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KR20200043280A - 자동차 - Google Patents

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Publication number
KR20200043280A
KR20200043280A KR1020190125272A KR20190125272A KR20200043280A KR 20200043280 A KR20200043280 A KR 20200043280A KR 1020190125272 A KR1020190125272 A KR 1020190125272A KR 20190125272 A KR20190125272 A KR 20190125272A KR 20200043280 A KR20200043280 A KR 20200043280A
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KR
South Korea
Prior art keywords
light
lighting
vehicle
emitting diodes
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020190125272A
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English (en)
Inventor
리젠후버 미하엘
Original Assignee
제트카베 그룹 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제트카베 그룹 게엠베하 filed Critical 제트카베 그룹 게엠베하
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Abstract

본 발명은 자율 주행 상태로 작동될 수 있는 자동차(1)에 관한 것이며, 상기 자동차(1)는 개별 도로 사용자들(20)에게 전달되는 적응성 광신호 메시지들을 생성하기 위한 적응형 조명 시스템(10)을 포함하며, 상기 조명 시스템(10)은 발광다이오드들을 구비한 적어도 하나의 조명 스트립(11)과, 발광다이오드들을 제어할 수 있는데 이용되는 제어 장치를 포함하며, 적어도 하나의 조명 스트립(11)은 수평으로 자동차(1)의 둘레를 따라 연장되는 방식으로 배치되고, 적어도 하나의 조명 스트립(1)은, 이 적어도 하나의 조명 스트립(11)의 모든 발광다이오드의 스위치 온 시, 시각적으로 연속해서 발광하는 조명 링으로서 인지될 수 있다.

Description

자동차{AUTOMOBILE}
본 발명은 자율 주행 상태로 작동될 수 있는 자동차에 관한 것이며, 자동차는 개별 도로 사용자들(individual road user)에게 전달되는 적응성 광신호 메시지들을 생성하기 위한 적응형 조명 시스템(adaptive lighting system)을 포함하며, 상기 조명 시스템은 발광다이오드들을 구비한 적어도 하나의 조명 스트립(light strip)과, 발광다이오드들을 제어할 수 있는데 이용되는 제어 장치를 포함한다.
다른 도로 사용자들과 사람이 운전하는 차량들 간의 통신은 원칙적으로 시선 맞춤, 제스처, 또는 전조등 점멸 또는 경적과 같은 시각/청각 (경고) 신호들을 통해 수행된다.
해당 차량을 더 이상 사람이 운전하는 것이 아니라, 차량이 완전 자율적(autonomous)으로, 또는 부분 자율적으로, 예컨대 자율적이면서 운전자 부담을 경감하는 자율 주행 모드(self-driving mode)로 작동하게 되면서, 안전 관련 조치들로서, 그리고 다른 도로 사용자들과의 통신을 위한 통신 수단들로서 차량들의 조명 기능들의 중요성은 점점 더 증가하고 있다. 이런 경우, 조명 기능들은 더 이상 사람인 도로 사용자들의 인지를 지향하지 않고, 자율 주행 차량(self-driving vehicle)의 기술 장비들(센서, 카메라 시스템 등)에 대한 요건들을 지향하게 된다. 상기 기술 장비들은 바람직한 방식으로 존재하는 주변 상황을 신뢰성 있게 감지하여 평가할 수 있으며, 그럼으로써 감지된 상황, 특히 위험 상황을 기반으로 상응하는 통신 신호들이 보행자, 자전거 운전자 및 비자율 차량과 같은 다른 도로 사용자들에게 전달되게 된다. 이 경우, 자율 주행 차량의 사용과 관련한 특별한 도전은 능동적으로 교통에 집중하지 않거나, 또는 교통 상황을 잘못 추정하는 도로 사용자들, 예컨대 보행자 및 아이들을 대상으로 한다.
(본원에서 "자율 차량(autonomous vehicle)"으로서도 지칭되는) "자율 주행 차량"이란 용어는, 운전자의 개입 없이 전형적으로 컴퓨터 제어 방식으로 이동될 수 있도록 구성되는 차량, 특히 자동차에 관련된다. 자율 주행 차량은 예컨대 완전하게 자율적일 수 있거나, 또는 능동적인 운전자 작동 주행 모드에서 운전자의 부담 경감을 위해 자율적인 자율 주행 모드로 전환될 수 있는 차량일 수 있다. 자율 주행 차량은 싱글 트랙(single track) 또는 투 트랙(two track)일 수 있으며, 바람직하게는 투 트랙일 수 있다. 이는 예컨대 승용차, 화물 자동차일 수 있거나, 또는 트랙터 등과 같은 농업용 차량일 수 있다. 특히, 자율 주행 차량은 승용차 또는 화물 자동차이다.
"도로 사용자"란 용어는, 타인 차량들 및 보행자 또는 자전거 운전자와 같은 인간인 도로 사용자처럼 전형적으로 도로 교통 내에 있는 객체들에 관련된다.
본 발명의 과제는, 각자의 각도 위치에서 자동차에 상대적으로 더 가까운 주변에 포지셔닝될 수 있는 도로 사용자들에게 적응성 광신호 메시지들을 전달할 수 있는 자동차용 조명 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기 과제는, 조명 링(light ring)이 수평으로 자동차의 둘레를 따라 연장되는 방식으로 배치되고, 상기 조명 링은 적어도 하나의 조명 스트립으로 형성되며, 적어도 하나의 조명 스트립의 모든 발광다이오드의 동시 스위치 온(switch-on) 시, 조명 링은 시각적으로 연속해서 발광하는 조명 링으로서 인지될 수 있는 것을 통해 해결된다.
"수평으로 둘레를 따라 연장되는 방식으로"란 용어는 적어도 하나의 조명 스트립이 두 길이방향 측면뿐만 아니라 두 폭 방향 측면에도 걸쳐 연장되는 것을 의미한다. 이 경우, 적어도 하나의 조명 스트립은 자동차가 (작동 중에) 위치되는 각각의 노면에 대해 정확히 수평으로 정렬되지 않아도 될뿐더러, 단차부들(step) 역시도 포함할 수 있으며, 단차부들의 연결을 위해 다시금 하나의 조명 스트립 섹션은 노면에 대해 소정의 각도를 이루어 연장되거나, 또는 더 이상 수평으로 연장되지 않는다.
2개 이상의 조명 스트립이 존재할 경우, 조명 스트립들이 모든 발광다이오드(LED)의 스위치 온 시 시각적으로 연속해서 발광하는 조명 링을 형성하는 동안, 상기 조명 스트립들은 상호 간에 물리적 간격을 나타낼 수 있다.
이와 관련하여, "연속해서"란 폐쇄된 조명 링이 형성되는 것을 의미하며, 다시 말해 LED들의 스위치 온 상태에서 조명 링이 시각적으로 연속해서, 또는 폐쇄된 상태로 수평으로 자동차의 둘레를 따라 연장되는 방식으로 보이거나 인지될 수 있는 것을 의미한다. 이 경우, 조명 스트립들은 전술한 것처럼 물리적으로 간격을 나타낼 수 있다. 그러나 조명 스트립들은 물리적으로도 연속적이거나 폐쇄된 조명 링 역시도 형성할 수도 있다.
"수평으로 둘레를 따라 연장되는 방식으로"란 적어도 하나의 조명 스트립이 자동차의 플로어 패널 및 루프에 걸쳐 연장되는 것을 의미하며, 이는 수직으로 둘레를 따라 연장되는 배열에 상응할 수도 있다.
적어도 하나의 조명 스트립은 예컨대 통상 윈도우 아래쪽에서 자동차 도어들 상에 제공되어 있는 트림 스트립들(trim strip)을 위한 대체물로서 자동차 차체의 부분일 수 있다.
적어도 하나의 조명 스트립과 제어 장치는 이미 제공되어 있는 자동차 온보드 전기 시스템을 통해 작동될 수 있다.
발광다이오드 대신, OLED들, 레이저 또는 전계 발광(electroluminescence) 역시도 이용될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 조명 스트립의 모든 발광다이오드는, 자동차가 자율 주행 상태에 있을 때, 제어 장치를 통해 제어되고 활성화될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 조명 시스템은, 발광다이오드들의 주 방사 방향으로 적어도 하나의 조명 스트립의 하류에 연결되는 적어도 하나의 투영 광학계, 예컨대 렌즈를 포함할 수 있다.
투영 광학계를 통해, 조명 스트립 내지 발광다이오드들의 방사 특성은 그 한도 내에서 변경될 수 있으며, 이런 경우 조명 스트립은 예컨대 상대적으로 더 넓게 작용하며, 이는 도로 사용자들에게 상대적으로 더 충분한 식별을 제공한다.
"주 방사 방향"이란, 발광다이오드 내지 발광다이오드들이 자신의 방향성의 결과로 가장 강한 광 내지 대부분의 광을 방사할 때의 방향을 의미한다.
바람직한 방식으로, 적어도 2개의 조명 스트립, 바람직하게는 12개의 조명 스트립이 제공될 수 있다.
이런 경우, 조명 스트립들은 자동차의 둘레에 물리적으로 폐쇄된 조명 링으로서 배치될 수 있다.
바람직하게는, 발광다이오드들은 백색광 및/또는 유색광의 생성을 위해 제공될 수 있다.
유리하게는, 발광다이오드들은 상호 간에 독립적으로 제어 장치를 통해 제어될 수 있다.
또한, 유리하게는, 발광다이오드들은 디밍(dimming)될 수 있다.
또한, 자동차는, 자동차의 주변에 위치하는 도로 사용자들을 각각 개별적으로 감지하여 자동차와 개별 도로 사용자들 간의 상대 위치의 변화량을 고려하도록 구성되는 적어도 하나의 센서 장치를 포함할 수 있다.
이 경우, 바람직하게는, 적어도 하나의 센서 장치는 이미지 센서 지원형 카메라, 근거리 적외선 센서 또는 초음파 센서일 수 있다.
차량 주변에 위치하는 다른 도로 사용자들을 개별적으로 감지하기 위한 적어도 하나의 센서 장치는 예컨대 이미지 센서 지원형 카메라, 적외선 센서 및/또는 레이더 스캐너(Radar scanner)로서 실현될 수 있다. 더 나아가, LiDAR 또는 초음파 시스템들 역시도 사용될 수 있다. 상기 유형의 장치들은 종래 기술로부터 공지되어 있으며, 그리고 다양한 장점들을 활용하기 위해 상호 간에 조합되어서도 사용될 수 있다. 이미지 센서 지원형 카메라는 보통의 카메라, 야간 투시 카메라 및/또는 안개 투시 카메라의 기능들을 보유할 수 있으며, 그럼으로써 모든 광 조건 및 기상에서 차량 주변 및 관여하는 도로 사용자들은 신뢰성이 있으면서도 질적으로 충분하게 감지될 수 있게 된다. 또한, 카메라는, 사람 및 동물을 그 체온을 기반으로 훨씬 더 충분히 감지할 수 있도록 하기 위해, 부가적인 적외선 카메라 기능도 보유할 수 있다.
또한, 센서 장치는 적어도 한 명의 도로 사용자를 감지할 때 신호를 제어 장치로 전송함으로써, 제어 장치는, 적어도 하나의 조명 스트립의 결정 가능한 길이에서, 예컨대 20 내지 100㎝의 길이에서, 적어도 한 명의 감지된 도로 사용자에 가장 가까운 적어도 하나의 조명 스트립의 발광다이오드들을 제어할 수 있다.
또한, 제어되는 발광다이오드들은 유색광, 예컨대 녹색광 및/또는 적색광을 방사할 수 있다.
또한, 발광다이오드들에 의해 생성되어 각각 감지된 도로 사용자에게 전달되는 광 분포의 광 색상은, 교통 상황이 자율 주행 차량을 통해 어떻게 평가되는지에 대한 정보를 도로 사용자에게 제공할 수 있다. 바람직하게는, 여기서는, 도로 교통에서 소정의 상황들에 대해 일반적으로 인정되는 신호들로서 관철된 색상들이 이용될 수 있다. 예컨대 "녹색" 색상은, 해당 사용자가 자율 주행 차량에 의해 감지되었고 그로 인해 상황은 "녹색 범위"에 있으며 해당 사용자는 어떠한 행동도 취하지 않아도 된다는 점을 해당 사용자에게 시그널링할 수도 있다. "황색" 또는 "오렌지색" 색상은, 교통 상황이 바로 여전히 위험을 내포하고 있지는 않지만, 도로 사용자의 행동(예: 멈춤, 제동)이 기대된다는 점을 해당 사용자에게 시그널링할 수도 있다. "적색" 색상은 해당 사용자의 측에서뿐만 아니라 자율 주행 차량의 측에서도 잠재적으로 위험한 교통 상황 또는 사고를 방지하기 위해 행동을 요구하는 위험 상황을 시그널링할 수도 있다.
이 경우, 각각 감지된 도로 사용자는 생성된 신호 광 분포의 세기 변조에 의해 자율 주행 차량에 주목하게 될 수 있다. 이 경우, 세기 변조는 점멸, 섬광, 일정한 휘도의 중첩된 섬광, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 생성된 신호 광 분포의 세기 변조는 실재의 직접적인 위험을 예방할 수 있도록 하기 위한 효율적인 조치이다.
또한, 조명 링은, 주행 방향을 표시하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대 조명 링의 발광다이오드들에 의해, 차량의 의도되는 전진 또는 후진 이동 동안 와이프 효과(wipe effect)가 생성될 수 있다.
하기에서 본 발명은 예시의 도면들에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1a는 본 발명에 따른 조명 시스템을 장착한 예시의 자동차를 위에서 보고 도시한 개략도이다.
도 1b는 조명 시스템이 활성화되어 있고 수평으로 둘레를 따라 연장되어 연속해서 발광하는 조명 링이 보이는 상태에서, 도 1a의 자동차를 위에서 보고 도시한 개략도이다.
도 2는 조명 시스템이 2명의 감지된 도로 사용자에게 적응성 광신호 메시지를 전달하는 상태에서, 예시의 자동차를 위에서 보고 도시한 도면이다.
도 3은 조명 시스템이 자전거 운전자에게 적응성 광신호 메시지를 전달하는 상태에서 도 1a의 자동차와 도로 사용자로서의 자전거 운전자를 포함한 교통 상황을 도시한 개략도이다.
도 1a 및 도 1b에는, 자율 주행 상태에서, 그리고/또는 수동 제어 상태에서 작동될 수 있는 자동차(1)의 개략적 상면도가 도시되어 있으며, 자동차(1)는 개별 도로 사용자들에게 전달되는 적응성 광신호 메시지들을 생성하기 위한 적응형 조명 시스템(10)을 포함하며, 상기 조명 시스템(10)은 발광다이오드들을 구비한 12개의 조명 스트립(11)과, 발광다이오드들을 제어할 수 있는데 이용되는 제어 장치를 포함하며, 하나 이상의 조명 스트립(11)은 수평으로 자동차(1)의 둘레를 따라 연장되는 방식으로 배치되어 있다.
조명 스트립(11)들의 각자의 제공된 발광다이오드의 스위치 온 시, 상기 조명 스트립은 시각적으로 연속해서 발광하는 조명 링으로서 인지될 수 있으며, 자동차(1)가 도 1b에 도시된 것처럼 자율 주행 상태에 있다면, 조명 스트립(11)들의 모든 발광다이오드들은 제어 장치를 통해 제어되고 활성화된다.
조명 시스템(10)은, 발광다이오드들의 주 방사 방향으로 각자의 조명 스트립(11)의 하류에 연결되는 투영 광학계, 예컨대 렌즈를 포함한다.
도 2에는, 도 1a 및 1b의 자동차(1)가 위에서 바라본 도면으로 도시되어 있으며, 조명 시스템은 2명의 감지된 도로 사용자에게 적응성 광신호 메시지들을 전달하고 있다. 이런 경우, 자동차(1)는, 자동차(1)의 주변에 있는 도로 사용자(20)들을 각각 감지하여 자동차(1)와 개별 도로 사용자(20)들 간의 상대 위치의 변화량을 고려하도록 구성되는 센서 장치를 포함하며, 센서 장치는 도로 사용자(20)들을 감지할 때 각각의 신호를 제어 장치로 전송하며, 그럼으로써 제어 장치는, 결정 가능한 길이에서, 예컨대 20 내지 100㎝의 길이에서, 적어도 한 명의 감지된 도로 사용자(20)에 가장 가까운 조명 스트립(11)들의 발광다이오드들을 제어하고 활성화하게 된다.
이런 경우, 발광다이오드들은 백색광 및/또는 유색광의 생성을 위해 제공되며, 발광다이오드들은 상호 간에 독립적으로 제어 장치를 통해 제어될 수 있고 디밍될 수도 있다. 예컨대 센서 장치의 신호를 기반으로 제어 장치에 의해 제어되고 활성화되는 발광다이오드들은, 감지된 도로 사용자(20)가 자율 주행 차량(1)에 의해 감지되었고 그로 인해 상황은 "녹색 범위"에 있으며 도로 사용자(20)는 어떠한 행동을 취하지 않아도 된다는 점을 상기 감지된 도로 사용자에게 시그널링하기 위해, 녹색광, 오렌지색광, 황색광 또는 적색광을 방출할 수 있다. "황색" 또는 "오렌지색" 색상들은, 교통 상황이 바로 여전히 위험을 내포하고 있지는 않지만, 도로 사용자의 행동(예: 멈춤, 제동)이 기대된다는 점을 도로 사용자(20)들에게 시그널링할 수도 있다. "적색" 색상은 도로 사용자의 측에서뿐만 아니라 자율 주행 차량(1)의 측에서도 잠재적으로 위험한 교통 상황 또는 사고를 방지하기 위해 행동을 요구하는 위험 상황을 시그널링할 수도 있다.
센서 장치는 예컨대 이미지 센서 지원형 카메라, 근거리 적외선 센서 또는 초음파 센서일 수 있다.
도 3에는, 전술한 도면들의 자동차(1)가 도로를 운행하면서 -자동차(1)에서부터 전진 주행 방향으로 볼 때- 자동차(1)의 우측에서 다가오는 자전거 운전자(20)가 센서 장치에 의해 감지되는 교통 상황의 가능한 시나리오가 도시되어 있다. 이런 관점에서, 센서 장치는 신호를 조명 시스템의 제어 장치로 전송하며, 결정 가능한 길이에 걸쳐서, 자전거 운전자(20)에 가장 가까운 조명 스트립(11)들의 발광다이오드들이 도 3에서 확인되는 것처럼 활성화된다. 이런 교통 상황에서, 상기 활성화된 발광다이오드들은 예컨대 자전거 운전자는 가능한 사고를 피하기 위해 멈춰야 한다는 점을 자전거 운전자(20)에게 시그널링하는 적색광을 방출하였다. 이런 경우, 자동차(1)는 수동으로 제어 가능한 상태일 뿐만 아니라 자율 주행 상태일 수도 있으며, 자동차(1)의 자율 주행 상태에서 조명 스트립들의 나머지 발광다이오드들도 마찬가지로 활성화되며, 그리고 자동차(1)가 자율 주행 상태에 있다는 점을 다른 도로 사용자들에게 시그널링하기 위해 백색광을 방출한다. 자동차의 자율 주행 상태의 표시를 위한 신호 색상은, 백색광으로부터 떨어져, 청색광 또는 터기석색(turquoise color)일 수도 있다.
1: 자동차
10: 조명 시스템
11: 조명 스트립
20: 도로 사용자, 자전거 운전자

Claims (12)

  1. 자율 주행 상태로 작동될 수 있는 자동차(1)로서, 자동차(1)는 개별 도로 사용자들(20)에게 전달되는 적응성 광신호 메시지들을 생성하기 위한 적응형 조명 시스템(10)을 포함하며, 상기 조명 시스템(10)은 발광다이오드들을 구비한 적어도 하나의 조명 스트립(11)과, 발광다이오드들을 제어할 수 있는데 이용되는 제어 장치를 포함는, 상기 자동차에 있어서,
    조명 링이 수평으로 상기 자동차(1)의 둘레를 따라 연장되는 방식으로 배치되고, 상기 조명 링은 상기 적어도 하나의 조명 스트립(11)으로 형성되며, 상기 적어도 하나의 조명 스트립(11)의 모든 발광다이오드의 동시 스위치 온 시, 상기 조명 링은 시각적으로 연속해서 발광하는 조명 링으로서 인지될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자동차(1)가 자율 주행 상태에 있다면, 상기 적어도 하나의 조명 스트립(11)의 모든 발광다이오드는 상기 제어 장치를 통해 제어되고 활성화되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조명 시스템(10)은, 상기 발광다이오드들의 주 방사 방향으로 상기 적어도 하나의 조명 스트립(11)의 하류에 연결되는 적어도 하나의 투영 광학계, 예컨대 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2개의 조명 스트립(11), 바람직하게는 12개의 조명 스트립이 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  5. 제4항에 있어서, 상기 조명 스트립(11)들은 자동차의 둘레에 물리적으로 폐쇄된 조명 링으로서 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광다이오드들은 백색광 및/또는 유색광의 생성을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광다이오드들은 상호 간에 독립적으로 상기 제어 장치를 통해 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광다이오드들은 디밍될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동차(1)는, 상기 자동차(1)의 주변에 위치하는 도로 사용자(20)들을 각각 개별적으로 감지하여 상기 자동차(1)와 상기 개별 도로 사용자(20)들 간의 상대 위치의 변화량을 고려하도록 구성되는 적어도 하나의 센서 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서 장치는 이미지 센서 지원형 카메라, 근거리 적외선 센서 또는 초음파 센서인 것을 특징으로 하는 자동차.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 센서 장치는 적어도 한 명의 도로 사용자(20)를 감지할 때 신호를 상기 제어 장치로 전송함으로써, 상기 제어 장치는, 상기 적어도 하나의 조명 스트립(11)의 결정 가능한 길이에서, 예컨대 20 내지 100㎝의 길이에서, 상기 적어도 한 명의 감지된 도로 사용자에 가장 가까운 상기 적어도 하나의 조명 스트립(11)의 발광다이오드들을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어되는 발광다이오드들은 유색광, 예컨대 녹색광 및/또는 적색광을 방사하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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