KR102634026B1 - 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차 - Google Patents

센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차 Download PDF

Info

Publication number
KR102634026B1
KR102634026B1 KR1020190134009A KR20190134009A KR102634026B1 KR 102634026 B1 KR102634026 B1 KR 102634026B1 KR 1020190134009 A KR1020190134009 A KR 1020190134009A KR 20190134009 A KR20190134009 A KR 20190134009A KR 102634026 B1 KR102634026 B1 KR 102634026B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
lidar
block
infrared
azimuth
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020190134009A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210050053A (ko
Inventor
천준수
노희창
Original Assignee
현대모비스 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 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020190134009A priority Critical patent/KR102634026B1/ko
Priority to US16/726,902 priority patent/US11448750B2/en
Publication of KR20210050053A publication Critical patent/KR20210050053A/ko
Priority to US17/842,820 priority patent/US11867797B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102634026B1 publication Critical patent/KR102634026B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • 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
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/027—Constructional details of housings, e.g. form, type, material or ruggedness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0134—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • 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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • 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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/865—Combination of radar systems with lidar systems
    • 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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/867—Combination of radar systems with cameras
    • 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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20—Optical features of instruments
    • B60K2360/21—Optical features of instruments using cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/403—Image sensing, e.g. optical camera
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/408—Radar; Laser, e.g. lidar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/14—Cruise control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 센서 클러스터장치로서, 물체에 전자기파를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체의 정보를 관측하는 레이더센서; 물체에 레이저를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 레이저를 수신하여 물체의 정보를 관측하는 라이다센서; 물체가 포함된 주변을 촬영하고, 촬영한 영상에서 정보를 관측하는 카메라센서; 및 물체가 포함된 주면의 사물에서 발산하는 열을 감지하여 물체와 사물을 관측하는 적외선센서를 포함할 수 있다.

Description

센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차{SENSOR CLUSTER DEVICE AND VEHICLE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 자율주행을 위한 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
일반적으로 자율 주행시스템은 도로맵 정보를 바탕으로 GPS 위치정보 및 각종 센서에서 취득한 신호를 이용하여 도로상의 시작점부터 종료점까지 자동차의 주행을 자동으로 제어하거나 운전자의 운전을 보조하여 안전운전을 가능하게 한다.
특히, 자율 주행시스템은 고속으로 움직이는 자동차의 주행 환경을 실시간으로 인식 및 판단하기 위해 주변 사물을 인식할 수 있는 센서와 그래픽 처리 장치의 도움이 필요하다.
한편, 센서는 사물과 사물의 거리를 측정하고 위험을 감지하여 사각지대 없이 모든 지역을 볼 수 있도록 도와주는 역할을 한다.
그러나 종래의 센서들은 자동차에 분산되어 있기 때문에 상기 센서들의 설치에 많은 어려움이 있었다. 특히 정보를 수집하고 연산처리에 부담이 가중되어 정확한 정보를 관측하는데 어려움이 있었다.
국내 특허공개번호 제10-2018-0084463호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 레이더, 라이다, 카메라 및 적외선 카메라를 포함하는 센서들을 하나의 장치에 장착함으로써, 설치의 효율성을 높일 수 있고, 특히 정보 수집이 용이하여 연산처리의 효율성을 높일 수 있으며, 그 결과 정확한 정보를 관측할 수 있는 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 센서 클러스터장치는 물체에 전자기파를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체의 정보를 관측하는 레이더센서; 물체에 레이저를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 레이저를 수신하여 물체의 정보를 관측하는 라이다센서; 물체가 포함된 주변을 촬영하고, 촬영한 영상에서 정보를 관측하는 카메라센서; 및 물체가 포함된 주면의 사물에서 발산하는 열을 감지하여 물체와 사물을 관측하는 적외선센서를 포함할 수 있다.
상기 레이더센서, 상기 라이다센서, 상기 카메라센서 및 상기 적외선센서가 설치되는 본체부재를 더 포함하며, 상기 본체부재는 본체블록과, 상기 본체블록의 일면 하측에 구비되고 상기 레이더센서와 상기 라이다센서가 설치되는 하측블록과, 상기 본체블록의 일면 상측에 구비되고 상기 카메라센서와 상기 적외선센서가 설치되는 상측블록을 포함할 수 있다.
상기 본체블록, 상기 하측블록 및 상기 상측블록은 일체형으로 구비될 수 있다.
상기 하측블록과 상기 상측블록은 상기 본체블록에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 하측블록은 상기 레이더센서가 설치되는 하측 중앙부와, 상기 하측 중앙부 양쪽에 각각 구비되고 상기 라이다센서가 각각 설치되는 2개의 하측 측면부를 포함하며, 2개의 상기 하측 측면부에 각각 설치된 상기 라이다센서는 제1 방위각만큼 겹치게 설치될 수 있다.
상기 라이다센서가 설치되는 하측 측면부의 설치면은 경사면으로 형성되어 2개의 상기 라이다센서가 제1 방위각만큼 겹치게 이격될 수 있다.
상기 라이다센서를 상기 하측 측면부를 기준으로 상기 하측 중앙부를 향해 회전시키거나 또는 반대방향으로 회전시켜서 상기 제1 방위각을 증대시키거나 또는 감소시키는 하측 각도조절부재를 포함할 수 있다.
상기 레이더센서가 설치되는 하측 중앙부의 설치면은 상기 라이다센서가 설치되는 하측 측면부의 설치면 보다 외측으로 더 돌출되며, 상기 레이더센서가 상기 라이다센서 보다 외측으로 더 돌출될 수 있다.
상기 상측블록은 상기 카메라센서가 설치되는 상측 중앙부와, 상기 상측 중앙부 양쪽에 각각 구비되고 상기 적외선센서가 각각 설치되는 2개의 상측 측면부를 포함하고, 2개의 상기 상측 측면부에 각각 설치되는 상기 적외선센서는 제2 방위각만큼 겹치게 설치될 수 있다.
상기 적외선센서가 설치되는 상측 측면부의 설치면은 경사면으로 형성되어 2개의 상기 적외선 센서가 제2 방위각만큼 겹치게 이격될 수 있다.
상기 적외선센서를 상기 상측 측면부를 기준으로 상측 중앙부를 향해 회전시키거나 또는 반대로 회전시켜서 상기 제2 방위각을 증대시키거나 또는 감소시키는 상측 각도조절부재를 더 포함할 수 있다.
상기 카메라센서가 설치된 상측 중앙부의 설치면은 상기 적외선센서가 설치되는 상측 측면부의 설치면 보다 외측으로 더 돌출되게 구비되며, 상기 카메라센서가 상기 적외선 센서 보다 외측으로 더 돌출될 수 있다.
상기 레이더센서, 상기 라이다센서, 상기 카메라센서 및 상기 적외선센서가 설치되는 본체부재를 수용하는 커버부재를 더 포함하며, 상기 커버부재는, 일면이 개구된 수용공간이 형성되어 상기 수용공간에 상기 레이더센서, 상기 라이다센서, 상기 카메라센서 및 상기 적외선센서가 설치된 본체부재를 수용하는 케이스와, 상기 케이스의 개구부에 결합되는 커버를 포함할 수 있다.
상기 본체부재는 방열성을 가진 소재로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 자동차는 센서 클러스터장치; 및 상기 센서 클러스터장치가 하나 이상 설치되는 차체를 포함할 수 있다.
상기 센서 클러스터장치는 4개로 구비되고, 4개의 상기 센서 클러스터장치는 차체 상부에 전방향, 후방향, 좌측방향 및 우측방향을 향하게 설치되거나 또는 차체의 전방 양쪽과 후방 양쪽에 설치될 수 있다.
상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치에 구비된 라이다센서는 제1 방위각만큼 겹치게 설치되고, 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치의 적외선센서는 제2 방위각만큼 겹치게 설치될 수 있다.
상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치의 레이더센서는 제1 방위각만큼 겹치게 설치되고, 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치의 카메라센서는 제2 방위각만큼 겹치게 설치될 수 있다.
상기 차체의 상부에 설치된 4개의 센서 클러스터장치를 좌측 또는 우측으로 회전시키는 커플러를 포함할 수 있다.
본 발명의 센서 클러스터장치는 레이더센서, 라이다센서, 카메라센서 및 적외선센서를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 설치의 효율성을 높일 수 있고, 특히 정보 수집이 용이하여 연산처리의 효율성을 높일 수 있으며, 그 결과 정확한 정보를 관측할 수 있다.
또한, 본 발명의 센서 클러스터장치는 레이더센서, 라이다센서, 카메라센서 및 적외선센서가 장착되는 본체부재를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 콤팩트한 크기로 제작할 수 있고, 그 결과 설치의 효율성을 높일 수 있다. 특히 본체부재는 본체블록, 레이더센서와 라이다센서가 배치되는 하측블록과, 카메라센서와 적외선센서가 배치되는 상측블록을 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 센서들을 안정적으로 설치할 수 있고, 특히 센서들의 방위각을 안정적으로 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 센서 클러스터장치에서 본체블록, 하측블록 및 상측블록은 일체로 형성되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 제작의 효율성을 크게 높일 수 있다. 한편, 본 발명의 센서 클러스터장치에서 본체블록, 하측블록 및 상측블록은 착탈 가능하게 결합되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 센서들을 용이하게 설치하거나 또는 교체할 수 있다.
또한, 본 발명의 센서 클러스터장치에서 하측블록은 하측 중앙부와, 2개의 하측 측면부를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 레이더센서와 라이다센서의 방위각을 안정적으로 확보할 수 있고, 특히 2개의 하측 측면부에 설치되는 라이다센서는 제1 방위각만큼 겹치게 설치되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 라이다센서에 의해 관측이 되지 않는 사각지대를 제거할 수 있고, 그 결과 정확한 정보를 관측할 수 있다.
또한, 본 발명의 센서 클러스터장치에서 하측 측면부의 설치면은 경사면을 가지는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 2개의 라이다센서를 제1 방위각만큼 겹치게 설치할 수 있다.
특히, 본 발명의 센서 클러스터장치에서 2개의 라이다센서를 하측 중앙부를 향해 회전시키는 하측 각도조절부재를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 2개의 라이다센서를 제1 방위각만큼 겹치게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 센서 클러스터장치에서 상측블록은 상측 중앙부와 상측 측면부를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 카메라센서와 적외선센서의 방위각을 안정적으로 확보할 수 있고, 특히 상측 측면부에 설치되는 2개의 적외선센서는 제2 방위각만큼 겹치게 설치되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 적외선센서에 의해 관측이 되지 않는 사각지대를 제거할 수 있고, 그 결과 정확한 정보를 관측할 수 있다.
또한, 본 발명의 센서 클러스터장치에서 적외선센서가 설치되는 상측 측면부의 설치면은 경사면으로 형성되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 2개의 적외선센서를 제2 방위각만큼 겹치게 설치할 수 있다.
특히 본 발명의 센서 클러스터장치에서 적외선센서는 상측 중앙부를 향해 회전시키는 상측 각도조절부재를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 2개의 적외선센서를 제2 방위각만큼 겹치게 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 자동차는 센서 클러스터장치와 차체를 포함하되, 상기 센서 클러스터장치는 차체의 상면에 정방향, 후방향, 좌측방향 및 우측방향을 향하게 4개가 설치되거나 또는 차체에의 전방 양쪽과 후방 양쪽에 4개가 설치되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 차체를 기준으로 360°를 관측할 수 있다.
특히, 본 발명의 자동차에서 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치에 구비된 라이다센서는 제1 방위각만큼 겹치게 설치되고, 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치의 적외선센서는 제2 방위각만큼 겹치게 설치되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 관측이 되지 않는 사각지대를 제거할 수 있고, 그 결과 정확한 정보를 관측할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동차에서 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치에 구비된 레이더센서는 제1 방위각만큼 겹치게 설치되고, 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치에 구비된 카메라센서는 제2 방위각만큼 겹치게 설치되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 관측이 되지 않는 사각지대를 제거할 수 있고, 그 결과 정확한 정보를 관측할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동차에서 4개의 센서 클러스터장치가 차체의 상면에 구비되면, 4개의 센서 클러스터장치는 커플러를 통해 설치되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 차체를 기준으로 센서 클러스터장치를 좌측 또는 우측으로 회전시킬 수 있고, 이에 따라 사물을 보다 효과적으로 관측할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 2에 표시된 A-A선 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치에 구비된 라이다센서의 방위각을 도시한 도면.
도 5는 도 2에 표시된 B-B선 단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치에 구비된 적외선센서의 방위각을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치에 구비된 하측 각도조절부재를 도시한 평면도.
도 8은 하측 각도조절부재의 작동상태를 도시한 평면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치에 구비된 상측 각도조절부재를 도시한 평면도.
도 10은 상측 각도조절부재의 작동상태를 도시한 평면도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차의 제1예를 도시한 평면도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차의 제2예를 도시한 평면도.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차의 커플러를 도시한 측면도.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 클러스터장치를 도시한 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치]
본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 도 1 내지 도 10에 도시되어 있는 것과 같이, 고속으로 움직이는 물체(예로 자동차)의 주행 환경을 실시간으로 관측하기 위한 것으로, 레이더센서(110), 라이다센서(120), 카메라센서(130), 적외선센서(140) 및 본체부재(150)를 포함한다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 레이더센서(110), 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)를 하나의 장치로 구성함으로써 설치의 효율성을 높일 수 있고, 관측이 되지 않는 사각지대를 제거할 수 있으며, 특히 관측의 정확도를 높일 수 있다.
레이더센서
상기 레이더센서(110)는 물체에 전자기파를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체의 정보를 관측한다. 즉, 레이더센서(110)는 전파가 목표물에 부딪칠 때 발생하는 반사파를 포착하여 목표물의 존재를 알아닌다. 예로, 레이더센서(110)는 RF 신호가 있을 수 있고, RF 신호를 송신하기 위한 변조 방식으로는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방법, 펄스 방법 등이 사용될 수 있다. 이 중 FMCW 방법이 가까운 거리에 있는 목표물 탐지에 유용하고, 거리에 따라 수신 감도가 약해져도 주파수만 검출하면 되므로 수신성능이 우수하다.
라이다센서
상기 라이다센서(120)는 물체에 레이저를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 레이저를 수신하여 물체의 정보를 관측한다. 즉, 라이다센서(120)는 무인자동차가 자율주행하는 경우 거리측정센서(range measurement sensor)로 이용한다. 예로, 라이다센서(120)는 자동차가 이동하는 동안 주변의 관심거리영역에 해당하는 지형과 장애물 표면정보를 실시간으로 스캔한다.
카메라센서
상기 카메라센서(130)는 물체가 포함된 주변을 촬영하고, 촬영한 영상에서 정보를 관측한다. 즉, 카메라센서(130)는 가시광선(파장: 380~780nm)을 감지한다.
적외선센서
상기 적외선센서(140)는 물체가 포함된 주면의 사물에서 발산하는 열을 감지하여 물체와 사물을 관측한다. 즉, 적외선센서(140)는 물체에서 발산하는 열(파장: 780~1,400nm 이내)을 적외선으로 감지한다.
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)를 포함함으로써 주간 및 야간, 기후 및 기상조건에 상관없이 물체 및 그의 주변을 안정적으로 관측할 수 있으며, 그 결과 자율주행의 안전성을 크게 높일 수 있다. 특히 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)를 하나의 장치로 팩키지화함으로써 연산처리의 효율성을 높일 수 있으며, 그 결과 정확한 정보를 관측할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)가 설치되는 본체부재(150)를 더 포함한다.
본체부재
상기 본체부재(150)는 상기 레이더센서, 상기 라이다센서, 상기 카메라센서 및 상기 적외선센서가 설치되는 것으로, 본체블록(151)과, 상기 본체블록(151)의 일면 하측에 구비되고 상기 레이더센서(110)와 상기 라이다센서(120)가 설치되는 하측블록(152)과, 상기 본체블록(151)의 일면 상측에 구비되고 상기 카메라센서(130)와 상기 적외선센서(140)가 설치되는 상측블록(153)을 포함한다.
여기서 상기 본체부재(150)는 넓은 시야각이 필요한 카메라센서(130)와 상기 적외선센서(140)를 본체블록(151)의 상측에 배치하고, 카메라센서(130)와 상기 적외선센서(140) 보다 시야각이 적게 필요한 레이더센서(110)와 라이다센서(120)를 본체블록(151)의 하측에 배치한다.
상기 본체블록(151)은 사각판 형태를 가지며, 커버부재에 고정하기 위한 고정수단을 포함한다.
상기 하측블록(152)은 상기 레이더센서(110)가 설치되는 하측 중앙부(152a)와, 상기 하측 중앙부(152a) 양쪽에 각각 구비되고 상기 라이다센서(120)가 각각 설치되는 2개의 하측 측면부(152b)를 포함한다. 즉, 하측블록(152)은 레이더센서(110)가 라이다센서(120) 보다 방위각이 크기 때문에 레이더센서(110)를 중앙에 배치하고 라이다센서(120)를 레이더센서(110)의 양쪽에 각각 배치한다. 예로, 레이더센서(110)는 자동차에 장착할 경우 110°이상 커버가 가능하기 때문에 하측블록(152)의 하측 중앙부(152a)에 1개를 설치하고, 라이다센서(120)는 자동차에 장착할 경우 90°정도를 커버할 수 있기 때문에 하측블록(152)의 하측 측면부(152b)에 2개를 설치하여 110°이상 커버한다.
여기서 2개의 라이다센서(120)는 2개의 상기 하측 측면부(152b)에 제1 방위각만큼 겹치게 설치된다. 보다 상세하게는 상기 라이다센서(120)를 자동차에 장착할 경우 자동차의 αm(예로 1m) 앞부터 제1 방위각(α°)만큼 겹치게 설치된다. 이에 따라 2개의 상기 하측 측면부(152b) 사이에 위치하는 물체를 중복하여 관측할 수 있고, 그 결과 라이다센서(120)가 관측하지 못하는 사각지대가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 2개의 상기 하측 측면부(152b)가 겹치는 제1 방위각(α°)은 5°~15°로 설정되며, 바람직하게는 10°로 설정된다. 즉, 제1 방위각(α°)이 5°이하일 경우 2개의 하측 측면부(152b)에 발생하는 진동 및 충격으로 인해 2개의 하측 측면부(152b)의 방위각이 겹치지 않게 분리될 수 있으며, 그 결과 라이다센서(120)가 관측하지 못하는 사각지대가 형성되는 문제점이 있고, 제1 방위각(α°)이 15°이상일 경우 제1 방위각이 해제되는 것을 방지할 수는 있지만, 자동차의 360°를 커버하기 위해 더 많은 라이다센서(120)를 구비해야 하는 문제점이 있다. 따라서 제1 방위각(α°)은 5°~15°로 설정, 바람직하게는 10°로 설정하며, 이에 따라 라이다센서(120)를 통해 물체를 안정적으로 관측할 수 있다.
한편, 상기 라이다센서(120)가 설치되는 하측 측면부(152b)의 설치면(152b-1)은 경사면으로 형성되며, 이에 따라 2개의 라이다센서(120)를 소정 각도 이격시킬 수 있고, 그 결과 2개의 라이다센서(120)를 제1 방위각(α°)만큼 겹치게 조절할 수 있다. 즉, 2개의 하측 측면부(152b)에 구비된 설치면(152b-1)은 서로 바라보지 않는 방향(도 3에서 보았을 때 좌측방향과 우측방향)을 향하게 경사면으로 형성하며, 이에 따라 2개의 라이다센서(120)의 방위각을 제1 방위각(α°)만큼 겹치게 조절할 수 있다. 일례로, 라이다센서(120)의 방위각이 90°일 경우 상기 하측 측면부(152b)의 설치면(152b-1)은 본체블록(151)을 기준으로 40°경사지게 형성되며, 이에 따라 2개의 라이다센서(120)의 방위각이 10°겹치게 조절된다.
한편, 상기 레이더센서(110)가 설치되는 하측 중앙부(152a)의 설치면은 상기 라이다센서(120)가 설치되는 하측 측면부(152b)의 설치면 보다 외측으로 더 돌출된다. 이에 따라 상기 레이더센서(110)를 상기 라이다센서(120) 보다 외측으로 더 돌출되며, 그 결과 레이더센서(110)의 방위각을 안정적으로 확보할 수 있다.
상기와 같은 구조를 가진 하측블록(152)은 레이더센서(110)와 라이다센서(120)를 안정적으로 설치할 수 있고, 특히 2개의 라이다센서(120)를 제2 방위각(α°)만큼 겹치게 설치할 수 있다.
상기 상측블록(153)은 상기 카메라센서(130)가 설치되는 상측 중앙부(153a)와, 상기 상측 중앙부(153a) 양쪽에 각각 구비되고 상기 적외선센서(140)가 각각 설치되는 2개의 상측 측면부(153b)를 포함한다. 즉, 상측블록(153)은 카메라센서(130)가 적외선센서(140) 보다 방위각이 크기 때문에 카메라센서(130)를 중앙에 배치하고, 적외선센서(140)를 카메라센서(130)의 양쪽에 각각 배치한다. 예로, 카메라센서(130)는 자동차에 장착할 경우 110°이상 커버가 가능하기 때문에 상측 블록(153)의 상측 중앙부(153a)에 1개를 설치하고, 적외선센서(140)는 자동차에 장착할 경우 90°정도를 커버할 수 있기 때문에 상측블록(153)의 상측 측면부(153b)에 2개 설치하여 110°이상 커버한다.
한편, 2개의 적외선센서(140)는 2개의 상측 측면부(153b)에 제2 방위각만큼 겹치게 설치된다. 보다 상세하게는 2개의 적외선센서(140)를 자동차에 장착할 경우 자동차의 βm(예로 1m) 앞부터 제2 방위각(β°)만큼 겹치게 설치된다. 이에 따라 2개의 상기 상측 측면부(153b) 사이에 위치하는 물체를 중복하여 관측할 수 있고, 그 결과 적외선센서(120)가 관측하지 못하는 사각지대가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
여기서 2개의 상기 상측 측면부(153b)가 겹치는 제2 방위각(β°)은 5°~15°로 설정되며, 바람직하게는 10°로 설정된다. 즉, 제2 방위각(β°)이 5°이하일 경우 2개의 상측 측면부(153b)에 발생하는 진동 및 충격으로 인해 적외선센서(140)의 방위각이 겹치지 않게 분리될 수 있으며, 그 결과 적외선센서(140)가 관측하지 못하는 사각지대가 형성되는 문제점이 있다. 제2 방위각(β°)이 15°이상일 경우 제2 방위각이 해제되는 것을 방지할 수다. 그러나 자동차의 360°를 커버하기 위해 더 많은 적외선센서(140)를 구비해야 하는 문제점이 있다. 따라서 제2 방위각(β°)은 5°~15°로 설정, 바람직하게는 10°로 설정하며, 이에 따라 적외선센서(140)를 통해 물체를 안정적으로 관측할 수 있다.
한편, 상기 적외선센서(140)가 설치되는 상측 측면부(153b)의 설치면(153b-1)은 경사면으로 구비되어 2개의 적외선센서(140)를 상기 제2 방위각(β°)만큼 겹치게 이격시킬 수 있다. 즉, 2개의 상측 측면부(153b)에 구비된 설치면(153b-1)은 서로 바라보지 않는 방향을 향하게 경사면으로 형성하며, 이에 따라 2개의 적외선센서(140)의 방위각을 제2 방위각(153b-1)만큼 겹치게 조절할 수 있다. 일례로, 적외선센서(140)의 방위각이 90°일 경우 상기 상측 측면부(153b)의 설치면은 본체블록(151)을 기준으로 40°경사지게 형성되며, 이에 따라 2개의 적외선센서(140)의 방위각을 10°겹치게 조절할 수 있다.
한편, 상기 카메라센서(130)가 설치된 상측 중앙부(153a)의 설치면은 상기 적외선센서(140)가 설치되는 상측 측면부(153b)의 설치면 보다 외측으로 더 돌출된다. 이에 따라 상기 카메라센서(130)를 상기 적외선센서(140) 보다 외측으로 더 돌출시킬 수 있고, 그 결과 카메라센서(130)의 방위각을 안정적으로 확보할 수 있다.
상기와 같은 구조를 가진 상측블록(153)은 카메라센서(130)와 적외선센서(140)를 안정적으로 설치할 수 있고, 특히 2개의 적외선센서(140)를 제2 방위각만큼 겹치게 설치할 수 있다.
따라서 본체부재(150)는 본체블록(151), 하측블록(152) 및 상측블록(153)을 포함하며, 이에 따라 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)를 안정적으로 설치할 수 있다.
한편, 본체부재(150)는 방열성을 가진 소재로 형성되며, 이에 따라 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)에서 발생하는 열을 안정적으로 흡수한 후 외부로 방출할 수 있고, 그 결과 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)의 온도상승을 크게 방지할 수 있다.
한편, 본체블록(151), 하측블록(152) 및 상측블록(153)는 일체로 구비되며, 이에 따라 제작의 용이성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)가 설치된 본체부재(150)를 수용하는 커버부재(160)를 더 포함한다.
커버부재
상기 커버부재(160)는 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)가 설치된 본체부재(150)를 보호하기 위한 것으로, 일면이 개구된 수용공간이 형성되고 상기 수용공간에 상기 레이더센서(110), 상기 라이다센서(120), 상기 카메라센서(130) 및 상기 적외선센서(140)가 설치된 본체부재(150)를 수용하는 케이스(161)와, 상기 케이스(161)의 개구부에 결합되는 커버(162)를 포함한다.
여기서 상기 커버(162)는 상기 케이스(161)에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 투명 또는 반투명한 소재로 형성된다.
따라서 상기 커버부재(160)는 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)가 설치된 본체부재(150)를 안정적으로 보호할 수 있다. 또한, 커버(162)는 빛의 굴절을 최소화하도록 곡면으로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 상기 라이다센서(120)의 각도를 조절하는 하측 각도조절부재(170)를 포함한다.
하측 각도조절부재
상기 하측 각도조절부재(170)는 상기 라이다센서(120)를 상기 하측 측면부(152b)를 기준으로 상기 하측 중앙부(152a)를 향해 회전시키거나 또는 반대방향으로 회전시켜서 상기 제1 방위각(α°)을 증대시키거나 또는 감소시킨다. 이에 따라 2개의 라이다센서(120)에 의해 형성되는 제1 방위각(α°)을 조절할 수 있다.
일례로, 상기 하측 각도조절부재(170)는 상기 라이다센서(120)와 상기 하측 측면부(152b) 사이에 구비되되, 일단(하측 중앙부와 대응하는 일단)은 회전가능하게 힌지 결합되는 하측 고정판(171)과 하측 이동판(172), 하측 이동판(172)의 타단을 관통하여 상기 하측 고정판(171)의 타단에 지지되는 하측 조절볼트(173)를 포함한다. 즉, 상기 하측 각도조절부재(170)는 하측 조절볼트(173)를 회전시키면 하측 조절볼트(173)의 나사산을 따라 하측 이동판(172)이 이동하는데, 이때 하측 이동판(172)은 하측 고정판(171)의 일단을 기준으로 하측 중앙부(152a)를 향해 회전하고, 하측 이동판(172)과 연동하여 라이다센서(120)가 하측 중앙부(152a)를 향해 회전하며, 이에 따라 2개의 라이다센서(120) 사이에 겹쳐진 제1 방위각(α°)을 증대시킬 수 있다.
따라서 상기 하측 각도조절부재(170)는 2개의 라이다센서(120) 사이에 겹쳐진 제1 방위각(α°)을 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 상기 적외선센서(140)의 각도를 조절하는 상측 각도조절부재(180)를 포함한다.
상측 각도조절부
상측 각도조절부(180)는 상기 적외선센서(140)를 상기 상측 측면부(153b)를 기준으로 상측 중앙부(153a)를 향해 회전시키거나 또는 반대로 회전시키며, 이에 따라 2개의 적외선센서(140) 사이의 제2 방위각(β°)을 증대시키거나 또는 감소시킬 수 있다.
일례로, 상기 상측 각도조절부재(180)는 상기 적외선센서(140)와 상기 상측 측면부(153b) 사이에 구비되되, 일단(상측 중앙부와 대응하는 일단)은 회전가능하게 힌지 결합되는 상측 고정판(181)과 상측 이동판(182), 상측 이동판(182)의 타단을 관통하여 상기 상측 고정판(181)의 타단에 지지되는 상측 조절볼트(183)를 포함한다. 즉, 상기 상측 각도조절부재(180)는 상측 조절볼트(183)를 회전시키면 상측 조절볼트(183)의 나사산을 따라 상측 이동판(182)이 이동하는데, 이때 상측 이동판(182)은 상측 고정판(181)의 일단을 기준으로 상측 중앙부(153a)를 향해 회전하고, 이동판(182)과 연동하여 적외선센서(140)가 상측 중앙부(153a)를 향해 회전한다. 이에 따라 2개의 적외선센서(120) 사이의 제2 방위각(β°)을 증대시킬 수 있다.
따라서 상기 상측 각도조절부재(180)는 2개의 적외선센서(120) 사이에 겹쳐진 제2 방위각(β°)을 조절할 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 센서 설치의 효율성을 높일 수 있고, 특히 정보 수집이 용이하여 연산처리의 효율성을 높일 수 있으며, 그 결과 정확한 정보를 관측할 수 있다.
이하 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차]
본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차(10)는 도 11 내지 도 13에 도시되어 있는 것과 같이, 센서 클러스터장치(200), 및 상기 센서 클러스터장치(100)가 하나 이상 설치되는 차체(200)를 포함한다.
한편, 센서 클러스터장치(100)는 앞에서 설명한 제1 실시예에 다른 센서 클러스터장치와 동일한 구성과 기능을 가지며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략한다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차(10)는 레이더센서(110), 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)가 설치된 센서 클러스터장치(100)를 차체(200)에 장착함으로써 설치의 효율성을 높일 수 있고, 정확한 정보를 관측할 수 있다.
제1 예로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차(10)는 도 11을 참조하면, 4개의 센서 클러스터장치(100)와, 4개의 상기 센서 클러스터장치(100)가 상부에 설치되되, 전방향, 후방향, 좌측방향 및 우측방향을 향하게 각각 설치되는 차체(200)를 포함한다. 이에 따라 자동차(10)의 360°를 안정적으로 관측할 수 있다.
제2 예로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차(10)는 도 12를 참조하면, 4개의 센서 클러스터장치(100)와, 4개의 상기 센서 클러스터장치(100)가 상부에 설치되되, 전방 양쪽과 후방 양쪽에 각각 설치되는 차체(200)를 포함한다. 이에 따라 자동차(10)의 360°를 안정적으로 관측할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차(10)는 상호 대응하는 2개의 센서 클러스트장치(100)에 구비된 라이다센서(120)를 제1 방위각(α°)만큼 겹치게 설치하고, 상기 차체(200)에 설치된 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치(100)에 구비된 적외선센서(400)를 제2 방위각(β°)만큼 겹치게 설치한다. 이에 따라 자동차(10)의 360°를 안정적으로 관측할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차(10)는 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치(100)에 구비된 레이더센서(110)를 제1 방위각(α°)만큼 겹치게 설치되고, 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치(100)에 구비된 카메라센서(130)를 제2 방위각(β°)만큼 겹치게 설치된다. 이에 따라 자동차(10)의 360°를 안정적으로 관측할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차(10)는 도 13을 참조하면, 차체(200)의 상부에 4개의 센서 클러스터장치(100)가 설치되면, 차체(200) 상부에 설치된 4개의 센서 클러스터장치(100)를 좌측 또는 우측으로 회전시키는 커플러(210)를 포함한다.
상기 커플러(210)는 센서 클러스터장치(100)가 물체를 보다 용이하게 관측할 수 있도록 센서 클러스터장치(100)가 물체를 향하도록 상기 센서 클러스터장치(100)를 회전시킨다. 일례로, 상기 커플러(210)는 차체(200) 상면에 고정되는 고정부(211), 상기 고정부(211)에 회전 가능하게 결합되고 4개의 센서 클러스터장치(100)가 설치되는 회전부(212), 상기 회전부(212)를 좌 또는 우로 회전시키는 구동모터(213)를 포함한다.
따라서 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차(10)는 커플러(210)를 통해 4개의 센서 클러스터장치(100)를 안정적으로 회전시킬 수 있고, 이에 따라 물체를 보다 정확하게 관측할 수 있다.
[본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 클러스터장치]
본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 도 14에 도시되어 있는 것과 같이, 본체블록(151), 하측블록(152) 및 상측블록(153)를 포함하는 본체부재(150)를 포함한다.
여기서 상기 하측블록(152)과 상기 상측블록(153)은 상기 본체블록(151)에 착탈 가능하게 결합되며, 이에 따라 상기 하측블록(152)에 결합된 레이더센서(110)와 라이다센서(120), 상기 상측블록(153)에 결합된 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)를 커부부재(160) 밖으로 인출시킬 수 있고, 그 결과 레이더센서(110), 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)를 용이하게 교체할 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 상기 본체블록(151)에 결합된 상기 하측블록(152)과 상기 상측블록(153)의 높이를 조절하는 하측 높이조절부재(191)과 상측 높이조절부재(192)를 포함한다.
하측 높이조절부재(191)는 본체블록(151)의 표면에 상하방향으로 형성되는 가이드홀(151a)과 상기 하측블록(152)에 구비되고 상기 가이드홀(151a)을 관통하는 하측 조절축(191a)과 상기 가이드홀(151a)을 관통한 하측 조절축(191a)에 결합되어 상기 하측블록(152)을 본체블록(151)에 고정하는 하측 조절너트(191b)를 포함한다.
상측 높이조절부재(192)는 본체블록(151)의 표면에 상하방향으로 형성되는 가이드홀(151a)을 관통하는 상측 조절축(192a)과 상기 가이드홀(151a)을 관통한 상측 조절축(192a)에 결합되어 상기 상측블록(152)을 본체블록(151)에 고정하는 상측 조절너트(192b)를 포함한다.
따라서 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서 클러스터장치(100)는 하측 높이조절부재(191)과 상측 높이조절부재(192)를 포함함으로써 상기 하측블록(152)과 상기 상측블록(153)의 높이를 조절할 수 있고, 레이더센서(110), 라이다센서(120), 카메라센서(130) 및 적외선센서(140)의 높이를 조절할 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.
100: 센서 클러스터장치
110: 레이더센서
120: 라이다센서
130: 카메라센서
140: 적외선센서
150: 본체부재
151: 본체블록
152: 하측블록
153: 상측블록
160: 커버부재
161: 케이스
162: 커버
170: 하측 각도조절부재
180: 상측 각도조절부재
191: 하측 높이조절부재
192: 상측 높이조절부재

Claims (19)

  1. 물체에 전자기파를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체의 정보를 관측하는 레이더센서;
    물체에 레이저를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 레이저를 수신하여 물체의 정보를 관측하는 라이다센서;
    물체가 포함된 주변을 촬영하고, 촬영한 영상에서 정보를 관측하는 카메라센서; 및
    물체가 포함된 주면의 사물에서 발산하는 열을 감지하여 물체와 사물을 관측하는 적외선센서를 포함하고,
    상기 레이더센서, 상기 라이다센서, 상기 카메라센서 및 상기 적외선센서가 설치되는 본체부재를 더 포함하며,
    상기 본체부재는 본체블록과, 상기 본체블록의 일면 하측에 구비되고 상기 레이더센서와 상기 라이다센서가 설치되는 하측블록과, 상기 본체블록의 일면 상측에 구비되고 상기 카메라센서와 상기 적외선센서가 설치되는 상측블록을 포함하고,
    상기 하측블록은 상기 레이더센서가 설치되는 하측 중앙부와, 상기 하측 중앙부 양쪽에 각각 구비되고 상기 라이다센서가 각각 설치되는 2개의 하측 측면부를 포함하며,
    2개의 상기 하측 측면부에 각각 설치된 상기 라이다센서는 제1 방위각만큼 겹치게 설치되는 센서 클러스터장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체블록, 상기 하측블록 및 상기 상측블록은 일체형으로 구비되는 센서 클러스터장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하측블록과 상기 상측블록은 상기 본체블록에 착탈 가능하게 결합되는 센서 클러스터장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 라이다센서가 설치되는 하측 측면부의 설치면은 경사면으로 형성되어 2개의 상기 라이다센서가 제1 방위각만큼 겹치게 이격되는 센서 클러스터장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 라이다센서를 상기 하측 측면부를 기준으로 상기 하측 중앙부를 향해 회전시키거나 또는 반대방향으로 회전시켜서 상기 제1 방위각을 증대시키거나 또는 감소시키는 하측 각도조절부재를 포함하는 센서 클러스터장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이더센서가 설치되는 하측 중앙부의 설치면은 상기 라이다센서가 설치되는 하측 측면부의 설치면 보다 외측으로 더 돌출되며, 상기 레이더센서가 상기 라이다센서 보다 외측으로 더 돌출되는 센서 클러스터장치.
  9. 물체에 전자기파를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체의 정보를 관측하는 레이더센서;
    물체에 레이저를 발사하고, 그 물체에서 반사되는 레이저를 수신하여 물체의 정보를 관측하는 라이다센서;
    물체가 포함된 주변을 촬영하고, 촬영한 영상에서 정보를 관측하는 카메라센서; 및
    물체가 포함된 주면의 사물에서 발산하는 열을 감지하여 물체와 사물을 관측하는 적외선센서를 포함하고,
    상기 레이더센서, 상기 라이다센서, 상기 카메라센서 및 상기 적외선센서가 설치되는 본체부재를 더 포함하며,
    상기 본체부재는 본체블록과, 상기 본체블록의 일면 하측에 구비되고 상기 레이더센서와 상기 라이다센서가 설치되는 하측블록과, 상기 본체블록의 일면 상측에 구비되고 상기 카메라센서와 상기 적외선센서가 설치되는 상측블록을 포함하고,
    상기 상측블록은 상기 카메라센서가 설치되는 상측 중앙부와, 상기 상측 중앙부 양쪽에 각각 구비되고 상기 적외선센서가 각각 설치되는 2개의 상측 측면부를 포함하고,
    2개의 상기 상측 측면부에 각각 설치되는 상기 적외선센서는 제2 방위각만큼 겹치게 설치되는 센서 클러스터장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 적외선센서가 설치되는 상측 측면부의 설치면은 경사면으로 형성되어 2개의 상기 적외선센서가 제2 방위각만큼 겹치게 이격되는 센서 클러스터장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 적외선센서를 상기 상측 측면부를 기준으로 상측 중앙부를 향해 회전시키거나 또는 반대로 회전시켜서 상기 제2 방위각을 증대시키거나 또는 감소시키는 상측 각도조절부재를 더 포함하는 센서 클러스터장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 카메라센서가 설치된 상측 중앙부의 설치면은 상기 적외선센서가 설치되는 상측 측면부의 설치면 보다 외측으로 더 돌출되게 구비되며, 상기 카메라센서가 상기 적외선 센서 보다 외측으로 더 돌출되는 센서 클러스터장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이더센서, 상기 라이다센서, 상기 카메라센서 및 상기 적외선센서가 설치되는 본체부재를 수용하는 커버부재를 더 포함하며,
    상기 커버부재는,
    일면이 개구된 수용공간이 형성되어 상기 수용공간에 상기 레이더센서, 상기 라이다센서, 상기 카메라센서 및 상기 적외선센서가 설치된 본체부재를 수용하는 케이스와, 상기 케이스의 개구부에 결합되는 커버를 포함하는 센서 클러스터장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체부재는 방열성을 가진 소재로 형성되는 센서 클러스터장치.
  15. 청구항 1에 의해 구비되는 센서 클러스터장치; 및
    상기 센서 클러스터장치가 하나 이상 설치되는 차체를 포함하는 자동차.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 센서 클러스터장치는 4개로 구비되고,
    4개의 상기 센서 클러스터장치는 차체 상부에 전방향, 후방향, 좌측방향 및 우측방향을 향하게 설치되거나 또는 차체의 전방 양쪽과 후방 양쪽에 설치되는 자동차.
  17. 레이더센서와, 라이다센서와, 카메라센서와, 적외선센서를 포함하는 센서 클러스터장치; 및
    상기 센서 클러스터장치가 하나 이상 설치되는 차체를 포함하고,
    상기 센서 클러스터장치는 4개로 구비되고,
    4개의 상기 센서 클러스터장치는 차체 상부에 전방향, 후방향, 좌측방향 및 우측방향을 향하게 설치되거나 또는 차체의 전방 양쪽과 후방 양쪽에 설치되고,
    상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치에 구비된 라이다센서는 제1 방위각만큼 겹치게 설치되고,
    상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치의 적외선센서는 제2 방위각만큼 겹치게 설치되는 자동차.
  18. 레이더센서와, 라이다센서와, 카메라센서와, 적외선센서를 포함하는 센서 클러스터장치; 및
    상기 센서 클러스터장치가 하나 이상 설치되는 차체를 포함하고,
    상기 센서 클러스터장치는 4개로 구비되고,
    4개의 상기 센서 클러스터장치는 차체 상부에 전방향, 후방향, 좌측방향 및 우측방향을 향하게 설치되거나 또는 차체의 전방 양쪽과 후방 양쪽에 설치되고, 상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치의 레이더센서는 제1 방위각만큼 겹치게 설치되고,
    상호 대응하는 2개의 센서 클러스터장치의 카메라센서는 제2 방위각만큼 겹치게 설치되는 자동차.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 차체의 상부에 설치된 4개의 센서 클러스터장치를 좌측 또는 우측으로 회전시키는 커플러를 포함하는 자동차.
KR1020190134009A 2019-10-25 2019-10-25 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차 Active KR102634026B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190134009A KR102634026B1 (ko) 2019-10-25 2019-10-25 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차
US16/726,902 US11448750B2 (en) 2019-10-25 2019-12-25 Sensor cluster device and vehicle including the same
US17/842,820 US11867797B2 (en) 2019-10-25 2022-06-17 Sensor cluster device and vehicle including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190134009A KR102634026B1 (ko) 2019-10-25 2019-10-25 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210050053A KR20210050053A (ko) 2021-05-07
KR102634026B1 true KR102634026B1 (ko) 2024-02-08

Family

ID=75586971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190134009A Active KR102634026B1 (ko) 2019-10-25 2019-10-25 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차

Country Status (2)

Country Link
US (2) US11448750B2 (ko)
KR (1) KR102634026B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114720962B (zh) * 2022-04-09 2022-12-02 扬州扬芯激光技术有限公司 一种基于电磁控热的全固态激光雷达opa发射芯片装置
CN118818502A (zh) * 2023-04-18 2024-10-22 本田技研工业株式会社 车辆外部检测装置
DE102023115782A1 (de) 2023-06-16 2024-12-19 Valeo Detection Systems GmbH Lidar-sensor und verfahren zur detektion und überwachung
GB2634896A (en) 2023-10-23 2025-04-30 Portable Multimedia Ltd Vehicle security device
GB2630829B (en) * 2023-10-23 2025-08-27 Portable Multimedia Ltd Security System
GB2634914B (en) 2023-10-23 2026-04-08 Portable Multimedia Ltd Operation modes for an in-vehicle security system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019099047A (ja) * 2017-12-06 2019-06-24 トヨタ自動車株式会社 センサー搭載構造

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6533218B1 (en) * 1999-10-28 2003-03-18 Raytheon Company Reconnaissance pod with movable sensor-bay window
US8838322B1 (en) * 2012-08-14 2014-09-16 Google Inc. System to automatically measure perception sensor latency in an autonomous vehicle
US20140247349A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-04 GM Global Technology Operations LLC Integrated lighting, camera and sensor unit
US10915113B2 (en) * 2013-07-02 2021-02-09 Ubiquity Robotics, Inc. Versatile autonomous mobile platform with 3-d imaging system
US8989944B1 (en) * 2013-11-26 2015-03-24 Google Inc. Methods and devices for determining movements of an object in an environment
US9628170B1 (en) * 2016-01-26 2017-04-18 Google Inc. Devices and methods for a rotary joint with multiple wireless links
US10589694B2 (en) * 2016-06-17 2020-03-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Sensor integration into existing vehicle structures
US11467284B2 (en) * 2016-09-15 2022-10-11 Koito Manufacturing Co., Ltd. Sensor system, sensor module, and lamp device
KR20180084463A (ko) 2017-01-17 2018-07-25 한국전자통신연구원 차량간 통신을 이용한 자율주행 자동차의 차선 변경 장치 및 방법
US10310087B2 (en) * 2017-05-31 2019-06-04 Uber Technologies, Inc. Range-view LIDAR-based object detection
US10099630B1 (en) * 2017-06-29 2018-10-16 Ford Global Technologies, Llc Vehicle sensor mount
US10514303B2 (en) * 2017-06-29 2019-12-24 Ford Global Technologies, Llc Sensor pod with breathable cabin interface
US10302744B1 (en) * 2018-02-23 2019-05-28 Ford Global Technologies, Llc Sensor assembly
KR102610744B1 (ko) * 2018-11-27 2023-12-07 현대자동차주식회사 오브젝트 센싱장치
US20210278840A1 (en) 2019-06-04 2021-09-09 Lg Electronics Inc. Autonomous vehicle and control method thereof
KR102728786B1 (ko) * 2019-10-25 2024-11-11 현대모비스 주식회사 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019099047A (ja) * 2017-12-06 2019-06-24 トヨタ自動車株式会社 センサー搭載構造

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210050053A (ko) 2021-05-07
US20210124036A1 (en) 2021-04-29
US11867797B2 (en) 2024-01-09
US20220390587A1 (en) 2022-12-08
US11448750B2 (en) 2022-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102634026B1 (ko) 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차
US6580385B1 (en) Object detection system
CN111566503B (zh) 用于高程中的相位角测量以实现用于自主车辆的3d环境成像的具有拥有垂直偏移的天线阵列的自动雷达
JP2023143941A (ja) 分散型のビークルライダシステム
US7554484B2 (en) Object detection system
KR102728786B1 (ko) 센서 클러스터장치 및 그를 포함하는 자동차
US10209717B2 (en) Autonomous guidance system
JP2004528583A (ja) 検出法および検出装置
EP3493178A1 (en) Driver attentiveness detection method and device
US6208270B1 (en) Device and method for detection of aircraft wire hazard
EP4316913A1 (en) Vehicle-mounted sensing apparatus and vehicle
CN111781601A (zh) 一种矿车用无人驾驶系统及矿车
EP4202486A1 (en) Lidar system and a method of calibrating the lidar system
JP3822417B2 (ja) 車両周辺監視装置
US20180004221A1 (en) Autonomous guidance system
JP7671273B2 (ja) 傾斜レードーム
US11693119B2 (en) Laser radar for work vehicle with attenuation layer
US20240036212A1 (en) Lane boundary detection using sub-short range active light sensor
CN214648000U (zh) 车辆探测装置和车辆
US12090928B2 (en) Motor vehicle comprising an optical environment sensor and method for operating a motor vehicle
KR102084302B1 (ko) 광각 라이더 장치 및 이의 동작 방법
EP1118018B1 (en) Radar field-of-view enhancement method and apparatus for matching field-of-view to desired detection zone
KR20210136194A (ko) 라이다와 ａｒ을 이용한 건설 장비용 디스플레이 장치
JP2021124296A (ja) 監視システム
EP4206725B1 (en) Lidar systems and methods

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601