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헤드램프, 자율주행시대의 커뮤니케이션 장비로

글로벌오토뉴스 조회 수971 등록일 2019.12.13
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속도계가 과속을 방지하기 위해 발명됐듯이 자동차의 조명도 안전을 위한 장비로 도입됐다. 오늘날은 편의성과 디자인 측면에서도 중요한 역할을 수행하고 있다. 1886년의 촛불부터 자동차 조명의 궤적을 메르세데스 벤츠의 자료를 통해 살펴 본다.(편집자 주)

1886년 : 최초의 내연기관 자동차에는 불과 몇 미터의 가시성을 제공하는 촛불 랜턴이 장착됐다. 당시에는 어둠 속에서 운전하는 것은 모험과 같았다. 석유와 카바이드 램프를 사용하던 전조등은 1910년에 최초의 배터리를 사용한 전기 조명이 도입되면서 가시거리가 좀 더 길어졌고 그 시대는 1920년대까지 이어졌다. 이때부터 전조동의 기능이 조금씩 발전하기 시작했다.


1934년 : 메르세데스 벤츠는 500K(W29)모델로 바이럭스 조명을 도입했다. 이 반사기는 주 빔과 보조 빔을 결합한 것이다. 이를 위해 듀얼 필라멘트 전구는 강도와 각도가 다른 두 개의 빔으로 이루어졌다.



1971년 : 메르세데스 벤츠 SL(R107)은 처음으로 H4전구를 도입했다. 메인 빔과 보조 빔에 할로겐 기술을 적용한 최초의 헤드램프로 가시성을 기존보다 두 배 늘렸다.



1995년 : 메르세데스 벤츠 E클래스(W210)에서 동적 범위 제어기능이 있는 제논 헤드램프가 채용됐다. 제논 가스 방전 램프는 할로겐 램프보다 세 배의 빛을 발했고 더 오래 지속됐으며 더 적은 전력을 소비하며 일광과 유사한 연한 색을 만들어 야간 운전의 피로감을 덜어 주었다. 이로 인해 주변의 도로 사용자들의 눈부심도 줄었다.



1999년 : 메르세데스 벤츠 CL(C215)에 바이 제논 기술이 적용되어 메인 빔도 가스 방출을 기반으로 하게 됐다.



2003년 : 바이 제논 헤드램프는 E클래스(W211)의 액티브 라이트 기능으로 보강됐다.


2006년 : 메르세데스 벤츠는 날씨, 조명 및 주행 조건에 자동으로 적응하는 가변 배광 기능을 갖춘 액티브 헤드램프 시스템인 인텔리전트 라이트 시스템(ILS)을 E클래스(W211)에 채용했다.


2010년 : 메르세데스 벤츠 CLS(C219)에 최초의 다이나믹 LED헤드램프가 채용됐다. 바이 제논 헤드램프와 마찬가지로 지능형 조명 시스템이 특징이며 컨트리 모드, 고속도로 모드, 확장 포그램프, 액티브 조명 기능 및 코너링 조명 등 일반적인 운전 또는 기상 조건에 맞게 구성된 5가지 조명 기능을 갖추고 있다. LED 기술은 어댑티브 하이빔 어시스트와 결합해 전혀 새로운 수준의 야간 운전 안전성을 확보했다.



2013년 : 전기 조명 도입 후 100년이 지난 시점에서 S클래스(W222)는 전구가 없는 세계 최초의 모델이 됐다. LED 조명만 표준으로 한 첫 번째 자동차였다. 리어 램프의 다중 레벨 기능도 세계 최초로 도입됐다. 뒤쪽의 제동등과 방향지시등은 신호 대기 중에는 흐리게 조절되어 다른 도로 사용자의 안전을 도모한다.



2014년 : CLS(W218)를 통해 멀티 빔 LED 헤드램프를 처음으로 도입했다. 픽셀수와 관련해 디스플레이 화면과 마찬가지로 LED도 디스플레이가 된다. 픽셀수가 많을수록 해상도가 높고 이미지가 더 상세하다. 많은 수의 픽셀은 또한 디스플레이에서 더 큰 역동성을 허용한다. 여기에는 헤드램프당 24개의 고성능 LED가 채용되어 있다. 차량당 4개의 제어장치가 이상적인 조명 패턴을 초당 100회 계산하고 각 LED를 개별적으로 활성화해 255단계로 디밍할 수 있다. 엄청난 용량에도 불구하고 정밀 메인 빔 모듈은 정확하게 소화해낸다. 24개의 고성능 LED 칩 각각은 쌀알 단면보다 작다.



2015년 : 메르세데스 벤츠 F015 컨셉트카를 통해 미래의 자율주행차는 주변 환경과 시각적으로 통신한다는 것을 보여 주고 있다. 운행 도중 도로의 다른 사용자가 그 의도를 인식하도록 하는 것이 목표다. 전면 및 후면의 디스플레이에는 3차원 막대 모양의 LED모듈과 큰 LED바로 구성된 2개의 외부 블록이 포함된 통신 매트릭스가 있다. F015에는 제동, 방향지시, 현재 주행 모드와 같은 주행 관련 기능을 시각화하기 위해 후면 디스플레이 위의 슬림 LED라이트 스트립이 사용됐다. 차량에 시동이 걸리면 두 통신 디스플레이의 LED 블록이 순서대로 점등된다. F015는 조명의 색상을 통해 현재의 주행 모드를 나타낸다. 파란색은 자율주행모드, 흰색은 수동 모드다.



2016년 : E클래스(W213)에서 84픽셀의 멀티빔 LED헤드램프가 세계 최초로 채용됐다. 각 헤드램프는 24개가 아닌 84개의 개별 제어가 가능한 고성능 LED로 구성됐으며 이는 매우 밝고 정밀해 도로의 다른 사용자들 현혹시키지 않으면서 이전과는 비교할 수 없는 수준의 정밀한 제어와 분배가 가능하다.



2016년 : 디지털 라이트로 헤드램프의 미래를 제시했다. HD품질의 최대 성능의 눈부심없는 연속 메인 빔을 통해 ADAS 및 다른 도로 사용자와의 커뮤니케이션이 가능하게 했다. 각각의 헤드램프에는 100만개 이상의 마이크로 리플렉터, 즉 차량당 총 200만개가 넘는 칩이 있다. 노면에 투사된 안내선, 연장된 보행자 표시 및 연장된 거리표시는 도로공사나 보행자가 접근할 때 또는 전방 차량과 거리가 너무 가까운 경우와 같은 어려운 주행 상황을 보다 쉽게 탐색할 수 있게 해준다.


2018년 : 18개의 개별 제어 가능한 고성능 LED가 채용된 멀티빔 LED가 컴팩트 클래스인 A클래스 등 브랜드 내 모든 모델에 채용됐다.


2018년 : S클래스를 통해 360도 광신호가 소개됐다. 자율주행차로서 적절한 광신호를 사용해 사람들에게 무엇을 할지 알려준다. 연속 조명은 차량이 움직이든 정지해 있든 자율주행 모드임을 나타낸다. 느리게 깜박이는 것은 제동을 의미하고 빠르게 깜박이는 것은 차량이 곧 움직인다는 것을 표시한다.



2019년 : ESF2019 안전 연구 차량을 통해 광신호를 사용해 다른 도로 사용자와 통신하는 것을 구현했다. “나는 당신을 보고 있습니다.”, “여기에 머무를 것입니다.”, “ 후방 주의”, “ 지나가세요.” 등이 그것이다. ESF2019는 청록색의 가시광선 신호를 사용해 동일한 작업을 수행해 정보를 통해 자신감을 준다. 통신은 대형 전면 패널, 지붕의 센서 유닛에 있는 LED, 사이드 미러 방향지시등, 세 번째 브레이크 등을 통해 이루어지며 후면창으로 투사된다. 경고와 메시지는 애니메이션과 심볼을 통해 전송된다.



2019년 : 2019프랑크푸르트 오토쇼를 통해 공개된 비전 EQS에는 헤드램프의 또 다른 혁신을 보여 주고 있다. 디지털 프론트 그릴은 새로운 수준의 정확한 신호를 가능하게 한다. 3차원 공간에 있는 총 940개의 개별 LED를 통해 차량이 주변 환경과 통신하는 광신호가 새로운 차원의 깊이감을 제공한다. 비전 EQS의 주요 특징으로는 각각 2개의 홀로그램 렌즈 모듈이 있는 새로운 디지털 헤드램프가 있다. 이는 거의 무제한의 디스플레이 가능성을 창출하며 메르세데스 벤츠의 향후 조명에 대한 비전을 보여주고 있다. 더불어 미래의 빛은 인간과의 의사소통에도 중요하며 따라서 안전, 미학 및 디자인 분야의 핵심요소가 될 것으로 보인다.

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