능성이 상존한다.
도 3은 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 분기도로로 진입하려고 하는 내 차량(10)의 주변에는 내 차량과 반대방향에서 다가오는 대향 차량(20) 및 분기 도로 주변의 보행자(50)가 예시되어 있다. 통상의 헤드램프의 경우, 대향 차량(20)의 운전자 및 보행자(50)에게 눈부심을 유발하고, 아울러 보행자(50)에게 차량의 이동 방향을 명확하게 인식시키지 못해 차량 대 차량, 차량 대 사람간 사고 가능성이 상존한다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대향하는 차량, 선행하는 차량 및 교차하는 차량에 눈부심을 최소화하면서 운전자의 시인성을 최대화할 수 있고, 아울러 대향 차량 및 보행자에게 차량의 이동 방향을 명확하게 인식시킬 수 있는 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프를 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 헤드램프에 하향등 및 상향등 이외에 추가적인 기능을 탑재할 수 있는 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프를 제공하는데, 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈은 기판, 상기 기판 상에 형성된 제1발광부 및 상기 기판 상에 형성된 제2발광부를 포함하며, 상기 제1발광부는 복수의 제1발광소자를 포함하고, 상기 제2발광부는 복수의 제2발광소자를 포함하며, 상기 복수의 제1발광소자 중 적어도 하나가 상기 복수의 제2발광소자 중 적어도 하나와 조광 영역이 부분적으로 중첩될 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈은 상기 복수의 제1발광소자의 개수가 상기 복수의 제2발광소자의 개수 보다 적을 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈의 상기 제2발광소자는 상기 제1발광소자에 비해 크기가 작은 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈의 상기 제2발광소자는 복수의 반도체 소자가 하나의 서브기판에 형성된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈은 상기 복수의 제1발광소자가 비추는 제1영역과 상기 복수의 제2발광소자가 제2영역을 포함하며, 상기 제1영역은 복수의 제2영역이 합쳐진 영역과 같을 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈의 상기 복수의 제2발광소자는 복수의 기능을 위한 것일 수 있으며, 예를 들면 상기 복수의 기능은 하향등, 상향등, 방향지시등, 안개등 및 도로표시등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 2개의 기능일 수 있다.
본 발명의 지능형 헤드램프는 제1발광부 및 제2발광부를 포함하는 모듈, 분석 시스템 및 상기 분석 시스템으로부터의 데이터에 따라 상기 제1발광부 및 제2발광부를 구동하기 위한 컨트롤러를 포함하며, 제1발광부는 복수의 제1발광소자를 포함하고, 제2발광부는 복수의 제2발광소자를 포함하며, 상기 복수의 제1발광소자의 적어도 하나가 상기 복수의 제2발광소자의 적어도 하나와 조광 영역이 부분적으로 중첩될 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 분석시스템은 외부의 교통상황을 인식하기 위한 카메라로부터의 데이터, 외부의 교통상황을 인식하기 위한 센서로부터의 데이터 및 차량 자체의 데이터로 이루어진 데이터 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 데이터를 이용해 조광 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프는 상기 카메라가 차량 전방의 교통 상황을 2차원 이미지로 형상화하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 분석 시스템은 상기 2차원 이미지를 복수의 영역으로 구분하되, 상기 복수의 영역은 제1발광소자에 대응되는 제1영역과 제2발광소자에 대응되는 제2영역으로 구분되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 제1영역은 적어도 2개 이상의 제2영역이 합쳐진 것과 동일한 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프는 상기 제1영역과 제2영역의 온/오프를 통하여 도로에 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 정보는 차량의 이동방향, 속도 또는 위험 여부를 도로에 표시하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 센서는 차량 주변의 다른 물체의 거리를 인식하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 분석 시스템은 상기 센서로부터의 연속적인 데이터를 이용해 차량 주변의 물체의 이동방향 및 이동속도를 계산할 수 있다.
상기 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면, 대향하는 차량, 선행하는 차량 및 교차하는 차량내 운전자의 눈부심을 최소화하면서 운전자의 시인성을 최대화할 수 있고, 아울러 대향 차량 및 보행자에게 차량의 이동 방향을 명확하게 인식시킬 수 있는 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면 차량용 헤드램프 모듈 및 지능형 헤드램프에 하향등 및 상향등 이외에 추가적인 기능을 탑재할 수 있다.
도 1은 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 교차로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 3은 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이다.
도 5는 도 4의 A-A'를 따라 절취한 차량용 헤드램프 모듈의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이다.
도 7은 본 발명에 적용될 수 있는 발광소자의 예시를 보여주는 측면도이다.
도 8은 본 발명에 적용될 수 있는 발광소자의 또 다른 예시를 보여주는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 교차로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 지능형 헤드램프가 도로에 정보를 표시하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 대해서 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이며, 도 5는 도 4의 A-A'를 따라 절취한 차량용 헤드램프 모듈의 측단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈은 기판(100) 상에 형성된 제1발광부(110) 및 제2발광부(120)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1발광부(110)는 복수의 제1발광소자(130)를 포함할 수 있으며, 상기 제2발광부(120)는 복수의 제2발광소자(140)를 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 특별하게 제한되는 것은 아니나, PCB, 금속 PCB 또는 유리기판일 수 있으며 표면에 복수의 제1발광소자 및 제2발광소자를 전기적으로 연결하기 위한 도전 패턴(미도시)을 구비할 수 있다.
상기 복수의 제1발광소자 및 제2발광소자는 반도체 발광소자(131, 141)일 수 있으며, 예를 들면 AlGaInN계 반도체 발광소자일 수 있다. 또한, 상기 반도체 발광소자는 성장기판, 상기 성장기판 상에 형성된 제1반도체층, 제2반도체층 및 그 사이게 개재된 활성층을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 제1반도체층에 전기적으로 연결된 제1전극 및 상기 제2반도체층에 전기적으로 연결된 제2전극을 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 반도체 발광소자의 제1전극 및 제2전극이 하부로 향하고, 상기 성장기판이 광추출면으로 작용할 수 있도록 상부를 향하는 플립칩 형태의 반도체 발광소자를 이용하는 것이다.
상기 복수의 제1발광소자(130) 및 제2발광소자(140)는 반도체 발광소자(131, 141) 상부에 형성된 파장변환부재(132, 142)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 파장변환부재(132, 142)는 단파장의 광을 장파장의 광으로 변환시킬 수 있는 형광체 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 상기 파장변환부재가 형광체 시트일 수 있으며, 이때 형광체 시트는 수지 또는 글래스에 형광체를 혼합하여 시트 형태로 만든 것을 의미한다.
상기 형광체의 종류는 특별하게 한정되는 것은 아니나, 발광소자의 발광 파장이 청색인 경우 황색 형광체 또는 적색과 녹색 형광체의 조합이 이용될 수 있으며, 발광소자의 발광 파장이 UV인 경우 황색과 청색의 조합 또는 적색, 녹색 및 청색 형광체의 조합이 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈내 상기 복수의 제1발광소자와 제2발광소자는 그 크기가 서로 상이할 수 있으며, 이는 상기 제1발광소자와 제2발광소자의 발광패턴을 보다 정밀하게 제어하기 위한 것이다. 바람직하게는 상기 제2발광소자가 상기 제1발광소자에 비해 크기가 작을 수 있으며, 이를 통해 상기 제1발광소자는 상기 제2발광소자에 비해 상대적으로 넓은 영역에 발광 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈내 상기 복수의 제1발광소자와 제2발광소자는 그 개수가 서로 상이할 수 있으며, 이는 상기 제1발광소자와 제2발광소자의 발광패턴을 보다 정밀하게 제어하기 위한 것이다. 바람직하게는 상기 제2발광소자의 개수가 상기 제1발광소자의 개수에 비해 많을 수 있으며, 이를 통해 상기 제1발광소자는 보다 넓은 영역에, 그리고 상기 제2발광소자는 보다 좁은 영역에 발광 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 차량용 헤드램프 모듈내 상기 복수의 제1발광소자 중 적어도 하나는 상기 복수의 제2발광소자 중 적어도 하나와 조광 영역이 부분적으로 중첩될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1발광소자가 상대적으로 넓은 영역을 조광하고, 상기 제2발광소자가 상기 제1발광소자의 조광 영역 중 일부를 조광할 수 있다. 바람직하게는, 상기 복수의 제1발광소자가 조광하는 영역인 제1영역과 상기 복수의 제2발광소자가 조광하는 영역인 제2영역을 구분하고, 상기 제1영역과 제2영역을 독립적으로 조광 제어함으로써 해당 영역에 정보를 표시할 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 보다 자세하게 설명한다.
본 실시예에서 복수의 제1발광소자가 일렬로 배열된 하나의 그룹으로 묘사되었으나, 이는 예시적인 것이며 필요에 따라 일렬로 배열된 복수의 그룹을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 제2발광소자가 일렬로 배열된 2개의 그룹으로 묘사되었으나, 이 또한 예시적인 것이며 필요에 따라 일렬로 배열된 3개 이상의 그룹을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1발광소자 및 제2발광소자는 모두 LED일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 제1발광소자가 LED일 때 상기 제2발광소자는 레이저 다이오드일 수 있으며, 또한 상기 제1발광소자가 LED일 때 상기 제2발광소자는 LED와 레이저 다이오드가 혼합된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈은 상기 기판(100)의 상면 및 상기 제1발광소자(130)와 제2발광소자(140)의 적어도 측부를 덮는 반사부재(150)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 반사부재(150)는 반사 특성을 갖는 재료는 무엇이든지 사용할 수 있으나, 바람직하게는 반사성 수지를 사용할 수 있다.
본 실시예에서 상기 반사부재(150)는 상기 제1발광소자 및 제2발광소자의 측부만을 덮는 것으로 표시되었으나, 상기 제1발광소자 및 제2발광소자의 상부의 적어도 일부까지 덮어 광추출면을 감소시키는 형상으로 이용될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이며, 도 7은 본 발명에 적용될 수 있는 발광소자의 예시를 보여주는 측면도이고, 도 8은 본 발명에 적용될 수 있는 발광소자의 또 다른 예시를 보여주는 측면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈은 제2발광소자(240)를 제외하고는 상기 도 4의 실시예와 동일하며, 이에 제2발광소자(240)를 제외하고는 그 설명을 생략한다.
도 7을 참조하면, 상기 제2발광소자(240)는 복수의 반도체 발광소자(242)가 하나의 서브기판(241)에 형성될 수 있다. 상기 서브기판(241)은 반도체 발광소자를 성장시키기 위한 성장기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 서브기판의 하면, 반도체 발광소자의 적어도 측면을 덮는 측벽부(246)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 측벽부(246)는 반사성 재질로 형성할 수 있으며, 바람직하게는 반사성 수지를 이용할 수 있다. 본 실시예에서 상기 측벽부(246)는 상기 반도체 발광소자의 측부만을 덮는 것으로 표시되었으나, 상기 반도체 발광소자의 하부에 노출된 전극을 제외한 하부를 덮는 것 또한 가능하다.
또한 도 7을 다시 참조하면, 상기 제2발광소자(240)는 상기 서브기판(241) 상에 형성된 파장변환부재(245)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 파장변환부재(245)는 단파장의 광을 장파장의 광으로 변환시킬 수 있는 형광체 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 상기 파장변환부재가 형광체 시트일 수 있다.
상기 형광체의 종류는 특별하게 한정되는 것은 아니나, 발광소자의 발광 파장이 청색인 경우 황색 형광체 또는 적색과 녹색 형광체의 조합이 이용될 수 있으며, 발광소자의 발광 파장이 UV인 경우 황색과 청색의 조합 또는 적색, 녹색 및 청색 형광체의 조합이 이용될 수 있다.
아울러 본 실시예에서는 상기 제2발광소자(240)가 상기 제1발광소자(230) 보다 큰 것으로 이해될 수 있으나, 상기 제2발광소자를 구성하는 각각의 반도체 발광소자(242)는 상기 제1발광소자 보다 작을 수 있다.
본 실시예에서 상기 제2발광소자(240)에 대해서 설명하였으나, 이러한 구조는 상기 제1발광소자(230)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 제2발광소자(240)는 서브마운트 기판(341) 상에 형성된 복수의 반도체 발광소자(342)를 포함할 수 있다. 상기 서브마운트 기판(341)은 특별하게 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 실리콘 기판 등이 이용될 수 있다. 또한, 상기 제2발광소자(240)는 상기 서브마운트 기판(341)의 상면 및 복수의 반도체 발광소자의 적어도 측부를 덮는 측벽부(346)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 측벽부(346)는 반사성 재질로 형성할 수 있으며, 바람직하게는 반사성 수지를 이용할 수 있다. 본 실시예에서 상기 측벽부(346)는 상기 반도체 발광소자의 측부만을 덮는 것으로 표시되었으나, 상기 반도체 발광소자 상부의 적어도 일부를 덮어 광 추출면의 면적을 축소시키는 것도 가능하다.
또한 도 8을 다시 참조하면, 상기 제2발광소자(240)는 상기 반도체 발광소자(342) 상에 형성된 파장변환부재(345)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 파장변환부재(245)는 단파장의 광을 장파장의 광으로 변환시킬 수 있는 형광체 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 상기 파장변환부재가 형광체 시트일 수 있다.
또한, 파장변환부재가 사용된 경우, 상기 측벽부(346)은 상기 파장변환부재의 적어도 측부를 덮을 수 있으며, 필요에 따라서는 상기 파장변환부재 상부의 적어도 일부를 덮어 광 추출면의 면적을 축소시킬 수도 있다.
본 실시예에서 상기 제2발광소자(240)에 대해서 설명하였으나, 이러한 구조는 상기 제1발광소자(230)에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 제2발광소자(140, 240)는 하향등 또는 상향등으로 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 방향지시등, 안개등 및 도로표시등으로도 이용될 수 있다. 바람직하게는 상기 제2발광소자는 하향등, 상향등, 방향지시등, 안개등 및 도로표시등중 적어도 2개의 복합적인 기능을 하는 것이다. 예를 들면, 본 발명의 상기 제1발광소자가 하향등의 역할을 하는 경우, 상기 제2발광소자가 상향등 및 도로표시등으로 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 제1발광소자가 하향등 및 상향등의 역할을 하는 경우, 상기 제2발광소자가 상향등 및 도로표시등으로 이용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 모듈을 포함하며, 상기 모듈은 제1모듈 및 제2모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1모듈 및 제2모듈은 각각 제1발광부 및 제2발광부를 포함할 수 있다. 상기 제1모듈 및 제2모듈은 앞에서 설명한 차량용 헤드램프 모듈일 수 있으며, 예를 들면 상기 제1모듈은 챠량의 좌측 헤드램프에, 그리고 제2모듈은 차량의 우측 헤드램프에 각각 적용될 수 있다. 상기 제1발광부는 제1발광소자를 포함할 수 있으며, 상기 제2발광부는 제2발광소자를 포함할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 제1발광소자와 제2발광소자는 크기가 서로 다를 수 있으며, 바람직하게는 제2발광소자가 제1발광소자 보다 작을 수 있다.
도 9를 다시 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 분석 시스템을 구비할 수 있으며, 상기 분석 시스템은 외부의 교통상황을 인식하기 위한 카메라로부터의 데이터, 외부의 교통상황을 인식하기 위한 센서로부터의 데이터, 그리고 차량 자체의 데이터를 이용하여 각각의 시간에서 어떠한 조광 패턴이 최적인지를 결정할 수 있다. 이때 상기 카메라는 차량 전방의 교통 상황을 2차원 이미지로 형상화할 수 있으며, 상기 분석 시스템은 이러한 2차원 이미지를 복수의 영역으로 구분하고 최적화된 조광 영역을 배분할 수 있다. 바람직하게는 상기 복수의 제1발광소자에 대응되는 복수의 제1영역과 상기 복수의 제2발광소자에 대응되는 복수의 제2영역으로 구분될 수 있다. 상기 복수의 제1영역 중 어느 하나는 상기 복수의 제2영역의 어느 하나와 부분적으로 중첩될 수 있으며, 예를 들면 하나의 제1영역은 2개 이상의 제2영역과 영역이 중첩될 수 있다. 이를 통해 후술하는 바와 같이, 주변 도로에 차량의 이동방향, 이동속도, 위험 여부 등 필요한 정보를 투사할 수 있다.
상기 센서는 차량과 차량 주변의 다른 물체와의 거리를 인식할 수 있는 것으로, 예를 들면 라이다(LiDAR, Light Detection and Ranging)가 이용될 수 있다. 상기 라이다는 레이저 펄스를 방출하고 그 빛이 주변의 대상 물체로부터 반사되어 돌아오는 것을 받아 해당 물체까지의 거리 등을 측정할 수 있는 장치를 의미한다. 본 발명의 상기 분석 시스템은 상기 센서로부터의 시간에 따른 연속적인 데이터를 이용해 차량 주변 물체의 이동방향 및 이동속도를 계산할 수 있다. 또한, 본 발명의 지능형 헤드램프는 이를 이용하여 대향 차량, 선행 차량, 교차 차량 및 보행자에 대한 시간대별 조광 패턴의 변경이 가능하다.
상기 차량 자체의 데이터는 현재 차량의 속도, 운전자의 스티어링 휠 조작 방향 및 네비게이션내 경로 데이터 등을 포함할 수 있다.
도 9를 다시 참조하면, 상기 분석 시스템으로부터의 시간대별 조광 패턴을 결정한 다음 이를 컨트롤러에 보내 각각의 발광부를 제어할 수 있다. 이때 상기 컨트롤러는 제1모듈을 제어하기 위한 제1서브 컨트롤러 및 제2모듈을 제어하기 위한 제2서브 컨트롤러를 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 각각의 반도체 발광소자는 상기 2차원 이미지의 각각의 영역에 매칭될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1모듈내 제1발광부내 반도체 발광소자와 제2모듈내 제1발광부내 반도체 발광소자는 상기 2차원 이미지의 제1영역에 매칭될 수 있고, 상기 제1모듈내 제2발광부내 반도체 발광소자와 제2모듈내 제2발광부내 반도체 발광소자는 상기 2차원 이미지의 제2영역에 매칭될 수 있다. 이를 위해서 각각의 반도체 발광소자로부터 방출된 광을 필요한 영역으로 가이드할 수 있어야 하며, 이는 각각의 반도체 발광소자에 대응되는 제1광학부재(347)과 각각의 모듈에 대응되는 제2광학부재(348)의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 각각의 반도체 발광소자는 개별적으로 on/off가 가능하며, 이에 조광이 필요한 영역에 배당된 반도체 발광소자는 켜고, 조광이 필요치 않은 영역에 배당된 반도체 발광소자는 끌 수 있다.
본 실시예에서 상기 제2광학부재가 하나의 모듈에 일체형으로 형성된 경우를 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2광학부재는 하나의 모듈에 적어도 2개 이상으로 분리하여 형성하는 것 역시 가능하다. 예를 들면, 상기 제1발광부와 제2발광부에 각각 다른 제2광학부재를 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 상기 제1광학부재 및 제2광학부재는 렌즈 형상으로 예시하였으나, 필요에 따라 반사부재나 또는 광의 진행을 막는 광흡수부재일 수도 있다.
도 11은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 교차로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 대향 차량(20), 선행 차량(30) 및 교차 차량(40)에 대해 눈부심을 방지하면서 내 차량이 이동할 방향을 포함하는 정보를 도로에 표시할 수 있는 조광 패턴을 형성할 수 있다. 도 11은 하나의 시간에서의 조광 패턴이며, 앞에서 설명한 바와 같이 각각의 차량 및 보행자의 이동방향 및 이동속도, 그리고 자신의 차량의 이동속도, 이동방향 등을 고려하여 시간대별로 다른 조광 패턴을 형성할 수 있다. 이때 상기 도로에 표시되는 정보는 헤드램프의 조광 패턴의 명암을 제어함으로써 도로에 해당 정보를 투사함으로써 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1발광소자에 대응되는 제1영역과 상기 제2발광소자에 대응되는 제2영역의 조광 패턴을 제어함으로써 상대적으로 더 어두운 부분을 형성함으로써 상기 정보를 표시할 수 있다. 또한, 반도체 발광소자의 적어도 일부를 다른 반도체 발광소자와 다른 색, 예를 들면 황색, 적색 등으로 하여 해당 정보를 도로에 형성할 수도 있다.
또한, 이와 같은 도로에 표시되는 정보는 내 차량의 유리창에 표시되는 증강현실(AR, Augmented Reaility) 데이터와 중첩되어 운전자에게는 하나의 정보로 표현될 수 있다.
도 12는 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 대향 차량(20)에 대해 눈부심을 방지하면서 보행자(50)에 대한 인식이 가능하고, 아울러 보행자(50)에게 내 차량의 속도, 이동 예정 방향 및 주의 여부 등을 보여줄 수 있는 조광 패턴을 형성할 수 있다. 도 12는 하나의 시간에서의 조광 패턴이며, 앞에서 설명한 바와 같이 각각의 차량 및 보행자의 이동방향 및 이동속도, 그리고 자신의 차량의 이동속도, 이동방향 등을 고려하여 시간대별로 다른 조광 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 이와 같은 도로에 표시되는 정보는 내 차량의 유리창에 표시되는 증강현실(AR, Augmented Reaility) 데이터와 중첩되어 운전자에게는 하나의 정보로 표현될 수 있다.
도 13은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 대향 차량(20)에 대해 눈부심을 방지하면서 분기도로 주변의 보행자(50)에 대한 인식이 가능하고 아울러 대향 차량(20) 및 보행자(50)에게 내 차량의 속도, 이동 예정 방향 및 주의 여부 등을 보여줄 수 있는 조광 패턴을 형성할 수 있다. 도 13은 하나의 시간에서의 조광 패턴이며, 앞에서 설명한 바와 같이 각각의 차량 및 보행자의 이동방향 및 이동속도, 그리고 자신의 차량의 이동속도, 이동방향 등을 고려하여 시간대별로 다른 조광 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 이와 같은 도로에 표시되는 정보는 내 차량의 유리창에 표시되는 증강현실(AR, Augmented Reaility) 데이터와 중첩되어 운전자에게는 하나의 정보로 표현될 수 있다.
도 14는 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 대향 차량의 시간대별 위치, 그리고 분기도로 주변의 보행자의 시간대별 위치 등을 고려하여 도 14의 실선 아래 영역에 조광을 하게 된다. 즉, 대향 차량에 대해서는 눈부심을 방지하기 위해 직접적인 조광을 억제하며, 보행자에 대해서는 직접적인 조광을 하되 보행자의 눈부심을 방지하기 위해 보행자의 머리 아래 영역에 대해서만 조광을 할 수 있다. 마찬가지로 각각의 차량 및 보행자의 이동방향 및 이동속도, 그리고 자신의 차량의 이동속도, 이동방향 등을 고려하여 시간대별로 다른 조광 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프는 대향 차량 또는 분기도로 주변의 보행자의 전방에 내 차량의 이동방향을 보여주는 정보를 제공할 수 있다. 이를 위해서 카메라로부터 전송된 2차원 이미지를 제1영역(401)과 제2영역(402)으로 구분하고, 각각의 영역에 조광 패턴을 형성함으로써 이를 달성할 수 있다. 상기 제1영역(401)은 적어도 2개 이상의 제2영역이 합쳐진 영역으로 정의할 수 있으며, 본 실시예에서는 9개의 제2영역이 합쳐져 1개의 제1영역을 형성하는 것을 예시한다.
조광 패턴내 정보를 표시하는 예시를 설명하면 아래와 같다.
상기 2차원 이미지내 정보 표시 영역은 1개 이상의 제1영역(401)과 1개 이상의 제2영역(402)을 포함할 수 있다. 이때 정보 표시 영역내 제1영역은 제1발광소자에 의한 조광 패턴을 형성하고 정보 표시 영역내 제2영역은 제2발광소자에 의한 조광 패턴을 형성하지 않는 것이다. 이를 통해 정보 표시 영역내 제1영역과 제2영역 사이에 상대적인 명암 차이를 유발할 수 있으며, 이에 따라 도로에 정보가 표시될 수 있다. 또한, 정보 표시 영역내 제1영역과 제2영역 모두에 조광패턴을 형성하지 않는다면 보다 명확한 명암 차이가 발생될 수 있다.
도 15는 본 발명의 지능형 헤드램프가 도로에 정보를 표시하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 도 15의 조광 패턴은 도 14의 좌회전 표시 영역 주변을 확대한 것이다. 도 15에는 9개의 제2영역(402)에 해당되는 제1영역(401)이 예시되어 있으며, 이러한 제1영역 및 제2영역은 해당 영역의 좌우 방향 및 상하 방향으로 반복될 수 있다. 도 15에서 검은색 영역은 제1영역과 제2영역이 모두 발광되지 않은 영역이거나 제1영역은 발광하고 제2영역은 발광되지 않은 영역일 수 있다. 또한, 흰색 영역은 제1영역과 제2영역이 모두 발광되거나 제1영역 또는 제2영역만이 발광된 영역일 수 있다.
또한, 이와 같은 도로에 표시되는 정보는 내 차량의 유리창에 표시되는 증강현실(AR, Augmented Reaility) 데이터와 중첩되어 운전자에게는 하나의 정보로 표현될 수 있다.
본 발명은 차량용 헤드램프에 적용될 수 있으며, 특히 차량 주변의 교통 상황에 따른 최적화된 조광패턴을 구현함과 아울러 대향 차량 및 보행자에게 차량의 이동 방향 및 그 외 정보를 명확하게 인식시킬 수 있는 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프에 적용될 수 있다.
10...차량 20...대향 차량
30...선행 차량 40...교차 차량
50...보행자 100...기판
110, 201...제1발광부 120, 220...제2발광부
130, 230...제1발광소자 140, 240...제2발광소자
131, 141...반도체 발광소자 132, 142...파장변환부재
150...반사부재 241...서브기판
242...반도체 발광소자 243...N형 전극
244...P형 전극 245...파장변환부재
246...측벽부 341...서브마운트 기판
342...반도체 발광소자 343...N형 전극
344...P형 전극 345...파장변환부재
346...측벽부 347...제1광학부재
348...제2광학부재 401...제1영역
402...제2영역

Claims (16)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 제1발광부; 및
    상기 기판 상에 형성된 제2발광부;를 포함하며,
    상기 제1발광부는 복수의 제1발광소자를 포함하고,
    상기 제2발광부는 복수의 제2발광소자를 포함하며,
    상기 복수의 제1발광소자 중 적어도 하나가 상기 복수의 제2발광소자 중 적어도 하나와 조광 영역이 부분적으로 중첩되는 차량용 헤드램프 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1발광소자의 개수가 상기 복수의 제2발광소자의 개수 보다 적은 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2발광소자는 상기 제1발광소자에 비해 크기가 작은 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2발광소자는 복수의 반도체 소자가 하나의 서브기판에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1발광소자가 비추는 제1영역과 상기 복수의 제2발광소자가 제2영역을 포함하며,
    상기 제1영역은 복수의 제2영역이 합쳐진 영역과 같은 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2발광소자는 복수의 기능을 위한 것임을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 기능은 하향등, 상향등, 방향지시등, 안개등 및 도로표시등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 2개의 기능인 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  8. 제1발광부 및 제2발광부를 포함하는 모듈;
    분석 시스템; 및
    상기 분석 시스템으로부터의 데이터에 따라 상기 제1발광부 및 제2발광부를 구동하기 위한 컨트롤러;를 포함하며,
    제1발광부는 복수의 제1발광소자를 포함하고,
    제2발광부는 복수의 제2발광소자를 포함하며,
    상기 복수의 제1발광소자의 적어도 하나가 상기 복수의 제2발광소자의 적어도 하나와 조광 영역이 부분적으로 중첩되는 지능형 헤드램프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분석시스템은 외부의 교통상황을 인식하기 위한 카메라로부터의 데이터, 외부의 교통상황을 인식하기 위한 센서로부터의 데이터 및 차량 자체의 데이터로 이루어진 데이터 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 데이터를 이용해 조광 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 카메라는 차량 전방의 교통 상황을 2차원 이미지로 형상화하는 것을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분석 시스템은 상기 2차원 이미지를 복수의 영역으로 구분하되,
    상기 복수의 영역은 제1발광소자에 대응되는 제1영역과 제2발광소자에 대응되는 제2영역으로 구분됨을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1영역은 적어도 2개 이상의 제2영역이 합쳐진 것과 동일한 것을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1영역과 제2영역의 온/오프를 통하여 도로에 정보를 제공함을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 정보는 차량의 이동방향, 속도 또는 위험 여부를 도로에 표시하는 것임을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 센서는 차량 주변의 다른 물체의 거리를 인식함을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 분석 시스템은 상기 센서로부터의 연속적인 데이터를 이용해 차량 주변의 물체의 이동방향 및 이동속도를 계산함을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
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