KR20230135507A - 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법 - Google Patents

적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법 Download PDF

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미하엘 브루너
페터 마이어
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제트카베 그룹 게엠베하
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Abstract

본 발명은 적응형 자동차 헤드라이트(2)를 제어하기 위한 방법에 관한 것으로서, 적응형 자동차 헤드라이트(2)에는 제1 데이터 메모리(3)가 할당되고, 적응형 자동차 헤드라이트(2)는 적어도 2 x 12의 분해능을 갖는 상이한 세그먼트 광 분포들을 방사하도록 구성되고 이를 위해 세그먼트(2a)들에 배치되는 광원(2aa)들을 포함하고, 각각의 세그먼트(2a)는 적어도 하나의 LED 광원을 포함하고, 상기 방법은 하기 단계들, 즉,
a) 전술한 적응형 자동차 헤드라이트(2) 및 전술한 제1 데이터 메모리(3)를 제공하고 제1 데이터 메모리(3)에 다수의 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)을 저장하는 제공 및 저장 단계;
b) 자동차(1)와 적응형 자동차 헤드라이트(2)를 연결하는 연결 단계로서, 자동차(1)는 적응형 자동차 헤드라이트(2)의 제어를 위한 제어 데이터(1a)를 출력하도록 구성되는, 상기 연결 단계;
c) 자동차(1)를 통해 적응형 자동차 헤드라이트(2)로 제어 데이터(1a)를 전송하는 전송 단계로서, 적응형 자동차 헤드라이트(2)는, 제어 데이터(1a)를 수신하여 이 제어 데이터(1a)에 따라서, 제1 데이터 메모리(3)에 저장되고 하기에서 능동적 데이터 집합이라고도 하는 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)들을 선택하여 호출하는 내부 컴퓨터 유닛(2c)을 포함하는, 상기 전송 단계; 및
d) 하기 규칙들이 엄수되는 조건에서, 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)들에 상응하게 컴퓨터 유닛(2c)을 통해 세그먼트(2a)들에 배치된 광원(2aa)들을 제어하는 제어 단계;를 포함하며,
d1) 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)들의 개수가 결정되고, 제어 데이터(1a)에 의해 각각의 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)에 백분율의 개별 가중치(wab1, wab2, wab3, wab4, wfern1, wfern2, wfern3)가 할당되고,
d2) 각각의 가중치가 고려되면서, 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3b1, 3b2, 3b3)들을 토대로 도출될 수 있는 광도 값(IsegmLV)들의 중첩을 통해 각각의 세그먼트(2a)의 출력될 목표 광도(IsegmZ)들이 한정되고,
d3) 광도의 기설정 가능한 허용 최대 시간 변화율이 고려되면서 각각의 세그먼트(2a)에 대한 목표 광도(IsegmZ)들이 출력된다.

Description

적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING AN ADAPTIVE MOTOR-VEHICLE HEADLIGHT}
본 발명은 적응형 자동차 헤드라이트를 제어하기 위한 방법에 관한 것으로서, 적응형 자동차 헤드라이트에는 데이터 메모리가 할당되고, 적응형 자동차 헤드라이트는 적어도 2 x 12의 분해능을 갖는 상이한 세그먼트 광 분포(segmented light distribution)들을 방사하도록 구성되고 이를 위해 세그먼트들에 배치되는 광원들을 포함하고, 각각의 세그먼트는 적어도 하나의 LED 광원을 포함한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 방법의 적용을 위해 준비되는 자동차 헤드라이트에도 관한 것이다.
종래 기술로부터는 적응형 광 분포의 방사를 가능하게 하는 헤드라이트들이 공지되어 있다. 상기 헤드라이트들은 전문가 집단에서 때때로 픽셀 모듈로서도 지칭된다. 광 세그먼트(픽셀; 하기에서 간단히 "세그먼트"라고도 함)들은 개별적으로 스위칭 및 디밍(dimming)될 수 있고, 각각의 광 세그먼트에는 하나의 세기 값(intensity value)이 할당된다.
복수의 광 세그먼트(픽셀)로 구성되는 상기 적응형 광 분포를 실현하는 가능성은 매우 다양하게 있다. 공지되고 효율적인 방법으로서는, 매트릭스로 배치되어 있는 복수의 LED의 이용이 적용되고, 각각의 개별 LED는 개별적으로 스위칭 및 디밍될 수 있고 그에 따라 방사된 광 분포에서 하나의 픽셀 또는 하나의 광 세그먼트를 형성한다.
그에 따라, 상기 유형의 광 시스템들은 대체로 임의적인 광 패턴들의 형성을 허용하고, 예컨대 기본 광 분포는, 예컨대 목표한 바대로 (예컨대 통행인들 또는 차량들과 같은) 다른 도로 사용자들에 대한 눈부심을 감소시키거나 그들을 조명하기 위해 항상 적응될 수 있다. 이 경우, 상이한 광 기능들 간의 전환은 메모리로부터 상응하는 데이터 집합들의 호출 및 그에 뒤이어 광 방사를 담당하는 라이트 유닛으로의 데이터 전송을 통해 실현될 수 있다. 이 경우, 여러 차량 제조업체는 상이한 광 기능들의 개수, 유형 및 그들 간의 전환에 대해 상이한 요건들을 가지고 있다. 보통은, 광 기능 또는 광 분포의 전환 시, 부드러운 천이(smooth transition)가 달성되어야 한다. 이런 경우, 부분적으로, 특히 코너링의 과정에서 광 패턴의 적응이 실행되어야 할 때, 법적 요건들도 충족되어야 한다. 코너링 동안, 차도의 보다 더 충분한 조명을 위해, 광 패턴의 무게중심은 조향 각도에 따라서 강하게, 또는 보다 덜 강하게 변위될 수 있다. 그러므로 광 패턴의 급격한 변화는 예외 상황들을 위해서만 유보되어야 하는데, 그 이유는 상기 급격한 변화가 불쾌하게 인지되어 운전자의 주의(attention)를 원하지 않은 방식으로 제한하거나 다른 곳으로 돌리게 할 수 있기 때문이다. 다수의 광 분포 간에 전환하는 것을 통해 광 패턴 내 급격한 변화의 방지를 위해 종래 기술에서 공지된 해결책은 한계 값들을 고려하면서 모든 개별 픽셀의 개별 세기 값들을 계산하는 것을 통해 달성되지만, 상기 계산은, 특히 픽셀의 개수가 증가할 때, 컴퓨터 유닛의 계산 용량에 대한 높은 요건을 야기한다.
그러므로 본 발명의 과제는, 도입부에 언급한 단점들을 극복할 수 있게 하는 적응형 자동차 헤드라이트를 제어하기 위한 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제는, 본 발명에 따라서 하기 단계들이 제공되는, 도입부에 언급한 유형의 방법에 의해 해결된다.
a) 전술한 적응형 자동차 헤드라이트 및 전술한 제1 데이터 메모리를 제공하고 제1 데이터 메모리에 다수의 데이터 집합을 저장하는 제공 및 저장 단계로서, 각각의 세그먼트를 위한 각각의 데이터 집합은 적응형 자동차 헤드라이트에 의해 방사될 광 분포의 구현을 위한 광도 값(light intensity value)을 기설정하고, 상기 다수의 데이터 집합은 데이터 집합들의 적어도 2개의 그룹, 요컨대 로우빔 데이터 집합들의 제1 그룹과 하이빔 데이터 집합들의 제2 그룹을 포함하고, 각각의 그룹은 적어도 하나의 데이터 집합을 포함하고, 각각의 로우빔 데이터 집합은 로우빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 하이빔 데이터 집합은 하이빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 광 분포들의 형태들은 상이한 데이터 집합들에 대해 서로 상이한, 상기 제공 및 저장 단계;
b) 자동차와 적응형 자동차 헤드라이트를 연결하는 연결 단계로서, 자동차는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어를 위한 제어 데이터를 출력하도록 구성되는, 상기 연결 단계;
c) 자동차를 통해 적응형 자동차 헤드라이트로 제어 데이터를 전송하는 전송 단계로서, 적응형 자동차 헤드라이트는, 제어 데이터를 수신하여 이 제어 데이터에 따라서, 제1 데이터 메모리에 저장되고 하기에서 능동적 데이터 집합(active data set)이라고도 하는 데이터 집합들을 선택하여 호출하는 내부 컴퓨터 유닛을 포함하는, 상기 전송 단계; 및
d) 구성 가능한 평활화 함수(smoothing function)를 적용하면서 단계 c)에 따른 능동적 데이터 집합들에 상응하게 컴퓨터 유닛을 통해 세그먼트들에 배치된 광원들을 제어하는 제어 단계로서, 적응형 자동차 헤드라이트는, 광 분포 천이 조절 알고리즘(light-distribution transition regulation algorithm)이 저장되어 있는 내부 데이터 메모리를 포함하고, 광 분포 천이 조절 알고리즘은 외부에서부터 내부 데이터 메모리로 접근할 수 있는데 이용되는 인터페이스를 통해 기설정될 수 있고, 구성 가능한 평활화 함수는 광 분포 천이 조절 알고리즘을 통해 한정되고, 구성 가능한 평활화 함수의 적용은 어쨌든 하기 규칙들이 엄수되는 조건에서 수행되는, 상기 제어 단계.
d1) 능동적 데이터 집합들의 개수가 결정되고, 제어 데이터에 의해 각각의 능동적 데이터 집합에 백분율의 개별 가중치가 할당되고,
d2) 각각의 가중치가 고려되면서, 능동적 데이터 집합들을 토대로 도출될 수 있는 광도 값들의 중첩을 통해 각각의 세그먼트의 출력될 목표 광도(target light intensity)들이 한정되며,
d3) 각각의 세그먼트를 통해 방사되는 광도(light intensity)의 기설정 가능한 허용 최대 시간 변화율이 고려되면서 각각의 세그먼트에 대한 목표 광도들이 출력되고, 구성 가능한 평활화 함수를 통해 기설정 가능한 허용 최대 시간 변화율을 초과하는 경우, 허용 최대 시간 변화율이 초과되지 않는 방식으로 목표 광도들이 일시적으로 조작된다.
세그먼트들의 최소 개수는 24개이며, 그리고 2개의 행과 12개의 열로 구성되는 하나의 매트릭스를 포함한다. 현재, 상기 기술에 의해 LED들이 이용되는 조건에서 최대 200개의 세그먼트까지의 분해능이 경제적으로 생성될 수 있고, 기본적으로 보다 더 많은 개수의 세그먼트들의 사용도 생각해 볼 수 있다. 그러나 세그먼트들의 증가하는 개수와 더불어 개별 목표 광도들의 계산을 위한 계산 요건도 증가하며, 그로 인해 향후 GPU를 사용하지 않고 경제적으로 작동될 수 있는 세그먼트들의 최대 개수로서는 400의 값이 명시될 수 있고, 상기 세그먼트들은 행들과 열들을 포함한 매트릭스로 분할된다. 그 대안으로, 픽셀들의 개수가 매우 많은 경우, 픽셀들의 그룹들이 공동으로 제어되는 클러스터들로 통합될 수도 있으며, 그럼으로써 알고리즘의 계산 용량은 감소될 수도 있게 된다. 광도는 예컨대 세그먼트들의 스위치 온 기간; 또는 스위치 온과 스위치 오프의 기간 비율;의 클록 제어(clocking)를 통해 (듀티 주기에 상응하게) 설정될 수 있다.
제1 데이터 메모리는 헤드라이트의 외부에 배치될 수 있다. 그 대안으로, 제1 데이터 메모리는 헤드라이트 내의 내부에 배치될 수 있다.
제어 데이터는, 차량에서부터 헤드라이트로 전송되는 데이터이다. 상기 제어 데이터는 한편으로 사용자를 통해 능동적으로 기설정되는, (예컨대 사용자가 광 기능 자체를 선택할 때) (예컨대 커브로의 조향, 또는 이를 통해 야기되는 조향 각도로의 조향과 같은) 사용자 행동(user behavior)에 따라서 생성되는 데이터일 수 있거나, 또는 사용자 행동과 무관하고 예컨대 차량을 통해 생성되거나, 또는 차량 주변을 검출하도록 구성되어 차량 내에 배치되는 주변 감지 장치를 통해 생성되는 데이터일 수도 있다.
LED 광원들에서의 사용의 대안으로, 본 발명은, 자체의 세그먼트화가 LED들의 제어를 통해 수행되지 않는 다른 헤드라이트들에서 사용될 수도 있다. 이와 관련한 예로서는, 디지털 마이크로-미러 장치(DMD), 레이저 스캐너, 액정 디스플레이(LCD) 또는 기타 공간 광 변조기 시스템(SLM system)과 같은 기술들이 있다.
세기 값들은 메모리에 저장될 수 있고 함께 하나의 기본 광 분포를 나타낸다. 이 경우, 로우빔, 하이빔, 악천후 광, 도시광(city light) 등과 같은 상이한 기본 광 분포들은 기본 광 분포들로서 데이터 집합들의 형태로 메모리에 저장될 수 있다. 현재 실제로 각각의 픽셀이 전용 값(dedicated value)으로서 메모리의 데이터 집합 내에 존재하는지 그 여부, 또는 통상적인 것처럼, 공간상 이격된 다수의 픽셀의 값들 사이에 보간되는지 그 여부는 본 발명을 위해 중요하지 않다.
특히, 각각의 그룹에서 백분율의 개별 가중치들의 합은 100%의 값을 초과하지 않고, 각각의 그룹에는 다시금 그룹 가중치 값이 할당되고, 그룹 가중치 값들의 합은 100%의 값을 초과하지 않고, 각각의 세그먼트의 목표 광도들의 한정은, 단계 d2)에 따라서, 백분율의 개별 가중치들이 관련된 그룹의 각각의 그룹 가중치 값과 곱셈되고 그 결과에 따른 가중치 값들이 산출됨으로써 수행되고, 능동적 데이터 집합들을 토대로 도출될 수 있는 광도 값들은 결과에 따른 각각의 가중치 값과 곱셈되고, 각각의 능동적 데이터 집합의 광도 값들이면서 각각의 세그먼트에 대해 상기 곱셈으로 구해지는 상기 광도 값들은 합산되며, 그리고 이런 합은 각각의 세그먼트에 대한 목표 광도로서 한정될 수 있다.
또한, 모든 가중치 값은, 결과에 따른 가중치 값들의 합이 100%의 값에 달하도록 선택될 수 있다. 또한, 그 대안으로, 일반적으로 보다 더 약한 출력의 작동, 다시 말해 합이 100% 미만인 결과에 다른 가중치를 이용한 작동이 유지될 수 있는 점도 생각해 볼 수 있다.
특히, 로우빔 데이터 집합들의 제1 그룹은 하기의 여러 로우빔 광 분포의 생성을 위한 데이터 집합들을 포함할 수 있다.
I) 표준 로우빔 광 분포로서 고려될 수 있고, 여기서는 바람직하게는 눈부심 방지 로우빔과 관련이 있는 제1 로우빔 광 분포;
II) 향상된 보행자 검출을 위해 우측 차도 가장자리에서 증가된 도달범위(coverage)를 가능하게 하기 위해, 제1 로우빔 광 분포에 비해 광 분포의 우측 반부(right half)에서 증가된 도달범위를 보유하는 제2 로우빔 광 분포;
III) 제1 로우빔 광 분포에 비해 확장되고 수평 명암 경계를 보유하는 제3 로우빔 광 분포; 및
IV) 로우빔 광 분포가 제1 로우빔 광 분포에 비해 적어도 1°의 각도만큼 수직 방향에서 상방으로 변위됨으로써, 제1 로우빔 광 분포에 비해 증가된 도달범위를 보유하는 제4 로우빔 광 분포.
I)과 관련하여서는, 눈부심이 제거된 것으로서 간주된다고 할 수 있거나, 또는 로우빔의 경우, 각각의 개별 헤드라이트의 전방으로 25m 이격된 거리에서 헤드라이트 중심의 높이 및 그 위쪽에서 차도에 대해 수직인 평면에서 조도가 고작 1 lx일 때, 눈부심 방지 로우빔으로 지칭될 수 있다. 헤드라이트의 조명 표면의 최고 지점이 차도로부터 1200㎜보다 더 높게 위치한다면, 조도는 1000㎜의 높이 위쪽에서와 동일한 조건에서 1 lx를 초과하지 않아야 한다. 자체 장착 높이가 1400㎜를 초과하는 헤드라이트들의 경우, 헤드라이트의 전방 15m에서 명암 경계는 단지 헤드라이트 중심의 높이의 1/2에만 위치해야 한다. 비대칭 로우빔을 위한 헤드라이트들의 경우, 예컨대 법적 이유에서 다른 규정이 제공되지 않는 한, 1 Lux 경계는 헤드라이트 중심에 상응하는 지점으로부터 15도의 각도로 오른쪽으로 갈수록 상승해야 한다. 헤드라이트들은, 헤드라이트들의 전방으로 25m 이격된 거리에서 조도가 입사광에 대해 수직으로 차도 위로 150㎜의 높이에서 최소한 지정된 값들에 도달하도록, 차도를 조명할 수 있다. 하이빔 및 로우빔을 위해 한 쌍씩 이용되는 헤드라이트들은 단지 동시에 그리고 균일하게만 디밍(dimming)될 수 있도록 구성될 수 있다.
II)와 관련하여서는, 항목 I)에 따른 광 분포에 비해, 보다 더 큰 조명 범위 및 경우에 따른 보다 더 높은 광도가 제공된다고 할 수 있다. 다시 말해, 보행자들을 보다 이른 시점에 검출하기 위해, 우측 차도 가장자리에서 (운전자의 관점에서) 보다 더 큰 도달 범위를 갖는 로우빔 광 분포를 포함하는 광 분포가 제공될 수 있다. 이를 위해, 예컨대 개별 세그먼트들에 보다 더 높은 광도가 제공될 수 있거나, 또는 항목 I)에 따른 광 분포에서 비활성화 상태인 세그먼트들도 활성화될 수 있다.
III)과 관련하여서는, 예컨대 명암 경계는 이 경우 수평으로 형성될 수 있다고 할 수 있으며, 그럼으로써 다른 도로 사용자들에 대한 눈부심은 훨씬 더 충분하게 방지되게 되고, 특히 차량의 전방 영역은 보다 더 넓게 조명되게 된다.
IV)과 관련하여서는, 상기 광 분포가 예컨대 자동차 헤드라이트를 통해 생성되는 광추(light cone)를 상승시키는 것을 통해 제공될 수 있다고 할 수 있고, 이는 예컨대 주행 속도가 (예컨대 80km/h 이상으로) 증가된 경우 수행될 수 있다.
또한, 하이빔 데이터 집합들의 제2 그룹은 하기의 상이한 하이빔 광 분포들의 생성을 위한 데이터 집합들을 포함할 수 있다.
I) 표준 하이빔 광 분포로서 고려될 수 있는 제1 하이빔 광 분포;
II) 제1 하이빔 광 분포에 비해 감소된 광도를 보유하지만, 상기 감소된 광도가 변함없이 적어도 최소 법적 규정을 충족하도록 운용되는 제2 하이빔 광 분포; 및
III) 제1 하이빔 광 분포에 비해, (예컨대 80km/h 이상의) 높은 차량 속도에서, 예컨대 자동차 헤드라이트를 통해 생성되는 광추를 상승시키는 것을 통해 광도 또는 도달범위를 증가시키는 제3 하이빔 광 분포.
I)과 관련하여서는, 상기 광 분포가 어두운 주행 조건에서 증가된 시계(field of vision)를 가능하게 하는 것이라고 할 수 있다. 시계는, 어두운 주행 조건에서 차량의 헤드라이트들을 통한 상응하는 조명을 통해 바닥 근처의 객체를 검출하도록 허용하는 최대 수평 거리에 관련된다.
II)와 관련하여서는, 상기 광 분포는 에코 하이빔(Eco high-beam)일 수 있다고 할 수 있다.
모든 광 분포는 실제로 통상의 기술자에 의해 자연히 적용 가능한 법적 요건들에 부합할 수 있도록 구성된다.
특히, 상기 다수의 데이터 집합은, 로우빔 광 분포 및 하이빔 광 분포 모두에 상응하지 않은 특수 광 분포들(special light distribution)에 관련되는 데이터 집합들의 제3 그룹을 포함할 수 있다. 상기 특수 광 분포들은 예컨대 로우빔 광 기능이나 하이빔 광 기능이 아닌 특수 광 기능들일 수 있다. 이런 특수 기능들은 국가에 따라서, 또는 기상(weather)에 따라서 구성될 수도 있다.
또한, 목표 광도들의 최대 시간 변화율은 검출되는 제어 데이터에 따라서 기설정된 상한과 하한 이내에서 가변될 수 있고, 실제 변화율은 어쨌든 0%에서부터 100%까지 목표 광도의 변화가 0.1s 내지 5s의 기간 이내에 수행되도록 선택된다.
실제로 예컨대 1초의 값이 0에서 100%로의 변화를 위해 적합한 것으로서 증명되었다. 변화는 선형으로, 또는 비선형으로도 수행될 수 있다. 구성 가능한 평활화 함수에 의해 기설정될 수 있는 허용 최대 시간 변화율을 통해, 목표 광도들은 일시적으로 허용 최대 시간 변화율이 초과되지 않은 방식으로 조작된다. 최대 시간 변화율이란 표현은 일 세그먼트의 방사되는 세기의 변화율을 의미한다. 일 세그먼트가 예컨대 완전 작동(다시 말해 100%의 작동 부하) 시 200 lm의 광선속을 방사한다면, 허용 최대 변화율이 200 lm/s인 경우, 허용 최대 변화율이 정확하게 엄수되는 점에 한해, 0에서 100% 출력으로의 전환은 1초의 기간을 필요로 할 수도 있다. 실제 변화율은 자연히 보다 더 낮을 수 있으며, 이는 특히 광 기능의 각각의 전환을 통한 보다 더 빠른 변화 또는 가중치의 변화가 여하히 필요하지 않을 때 그러하다. 상기 최대 변화율은 분명히 보다 더 높을 수 있고, 예컨대 0.1 초 이내에 0에서 100% 광 출력으로의 전환을 허용할 수 있다. 각각 적용 가능한 최대 변화율은 주행 상황에 따라서 한정될 수 있다.
특히, 임계의 교통 상황이 검출되는 경우, 최대 시간 변화율은 정상 작동(normal operation)에 비해 증가될 수 있다. 상기 허용 최대 변화율은 제어 데이터에 따라 달라질 수도 있다. 이렇게, 최대 허용 변화율은, 운전자의 주의를 잘못된 방식으로 인도하지 않도록 하기 위해, 교통 임계 상황에서 증가될 수 있고 정상적인 교통 상황에서는 감소될 수 있다. 평활화는 각각의 세그먼트에 대해 개별적으로 수행될 수 있으며, - 다시 말해 최대 변화율이 초과되지 않는다면, 일측 세그먼트는 예컨대 평활화되고 타측 세그먼트는 평활화되지 않는다.
또한, 자동차 헤드라이트는 제어 데이터에 대해 타당성(plausibility)을 검사하도록 구성될 수 있고 이런 검사는 계속해서 수행될 수 있고, 손상된 제어 데이터가 확인된 경우, 바람직하게는 제1 로우빔 광 분포가 방사되는 안전한 작동으로의 복귀가 수행된다.
특히, 제어 데이터는 차량의 주변에서 감지되는 다른 도로 사용자들에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 그리고 능동적 데이터 집합들이 하이빔 데이터 집합들을 포함하는 경우, 상기 하이빔 광 분포들은, 활성화되어 상기 도로 사용자들에 대한 눈부심을 야기할 수도 있는 세그먼트들이 보다 더 적은 세기로 제어되는 방식으로, 바람직하게는 완전하게 차광되는 방식으로 조작될 수 있다. 이는, 차량 헤드라이트가 바람직하게는 다른 도로 사용자들에 대한 눈부심이 방지되는 방식으로 형성된다는 것을 의미한다.
또한, 효과의 출력을 위해, 단계 d3)에 따르는 각각의 세그먼트에 대한 목표 광도들은, 단계 d3)에 따라 계산된 목표 광도들이 효과 광도(effect light intensity)들로 대체됨으로써, 일시적으로 조작될 수 있다. 이런 일시적 조작은 효과/애니메이션(예: "웰컴 라이트")의 기간으로 제한되고 전형적으로 5초 미만이다.
특히, 단계 d3)에 따르는 목표 광도들은, 단계 d3)에 따라 계산된 목표 광 분포가 차량의 조향 각도에 따라서 수평 방향으로 변위됨으로써, 차량의 조향 각도에 따라 조작될 수 있다. 그렇게 하여, 예컨대 좌측으로 조향 시 광 분포가 좌측으로 변위됨으로써, 벤딩광(bending light)이 실현된다. 다시 말하면, 목표 광도들은 인접한 세그먼트들 사이에서 수평 방향으로 이동한다. 이런 과정은 "벤딩(bending)"으로서도 지칭될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 방법에서 적용하도록 구성되는 적응형 자동차 헤드라이트에 관한 것이며, 적응형 자동차 헤드라이트는 적어도 2 x 12의 분해능을 갖는 상이한 세그먼트 광 분포들을 방사하도록 구성되고 이를 위해 세그먼트들에 배치되는 광원들을 포함하고, 각각의 세그먼트는 적어도 하나의 LED 광원을 포함한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 적응형 자동차 헤드라이트; 및 이 적응형 자동차 헤드라이트에 할당되어 있는 제1 데이터 메모리;를 포함하는 자동차에도 관한 것이며, 제1 데이터 메모리에는 다수의 데이터 집합이 저장되고, 각각의 세그먼트에 대한 각각의 데이터 집합은 적응형 자동차 헤드라이트에 의해 방사될 광 분포의 구현을 위한 광도 값을 기설정하고, 상기 다수의 데이터 집합은 데이터 집합들의 적어도 2개의 그룹, 요컨대 로우빔 데이터 집합들의 제1 그룹과 하이빔 데이터 집합들의 제2 그룹을 포함하고, 각각의 그룹은 적어도 하나의 데이터 집합을 포함하고, 각각의 로우빔 데이터 집합은 로우빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 하이빔 데이터 집합은 하이빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 광 분포들의 형태들은 상이한 데이터 집합들에 대해 서로 상이하며, 자동차는 주변을 감지하도록 구성될 뿐만 아니라, 자동차 헤드라이트로 제어 데이터를 전송하도록 구성된다.
주변 감지란 표현은, 예컨대 광학 카메라, 초음파 센서, 라이다, 레이더 등과 같은 센서들에 의해 수행될 수 있는 차량 주변의 감지를 나타낸다.
본 발명은 하기에서 도면들에 도시되어 있는 예시의 비제한적인 일 실시형태에 근거하여 보다 더 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 적응형 자동차 헤드라이트를 포함하는 본 발명에 따른 자동차를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적응형 자동차 헤드라이트를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 개별 양태들을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법을 나타낸 예시의 흐름도이다.
도 5a ~ 도 5c는 본 발명에 따른 방법에 의해 방사될 수 있는 예시의 광 분포들을 나타낸 도면들이다.
하기 도면들에서, -다른 방식으로 명시되어 있지 않은 한- 동일한 도면부호들은 동일한 특징들을 나타낸다.
도 1에는, 본 발명에 따른 적응형 자동차 헤드라이트(2)를 포함하는 본 발명에 따른 자동차(1)가 개략도로 도시되어 있다.
도 2에는, 본 발명에 따른 적응형 자동차 헤드라이트(2)가 도시되어 있다. 상기 자동차 헤드라이트는 광 분포들을 방사하기 위한 광 모듈(2')을 포함한다. 광 모듈(2')은 본 예시에서 2개의 행과 12개의 열로 배치되어 있는 24개의 LED의 형태인 광원(2aa)들의 매트릭스를 포함한다. 적응형 자동차 헤드라이트(2)에는 제1 데이터 메모리(3)가 할당된다. 그러므로 적응형 자동차 헤드라이트(2)는 적어도 2 x 12의 분해능을 갖는 상이한 세그먼트 광 분포들을 방사하도록 구성되고 이를 위해 세그먼트(2a)들에 배치되는 광원(2aa)들을 포함하고, 각각의 세그먼트(2a)는 적어도 하나의 LED 광원, 여기서는 정확히 하나의 LED 광원을 포함한다. 적응형 자동차 헤드라이트(2)는, 제어 데이터(1a)를 수신하도록 구성되어 있는 내부 컴퓨터 유닛(2c)을 포함한다. 제어 데이터(1a)는 차량(1)의 주변에서 감지되는 다른 도로 사용자들에 대한 정보, 또는 자동차에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제어 데이터는 동일하게 사용자 또는 차량 운전자를 통해 기설정될 수 있거나, 또는 이들을 통해 영향을 받을 수 있다. 특히, 제어 데이터(1a)는 차량(1)의 주변에서 감지되는 다른 도로 사용자들에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 그리고 능동적 데이터 집합들이 하이빔 데이터 집합(3b1 ~ 3b4)들을 포함하는 경우, 상기 하이빔 광 분포(LVb1 ~ LVb4)들은, 활성화되어 상기 도로 사용자들에 대한 눈부심을 야기할 수도 있는 세그먼트(2a)들이 보다 더 적은 세기로 제어되는 방식으로, 바람직하게는 완전하게 차광되는 방식으로 조작될 수 있다. 이는, 차량 헤드라이트(2)가 바람직하게는 다른 도로 사용자들에 대한 눈부심이 방지되는 방식으로 형성된다는 것을 의미한다. 이런 기능은 도 4에서 눈부심 방지 하이빔 마스크(GFHB-mask; Glarefree-High-Beam-Mask)란 명칭으로 지칭되며, 그 결과로 가중된 이른바 눈부심 방지 하이빔 광 분포가 생성되며, 다시 말해, 제어 데이터(1a)의 고려 하에 눈부심 없이 형성되는 하이빔 광 분포가 생성된다. 또한, 차량(1)의 조향 각도에 따라서 목표 광 분포를 수평 방향으로 변위시키는 기능(move_hor)도 제공될 수 있다. 여기서, 완벽함을 위해 언급할 사항은, 기능(move_hor)뿐만 아니라 기능(GFHB-mask) 역시도 선택사항이고 본 발명에 따른 방법이 상기 기능들을 이용하지 않고도 수행될 수 있다는 점이다.
도 2를 고려하여 추가로 언급할 사항으로서, 적응형 자동차 헤드라이트(2)는, 광 분포 천이 조절 알고리즘(LV-AL)이 저장되는 내부 데이터 메모리(2d)를 더 포함하고, 광 분포 천이 조절 알고리즘(LV-AL)은 외부에서부터 내부 데이터 메모리(2d)로 접근할 수 있는데 이용되는 인터페이스(4)를 통해 기설정될 수 있고, 구성 가능한 평활화 함수(Fg)는 광 분포 천이 조절 알고리즘(LV-AL)을 통해 한정된다.
도 3에는, 본 발명의 개별 양태들 또는 개별 구성요소들의 예시도가 도시되어 있다. 본 발명은 적응형 자동차 헤드라이트(2)를 제어하기 위한 방법에 관한 것이고, 적응형 자동차 헤드라이트(2)에는 제1 데이터 메모리(3)가 할당되고, 적응형 자동차 헤드라이트(2)는 적어도 2 x 12의 분해능을 갖는 상이한 세그먼트 광 분포들을 방사하도록 구성되고 이를 위해 이미 언급한 것처럼 세그먼트(2a)들에 배치된 광원(2aa)들을 포함하고, 각각의 세그먼트(2aa)는 적어도 하나의 LED 광원을 포함하고, 상기 방법은 하기 단계들을 포함한다.
a) 전술한 적응형 자동차 헤드라이트(2) 및 전술한 제1 데이터 메모리(3)를 제공하고 제1 데이터 메모리(3)에 다수의 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)을 저장하는 제공 및 저장 단계로서, 각각의 세그먼트(2a)를 위한 각각의 데이터 집합은 적응형 자동차 헤드라이트(2)에 의해 방사될 광 분포(LVa1, LVa2, LVa3, LVa4, LVb1, LVb2, LVb3)의 구현을 위한 광도 값(IsegmLV)을 기설정하고, 상기 다수의 데이터 집합은 데이터 집합들의 적어도 2개의 그룹(3a, 3b), 요컨대 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)들의 제1 그룹(3a)과 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들의 제2 그룹(3b)을 포함하고, 각각의 그룹(3a, 3b)은 적어도 하나의 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)을 포함하고, 각각의 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)은 로우빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3)은 하이빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 광 분포들의 형태들은 상이한 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들에 대해 서로 상이한, 상기 제공 및 저장 단계;
b) 자동차(1)와 적응형 자동차 헤드라이트(2)를 연결하는 연결 단계로서, 자동차(1)는 적응형 자동차 헤드라이트(2)의 제어를 위한 제어 데이터(1a)를 출력하도록 구성되는, 상기 연결 단계;
c) 자동차(1)를 통해 적응형 자동차 헤드라이트(2)로 제어 데이터(1a)를 전송하는 전송 단계로서, 적응형 자동차 헤드라이트(2)는, 제어 데이터(1a)를 수신하여 이 제어 데이터(1a)에 따라서, 제1 데이터 메모리(3)에 저장되고 하기에서 능동적 데이터 집합이라고도 하는 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)들을 선택하여 호출하는 내부 컴퓨터 유닛(2c)을 포함하는, 상기 전송 단계; 및
d) 구성 가능한 평활화 함수(Fg)를 적용하면서 단계 c)에 따른 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)들에 상응하게 컴퓨터 유닛(2c)을 통해 세그먼트(2a)들에 배치된 광원(2aa)들을 제어하는 제어 단계로서, 적응형 자동차 헤드라이트(2)는, 광 분포 천이 조절 알고리즘(LV-AL)이 저장되어 있는 내부 데이터 메모리(2d)를 포함하고, 광 분포 천이 조절 알고리즘(LV-AL)은 외부에서부터 내부 데이터 메모리(2d)로 접근할 수 있는데 이용되는 인터페이스(4)를 통해 기설정될 수 있고, 구성 가능한 평활화 함수(Fg)는 광 분포 천이 조절 알고리즘(LV-AL)을 통해 한정되고, 구성 가능한 평활화 함수(Fg)의 적용은 어쨌든 하기 규칙들이 엄수되는 조건에서 수행되는, 상기 제어 단계(도 4 참조).
d1) 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)들의 개수가 결정되고, 제어 데이터(1a)에 의해 각각의 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)에 백분율의 개별 가중치(wab1, wab2, wab3, wab4, wfern1, wfern2, wfern3)가 할당되고,
d2) 각각의 가중치가 고려하면서, 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3b1, 3b2, 3b3)들을 토대로 도출될 수 있는 광도 값(IsegmLV)들의 중첩을 통해 각각의 세그먼트(2a)의 출력될 목표 광도(IsegmZ)들이 한정되며,
d3) 각각의 세그먼트(2a)를 통해 방사되는 광도의 기설정 가능한 허용 최대 시간 변화율이 고려되면서 각각의 세그먼트(2a)에 대한 목표 광도(IsegmZ)들이 출력되고, 구성 가능한 평활화 함수(Fg)를 통해 기설정 가능한 허용 최대 시간 변화율(Var)을 초과하는 경우, 허용 최대 시간 변화율(Var_max)이 초과되지 않는 방식으로 목표 광도(IsegmZ)들이 일시적으로 조작된다. 그러므로 필요한 경우, 목표 광도(IsegmZ)를 토대로, 일시적으로 실제 목표 광도(IsegmZ')보다 더 작은, 보다 더 정확하게 말하면 허용 최대 시간 변화율(Var_max)이 바로 초과되지 않는 정도로, 그리고 보다 더 정확하게는 비조작된 목표 광도(IsegmZ)에 도달될 때까지의 기간 동안 상기 실제 목표 광도보다 더 작은 조작된 목표 광도(IsegmZ')가 생성된다.
기본적으로, 능동적 데이터 집합들도 컴퓨터 유닛(2c)을 통해 검출될 수 있지만, 데이터 감소를 위해 바람직하게는 능동적 데이터 집합들만이 검출될 수 있으며, 다시 말해 자체 가중치가 0이 아닌 데이터 집합들만이 검출될 수 있다.
바람직하게는, 각각의 그룹(3a, 3b)에서 백분율의 개별 가중치(wab1, wab2, wab3, wfern1, wfern2, wfern3)들의 합은 100%의 값을 초과하지 않고, 각각의 그룹(3a, 3b)에는 다시금 그룹 가중치 값(wab_ges, wfern_ges)이 할당되고, 그룹 가중치 값들의 합은 100%의 값을 초과하지 않고, 각각의 세그먼트(2a)의 목표 광도들의 한정은, 단계 d2)에 따라서, 백분율의 개별 가중치(wab1, wab2, wab3, wab4, wfern1, wfern2)들이 관련된 그룹의 각각의 그룹 가중치 값(wab_ges, wfern_ges)과 곱셈되고 그 결과에 따른 가중치 값(wab1_res, wab2_res)들이 산출됨으로써 수행되고, 능동적 데이터 집합들을 토대로 도출될 수 있는 광도 값(IsegmLV)들은 결과에 따른 각각의 가중치 값(wab1_res, wab2_res)과 곱셈되고, 각각의 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)의 광도 값들이면서 각각의 세그먼트(2a)에 대해 상기 곱셈으로 구해지는 상기 광도 값들은 합산되며, 이런 합은 각각의 세그먼트(2a)에 대한 목표 광도로서 한정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 대한 간단한 예를 제시한다면, 하기와 같다. 우선, 로우빔 광 분포 그룹은 60%인 가중치, 다시 말해 wab_ges = 0.6인 가중치를 갖고, 하이빔 광 분포 그룹은 40%인 가중치, 다시 말해 wfern_ges = 0.4인 가중치를 갖는 것으로 상정된다. 그 다음, 예컨대 로우빔 광 분포가 동일하게 가중(즉, wab1 = 0.5 및 wab2 = 0.5)되어야 하는 2개의 능동적 광 분포를 포함한다면, 그 결과에 따른 각각의 로우빔 광 분포들의 세기(wab1_res 및 wab2_res)는 가중치(wab_ges)와의 곱셈을 통해 구해지며, 다시 말해 각각 0.5 x 0.6 = 0.3 = wab1_res = wab2_res의 총 가중치가 구해진다. 하이빔 광 분포들의 가중치의 경우 그와 유사하게 진행되며, 그럼으로써 결과에 따른 총 가중치는 1의 값을 초과하지 않게 된다. 이런 방식으로, 개별 광 분포들은 우아하게, 그리고 적은 계산 요건으로 서로 중첩될 수 있다. 중첩의 정도 및 일측 광 기능에서 다음 광 기능으로의 천이는 평활화 함수(Fg)의 한정을 통해 개별 차량 제조업체의 요건에 간단하게 매칭될 수 있으며, 그와 동시에 차량 헤드라이트의 광 기능들에서의 기본적인 변화는 실행되지 않아도 된다.
특히, 모든 가중치 값은, 결과에 따른 가중치 값(wab1_res, wab2_res)들의 합이 100%의 값에 달하도록 선택될 수 있다. 그 대안으로, 일반적으로 보다 더 약한 작동, 다시 말해 100% 미만의 작동이 유지될 수 있는 점도 생각해 볼 수 있다.
또한, 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)들의 제1 그룹(3a)은 하기의 상이한 로우빔 광 분포(LVa1, LVa2, LVa3, LVa4)들의 생성을 위한 데이터 집합들을 포함할 수 있다.
I) 표준 로우빔 광 분포로서 고려될 수 있고, 여기서는 바람직하게는 눈부심 방지 로우빔과 관련이 있는 제1 로우빔 광 분포(LVa1);
II) 향상된 보행자 검출을 위해 우측 차도 가장자리에서 증가된 도달범위를 가능하게 하기 위해, 제1 로우빔 광 분포에 비해 광 분포의 우측 반부에서 증가된 도달범위를 보유하는 제2 로우빔 광 분포(LVa2);
III) 제1 로우빔 광 분포에 비해 확장되고 수평 명암 경계를 보유하는 제3 로우빔 광 분포(LVa3); 및
IV) 로우빔 광 분포가 제1 광 분포에 비해 적어도 1°의 각도만큼 수직 방향에서 상방으로 변위됨으로써, 제1 로우빔 광 분포에 비해 증가된 도달범위를 보유하는 제4 로우빔 광 분포(LVa4).
또한, 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3)들의 제2 그룹(3b)은 하기의 상이한 하이빔 광 분포(LVb1, LVb2, LVb3, LVb4)의 생성을 위한 데이터 집합들을 포함할 수 있다.
I) 표준 하이빔 광 분포로서 고려될 수 있는 제1 하이빔 광 분포(LVb1);
II) 제1 하이빔 광 분포(LVb1)에 비해 감소된 광도를 보유하지만, 상기 감소된 광도가 변함없이 적어도 최소 법적 규정을 충족하도록 운용되는 제2 하이빔 광 분포(LVb2); 및
III) 제1 하이빔 광 분포에 비해, 높은 차량 속도에서, 예컨대 자동차 헤드라이트를 통해 생성되는 광추를 상승시키는 것을 통해 광도 또는 도달범위를 증가시키는 제3 하이빔 광 분포(LVb3).
모든 광 분포는 실제로 통상의 기술자에 의해 자연히 적용 가능한 법적 요건들에 부합할 수 있도록 구성된다.
도 3을 고려하여 언급할 사항으로서, 다수의 데이터 집합은, 로우빔 광 분포 및 하이빔 광 분포 모두에 상응하지 않는 특수 광 분포들에 관련되는 데이터 집합들의 제3 그룹(3c)을 포함한다.
또한, 목표 광도(IsegmZ)들의 최대 시간 변화율(Var_max)은 검출되는 제어 데이터(1a)에 따라서 기설정된 상한과 하한 이내에서 가변될 수 있고, 실제 변화율(Var)은 어쨌든 0%에서부터 100%까지 목표 광도의 변화가 0.1s 내지 5s의 기간 이내에 수행되도록 선택된다. 이 경우, 특히, 임계의 교통 상황이 검출되는 경우, 최대 시간 변화율(Var_max)은 정상 작동에 비해 증가될 수 있다. 허용 최대 변화율(Var_max)은 예컨대 제어 데이터를 고려하는 것을 통해서도 가변될 수 있다. 교통 임계의 상황에서, 바람직하게는 허용 최대 변화율은 매우 높게 선택될 수 있다. 이는, 예컨대 반대 방향 교통의 눈부심, 도로 가장자리의 야생 동물에 대한 검출/주의, 보행자들의 검출 등의 경우에 해당할 수 있다.
또한, 자동차 헤드라이트(2)는 제어 데이터(1a)에 대해 타당성을 검사하도록 구성될 수 있고 이런 검사는 계속해서 수행될 수 있고, 손상된 제어 데이터(1a)가 확인된 경우, 바람직하게는 제1 로우빔 광 분포(LVa1)가 방사되는 안전한 작동으로의 복귀가 수행된다.
특히, 제어 데이터(1a)는 차량(1)의 주변에서 감지되는 다른 도로 사용자들에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 그리고 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들이 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들을 포함하는 경우, 상기 하이빔 광 분포들은, 활성화되어 상기 도로 사용자들에 대한 눈부심을 야기할 수도 있는 세그먼트(2a)들이 보다 더 적은 세기로 제어되는 방식으로, 바람직하게는 완전하게 차광되는 방식으로 조작될 수 있다.
또한, 효과의 출력을 위해, 단계 d3)에 따르는 각각의 세그먼트(2a)에 대한 목표 광도(IsegmZ)들은, 단계 d3)에 따라 계산된 목표 광도(IsegmZ)들이 효과 광도들로 대체됨으로써, 일시적으로 조작될 수 있다. 이런 일시적 조작은 효과/애니메이션, 예컨대 웰컴 라이트의 기간으로 제한되고 전형적으로 5초 미만이다.
또한, 단계 d3)에 따르는 목표 광도들은, 단계 d3)에 따라 계산된 목표 광 분포가 차량(1)의 조향 각도에 따라서 수평 방향으로 변위됨으로써, 차량(1)의 조향 각도에 따라 조작될 수 있고, 이런 기능은 도 4에 move_hor로서 표시되어 있다. 그렇게 하여, 예컨대 좌측으로 조향 시 광 분포가 좌측으로 변위됨으로써 벤딩광이 실현된다. 다시 말하면, 목표 광도들은 인접한 세그먼트들 사이에서 수평 방향으로 이동한다. 이런 과정은 "벤딩(bending)"으로서도 지칭될 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 방법 청구항들 중 어느 한 항에 따르는 방법에서 적용하도록 구성되어 있는 적응형 자동차 헤드라이트(2)에 관한 것이고, 적응형 자동차 헤드라이트(2)는 적어도 2 x 12의 분해능을 갖는 상이한 세그먼트 광 분포들을 방사하도록 구성되고 이를 위해 세그먼트(2a)들에 배치된 광원(2aa)들을 포함하고, 각각의 세그먼트(2a)는 적어도 하나의 LED 광원을 포함한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 적응형 자동차 헤드라이트(2); 및 이 적응형 자동차 헤드라이트(2)에 할당되어 있는 제1 데이터 메모리(3);를 포함하는 자동차(1)에도 관한 것이며, 제1 데이터 메모리(3)에는 다수의 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)이 저장되고, 각각의 세그먼트(2a)에 대한 각각의 데이터 집합은 적응형 자동차 헤드라이트(2)에 의해 방사될 광 분포(LVa1, LVa2, LVa3, LVa4, LVb1, LVb2, LVb3)의 구현을 위한 광도 값(IsegmLV)을 기설정하고, 다수의 데이터 집합은 데이터 집합들의 적어도 2개의 그룹(3a, 3b), 요컨대 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)들의 제1 그룹(3a)과 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들의 제2 그룹(3b)을 포함하고, 각각의 그룹(3a, 3b)은 적어도 하나의 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)을 포함하고, 각각의 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)은 로우빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3)은 하이빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 광 분포들의 형태들은 상이한 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들에 대해 서로 상이하며, 자동차(1)는 주변을 감지하도록 구성될 뿐만 아니라, 자동차 헤드라이트로 제어 데이터(1a)를 전송하도록 구성된다.
도 5a ~ 도 5c에는, 본 발명에 따른 방법에 의해 방사될 수 있는 광 분포들의 예시의 개략도들이 도시되어 있다. 여기서는, 각각, 평면의 수평 표면, 전형적으로 차도 상으로 투영된 광 분포에 대한 상면도가 도시되어 있다. 예컨대 도 5a에는, 다른 광 분포들이 중첩되지 않은 상태로, 광 분포(LVa1)가 상세하게 도시되어 있다. 그러므로 본 예시에서 가중치(wab1_res)는 100%일 수도 있다. 도 5c에는, 예컨대 100%인 wfern1_res의 가중치를 갖는 광 분포(LVb1)가 도시되어 있다. 도 5b에는, 광 분포(LVa1 및 LVb1)들의 중첩이 도시되어 있고, 가중치(wfern1_res 및 wab1_res)들은 각각 50%일 수 있다.
본 발명은 도시된 실시형태들로 제한되는 것이 아니라, 청구범위의 전체 보호 범위를 통해 한정된다. 또한, 본 발명 또는 실시형태들의 개별 양태들이 선정되어 상호 간에 조합될 수도 있다. 청구범위에 있을 수도 있는 도면부호들은 예시일 뿐이며, 단지 청구범위를 제한하지 않으면서 상기 청구범위의 보다 더 간단한 가독성을 위해서만 이용된다.

Claims (14)

  1. 적응형 자동차 헤드라이트(2)를 제어하기 위한 방법으로서, 적응형 자동차 헤드라이트(2)에는 제1 데이터 메모리(3)가 할당되고, 적응형 자동차 헤드라이트(2)는 적어도 2 x 12의 분해능을 갖는 상이한 세그먼트 광 분포들을 방사하도록 구성되고 이를 위해 세그먼트(2a)들에 배치되는 광원(2aa)들을 포함하고, 각각의 세그먼트(2a)는 적어도 하나의 LED 광원을 포함하는, 상기 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법에 있어서, 상기 방법은 하기 단계들, 즉,
    a) 상기 적응형 자동차 헤드라이트(2) 및 상기 제1 데이터 메모리(3)를 제공하고 상기 제1 데이터 메모리(3)에 다수의 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)을 저장하는 제공 및 저장 단계로서, 각각의 세그먼트(2a)를 위한 각각의 데이터 집합은 상기 적응형 자동차 헤드라이트(2)에 의해 방사될 광 분포(LVa1, LVa2, LVa3, LVa4, LVb1, LVb2, LVb3)의 구현을 위한 광도 값(IsegmLV)을 기설정하고, 상기 다수의 데이터 집합은 데이터 집합들의 적어도 2개의 그룹(3a, 3b), 요컨대 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)들의 제1 그룹(3a)과 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들의 제2 그룹(3b)을 포함하고, 각각의 그룹(3a, 3b)은 적어도 하나의 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)을 포함하고, 각각의 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)은 로우빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3)은 하이빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 광 분포들의 형태들은 상이한 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들에 대해 서로 상이한, 상기 제공 및 저장 단계;
    b) 자동차(1)와 상기 적응형 자동차 헤드라이트(2)를 연결하는 연결 단계로서, 상기 자동차(1)는 상기 적응형 자동차 헤드라이트(2)의 제어를 위한 제어 데이터(1a)를 출력하도록 구성되는, 상기 연결 단계;
    c) 상기 자동차(1)를 통해 상기 적응형 자동차 헤드라이트(2)로 제어 데이터(1a)를 전송하는 전송 단계로서, 상기 적응형 자동차 헤드라이트(2)는, 제어 데이터(1a)를 수신하여 이 제어 데이터(1a)에 따라서, 상기 제1 데이터 메모리(3)에 저장되고 하기에서 능동적 데이터 집합이라고도 하는 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)들을 선택하여 호출하는 내부 컴퓨터 유닛(2c)을 포함하는, 상기 전송 단계; 및
    d) 구성 가능한 평활화 함수(Fg)를 적용하면서 단계 c)에 따른 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)들에 상응하게 상기 컴퓨터 유닛(2c)을 통해 상기 세그먼트(2a)들에 배치된 광원(2aa)들을 제어하는 제어 단계로서, 상기 적응형 자동차 헤드라이트(2)는, 광 분포 천이 조절 알고리즘(LV-AL)이 저장되어 있는 내부 데이터 메모리(2d)를 포함하고, 상기 광 분포 천이 조절 알고리즘(LV-AL)은 외부에서부터 상기 내부 데이터 메모리(2d)로 접근할 수 있는데 이용되는 인터페이스(4)를 통해 기설정될 수 있고, 상기 구성 가능한 평활화 함수(Fg)는 상기 광 분포 천이 조절 알고리즘(LV-AL)을 통해 한정되고, 상기 구성 가능한 평활화 함수(Fg)의 적용은 어쨌든 하기 규칙들이 엄수되는 조건에서 수행되는, 상기 제어 단계;를 포함하며,
    d1) 상기 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)들의 개수가 결정되고, 상기 제어 데이터(1a)에 의해 각각의 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3)에 백분율의 개별 가중치(wab1, wab2, wab3, wab4, wfern1, wfern2, wfern3)가 할당되고,
    d2) 각각의 가중치가 고려되면서, 상기 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3b1, 3b2, 3b3)들을 토대로 도출될 수 있는 광도 값(IsegmLV)들의 중첩을 통해 각각의 세그먼트(2a)의 출력될 목표 광도(IsegmZ)들이 한정되며,
    d3) 상기 각각의 세그먼트(2a)를 통해 방사되는 광도의 기설정 가능한 허용 최대 시간 변화율이 고려되면서 각각의 세그먼트(2a)에 대한 목표 광도(IsegmZ)들이 출력되고, 상기 구성 가능한 평활화 함수(Fg)를 통해 기설정 가능한 허용 최대 시간 변화율(Var)을 초과하는 경우, 상기 허용 최대 시간 변화율(Var_max)이 초과되지 않는 방식으로 상기 목표 광도(IsegmZ, IsegmZ')들이 일시적으로 조작되는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 그룹(3a, 3b)에서 상기 백분율의 개별 가중치(wab1, wab2, wab3, wfern1, wfern2, wfern3)들의 합은 100%의 값을 초과하지 않고, 각각의 그룹(3a, 3b)에는 다시금 그룹 가중치 값(wab_ges, wfern_ges)이 할당되고, 그룹 가중치 값들의 합은 100%의 값을 초과하지 않고, 각각의 세그먼트(2a)의 목표 광도들의 한정은, 단계 d2)에 따라서, 상기 백분율의 개별 가중치(wab1, wab2, wab3, wab4, wfern1, wfern2)들이 관련된 그룹의 각각의 그룹 가중치 값(wab_ges, wfern_ges)과 곱셈되고 그 결과에 따른 가중치 값(wab1_res, wab2_res)들이 산출됨으로써 수행되고, 상기 능동적 데이터 집합들을 토대로 도출될 수 있는 광도 값(IsegmLV)들은 결과에 따른 각각의 가중치 값(wab1_res, wab2_res)과 곱셈되고, 각각의 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)의 광도 값들이면서 각각의 세그먼트(2a)에 대해 상기 곱셈으로 구해지는 상기 광도 값들은 합산되며, 이런 합은 각각의 세그먼트(2a)에 대한 목표 광도로서 한정되는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 모든 가중치 값은, 상기 결과에 따른 가중치 값(wab1_res, wab2_res)들의 합이 100%의 값에 달하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)들의 상기 제1 그룹(3a)은 상이한 로우빔 광 분포(LVa1, LVa2, LVa3, LVa4)들의 생성을 위한 데이터 집합들을 포함하고, 상기 로우빔 광 분포들은
    I) 표준 로우빔 광 분포로서 고려될 수 있고, 여기서는 바람직하게는 눈부심 방지 로우빔과 관련이 있는 제1 로우빔 광 분포(LVa1);
    II) 향상된 보행자 검출을 위해 우측 차도 가장자리에서 증가된 도달범위를 가능하게 하기 위해, 상기 제1 로우빔 광 분포에 비해 광 분포의 우측 반부에서 증가된 도달범위를 보유하는 제2 로우빔 광 분포(LVa2);
    III) 상기 제1 로우빔 광 분포에 비해 확장되고 수평 명암 경계를 보유하는 제3 로우빔 광 분포(LVa3); 및
    IV) 로우빔 광 분포가 상기 제1 광 분포에 비해 적어도 1°의 각도만큼 수직 방향에서 상방으로 변위됨으로써, 상기 제1 로우빔 광 분포에 비해 증가된 도달범위를 보유하는 제4 로우빔 광 분포(LVa4);
    인 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3)들의 상기 제2 그룹(3b)은 상이한 하이빔 광 분포(LVb1, LVb2, LVb3, LVb4)의 생성을 위한 데이터 집합들을 포함하고, 상기 하이빔 광 분포들은
    I) 표준 하이빔 광 분포로서 고려될 수 있는 제1 하이빔 광 분포(LVb1);
    II) 상기 제1 하이빔 광 분포(LVb1)에 비해 감소된 광도를 보유하지만, 상기 감소된 광도가 변함없이 적어도 최소 법적 규정을 충족하도록 운용되는 제2 하이빔 광 분포(LVb2); 및
    III) 상기 제1 하이빔 광 분포에 비해, 높은 차량 속도에서, 예컨대 상기 자동차 헤드라이트를 통해 생성되는 광추를 상승시키는 것을 통해 광도 또는 도달범위를 증가시키는 제3 하이빔 광 분포(LVb3);
    인 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다수의 데이터 집합은, 로우빔 광 분포 및 하이빔 광 분포 모두에 상응하지 않는 특수 광 분포들에 관련되는 데이터 집합들의 제3 그룹(3c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 목표 광도(IsegmZ)들의 최대 시간 변화율(Var_max)은 검출되는 제어 데이터(1a)에 따라서 기설정된 상한과 하한 이내에서 가변되고, 실제 변화율(Var)은 어쨌든 0%에서부터 100%까지 목표 광도의 변화가 0.1s 내지 5s의 기간 이내에 수행되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 임계의 교통 상황이 검출되는 경우, 상기 최대 시간 변화율(Var_max)은 정상 작동에 비해 증가되는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동차 헤드라이트(2)는 상기 제어 데이터(1a)에 대해 타당성을 검사하도록 구성되고 이런 검사는 계속해서 수행되고, 손상된 제어 데이터(1a)가 확인된 경우, 바람직하게는 제1 로우빔 광 분포(LVa1)가 방사되는 안전한 작동으로의 복귀가 수행되는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 데이터(1a)는 상기 차량(1)의 주변에서 감지되는 다른 도로 사용자들에 대한 정보를 포함하며, 그리고 상기 능동적 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들이 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들을 포함하는 경우, 상기 하이빔 광 분포들은, 활성화되어 상기 도로 사용자들에 대한 눈부심을 야기할 수도 있는 세그먼트(2a)들이 보다 더 적은 세기로 제어되는 방식으로, 바람직하게는 완전하게 차광되는 방식으로 조작되는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 효과의 출력을 위해, 단계 d3)에 따르는 각각의 세그먼트(2a)에 대한 목표 광도(IsegmZ)들은, 단계 d3)에 따라 계산된 목표 광도(IsegmZ)들이 효과 광도들로 대체됨으로써, 일시적으로 조작될 수 있는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 d3)에 따르는 목표 광도들은, 단계 d3)에 따라 계산된 목표 광 분포가 상기 차량(1)의 조향 각도에 따라서 수평 방향으로 변위됨으로써(move_hor), 상기 차량(1)의 조향 각도에 따라 조작되는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트의 제어 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따르는 방법에서 적용하도록 구성되어 있는 적응형 자동차 헤드라이트(2)에 있어서, 상기 적응형 자동차 헤드라이트(2)는 적어도 2 x 12의 분해능을 갖는 상이한 세그먼트 광 분포들을 방사하도록 구성되고 이를 위해 상기 세그먼트(2a)들에 배치된 광원(2aa)들을 포함하고, 각각의 세그먼트(2a)는 적어도 하나의 LED 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 자동차 헤드라이트.
  14. 제13항에 따른 적응형 자동차 헤드라이트(2) 및 이 적응형 자동차 헤드라이트(2)에 할당되어 있는 제1 데이터 메모리(3)를 포함하는 자동차(1)에 있어서, 상기 제1 데이터 메모리(3)에는 다수의 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)이 저장되고, 각각의 세그먼트(2a)에 대한 각각의 데이터 집합은 상기 적응형 자동차 헤드라이트(2)에 의해 방사될 광 분포(LVa1, LVa2, LVa3, LVa4, LVb1, LVb2, LVb3)의 구현을 위한 광도 값(IsegmLV)을 기설정하고, 상기 다수의 데이터 집합은 데이터 집합들의 적어도 2개의 그룹(3a, 3b), 요컨대 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)들의 제1 그룹(3a)과 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들의 제2 그룹(3b)을 포함하고, 각각의 그룹(3a, 3b)은 적어도 하나의 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)을 포함하고, 각각의 로우빔 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4)은 로우빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 하이빔 데이터 집합(3b1, 3b2, 3b3)은 하이빔 광 분포를 생성하도록 구성되고, 각각의 광 분포들의 형태들은 상이한 데이터 집합(3a1, 3a2, 3a3, 3a4, 3b1, 3b2, 3b3, 3b4)들에 대해 서로 상이하며, 상기 자동차(1)는 주변을 감지하도록 구성될 뿐만 아니라, 상기 자동차 헤드라이트로 제어 데이터(1a)를 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차.
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