KR20150035204A - 차량용 거리측정센서의 오염제거장치 및 방법 - Google Patents

차량용 거리측정센서의 오염제거장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 차량의 내부 또는 외부에 설치되는 차량용 거리측정센서인 라이다(LIDAR) 센서, 레이더(RADAR) 센서 등의 전면부에 대한 오염도를 주기적으로 측정하고, 오염도 기설정된 기준값 이상으로 측정되는 경우 와이퍼 또는 워셔액 분사장치 등으로 구현되는 오염제거장치를 이용하여 오염이 발생한 전면부의 영역에 대해 크리닝을 수행함으로써 차량용 거리측정센서의 오염을 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 한다.

Description

차량용 거리측정센서의 오염제거장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REMOVING CONTAMINATION OF DISTANCE MEASURING SENSOR FOR CAR}
본 발명은 차량용 거리측정센서에 관한 것으로, 특히 차량의 내부 또는 외부에 설치되는 차량용 거리측정센서인 라이다(LIDAR) 센서, 레이더(RADAR) 센서 등의 전면부에 대한 오염도를 주기적으로 측정하고, 오염도 기설정된 기준값 이상으로 측정되는 경우 와이퍼(wiper) 또는 워셔액 분사장치 등으로 구현되는 오염제거장치를 이용하여 오염이 발생한 전면부의 영역에 대해 크리닝(cleaning)을 수행함으로써 차량용 거리측정센서의 오염을 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 차량용 거리측정센서의 오염제거장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 출시되고 있는 주행보조장치(ADAS : Advanced Driver Assistance System)는 영상장치를 이용해 주로 출시되고 있다. 하지만 영상 정보만으로 획득할 수 있는 주행 정보는 제한적이므로 최근에는 레이다(RADAR) 센서를 조합한 장치가 출시되고 있다.
그리고 차량 전면에 초음파 센서는 운전자에게 주차시 충돌 방지를 위해 거리 정보를 알려주는데 사용되고 있으며 비교적 가격이 비싼 라이다(LIDAR) 센서의 경우 현재는 많이 사용되고 있지않지만 센서의 정보가 비교적 정확하고 환경변화에 강인해 사용이 증가하고 있다. 이처럼 거리측정센서는 차량의 주행보조를 위한 센서로 많이 쓰이고 있다.
하지만, 주행 중에 거리측정센서의 전면이 흙, 먼지 등과 같은 것으로 오염되면 센서의 값은 근접 장애물로 인식하거나 오류를 발생시킬 수 있다.
위와 같이 거리측정센서의 전면부에 오염이 발생하는 경우 현재까지의 관련 발명이나 기술로는 카메라로 구성된 차량용 주행보조장치에서는 오염을 영상으로 인식하여 차량 와이퍼를 작동시켜 제거하는 것이 일반적인 기술이다.
하지만 위와 같은 종래 기술에서는 차량 내부에 장착 가능한 카메라 기반 차량용 주행보조장치에만 적용되어 전면 유리에 대한 오염제거만 가능하며, 차량 외부에 주로 설치되어 와이퍼로 오염제거가 불가능한 거리측정센서에는 적용이 힘들다는 문제점이 있다.
(특허문헌)
대한민국 공개특허번호 10-2013-0050410호(공개일자 2013년 05월 16일)에는 앞자와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스에 관한 기술이 개시되어 있다.
따라서, 본 발명에서는 차량의 내부 또는 외부에 설치되는 차량용 거리측정센서인 라이다(LIDAR) 센서, 레이더(RADAR) 센서 등의 전면부에 대한 오염도를 주기적으로 측정하고, 오염도 기설정된 기준값 이상으로 측정되는 경우 와이퍼 또는 워셔액 분사장치 등으로 구현되는 오염제거장치를 이용하여 오염이 발생한 전면부의 영역에 대해 크리닝을 수행함으로써 차량용 거리측정센서의 오염을 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 차량용 거리측정센서의 오염제거장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상술한 본 발명은 차량용 거리측정센서의 오염제거장치로서, 차량의 내부 또는 외부에 장착되어 상기 차량과 상기 차량의 주변에 위치한 물체와의 거리를 측정하는 거리측정센서부와, 상기 거리측정센서부를 통해 측정된 거리 정보를 이용하여 상기 차량의 주변환경을 인식하는 거리기반 인식부와, 상기 거리측정센서부의 오염의 정도를 측정하여 기설정된 기준 이상의 오염이 측정되는 경우 해당 오염이 발생한 영역에 대한 크리닝을 수행하는 오염제거부를 포함한다.
또한, 상기 거리측정센서부는, 상기 차량과 주변 물체간 거리 측정을 위한 센싱 신호를 생성하는 거리측정 센서와, 상기 거리측정 센서로부터 입력되는 센싱 신호를 이용하여 상기 차량과 주변 물체간 거리를 측정하는 거리측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 거리측정 센서는, 라이다(LIDAR) 센서 또는 레이다(RADAR) 센서인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오염제거부는, 상기 거리측정 센서의 전면부상 기설정된 영역내 발생하는 오염의 정도를 측정하는 오염측정부와, 상기 오염측정부로부터 측정된 오염의 정도가 기설정된 기준 이상인 경우 상기 영역에 대해 크리닝을 수행하는 크리닝부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 크리닝부는, 상기 영역을 크리닝시키는 와이퍼와, 상기 영역에 대해 워셔액을 분사하는 워셔액 분사장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 차량용 거리측정센서의 오염제거방법으로서, 거리측정센서를 이용하여 차량과 상기 차량의 주변에 위치한 물체와의 거리를 측정하는 단계와, 상기 측정된 거리 정보를 이용하여 상기 차량의 주변환경을 인식하는 단계와, 상기 거리측정센서의 오염의 정도를 측정하는 단계와, 상기 오염의 정도가 기설정된 기준 이상인 경우 상기 오염이 발생한 영역에 대해 크리닝을 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 거리를 측정하는 단계는, 상기 거리측정센서로부터 상기 차량과 주변 물체간 거리 측정을 위한 센싱 신호를 수신하는 단계와, 상기 거리측정 센서로부터 입력되는 센싱 신호를 이용하여 상기 차량과 주변 물체간 거리를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 거리측정 센서는, 라이다(LIDAR) 센서 또는 레이다(RADAR) 센서인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 크리닝을 수행하는 단계는, 상기 거리측정 센서의 전면부상 오염이 발생한 영역에 대해 워셔액을 분사시키는 단계와, 상기 워셔액이 분사된 상기 영역에 대해 와이퍼를 이용하여 크리닝을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량의 내부 또는 외부에 설치되는 차량용 거리측정센서(LIDAR, RADAR 등)의 전면부에 대한 오염도를 주기적으로 측정하고, 오염도 기설정된 기준값 이상으로 측정되는 경우 와이퍼 또는 워셔액 분사장치 등으로 구현되는 오염제거장치를 이용하여 오염이 발생한 전면부의 영역에 대해 크리닝을 수행함으로써 차량용 거리측정센서의 오염을 보다 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.
또한, 차량용 거리측정센서(LIDAR, RADAR 등)의 전면이 오염되었을 경우 이를 제거할 수 있는 방법을 제공하여 주행보조장치로 사용량이 증가하고 있는 거리측정센서가 오염이 쉽게 될 수 있는 환경에서도 주행을 위한 인식 센서로 사용될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 거리측정센서의 오염제거장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 거리측정 센서부의 상세 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오염제거부의 상세 블록 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 거리측정센서의 오염제거 동작 제어 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량 내부에 거리측정센서가 설치된 경우의 오염제거 예시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량 외부에 거리측정센서가 설치된 경우의 오염제거 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 거리측정센서의 오염제거장치의 상세 블록 구성을 도시한 것으로, 오염제거장치(100)는 거리측정센서부(110), 거리기반 인식부(120), 오염제거부(130) 등을 포함할 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 차량용 거리측정센서의 오염제거장치(100) 각 구성요소에서의 동작을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 거리측정 센서부(110)는 차량의 내부 또는 외부에 장착되어 차량과 상기 차량의 주변에 위치한 물체와의 거리를 측정한다.
이러한 거리측정 센서부(110)는 도 2에서 보여지는 바와 같이 거리측정 센서(112)와 거리측정부(114)를 포함할 수 있다.
거리측정 센서(112)는 LIDAR 또는 RADAR 센서 등으로 구현될 수 있으며 차량과 주변 물체간 거리 측정을 위한 센싱 신호를 생성한다. 거리측정부(114)는 거리측정 센서(112)로부터 입력되는 센싱 신호를 이용하여차량과 주변 물체간 거리를 측정한다.
거리기반 인식부(120)는 거리측정센서부(110)를 통해 측정된 거리 정보를 이용하여 차량의 주변환경을 인식한다.
오염제거부(130)는 거리측정센서부(110)의 오염의 정도를 측정하여 기설정된 기준 이상의 오염이 측정되는 경우 해당 오염이 발생한 영역에 대한 크리닝(cleaning)을 수행한다.
이러한 오염제거부(130)는 도 3에서 보여지는 바와 같이 오염측정부(132)와 크리닝부(134) 등을 포함할 수 있다.
오염측정부(132)는 거리측정 센서(112)의 전면부상 기설정된 영역내 발생하는 오염의 정도를 측정한다. 크리닝부(134)는 오염측정부(132)로부터 측정된 오염의 정도가 기설정된 기준 이상인 경우 오염이 발생한 영역에 대해 크리닝을 수행한다.
이때, 위와 같은 크리닝부(134)는 예를 들어 후술되는 도 5에 도시되는 와이퍼(wiper)(500)와 워셔액 분사장치(502) 등을 포함할 수 있다. 워셔액 분사장치(502)는 거리측정센서(112)의 전면부상 오염이 발생한 영역에 오염을 제거하기 위한 워셔액을 분사하며, 와이퍼(500)는 좌우 또는 전후 방향으로 움직이면서 오염이 발생된 위치에 분사된 워셔액을 닦아 내면서 오염 또는 제거하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 거리측정센서의 오염제거를 위한 동작 제어 흐름을 도시한 것이다. 이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 차량용 거리측정센서의 오염제거장치(100)는 차량의 내부 또는 외부에 장착되는 거리측정센서(112)를 이용하여 차량과 차량의 주변에 위치한 물체와의 거리를 측정한다(S400).
이어, 차량용 거리측정센서의 오염제거장치(100)는 거리측정센서(112)를 통해 측정된 거리 정보를 이용하여 거리를 기반으로 차량의 주변환경을 인식한다(S402).
이어, 차량용 거리측정센서의 오염제거장치(100)는 주기적으로 거리측정센서(112)의 오염의 정도를 측정하여(S404) 오염의 정도가 기설정된 기준값을 초과하는지 여부를 검사한다(S406).
이때 만일, 거리측정센서(112)의 오염의 정도가 기준값을 초과하는 경우, 차량용 거리측정센서의 오염제거장치(100)는 거리측정센서(112)에 발생한 오염을 제거시킨다(S408).
이때, 차량용 거리측정센서의 오염제거장치(100)는 예를 들어 거리측정센서(112)의 전면부상 거리측정센서(112)의 신호 송수신에 영향을 미치는 영역에 이물질 등이 부착되는 등의 오염이 발생한 경우, 오염제거부(130)를 통해 해당 오염을 제거시키게 된다.
또한 위와 같은 오염 제거의 동작에 있어서 차량용 거리측정센서의 오염제거장치(100)는 예를 들어 오염이 발생한 영역에 오염의 제거를 위한 워셔액 등을 분사시킨 후, 와이퍼 등을 전후 또는 좌우 등으로 동작시켜 워셔액이 분사된 오염 영역을 크리닝시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량 내부에 거리측정센서가 장착되는 경우의 오염제거방법의 개념을 도시한 것이다.
위 도 5를 참조하면, 차량 내부에 거리측정센서(112)가 장착되는 경우 거리측정센서(112)의 전면부 유리 등에 오염이 발생하면 차량의 와이퍼 등을 사용하여 오염을 제거할 수 있다.
이와 같은 경우에는 차량내부에 장착된 거리측정센서(112)가 유리를 투과할 수 있도록 해당 전면부분에는 빛 또는 소리가 산란이나 굴절되지 않고 직진으로 투과할 수 있는 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 이때 예를 들어 일반 유리는 빛이나 소리가 투과할 수 있지만 굴절이 발생하거나 감쇄가 발생할 수 있기 때문이다. 그리고 거리측정센서(112)의 전면부의 오염이 감지되는 경우 필요한 경우 차량 와이퍼를 워셔액과 함께 오염이 제거 될 때까지 작동시킨다. 작동 중의 와이퍼는 필터링을 통해 장애물로 인식되지 않도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량 외부에 거리측정센서가 장착되는 경우의 오염제거방법의 개념을 도시한 것이다.
위 도 6을 참조하면 차량 외부에 거리측정센서(112)가 장착되는 경우 하우징(housing)(510) 내부에 거리측정센서(112)를 위치시키고 전면부에 거리측정센서 투과재질로 이루어진 평면을 둔다. 그리고 해당 평면에 오염물질을 제거할 수 있는 와이퍼(500)를 장착하여 오염이 감지되면 워셔액 분사장치(502)로부터 분사된 워셔액과 와이퍼(500)를 작동하여 해당 오염물질을 제거할 수 있도록 한다. 이때, 와이퍼(500)의 움직임과 워셔액 분사 장치(502)의 위치는 필요에 따라 가변적으로 설치가 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 차량의 내부 또는 외부에 설치되는 차량용 거리측정센서인 라이다(LIDAR) 센서, 레이더(RADAR) 센서 등의 전면부에 대한 오염도를 주기적으로 측정하고, 오염도 기설정된 기준값 이상으로 측정되는 경우 와이퍼 또는 워셔액 분사장치 등으로 구현되는 오염제거장치를 이용하여 오염이 발생한 전면부의 영역에 대해 크리닝을 수행함으로써 차량용 거리측정센서의 오염을 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 한다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.
100 : 오염제거장치 110 : 거리측정센서부
120 : 거리기반 인식부 130 : 오염제거부
112 : 거리측정센서 114 : 거리측정부
132 : 오염측정부 134 : 크리닝부

Claims (9)

  1. 차량의 내부 또는 외부에 장착되어 상기 차량과 상기 차량의 주변에 위치한 물체와의 거리를 측정하는 거리측정센서부와,
    상기 거리측정센서부를 통해 측정된 거리 정보를 이용하여 상기 차량의 주변환경을 인식하는 거리기반 인식부와,
    상기 거리측정센서부의 오염의 정도를 측정하여 기설정된 기준 이상의 오염이 측정되는 경우 해당 오염이 발생한 영역에 대한 크리닝을 수행하는 오염제거부
    를 포함하는 차량용 거리측정센서의 오염제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 거리측정센서부는,
    상기 차량과 주변 물체간 거리 측정을 위한 센싱 신호를 생성하는 거리측정 센서와,
    상기 거리측정 센서로부터 입력되는 센싱 신호를 이용하여 상기 차량과 주변 물체간 거리를 측정하는 거리측정부
    를 포함하는 차량용 거리측정센서의 오염제거장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 거리측정 센서는,
    라이다(LIDAR) 센서 또는 레이다(RADAR) 센서인 차량용 거리측정센서의 오염제거장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 오염제거부는,
    상기 거리측정 센서의 전면부상 기설정된 영역내 발생하는 오염의 정도를 측정하는 오염측정부와,
    상기 오염측정부로부터 측정된 오염의 정도가 기설정된 기준 이상인 경우 상기 영역에 대해 크리닝을 수행하는 크리닝부
    를 포함하는 차량용 거리측정센서의 오염제거장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 크리닝부는,
    상기 영역을 크리닝시키는 와이퍼와,
    상기 영역에 대해 워셔액을 분사하는 워셔액 분사장치
    를 포함하는 차량용 거리측정센서의 오염제거장치.
  6. 거리측정센서를 이용하여 차량과 상기 차량의 주변에 위치한 물체와의 거리를 측정하는 단계와,
    상기 측정된 거리 정보를 이용하여 상기 차량의 주변환경을 인식하는 단계와,
    상기 거리측정센서의 오염의 정도를 측정하는 단계와,
    상기 오염의 정도가 기설정된 기준 이상인 경우 상기 오염이 발생한 영역에 대해 크리닝을 수행하는 단계
    를 포함하는 차량용 거리측정센서의 오염제거방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 거리를 측정하는 단계는,
    상기 거리측정센서로부터 상기 차량과 주변 물체간 거리 측정을 위한 센싱 신호를 수신하는 단계와,
    상기 거리측정 센서로부터 입력되는 센싱 신호를 이용하여 상기 차량과 주변 물체간 거리를 측정하는 단계
    를 포함하는 차량용 거리측정센서의 오염제거방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 거리측정 센서는,
    라이다(LIDAR) 센서 또는 레이다(RADAR) 센서인 차량용 거리측정센서의 오염제거방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 크리닝을 수행하는 단계는,
    상기 거리측정 센서의 전면부상 오염이 발생한 영역에 대해 워셔액을 분사시키는 단계와,
    상기 워셔액이 분사된 상기 영역에 대해 와이퍼를 이용하여 크리닝을 수행하는 단계
    를 포함하는 차량용 거리측정센서의 오염제거방법.
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