KR102543207B1 - 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 범퍼(600); 범퍼(600) 내에 설치되어 차량의 후측방을 인지하는 라이다 센서(100); 범퍼(600) 내면과 라이다 센서(100)에서 신호가 출력되는 출력부(110)를 제외한 나머지 영역에 밀착되는 밀착패킷(210); 및 범퍼(600)의 외부로 노출되어 라이다 센서(100)의 출력부(110)에서 출력된 신호를 외부로 투과시키는 투과패널(220);을 포함하고, 투과패널(220)은 외부에 노출된 일면 또는 양면에서 발수 코팅 필름이 코팅 또는 접착된 것;을 특징으로 하는 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리를 포함할 수 있다.

Description

후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리{LiDAR bumper assembly for rear-side recognition}
본 발명은 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리에 관한 것이다.
도 1은 후측방 인지 장치의 개요를 간략 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 후측방 인지 장치는 차량(A)의 후방에 내장된 센서를 해 차량의 후측방 영역(b)을 감시하여 움직이는 물체를 인지하는 장치이다.
후측방 인지 장치의 ADAS 기능으로는 BSA(Blind Spot Alarm), LCA(Lane Change Assist), RCTA(Rear Cross Traffic Alert) 등이 있으며 운전자에게 경보를 주거나 안전을 위한 차량동작과 연계되는 기능이다.
그리고 자율 주행 차량에서 후측방 인지 장치는 시스템이 인지할 수 있는 음영 지역을 최소화 하기 위해서 루프, 휀더, 범퍼, 사이드미러 등에 복수의 라이다 센서를 배치하고 있다.
이와 같은 종래의 후측방 인지 장치는 레이더 센서가 적용될 경우에 방사되는 전파를 이용하므로 물체를 특정 짓기 어렵지만, 라이더 센서를 적용할 경우에 점군 데이터가 특정 패턴을 형성하기 때문에 이를 이용해 물체를 특정 지을 수 있다.
그러나 라이다 센서는 차량의 상부에 부착할 수 있지만, 차량에 인접한 물체를 인지하기 위해서는 차량 상부에 추가 기울임 장착을 하거나, 사이드미러, 범퍼)나 휀더 등에 추가 장착을 해야 되었다.
또한, 위와 같은 외부 장착 라이다 센서는 차량 외부로 돌출돼 도로 주행 안전성을 해치고 고가의 센서가 파손되는 경우가 빈번하게 발생되었다.
그러므로 종래 기술은 고장이나 파손으로 인해 잦은 센서의 교체가 이뤄지고 있어 이는 유지비용을 상승시킬 수 있다.
또한, 종래의 자율 주행 차량에서 라이더 센서가 외부에 부착할 경우에 공기저항을 높이고, 차량 외관을 해치고, 돌출된 센서의 특성상 외부환경(악천후 오물 등)에 의한 오염으로 인해 센서의 성능을 저감 시키고, 센서의 수명을 단축시킬 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2020-0053277호(2020.05.18)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 파손 및 고장을 사전에 방지할 수 있고, 후측방 인지 영역을 확장할 수 있도록 차량의 후방 범퍼 내에 라이다 센서(LiDAR Sensor)를 설치할 수 있는 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리를 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 차량의 범퍼와, 범퍼 내에 설치되어 차량의 후측방을 인지하는 라이다 센서와, 라이다 센서에 밀착되는 밀착패킷 및 범퍼의 외부로 노출되어 라이다 센서의 출력부에서 출력된 신호를 외부로 투과시키는 투과패널을 포함하고, 투과패널은 외부에 노출된 일면 또는 양면에서 발수 코팅 필름이 코팅 또는 접착된 것을 특징으로 하는 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리를 포함할 수 있다.
위 실시예는 투과패널의 일면을 마찰하여 수분 및 먼지를 제거하는 와이퍼와, 액츄에이터 및 액츄에이터의 구동에 의해 회전되어 연결된 와이퍼를 회전시키는 회전체를 더 포함할 수 있다.
또한, 범퍼는 투과패널이 노출되도록 개구된 투과 개구 및 와이퍼가 인출되도록 일 방향으로 연장된 인출 개구를 더 포함할 수 있다.
또한, 범퍼는 일방향으로 연장되는 하부의 양측에서 상향 돌출되어 내측에 라이다 센서가 구비되는 한 쌍의 상부를 포함하고, 상부는 일측 또는 타측에서 각각 내향 되도록 연장되는 벽면과, 하부의 상단에서 상향 경사지도록 연장되는 경사면과, 벽면과 경사면 사이의 내향 된 공간에서 볼록형으로 하향 연장되는 수용 하부를 포함하고, 투과 개구는 수용 하부에서 경사면 사이에서 절개되어 일 방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서 인출 개구는 경사면에서 측 방향으로 연장될 수 있다.
그리고 밀착패킷은 탄성력을 갖는 고무, 플라스틱, 직물 재질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그러므로 본 발명은 차량의 후방 범퍼의 형상을 고려하여 라이다 센서를 설치할 수 있어 후측방 인지 영역을 보다 확장할 수 있었다.
또한, 본 발명은 라이다 센서를 범퍼 내부에 매립된 형태로 설치할 수 있기에 외부 노출로 인한 오염 및 파손을 미연에 방지할 수 있어 관리 및 유지 비용을 절감할 수 있었다.
도 1은 후측방 인지 장치의 개요를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리를 간략 도시한 도면이다.
도 3은 범퍼를 도시한 정면도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 본 발명이 적용된 정면도이다.
도 6은 본 발명이 적용된 측면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 특정 실시예를 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 서로 다른 방향으로 연장되는 구조물을 연결 및/또는 고정시키기 위한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물중 어느 하나에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서는 본 발명에 따른 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리를 간략 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 차량의 뒷 범퍼(600)(이하 범퍼로 총칭함)와, 라이다 센서(LiDAR Sensor)(100)와 액츄에이터(500)와, 회전체(400)와, 와이퍼(300)와, 보호부재(200)를 포함할 수 있다.
이중 라이다 센서(100)는 외부의 물리적, 환경적 용인으로부터 보호받을 수 있도록 범퍼(600) 내에 고정되어 차량의 제어부(예를 들면, 자율주행 제어부)(도시되지 않음)의 제어에 의하여 작동되어 후측방 영역 내에 위치된 객체들을 감지한다.
보호부재(200)는 라이다 센서(100)의 오염과 충격을 방지할 수 있도록 라이다 센서(100)에 부착된다. 예를 들면, 보호부재(200)는 라이다 센서(100)에 수분 및 오염을 방지하기 위하여 밀착되는 밀착패킷(210)과, 라이다 센서(100)의 출력신호를 투과하는 투과패널(220)을 포함할 수있다.
밀착패킷(210)은, 예를 들면, 일 방향으로 연장되는 띠 형상 또는 고리 형상의 탄성 및 접착력을 갖는 소재들이 결합된 것으로 라이다 센서(100)에서 신호가 출력되는 출력부(110)를 제외한 나머지 영역 내에 밀착되어 외부의 수분 및 먼지 등의 접촉 방지와, 충격을 완화시키는 완충재로서의 역할을 수행할 수 있다.
투과패널(220)은 라이다 센서(100)의 신호를 투과할 수 있는 재질로서 일면 또는 양면에 발수 코팅 필름이 적층 또는 코팅될 수 있다. 여기서 투과패널(220)은 후술되는 범퍼(600)의 개방된 공간에 설치된다.
액츄에이터(500)는 차량 제어부(도시되지 않음)의 제어신호에 따라 구동되어 회전체(400)를 회전시킨다. 여기서 차량 제어부(도시되지 않음)는 센서를 통하여 주변 환경(비, 눈, 먼지)과, 주행 거리, 위치를 확인하여 선택적 또는 주기적으로 액츄에이터를 가동시킬 수 있다.
회전체(400)는 액츄에이터(500)의 구동에 따라 회전된다.
와이퍼(300)는 회전체(400)의 구동에 따라 회전되면서 범퍼(600) 외부로 노출된 투과패널(220)의 외면에 묻은 수분이나 먼지를 제거한다. 이를 위하여 와이퍼(300)는 회전체(400)에서 고정 및 연장되는 지지바(310)와, 지지바(310)의 선단에 고정되어 투과패널(220)에 접촉되는 브러쉬(320)를 포함할 수 있다.
지지바(310)는 범퍼(600) 내부에 설치된 회전체(400)에 직립된 형상으로 연결 또는 고정되어 범퍼(600) 외측으로 인출된다.
브러쉬(320)는 지지바(310)의 선단에서 고정되어 투과패널(220)의 외면에 묻은 수분 및 먼지 등을 제거한다. 이를 위하여 브러쉬(320)는 탄성력을 갖는 소재(예를들면, 고무, 직물, 플라스틱)로 이루어질 수 있다.
바람직하게로는 브러쉬(320)는 지지바(310)의 선단에서 힌지 결합되어 상하 회전 가능하게 설치될 수 있다. 또한 브러쉬(320)는 투과패널(220)에 접촉되는 일면이 투과패널(220)의 형상에 일치되는 형상(예를 들면, 단면, 만곡면)으로 이루어질 수 있다.
범퍼(600)는 보호부재(200) 및 와이퍼(300)가 설치 및 구동될 수 있고, 라이다 센서(100)의 후측방 감시 영역을 확장할 수 있는 구조를 갖는다. 이와 같은 범퍼(600)는 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 3은 범퍼(600)를 도시한 정면도, 도 4는 도 3의 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 범퍼(600)는 일방향으로 연장되는 하부(610)와, 하부(610)의 양측에서 각각 상향 돌출되는 한 쌍의 상부(620, 620')를 포함할 수 있다.
이중, 상부(620, 620')는 내측으로 함몰되도록 영역을 형성하도록 내측으로 연장되는 벽면(622)과, 하부(610)의 상단에서 상향 경사지도록 연장되는 경사면(623)과, 벽면(622)과 경사면(623)에 의해 내향 된 공간에서 외측으로 돌출되는 볼록형으로 돌출되는 센서 수용부(621)를 포함할 수 있다.
센서 수용부(621)는 상부(620, 620')의 상단에서 하향 경사지게 연장되는 수용 상부(621a)와, 수용 상부(621a)에서 경사면(623) 사이에서 직립된 직립면(621b)을 포함한다.
여기서 센서 수용부(621)는 경사면(623)과 벽면(622) 사이의 내향 공간에서 볼록형으로 돌출되어 만곡된 형상을 갖는다.
범퍼(600)는 라이다 센서(100)의 신호를 출력할 수 있도록 직립면(621b)을 따라 절개되는 투과 개구(624a)와, 경사면(623)에서 와이퍼(300)가 인출되는 인출 개구(624b)를 더 포함한다.
투과 개구(624a)는 라이다 센서(100)의 신호를 투과시키는 투과패널이 설치되도록 개방된다. 여기서 투과패널(220)은 투과 개구(624a)에 틈새가 방지되지 않도록 내측에서 고정된다.
인출 개구(624b)는 회전체(400)에 고정된 와이퍼(300)가 인출되도록 경사면(623)에서 일 방향으로 절개 및 연장된다. 여기서 인출 개구(624b)의 내측에서는 외부로부터 수분 및 먼지가 인입되지 않도록 틈새 방지 패킹(도시되지 않음)이 추가될 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 통하여 진행되는 본 발명의 작용을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명이 적용된 정면도, 도 6은 본 발명이 적용된 측면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 라이다 센서(100)는 차량의 후측방의 범퍼(600) 내부에 각각 설치된다. 이때, 라이다 센서(100)는 밀착패킷(210)에 의해 신호를 출력하는 출력부(110)를 제외한 나머지 영역이 모두 밀폐되어 범퍼(600) 내부에 고정된다.
밀착패킷(210)은 외부로부터 유입된 수분이나 먼지 등을 내측으로 유입되는 것을 방지함과 동시에 진동이나 충격을 완화시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 투과패널(220)은 범퍼(600)의 투과 개구(624a)를 밀폐하도록 설치되어 라이다 센서(100)에서 출력된 신호를 외부로 투과시킨다. 투과패널(220)의 외면을 발수 코팅 필름이 코팅 또는 접착될 수 있다.
차량 제어부(도시되지 않음)는 센서를 통하여, 예를 들면, 외부의 환경을 감지하여 수분 또는 먼지 등이 설정된 기준 이상이거나, 차량의 주행거리가 설정 기준을 초과했을 경우, 현재의 위치가 일반 도로가 아닌 비포장도로 일경에 액츄에이터(500)를 구동시킬 수 있다.
또는 차량 제어부는 설정된 주기(날짜, 시간) 별로, 또는 입력된 명령에 따라 액츄에이터(500)를 구동 제어할 수 있다.
따라서 회전체(400)는 차량 제어부의 제어에 의해 구동되는 액츄에이터(500)에 의해 회전된다. 이때, 와이퍼(300)는 인출 개구(624b)를 통하여 투과 개구(624a)의 한쪽 끝단에 위치된 상태에서 이동되면서 투과 개구(624a)를 통해 노출된 투과패널(220)의 외면을 마찰시켜 외면의 물기와 먼지 등을 제거할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 차량의 후측방의 감시 영역을 확장하기 위하여 범퍼(600)의 구조를 변경하고, 변경된 범퍼(600) 내부에 라이다 센서(100)를 설치함에 따라 외부의 환경 및 물리적인 영향으로부터 손상을 받지 않도록 하였다.
따라서 본 발명은 라이다 센서(100)의 수명을 연장할 수 있고, 감시 영역이 보다 확장됨에 따라 차량의 주행 중, 특히 자율주행 차량의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정, 변경 및 치환 가능할 것이다.
따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 라이다 센서
110 : 출력부
200 : 보호부재
210 : 밀착패킷
220 : 투과패널
300 : 와이퍼
310 : 지지바
320 : 브러쉬
400 : 회전체
500 : 액츄에이터
600 : 범퍼
610 : 하부
620, 620' : 상부
621 : 센서 수용부
621a : 수용 상부
621b : 직립면
622 : 벽면
623 : 경사면
624a : 투과 개구
624b : 인출 개구

Claims (6)

  1. 차량의 범퍼(600);
    범퍼(600) 내에 설치되어 차량의 후측방을 인지하는 라이다 센서(100);
    범퍼(600) 내면과 라이다 센서(100)에서 신호가 출력되는 출력부(110)를 제외한 나머지 영역에 밀착되는 밀착패킷(210);
    외부에 노출된 일면 또는 양면에서 발수 코팅 필름이 코팅 또는 접착된 것으로 범퍼(600)의 외부로 노출되어 라이다 센서(100)의 출력부(110)에서 출력된 신호를 외부로 투과시키는 투과패널(220);
    투과패널(220)의 일면을 마찰하여 수분 및 먼지를 제거하는 와이퍼(300);
    액츄에이터(500); 및
    액츄에이터(500)의 구동에 의해 회전되어 연결된 와이퍼(300)를 회전시키는 회전체(400); 를 포함하고,
    범퍼(600)는
    투과패널(220)이 노출되도록 개구된 투과 개구(624a);
    와이퍼(300)가 인출되도록 일방향으로 연장된 인출 개구(624b); 및
    일방향으로 연장되는 하부(610)의 양측에서 상향 돌출되어 내측에 라이다 센서(100)가 구비되는 한 쌍의 상부(620, 620');를 포함하고,
    상부(620, 620')는
    일측 또는 타측에서 각각 내향되도록 연장되는 벽면(622)과, 하부(610)의 상단에서 상향 경사지도록 연장되는 경사면(623)과, 벽면(622)과 경사면(623) 사이의 내향된 공간에서 볼록형으로 하향 연장되는 수용 하부(610); 를 포함하고,
    투과 개구(624a)는
    수용 하부(610)에서 경사면(623) 사이에서 절개되어 일방향으로 연장 형성되는 것; 을 특징으로 하는 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 인출 개구(624b)는
    경사면(623)에서 측방향으로 연장되는 것; 을 특징으로 하는 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리.
  6. 청구항 1에 있어서, 밀착패킷(210)은
    탄성력을 갖는 고무, 플라스틱, 직물 재질 중 어느 하나로 이루어진 것; 을 특징으로 하는 후측방 인지용 라이다 범퍼 어셈블리.
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