KR102634606B1 - 자동차용 센서 통합 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 센싱 주기 및 출력 데이터 형식 중 적어도 하나 이상이 다른 복수의 센서, 및 상기 복수의 센서 중 오동작하는 센서가 검출되면 검출된 센서를 제외한 나머지 센서들부터 출력된 검출 데이터들을 동기화시켜 센싱 데이터로서 동시에 출력하는 신호 처리부를 포함한다.

Description

자동차용 센서 통합 모듈{AUTOMOTIVE SENSOR INTEGRATION MODULE}
본 발명은 자동차용 센서 통합 모듈에 관한 것이다.
기술이 고도화됨에 따라 차량에도 사용자의 편의를 위해, 각종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 자동차(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
첨단 운전자 지원 시스템 및 자율 주행 차량은 자동차 외부의 오브젝트를 판단하기 위해, 많은 개수의 센서와 전자 장치를 구비할 수 밖에 없다.
도 1을 참조하면, 자동차의 전방 오브젝트를 검출하기 위하여, 카메라, 라이더, 및 레이더 센서 등이 자동차의 전방에 배치되지만 서로 다른 위치에 각각 배치된다.
오브젝트의 검출 성능 향상을 위해 동일한 타이밍에 검출된 센서들의 검출 결과를 토대로 하여 오브젝트를 판단하여야 하지만, 센서들이 서로 다른 위치에 배치되어 있어 오브젝트 검출 센서들의 동기화가 쉽지 않다.
본 발명은 동기화된 복수의 센서가 배치된 자동차용 센서 통합 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 센싱 주기 및 출력 데이터 형식 중 적어도 하나 이상이 다른 복수의 센서, 및 상기 복수의 센서 중 오동작하는 센서가 검출되면 검출된 센서를 제외한 나머지 센서들부터 출력된 검출 데이터들을 동기화시켜 센싱 데이터로서 동시에 출력하는 신호 처리부를 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 광학 카메라, 적외선 카메라, 레이더 및 라이다 중 적어도 하나 이상을 포함하는 복수의 센서, 및 상기 복수의 센서 각각의 센싱 주기마다 입력되는 검출 데이터들 중 어느 하나에 상기 검출 데이터들을 동기화시켜 센싱 데이터로서 출력하는 신호 처리부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 복수의 센서가 동기화되어 동작하므로, 자동차 외부의 오브젝트를 검출 성능을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 자율 주행 자동차의 외부 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈의 외형도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈의 구성을 개시한 도면이다.
도 4는 도 3의 신호 처리부의 구성을 개시한 도면이다.
도 5는 도 4의 오동작 검출부의 구성을 개시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈의 외형도를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 자동차 주행의 안전 정보를 획득하기 위해 자동차 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하는 복수의 장치 및 센서를 포함할 수 있다. 이때, 오브젝트는 차선, 타차량, 보행자, 이륜차, 교통 신호, 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차선(Lane)은 주행 차선, 주행 차선의 옆 차선, 대향되는 차량이 주행하는 차선일 수 있다. 차선은 차선을 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다.
타차량은 자차량의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타차량은 자차량으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들어, 타 차량은 자 차량으로부터 소정 거리 이내에 위치하며, 자차량보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.
보행자는 자 차량의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자는 자 차량으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들어, 보행자는 자 차량의 소정 거리 이내의 인도 또는 차도 상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차는 자 차량의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈 것을 의미할 수 있다. 이륜차는 자 차량으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들어, 이륜차는 자 차량의 소정 거리 이내 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거를 포함할 수 있다.
교통 신호는 교통 신호등, 교통 표지판, 도로면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.
빛은 타 차량에 구비된 램프, 가로등 도는 태양으로부터 방출되는 빛을 포함할 수 있다.
도로는 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사를 포함할 수 있다.
구조물은 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들어, 구조물은 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리 등을 포함할 수 있다.
지형물은 산, 언덕 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들어, 이동 오브젝트는 타차량, 이륜차 및 보행자 등을 포함하는 개념일 수 있고, 고정 오브젝트는 교통 신호, 도로, 구조물 등을 포함하는 개념일 수 있다.
이와 같이, 자동차 주변의 다양한 오브젝트를 정확히 판별하기 위해서는 다양한 센서 및 장치를 이용하는 것이 바람직할 수 있다.
자동차 외부의 오브젝트를 정확히 판별하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 서로 다른 종류의 복수의 센서 및 장치를 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 동일한 종류의 센서 및 장치를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 자동차 외부의 오브젝트를 판별하기 위한 센서로, 적외선 카메라, 광학 카메라, 라이더 및 레이더를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 오브젝트를 판별하기 위한 센서로 적외선 카메라, 광학 카메라, 라이더 및 레이더를 예를 들어 설명할 뿐, 이에 한정하는 것이 아니다. 또한, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 2개의 적외선 카메라, 1개의 광학 카메라, 2개의 라이다, 및 1개의 레이더를 도시하였지만, 각 센서의 개수를 예를 들어 설명하는 것일 뿐, 한정하는 것이 아니다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 회로기판, 적외선 카메라, 카메라, 레이더 및 라이다를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 적외선 카메라, 광학 카메라, 레이더 및 라이다가 배치 및 실장된 회로기판을 포함할 수 있다.
광학 카메라는 빛을 매개로 자동차의 외부 영상을 획득하여 자동차의 주변 사물, 빛 및 사람을 인식하기 위한 것으로, 모노 카메라, 스테레오 카메라, AVM(Around View Monitoring) 카메라 및 360도 카메라를 포함할 수 있다. 광학 카메라는 다른 센서들에 비해 색상 감지가 가능하고, 오브젝트를 정확히 분류할 수 있는 장점이 있으나, 야간, 역광, 눈, 비, 안개 등의 환경적인 요소에 많은 영향을 받는 단점이 있다.
레이더는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(Phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 레이더는 야간, 눈, 비, 안개 등의 환경적인 요소에 영향을 받지 않고 장거리를 탐지할 수 있는 장점이 있지만, 전자파를 흡수하는 물질로 구성된 오브젝트 예를 들어, 터널 또는 가드레일과 같은 철재 구조물의 감지가 어렵고 오브젝트를 분류하지 못하는 단점이 있다.
라이다는 레이저 광을 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(Phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다. 라이다는 야간, 눈, 비, 안개 등의 환경적인 요소에 영향을 덜 받고 분해능(Resolution)이 좋아 장거리 및 단거리 탐지에 효율적이며, 오브젝트의 간단한 분류도 수행할 수 있는 장점이 있지만, 오브젝트에 대한 속도를 바로 측정할 수 없는 단점이 있다.
적외선 카메라는 적외선을 매개로 자동차의 외부 영상을 획득할 수 있다. 특히, 적외선 카메라는 야간에도 자동차의 외부 영상을 획득할 수 있다. 적외선 카메라는 야간, 눈, 비, 안개 등의 환경적인 요소에 영향을 받지 않고 장거리 탐지 및 생명체와 사물의 구분이 가능한 정점이 있지만, 가격이 비싼 단점이 있다.
이와 같이, 환경적인 요소와는 무관하게 자동차 주변 외부 오브젝트를 정확하게 분류 및 판별하기 위해서는 각 센서들의 장단점을 조합하여야 한다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 서로 다른 복수의 센서를 회로기판에 모두 배치 및 실장시킨 구조를 개시한다. 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 동작 주기가 서로 다른 복수의 센서들의 감지 결과를 동기화하여 출력할 수 있어, 보다 더 정확한 오브젝트의 분류 및 판별에 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈의 구성을 개시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13), 라이다(14), 인터페이스부(20) 및 신호 처리부(30)를 포함할 수 있다. 이때, 인터페이스부(20) 및 신호 처리부(30)는 도 2에 도시된 회로기판에 하드웨어 또는 소프트 웨어로 구현될 수 있다.
광학 카메라(11)는 빛을 매개로 감지된 정보를 제 1 검출 데이터(C_s)로서 출력할 수 있다. 광학 카메라(11)는 기설정된 센싱 주기마다 제 1 검출 데이터(C_s)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 광학 카메라(11)는 빛을 매개로 감지된 정보를 33ms(30Hz)마다 제 1 검출 데이터(C_s)로서 출력할 수 있다.
적외선 카메라(12)는 적외선을 매개로 감지된 정보를 제 2 검출 데이터(IC_s)로서 출력할 수 있다. 적외선 카메라(12)는 기설정된 센싱 주기마다 제 2 검출 데이터(IC_s)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 적외선 카메라(12)는 적외선을 매개로 감지된 정보를 33ms(30Hz)마다 제 2 검출 데이터(IC_s)로서 출력할 수 있다.
레이더(13)는 전자파를 매개로 감지된 정보를 제 3 검출 데이터(R_s)로서 출력할 수 있다. 레이더(13)는 기설정된 센싱 주기마다 제 3 검출 데이터(R_s)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 레이더(13)는 전자파를 매개로 감지된 정보를 50ms(20Hz)마다 제 3 검출 데이터(R_s)로서 출력할 수 있다.
라이다(14)는 레이저 광을 매개로 감지된 정보를 제 4 검출 데이터(L_s)로서 출력할 수 있다. 라이다(14)는 기설정된 센싱 주기마다 제 4 검출 데이터(L_s)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 라이다(14)는 레이저 광을 매개로 감지된 정보를 100ms(10Hz)마다 제 4 검출 데이터(L_s)로서 출력할 수 있다.
이때, 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)가 출력하는 각 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)의 통신 규격이 다를 수 있다. 예를 들어, 광학 카메라(11)가 출력하는 제 1 검출 데이터(C_s)는 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 통신에서 사용되는 형식의 데이터일 수 있다. 적외선 카메라(12)가 출력하는 제 2 검출 데이터(IC_s)는 GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link) 통신에서 사용되는 형식의 데이터일 수 있다. 레이더(13) 및 라이다(14)는 이더넷(Ehternet)에서 사용되는 형식의 데이터일 수 있다.
인터페이스부(20)는 데이터 형식이 다른 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 기설정된 데이터 형식으로 변환할 수 있다. 인터페이스부(20)는 차량 네트워크 통신 기술 중 기설정된 통신 기술에 따른 데이터 형식으로 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)의 형식을 변환시킬 수 있다.
이때, 차량 네트워크 통신 기술로는 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 및 이더넷(Ethernet) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스부(20)는 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 이더넷 통신에 따른 형식의 데이터로 변환할 수 있다.
신호 처리부(30)는 인터페이스부(20)에서 변환된 동일한 형식의 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 입력받을 수 있다. 신호 처리부(30)는 인터페이스부(20)에서 출력되는 동일한 형식의 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 기설정된 타이밍에 동기화시켜 센싱 데이터(C_ss, IC_ss, R_ss, L_ss)로서 자동차용 통합 센서 모듈(100) 외부로 출력할 수 있다.
예를 들어, 신호 처리부(30)는 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 중 하나의 입력 타이밍에 기초하여 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 동일한 타이밍에 센싱 데이터(C_ss, IC_ss, R_ss, L_ss)로서 출력할 수 있다. 더욱 상세한 예를 들면, 신호 처리부(30)는 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 입력받아 저장하고, 제 3 검출 데이터(R_s)가 신호 처리부(30)에 입력된 이후 기설정된 시간이 경과하면 저장된 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 센싱 데이터(C_ss, IC_ss, R_ss, L_ss)로서 출력하도록 구성될 수 있다.
한편, 신호 처리부(30)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 오동작하거나 고장난 센서 및 장치들의 출력이 센싱 데이터로서 출력되는 것을 차단할 수 있다.
예를 들어, 신호 처리부(30)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 광학 카메라(12)가 오동작하거나 고장난 것으로 판단되면 제 1 검출 데이터(C_s)를 제외한 제 2 내지 제 4 검출 데이터(IC_s, R_s, L_s)만을 제 2 내지 제 4 센싱 데이터(IC_ss, R_ss, L_ss)로서 출력할 수 있다.
이때, 신호 처리부(30)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)의 각 센싱 주기마다 입력되어야 할 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)의 각 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)가 해당 주기에 입력되지 않으면, 입력되지 않은 장치 또는 센서가 오동작 또는 고장이 발생하였다고 판단하며, 오동작 또는 고장이 발생하였다고 판단된 장치 또는 센서의 검출 데이터가 센싱 데이터로서 출력되는 것을 차단할 수 있다.
도 4는 도 3의 신호 처리부의 구성을 개시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 신호 처리부(30)는 오동작 검출부(31), 기준 신호 선택부(32), 동기화 펄스 생성부(33), 및 출력 동기화부(38)를 포함할 수 있다. 이때, 신호 처리부(30)는 인터페이스부(20)로부터 변환된 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 입력받을 수 있다.
이하, 신호 처리부(30)의 설명에서는 인터페이스부(20)에 의해 데이터 형식이 변환된 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 편의상 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)로 간략히 명칭하지만, 신호 처리부(30)를 구성하는 오동작 검출부(31) 및 기준 신호 선택부(32)에 입력되는 제 1 내지 제 4 검출 데이터들(C_s, IC_s, R_s, L_s)은 인터페이스부(20)에 의해 데이터 형식이 변환된 데이터임을 밝혀둔다.
오동작 검출부(31)는 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 각각이 해당 센싱 주기마다 각 센서(11, 12, 13, 14)로부터 신호 처리부(30) 즉, 오동작 검출부(31)에 입력되는지를 판단할 수 있다.
예를 들어, 오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11)의 센싱 주기마다 제 1 검출 데이터(C_s)가 오동작 검출부(31)에 입력되는지를 체크하여, 광학 카메라(11)의 오동작 또는 고장 여부를 판단할 수 있다.
오동작 검출부(31)는 적외선 카메라(12)의 센싱 주기마다 제 2 검출 데이터(IC_s)가 오동작 검출부(31)에 입력되는지를 체크하여, 적외선 카메라(12)의 오동작 또는 고장 여부를 판단할 수 있다.
오동작 검출부(31)는 레이더(13)의 센싱 주기마다 제 3 검출 데이터(R_s)가 오동작 검출부(31)에 입력되는지를 체크하여, 레이더(13)의 오동작 또는 고장 여부를 판단할 수 있다.
오동작 검출부(31)는 라이다(14)의 센싱 주기마다 제 4 검출 데이터(L_s)가 오동작 검출부(31)에 입력되는지를 체크하여, 라이다(14)의 오동작 또는 고장 여부를 판단할 수 있다.
오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 각각의 오동작 또는 고장 여부를 고장 코드(M_s<0:3>)로서 출력할 수 있다. 이때, 고장 코드(M_s<0:3>)는 제 1 고장 신호(M_s<0>), 제 2 고장 신호(M_s<1>), 제 3 고장 신호(M_s<2>) 및 제 4 고장 신호(M_s<3>)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11)의 센싱 주기에 제 1 검출 데이터(C_s)가 입력되면 제 1 고장 신호(M_s<0>)를 디지털 로직 로우(Low) 레벨로 출력할 수 있다. 한편, 오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11)의 센싱 주기에 제 1 검출 데이터(C_s)가 입력되지 않으면, 광학 카메라(11)를 오동작 또는 고장으로 판단하고 제 1 고장 신호(M_s<0>)를 디지털 로직 하이(High) 레벨로 출력할 수 있다.
오동작 검출부(31)는 적외선 카메라(12)의 센싱 주기에 제 2 검출 데이터(IC_s)가 입력되면 제 2 고장 신호(M_s<1>)를 디지털 로직 로우(Low) 레벨로 출력할 수 있다. 한편, 오동작 검출부(31)는 적외선 카메라(12)의 센싱 주기에 제 2 검출 데이터(IC_s)가 입력되지 않으면, 적외선 카메라(12)를 오동작 또는 고장으로 판단하고 제 1 고장 신호(M_s<1>)를 디지털 로직 하이(High) 레벨로 출력할 수 있다.
오동작 검출부(31)는 레이더(13)의 센싱 주기에 제 3 검출 데이터(R_s)가 입력되면 제 3 고장 신호(M_s<2>)를 디지털 로직 로우 레벨로 출력할 수 있다. 한편, 오동작 검출부(31)는 레이더(13)의 센싱 주기에 제 3 검출 데이터(R_s)가 입력되지 않으면, 레이더(13)를 오동작 또는 고장으로 판단하고 제 3 고장 신호(M_s<2>)를 디지털 로직 하이 레벨로 출력할 수 있다.
오동작 검출부(31)는 라이다(14)의 센싱 주기에 제 4 검출 데이터(L_s)가 입력되면 제 4 고장 신호(M_s<3>)를 디지털 로직 로우 레벨로 출력할 수 있다. 한편, 오동작 검출부(31)는 라이다(14)의 센싱 주기에 제 4 검출 데이터(L_s)가 입력되지 않으면, 라이다(14)를 오동작 또는 고장으로 판단하고 제 4 고장 신호(M_s<3>)를 디지털 로직 하이 레벨로 출력할 수 있다.
따라서, 오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 적어도 하나 이상이 오동작 또는 고장으로 판단되면 그에 해당하는 코드 값을 갖는 고장 코드(M_s<0:3>)를 생성하여 출력할 수 있다.
기준 신호 선택부(32)는 고장 코드(M_s<0:3>)에 기초하여 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 중 어느 하나를 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다. 예를 들어, 기준 신호 선택부(32)는 고장 코드(M_s<0:3>) 중 디지털 로직 로우 레벨을 갖는 고장 신호에 대응하는 검출 데이터를 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다.
만약, 고장 코드(M_s<0:3>) 중 디지털 로직 로우 레벨을 갖는 고장 신호가 복수로 존재할 경우, 기준 신호 선택부(32)는 기설정된 우선 순위에 따라 결정된 검출 데이터를 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다. 만약, 기설정된 우선 순위가 제 3 검출 데이터(R_s), 제 1 검출 데이터(C_s), 제 2 검출 데이터(IC_s) 및 제 4 검출 데이터(L_s) 순이라고 가정하면, 기준 신호 선택부(32)는 다음의 표1과 같이 동작할 수 있다.
0: Low, 1: High
M_s<0> M_s<1> M_s<2> M_s<3> Ref_s M_s<0> M_s<1> M_s<2> M_s<3> Ref_s
0 0 0 0 R_s 1 0 0 0 R_s
0 0 0 1 R_s 1 0 0 1 R_s
0 0 1 0 C_s 1 0 1 0 IC_s
0 0 1 1 C_s 1 0 1 1 IC_s
0 1 0 0 R_s 1 1 0 0 R_s
0 1 0 1 R_s 1 1 0 1 R_s
0 1 1 0 C_s 1 1 1 0 L_s
0 1 1 1 C_s 1 1 1 1 X
상기 표와 같이, 기설정된 우선 순위 중 제 3 검출 데이터(R_s)가 제일 높으므로, 기준 신호 선택부(32)는 제 3 고장 신호(M_s<2>)가 디지털 로직 하이 레벨이 아니면 제 3 검출 데이터(R_s)를 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다. 만약, 제 3 고장 신호(M_s<2>)가 디지털 로직 하이 레벨이면 기준 신호 선택부(32)는 제 3 검출 데이터(R_s)보다 낮은 우선 순위의 제 1 검출 데이터(C_s)를 기준 신호(R_ef)로서 출력할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 3 고장 신호(M_s<0>, M_s<2>)가 모두 디지털 로직 하이 레벨이면 기준 신호 선택부(32)는 제 1 검출 데이터(C_s)보다 낮은 우선 순위의 제 2 검출 데이터(IC_s)를 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다.
제 1 내지 제 3 고장 신호(M_s<0>, M_s<1>, M_s<2>)가 모두 디지털 로직 하이 레벨이면 기준 신호 선택부(32)는 우선 순위가 제일 낮은 제 4 검출 데이터(L_s)를 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다. 기준 신호 선택부(32)는 디코더 및 멀티 플렉서를 이용하여 간단히 구현될 수 있다.
동기화 펄스 생성부(33)는 기준 신호(Ref_s)를 입력받아 동기화 펄스(P_s)를 출력할 수 있다. 동기화 펄스 생성부(33)는 기준 신호(Ref_s)에 기초하여 동기화 펄스(P_s)를 생성 및 출력할 수 있다. 예를 들어, 동기화 펄스 생성부(31)는 기준 신호(Ref_s)가 입력되고 기설정된 시간이 경과하면 동기화 펄스(P_s)를 생성하여 출력할 수 있다.
출력 동기화부(38)는 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s), 동기화 펄스(P_s) 및 고장 코드(M_s<0:3>)를 입력받고, 제 1 내지 제 4 센싱 데이터(C_ss, IC_ss, R_ss, L_ss)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력 동기화부(38)는 고장 코드(M_s)에 기초하여 인터페이스부(20)에서 제공되는 변환된 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 선택적으로 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 따라 저장된 검출 데이터를 센싱 데이터(C_ss, IC_ss, R_ss, L_ss)로서 출력할 수 있다.
예를 들어, 출력 동기화부(38)는 고장 코드(M_s<0:3>) 중 디지털 로직 로우 레벨로 입력되는 고장 신호에 해당하는 검출 신호들만을 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 따라 저장된 검출 데이터를 센싱 데이터로서 출력할 수 있다.
출력 동기화부(38)는 제 1 동기 출력부(34), 제 2 동기 출력부(35), 제 3 동기 출력부(36) 및 제 4 동기 출력부(37)를 포함할 수 있다.
제 1 동기 출력부(34)는 제 1 검출 데이터(C_s), 동기화 펄스(P_s) 및 제 1 고장 신호(M_s<0>)를 입력받고, 센싱 데이터(C_ss)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제 1 동기 출력부(34)는 제 1 고장 신호(M_s<0>)가 디지털 로직 로우 레벨이면 활성화될 수 있다. 활성화된 제 1 동기 출력부(34)는 제 1 검출 데이터(C_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 1 검출 데이터(C_s)를 센싱 데이터(C_ss)로서 출력할 수 있다.
한편, 제 1 동기 출력부(34)는 제 1 고장 신호(M_s<0>)가 디지털 로직 하이 레벨이면 비활성화될 수 있다. 비활성화된 제 1 동기 출력부(34)는 제 1 검출 데이터(C_s)의 입력 및 저장을 차단하고, 센싱 데이터(C_ss)의 출력 또한 차단할 수 있다.
제 2 동기 출력부(35)는 제 2 검출 데이터(IC_s), 동기화 펄스(P_s) 및 제 2 고장 신호(M_s<1>)를 입력받고, 센싱 데이터(IC_ss)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제 2 동기 출력부(35)는 제 2 고장 신호(M_s<1>)가 디지털 로직 로우 레벨이면 활성화될 수 있다. 활성화된 제 2 동기 출력부(35)는 제 2 검출 데이터(IC_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 2 검출 데이터(IC_s)를 센싱 데이터(IC_ss)로서 출력할 수 있다.
한편, 제 2 동기 출력부(35)는 제 2 고장 신호(M_s<1>)가 디지털 로직 하이 레벨이면 비활성화될 수 있다. 비활성화된 제 2 동기 출력부(35)는 제 2 검출 데이터(IC_s)의 입력 및 저장을 차단하고, 센싱 데이터(IC_ss)의 출력 또한 차단할 수 있다.
제 3 동기 출력부(36)는 제 3 검출 데이터(R_s), 동기화 펄스(P_s) 및 제 3 고장 신호(M_s<2>)를 입력받고, 센싱 데이터(R_ss)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제 3 동기 출력부(36)는 제 3 고장 신호(M_s<2>)가 디지털 로직 로우 레벨이면 제 3 검출 데이터(R_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 3 검출 데이터(R_s)를 센싱 데이터(R_ss)로서 출력할 수 있다.
한편, 제 3 동기 출력부(36)는 제 3 고장 신호(M_s<2>)가 디지털 로직 하이 레벨이면 비활성화될 수 있다. 비활성화된 제 3 동기 출력부(36)는 제 3 검출 데이터(R_s)의 입력 및 저장을 차단하고, 센싱 데이터(R_ss)의 출력 또한 차단할 수 있다.
제 4 동기 출력부(37)는 제 4 검출 데이터(L_s), 동기화 펄스(P_s) 및 제 4 고장 신호(M_s<3>)를 입력받고, 센싱 데이터(L_ss)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제 4 동기 출력부(37)는 제 4 고장 신호(M_s<3>)가 디지털 로직 로우 레벨이면 제 4 검출 데이터(L_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 4 검출 데이터(L_s)를 센싱 데이터(L_ss)로서 출력할 수 있다.
한편, 제 4 동기 출력부(37)는 제 4 고장 신호(M_s<3>)가 디지털 로직 하이 레벨이면 비활성화될 수 있다. 비활성화된 제 4 동기 출력부(37)는 제 4 검출 데이터(L_s)의 입력 및 저장을 차단하고, 센싱 데이터(L_ss)의 출력 또한 차단할 수 있다.
이때, 제 1 내지 제 4 동기 출력부(34, 35, 36, 37) 각각은 레지스터를 포함하여 구성될 수 있다.
도 5는 도 4의 오동작 검출부의 구성을 개시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 오동작 검출부(31)는 제 1 내지 제 4 검출부(31-1, 31-2, 31-3, 31-4)를 포함할 수 있다.
제 1 검출부(31-1)는 광학 카메라(11)의 센싱 주기에 광학 카메라(11)로부터 제 1 검출 데이터(C_s)가 입력되면 제 1 고장 신호(M_s<0>)를 디지털 로직 로우(Low) 레벨로 출력할 수 있다. 한편, 제 1 검출부(31-1)는 광학 카메라(11)의 센싱 주기에 제 1 검출 데이터(C_s)가 입력되지 않으면, 광학 카메라(11)를 오동작 또는 고장으로 판단하고 제 1 고장 신호(M_s<0>)를 디지털 로직 하이(High) 레벨로 출력할 수 있다.
제 2 검출부(31-2)는 적외선 카메라(12)의 센싱 주기에 적외선 카메라(12)로부터 제 2 검출 데이터(IC_s)가 입력되면 제 2 고장 신호(M_s<1>)를 디지털 로직 로우(Low) 레벨로 출력할 수 있다. 한편, 제 2 검출부(31-2)는 적외선 카메라(12)의 센싱 주기에 제 2 검출 데이터(IC_s)가 입력되지 않으면, 적외선 카메라(12)를 오동작 또는 고장으로 판단하고 제 1 고장 신호(M_s<1>)를 디지털 로직 하이(High) 레벨로 출력할 수 있다.
제 3 검출부(31-3)는 레이더(13)의 센싱 주기에 레이더(13)로부터 제 3 검출 데이터(R_s)가 입력되면 제 3 고장 신호(M_s<2>)를 디지털 로직 로우 레벨로 출력할 수 있다. 하편, 제 3 검출부(31-3)는 레이더(13)의 센싱 주기에 제 3 검출 데이터(R_s)가 입력되지 않으면, 레이더(13)를 오동작 또는 고장으로 판단하고 제 3 고장 신호(M_s<2>)를 디지털 로직 하이 레벨로 출력할 수 있다.
제 4 검출부(31-4)는 라이다(14)의 센싱 주기에 라이다(14)로부터 제 4 검출 데이터(L_s)가 입력되면 제 4 고장 신호(M_s<3>)를 디지털 로직 로우 레벨로 출력할 수 있다. 한편, 제 4 검출부(31-4)는 라이다(14)의 센싱 주기에 제 4 검출 데이터(L_s)가 입력되지 않으면, 라이다(14)를 오동작 또는 고장으로 판단하고 제 4 고장 신호(M_s<3>)를 디지털 로직 하이 레벨로 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈에 대하여 정리하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 자동차 외부 오브젝트를 검출하기 위한 복수의 센서를 포함할 수 있으며, 복수의 센서는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)를 포함할 수 있다. 오브젝트를 감지하는 매개가 서로 다른 센서들은 감지 결과를 서로 다른 통신 형식의 데이터로 출력할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 인터페이스부(20)를 포함하여, 서로 다른 통신 형식의 데이터로 출력되는 각 센서들의 검출 결과를 기설정된 통신 형식에 따른 데이터로 변환할 수 있다.
또한, 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 각각은 센싱(동작) 주기가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 광학 카메라(11) 및 적외선 카메라(12)는 30Hz의 센싱 주기를 가질 수 있고, 레이더(13)는 20Hz의 센싱 주기를 가질 수 있으며, 라이다(14)는 10Hz의 센싱 주기를 가질 수 있다.
이러한 경우, 광학 카메라(11) 및 적외선 카메라(12)는 제 1 시간(33ms)마다 제 1 및 제 2 검출 데이터(C_s, IC_s)를 출력할 수 있고, 레이더(13)는 제 2 시간(50ms)마다 제 3 검출 데이터(R_s)를 출력할 수 있으며, 라이다(14)는 제 3 시간(100ms)마다 제 4 검출 데이터(L_s)를 출력할 수 있다.
자동차 외부에 위치하는 오브젝트를 정확히 판별하기 위해서는 동일한 시점에 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)로부터 검출된 검출 데이터가 필요하다. 하지만 상술한 바와 같이, 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 각각은 센싱 주기가 달라 오브젝트의 판별에 어려움이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 신호 처리부(30)를 포함하여, 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 하나의 센싱 주기에 기초하여 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)의 검출 데이터들을 동기화시켜 출력할 수 있다.
그 결과, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 자동차 외부에 위치하는 오브젝트를 판별하기에 유리하다. 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 오동작하거나 고장난 센서 및 장치들의 출력이 센싱 데이터로서 출력되는 것을 차단할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 이때, 도 6 내지 도 8은 도 3에 도시된 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 의 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)가 신호 처리부(30)에 입력 또는 저장되어, 센싱 데이터(C_ss, R_ss, L_ss)로서 출력되는 타이밍도를 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 레이더(13)의 센싱 주기를 기초로 하여 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)의 검출 데이터를 동기화시켜 출력하는 구성을 예로 하여 도 6 내지 도 7과 같이 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)에 포함된 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)가 모두 정상일 경우의 타이밍도이다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)가 모두 정상일 경우 레이더(13)의 센싱 주기를 기초로 하여 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)의 검출 데이터들(C_s, IC_s, R_s, L_s)을 동시에 출력할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)의 동작은 다음과 같다.
자동차용 센서 통함 모듈(100)에 구성된 신호 처리부(30)는 오동작 검출부(31), 기준 신호 선택부(32), 동기화 펄스 생성부(33), 및 출력 동기화부(38)를 포함할 수 있고, 앞서 설명한 바와 같이 출력 동기화부(38)는 제 1 내지 제 4 동기 출력부(34, 35,36, 37)를 포함할 수 있다.
오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)로부터 출력된 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 입력받아 고장 코드(M_s<0:3>)를 출력할 수 있다. 이때, 오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)가 모두 정상일 경우 고장 코드(M_s<0:3>)에 포함된 제 1 내지 제 4 고장 신호(M_s<0>, M_s<1>, M_s<2>, M_s<3>)를 모두 디지털 로직 로우 레벨로 출력할 수 있다.
기준 신호 선택부(32)는 고장 코드(M_s<0:3>)에 기초하여 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 중 하나를 선택하여 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다. 표 1을 참조하면, 기준 신호 선택부(32)는 제 1 내지 제 4 고장 신호(M_s<0>, M_s<1>, M_s<2>, M_s<3>)가 모두 디지털 로직 로우 레벨이면 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 중 제 3 검출 데이터(R_s)를 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다.
동기화 펄스 생성부(33)는 기준 신호(Ref_s) 즉, 제 3 검출 데이터(R_s)가 입력되고 기설정된 시간이 경과하면 동기화 펄스(P_s)를 생성하여 출력할 수 있다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 동기화 펄스(P_s)는 제 3 검출 데이터(R_s)가 기준 신호(Ref_s)로서 신호 처리부(30)의 동기화 펄스 생성부(31)에 입력되고 기설정된 시간이 경과할 때마다 생성된다.
광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)로부터 출력된 제 1 검출 데이터(C_s), 제 2 검출 데이터(IC_s), 제 3 검출 데이터(R_s) 및 제 4 검출 데이터(L_s)는 제 1 동기 출력부(34), 제 2 동기 출력부(35), 제 3 동기 출력부(36) 및 제 4 동기 출력부(37)에 저장된다.
제 1 동기 출력부(34)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 1 고장 신호(M_s<0>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 1 동기 출력부(34)는 제 1 검출 데이터(C_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 1 검출 데이터(C_s)를 센싱 데이터(C_ss)로서 출력할 수 있다.
제 2 동기 출력부(35)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 2 고장 신호(M_s<1>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 2 동기 출력부(35)는 제 2 검출 데이터(IC_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 2 검출 데이터(IC_s)를 센싱 데이터(IC_ss)로서 출력할 수 있다.
제 3 동기 출력부(36)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 3 고장 신호(M_s<2>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 3 동기 출력부(36)는 제 3 검출 데이터(R_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 3 검출 데이터(R_s)를 센싱 데이터(R_ss)로서 출력할 수 있다.
제 4 동기 출력부(37)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 4 고장 신호(M_s<3>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 4 동기 출력부(37)는 제 4 검출 신호(L_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 4 검출 데이터(L_s)를 센싱 데이터(L_sS)로서 출력할 수 있다.
제 1 내지 제 4 동기 출력부(34, 35, 36, 37)는 입력된 데이터를 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 데이터를 센싱 데이터(C_ss, R_ss, L_ss, IC_ss)로서 출력한다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 동기화 펄스(P_s)가 생성된 타이밍에 제 1 내지 제 4 동기 출력부(34, 35, 36, 37)는 저장된 검출 데이터들을 센싱 데이터(C_ss, IC_ss, R_ss, L_ss)로서 동시에 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 저장하고, 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 중 어느 하나(도 6에서 제 3 검출 데이터(R_s))에 따른 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 검출 데이터들(C_s, IC_s, R_s, L_s)을 동시에 출력할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차용 센서 통합 모듈은 센싱 주기와 출력 데이터 형식이 다른 복수의 센서들을 포함하며, 각 센서들의 출력 데이터 형식을 특정 데이터 형식(일 실시예로, 단일 데이터 형식)으로 변환하고, 복수의 센서들 중 하나의 센싱 주기에 기초하여 복수의 센서들에서 검출된 데이터를 동기화시켜 출력할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)이 포함하는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 라이다(14)가 오동작 또는 고장인 경우의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)로부터 출력된 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 입력받아 고장 코드(M_s<0:3>)를 출력할 수 있다.
이때, 오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 라이다(14)가 오동작 또는 고장으로 판단되면, 고장 코드(M_s<0:3>)에 포함된 제 1 내지 제 4 고장 신호(M_s<0>, M_s<1>, M_s<2>, M_s<3>) 중 제 4 고장 신호(M_s<3>)을 제외한 다른 고장 신호들(M_s<0>, M_s<1>, M_s<2>)을 디지털 로직 로우 레벨로 출력하고, 제 4 고장 신호(M_s<3>)만을 디지털 로직 로우 레벨로 출력할 수 있다.
기준 신호 선택부(32)는 고장 코드(M_s<0:3>)에 기초하여 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 중 하나를 선택하여 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다. 표1을 참조하면, 기준 신호 선택부(32)는 제 1 내지 제 4 고장 신호(M_s<0>, M_s<1>, M_s<2>, M_s<3>) 중 제 4 고장 신호(M_s<3>)만 디지털 로직 하이 레벨이면 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 중 제 3 검출 데이터(R_s)를 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다.
동기화 펄스 생성부(33)는 기준 신호(Ref_s) 즉, 제 3 검출 데이터(R_s)가 입력되고 기설정된 시간이 경과하면 동기화 펄스(P_s)를 생성하여 출력할 수 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 동기화 펄스(P_s)는 제 3 검출 데이터(R_s)가 기준 신호(Ref_s)로서 신호 처리부(30)의 동기화 펄스 생성부(31)에 입력되고 기설정된 시간이 경과할 때마다 생성된다.
제 1 동기 출력부(34)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 1 고장 신호(M_s<0>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 1 동기 출력부(34)는 제 1 검출 데이터(C_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 1 검출 데이터(C_s)를 센싱 데이터(C_ss)로서 출력할 수 있다.
제 2 동기 출력부(35)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 2 고장 신호(M_s<1>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 2 동기 출력부(35)는 제 2 검출 데이터(IC_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 2 검출 데이터(IC_s)를 센싱 데이터(IC_ss)로서 출력할 수 있다.
제 3 동기 출력부(36)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 3 고장 신호(M_s<2>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 3 동기 출력부(36)는 제 3 검출 데이터(R_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 3 검출 데이터(R_s)를 센싱 데이터(R_ss)로서 출력할 수 있다.
제 4 동기 출력부(37)는 디지털 로직 하이 레벨의 제 4 고장 신호(M_s<3>)를 입력받아 비활성화될 수 있다. 비활성화된 제 4 동기 출력부(37)는 제 4 검출 신호(L_s)의 입력 및 저장이 차단되고, 센싱 데이터(L_ss)의 출력이 차단될 수 있다.
제 1 내지 제 4 동기 출력부(34, 35, 36, 37) 중 제 1 내지 제 3 동기 출력부(34, 35, 37)만 입력받은 검출 데이터를 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 데이터를 센싱 데이터(C_ss, R_ss, IC_ss)로서 출력한다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 동기화 펄스(P_s)가 생성된 타이밍에 제 1 내지 제 4 동기 출력부(34, 35, 36, 37) 중 제 1 내지 제 3 동기 출력부(34, 35, 36)만이 저장된 검출 데이터들을 센싱 데이터(C_ss, IC_ss, R_ss)로서 동시에 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 오동작 또는 고장이 발생한 센서 또는 장치를 검출하고, 고장이 발생한 센서 또는 장치를 제외한 나머지 센서 또는 장치로부터 출력된 검출 데이터들를 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 검출 데이터들을 동시에 센싱 데이터로서 출력할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 오동작 또는 고장이 발생한 센서 또는 장치의 출력을 차단시킴으로써, 자동차 외부에 위치하는 오브젝트 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)이 포함하는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 라이다(14)가 오동작 또는 고장인 경우의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 이때, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)이 외부로 출력하는 센싱 데이터의 출력 타이밍에 기준이 되는 레이더(13)가 오동작 또는 고장이 발생한 경우를 도시한 것이다.
오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)로부터 출력된 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 입력받아 고장 코드(M_s<0:3>)를 출력할 수 있다.
이때, 오동작 검출부(31)는 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 레이더(13)가 오동작 또는 고장으로 판단되면, 고장 코드(M_s<0:3>)에 포함된 제 1 내지 제 4 고장 신호(M_s<0>, M_s<1>, M_s<2>, M_s<3>) 중 제 3 고장 신호(M_s<2>)을 제외한 다른 고장 신호들(M_s<0>, M_s<1>, M_s<3>)을 디지털 로직 로우 레벨로 출력하고, 제 3 고장 신호(M_s<2>)만을 디지털 로직 로우 레벨로 출력할 수 있다.
기준 신호 선택부(32)는 고장 코드(M_s<0:3>)에 기초하여 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 중 하나를 선택하여 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다. 표 1을 참조하면, 기준 신호 선택부(32)는 제 1 내지 제 4 고장 신호(M_s<0>, M_s<1>, M_s<2>, M_s<3>) 중 제 3 고장 신호(M_s<2>)만 디지털 로직 하이 레벨이면 제 1 내지 제 4 검출 데이터(C_s, IC_s, R_s, L_s) 중 제 1 검출 데이터(C_s)를 기준 신호(Ref_s)로서 출력할 수 있다.
동기화 펄스 생성부(33)는 기준 신호(Ref_s) 즉, 제 1 검출 데이터(C_s)가 입력되고 기설정된 시간이 경과하면 동기화 펄스(P_s)를 생성하여 출력할 수 있다.
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 동기화 펄스(P_s)는 제 1 검출 데이터(C_s)가 기준 신호(Ref_s)로서 신호 처리부(30)의 동기화 펄스 생성부(31)에 입력되고 기설정된 시간이 경과할 때마다 생성된다.
제 1 동기 출력부(34)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 1 고장 신호(M_s<0>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 1 동기 출력부(34)는 제 1 검출 데이터(C_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 1 검출 데이터(C_s)를 센싱 데이터(C_ss)로서 출력할 수 있다.
제 2 동기 출력부(35)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 2 고장 신호(M_s<1>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 2 동기 출력부(35)는 제 2 검출 데이터(IC_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 2 검출 데이터(IC_s)를 센싱 데이터(IC_ss)로서 출력할 수 있다.
제 3 동기 출력부(36)는 디지털 로직 하이 레벨의 제 3 고장 신호(M_s<2>)를 입력받아 비활성화될 수 있다. 비활성화된 제 3 동기 출력부(36)는 제 3 검출 데이터(R_s)의 입력 및 저장이 차단되고, 센싱 데이터(R_ss)의 출력이 차단될 수 있다.
제 4 동기 출력부(37)는 디지털 로직 로우 레벨의 제 4 고장 신호(M_s<3>)를 입력받아 활성화될 수 있다. 활성화된 제 4 동기 출력부(37)는 제 4 검출 신호(L_s)를 입력받아 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 제 4 검출 신호(L_s)를 센싱 데이터(L_ss)로서 출력할 수 있다.
제 1 내지 제 4 동기 출력부(34, 35, 36, 37) 중 제 3 동기 출력부(36)을 제외한 나머지 동기 출력부(34, 35, 37)는 입력받은 검출 데이터를 저장하고, 동기화 펄스(P_s)에 기초하여 저장된 데이터를 센싱 데이터(C_ss, IC_ss, L_ss)로서 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 센서 통합 모듈은 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 어느 하나의 센싱 주기에 기초하여 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14)로부터 획득된 검출 데이터들(C_s, IC_s, R_s, L_s)를 동기화시켜 센싱 데이터로서 출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 센서 통합 모듈은 광학 카메라(11), 적외선 카메라(12), 레이더(13) 및 라이다(14) 중 적어도 하나 이상의 센서 또는 장치에 오동작 또는 고장이 발생하면 기설정된 우선 순위에 따라 센싱 데이터의 출력 타이밍을 결정하는 센서 또는 장치가 다른 센서 또는 장치로 변경될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 센서 통합 모듈은 실장된 복수의 센서들에 오동작 또는 고장이 발생하여도, 기설정된 우선 순위에 따라 정상 동작을 수행하는 센서들 중 하나의 센싱 주기에 기초하여 나머지 정상 동작중인 센서들의 출력을 동기화하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 센서 통합 모듈(100)은 오동작 또는 고장이 발생한 센서 또는 장치의 출력을 차단시킴으로써, 자동차 외부에 위치하는 오브젝트 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 자동차용 센서 통합 모듈이 적용된 ADAS 또는 자율 주행 자동차는 각 센서가 분리되어 서로 다른 위치에 배치된 ADAS 또는 자율 주행 자동차보다 오브젝트 판별에 유리하다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다
100: 자동차용 센서 통합 모듈 11: 광학 카메라
12: 적외선 카메라 13: 레이더
14: 라이다 20: 인터페이스부
30: 신호 처리부 31: 오동작 검출부
32: 기준 신호 선택부 33: 동기화 펄스 생성부
34, 35, 36, 37: 제 1 내지 제 4 동기 출력부

Claims (16)

  1. 센싱 주기 및 출력 데이터 형식 중 적어도 하나 이상이 다른 복수의 센서; 및
    상기 복수의 센서 중 오동작하는 센서가 검출되면 검출된 센서를 제외한 나머지 센서들부터 출력된 검출 데이터들을 동기화시켜 센싱 데이터로서 동시에 출력하는 신호 처리부를 포함하고,
    상기 신호 처리부는,
    상기 복수의 센서에 대해 기설정된 우선 순위에 따라 상기 나머지 센서들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 센서의 센싱 주기에 기초하여 상기 나머지 센서들로부터 출력된 검출 데이터들을 상기 센싱 데이터로서 동기화시켜 출력하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 복수의 센서로부터 출력되는 검출 데이터들이 각 센서의 센싱 주기마다 입력되는지를 판단하여 상기 복수의 센서 중 오동작하는 센서를 검출하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 복수의 센서로부터 출력되는 검출 데이터들이 각 센서의 센싱 주기마다 입력되는지를 판단하여 고장 코드를 생성하는 오동작 검출부,
    상기 기설정된 우선 순위 및 상기 고장 코드에 기초하여 상기 복수의 센서로부터 출력되는 검출 데이터들 중 하나를 선택하고, 선택된 검출 데이터를 기준 신호로서 출력하는 기준 신호 선택부,
    상기 기준 신호에 기초하여 동기화 펄스를 생성하는 동기화 펄스 생성부, 및
    상기 고장 코드 및 상기 동기화 펄스에 기초하여 상기 복수의 센서로부터 출력되는 검출 데이터들을 선택하여 상기 센싱 데이터로서 출력하는 출력 동기화부를 포함하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 오동작 검출부는
    상기 복수의 센서 각각에 대하여, 상기 검출 데이터가 대응되는 센서의 센싱 주기에 입력되는 것을 나타내는 제 1 레벨의 고장 신호 및 상기 검출 데이터가 대응되는 센서의 센싱 주기에 입력되지 않는 것을 나타내는 제 2 레벨의 고장 신호를 포함하는 상기 고장 코드를 생성하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기준 신호 선택부는
    상기 제 1 레벨의 고장 신호에 해당하는 검출 데이터들 중 상기 기설정된 우선 순위에 따라 선택된 하나의 검출 데이터를 상기 기준 신호로서 출력하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 출력 동기화부는
    상기 복수의 센서들로부터 출력되는 검출 데이터들 각각을 입력받는 복수의 동기 출력부를 포함하며,
    상기 복수의 동기 출력부 각각은
    상기 제 1 레벨의 고장 신호가 입력되면 해당 검출 데이터를 입력받아 저장하고, 상기 동기화 펄스에 기초하여 저장된 검출 데이터를 상기 센싱 데이터로서 출력하며,
    상기 제 2 레벨의 고장 신호가 입력되면 해당 검출 데이터의 입력 및 저장을 차단하고, 상기 해당 검출 데이터를 상기 센싱 데이터로서 출력을 차단하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 센서로부터 출력되는 검출 데이터들을 입력받아 기설정된 데이터 형식으로 변환하여 상기 신호 처리부에 전달하는 인터페이스부를 더 포함하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  10. 광학 카메라, 적외선 카메라, 레이더 및 라이다 중 적어도 하나 이상을 포함하는 복수의 센서; 및
    상기 복수의 센서 각각의 센싱 주기마다 입력되는 검출 데이터들 중 어느 하나에 상기 검출 데이터들을 동기화시켜 센싱 데이터로서 출력하는 신호 처리부를 포함하고,
    상기 신호 처리부는
    상기 복수의 센서 각각의 오동작 여부와 상기 복수의 센서에 대해 기설정된 우선 순위에 따라 오동작이 검출된 센서를 제외한 나머지 센서들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 센서의 센싱 주기에 기초하여 상기 나머지 센서들로부터 출력된 검출 데이터들을 상기 센싱 데이터로서 동기화시켜 출력하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 복수의 센서 각각의 센싱 주기마다 입력되는 검출 데이터들에 해당하는 제 1 레벨의 고장 신호를 생성하고,
    상기 복수의 센서 각각의 센싱 주기에 입력되지 않는 검출 데이터들에 해당하는 제 2 레벨의 고장 신호를 생성하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 제 1 레벨의 고장 신호에 대응하는 검출 데이터들 중 어느 하나에 기초하여 동기화 펄스를 생성하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 제 1 레벨의 고장 신호에 대응하는 검출 데이터들을 입력받아 저장하고, 저장된 검출 데이터들을 상기 동기화 펄스에 기초하여 상기 센싱 데이터로서 출력하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는
    상기 복수의 센서로부터 출력되는 검출 데이터들이 각 센서의 센싱 주기마다 입력되는지를 판단하여 각 센서에 해당하는 상기 고장 신호를 생성하는 오동작 검출부,
    상기 고장 신호에 기초하여 상기 복수의 센서로부터 출력되는 검출 데이터들 중 하나를 기준 신호로서 출력하는 기준 신호 선택부,
    상기 기준 신호에 기초하여 상기 동기화 펄스를 생성하는 동기화 펄스 생성부, 및
    상기 복수의 센서로부터 출력되는 검출 데이터들 각각을 상기 고장 신호에 기초하여 입력받아 저장하고, 상기 동기화 펄스에 기초하여 저장된 검출 데이터를 상기 센싱 데이터로서 출력하는 복수의 동기 출력부를 포함하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 동기화 출력부 각각은
    상기 고장 신호에 기초하여 활성화되면 해당 검출 데이터를 입력받아 저장하고, 저장된 검출 데이터를 상기 동기화 펄스에 기초하여 상기 센싱 데이터로서 출력하며,
    상기 고장 신호에 기초하여 비활성화되면 해당 검출 데이터의 입력 및 저장을 차단하고, 상기 센싱 데이터의 출력을 차단하는 자동차용 센서 통합 모듈.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 센서로부터 출력되는 검출 데이터들을 입력받아 기설정된 데이터 형식으로 변환하여 상기 신호 처리부에 전달하는 인터페이스부를 더 포함하는 자동차용 센서 통합 모듈.
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