KR20230140929A - 차량용 센서 장치 - Google Patents

Abstract

차량용 센서 장치는 하우징, 상기 하우징에 장착되는 센서 유닛, 및 상기 센서 유닛과 인접하여 상기 하우징에 배치되며, 상기 하우징의 표면을 따라 이동하는 공기의 흐름을 상기 센서 유닛으로 안내하는 가이드 유닛을 포함할 수 있다.

Description

차량용 센서 장치{SENSOR DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 센서 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부착된 이물질을 제거하는 차량용 센서 장치에 관한 것이다.

정보통신 기술과 차량 산업의 융합으로 인해 빠르게 차량의 스마트화가 진행되고 있다. 스마트화로 인해, 차량은 단순한 기계적 장치에서 스마트카로 진화하고 있으며, 특히 스마트카의 핵심기술로 자율 주행이 주목 받고 있다. 자율 주행이란 운전자가 핸들과 가속페달, 브레이크 등을 조작하지 않아도 차량 스스로 목적지까지 찾아가는 기술이다.

자율 주행과 관련된 다양한 부가 기능들이 지속적으로 개발되면서 탑승자에게 안전한 자율 주행 경험을 제공할 수 있는 방법에 대한 연구가 요구되고 있으며, 그의 일환으로 차량용 센서 장치에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

차량용 센서 장치는 차량에 장착되어 차량의 내부 및 외부 정보를 촬영, 감지 또는 측정하여 전기적인 신호로 변환하는 장치이다. 최근에는, 차량을 보다 안전하게 제어하기 위해, 차량용 센서 장치는 보다 정확한 센싱 능력을 갖출 것이 요구된다.

특히, 차량의 외부에 장착되는 차량용 센서 장치의 경우, 날씨, 미세먼지 등과 같은 외부 환경에 영향을 받는다. 즉, 빗방울, 먼지 등과 같은 이물질이 차량용 센서 장치에 부착되며, 이러한 이물질은 차량용 센서 장치의 센싱을 방해하여 차량 운행에 지장을 준다. 이에 따라, 안전하고 편리한 차량 운행을 위해 차량용 센서 장치에 부착된 이물질을 효율적으로 제거하는 방안이 요구된다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 차량의 외부에 장착되어 공기의 유동을 이용함으로써 부착된 이물질을 제거하는 차량용 센서 장치를 제공하는데 있다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 과제 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

상기한 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 센서 장치는 하우징, 상기 하우징에 장착되는 센서 유닛, 및 상기 센서 유닛과 인접하여 상기 하우징에 배치되며, 상기 하우징의 표면을 따라 이동하는 공기의 흐름을 상기 센서 유닛으로 안내하는 가이드 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서 유닛은 상기 하우징의 일측에 설치되는 제1 센서를 구비하고, 상기 가이드 유닛은 상기 제1 센서에 인접하게 배치되되, 상기 하우징과 이격된 공간으로 상기 공기가 유동하는 제1 가이드를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드는 상기 하우징의 일부를 노출시키며, 공기가 유입되는 공기 유입구 및 상기 제1 센서를 노출시키는 에어 벤트를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드는 상기 하우징에 연결되어, 유입되는 공기의 유동을 상기 센서 유닛으로 안내하는 가이드 베인을 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 센서 유닛은 상기 하우징의 타측에 설치되는 제2 센서를 구비하고, 상기 가이드 유닛은 상기 제2 센서에 인접하게 배치되되, 상기 하우징을 따라 이동하는 공기를 상기 제2 센서로 안내하는 제2 가이드를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제2 가이드는 복수 개로 구비되되, 상기 하우징으로부터 돌출될 수 있다.

상기한 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 센서 장치는 하우징, 상기 하우징의 프런트부에 거치되는 제1 센서, 상기 하우징의 리어부에 거치되는 제2 센서, 상기 제1 센서에 인접하게 배치되는 제1 가이드, 및 상기 제1 센서와 상기 제2 센서 사이에 배치되는 제2 가이드를 포함하며, 상기 제1 가이드로 유입되는 공기는 상기 제1 센서를 통과하여 상기 제2 센서로 이동하되, 상기 제2 가이드가 상기 제1 센서를 통과한 공기에 와류를 형성할 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드는 상기 하우징에 연결되어, 유입되는 공기의 유동을 상기 제2 센서로 안내하는 가이드 베인을 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 제2 가이드는 상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 사이에 배치되는 메인 돌기 및 상기 메인 돌기의 양측에 배치되며, 상기 제1 가이드의 측면에서 이동하는 공기의 유동을 안내하는 서브 돌기를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드는 상기 하우징의 전방에 배치된 공기 유입구로 유입된 공기가 상기 제1 센서를 통과하도록 안내하고, 상기 제2 가이드는 상기 제1 가이드를 통과한 공기의 유동을 증폭하여 상기 제2 센서로 안내할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

예시적인 실시예들에 따른 차량용 센서 장치에 있어서, 제1 가이드 및 제2 가이드는 공기의 유동을 이용하여 제1 센서 및 제2 센서에 부착된 이물질을 각각 제거할 수 있다. 상기 제1 가이드는 공기의 유동 속도를 증가시켜 와류 형성을 억제함으로써 상기 제1 센서에 부착된 이물질을 제거할 수 있으며, 상기 제2 가이드는 공기의 유동을 증폭시켜 와류를 형성함으로써 상기 제2 센서에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.

이에 따라, 상기 차량용 센서 장치는 별도의 기계적인 동작 또는 전기적인 신호 없이 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드를 통과하는 공기의 유동만을 이용함으로써, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에 부착된 이물질을 쉽고 효율적으로 제거할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 방식을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 센서 장치를 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 1의 차량용 센서 장치의 일부 구성을 도시하는 측면도이다.
도 6은 도 1의 차량용 센서 장치의 전방에서 후방으로 이동하는 공기의 유동을 도시하는 단면도이다.
도 7는 도 1의 차량용 센서 장치의 전방에서 후방으로 이동하는 공기 유동을 도시하는 평면도이다.
도 8는 도 1의 차량용 센서 장치의 전방의 측면에서 후방으로 이동하는 공기의 유동을 도시하는 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별 기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.

그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

이하에서, '차량'은 자동차, 버스, 오토바이, 킥보드 또는 트럭과 같이 기관을 가지고 사람이나 물건을 이동시키기 위해 이용되는 모든 종류의 운송 수단을 의미할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 방식을 설명하기 위한 도면들이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 장치는, 차량에 장착되어 자율 주행 차량(10)을 구현할 수 있다. 자율 주행 차량(10)에 장착되는 자율 주행 장치는, 주변의 상황 정보를 수집하기 위한 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 일례로, 자율 주행 장치는 자율 주행 차량(10)의 전면에 장착된 이미지 센서 및/또는 이벤트 센서를 통해, 전방에서 운행 중인 선행 차량(20)의 움직임을 감지할 수 있다. 자율 주행 장치는 자율 주행 차량(10)의 전면은 물론, 옆 차로에서 운행중인 다른 주행 차량(30)과, 자율 주행 차량(10) 주변의 보행자 등을 감지하기 위한 센서들을 자율 주행 차량(10)의 측면에 더 포함할 수 있다.

자율 주행 차량 주변의 상황 정보를 수집하기 위한 센서들 중 적어도 하나는, 소정의 화각(FoV)을 가질 수 있다. 일례로, 자율 주행 차량(10)의 전면 또는 측면에 장착된 센서가 화각(FoV)을 갖는 경우에, 센서의 중앙에서 검출되는 정보가 상대적으로 높은 중요도를 가질 수 있다. 이는, 센서의 중앙에서 검출되는 정보에, 선행 차량(20)의 움직임에 대응하는 정보 및 다른 주행 차량(30)과 보행자의 움직임에 대응하는 정보가 대부분 포함되어 있기 때문일 수 있다.

자율 주행 장치는, 자율 주행 차량(10)의 센서들이 수집한 정보를 실시간으로 처리하여 자율 주행 차량(10)의 움직임을 제어하는 한편, 센서들이 수집한 정보 중에 적어도 일부는 메모리 장치에 저장할 수 있다.

도 2를 참조하면, 자율 주행 장치(40)는 센서 유닛(41), 프로세서(46), 메모리 시스템(47), 및 제어 모듈(48) 등을 포함할 수 있다. 센서 유닛(41)은 복수의 센서들(42-45)을 포함하며, 복수의 센서들(42-45)은 이미지 센서, 이벤트 센서, 조도 센서, GPS 장치, 가속도 센서 등을 포함할 수 있다.

센서들(42-45)이 수집한 데이터는 프로세서(46)로 전달될 수 있다. 프로세서(46)는 센서들(42-45)이 수집한 데이터를 메모리 시스템(47)에 저장하고, 센서들(42-45)이 수집한 데이터에 기초하여 제어 모듈(48)을 제어하여 차량의 움직임을 결정할 수 있다. 메모리 시스템(47)은 둘 이상의 메모리 장치들과, 메모리 장치들을 제어하기 위한 시스템 컨트롤러를 포함할 수 있다. 메모리 장치들 각각은 하나의 반도체 칩으로 제공될 수 있다.

메모리 시스템(47)의 시스템 컨트롤러 외에, 메모리 시스템(47)에 포함되는 메모리 장치들 각각은 메모리 컨트롤러를 포함할 수 있으며, 메모리 컨트롤러는 신경망과 같은 인공지능(AI) 연산 회로를 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤러는 센서들(42-45) 또는 프로세서(46)로부터 수신한 데이터에 소정의 가중치를 부여하여 연산 데이터를 생성하고, 연산 데이터를 메모리 칩에 저장할 수 있다.

도 3은 자율 주행 장치가 탑재된 자율 주행 차량의 센서가 획득한 영상 데이터의 예시를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 영상 데이터(50)는 자율 주행 차량의 전면에 장착된 센서가 획득한 데이터일 수 있다. 따라서 영상 데이터(50)에는 자율 주행 차량의 전면부(51), 자율 주행 차량과 같은 차로의 선행 차량(52), 자율 주행 차량 주변의 주행 차량(53) 및 배경(54) 등이 포함될 수 있다.

도 3에 도시한 실시예에 따른 영상 데이터(50)에서, 자율 주행 차량의 전면부(51)와 배경(54)이 나타나는 영역의 데이터는 자율 주행 차량의 운행에 영향을 미칠 가능성이 거의 없는 데이터일 수 있다. 다시 말해, 자율 주행 차량의 전면부(51)와 배경(54)은 상대적으로 낮은 중요도를 갖는 데이터로 간주될 수 있다.

반면, 선행 차량(52)과의 거리, 및 주행 차량(53)의 차로 변경 움직임 등은 자율 주행 차량의 안전한 운행에 있어서 매우 중요한 요소일 수 있다. 따라서, 영상 데이터(50)에서 선행 차량(52) 및 주행 차량(53) 등이 포함되는 영역의 데이터는 자율 주행 차량의 운행에 있어서 상대적으로 높은 중요도를 가질 수 있다.

자율 주행 장치의 메모리 장치는, 센서로부터 수신한 영상 데이터(50)의 영역별로 가중치를 다르게 부여하여 저장할 수 있다. 일례로, 선행 차량(52)과 주행 차량(53) 등이 포함되는 영역의 데이터에는 높은 가중치를 부여하고, 자율 주행 차량의 전면부(51)와 배경(54)이 나타나는 영역의 데이터에는 낮은 가중치를 부여할 수 있다.

한편, 도 3에는 영상 데이터(50)가 자율 주행 차량의 전면에 장착된 센서가 획득한 데이터인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 영상 데이터(50)는 자율 주행 차량의 측면에 장착된 센서가 획득한 데이터일 수 있다. 따라서 영상 데이터(50)에는 자율 주행 차량의 측면부, 자율 주행 차량 주변의 주행 차량(53), 자율 주행 차량 주변의 보행자 및 배경(54) 등이 포함될 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 3의 자율 주행 차량(10)에는 차량용 센서 장치가 장착될 수 있다.

상기 차량용 센서 장치는 센서 유닛(41)을 포함할 수 있으며, 이에 따라 자율 주행 차량(10)의 전방 및 후방의 데이터를 측정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 센서 장치를 도시하는 사시도이며, 도 5는 도 1의 차량용 센서 장치의 일부 구성을 도시하는 측면도이다. 한편, 도 5는 설명의 편의를 위해 일부 구성을 생략한 측면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 차량용 센서 장치(1)는 하우징(100), 하우징(100)에 장착되는 센서 유닛(200), 및 센서 유닛(200)과 인접하여 하우징(100)에 배치되는 가이드 유닛(300)을 포함할 수 있다.

하우징(100)은 프런트부(110) 및 리어부(120)를 포함할 수 있다. 프런트부(110)는 하우징(100)의 전방 영역으로 정의되고, 리어부(120)는 하우징(100)의 후방 영역으로 정의될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 프런트부(110) 및 리어부(120)는 서로 다른 형상을 가질 수 있다.

일 실시예로, 프런트부(110)는 전방벽(111)을 구비할 수 있다. 전방벽(111)은 후술하는 공기 유입구(311)와 마주보도록 배치되어, 공기 유입구(311)를 통해서 유입되는 공기를 블로킹한다. 전방벽(111)에서 차단된 공기는 가이드 유닛(300)을 따라 리어부(120)로 이동될 수 있다. 예컨대, 프런트부(110)는 차량의 외면에 대해 수직한 전방벽(111)을 가질 수 있다.

프런트부(110)는 상면에 하우징(100)의 내부를 향해 패인 제1 리세스(112)를 포함할 수 있다.

제1 리세스(112)는 전방을 향하여 경사진 형상을 가질 수 있다. 제1 리세스(112)에는 제1 센서(210)가 거치될 수 있으며, 이에 따라 제1 센서(210)는 전방을 향한 시야를 확보할 수 있다. 또한, 제1 리세스(112)는 공기가 머무르는 공간을 제공할 수 있으며, 이에 따라 제1 센서(210)에 부착된 이물질이 쉽게 제거될 수 있다.

일 실시예로, 리어부(120)는 후방벽(121)을 구비할 수 있다. 후방벽(121)은 후술하는 제2 가이드(320)에 인접하게 배치되며, 제2 가이드(320)를 통과한 공기가 배출될 수 있다. 예컨대, 리어부(120)는 차량의 외면에 대해 경사진 후방벽(121)을 가질 수 있다.

리어부(120)는 하우징(100)의 내부를 향해 패인 제2 리세스(122)를 포함할 수 있다.

제2 리세스(122)는 리어부(120)의 상면과 후방벽(121) 사이에 배치될 수 있다. 제2 리세스(122)에는 제2 센서(220)가 거치될 수 있으며, 이에 따라 제2 센서(220)는 후방을 향한 시야를 확보할 수 있다.

센서 유닛(200)은 하우징(100)에 장착될 수 있다. 한편, 센서 유닛(200)은 도 2의 센서 유닛(41)을 포함할 수 있다.

센서 유닛(200)은 차량의 외부 정보를 획득하는 적어도 하나 이상의 센서를 구비할 수 있다. 센서의 개수는 특정 개수에 한정되지 않는다. 예를 들어, 센서 유닛(200)은 하나의 센서가 하우징(100)의 일측에 배치될 수 있다 다른 예로, 센서 유닛(200)은 복수 개로 구비되어 하우징의 기 설정된 위치에 배치될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 센서 유닛(200)이 2개의 센서를 구비한 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.

센서 유닛(200)은 프런트부(110)에 거치되는 제1 센서(210) 및 리어부(120)에 거치되는 제2 센서(220)를 포함할 수 있다.

제1 센서(210)의 상부는 하우징(100)의 외부로 노출되어 전방을 향하도록 배치될 수 있으며, 차량의 외부를 센싱할 수 있다. 이에 따라, 제1 센서(210)는 차량의 전방을 센싱할 수 있다.

제2 센서(220)의 상부는 하우징(100)의 외부로 노출되어 후방을 향하도록 배치될 수 있으며, 차량의 외부를 센싱할 수 있다. 이에 따라, 제2 센서(220)는 차량의 전방을 센싱할 수 있다.

한편, 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)는 하우징(100)의 표면으로부터 돌출되지 않고 제1 리세스(112) 및 제2 리세스(122)에 각각 거치되어, 외부와의 노출을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)는 외부의 충격으로 인한 손상을 최소화하거나 이물질이 부착되는 것을 최소화할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)는 360도 회전할 수 있다. 이에 따라, 제1 센서(210)는 차량의 전방의 모든 방향을 센싱할 수 있으며, 제2 센서(220)는 차량의 후방의 모든 방향을 센싱할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)는 카메라, 라이더(lidar) 및 레이더(radar) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

가이드 유닛(300)은 하우징(100)의 표면을 따라 이동하는 공기의 유동을 센서 유닛(200)으로 안내할 수 있다. 가이드 유닛(300)은 하우징(100)의 표면을 따라 이동하는 공기를 센서 유닛(200)으로 안내하거나, 센서 유닛(200)으로 이동하는 공기의 유동의 변화시킬 수 있다.

가이드 유닛(300)은 제1 센서(210)에 인접하게 배치되는 제1 가이드(310)를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 가이드(310)는 제1 센서(210)에 인접하게 배치될 수 있다. 제1 가이드(310)는 제1 센서(210)의 전방에 배치될 수 있다.

제1 가이드(310)는 하우징(100)에 기 설정된 간격으로 이격되게 배치되어, 제1 가이드(310)와 하우징(100)의 표면 사이의 공간으로 공기가 이동할 수 있는 경로를 형성할 수 있다. 공기는 제1 가이드(310) 및 하우징(100)의 이격된 공간으로 유동할 수 있으며, 제1 가이드(310)는 공기가 제1 센서(210)를 통과하도록 안내할 수 있다.

제1 가이드(310)는 하우징(100)의 일부를 노출시키며 공기가 유입되는 공기 유입구(311) 및 제1 센서(210)를 노출시키는 에어 벤트(312)를 구비할 수 있다.

공기 유입구(311)는 프런트부(110)의 전방벽(111) 일부를 노출시킬 수 있다. 이에 따라, 공기는 공기 유입구(311)를 통해 유입되어 프런트부(110)의 전방벽(111)을 따라 제1 가이드(310) 및 하우징(100)의 이격된 공간으로 유동할 수 있다.

에어 벤트(312)는 제1 센서(210)의 시야를 가리지 않도록 구비될 수 있다. 즉, 제1 센서(210)가 360도 회전하더라도 에어 벤트(312)에 의해 제1 센서(210)의 시야가 가려지지 않을 수 있으며, 이에 따라 제1 센서(210)는 에어 벤트(312)의 방해를 받지 않고 차량의 전방에 대한 센싱을 정상적으로 수행할 수 있다.

제1 가이드(310) 및 하우징(100)의 이격된 공간으로 유동하는 공기는 에어 벤트(312)를 통해 배출되어 제1 센서(210)로 향할 수 있다. 또한, 공기는 에어 벤트(312)를 통해서도 유입되어 제1 센서(210)로 향할 수 있다.

제1 가이드(310)는 공기의 유동을 제2 센서(220)로 안내하는 가이드 베인(313)을 더 포함할 수 있다.

가이드 베인(313)은 제1 가이드(310)와 하우징(100)의 사이의 공간에 배치될 수 있다. 일 예로, 가이드 베인(313)은 제1 가이드(310)와 하우징(100)의 사이를 연결하여, 제1 가이드(310)를 하우징(100)에 지지할 수 있다. 다른 예로, 가이드 베인(313)은 제1 가이드(310)의 내측면에서 도출되되, 하우징(100)의 표면에서 이격되게 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 가이드 베인(313)은 하우징(100)의 표면에서 연장되되, 제1 가이드(310)의 내측면에 이격될 수 있다.

가이드 베인(313)은 프런트부(110)의 일부 영역에 배치될 수 있다. 일 예로, 가이드 베인(313)은 프런트부(110)의 양측에 배치되어, 양측으로 이동하는 공기를 센서 유닛(200)으로 안내할 수 있다.

가이드 베인(313)은 복수 개로 구비될 수 있으며, 가이드 베인(313)의 개수는 특정 개수에 한정되지 않는다.

가이드 유닛(300)은 제2 센서(220)에 인접하게 배치되는 제2 가이드(320)를 포함할 수 있다.

제2 가이드(320)는 제2 센서(220)의 전방에 배치될 수 있다. 즉, 제2 가이드(320)는 제1 센서(210)와 제2 센서(220) 사이에 배치될 수 있다.

제2 가이드(320)는 제1 가이드(310)를 통과하여 하우징(100)을 따라 이동하는 공기의 유동을 증폭하여 제2 센서(220)로 안내할 수 있다.

제2 가이드(320)는 하우징(100)으로부터 돌출될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2 가이드(320)는 전단에서 후단으로 갈수록 폭이 변화할 수 있다. 예컨대, 제2 가이드(320)는 전단에서 후단으로 갈수록 폭이 커질 수 있다. 제2 가이드(320)는 전단에 폭이 좁아 공기가 블로킹 없이 유동할 수 있으며, 후단으로 갈수록 폭이 증가하여 공기의 유동을 변화시킬 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2 가이드(320)는 소정의 경사를 가지면서 연장될 수 있다. 예컨대, 제2 가이드(320)는 전단이 하우징(100)의 상면에 대해 완만한 경사를 가지며, 후단이 하우징(100)의 상면에 대해 급격한 경사를 가지는 형상을 가질 수 있다. 제2 가이드(320)의 전단의 완만한 경사는 이동하는 공기를 점진적으로 승강시키며, 제2 가이드(320)의 후단의 상대적으로 급한 경사는 승강된 공기를 급격하게 하강시켜 공기의 유동을 변화시킬 수 있다.

제2 가이드(320)는 하우징(100)의 일측에 적어도 하나 이상으로 배치될 수 있다. 도면에는 차량용 센서 장치(1)가 3개의 제2 가이드(320)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 단수 개나 복수 개의 제2 가이드(320)를 포함할 수 있다.

일 실시예로, 제2 가이드(320)는 하우징(100)의 일측에 복수 개로 구비될 수 있다. 예컨대, 제2 가이드(320)는 하우징(100)의 길이 방향과 교차하는 폭 방향으로 복수 개가 배치될 수 있다.

일 실시예로, 제2 가이드(320)는 제1 센서(210)와 제2 센서(220)의 사이에 배치되는 메인 돌기(321) 및 메인 돌기(321)의 양측에 배치되는 서브 돌기(322)를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 메인 돌기(321)는 전단이 제1 센서(210)를 향하고, 후단이 제2 센서(220)를 향하도록 배치될 수 있다. 메인 돌기(321)는 제1 센서(210)와 제2 센서(220)를 연장하는 연장선을 따라 배치될 수 있다.

메인 돌기(321)는 제1 센서(210)를 통과한 공기를 제2 센서(220)로 안내할 수 있다. 메인 돌기(321)는 상기 연장선을 따라 배치되므로, 제1 센서(210)를 통과한 공기가 연장선 방향을 따라 제2 센서(220)로 이동하도록 공기의 이동을 안내할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 서브 돌기(322)는 메인 돌기(321)의 양측에 배치되되, 메인 돌기(321)에 대해서 틸팅되게 배치될 수 있다. 서브 돌기(322)는 전단이 제1 가이드(310)의 측면을 향하고, 후단이 제2 센서(220)를 향하도록 배치될 수 있다.

서브 돌기(322)는 제1 가이드(310)의 측면에서 이동하는 공기의 유동을 제2 센서(220)로 안내할 수 있으며, 이에 따라 공기의 유동을 제2 센서(220)에 집중시킬 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 서브 돌기(322)는 연장선에 대해서 경사를 가지도록 배치되므로, 메인 돌기(321)와 서브 돌기(322)의 사이의 거리는 전단에서 후단으로 갈수록 변화할 수 있다. 메인 돌기(321)의 후단과 서브 돌기(322)의 후단 사이의 거리는 메인 돌기(321)의 전단과 서브 돌기(322)의 전단 사이의 거리보다 작을 수 있다.

메인 돌기(321)와 서브 돌기(322) 사이의 공간으로 공기가 이동하는 바, 메인 돌기(321)와 서브 돌기(322) 사이의 거리가 변화하면, 이동하는 공기의 유동 속도가 변화할 수 있다. 제2 가이드(320)의 전단에서 후단으로 갈수록 메인 돌기(321)와 서브 돌기(322) 사이의 거리가 줄어들면, 제2 가이드(320)의 전단에서 후단으로 갈수록 공기의 유속이 증가할 수 있다.

도 6은 도 1의 차량용 센서 장치의 전방에서 후방으로 이동하는 공기의 유동을 도시하는 단면도이고, 도 7은 도 1의 차량용 센서 장치의 전방에서 후방으로 이동하는 공기 유동을 도시하는 평면도이며, 도 8은 도 1의 차량용 센서 장치의 전방의 측면에서 후방으로 이동하는 공기의 유동을 도시하는 측면도이다. 한편, 도 6은 도 4의 I-I선을 따라 절취한 단면도이며, 도 8은 설명의 편의를 위해 일부 구성을 절취한 측면도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하여, 이하에서는 차량용 센서 장치(1)에서의 공기의 유동에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

공기는 공기 유입구(311)를 통해 제1 가이드(310)로 유입되어, 제1 가이드(310) 및 하우징(100)의 이격 공간으로 유동할 수 있다.

이때, 공기는 하우징(100)의 전면을 따라 위로 유동할 수 있다. 전방벽(111)은 공기 유입구(311)와 마주보도록 배치되므로, 공기 유입구(311)로 들어오는 공기는 전방벽(111)에 블로킹되어, 제1 가이드(310)와 하우징(100)의 이격 공간으로 이동할 수 있다.

이후, 공기는 제1 가이드(310)에 의해 하우징(100)의 전면에서 상면으로 유동할 수 있으며, 에어 벤트(312)로 배출되어 제1 센서(210)로 유동할 수 있다.

만약 제1 가이드(310)가 하우징(100)에 배치되지 않는 경우, 공기는 하우징(100)의 전면에서 상면으로 유동할 때 급격한 방향 전환으로 하우징(100)의 표면으로부터 이탈될 수 있다. 또한, 공기는 하우징(100)의 표면과의 마찰에 의해 속도가 감소할 수 있으며, 이로 인해 와류가 형성되어 하우징(100)의 표면으로부터 이탈될 수 있다. 이에 따라, 공기는 제1 센서(210)로 유동하지 않을 수 있다.

하지만, 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 가이드(310)는 하우징(100)의 전면에서 상면으로의 급격한 방향 전환으로 이탈하는 공기를 하우징(100)의 표면으로 모아줄 수 있다. 또한, 제1 가이드(310)는 공기를 외부로 유출시키지 않고, 제1 가이드(310) 및 하우징(100)의 이격 공간에서만 유동하도록 집중시킬 수 있다.

즉, 제1 가이드(310)는 공기의 유동 속도를 증가시킬 수 있으며, 공기가 하우징(100)의 표면과의 마찰에 의해 속도가 일부 감소하더라도 제1 가이드(310)에 의해 증가한 속도가 더 크므로, 와류가 형성되지 않을 수 있다.

이에 따라, 공기는 제1 가이드(310)에 의해 하우징(100)의 상면을 따라 제1 센서(210)로 유동할 수 있다. 따라서, 제1 가이드(310)에 의해 안내된 공기의 유동은 제1 센서(210)에 부착된 이물질을 용이하게 제거할 수 있다. 나아가, 공기의 일부는 제1 가이드(310)에 의해 제1 리세스(112)로도 유동할 수 있으며, 이에 따라 공기는 보다 넓은 유동 범위를 가져 제1 센서(210)에 부착된 이물질을 더욱 용이하게 제거할 수 있다.

한편, 공기는 에어 벤트(312)를 통해서도 유입되어 제1 센서(210)로 안내될 수 있으며, 이에 따라 제1 센서(210)에 부착된 이물질은 더욱 용이하게 제거될 수 있다.

이후, 공기는 제1 센서(210)를 통과하여 하우징(100)의 상면을 따라 제2 가이드(320)로 유동할 수 있다.

제2 가이드(320)는 공기의 유동을 증폭시켜 와류를 형성할 수 있다.

만약 제2 가이드(320)가 하우징(100)에 배치되지 않는 경우, 공기는 하우징(100)의 상면에서 차량의 외면에 대해 경사진 후면으로 유동할 때 난류가 발생할 수 있다. 즉, 공기는 하우징(100)의 표면으로부터 이탈되어 제어할 수 없는 상태가 되어 제2 센서(220)로 유동할 수 없다.

하지만, 예시적인 실시예들에 있어서, 제2 가이드(320)는 공기의 유동을 증폭시켜 와류를 형성할 수 있다. 이에 따라, 제2 센서(220)가 후면에 배치되어 후방을 향하고 있더라도 와류는 제2 센서(220)에 부착된 이물질을 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 제2 가이드들(320)의 후단이 제2 센서(220)를 향하도록 배치되어 와류가 제2 센서(220)에 집중되도록 제어할 수 있으며, 이에 따라 제2 센서(220)에 부착된 이물질은 더욱 용이하게 제거될 수 있다.

가이드 베인(313)은 차량의 외면에 대해 경사지며 제2 가이드(320) 또는 제2 센서(220)를 향하는 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 공기 유입구(311)를 통해 유입된 공기는 가이드 베인(313)에 의해 제2 가이드(320) 또는 제2 센서(220)로 안내될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 프런트부(110)의 측면의 상부에 연결된 가이드 베인(313)을 통과하는 공기의 유동은 메인 돌기(321) 또는 제2 센서(220)로 안내될 수 있으며, 프런트부(110)의 측면의 하부에 연결된 가이드 베인(313)을 통과하는 공기의 유동은 서브 돌기(322) 또는 제2 센서(220)로 안내될 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 가이드(310) 및 제2 가이드(320)는 공기의 유동을 이용하여 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)에 부착된 이물질을 각각 제거할 수 있다. 제1 가이드(310)는 공기의 유동 속도를 증가시켜 와류 형성을 억제함으로써 제1 센서(210)에 부착된 이물질을 제거할 수 있으며, 제2 가이드(320)는 공기의 유동을 증폭시켜 와류를 형성함으로써 제2 센서(220)에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.

이에 따라, 차량용 센서 장치(1)는 별도의 기계적인 동작 또는 전기적인 신호 없이 제1 가이드(310) 및 제2 가이드(320)를 통과하는 공기의 유동만을 이용함으로써, 제1 센서(210) 및 제2 센서(220)에 부착된 이물질을 쉽고 효율적으로 제거할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 차량용 센서 장치
10: 자율 주행 차량
100: 하우징
200: 센서 유닛
210: 제1 센서
220: 제2 센서
300: 가이드 유닛
310: 제1 가이드
320: 제2 가이드

Claims (10)

1. 하우징;
   상기 하우징에 장착되는 센서 유닛; 및
   상기 센서 유닛과 인접하여 상기 하우징에 배치되며, 상기 하우징의 표면을 따라 이동하는 공기의 흐름을 상기 센서 유닛으로 안내하는 가이드 유닛;을 포함하는, 차량용 센서 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 센서 유닛은 상기 하우징의 일측에 설치되는 제1 센서;를 구비하고,
   상기 가이드 유닛은 상기 제1 센서에 인접하게 배치되되, 상기 하우징과 이격된 공간으로 상기 공기가 유동하는 제1 가이드;를 구비하는, 차량용 센서 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 가이드는
   상기 하우징의 일부를 노출시키며, 공기가 유입되는 공기 유입구; 및
   상기 제1 센서를 노출시키는 에어 벤트;를 구비하는, 차량용 센서 장치.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 가이드는
   상기 하우징에 연결되어, 유입되는 공기의 유동을 상기 센서 유닛으로 안내하는 가이드 베인;을 더 구비하는, 차량용 센서 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 센서 유닛은
   상기 하우징의 타측에 설치되는 제2 센서;를 구비하고,
   상기 가이드 유닛은 상기 제2 센서에 인접하게 배치되되, 상기 하우징을 따라 이동하는 공기를 상기 제2 센서로 안내하는 제2 가이드;를 구비하는, 차량용 센서 장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제2 가이드는
   복수 개로 구비되되, 상기 하우징으로부터 돌출되는, 차량용 센서 장치.
7. 하우징;
   상기 하우징의 프런트부에 거치되는 제1 센서;
   상기 하우징의 리어부에 거치되는 제2 센서;
   상기 제1 센서에 인접하게 배치되는 제1 가이드; 및
   상기 제1 센서와 상기 제2 센서 사이에 배치되는 제2 가이드;를 포함하며,
   상기 제1 가이드로 유입되는 공기는 상기 제1 센서를 통과하여 상기 제2 센서로 이동하되, 상기 제2 가이드가 상기 제1 센서를 통과한 공기에 와류를 형성하는, 차량용 센서 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제1 가이드는
   상기 하우징에 연결되어, 유입되는 공기의 유동을 상기 제2 센서로 안내하는 가이드 베인;을 더 구비하는, 차량용 센서 장치.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 제2 가이드는
   상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 사이에 배치되는 메인 돌기; 및
   상기 메인 돌기의 양측에 배치되며, 상기 제1 가이드의 측면에서 이동하는 공기의 유동을 안내하는 서브 돌기;를 구비하는, 차량용 센서 장치.
10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 가이드는 상기 하우징의 전방에 배치된 공기 유입구로 유입된 공기가 상기 제1 센서를 통과하도록 안내하고,
    상기 제2 가이드는 상기 제1 가이드를 통과한 공기의 유동을 증폭하여 상기 제2 센서로 안내하는, 차량용 센서 장치.
    

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