KR102326598B1 - 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사이드미러를 구비하는 버스에 있어서, 차체의 전면 좌측과 우측에 일정 높이에서 결합되어 연장되는 미러 지지틀, 상기 미러 지지틀에 연결되어 운전자를 향하여 배치되는 거울이 결합되는 미러부재 및 상기 미러부재의 하부커버에 수직으로 일정 높이의 원형 기둥 형상으로 이루어지며, 라이다 모듈, 레이더 모듈, 카메라 모듈 및 GPS 모듈을 포함하는 자율주행 정보 획득 장치를 결합하는 버스의 사이드미러 양측에서 도로 및 장애물 정보를 획득하여 안전하게 주행할 수 있도록 하는 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스에 관한 것이다.

Description

자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스{BUS WITH AUTONOMOUS DRIVING INFORMATION ACQUISITION DEVICE}
본 발명은 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 버스의 사이드미러 양측에서 도로 및 장애물 정보를 획득하여 안전하게 주행할 수 있도록 하는 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스에 관한 것이다.
무인자동차(autonomous car, driverless car, self-driving car, automated driving car) 또는 자율주행차는 인간의 운전 없이 자동으로 주행할 수 있는 자동차이다.
자율주행차가 스스로 움직이기 위해서는 다양한 기술이 필요하다. 이에 레이더, 라이다(LIDAR, light detection and ranging), GPS, 카메라로 부터 주위의 환경을 인식하여 사물과 사물의 거리를 측정하고, 위험을 감지하여 사각지대 없이 모든 지역을 인식할 수 있도록 하며, 여러 안전 표지판의 의미를 파악하거나, 앞의 자동차가 급정거를 하지 않는지, 갑자기 사람이나 동물이 도로에 뛰어드는 것은 아닌지 등을 파악할 수 있도록 해야 한다.
특히 버스는 일반 준중형급 승용차 대비 전장, 전폭 및 차체 중량이 2배에서 수배가량 더 크고 무거운 차량에 있어서는 더욱 고도화되고 정밀한 자율주행 제어 시스템이 필수적이다.
이러한 버스에 장착되는 라이다 장치가 차량의 상부 또는 외부로 돌출된 형상으로 구비될 수 있으며, 또한, GPS, 카메라 및 레이더 등이 차량의 여러 부분에 혼재하여 장착됨으로서, 외관의 비효율적 디자인 및 관리와 운용면에서의 단점이 있을 수 있다. 또한, 장착되는 자율주행 장치가 어느 한 곳에서만 단독으로 장착됨으로서, 주위의 환경을 인식하여 사물과 사물의 거리를 측정하거나 인식할 시, 오차가 발생할 수 있으며, 정밀도가 떨어지는 단점이 있을 수 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요구된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0113116호(2018.10.15.)에서 V2X 통신을 위한 내장 안테나를 장착한 사이드 미러의 기술이 공지되어 있다.
그러나 상기 공지 기술은 무선 통신을 수행하기 위한 자동차의 사이드 미러로서, 상기 자동차에 연결되는 하우징; 상기 하우징의 전면에 배치되는 거울; 및 상기 자동차의 무선 통신을 수행하기 위한 안테나를 포함하며, 상기 안테나는 상기 하우징 내부에서 상기 자동차의 차체를 중심으로 바깥쪽 하단에 배치되어 V2X 통신을 제공하는 것이다.
이에 따라 버스의 사이드미러 양측에 도로 및 장애물 정보를 획득하기 위한 자율주행 정보 획득 장치를 일체형으로 결합하여 장착함으로서, 차량의 상부 또는 외부로 돌출된 형상을 회피할 수 있고, 좌우측 각각의 정보를 취합함으로서, 보다 정밀한 자율주행 성능을 발휘하는 기술이 요구된다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은, 버스의 전면 양측부에서 버스 차체보다 바깥쪽으로 길게 튀어나온 구조를 갖는 버스 사이드미러에 라이다(LIDAR, light detection and ranging), GPS, 카메라 및 레이더가 일체화된 자율주행 정보 획득 장치를 장착하여 버스의 정밀한 자율주행 성능을 발휘하도록 하는 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 모터에 의해 회전하는 라이다 모듈에서 조사된 펄스 레이저빔이 반사되어 복수 개의 포토다이오드를 사용하여 수신함으로서, 스캔 성능을 향상하도록 하는 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스를 제공하고자 하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스는 사이드미러를 구비한 버스에 있어서, 상기 사이드미러는 버스 차체의 전면 좌측과 우측에 일정 높이에서 결합되어 연장되는 미러 지지틀, 상기 미러 지지틀에 연결되어 운전자를 향하여 배치되는 거울이 결합되는 미러부재 및 상기 미러부재의 하부커버에 수직으로 체결되는 일정 높이의 원형 기둥 형상으로 라이다 모듈, 레이더 모듈, 카메라 모듈 및 GPS 모듈을 포함하는 자율주행 정보 획득 장치를 구비하고, 상기 버스의 차체로부터 전달되는 전원의 공급 및 신호를 전달하는 케이블이 연결되도록 상기 미러 지지틀을 관통하여 하부커버를 통해 자율주행 정보 획득 장치로 연결되는 내부 케이블 통로를 구비하는 특징이 있다.
이때 본 발명의 상기 자율주행 정보 획득 장치는 레이저 광의 발신 및 수신을 통하여 장애물 탐지를 하는 라이다(Lidar) 모듈, 전자기파의 송수신에 의한 장애물의 방위 및 각도를 인식하는 레이더(Radar) 모듈, 이미지 센서를 기반으로 영상을 획득하며, 광학 줌 및 디지털 줌 기능이 혼합되어 작동하는 카메라(Camera) 모듈 및 차량의 위치를 인식하는 GPS 모듈이 일체로 결합되어 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 자율주행 정보 획득 장치는 상기 라이다 모듈, 레이더 모듈, 카메라 모듈 및 GPS 모듈의 동작 타이밍을 제어하고, 각각의 모듈에서 취득되는 정보에 대한 시간 및 위치에 대한 동기를 일정하게 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 라이다(Lidar) 모듈은 모터에 의해 360도 회전하는 회전구동유닛의 일단에서 일자형 경통 구조의 형상을 갖는 레이저 송신부와 레이저 수신부가 결합 배치되어, 회전하면서 레이저 광을 송수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 레이저 수신부는 기판 실장형(SMD)의 타입의 다수의 어레이 셀로 이루어진 복수의 포토다이오드로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 카메라 모듈은 자율주행 정보 획득 장치 하우징의 상단부에서 적어도 3개 이상의 카메라 모듈로 이루어져, 버스 차량의 전단에서 적어도 270도 이상의 시야각을 형성하는 영상을 획득하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 GPS 모듈은 GPS 신호를 수신하여 버스 사이드미러의 현재 위치의 위도와 경도, 시간, 속도 등을 측정하여 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
전술한 본 발명의 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스에 의하면, 버스의 양측 사이드미러에 도로 및 장애물 정보를 획득하기 위한 자율주행 정보 획득 장치를 일체형으로 결합하여 장착함으로서, 외관 디자인의 효율적 개선을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 자율주행 정보 획득 장치를 버스의 양측 사이드미러에 일체형으로 구비함으로서, 좌측과 우측 각각의 정보를 판단하고 운용함으로서 보다 정밀한 자율주행 성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스 사이드미러의 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스 사이드미러의 결합 구조를 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 버스 사이드미러에 자율주행 정보 획득 장치가 장착된 버스의 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치의 외관을 보여주는 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치의 내부 블록도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치에서의 라이다 모듈의 내부 구성을 보여주는 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 모듈의 동작에 따른 레이저 광의 경로를 보여주는 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 동작에 따른 이미지 획득 범위를 보여주는 예시도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 아래와 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스 사이드미러의 외관 사시도이고, 도 2는 상기 버스 사이드미러의 결합 구조를 보여주는 예시도이다.
버스의 사이드 미러(100)는 운전자의 측면 후방시야를 확보하기 위하여 버스의 전면 양측부에서 버스 차체보다 바깥쪽으로 길게 튀어나온 구조를 갖는다. 즉 도시에서와 같이 기역자로 휘어지게 꺾인 구조로 길게 연장되는 미러 지지틀(110)을 형성하고, 상기 미러 지지틀(110)의 하부 일단에서 연결되는 미러부재(120)를 통하여 운전자를 향하여 배치되는 백미러용 거울(Mirror)(121)이 위치하게 된다. 상기 미러부재(120)는 상기 거울(121)을 지지하는 지지케이스로서의 기능을 하며 앞면지지대(122) 및 하부 커버(123)를 구비할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 버스 사이드 미러(100)는 도시에서와 같이 버스 차체의 앞측 좌측과 우측에서 일정 높이로 결합되어 배치되는 미러 지지틀(110), 상기 미러 지지틀의 일측에서 운전자를 향하여 배치되는 백미러용 거울(121)이 결합되는 미러부재(120) 및 상기 미러부재(120)의 하부 커버(123)에서 수직으로 체결되는 자율주행 정보 획득 장치(200)로 이루어진다. 상기 자율주행 정보 획득 장치(200)는 하부 커버(123)에 생성되어진 적어도 하나 이상의 체결공을 통하여 나사와 볼트등의 결합부재(124)를 사용하여 단단하게 고정된다.
또한, 상기 버스 사이드 미러(100)의 내측으로는 자율주행 정보 획득 장치(200)로의 전원 공급 및 전기적 신호를 연결하기 위한 내부 케이블 통로(미도시)가 형성되어 버스의 차체 측으로부터 전달되는 전원의 공급 및 신호를 전달하는 케이블이 연결되도록 구성되어진다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치를 구비하는 버스 사이드미러가 장착된 버스의 예시도이다.
도 3에서와 같이 버스의 전면 양측부의 사이드미러에 자율주행 정보 획득 장치(200)가 이중으로 장착됨으로서, 우측 자율주행 정보 획득 장치와 좌측 자율주행 정보 획득 장치에서 취득되는 각각의 정보를 취합하여 활용하게 된다면 자율 주행 정밀도가 보다 향상되는 효과가 있게 됨은 자명하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치의 외관을 보여주는 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치의 내부 블록도이다.
도시에서와 같이 본 발명의 버스 사이드미러(100)에 장착되는 자율주행 정보 획득 장치(200)는 레이저 광의 발신 및 수신을 통하여 사물까지의 거리, 방향, 속도, 온도, 물질 분포 및 농도 특성 또는 장애물 탐지를 할 수 있도록 3D 영상 정보를 수집하는 라이다(Lidar) 모듈(210), 전자기파의 송수신에 의해 도로의 정적 또는 동적 장애물의 인식 및 장애물의 방위 및 각도의 인식을 위한 레이더(Radar) 모듈(220), 이미지 센서를 기반으로 영상을 획득하는 카메라 모듈(230) 및 사이드미러의 현재 위치를 인식하는 GPS 모듈(240)이 내장되어 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 자율주행 정보 획득 장치(200)는 사이드 미러(100)의 내측으로는 연결되는 내측 케이블 통로를 통하여 전달되는 전원을 공급받아 전달하도록 이루어지는 전원공급부(250) 및 상기 전원공급부(250)에서 공급되는 전원을 라이다 모듈(210), 레이더 모듈(220), 카메라 모듈(230) 및 GPS 모듈(240)로 분배하여 각 모듈의 동작 타이밍을 제어하고, 각각의 모듈에서 취득되는 정보 신호에 대하여 시간 및 위치에 대한 동기를 일정하게 맞추고 제어하는 제어부(260)를 포함한다.
또한, 본 발명의 자율주행 정보 획득 장치(200)는 상기 제어부(260)에서 전달되는 각각의 모듈에서 획득된 정보를 인터넷이나 차량 내부 네트워크 또는 상기 내측 케이블 통로등을 통해 버스의 자율주행을 총괄적으로 제어하는 자율주행 제어 장치나 자율주행 제어 시스템으로 전송하는 통신 모듈(270)을 더 포함하여 이루어진다.
도 4에서와 같이 본 발명의 버스 사이드미러에 장착되는 자율주행 정보 획득 장치는 일정 높이의 원형 기둥 형상을 갖는 하우징으로 이루어지는데, 버스 사이드미러에 장착되는 방향으로 상단부(201)와 하단부(202)로 구분될 수 있다.
상기 상단부(201)는 하단부(202)를 감싸서 지지하도록 하단부(202) 보다 조금 더 지름이 큰 구조로 형성되며, 상기 미러부재(120)의 하부 커버(123)에 수직으로 체결되어 고정됨으로서 자율주행 정보 획득 장치(200)의 전체를 지지하는 구조로 형성되며, 이때, 상기 상단부(201)에는 외측으로 일정간격 이격되는 3개의 카메라 렌즈가 구비되어 위치하게 된다.
상기 하단부(202)에는 측면을 따라 일정 면적으로 360˚ 형성되고, 광투과성 부재로 이루어진 윈도우가 형성되어, 레이저 광의 송수신에 의한 탐지를 하는 라이다 모듈(210)의 레이저빔 투과를 용이하게 하고, 전자기파의 송수신을 위한 레이더(Radar) 모듈(220)의 신호 수신을 원활히 하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 정보 획득 장치에서의 라이다 모듈의 내부 구성을 보여주는 예시도로서, 레이저 송신부(210)와 레이저 수신부(220)가 서로 나란히 배열되어 위치하도록 이루어진 구조를 갖는다. 이에 상기 레이저 송신부(210)와 레이저 수신부(220)는 모터 등에 의해 360도 회전하는 회전구동유닛(미도시)의 일단에 구비되어진다.
또한, 상기 레이저 송신부(210)와 레이저 수신부(220)는 외부에서 보기에 경통형 구조의 형상과 같이 이루어지는데, 도 6은 경통형 구조의 형상에서 상부가 제거되어 내부의 구성을 보여주기 위한 도시이다.
상기 레이저 송신부(210)는 일단에서 레이저 광(Beam)을 발신하는 레이저 광 발신 모듈(211)이 구비되고, 레이저 광 경로 상의 일정 거리 끝단에서 송신부 경통 렌즈(212)가 구비되어 이루어져 레이저 광의 경로가 형성되게 하는 밀폐된 일자형 경통 구조의 형상을 갖는다.
본 발명에서의 상기 레이저 광 발신 모듈(211)은 송신부 경통 렌즈(212)를 향하여 고속으로 펄스 레이저 광(Beam)을 발진하는 하나 또는 복수의 레이저다이오드를 구비할 수 있다.
상기 레이저다이오드는 광원으로 250nm부터 11μm까지의 파장 영역에서 특정 파장을 가지거나 파장 가변이 가능한 레이저 광원들이 사용되며, 소형, 저전력이 가능한 반도체 레이저다이오드일 수 있다.
또한, 상기 레이저 수신부(220)는 내측으로 목표물에 반사되어 돌아오는 레이저 광을 수신하기 위한 포토다이오드(PD)(221)가 일단에 배치되는 일자 경통형 구조로서, 상기 포토다이오드(221)의 일정 거리 전단에는 수신부 경통 렌즈(222), 즉 레이저 렌즈가 구비되어 레이저 광의 수신 경로를 형성한다.
이에 상기 포토다이오드(221)는 하나의 셀(Cell) 방식의 포토다이오드 또는 다수의 어레이 셀로 이루어진 수광 센서 중의 어느 하나를 사용하여 구현될 수 있다.
즉 상기 포토다이오드(221)는 일정 지름을 갖는 TO(Transistor Outline) 캡 타입의 캔(CAN) 패키지로 이루어진 하나의 포토 셀에 의하여 레이저 광이 수신되는 구조, 또는 기판 실장형(SMD)의 타입으로 이루어진 복수의 포토다이오드를 적용한 것으로서 복수의 포토 셀에 의하여 레이저 광이 수신되는 구조, 또는 복수의 포토다이오드를 마이크로셀(Micro cell) 어레이(Array) 형태로 구성하여 레이저 광이 수신되는 구조 중의 어느 하나의 타입을 적용하는 패키지로 이루어 질 수 있다.
또한, 상기 포토다이오드(221)는 PIN(Positive-Intrinsic-Negative) 타입 포토다이오드, 고감도 애벌런치 포토다이오드(APD, Avalanche photodiode) 중의 어느 하나를 사용하여 구현될 수 있으며, SiPM(Silicon photomultiplier)으로 지칭 되는 실리콘 광전자 증배기로서, 실리콘 기판 상에 애벌랜치 포토다이오드로 구현된 SPAD(Single-photon Avalanche Diode)에 기초한 고체 단일 광자 감지 센서를 사용하여 어레이로 형성된 구조를 가질 수 있다.
이에 따라 상기 레이저 광 발신 모듈(211)에서 조사된 레이저 빔을 다중 배열 수신 소자를 통하여 수신함으로써 레이저빔에 의한 실시간 이미지 정보를 스캔(Scanning)하게 된다.
본 발명의 카메라 모듈(230)은 자율주행 정보 획득 장치 하우징의 상단부(201)에서 배치되도록 구성되는데, 상단부(201)에 적어도 3개 이상의 카메라 모듈(230)을 장착하도록 이루어지고, 한 개의 카메라 모듈이 적어도 90도 이상의 광 시야각을 형성하도록 하여, 3개의 카메라 모듈에서 버스 차량 앞측과 좌우측을 포함하는 적어도 270도 이상의 광 시야각에 따른 영상을 획득하도록 이루어진다. 또한, 상기 카메라 모듈(230)은 제어부(260)의 제어에 의하여 광학 줌 및 디지털 줌 기능이 혼합되어 작동할 수 있으며, 획득된 이미지 영상은 제어부(260)를 통하여 동기화되어 통신모듈(270)로 전달된다.
본 발명의 레이더 모듈(230)은 자율주행 정보 획득 장치 하우징의 하단부(202)에 배치되도록 구비되며, 24Ghz 밴드 대역, 60Ghz 밴드 대역 또는 76GHz 밴드 영역 중의 어느 하나의 밴드 영역을 사용하여 디지털 주파수변조 신호를 생성하고, 상기 생성된 신호를 주파수 상향 변환 및 증폭하고, 그 주파수 상향변환 및 증폭된 신호를 광폭의 방위각으로 송신안테나를 통하여 방사하는 송신부와 상기 송신부가 방사한 신호가 적어도 하나 이상의 피탐지체에 반사된 신호를 다수의 수신안테나 및 복수의 수신채널을 통하여 수신하는 수신부로 구성된다.
이러한 레이더 모듈(230)은 각도를 추정하기 위해 여러 안테나에서 수신된 신호의 위상차를 측정한다. 그러므로 송수신 안테나 요소의 수를 늘리면 방위 분해능이 가능해지고 각도 측정의 정확도가 향상될 수 있다.
본 발명의 GPS 모듈(240)은 자율주행 정보 획득 장치(200)의 내부에서 위성항법장치(GPS, Global Positioning System) 신호를 수신하여 버스 사이드미러의 현재 위치의 위도와 경도, 시간, 속도 등을 측정하도록 이루어진다. 즉 버스의 양측부의 사이드미러에 의하여 측정되는 위도와 경도, 시간, 속도 등의 정보에 따라 더욱 정밀한 자율 주행 정보를 활용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 모듈의 동작에 따른 레이저 광의 경로를 보여주는 예시도이다.
도 7은 레이저 광 발신 모듈(211)에서 360도 회전하면서 조사되는 레이저 광(Beam)을 다중 배열된 복수의 수신 소자에 의한 복수의 채널이 형성되고 약 22도의 수직 시야각을 형성하여 이루어지는 라이다 모듈의 동작 경로를 보여주는 것이다.
또한, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 동작에 따른 이미지 획득 범위를 보여주는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 카메라 모듈(230)이 자율주행 정보 획득 장치 하우징의 상단부(201)에서 90도 이상의 광 시야각을 형성하도록 하는 카메라 렌즈를 적용하는 카메라 모듈(230)을 일정간격으로 적어도 3개 장착함으로서, 3개의 카메라 모듈로부터 버스 차량 앞단 및 측면 방향으로 적어도 270도 이상의 광 시야각에 따른 영상을 획득할 수 있음을 보여주고 있다. 또한, 상기 카메라 모듈(230)은 제어부에 의하여 광학 줌 및 디지털 줌 기능이 혼합되어 작동할 수 있어, 선택적인 이미지를 획득할 수도 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 바람직한 실시예들에 관하여 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
100: 버스 사이드 미러 110: 미러 지지틀
120: 미러부재 121: 거울
122: 앞면지지대 123: 하부 커버
124: 결합부재 200: 자율주행 정보 획득 장치
210: 라이다 모듈 211: 레이저 광 발신 모듈
212: 송신부 경통 렌즈 220: 레이저 수신부
221: 포토다이오드 222: 수신부 경통 렌즈
220: 레이더 모듈 230: 카메라 모듈
240: GPS 모듈 250: 전원공급부
260: 제어부 270: 통신 모듈

Claims (7)

  1. 사이드미러를 구비하는 버스에 있어서,
    상기 사이드미러는 버스 차체의 전면 좌측과 우측에 일정 높이에서 결합되어 연장되는 미러 지지틀,
    각각의 상기 미러 지지틀에 연결되어 운전자를 향하여 배치되는 거울이 결합되는 미러부재 및
    각각의 상기 미러부재의 하부커버에 수직으로 체결되는 일정 높이의 원형 기둥 형상으로 라이다 모듈, 레이더 모듈, 카메라 모듈 및 GPS 모듈을 포함하고, 상기 사이드미러에 장착되는 방향으로 상단부와 하단부로 구분되어 상기 상단부는 하단부를 감싸서 지지하도록 상기 하단부 보다 조금 더 지름이 큰 구조로 형성되어 상기 미러부재의 하부 커버에 수직으로 체결되어 고정되는 자율주행 정보 획득 장치를 구비하고,
    상기 버스의 차체로부터 전달되는 전원의 공급 및 신호를 전달하는 케이블이 연결되도록 상기 미러 지지틀을 관통하여 하부커버를 통해 자율주행 정보 획득 장치로 연결되는 내부 케이블 통로를 구비하고,
    상기 자율주행 정보 획득 장치는,
    레이저 광의 발신 및 수신을 통하여 장애물 탐지를 하는 라이다(Lidar) 모듈, 전자기파의 송수신에 의한 장애물의 방위 및 각도를 인식하는 레이더(Radar) 모듈, 이미지 센서를 기반으로 영상을 획득하며, 광학 줌 및 디지털 줌 기능이 혼합되어 작동하는 카메라(Camera) 모듈 및 차량의 위치를 인식하는 GPS 모듈이 일체로 결합되고,
    상기 카메라 모듈은,
    상기 자율주행 정보 획득 장치의 상단부에서 적어도 3개 이상의 카메라 모듈로 이루어져, 버스 차량의 전단에서 적어도 270도의 시야각을 형성하는 영상을 획득하도록 하고,
    상기 자율주행 정보 획득 장치의 하단부에는 측면을 따라 일정 면적으로 360도 형성되고, 광투과성 부재로 이루어진 윈도우가 형성되어, 레이저 광의 송수신에 의한 탐지를 하는 상기 라이다 모듈의 레이저빔 투과를 용이하게 하고, 전자기파의 송수신을 위한 상기 레이더(Radar) 모듈의 신호 수신을 원활히 하도록 하고,
    상기 라이다 모듈은,
    모터에 의해 360도 회전하는 회전구동유닛의 일단에서 일자형 경통 구조의 형상을 갖는 레이저 송신부와 레이저 수신부가 결합 배치되어, 회전하면서 레이저광을 송수신하는 것을 특징으로 하는 자율주행 정보 획득 장치를 구비한 버스.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자율주행 정보 획득 장치는
    상기 라이다 모듈, 레이더 모듈, 카메라 모듈 및 GPS 모듈의 동작 타이밍을 제어하고, 각각의 모듈에서 취득되는 정보에 대한 시간 및 위치에 대한 동기를 일정하게 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 정보 획득 장치를 구비한 버스.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 수신부는 기판 실장형(SMD)의 타입의 다수의 어레이 셀로 이루어진 복수의 포토다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 자율주행 정보 획득 장치를 구비한 버스.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 GPS 모듈은 GPS 신호를 수신하여 버스 사이드미러의 현재 위치의 위도와 경도, 시간, 속도 등을 측정하여 제공하는 것을 특징으로 하는 자율주행 정보 획득 장치를 구비한 버스.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009058914A1 (en) * 2007-10-30 2009-05-07 Webster Allen E Vehicle safety camera system
KR20170078030A (ko) * 2015-12-29 2017-07-07 전자부품연구원 자동차 사이드 미러 일체형 멀티 스캐닝 라이다
JP2017197100A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 日野自動車株式会社 バス
KR20190049871A (ko) * 2016-09-20 2019-05-09 이노비즈 테크놀로지스 엘티디 Lidar 시스템 및 방법
KR20190075225A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 현대자동차주식회사 차량의 주행 제어 장치 및 그 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009058914A1 (en) * 2007-10-30 2009-05-07 Webster Allen E Vehicle safety camera system
KR20170078030A (ko) * 2015-12-29 2017-07-07 전자부품연구원 자동차 사이드 미러 일체형 멀티 스캐닝 라이다
JP2017197100A (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 日野自動車株式会社 バス
KR20190049871A (ko) * 2016-09-20 2019-05-09 이노비즈 테크놀로지스 엘티디 Lidar 시스템 및 방법
KR20190075225A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 현대자동차주식회사 차량의 주행 제어 장치 및 그 방법

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