KR20240052302A - 차량용 램프 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 램프의 이미지 노면 투사에 있어서, 하나의 이미지를 좌측 램프와 우측 램프로 나누어 출력하는 경우 노면에 투사되는 두 이미지를 정합하기 위한 차량용 램프 시스템에 관한 것이다.

Description

차량용 램프 시스템{LAMP SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 램프의 이미지 노면 투사에 있어서, 하나의 이미지를 좌측 램프와 우측 램프로 나누어 출력하는 경우 노면에 투사되는 두 이미지를 정합하기 위한 차량용 램프 시스템에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량용 조명 장치는, 헤드 램프, 리어 콤비네이션 램프, 방향 지시등, 실내등을 포함할 수 있다. 차량용 조명 장치는, 가시성을 확보하거나, 간단한 신호를 타 차량에 전달하는 기능만을 수행할 수 있다.
최근에는 차량용 조명 장치의 기본적 기능외에, 운전자, 타 차량 운전자, 보행자 등에게 정보를 전달하는 역할을 수행하는 차량용 조명 장치에 대한 개발이 요구되며, 일 예로서 노면에 이미지를 투사하는 방식이 제안되고 있다.
도 1은 노면 이미지 투사를 나타낸 도면으로서, 최근 고해상도 LED 시장이 점차 확대되고 있으며, 이에 따라 노면 이미지 투사에 대한 어플리케이션이 점차 확대되고 있다.
도 2는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면으로, 좌측 헤드 램프와 우측 헤드 램프를 이용하여 하나의 이미지를 출력하는 경우 해당 영상 이미지를 절반으로 나누어 좌/우 이미지를 정합해야 한다. 이때, 헤드 램프의 좌/우 얼라인이 맞지 않게 되면 노면에 투사된 이미지의 중간에 빈영역이 발생하거나 겹쳐지는 현상이 발생하게 되며, 이는 시인성과 심미성 등을 저해하는 문제가 있다.
한국 등록특허공보 제10-2227371호(2021.03.08. 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하나의 이미지를 좌우 헤드램프로 나누어 출력하는 경우 왜곡 없는 이미지를 형성하여 사용 편의성을 증대시킬 수 있는 차량용 램프 시스템을 제공하기 위한 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 예에 따른 차량용 램프 시스템은, 차량에 설치되는 제1 램프와 제2 램프를 포함하는 광 출력부; 이미지를 저장하는 메모리부; 및 이미지를 프로세싱하고, 상기 제1 램프와 상기 제2 램프를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 하나의 이미지를 제1 이미지와 제2 이미지로 분할하여 상기 제1 램프에서 상기 제1 이미지를 출력시키고 상기 제2 램프에서 상기 제2 이미지를 출력시키며, 상기 제1 램프에서 출력된 상기 제1 이미지가 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제1 투사 이미지와, 상기 제2 램프에서 출력된 상기 제2 이미지가 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제2 투사 이미지를 얼라인 하기 위해, 상기 제1 램프와 제2 램프 각각에서 그리드 영상을 출력시킬 수 있다.
상기 제1 램프에서 출력하는 그리드 영상을 제1 그리드 영상이라 하고, 상기 제2 램프에서 출력하는 그리드 영상을 제2 그리드 영상이라 하면, 상기 제1 그리드 영상과 상기 제2 그리드 영상은 서로 동일한 크기와 형태를 가질 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 투사 이미지와 상기 제2 투사 이미지를 얼라인 시키기 위해, 상기 제1 램프와 상기 제2 램프 중 적어도 어느 하나의 각도를 물리적으로 조정할 수 있다.
본 시스템은 영상을 촬영하는 카메라와, 상기 제1 램프와 제2 램프를 구동하는 램프 구동부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 카메라를 통해, 상기 제1 램프에서 출력된 상기 제1 그리드 영상이 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제1 투사 그리드 영상과, 상기 제2 램프에서 출력된 상기 제2 그리드 영상이 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제2 투사 그리드 영상을 획득하고, 상기 제1 투사 그리드 영상과 상기 제2 투사 그리드 영상이 기설정된 정합 위치에서 어긋나 있는 경우, 상기 제1 투사 그리드 영상과 상기 제2 투사 그리드 영상이 서로 정합되도록, 상기 램프 구동부를 통해 상기 제1 램프와 상기 제2 램프 중 적어도 어느 하나의 각도를 조정할 수 있다.
상기 램프 구동부는, 상기 제1 램프와 상기 제2 램프를 롤(Roll), 요(Yaw), 피치(Pitch) 방향 중 적어도 어느 한 방향의 각도로 조정 가능할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 투사 이미지와 상기 제2 투사 이미지를 얼라인 시키기 위해, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 중 적어도 하나를 소프트웨어적으로 조정할 수 있다.
본 시스템은 영상을 촬영하는 카메라를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 램프에서 상기 제1 그리드 영상 내의 일 지점에 해당하는 제1 기준 영상을 더 출력시키고, 상기 제2 램프에서 상기 제2 그리드 영상 내의 일 지점에 해당하는 제2 기준 영상을 더 출력시키고, 상기 카메라를 통해, 상기 제1 램프에서 출력된 상기 제1 기준 영상이 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제1 투사 기준 영상과, 상기 제2 램프에서 출력된 상기 제2 기준 영상이 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제2 투사 기준 영상을 획득하고, 상기 제1 투사 기준 영상과 상기 제2 투사 기준 영상을 기초로, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 중 적어도 하나의 이미지 출력 좌표를 변경할 수 있다.
상기 제1 기준 영상은, 상기 제1 이미지 중 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지가 중첩되는 구간의 일 영역의 영상이고, 상기 제2 기준 영상은, 상기 제1 기준 영상의 일 영역과 동일한 영역의 영상일 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 투사 기준 영상과 상기 제2 투사 기준 영상을 비교하여 상기 제1 투사 기준 영상과 상기 제2 투사 기준 영상의 위치 차이를 좌표값으로 산출하고, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 중 적어도 하나의 이미지 출력 좌표 를 상기 좌표값 만큼 변경할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표를 고정하고 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 상기 좌표값 만큼 반대로 변경하거나, 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 고정하고 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표를 상기 좌표값 만큼 반대로 변경할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표에서 사용 불가 영역을 산출하여 사용 가능 영역을 설정하고, 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표에서 사용 불가 영역을 산출하여 사용 가능 영역을 설정하며, 상기 제1 이미지의 사용 가능 영역에 맞추어 상기 제1 이미지의 해상도를 변경하여 출력시키고, 상기 제2 이미지의 사용 가능 영역에 맞추어 상기 제2 이미지의 해상도를 변경하여 출력시킬 수 있다.
차량으로부터 노면의 일 지점까지의 거리를 감지하는 거리 감지 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 거리 감지 센서를 통해, 상기 제1 램프와 제2 램프로부터 상기 제1 투사 이미지와 제2 투사 이미지가 위치하는 노면상의 투사면까지의 거리에 대한 정보를 획득하고, 상기 투사면까지의 거리에 대한 정보를 반영하여 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표 또는 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 보정할 수 있다.
본 시스템은 사용자에게 세팅 모드를 제공하는 유저 인터페이스부를 더 포함하고, 상기 제어부는 사용자가 상기 세팅 모드에 진입할 시 상기 제1 그리드 영상과 제2 그리드 영상을 출력시킬 수 있다.
상기 세팅 모드에서는 사용자가 상기 제1 램프의 각도, 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표, 상기 제2 램프의 각도, 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표 중 적어도 하나를 설정할 수 있도록 구성되고, 상기 제어부는 상기 유저 인터페이스부를 통해 상기 사용자가 설정한 정보를 전달받아, 상기 제1 램프의 각도, 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표, 상기 제2 램프의 각도, 또는 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 조정할 수 있다.
본 발명에 의하면 이미지 얼라인을 통해 왜곡 없는 노면 투사 이미지를 획득할 수 있어 사용 편의성을 증대시키고 시인성과 심미성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 노면 이미지 투사를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 시스템 개략도이다.
도 4는 본 발명의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 얼라인 조정 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 얼라인 조정 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 얼라인 조정 방법에서 사용 불가 영역을 설정하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 얼라인 조정 방법에서 거리에 관한 인자를 고려하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 얼라인 조정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서의 전반에 걸쳐 기재된 "부(unit)", "장치(device)" 및 "시스템(system)" 등의 용어는 하나 또는 둘 이상의 기능이 조합된 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같은 "부", "장치" 및 "시스템" 등의 용어는 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 또한, 본 발명에서 실행되는 어플리케이션 프로그램은 "부" 단위로 구성될 수 있고, 읽기, 쓰기 및 지우기가 가능한 형태로 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 또는 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
본 발명은 차량용 램프에서 출력되는 이미지를 얼라인하기 위한 것으로서, 하나의 이미지를 좌우 램프로 나누어 출력하는 경우 왜곡 없는 이미지 획득을 목적으로 한다. 램프는 차량의 전방에 설치되는 헤드램프이거나, 차량의 후방에 설치되는 리어램프일 수 있으며, 그에 따라 각각 차량의 전방에 투사 이미지가 형성되거나, 차량의 후방에 투사 이미지가 형성될 수 있다. 단, 이하에서는 설명의 편의를 위해 램프가 헤드램프로서 투사 이미지가 차량의 전방에 형성되는 경우로 한정하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 시스템 개략도로서, 본 시스템은 크게 광 출력부, 제어부, 및 제어부를 포함하고, 이외에 센서부, 전원 공급부, 및 인터페이스부를 더 포함하며, 차량에 구현될 수 있다.
전원 공급부는 차량의 배터리로부터 전기 에너지를 공급받아 본 시스템을 작동하기 위한 전원을 공급한다.
광 출력부는 광을 생성하여 차량의 외부로 출력하는 것으로, 램프와 램프 구동부를 포함하여 이루어질 수 있다. 램프는 제1 램프와 제2 램프를 포함하고, 제1 램프와 제2 램프는 각각 차량 전방의 좌측과 우측에 설치되는 좌측 헤드램프 및 우측 헤드램프에 해당할 수 있다. 램프는 DMD, HD Micro LED 등의 고해상도 디바이스에 해당할 수 있다. 램프 구동부는 램프를 구동하기 위한 디바이스로서, 예를 들어 레벨링(leveling) 모터나 스위블(swivel) 모터와 같은 물리적 구동 장치에 해당할 수 있다. 램프 구동부는 제1 램프와 제2 램프 각각을 별개로 구동시키며, 이를 위해 제1 램프를 구동하기 위한 제1 램프 구동부와 제2 램프를 구동하기 위한 제2 램프 구동부로 구성될 수 있다.
센서부는 차량의 내부나 외부의 상태를 센싱하여 센서 정보를 생성한다. 센서부는 카메라와 거리 감지 센서를 포함할 수 있다. 카메라는 차량 전방의 영상을 촬영하여 영상 정보를 생성할 수 있다. 거리 감지 센서는 차량 전방의 노면의 일 지점까지의 거리를 감지하여 차량으로부터 해당 일 지점까지의 거리 정보를 생성할 수 있다. 카메라와 거리 감지 센서는 공지의 장치일 수 있다.
인터페이스부는 차량으로부터 센서 정보(예를 들어, 램프의 노면 투사 이미지 등)를 입력받고, 해당 정보를 제어부로 전달한다. 따로 도시하지는 않았으나, 인터페이스부는 유저 인터페이스부를 포함할 수 있으며, 유저 인터페이스부를 통해 사용자의 조작이나 설정 정보를 입력받고 이를 제어부로 전달할 수 있다.
메모리부는 각종 정보나 프로그램이 저장되는 일종의 저장매체로서, 메모리부에는 이미지가 저장될 수 있다. 이미지는 동영상이나 사진을 포함한다.
제어부는 이미지를 프로세싱하고 램프를 포함한 시스템 전반을 제어하는 일종의 프로세서이다. 제어부는 메모리부로부터 하나의 이미지를 전달받아 제1 이미지와 제2 이미지로 분할하고, 분할된 제1 이미지와 제2 이미지를 각각 제1 램프와 제2 램프에서 출력시킨다.
이때, 도 2에서 살펴본 바와 같이, 제1 램프에서 출력된 제1 이미지가 차량 전방의 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제1 투사 이미지와, 제2 램프에서 출력된 상기 제2 이미지가 전방의 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제2 투사 이미지 사이에는 공백이나 겹침에 의한 왜곡이 생길 수 있으며, 본 시스템은 이러한 문제를 해결하기 위해 얼라인을 수행한다.
이를 위해, 본 시스템은 제1 램프와 제2 램프 각각에서 그리드 영상을 출력시키고, 해당 출력된 그리드 영상에 기초하여 얼라인을 수행한다.
도 4는 본 발명의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 개념도로서, 도시된 바와 같이 본 시스템은 차량 전방의 좌측에 배치되는 제1 램프(L1)와 우측에 배치되는 제2 램프(L2)에서 각각 그리드 영상(G1, G2)을 출력하고, 해당 그리드 영상(G1, G2)이 어긋나 있는 것을 보정해 주는 방식으로 얼라인을 수행한다.
보다 구체적으로, 제1 램프(L1)에서는 제1 그리드 영상(G1)을 출력하고, 제2 램프(L2)에서는 제2 그리드 영상(G2)을 출력한다. 여기서, 제1 그리드 영상(G1)과 제2 그리드 영상(G2)은 서로 동일한 크기와 형태를 가지도록 구성되는 것이 비교 용이성 측면에서 바람직하다.
제1 그리드 영상(G1)은 전방의 노면으로 투사되어 해당 노면상에 제1 투사 그리드 영상(G1_P)을 형성하고, 제2 그리드 영상(G2)은 전방의 노면으로 투사되어 해당 노면상에 제2 투사 그리드 영상(G2_P)을 형성한다. 제1 투사 그리드 영상(G1)은 제1 램프에서 출력되는 제1 이미지가 노면에 투사되어 형성되는 제1 투사 이미지의 레이아웃과 동일한 레이아웃으로 형성되고, 제2 투사 그리드 영상(G2)은 제2 램프에서 출력되는 제2 이미지가 노면에 투사되어 형성되는 제2 투사 이미지의 레이아웃과 동일한 레이아웃으로 형성된다. 즉, 본 발명은 노면에 투사되는 이미지 대신 그리드 영상을 이용하여 얼라인을 수행한다.
도 4를 다시 참조하면, 도 4의 좌측에 도시된 바와 같이 제1, 제2 투사 그리드 영상은 램프의 빔 출력 각도나 전방 노면의 경사 등으로 인해 서로 어긋나게 형성될 수 있고, 이 경우 별도의 조치 없이 제1 이미지와 제2 이미지를 출력하게 되면, 제1, 제2 투사 그리드 영상이 어긋난 것과 마찬가지로 제1, 제2 투사 이미지가 어긋나게 되어, 제1, 제2 투사 이미지 사이에 공백이나 겹침에 의한 왜곡이 발생하게 된다.
본 시스템은 노면에 투사된 두 그리드 영상이 어긋나 있는 것을 보정하며, 예를 들어 도 4의 우측에 도시된 바와 같이 제1, 제2 투사 그리드 영상을 정위치로 보정하거나, 후술하는 바와 같이 제1, 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 보정한다. 이와 같이 얼라인이 수행됨으로써, 제1, 제2 투사 이미지 사이에 공백이나 왜곡이 제거되며, 그에 따라 제1, 제2 투사 이미지를 병합하여 선명한 하나의 원본 이미지를 노면 상에 형성할 수 있게 된다.
이하에서는 각 실시예에 따른 얼라인 조정 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 얼라인 조정 방법을 나타낸 개념도로서, 본 실시예는 램프의 각도나 위치를 물리적으로 조정하여 램프 이미지 얼라인을 수행한다.
보다 구체적으로, 제어부는 제1 램프(L1)와 제2 램프(L2) 각각에서 제1 그리드 영상(G1)과 제2 그리드 영상(G2)을 출력하고, 상술한 센서부의 카메라를 통해 차량 전방의 노면에 형성된 제1 투사 그리드 영상(G1_P)과 제2 투사 그리드 영상(G2_P)을 획득한다.
이후, 제어부는 획득된 제1, 제2 투사 그리드 영상(G1_P, G2_P)이 기설정된 정합 위치에서 어긋나 있는지 여부를 판단한다. 기설정된 정합 위치는 예를 들어, 도 5의 상부에 표시된 기준 그리드 라인(Ref_G)이 제어부에 저장되어 있을 수 있고, 제어부는 기준 그리드 라인과 획득한 제1, 제2 투사 그리드 영상을 비교하여, 서로 어긋나 있는 경우 얼라인이 맞지 않는다고 판단할 수 있다. 제어부에 저장된 기준 그리드 라인(Ref_G)에는 해당 기준 그리드 라인의 이미지 좌표가 함께 저장되어 있을 수 있다.
제어부는 제1, 제2 투사 그리드 영상이 얼라인이 맞지 않는다고 판단되면, 두 투사 그리드 영상이 서로 정합되도록 상술한 램프 구동부를 통해 제1 램프와 제2 램프 중 적어도 어느 하나의 각도를 조정한다.
예를 들어, 도 5의 좌측에 표시된 바와 같이, 제2 그리드 영상(G2)이 기준 그리드 라인(Ref_G)에 비해 우측으로 어긋나 있는 경우, 제어부는 램프 구동부 중 스위블 모터를 작동하여 제2 램프의 각도를 좌측으로 회전 변경할 수 있다. 이때 제어부는 기설정된 정합 위치, 즉 기준 그리드 라인과 제1, 제2 투사 그리드 영상을 비교하여 두 차이값을 산출하고 산출된 차이값을 스위블 모터에 전달하는 방식으로 얼라인을 수행할 수 있다. 또는 제1, 제2 투사 그리드 영상이 기준 그리드 라인과 동일해질때까지 램프를 회전시키고, 제1, 제2 투사 그리드 영상과 기준 그리드 라인이 동일해지는 순간 램프의 회전을 중단하는 방식으로 얼라인을 수행할 수 있다.
또는, 도 5의 우측에 표시된 바와 같이, 제2 그리드 라인이 기준 그리드 라인에 비해 하측으로 어긋나 있는 경우, 제어부는 램프 구동부 중 레벨링 모터를 작동하여 제2 램프의 각도를 상측으로 회전 변경할 수 있다. 이때 얼라인 수행 방식은 상술한 바와 동일하게 이루어질 수 있다. 또한 도시하지는 않았으나, 제어부는 램프 구동부 중 또 다른 모터를 통해 제1 램프 또는 제2 램프를 전후 방향으로 회전시킬 수도 있다. 즉, 램프 구동부는 램프의 각도를 롤(Roll), 요(Yaw), 및 피치(Pitch) 각 방향으로 원하는 각도만큼 회전시킬 수 있다. 또한, 도면을 통해 설명하지는 않았으나, 제2 램프가 아닌 제1 램프의 각도를 조정하거나, 제1 램프와 제2 램프를 동시에 각각 조정할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 제1 투사 그리드 라인과 제2 투사 그리드 라인이 얼라인 되게 되면, 제어부는 하나의 이미지를 적절히 프로세싱하여 제1 이미지와 제2 이미지로 분할하고, 이를 제1 램프와 제2 램프에 전달한다. 그리드 영상에 기초하여 이미지 얼라인이 수행되었기 때문에, 제1 램프에서 출력되는 제1 이미지와 제2 램프에서 출력되는 제2 이미지가 노면에 투사되어 서로 병합될 시, 노면 상에 하나의 원본 이미지를 왜곡 없이 구현할 수 있다. 제1 이미지와 제2 이미지는 서로 동일한 크기로 형성되어 서로 중첩되지 않도록 형성되거나, 중앙 부분의 일부가 서로 중첩되도록 적절히 구성될 수 있다.
본 실시예에 의하면 제1 이미지와 제2 이미지가 투사되는 노면의 레이아웃 자체를 얼라인함으로써, 레이아웃의 낭비 없이 최대한의 노면 투사 이미지를 확보할 수 있으며, 제1 이미지와 제2 이미지의 프로세싱을 자유로이 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 6 내지 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 얼라인 조정 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 본 예는 이미지의 좌표를 소프트웨어적으로 조정하여 이미지 얼라인을 수행한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 얼라인 조정 방법을 나타낸 개념도이다. 본 실시예에서 제어부는 제1 램프에서 제1 기준 영상을 더 출력시키고, 제2 램프에서 제2 기준 영상을 더 출력시킨다. 이후 상술한 센서부의 카메라를 통해 제1 램프에서 출력된 제1 기준 영상이 전방의 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제1 투사 기준 영상(R1_P)과, 제2 램프에서 출력된 제2 기준 영상이 전방의 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제2 투사 기준 영상(R2_P)을 획득한다. 이후 제1 투사 기준 영상(R1_P)과 제2 투사 기준 영상(R2_P)을 기초로, 제1 램프가 출력하는 제1 이미지와 제2 램프가 출력하는 제2 이미지 중 적어도 하나의 이미지 출력 좌표를 변경한다.
여기서, 제1 기준 영상(R1_P)은, 제1 이미지 중 제1 이미지와 제2 이미지가 중첩되는 구간의 일 영역의 영상이고, 제2 기준 영상(R2_P)은, 제1 기준 영상의 일 영역과 동일한 영역의 영상에 해당할 수 있다. 즉, 제1 기준 영상과 제2 기준 영상은 각각 하나의 이미지에서 제1 이미지와 제2 이미지가 중첩되는 구간 내의 동일한 부분을 표현하는 위치의 영상에 해당할 수 있다.
본 실시예는 예를 들어, 제1, 제2 램프에서 방출되는 빔의 중첩 구간에서 동일 영역을 표현하는 픽셀의 LED를 점등하고, 카메라에서 두 픽셀의 차이를 감지하여 픽셀 차이 만큼 이미지의 전체 매트릭스 좌표를 변경하는 방식으로 구현될 수 있다. 여기서 제1 기준 영상과 제2 기준 영상은 제1, 제2 램프에서의 동일 영역 픽셀에 해당할 수 있으며, 이는 얼라인 용이성 측면에서 유리한 이점이 있다.
보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 제1 램프에서는 제1 그리드 영상 내의 일 지점에서 제1 기준 영상을 출력시키고, 그에 따라 제1 투사 기준 영상은 제1 투사 그리드 영상 내에서 영점(0)을 기준으로 우측으로 6번째이자 상측으로 5번째 칸(이하, (6, 5)와 같이 표기)에 형성되며, 제2 램프에서는 제2 그리드 영상 내의 일 지점에서 제2 기준 영상을 출력시키고, 그에 따라 제2 투사 기준 영상은 제2 투사 그리드 영상 내에서 영점(0)을 기준으로 (2, 5) 칸에 형성된다.
이때, 제1, 제2 투사 기준 영상은 이미지의 동일 영역을 표현하는 것이므로, 제1, 제2 투사 그리드 영상에서 동일한 위치에 형성되어야 하는데, 도 6과 같이 얼라인 전에는 제1, 제2 투사 기준 영상의 위치가 서로 상이하게 형성될 수 있다. 이는 두 램프의 얼라인이 어긋나 있는 상태로서, 제어부는 이와 같이 제1, 제2 투사 기준 영상을 비교하여, 두 영상의 위치 차이를 좌표값으로 산출하고, 제1 이미지와 제2 이미지 중 적어도 하나의 이미지 출력 좌표를 좌표값 만큼 변경시킴으로써, 두 이미지 간 얼라인이 수행될 수 있다.
즉, 본 실시예는 램프의 각도를 물리적으로 조정하는 앞의 제1 실시예와 달리, 램프에서 출력되는 이미지의 좌표를 소프트웨어적으로 변경하는 것으로서, 제1 실시예가 제1, 제2 투사 그리드 영상 자체를 얼라인 하였다면, 본 실시예는 제1, 제2 투사 그리드 영상은 그대로 두되, 램프에서 출력되는 이미지의 출력 좌표 자체를 전체적으로 변경시키는 것이다. 이러한 소프트웨어적인 방식은 물리적 방식에 비해 모터와 같은 램프 구동부를 필요로 하지 않는 점에서 이점이 있다.
본 실시예에서 제어부는, 제1 이미지의 이미지 출력 좌표를 고정하고 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 앞서 산출한 차이 좌표값 만큼 반대로 변경하거나, 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 고정하고 제1 이미지의 이미지 출력 좌표를 앞서 산출한 차이 좌표값 만큼 반대로 변경하는 방식을 통해, 이미지 얼라인을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 다시 참조하면, 얼라인 전 제1 투사 기준 영상을 기준으로 제2 투사 기준 영상은 우측으로 한칸, 하측으로 한칸 어긋나 있다. 제어부는 이와 같은 제1, 제2 투사 기준 영상의 차이를 (-1, +1)과 같은 좌표값으로 산출하며, 제1 이미지의 이미지 출력 좌표를 고정시킨 상태에서 산출된 좌표값과 반대로 (+1, -1) 만큼 제2 이미지의 전체 이미지 출력 좌표를 보정할 수 있다. 그에 따라 제1, 제2 이미지 각각의 노면 상 투사되는 레이아웃 자체(즉, 제1, 제2 투사 그리드 영상)가 서로 정합되어 있지 않다 하더라도, 해당 차이를 반영하여 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 변형하였기 때문에, 두 이미지가 노면상에 투사되어 병합되는 경우 얼라인이 맞춰지게 되며, 그에 따라 노면 상에 하나의 원본 이미지를 왜곡 없이 구현할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 본 실시예는 제1, 제2 그리드 영상, 즉 제1, 제2 램프의 영상 출력 각도 자체를 변경하는 것이 아니기 때문에, 제1, 제2 램프에서 출력되는 제1, 제2 이미지가 노면에 투사되는 레이아웃이 서로 정렬되지 않을 수 있다. 본 실시예는 이러한 문제를 보완하기 위해, 다음과 같은 수단을 더 채택한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 얼라인 조정 방법에서 사용 불가 영역을 설정하는 것을 설명하기 위한 개념도로서, 본 실시예는 소프트웨어적으로 이미지의 출력 좌표만을 변경시키기 때문에, 제1, 제2 이미지가 노면에 투사되는 레이아웃에서 사용 불가능한 영역이 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 투사 그리드 영역과 제2 투사 그리드 영역이 상하 방향으로 어긋나 있는 경우, 수평 방향을 기준으로 하여 서로 정렬되지 않은 제1 투사 그리드 영역의 상부의 일부 영역과, 제2 투사 그리드 영역의 하부의 일부 영역은 사용할 수 없게 된다. 다시 말해, 해당 영역에 이미지를 출력할 경우에는 노면 투사 이미지에 왜곡이 생기게 되므로, 해당 영역은 사용할 수 없다.
이에 따라 제어부는, 제1 이미지의 이미지 출력 좌표에서 사용 불가 영역을 산출하여 사용 가능 영역을 설정하고, 제2 이미지의 이미지 출력 좌표에서 사용 불가 영역을 산출하여 사용 가능 영역을 설정한다. 그리고, 제어부는 제1 이미지의 사용 가능 영역에 맞추어 제1 이미지의 해상도를 변경하여 출력시키고, 제2 이미지의 사용 가능 영역에 맞추어 제2 이미지의 해상도를 변경하여 출력시킨다.
이와 같이 구성됨에 따라, 노면 상에 형성되는 투사 이미지의 레이아웃을 최대한 이용할 수 있으며, 왜곡이나 잘림 없는 하나의 원본 이미지를 노면 상에 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 얼라인 조정 방법에서 거리에 관한 인자를 고려하는 것을 설명하기 위한 개념도로서, 도시된 바와 같이 투사면의 거리, 즉 제1 램프와 제2 램프로부터, 제1 투사 이미지와 제2 투사 이미지가 위치하는 노면상의 거리에 따라, 제1, 제2 램프로부터 출력된 빔의 중첩 구간이 달라진다. 차량으로부터 제1 투사 이미지 또는 제2 이미지가 위치한 노면까지의 거리를 투사면 거리라 하면, 도시된 바와 같이 투사면 거리가 멀어질수록 제1, 제2 램프에서 출력된 빔의 중첩 영역은 증가하게 되며, 그에 따라 제1 투사 이미지와 제2 투사 이미지의 어긋난 좌표도 달라지게 된다. 따라서, 램프 이미지 얼라인 수행시에는 목표 거리를 설정해야 할 필요가 있다.
이를 위해, 제어부는 상술한 센서부의 거리 감지 센서를 통해 투사면까지의 거리에 대한 정보를 획득하며, 해당 투사면까지의 거리에 대한 정보를 반영하여 제1 이미지의 이미지 출력 좌표나, 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 보정할 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 가까운 투사면 거리의 경우에는 출력 좌표를 상대적으로 많이 보정하는 반면, 상대적으로 먼 투사면 거리의 경우에는 출력 좌표를 상대적으로 조금 보정할 수 있다.
이와 같이 거리 감지 센서를 이용해 투사면 거리에 대한 정보를 얼라인 수행에 더 반영함으로써, 거리별로 정확한 얼라인이 수행될 수 있고, 이는 노면 상에 왜곡 없는 원본 이미지를 형성하는 것에 도움이 된다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 얼라인 조정 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 본 예는 사용자의 조작이나 설정을 통해 얼라인을 수행한다.
보다 구체적으로, 본 실시예에서 시스템은 상술한 유저 인터페이스부를 더 포함하며, 유저 인터페이스부에는 차량 내 사용자에게 정보를 제공하는 디스플레이가 포함된다. 유저 인터페이스부는 디스플레이를 통해 사용자에게 세팅 모드를 제공하며, 제어부는 사용자가 세팅 모드에 진입할 시 제1, 제2 램프에서 각각 제1, 제2 그리드 영상을 출력시킨다. 제1, 제2 램프에서 출력된 제1, 제2 그리드 영상은 노면 상에 제1, 제2 투사 그리드 영상을 형성하며, 사용자는 노면에 형성된 제1, 제2 투사 그리드 영상을 보고 램프의 각도나 이미지 출력 각도를 조정하여 얼라인을 수행할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 터치식으로 구성될 수 있고, 사용자는 디스플레이를 통해 각종 정보를 입력할 수 있다.
제어부는 사용자에 의해 입력된 각종 정보에 기초하여 램프 이미지 얼라인을 수행한다. 이때 얼라인 방식은, 앞서 살펴본 물리적 방식, 소프트웨어적 방식, 또는 그들의 결합으로 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 세팅 모드에서는 사용자가 제1 램프의 각도, 제1 이미지의 이미지 출력 좌표, 제2 램프의 각도, 제2 이미지의 이미지 출력 좌표 중 적어도 하나를 설정할 수 있도록 구성되며, 제어부는 유저 인터페이스부를 통해 사용자가 설정한 정보를 전달받아, 제1 램프의 각도, 제1 이미지의 이미지 출력 좌표, 제2 램프의 각도, 또는 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 조정한다.
본 실시예에 의하면 사용자가 직접 램프 이미지 얼라인에 관여하게 되어 사용자의 기호를 반영할 수 있을 뿐 아니라, 제어부에 의한 자동 얼라인의 오류나 잘못을 보완할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
L1: 제1 램프
L2: 제2 램프
G1: 제1 그리드 영상
G2: 제2 그리드 영상
G1_P: 제1 투사 그리드 영상
G2_P: 제2 투사 그리드 영상
R1_P: 제1 투사 기준 영상
R2_P: 제2 투사 기준 영상
Ref_G: 기준 그리드 라인

Claims (14)

  1. 차량에 설치되는 제1 램프와 제2 램프를 포함하는 광 출력부;
    이미지를 저장하는 메모리부; 및
    이미지를 프로세싱하고, 상기 제1 램프와 상기 제2 램프를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는
    하나의 이미지를 제1 이미지와 제2 이미지로 분할하여 상기 제1 램프에서 상기 제1 이미지를 출력시키고 상기 제2 램프에서 상기 제2 이미지를 출력시키며,
    상기 제1 램프에서 출력된 상기 제1 이미지가 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제1 투사 이미지와, 상기 제2 램프에서 출력된 상기 제2 이미지가 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제2 투사 이미지를 얼라인 하기 위해,
    상기 제1 램프와 제2 램프 각각에서 그리드 영상을 출력시키는,
    차량용 램프 시스템.
  2. 제2항에 있어서,
    상기 제1 램프에서 출력하는 그리드 영상을 제1 그리드 영상이라 하고, 상기 제2 램프에서 출력하는 그리드 영상을 제2 그리드 영상이라 하면,
    상기 제1 그리드 영상과 상기 제2 그리드 영상은 서로 동일한 크기와 형태를 가지는,
    차량용 램프 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 투사 이미지와 상기 제2 투사 이미지를 얼라인 시키기 위해, 상기 제1 램프와 상기 제2 램프 중 적어도 어느 하나의 각도를 물리적으로 조정하는,
    차량용 램프 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    영상을 촬영하는 카메라와,
    상기 제1 램프와 제2 램프를 구동하는 램프 구동부를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 카메라를 통해, 상기 제1 램프에서 출력된 상기 제1 그리드 영상이 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제1 투사 그리드 영상과, 상기 제2 램프에서 출력된 상기 제2 그리드 영상이 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제2 투사 그리드 영상을 획득하고,
    상기 제1 투사 그리드 영상과 상기 제2 투사 그리드 영상이 기설정된 정합 위치에서 어긋나 있는 경우,
    상기 제1 투사 그리드 영상과 상기 제2 투사 그리드 영상이 서로 정합되도록, 상기 램프 구동부를 통해 상기 제1 램프와 상기 제2 램프 중 적어도 어느 하나의 각도를 조정하는,
    차량용 램프 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 램프 구동부는, 상기 제1 램프와 상기 제2 램프를 롤(Roll), 요(Yaw), 피치(Pitch) 방향 중 적어도 어느 한 방향의 각도로 조정 가능한,
    차량용 램프 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 투사 이미지와 상기 제2 투사 이미지를 얼라인 시키기 위해, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 중 적어도 하나를 소프트웨어적으로 조정하는,
    차량용 램프 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    영상을 촬영하는 카메라를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 제1 램프에서 상기 제1 그리드 영상 내의 일 지점에 해당하는 제1 기준 영상을 더 출력시키고, 상기 제2 램프에서 상기 제2 그리드 영상 내의 일 지점에 해당하는 제2 기준 영상을 더 출력시키고,
    상기 카메라를 통해, 상기 제1 램프에서 출력된 상기 제1 기준 영상이 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제1 투사 기준 영상과, 상기 제2 램프에서 출력된 상기 제2 기준 영상이 노면에 투사되어 해당 노면 상에 표시되는 제2 투사 기준 영상을 획득하고,
    상기 제1 투사 기준 영상과 상기 제2 투사 기준 영상을 기초로, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 중 적어도 하나의 이미지 출력 좌표를 변경하는,
    차량용 램프 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 기준 영상은, 상기 제1 이미지 중 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지가 중첩되는 구간의 일 영역의 영상이고,
    상기 제2 기준 영상은, 상기 제1 기준 영상의 일 영역과 동일한 영역의 영상인,
    차량용 램프 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 투사 기준 영상과 상기 제2 투사 기준 영상을 비교하여 상기 제1 투사 기준 영상과 상기 제2 투사 기준 영상의 위치 차이를 좌표값으로 산출하고,
    상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 중 적어도 하나의 이미지 출력 좌표 를 상기 좌표값 만큼 변경하는,
    차량용 램프 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표를 고정하고 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 상기 좌표값 만큼 반대로 변경하거나,
    상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 고정하고 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표를 상기 좌표값 만큼 반대로 변경하는,
    차량용 램프 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표에서 사용 불가 영역을 산출하여 사용 가능 영역을 설정하고, 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표에서 사용 불가 영역을 산출하여 사용 가능 영역을 설정하며,
    상기 제1 이미지의 사용 가능 영역에 맞추어 상기 제1 이미지의 해상도를 변경하여 출력시키고, 상기 제2 이미지의 사용 가능 영역에 맞추어 상기 제2 이미지의 해상도를 변경하여 출력시키는,
    차량용 램프 시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    차량으로부터 노면의 일 지점까지의 거리를 감지하는 거리 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 거리 감지 센서를 통해, 상기 제1 램프와 제2 램프로부터 상기 제1 투사 이미지와 제2 투사 이미지가 위치하는 노면상의 투사면까지의 거리에 대한 정보를 획득하고,
    상기 투사면까지의 거리에 대한 정보를 반영하여 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표 또는 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 보정하는,
    차량용 램프 시스템.
  13. 제2항에 있어서,
    사용자에게 세팅 모드를 제공하는 유저 인터페이스부를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    사용자가 상기 세팅 모드에 진입할 시 상기 제1 그리드 영상과 제2 그리드 영상을 출력시키는,
    차량용 램프 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 세팅 모드에서는 사용자가 상기 제1 램프의 각도, 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표, 상기 제2 램프의 각도, 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표 중 적어도 하나를 설정할 수 있도록 구성되고,
    상기 제어부는
    상기 유저 인터페이스부를 통해 상기 사용자가 설정한 정보를 전달받아, 상기 제1 램프의 각도, 상기 제1 이미지의 이미지 출력 좌표, 상기 제2 램프의 각도, 또는 상기 제2 이미지의 이미지 출력 좌표를 조정하는,
    차량용 램프 시스템.
KR1020220132161A 2022-10-14 2022-10-14 차량용 램프 시스템 KR20240052302A (ko)

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