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지능형 램프의 미래 ADB 시스템

교통사고 사망률은 주간 주행보다 야간 주행 시 더 높다. 그 이유는 야간 운전자의 시야가 주간 시야 대비 현저히 좁기 때문이다.
자동차의 하향등은 빛이 수평선 아래로 향하도록 설계되어, 근거리의 도로만 볼 수 있도록 제한되어 있다. 그로 인해 야간 운전 시 충분한 원거리 시야를확보하기 어렵다. 상향등은 멀리 있는 물체까지 볼 수 있도록 시야 확보를 도와주지만, 운전자 전방의 다른 차량 운전자의 눈부심을 발생시키기 때문에 사용상 제약이 따른다.
ADB(Adaptive Driving Beam) 시스템은 눈부심 없는 하향등과 운전자 시야 확보를 위한 상향등의 장점만 결합한 시스템이다.

글 이현수 책임연구원(연구개발본부)

지능형 램프의 미래 ADB 시스템
야간 시야 확보는 물론 상대 운전자까지 배려해

야간 시야 확보는 물론 상대 운전자까지 배려해

ADB는 야간 주행 시 하이빔 상태를 유지하다가 차량 전방이나 반대편 차로에 차량이 나타나면 상대 운전자의 눈부심을 막아주는 기술이다. 카메라 센서가 차량을 인식하고 상대 운전자의 눈부심을 발생시키는 부분만 선택적으로 어둡게 했다가 차가 지나가면 다시 점등하는 원리다.
ADB 시스템은 카메라 센서를 이용하여 운전자 전방의 차량 위치를 비교적 정확히 확인한다. 확인된 위치 정보는 차량의 CAN(Controller Area Network) 신호를 통해 헤드램프로 전달되고, 이 신호에 따라 램프 안에 있는 다수의 LED 광원 중 일부가 점 · 소등되며 국부적인 영역에 빛을 차단하는 것이다. 매트릭스 빔이라고 일컫는 이 기능은 LED 전류를 통해 빛을 내는 반도체로 구성되어 있으며, 시스템은 100ms 신호 주기로 자동 업데이트된다.

헤드램프의 빔 패턴

1하향등(Low Beam), 상향등(High Beam)

하향등은 그림과 같이 좌우 빔 패턴이 비대칭이다. 보행자가 좌측보다 우측에 있을 확률이 높기 때문이다(영국, 일본, 호주와 같이 운전석 위치가 좌 · 우 반대인 국가는 빔 패턴도 반대이다). 그리고 눈부심은 대향차 운전자보다 선행차 운전자가 평균적으로 약 3배가량 덜하다. 그 이유는 선행차 운전자는 미러를 통해 후방 차량의 빛을 받아들이기 때문이다.

2ADB(Adaptive Driving Beam)

ADB를 장착한 헤드램프는 국부적인 영역에 빛을 제거할 수 있는 광학계 장치를 가지고 있다. 현재 출시되는 차량은 10~80개가량의 LED를 이용해 광학계가 구성되고, 각각의 LED가 CAN 신호에 의해 독립 구동되어 작동하기 때문에 그림과 같이 국부적인 영역의 빛을 차단할 수 있다. 이러한 동작을 통해 ADB 시스템은 상대방 운전자에게 눈부심을 주지 않으면서, 충분한 야간 시야를 확보할 수 있다.

ADB 시스템

하향등(Low Beam) 하향등(Low Beam)

Cut o line 아랫부분만 비춤

상향등(High Beam) 상향등(High Beam)

Cut o line 없이 전체 영역을 환하게 비춤
만약 차량이 있다면 눈부심을 느끼게 됨

ADB ADB

하이빔처럼 넓은 시야를 확보할 수 있으며,
전방 차량에 눈부심도 없음

ADB 시스템의 발전

현재는 카메라 센서의 위치 신호 신뢰도가 높지 않기 때문에 필요 이상의 다크 존(Dark zone)으로 제어한다. 앞으로 센서의 높은 신뢰도를 기반으로 정확한 위치 신호를 얻을 수 있다면 좀 더 넓은 시야를 확보할 수 있을 것이다. 카메라+레이더센서 퓨전 또는 듀얼카메라 등의 기술을 통해 정보의 신뢰도가 점차 올라갈 것이고, 그에 따라 시스템은 더 세밀하게 제어될 전망이다.
현재 적용된 수십 개의 LED 수준이 아닌 수천, 수만 개의 픽셀(Pixel) 광원을 사용할 것이며, 이를 통해 헤드램프는 운전자에게 필요한 빔 패턴을 제공할 것이다. 픽셀 광원을 이용하면 도로 위에 글자나 그림을 표현할 수 있으며, 미래의 자율주행 시스템을 갖춘 자동차에서 헤드램프의 역할 역시 지금까지와는 또 다른 기능을 선보일 것이다.

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