KR20220087626A - Autonomous driving sensor pop-up device and its control method - Google Patents
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Abstract
자율주행센서 팝업 장치 및 그 제어 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른, 자율주행센서 팝업 장치는, 차량의 각종 자율주행 센서를 장착하고 차체로부터 팝업 및 수납 가능하게 설치된 센서 장착 모듈, 상기 센서 장착 모듈의 하부 양측을 지지하는 승하강형 루프 레일 및 전동식 기계적 작동구조를 통해 상기 루프 레일을 상승시키거나 하강시키는 액추에이터 모듈을 포함한다.Disclosed are an autonomous driving sensor pop-up device and a control method therefor.
An autonomous driving sensor pop-up device according to an embodiment of the present invention includes a sensor mounting module installed to be pop-up and retractable from a vehicle body after mounting various autonomous driving sensors of a vehicle, and an elevating roof rail supporting both lower sides of the sensor mounting module and an actuator module for raising or lowering the roof rail through an electric mechanical operation structure.
Description
본 발명은 자율주행센서 팝업 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율주행모드에 여부에 따라 센서가 장착된 모듈을 자동으로 상승시키거나 하강시키는 자율주행센서 팝업 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an autonomous driving sensor pop-up device and a control method therefor, and more particularly, to an autonomous driving sensor pop-up device for automatically raising or lowering a module equipped with a sensor depending on whether or not the autonomous driving mode is in an autonomous driving mode, and a control method therefor. it's about
일반적으로 자율주행차량은 운전자의 개입 없이 차량 스스로 원하는 목적지까지 이동할 수 있는 차량을 의미하며, 자유주행 기능을 지원하기 위해서는 다양한 종류와 개수의 센서가 탑재된다.In general, an autonomous vehicle means a vehicle that can move to a desired destination by itself without driver intervention, and various types and numbers of sensors are mounted to support the free-driving function.
예컨대, 자율주행차량에는 카메라, 라이다(LiDAR), 레이더, 적외선 센서, 정밀 위치센서(DGPS), 초음파 센서 등 다양한 자율주행 센서들이 장착될 수 있으며, 일부는 차량의 방향 마다 필요하여 복수로 장착될 수 있다.For example, an autonomous vehicle may be equipped with various autonomous driving sensors such as a camera, LiDAR, radar, infrared sensor, precision position sensor (DGPS), and ultrasonic sensor. can be
도 1은 종래의 자율주행차량의 센서 장착구조를 나타낸다.1 shows a sensor mounting structure of a conventional autonomous vehicle.
도 1을 참조하면, 종래의 자율주행차량의 루프 랙(ROOF RACK)에 다양한 자율주행 센서가 장착된 상태를 보여준다.Referring to FIG. 1 , it shows a state in which various autonomous driving sensors are mounted on a roof rack (ROOF RACK) of a conventional autonomous driving vehicle.
자율주행시스템은 무엇보다 탑승자의 안전을 보장해야 하므로 그 기술이 점차 고도화됨에 따른 자율주행 센서의 종류와 수량이 늘어나고 있는 반면에 차체의 설치 위치를 확보하는데 어려움이 있어 루프 랙(캐리어 포함)을 이용하여 자율주행센서를 장착하고 있다. 특히, 라이다, 카메라 및 적외선 센서 등과 같이 차량 주변 탐지에 활용되는 센서는 탐지방향에 따라 장착 개수가 늘어나고 설치 위치가 시야각 및 감도에 영향을 주므로 대부분 루프 랙에 집중되어 있다.Since the autonomous driving system must ensure the safety of passengers above all else, the types and quantity of autonomous driving sensors are increasing as the technology is gradually advanced, while it is difficult to secure the installation location of the vehicle body, so roof racks (including carriers) are used. It is equipped with autonomous driving sensors. In particular, the number of sensors used to detect the surroundings of the vehicle, such as lidar, camera, and infrared sensor, increases depending on the detection direction, and the installation location affects the viewing angle and sensitivity, so most of them are concentrated on the roof rack.
그러나, 루프 랙을 통한 자율주행 센서 장착 시 차량 외부에 루프 랙과 복잡한 센서들이 돌출되어 차량 디자인의 심미성을 저하시키는 문제점이 있으며, 자율주행모드가 아닌 운전자의 수동주행모드에도 불필요한 센서들이 돌출되어 있는 단점이 있다.However, when the autonomous driving sensor is installed through the roof rack, the roof rack and complex sensors protrude from the outside of the vehicle, thereby deteriorating the aesthetics of the vehicle design. There are disadvantages.
또한, 차량의 주행 시 복잡한 센서류로 인한 공기 저항 및 풍절음이 발생 문제 및 외부환경에 의한 자율주행 센서 파손 및 오염으로 인해 유지보수 및 관리가 어려운 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that air resistance and wind noise caused by complex sensors when driving a vehicle, and maintenance and management are difficult due to damage and contamination of the autonomous driving sensor due to the external environment.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in this background section are prepared to improve understanding of the background of the invention, and may include matters that are not already known to those of ordinary skill in the art to which this technology belongs.
본 발명의 실시 예는 차량의 자율주행모드 진입 여부에 따라 자율주행센서 장착 모듈을 자동으로 상승시키거나 하강시키는 자율주행센서 팝업 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an autonomous driving sensor pop-up device for automatically raising or lowering an autonomous driving sensor mounting module according to whether a vehicle enters an autonomous driving mode, and a method for controlling the same.
본 발명의 일 측면에 따르면, 자율주행센서 팝업 장치는, 차량의 각종 자율주행 센서를 장착하고 차체로부터 팝업 및 수납 가능하게 설치된 센서 장착 모듈; 상기 센서 장착 모듈의 하부 양측을 지지하는 승하강형 루프 레일; 및 전동식 기계적 작동구조를 통해 상기 루프 레일을 상승시키거나 하강시키는 액추에이터 모듈;을 포함한다.According to one aspect of the present invention, an autonomous driving sensor pop-up device includes: a sensor mounting module mounted with various autonomous driving sensors of a vehicle and installed to be pop-up and retractable from a vehicle body; an elevating type roof rail supporting both lower sides of the sensor mounting module; and an actuator module for raising or lowering the roof rail through an electric mechanical operation structure.
또한, 상기 자율주행센서 팝업 장치는, 상기 차량의 자율주행모드 여부에 따라 상기 액추에이터 모듈을 작동하여 상기 센서 장착 모듈을 상승시키는 팝업모드 혹은 하강시키는 수납모드로 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.In addition, the autonomous driving sensor pop-up device may further include a controller that operates the actuator module according to whether the vehicle is in an autonomous driving mode or not, and controls the sensor mounting module in a pop-up mode in which the module is raised or in a storage mode in which it descends.
또한, 상기 센서 장착 모듈은 카메라, 라이다(LiDAR), 레이더, 적외선 센서, 정밀 위치센서(DGPS) 및 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함하는 상기 자율주행 센서를 모듈화하여 장착할 수 있다.In addition, the sensor mounting module may modularly mount the autonomous driving sensor including at least one of a camera, LiDAR, radar, infrared sensor, precision position sensor (DGPS), and ultrasonic sensor.
또한, 상기 자율주행센서 팝업 장치는, 상기 센서 장착 모듈을 차체의 내측으로 수용하기 위한 공간을 형성하는 루프 수납부를 더 포함할 수 있다.In addition, the autonomous driving sensor pop-up device may further include a roof receiving unit forming a space for accommodating the sensor mounting module inside the vehicle body.
또한, 상기 액추에이터 모듈은 마운팅 하우징의 체결홀을 통한 체결부제의 체결로 상기 루프 수납부의 하측에 고정 장착될 수 있다.In addition, the actuator module may be fixedly mounted on the lower side of the roof receiving part by fastening the fastening member through the fastening hole of the mounting housing.
또한, 상기 액추에이터 모듈은 인가되는 제어신호에 따라 작동하여 구동 기어에 회전력을 발생시키는 구동 모터; 원통형 몸체의 둘레를 따라 나선형 캠 홀이 형성되고 상기 몸체 하부의 외주면에 형성된 기어치가 상기 구동 기어와 치합되어 상기 회전력에 따라 회전하는 리프팅 캠; 수직 길이방향으로 형성되어 상단부가 상기 루프 레일에 고정되며, 일면에 장착된 캠 볼이 상기 리프팅 캠의 캠 홀을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 리프팅 암;을 포함할 수 있다.In addition, the actuator module may include a driving motor that operates according to an applied control signal to generate a rotational force in the driving gear; a lifting cam having a spiral cam hole formed along the circumference of the cylindrical body and gear teeth formed on an outer circumferential surface of the lower body to mesh with the driving gear and rotate according to the rotational force; It may include; a lifting arm formed in the vertical longitudinal direction, the upper end is fixed to the roof rail, the cam ball mounted on one surface is slidably coupled along the cam hole of the lifting cam.
또한, 상기 구동 모터는 상기 제어신호에 따라 상기 센서 장착 모듈을 상승시키기 위한 제1 방향 혹은 하강 시키기 위한 제2 방향으로 동작하는 양방향 모터로 구성될 수 있다.In addition, the driving motor may be configured as a bidirectional motor operating in a first direction for raising the sensor mounting module or a second direction for lowering the sensor mounting module according to the control signal.
또한, 상기 리프팅 암은 마운팅 하우징에 수직으로 형성된 관통홀을 관통하며, 상단부가 상기 루프 레일의 하면홀을 관통한 상태에서 복수의 고정 돌기에 의해 고정될 수 있다.In addition, the lifting arm may pass through a through hole formed vertically in the mounting housing, and be fixed by a plurality of fixing protrusions with an upper end penetrating a lower surface hole of the roof rail.
또한, 상기 마운팅 하우징은 상기 관통홀의 실링을 위해 설치된 그로멧을 포함할 수 있다.In addition, the mounting housing may include a grommet installed to seal the through hole.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 차량에 적용된 자율주행센서 팝업 장치를 제어하는 방법은, a) 제어기가 차량이 시동 온(ON)되면 자율주행 시스템의 동작여부에 따른 주행상태를 확인하는 단계; b) 초기 수동주행모드에서 자율주행모드로 전환되는 것을 파악하는 단계; 및 c) 각종 자율주행 센서를 장착하고 차체의 루프로부터 팝업 및 수납 가능하게 설치된 센서 장착 모듈의 하부 양측을 지지하는 승하강형 루프 레일을 전동식 기계적 작동구조의 액추에이터 모듈을 통해 상승시켜 팝업 모드로 제어하는 단계;를 포함한다.On the other hand, the method for controlling the autonomous driving sensor pop-up device applied to the vehicle according to an aspect of the present invention includes: a) a controller confirming the driving state according to whether the autonomous driving system operates when the vehicle is started ; b) identifying the transition from the initial manual driving mode to the autonomous driving mode; and c) elevating and lowering roof rails that support both lower sides of the sensor mounting module installed so as to be pop-up and retractable from the roof of the vehicle body with various autonomous driving sensors are raised through the actuator module of the electric mechanical operation structure to control the pop-up mode. step; includes.
또한, 상기 c) 단계는, 상기 센서 장착 모듈이 차체 내측에 수납된 상태에서 상기 액추에이터 모듈의 구동 모터를 제1 방향으로 회전시켜 구동 기어와 치합된 리프팅 캠을 제1 회전력으로 회전시키는 단계; 원통형 몸체의 둘레를 따라 나선형 캠 홀이 형성된 상기 리프팅 캠의 제1 회전력으로 수직 운동을 하는 리프팅 암의 캠 볼이 상기 나선형 캠 홀을 따라 가이드 되어 상승하는 단계; 및 상기 리프팅 암의 상단부에 고정된 상기 루프 레일의 상승으로 상기 센서 장착 모듈이 차체의 외부로 팝업 되는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, the step c) may include rotating a driving motor of the actuator module in a first direction in a state in which the sensor mounting module is accommodated inside the vehicle body to rotate the lifting cam meshed with the driving gear by a first rotational force; a step of ascending by being guided along the helical cam hole by a cam ball of a lifting arm performing vertical motion with a first rotational force of the lifting cam having a helical cam hole formed along the circumference of the cylindrical body; and popping up the sensor mounting module to the outside of the vehicle body as the roof rail fixed to the upper end of the lifting arm is raised.
또한, 상기 c) 단계 이후에, d) 상기 자율주행모드가 종료되면 상기 액추에이터 모듈에 제어신호를 인가하여 수납 모드로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include, after step c), d) when the autonomous driving mode is terminated, applying a control signal to the actuator module to control to the storage mode.
또한, 상기 d) 단계는, 상기 센서 장착 모듈이 팝업된 상태에서, 상기 액추에이터 모듈의 구동 모터를 제2 방향으로 회전시켜 구동 기어와 치합된 리프팅 캠을 제2 회전력으로 회전시키는 단계; 상기 리프팅 캠의 제2 회전력으로 수직 운동을 하는 리프팅 암의 캠 볼이 상기 리프팅 캠의 나선형 캠 홀을 따라 가이드 되어 하강하는 단계; 및 상기 리프팅 암의 상단부에 고정된 상기 루프 레일의 하강으로 상기 센서 장착 모듈이 차체의 루프 내측으로 수용 공간을 형성하는 루프 수납부에 수납되는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, the step d) may include, in a state in which the sensor mounting module is popped, rotating the driving motor of the actuator module in a second direction to rotate the lifting cam meshed with the driving gear with a second rotational force; descending by being guided along the helical cam hole of the lifting cam by the cam ball of the lifting arm performing vertical motion by the second rotational force of the lifting cam; and accommodating the sensor mounting module in a roof accommodating portion forming an accommodating space inside the roof of the vehicle body by the lowering of the roof rail fixed to the upper end of the lifting arm.
본 발명의 실시 예에 따르면, 자율주행 센서를 장착할 수 있는 센서 장착 모듈을 구비하고 자율주행모드 여부에 따라 차체에 승하강 시킴으로써 자율주행 센서 적용에 따른 차량 디자인의 심미성 및 설계의 제한 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, a sensor mounting module capable of mounting an autonomous driving sensor is provided and the vehicle body is raised and lowered depending on whether the autonomous driving mode is present, thereby solving the problem of aesthetics and design limitations of the vehicle design according to the application of the autonomous driving sensor. can have an effect.
또한, 차량의 수동주행모드 시 불필요한 센서 장착 모듈을 차량 내 수납하여 주행저항 및 풍절음 등을 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can prevent running resistance and wind noise by accommodating unnecessary sensor mounting modules in the vehicle in the manual driving mode of the vehicle.
또한, 차량의 자율주행모드 시에만 센서 장착 모듈을 팝업 함으로써 타 운전자에게 당해 차량이 현재 자율주행상태임을 식별가능하게 알릴 수 있는 효과가 있다.In addition, by popping up the sensor mounting module only in the autonomous driving mode of the vehicle, there is an effect that other drivers can be identifiable that the vehicle is currently in the autonomous driving state.
도 1은 종래의 자율주행차량의 센서 장착구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행센서 팝업 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 루프에 구성된 센서 장착 모듈의 수납구조를 나타낸다.
도 4 및 도 5는 도 3의 A-A선 단면도로써, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행센서 팝업 장치의 작동구성을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 자율주행센서 팝업 장치 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 1 shows a sensor mounting structure of a conventional autonomous vehicle.
2 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of an autonomous driving sensor pop-up device according to an embodiment of the present invention.
3 shows a storage structure of a sensor mounting module configured on a roof of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are cross-sectional views taken along line AA of FIG. 3 , illustrating the operation configuration of the autonomous driving sensor pop-up device according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart schematically illustrating a method for controlling a pop-up device for an autonomous driving sensor of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. have.
명세서 전체에서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있지만 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 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.Throughout the specification, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used, but the elements should not be limited by the terms. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행센서 팝업 장치 및 그 제어 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, an autonomous driving sensor pop-up device and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행센서 팝업 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of an autonomous driving sensor pop-up device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 루프에 구성된 센서 장착 모듈의 수납구조를 나타낸다.3 shows a storage structure of a sensor mounting module configured on a roof of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 자율주행센서 팝업 장치(100)는 차량의 자율주행에 활용되는 센서를 장착하고 차체로부터 팝업 및 수납 가능하게 설치된 센서 장착 모듈(110), 상기 센서 장착 모듈(110)의 양측 하부를 지지하는 승하강형 루프 레일(120), 전동식 기계적 작동구조를 통해 상기 루프 레일(120)을 상승시키거나 하강시키는 액추에이터 모듈(130) 및 차량의 자율주행모드 여부에 따라 상기 액추에이터 모듈(130)을 작동하여 상기 센서 장착 모듈(110)을 상승시키는 팝업모드 혹은 하강시키는 수납모드로 제어하는 제어기(140)를 포함한다.2 and 3, the autonomous driving sensor pop-up
여기에, 자율주행센서 팝업 장치(100)는 센서 장착 모듈(110)을 차체의 내측으로 수용하기 위한 공간을 형성하는 루프 수납부(150)를 더 포함할 수 있다.Here, the autonomous driving sensor pop-up
센서 장착 모듈(110)은 카메라, 라이다(LiDAR), 레이더, 적외선 센서, 정밀 위치센서(DGPS), 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함하는 자율주행 센서를 모듈화하여 장착하는 루프 랙(ROOF RACK) 구조로 구성된다.The
센서 장착 모듈(110)은 자율주행 센서의 최적화 배치에 따라 루프의 전면적(영역)을 커버하도록 구성하거나 루프의 일부 면적(영역)에서만 출몰되도록 소형화하여 구성할 수 있다. 가령, 소형화된 센서 장착 모듈(110)는 루프의 전방, 중앙 혹은 후방의 일부 면적에 출몰 가능하게 설치될 수 있다.The
센서 장착 모듈(110)은 루프의 아웃터 판넬 형상에 맞게 성형된 하우징(111)과 자율주행 센서들의 감지를 위한 형성된 투과형 글라스(112)를 포함한다.The
즉, 센서 장착 모듈(110)은 차량의 수동주행모드에 따른 수납모드로 작동 시 루프 수납부(150)에 안착 수용되어 차체(루프)로부터 돌출되지 않는다. 따라서, 자율주행 센서 적용에 따른 차량 디자인의 심미성 및 설계의 제한 문제를 해결할 수 있으며, 무엇보다 차량의 수동주행모드에서 불필요한 센서를 차량 내 수납하여 주행저항 및 풍절음 등을 예방할 수 있다.That is, when the
또한, 센서 장착 모듈(110)은 차량의 자율주행모드에 따른 팝업모드로 자동 시 차체로부터 팝업 되어 자율주행 센서의 감지기능을 활성화 할 수 있다. 이 때, 센서 장착 모듈(110)은 자율주행 센서를 외부환경으로부터 보호함으로써 파손 및 오염으로 인한 유지보수와 관리 효율을 향상 시킬 수 있다.In addition, the
이하, 도 4 및 도 5를 통하여, 자율주행센서 팝업 장치(100)의 센서 장착 모듈(110) 작동 구조에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, an operation structure of the
한편, 도 4 및 도 5는 도 3의 A-A선 단면도로써, 본 발명의 실시 예에 따른 자율주행센서 팝업 장치의 작동구성을 나타낸다.Meanwhile, FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views taken along line A-A of FIG. 3 , illustrating the operation configuration of the autonomous driving sensor pop-up device according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 수동주행모드 시 제어기(140)의 수납모드 제어에 따라 액추에이터 모듈(130)이 루프 레일(120)을 하강으로 작동시킨 상태를 보여준다. First, referring to FIG. 4 , it shows a state in which the
다음, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 자율주행모드 시 제어기(140)의 수납모드 제어에 따라 액추에이터 모듈(130)이 루프 레일(120)을 상승으로 작동시킨 상태를 보여준다.Next, referring to FIG. 5 , it shows a state in which the
액추에이터 모듈(130)은 마운팅 하우징(131)을 통해 루프 레일(120)의 하측에 고정 장착된다. 예컨대, 액추에이터 모듈(130)은 체결홀(131a)을 통한 체결부제의 체결로 루프 수납부(150)의 하측에 고정될 수 있다. The
액추에이터 모듈(130)은 제어기(140)의 제어신호에 따라 구동하여 구동 기어(133)에 회전력을 발생시키는 구동 모터(132), 원통형 몸체의 둘레를 따라 나선형 캠 홀(135)이 형성되고 그 하부의 외주면에 형성된 기어치가 상기 구동 기어(133)와 치합되어 상기 회전력에 따라 회전하는 리프팅 캠(134), 수직 길이방향으로 형성되어 상단부가 루프 레일(120)에 고정되며 일면에 장착된 캠 볼(137)이 상기 리프팅 캠(134)의 캠 홀(135)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 리프팅 암(136)을 포함한다.The
구동 모터(132)는 제어기(140)에서 인가되는 제어신호에 따라 센서 장착 모듈(110)을 차체의 외부로 팝업(상승)시키기 위한 제1 방향 혹은 내부로 수납(하강) 시키기 위한 제2 방향으로 동작하는 양방향 모터로 구성된다.The driving
리프팅 암(136)은 마운팅 하우징(131)에 수직으로 형성된 관통홀(131b)을 관통하며, 상단부가 루프 레일(120)의 하면홀(121)을 관통한 상태에서 복수의 고정 돌기(139)에 의해 고정된다.The lifting
마운팅 하우징(131)의 상부 관통홀(131b)에는 실링을 위한 그로멧(138)이 설치된다. A
제어기(140)는 차량의 주행상태를 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)이거나 그 주행상태를 확인할 수 있는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU), 혹은 스위치 시스템으로 구성될 수 있다.The
제어기(140)는 차량의 주행상태를 파악하여 운전자에 의한 수동주행모드이면 액추에이터 모듈(130)을 통해 루프 레일(120)을 하강시켜 센서 장착 모듈(110)을 차체 내부로 수납한다.The
제어기(140)는 차량의 주행상태를 파악하여 자동주행모드이면, 액추에이터 모듈(130)을 통해 루프 레일(120)을 상승시켜 센서 장착 모듈(110)을 차체 외부로 팝업 한다.The
한편, 전술한 차량의 자율주행센서 팝업 장치(100)의 구성을 바탕으로 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 자율주행센서 팝업 장치 제어 방법을 다음의 도 6을 통하여 설명하도록 한다.Meanwhile, a method of controlling the autonomous driving sensor pop-up device for a vehicle according to an embodiment of the present invention based on the configuration of the autonomous driving sensor pop-up
차량의 자율주행센서 팝업 장치 제어 방법은 해당 자율주행센서 팝업 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어기(140)를 통해 제어될 수 있고 이는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 자율주행센서 팝업 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.The autonomous driving sensor pop-up device control method of the vehicle may be controlled through the
다만, 제어기(140)는 이를 포함하는 자율주행센서 팝업 장치(100)로 통합될 수 있는바, 이하 차량의 자율주행센서 팝업 제어 방법을 설명함에 있어서 제어주체를 자율주행센서 팝업 장치(100)로 하여 설명하도록 한다.However, the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 자율주행센서 팝업 장치 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 6 is a flowchart schematically illustrating a method for controlling a pop-up device for an autonomous driving sensor of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 자율주행센서 팝업 장치(100)는 차량이 시동 온(ON)되면(S1), 차량의 주행상태를 확인한다(S2). 예컨대, 자율주행센서 팝업 장치(100)는 차량에 적용된 자율주행 시스템의 동작여부에 따른 자율주행모드 진입 여부를 파악할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the autonomous driving sensor pop-up
자율주행센서 팝업 장치(100)는 시동 후 초기 수동주행모드를 유지하면(S3; 아니오), 상기 주행상태를 지속적으로 모니터링 하되, 상기 초기 수동주행모드에서 자율주행모드로 전환되면(S3; 예), 액추에이터 모듈(130)의 작동을 통해 루프 레일(120)을 상승시켜 센서 장착 모듈(110)이 차체 외부로 팝업 되도록 제어한다(S4).When the autonomous driving sensor pop-up
이 때, 자율주행센서 팝업 장치(100)는 센서 장착 모듈(110)이 차체 내 루프 수납부(150)에 수납된 상태에서, 구동 모터(132)를 제1 방향으로 회전시키고, 그 에 따른 구동 기어(133)와 리프팅 캠(134)을 통해 전달되는 제1 회전력으로 리프팅 암(136)의 캠 볼(137)이 나선형 캠 홀(135)을 따라 가이드 되어 상승하며, 이로 인한 루프 레일(120)의 상승으로 센서 장착 모듈(110)이 차체 외부로 팝업 된다.At this time, the autonomous driving sensor pop-up
자율주행센서 팝업 장치(100)는 상기 자율주행모드 중에는 상기 센서 장착 모듈(110)의 팝업 제어를 유지하고(S5; 아니오), 상기 자율주행모드가 종료되면(S5; 예), 액추에이터 모듈(130)의 작동을 통해 루프 레일(120)을 하강시켜 상기 센서 장착 모듈(110)이 차체 내부로 수납 되도록 제어한다(S6). 여기서, 상기 자율주행모드의 종료는 수동주행모드로의 전환 또는 차량의 시동 오프(OFF) 등을 포함하는 여러 사유로 상기 자율주행모드가 비활성화된 것을 의미한다.The autonomous driving sensor pop-up
이 때, 자율주행센서 팝업 장치(100)는 센서 장착 모듈(110)이 차체 외부에 팝업된 상태에서, 구동 모터(132)를 제2 방향으로 회전시키고, 그에 따른 구동 기어(133)와 리프팅 캠(134)를 통해 전달되는 제2 회전력으로 리프팅 암(136)의 캠 볼(137)이 나선형 캠 홀(135)을 따라 가이드 되어 하강하도록 하며, 이로 인한 루프 레일(120)의 하강으로 센서 장착 모듈(110)이 차체 내부로 수납된다.At this time, the autonomous driving sensor pop-up
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 자율주행 센서를 장착할 수 있는 센서 장착 모듈을 구비하고 자율주행모드 여부에 따라 차체에 승하강 시킴으로써 자율주행 센서 적용에 따른 차량 디자인의 심미성 및 설계의 제한 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, by having a sensor mounting module capable of mounting an autonomous driving sensor and elevating it on the vehicle body depending on whether or not the autonomous driving mode is present, the aesthetics and design limitations of the vehicle design according to the application of the autonomous driving sensor It has the effect of solving the problem.
또한, 차량의 수동주행모드 시 불필요한 센서 장착 모듈을 차량 내 수납하여 주행저항 및 풍절음 등을 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can prevent running resistance and wind noise by accommodating unnecessary sensor mounting modules in the vehicle in the manual driving mode of the vehicle.
또한, 차량의 자율주행모드 시에만 센서 장착 모듈을 팝업 함으로써 타 운전자에게 당해 차량이 현재 자율주행상태임을 식별가능하게 알릴 수 있는 효과가 있다.In addition, by popping up the sensor mounting module only in the autonomous driving mode of the vehicle, there is an effect that other drivers can be identifiable that the vehicle is currently in the autonomous driving state.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiment of the present invention is not implemented only through the apparatus and/or method described above, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium in which the program is recorded, etc. Also, such an implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention pertains from the description of the above-described embodiments.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improved forms of the present invention are also provided by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. is within the scope of the right.
100: 자율주행센서 팝업 장치
110: 센서 장착 모듈
111: 하우징
112: 투과형 글라스
120: 루프 레일
130: 액추에이터 모듈
131: 마운팅 하우징
132: 구동 모터
133: 구동 기어
134: 리프팅 캠
135: 캠 홀
136: 리프팅 암
137: 캠 볼
138: 그로멧
139: 고정 돌기
140: 제어기
150: 루프 수납부100: autonomous driving sensor pop-up device
110: sensor mounting module
111: housing
112: transmissive glass
120: roof rail
130: actuator module
131: mounting housing
132: drive motor
133: drive gear
134: lifting cam
135: cam hole
136: lifting arm
137: cam ball
138: Grommet
139: fixed projection
140: controller
150: roof receiving unit
Claims (13)
상기 센서 장착 모듈의 하부 양측을 지지하는 승하강형 루프 레일; 및
전동식 기계적 작동구조를 통해 상기 루프 레일을 상승시키거나 하강시키는 액추에이터 모듈;
을 포함하는 자율주행센서 팝업 장치.A sensor mounting module mounted with various autonomous driving sensors of the vehicle and installed to be pop-up and retractable from the vehicle body;
an elevating type roof rail supporting both lower sides of the sensor mounting module; and
an actuator module for raising or lowering the roof rail through an electric mechanical operation structure;
Self-driving sensor pop-up device comprising a.
상기 차량의 자율주행모드 여부에 따라 상기 액추에이터 모듈을 작동하여 상기 센서 장착 모듈을 상승시키는 팝업모드 혹은 하강시키는 수납모드로 제어하는 제어기를 더 포함하는 자율주행센서 팝업 장치.According to claim 1,
The autonomous driving sensor pop-up device further comprising a controller that operates the actuator module according to whether the vehicle is in an autonomous driving mode and controls the sensor mounting module in a pop-up mode for raising the module or a storage mode for lowering the sensor-mounted module.
상기 센서 장착 모듈은
카메라, 라이다(LiDAR), 레이더, 적외선 센서, 정밀 위치센서(DGPS) 및 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함하는 상기 자율주행 센서를 모듈화하여 장착하는 루프 랙 구조로 형성되는 자율주행센서 팝업 장치.
According to claim 1,
The sensor mounting module is
An autonomous driving sensor pop-up device formed in a roof rack structure in which the autonomous driving sensor including at least one of a camera, LiDAR, radar, infrared sensor, precision position sensor (DGPS) and ultrasonic sensor is modularly mounted.
상기 센서 장착 모듈을 차체의 내측으로 수용하기 위한 공간을 형성하는 루프 수납부를 더 포함하는 자율주행센서 팝업 장치.According to claim 1,
The autonomous driving sensor pop-up device further comprising a roof accommodating part forming a space for accommodating the sensor mounting module inside the vehicle body.
상기 액추에이터 모듈은
마운팅 하우징의 체결홀을 통한 체결부제의 체결로 상기 루프 수납부의 하측에 고정 장착되는 자율주행센서 팝업 장치.5. The method of claim 4,
The actuator module is
An autonomous driving sensor pop-up device fixedly mounted on the lower side of the roof receiving part by fastening the fastening member through the fastening hole of the mounting housing.
상기 액추에이터 모듈은
인가되는 제어신호에 따라 작동하여 구동 기어에 회전력을 발생시키는 구동 모터;
원통형 몸체의 둘레를 따라 나선형 캠 홀이 형성되고 상기 몸체 하부의 외주면에 형성된 기어치가 상기 구동 기어와 치합되어 상기 회전력에 따라 회전하는 리프팅 캠; 및
수직 길이방향으로 형성되어 상단부가 상기 루프 레일에 고정되며, 일면에 장착된 캠 볼이 상기 리프팅 캠의 캠 홀을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 리프팅 암;
을 포함하는 자율주행센서 팝업 장치.6. The method of claim 1 or 5,
The actuator module is
a driving motor that operates according to an applied control signal to generate rotational force in the driving gear;
a lifting cam having a spiral cam hole formed along the circumference of the cylindrical body and gear teeth formed on an outer circumferential surface of the lower body to mesh with the driving gear and rotate according to the rotational force; and
a lifting arm formed in a vertical longitudinal direction, an upper end fixed to the roof rail, and a cam ball mounted on one surface coupled to be slidably coupled along a cam hole of the lifting cam;
Self-driving sensor pop-up device comprising a.
상기 구동 모터는
상기 제어신호에 따라 상기 센서 장착 모듈을 상승시키기 위한 제1 방향 혹은 하강 시키기 위한 제2 방향으로 동작하는 양방향 모터로 구성되는 자율주행센서 팝업 장치.7. The method of claim 6,
the drive motor
An autonomous driving sensor pop-up device comprising a bidirectional motor operating in a first direction for raising or lowering the sensor mounting module according to the control signal.
상기 리프팅 암은
마운팅 하우징에 수직으로 형성된 관통홀을 관통하며, 상단부가 상기 루프 레일의 하면홀을 관통한 상태에서 복수의 고정 돌기에 의해 고정되는 자율주행센서 팝업 장치.7. The method of claim 6,
The lifting arm is
An autonomous driving sensor pop-up device that penetrates a through hole formed vertically in a mounting housing and is fixed by a plurality of fixing protrusions with an upper end penetrating a lower surface hole of the roof rail.
상기 마운팅 하우징은
상기 관통홀의 실링을 위해 설치된 그로멧을 포함하는 자율주행센서 팝업 장치.9. The method of claim 8,
The mounting housing is
An autonomous driving sensor pop-up device including a grommet installed for sealing the through hole.
a) 제어기가 차량이 시동 온(ON)되면 자율주행 시스템의 동작여부에 따른 주행상태를 확인하는 단계;
b) 초기 수동주행모드에서 자율주행모드로 전환되는 것을 파악하는 단계; 및
c) 각종 자율주행 센서를 장착하고 차체의 루프로부터 팝업 및 수납 가능하게 설치된 센서 장착 모듈의 하부 양측을 지지하는 승하강형 루프 레일을 전동식 기계적 작동구조의 액추에이터 모듈을 통해 상승시켜 팝업 모드로 제어하는 단계;
를 포함하는 자율주행센서 팝업 장치 제어 방법.In the method of controlling an autonomous driving sensor pop-up device applied to a vehicle,
a) a controller confirming a driving state according to whether the autonomous driving system operates when the vehicle is started;
b) identifying the transition from the initial manual driving mode to the autonomous driving mode; and
c) Controlling in pop-up mode by mounting various autonomous driving sensors and raising the elevating roof rails supporting both lower sides of the sensor mounting module installed to be pop-up and retractable from the roof of the vehicle body through the actuator module of the electric mechanical operation structure ;
A method of controlling an autonomous driving sensor pop-up device comprising a.
상기 c) 단계는,
상기 센서 장착 모듈이 차체 내측에 수납된 상태에서 상기 액추에이터 모듈의 구동 모터를 제1 방향으로 회전시켜 구동 기어와 치합된 리프팅 캠을 제1 회전력으로 회전시키는 단계;
원통형 몸체의 둘레를 따라 나선형 캠 홀이 형성된 상기 리프팅 캠의 제1 회전력으로 수직 운동을 하는 리프팅 암의 캠 볼이 상기 나선형 캠 홀을 따라 가이드 되어 상승하는 단계; 및
상기 리프팅 암의 상단부에 고정된 상기 루프 레일의 상승으로 상기 센서 장착 모듈이 차체의 외부로 팝업 되는 단계;
를 포함하는 자율주행센서 팝업 장치 제어 방법.11. The method of claim 10,
Step c) is,
rotating a driving motor of the actuator module in a first direction in a state in which the sensor mounting module is accommodated inside the vehicle body to rotate a lifting cam meshed with the driving gear by a first rotational force;
a step of ascending by being guided along the helical cam hole by a cam ball of a lifting arm performing vertical motion with a first rotational force of the lifting cam having a helical cam hole formed along the circumference of the cylindrical body; and
popping up the sensor mounting module to the outside of the vehicle body by raising the roof rail fixed to the upper end of the lifting arm;
A method of controlling an autonomous driving sensor pop-up device comprising a.
상기 c) 단계 이후에,
d) 상기 자율주행모드가 종료되면 상기 액추에이터 모듈에 제어신호를 인가하여 수납 모드로 제어하는 단계를 더 포함하는 자율주행센서 팝업 장치 제어 방법.12. The method of claim 10 or 11,
After step c),
d) when the autonomous driving mode is terminated, applying a control signal to the actuator module to control the autonomous driving sensor pop-up device control method further comprising the step of controlling the receiving mode.
상기 d) 단계는,
상기 센서 장착 모듈이 팝업된 상태에서, 상기 액추에이터 모듈의 구동 모터를 제2 방향으로 회전시켜 구동 기어와 치합된 리프팅 캠을 제2 회전력으로 회전시키는 단계;
상기 리프팅 캠의 제2 회전력으로 수직 운동을 하는 리프팅 암의 캠 볼이 상기 리프팅 캠의 나선형 캠 홀을 따라 가이드 되어 하강하는 단계; 및
상기 리프팅 암의 상단부에 고정된 상기 루프 레일의 하강으로 상기 센서 장착 모듈이 차체의 루프 내측으로 수용 공간을 형성하는 루프 수납부에 수납되는 단계;
를 포함하는 자율주행센서 팝업 장치 제어 방법.13. The method of claim 12,
Step d) is,
rotating the driving motor of the actuator module in a second direction to rotate the lifting cam meshed with the driving gear by a second rotational force in a state in which the sensor mounting module is popped up;
descending by being guided along the spiral cam hole of the lifting cam by the cam ball of the lifting arm performing vertical motion by the second rotational force of the lifting cam; and
receiving the sensor mounting module in a roof accommodating portion forming an accommodating space inside the roof of the vehicle body by lowering of the roof rail fixed to the upper end of the lifting arm;
A method of controlling an autonomous driving sensor pop-up device comprising a.
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---|---|---|---|
KR1020200177390A KR20220087626A (en) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | Autonomous driving sensor pop-up device and its control method |
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KR1020200177390A KR20220087626A (en) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | Autonomous driving sensor pop-up device and its control method |
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Family Applications (1)
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KR1020200177390A KR20220087626A (en) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | Autonomous driving sensor pop-up device and its control method |
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2020
- 2020-12-17 KR KR1020200177390A patent/KR20220087626A/en unknown
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