KR102551177B1 - 차량 루프 라이다 오염방지 장치 - Google Patents

차량 루프 라이다 오염방지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차량 루프에 구비되는 라이다; 상기 라이다 전면에 구비되어 상기 라이다의 오염을 방지하는 에어가이드; 상기 에어가이드 내면에 구비되어 상기 라이다에 워셔액을 분사하는 분사노즐; 및 상기 분사노즐에 상기 워셔액을 공급할 수 있는 워셔액 공급 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 루프 라이다 오염방지 장치에 관한 것이다.

Description

차량 루프 라이다 오염방지 장치{Vehicle roof lidar pollution prevention device}
본 발명은 라이다 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 루프에 장착되는 라이다에 전면의 에어가이드로 주행 시 오염을 최소화하고 라이다가 오염된 경우 노즐로 세정하여 먼지 등의 오염물질이 제거될 수 있도록 함으로써 라이다를 통한 주변 사물 감지 등이 지속적으로 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 차량 루프 라이다 오염방지 장치에 관한 것이다.
최근 자율 주행 차량이 주목받고 있다.
여기서, 자율 주행 차량은, 외부정보 감지 및 처리기능을 통해 주변의 환경을 인식하여 주행 경로를 자체적으로 결정하여 주행하는바, 운전자가 스티어링 휠, 액셀러레이터, 브레이크 등을 조작하지 않아도 주행 경로상에 존재하는 장애물과의 충돌을 피하면서 도로의 형상에 따라 차속과 주행 방향을 조절하여 스스로 목적지까지 주행 가능한 완전 자율 주행을 목표로 개발되고 있다.
이에 자율 주행 차량의 중요 부품의 센서 중 하나인 라이다((LiDAR: Light Detection And Ranging)의 역할이 중요해지고 있다.
이때, 라이다는 빛을 활용해 거리를 측정하고 물체를 감지하며 펄스 레이저, 즉 파장이 짧은 레이저를 사용함에 따라 정밀도 및 해상도가 향상될 수 있고 사물의 입체적 파악까지도 이루어질 수 있다.
다만, 차량의 라디에이터 그릴, 범퍼 또는 루프 등에 장착되는 라이다의 전면이 외부로 노출되므로 먼지 등의 오염물질로 오염될 수 있어 오염물질로 인한 간섭으로 인하여 주변 사물 감지 등이 부정확해지거나 곤란해지는 문제가 있었다.
예컨대 대한민국 등록특허공보 제10-2290431호 등에 개시된 바와 같은 원통 형상 대상체용 클리닝 시스템이 있었다.
하지만 원통 형상 대상체용 클리닝 시스템의 경우 라이다와 일체형으로 제작되어야 하고 이에 따라 구조가 복잡해지며 이미 설치된 다양한 라이다에는 적용이 어려운 단점이 있었다.
상기의 이유로 해당 분야에서는 자동차에 적용되는 라이다의 전면으로부터 먼지 등의 오염물질 제거가 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 장치의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-2290431호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 차량 루프에 장착되는 라이다 전면에 구비되는 에어가이드로 오염을 최소화하고 노즐로 세정하여 라이다의 먼지 등의 오염물질이 제거될 수 있도록 함으로써 라이다를 통한 주변 사물 감지 등이 지속적으로 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 차량 루프 라이다 오염방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
차량 루프에 구비되는 라이다; 상기 라이다 전면에 구비되어 상기 라이다의 오염을 방지하는 에어가이드; 상기 에어가이드 내면에 구비되어 상기 라이다에 워셔액을 분사하는 분사노즐; 및 상기 분사노즐에 상기 워셔액을 공급할 수 있는 워셔액 공급 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 루프 라이다 오염방지 장치를 제안한다.
본 발명에 의한 차량 루프 라이다 오염방지 장치는 라이다 전면에 구비되는 에어가이드로 차량 주행 시 먼지 및 이물질로부터 라이다의 오염을 방지하고, 에어가이드 내측에 구비된 분사노즐로 에어가이드로 방지하지 못 한 오염을 세척하여 2차오염이 방지될 수 있다.
이때, 분사노즐은 다방향으로 마련되는 다중 유로관의 선택적 개폐에 의한 유로의 가변을 통해 다방향으로 워셔액을 미립자 형태로 라이다에 분사하여 자율 주행 차량의 중추적 역할을 하는 루프에 장착된 라이다를 세정하여 먼지 등의 오염물질 제거가 이루어질 수 있어 라이다를 통한 주변 사물 감지 등이 지속적으로 원활하게 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 차량 루프 라이다 오염방지 장치의 전체 구조를 보인 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 차량 루프 라이다 오염방지 장치의 분사노즐 상세도이다.
도 3은 본 발명에 의한 차량 루프 라이다 오염방지 장치의 워셔액 공급 부재 상세도이다.
이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 차량 루프 라이다 오염방지 장치(1)은 라이다(50); 에어가이드(100); 분사노즐(200); 워셔액 공급 부재(300); 를 포함한다.
본 발명의 에어가이드(100)는 차량 루프(10)에 구비된 라이다(50) 전면에 구비될 수 있다.
이때, 에어가이드(100)는 스플라인 곡선 형태의 활강구조를 가지므로 라이다(50)의 오염을 방지하고 차량 주행 시 공기저항을 줄일 수 있다
여기서, 에어가이드(100)의 길이는 설계에 따라 달라질 수 있으며 일 실시예로서 라이다(50)가 가려지되 주행 시 비산되는 먼지나 이물질을 방지하기 위해 라이다(50)의 길이 방향보다 소폭 길어질 수 있다.
또한, 에어가이드(100)의 재질은 차량 주행 시 공기저항으로 인한 충격을 견딜 수 있고 라이다(50)의 감지를 방해하지 않는 통상의 어떠한 재질로 형성되어도 무방하며, 일 실시예로서 폴리카보네이트가 될 수 있다.
본 발명의 분사노즐(200)은 에어가이드(100) 내면에 구비되어 라이다(50)에 워셔액(315)을 미립화 하여 다방향으로 분사할 수 있다.
더욱 상세하게는, 분사노즐(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 워셔액 공급 부재(300)에서 공급된 워셔액(315)을 유입시키는 유입구(210), 워셔액(315)을 미립화하여 외부로 분사시키는 분사구(250)에 연결되는 센터유로관(220), 유입구(210)와 이웃하는 일측에서 분리되어 분사구(250)와 이웃하는 타측으로 연결되는 다수개의 선회유로관(230), 선회유로관(230) 각각의 단부에 구비되어 선회유로관(230) 각각에서의 워셔액(315) 유동을 단속하는 노즐셔터(240)를 포함할 수 있다.
이로써, 센터유로관(220) 및 선회유로관(230)을 통해 워셔액(315) 유동이 이루어지고, 노즐셔터(240)에 의해 선회유로관(230)을 통한 워셔액(315) 유동이 단속되어 선회유로관(230)을 따라 유동하는 워셔액(315)은 센터유로관(220)을 따라 유동하는 워셔액(315)과 충돌하여 워셔액(315)은 미립화 될 수 있다.
여기서, 선회유로관(230)은 신장 및 수축되어 길이가 가변하는 신축부재(235)를 구비할 수 있다.
이때, 신축부재(235)는 길이가 가변 되어 선회유로관(230)의 길이가 짧아져 선회유로관(230)의 워셔액(315) 유동 시간이 단축될 수 있어 워셔액(315) 분사가 더욱 원활해질 수 있다.
여기서, 신축부재(235)는 제1지지편(235a)과 제2지지편(235b)을 구비하여 신축부재(235)를 일정 범위 내에서 신장 및 수축되게 하여 워셔액(315) 분사 시 신축부재(235)가 압력에 의해 과도하게 신장 및 수축되어 파손되는 것을 막을 수 있다.
이때, 노즐셔터(240)는 개방 또는 폐쇄에 의해 워셔액(315)의 유입 또는 워셔액(315)의 유출을 차단할 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방한바, 노즐셔터(240)에 관한 상세한 설명은 생략한다.
다만, 노즐셔터(240)는 개폐됨으로써 노즐셔터(240)의 개방이 이루어진 선회유로관(232)을 통해서 워셔액(315)의 유동이 이루어지고 유로의 가변이 이루어짐으로써 분사구(250)를 통해 다방향으로 워셔액(315) 분사가 이루어질 수 있다.
본 발명의 워셔액 공급 부재(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 워셔액(315)이 저장되는 워셔탱크(310), 워셔탱크(310)에 구비되어 워셔액(315)을 흡입 및 유동할 수 있는 워셔펌프(320), 유동하는 워셔액(315)을 분사노즐(200)로 공급하는 워셔액 공급라인(330)이 포함될 수 있다.
이때, 워셔탱크(310)는 일 실시예로서 차량 보닛 하단의 공간(도면상 미도시)에 구비될 수 있다.
여기서, 일 실시예로서 컨트롤러(도면상 미도시)가 구비되어 라이다(50)의 세척이 필요한 경우 워셔펌프(320)를 작동하여 워셔액 공급라인(330)을 통해 분사노즐(200)에 전달되고, 분사노즐(200)의 노즐셔터(240)를 선택적으로 개페되도록 제어하여 미립화 된 워셔액(315)을 라이다(50)에 분사할 수도 있다.
본 발명에 의한 차량 루프 라이다 오염방지 장치(1)에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 라이다(50)는 차량 루프(10)에 구비될 수 있다.
본 발명의 에어가이드(100)는 라이다(50) 전면에 구비될 수 있다.
여기서, 에어가이드(100)는 차량의 주행풍을 직접 맞으므로 형태에 따라 공기저항이 증가하여 소음 등의 문제가 발생할 수 있다.
이때, 에어가이드(100)는 스플라인 곡선 형태의 활강구조를 가지므로 라이다(50)의 오염을 방지하고 차량 주행 시 공기저항을 줄일 수 있다.
본 발명의 분사노즐(200)은 에어가이드(100) 내면에 구비되어 라이다(50)에 워셔액(315)을 미립화 하여 다방향으로 분사할 수 있다.
이때, 분사노즐(200)은 워셔액 공급 부재(300)에서 공급받은 워셔액(315)이 유입구(210)로 유입될 수 있다.
여기서, 유입구(210)와 이웃하는 일측에서 분리되어 분사구(250)와 이웃하는 타측으로 연결되는 다수개의 선회유로관(230)이 구비되고, 선회유로관(230) 각각의 단부에 구비되어 선회유로관(230) 각각에서의 워셔액(315) 유동을 단속하는 노즐셔터(240)를 포함할 수 있다
이때, 센터유로관(220)은 워셔액(315)을 미립화하여 외부로 분사시키는 분사구(250)에 연결될 수 있다.
이로써, 센터유로관(220) 및 선회유로관(230)을 통해 워셔액(315) 유동이 이루어지고, 노즐셔터(240)에 의해 선회유로관(230)을 통한 워셔액(315) 유동이 단속되어 선회유로관(230)을 따라 유동하는 워셔액(315)은 센터유로관(220)을 따라 유동하는 워셔액(315)과 충돌하여 워셔액(315)은 미립화 될 수 있다.
여기서, 선회유로관(230)은 신장 및 수축되어 길이가 가변하는 신축부재(235)를 구비할 수 있다.
이때, 신축부재(235)는 길이가 가변 되어 선회유로관(230)의 길이가 짧아져 선회유로관(230)의 워셔액(315) 유동 시간이 단축될 수 있다.
여기서, 신축부재(235)가 워셔액(315) 분사 시 신축부재(235)가 압력에 의해 과도하게 신장 및 수축되어 파손될 수 있다.
이때, 신축부재(235)는 제1지지편(235a)과 제2지지편(235b)을 구비하여 신축부재(235)를 일정 범위 내에서 신장 및 수축되게 하여 워셔액(315) 분사 시 신축부재(235)가 압력에 의해 과도하게 신장 및 수축되어 파손되는 것을 막을 수 있다.
본 발명의 워셔액 공급 부재(300)는 워셔액(315)을 워셔탱크(310)에 저장하고 워셔탱크(310)에 구비된 워셔펌프(320)를 통해 워셔액(315)을 유동시켜 워셔액 공급라인(330)을 통해 워셔액(315)을 분사노즐(200)로 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.
10 : 차량 루프 50 : 라이다
100 : 에어가이드 200 : 분사노즐
210 : 유입구 220 : 센터유로관
230 : 선회유로관 235 : 신축부재
235a : 제1지지편 235b : 제2지지편
240 : 노즐셔터 250 : 분사구
300 : 워셔액 공급 부재 310 : 워셔탱크
315 : 워셔액 320 : 워셔펌프
330 : 워셔액 공급라인

Claims (6)

  1. 차량 루프에 구비되는 라이다;
    상기 라이다 전면에 구비되어 상기 라이다의 오염을 방지하는 에어가이드;
    상기 에어가이드 내면에 구비되어 상기 라이다에 워셔액을 분사하는 분사노즐; 및
    상기 분사노즐에 상기 워셔액을 공급할 수 있는 워셔액 공급 부재;를 포함하고,
    상기 분사노즐은, 내부로 상기 워셔액을 공급받아 유입시키는 유입구 및 상기 워셔액을 미립화하여 외부로 분사시키는 분사구를 갖는 센터유로관;
    상기 유입구 측에서 분리되어, 상기 분사구 측으로 연결되는 다수개의 선회유로관; 및
    상기 선회유로관 각각의 단부에 구비되어 상기 선회유로관 각각에서의 워셔액 유동을 단속하는 노즐셔터; 를
    포함하는 것을 특징으로 하는 차량 루프 라이다 오염방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에어가이드는 스플라인 곡선 형태의 활강구조를 가진 것을 특징으로 하는 차량 루프 라이다 오염방지 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선회유로관은 신장 또는 수축에 의해 길이가 가변 되는 신축부재를 구비하여 상기 신축부재의 신장 또는 수축에 의해 길이가 가변 되는 것을 특징으로 하는 차량 루프 라이다 오염방지 장치.
  5. 제1항에 있어서
    상기 노즐셔터는 상기 선회유로관을 각각 조절하여 상기 워셔액의 분사 방향을 조절 가능한 것을 특징으로 하는 차량 루프 라이다 오염방지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 워셔액 공급 부재는,
    상기 워셔액이 저장되는 워셔탱크;
    상기 워셔탱크에 구비되는 워셔펌프; 및
    상기 워셔펌프에서 상기 분사노즐의 유입구로 상기 워셔액을 공급하는 워셔액 공급라인; 을
    포함하는 것을 특징으로 하는 차량 루프 라이다 오염방지 장치.
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