KR20230067981A - 오염 제거가 가능한 라이다 센서 보호장치 - Google Patents

오염 제거가 가능한 라이다 센서 보호장치 Download PDF

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Abstract

오염 제거가 가능한 라이다 센서 보호장치는 커버부, 커버 구동부, 세정부 및 구동 전달부를 포함한다. 상기 커버부는 라이다 센서의 센서부의 외부를 커버하며, 상기 센서부의 외부를 따라 회전한다. 상기 커버 구동부는 상기 커버부를 회전시키는 구동력을 발생한다. 상기 세정부는 상기 커버부의 일측에 위치하며, 상기 커버부의 회전에 따라 상기 커버부에 접촉되며 상기 커버부를 세정하는 세정면을 포함한다. 상기 구동 전달부는 상기 커버부에 형성되는 홈부와 체결되며, 상기 커버 구동부의 구동력을 상기 커버부에 전달한다.

Description

오염 제거가 가능한 라이다 센서 보호장치{LIDAR SENSOR PROTECTING DEVICE CAPABLE OF REMOVING CONTAMINATION}
본 발명은 라이다 센서 보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 라이다 센서의 주변에 장착되어, 라이다 센서에 대한 오염을 방지하거나, 오염을 제거하여 라이다 센서의 센싱 성능을 일정하게 유지하는 오염 제거가 가능한 라이다 센서 보호장치에 관한 것이다.
라이다(Lidar) 센서는 자율주행기술은 물론 다양한 기술 분야에서, 주변의 다양한 상황을 센싱하기 위해 그 사용범위가 광범위하게 증가하고 있다. 그러나, 사용범위가 광범위해짐에 따라, 다양한 외부환경에 노출될 수 있으며, 이에 따라 다양한 외부 오염에도 노출될 수 있다.
이와 같이 라이다 센서가 외부 오염에 노출되는 경우, 센싱 데이터의 손실이나 왜곡이 발생할 수 있으며, 이러한 센싱 데이터의 오류는 센싱 데이터에 기반한 장치의 성능에 심각한 저하를 야기할 수 있다. 특히, 자율주행차량의 경우, 이러한 장치 성능의 저하는 충돌 사고와 같은 큰 위험을 야기하게 되어, 라이다 센서의 오염을 최소화거나 방지하는 기술이 요구되는 상황이다.
이에, 라이다 센서의 오염을 방지하거나 발생된 오염을 제거하기 위한 기술로, 대한민국 공개특허 제10-2020-0070917호 또는 대한민국 공개특허 제10-2020-0070907호에서와 같이, 노즐과 같은 직접 분사 방식을 통해 라이다 센서의 표면의 오염을 제거하는 기술이 개발되고 있다.
그러나, 이러한 직접 분사식 오염 제거 기술의 경우, 라이다 센서의 물리적 손상이나 잔여 이물질의 발생 등과 같은 부수적인 문제를 야기할 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0070917호 대한민국 공개특허 제10-2020-0070907호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 라이다 센서의 주변에 장착되어, 라이다 센서에 대한 손상 없이 라이다 센서에 대한 오염을 방지하거나 오염을 제거할 수 있으며, 이를 통해 라이다 센서의 센싱 성능을 일정하게 유지할 수 있는 오염 제거가 가능한 라이다 센서 보호장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 라이다 센서 보호장치는 커버부, 커버 구동부, 세정부 및 구동 전달부를 포함한다. 상기 커버부는 라이다 센서의 센서부의 외부를 커버하며, 상기 센서부의 외부를 따라 회전한다. 상기 커버 구동부는 상기 커버부를 회전시키는 구동력을 발생한다. 상기 세정부는 상기 커버부의 일측에 위치하며, 상기 커버부의 회전에 따라 상기 커버부에 접촉되며 상기 커버부를 세정하는 세정면을 포함한다. 상기 구동 전달부는 상기 커버부에 형성되는 홈부와 체결되며, 상기 커버 구동부의 구동력을 상기 커버부에 전달한다.
일 실시예에서, 상기 커버부는, 상기 센서부로부터 착탈가능하도록 상기 센서부의 외부에 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버부의 오염 상태를 감지하거나, 상기 라이다 센서의 신호 왜곡을 감지하여, 상기 세정부의 동작을 판단하는 오염 감지부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 전달부는, 상기 커버부의 일측에 상기 커버 구동부와 함께 위치하며, 상기 홈부와 체결되는 돌출부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 세정부에 인접하도록 배치되어, 상기 세정부의 회전 운동 또는 상하방향으로의 병진 운동을 유도하는 세정 구동부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 세정부 및 상기 세정 구동부는, 상기 구동 전달부 및 상기 커버 구동부와 반대측에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버 구동부, 상기 구동 전달부 및 상기 세정부는 상기 커버부의 일측에 서로 인접하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버 구동부 및 상기 구동 전달부는 한 쌍으로 상기 커버부의 양 측에 각각 배치되며, 상기 세정부는 상기 한 쌍의 커버 구동부 및 구동 전달부들 중 어느 하나에 인접하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버 구동부는 구동 모터이며, 상기 구동 전달부는 상기 구동 모터로부터 연장되는 구동축으로, 상기 구동축의 외주면에는 상기 커버부에 형성되는 홈부와 체결되는 돌출부가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커버부는, 투명한 유연 필름 또는 투명한 유연 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 라이다 센서에 직접 세정액을 분사하는 분사 방식이 아니며, 라이다 센서의 외부를 커버하는 커버부에 대한 세정을 수행하는 것으로, 라이다 센서에 대한 손상이나 세정액 분사에 따른 추가 오염을 미연에 방지할 수 있다.
특히, 상기 커버부는 커버 구동부에 의해 라이다 센서의 외부에서 회전되는 구조이고, 세정부는 상기 커버부의 외면에 밀착되며 커버부를 세정하는 구조로서, 별도의 세정액 분사 없이 닦는 형태의 세정이 수행되므로, 세정 효과가 높고 커버부 모든 영역에 대한 세정이 가능하다.
나아가, 상기 커버부는 라이다 센서에 착탈이 가능하도록 결합되는 것으로, 상기 커버부가 세정을 통한 오염 제거가 어려울 정도로 오염된 경우, 새로운 커버부로 교환함으로써, 세정부를 통한 제거가 어려운 오염 상태에 대하여도 효과적인 처리가 가능하다.
이 경우, 오염 감지부를 통한 오염 상태의 모니터링 또는 센싱 결과의 모니터링을 통해 필요한 경우에만 선택적으로 세정이 수행되므로, 라이다 센서의 센싱 상태에 대한 방해를 최소화할 수 있다. 또한, 커버부에 대한 구동 또는 세정을 위한 각종 구성요소들이 커버부의 일 측 또는 양 측에만 제한적으로 구비되며, 상기 구성요소들이 구비되는 위치 역시, 라이더 센서를 통한 센싱 영역과 중첩되지 않도록 선택되므로, 센싱 범위에 대한 제한 없이 효과적인 세정이 가능하다.
또한, 세정 구동부를 통해 세정부를 회전 또는 병진 운동시킴으로써, 커버부에 대한 보다 효과적인 세정이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 라이다 센서 보호장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 라이다 센서 보호장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 라이다 센서 보호장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 라이다 센서 보호장치를 도시한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 라이다 센서 보호장치를 도시한 블록도이다. 도 2는 도 1의 라이다 센서 보호장치를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 라이다 센서 보호장치(10)는 라이다 센서(100)에 대한 보호 및 상기 라이다 센서(100)의 센싱 신호의 정확성을 유지하기 위해 오염을 방지하거나 발생된 오염을 제거하기 위한 것으로, 커버부(200), 오염 감지부(300), 구동 전달부(400), 커버 구동부(500), 세정부(600) 및 세정 구동부(700)를 포함한다.
우선, 상기 라이다 센서(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체부(110) 및 센서부(120)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 본체부(110)는 상기 라이다 센서(100)의 각종 구동부 및 고정부 등 필요한 구성이 내부에 구비되는 것으로, 세부적인 구성요소들은 일반적인 라이다 센서의 본체를 구성하는 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 센서부(120)는 상기 본체부(110)의 상부에 위치하는 것으로, 주변을 센싱하는 역할을 수행한다. 이 경우, 상기 센서부(120)의 세부 구성 역시 일반적인 라이다 센서의 센서부와 동일한 것으로 상세한 설명은 생략한다.
일반적으로, 상기 센서부(120)는 주변의 360도 방향으로 센싱을 수행하여 필요한 정보를 획득하는 것으로, 상기 센서부(120)의 외측에는 별도의 구조물이 위치하지 않아야 한다.
다만, 본 실시예의 경우, 상기 센서부(120)에 대한 보호 및 오염 방지를 위해 후술되는 구조물들이 상기 센서부(120)에 인접하도록 배치되어야 한다. 이에, 후술되는 상기 센서부(120)에 인접하도록 배치되는 구조물들의 경우, 최소 범위의 위치를 차지하도록 설계되어야 하며, 이를 통해 상기 센서부(120)를 통한 센싱의 방해를 최소화할 수 있다.
상기 커버부(200)는 상기 센서부(120)의 외부에 위치하여, 상기 센서부(120)의 외부를 커버한다.
상기 센서부(120)는 도시된 바와 같이, 전체적으로 실린더 형상을 가지도록 형성되므로, 상기 커버부(200) 역시 중공 형태로 내부에 상기 센서부(120)가 위치하는 실린더 형상을 가질 수 있다.
이 경우, 상기 커버부(200)의 상부에는 상부커버(220)가 결합되어, 상기 센서부(120)의 상부를 밀폐시키며, 외부로부터의 상기 센서부(120)의 내부의 오염을 방지한다.
상기 커버부(200)는 상기 센서부(120)의 외곽을 360도 방향으로 모두 커버하도록 배치되는 것으로, 상기 센서부(120)의 센싱을 방해하지 않도록 투명한 재질로 형성되어야 한다.
또한, 상기 커버부(200)는 유연한 재질을 포함하는 것으로, 예를 들어 투명한 유연 필름 또는 투명한 유연 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 커버부(200)의 상측 또는 하측에는 소정 간격으로 균일하게 이격되도록 복수의 홈부들(210)이 형성될 수 있으며, 상기 홈부들(210)은 상측 및 하측에 모두 형성되거나 어느 한 측에만 형성될 수도 있다.
이 경우, 상기 홈부들(210)이 형성됨에 따라 상기 센서부(120)에서의 센싱 데이터의 왜곡이 발생하지 않도록, 상기 홈부들(210)은 상기 센서부(120)의 센싱 영역의 외측에 위치하도록, 상기 커버부(200)의 상측 끝단 또는 하측 끝단에 형성되는 것이 필요하다.
또한, 상기 커버부(200)는 후술되는 바와 같이, 상기 센서부(120)에 대하여 회전이 가능하도록 상기 센서부(120) 및 상기 본체부(110)와 결합된다.
즉, 상기 커버부(200)는 상기 본체부(110)의 상측에 회전가능하도록 결합됨으로써, 필요에 따라 상기 센서부(120)의 외측에서 독립적으로 상기 센서부(120)의 외부를 회전하게 된다.
이를 위해, 도시하지는 않았으나, 상기 본체부(110)의 상측에는 가이드부가 구비되며, 상기 커버부(200)가 상기 가이드부에 이동 가능하도록 결합됨으로써, 상기 커버부(200)는 상기 본체부(110)에 대하여 상대적으로 이동, 즉 전체적으로는 360도 회전이 가능하게 된다.
나아가, 상기 커버부(200)는 상기 센서부(120)의 외부에 위치한 상태에서, 필요에 따라 외부로 탈착이 가능하며, 이에 따라 상기 커버부(200)는 교환이 가능하다. 이러한 상기 커버부(200)의 교환시, 상기 상부커버(220)가 외부로 제거된 상태에서 상기 커버부(200)가 외부로 제거되며 교환될 수 있다.
이와 달리, 후술하겠으나, 상기 커버부(200)는 상기 구동 전달부(400)로 감기면서 외부로 제거될 수도 있으며, 이에 대하여는 후술한다.
상기 커버 구동부(500)는 상기 커버부(200)의 회전 구동을 위한 구동력을 발생시키며, 상기 커버 구동부(500)에서 발생된 회전 구동력은 상기 구동 전달부(400)를 통해 상기 커버부(200)로 제공된다.
상기 커버 구동부(500)는 예를 들어, 회전 모터일 수 있으며, 회전축(520)이 연장되어, 상기 회전축(520)과 상기 구동 전달부(400)와의 기어결합으로 상기 회전 구동력이 상기 구동 전달부(400)로 제공될 수 있다.
한편, 프레임부(510)가 상기 본체부(110)로부터 연장되어, 소정의 지지구조체를 형성하며, 이에 상기 커버 구동부(500) 및 상기 구동 전달부(400)는 상기 프레임부(510) 상에서 안정적으로 위치할 수 있다.
상기 구동 전달부(400)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 커버 구동부(500)로부터 발생되는 회전 구동력을 상기 커버부(200)로 전달하는 것으로, 회전 몸체(410) 및 돌출부(420)를 포함한다.
상기 회전 몸체(410)는 도시된 바와 같이, 실린더 형상을 가지며, 상기 돌출부(420)는 상기 회전 몸체(410)의 상측 또는 하측에 형성된다.
이 경우, 상기 돌출부(420)는 복수의 돌출 돌기들이 균일하게 형성되는 것으로, 전술한 상기 커버부(200)의 홈부들(210)과 서로 맞물리게 된다.
즉, 상기 홈부들(210)이 상기 커버부(200)의 상측 및 하측 모두에 형성된다면, 상기 돌출부(420) 역시 상기 회전 몸체(410)의 상측 및 하측 모두에 형성된다. 이와 달리, 상기 홈부들(210)이 상기 커버부(200)의 상측 및 하측 중 어느 한 측에만 형성된다면, 상기 돌출부(420) 역시 상기 회전 몸체(410)의 상측 및 하측 중 어느 한 측에만 형성될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 상기 회전축(520)도 상기 돌출부(420)와 서로 맞물려 구동력이 전달되는 것으로, 결국 상기 돌출부(420)는 일 측은 상기 회전축(520)과 결합되어 구동력을 제공받으며, 타 측은 상기 홈부(210)와 결합되어 구동력을 제공하는 구조가 된다.
이상과 같이, 상기 구동 전달부(400)는 상기 커버 구동부(500)와 상기 커버부(200)의 사이에서 연결되어, 상기 커버 구동부(500)에서 발생되는 구동력에 의해 상기 커버부(200)를 상기 센서부(120)의 주위를 따라 회전하도록 구동시킨다.
이 경우, 상기 구동 전달부(400)는, 상기 커버부(200)에 대한 단순한 회전 구동 외에, 상기 커버부(200)를 외부로 제거하는 역할을 수행할 수도 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 커버부(200)의 일 측이 상기 회전몸체(410)와 연결될 수 있으며, 이와 같이 상기 커버부(200)의 일 측이 상기 회전 몸체(410)와 연결된다면, 상기 회전몸체(410)의 회전에 따라 상기 커버부(200)는 상기 회전몸체(410)에 감기게 된다.
즉, 상기 커버부(200)의 회전 방향과 상기 회전몸체(410)의 회전 방향이 서로 반대방향이라면, 상기 회전몸체(410)의 회전에 의해 상기 커버부(200)는 상기 회전몸체(410)로 감기면서 회전하게 되고, 결과적으로 상기 센서부(120) 주위를 커버하던 상기 커버부(200)는 상기 회전몸체(410)로 감겨 제거되게 된다.
이상과 같이, 상기 커버부(200)는 선택에 따라 상기 회전몸체(410)로 감기며 외부로 제거될 수 있다.
이와 달리, 상기 회전몸체(410)의 회전 방향을 반대로 함으로써, 상기 회전몸체(410)에 감겨있던 커버부가 상기 센서부(120)의 주위를 커버하도록 재위치할 수도 있다.
즉, 상기 구동 전달부(400)는, 회전 구동력을 상기 커버부(200)로 제공함으로써, 상기 커버부(200)를 회전시키는 것 외에도, 선택에 따라 상기 커버부(200)를 외부로 제거시키거나 상기 커버부(200)를 재장착시킬 수도 있다.
한편, 상기 커버부(200)의 제거 또는 재장착을 수행하기 위해서는, 도시하지는 않았으나, 상기 커버부(200)의 일 끝단이 상기 회전몸체(410)와 서로 결합되도록 별도의 결합부가 구비되어야 한다.
이에, 평상시에는 상기 결합부가 해제된 상태에서, 상기 구동 전달부(400)의 회전 구동력이 상기 돌출부(420)를 통해 상기 커버부(200)에 제공되어, 상기 커버부(200)는 상기 센서부(120) 주위를 회전하는 동작만 수행한다. 그러나, 선택에 따라 상기 결합부가 연결되면, 상기 구동 전달부(400)의 회전 구동력에 의해 상기 커버부(200)는 상기 회전 몸체(410)로 권취되어, 외부로 제거될 수 있으며, 이와 달리 상기 회전 몸체(410)로부터 풀리며 상기 센서부(120)의 외부에 다시 위치할 수도 있다.
즉, 상기 커버부(200)의 오염 상태가 심각하여 후술되는 상기 세정부(600)로 세정이 어렵거나, 상기 커버부(200)가 손상되어 센싱 신호가 왜곡되는 경우, 앞서 설명한 동작을 통해, 상기 커버부(200)는 외부로 제거될 수 있다.
물론, 단순히 상기 커버부(200)를 상기 상부커버(220)를 제거한 상태에서, 상기 센서부(120)의 상부로 제거하고, 재장착할 수도 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
상기 세정부(600)는 상기 커버부(200)의 표면에 대한 세정을 수행하는 것으로, 세정면(610) 및 기어부(620)를 포함한다.
본 실시예의 경우, 상기 세정부(600)는, 상기 구동 전달부(400)가 위치하는 측의 반대측에 위치할 수 있다.
즉, 상기 구동 전달부(400)가 상기 커버부(200)의 일 측에 위치한다면, 상기 세정부(600)는 상기 구동 전달부(400)와 마주보는 상기 커버부(200)의 타 측에 위치하며, 이에 따라 전체적으로 상기 세정부(600)와 상기 구동 전달부(400)는 서로 마주하며 위치할 수 있다.
그리하여, 상기 센서부(120)가 센싱을 수행함에 있어, 센싱의 방해를 최소화할 수 있다.
상기 세정면(610)은 실린더 형상의 외주면을 따라 형성되며, 도시하지는 않았으나, 별도의 세정액이 분사되어 세정 효과를 가질 수 있다. 즉, 상기 세정면(610)은 세정액이 분산되어 상기 커버부(200)의 표면을 세정하는 것으로, 예를 들어, 투명 재질의 커버부(200)에 대한 손상을 최소화하며 상기 커버부(200)의 오염을 제거할 수 있는 면소재를 포함할 수 있으나, 그 재료가 이에 제한되지는 않는다.
이 경우, 상기 세정면(610)은 상기 커버부(200)의 너비와 실질적으로 동일한 너비로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 커버부(200)와 접촉되어 상기 커버부(200)의 너비 전체를 한 번에 세정할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 커버부(200)는 상기 구동 전달부(400)에 의해 구동되어, 수직축(Z 방향)을 회전 중심축으로 회전하게 되는데, 상기 세정면(610)이 상기 커버부(200)와 접촉된 상태를 유지하게 되면, 상기 커버부(200)의 회전에 따라 자연스럽게 상기 커버부(200)의 표면이 상기 세정면(610)에 의해 세정된다.
즉, 세정이 필요한 경우에만 상기 커버부(200)가 회전됨으로써, 상기 세정면(610)을 통한 상기 커버부(200)의 세정이 수행될 수 있다.
상기 기어부(620)는 상기 세정면(610)의 상측이나 하측의 일 측에 형성되며(도 2에는 상측에 형성된 것을 예시로 도시함), 후술되는 상기 세정 구동부(700)로부터 소정의 구동력을 전달받게 된다.
이 경우, 상기 세정 구동부(700)는 상기 기어부(620)와 연결되는 구동 전달기어(710)를 포함하며, 발생되는 구동력을 상기 구동 전달기어(710)를 통해 상기 세정면(610)으로 제공한다.
상기 세정 구동부(700)의 경우, 도시된 바와 같이, 상기 세정부(600)에 대하여 수직축 방향(Z 방향)으로의 상하운동을 구동시키거나, 상기 Z 방향을 회전 중심축으로 한 회전운동을 구동시킬 수 있다.
그리하여, 단순히 상기 커버부(200)가 회전하는 것 외에, 상기 세정부(600)가 동시에 회전함으로써, 세정의 효과를 향상시킬 수 있으며, 상기 세정부(600)가 상하방향으로 이동함으로써 상기 커버부(200)의 세정 면적을 보다 확대하여 효과적인 세정을 수행할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 상기 세정면(610)에 인접하도록 위치하여, 상기 세정면(610)으로 세정액을 분사하는 분사유닛이 추가로 구비될 수 있다. 이와 달리, 상기 세정면(610) 자체가 세정액을 포함하는 소재인 것으로, 주기적으로 교환함으로써, 세정 효과를 향상시킬 수도 있다.
상기 오염 감지부(300)는, 도 2에는 도시하지는 않았으나, 상기 세정부(600)의 세정 동작을 판단하여, 상기 세정 동작을 제어할 수 있다.
즉, 상기 오염 감지부(300)는 상기 커버부(200) 표면의 오염 상태를 센싱하는 센서로서, 상기 커버부(200)가 오염된 경우 상기 세정부(600)의 세정 동작을 시작하도록 제어할 수 있다.
이와 달리, 상기 오염 감지부(300)는 상기 라이다 센서(100)의 센싱 신호와 연계되어, 상기 커버부(200) 표면의 오염 상태를 센싱할 수도 있다. 즉, 상기 커버부(200)의 표면이 오염된 상태이면, 상기 라이다 센서(100)를 통한 센싱 신호가 정상신호와 대비하여 왜곡될 수 있으므로, 상기 오염 감지부(300)는 상기 라이다 센서(100)의 센싱 신호가 왜곡되는가의 여부를 바탕으로 상기 커버부(200)의 오염을 판단하고, 이를 통해 상기 세정부(600)의 세정 동작을 시작하도록 제어할 수 있다.
한편, 이상과 같이 상기 오염 감지부(300)가 상기 세정부(600)의 세정 동작을 시작하도록 제어하기 위해서는, 상기 오염 감지부(300)의 센싱 결과는 상기 커버 구동부(500) 및 상기 세정 구동부(700)로 제공되어야 한다.
그리하여, 세정이 필요한 경우, 상기 커버 구동부(500)의 구동에 의해 상기 커버부(200)가 회전 동작을 시작하며, 이와 동시에 상기 세정 구동부(700)의 구동에 의해 상기 세정부(600)의 세정이 시작하게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 라이다 센서 보호장치를 도시한 사시도이다.
본 실시예에 의한 상기 라이다 센서 보호장치(11)는 상기 커버부(200)의 일측에 필요한 구성들이 모두 구비되는 것을 제외하고는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 상기 라이다 센서 보호장치(10)와 실질적으로 동일하다. 이에, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 라이다 센서 보호장치(11)에서는, 커버 구동부(501) 및 세정부(601)가 모두 상기 커버부(200)의 일측에 위치한다. 그리하여, 상기 센서부(120)에 의한 센싱 영역의 방해가 보다 최소화될 수 있다.
이 경우, 도 3에 도시는 생략하였으나, 상기 커버부(200)의 상부는 상부 커버에 의해 커버될 수 있으며, 상기 커버부(200)의 하부는 구동 가이드(220)와 결합될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 커버부(200)는 상기 센서부(120)에 대하여 회전되어야 하므로, 본 실시예의 경우 상기 구동 가이드(220)와 결합되어, 상기 구동 가이드(220) 상에서 슬라이딩될 수 있다.
상기 커버 구동부(501)의 경우, 상기 커버부(200)의 일 측에 위치하며, 회전 구동력을 발생시키고, 도시하지는 않았으나, 구동 전달부를 통해 상기 커버부(200)로 상기 회전 구동력이 전달된다.
그리하여, 상기 커버부(200)는 상기 센서부(120)에 대하여 회전되며, 이 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 커버부(200)의 상측에 형성되는 홈부(210)와 상기 구동 전달부가 서로 결합됨으로써, 상기 구동 전달부를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 상기 커버부(200)는 회전하게 된다.
이 경우, 프레임부(511)가 상기 커버 구동부(501)의 상측까지 연장되어 형성되며, 이에 상기 커버 구동부(501)는 상부는 상기 프레임부(511)에 고정되고 하부는 상기 본체부(110)에 고정되어 상기 커버부(200)의 일 측에 위치할 수 있다.
이는 상기 세정부(601)도 동일하여, 상기 커버 구동부(501)에 인접하도록 배치되며, 상부는 상기 프레임부(511)에 고정되고 하부는 상기 본체부(110)에 고정된다.
상기 세정부(601)는 앞서 설명한 바와 같이, 실린더 형상을 가지며 외주면을 따라 세정면(611)이 형성된다.
따라서, 상기 세정면(611)은 상기 커버부(200)의 외면상에 밀착되며, 상기 커버부(200)가 회전됨에 따라 상기 커버부(200) 외면의 오염물질을 제거하게 된다.
한편, 본 실시예의 경우, 상기 센서부(120)에 의한 센싱 영역을 최대한 확보하기 위한 구성인 것으로, 이에 따라, 상기 커버부(200)는 앞선 도 1 및 도 2에서 상기 구동 전달부(400)로 감겨 외부로 제거되는 형태가 아닌, 상기 상부커버가 제거되면서 상부측으로 제거되어 탈착되는 형태로 교환될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 라이다 센서 보호장치를 도시한 사시도이다.
본 실시예에 의한 상기 라이다 센서 보호장치(12)는 커버 구동부(502) 및 구동 전달부(402)가 상기 커버부(200)의 양 측에 각각 구비되는 것을 제외하고는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 상기 라이다 센서 보호장치(10)와 실질적으로 동일하다. 이에, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 라이다 센서 보호장치(12)에서는, 상기 커버 구동부(502) 및 구동 전달부(402)가 한 쌍으로 상기 커버부(200)의 양 측에 구비되지만, 상기 커버부(200)와 중첩되는 영역이 최소화됨으로써, 상기 센서부(120)에 의한 센싱 영역의 방해가 보다 최소화될 수 있다.
즉, 상기 한 쌍의 커버 구동부들(502) 및 상기 구동 전달부들(402)은 각각 서로 마주하도록 상기 커버부(200)의 양 측에 배치된다.
이 경우, 상기 커버 구동부들(502)이 상기 커버부(200)의 회전 구동을 위한 구동력을 발생시키고, 상기 구동 전달부들(402)이 상기 발생된 구동력을 상기 커버부(200)로 제공함은 앞서 설명한 바와 같다.
다만, 본 실시예에서, 상기 구동 전달부들(402)은 상기 커버 구동부들(502)로부터 연장되는 회전축에 결합되는 기어 형상을 가지는 것으로, 상기 구동 전달부들(402)의 돌출부들은 상기 커버부(200)의 상측에 형성되는 홈부들(210)과 결합된다.
또한, 상기 커버 구동부들(502)은 상기 상부커버(220)를 향하는 방향으로, 즉 상부방향으로 연장되도록 위치한다. 그리하여, 상기 커버 구동부들(502)은 상기 센서부(120)의 센싱 영역과 실질적으로 중첩되지 않으며, 이에 따라 상기 센서부(120)의 센싱 영역을 최대한 확보할 수 있다.
나아가, 상기 커버부(200)의 양 측에서 상기 커버부(200)의 구동력을 제공하므로, 보다 안정적으로 상기 커버부(200)의 구동을 수행할 수 있다.
물론, 본 실시예에서 상기 커버 구동부(502) 및 상기 구동 전달부(402)가 상기 커버부(200)의 양 측이 아닌 일 측에만 형성될 수도 있으며, 이 경우, 상기 커버 구동부(502) 및 상기 구동 전달부(402)가 형성되는 위치는 후술되는 상기 세정부(602)가 형성되는 위치와 같은 측인 것이 바람직하다.
한편, 세정부(602)는 상기 커버 구동부들(502) 중 어느 하나와 인접하도록 배치되며, 세정면(612) 외에 고정부(630)를 더 포함한다.
상기 세정면(612)은 앞서 설명한 도 2 및 도 3의 세정면들(610, 611)과 실질적으로 동일한 구성이며, 상기 커버부(200)에 밀착되어 상기 커버부(200)에 대한 세정을 수행한다.
한편, 상기 고정부(630)는 상기 세정면(612)의 상부방향으로 연장되며, 일 면은 상기 상부커버(220) 상에 고정된다.
그리하여, 상기 본체부(110)와 연결되는 별도의 프레임 구조가 생략되더라도 상기 세정부(602)는 상기 라이다 센서(100)에 고정될 수 있다.
이 경우, 상세히 도시하지는 않았으나, 상기 고정부(630)와 상기 세정면(612)의 사이에, 별도의 세정 구동부가 추가로 구비될 수 있으며, 상기 세정 구동부의 경우, 도 2에서 설명한 상기 세정 구동부(700)와 동일하게 상기 세정면(612)을 상하방향으로 이동시키거나 또는 회전시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 세정면(612)에 의한 세정 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우도, 상기 센서부(120)에 의한 센싱 영역을 최대한 확보하기 위한 구성인 것으로, 이에 따라, 상기 커버부(200)는 앞선 도 1 및 도 2에서 상기 구동 전달부(400)로 감겨 외부로 제거되는 형태가 아닌, 상기 상부커버가 제거되면서 상부측으로 제거되어 탈착되는 형태로 교환될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 라이다 센서에 직접 세정액을 분사하는 분사 방식이 아니며, 라이다 센서의 외부를 커버하는 커버부에 대한 세정을 수행하는 것으로, 라이다 센서에 대한 손상이나 세정액 분사에 따른 추가 오염을 미연에 방지할 수 있다.
특히, 상기 커버부는 커버 구동부에 의해 라이다 센서의 외부에서 회전되는 구조이고, 세정부는 상기 커버부의 외면에 밀착되며 커버부를 세정하는 구조로서, 별도의 세정액 분사 없이 닦는 형태의 세정이 수행되므로, 세정 효과가 높고 커버부 모든 영역에 대한 세정이 가능하다.
나아가, 상기 커버부는 라이다 센서에 착탈이 가능하도록 결합되는 것으로, 상기 커버부가 세정을 통한 오염 제거가 어려울 정도로 오염된 경우, 새로운 커버부로 교환함으로써, 세정부를 통한 제거가 어려운 오염 상태에 대하여도 효과적인 처리가 가능하다.
이 경우, 오염 감지부를 통한 오염 상태의 모니터링 또는 센싱 결과의 모니터링을 통해 필요한 경우에만 선택적으로 세정이 수행되므로, 라이다 센서의 센싱 상태에 대한 방해를 최소화할 수 있다. 또한, 커버부에 대한 구동 또는 세정을 위한 각종 구성요소들이 커버부의 일 측 또는 양 측에만 제한적으로 구비되며, 상기 구성요소들이 구비되는 위치 역시, 라이더 센서를 통한 센싱 영역과 중첩되지 않도록 선택되므로, 센싱 범위에 대한 제한 없이 효과적인 세정이 가능하다.
또한, 세정 구동부를 통해 세정부를 회전 또는 병진 운동시킴으로써, 커버부에 대한 보다 효과적인 세정이 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10, 11, 12 : 라이다 센서 보호장치
100 : 라이다 센서 200 : 커버부
300 : 오염 감지부 400, 402 : 구동 전달부
500, 501, 502 : 커버 구동부 600, 601, 602 : 세정부
700 : 세정 구동부

Claims (10)

  1. 라이다 센서의 센서부의 외부를 커버하며, 상기 센서부의 외부를 따라 회전하는 커버부;
    상기 커버부를 회전시키는 구동력을 발생하는 커버 구동부;
    상기 커버부의 일측에 위치하며, 상기 커버부의 회전에 따라 상기 커버부에 접촉되며 상기 커버부를 세정하는 세정면을 포함하는 세정부; 및
    상기 커버부에 형성되는 홈부와 체결되며, 상기 커버 구동부의 구동력을 상기 커버부에 전달하는 구동 전달부를 포함하는 라이다 센서 보호장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커버부는,
    상기 센서부로부터 착탈가능하도록 상기 센서부의 외부에 결합되는 것을 특징으로 하는 라이다 센서 보호장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커버부의 오염 상태를 감지하거나, 상기 라이다 센서의 신호 왜곡을 감지하여, 상기 세정부의 동작을 판단하는 오염 감지부를 더 포함하는 라이다 센서 보호장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 구동 전달부는,
    상기 커버부의 일측에 상기 커버 구동부와 함께 위치하며, 상기 홈부와 체결되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서 보호장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 세정부에 인접하도록 배치되어, 상기 세정부의 회전 운동 또는 상하방향으로의 병진 운동을 유도하는 세정 구동부를 더 포함하는 라이다 센서 보호장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 세정부 및 상기 세정 구동부는,
    상기 구동 전달부 및 상기 커버 구동부와 반대측에 위치하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서 보호장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커버 구동부, 상기 구동 전달부 및 상기 세정부는 상기 커버부의 일측에 서로 인접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 라이다 센서 보호장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커버 구동부 및 상기 구동 전달부는 한 쌍으로 상기 커버부의 양 측에 각각 배치되며,
    상기 세정부는 상기 한 쌍의 커버 구동부 및 구동 전달부들 중 어느 하나에 인접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 라이다 센서 보호장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버 구동부는 구동 모터이며,
    상기 구동 전달부는 상기 구동 모터로부터 연장되는 구동축으로, 상기 구동축의 외주면에는 상기 커버부에 형성되는 홈부와 체결되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 라이다 센서 보호장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버부는,
    투명한 유연 필름 또는 투명한 유연 플라스틱 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 센서 보호장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200070917A (ko) 2018-12-10 2020-06-18 현대자동차주식회사 라이다센서 세정장치
KR20200070907A (ko) 2018-12-10 2020-06-18 현대자동차주식회사 자동차 및 그 제어 방법
KR20200079563A (ko) * 2017-12-27 2020-07-03 웨이모 엘엘씨 센서 세정용 에어 나이프

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200079563A (ko) * 2017-12-27 2020-07-03 웨이모 엘엘씨 센서 세정용 에어 나이프
KR20190130923A (ko) * 2018-05-15 2019-11-25 현대모비스 주식회사 라이다 센서 세척 장치
KR20200070917A (ko) 2018-12-10 2020-06-18 현대자동차주식회사 라이다센서 세정장치
KR20200070907A (ko) 2018-12-10 2020-06-18 현대자동차주식회사 자동차 및 그 제어 방법

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