KR102462027B1 - 객체 감지 센서의 세척 장치 및 방법 - Google Patents

객체 감지 센서의 세척 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 객체 감지 센서의 세척 장치 및 방법에 관한 것으로서, 차량의 주변 환경 정보를 획득하는 환경 정보 획득부, 및 환경 정보 획득부에 의해 획득된 주변 환경 정보에 따라 혼합 세정액을 생성하고, 외부 물질로부터 객체 감지 센서를 보호하기 위해 객체 감지 센서에 구비되는 커버부로 상기 생성된 혼합 세정액을 분사하여 커버부의 세척을 수행함으로써, 외부 물질에 의한 오염에 따른 객체 감지 센서의 센싱 성능 저하를 방지하는 세척부로서, 객체 감지 센서는 대상 객체에 대하여 감지 신호를 송신하고, 감지 신호가 대상 객체에 반사된 센싱 신호를 수신하여 대상 객체를 센싱하되, 감지 신호 및 센싱 신호는 커버부를 투과하여 각각 송신 및 수신되는 것인, 세척부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

객체 감지 센서의 세척 장치 및 방법{APPARATUS FOR CLEANING OBJECT DETECTION SENSOR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 객체 감지 센서의 세척 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대상 객체를 감지하는 센서의 센싱 성능 저하를 방지할 수 있는 객체 감지 센서의 세척 장치 및 방법에 관한 것이다.
자율 주행 차량이란 주행 시 외부정보 감지 및 처리기능을 통해 주변의 환경을 인식하여 주행 경로를 자체적으로 결정하고, 자체 동력을 이용하여 독립적으로 주행하는 차량을 말한다. 자율 주행 차량은 운전자가 조향휠, 가속페달 또는 브레이크 등을 조작하지 않아도, 주행 경로 상에 존재하는 장애물과의 충돌을 방지하고 도로의 형상에 따라 차속과 주행 방향을 조절하면서 스스로 목적지까지 주행할 수 있다. 예를 들어, 직선 도로에서는 가속을 수행하고, 곡선 도로에서는 도로의 곡률에 대응하여 주행 방향을 변경하면서 감속을 수행할 수 있다.
현재까지 차량에 적용되고 있는 운전자 지원 시스템은 개별 시스템 또는 단일의 센서가 적용되는 소수의 시스템으로 구성되어 있으나, 향후 고레벨의 자율 주행 시스템을 구현하기 위해서는 고정밀의 센서가 적용될 것으로 예상되고 있다. 이러한 요구를 충족하기 위한 센서로서 거리 분해능이 높은 라이다 센서(LiDAR: Light Detection And Ranging Sensor)의 적용 필요성이 높아지고 있다.
라이다 센서와 같이 외부 객체를 감지하기 위해 차량에 적용되는 센서는 일반적으로 차량의 전방 범퍼에 장착되고, 글라스 또는 차체 내부에 장착될 경우 센서의 감지 성능이 현저히 떨어질 수 있기 때문에 일반적으로 외부에 노출되어 장착되며, 외부의 이물질로부터 센서를 보호하기 위한 커버가 별도로 구비되어 있다.
라이다 센서는 빛을 송수신하는 방식을 통해 객체를 감지하는 센서로서, 객체의 센싱 성능은 외부의 이물질로부터의 보호를 위한 커버의 오염에 매우 민감하기 때문에, 외부 물질에 의한 커버의 오염을 효과적으로 방지하는 장치가 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0124871호(2017. 11. 13. 공개)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 목적은 차량의 주변 환경을 고려하여 라이다 센서와 같은 객체 감지 센서에 구비되는 커버를 세척함으로써 외부 물질에 의한 커버의 오염을 효과적으로 차단하고 객체 감지 센서의 센싱 성능 저하를 방지할 수 있는 객체 감지 센서의 세척 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 객체 감지 센서의 세척 장치는 차량의 주변 환경 정보를 획득하는 환경 정보 획득부, 및 상기 환경 정보 획득부에 의해 획득된 주변 환경 정보에 따라 혼합 세정액을 생성하고, 외부 물질로부터 객체 감지 센서를 보호하기 위해 상기 객체 감지 센서에 구비되는 커버부로 상기 생성된 혼합 세정액을 분사하여 상기 커버부의 세척을 수행함으로써, 외부 물질에 의한 오염에 따른 상기 객체 감지 센서의 센싱 성능 저하를 방지하는 세척부로서, 상기 객체 감지 센서는 대상 객체에 대하여 감지 신호를 송신하고, 상기 감지 신호가 상기 대상 객체에 반사된 센싱 신호를 수신하여 상기 대상 객체를 센싱하되, 상기 감지 신호 및 상기 센싱 신호는 상기 커버부를 투과하여 각각 송신 및 수신되는 것인, 세척부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 세척부는, 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 주변 환경 정보는, 대기 내 유기물의 함량을 포함하고, 상기 세척부는, 상기 대기 내 유기물의 함량에 따라 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액 간 혼합 비율을 조절하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 세척부는, 상기 대기 내 유기물의 함량이 증가할수록 상기 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 세척부는, 상기 대기 내 유기물의 함량이 미리 설정된 기준 함량 이상인 경우, 미리 설정된 기준 혼합 비율 대비 상기 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 주변 환경 정보는, 외기 온도를 포함하고, 상기 세척부는, 상기 외기 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액의 혼합액에 유기물 코팅제를 첨가하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 객체 감지 센서는 라이다 센서(LiDAR: Light Detection And Ranging Sensor)를 포함하고, 상기 환경 정보 획득부는 네비게이션 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 일 측면에 따른 객체 감지 센서의 세척 방법은 환경 정보 획득부가, 차량의 주변 환경 정보를 획득하는 단계, 세척부가, 상기 환경 정보 획득부에 의해 획득된 주변 환경 정보에 따라 혼합 세정액을 생성하는 단계, 및 상기 세척부가, 외부 물질로부터 객체 감지 센서를 보호하기 위해 상기 객체 감지 센서에 구비되는 커버부로 상기 생성된 혼합 세정액을 분사하여 상기 커버부의 세척을 수행함으로써 외부 물질에 의한 오염에 따른 상기 객체 감지 센서의 센싱 성능 저하를 방지하는 단계로서, 상기 객체 감지 센서는 대상 객체에 대하여 감지 신호를 송신하고, 상기 감지 신호가 상기 대상 객체에 반사된 센싱 신호를 수신하여 상기 대상 객체를 센싱하되, 상기 감지 신호 및 상기 센싱 신호는 상기 커버부를 투과하여 각각 송신 및 수신되는 것인, 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는, 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 주변 환경 정보는, 대기 내 유기물의 함량을 포함하고, 상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는, 상기 대기 내 유기물의 함량에 따라 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액 간 혼합 비율을 조절하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는, 상기 대기 내 유기물의 함량이 증가할수록 상기 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는, 상기 대기 내 유기물의 함량이 미리 설정된 기준 함량 이상인 경우, 미리 설정된 기준 혼합 비율 대비 상기 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 주변 환경 정보는, 외기 온도를 포함하고, 상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는, 상기 외기 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액의 혼합액에 유기물 코팅제를 첨가하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 세척부가, 상기 휘발성 세정액의 잔여량 및 상기 비휘발성 세정액의 잔여량이 미리 설정된 기준량 이상인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 획득하는 단계, 상기 생성하는 단계 및 상기 방지하는 단계는, 상기 휘발성 세정액의 잔여량 및 상기 비휘발성 세정액의 잔여량이 모두 상기 기준량 이상인 경우에만 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 휘발성 세정액의 잔여량 및 상기 비휘발성 세정액의 잔여량 중 하나 이상이 상기 기준량 미만인 것으로 판단된 경우, 상기 세척부가, 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액 중 하나 이상의 보충이 필요함을 사용자에게 통지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 차량의 주변 환경에 따라 객체 감지 센서에 구비되는 커버를 세척하기 위한 세정액을 차별적으로 생성하여 커버를 세척함으로써 외부 물질에 의한 커버의 오염을 효과적으로 차단하고 차량의 주변 환경에 최적화된 객체 감지 센서의 센싱 성능을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 감지 센서의 세척 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 감지 센서의 세척 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 객체 감지 센서의 세척 장치 및 방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 감지 센서의 세척 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 감지 센서의 세척 장치는 환경 정보 획득부(200) 및 세척부(300)를 포함할 수 있고, 세척부(300)는 세척 제어부(310), 세정액 수용부(320), 혼합부(330) 및 분사 노즐부(340)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 실시예에서 세척 대상이 되는 객체 감지 센서(100)에 대하여 설명하면, 객체 감지 센서(100)는 대상 객체에 대하여 감지 신호를 송신하고, 송신한 감지 신호가 대상 객체에 반사된 센싱 신호를 수신하여 대상 객체를 센싱할 수 있다. 여기서, 감지 신호는 객체 감지 센서(100)가 대상 객체를 감지하기 위해 송신하는 신호를 의미하는 것으로 정의하고, 센싱 신호는 감지 신호가 대상 객체에 반사되어 객체 감지 센서(100)로 돌아오는 신호를 의미하는 것으로 정의한다. 본 실시예에서는 설명의 편의상 객체 감지 센서(100)가 차량의 전방 범퍼에 적용되는 구성으로 설명하지만 이에 한정되지 않으며, 본 실시예의 객체 감지 센서(100)는 송신 신호 및 수신 신호를 통해 외부 객체를 감지하는 모든 시스템에 적용될 수도 있다.
본 실시예에서 객체 감지 센서(100)는 라이다 센서(LiDAR: Light Detection And Ranging Sensor)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 객체 감지 센서(100)는 감지 신호를 발사하는 송신부(Laser Diode), 모터와 같은 액추에이터에 의해 회전 각도가 조절되어 객체 감지 센서(100)의 감지각(Scan Angle)을 조절하며, 송신부로부터 발사된 감지 신호를 반사시켜 외부로 송신하는 미러부, 및 센싱 신호를 수신하기 위한 수신부(Receiver Unit)를 포함할 수 있다. 상기 구성을 통해 객체 감지 센서(100)는 대상 객체에 대하여 레이저 포인트(즉, 감지 신호)를 송신하고, 대상 객체에 반사되어 돌아오는 센싱 신호를 수신하기까지의 시간 및 센싱 신호의 강도를 측정하여 대상 객체를 감지할 수 있다(즉, 차량으로부터 대상 객체까지의 거리 및 형상을 검출할 수 있다).
한편, 객체 감지 센서(100)에는 외부 물질로부터의 보호를 위한 커버부(110)가 구비될 수 있다. 커버부(110)는 객체 감지 센서(100)로부터 감지 신호가 송신되는 방향(또는 객체 감지 센서(100)에 의해 센싱 신호가 수신되는 방향)에 위치하여 전술한 송신부, 미러부 및 수신부를 그 내측에 수용하도록 형성될 수 있으며, 객체 감지 센서(100)의 제조 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다(예: 평면, 곡면 등).
객체 감지 센서(100)로부터 송신되는 감지 신호, 및 객체 감지 센서(100)에 의해 수신되는 센싱 신호는 커버부(110)를 투과하기 때문에, 객체 감지 센서(100)의 객체 센싱 성능은 커버부(110)의 오염에 매우 민감하다.
따라서, 본 실시예에서는 후술하는 세척부(300)를 채용하여 외부의 이물질에 의한 센서 커버의 오염을 차단하고 객체 감지 센서(100)의 센싱 성능 저하를 방지하는 구성을 채용한다.
환경 정보 획득부(200)는 차량의 주변 환경 정보를 획득하여 후술하는 세척부(300)로 전달할 수 있다. 환경 정보 획득부(200)가 획득하는 주변 환경 정보는 대기 내 유기물의 함량(대기 오염의 정도를 지표한다) 및 외기 온도 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 나아가 현재의 기상 상황 및 차량이 주행중인 지역을 포함할 수도 있다.
이러한 주변 환경 정보를 획득하기 위해 환경 정보 획득부(200)는 통상적으로 차량에 탑재되어 사용자에게 주행 경로를 안내하는 네비게이션 단말을 포함할 수 있으며, 이에 따라 네비게이션 단말은 GPS(Global Positioning System) 위치 정보를 이용하여 차량이 현재 주행 중인 지역을 파악하고, 외부 서버(예: 기상 관제 서버)로부터 현재 주행 중인 지역의 대기 내 유기물의 함량 및 외기 온도를 전달받는 방식 등을 통해 차량의 주변 환경 정보를 획득할 수 있다.
세척부(300)는 환경 정보 획득부(200)에 의해 획득된 주변 환경 정보에 따라 혼합 세정액을 생성하고, 생성된 혼합 세정액을 커버부(110)로 분사하여 커버부(110)의 세척을 수행함으로써, 외부 물질에 의한 오염에 따른 객체 감지 센서(100)의 센싱 성능 저하를 방지할 수 있다. 이를 위해, 세척부(300)는 도 1에 도시된 것과 같이 세척 제어부(310), 세정액 수용부(320), 혼합부(330) 및 분사 노즐부(340)를 포함할 수 있다.
세정액 수용부(320)는 커버부(110)로 분사되는 혼합 세정액을 생성하기 위해 후술할 혼합부(330)에 의해 혼합될 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 수용하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 세척 제어부(310)는 혼합부(330)를 통해 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 혼합 세정액을 생성할 수 있으며, 이에 따라 세정액 수용부(320)에는 휘발성 세정액을 수용하는 휘발성 세정액 수용부(미도시), 및 비휘발성 세정액을 수용하는 비휘발성 세정액 수용부(미도시)가 구분되어 형성되어 있을 수 있다. 나아가, 후술하는 것과 같이 세척 제어부(310)는 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액의 혼합액에 유기물 코팅제를 첨가하여 혼합 세정액을 생성할 수도 있으며, 이를 위해 세정액 수용부(320)에는 유기물 코팅제를 수용하기 위한 유기물 코팅제 수용부(미도시)가 휘발성 세정액 수용부 및 비휘발성 세정액 수용부와 구분되어 형성되어 있을 수도 있다.
혼합부(330)는 세척 제어부(310)의 제어에 의해 동작하여 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 혼합부(330)는 휘발성 세정액 수용부 및 비휘발성 세정액 수용부로부터 각각 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 공급받아 혼합할 수 있으며, 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하는 방식으로는 회전 암(arm), 혼합 유도체 또는 기포 발생 장치를 이용하는 등 다양한 방식이 채용될 수 있으며, 특정한 혼합 방식에 제한되지 않는다.
분사 노즐부(340)는 세척 제어부(310)의 제어에 의해 동작하여 혼합부(330)에 의해 혼합된 혼합 세정액을 커버부(110)로 분사하는 역할을 수행할 수 있다.
세척 제어부(310)는 환경 정보 획득부(200)에 의해 획득된 주변 환경 정보에 따라 혼합 세정액을 생성하고, 생성된 혼합 세정액을 커버부(110)로 분사하여 커버부(110)의 세척을 수행할 수 있다. 이를 위해, 세척 제어부(310)는 혼합부(330) 및 분사 노즐부(340)를 제어하는 세척 ECU(Electronic Control Unit)로 구현될 수 있다.
세척 제어부(310)는 혼합부(330)를 통해 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 혼합 세정액을 생성할 수 있다. 즉, 휘발성 세정액(예: 이소프로필 알콜 등)은 그 건조 능력이 뛰어난 반면 세정 능력이 떨어지는 단점이 있으며, 비휘발성 세정액(예: 모노에틸에테르 아세테이트 등)은 세정 능력이 뛰어난 반면 건조 능력이 떨어지는 단점이 있으므로, 세척 제어부(310)는 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 각 세정액의 단점을 상호 보완함으로써 커버부(110)의 세척을 보다 효과적으로 수행할 수 있다.
이때, 세척 제어부(310)는 주변 환경 정보에 포함된 대기 내 유기물의 함량에 따라 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액 간 혼합 비율을 조절하여 혼합 세정액을 생성할 수 있다. 즉, 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 각 세정액의 단점을 상호 보완하되, 대기 내 유기물의 함량에 따라 각 세정액의 혼합 비율을 조절하여 차량의 주변 환경에 보다 능동적인 혼합 세정액을 생성함으로써 커버부(110)에 대한 세척 능력을 극대화할 수 있다.
대기 내 유기물의 함량에 따라 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액 간 혼합 비율을 조절하는 방식으로서, 세척 제어부(310)는 대기 내 유기물의 함량이 증가할수록 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 혼합 세정액을 생성할 수 있다.
즉, 이소프로필 알콜과 같은 휘발성 세정액은 유기물에 대한 세정 능력이 비휘발성 세정액 대비 높으므로, 세척 제어부(310)는 대기 내 유기물의 함량이 증가할수록 커버부(110)의 표면에 흡착되는 유기물을 효과적으로 세정하기 위해 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 혼합 세정액을 생성할 수 있다.
대기 내 유기물의 함량에 따라 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액 간 혼합 비율을 조절하는 다른 방식으로서, 세척 제어부(310)는 대기 내 유기물의 함량이 미리 설정된 기준 함량 이상인 경우, 미리 설정된 기준 혼합 비율 대비 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 혼합 세정액을 생성할 수도 있다.
즉, 대기 내 유기물의 함량이 기준 함량 미만인 경우에는 커버부(110)의 표면에 흡착되는 유기물의 세정에 대한 필요성보다 일반적인 오염 물질에 대한 세정이 더 우선시 되어야 하므로(여기서, 기준 함량은 객체 감지 센서(100)의 성능 저하를 유발할 정도의 유기물의 양을 고려하여 적절하게 설계될 수 있다), 세척 제어부(310)는 대기 내 유기물의 함량이 기준 함량에 도달하기 전까지는 미리 설정된 기준 혼합 비율에 따라 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 혼합 세정액을 생성할 수 있다(여기서, 기준 혼합 비율은 각 세정액의 세정 능력과 건조 능력 간의 트레이트 오프 관계를 고려하여 적절하게 설계될 수 있다).
반면, 대기 내 유기물의 함량이 기준 함량 이상으로 도달한 경우, 커버부(110)의 표면에 흡착되는 유기물의 세정이 우선시 되어야 하므로, 세척 제어부(310)는 기준 혼합 비율 대비 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 혼합 세정액을 생성할 수 있다.
한편, 전술한 것과 같이 환경 정보 획득부(200)가 획득하는 주변 환경 정보는 외기 온도를 포함할 수 있으며, 이에 따라 세척 제어부(310)는 외기 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우 커버부(110)의 열화를 방지하기 위해 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액의 혼합액에 유기물 코팅제를 첨가하여 혼합 세정액을 생성할 수도 있다.
한편, 세척 제어부(310)는 본 실시예의 세척 동작을 수행하기 전에(즉, 환경 정보 획득부(200)가 주행 환경 정보를 획득하기 이전에) 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량이 미리 설정된 기준량 이상인지 판단할 수도 있으며(세정액 잔여량 센서를 이용하는 등, 다양한 방식을 통해 세정액의 잔여량이 파악될 수 있다), 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량이 모두 기준량 이상인 경우에만 본 실시예의 세척 동작을 수행하고, 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량 중 하나 이상이 기준량 미만인 경우에는 차량 내부에 구비된 디스플레이 장치(예: 클러스터 유닛에 구비된 LCD 등)를 통해 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액 중 하나 이상의 보충이 필요함을 사용자에게 통지할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 감지 센서의 세척 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 감지 센서의 세척 방법을 설명하면, 먼저 세척부(300)는 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량이 미리 설정된 기준량 이상인지 판단한다(즉, 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량이 모두 기준량 이상인지 판단한다)(S100).
S100 단계에서 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량이 모두 기준량 이상인 것으로 판단된 경우, 환경 정보 획득부(200)는 차량의 주변 환경 정보를 획득한다(S200). 주변 환경 정보는 대기 내 유기물의 함량 및 외기 온도 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 나아가 현재의 기상 상황 및 차량이 주행중인 지역을 포함할 수도 있다.
이어서, 세척부(300)는 환경 정보 획득부(200)에 의해 획득된 주변 환경 정보에 따라 혼합 세정액을 생성한다(S300).
S300 단계에서, 세척부(300)는 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 혼합 세정액을 생성할 수 있으며, 이때 세척부(300)는 대기 내 유기물의 함량에 따라 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액 간 혼합 비율을 조절하여 혼합 세정액을 생성할 수 있다. 대기 내 유기물의 함량에 따라 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액 간 혼합 비율을 조절하는 방식으로서, 세척부(300)는 대기 내 유기물의 함량이 증가할수록 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 혼합 세정액을 생성할 수도 있고, 대기 내 유기물의 함량이 미리 설정된 기준 함량 이상인 경우, 미리 설정된 기준 혼합 비율 대비 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 혼합 세정액을 생성할 수도 있다. 이에 대한 설명은 전술한 것이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
또한, S300 단계에서 세척부(300)는, 외기 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액의 혼합액에 유기물 코팅제를 첨가하여 혼합 세정액을 생성할 수도 있다.
이어서, 세척부(300)는 S300 단계를 통해 생성된 혼합 세정액을 커버부(110)로 분사하여 커버부(110)의 세척을 수행함으로써 외부 물질에 의한 오염에 따른 객체 감지 센서(100)의 센싱 성능 저하를 방지한다(S400).
한편, S100 단계에서 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량 중 하나 이상이 기준량 미만인 것으로 판단된 경우, 세척부(300)는 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액 중 하나 이상의 보충이 필요함을 사용자에게 통지한다(S500).
전술한 S100 단계 내지 S500 단계는 차량이 주행하는 동안 실시간으로 수행될 수도 있고, 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액의 소모를 고려하여 미리 설정된 주기에 따라 주기적으로 수행될 수도 있다.
도 2를 참조하여 위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 감지 센서의 세척 방법의 구체적인 구현예를, S300 단계의 시계열적 구성을 중심으로 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 먼저 세척부(300)는 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량이 미리 설정된 기준량 이상인지 판단한다(즉, 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량이 모두 기준량 이상인지 판단한다)(S100).
S100 단계에서, 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량이 모두 기준량 이상인 것으로 판단된 경우, 환경 정보 획득부(200)는 차량의 주변 환경 정보를 획득한다(S200).
이어서, 세척부(300)는 주변 환경 정보에 포함된 대기 내 유기물의 함량이 기준 함량 이상인지 여부를 판단한다(S310).
S310 단계에서 대기 내 유기물의 함량이 기준 함량 미만인 것으로 판단된 경우, 세척부(300)는 미리 설정된 기준 혼합 비율에 따라 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 혼합 세정액을 1차 생성한다(S320). 이후 후술하는 S340 단계가 진행된다.
S310 단계에서 대기 내 유기물의 함량이 기준 함량 이상인 것으로 판단된 경우, 세척부(300)는 미리 설정된 기준 혼합 비율 대비 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 혼합 세정액을 1차 생성한다(S330).
S320 단계 또는 S330 단계가 수행된 후, 세척부(300)는 외기 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인지 여부를 판단한다(S340).
S340 단계에서 외기 온도가 기준 온도 이상인 것으로 판단된 경우, 세척부(300)는 S320 단계 또는 S330 단계를 통해 1차 생성된 혼합 세정액(즉, 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액의 혼합액)에 유기물 코팅제를 첨가하여 혼합 세정액을 최종 생성한다(S350).
S340 단계에서 외기 온도가 기준 온도 미만인 경우로 판단된 경우, 유기물 코팅제에 대한 첨가 없이 아래의 S400 단계가 수행된다.
이어서, 세척부(300)는 S300 단계를 통해 생성된 혼합 세정액을 커버부(110)로 분사하여 커버부(110)의 세척을 수행함으로써 외부 물질에 의한 오염에 따른 객체 감지 센서(100)의 센싱 성능 저하를 방지한다(S400).
한편, S100 단계에서 휘발성 세정액의 잔여량 및 비휘발성 세정액의 잔여량 중 하나 이상이 기준량 미만인 것으로 판단된 경우, 세척부(300)는 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액 중 하나 이상의 보충이 필요함을 사용자에게 통지한다(S500).
이와 같이 본 실시예는 차량의 주변 환경에 따라 객체 감지 센서에 구비되는 커버를 세척하기 위한 세정액을 차별적으로 생성하여 커버를 세척함으로써 외부 물질에 의한 커버의 오염을 효과적으로 차단하고 차량의 주변 환경에 최적화된 객체 감지 센서의 센싱 성능을 확보할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 객체 감지 센서
110: 커버부
200: 환경 정보 획득부
300: 세척부
310: 세척 제어부
320: 세정액 수용부
330: 혼합부
340: 분사 노즐부

Claims (15)

  1. 대기 내 유기물의 함량 및 외기 온도를 포함하는 차량의 주변 환경 정보를 획득하는 환경 정보 획득부; 및
    상기 환경 정보 획득부에 의해 획득된 주변 환경 정보에 따라 혼합 세정액을 생성하고, 외부 물질로부터 객체 감지 센서를 보호하기 위해 상기 객체 감지 센서에 구비되는 커버부로 상기 생성된 혼합 세정액을 분사하여 상기 커버부의 세척을 수행함으로써, 외부 물질에 의한 오염에 따른 상기 객체 감지 센서의 센싱 성능 저하를 방지하는 세척부로서, 상기 객체 감지 센서는 대상 객체에 대하여 감지 신호를 송신하고, 상기 감지 신호가 상기 대상 객체에 반사된 센싱 신호를 수신하여 상기 대상 객체를 센싱하되, 상기 감지 신호 및 상기 센싱 신호는 상기 커버부를 투과하여 각각 송신 및 수신되는 것인, 세척부;
    를 포함하고,
    상기 환경 정보 획득부는, 상기 차량이 주행 중인 지역을 파악하고 상기 파악된 지역에 대한 상기 주변 환경 정보를 외부 서버로부터 획득하는 네비게이션 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세척부는, 휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 세척부는, 상기 대기 내 유기물의 함량에 따라 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액 간 혼합 비율을 조절하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 세척부는, 상기 대기 내 유기물의 함량이 증가할수록 상기 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 세척부는, 상기 대기 내 유기물의 함량이 미리 설정된 기준 함량 이상인 경우, 미리 설정된 기준 혼합 비율 대비 상기 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 세척부는, 상기 외기 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액의 혼합액에 유기물 코팅제를 첨가하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 객체 감지 센서는 라이다 센서(LiDAR: Light Detection And Ranging Sensor)를 포함하고, 상기 환경 정보 획득부는 네비게이션 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 장치.
  8. 환경 정보 획득부가, 대기 내 유기물의 함량 및 외기 온도를 포함하는 차량의 주변 환경 정보를 획득하는 단계;
    세척부가, 상기 환경 정보 획득부에 의해 획득된 주변 환경 정보에 따라 혼합 세정액을 생성하는 단계; 및
    상기 세척부가, 외부 물질로부터 객체 감지 센서를 보호하기 위해 상기 객체 감지 센서에 구비되는 커버부로 상기 생성된 혼합 세정액을 분사하여 상기 커버부의 세척을 수행함으로써 외부 물질에 의한 오염에 따른 상기 객체 감지 센서의 센싱 성능 저하를 방지하는 단계로서, 상기 객체 감지 센서는 대상 객체에 대하여 감지 신호를 송신하고, 상기 감지 신호가 상기 대상 객체에 반사된 센싱 신호를 수신하여 상기 대상 객체를 센싱하되, 상기 감지 신호 및 상기 센싱 신호는 상기 커버부를 투과하여 각각 송신 및 수신되는 것인, 단계;
    를 포함하고,
    상기 주변 환경 정보를 획득하는 단계에서, 상기 환경 정보 획득부는,
    네비게이션 단말을 통해, 상기 차량이 주행 중인 지역을 파악하고 상기 파악된 지역에 대한 상기 주변 환경 정보를 외부 서버로부터 획득하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는,
    휘발성 세정액 및 비휘발성 세정액을 혼합하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는,
    상기 대기 내 유기물의 함량에 따라 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액 간 혼합 비율을 조절하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는,
    상기 대기 내 유기물의 함량이 증가할수록 상기 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는,
    상기 대기 내 유기물의 함량이 미리 설정된 기준 함량 이상인 경우, 미리 설정된 기준 혼합 비율 대비 상기 휘발성 세정액의 비율을 증가시켜 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 생성하는 단계에서, 상기 세척부는,
    상기 외기 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액의 혼합액에 유기물 코팅제를 첨가하여 상기 혼합 세정액을 생성하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 세척부가, 상기 휘발성 세정액의 잔여량 및 상기 비휘발성 세정액의 잔여량이 미리 설정된 기준량 이상인지 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 획득하는 단계, 상기 생성하는 단계 및 상기 방지하는 단계는, 상기 휘발성 세정액의 잔여량 및 상기 비휘발성 세정액의 잔여량이 모두 상기 기준량 이상인 경우에만 수행되는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 휘발성 세정액의 잔여량 및 상기 비휘발성 세정액의 잔여량 중 하나 이상이 상기 기준량 미만인 것으로 판단된 경우, 상기 세척부가, 상기 휘발성 세정액 및 상기 비휘발성 세정액 중 하나 이상의 보충이 필요함을 사용자에게 통지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 객체 감지 센서의 세척 방법.
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