KR20210081475A - 헤드 램프 장치 - Google Patents

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KR20210081475A
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이정훈
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드 램프 장치는 헤드 램프, 물체 감지부 및 제어부를 포함한다. 헤드 램프는 차량에 장착되며, 광을 방출하는 복수의 발광 셀로 이루어진 발광부를 포함한다. 물체 감지부는 차량 주변의 물체를 감지하여, 감지된 물체의 위치인 물체 좌표를 포함하는 물체 감지 신호를 생성한다. 제어부는 물체 좌표에 대한 정보를 이용하여 헤드 램프의 광을 제어한다. 이때, 제어부는 물체 감지 신호에 따라 복수의 발광 셀 중 적어도 일부가 소등 상태가 되도록 발광부를 제어한다. 또한, 복수의 발광부 각각은 회로 기판, 회로 기판 상에 서로 이격 배치되며, 발광 구조체 및 발광 구조체의 상부에 형성된 파장 변환 부재를 포함하는 복수의 발광 셀, 복수의 발광 구조체 사이에 형성되는 몰딩 부재 및 몰딩 부재 상부에 형성되어, 복수의 파장 변환 부재의 측면을 둘러싸며, 복수의 파장 변환 부재 사이를 채우는 보호 부재를 포함한다.

Description

헤드 램프 장치{HEAD LAMP DEVICE}
본 발명은 헤드 램프 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은, 야간 주행시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능, 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 램프를 구비한다. 예를 들어, 헤드 램프 및 안개등 등은 조명을 목적으로 하며, 방향 지시등, 미등, 제동등, 사이드 마커(Side marker) 등은 신호를 목적으로 한 것이다.
차량 운전자가 야간 또는 광도가 낮은 터널 등을 주행하는 경우에, 차량의 헤드 램프에 사용되는 광원으로부터 조사되는 빛에 의해 전후방을 식별하여 안전한 주행을 할 수 있게 된다.
최근에는 차량의 주행 정보, 예를 들어 차량의 주행 속도나 휠(Wheel)의 회전 각도 등과 같은 정보를 근거로 하여 차량용 헤드 램프 장치의 광 조사 방향을 조절하여 운전자의 시야를 확보하는 방안이 연구되고 있다.
그러나, 차량 운전자의 시야를 확보하기 위한 헤드 램프 장치의 광은 차량의 주변에서 주행하는 타 차량의 운전자 또는 행인을 향해 조사될 수 있다. 이 경우, 헤드 램프 장치의 광이 타 차량의 운전자 또는 행인의 시야를 방해하여 사고가 발생할 수 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 차량 주변에 위치한 물체를 감지하고, 물체를 향하는 광을 제어할 수 있는 헤드 램프 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 차량 주변에 위치하는 물체로 향하는 광을 제어하여, 타 차량 또는 사람의 시야 방해를 방지할 수 있는 헤드 램프 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 헤드 램프, 물체 감지부 및 제어부를 포함하는 헤드 램프 장치가 제공된다.
헤드 램프는 차량에 장착되며, 광을 방출하는 복수의 발광 셀로 이루어진 발광부를 포함한다. 물체 감지부는 차량 주변의 물체를 감지하여, 감지된 물체의 위치인 물체 좌표를 포함하는 물체 감지 신호를 생성한다. 제어부는 물체 좌표에 대한 정보를 이용하여 헤드 램프의 광을 제어한다. 이때, 제어부는 물체 감지 신호에 따라 복수의 발광 셀 중 적어도 일부가 소등 상태가 되도록 발광부를 제어할 수 있다.
또한, 복수의 발광부 각각은 회로 기판, 회로 기판 상에 서로 이격 배치되는 복수의 발광 셀, 몰딩 부재 및 보호 부재를 포함한다. 복수의 발광 셀은 각각 발광 구조체 및 발광 구조체의 상부에 형성된 파장 변환 부재를 포함한다. 몰딩 부재는 복수의 발광 구조체 사이에 형성된다. 또한, 보호 부재는 몰딩 부재 상부에 형성된다. 이때, 보호 부재는 복수의 파장 변환 부재의 측면을 둘러싸며, 복수의 파장 변환 부재 사이를 채운다.
본 발명의 실시 예에 따른 헤드 램프 장치는 차량 주변에 위치한 물체를 감지하고, 물체를 향하는 광을 제어할 수 있다.
따라서, 헤드 램프 장치는 타 차량 또는 사람의 시야 방해를 방지할 수 있어, 차량 조명에 의한 사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드 램프 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광부를 간략하게 나타낸 예시도이다.
4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드 램프의 다양한 동작 실시 예를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 램프 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광부를 간략하게 나타낸 예시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 램프 장치의 물체 감지 상태를 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시로써 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타내고 유사한 참조번호는 대응하는 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드 램프 장치는 헤드 램프, 물체 감지부 및 제어부를 포함한다. 상기 헤드 램프는 차량에 장착되며, 광을 방출하는 복수의 발광 셀로 이루어진 발광부를 포함한다. 상기 물체 감지부는 차량 주변의 물체를 감지하여, 감지된 상기 물체의 위치인 물체 좌표를 포함하는 물체 감지 신호를 생성한다. 상기 제어부는 상기 물체 좌표에 대한 정보를 이용하여 상기 헤드 램프의 광을 제어한다.
상기 제어부는 상기 물체 감지 신호에 따라 상기 복수의 발광 셀 중 적어도 일부가 소등 상태가 되도록 상기 발광부를 제어할 수 있다.
상기 복수의 발광부 각각은 회로 기판, 상기 회로 기판 상에 서로 이격 배치되는 복수의 발광 셀, 몰딩 부재 및 보호 부재를 포함한다. 상기 복수의 발광 셀은 각각 발광 구조체 및 상기 발광 구조체의 상부에 형성된 파장 변환 부재를 포함한다. 상기 몰딩 부재는 상기 복수의 발광 구조체 사이에 형성된다. 또한, 보호 부재는 상기 몰딩 부재 상부에 형성된다. 이때, 상기 보호 부재는 상기 복수의 파장 변환 부재의 측면을 둘러싸며, 상기 복수의 파장 변환 부재 사이를 채운다.
일 실시 예로, 상기 보호 부재는 상기 복수의 발광 구조체와 대응하는 위치에 관통홀이 형성된 구조일 수 있다. 이때, 상기 파장 변환 부재는 상기 보호 부재의 상기 관통홀을 채운다.
상기 파장 변환 부재는 투광성 수지 및 상기 투광성 수지에 분산된 파장 변환 물질을 포함할 수 있다.
상기 투광성 수지는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지일 수 있다.
또한, 상기 파장 변환 물질은 형광체 또는 양자점일 수 있다.
다른 실시 예로, 상기 보호 부재와 상기 파장 변환 부재는 일체형일 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환 부재는 상기 보호 부재에서 상기 복수의 발광 구조체와 대응하는 각각의 영역일 수 있다. 이때, 상기 보호 부재의 상기 각각의 영역에 형광체가 분산된다. 상기 몰딩 부재는 블랙 EMC(Epoxy Molding Compound) 또는 블랙 PDMS(Polydimethylsiloxane)일 수 있다.
상기 보호 부재는 유리 재질 또는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
일 실시 예로, 상기 제어부는 상기 물체 감지 신호를 수신하면, 상기 발광부의 상부 영역에 배치된 복수의 발광 셀을 소등할 수 있다.
다른 실시 예로, 상기 제어부는 상기 물체 감지 신호를 수신하면, 적어도 상기 물체 좌표에 대응하는 발광 셀을 소등할 수 있다.
상기 발광 셀은 광 지향각이 상이한 제1 발광 셀 및 제2 발광 셀을 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광부 각각은 상기 제1 발광 셀 및 상기 제2 발광 셀을 모두 포함할 수 있다.
상기 제1 발광 셀은 상기 발광 구조체, 상기 파장 변환 부재 및 상기 파장 변환부재 상에 배치된 제1 렌즈를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 발광 셀은 상기 발광 구조체, 상기 파장 변환 부재 및 상기 파장 변환부재 상에 배치된 제2 렌즈를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈는 서로 다른 광 지향각을 갖는다.
상기 제1 발광 셀은 상기 제2 발광 셀보다 광 지향각이 클 수 있다.
또한, 상기 제2 발광 셀은 상기 제1 발광 셀보다 광 조사 거리가 더 길 수 있다.
일 실시 예로, 상기 제어부는 상기 물체 감지 신호를 수신하면, 상기 물체 좌표에 대응하는 상기 제1 발광 셀 및 상기 제2 발광 셀을 소등할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 물체 좌표에 대응하는 상기 발광 셀에 인접한 제2 발광 셀을 소등할 수 있다.
다른 실시 예로, 상기 제어부는 상기 물체 감지 신호를 수신하면, 상기 제2 발광 셀을 소등할 수 있다.
상기 제어부는 상기 감지된 물체가 사라지면, 소등 상태의 상기 발광 셀을 상기 물체가 감지되기 이전 상태로 되돌릴 수 있다.
이후, 도면을 통해서 본 발명의 헤드 램프 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 예시도들이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드 램프 장치(10)를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참고하면, 일 실시 예에 따른 헤드 램프 장치(10)는 물체 감지부(310), 제어부(320) 및 헤드 램프(100)를 포함한다. 헤드 램프(100)는 적어도 하나의 발광부(110)로 이루어질 수 있다.
물체 감지부(310)는 조명이 비춰지는 조명 영역에 출현하는 물체를 감지한다. 여기서, 조명은 발광부(110)에서 방출되는 광이다. 또한, 조명 영역은 헤드 램프 장치(10)에 의해서 조명이 조사될 수 있는 최대 영역이 될 수 있다. 예를 들어, 조명 영역은 차량의 전방에 위치할 수 있다.
물체 감지부(310)는 차량의 전방을 촬영하는 카메라로, 조명 영역 및 조명 영역의 주변 영역의 영상을 획득할 수 있다.
물체 감지부(310)는 획득한 영상을 통해서 차량의 조명 영역 내의 물체 유무를 판단할 수 있다. 차량의 조명 영역 내에 물체가 위치한 경우, 차량의 운전자의 주의가 요구된다. 예를 들어, 운전자의 주의가 요구되는 물체는 차량이 이동하는 방향인 차량의 전방에 위치한 사람, 동물, 차량 등이 될 수 있다.
물체 감지부(310)는 획득한 영상을 분석하여 조명 영역 내의 물체 유무에 대한 정보를 갖는 물체 감지 신호를 생성할 수 있다.
또한, 물체 감지부(310)는 획득한 영상을 통해서 조명 영역 내의 물체의 위치를 좌표화한 물체 좌표를 산출할 수도 있다.
즉, 물체 감지 신호에는 조명 영역 내의 물체 유무에 대한 정보만 포함하거나 물체 유무에 대한 정보와 물체 좌표를 모두 포함할 수도 있다.
예를 들어, 물체 감지부(310)는 조명 영역 내에 물체가 감지되면, 물체 좌표를 산출하여 물체 좌표를 포함하는 물체 감지 신호를 제어부(320)로 전송할 수 있다.
또한, 물체 감지부(310)는 조명 영역 내에 감지되는 물체가 없으면, 감지되는 물체가 없다는 정보를 포함하는 물체 감지 신호를 제어부(320)로 전송할 수 있다.
본 실시 예에서, 물체 감지부(310)는 차량 전방의 영상을 촬영하는 카메라를 예시로 설명하였지만, 물체 감지부(310)의 종류가 카메라로 한정되는 것은 아니다. 물체 감지부(310)는 차량 전방에 위치하는 물체를 감지할 수 있는 어떠한 것도 가능하다. 예를 들어, 물체 감지부(310)는 카메라, 레이더, 적외선, 초음파 등과 같은 물체의 위치, 거리 및 물체의 크기를 감지할 수 있는 어떠한 것도 될 수 있다.
제어부(320)는 물체 감지부(310)로부터 수신한 물체 감지 신호에 따라 발광부(110)를 제어한다.
제어부(320)는 수신한 물체 감지 신호에 따라 헤드 램프(100)의 조명을 제어하기 위한 조명 제어 신호를 생성한다.
조명 제어 신호는 복수의 발광 셀(120) 중에서 소등 상태의 발광 셀(120)과 점등 상태의 발광 셀(120)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 제어 신호에는 소등 상태가 돼야할 발광 셀(120)의 위치 정보와 점등 상태가 돼야할 발광 셀(120)의 위치 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어부(320)는 수신한 물체 감지 신호에 물체 좌표가 포함된 경우, 물체 좌표에 대응하는 발광 셀(120)은 소등 상태가 되고, 그 이외의 발광 셀(120)은 점등 상태가 되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(320)는 수신한 물체 감지 신호가 물체 좌표에 대한 정보를 포함하고 있지 않거나 조명 영역 내에 감지된 물체가 없다는 정보를 포함하는 경우, 복수의 발광 셀(120)이 현 상태를 유지하거나 이전 상태로 돌아가도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(320)는 이전에 수신한 모든 물체 감지 신호가 조명 영역 내에 감지된 물체가 없다는 정보를 포함하는 경우, 각각의 발광 셀(120)이 현 상태를 유지하도록 발광 셀(120)들을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(320)는 물체 좌표에 대한 정보를 수신한 직후에 조명 영역 내에 감지된 물체가 없다는 정보를 수신한 경우, 각각의 발광 셀(120)이 물체 좌표에 대한 정보를 수신하기 이전 상태로 되돌아 가도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 헤드 램프 장치(10)는 모든 발광 셀(120)이 발광 상태일 수 있다. 이후에 헤드 램프 장치(10)는 조명 영역 내에 물체가 감지되면, 물체가 위치한 영역에 광을 조사하는 발광 셀(120)들이 소등 상태가 되도록 할 수 있다.
이후에 조명 영역 내에 위치하던 물체가 사라지면, 헤드 램프 장치(10)는 모든 발광 셀(120)이 물체가 감지되기 이전의 상태로 되돌아 가도록 할 수 있다. 즉, 헤드 램프 장치(10)는 다시 모든 발광 셀(120)이 발광 상태가 되도록 할 수 있다.
발광부(110)는 복수의 발광 셀(120)을 포함한다.
복수의 발광 셀(120)의 발광 동작은 개별적으로 이루어질 수 있다. 즉, 각각의 발광 셀(120)은 제어부(320)의 조명 제어 신호에 따라 점등 상태가 되거나 소등 상태가 된다.
조명 제어 신호에 따라 복수의 발광 셀(120) 중에서 물체 좌표에 대응하는 위치의 발광 셀(120)들은 소등 상태가 될 수 있다. 또한, 조명 제어 신호에 따라 복수의 발광 셀(120) 중에서 물체 좌표에 대응하는 발광 셀(120)들을 제외한 발광 셀(120)들은 점등 상태가 되거나 현 상태를 유지할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예의 발광부(110)를 간략하게 나타낸 예시도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 발광부(110)는 회로 기판(130), 복수의 발광 구조체(121), 몰딩 부재(140), 파장 변환 부재(122) 및 보호 부재(150)를 포함한다.
회로 기판(130) 상에 복수의 발광 구조체(121)가 배치된다. 본 실시 예에서, 발광 셀(120)은 발광 구조체(121) 및 발광 구조체(121) 상부에 배치되는 파장 변환 부재(122)로 이루어진다.
예를 들어, 발광 구조체(121)는 성장 기판 및 성장 기판 상에 형성된 반도체층을 포함하는 발광 다이오드 일 수 있다. 예를 들어, 성장 기판은 사파이어 기판일 수 있다. 또한, 반도체층은 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층 및 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 형성된 활성층을 포함할 수 있다.
또한, 발광 구조체(121)는 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층과 각각 전기적으로 연결되는 전극이 더 형성될 수 있다.
복수의 발광 구조체(121)는 서로 이격되어 배치된다. 예를 들어, 서로 이웃하는 발광 구조체(121)들 간의 이격 거리는 20㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 발광 구조체(121)들 간의 이격 거리가 20㎛보다 작은 경우, 이웃하는 발광 구조체(121) 간의 발광 영역이 겹칠 수 있다. 이때, 발광 상태의 발광 구조체(121)의 광이 소등 영역을 침범하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 발광 구조체(121)들 간의 이격 거리가 50㎛보다 큰 경우 발광 구조체(121)들 사이의 몰딩 부재(140)가 육안으로 확인될 수 있다.
다른 실시 예로 발광 구조체(121)는 성장 기판이 제거된 반도체층으로 이루어질 수 있다. 이때, 복수의 발광 구조체(121)는 제1 도전형 반도체층을 공유하고 활성층 및 제2 도전형 반도체층으로 이루어진 복수의 메사가 서로 이격 배치되는 구조를 가질 수 있다.
이때, 발광 구조체는 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결된 공통 전극 및 각각의 메사에 형성되어 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결된 복수의 개별 전극을 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예로, 복수의 발광 구조체(121)는 하나의 성장 기판을 공유하는 것도 가능하다. 예를 들어, 하나의 성장 기판 상에 복수의 반도체층이 형성될 수 있다. 이때, 각각의 반도체층 또는 성장 기판을 포함한 각각의 반도체층이 형성된 영역이 각각의 발광 구조체(121)가 될 수 있다.
회로 기판(130)은 발광 구조체(121)와 연결되는 배선이 형성된 기판일 수 있다. 배선은 복수의 발광 구조체(121)를 개별 구동 가능하도록 형성될 수 있다.
즉, 회로 기판(130)의 배선은 복수의 발광 구조체(121)에 형성된 전극과 전기적으로 연결되어 복수의 발광 구조체(121)가 개별 구동할 수 있다.
따라서, 복수의 발광 구조체(121)는 회로 기판(130)을 통해서 수신한 외부 신호를 통해 개별 구동할 수 있다.
몰딩 부재(140)는 복수의 발광 구조체(121) 사이의 공간을 채운다. 몰딩 부재(140)는 이웃하는 발광 구조체(121)들 간의 광 간섭을 방지하거나 최소화하기 위해서 블랙 몰딩으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 블랙 몰딩은 블랙 EMC(Epoxy Molding Compound) 또는 블랙 PDMS(Polydimethylsiloxane)일 수 있다.
이와 같은 몰딩 부재(140)에 의해서 발광 구조체(121) 각각의 광이 조사되는 영역을 특정 범위로 한정할 수 있다.
따라서, 헤드 램프 장치(10)는 발광 각각의 발광 구조체(121)를 발광 동작 및 비 발광 동작을 제어하여 특정 영역에 광이 조사되거나 조사되지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 헤드 램프 장치(10)는 광 조사 영역을 세밀하게 제어할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 발광 구조체(121) 각각의 상부에는 파장 변환 부재(122)가 위치하며, 보호 부재(150)는 각각의 파장 변환 부재(122)의 측면을 둘러싸도록 형성된다. 즉, 보호 부재(150)는 각각의 파장 변환 부재(122) 사이의 공간을 채운다. 따라서, 파장 변환 물질은 발광 구조체(121)의 상부를 덮으며, 보호 부재(150)는 몰딩 부재(140)의 상부를 덮도록 형성될 수 있다.
파장 변환 부재(122)는 발광 구조체(121)에서 방출되는 광 중에서 일부 광의 파장을 변환할 수 있다. 발광부(110)는 발광 구조체(121)에서 방출된 광과 파장 변환부에 의해서 파장 변환된 광이 혼합되어 미리 설계된 색의 광을 방출하게 된다.
파장 변환 부재(122)는 투광성 수지 및 투광성 수지에 분산된 파장 변환 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 투광성 수지는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지일 수 있다. 또한, 파장 변환 물질은 형광체 또는 양자점(Quantum Dot; QD)일 수 있다.
또는 파장 변환 부재(122)는 파장 변환 물질이 분산된 유리로 이루어 질 수 있다. 예를 들어, 파장 변환 부재(122)는 PIG(Phosphor in glass)일 수 있다.
보호 부재(150)는 수분, 가스, 먼지 등의 외부 물질이 발광 구조체(121)나 파장 변환 부재(122) 내부로 침투하는 것을 방지한다. 보호 부재(150)에 의해서 발광 구조체(121) 및 파장 변환 부재(122)가 열화되는 것을 방지하고, 더 나아가 열화에 의해서 발광 효율이 감소하는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, 보호 부재(150)는 유리 재질로 이루어질 수 있다.
일 실시 예로, 보호 부재(150)는 발광 구조체(121)와 대응하는 위치에 관통홀이 형성된 구조일 수 있다. 파장 변환 부재(122)는 보호 부재(150)에 형성된 관통홀에 채워지는 방식으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 우선, 유리로 이루어진 보호 부재(150)에 레이저 등을 이용하여 관통홀을 형성할 수 있다. 관통홀은 각각의 발광 구조체(121)와 대응하는 위치에 각각 형성된다. 이후, 보호 부재(150)의 관통홀에 파장 변환 부재(122)가 삽입될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 보호 부재(150)의 관통홀의 면적은 발광 구조체(121)의 면적과 동일하다. 즉, 파장 변환 부재(122)의 하면의 면적이 발광 구조체(121)의 상면의 면적과 동일하다.
그러나 파장 변환 부재(122)의 면적과 발광 구조체(121)의 상면의 면적이 동일한 구조로 본 실시 예가 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 보호 부재(150)의 관통홀의 면적은 발광 구조체(121)의 상면의 면적보다 크거나 작을 수 있다. 이에 따라 파장 변환 부재(122)의 하면의 면적은 발광 구조체(121)의 상면의 면적보다 크거나 작을수도 있다. 파장 변환 부재(122)의 하면의 면적이 발광 구조체(121)의 상면의 면적보다 작은 경우, 광의 집중도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 예에서, 파장 변환 부재(122)와 보호 부재(150)가 서로 다른 재질로 이루어지며, 개별 구성부인 것을 예시로 설명하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
보호 부재(150)와 파장 변환 부재(122)는 동일 재질로 이루어진 일체형일 수 있다. 예를 들어, 보호 부재(150)는 세라믹 재질로 이루어진 시트 형태일 수 있다. 보호 부재(150)는 발광 구조체(121)에 위치하는 영역에 형광체가 분포되어 있어, 형광체가 분포된 영역을 통과한 광이 분산되도록 할 수 있다. 이 경우, 보호 부재(150)는 발광 구조체(121)를 보호하는 동시에 형광체가 분산된 영역을 통해 파장 변환 부재(122)의 역할을 할 수도 있다. 즉, 보호 부재(150)에서 발광 구조체(121) 상부에 위치한 형광체가 분산된 영역이 파장 변환 부재(122)가 될 수 있다.
본 실시 예의 헤드 램프 장치(10)는 차량의 전방에 사람이나 다른 차량이 감지되면, 감지된 물체로 광이 향하지 않도록 한다. 즉, 헤드 램프 장치(10)는 복수의 발광 셀(120) 중에서 감지된 물체를 향해 광을 방출하는 발광 셀(120) 및 인접한 발광 셀(120)을 선별하고, 해당 발광 셀(120)이 비 발광 상태가 되도록 한다.
본 실시 예에서, 헤드 램프 장치(10)는 물체 좌표에 대응하는 발광 셀(120)만 소등하도록 제어할 수 있다. 그러나 물체 좌표에 대응하는 발광 셀(120)과 인접한 발광 셀(120)의 광에 의해서도 다른 차량 및 사람의 시야가 방해될 수 있다.
따라서, 헤드 램프 장치(10)는 물체 좌표에 대응하는 발광 셀(120)뿐만 아니라 주변 발광 셀(120)도 비 발광하도록 소등 할수 있다.
또는 헤드 램프 장치(10)는 선별된 발광 셀(120)의 광량을 감소시키도록 한다.
따라서, 본 발명의 헤드 램프 장치(10)는 차량의 전방에 위치한 사람이나 다른 차량이 본 차량의 조명에 의해서 눈이 부시거나 눈부심에 의한 시야 방해가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 더 나아가 헤드 램프 장치(10)는 차량의 전방에 위치한 사람이나 다른 차량이 조명으로 인한 시야 방해로 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 헤드 램프(100)의 다양한 동작 실시 예를 나타낸 예시도이다.
도 4 내지 도 6은 차량의 헤드 램프(100)를 간략하게 도시하였다. 예를 들어, 헤드 램프(100)는 제1 헤드 램프(101) 및 제2 헤드 램프(102)를 포함한다. 제1 헤드 램프(101)는 차량의 오른쪽에 위치하는 헤드 램프이며, 제2 헤드 램프(102)는 차량의 왼쪽에 위치하는 헤드 램프이다.
제1 헤드 램프(101) 및 제2 헤드 램프(102)는 복수의 발광부(110)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드 램프(101)의 복수의 발광부(110)는 제1-1 발광부(111), 제1-2 발광부(112) 및 제1-3 발광부(113)이다. 또한, 제2 헤드 램프(102)의 복수의 발광부(110)는 제2-1 발광부(115), 제2-2 발광부(116) 및 제2-3 발광부(117)이다.
본 실시 예에서 제1 헤드 램프(101) 및 제2 헤드 램프(102)가 복수의 발광부(110)를 포함하는 것으로 설명하고 있지만, 복수의 발광 셀(120)을 포함하는 하나의 발광부(110)로 이루어질 수도 있다.
도 4는 상향등 상태의 헤드 램프(100)를 나타낸 예시도이다.
본 실시 예에서 제어부(320)는 상향등 신호를 수신하면, 헤드 램프(100)가 상향등 상태가 되도록 각각의 발광부(110)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(320)는 도 4와 같이 각각의 발광부(110)의 상부 영역에 위치한 발광 셀(120)들은 점등 상태가 되고, 하부 영역에 위치한 발광 셀(120)들은 소등 상태가 되도록 하는 조명 제어 신호를 생성할 수 있다.
여기서, 발광부(110)의 상부 영역은 발광부(110)의 중심 또는 중심축의 상부에 위치한 영역이다.
따라서, 각각의 발광부(110)의 복수의 발광 셀(120)들은 조명 제어 신호에 따라 도 4와 같이 점등 또는 소등될 수 있다.
또는 제어부(320)는 상향등 신호를 수신하면, 각각의 발광부(110)의 모든 발광 셀(120)들이 점등되도록 하는 조명 제어 신호를 생성할 수 있다.
헤드 램프(100)가 상향등 상태일 때는 높게 배치된 발광 셀(120)이 발광하기 때문에 먼 거리에 조명을 비추는 것이 가능하다.
차량의 전방에 감지되는 물체가 없을 경우, 헤드 램프 장치(10)는 헤드 램프(100)가 위에서 설명한 상향등 상태가 되도록 할 수 있다.
도 5는 하향등 상태의 헤드 램프 장치(10)를 나타낸 예시도이다
본 실시 예에서, 제어부(320)는 하향등 신호를 수신하면, 헤드 램프(100)가 하향등 상태가 되도록 각각의 발광부(110)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(320)는 도 5와 같이 각각의 발광부(110)의 상부 영역에 위치한 발광 셀(120)들은 소등 상태가 되고, 하부 영역에 위치한 발광 셀(120)들은 점등 상태가 되도록 조명 제어 신호를 생성할 수 있다.
여기서, 발광부(110)의 하부 영역은 발광부(110)의 중심 또는 중심축의 하부에 위치한 영역이다.
각각의 발광부(110)의 복수의 발광 셀(120)들은 조명 제어 신호에 따라 도 5와 같이 점등 또는 소등될 수 있다.
헤드 램프(100)가 하향등 상태일 때는 낮게 배치된 발광 셀(120)이 발광 하기 때문에 아래쪽에 가깝게 단 거리에 조명을 비추게 된다.
상향등 상태일 때는 먼 거리에 조명을 비출 수 있지만, 마주오는 차량, 전방에 위치한 차량, 전방에 위치한 사람의 시야를 방해할 수 있다.
따라서, 헤드 램프 장치(10)는 차량의 전방에 타 차량, 사람 등의 물체를 감지한 경우 헤드 램프(100)가 하향등 상태가 되도록 할 수 있다.
제어부(320)가 수신하는 상향등 신호 및 하향등 신호는 운전자에 의해서 조작된 조작 레버를 통해서 발생할 수 있다.
또한, 제어부(320)는 조작 레버의 신호뿐만 아니라 물체 감지부(310)의 물체 감지 신호까지 종합하여 조명 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어부(320)는 조작 레버의 신호에 따라 헤드 램프(100)를 상향등 상태가 되도록 제어할 수 있다. 이후, 제어부(320)는 물체 감지부(310)로부터 물체 좌표 정보를 수신하면, 헤드 램프(100)가 하향등 상태가 되도록 하는 조명 제어 신호를 생성할 수 있다. 이후, 제어부(320)는 조명 영역 내에 감지된 물체가 없다는 정보를 수신하면, 헤드 램프(100)가 다시 상향등 상태가 되도록 하는 조명 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 6은 물체 감지 상태의 헤드 램프(100)를 나타낸 예시도이다.
헤드 램프 장치(10)는 조명 영역 내에 물체가 감지된 경우, 물체가 위치한 영역에는 조명이 비추지 않도록 헤드 램프(100)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 물체 감지부(310)는 차량의 좌측 차선에서 차량을 향해 다가오는 타 차량을 감지할 수 있다.
물체 감지부(310)는 타 차량에 대한 물체 좌표에 대한 정보를 갖는 물체 감지 신호를 제어부(320)로 전송할 수 있다.
제어부(320)는 수신한 물체 좌표에 대한 정보를 바탕으로 타 차량이 위치하는 영역으로 광을 방출하는 발광 셀(120)들이 점등 상태가 되도록 조명 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어부(320)는 물체 좌표에 대한 정보를 바탕으로 타 차량이 위치하는 영역으로 광을 조사하는 발광 셀은 제2-3 발광부(117)의 발광 셀(120)들과 제2-2 발광부(116)의 일 열에 해당하는 발광 셀(120)들로 판단할 수 있다. 여기서, 제 2-2 발광부(116)의 일 열은 제2-3 발광부(117)과 인접한 발광 셀(120)들로 이루어진 열일 수 있다.
제어부(320)는 조명 제어 신호를 생성하여 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 헤드 램프(102)에서 좌측에 위치한 제2-2 발광부(116)의 일부 발광 셀(120) 및 제2-3 발광부(117)의 모든 발광 셀(120)이 소등되도록 할 수 있다.
헤드 램프 장치(10)는 이와 같은 동작을 통해서 도 7에 도시된 바와 같이, 차량의 전방에 조명을 비추면서 자동으로 다른 차선의 타 차량의 운전자의 시야를 방해하는 위험을 방지할 수 있다.
이후, 다른 실시 예에 대한 설명은 이전 실시 예와의 차이점 위주로 설명하도록 한다. 즉, 이후 다양한 실시 예를 설명하면서 이전 실시 예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하거나 간략하게 한다. 따라서, 해당 구성에 대한 자세한 설명은 이전 실시 예의 설명을 참고하도록 한다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 예시도들이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 헤드 램프 장치(20)를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 8을 참고하면, 헤드 램프 장치(20)는 헤드 램프(200), 물체 감지부(310) 및 제어부(320)를 포함한다.
헤드 램프(200)는 복수의 발광부(210)를 포함한다.
복수의 발광부(210)는 각각 개별 구동하는 복수의 발광 셀을 포함한다.
본 실시 예에서, 복수의 발광부(210)는 복수의 제1 발광 셀(221)과 복수의 제2 발광 셀(222)을 포함한다.
제1 발광 셀(221)과 제2 발광 셀(222)은 광의 지향각 및 광의 조사 거리가 서로 상이하다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광부를 간략하게 나타낸 예시도이다.
도 9를 참고하면, 발광부(210)는 발광부(210)는 회로 기판(130), 복수의 발광 구조체(121), 몰딩 부재(140), 파장 변환 부재(122), 보호 부재(150), 제1 렌즈(123) 및 제2 렌즈(125)를 포함한다.
복수의 발광 구조체(121)의 상부에는 제1 렌즈(123) 또는 제2 렌즈(125)가 배치된다.
본 실시 예에서, 제1 발광 셀(221)은 일 발광 구조체(121), 해당 발광 구조체(121) 상부에 배치된 파장 변환 부재(122) 및 해당 발광 구조체(121)의 상부에 위치한 제1 렌즈(123)로 이루어진다. 또한, 제2 발광 셀(222)은 타 발광 구조체(121), 해당 발광 구조체(121)의 상부에 배치된 파장 변환 부재(122) 및 해당 발광 구조체(121)의 상부에 위치한 제2 렌즈(125)로 이루어진다.
제1 렌즈(123) 및 제2 렌즈(125)는 제1 발광 셀(221) 및 제2 발광 셀(222)이 서로 다른 광 지향각 및 광 조사 거리를 갖도록 한다.
예를 들어, 제1 렌즈(123)를 포함하는 제1 발광 셀(221)은 제2 렌즈(125)를 포함하는 제2 발광 셀(222)보다 큰 광 지향각을 가질 수 있다.
또한, 제2 발광 셀(222)은 제1 발광 셀(221)보다 광 지향각이 좁지만, 광 조사 거리가 제1 발광 셀(221)보다 클 수 있다.
또한, 제1 렌즈(123) 및 제2 렌즈(125)는 서로 다른 곡률을 갖는 구조적 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(123)는 제2 렌즈(125)보다 큰 곡률을 갖는 구조일 수 있다.
도 10 및 도 11은 물체 감지 상태의 헤드 램프(200)를 나타낸 예시도이다.
헤드 램프 장치(20)는 조명 영역 내에 물체가 감지된 경우, 물체가 위치한 영역에는 조명이 비추지 않도록 헤드 램프(200)를 제어할 수 있다.
도 10을 참고하면, 헤드 램프(200)는 차량에 오른쪽에 위치하는 제1 헤드 램프(201) 및 차량의 왼쪽에 위치하는 제2 헤드 램프(202)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드 램프(201)는 복수의 제1 발광 셀(221) 및 복수의 제2 발광 셀(222)로 포함하는 제1-1 발광 부(211), 제1-2 발광부(212), 제1-3 발광부(213)로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 헤드 램프(202)는 복수의 제1 발광 셀(221) 및 복수의 제2 발광 셀(222)로 포함하는 제2-2 발광 부(215), 제2-2 발광부(216), 제2-3 발광부(217)로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 차량의 좌측 차선에서 차량을 향해 타 차량이 다가올 수 있다.
물체 감지부(310)는 차량을 행해 다가오는 타 차량을 감지하고, 물체 감지 신호를 제어부(320)로 전송할 수 있다.
제어부(320)는 수신한 물체 좌표에 대한 정보를 바탕으로 발광부(210)를 제어할 수 있다.
제어부(320)는 타 차량이 위치하는 영역으로 광을 조사하는 모든 제1 발광 셀(221) 및 제2 발광 셀(222)이 소등되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2-3 발광부(217)의 제2 열 내지 제4 열에 위치하는 제1 발광 셀(221) 및 제2 발광 셀(222)이 타 차량을 향해 광을 조사하는 발광 셀일 수 있다.
따라서, 제어부(320)는 제2 헤드 램프(102)의 제2-3 발광부(217)의 제2열 내지 제4 열에 배치된 제1 발광 셀(221) 및 제2 발광 셀(222)이 모두 소등되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(320)는 물체 감지 신호에 의해서 소등된 제1 발광 셀(221) 및 제2 발광 셀(222)의 임의의 주변에 위치하는 제2 발광 셀(222) 역시 소등되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(320)는 물체 감지 신호에 의해서 소등된 발광 셀들과 이웃하는 2개의 열에 위치하는 제2 발광 셀(222)이 소등되도록 할 수 있다. 따라서, 물체 감지 신호에 의해서 소등된 제1 발광 셀(221) 및 제2 발광 셀(222)의 주변에는 광 조사 거리가 제2 발광 셀(222)보다 작은 제1 발광 셀(221)만 점등된 상태가 된다.
도 10을 참고하면, 제2-2 발광부(216)의 제4열 및 제2-3 발광부(217)의 제1 열은 제2 발광 셀(222)이 소등되고 제1 발광 셀(221)은 점등된 상태가 된다.
이에 따라 헤드 램프 장치(20)는 타 차량을 감지하면 도 11에 도시된 바와 같이 조명을 제어할 수 있다.
도 11을 참고하면, 헤드 램프 장치(20)는 타 차량으로 가능한 조명을 비추지 않으면서, 차량의 전방으로는 가능한 조명을 비추도록 할 수 있다.
즉, 본 실시 예의 헤드 램프 장치(20)는 타 차량 또는 사람의 시야를 방해하지 않으면서도 전방으로 조명을 가능한 넓은 영역에 비추어 차량의 운전자의 시야를 확보할 수 있다.
또한, 제어부(320)는 물체 감지부가 물체를 감지하면, 모든 제2 발광 셀(222)는 소등하고 제1 발광 셀(221)만 점등 상태가 되거나 이전 상태를 유지하도록 할 수 있다. 따라서, 헤드 램프 장치(20)는 차량의 전방에 물체가 있으면, 광 조사 거리가 짧은 제1 발광 셀(221)만 점등되도록 하여, 차량 조명에 의해서 물체의 시야가 방해되는 것을 방지할 수도 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 자세한 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시 예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리 범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
10, 20: 헤드 램프 장치
100, 200: 헤드 램프
101: 제1 헤드 램프
102: 제2 헤드 램프
110, 210: 발광부
111, 211: 제1-1 발광부
112, 212: 제1-2 발광부
113, 213: 제1-3 발광부
115, 215: 제2-1 발광부
116, 216: 제2-2 발광부
117, 217: 제2-3 발광부
120: 발광 셀
121: 발광 구조체
122: 파장 변환 부재
123: 제1 렌즈
125: 제2 렌즈
130: 회로 기판
140: 몰딩 부재
150: 보호 부재
221: 제1 발광 셀
222: 제2 발광 셀
310: 물체 감지부
320: 제어부

Claims (17)

  1. 차량에 장착되며, 광을 방출하는 복수의 발광 셀로 이루어진 발광부를 포함하는 헤드 램프;
    차량 주변의 물체를 감지하여, 감지된 상기 물체의 위치인 물체 좌표를 포함하는 물체 감지 신호를 생성하는 물체 감지부; 및
    상기 물체 좌표에 대한 정보를 이용하여 상기 헤드 램프의 광을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 물체 감지 신호에 따라 상기 복수의 발광 셀 중 적어도 일부가 소등 상태가 되도록 상기 발광부를 제어하고,
    상기 복수의 발광부 각각은,
    회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 서로 이격 배치되며, 발광 구조체 및 상기 발광 구조체의 상부에 형성된 파장 변환 부재를 포함하는 상기 복수의 발광 셀;
    상기 복수의 발광 구조체 사이에 형성되는 몰딩 부재; 및
    상기 몰딩 부재 상부에 형성되어, 상기 복수의 파장 변환 부재의 측면을 둘러싸며, 상기 복수의 파장 변환 부재 사이를 채우는 보호 부재;를 포함하는 헤드 램프 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호 부재는 상기 복수의 발광 구조체와 대응하는 위치에 각각 관통홀이 형성된 구조이며,
    상기 파장 변환 부재는 상기 보호 부재의 상기 관통홀을 채우는 헤드 램프 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 파장 변환 부재는 투광성 수지 및 상기 투광성 수지에 분산된 파장 변환 물질을 포함하는 헤드 램프 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 투광성 수지는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지이며,
    상기 파장 변환 물질은 형광체 또는 양자점인 헤드 램프 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호 부재와 상기 파장 변환 부재는 일체형이며,
    상기 파장 변환 부재는 상기 보호 부재에서 상기 복수의 발광 구조체와 대응하는 각각의 영역이며,
    상기 보호 부재의 상기 각각의 영역에 형광체가 분산된 헤드 램프 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 몰딩 부재는 블랙 EMC(Epoxy Molding Compound) 또는 블랙 PDMS(Polydimethylsiloxane)인 헤드 램프 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호 부재는 유리 재질 또는 세라믹 재질로 이루어진 헤드 램프 장치.


  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 물체 감지 신호를 수신하면, 상기 발광부의 상부 영역에 배치된 복수의 발광 셀을 소등하는 헤드 램프 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 물체 감지 신호를 수신하면, 적어도 상기 물체 좌표에 대응하는 발광 셀을 소등하는 헤드 램프 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 셀은 광 지향각이 상이한 제1 발광 셀 및 제2 발광 셀을 포함하는 헤드 램프 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 발광부 각각은 상기 제1 발광 셀 및 상기 제2 발광 셀을 모두 포함하는 헤드 램프 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 발광 셀은 상기 발광 구조체, 상기 파장 변환 부재 및 상기 파장 변환부재 상에 배치된 제1 렌즈를 포함하고,
    상기 제2 발광 셀은 상기 발광 구조체, 상기 파장 변환 부재 및 상기 파장 변환부재 상에 배치된 제2 렌즈를 포함하며,
    상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈는 서로 다른 광 지향각을 갖는 헤드 램프 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 발광 셀은 상기 제2 발광 셀보다 광 지향각이 큰 헤드 램프 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 발광 셀은 상기 제1 발광 셀보다 광 조사 거리가 더 긴 헤드 램프 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는 상기 물체 감지 신호를 수신하면, 상기 물체 좌표에 대응하는 상기 제1 발광 셀 및 상기 제2 발광 셀을 소등하고,
    상기 물체 좌표에 대응하는 상기 발광 셀에 인접한 제2 발광 셀을 소등하는 헤드 램프 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는 상기 물체 감지 신호를 수신하면, 상기 제2 발광 셀을 소등하는 헤드 램프 장치.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감지된 물체가 사라지면, 소등 상태의 상기 발광 셀을 상기 물체가 감지되기 이전 상태로 되돌리는 헤드 램프 장치.
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