KR20210149913A - 자율주행장치 - Google Patents

자율주행장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210149913A
KR20210149913A KR1020197024379A KR20197024379A KR20210149913A KR 20210149913 A KR20210149913 A KR 20210149913A KR 1020197024379 A KR1020197024379 A KR 1020197024379A KR 20197024379 A KR20197024379 A KR 20197024379A KR 20210149913 A KR20210149913 A KR 20210149913A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lidar
mirror
autonomous driving
driving device
mirror module
Prior art date
Application number
KR1020197024379A
Other languages
English (en)
Inventor
백승민
최해민
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of KR20210149913A publication Critical patent/KR20210149913A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/087—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices for sensing other physical parameters, e.g. electrical or chemical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/022—Optical sensing devices using lasers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/12—Mirror assemblies combined with other articles, e.g. clocks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4812—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver transmitted and received beams following a coaxial path
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813—Housing arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/12—Mirror assemblies combined with other articles, e.g. clocks
    • B60R2001/1223—Mirror assemblies combined with other articles, e.g. clocks with sensors or transducers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치는 주행 기능을 제공하는 구동부, 상기 구동부의 상측에 결합되는 바디부, 상기 구동부에 결합되는 라이다, 상기 라이다의 조사 방향으로 개구부가 형성되는 라이다홈 및 상기 라이다의 조사 방향으로 상기 라이다홈 내측에 결합되는 거울 모듈을 포함할 수 있다.

Description

자율주행장치
본 발명은 자율주행장치에 관한 것이다.
자율주행장치는 운전자가 직접 운전하지 않고 스스로 이동하고 장애물을 피할 수 있는 장치로서 대표적으로 자율주행 자동차, 자율주행 로봇, 자율주행 드론, 스마트 휠체어 등이 있다.
일반적으로 자율주행장치는 주행 경로와 장애물 등을 감지하기 위하여 라이다(Lidar, LIght Detection And Ranging)를 포함할 수 있다.
라이다는 레이저 펄스를 발사하고 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지의 거리 등을 측정함으로써 주변의 모습을 정밀하게 그려내는 장치이다.
이와 관련하여, 선행문헌 정보는 하기와 같다.
1. 공개번호 : 10-2018-0074509 (공개일자 : 2018.07.03)
발명의 명칭 : 청소 로봇
그러나 종래의 자율주행장치는 하기와 같은 문제점이 있다.
라이다가 커버에 형성되는 함몰부에 설치되어 상기 라이다에서 조사되는 상향 또는 하향의 레이저 펄스 중 일부가 상기 커버에 조사된다.
이에 인해, 라이다는 자율주행장치와 인접한 지면 방향의 장애물을 감지하지 못하는 경우가 발생한다.
이를 해결하기 위하여, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 개선된 자율주행장치는 수평 방향으로 조사되는 수평 라이다(L1)와 상기 자율주행장치와 인접한 지면 방향으로 조사되는 클리프 라이다(L2)를 동시에 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기와 같이 개선된 자율주행장치는 클리프 라이다(L2)를 통하여 자율주행장치와 인접한 지면 방향의 장애물을 감지할 수 있다.
그러나, 상기 개선된 자율주행장치는 비교적 고가인 라이다를 추가함에 따라 자율주행장치의 제조 단가가 상승하는 문제점이 있다.
또한, 상기 개선된 자율주행장치는 인접하여 설치되는 두 개의 라이다를 위한 전원, 신호 배선, 고정을 위한 기구 구조 등으로 인해 설계 자유도가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 라이다의 조사 범위에 형성되는 기구 구조에 의하여 라이다의 감지 영역이 제한되는 것을 최소화하는 자율주행장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하나의 라이다에 의하여 수평 방향과 자율주행장치와 인접한 하측 또는 상측 방향을 동시에 감지할 수 있는 자율주행장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 라이다의 실장 개수를 최소화하여 경제성 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 자율주행장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치는 거울 모듈이 라이다의 조사 방향으로 라이다홈 내측에 결합된다.
구체적으로는, 라이다의 조사 방향으로 라이다홈 내측에 결합되는 거울 모듈이 라이다에서 조사된 레이저 중 일부를 반사시켜 라이다에 의한 감지 영역을 확장시킬 수 있다.
상기 자율주행장치는 주행 기능을 제공하는 구동부, 상기 구동부의 상측에 결합되는 바디부, 상기 구동부에 결합되는 라이다, 상기 라이다의 조사 방향으로 개구부가 형성되는 라이다홈 및 상기 라이다의 조사 방향으로 상기 라이다홈 내측에 결합되는 거울 모듈을 포함한다.
또한, 상기 라이다 홈은 상기 구동부의 상면과 상기 바디부의 저면 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 거울 모듈은 상기 라이다홈 내측 상단부에 함몰 결합하여 상기 라이다에서 조사된 레이저를 라이다의 전방 하측으로 반사시킨다.
또한, 상기 거울 모듈은 상기 라이다홈 내측 하단부에 함몰 결합하여 상기 라이다에서 조사된 레이저를 라이다의 전방 상측으로 반사시킨다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치의 거울 모듈은 거울 패널 회전축을 기준으로 회전하는 거울 패널을 포함한다.
구체적으로는, 거울 모듈은 거울 패널의 기울기를 조절하여 라이다에서 조사된 레이저를 탐지하고자 하는 영역으로 반사시킬 수 있다.
또한, 상기 거울 모듈은 상기 거울 패널의 기울기를 설정하는 제어부와 상기 거울 패널을 회전시키는 거울 모듈 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 거울 모듈은 기울기 센서를 포함하여 상기 거울 패널의 기 설정된 기울기를 유지시킨다.
또한, 상기 거울 모듈은 상기 구동부의 주행 속도에 따라 상기 거울 패널의 기울기가 변경된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치의 거울 모듈은 거울 패널에 반사되어 노이즈가 발생한 레이저를 보정하는 보정 필터를 포함한다.
보다 구체적으로는 상기 보정 필터는 제어부에서 설정된 기울기를 갖도록 보정 필터 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.
또한, 상기 거울 패널 회전축은 구형 관절이며 상기 거울 패널 일측에 합하는 보정 필터 회전축을 기준으로 회전하는 보정 필터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 자율주행장치는 기구 구조나 구성품에 의하여 발생하는 라이다의 감지 영역 제한을 최소화할 수 있다.
또한, 하나의 라이다에 의하여 수평 방향과 자율주행장치와 인접한 하측 또는 상측 방향을 동시에 감지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 라이다의 실장 개수를 최소화할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 제조 비용과 중량을 낮출 수 있다.
또한, 라이다를 위한 전원, 신호 배선, 고정을 위한 기구 구조를 단순화시켜 설계자유도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 기존의 수평 라이다와 클리프 라이다를 동시에 포함하는 자율주행장치의 측 단면도.
도 2는 본 발명에 제 1실시 예에 따른 자율주행장치의 정면도.
도 3는 본 발명에 제 1실시 예에 따른 자율주행장치의 측 단면도.
도 4는 본 발명에 제 1실시 예에 따른 자율주행장치의 바디부의 일부 구성을 제거한 사시도.
도 5는 본 발명에 제 1실시 예에 따른 자율주행장치의 바디부의 일부 구성을 제거한 정면도.
도 6은 도 5의 B-B` 단면의 측면도.
도 7은 본 발명에 제 2실시 예에 따른 자율주행장치의 측 단면도.
도 8은 본 발명에 제 3실시 예에 따른 자율주행장치의 라이다와 거울 모듈의 개념도.
도 9는 본 발명에 제 3실시 예에 따른 자율주행장치의 고속 주행 및 일반 주행 시의 거울 모듈의 기울기 변화를 나타내는 개념도.
도 10은 본 발명에 제 4실시 예에 따른 라이다와 거울 모듈의 개념도.
도 11은 본 발명에 제 4실시 예에 따른 거울 모듈의 사시도.
도 12는 본 발명에 제 4실시 예에 따른 자율주행장치의 라이다와 거울 모듈의 상면도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명에 제 1실시 예에 따른 자율주행장치의 정면도이다.
도 3는 본 발명에 제 1실시 예에 따른 자율주행장치의 측 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치는 주행 기능을 제공하는 구동부(100), 상기 구동부(100)의 상측에 결합되는 바디부(200), 상기 구동부(100)에 결합되는 라이다(110), 상기 라이다(110)의 조사 방향으로 개구부가 형성되는 라이다홈(210) 및 상기 라이다(110)의 조사 방향으로 상기 라이다홈(210) 내측에 결합되는 거울 모듈(220)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부(100)는 내부에 배터리(130)에 의하여 구동되는 한 쌍 이상의 휠(120)을 포함한다.
구체적으로는 상기 휠(120)은 모터(미도시)와 연결되어 모터의 구동에 따라 회전 운동을 하는 한 쌍의 메인 휠과 별도의 구동장치에 연결되지 않고 상기 메인 휠의 이동에 종속되거나 외력에 의해 회전할 수 있는 보조 휠을 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부(100)는 라이다홈(210)이 형성된 방향에 복수 개의 감지센서(140)를 포함할 수도 있다.
보다 바람직하게는 상기 감지센서(140)는 상기 라이다홈(210) 하측에 형성될 수 있으며, 초음파 신호를 이용하여 장애물과 구동부(100) 사이의 거리를 감지할 수 있는 초음파 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 라이다(110)는 다채널 라이다로서 조사 범위가 수직으로 40° 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 라이다홈(210)의 상면과 저면은 각각 라이다(110)에서 조사된 레이저가 반사되지 않도록 표면 처리되거나 차폐 테이프 등이 부착될 수 있다.
상기 거울 모듈(220)은 상기 라이다홈(210) 내측 상단부에 결합하여 상기 라이다(110)에서 조사된 레이저를 라이다(110)의 전방 하측으로 반사시킨다.
또한, 상기 거울 모듈(220)은 라이다홈(210)의 개구부를 통하여 조사되는 레이저를 막지 않도록 함몰되어 결합되는 것이 바람직하다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 라이다(110)에서 조사된 상향 레이저 중 일부가 상기 거울 모듈(220)에 반사되어 자율주행장치와 인접한 지면 측으로 조사된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 자율주행장치는 라이다(110)의 조사 범위를 확장시킬 수 있다.
또한, 라이다(110)가 감지할 수 있는 영역이 늘어나는 효과가 있다.
한편, 라이다(110)는 비교적 고가이며 이물질 등이 부착되는 경우 감지 성능이 현저히 저하되므로 외부로 노출을 최소화시키도록 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 라이다홈(210)은 상기 구동부(100)의 상면과 상기 바디부(200)의 저면 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 라이다홈(210)이 형성되는 상기 구동부(100)의 상면과 바디부(200)의 저면은 라이다(110)에서 조사된 레이저의 반사로 인하여 발생하는 노이즈를 방지하기 위하여 레이저의 반사가 되지 않도록 표면 처리되거나 차폐 테이프 등이 부착될 수 있다.
도 4와 5는 각각 본 발명의 제 1실시 예에 따른 바디부의 일부 구성을 제거한 사시도와 정면도이다.
도 6은 도 5의 B-B` 단면에 대한 측면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 거울 모듈(220)은 상기 바디부(200) 저면에 형성된 거울 모듈 안착부(220a)에 결합할 수 있다.
또한, 상기 거울 모듈 안착부(220a)는 라이다(110)에서 조사된 레이저를 탐지 영역으로 반사시키도록 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 바디부(200)의 거울 모듈 안착부(220a)가 형성되는 하측 공간은 상기 구동부(100)와 이격되도록 결합하여 라이다홈(210)을 형성할 수 있다.
도 7은 본 발명에 제 2실시 예에 따른 자율주행장치의 측 단면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 거울 모듈(220)은 상기 라이다홈(210) 내측 하단부에 함몰되어 결합한다.
이에 따라, 상기 라이다(110)에서 조사된 레이저를 라이다(110)의 전방 상측으로 반사시킨다.
이에 따라, 라이다(110)에서 조사된 하향 레이저 중 일부가 상기 거울 모듈(220)에 반사되어 자율주행장치와 인접한 상측으로 조사되어 공중에 돌출된 구조물, 드론 등과 같은 장애물을 감지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 라이다와 거울 모듈의 개념도이다.
이를 참조하면, 상기 거울 모듈(220)은 거울 패널 회전축(221)을 기준으로 회전하는 거울 패널(222)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 거울 모듈 안착부(220a)는 경사지지 않도록 형성되어도 거울 패널(222)의 각도 조절을 통하여 레이저의 반사 각도를 제어할 수 있다.
또한, 상기 거울 모듈(220)은 상기 거울 패널(222)의 기울기를 설정하는 제어부(미도시)와 상기 거울 패널(222)을 회전시키는 거울 모듈 구동부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
이때, 상기 거울 모듈 구동부는 상기 배터리(130)와 연결되어 전원을 공급받을 수 있다.
한편, 도 8을 참조하여 상기 제어부에서 거울 패널(222)의 기울기를 설정하는 방법은 하기와 같다.
a는 상기 라이다(110)에서 수평으로 조사되는 수평 레이저(110a)와 상기 거울 패널(222) 측으로 발사되는 상향 레이저(110b)가 이루는 예각이다.
또한, m은 상기 수평 레이저(110a)와 가상의 선인 상기 거울 패널 법선(222a)이 이루는 예각이다.
또한, r은 상기 수평 레이저(110a)와 상기 상향 레이저(110b)가 거울 패널(222)에 의하여 반사되는 반사 레이저(110c)가 이루는 예각이다.
이때, 상기 수평 레이저(110a)와 상기 거울 패널 법선(222a)이 이루는 예각인 m은 수학식 m=(180+a-r)/2에 의하여 결정된다.
일례로, 상기 거울 패널(222)의 기울기는 a가 15°이며, r이 43.5°인 경우 수평 레이저(110a)와 가상의 선인 거울 패널 법선(222a)이 이루는 예각 m이 75.75°가 되도록 설정될 수 있다.
이에 따라, 상기 거울 모듈(220)의 제어부는 상기 거울 패널(222)의 기울기를 설정하는 연산을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 거울 모듈(220)은 기울기 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 자율주행장치가 기울어지는 경우에도, 상기 거울 패널(222)은 라이다(110)에서 조사된 레이저를 탐지 영역을 향하도록 기 설정된 기울기 유지시킨다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치는 불규칙한 노면을 주행하는 경우에도 탐지하고자 하는 영역을 일정하게 탐지할 수 있다.
도 9는 본 발명에 제 3실시 예에 따른 자율주행장치의 고속 주행 및 일반 주행 시의 거울 모듈의 기울기 변화를 나타내는 개념도이다.
이를 참조하면, 상기 거울 모듈(220)은 상기 구동부(100)의 주행 속도에 따라 상기 거울 패널(222)의 기울기가 변경될 수 있다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치가 일반적인 속도로 주행하는 경우의 거울 패널(222)은 수평 레이저(110a)와 반사 레이저(110c)가 이루는 예각이 r이 되도록 기울어진다.
반면에, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치가 고속으로 주행하는 경우의 거울 패널(222`)은 수평 레이저(110a)와 반사 레이저(110c)가 이루는 예각이 r`이 되도록 기울어진다.
즉, 상기 거울 패널(222)은 상기 구동부(100)가 일반 주행 시보다 고속 주행 시 수평 방향으로 더 기울어지도록 형성되어 반사 레이저(110c)를 상기 구동부(100)와 더 이격된 지점으로 향하도록 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치는 고속 주행 시 방향 전환이나 제동 거리를 고려하여 감지 영역을 보다 원거리 측으로 형성할 수 있다.
또한, 상기 감지센서(140)가 장애물을 감지하였으나 상기 라이다(110)는 장애물을 감지하지 못한 경우에도 상기 거울 패널(222)의 기울기가 변경될 수 있다.
도 10은 본 발명에 제 4실시 예에 따른 라이다와 거울 모듈의 개념도이다.
이를 참조하면, 상기 거울 모듈(220)은 제어부(미도시)에서 설정된 기울기를 갖도록 보정 필터 회전축(223)을 기준으로 회전하는 보정 필터(224)를 더 포함할 수 있다.
상기 보정 필터(224)는 투과형 간섭 필터이다.
이에 따라, 상기 보정 필터(224)는 상기 거울 패널(222)에 의하여 반사되는 레이저에 노이즈가 발생하는 경우 기 설정된 파장의 레이저만 투과시켜 탐지 영역으로 전달한다.
또한, 상기 레이저가 탐지 대상물에 반사되어 상기 거울 패널(222)을 거쳐 라이다(210)로 복귀하는 경우에도 기 설정된 파장의 레이저만 투과 시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행장치의 라이다(110)는 거울 패널(222)에 반사 및 감지 대상 반사에 의하여 발생할 수 있는 노이즈를 제거함으로써 감지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 상기의 보정 필터(224)의 기울기는 가상의 선인 보정 필터(224)의 법선이 반사 레이저(110c)와 동일하도록 설정될 수 있다.
이에 따라, 상기 보정 필터(224)는 투과 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명에 제 4실시 예에 따른 거울 모듈의 사시도이다.
도 12는 본 발명에 제 4실시 예에 따른 자율주행장치의 라이다와 거울 모듈의 상면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 거울 모듈(200)은 구형 관절의 거울 패널 회전축(221)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 거울 모듈(220)은 좌우로 기울기 조절이 가능하므로 라이다(110)의 조사 범위를 수평으로 더욱 확장시킬 수 있다.
또한, 상기 거울 모듈(220)은 상기 거울 패널(222) 일측에 결합하는 보정 필터 회전축(223)을 기준으로 회전하는 보정 필터(224)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 보정 필터(224)는 상기 거울 패널(222)과 동일하게 좌우 각도 조절이 되므로 상기 보정 필터 회전축(223)은 상하 각도 조절만 되도록 경첩 방식으로 형성될 수 있다.

Claims (10)

  1. 주행 기능을 제공하는 구동부;
    상기 구동부의 상측에 결합되는 바디부;
    상기 구동부에 결합되는 라이다;
    상기 구동부의 상면과 상기 바디부의 저면 사이에 상기 라이다의 조사 방향으로 개구부가 형성되는 라이다홈; 및
    상기 라이다의 조사 방향으로 상기 라이다홈 내측에 결합되는 거울 모듈;을 포함하는 자율주행장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 거울 모듈은 상기 라이다홈 내측 상단부에 결합하여 상기 라이다에서 조사된 레이저를 라이다의 전방 하측으로 반사시키는 자율주행장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 거울 모듈은 상기 라이다홈 내측 하단부에 결합하여 상기 라이다에서 조사된 레이저를 라이다의 전방 상측으로 반사시키는 자율주행장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 거울 모듈은 거울 패널 회전축을 기준으로 회전하는 거울 패널을 포함하는 자율주행장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 거울 모듈은 상기 거울 패널의 기울기를 설정하는 제어부와 상기 거울 패널을 회전시키는 거울 모듈 구동부를 포함하는 자율주행장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 거울 모듈은 기울기 센서를 포함하여 상기 거울 패널의 기 설정된 기울기를 유지시키는 자율주행장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 거울 모듈은 상기 구동부의 주행 속도에 따라 상기 거울 패널의 기울기가 변경되는 자율주행장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 거울 모듈은 제어부에서 설정된 기울기를 갖도록 보정 필터 회전축을 기준으로 회전하는 보정 필터;를 포함하는 자율 주행 장치.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 거울 패널 회전축은 구형 관절인 자율주행장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 거울 모듈은 상기 거울 패널 일측에 결합하는 보정 필터 회전축을 기준으로 회전하는 보정 필터;를 포함하는 자율 주행 장치.
KR1020197024379A 2019-05-02 2019-05-02 자율주행장치 KR20210149913A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2019/005266 WO2020222336A1 (ko) 2019-05-02 2019-05-02 자율주행장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210149913A true KR20210149913A (ko) 2021-12-10

Family

ID=73028774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197024379A KR20210149913A (ko) 2019-05-02 2019-05-02 자율주행장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210373320A1 (ko)
KR (1) KR20210149913A (ko)
WO (1) WO2020222336A1 (ko)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2402795C1 (ru) * 2009-07-27 2010-10-27 Аркадий Борисович Смирнов Двухкоординатный пьезоэлектрический дефлектор
KR102096676B1 (ko) * 2014-12-24 2020-04-02 전자부품연구원 차량용 2차원 라이더 스캐너 및 제어장치
KR101785254B1 (ko) * 2015-03-23 2017-10-16 주식회사 엠쏘텍 전방향 라이다 장치
KR102204980B1 (ko) * 2015-12-29 2021-01-19 한국전자기술연구원 스캐닝 수직 영역이 가변되는 스캐닝 라이다
US10604120B2 (en) * 2016-07-07 2020-03-31 Nio Usa, Inc. Sensor cleaning devices and systems
CN106546225A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 张舒怡 一种用于自动驾驶的传感器
US10001551B1 (en) * 2016-12-19 2018-06-19 Waymo Llc Mirror assembly
KR102631151B1 (ko) * 2016-12-23 2024-01-31 엘지전자 주식회사 청소 로봇
US9989629B1 (en) * 2017-03-30 2018-06-05 Luminar Technologies, Inc. Cross-talk mitigation using wavelength switching
DE102017205685A1 (de) * 2017-04-04 2018-10-04 Robert Bosch Gmbh LIDAR-Vorrichtung mit einem dynamischen Filter und Verfahren

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020222336A1 (ko) 2020-11-05
US20210373320A1 (en) 2021-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6258626B2 (ja) 自律移動装置およびその制御方法
US10830893B2 (en) Obstacle detection device, traveling apparatus, obstacle detection system, and obstacle detection method
US6459476B2 (en) Forward condition detecting apparatus for vehicles
JP4340247B2 (ja) 自律移動ロボット
JP4848871B2 (ja) 自律移動装置
JP2003167628A (ja) 自律走行作業車
US9739874B2 (en) Apparatus for detecting distances in two directions
JP2002366227A (ja) 移動作業ロボット
KR102263182B1 (ko) 라이다 장치 및 라이다 장치에 이용되는 회전 미러
TW201905618A (zh) 移動裝置
KR20230028265A (ko) 회전 금속 모터 프레임에 유리 거울의 부착
KR101737535B1 (ko) 개선된 레이저 거리 측정 장치
JP5765694B2 (ja) 測距方法及び車載測距装置
US5625447A (en) Scanning type laser radar system for vehicle
JP2019141313A (ja) 自走式掃除機
WO2018173595A1 (ja) 移動装置
KR20210149913A (ko) 자율주행장치
TW201825036A (zh) 自行移動式清潔設備之操作方法及此種清潔設備
WO2020044802A1 (ja) 障害物検知システム
KR102317474B1 (ko) 라이다 광학 장치
JP7021569B2 (ja) レーザレーダ装置
US20220004012A1 (en) Variable resolution and automatic windowing for lidar
WO2018173594A1 (ja) 距離測定装置、および搬送車
CN116472438A (zh) 测距装置以及移动体
WO2018173589A1 (ja) 距離測定装置、及び移動装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal