말하는 헤드램프: 메르세데스 디지털 라이트

8,192개의 개별 작동 픽셀 라이트 곧 상용화

글│한 상 민 기자 _ han@autoelectronics.co.kr
2017년 01월호 지면기사

 


내비게이션 시스템과 함께 작동하는 메르세데스 벤츠의 새로운 HD 헤드램프는 도로 표면에 진행해야할 방향 화살표를 투사하고 보행자를 발견했을 때면 그가 안전하게 건너도 된다는 신호를 도로 위 건널목 형태로 투영함으로써 알린다. 언제나 상대방의 눈부심 없이 운전자에게는 최고의 시야를 선사하는 이 디지털 라이트는 200만 개가 넘는 마이크로미러를 통해 가능해진다. 일단 메르세데스 벤츠는 4개의 광점, 각각 1,024개의 개별적으로 작동 가능한 LED 헤드램프를 상용화할 예정이다.



메르세데스 벤츠의 개발자들에게 자동차 라이트의 미래는 눈부시게 빛나는 HD 퀄리티의 메인 빔에 있다. 이 혁신적인 새 헤드램프 기술은 밝기에 대한 최대 성능은 물론 커뮤니케이션 기능을 갖고 있어 그동안에는 불가능했던 새로운 형태의 운전자 지원 기능을 제공할 수 있다. 메르세데스 벤츠의 HD 헤드램프는 100만 개가 넘는 마이크로미러(micromirror)로 작동하는 칩을 특징으로 한다. 차 한 대로 치면 총 200만 개가 넘는 마이크로미러가 들어간다. 메르세데스가 직접 개발한 지능적인 제어 로직을 통해 동적 조명 기능이 가능하다. 알고리즘은 차량 센서로부터 주변 환경에 대한 상세 정보를 받아 200만 개 이상의 픽셀 각각에 대한 밝기를 실시간으로 계산해 반영한다.


헤드램프가 100만 개가 넘는 마이크로미러로 작동하는 칩을 제공함에 따라 빛은 작은 픽셀로 나뉘어져 있다. 빛의 픽셀이 작을수록 시스템은 상황에 더 잘 반응할 수 있게 되고, 보다 정확하게 물체와 보행자를 비출 수 있을 뿐만 아니라 동시에 개별 영역을 희미하게 만들 수 있다.



다임러의 익스테리어 바디 개발 및 차량 운영 시스템 부문의 귄터 피셔(Gunter Fischer) 책임은 “결정적인 것은 헤드램프 기술이 아니라 그 뒤에 있는 디지털 정보”라고 강조했다.

혁신은 다임러 리서치와 대량생산 개발을 맡고 있는 승용차 개발 부문의 협력을 통해 메르세데스 벤츠가 개발했다.
이같은 조명의 다이내미즘과 정밀성은 지능형 시스템이 주변 조건에 완벽하게 맞는 이상적이고 고해상도의 광분포를 제공할 수 있기 때문으로 무한한 가능성을 제공한다. 카메라나 레이더와 같은 센서는 다른 도로 사용자들을 감지한다. 강력한 컴퓨터들은 백만분의 1초 단위로 데이터와 디지털 카드를 평가해 헤드램프에 모든 상황에 대한 적절한 조명 분포를 적용하기 위한 명령을 내린다. 이같은 과정을 통해 다른 도로 사용자들의 눈부심을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 추가적인 기능 없이 운전자에게 최고의 밝기와 최상의 시야를 제공한다.




피셔 책임은 “우리는 디지털 라이트 전략과 함께 빔 기록을 갱신하기 위해 노력하기 보다는 눈부심 없이 최적의 시야와 최대 밝기를 목표로 했다”며 “운전자를 지원하는, 다른 도로 사용자와의 의사소통을 위한 혁신적인 기능은 특히 야간주행 안전성을 높인다”고 말했다.

메르세데스 벤츠는 디지털 라이트로 모든 주행상황에 이상적인 배광(light distribution)을 구현하는 것을 원했을 뿐만 아니라 좁은 도로작업 구간을 지나는 등의 안전에 민감한 시나리오에서 운전자를 안내하고 지원하는 기능을 구현하길 바랐다. 

예를 들어 디지털 라이트는 대전류의 발광 다이오드로 움직이는 애니메이션, 총 200만 개가 넘는 마이크로미러를 도로 표면에 방출해 지워지거나 누락된 도로 표시를 직접 도로 위에 투영하거나 내비게이션대로 방향 화살표를 도로에 그려 전달할 수 있다. 보행자를 위한 건널목을 투영할 수 있고 충돌 위험을 경고할 수도 있다. 디지털 라이트를 통해 차가 다른 도로 사용자와 소통할 수 있게 되는 셈이다.





메르세데스 벤츠에게 디지털 라이트는 사고방지, 자율주행을 위해 중요한 역할을 하는 미래 지능형 드라이브 전략의 필수 요소 중 하나다. 2015년 공개된 리서치 차량인 F 015에서 선보여진 이 디지털 라이트는 현재 데모 차량으로 구현됐고 가까운 장래에 실제 도로에서 역할을 수행할 예정이다.


미래의 메르세데스 벤츠는 2개의 하드웨어 헤드램프 시스템을 갖춘 디지털 라이트의 일부로 새롭게 개발된 HD 소프트웨어 광 분배기를 사용할 것이다. 2016년 10월에 발표된 공동연구 프로젝트인 μAFS의 새롭고 효율적이며 매우 콤팩트한 LED 칩은 곧 메르세데스 벤츠 차량에 장착될 것이다. 4개의 광점, 1,024개의 개별적으로 작동 가능한 LED 칩, 따라서 차량 당 최대 8,192개의 개별 작동 가능 라이트 픽셀이 추가된다.  

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