조명의 미래
ZKW의 조명은 디자인의 혁신이 된 제품입니다. 또한 우리는 도로를 밝힐 뿐만 아니라 안전 역시 지킵니다.
개발 차량인 ZKW Development Car에서 당사는 새로운 기술을 테스트하고 최적화할 수 있습니다. 당사는 BMW 7 시리즈, BMW 3 시리즈, 그리고 Audi A1을 이용할 수 있습니다.
혁신과 함께 미래로의
매력적인 연구를 지속합니다. 그리고 발전을 올바른 방향으로 추진합니다. 그 결과 트렌드를 단순히 따라가는 것이 아니라, 수십 년의 경험을 바탕으로 트렌드를 창조하는 혁신을 이루어 내고 있습니다. 이를 위해 R&D 분야의 당사 직원들은 미래의 핵심 기술이 오늘날 고객의 요구 사항에 부응하도록 합니다. 연구 개발은 항상 진행되어야 프로세스이기 때문에, 당사는 고객 맞춤 개발 뿐만 아니라 자체 개발 역시 추진합니다. 항상 복합적인 제품과 프로세스를 더욱 안전하고 효율적으로 만드는 것을 목표로 하는 기업 전략과 동반합니다.
이를 위해, ZKW 그룹의 R&D 부서는 세계에서 가장 큰 조명 채널 중 하나를 이용하고 광도, 조명 색상 및 균일성 측면에서 전기 전조등과 같은 프로토타입을 평가하는 최신 측정 기술을 사용합니다. 동시에 당사와 고객의 기술적 우위 확보에서 핵심적인 역할을 하는 혁신적인 솔루션을 계속해서 연구하고 있습니다.
또 다른 흥미로운 주제가 여기 있습니다.
조명 기술
당사 기술에 대한 통찰력
더 많은 전력과 더 적은 에너지 손실. 하이브리드 스포츠카인 BMW i8은 세계 최초의 전기차로서 2014년 가을부터 혁신적인 레이저 상향등을 탑재하여 시장에 출시되었습니다. “레이저 부스트”의 광도는 LED보다 훨씬 높으며, 약 600미터 거리를 밝힙니다. 그것은 하이테크 스포츠가 지닌 일련의 강력한 LED 전조등을 보완하며 기존의 조명 범위를 두 배로 늘립니다. 또한 절전 기능이 높은 LED 조명보다 약 30% 적은 에너지를 필요로 하며 크기도 훨씬 더 작습니다. 높은 성능과 효율성 외에도 이 시스템은 특히 안전하다는 장점을 갖고 있습니다. 캡슐화된 내충격성 레이저 발광 물질은 소위 인(P)이라 불리는 특별한 물질을 통해 분산되어 낮과 같은 밝기의 백색 광선으로 변환됩니다. 이것은 인간의 눈에 의해 더 편안하게 인식되며 야간 주행 시 가시성을 현저하게 향상시킵니다. 레이저 다이오드의 출력은 3와트이며 0.3 밀리미터 광선으로 약 500루멘의 광류에 도달합니다. 따라서 이 기술은 광선 지름 1mm에서 약 250루멘인 LED를 능가합니다.
레이저 라이트의 경우 광학 효율(도로의 광 출력에 대해 생성된 빛의 비율)이 70 퍼센트로 매우 높습니다. 이에 비해 LED는 약 40%, 크세논은 30%에 불과합니다. 보다 집중된 레이저 라이트는 더 많은 광 출력과 도달 범위 뿐만 아니라 더 작은 광학 시스템과 전조등 하우징도 가능하게 하며, 이는 BMW i8의 매우 컴팩트한 전조등 설계에 반영됩니다. 새로운 레이저 기술의 큰 도전을 극복하기 위해 새로운 개발 및 시뮬레이션 프로세스가 사용되었습니다.
현장 실험에서 많은 운전자들이 마주오는 차량에 눈부심을 유발할지도 모른다는 두려움에 야간에 상향등을 너무 늦게 켜고 하향등을 다시 너무 일찍 켠다는 것을 확인했습니다. 또한 야간에 사고가 훨씬 더 빈번하게 일어난다는 것과 눈에 잘 띄지 않는 보행자들이 특히 위험에 처해 있다는 것이 증명되었습니다. 도로 이용자는 과도한 조명에 대한 두려움을 내려놓을 수 있습니다. 자동 상향등 어시스턴트는 상향등 사용 비율을 크게 향상시킵니다. 눈부심 방지 시스템을 채택하여 주행 시간의 90%까지 상향등이 작동할 수 있으며, 이를 통해 교통 안전이 추가적으로 향상됩니다.
특정 교통 및 기상 상황에 자동으로 광 분포를 적응시키는 지능형 시스템을 통해 기존 하향등보다 훨씬 더 높은 주행 편의성과 안전성이 실현 가능해 집니다. “적응형 전조등 시스템”(AFS)으로, 이제 다양한 혁신적인 기능을 제공하는 솔루션이 동적 코너링 조명 개발에 도입되었습니다.
고속도로 조명: 비교적 높은 속도에서 전광 빔을 올리고, 강도를 증가시켜 조명 도달 범위를 증가시킵니다. 이는 위험 상황에서 반응 시간과 안전성을 향상시킵니다.
동적 코너링 조명: 운전대 각도에 따라, 더 나은 시야를 보장하기 위해 전광 빔이 곡선으로 전환됩니다.
국도 조명: 국도 조명은 전형적인 하향등 분포와 일치합니다. 우측 차선 가장자리의 전광 빔 도달 범위가 더 넓기에, 보행자를 조기에 인식할 수 있도록 합니다. 반대 차선을 비출 때, 명암 경계를 통해 마주오는 차량에 눈부심을 유발하지 않도록 합니다.
악천후 조명: 조명 분배의 의도적으로 조명 분배에 변화를 주어 악천후 시 안정성을 높입니다. 예를 들어, 물 웅덩이에 의해 발생하는 반사(및 이로 인해 마주오는 차량에 발생하는 눈부심)를 줄이기 위해 차량 바로 앞에 있는 영역에 적은 빛을 방출합니다.
도시 조명: 수평의 명암 경계로 다른 도로 이용자에 대한 눈부심 유발을 피할 수 있습니다. 또한 장애물을 조기에 감지하기 위해 차량 바로 앞에 있는 영역을 더 광범위하게 조명합니다.
낮에 비해 밤에 보행자 충돌 사고는 4배나 더 많이 일어납니다. 대상 조명 사용 시 야간 감시 시스템은 아직 전조등이 비추지 않더라도 시야에서 움직이는 모든 물체를 포착합니다. 정교한 이미지 처리 시스템은 잠재적인 위험 가능성을 파악하여 충돌 확률이 높을 경우 이를 뚜렷한 경계 광선으로 표시합니다. 운전자는 감지한 위험 물체를 바로 알아챌 수 있습니다. 이런 방식으로 보행자 충돌 사고 또는 로드킬을 방지를 위한 귀중한 반응 시간을 절약할 수 있습니다.
ZKW는 7 시리즈 BMW를 위한 첫 번째 표시등을 출시했습니다. 이 표시등은 LED 기술을 기반으로 하며 회전식 투사 렌즈를 장착하고 있습니다 .
빛을 포착하여 형태로 만들 수 있을까요? 네. 당사는 빛에 케이스, 홀더, 그리고 독특한 특성을 부여합니다. 차량의 “눈”이 점점 더 중요해지는 것을 인지하고 있기에, 당사는 전조등 및 신호등의 모양이 현대 차량 디자인의 핵심 요소라는 점을 고려합니다.
LED를 라이트 가이드, 발광 플레이트 및 본체와 결합하여 사용한다는 것은 디자인 변주에 대한 기술적 한계가 거의 없음을 의미합니다. 그러므로 당사는 낮과 밤 언제나 브랜드 고유 특성을 효과적으로 이끌어 낼 수 있습니다.
이러한 방식으로 당사는 투명하고 자유롭게 성형 가능한 3D 바디에서 6 시리즈 BMW의 특징적인 이중 튜브 디자인을 도출해 냈습니다. 7 시리즈 BMW의 경우, 동일한 방출 표면에서 하향등과 주간 주행등이 나오는 혁신을 이끌었으며 이를 통해 차량은 24시간 언제라도 일정한 이미지를 유지할 수 있습니다. 안전은 기능적이어야 하며, 아름다움이 더해진다면 이상적일 것입니다.
조명 제조업체 관점에서의 자율 주행
이것은 미래의 주요 질문 중 하나입니다. “차량 자율 주행 시 조명의 역할은 어떻게 변화할까요?” 이 질문에 대한 답은 아직 나오지 않았습니다. 하지만 당사는 이미 조명의 미래에 대해 집중적으로 연구하고 있습니다!
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이동 경로 분석 및 표시
호수에서 친구들과 편안한 하루를 보내고 어두워지면 자전거를 타고 집으로 향합니다. 집으로 가는 길은 아스팔트로 잘 포장된 공터이지만 조명이 약해 여러분에게 잠재적인 위험 원인이 됩니다. 이제 자율 주행 차량이 마주보며 접근한다면, 차량에서 나오는 조명 신호 덕분에 차량의 주행 방향과 특히 차량 방향을 일찍 인식하고 이에 따라 반응할 수 있습니다. 지면의 이 혁신적인 조명 신호가 없다면, 이 깜박이는 장치는 그저 차량이 코너링한다는 것만을 보여줄 것입니다. 바로 오늘날처럼 말입니다. 차량이 어떤 길로 갈지에 대한 그저 어렴풋한 추측만 할 수 있을 뿐입니다.
차량 공유 자동차 개별화
상상해 보십시오. 여러분은 자정까지 사무실에 있었고 완전히 녹초가 되었습니다. 집까지는 차로 30분 정도 걸리고, 인근에는 대중 교통 수단이 없습니다. 여러분은 편리하고 항상 이용 가능한 “도시 택시”를 선택하게 됩니다. 이 택시는 지역 사회에 약간의 회비를 내고 한 달에 몇 시간 동안 이용할 수 있는 자율 주행 자동차입니다. 이동 경로, 픽업 시간 및 위치는 온라인으로 빠르게 입력되며, 예약 즉시 이 교통 수단을 이용할 수 있습니다. 어떤 자율 주행 차량을 예약했는지 알기 위해서는 바닥에 투사된 조명에 주의를 기울여야 합니다. 이 조명이 주문한 차량을 표시합니다. 이어 편안히 집으로 돌아가는 길에는 여러분을 방해하는 것이 아무 것도 없습니다. 주행 종료 시, 하차를 알리는 조명이 켜지며 작별 인사를 합니다.
동적 횡단보도 표시하기
신문을 읽고, 스마트폰으로 서핑하고, 메시지를 쓰거나, 다른 사람들과 대화하며, 주변을 살피거나, 주의하지 않으며 길을 건넙니다. 현재 수많은 사고는 바로 이 때문에 일어납니다. 여기에 미래에는 조명과 센서를 사용할 것입니다. 여러분은 도보에서 도로로 발을 내딛습니다. 그리고 자율 주행 자동차는 이것을 즉시 감지하고 멈춥니다. 또한 차량은 도로로 횡단보도를 광선으로 투사하여 여러분이 도로를 무사히 건널 수 있다는 신호를 보내도록 해야 합니다. 마주오는 차량 역시 여러분이 길을 건너고 싶어한다는 것을 알 수 있도록, 미래의 조명 솔루션은 반대 차선에 붉은 정지선을 만듭니다.
아날로그 차량 이용자를 위한 눈부심 방지
사실 이는 이미 실현되었습니다. 오늘날 당사가 이미 개발 및 생산하는 최신 전조등은 눈부심을 유발하지 않습니다. 당사의 제품 포트폴리오는 매트릭스 전조등, 레이저 전조등 또는 완전 적응형 LED 조명 솔루션을 포함합니다. 모든 것을 밝게 비추고 필요할 때 간단하고 정확하게 사라집니다. 미래의 자율 주행 자동차는 더 적은 빛을 필요로 합니다. 그러나 자동차를 여전히 운전하고자 하는 사람들을 위해 이 기술은 지속적으로 개선되어야 합니다. 이런 관점에서 보면 미래, 현재, 과거는 항상 밀접하게 연결되어 있습니다.
상황 무관 브레이크 거리 표시하기
자동차가 자율적으로 운전한다면, 우리는 현재 위치와 어떤 경로를 거치는지 거의 신경 쓰지 않을 것입니다. 모든 기능은 자동으로 조정됩니다. 새로운 시대에 적응하지 않는 물리학은 여기에서 제외됩니다. 공식은 누구나 알고 있습니다. 정지 거리 = 반응 거리 + 제동 거리. 센서가 전방 차량과 동시에 제동하기 때문에 반응 거리가 크게 단축될 것이라 예상할 수 있습니다. 그러나 제동 거리는 속도만으로 결정되지 않습니다. 여기서 젖은 도로나 타이어 압력과 같은 물리적 영향도 고려해야 합니다. 자율 주행 차량이 충분한 안전 거리를 유지하는지 여부를 알기 위해, 전방 차량은 제동 강도에 따라 도로 위에 거리 표시 줄이나 안전 구역을 그릴 수 있습니다.
차량을 독립적으로 가시적으로 만들기
도시의 하늘에서 별이 사라지는 것을 알아차리셨나요? 천문학자들이 제일 먼저 빛으로 가득한 도시들의 그늘을 발견했습니다. 최근 수십 년 동안 빛의 홍수로 인해 대도시 인근 관측소의 관측 가능성이 크게 제한되었습니다. 오늘날에는 이미 대도시에서 멀리 떨어진 높은 산 위에 관측소를 설치하고 빛의 공해로부터 보호해야 합니다. 도시 지역의 이 “빛 방울”은 수백 킬로미터에 다다를 수 있습니다. 오직 도시에서 멀리 떨어진 곳에서만 은하수, 별똥별, 혜성을 경험하고 관찰할 수 있습니다. 이러한 이유로, 우리는 자율 주행에서 조명이 특정 상황에서만 역할을 하는 시나리오를 고안했습니다. 만약 여러분이 들판이나 자연에서 자율 주행을 한다면, 자율 주행 자동차는 조명을 거의 켜지 않기 때문에 빛 공해를 일으키지 않습니다. 여러분이 보아야 할 때에만, 차량이 “마킹 라이트”로 윤곽을 밝힙니다. 이로써 국경을 넘나드는 여행에서 역시 에너지를 절약합니다.
차량 일렬 주행, 거리 유지, 거리 최적화
자동차와 트럭은 서로 네트워크를 이루어 밀착하여 완전 자율 주행할 수 있습니다. 이론적으로 트럭 행렬은 수백 미터에 다다를 수 있습니다. 이 기둥과 같은 행렬은 후류를 통한 연료 절감 및 상품 물류에서의 인건비 절약을 가능하게 하며, 특정 상품은 좀 더 저렴해질 수 있습니다. 고속도로 오른쪽 차선에서 하나의 트럭 행렬이 자율 주행할 수 있습니다. 그러나 고속도로로 진입 시 트럭 행렬이 끝나지 않으면 가속 차선이 곧 너무 짧아집니다. 이런 상황에서 조명이 도움을 줄 수 있습니다. 다른 차량이 고속도로로 진입하고자 하는 것을 트럭이 알게 되면, 한 창문을 열고 조명을 통해 차량이 행렬을 통과하여 들어갈 수 있다는 것을 보여줄 수 있습니다.
안전 주행 구역 알리기
아름다운 가을날, 한 가족이 자전거 여행을 합니다. 부모들과 아이들은 하나의 행렬을 이루어 자전거를 탑니다. 아이들은 대개 엄격한 훈련을 받았지만, 도로에서는 종종 예기치 못한 행동을 할 수 있습니다. 아직 접근하는 물체들의 거리나 속도를 어른처럼 추정할 수 없습니다. 이 경우에도 빛은 도움이 될 수 있습니다. 차량 주변의 빛의 원으로 안전 구역을 보여주고 거리를 표시하여 위험에 처하지 않도록 합니다. 자동차가 가족 전체를 추월하더라도, 빛의 원은 안전감을 줄 수 있습니다.
충돌 방지
여러분은 흥미로운 책에 깊이 빠져들었기 때문에 외부 변화를 알아채지 못합니다. 여러분은 자신의 차 안에 있고, 시야에서 “집으로” 버튼을 눌렀습니다. 그리고 얼마 지나지 않아 다시 소설에 빠져듭니다. 여러분은 이처럼 자동 운전이 수반하는 센서, 기술 및 편의성에 전적으로 의존합니다. 그러나 모든 도로 이용자가 동일한 수준으로 이를 수행할 수 있는 것은 아닙니다. 인접 차선에 있는 전기 자전거 사용자는 자율 주행 차량의 센서를 신뢰해야 하지만 다른 방식으로 신뢰해야 합니다. 그는 차량의 다음 움직임을 보여주는, 자동차 바로 옆 또는 그 주변의 조명 신호와 마킹을 볼 수 있습니다. 따라서 빛은 소통의 수단입니다. 충돌을 피하고 세상을 좀 더 안전하게 만들 수 있습니다.
더 자세한 내용
자율 주행과 조명의 중요성
시내, 교통량이 많은 번화가. 보행자가 길을 건너기 위해, 운전자와 시선을 마주치려 합니다. 하지만 운전대 뒤에는 아무도 없습니다. 탑승자는 뒷 좌석에 편안하게 앉아 있습니다. 그럼에도 커뮤니케이션은 이루어집니다.
혁신적인 전자 제품
자동차 조명에 대한 요구 사항은 이미 단순한 조명 기능을 넘어서고 있습니다. 현대식 전조등의 다양한 기능이 최적으로 도로 위에서 발휘되도록, ZKW는 이를 뒷받침하는 고성능 보조 장치를 개발합니다.