KR20190130921A - 라이다 센서 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 라이다 센서에 관한 것으로, 제어부의 제어에 따라 레이저를 송신하는 송신부; 상기 제어부의 제어에 따라 반사된 레이저를 수신하는 수신부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 송신 또는 수신되는 레이저를 반사시키는 미러를 지정된 특정 방향으로 회전시키는 미러 회전부; 상기 제어부의 제어에 따라 라이다 센서의 커버에 부착된 이물질을 세정하는 세정 장치를 구동하는 세정 장치 구동부; 상기 세정 장치의 작동 타이밍 정보나 상기 수신부에서 출력되는 수신 신호의 분석을 통해, 라이다 센서가 가려지는 시점이나 영역을 판단하고 사물까지의 거리를 계산하는 신호처리부; 및 상기 세정 장치의 작동 타이밍 정보에 기초하여, 상기 세정 장치에 의해 라이다 센서가 가려질 시점에 레이저 신호를 송신하지 않거나, 미러의 회전 속도나 회전 시점을 제어하여, 상기 사물까지의 거리 계산 시 수신 신호의 검출이나 활용을 조절하는 상기 제어부;를 포함한다.

Description

라이다 센서 및 그 제어 방법{LIDAR SENSOR AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 라이다 센서 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 외부에 노출되어야 하는 라이다 센서가 이물질에 의해 오염될 경우, 오염물 세척을 위한 와이퍼의 작동에 따른 감지 성능의 저하가 발생되지 않도록 방지하기 위한 라이다 센서 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 라이다(LIDAR, Light Detection and Ranging) 센서는 빛을 활용해 거리 측정하고 물체를 감지하는 센서로서, 라이다는 레이더와 비슷한 원리를 가지고 있다.
다만 레이더는 전자기파를 외부로 발사해 재수신되는 전자기파로 거리, 및 방향 등을 확인하지만, 라이다는 펄스 레이저를 발사한다는 차이점이 있다. 즉, 파장이 짧은 레이저를 사용하므로 정밀도 및 해상도가 높고 사물에 따라 입체적 파악까지 가능한 장점이 있다.
예컨대 상기 라이다 센서는 차량의 범퍼에 장착되어 차량의 전/후방을 센싱하여 사물이나 구조물 등을 감지한다. 참고로 도 1은 차량의 전/후방 범퍼에 장착된 라이다 센서의 FOV(Field of View)를 보인 예시도이다.
한편 상기 라이다 센서는 주로 전방 범퍼에 장착되며 외부에 노출되어야 한다. 왜냐하면 라이다 센서를 글라스나 차체 등의 다른 구조물 속에 넣는 것은 센서의 감지 성능을 현저히 떨어뜨릴 수 있기 때문에 외부에 노출되어 장착되는 것이다.
참고로 상기 라이다 센서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 송신부(레이저 송신), 수신부(반사된 레이저 수신), 및 구동부(미러 회전 모터를 구동)를 포함하며, 외부의 이물질로부터 센서를 보호하기 위한 커버가 부가된다. 그리고 상기 커버에는 열선이 장착되어 있으며, 상기 열선은 커버 표면에 부착되는 습기나 눈 등을 제거하기 위한 목적이다.
하지만 상기 라이다 센서는 빛(lase)을 송수신하는 방식을 통해서 사물의 거리를 감지하는 센서이기 때문에 커버의 오염에 매우 민감하다. 따라서 오염물을 세척하는 장치의 개발이 필수적이며, 기존에는 와이퍼를 작동시켜 오염물을 제거하는 것이 일반적이었다. 그러나 와이퍼를 이용해 오염물을 세척할 경우, 와이퍼에 의한 센서 가림으로 인해 감지 신호를 잃어버리는(즉, 분실) 문제점이 발생한다.
따라서 라이다 센서의 와이퍼 작동 시 발생하는 감지 신호의 분실 문제를 해결하기 위한 기술이 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2015-0035204호(2015.04.06. 공개, 차량용 거리측정센서의 오염제거장치 및 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 외부에 노출되어야 하는 라이다 센서가 이물질에 의해 오염될 경우, 오염물 세척을 위한 와이퍼의 작동에 따른 감지 성능의 저하가 발생되지 않도록 방지하기 위한 라이다 센서 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 라이다 센서는, 제어부의 제어에 따라 레이저를 송신하는 송신부; 상기 제어부의 제어에 따라 반사된 레이저를 수신하는 수신부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 송신 또는 수신되는 레이저를 반사시키는 미러를 지정된 특정 방향으로 회전시키는 미러 회전부; 상기 제어부의 제어에 따라 라이다 센서의 커버에 부착된 이물질을 세정하는 세정 장치를 구동하는 세정 장치 구동부; 상기 세정 장치의 작동 타이밍 정보나 상기 수신부에서 출력되는 수신 신호의 분석을 통해, 라이다 센서가 가려지는 시점이나 영역을 판단하고 사물까지의 거리를 계산하는 신호처리부; 및 상기 세정 장치의 작동 타이밍 정보에 기초하여, 상기 세정 장치에 의해 라이다 센서가 가려질 시점에 레이저 신호를 송신하지 않거나, 미러의 회전 속도나 회전 시점을 제어하여, 상기 사물까지의 거리 계산 시 수신 신호의 검출이나 활용을 조절하는 상기 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 세정 장치 구동부는, 상기 제어부의 제어에 따라 구동되는 상기 세정 장치의 작동 타이밍 정보를 신호처리부에 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 세정 장치는, 와이퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 미러의 회전 속도가 일정해야 하는 경우, 상기 거리 계산부를 제어하여, 상기 작동 타이밍 정보에 대응하는 시점에 검출되는 수신 신호를 거리 계산에 활용하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 미러의 회전 속도가 일정해야 하는 경우, 상기 작동 타이밍 정보에 기초하여, 상기 라이다 센서가 세정 장치에 의해 가려질 시점에 레이저를 송수신하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 미러의 회전 속도 조절이 가능한 경우, 상기 작동 타이밍 정보에 기초하여, 상기 라이다 센서가 세정 장치에 의해 가려지는 시점에 상기 미러의 회전을 일시 정지했다가 다시 회전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 미러의 모든 회전 구간에 대한 수신 신호가 필요하면서, 미러의 회전 시간은 매 회 동일하게 유지해야 하는 경우, 상기 라이다 센서의 가림이 발생할 구간이나 시점보다 먼저 상기 미러를 회전시켜 상기 수신부로부터 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 라이다 센서의 제어 방법은, 라이다 센서의 제어부가 세정 장치의 작동 타이밍 정보를 수신하는 단계; 상기 제어부가 상기 작동 타이밍 정보를 바탕으로, 상기 라이다 센서가 상기 세정 장치에 의해 가려지는 시점이나 영역인지 체크하는 단계; 상기 체크 결과, 라이다 센서가 상기 세정 장치에 의해 가려지는 시점이나 영역인 경우, 상기 제어부가 미리 저장된 복수의 라이다 센서 동작 방법 중 적어도 하나를 인출하는 단계; 및 상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라, 상기 제어부가 상기 라이다 센서가 가려지는 시점에 검출된 수신 신호를 거리 계산에 이용하지 않거나, 또는 상기 라이다 센서가 가려진 시점을 피해 검출된 수신 신호를 이용해 거리를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라, 상기 미러의 회전 속도가 일정해야 하는 경우, 상기 제어부는, 상기 거리 계산부를 제어하여, 상기 작동 타이밍 정보에 대응하는 시점에 검출되는 수신 신호를 거리 계산에 활용하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라, 상기 미러의 회전 속도가 일정해야 하는 경우, 상기 제어부는, 상기 작동 타이밍 정보에 기초하여, 상기 라이다 센서가 세정 장치에 의해 가려질 시점에 레이저를 송수신하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라, 상기 미러의 회전 속도 조절이 가능한 경우, 상기 제어부는, 상기 작동 타이밍 정보에 기초하여, 상기 라이다 센서가 세정 장치에 의해 가려지는 시점에 상기 미러의 회전을 일시 정지했다가 다시 회전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라, 상기 미러의 모든 회전 구간에 대한 수신 신호가 필요하면서, 미러의 회전 시간은 매 회 동일하게 유지해야 하는 경우, 상기 제어부는, 상기 라이다 센서의 가림이 발생할 구간이나 시점보다 먼저 상기 미러를 회전시켜 상기 수신부로부터 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 외부에 노출되어야 하는 라이다 센서가 이물질에 의해 오염될 경우, 오염물 세척을 위한 와이퍼의 작동에 따른 감지 성능의 저하가 발생되지 않도록 방지한다.
도 1은 차량의 전/후방 범퍼에 장착된 라이다 센서의 일반적인 FOV(Field of View)를 보인 예시도.
도 2는 기존에 출시된 라이다 센서의 개략적인 구성을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 센서의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 센서의 제어 방법을 설명하기 위하여 보인 흐름도.
도 5는 상기 도 4에 있어서, 세정 장치에 의해 라이다 센서가 가려질 경우의 라이다 센서 동작 방법이 저장된 테이블을 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 라이다 센서 및 그 제어 방법의 일 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 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 센서의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 라이다 센서(100)는, 송신부(110), 수신부(120), 미러 회전부(130), 미러(131), 제어부(140), 세정 장치 구동부(150), 세정 장치(151), 및 신호처리부(160)를 포함한다.
상기 신호처리부(160)는 가림 판단부(161) 및 거리 계산부(162)를 포함한다.
다만 본 실시예에서 상기 신호처리부(160)는 동작의 이해를 돕기 위하여 별개의 구성요소로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서는 상기 신호처리부(160)가 상기 제어부(140)에 포함되어 일체로 구현될 수도 있음에 유의한다.
상기 송신부(110)는, 상기 제어부(140)에서 출력하는 레이저 구동 신호에 따라, 레이저(빛)를 송신한다.
상기 수신부(120)는, 상기 제어부(140)에서 출력하는 수신부 구동 신호에 따라, 반사된 레이저(빛)를 수신한다.
상기 미러 회전부(130)는, 상기 제어부(140)에서 출력하는 미러 회전 구동 신호에 따라, 미러(131)를 지정된 특정 방향으로 회전시켜 상기 송수신되는 레이저(빛)를 반사시킨다.
상기 세정 장치 구동부(150)는, 상기 제어부(140)에서 출력하는 세정 장치 구동 신호에 따라, 세정 장치(151)를 구동시킨다. 이에 따라 라이다 센서의 커버에 부착된 이물질을 세정(또는 세척)한다.
상기 세정 장치 구동부(150)는 상기 제어부(140)의 제어에 따라 실제 구동되는 세정 장치(151)의 타이밍 정보를 신호처리부(160)에 출력한다.
상기 신호처리부(160)는 세정 장치(151)(예 : 와이퍼)의 작동 타이밍이나 수신 신호 분석을 통해 라이다 센서(100)의 가려짐을 판단할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 상기 신호처리부(160)의 상기 가림 판단부(161)는 라이다 센서(100)의 커버 세정(또는 세척)으로 인해 가림(즉, 센서 가려짐)이 발생하는지 판단하는 것으로서, 상기 세정(또는 세척) 장치(151)에서 출력하는 타이밍 정보, 혹은 상기 수신부(120)를 통해 수신되는 신호의 특징(예 : 신호가 측정된 시간이나 패턴 등)을 기반으로 가림(또는 센서 가려짐) 시점을 판단한다.
그리고 상기 신호처리부(160)의 거리계산부(1762)는 수신된 신호의 특징(예 : 신호가 측정된 시간이나 패턴 등)의 정보를 기반으로 사물까지의 거리를 계산하는 것으로서, 상기 거리 계산 시 라이다 센서(100)의 가려짐 정보에 기초하여 상기 가려진 시점에 검출된 정보(즉, 수신 신호)를 거리 계산 시 활용하지 않을 수 있다.
상기 제어부(140)는 상기 송신부(110) 구동 시, 상기 가림 판단부(161)에서 전송된 세정 장치(151)의 타이밍 정보에 기초하여, 즉, 라이다 센서의 가려짐 정보를 활용하여, 상기 세정 장치(151)에 의해 라이다 센서(100)가 가려질 시점에 레이저 신호를 발광(송신)하지 않거나, 미러(131)의 회전을 일시 정지시키거나, 혹은 미러(131)의 회전을 더 빠르게 수행할 수 있다.
한편 상기 실시예에서는 세정 장치(151)에 의해 라이다 센서(100)가 가려진 시점이라고 기재하였으나, 실제로는 상기 세정 장치(151)가 동작하기 전에 상기 제어부(140)가 상기 세정 장치 구동부(150)에 미리 구동 신호(또는 제어 신호)를 출력하므로, 세정 장치(151)에 의해 라이다 센서(100)가 가려질 시점으로 이해할 수도 있음에 유의한다.
상기와 같이 세정 장치(151)(예 : 와이퍼)에 의해 라이다 센서(100)가 가려질 경우, 상기 라이다 센서(100)의 동작을 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 센서의 제어 방법을 설명하기 위하여 보인 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(140)(또는 신호처리부)는 세정 장치(151)의 작동 타이밍 정보를 수신한다(S101).
그리고 상기 제어부(140)는, 상기 작동 타이밍 정보를 바탕으로, 상기 라이다 센서(100)가 상기 세정 장치(151)에 의해 가려지거나(또는 가려질) 시점(또는 해당 시점에 대응하는 영역)인지 체크한다(S102).
상기 체크(S102) 결과, 라이다 센서(100)가 상기 세정 장치(151)에 의해 가려지거나(또는 가려질) 시점(또는 해당 시점에 대응하는 영역)인 경우(S102의 예), 상기 제어부(140)는 라이다 센서 동작 방법(제1 ~ 제4 방법)이 저장된 테이블(또는 내부 메모리)에서 적어도 하나의 기 설정된 라이다 센서 동작 방법을 인출한다(S103)(도 5 참조).
도 5는 상기 도 4에 있어서, 세정 장치에 의해 라이다 센서가 가려질 경우의 라이다 센서 동작 방법이 저장된 테이블을 보인 예시도이다.
상기 제어부(140)는 상기 테이블에서 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라, 세정(또는 세척) 타이밍에 맞춰, 송/수신부(110, 120), 신호처리부(160), 또는 미러 회전부(130)를 제어한다.
예컨대 도 5를 참조하면, 먼저 미러(131)의 회전 속도가 일정해야 하는 경우, 제1 방법으로서, 상기 제어부(140)는, 상기 거리 계산부(162)를 제어하여, 상기 타이밍 정보(또는 라이다 센서가 가려지는 타이밍 정보)에 해당하는 시점에 검출되는 센싱 정보(즉, 수신 신호)를 거리 계산에 활용하지 않도록 제어(또는 제한)한다. 이에 따라 상기 라이다 센서(100)가 가려진 시점(또는 라이다 센서가 가려진 영역)의 정보를 활용하지 않음으로써, 거리 계산의 오류 발생을 감소시킨다.
또한 상기와 같이 미러(131)의 회전 속도가 일정해야 하는 경우, 제2 방법으로서, 상기 제어부(140)는 상기 라이다 센서(100)가 가려진 시점(또는 라이다 센서가 가려진 영역)에 레이저를 송수신하지 않도록 제한한다. 이에 따라 상기 라이다 센서(100)가 가려진 시점(또는 라이다 센서가 가려진 영역)에는 레이저의 송수신을 하지 않도록 함으로써 리소스(RESOURCE)의 낭비를 감소시킨다.
또한 매 회(즉, 매 회 스캔 시) 미러(131)의 회전 속도가 일부 달라지더라도 문제가 없을 경우, 제3 방법으로서, 상기 제어부(140)는 상기 타이밍 정보(즉, 라이다 센서가 가려지는 타이밍 정보)에 해당하는 시점에 미러(131)의 회전을 일시 정지했다가 다시 회전시킬 수 있다. 이에 따라 매 회 미러(131)의 회전 시간은 달라질 수 있으나, 거리 계산의 오류 발생을 감소시키고, 미러의 회전에 따른 리소스(RESOURCE)의 낭비를 감소시킨다.
또한 모든 회전 구간에 대한 데이터(즉, 수신 신호)가 필요하면서, 미러의 회전 시간은 매 회 동일하게 유지해야 하는 경우, 제4 방법으로서, 상기 제어부(140)는 라이다 센서(100)의 가림이 발생할 구간보다 먼저 미러(131)를 회전시켜(즉, 매 회 미러의 회전 시간은 동일하게 유지하면서 미러의 회전 주기만 변경) 감지 신호(즉, 수신 신호)를 수신할 수 있다. 이에 따라 모든 영역(즉, 스캔 영역)에 대한 데이터(즉, 수신 신호) 추출이 가능하여 데이터의 신뢰성을 높일 수 있다.
이때 상술한 네 가지 동작 방법은 단독 혹은 조합하여 실시될 수 있다.
참고로 상기 제1,2 방법은, 상기 미러 회전부(130)(예 : 모터)의 적응형 제어가 불가능한 경우에 적용될 수 있는 방법이며, 라이다 센서(100)의 가려진 시점의 정보를 활용하지 않거나 신호 자체를 발생시키지 않는 방법이다. 반면, 상기 제3,4 방법은, 상기 미러 회전부(130)(예 : 모터)의 간헐적 제어가 가능한 경우에 적용될 수 있는 방법이며, 매 회 미러의 회전 속도를 변경할 수 있는 경우나 미러의 회전 주기를 변경할 수 있는 경우에 적용할 수 있는 방법이다.
상기와 같이 상기 테이블에서 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라, 세정(또는 세척) 타이밍에 맞춰, 송/수신부(110, 120), 신호처리부(160), 및 미러 회전부(130) 중 적어도 하나를 제어함으로써, 라이다 센서(100)가 가려진 시점에 검출된 정보(즉, 수신 신호)를 거리 계산에 활용(이용)하지 않거나, 라이다 센서(100)가 가려진 시점을 피해 검출된 정보(즉, 수신 신호)를 이용해 거리를 계산한다(S105).
상기와 같이 본 실시예는 외부에 노출되어야 하는 라이다 센서가 이물질에 의해 오염될 경우, 오염물 세척을 위한 세정 장치(예 : 와이퍼)의 작동에 따른 감지 성능의 저하가 발생되지 않도록 방지하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 라이다 센서 110 : 송신부
120 : 수신부 130 : 미러 회전부
131 : 미러 140 : 제어부
150 : 세정 장치 구동부 151 : 세정 장치
160 : 신호처리부 161 : 가림 판단부
162 : 거리 계산부

Claims (12)

  1. 제어부의 제어에 따라 레이저를 송신하는 송신부;
    상기 제어부의 제어에 따라 반사된 레이저를 수신하는 수신부;
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 송신 또는 수신되는 레이저를 반사시키는 미러를 지정된 특정 방향으로 회전시키는 미러 회전부;
    상기 제어부의 제어에 따라 라이다 센서의 커버에 부착된 이물질을 세정하는 세정 장치를 구동하는 세정 장치 구동부;
    상기 세정 장치의 작동 타이밍 정보나 상기 수신부에서 출력되는 수신 신호의 분석을 통해, 라이다 센서가 가려지는 시점이나 영역을 판단하고 사물까지의 거리를 계산하는 신호처리부; 및
    상기 세정 장치의 작동 타이밍 정보에 기초하여, 상기 세정 장치에 의해 라이다 센서가 가려질 시점에 레이저 신호를 송신하지 않거나, 미러의 회전 속도나 회전 시점을 제어하여, 상기 사물까지의 거리 계산 시 수신 신호의 검출이나 활용을 조절하는 상기 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 세정 장치 구동부는,
    상기 제어부의 제어에 따라 구동되는 상기 세정 장치의 작동 타이밍 정보를 신호처리부에 출력하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 세정 장치는,
    와이퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 미러의 회전 속도가 일정해야 하는 경우,
    상기 거리 계산부를 제어하여,
    상기 작동 타이밍 정보에 대응하는 시점에 검출되는 수신 신호를 거리 계산에 활용하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 미러의 회전 속도가 일정해야 하는 경우,
    상기 작동 타이밍 정보에 기초하여,
    상기 라이다 센서가 세정 장치에 의해 가려질 시점에 레이저를 송수신하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 미러의 회전 속도 조절이 가능한 경우,
    상기 작동 타이밍 정보에 기초하여,
    상기 라이다 센서가 세정 장치에 의해 가려지는 시점에 상기 미러의 회전을 일시 정지했다가 다시 회전시키는 것을 특징으로 하는 라이다 센서.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 미러의 모든 회전 구간에 대한 수신 신호가 필요하면서, 미러의 회전 시간은 매 회 동일하게 유지해야 하는 경우,
    상기 라이다 센서의 가림이 발생할 구간이나 시점보다 먼저 상기 미러를 회전시켜 상기 수신부로부터 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서.
  8. 라이다 센서의 제어부가 세정 장치의 작동 타이밍 정보를 수신하는 단계;
    상기 제어부가 상기 작동 타이밍 정보를 바탕으로, 상기 라이다 센서가 상기 세정 장치에 의해 가려지는 시점이나 영역인지 체크하는 단계;
    상기 체크 결과, 라이다 센서가 상기 세정 장치에 의해 가려지는 시점이나 영역인 경우, 상기 제어부가 미리 저장된 복수의 라이다 센서 동작 방법 중 적어도 하나를 인출하는 단계; 및
    상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라, 상기 제어부가 상기 라이다 센서가 가려지는 시점에 검출된 수신 신호를 거리 계산에 이용하지 않거나, 또는 상기 라이다 센서가 가려진 시점을 피해 검출된 수신 신호를 이용해 거리를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서의 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라,
    상기 미러의 회전 속도가 일정해야 하는 경우,
    상기 제어부는, 상기 거리 계산부를 제어하여,
    상기 작동 타이밍 정보에 대응하는 시점에 검출되는 수신 신호를 거리 계산에 활용하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서의 제어 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라,
    상기 미러의 회전 속도가 일정해야 하는 경우,
    상기 제어부는, 상기 작동 타이밍 정보에 기초하여,
    상기 라이다 센서가 세정 장치에 의해 가려질 시점에 레이저를 송수신하지 않도록 제한하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서의 제어 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라,
    상기 미러의 회전 속도 조절이 가능한 경우,
    상기 제어부는, 상기 작동 타이밍 정보에 기초하여,
    상기 라이다 센서가 세정 장치에 의해 가려지는 시점에 상기 미러의 회전을 일시 정지했다가 다시 회전시키는 것을 특징으로 하는 라이다 센서의 제어 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 인출된 라이다 센서 동작 방법에 따라,
    상기 미러의 모든 회전 구간에 대한 수신 신호가 필요하면서, 미러의 회전 시간은 매 회 동일하게 유지해야 하는 경우,
    상기 제어부는, 상기 라이다 센서의 가림이 발생할 구간이나 시점보다 먼저 상기 미러를 회전시켜 상기 수신부로부터 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서의 제어 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3056524B1 (fr) * 2016-09-28 2018-10-12 Valeo Systemes D'essuyage Systeme de detection pour vehicule automobile
CN111466835A (zh) 2020-03-31 2020-07-31 深圳市银星智能科技股份有限公司 清洁机器人
US20210362687A1 (en) * 2020-05-21 2021-11-25 Waymo Llc Opaque cleaning fluid for lidar sensors
CN114280574B (zh) * 2021-12-28 2022-10-11 珠海光恒科技有限公司 一种具有自洁功能的激光雷达系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009503486A (ja) * 2005-07-29 2009-01-29 キネテイツク・リミテツド レーザ測定のデバイスおよび方法
WO2015155812A1 (ja) * 2014-04-11 2015-10-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ミラー駆動装置、ビーム照射装置およびレーザレーダ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100811938B1 (ko) * 2006-07-10 2008-03-10 현대자동차주식회사 원통형 반사기를 이용한 차량용 레이저 레이더 및 이의제어 방법
KR20150035204A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 한국전자통신연구원 차량용 거리측정센서의 오염제거장치 및 방법
KR101632873B1 (ko) * 2014-09-05 2016-07-01 현대모비스 주식회사 장애물 검출 시스템 및 방법
JP6657897B2 (ja) * 2015-12-10 2020-03-04 株式会社リコー ミラー部材の加工方法
US10173646B1 (en) * 2017-07-07 2019-01-08 Uber Technologies, Inc. Sequential sensor cleaning system for autonomous vehicle
US10976420B2 (en) * 2018-11-02 2021-04-13 Waymo Llc Methods and systems for detecting sensor occlusions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009503486A (ja) * 2005-07-29 2009-01-29 キネテイツク・リミテツド レーザ測定のデバイスおよび方法
WO2015155812A1 (ja) * 2014-04-11 2015-10-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ミラー駆動装置、ビーム照射装置およびレーザレーダ

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