WO2022240010A1 - 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프 - Google Patents

차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프 Download PDF

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WO2022240010A1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution

Definitions

  • the present invention relates to a headlamp module for a vehicle, and more particularly, to a headlamp module for a vehicle capable of precisely controlling a light distribution pattern according to road conditions and displaying necessary information on the road as needed, and intelligent using the same It's about headlamps.
  • LED Light Emitting Diode
  • DRL Daytime Running Lamp
  • intelligent headlamps such as ADB (Adaptive Driving Beam)
  • ADB Adaptive Driving Beam
  • FIG. 1 is a view showing a headlamp dimming pattern on a straight road when a conventional headlamp is applied.
  • FIG. 2 is a view showing a headlamp dimming pattern on a curved road when a conventional headlamp is applied.
  • an oncoming vehicle 20 approaching from the opposite direction to my vehicle and a pedestrian 50 around the road are exemplified around my vehicle 10 on a curved road.
  • the driver of the oncoming vehicle 20 is dazzled, and the recognition of the pedestrian 50 is incomplete, so the possibility of a vehicle-to-vehicle or vehicle-to-person accident is very high.
  • FIG. 3 is a view showing a headlamp dimming pattern at an intersection when a conventional headlamp is applied.
  • FIG. 3 around my vehicle 10 trying to enter an intersection, an oncoming vehicle 20 approaching from the opposite direction to my vehicle, a preceding vehicle 30 moving forward in front of my vehicle, and a road intersecting A positioned cross vehicle 40 is illustrated.
  • a normal headlamp as it causes glare to the drivers of the oncoming vehicle 20, the preceding vehicle 30, and the intersecting vehicle 40, there is a possibility of a vehicle-to-vehicle or vehicle-to-person accident.
  • FIG. 4 is a view showing a headlamp dimming pattern on a straight road when a conventional headlamp is applied.
  • an oncoming vehicle 20 approaching from the opposite direction to my vehicle and a pedestrian 50 around the road are exemplified around my vehicle 10 traveling on a straight road.
  • the driver of the oncoming vehicle 20 is dazzled, and the recognition of the pedestrian 50 is incomplete, so there is a possibility of a vehicle-to-vehicle or vehicle-to-person accident.
  • FIG. 5 is a view showing a headlamp dimming pattern on a branching road when a conventional headlamp is applied.
  • an oncoming vehicle 20 approaching from the opposite direction to my vehicle and a pedestrian 50 around the branch road are exemplified around my vehicle 10 trying to enter the branch road.
  • a normal headlamp it causes glare to the driver of the oncoming vehicle 20 and the pedestrian 50, and also prevents the pedestrian 50 from clearly recognizing the moving direction of the vehicle, resulting in vehicle-to-vehicle and vehicle-to-person accidents. The possibility exists.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art, to provide a vehicle headlamp module capable of maximizing driver's visibility while minimizing glare on an oncoming vehicle and preceding vehicle, and an intelligent headlamp using the same.
  • an object of the present invention is to provide a headlamp module for a vehicle capable of clearly recognizing the moving direction of the vehicle to oncoming vehicles and pedestrians, and an intelligent headlamp using the same.
  • an object of the present invention is to provide a headlamp module for a vehicle capable of mounting additional functions in addition to low and high lights to a headlamp and an intelligent headlamp using the same.
  • a vehicle headlamp module of the present invention for achieving the above object includes a substrate, a first light emitting part formed on the substrate, and a second light emitting part formed on the substrate, wherein the first light emitting part includes a plurality of first light emitting elements.
  • the second light emitting unit includes a plurality of second light emitting elements, wherein the first light emitting element has a different size and a different number from the second light emitting element.
  • the second light emitting device of the vehicle headlamp module of the present invention may be smaller in size than the first light emitting device.
  • the second light emitting device of the vehicle headlamp module of the present invention may be a plurality of light emitting devices formed on one sub substrate.
  • the vehicle headlamp module of the present invention may include a wavelength conversion member formed on the first light emitting element and the second light emitting element.
  • the plurality of second light emitting elements of the vehicle headlamp module of the present invention may be for a plurality of functions, and the plurality of functions are at least selected from the group consisting of low beam, high beam, turn signal lamp, fog lamp and road indicator lamp. It can be two functions.
  • At least one of the plurality of first light emitting elements of the vehicle headlamp module of the present invention may overlap a dimming area with at least one of the plurality of second light emitting elements.
  • the vehicle headlamp module of the present invention includes a first area illuminated by the plurality of first light emitting elements and a second area illuminated by the plurality of second light emitting elements, wherein the first area is a combination of the plurality of second areas. It could be something like an area.
  • An intelligent headlamp of the present invention for achieving the above object is a first module including a first light emitting unit and a second light emitting unit, a second module including a first light emitting unit and a second light emitting unit, an analysis system, and from the analysis system and a controller for driving the first module and the second module according to the data of, and the analysis system includes data from a camera for recognizing external traffic conditions and data from sensors for recognizing external traffic conditions. And it is possible to extract the dimming pattern using data of the vehicle itself.
  • the size of the first light emitting element constituting the first light emitting part in the first module and the second light emitting element constituting the second light emitting part in the first module are different from each other, and the second module The size of the first light emitting element constituting the first light emitting unit within the second module and the second light emitting element constituting the second light emitting unit within the second module may be different from each other.
  • controller of the intelligent headlamp of the present invention may include a first sub-controller for driving the first module and a second sub-controller for driving the second module.
  • the camera of the intelligent headlamp of the present invention may form a traffic situation in front of the vehicle into a two-dimensional image.
  • the analysis system of the intelligent headlamp of the present invention divides the two-dimensional image into a plurality of regions, the plurality of regions include an upper region and a lower region of the two-dimensional image, and the upper region is the lower region. It may be smaller in size than the region.
  • the sensor of the intelligent headlamp of the present invention may recognize the distance of other objects around the vehicle.
  • the analysis system of the intelligent headlamp of the present invention may calculate the moving direction and moving speed of objects around the vehicle using continuous data from the sensor.
  • the intelligent headlamp of the present invention includes a module including a first light emitting unit and a second light emitting unit, an analysis system, and a controller for driving the first light emitting unit and the second light emitting unit according to data from the analysis system, ,
  • the first light emitting unit includes a plurality of first light emitting elements
  • the second light emitting unit includes a plurality of second light emitting elements
  • at least one of the plurality of first light emitting elements is at least one of the plurality of second light emitting elements.
  • the dimming area may partially overlap.
  • the analysis system of the intelligent headlamp of the present invention is at least selected from a data group consisting of data from a camera for recognizing an external traffic situation, data from a sensor for recognizing an external traffic situation, and data of the vehicle itself. It may be to form a light control pattern using one piece of data.
  • the camera of the intelligent headlamp of the present invention may form a traffic situation in front of the vehicle into a two-dimensional image.
  • the analysis system of the intelligent headlamp of the present invention divides the two-dimensional image into a plurality of areas, wherein the plurality of areas include a first area corresponding to the first light emitting device and a second area corresponding to the second light emitting device. It is divided into regions, and the first region may be the same as a combination of at least two or more second regions.
  • information is provided to the road through the on/off of the first region and the second region of the intelligent headlamp of the present invention, and the information may indicate the moving direction, speed, or danger of the vehicle on the road. .
  • a vehicle headlamp module capable of maximizing a driver's visibility while minimizing glare to an oncoming vehicle and preceding vehicle, and an intelligent headlamp using the same.
  • the present invention can provide a vehicle headlamp module capable of clearly recognizing the moving direction of the vehicle to oncoming vehicles and pedestrians, and an intelligent headlamp using the same.
  • the present invention can provide a headlamp module for a vehicle capable of mounting additional functions in addition to low and high lights to a headlamp and an intelligent headlamp using the same.
  • FIG. 1 is a view showing a headlamp dimming pattern on a straight road when a conventional headlamp is applied.
  • FIG. 2 is a view showing a headlamp dimming pattern on a curved road when a conventional headlamp is applied.
  • FIG. 3 is a view showing a headlamp dimming pattern at an intersection when a conventional headlamp is applied.
  • FIG. 4 is a view showing a headlamp dimming pattern on a straight road when a conventional headlamp is applied.
  • FIG. 5 is a view showing a headlamp dimming pattern on a branching road when a conventional headlamp is applied.
  • FIG. 6 is a top view of a headlamp module for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of the headlamp module for a vehicle taken along line AA' of FIGS. 6 and 8 .
  • FIG. 8 is a top view of a headlamp module for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a top view of a headlamp module for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary view of a light emitting device applicable to the present invention.
  • FIG 11 is another exemplary view of a light emitting device applicable to the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the driving of the intelligent headlamp of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration for explaining driving of an intelligent headlamp of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing a headlamp dimming pattern on a straight road when an intelligent headlamp of the present invention is applied.
  • 15 is a diagram for explaining the driving of the intelligent headlamp of the present invention.
  • 16 is a diagram for explaining additional functions of the intelligent headlamp of the present invention.
  • 17 is a view showing a headlamp dimming pattern at an intersection when an intelligent headlamp of the present invention is applied.
  • FIG. 18 is a view showing a headlamp dimming pattern on a straight road when an intelligent headlamp of the present invention is applied.
  • 19 is a view showing a headlamp dimming pattern on a branching road when an intelligent headlamp of the present invention is applied.
  • 20 is a diagram for explaining the headlamp dimming principle in a branching road when the intelligent headlamp of the present invention is applied.
  • 21 is a diagram for explaining the principle of displaying information on the road by the intelligent headlamp of the present invention.
  • first light emitting element 140 130, 230... first light emitting element 140, 240... second light emitting element
  • FIG. 6 is a top view of a headlamp module for a vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a cross-sectional side view of the headlamp module for a vehicle taken along line AA′ of FIG. 6 .
  • the vehicle headlamp module of the present invention may include a first light emitting part 110 and a second light emitting part 120 formed on a substrate 100 .
  • the first light emitting unit 110 may include a plurality of first light emitting devices 130
  • the second light emitting unit 120 may include a plurality of second light emitting devices 140 .
  • the substrate 100 is not particularly limited, but may be a PCB, a metal PCB, or a glass substrate, and has a conductive pattern (not shown) for electrically connecting a plurality of first light emitting devices and second light emitting devices on a surface thereof. can do.
  • the plurality of first light emitting devices and second light emitting devices may be semiconductor light emitting devices, for example, AlGaInN-based semiconductor light emitting devices.
  • the semiconductor light emitting device may include a growth substrate, a first semiconductor layer formed on the growth substrate, a second semiconductor layer, and an active layer interposed therebetween, preferably electrically connected to the first semiconductor layer.
  • a second electrode electrically connected to the first electrode and the second semiconductor layer may be further included.
  • a flip chip type semiconductor light emitting device is used so that the first electrode and the second electrode of the semiconductor light emitting device face downward and the growth substrate serves as a light extraction surface.
  • the plurality of first and second light emitting devices may further include wavelength conversion members 132 and 142 formed over the semiconductor light emitting devices.
  • the wavelength conversion members 132 and 142 may use a phosphor capable of converting short-wavelength light into long-wavelength light, and preferably, the wavelength conversion member may be a phosphor sheet.
  • the type of the phosphor is not particularly limited, but when the light emitting wavelength of the light emitting element is blue, a yellow phosphor or a combination of red and green phosphors may be used, and when the light emitting wavelength of the light emitting element is UV, a combination of yellow and blue phosphors. Alternatively, a combination of red, green and blue phosphors may be used.
  • the plurality of first light emitting elements and the second light emitting elements in the vehicle headlamp module of the present invention may have different sizes, which allows the light emission patterns of the first light emitting elements and the second light emitting elements to be more precisely It is to control.
  • the size of the second light emitting device may be smaller than that of the first light emitting device, whereby the first light emitting device emits light in an area adjacent to the vehicle and the second light emitting device emits light in an area farther from the vehicle. patterns can be formed.
  • the number of the plurality of first light emitting elements and the second light emitting elements in the vehicle headlamp module of the present invention may be different from each other, and this also allows the light emitting pattern of the first light emitting element and the second light emitting element to be more precise. is to control it.
  • the number of the second light emitting devices may be greater than the number of the first light emitting devices, whereby the first light emitting devices are located in an area adjacent to the vehicle and the second light emitting devices are located in an area farther from the vehicle.
  • a light emitting pattern can be formed on.
  • both the first light emitting device and the second light emitting device may be LEDs, but are not limited thereto. That is, when the first light emitting device is an LED, the second light emitting device may be a laser diode (LD), and when the first light emitting device is an LED, the second light emitting device is an LED and a laser diode. may be mixed.
  • the first light emitting device is an LED
  • the second light emitting device may be a laser diode (LD)
  • LD laser diode
  • the first light emitting device is an LED
  • the second light emitting device is an LED and a laser diode.
  • the vehicle headlamp module of the present invention may further include a reflective member 150 covering the upper surface of the substrate 100 and at least side portions of the first light emitting device 130 and the second light emitting device 140. have.
  • the reflective member 150 may use any material having reflective properties, but a reflective resin may be preferably used.
  • the reflective member 150 is shown as covering only the sides of the first light emitting element and the second light emitting element, but covers at least a part of the upper part of the first light emitting element and the second light emitting element to form a light extraction surface. It can also be used in a reducing form.
  • FIG. 8 is a top view of a headlamp module for a vehicle according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a cross-sectional side view of the headlamp module for a vehicle taken along line AA′ of FIG. 8 .
  • the vehicle headlamp module of the present invention may include a first light emitting part 110 and a second light emitting part 120 formed on a substrate 100 .
  • the first light emitting unit 110 may include a plurality of first light emitting devices 130
  • the second light emitting unit 120 may include a plurality of second light emitting devices 140 .
  • the substrate 100 is not particularly limited, but may be a PCB, a metal PCB, or a glass substrate, and has a conductive pattern (not shown) for electrically connecting a plurality of first light emitting devices and second light emitting devices on a surface thereof. can do.
  • the plurality of first light emitting devices and second light emitting devices may be semiconductor light emitting devices 131 and 141, and may be, for example, AlGaInN-based semiconductor light emitting devices.
  • the semiconductor light emitting device may include a growth substrate, a first semiconductor layer formed on the growth substrate, a second semiconductor layer, and an active layer interposed therebetween, preferably electrically connected to the first semiconductor layer.
  • a second electrode electrically connected to the first electrode and the second semiconductor layer may be further included.
  • a flip chip type semiconductor light emitting device is used in which the first electrode and the second electrode of the semiconductor light emitting device face downward and the growth substrate faces upward so as to act as a light extraction surface.
  • the plurality of first light emitting devices 130 and second light emitting devices 140 add wavelength conversion members 132 and 142 formed on the semiconductor light emitting devices 131 and 141 .
  • the wavelength conversion members 132 and 142 may use a phosphor capable of converting short-wavelength light into long-wavelength light.
  • the wavelength conversion member may be a phosphor sheet, wherein the phosphor sheet is resin or glass. It means that it is made in the form of a sheet by mixing a phosphor with it.
  • the type of the phosphor is not particularly limited, but when the light emitting wavelength of the light emitting element is blue, a yellow phosphor or a combination of red and green phosphors may be used, and when the light emitting wavelength of the light emitting element is UV, a combination of yellow and blue phosphors. Alternatively, a combination of red, green and blue phosphors may be used.
  • the plurality of first light emitting elements and the second light emitting elements in the vehicle headlamp module of the present invention may have different sizes, which allows the light emission patterns of the first light emitting elements and the second light emitting elements to be more precisely It is to control.
  • the size of the second light emitting device may be smaller than that of the first light emitting device, and through this, the first light emitting device may form a light emitting pattern in a relatively wide area compared to the second light emitting device.
  • the number of the plurality of first light emitting elements and the second light emitting elements in the vehicle headlamp module of the present invention may be different from each other, and this also allows the light emitting pattern of the first light emitting element and the second light emitting element to be more precise. is to control it.
  • the number of the second light emitting devices may be greater than the number of the first light emitting devices, and through this, the first light emitting devices may have a wider area and the second light emitting devices may have a light emitting pattern in a narrower area.
  • At least one of the plurality of first light emitting elements in the headlamp module for a vehicle according to the present invention may partially overlap a dimming area with at least one of the plurality of second light emitting elements.
  • the first light emitting device may dim a relatively wide area
  • the second light emitting device may dim a part of the dimming area of the first light emitting device.
  • a first region which is a region dimmed by the plurality of first light emitting elements
  • a second region which is a region dimmed by the plurality of second light emitting elements
  • Information can be displayed in the corresponding area by dimming control. This will be explained in more detail below.
  • a plurality of first light emitting elements are described as one group arranged in a line, but this is exemplary and may include a plurality of groups arranged in a line as needed.
  • the plurality of second light emitting elements are described as two groups arranged in a line, this is also exemplary and may include three or more groups arranged in a line as needed.
  • both the first light emitting device and the second light emitting device may be LEDs, but are not limited thereto. That is, when the first light emitting device is an LED, the second light emitting device may be a laser diode (LD), and when the first light emitting device is an LED, the second light emitting device is an LED and a laser diode. may be mixed.
  • the first light emitting device is an LED
  • the second light emitting device may be a laser diode (LD)
  • LD laser diode
  • the first light emitting device is an LED
  • the second light emitting device is an LED and a laser diode.
  • the vehicle headlamp module of the present invention may further include a reflective member 150 covering the upper surface of the substrate 100 and at least side portions of the first light emitting device 130 and the second light emitting device 140. have.
  • the reflective member 150 may use any material having reflective properties, but a reflective resin may be preferably used.
  • the reflective member 150 is shown as covering only the sides of the first light emitting element and the second light emitting element, but covers at least a part of the upper part of the first light emitting element and the second light emitting element to form a light extraction surface. It can also be used in a reducing form.
  • FIG. 9 is a top view of a headlamp module for a vehicle according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is an exemplary view of a light emitting device that can be applied to the present invention
  • FIG. 11 is another view of a light emitting device that can be applied to the present invention. is another example.
  • a vehicle headlamp module is the same as the embodiment of FIG. 8 except for the second light emitting device 240, and thus the second light emitting device 240 Except for that, the description is omitted.
  • the second light emitting device 240 may include a plurality of semiconductor light emitting devices 242 formed on one sub substrate 241 .
  • the sub-substrate 241 may be a growth substrate for growing a semiconductor light emitting device, but is not limited thereto.
  • the second light emitting device 240 may further include a sidewall portion 246 covering a lower surface of the sub substrate and at least a side surface of the semiconductor light emitting device.
  • the sidewall portion 246 may be formed of a reflective material, preferably a reflective resin.
  • the side wall portion 246 is indicated as covering only the side of the semiconductor light emitting device, but it is also possible to cover the lower portion of the semiconductor light emitting device except for the exposed electrode.
  • the second light emitting device 240 may further include a wavelength conversion member 245 formed on the sub substrate 241 .
  • the wavelength conversion member 245 may use a phosphor capable of converting short-wavelength light into long-wavelength light, and preferably, the wavelength conversion member may be a phosphor sheet.
  • the type of the phosphor is not particularly limited, but when the light emitting wavelength of the light emitting element is blue, a yellow phosphor or a combination of red and green phosphors may be used, and when the light emitting wavelength of the light emitting element is UV, a combination of yellow and blue phosphors. Alternatively, a combination of red, green and blue phosphors may be used.
  • the second light emitting device 240 is larger than the first light emitting device 230, but each semiconductor light emitting device 242 constituting the second light emitting device has the first light emitting device 240. It may be smaller than the light emitting element.
  • the second light emitting device 240 may include a plurality of semiconductor light emitting devices 342 formed on a submount substrate 341 .
  • the submount substrate 341 is not particularly limited, but, for example, a silicon substrate may be used.
  • the second light emitting device 240 may further include a side wall portion 346 covering the upper surface of the submount substrate 341 and at least side portions of the plurality of semiconductor light emitting devices.
  • the side wall portion 346 may be formed of a reflective material, preferably a reflective resin.
  • the sidewall portion 346 is indicated as covering only the side of the semiconductor light emitting device, but it is also possible to reduce the area of the light extraction surface by covering at least a part of the upper portion of the semiconductor light emitting device.
  • the second light emitting device 240 may further include a wavelength conversion member 345 formed on the semiconductor light emitting device 342 .
  • the wavelength conversion member 345 may use a phosphor capable of converting short-wavelength light into long-wavelength light, and preferably, the wavelength conversion member may be a phosphor sheet.
  • the side wall portion 346 may cover at least a side portion of the wavelength conversion member and, if necessary, cover at least a portion of the upper portion of the wavelength conversion member to reduce the area of the light extraction surface. You can do it.
  • the second light emitting device 140, 240 of the present invention may be used as a low light or high light, but is not limited thereto and may also be used as a direction indicator light, a fog light, and a road indicator light.
  • the second light emitting element performs a complex function of at least two of low beam, high beam, direction indicator lamp, fog lamp and road indicator lamp.
  • the first light emitting device of the present invention functions as a low light
  • the second light emitting device may be used as a high light and a road indicator light.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the driving of the intelligent headlamp of the present invention
  • FIG. 15 is also a diagram for explaining the driving of the intelligent headlamp of the present invention.
  • the intelligent headlamp of the present invention includes a first module and a second module, and the first module and the second module may include a first light emitting unit and a second light emitting unit, respectively.
  • the first module and the second module may be the aforementioned vehicle headlamp modules, and the first module may be applied to the left headlamp of the vehicle and the second module may be applied to the right headlamp of the vehicle, respectively.
  • the first light emitting unit may include a first light emitting element
  • the second light emitting unit may include a second light emitting element.
  • the first light emitting device and the second light emitting device may have different sizes, and preferably, the second light emitting device may be smaller than the first light emitting device.
  • the intelligent headlamp of the present invention may include an analysis system, which analyzes data from a camera for recognizing external traffic conditions and data from a sensor for recognizing external traffic conditions. Using data, and data from the vehicle itself, it is possible to determine which dimming pattern is optimal.
  • the camera may shape the traffic situation in front of the vehicle into a 2D image, and the analysis system may divide the 2D image into a plurality of areas and distribute optimized dimming areas.
  • the plurality of areas may include a plurality of areas divided into at least two different areas, and for example, an upper area and a lower area of the 2D image may have different areas.
  • the lower area of the 2D image has a larger area than the upper area.
  • the upper region of the 2D image is an image of a region that is relatively far away, and accordingly, the size of the actual space in the upper region and the lower region of the same area in the 2D image is different. Therefore, if the upper and lower regions of the 2D image are the same area, it is difficult to precisely control dimming of a relatively distant object in the future. Accordingly, the present invention seeks to solve this problem by making the areas of the upper and lower regions of the 2D image different from each other.
  • the present invention but an example divided into upper and lower sides, but is not limited thereto. That is, for example, it is possible to use areas divided into upper, middle, and lower areas, and it is also possible to use an area divided into roads and road-side passages.
  • the sensor is capable of recognizing the distance between the vehicle and other objects around the vehicle, and for example, LiDAR (Light Detection and Ranging) may be used.
  • the LiDAR refers to a device capable of emitting a laser pulse and receiving the reflected light from a surrounding target object and measuring a distance to the target object.
  • the analysis system of the present invention can calculate the moving direction and moving speed of objects around the vehicle using continuous data from the sensor.
  • the intelligent headlamp of the present invention can change the dimming pattern for each time zone for an oncoming vehicle, a preceding vehicle, and a pedestrian using this.
  • the data of the vehicle itself may include a current vehicle speed, a driver's steering wheel manipulation direction, and navigation route data.
  • the controller may include a first sub-controller for controlling the first module and a second sub-controller for controlling the second module.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration for explaining driving of an intelligent headlamp of the present invention.
  • Each semiconductor light emitting device of the present invention may be matched to each region of the 2D image.
  • the semiconductor light emitting element in the first light emitting part of the first module and the semiconductor light emitting element in the first light emitting part of the second module may be matched to the lower region of the 2D image, and may be matched in the second light emitting part of the first module.
  • the semiconductor light emitting device and the semiconductor light emitting device in the second light emitting unit of the second module may be allocated to the upper region of the 2D image. To this end, it should be possible to guide the light emitted from each semiconductor light emitting device to a required area, which includes a first optical member 347 corresponding to each semiconductor light emitting device and a second optical member 348 corresponding to each module.
  • each semiconductor light emitting device of the present invention can be individually turned on/off, and accordingly, a semiconductor light emitting device assigned to an area requiring dimming can be turned on and a semiconductor light emitting device assigned to an area not requiring dimming can be turned off.
  • each semiconductor light emitting device of the present invention can individually control the brightness, which distinguishes a region requiring relatively bright light and a region requiring dark light control among each region, and controls the brightness of the semiconductor light emitting device corresponding to each region. This is possible by controlling the amount of injected current.
  • the second optical member is integrally formed in one module, but is not limited thereto, and the second optical member may be separately formed in at least two or more in one module.
  • different second optical members may be formed in the first light emitting part and the second light emitting part.
  • FIG. 14 is a view showing a headlamp dimming pattern on a straight road when an intelligent headlamp of the present invention is applied.
  • the intelligent headlamp of the present invention may form a dimming pattern to enable recognition of a pedestrian 40 while preventing glare to an oncoming vehicle 20 and a preceding vehicle 30 .
  • 14 is a dimming pattern at one time, and as described above, different dimming patterns are formed for each time period in consideration of the moving direction and speed of each vehicle and pedestrian, and the moving speed and direction of the vehicle. can do.
  • FIG. 15 is a view for explaining the driving of the intelligent headlamp of the present invention, and in FIG. 15, a vertical line (VL) and a horizontal line (HL) based on the center of the driver or the vehicle are indicated for reference.
  • VL vertical line
  • HL horizontal line
  • the intelligent headlamp of the present invention dims light in an area under the solid line in FIG. 15 in consideration of the positions of the oncoming vehicle and the preceding vehicle by time zone, and the position of nearby pedestrians by time zone. That is, direct dimming may be suppressed for oncoming vehicles and preceding vehicles to prevent glare, and direct dimming may be performed for pedestrians, but dimming may be performed only for an area under the pedestrian's head to prevent dazzling of the pedestrian. Similarly, different dimming patterns can be formed for each time period in consideration of the moving direction and speed of each vehicle and pedestrian, and the moving speed and direction of the vehicle.
  • 16 is a diagram for explaining additional functions of the intelligent headlamp of the present invention.
  • the intelligent headlamp of the present invention can show the expected movement direction of my vehicle on the road ahead of an oncoming vehicle, and can show the speed of my vehicle, expected movement direction, and attention to nearby pedestrians.
  • This road marking function can be formed by projecting the corresponding information onto the road by controlling the brightness of the light control pattern of the headlamp.
  • at least a part of the semiconductor light emitting device may be of a different color from other semiconductor light emitting devices, for example, yellow or red, and the corresponding information may be formed on the road.
  • 17 is a view showing a headlamp dimming pattern at an intersection when an intelligent headlamp of the present invention is applied.
  • the intelligent headlamp of the present invention can display information including the direction in which the vehicle will move on the road while preventing glare to the oncoming vehicle 20, the preceding vehicle 30, and the intersecting vehicle 40.
  • a light control pattern can be formed. 17 is a dimming pattern at one time, and as described above, different dimming patterns can be formed for each time period in consideration of the moving direction and speed of each vehicle and pedestrian, and the moving speed and direction of the vehicle.
  • the information displayed on the road may be formed by projecting the corresponding information onto the road by controlling the brightness of the light control pattern of the headlamp.
  • the information may be displayed by forming a relatively darker portion by controlling the light control patterns of the first area corresponding to the first light emitting device and the second area corresponding to the second light emitting device.
  • at least a part of the semiconductor light emitting device may be of a different color from other semiconductor light emitting devices, for example, yellow or red, and the corresponding information may be formed on the road.
  • the information displayed on the road may be overlapped with augmented reality (AR) data displayed on the windshield of the vehicle, and may be expressed as one piece of information to the driver.
  • AR augmented reality
  • FIG. 18 is a view showing a headlamp dimming pattern on a straight road when an intelligent headlamp of the present invention is applied.
  • the intelligent headlamp of the present invention is capable of recognizing a pedestrian 50 while preventing glare on an oncoming vehicle 20, and also provides information to the pedestrian 50 about the speed of my vehicle, the expected direction of movement, and A light control pattern that can show attention or not can be formed.
  • 18 is a dimming pattern at one time, and as described above, different dimming patterns can be formed for each time period in consideration of the moving direction and speed of each vehicle and pedestrian, and the moving speed and direction of the vehicle.
  • the information displayed on the road may be overlapped with augmented reality (AR) data displayed on the windshield of the vehicle, and may be expressed as one piece of information to the driver.
  • AR augmented reality
  • 19 is a view showing a headlamp dimming pattern on a branching road when an intelligent headlamp of the present invention is applied.
  • the intelligent headlamp of the present invention is capable of recognizing a pedestrian 50 around a branching road while preventing glare on an oncoming vehicle 20, and at the same time preventing oncoming vehicles 20 and pedestrians 50. It is possible to form a dimming pattern that can show the speed of my vehicle, the expected movement direction, and attention. 19 is a dimming pattern at one time, and as described above, different dimming patterns can be formed for each time period in consideration of the moving direction and speed of each vehicle and pedestrian, and the moving speed and direction of the vehicle.
  • the information displayed on the road may be overlapped with augmented reality (AR) data displayed on the windshield of the vehicle, and may be expressed as one piece of information to the driver.
  • AR augmented reality
  • FIG. 20 is a view for explaining the headlamp dimming principle on a branch road when the intelligent headlamp of the present invention is applied, and in FIG. 20, a vertical line (VL) and a horizontal line (HL) based on the center of the driver or vehicle is indicated for reference.
  • VL vertical line
  • HL horizontal line
  • the intelligent headlamp of the present invention dims light in an area under the solid line in FIG. 20 in consideration of the location of an oncoming vehicle by time of day and the location of a pedestrian around a branch road by time of day. That is, direct dimming may be suppressed for oncoming vehicles to prevent glare, and direct dimming may be performed for pedestrians, but dimming may be performed only for an area under the pedestrian's head to prevent dazzling of the pedestrian. Similarly, different dimming patterns can be formed for each time period in consideration of the moving direction and speed of each vehicle and pedestrian, and the moving speed and direction of the vehicle.
  • the intelligent headlamp of the present invention can provide information showing the moving direction of the vehicle in front of an oncoming vehicle or a pedestrian around a branch road. To this end, it is possible to achieve this by dividing the two-dimensional image transmitted from the camera into a first area 401 and a second area 402 and forming a dimming pattern in each area.
  • the first region 401 may be defined as a region in which at least two or more second regions are combined. In this embodiment, nine second regions are combined to form one first region.
  • the information display area in the 2D image may include one or more first areas 401 and one or more second areas 402 .
  • the first area within the information display area forms a light control pattern by the first light emitting element
  • the second area within the information display area does not form a light control pattern by the second light emitting element.
  • a relative contrast difference between the first area and the second area in the information display area may be induced, and accordingly, information may be displayed on the road.
  • a clearer contrast difference may be generated.
  • 21 is a diagram for explaining the principle of displaying information on the road by the intelligent headlamp of the present invention.
  • the dimming pattern of FIG. 21 is an enlarged periphery of the left turn display area of FIG. 20 .
  • 21 illustrates a first area 401 corresponding to nine second areas 402, and these first and second areas may be repeated in the left-right and up-down directions of the corresponding area.
  • the black area may be an area in which neither the first area nor the second area emits light, or an area in which the first area emits light and the second area does not emit light.
  • the white area may be an area in which both the first area and the second area emit light or only the first area or the second area emits light.
  • the information displayed on the road may be overlapped with augmented reality (AR) data displayed on the windshield of the vehicle, and may be expressed as one piece of information to the driver.
  • AR augmented reality
  • the present invention can be applied to a headlamp for a vehicle, and in particular, it can be applied to a headlamp for a vehicle that can prevent an accident between a vehicle and a vehicle in advance by implementing an optimized dimming pattern according to traffic conditions around the vehicle. .
  • the present invention can be applied to a headlamp module for a vehicle and an intelligent headlamp using the same, which can clearly recognize the moving direction of the vehicle and other information to oncoming vehicles and pedestrians.

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 제2발광소자;를 포함하며, 상기 제1발광소자는 제2발광소자와 크기가 다르고, 각각의 개수가 서로 다를 수 있다.

Description

차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프
본 발명은 차량용 헤드램프 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로 상황에 따라 배광 패턴을 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 필요에 따라 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 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 내 차량(10)의 주변에는 내 차량과 반대방향에서 다가오는 대향 차량(20), 내 차량의 앞에서 같은 방향으로 진행하는 선행 차량(30) 및 도로 주변의 보행자(50)가 예시되어 있다. 통상의 헤드램프의 경우, 대향 차량(20) 및 선행 차량(30)의 운전자에게 눈부심을 유발하고, 보행자(50)의 인식이 불완전하여 차량 대 차량, 차량 대 사람간 사고 가능성이 상존한다.
도 2는 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 곡선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 곡선도로에서 내 차량(10)의 주변에는 내 차량과 반대방향에서 다가오는 대향 차량(20) 및 도로 주변의 보행자(50)가 예시되어 있다. 도 1의 경우와 마찬가지로 통상의 헤드램프의 경우, 대향 차량(20)의 운전자에게 눈부심을 유발하고, 보행자(50)의 인식이 불완전하여 차량 대 차량, 차량 대 사람간 사고 가능성이 매우 높다.
도 3은 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 교차로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 3을 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, 도 4는 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 4를 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 5는 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 5를 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 및 선행하는 차량에 눈부심을 최소화하면서 운전자의 시인성을 최대화할 수 있는 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프를 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 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 제2발광소자;를 포함하며, 상기 제1발광소자는 제2발광소자와 크기가 다르고, 각각의 개수가 서로 다를 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈의 상기 제2발광소자는 제1발광소자에 비해 크기가 작은 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈의 상기 제2발광소자는 복수의 발광소자가 하나의 서브기판에 형성된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈은 상기 제1발광소자 및 제2발광소자 상에 형성된 파장변환부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈의 상기 복수의 제2발광소자는 복수의 기능을 위한 것일 수 있으며, 상기 복수의 기능은 하향등, 상향등, 방향지시등, 안개등 및 도로표시등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 2개의 기능일 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈의 상기 복수의 제1발광소자 중 적어도 하나가 상기 복수의 제2발광소자 중 적어도 하나와 조광 영역이 중첩될 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈은 상기 복수의 제1발광소자가 비추는 제1영역과 상기 복수의 제2발광소자가 제2영역을 포함하며, 상기 제1영역은 복수의 제2영역이 합쳐진 영역과 같은 것일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지능형 헤드램프는 제1발광부 및 제2발광부를 포함하는 제1모듈, 제1발광부 및 제2발광부를 포함하는 제2모듈, 분석 시스템 및 상기 분석 시스템으로부터의 데이터에 따라 상기 제1모듈 및 제2모듈을 구동하기 위한 컨트롤러를 포함하며, 상기 분석 시스템은 외부의 교통상황을 인식하기 위한 카메라로부터의 데이터, 외부의 교통상황을 인식하기 위한 센서로부터의 데이터 및 차량 자체의 데이터를 이용해 조광 패턴을 추출할 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프는 상기 제1모듈내 제1발광부를 구성하는 제1발광소자와 상기 제1모듈내 제2발광부를 구성하는 제2발광소자의 크기가 서로 다르며, 상기 제2모듈내 제1발광부를 구성하는 제1발광소자와 상기 제2모듈내 제2발광부를 구성하는 제2발광소자의 크기가 서로 다를 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 컨트롤러는 상기 제1모듈을 구동하기 위한 제1서브 컨트롤러 및 상기 제2모듈을 구동하기 위한 제2서브 컨트롤러를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 카메라는 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 상기 2차원 이미지의 상측 영역과 하측 영역을 포함하며, 상기 상측 영역은 상기 하측 영역보다 크기가 작은 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 주변 물체의 이동방향 및 이동속도를 계산하는 것일 수 있다.
또한, 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 중첩되는 것일 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 형성하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 카메라는 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 구분되며, 상기 제1영역은 적어도 2개 이상의 제2영역이 합쳐진 것과 동일한 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 지능형 헤드램프의 상기 제1영역과 제2영역의 온/오프를 통하여 도로에 정보를 제공하며, 상기 정보는 차량의 이동방향, 속도 또는 위험 여부를 도로에 표시하는 것일 수 있다.
상기 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면, 대향하는 차량 및 선행하는 차량에 눈부심을 최소화하면서 운전자의 시인성을 최대화할 수 있는 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 대향 차량 및 보행자에게 차량의 이동 방향을 명확하게 인식시킬 수 있는 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 헤드램프에 하향등 및 상향등 이외에 추가적인 기능을 탑재할 수 있는 차량용 헤드램프 모듈 및 이를 이용한 지능형 헤드램프를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 곡선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 3은 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 교차로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 4는 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 5는 종래의 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이다.
도 7은 도 6 및 도 8의 A-A'에 따라 절단한 차량용 헤드램프 모듈의 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이다.
도 10은 본 발명에 적용될 수 있는 발광소자의 예시도이다.
도 11은 본 발명에 적용될 수 있는 발광소자의 또 다른 예시도이다.
도 12는 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 구성을 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 지능형 헤드램프의 추가적인 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 교차로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 18은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 19는 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 20은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 지능형 헤드램프가 도로에 정보를 표시하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
10...차량 20...대향 차량
30...선행 차량 40...교차 차량
50...보행자
110, 210...제1발광부 120, 220...제2발광부
130, 230...제1발광소자 140, 240...제2발광소자
100...기판 131, 141...반도체 발광소자
132, 142...파장변환부재 150...반사부재
241...서브기판 242, 342...반도체 발광소자
243, 343...N형 전극 244, 344...P형 전극
245, 345...파장변환부재 246, 346...측벽부
341...서브마운트 기판
347...제1광학부재 348...제2광학부재
401...제1영역 402...제2영역
이하, 본 발명에 대해서 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이며, 도 7은 도 6의 A-A'에 따라 절단한 차량용 헤드램프 모듈의 측단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈은 기판(100) 상에 형성된 제1발광부(110) 및 제2발광부(120)를 포함할 수 있다. 또한, 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 발광소자일 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 플립칩 형태의 반도체 발광소자를 이용하는 것이다.
도 6 및 도 7을 다시 참조하면, 상기 복수의 제1발광소자 및 제2발광소자는 반도체 발광소자 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 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.
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 차량에 인접한 영역에, 그리고 상기 제2발광소자는 차량에서 보다 먼 영역에 발광 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 헤드램프 모듈내 상기 복수의 제1발광소자와 제2발광소자는 그 개수가 서로 상이할 수 있으며, 이 역시 상기 제1발광소자와 제2발광소자의 발광패턴을 보다 정밀하게 제어하기 위한 것이다. 바람직하게는 상기 제2발광소자의 개수가 상기 제1발광소자의 개수에 비해 많을 수 있으며, 이를 통해 상기 제1발광소자는 차량에 인접한 영역에, 그리고 상기 제2발광소자는 차량에서 보다 먼 영역에 발광 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1발광소자 및 제2발광소자는 모두 LED일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 제1발광소자가 LED일 때 상기 제2발광소자는 레이저 다이오드(LD, Laser Diode)일 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 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이며, 도 7은 도 8의 A-A'를 따라 절취한 차량용 헤드램프 모듈의 측단면도이다.
도 8 및 도 7을 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.
도 8 및 도 7을 다시 참조하면, 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, 이 또한 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 다이오드(LD, Laser Diode)일 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 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈의 상면도이며, 도 10은 본 발명에 적용될 수 있는 발광소자의 예시도이고, 도 11은 본 발명에 적용될 수 있는 발광소자의 또 다른 예시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프 모듈은 제2발광소자(240)를 제외하고는 상기 도 8의 실시예와 동일하며, 이에 제2발광소자(240)를 제외하고는 그 설명을 생략한다.
도 10을 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 제2발광소자(240)는 상기 서브기판의 하면 및 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 10을 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.
도 11을 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 11을 다시 참조하면, 상기 제2발광소자(240)는 상기 반도체 발광소자(342) 상에 형성된 파장변환부재(345)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 파장변환부재(345)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 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.
도 12는 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 도면이며, 도 15도 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 제1모듈 및 제2모듈을 포함하며, 상기 제1모듈 및 제2모듈은 각각 제1발광부 및 제2발광부를 포함할 수 있다. 상기 제1모듈 및 제2모듈은 앞에서 설명한 차량용 헤드램프 모듈일 수 있으며, 상기 제1모듈은 챠량의 좌측 헤드램프에, 그리고 상기 제2모듈은 차량의 우측 헤드램프에 각각 적용될 수 있다. 상기 제1발광부는 제1발광소자를 포함할 수 있으며, 상기 제2발광부는 제2발광소자를 포함할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 이때 상기 제1발광소자와 제2발광소자는 크기가 서로 다를 수 있으며, 바람직하게는 제2발광소자가 제1발광소자 보다 작을 수 있다.
도 12를 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 어떠한 조광 패턴이 최적인지를 결정할 수 있다. 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 영역은 적어도 2개의 다른 면적으로 구분된 복수의 영역을 포함할 수 잇으며, 예를 들면 상기 2차원 이미지의 상측 영역과 하측 영역의 면적이 서로 다를 수 있다.
도 15를 참조하면, 2차원 이미지의 하측 영역은 상측 영역에 비하여 면적이 넓은 것을 알 수 있다. 이는 2차원 이미지의 상측 영역은 상대적으로 멀리 있는 영역을 이미지화한 것이며, 이에 2차원 이미지에서 동일한 면적은 상측 영역과 하측 영역에서 실제 공간의 크기가 다르게 된다. 따라서, 2차원 이미지의 상측 영역과 하측 영역을 동일한 면적으로 한다면, 추후 상대적으로 멀리 있는 물체에 대한 조광이 정밀하게 제어되기 어렵다. 이에 본 발명에서는 상기 2차원 이미지의 상측 영역과 하측 영역의 면적을 서로 다르게 하여 이러한 문제를 해결하고자 한다. 본 발명에서는 상측과 하측으로 구분된 예시를 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들면 상측, 중측 및 하측으로 구분된 영역을 사용할 수 있고, 또한 도로와 도로 주변 통행로로 구분된 영역을 사용하는 것 역시 가능하다.
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 연속적인 데이터를 이용해 차량 주변 물체의 이동방향 및 이동속도를 계산할 수 있다. 또한, 본 발명의 지능형 헤드램프는 이를 이용하여 대향 차량, 선행 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 12를 다시 참조하면, 상기 분석 시스템으로부터의 시간대별 조광 패턴을 결정한 다음 이를 컨트롤러에 보내 각각의 발광부를 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러는 제1모듈을 제어하기 위한 제1서브 컨트롤러 및 제2모듈을 제어하기 위한 제2서브 컨트롤러를 포함할 수 있다.
도 13은 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 구성을 예시하는 도면이다.
본 발명의 각각의 반도체 발광소자는 상기 2차원 이미지의 각각의 영역에 매칭될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1모듈의 제1발광부내 반도체 발광소자와 제2모듈의 제1발광부내 반도체 발광소자는 상기 2차원 이미지 하측 영역에 매칭될 수 있고, 상기 제1모듈의 제2발광부내 반도체 발광소자와 제2모듈의 제2발광부내 반도체 발광소자는 상기 2차원 이미지 상측 영역에 배당될 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. 또한, 본 발명의 각각의 반도체 발광소자는 개별적으로 밝기 제어가 가능하며, 이는 각각의 영역중 상대적으로 밝게 조광이 필요한 영역과 어둡게 조광이 필요한 영역을 구분하고 각각의 영역에 대응되는 반도체 발광소자에 주입되는 전류량을 제어함으로써 가능하다.
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.
도 14는 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광패턴을 보여주는 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 대향 차량(20) 및 선행 차량(30)에 대해 눈부심을 방지하면서 보행자(40)에 대한 인식이 가능하도록 조광 패턴을 형성할 수 있다. 도 14는 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.
도 15는 본 발명의 지능형 헤드램프의 구동을 설명하기 위한 도면이며, 도 15에는 운전자 또는 차량의 중심을 기준으로 하는 수직선(VL)과 수평선(HL)을 참고로 표시하였다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 대향 차량 및 선행 차량의 시간대별 위치, 그리고 주위 보행자의 시간대별 위치 등을 고려하여 도 15의 실선 아래 영역에 조광을 하게 된다. 즉, 대향 차량과 선행 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.
도 16은 본 발명의 지능형 헤드램프의 추가적인 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 대향 차량의 전방 도로에 내 차량의 이동 예정 방향을 보여주고, 주변 보행자에 대해서 내 차량의 속도, 이동 예정 방향 및 주의 여부 등을 보여줄 수 있다. 이러한 도로표시 기능은 헤드램프의 조광 패턴의 명암을 제어함으로써 도로에 해당 정보를 투사함으로써 형성할 수 있다. 또한, 반도체 발광소자의 적어도 일부를 다른 반도체 발광소자와 다른 색, 예를 들면 황색, 적색 등으로 하여 해당 정보를 도로에 형성할 수도 있다.
도 17은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 교차로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 17을 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 17은 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 바람직하게는 내 차량의 유리창에 표시되는 증강현실(AR, Augmented Reaility) 데이터와 중첩되어 운전자에게는 하나의 정보로 표현될 수 있다.
도 18은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 직선도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 18을 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 18은 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 바람직하게는 내 차량의 유리창에 표시되는 증강현실(AR, Augmented Reaility) 데이터와 중첩되어 운전자에게는 하나의 정보로 표현될 수 있다.
도 19는 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 19를 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 19는 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 바람직하게는 내 차량의 유리창에 표시되는 증강현실(AR, Augmented Reaility) 데이터와 중첩되어 운전자에게는 하나의 정보로 표현될 수 있다.
도 20은 본 발명의 지능형 헤드램프를 적용하였을 때의 분기도로에서의 헤드램프 조광 원리를 설명하기 위한 도면이며, 도 20에는 운전자 또는 차량의 중심을 기준으로 하는 수직선(VL)과 수평선(HL)을 참고로 표시하였다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 지능형 헤드램프는 대향 차량의 시간대별 위치, 그리고 분기도로 주변의 보행자의 시간대별 위치 등을 고려하여 도 20의 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.
본 실시예에서 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 21은 본 발명의 지능형 헤드램프가 도로에 정보를 표시하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 21을 참조하면, 도 21의 조광 패턴은 도 20의 좌회전 표시 영역 주변을 확대한 것이다. 도 21에는 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 21에서 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 바람직하게는 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 구현함으로써 차량 대 차량, 차량 대 사람간 사고를 미연에 방지할 수 있는 차량용 헤드램프에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 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.

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 제1발광부; 및
    상기 기판 상에 형성된 제2발광부;를 포함하며,
    상기 제1발광부는 복수의 제1발광소자를 포함하고,
    상기 제2발광부는 복수의 제2발광소자;를 포함하며,
    상기 제1발광소자는 제2발광소자와 크기가 다르고, 각각의 개수가 서로 다른 차량용 헤드램프 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2발광소자는 제1발광소자에 비해 크기가 작은 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2발광소자는 복수의 발광소자가 하나의 서브기판에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1발광소자 및 제2발광소자 상에 형성된 파장변환부재를 포함함을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제2발광소자는 복수의 기능을 위한 것임을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 기능은 하향등, 상향등, 방향지시등, 안개등 및 도로표시등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 2개의 기능인 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1발광소자 중 적어도 하나가 상기 복수의 제2발광소자 중 적어도 하나와 조광 영역이 중첩되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프 모듈.
  8. 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.
  9. 제1발광부 및 제2발광부를 포함하는 제1모듈;
    제1발광부 및 제2발광부를 포함하는 제2모듈;
    분석 시스템; 및
    상기 분석 시스템으로부터의 데이터에 따라 상기 제1모듈 및 제2모듈을 구동하기 위한 컨트롤러;를 포함하며,
    상기 분석 시스템은 외부의 교통상황을 인식하기 위한 카메라로부터의 데이터, 외부의 교통상황을 인식하기 위한 센서로부터의 데이터 및 차량 자체의 데이터를 이용해 조광 패턴을 추출하는 지능형 헤드램프.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1모듈내 제1발광부를 구성하는 제1발광소자와 상기 제1모듈내 제2발광부를 구성하는 제2발광소자의 크기가 서로 다르며,
    상기 제2모듈내 제1발광부를 구성하는 제1발광소자와 상기 제2모듈내 제2발광부를 구성하는 제2발광소자의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 제1모듈을 구동하기 위한 제1서브 컨트롤러 및 상기 제2모듈을 구동하기 위한 제2서브 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 카메라는 차량 전방의 교통 상황을 2차원 이미지로 형상화하는 것을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 분석 시스템은 상기 2차원 이미지를 복수의 영역으로 구분하되,
    상기 복수의 영역은 상기 2차원 이미지의 상측 영역과 하측 영역을 포함하며,
    상기 상측 영역은 상기 하측 영역보다 크기가 작은 것을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 센서는 차량 주변의 다른 물체의 거리를 인식함을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 분석 시스템은 상기 센서로부터의 연속적인 데이터를 이용해 차량 주변 물체의 이동방향 및 이동속도를 계산함을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  16. 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.
  17. 제16항에 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.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 카메라는 차량 전방의 교통 상황을 2차원 이미지로 형상화하는 것을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 분석 시스템은 상기 2차원 이미지를 복수의 영역으로 구분하되,
    상기 복수의 영역은 제1발광소자에 대응되는 제1영역과 제2발광소자에 대응되는 제2영역으로 구분되며,
    상기 제1영역은 적어도 2개 이상의 제2영역이 합쳐진 것과 동일한 것을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
  20. 제28항에 있어서,
    상기 제1영역과 제2영역의 온/오프를 통하여 도로에 정보를 제공하며,
    상기 정보는 차량의 이동방향, 속도 또는 위험 여부를 도로에 표시하는 것임을 특징으로 하는 지능형 헤드램프.
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