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KR102703752B1 - 센싱장치 - Google Patents

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KR102703752B1
KR102703752B1 KR1020190156362A KR20190156362A KR102703752B1 KR 102703752 B1 KR102703752 B1 KR 102703752B1 KR 1020190156362 A KR1020190156362 A KR 1020190156362A KR 20190156362 A KR20190156362 A KR 20190156362A KR 102703752 B1 KR102703752 B1 KR 102703752B1
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South Korea
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wiper
sensor
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casing
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김민한
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Priority to DE102020210422.0A priority patent/DE102020210422A1/de
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Abstract

개시된 센싱장치는, 케이싱; 상기 케이싱 내에 장착된 센서조립체; 및 상기 센서조립체에 부착된 오염물질을 제거하는 와이퍼 조립체를 포함할 수 있다. 상기 센서조립체는 센서모듈 및 상기 센서모듈을 감싸는 센서하우징을 포함하고, 상기 센서하우징은 투명재질일 수 있다. 상기 센서하우징은 상기 케이싱 내에 회전가능하게 장착될 수 있다. 상기 센서하우징은 중공축에 의해 상기 케이싱 내에 회전가능하게 지지되고, 상기 중공축은 상기 케이싱 내에 장착될 수 있다.

Description

센싱장치{SENSING APPARATUS}
본 발명은 자기세정능력을 갖춘 센싱장치에 관한 것이다.
차량의 안전기술, 운전자의 운전 편의 등을 증대시키기 위하여 다양한 센서, 카메라, 전자장치 등이 차량에 탑재되고 있다. 최근에는 차량 운전자 보조시스템(ADAS, Advanced Driver Assitance System), 자율주행자동차(Autonomous Vehicle) 등에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.
한편, 차량의 안전기술 증진, 운전자의 운전편의 증진 등을 효과적으로 구현하기 위해서는 차량의 주행 또는 차량의 주차 시에 차량의 주변 지형, 주변 차량, 사람, 도로 여건 등과 같은 차량의 외부 환경을 정확하게 인지할 필요가 있다. 이를 위하여, 카메라, 레이더(radar), 라이다(lidar) 등과 같이 광학센서(optical sensor)를 이용한 오브젝트 센싱장치가 프론트 윈드쉴드(front windshield), 백 윈드쉴드(back windshield), 프론트 범퍼, 리어 범퍼, 사이드미러, 루프 등에 탑재된다. 예컨대, 후방카메라, AVM(Around View Monitor), LKAS, CMS(Camera Mirror system), 자율주행을 위한 Lidar 등과 광학센서는 주변 상황을 보조적으로 보여주기만 하던 역할에서 벗어나 조향, 회피기동, 장애물 인식을 통한 긴급제동 등 주행보조기능에 적용될 수 있다.
하지만, 차량의 외부에 장착된 광학센서는 눈이나 비가 내릴때 다양한 오염물질(수분, 진흙, 비닐, 벌레 등)이 광학센서의 표면에 부착될 수 있으며, 이러한 이물질로 인해 아웃포커싱, 센서오인식 등과 같은 센싱성능의 저하가 초래될 수 있고, 이로 인해 주행, 주차 시에 그 안전성이 확보되지 못하여 사고발생가능성이 높아진다.
그리고, 차량의 프론트 윈드쉴드에 장착된 광학센서의 경우 윈드쉴드 와이퍼의 작동에 의존하여 간접적으로 세정될 수 있지만, 프론트 범퍼, 리어 범퍼, 백 윈드쉴드, 루프 등에 장착된 광학센서를 능동적으로 세정하는 기술은 전무한 상황이다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 센서조립체에 부착된 오염물질을 능동적으로 제거할 수 있는 자기세정능력을 갖춘 센싱장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자기 세정능력을 갖춘 센싱장치는, 케이싱; 상기 케이싱 내에 장착된 센서조립체; 및 상기 센서조립체에 부착된 오염물질을 제거하는 와이퍼 조립체를 포함할 수 있다.
상기 센서조립체는 센서모듈 및 상기 센서모듈을 감싸는 센서하우징을 포함하고, 상기 센서하우징은 투명재질일 수 있다.
상기 센서하우징은 상기 케이싱 내에 회전가능하게 장착될 수 있다.
상기 센서하우징은 중공축에 의해 상기 케이싱 내에 회전가능하게 지지되고, 상기 중공축은 상기 케이싱 내에 장착될 수 있다.
상기 센서모듈은 상기 중공축에 결합되고, 상기 중공축은 캐비티를 가질 수 있다.
상기 중공축은 상기 케이싱의 내부공간과 소통하는 제1에어벤트, 및 상기 센서하우징의 캐비티와 소통하는 제2에어벤트를 가지고, 상기 제1에어벤트 및 상기 제2에어벤트는 상기 중공축의 캐비티를 통해 서로 소통할 수 있다.
상기 중공축 및 센서모듈 중에서 적어도 어느 하나에 장착된 열선을 더 포함할 수 있다.
상기 케이싱은 상기 와이퍼 조립체에 의해 제거된 오염물질을 배출하는 드레인홀을 가질 수 있다.
상기 와이퍼조립체는 센서하우징의 표면에 부착된 오염물질을 제거하도록 구성된 와이퍼 및 상기 와이퍼가 장착된 와이퍼프레임을 포함할 수 있다.
상기 와이퍼프레임은 와이퍼에 의해 제거된 오염물질을 배출하는 드레인슬롯을 가질 수 있다.
센서하우징으로 세정유체를 분사하는 분사기구를 더 포함하고,
상기 와이퍼프레임은 상기 분사기구에 의해 분사되는 세정유체가 통과하는 개구를 가질 수 있다.
상기 와이퍼조립체는 상기 센서하우징의 회전방향을 따라 배열된 복수의 와이퍼를 포함할 수 있다.
상기 와이퍼프레임은 상기 센서하우징의 회전방향을 따라 연장되고, 상기 와이퍼프레임은 상기 센서하우징의 외면으로부터 반경방향으로 이격될 수 있다.
상기 케이싱은 상기 와이퍼를 센서하우징 측으로 가압하는 가압돌기를 가질 수 있다.
상기 센서모듈은 시야각의 확보를 위한 렌즈를 가지고, 상기 케이싱은 상기 렌즈가 정렬되는 개구를 가지며, 상기 개구는 상기 렌즈 보다 큰 직경을 가질 수 있다.
상기 센서모듈의 렌즈 둘레에 배치된 글레어 셔터를 더 포함하고, 상기 글레어 셔터는 상기 렌즈로부터 상기 케이싱의 외부를 향해 경사진 경사벽일 수 있다.
상기 글레어 셔터는 상기 센서하우징의 내측에 위치한 내측 셔터 및 상기 센서하우징의 외측에 위치한 외측 셔터를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 센서조립체에 부착된 오염물질을 능동적으로 제거함으로써 센서의 센싱성능에 대한 신뢰성을 확보하고 센서의 적용범위를 광범위하게 확장할 수 있다.
본 발명에 의하면, 센서모듈을 둘러싸는 투명한 센서하우징에 부착되는 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있으므로 카메라, 레이더(radar), 라이다(lidar) 등과 같이 광학센서의 오인식을 줄이고 신뢰성 확보를 높일 수 있고, 이를 통해 시계확보, 주행보조, 자율주행 등에도 용이하게 적용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 외부오염에 대한 자기세척능력을 확보하여 센서모듈의 오인식을 줄이고 성능확보에 유리하다. 오염 발생 시, 센서모듈의 외부를 감싸는 센서하우징이 회전함에 따라 와이퍼에 의해 센서모듈의 시야각을 방해하는 오염물질을 실시간으로 제거함으로써 센서모듈의 센싱성능을 확보할 수 있고, 센서하우징이 센서모듈을 보호함으로써 빗방울 등과 같은 외부하중에 의한 직접적인 타격을 막을 수 있다.
본 발명에 의하면, 와이퍼 등을 주기적으로 교체할 수 있으므로 지속적인 성능확보가 용이하고, 세정유체를 분사하는 분사기구 또는 열선에 의해 자기세정능력을 확보할 수 있다.
본 발명에 의하면, 중공축이 에어벤트를 구비함으로써 센서모듈 및 하우징에 대한 김서림이나 결빙을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치의 센서조립체를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 화살표 A방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱장치의 센서하우징, 와이퍼조립체, 및 분사기구를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치의 와이퍼조립체에서 복수의 와이퍼가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치의 와이퍼조립체에서 와이퍼가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치의 와이퍼조립체에서 복수의 와이퍼가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치의 와이퍼조립체에서 복수의 와이퍼가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치의 와이퍼조립체에서 복수의 와이퍼가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치의 와이퍼조립체에서 복수의 와이퍼가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치에서 와이퍼의 축선이 센서하우징의 축선에 대해 틸팅된 것을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치에서 와이퍼조립체, 분사기구, 센서하우징을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치에서 와이퍼조립체의 일 예에 따른 와이퍼 단면을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치에서 와이퍼조립체의 다른 예에 따른 와이퍼 단면을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치에서 센서조립체 및 와이퍼조립체가 케이싱으로부터 분리된 것을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱장치를 도시한 사시도이다.
도 18은 도 17의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱장치를 도시한 도면이다.
도 20은 도 19의 화살표 C방향에서 바라본 도면이다.
도 21은 도 20의 화살표 D방향에서 바라본 도면이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센신장치의 와이퍼조립체에서 와이퍼가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱장치의 와이퍼조립체에서 와이퍼가 배치된 구조를 도시한 도면이다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱장치를 도시한 사시도이다.
도 25는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센싱장치의 글레어 셔터를 도시한 평단면도이다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센싱장치의 글레어 셔터를 도시한 측단면도이다.
도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센싱장치의 글레어 셔터를 도시한 사시도이다.
도 28은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센싱장치의 세정방법을 도시한 순서도이다.
도 29는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 센싱장치의 세정방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치(10)는 케이싱(11)과, 케이싱(11) 내에 장착된 센서조립체(12)와, 센서조립체(12)에 부착된 오염물질을 제거하는 와이퍼조립체(40)를 포함할 수 있다.
센서조립체(12)는 센서모듈(15) 및 센서모듈(15)을 감싸는 센서하우징(20)을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 센서모듈(15)은 카메라, 레이더(radar), 라이다(lidar) 등과 같이 광학센서(optical sensor)을 포함한 센서모듈일 수 있다. 센서모듈(15)은 설정된 시야각의 확보를 위한 렌즈(16)를 가질 수 있다.
센서모듈(15)은 중공축(30)에 결합될 수 있고, 중공축(30)은 센서모듈(15)을 관통하거나 2개의 중공축(30)이 센서모듈(15)의 양측에 결합된 구조일 수 있다.
센서하우징(20)은 수지재질 등으로 만들어질 수 있고, 센서모듈(15)이 센서하우징(20) 내에 위치함으로써 센서모듈(15)은 센서하우징(20)에 의해 보호될 수 있다. 센서하우징(20)은 중공축(30)에 대해 회전가능하게 지지될 수 있고, 중공축(30)은 케이싱(11)에 고정적으로 장착될 수 있다.
와이퍼조립체(40)는 센서하우징(20)의 표면을 닦아내는 하나 이상의 와이퍼(41)를 가질 수 있다.
케이싱(11)은 센서조립체(12), 중공축(30), 와이퍼조립체(40) 등을 수용하는 내부공간을 가질 수 있다. 케이싱(11)은 와이퍼조립체(40)에 의해 센서하우징(20)의 표면으로부터 제거된 이물질을 배출하는 드레인홀(13)을 가질 수 있다. 드레인홀(13)은 케이싱(11)의 하부 특히, 바닥에 형성됨으로써 오염물질은 자중으로 인해 용이하게 드레인홀(13)을 통해 배출될 수 있다.
도 4를 참조하면, 케이싱(11)은 센서모듈(15)의 렌즈(16)가 정렬되는 제1개구(11a)를 가질 수 있으며, 제1개구(11a)는 센서모듈(15)의 렌즈(16) 보다 큰 직경을 가질 수 있다. 케이싱(11)은 센서하우징(20), 중공축(30), 와이퍼조립체(40) 등을 조립 내지 분리하기 위한 제2개구(14)를 가질 수 있고, 제2개구(14)의 직경은 제1개구(11a)의 직경 보다 크게 형성될 수 있다. 제2개구(14)는 케이싱(11)의 한 측벽(one side)에 형성될 수 있으며, 커버(17)가 제2개구(14)에 분리가능하게 결합됨으로써 제2개구(14)는 개방 내지 폐쇄될 수 있다. 커버(17)는 케이싱(11)을 향해 돌출한 지지돌기(72)를 가질 수 있다. 케이싱(11)은 그 내측 프레임에 부착된 지지블록(71)을 가질 수 있고, 지지블록(71)은 중공축(30)을 향해 돌출할 수 있다.
도 4를 참조하면, 센서하우징(20)은 센서모듈(15)을 수용하는 캐비티(20a)를 가질 수 있고, 센서하우징(20)는 빛을 투과할 수 있는 투명한 재질로 이루어짐으로써 센서모듈(15)의 센싱성능을 안정적으로 확보할 수 있다.
센서하우징(20)은 제1지지부(21) 및 제2지지부(22)를 가질 수 있고, 제1지지부(21)의 직경 및 제2지지부(22)의 직경은 센서하우징(20)의 직경 보다 작다. 제1지지부(21) 및 제2지지부(22)가 중공축(30)에 대해 회전가능하게 지지됨으로써 센서하우징(20)은 케이싱(11) 내에 회전가능하게 장착될 수 있다. 제1지지부(21)는 센서하우징(20)의 일측으로부터 연장될 수 있으며, 제1지지부(21)는 피동기어(28)를 관통할 수 있다. 제2지지부(22)는 센서하우징(20)의 타측으로부터 연장될 수 있고, 제2지지부(22)는 제1지지부(21)에 대향하게 배치될 수 있다. 제1지지부(21)는 제1베어링(35a)에 의해 회전가능하게 지지될 수 있고, 제2지지부(22)는 제2베어링(35b)에 의해 회전가능하게 지지될 수 있다. 제1실링부재(36a)가 제1베어링(35a)에 당접(abut)할 수 있고, 제2실링부재(36b)가 제2베어링(35b)에 당접함으로써 센서하우징(20)의 캐비티(20a)는 밀폐될 수 있다.
센서하우징(20)는 구동유닛(25)에 의해 회전하도록 구성될 수 있다. 구동유닛(25)은 구동모터(26)와, 구동모터(26)의 출력축에 결합된 구동기어(27)와, 구동기어(27)와 치합하는 피동기어(28)를 포함할 수 있다. 피동기어(28)는 센서하우징(20)에 고정될 수 있고, 센서하우징(20)의 제2지지부(22)가 피동기어(28)를 관통하여 결합됨으로써 피동기어(28)는 센서하우징(20)에 고정될 수 있다. 구동기어(27)는 제1회전축선(X1) 둘레로 회전하고, 피동기어(28) 및 센서하우징(20)는 제2회전축선(X2) 둘레로 회전하며, 제1회전축선(X1) 및 제2회전축선(X2)은 차량의 수평축선(H)에 평행할 수 있다. 구동모터(26)의 회전력이 구동기어(27) 및 피동기어(28)를 통해 센서하우징(20)로 전달됨으로써 센서하우징(20)는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 센서하우징(20)은 높은 회전수가 필요하지 않으므로 구동기어(27) 및 피동기어(28) 사이의 기어비는 상대적으로 낮을 수 있다.
도 4를 참조하면, 중공축(30)은 그 내부에 캐비티(35)를 가질 수 있고, 전원 공급 및 신호 송수신 등을 위한 와이어(61)들이 중공축(30)의 캐비티(35)를 통해 센서모듈(15)에 접속될 수 있다. 중공축(30)은 제1부분(31) 및 제2부분(32)을 포함할 수 있고, 제1부분(31) 및 제2부분(32)은 센서모듈(15)의 양측에 대향되게 부착될 수 있다. 제1부분(31)은 케이싱(11)의 지지블록(71)에 의해 고정적으로 지지될 수 있으며, 제1폐쇄벽(31a)이 제1부분(31)의 단부에 부착될 수 있다. 제2부분(32)는 커버(17)에 의해 고정적으로 지지될 수 있고, 제2폐쇄벽(32a)이 제2부분(32)의 단부에 부착될 수 있으며, 제2폐쇄벽(32a)은 제2부분(32)의 단부로부터 센서모듈(15)을 향해 함몰될 수 있다. 제2부분(32)은 제2폐쇄벽(32a) 및 제2부분(32)의 내면에 의해 한정된 홈(36)을 가질 수 있고, 커버(17)의 지지돌기(72)가 제2부분(32)의 홈(36)에 끼워짐으로써 중공축(30)의 제2부분(32)이 커버(17)에 의해 고정적으로 지지될 수 있다. 이와 같이, 중공축(30)은 지지블록(71) 및 지지돌기(72)에 의해 케이싱(11)에 고정될 수 있다.
커넥터(63)가 제1부분(31)의 제1폐쇄벽(31a)에 장착될 수 있고, 커넥터(63)로부터 연장된 와이어(61)들이 센서모듈(15)에 연결될 수 있다. 중공축(30)은 센서하우징(20)의 캐비티(20a)를 통과할 수 있고, 센서모듈(15)는 중공축(30)에 고정적으로 장착될 수 있다. 센서모듈(15)의 축선은 중공축(30)의 축선과 평행하거나 중공축(30)의 축선에 대해 일정각도로 교차할 수 있다. 이와 같이, 센서모듈(15)이 중공축(30)에 일체로 결합됨으로써 센서모듈(15), 센서하우징(20), 중공축(30)은 센서조립체(12)를 형성할 수 있다.
중공축(30)은 케이싱(11)의 내부공간과 소통하는 제1에어벤트(37) 및 센서하우징(20)의 캐비티(20a)와 소통하는 제2에어벤트(38)를 가질 수 있고, 제1에어벤트(37) 및 제2에어벤트(38)는 중공축(30)의 캐비티(20a)를 통해 서로 소통할 수 있다. 이에 의해, 센서하우징(20)의 캐비티(20a)는 중공축(30)의 제1에어벤트(37) 및 제2에어벤트(38)를 통해 케이싱(11)의 내부공간 또는 차량의 내부공간과 소통할 수 있고, 이를 통해 센서하우징(20)은 통기성을 확보할 수 있으므로 김서림이나 결빙 등이 센서하우징(20) 및/또는 센서모듈(15)의 렌즈(16)에 발생함이 방지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 센싱장치(10)는 센서하우징(20) 및/또는 렌즈(16)에 발생한 김서림이나 성에(frost)를 제거하기 위한 열선(39)을 더 포함할 수 있고, 열선(39)은 중공축(30) 및 센서모듈(15) 중에서 적어도 어느 하나에 장착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 4와 같이 전원 공급 와이어(61a)가 중공축(30)의 캐비티(35)을 통과하여 열선(39)에 접속될 수 있다. 특히, 열선(39)이 센서모듈(15)의 렌즈(16) 주변에 배치됨으로써 열선(39)의 복사열에 의해 김서림이나 성에가 신속하게 제거될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치(10)는 센서하우징(20)의 표면으로 워셔액 또는 에어 등과 같은 세정유체를 분사하는 분사기구(50)를 포함할 수 있다. 분사기구(50)는 워셔액 또는 에어 등과 같은 세정유체를 분사하는 분사노즐(51)과, 분사노즐(51)에 연결된 호스(52)를 가질 수 있다. 분사노즐(51)은 센서하우징(20)의 표면 및 와이퍼조립체(40)으로부터 일정간격으로 이격될 수 있고, 호스(52)는 워셔액 또는 에어 등과 같은 세정유체가 분사노즐(51) 측으로 흘러들어감을 허용하도록 구성될 수 있다. 분사노즐(51)이 세정유체를 일정압력으로 분사하고 와이퍼조립체(40)의 와이퍼(41)가 센서하우징(20)의 표면을 닦아냄으로써 센서하우징(20)의 표면에 부착된 점성을 가진 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 5를 참조하면, 와이퍼조립체(40)는 하나 이상의 와이퍼(41a, 41b, 41c) 및 하나 이상의 와이퍼(41a, 41b, 41c)가 장착되는 와이퍼프레임(45)을 포함할 수 있고, 와이퍼프레임(45)은 와이퍼(41a, 41b, 41c)에 의해 센서하우징(20)의 표면으로부터 제거된 오염물질을 배출하는 드레인 슬롯(46)을 가질 수 있다. 와이퍼프레임(45)은 분사노즐(51)로부터 분사되는 세정유체가 통과하는 개구(47)를 가질 수 있다.
도 6 내지 도 11은 센서하우징(20)의 회전방향에 따른 와이퍼(41a, 41b, 41c)의 다양한 배열을 예시한 도면이다.
도 6은 센서하우징(20)이 제2회전축선(X2) 둘레로 반시계방향(CC)을 따라 회전하는 구조를 예시한다. 제1와이퍼(141)가 케이싱(11)의 드레인홀(13)에 인접하게 배치될 수 있다. 센서하우징(20)이 반시계방향(CC)을 따라 회전함에 따라 센서하우징(20)의 표면에 부착된 오염물질이 제1와이퍼(141)에 의해 제거되고 드레인홀(13)을 통해 배출된다. 이와 같이, 센서하우징(20)이 반시계방향(CC)으로 회전하는 경우, 제1와이퍼(141)가 오염물질을 제거한 상태에서 제1와이퍼(141) 및 센서모듈(15)의 렌즈(16) 사이의 이격 거리가 상대적으로 길어지므로 습기가 발생할 가능성이 높아진다. 이에 습기 제거를 위한 제2와이퍼(142)가 센서모듈(15)의 렌즈(16)에 인접하여 추가적으로 배치될 수 있고, 제2와이퍼(142)는 제1와이퍼(141)로부터 일정한 원호거리(S1)로 이격될 수 있다. 제1와이퍼(141) 및 제2와이퍼(142) 사이의 원호거리(S1)는 제1와이퍼(141) 및 센서모듈(15)의 렌즈(16) 사이의 이격거리와 동일하거나 유사할 수 있다.
도 7은 센서하우징(20)이 시계방향(C)을 따라 회전하는 구조을 예시한다. 와이퍼(143)가 케이싱(11)의 드레인홀(13)에 인접하고, 센서하우징(20)이 시계방향(C)을 따라 회전함에 따라 센서하우징(20)의 표면에 부착된 오염물질이 와이퍼(41)에 의해 제거되고 드레인홀(13)을 통해 배출된다. 이와 같이, 센서하우징(20)이 반시계방향(CC)으로 회전하는 경우, 와이퍼(143)가 오염물질을 제거한 상태에서 와이퍼(143)와 센서모듈(15)의 렌즈(16) 사이의 이격 거리(S2)가 상대적으로 짧아지므로 습기가 발생할 가능성이 낮아진다. 이에, 습기 제거를 위한 별도의 와이퍼를 배치할 필요가 없다.
도 8은 센서하우징(20)이 반시계방향(CC)을 따라 회전하는 구조를 예시한다. 3개의 와이퍼(144, 145, 146)가 센서하우징(20)의 원주를 따라 이격될 수 있다. 제1와이퍼(144)는 케이싱(11)의 드레인홀(13)에 인접하고, 제2와이퍼(145)는 센서모듈(15)의 렌즈(16)에 인접하며, 제3와이퍼(146)는 제1와이퍼(41a) 및 제2와이퍼(41b) 사이에 배치될 수 있다. 특히, 제3와이퍼(146)는 센서하우징(20)의 곡면 및 중력 등에 의해 오염물질의 제거가 용이한 위치에 배치될 수 있다. 센서하우징(20)이 반시계방향(CC)을 따라 회전함에 따라 제1와이퍼(144)가 오염물질을 1차적으로 제거하고, 제3와이퍼(146)가 오염물질을 2차적으로 제거하며, 제2와이퍼(145)가 오염물질 및 습기 등을 최종적으로 제거한다.
도 9는 센서하우징(20)이 시계방향(C)을 따라 회전하는 구조를 예시한다. 2개의 와이퍼(151, 152)가 센서하우징(20)의 원주를 따라 이격될 수 있다. 제1와이퍼(151)는 케이싱(11)의 드레인홀(13)에 인접하고, 제1와이퍼(151)는 센서하우징(20)의 곡률 및 중력 등에 의해 오염물질의 제거가 용이한 위치에 배치될 수 있다. 이에, 센서하우징(20)이 시계방향(C)을 따라 회전함에 따라 제1와이퍼(151)가 오염물질을 1차적으로 제거하고, 제2와이퍼(152)가 오염물질 및 습기 등을 최종적으로 제거한다.
도 8 및 도 9의 실시예에 따르면, 복수의 와이퍼(144, 145, 146, 151, 152)가 오염물질을 효율적으로 제거하도록 배치될 수 있다.
도 10은 센서하우징(20)이 시계방향(C)을 따라 회전하는 구조를 예시한다. 3개의 와이퍼(153, 154, 155)가 케이싱(11)의 드레인홀(13)에 인접한 위치에 집중적으로 배치될 수 있다. 제1와이퍼(153)가 케이싱(11)의 드레인홀(13)에 가장 근접하고, 제2와이퍼(154)는 제1와이퍼(153)로부터 이격되며, 제3와이퍼(155)는 제2와이퍼(154)로부터 이격된다. 제1와이퍼(153), 제2와이퍼(154), 제3와이퍼(155)는 센서하우징(20)의 회전방향을 따라 배열됨으로써 제1와이퍼(153), 제2와이퍼(154), 제3와이퍼(155)가 센서하우징(20)의 표면에 부착된 오염물질을 순차적으로 제거할 수 있다.
도 11은 센서하우징(20)이 반시계방향(CC)을 따라 회전하는 구조를 예시한다. 3개의 와이퍼(156, 157, 158)가 케이싱(11)의 드레인홀(13)에 인접한 위치에 집중적으로 배치될 수 있다. 제1와이퍼(156)가 케이싱(11)의 드레인홀(13)에 가장 근접하고, 제2와이퍼(157)는 제1와이퍼(156)로부터 이격되며, 제3와이퍼(158)는 제2와이퍼(157)로부터 이격된다. 제1와이퍼(156), 제2와이퍼(157), 제3와이퍼(158)는 센서하우징(20)의 회전방향을 따라 배열됨으로써 제1와이퍼(156), 제2와이퍼(157), 제3와이퍼(158)가 센서하우징(20)의 표면에 부착된 오염물질을 순차적으로 제거할 수 있다.
도 10 및 도 11의 실시예에 따르면, 복수의 와이퍼(156, 157, 158)가 케이싱(11)의 드레인홀(13)에 집중적으로 배치됨으로써 와이퍼조립체(40)의 부피를 축소할 수 있다.
도 12를 참조하면, 와이퍼(41)의 축선(X3)이 센서하우징(20)의 축선(X2)에 대해 일정한 틸팅각도(a)로 틸팅될 수 있다. 이에 의해, 제거된 오염물질이 케이싱(11)의 드레인홀(13)로 용이하게 흘러내릴 수 있다. 이때, 와이퍼(41)의 틸팅각도(a)는 와이퍼(41)의 내구성 및 센서하우징(20)의 RPM 등이 고려되어 설계될 수 있다. 또한, 와이퍼(41)의 길이(L)는 센서모듈(15)의 렌즈(16)의 폭 또는 센서모듈(15)의 시야각에 대응하는 설정됨이 바람직할 것이다. 와이퍼(41)의 길이(L)가 센서모듈(15)의 시야각 보다 과도하게 길이질 경우에는 센서하우징(20)의 회전 시에 발생하는 합력(resultant force) 및 센서하우징(20)에 발생하는 횡방향 가속도 등으로 인해 오염물질이 센서모듈(15)의 렌즈(16) 측으로 흘러내려 센서모듈(15)의 시야를 가릴 수 있다.
도 13을 참조하면, 와이퍼조립체(40)는 복수의 와이퍼(41a, 41b, 41c)가 장착되는 와이퍼프레임(45)을 포함할 수 있다. 와이퍼프레임(45)은 센서하우징(20)의 원주방향을 따라 연장될 수 있고, 와이퍼프레임(45)은 센서하우징(20)의 외면으로부터 이격될 수 있다. 와이퍼프레임(45)은 체결구 등을 통해 케이싱(11)으로부터 돌출된 장착플랜지(55) 및 장착보스(56) 등에 결합될 수 있다. 케이싱(11)은 센서하우징(20)을 향해 돌출한 복수의 가압돌기(57)를 가질 수 있고, 각 가압돌기(57)가 각 와이퍼(41a, 41b, 41c)를 센서하우징(20)측으로 가압하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 각 와이퍼(41a, 41b, 41c)는 센서하우징(20)의 표면과 밀착될 수 있으므로 센서하우징(20)의 표면에 부착된 오염물질이 효과적으로 제거될 수 있다.
도 14를 참조하면, 와이퍼(41, 41a, 41b, 41c)는 와이퍼프레임(45)에 장착되는 장착부(42) 및 장착부(42)로부터 연장된 립부(43)를 포함할 수 있다. 장착부(42)는 원형 단면을 가질 수 있고, 립부(43)는 장착부(42)로부터 연장될 수 있다. 장착부(42)가 원형 단면을 가짐에 따라 립부(43)가 장착부(42)에 대해 강건한 구조로 연결될 수 있고, 미세 복곡면의 오염물질을 연속적으로 제거할 수 있다.
도 15를 참조하면, 각 와이퍼(41, 41a, 41b, 41c)는 와이퍼프레임(45)에 장착되는 장착부(44)와, 장착부(44)로부터 연장된 립부(48)와, 장착부(44) 및 립부(48) 사이에 위치한 연결부(49)를 포함할 수 있다. 연결부(49)는 립부(48)의 폭 보다 얇은 폭을 가질 수 있고, 립부(48)는 연결부(49)를 통해 유연하게 벤딩될 수 있다. 도 15의 실시예에 따른 와이퍼는, 급격한 방향 전환이 용이하고 복곡면의 오염물질 제거에 유리한 장점이 있다.
도 16을 참조하면, 커버(17)가 케이싱(11)의 제2개구(14)로부터 분리되면, 중공축(30) 및 센서하우징(20)이 케이싱(11)의 제2개구(14)를 통해 분리될 수 있고, 케이싱(11)의 내면에 장착된 와이퍼조립체(40)가 분리될 수 있다. 이에 따라, 센서모듈(15)의 정비, 와이퍼조립체(40)의 교체 등이 실행될 수 있다.
도 17의 실시예에 따르면, 케이싱(11)은 피벗가능한 스윙커버(19)에 의해 개폐되는 제2개구(14a)를 가질 수 있고, 제2개구(14a)는 케이싱(11)의 정면 또는 상면에 위치할 수 있으며, 제2개구(14a)는 제1개구(11a)와 인접하게 위치할 수 있으며, 스윙커버(19)가 제2개구(14a)를 개폐할 수 있다. 도 17은 스윙커버(19)가 와이퍼조립체(40)의 교체만을 실행할 수 있도록 상대적으로 작은 사이즈로 구성됨을 예시한다.
스윙커버(19) 및 제2개구(14a)가 상대적으로 크게 형성될 경우 센서조립체(12), 구동유닛(25) 및 와이퍼조립체(40) 등을 전체적으로 교체할 수도 있다. 도 18은 센서조립체(12), 구동유닛(25) 및 와이퍼조립체(40) 등과 같이 케이싱(11) 내에 수용된 모든 부품들을 교체할 수 있을 정도로 스윙커버(19) 및 제2개구(14a)가 상대적으로 크게 형성된 구조를 도시한다. 도 18을 참조하면, 케이싱(11)은 중공축(30)의 제1부분(31)을 지지하는 제1지지블록(81) 및 중공축(30)의 제2부분(32)을 지지하는 제2지지블록(82)을 가질 수 있다. 제1지지블록(81)은 제1부분(31)의 외면을 향해 돌출할 수 있고, 제1부분(31)의 적어도 일부 외면과 접촉함으로써 제1부분(31)을 지지할 수 있다. 제2지지블록(82)는 중공축(30)의 제2부분(32)을 향해 돌출할 수 있고, 끼움부재(83) 및 탄성부재(84)가 제2지지블록(82)에 장착될 수 있다. 끼움부재(83)는 중공축(30)의 제2부분(32)의 홈(32b)에 끼워지도록 구성될 수 있고, 탄성부재(84)는 끼움부재(83)를 탄성적으로 지지하도록 구성될 수 있다. 스윙커버(19)가 케이싱(11)의 외측으로 스윙함에 따라 제2개구(14a)가 개방되면, 중공축(30) 및 센서하우징(20)이 케이싱(11)의 제2개구(14a)를 통해 1차적으로 분리되고, 케이싱(11)의 내면에 장착된 와이퍼조립체(40)가 2차적으로 분리될 수 있다. 이에 따라, 센서조립체(12)의 교체 및 수리, 구동유닛(25)의 교체 및 수리, 와이퍼조립체(40)의 교체 등을 용이하게 실행할 수 있다.
도 1 내지 도 18의 실시예에 따르면, 케이싱(11)의 길이방향 축선은 차량의 수평축선(H)을 따라 연장될 수 있고, 케이싱(11)은 차량의 수평축선(H)을 따라 배열될 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 18의 실시예에 따른 센싱장치(10)는 차량의 수평축선(H)을 따라 배열될 수 있고, 제1회전축선(X1) 및 제2회전축선(X2)은 차량의 수평축선(H)과 평행할 수 있다.
도 19 내지 도 24에 따르면, 센싱장치(10)는 차량의 수직축선(V)을 따라 배열될 수 있고, 도 24를 참조하면, 케이싱(11)의 길이방향 축선, 제1회전축선(X1) 및 제2회전축선(X2)은 차량의 수직축선(V)과 평행할 수 있다.
센싱장치(10)가 차량의 수직축선(V)을 따라 수직으로 배열된 타입은, 도 21과 같이 센서모듈(15)의 축선(K2)이 중공축(30)의 축선(K1)에 대해 일정한 각도(a)로 경사지거나 교차할 수 있다. 이에 의해 센서모듈(15)의 렌즈(16)의 시야영역을 용이하게 확보할 수 있다.
도 21을 참조하면, 드레인홀(13)은 케이싱(11)의 하단에 위치할 수 있고, 이를 통해 와이퍼(41)에 의해 제거된 오염물질이 드레인홀(13)을 통해 용이하게 배출될 수 있다.
도 22는 센서하우징(20)이 차량의 수직축선(V)에 평행한 제2회전축선(X2) 둘레를 따라 반시계방향(CC)을 따라 회전하는 구조를 예시한다. 와이퍼(41)가 센서모듈(15)의 렌즈(16)와 인접하고, 센서하우징(20)이 반시계방향(CC)을 따라 회전함에 따라 센서하우징(20)의 표면에 부착된 오염물질이 와이퍼(41)에 의해 제거되고 오염물질은 자중에 의해 센서하우징(20)의 아래에 위치한 드레인홀(13, 도 21 참조)을 통해 배출된다. 와이퍼(41)와 센서모듈(15)의 렌즈(16) 사이의 거리가 상대적으로 짧으므로 습기가 발생할 가능성이 낮다.
도 23은 센서하우징(20)이 차량의 수직축선(V)과 평행한 제2회전축선(X2) 둘레를 따라 시계방향(C)을 따라 회전하는 구조를 예시한다. 와이퍼(41)가 센서모듈(15)의 렌즈(16)와 인접하고, 센서하우징(20)이 시계방향(C)을 따라 회전함에 따라 센서하우징(20)의 표면에 부착된 오염물질이 와이퍼(41)에 의해 제거되고 오염물질은 자중에 의해 센서하우징(20)의 아래에 위치한 드레인홀(13, 도 23 참조)을 통해 배출된다. 와이퍼(41)와 센서모듈(15)의 렌즈(16) 사이의 거리가 상대적으로 짧으므로 습기가 발생할 가능성이 낮다.
이와 같이, 센싱장치(10)가 차량의 수직축선(V)을 따라 수직으로 배열된 타입은, 드레인홀(13)이 케이싱(11)의 하단에 형성되어 있으므로 오염물질의 배출이 센서하우징(20)의 회전방향에 영향을 받지 않는다.
도 24의 실시예에 따르면, 케이싱(11)은 피벗가능한 스윙커버(19)에 의해 개폐되는 제2개구를 가질 수 있고, 스윙커버(19)는 케이싱(11)의 측벽에 위치할 수 있고, 제2개구는 제1개구(11a)와 인접하게 위치할 수 있으며, 스윙커버(19)가 제2개구를 개폐할 수 있다. 특히, 도 24의 스윙커버(19)는 와이퍼조립체(40)의 교체만을 실행할 수 있도록 상대적으로 작은 사이즈로 구성될 수 있다.
스윙커버(19) 및 제2개구가 상대적으로 크게 형성될 경우 센서조립체(12), 구동유닛(25) 및 와이퍼조립체(40) 등을 전체적으로 교체할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 센싱장치(10)는 글래어(glare) 또는 플레어(flare)를 방지하는 글레어 셔터(91, 92)를 더 포함할 수 있다. 센서하우징(20)은 일정반경을 가진 원통형으로 구성됨에 따라 센서하우징(20)의 곡률로 인해 상이나 얼비침 등과 같은 글래어(glare) 또는 플레어(flare) 현상이 발생할 수 있다. 예컨대, 전방차량의 후미등, 반대편 차선을 주행하는 차량의 전조등 등과 같은 외부광원으로부터 빛이 센서모듈(15)의 렌즈(16)로 전달될 경우 빚의 번짐, 상의 왜곡, 난반사 등이 발생할 수 있고, 이로 인해 센서모듈(15)의 오인식이 높아질 수 있다. 이에 대응하기 위하여, 글레어 셔터(91, 92)가 센서모듈(15)의 렌즈(16) 둘레에 배치될 수 있고, 글레어 셔터(91, 92)는 외부 광원으로부터 센서모듈(15)의 렌즈(16)에 전달되는 빛을 차단하도록 구성될 수 있다. 특히, 글레어 셔터(91, 92)는 렌즈(16)의 둘레로부터 케이싱(11)의 외측을 향해 경사진 경사벽일 수 있고, 경사벽의 경사각은 센서모듈(15)의 렌즈(16)의 시야각을 방해하지 않도록 범위로 경사질 수 있다.
도 4, 도 25, 도 26, 및 도 27을 참조하면, 글레어 셔터(91, 92)는 센서하우징(20)의 내측에 위치한 내측 셔터(91) 및 센서하우징(20)의 외측에 위치한 외측 셔터(92)를 포함할 수 있다. 내측 셔터(91)는 센서모듈(15)의 렌즈(16)의 둘레에 부착될 수 있고, 외측 셔터(92)는 케이싱(11)의 제1개구(11a)의 둘레에 부착될 수 있다.
내측 셔터(91) 및 외측 셔터(92)는 센서하우징(20)에 의해 분리될 수 있고, 내측 셔터(91) 및 외측 셔터(92)는 일정각도로 경사진 경사벽일 수 있다.
도 25를 참조하면, 내측 셔터(91)는 렌즈(16)에 인접한 개구(91a)를 가지고, 내측 셔터(91)의 개구(91a)는 렌즈(16)의 외경에 대응한 일정한 폭(w)을 가질 수 있다. 내측 셔터(91) 및 외측 셔터(92)는 일정한 좌우 차단각(α)으로 경사질 수 있다. 내측 셔터(91) 및 외측 셔터(92)는 일정한 차단길이(d)를 가질 수 있다.
도 26을 참조하면, 내측 셔터(91)의 개구(91a)는 일정한 높이(h)를 가질 수 있다. 내측 셔터(91) 및 외측 셔터(92)는 일정한 상측 차단각(β) 및 일정한 하측 차단각(β')을 가질 수 있다. 내측 셔터(91) 및 외측 셔터(92)는 일정한 상측 차단길이(L) 및 일정한 하측 차단길이(L')를 가질 수 있다. 센서모듈(15)의 축선은 중공축(30)의 축선에 대해 일정한 틸팅각(θ)으로 틸트되어 있다.
도 27은 글래서 셔터(91, 92)가 각뿔 형상을 가지는 것으로 예시하고 있지만, 글레어 셔터(91, 92)는 원뿔 형상 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.
상술한 내측 셔터(91)의 형상, 외측 셔터(92)의 형상, 내측 셔터(91)의 개구(91a)이 폭(w), 높이(h), 좌우 차단각(α), 차단길이(d), 상측 차단각(β), 하측 차단각(β'), 상측 차단길이(L), 하측 차단길이(L'), 틸팅각(θ) 등과 같은 인자들은 센서모듈(15)의 위치, 센서하우징(20)의 사이즈 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 28은 센서하우징(20)의 오염을 감지하는 다양한 센서를 이용하여 센서하우징(20)을 세정하는 세정방법을 예시한 순서도이다.
센서하우징(20)의 오염수준을 설정된 시간간격(t)으로 확인하고(S1), 센서하우징(20)이 오염되었는지를 판단한다(S2).
센서하우징(20)이 오염되면 분사기구(50)에 의해 센서하우징(20)의 표면에 세정유체를 설정된 제1지속시간(t1)으로 분사한다(S3).
그 이후에, 센서모듈(15)의 센싱 또는 차량의 운행이 종료되었는지를 판단한다(S4).
도 29는 우적센서의 감지 또는 운전자의 수동에 의해 센서하우징(20)을 세정하는 세정방법을 예시한 순서도이다.
우적센서 또는 운전자에 의해 분사기구(50)가 작동하는지를 판단한다(S11). 우적센서는 우천 시에 작동하는 센서로서 빗물을 감지하는 센서이다.
분사기구(50)가 작동하면 분사노즐(51)로부터 워셔액 또는 에어 등과 같은 세정유체가 설정된 제2지속시간(t2)으로 분사된다(S12). 이때, 제2지속시간(t2)은 운전자가 분사조작버튼의 누름을 지속하는 시간일 수 있다.
그리고, 센서하우징(20)은 설정된 제3지속시간(t3)으로 회전한다(S13). 이때, 제3지속시간(t3)은 제2지속시간(t2)에 설정된 추가시간(t4)을 합산한 시간(t3 = t2 + t4)일 수 있다.
분사기구(50)의 작동과 동시에 또는 분사기구(50)의 작동 이후에 우적센서 또는 운전자에 의해 윈드실드 와이퍼가 작동하는지를 판단한다(S14).
윈드실드 와이퍼가 작동하면 차속 또는 우적센서의 우적감지량에 따라 센서하우징(20)의 회전속도를 조절한다(S15).
그 이후에, 센서모듈(15)의 센싱 또는 차량의 운행이 종료되었는지를 판단한다(S16).
본 발명의 센싱장치는 다양한 목적, 기능 등을 실행하도록 차량의 다양한 위치에 장착되도록 구성될 수 있다.
일 예에 따르면, 본 발명의 센싱장치는 전방 카메라(Front Camera for Surround View Monintor), 나이트비전(night vision) 등과 같이 차량의 프론트엔드의 그릴 측에 장착된 광학센서에 적용될 수 있다.
다른 예에 따르면, 본 발명의 센싱장치는 전방카메라(Lane Keeping Assistance System Camera), 라이다(Lidar), 레이더(Radar) 등과 같이 차량의 윈드실드 상단에 부착된 광학센서에 적용될 수 있다.
다른 예에 따르면, 본 발명의 센싱장치는 라이더(Lidar) 등과 같이 자율주행을 위하여 차량의 프론트엔드의 하단에 장착된 광학센서에 적용될 수 있다.
다른 예에 따르면, 본 발명의 센싱장치는 CMS(Camera Mirror System), SVM(Surround View Monitor) 등과 같이 차량의 사이드에 장착된 광학센서에 적용될 수 있다.
다른 예에 따르면, 본 발명의 센싱장치는 DRM(Driving Rear view Camera), SVM(Surround View Monitor) 등과 같이 차량의 리어엔드에 장착된 광학센서에 적용될 수 있다.
다른 예에 따르면, 본 발명의 센싱장치는 자율주행을 위하여 B필러에 장착된 카메라 등과 같이 차량의 측면에 장착된 광학센서에 적용될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 센싱장치(10)는 센서조립체에 부착된 오염물질을 능동적으로 제거함으로써 센서의 센싱성능에 대한 신뢰성을 확보하고 센서의 적용범위를 광범위하게 확장할 수 있다.
본 발명에 의하면, 센서모듈을 둘러싸는 투명한 센서하우징에 부착되는 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있으므로 카메라, 레이더(radar), 라이다(lidar) 등과 같이 광학센서의 오인식을 줄이고 신뢰성 확보를 높일 수 있고, 이를 통해 시계확보, 주행보조, 자율주행 등에도 용이하게 적용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 외부오염에 대한 자기세척능력을 확보하여 센서모듈의 오인식을 줄이고 성능확보에 유리하다. 오염 발생 시, 센서모듈의 외부를 감싸는 센서하우징이 회전함에 따라 와이퍼에 의해 센서모듈의 시야각을 방해하는 오염물질을 실시간으로 제거함으로써 센서모듈의 센싱성능을 확보할 수 있고, 센서하우징이 센서모듈을 보호함으로써 빗방울 등과 같은 외부하중에 의한 직접적인 타격을 막을 수 있다.
본 발명에 의하면, 와이퍼 등을 주기적으로 교체할 수 있으므로 지속적인 성능확보가 용이하고, 세정유체를 분사하는 분사기구 또는 열선에 의해 자기세정능력을 확보할 수 있다.
본 발명에 의하면, 중공축이 에어벤트를 구비함으로써 센서모듈 및 하우징에 대한 김서림이나 결빙을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 센싱장치 11: 케이싱
12: 센서조립체 13: 드레인홀
15: 센서모듈 16: 렌즈
20: 센서하우징 25: 구동유닛
30: 중공축 37: 제1에어벤트
38: 제2에어벤트 40: 와이퍼조립체
41: 와이퍼 45: 와이퍼프레임
50: 분사시구 51: 분사노즐
57: 가압돌기 17: 커버
19: 스윙커버 91: 내측 셔터
92: 외측 셔터

Claims (18)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱 내에 장착된 센서조립체; 및
    상기 센서조립체에 부착된 오염물질을 제거하는 와이퍼를 포함하는 와이퍼 조립체를 포함하고,
    상기 케이싱은 상기 와이퍼를 센서조립체 측으로 가압하는 가압돌기를 가지는 센싱장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서조립체는 센서모듈 및 상기 센서모듈을 감싸는 센서하우징을 포함하고,
    상기 센서하우징은 투명재질로 만들어진 센싱장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서하우징은 상기 케이싱 내에 회전가능하게 장착된 센싱장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서하우징은 중공축에 의해 상기 케이싱 내에 회전가능하게 지지되고, 상기 중공축은 상기 케이싱 내에 장착되는 센싱장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 센서모듈은 상기 중공축에 결합되고, 상기 중공축은 캐비티를 가진 센싱장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 중공축은 상기 케이싱의 내부공간과 소통하는 제1에어벤트, 및 상기 센서하우징의 캐비티와 소통하는 제2에어벤트를 가지고,
    상기 제1에어벤트 및 상기 제2에어벤트는 상기 중공축의 캐비티를 통해 서로 소통하는 센싱장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 중공축 및 센서모듈 중에서 적어도 어느 하나에 장착된 열선을 더 포함하는 센싱장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이싱은 상기 와이퍼 조립체에 의해 제거된 오염물질을 배출하는 드레인홀을 가지는 센싱장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 와이퍼 조립체는 상기 와이퍼가 장착된 와이퍼프레임을 더 포함하는 센싱장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 와이퍼프레임은 와이퍼에 의해 제거된 오염물질을 배출하는 드레인슬롯을 가지는 센싱장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 센서하우징으로 세정유체를 분사하는 분사기구를 더 포함하고,
    상기 와이퍼프레임은 상기 분사기구에 의해 분사되는 세정유체가 통과하는 개구를 가지는 센싱장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 와이퍼 조립체는 상기 센서하우징의 회전방향을 따라 배열된 복수의 와이퍼를 포함하는 센싱장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 와이퍼프레임은 상기 센서하우징의 회전방향을 따라 연장되고, 상기 와이퍼프레임은 상기 센서하우징의 외면으로부터 반경방향으로 이격되는 센싱장치.
  14. 삭제
  15. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서모듈은 시야각의 확보를 위한 렌즈를 가지고, 상기 케이싱은 상기 렌즈가 정렬되는 개구를 가지며, 상기 개구는 상기 렌즈 보다 큰 직경을 가지는 센싱장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 센서모듈의 렌즈 둘레에 배치된 글레어 셔터를 더 포함하고,
    상기 글레어 셔터는 상기 렌즈로부터 상기 케이싱의 외부를 향해 경사진 경사벽인 센싱장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 글레어 셔터는 상기 센서하우징의 내측에 위치한 내측 셔터 및 상기 센서하우징의 외측에 위치한 외측 셔터를 포함하는 센싱장치.
  18. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서하우징의 내측에 복수의 센서모듈이 직렬 또는 병렬로 배치된 센싱장치.
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