KR20120030064A - 불충분하게 조명되는 교통 환경에서의 차량 지원식 조명을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

불충분하게 조명되는 교통 환경에서의 차량 지원식 조명을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 방법에 관한 것이다. 사람의 눈이 부시게 할 수 있는 순간 광도로 차량으로부터 교통 환경으로 방사되는 광이 하나 이상의 광원에 의해 발생한다. 교통 환경 내에 위험 객체가 검출되면, 광 발생 시 사람 눈의 눈부심을 방지하기 위해 시간 평균 광도가 감소된다. 이 경우, 광은 온(ON) 주기 및 오프(OFF) 주기에 따라 간헐적으로 교통 환경 내로 방사된다. 오프 주기에서는 광원으로부터 교통 환경 내로 광이 전혀 방사되지 않으며, 온 주기에서는 광이 실질적으로 상기 교통 환경 내로 방사된다. 또한, 본 발명은 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 장치에 관한 것이며, 상기 장치는 사람의 눈이 부시게 할 수 있는 순간 광도의 광을 방사하도록 설계된 하나 이상의 차량 광원을 포함한다. 상기 하나 이상의 차량 광원은 교통 환경 쪽을 향하도록 구성된다. 상기 장치는 또한, 차량 광원에 전류를 공급하는 하나 이상의 클럭 발생기를 포함하며, 상기 클럭 발생기는, 사람 눈의 눈부심을 방지하기 위한 목적으로 광의 광도를 줄이기 위해 온 주기 및 오프 주기에 따라 간헐적으로 차량 광원에 전류를 공급한다. 상기 장치는 또한, 위험 객체의 검출을 위한 객체 인식 장치와, 직접 또는 간접적으로 클럭 발생기에 연결되어 온 주기 중에 교통 환경의 영상을 촬영하도록 설계된 영상 촬영 장치를 포함하며, 상기 클럭 발생기는 위험 객체가 검출된 경우 하나 이상의 차량 광원에 간헐적으로 전류를 공급하도록 설계된다.

Description

불충분하게 조명되는 교통 환경에서의 차량 지원식 조명을 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR VEHICLE-BASED ILLUMINATION IN INSUFFICIENTLY ILLUMINATED TRAFFIC ENVIRONMENTS}
본 발명은 차량의 전조등 제어에 관한 것이다. 어두운 환경에서의 조명을 가능케 하기 위해 차량에 전조등을 구비하는 점은 이미 공지되어 있다. 다기능 카메라(MPCs, multi-purpose camera)는 교통 환경 내 구조물의 포착, 예컨대 차선 검출을 통해 운전자를 지원한다. 검출 결과에 기초하여 카메라는 하향빔과 상향빔 사이의 변경을 제어할 수 있으며, 이 경우 예컨대 반대편에서 오는 차량이 검출되면 눈부심 방지를 위해 상향등이 꺼진다. 또한, 조명을 위해 적외선 영역의 광을 사용하는 방법이 공지되어 있는데, 이는 적외선에 의해서는 눈이 부시지 않고, 전자 카메라는 통상 적외선에 의해 조명되는 환경을 검출할 수 있기 때문이다.
문헌 JP-2006176020-A는, 카메라를 이용하여 (예컨대 보행자가 존재하는) 위험 영역을 검출함으로써 다른 도로 사용자의 눈부심을 방지하는 데 사용되는 메커니즘을 기술하고 있다. 위험 객체(보행자) 위치가 지시되고, 경우에 따라 방향이 검출되면 상기 방향으로 방사하는 관련 전조등이 꺼진다. 그럼으로써 위험 방향을 조명하는 관련 전조등의 연속 차단에 의해, 현재 교통 상황 및 특히 존재하는 위험 객체에 적합하게 시야 분배가 조정된다.
문헌 DE 197 138 44 A1은, 도로의 조명을 위한 요건들에 맞추어 미리 전조등을 조정하기 위해 전조등의 조명 폭을 조절하는 방법을 기술하고 있다. 검출된 교통 상황에 따라, 전조등은 커브 내로 기울어진다. 또한, 전방 차량이 검출되면 조명 폭이 감소된다고 기술하고 있다.
종래 기술에 따르면, 위험 객체(전방 차량, 보행자)의 검출 시 상기 객체는 조명 방향의 변경에 의해 직접 조사로부터 제외된다. 일반적인 전조등의 선택적인 상이한 조명 장치의 수는 적기 때문에(예: 하향빔 또는 상향빔), 특히 임계 객체가 존재하는 구역만 조명될 뿐 아니라, 전체 조명 영역이 지속적으로 차단되기도 한다. 그로 인해, 교통 환경 및 특히 교통 환경 내에 존재하는 위험 객체를 고려하기 위해 운전자에 의해 검출되어 조명되는 가시 영역은 현저히 축소된다. 그러나 운전자에게는 특히 위험 객체가 존재하는 영상 섹션들이 중요한 의미를 갖는다.
따라서 본 발명의 과제는, 교통 환경을 맞춤형으로 조명할 수 있고, 다른 도로 사용자의 눈부심을 방지하는 한편, 조명 조정 시 전체 교통 환경도 충분히 검출될 수 있도록 하는 메커니즘을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치를 이용함으로써, 전체 교통 환경의 검출이 악화되지 않는 상태에서 도로 사용자의 눈부심을 방지하기 위해, 교통 환경의 차량 지원식 조명이 검출된 위험 객체에 적합하게 조정될 수 있다. 특히 본 발명은 기존의 저가의 시스템들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 눈부심으로부터 보호되어야 하는 위험 객체는 조명이 조정된 후에도 눈부심의 위험 없이 완전하게 조명되어 검출된다.
본 발명은, 교통 환경이 계속 조명될 수 있도록 하기 위해, 짧은 온(ON) 주기 중에만 주변을 조명함으로써 눈부심 위험을 크게 축소시키는 동시에, 사람 눈의 눈부심과 관련된 광도 평균치를 현저히 낮춤으로써 눈부심을 방지하는 개념에 기초한다. 온 주기 동안 사람의 눈에 대해 조명을 사용할 수 있도록 하기 위해, 바람직하게는 온 주기 동안 영상을 촬영하는 카메라가 사용되며(온 주기 동안의 높은 광도에 의해 셔터 속도는 매우 짧을 수 있음), 이때 촬영된 카메라 영상은 배향(orientation)을 위해 운전자에게 디스플레이될 수 있다. 이 경우, 촬영된 카메라 영상 자체가 디스플레이될 수도 있고, 단지 관련 객체의 위치를 나타내는 원과 같은 기호만 디스플레이될 수도 있다. 여기서 관련 객체는 교통 표지나 도로 진행뿐만 아니라 다른 도로 사용자를 의미하기도 한다. 따라서 본 발명은, 광의 온 주기가 사람 눈의 잔상(persistence of vision)에 비해 충분히 짧고 시간 평균 광도가 훨씬 더 약할 경우, 사람의 눈은 소정의 잔상을 갖는 밝기를 수용함으로써 높은 순간 광도에도 눈부심이 발생하지 않는다는 원리를 이용한다. 전자 카메라의 특성은, 사람 눈의 잔상에 비해 매우 짧은 셔터 속도 또는 영상 촬영 시간이 사용될 경우 조명을 위해 사용되는 짧은 플래시도 충분한 조명을 구현하여 영상이 촬영될 수 있다는 점에서 사람의 눈과 차이가 있다. 따라서 영상 촬영 시점이 클럭킹된 조명과 동기화되고, 영상은 바람직하게 광원이 광을 발생시키는, 즉 전류가 공급되는 온 주기 이내에 촬영된다. 잔광 와이어에 의한 필라멘트에 기반한 광원은 짧은 온 주기 동안에만 광을 발생시키는 데 다소 부적합한 반면, 특히 LED 광원은 본 발명을 실행하기 위해 명백하게 정의된 온(ON)/오프(OFF) 주기를 갖는 클럭식 조명을 구현하는 데 적합하다.
그러므로 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 본 발명에 따른 방법은 하나 이상의 광원에 의해 차량으로부터 교통 환경으로 방사되는 광의 발생을 포함한다. 따라서 차량을 기준으로 관찰해볼 때 광원은 전방으로 또는 후방으로도 배향된다. 광은 온 주기 및 오프 주기에 따라 간헐적으로 교통 환경으로 방사된다. 바람직하게는 15, 20, 25Hz 이상 또는 50Hz 이상의 주파수를 갖는 주기들 간의 변경이 실시됨으로써, 사람의 눈은 온 주기와 오프 주기의 시퀀스를 전혀 인지하지 못하거나 미세하게만 점멸로서 인지한다. 특히 전환 주파수는 50Hz 또는 100Hz에 달할 수 있으며, 이 경우 상기 주파수는 야간 조명 효과를 통해 온 주기를 연장시킬 필요 없이 LED 광원에 의해 구현될 수 있으며, 이와 동시에 상기 광원은 잔상이 적기 때문에 온 주기의 시작 시 휘도는 적절한 크기의 상승률로 상승한다.
오프 주기 동안에는 눈부심 방지를 위해 광원으로부터 교통 환경으로 또는 교통 환경의 일 섹터로 광이 방사되지 않는다. 온 주기 동안에는 교통 환경 내에서 실질적으로 동일한 교통 환경으로, 즉 동일한 섹터 내로 광이 방사된다. 온 주기는 영상 촬영에 사용되며, 이와 동시에 온 주기의 길이는 사람의 눈이 부시지 않는 점을 보장한다. 온 주기 중에는 교통 환경과, 특히 온 주기 동안 조명된 섹터의 하나의 영상(또는 복수의 영상)이 촬영된다. 영상 촬영은 온 주기와 함께 시작되고, 상기 온 주기와 함께 종료된다. 그 대안으로, 영상 촬영은 온 주기와 함께 시작되고, 상기 온 주기 이내에 종료된다. 또 다른 실시예에 따르면, 영상 촬영은 온 주기 이내에 시작되어 상기 온 주기와 함께 또는 상기 온 주기 이내에 종료된다. 그 대안으로 영상이 촬영되는 주기가 적어도 부분적으로 온 주기와 중첩되는 한, 영상 촬영은 온 주기 이전에도 시작될 수 있다. 이를 위해 카메라에 적절한 셔터 속도가 제공될 수 있는데, 이때 특히 전자 카메라는 전자 영상 센서의 판독을 통해 영상이 촬영되는 촬영 주기를 정의한다. 따라서 전자 카메라에서 영상 촬영은 영상 센서의 화소가 판독되는 촬영 시간 주기에 상응한다. 상기 촬영 주기는 온 주기와 동기화되며, 적어도 부분적으로 온 주기와 중첩된다.
본 발명에 따른, 평균 광도가 감소된 조명은 위험 객체가 검출될 경우에 제공된다. 위험 객체가 검출되지 않으면 바람직하게는 온 주기만 제공된다.
광은 온 주기 및 오프 주기에 걸쳐서, 온 주기 동안의 광도보다 더 낮은 광도 평균치로 방사된다. 이러한 조치가 사람 눈의 잔상과 조합됨으로써 눈부심이 방지된다. 온 주기 및 오프 주기에 걸친 광도 평균치는 바람직하게 온 주기 동안의 광도 또는 광도 평균치의 10%, 5%, 2%, 1%, 1‰, 0.1‰ 또는 0.01‰보다 크지 않다. 또한, 본 발명에 따라 감소되어 평균된 휘도의 광이 발생됨으로써, 온 주기 및 오프 주기를 정의하는 구형파 신호 또는 펄스 신호에 따라 전기 광원이 클럭킹되어 구동되는 점이 검출된다. 온 주기는 사전 설정된 값보다 높은 신호 강도로 정의되며, 오프 주기는 사전 설정된 값보다 낮은 신호값으로 정의된다. 바람직하게는 상기 신호에 의해 제어되는 광 발생이 오프 주기 동안에는 실질적으로 광원의 표준 광도를 나타내는 표준치의 0%이고, 온 주기 동안에는 실질적으로 100%이거나 90%보다 높다. 광원의 스위치 온/오프를 제어하는 제어 신호의 사용률은 10%, 5%, 2%, 1%, 1‰, 0.1‰ 또는 0.01‰보다 크지 않다. 따라서 사용률은 1보다 훨씬 더 작으며, 온 주기와 오프 주기의 총합에 대한 온 주기 길이의 비율에 관련된다. 또한, 상기 사용률은 온 주기와 오프 주기에 걸쳐 또는 본 발명에 따른 방식으로 광이 발생되는 전체 시간 경과에 걸쳐 광도값 또는 신호값을 적분한 값에 대한, 온 주기에 걸쳐 광 발생 강도 또는 신호값을 적분한 값의 비에 의해 정의될 수 있다.
눈부심을 방지하는, 잔상에 의한 바람직한 평균 효과를 달성하게 위해, 온 주기와 오프 주기는 빠르게 변경된다. 상기 변경은 전술한 것처럼 주파수로써 재현될 수 있다. 그 대안으로, 온 주기는 200ms, 100ms, 50ms, 20ms, 10ms, 5ms, 1ms, 200㎲, 100㎲, 50㎲ 또는 30㎲ 이하의 길이를 갖도록 정의된다. 순간 광도가 시간 평균 광도보다 훨씬 더 낮게 제공되도록 하기 위해, 오프 주기는 온 주기의 수배(N)에 달한다. N은 바람직하게 10 이상, 20 이상, 50 이상, 100 이상, 1000 이상, 10000 이상 또는 100000 이상이다. 사람 눈에 방해가 되는 점멸을 방지하기 위해, 온 주기와 오프 주기는 20Hz 이상의 주파수로 변경되며, 이때 온 주기는 25㎲보다 길지 않게 지속된다. 그로 인해 온 주기 동안 순간 광도에 대한 광도 평균치의 비는 50% 미만이 된다. 따라서 영상 촬영을 위해 100%의 광도가 사용될 수 있는 데 반해, 사람의 눈은 50%의 광도에 직면하므로, 눈부심 효과가 현저히 감소된다. 바람직하게는 순간 광도에 대한 광도 평균치의 비가 25% 미만, 10% 미만, 5% 미만, 1% 미만, 1‰ 미만 또는 0.01‰ 미만이다. 사용률은 온 주기 중 순간 광도에 대한 시간에 따른 광도 평균치에 상응하며, 그 역의 경우도 성립된다. 또한, 온 주기 동안의 광도 평균치는 온 주기 동안의 순간 광도와 동일시될 수 있으며, 그 역의 경우도 성립된다.
본 발명의 또 다른 한 양상에 따라, 상이한 방향으로 배향된 복수의 광원이 사용되며, 이때 광원들은, 조명 원뿔 내에 또는 관련 광원의 해당 조명 방향으로 위험 객체가 존재할 경우 각각 본 발명에 따라 구동된다. 오프 주기에서는, 광원들 중 특정 방향으로 배향된 하나의 광원은 광을 발생시키지 않으며, 이 경우 오프 주기 동안 상기 광원과 다른 방향으로 배향된 하나 이상의 제2 광원이 광을 발생시킨다. 온 주기에서는, 하나 이상의 제1 광원뿐 아니라 하나 이상의 제2 광원도 광을 발생시킨다. 바람직하게는, 그 관련 방향에 눈부심 위험에 노출된 객체, 예컨대 보행자나 차량이 존재하는 광원(들)만 오프 주기 동안 꺼지기도 한다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 교통 환경 내에서 광에 민감한 객체가 존재하는 임계 방향을 검출하는 단계를 포함한다. 여기서 광에 민감하다는 것은, 객체에 높은 광도의 광이 조명될 경우 상기 객체가 눈부심을 겪게 됨을 의미한다. 이는 특히 차량이나 보행자와 관련이 있으며, 운전자나 보행자는 이들에 시간 평균된 높은 강도의 광이 방사될 경우 광원에 의해 눈이 부시게 될 수 있다. 본 발명에 따라 임계 방향에 하나 이상의 광원이 할당된다. 이는 특히 상이한 방사 방향으로 상이한 광원이 배향됨으로써 제공된다. 방사 방향은 광원의 고정 또는 보유를 통해 정의되므로, 개별 광원뿔 방향들이 관련 광원에 간단하게 할당될 수 있다. 따라서 상기 할당은 광원의 고정을 통해 제공되거나, 특히 광원이 가동 베어링 내에 고정될 경우 광원의 배향을 통해 제공된다. 오프 주기 동안에는 임계 방향으로 놓인 하나 이상의 광원이 꺼진다. 임계 방향으로 배향되지 않은 다른 광원들은 오프 주기 동안 켜진 상태로 유지된다. 그러므로 오프 주기는, 임계 방향으로 또는 교통 환경 내에 있는 광에 민감한 객체로 방사하는 광원에만 관련된다. 특정 광원의 방사 방향을 정의하는 고정 외에, 필요에 따라 움직이는 렌즈도, 상기 렌즈가 상응하는 광원의 빔 경로를 정의하는 데 사용된다면, 광원의 방사 방향에 영향을 미친다.
본 발명은 또한, 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 장치에 의해 구현되며, 상기 장치는 교통 환경으로 배향되어 상기 교통 환경 내로 광을 방사하는 하나 이상의 차량 광원을 포함한다. 또한, 상기 장치는 상기 차량 광원에 전류를 공급하는 하나 이상의 클럭 발생기를 포함하며, 상기 클럭 발생기는 온 주기 및 오프 주기에 따라 간헐적으로 차량 광원에 전류를 공급한다. 클럭 발생기는, 예컨대 (바람직하게 반도체에 기반한) 파워 스위치를 제어하며 그러한 제어를 위해 파워 스위치와 연결된 마이크로프로세서에 의해 제공될 수 있다. 파워 스위치는 광원에 전류를 공급하는 전류 회로 내에 제공된다. 클럭 발생기는 온 주기 및 오프 주기에 따라 간헐적으로 차량 광원에 전류를 공급한다. 이러한 전류 공급은 광 발생에 필요한 전류를 제공하는 클럭 발생기를 통해 직접 제공될 수 있거나, 광원에 전류를 공급하며 클럭 발생기에 따라 전류 흐름을 제어하는 전류 회로에 의해 제공될 수 있다. 상기 장치는 또한, 이미 본 발명에 따른 방법에 기초하여 설명한 것과 같이, 클럭 발생기와 간접적으로 또는 직접적으로 연결되어 온 주기 동안 교통 환경의 영상을 촬영하도록 설계된 영상 촬영 장치, 예컨대 전자 카메라를 포함한다. 본 발명에 따른 방법에 기초하여 전술한 바와 같이 영상 촬영이 온 주기 광원과 동기화되는 것을 보장하기 위해 본 발명에 따른 장치는, 온 주기의 시작과 함께 또는 상기 온 주기의 시작에서 사전 설정된 지연만큼 오프셋된 시점에 자신에 연결된 영상 촬영 장치로 영상 촬영 캐리어 신호를 송출하는 동기화 장치를 포함한다. 따라서 영상 촬영 장치는 캐리어 신호를 전송하는 데이터 라인을 통해 동기화 장치와 연결된다. 또한, 동기화 장치는 온 주기 이전의 사전 설정된 시간에 영상 촬영 장치로 캐리어 신호를 송출하도록 설계될 수도 있다. 또한, 동기화 장치는 온 주기의 검출을 위해 클럭 발생기와 연결된다. 한 대안 실시예에 따르면, 클럭 발생기 자체가 영상 촬영 장치에 신호를 송출하고, 이 경우 동기화 장치는 클럭 발생기 자체 및 클럭 발생기와 영상 촬영 장치 사이의 연결에 의해 제공된다. 영상 촬영 장치는 캐리어 신호를 수신하는 캐리어 신호 입력부를 포함하며, 상기 캐리어 신호를 이용하여 영상 촬영 장치의 트리거링 시점 또는 영상 촬영 시점이 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 영상 촬영 장치와 연결된 객체 인식 장치도 포함한다. 객체 인식 장치는, 영상 촬영 장치에 의해 제공된 영상 내에서 객체, 특히 광에 민감한 객체를 검출하도록 설계된다. 또한, 객체 인식 장치(또는 본 발명에 따른 장치의 또 다른 부속 장치)는 객체를 임계 방향에 할당하도록 설계된다. 임계 방향은 하나 이상의 차량 광원의 배향을 통해 정의된다. 객체는 바람직하게 객체 인식 장치에 의해 분류되며, 예컨대 교통 표지나 도로 표지와 같이 광에 민감하지 않은 객체들과, 사람이나 차량과 같이 광에 민감한 객체들로 나뉜다. 이러한 분류는 예컨대 검출된 객체의 윤곽을 토대로 수행될 수 있다. 객체 인식 장치는 임계 방향들을 바람직하게 상이한 방향으로 배향된 복수의 차량 광원에 할당하며, 이때 차량 광원들은 본원에 따른 장치의 일부이다. 클럭 발생기는, 오프 주기 동안 임계 방향(들)으로 배향된 차량 광원(들)에는 전류를 공급하지 않도록 설계된다. 물론 오프 주기 동안 임계 방향으로 배향되지 않은 광원(들)에는 계속 전류가 공급된다. 따라서 클럭 발생기는 객체 인식 장치와 연결되며, 오프 주기 동안 임계 방향으로 배향된 광원에는 전류가 공급되지 않도록 하기 위해 복수의 차량 광원들에 상이한 신호를 제공하도록 설계된다.
차량 광원은, 클럭 발생기 또는 클럭 발생기에 의해 제어되는 전류 회로와 연결된 정확히 1개의 전류 공급 단자를 구비한 1개의 LED 전조등을 포함한다. 차량 광원은 각각 개별 전류 공급 단자를 포함하는 복수의 LED 소자를 포함할 수도 있다. 복수의 LED 소자들은, 상기 LED 소자들의 방사 방향으로 광에 민감한 객체 또는 위험 객체가 존재할 경우 본 발명에 따라 고유하게 구동될 수 있도록 상이한 방향으로 배향된 방사 원뿔을 제공하기 위해, 상이한 방향으로 배향될 수 있다. 또한, 그 배향에 따라 그룹핑된 복수의 LED 소자가 제공될 수 있다. 여기서 그룹핑이란, 동일한 그룹의 LED 소자들은 공통의 전류 공급 단자를 포함하고, 상이한 그룹끼리는 상이한 전류 공급 단자를 포함함을 의미한다. 그럼으로써 각각의 그룹은 하나의 고유 전류 공급 단자를 가지며, 이때 각각의 그룹은 특정 배향에 할당된다. 그 결과, LED 소자의 그룹들은 클럭 발생기와의 연결 또는 클럭 발생기에 의해 제어되는 전류 회로와의 연결을 통해 각각 개별적으로 전류를 공급받을 수 있다.
한 특수한 실시예에 따르면, 하나 이상의 차량 광원이 2개 이상의 LED 전조등을 포함하며, 이때 각각의 LED 전조등은 공통의 홀더 내에 고정되어 하나의 특정 방향으로 배향된 복수의 LED를 포함한다. LED들은 포물면 반사기(parabolic reflector)에 상응하는 곡선을 따라 배치될 수 있고, 각각의 LED는 LED 내에서 광을 발생시키는 결정과 함께 광축을 제공하는 렌즈를 포함하며, 상기 광축은 LED 전조등의 LED들의 다른 광축과 함께 한 방향으로 배향된다. 각각의 LED의 렌즈는 하우징뿐 아니라 광을 발생시키는 결정을 위한 렌즈도 일체로 형성하는, LED의 광투과성 성형 밀봉에 의해 제공된다. 복수의 LED를 포물면 반사기의 형태로 배치하는 홀더 외에, LED들이 하나의 평면 내에 제공될 수도 있고, 경우에 따라 하나의 공통 초점을 향해 배향될 수도 있다.
도 1은 3개의 차량 광원을 구비한 본 발명에 따른 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따라 작동되는 차량 광원의 광도의 시간에 따른 거동을 나타내는 그래프이다.
도 1에는 각각 사전 정의된 광원뿔(20, 22, 24) 내에서 광을 방사하는 3개의 차량 광원(10, 12, 14)을 구비한 본 발명에 따른 장치가 도시되어 있다. 광원뿔의 배향은 각각의 방향(30, 32, 34)으로써 표시되어 있다.
실선으로 도시된 제1 객체(40)는 광원(10, 12)의 광원뿔(20, 22) 내에 존재한다. 광원(10, 12)에서 바라볼 때 객체(40)는 임계 방향(50)에 위치한다. 상기 방향(50)은 광원(10, 12)의 방향(30, 32)과 일치한다. 광원(10, 12)이 높은 광도로 구동되면, 객체(40), 예컨대 보행자 또는 반대편에서 오는 차량에 높은 광도의 광이 방사된다.
따라서, 객체(40)가 위치한 임계 방향(50)으로 배향되어(30, 32) 배치된 광원(10, 12)이 본 발명에 따른 방법으로 구동됨으로써, 상기 광원(10, 12)은 클럭 발생을 통해 감소되고 시간 평균된 광도의 광을 방사한다. 객체(40)는, 온 주기 중에 광원(10, 12)이 높은 광도의 광을 방사할지라도, 상기 객체의 관성으로 인해 눈이 부시지 않게 된다. 객체(40)가 광원(10, 12)의 배향 방향(30, 32) 내에 위치하고, 상기 광원들이 평균 광도의 감소를 위한 본 발명에 따른 방법으로 구동되면, 광원(14)은 객체(40)의 임계 방향(50) 내에 놓이지 않는 방향(34)으로 광원뿔(24)을 송출한다. 그러므로 광원(14)은 평균 광도에 상응하는 높은 (순간) 광도로 연속으로 구동될 수 있다. 다시 말해, 광원(14)의 전류 공급 사용률은 대략 100%이다. 광원(10-14)의 고정에 의해 배향 방향(30, 32, 34)이 정해지면, 영상 촬영 장치(60) 및 그에 연결된 객체 인식 장치(70)에 의해 영상 객체(40)가 위치한 임계 방향(50)이 검출된다. 영상 촬영 장치(60)의 검출 원뿔은 광원(10-14)의 조명 원뿔(들)(20-24)을 실질적으로 완전히 포함한다. 영상 촬영 장치(60)에 의해 촬영된 영상은 연결 라인을 통해 객체 인식 장치(70)로 전달되고, 객체 인식 장치는 임계 방향(50)을 검출한다. 상기 방향에 따라 광원(10, 12, 14)은 본원 장치의 클럭 발생기(80)에 의해 제어되고, 그 결과 상기 방향(50)으로 방사하는 광원(10, 12)이 본 발명에 따라 구동되며, 이때 광원(14)은 연속적인 광도의 광을 지속적으로 발생시키도록 클럭 발생기(80)에 의해 방사된다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 영상 촬영 장치 또는 영상 촬영 장치(60)의 트리거 입력부와 연결된 동기화 장치(90)를 포함한다. 그럼으로써 동기화 장치(90)는 영상 촬영 장치(60)의 영상 촬영 시점을 제어하기 위한 신호를 영상 촬영 장치(60)로 송출할 수 있다. 또한, 동기화 장치(90)는 클럭 발생기(80)와도 연결되며, 상기 클럭 발생기로부터 동기화 장치(90)는 온 주기를 나타내는 시간 신호를 수신한다. 예컨대 클럭 발생기(80)의 상승 에지는, 동기화 장치(90)가 영상 촬영 장치(60)의 트리거 입력부에도 상승 에지를 송출하도록 유도할 수 있으며, 그에 따라 영상 촬영 장치는 영상을 촬영한다. 이러한 예에서 클럭 발생기(80)는 동기화 마스터 유닛의 역할을 한다. 그 대안으로, 동기화 장치가 마스터 유닛으로서 작용할 수도 있는데, 이 경우 동기화 장치는 클럭 발생기에 따라 클럭 신호를 발생시키고, 상기 신호를 각각의 연결을 통해 영상 촬영 장치(60) 및 클럭 발생기(80)로 송출한다. 또 다른 대안으로서, 영상 촬영 장치(60)가 마스터 유닛으로서 작용할 수도 있으며, 이 경우 영상 촬영 장치는 동기화 장치(90)를 통해 클럭 발생기(80)로 전달되는 신호를 생성하고, 상기 클럭 발생기는 이어서 온 주기에 따라 광원(10, 12)을 제어한다. 클럭 발생기(80) 또는 영상 촬영 장치(60)가 마스터 유닛으로서 작용하는 경우, 동기화 장치(90)는 캐리어 신호를 위한 단순 데이터 전송 연결부로서 제공될 수 있다.
또 다른 시점 또는 또 다른 교통 상황에서는, 상기 객체(40)는 존재하지 않고 그 대신 광원(14)의 조명 원뿔(24) 내에만 놓이며 광원(10, 12)의 방향(30, 32)으로는 놓여 있지 않은, 점선으로 표시된 객체(42)가 존재할 수 있다. 이 경우, 영상 촬영 장치(60)가 (전체 교통 환경을 포함하여) 객체(42)를 검출하고, 그에 후속하여 객체 인식 장치(70)가 객체(42) 및 상기 객체의 방향을 검출하며, 이로써 객체(42)를 향하는 광원(14)은 본 발명에 따라 구동되고, 그에 반해 상기 객체를 향하지 않는 광원(10, 12)은 연속적인 광도로 구동되도록 클럭 발생기(80)를 제어한다.
또 다른 교통 상황에서는, 상기 두 객체(40, 42)가 모두 존재할 수 있으며, 이 경우 객체 인식 장치(70)는 객체들이 모든 광원(10, 14)의 모든 조명 원뿔(20, 24) 및 모든 배향 방향(30, 34) 내에 위치하는지를 검출한다. 이 경우, 클럭 발생기(80)는 모든 광원(10, 14)에 대해 상기 광원들(10-14)이 본 발명에 따른 방법으로 낮은 평균 광도로 구동되도록 하기 위한 클럭 신호를 발생시킨다.
하나의 광원 또는 모든 광원(10-14)이 낮은 평균 광도로 구동되는 경우, 영상 촬영 장치(60)는 바람직하게 온 주기 중에 또는 오직 온 주기 중에만 영상 촬영 장치의 검출 폭(62)에 따라 영상을 촬영하며, 영상 촬영 장치의 검출 폭은 광원(10-14)의 조명 원뿔(20-24)을 포함한다.
도 2에는 시간 거동 그래프를 토대로 본 발명에 따라 구동되는 광원의 광도가 도시되어 있다. 광도(I)는 수직축에, 그리고 시간 경과(t)는 수평축에 기재되어 있다. 반복되는 온 주기(100) 동안 관련 광원은 광원의 표준 출력에 상응하는 표준 광도(In)를 발생시킨다. 온 주기에 후속하는 오프 주기(110)에서는 상기 광도가 실질적으로 영(0)이 된다. 상기 오프 주기(110)에 후속하는 제2 온 주기(100') 동안에는 광원이 완전한 광도(In)를 방사한다. 상기 온 주기 뒤에는 제2 오프 주기(110')가 후속한다. 온 주기들은 (그와 더불어 오프 주기들도) 반복 주기(120)에 따라 반복된다. 온 주기들 내에는 영상 촬영 장치가 교통 환경의 영상을 촬영하는 촬영 시점들(130, 130')이 존재한다. 상기 영상 촬영 시점들(130, 130')은 온 주기들과 동기화되어 온 주기 이내에, 바람직하게는 온 주기의 상승 에지에서 사전 설정된 시간만큼 지연되어 위치한다.
도 2에 도시된 예에서, 온 주기가 1ms간 지속되고 오프 주기(110)가 29ms간 지속됨에 따라, 반복 주기(120)는 30ms간(온 주기 + 오프 주기) 지속된다. 따라서 온 주기와 오프 주기의 총합에 대한 온 주기의 비 = 1ms : 30ms = 1/30과 사용률이 동일할 때 약 33Hz의 반복 주파수가 도출된다. 그러므로 평균 광도는 "1/30 In" 또는 In의 약 3%가 된다.
휘도를 변경하고자 하는 경우, 이는 오프 주기를 희생시켜 온 주기를 연장시키는 방법으로 구현될 수 있으며, 이 경우 반복 주파수는 바람직하게 일정하게 유지된다. 반복 주파수는 바람직하게, 사람의 눈이 광도 변화를 점멸 장애로서 인지하기 시작하는 점멸 주파수를 상회한다.

Claims (10)

  1. 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 방법이며,
    하나 이상의 광원(10-14)을 이용하여, 차량으로부터 교통 환경으로 사람의 눈이 부시게 할 수 있는 순간 광도로 방사되는 광을 발생시키는 단계와, 교통 환경 내에서 위험 객체(40, 42)를 검출하는 단계를 포함하며, 이때 위험 객체가 검출되면 광 발생 시 사람 눈의 눈부심을 방지하기 위해, 광이 온(ON) 주기(100) 및 오프(OFF) 주기(110)에 따라 간헐적으로 교통 환경 내로 방사됨으로써 시간 평균 광도가 감소되며, 오프 주기에서는 광원으로부터 교통 환경 내로 광이 전혀 방사되지 않고, 온 주기 동안에는 실질적으로 상기 동일한 교통 환경 내로 광이 방사되는, 교통 환경의 차량 지원식 조명 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방법은, 온 주기들(100) 중 하나의 온 주기 동안 교통 환경의 영상을 촬영하는 단계를 더 포함하며, 상기 영상 촬영은 온 주기(100)와 함께 또는 그 이내에 시작되고, 상기 동일한 온 주기(100)와 함께 또는 그 이내에 종료되는, 교통 환경의 차량 지원식 조명 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광은 온 주기 및 오프 주기(100, 110)에 걸쳐서, 온 주기(100) 동안의 광도 평균치의 10%, 5%, 2%, 1%, 1‰, 0.1‰ 또는 0.001‰보다 크지 않은 광도 평균치로 방사되며, 상기 광 발생은 온 주기(100) 및 오프 주기(110)를 정의하는 구형파 신호에 따라 클럭킹된 전기 광원의 구동을 포함하며, 상기 구형파 신호의 사용률은 10%, 5%, 2%, 1%, 1‰, 0.1‰ 또는 0.001‰보다 크지 않은, 교통 환경의 차량 지원식 조명 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 온 주기(100)는 100ms, 50ms, 20ms, 10ms, 5ms, 1ms, 200㎲, 100㎲, 50㎲ 또는 30㎲보다 길지 않으며, 오프 주기(110)는 온 주기(100)의 수배(N)에 달하며, 이때 N은 10 이상, 20 이상, 50 이상, 100 이상, 1000 이상, 10000 이상 또는 100000 이상인, 교통 환경의 차량 지원식 조명 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 오프 주기(110)에서는 광원들 중 특정 방향으로 배향된 하나 이상의 제1 광원(10, 12)은 광을 발생시키지 않고, 오프 주기(110) 동안 상기 광원과 다른 방향으로 배향된 하나 이상의 상이한 제2 광원(14)이 광을 발생시키며, 온 주기(100)에서는, 하나 이상의 제1 광원과 하나 이상의 제2 광원 모두(10-14) 광을 발생시키는, 교통 환경의 차량 지원식 조명 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 방법은, 교통 환경 내에서 광에 민감한 객체(40)가 존재하는 임계 방향(30, 32)을 검출하는 단계와, 임계 방향(30, 32)으로 놓이는 하나 이상의 광원(10, 12)을 할당하는 단계와, 오프 주기(110) 동안에는 임계 방향(30, 32)으로 놓인 하나 이상의 광원(10, 12)은 꺼지고, 비임계 방향(34)으로 배향된 다른 광원들(14)은 오프 주기(110) 동안 켜져 있는 단계를 포함하는, 교통 환경의 차량 지원식 조명 방법.
  7. 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 장치이며, 상기 장치는,
    교통 환경으로 배향되어 사람의 눈이 부시게 할 수 있는 순간 광도로 방사되는 광을 발생시키도록 설계된 하나 이상의 차량 광원(10, 14)과,
    상기 차량 광원(10-14)에 전류를 공급하는 하나 이상의 클럭 발생기(80)(이때, 상기 클럭 발생기는 사람 눈의 눈부심을 방지하기 위해 온 주기(100) 및 오프 주기(110)에 따라 간헐적으로 차량 광원에 전류를 공급하여 광도를 감소시킴)와,
    위험 객체(40)를 검출하기 위한 객체 인식 장치(70)와,
    상기 클럭 발생기(80)에 간접적으로 또는 직접적으로 연결되어 온 주기(100) 동안 교통 환경의 영상을 촬영하도록 설계된 영상 촬영 장치(60)를 포함하며,
    상기 클럭 발생기(80)는, 위험 객체(40)가 검출된 경우 하나 이상의 차량 광원(10-14)에 간헐적으로 전류를 공급하도록 설계되는, 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 장치.
  8. 제7항에 있어서, 본원의 장치는, 온 주기의 시작과 함께 또는 상기 온 주기의 시작에서 사전 설정된 지연만큼 오프셋된 시점에 자신에 연결된 영상 촬영 장치(60)로 영상 촬영 캐리어 신호를 송출하는 동기화 장치(90)를 더 포함하며, 상기 동기화 장치(90)는 온 주기(100)의 검출을 위해 클럭 발생기(80)와 연결되는, 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 객체 인식 장치(70)는 영상 촬영 장치(60)와 연결되고, 영상 내에서 광에 민감한 객체를 위험 객체로서 검출하여 임계 방향(30, 32)에 할당하도록 설계되며, 본원의 장치는 상이한 방향들(30-34)로 배향된 복수의 차량 광원(10-14)을 포함하며, 클럭 발생기(80)는, 오프 주기(110) 동안 임계 방향(들)(30, 32)으로 배향된 차량 광원(들)(10, 12)에는 전류를 공급하지 않고, 오프 주기(110) 동안 임계 방향으로 배향되지 않은 광원(들)(14)에는 전류를 공급하도록 설계되는, 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 차량 광원(10-14)은, 정확히 1개의 전류 공급 단자를 구비하거나, 개별적으로 전류를 공급하기 위해 개별적으로 또는 그 배향에 따라 그룹핑된 개별 전류 공급 단자를 포함하는 복수의 LED 소자를 구비한 1개의 LED 전조등을 포함하는, 교통 환경의 차량 지원식 조명을 위한 장치.
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