KR20150062321A - 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 좌우 제어 목표값 산출 단계에 의하여 산출된 헤드램프의 좌우 제어 목표값이 법규에 의하여 기설정된 좌우 회전 한계값 이상이면 헤드램프의 조사 각도를 소정각도 하방으로 변경시킴으로써, 주행 차량의 운전자의 주행 시야 확보를 함과 동시에 대향차 운전자의 눈부심 발생을 방지할 수 있는 이점을 제공한다.

Description

차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법{Control method for Adaptive Front-Lighting System of Vehicles}

본 발명은 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 북미 법규를 만족하면서도 마주오는 대향차의 운전자로 하여금 눈부심 발생을 최소화함과 아울러 차량 운전자의 주행 시야를 최대로 확보할 수 있도록 함으로써 주행 환경을 개선하는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 야간 주행시에 주행 방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 하기 위한 용도 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행 상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다. 전조등이라고도 하는 헤드 램프(Head Lamp)는 차량이 진행하는 전방의 진로를 비추는 기능을 하는 조명등으로서, 야간에 전방 100m의 거리에 있는 도로 상의 장애물을 확인할 수 있는 밝기를 필요로 한다.

기존의 차량용 헤드 램프는 다양하게 변화하는 도로 상태 및 차량 상태에 관계없이 고정된 방향의 조명을 운전자에게 제공하고 있다. 그런데, 최근에는 도로 환경 및 차량 상태 등의 주행 상태에 따라서 조명의 방향을 자동으로 조절함으로써, 운전자와 상대 운전자의 전방 인식을 개선하고자 하는 시도에서 적응형 헤드 램프 장치(AFLS : Adaptive Front-Lightning System apparatus)이 도입되었다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 상하 및 좌우 각도 조절하는 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2는 북미 법규에 따라 좌우 회전 한계값을 산출하기 위한 개념도를 나타낸 개념도 및 그래프이다.

종래 기술에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 일예(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 헤드램프에는 좌우 구동 모터(10A) 및 상하 구동 모터(10B)가 각각 구비되고, 좌우 구동 모터(10A)에 의하여 리플렉터(20)를 소정 회전축을 중심으로 회전시키는 동작으로 좌우 조사 각도를 조절하고, 상하 구동 모터(10B)에 의하여 헤드 램프의 상단 고정 핀(30)을 중심으로 회전시키는 동작으로 상하 조사 각도를 조절하도록 구성된다.

그런데, AFLS 장치는, 상술한 바와 같이, 헤드램프의 조사 각도를 좌우 회전 및 상하 회전시킴으로써 운전자에게 보다 넓은 주행 시야 확보를 위한 장치인데, 운전자의 주행 시야 확보를 하는 대신 대향차 운전자에게 눈부심을 발생시키는 문제점이 있다. 이와 같은 대향차 운전자의 눈부심 발생은 자칫 대형 사고로 이어질 수 있는 바, 최근 북미 법규에서는 헤드램프의 좌우 회전 한계값을 설정토록 함으로써 좌우 제어 목표값이 좌우 회전 한계값 이상으로 조사 각도를 변경시킬 수 없도록 규정하고 있다.

예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 좌우 회전 한계값은, 차량의 헤드램프의 높이(H) 및 차량 주행도로의 회전 반경(Curve Radius : R)에 따라 상이하게 산출되고, 구체적으로 다음 이론식에 의하여 산출된다.

[이론식] Max swivel angle =

도 2의 그래프를 참조하면, 차량의 헤드램프의 높이(H)가 670mm인 경우 회전 반경(R)이 250m이면, 좌우 회전 한계값은 7.5。 이상으로 제어하면 안 되는 것이다.

이와 같이, 좌우 제어 목표값이 좌우 회전 한계값의 설정에 의하여 제한을 받는 바, 주행 차량의 운전자로 하여금 보다 나은 주행 시야의 확보가 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주행 차량의 운전자의 주행 시야를 확보함과 아울러, 대향차 운전자의 눈부심 발생을 최소로 줄임은 물론, 북미 법규의 요건을 만족할 수 있는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 바람직한 일실시예는, 헤드램프의 조사 각도를 상하 및 좌우 방향으로 소정각도 회전시켜 조절하는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법에 있어서, 차속, 스티어링 핸들 각도, 횡가속도 및 차고 값(이하, "복수개의 변수 데이터들"이라 칭한다)을 통하여 상기 헤드램프의 좌우 제어 목표값을 산출하는 좌우 제어 목표값 산출 단계와, 상기 좌우 제어 목표값 산출 단계와 동시에 상기 복수개의 변수 데이터들을 통하여 상기 헤드램프의 상하 제어 목표값을 산출하는 상하 제어 목표값 산출 단계와, 상기 좌우 제어 목표값 산출 단계에 의하여 산출된 상기 헤드램프의 좌우 제어 목표값이 법규에 의하여 기설정된 좌우 회전 한계값 이상이면 상기 헤드램프의 조사 각도를 소정각도 하방으로 변경시키는 헤드램프 제어 단계를 포함한다.

여기서, 상기 헤드램프는, 좌우 구동 모터와 연결되어 상기 좌우 구동 모터의 작동에 의해 좌우 방향의 회전 각도가 조절되고, 상하 구동 모터와 연결되어 상기 상하 구동 모터의 작동에 의해 상하 방향의 회전 각도가 조절되며, 상기 헤드램프 제어 단계는, 상기 좌우 구동 모터는 상기 좌우 제어 목표값에 따라 제어하되, 상기 상하 구동 모터는 상기 상하 제어 목표값에 한계보정각만큼 조사각도를 하방으로 변경시킬 수 있다.

또한, 상기 한계보정각은, 상기 좌우 제어 목표값이 상기 좌우 회전 한계값을 초과한 값만큼 비례하게 산출될 수 있다.

또한, 상기 한계보정각은, 상기 좌우 제어 목표값이 상기 좌우 회전 한계값을 초과한 값이 클수록 기울기가 완만해지는 2차 곡선을 가지도록 산출될 수 있다.

또한, 상기 좌우 회전 한계값은, 차량의 주행로의 회전반경 및 상기 헤드램프의 지면으로부터의 높이에 따라 결정될 수 있다.

또한, 상기 헤드램프의 상하 제어 목표값은 주행하는 차량의 차고 변화로부터 산출될 수 있다.

본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 바람직한 일실시예에 따르면 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.

첫째, 좌우 제어 목표값이 좌우 회전 한계값을 초과하더라도 헤드램프를 좌우 제어 목표값으로 제어하고, 상하 제어 목표값에서 한계보정각을 뺀만큼 조사 각도를 하방으로 조절함으로써 주행 차량의 운전자의 주행 시야 확보는 물론, 대향차 운전자의 눈부심 발생을 방지할 수 있으므로 주행 안정성을 향상시키는 효과를 가진다.

둘째, 헤드램프의 좌우 회전 한계값을 설정한 북미 법규를 우회적으로 만족시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 상하 및 좌우 각도 조절하는 모습을 나타낸 사시도이고,
도 2는 북미 법규에 따라 좌우 회전 한계값을 산출하기 위한 개념도를 나타낸 개념도 및 그래프이며,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 바람직한 일실시예의 구성들의 개요도이고,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 바람직한 일실시예를 나타낸 제어 블록도이며,
도 5는 도 4의 한계보정각을 산출하기 위한 그래프이다.

이하, 본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 바람직한 일실시예의 구성들의 개요도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 바람직한 일실시예를 나타낸 제어 블록도이며, 도 5는 도 4의 한계보정각을 산출하기 위한 그래프이다.

본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 바람직한 일실시예는, 도 3에 참조된 바와 같이, 헤드램프의 조사 각도를 상하 및 좌우 방향으로 소정각도 회전시켜 조절하도록 구성된다.

특히, 차량에 설치된 차속 센서로부터 획득한 차속(ⓐ), 스티어링 핸들의 회전각 센서로부터 획득한 스티어링 핸들 각도(ⓑ), 차량에 설치된 요레이트 센서로부터 획득한 횡가속도(ⓒ) 및 차고 센서로부터 획득한 차고(ⓓ)를 제어부(ⓔ)에서 통합하여 분석한 후, 헤드램프의 좌우 및 상하 조사 각도를 조절하는 좌우 구동 모터(ⓕ) 및 상하 구동 모터(ⓖ)를 제어하도록 구성된다.

본 발명의 바람직한 일실시예는, 차속, 스티어링 핸들 각도, 횡가속도 및 차고 값(이하, "복수개의 변수 데이터들"이라 칭한다)을 통하여 헤드램프의 좌우 제어 목표값 및 상하 제어 목표값을 산출하는 좌우 제어 목표값 산출 단계(S10) 및 상하 제어 목표값 산출 단계(S20)를 포함할 수 있다.

여기서, 좌우 제어 목표값 산출 단계(S10) 및 상하 제어 목표값 산출 단계(S20)는 동시에 수행되는 단계일 수 있다.

또한, 좌우 제어 목표값은 상술한 복수개의 변수 데이터들을 토대로 헤드램프를 좌우 방향으로 조사할 때 주행 차량의 운전자 뿐만 아니라 대향차의 운전자에게 가장 효율적이고도 안정적인 주행 시야 확보를 위한 최적의 조사 각도 값으로 이해될 수 있다.

상하 제어 목표값 또한 헤드램프를 상하 방향으로 조사할 때의 최적의 조사 각도 값으로 이해될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 일실시예는, 좌우 제어 목표값 산출 단계(S10)에 의하여 산출된 헤드램프의 좌우 제어 목표값이 법규에 의하여 기설정된 좌우 회전 한계값 이상이면 헤드램프의 조사 각도를 소정각도 하방으로 변경시키는 헤드램프 제어 단계(S30)를 더 포함할 수 있다. 좌우 회전 한계값은, 차량의 주행로의 회전반경 및 헤드램프의 지면으로부터의 높이에 따라 결정되는 값으로 이해될 수 있다.

여기서, 헤드램프는, 좌우 구동 모터와 연결되어 좌우 구동 모터에 의해 좌우 방향의 회전 각도가 조절되고, 상하 구동 모터와 연결되어 상하 구동 모터의 작동에 의해 상하 방향의 회전 각도가 조절되도록 구성될 수 있다.

헤드램프 제어 단계(S30)는, 좌우 구동 모터로 하여금 좌우 제어 목표값에 따라 제어하도록 하되, 상하 구동 모터로 하여금 상하 제어 목표값에 후술하는 한계보정각만큼 조사 각도를 하방으로 변경시키도록 제어할 수 있다.

보다 상세하게는, 복수개의 변수 데이터들을 토대로 산출된 좌우 제어 목표값이 상술한 좌우 회전 제한값을 초과하는 경우, 좌우 구동 모터로 하여금 산출된 좌우 제어 목표값만큼 회전 제어하되, 상하 구동 모터로 하여금 산출된 상하 제어 목표값에서 더 아래 방향으로 회전되도록 제어함으로써 상술한 좌우 제어 목표값만큼 회전 제어됨으로써 대향차 운전자에게 발생할 수 있는 눈부심 현상을 그 만큼 줄이고, 주행 차량의 운전자는 더 넓은 주행 시야를 확보할 수 있도록 하는 것이다.

여기서, 한계보정각은, 도 5에 참조된 바와 같이, 좌우 제어 목표값이 좌우 회전 한계값을 초과한 값만큼 비례하게 산출됨이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 좌우 제어 목표값이 좌우 회전 한계값을 초과한 값이 클수록 기울기가 완만해지는 2차 곡선을 가지도록 산출될 수 있다.

좌우 제어 목표값이 좌우 회전 한계값을 초과한 값이 클수록 기울기가 완만하다는 것은 좌우 제어 목표값과 좌우 회전 한계값의 차이가 크면 클수록 한계보정각은 크지만 그 증가의 정도가 점점 줄어드는 것을 의미한다.

한편, 헤드램프의 상하 제어 목표값은 주행하는 차량의 차고 변화로부터 산출될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 제어 과정을 첨부된 도면(특히, 도 4)을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량의 주행 상태에 따라 변화되는 복수개의 변수 데이터들을 토대로 좌우 회전 한계값을 결정한다. 여기서 좌우 회전 한계값은 맵데이터를 통하여 제어부에 기설정될 수 있다.

다음으로, 차량의 주행 상태에 따라 변화되는 복수개의 변수 데이터들을 토대로 좌우 제어 목표값 및 상하 제어 목표값을 산출한다.

이와 같이 산출된 좌우 제어 목표값 및 상하 제어 목표값을 토대로 헤드램프의 좌우 구동 모터 및 상하 구동 모터를 제어하는 헤드램프 제어 단계(S30)를 수행하게 되는데, 이때, 헤드 램프 제어 단계는, 좌우 제어 목표값이 좌우 회전 한계값 이상인지 여부를 판정하고, 만약 좌우 제어 목표값이 좌우 회전 한계값 이상인 경우 한계보정각을 산출하여 상하 제어 목표값에서 한계보정각만큼 하향 조사되도록 상하 구동 모터를 제어하게 된다.

한편, 이 경우 좌우 구동 모터는 산출된 좌우 제어 목표값으로 정해진 만큼 제어하더라도 대향차 운전자에게 눈부심 현상이 발생되는 것이 방지된다.

이상, 본 발명에 따른 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법의 바람직한 일실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 바람직한 일실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.

S10; 좌우 제어 목표값 산출 단계
S20: 상하 제어 목표값 산출 단계
S30: 헤드램프 제어 단계

Claims (6)

1. 헤드램프의 조사 각도를 상하 및 좌우 방향으로 소정각도 회전시켜 조절하는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법에 있어서,
   차속, 스티어링 핸들 각도, 횡가속도 및 차고 값(이하, "복수개의 변수 데이터들"이라 칭한다)을 통하여 상기 헤드램프의 좌우 제어 목표값을 산출하는 좌우 제어 목표값 산출 단계와;
   상기 좌우 제어 목표값 산출 단계와 동시에 상기 복수개의 변수 데이터들을 통하여 상기 헤드램프의 상하 제어 목표값을 산출하는 상하 제어 목표값 산출 단계와;
   상기 좌우 제어 목표값 산출 단계에 의하여 산출된 상기 헤드램프의 좌우 제어 목표값이 법규에 의하여 기설정된 좌우 회전 한계값 이상이면 상기 헤드램프의 조사 각도를 소정각도 하방으로 변경시키는 헤드램프 제어 단계를 포함하는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 헤드램프는, 좌우 구동 모터와 연결되어 상기 좌우 구동 모터의 작동에 의해 좌우 방향의 회전 각도가 조절되고, 상하 구동 모터와 연결되어 상기 상하 구동 모터의 작동에 의해 상하 방향의 회전 각도가 조절되며,
   상기 헤드램프 제어 단계는,
   상기 좌우 구동 모터는 상기 좌우 제어 목표값에 따라 제어하되,
   상기 상하 구동 모터는 상기 상하 제어 목표값에 한계보정각만큼 조사각도를 하방으로 변경시키는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 한계보정각은, 상기 좌우 제어 목표값이 상기 좌우 회전 한계값을 초과한 값만큼 비례하게 산출되는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 한계보정각은, 상기 좌우 제어 목표값이 상기 좌우 회전 한계값을 초과한 값이 클수록 기울기가 완만해지는 2차 곡선을 가지도록 산출되는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 좌우 회전 한계값은, 차량의 주행로의 회전반경 및 상기 헤드램프의 지면으로부터의 높이에 따라 결정되는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 헤드램프의 상하 제어 목표값은 주행하는 차량의 차고 변화로부터 산출되는 차량의 적응형 헤드 램프 장치의 제어 방법.

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