출원번호 15/253,221 출원일자 2016.08.31 출원인 Tesla Motors, Inc., 공개/등록번호(일자) US10393,864(2019.08.27) 발명의 명칭 HIDDENULTRASONICSE SORASSEMBLY “자동차 5대 중 1대는 주차장에서 발생”한다는 기사가 있다. 주차장에서의 차량의 속도는 매우 느린 속도이며 카메라와 같은 장치가 있음에도 불구하고 근거리에 위치한 주변 환경을 완전히 인지하지 못하기 때문에 발생한다.주행은 주차 위치에서 시작해 주차 기동으로 끝나기 때문에 자율주행 차량은 근거리 환경을 안정적으로 인식하는 것이 중요하다. 센서 기술(카메라, 라이다)은 대부분 거리에 초점을 두고 있지만 자동차 주변으로부터 0~5m 거리의 환경에 대한 인식이 부족하다. 초음파 센서는 박쥐처럼 주변 환경을 실시간으로 인식하기 위한 원리를 이용해 0~5m까지의 근접 환경에 중점을 둔 자율주행 및 자동 주차에 목적을 두고 사용되어 오고 있다.
그림 1. 초음파 센서를 이용한 근접환경 인식 본 특허는 외부의 근접한 물체나 장소를 인식하지 못함에 따라 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 차량 표면에 각기 다른 방향의 25개의 초음파 센서를 설치하여 인식하는 시스템 및 기술에 관한 것이다.그림 2는 패널 내부(200)에 장착된 초음파 센서의 단면적인 부분을 나타내고 있다. 패널 내부(200)는 외부 표면(200A)과 내부 표면(200B)을 포함하는 바디 패널로 구성되어 있다. 센서(108)는 기계 부품을 덮는 뚜껑 안에 장착되어 있으며 물체 탐색을 위한 신호로 사용되는 초음파 파장을 생성하기 위해 환경을 설정한다. 센서(108)는 충격완화재(204) 내에 구축된 개시부(404)를 통해 진동을 내부 표면(200B)으로 보낸다. 충격완화재(204)는 초음파 주파수에 패널 진동을 완화시켜 -40도에서 90도까지 온도 범위에서 견딜 수 있다. 물질(208)과 결합 성분(206)은 하나 이상의 필터(212)를 포함하는 매트릭스(210)로 도식적으로 볼 수 있다. 이 물질(208)은 정해진 온도의 범위와 습한 환경에서 견딜 수 있으므로 사용된다.
그림 2. 초음파 센서의 부분적인 단면도 3은 음향방식(408)의 충격완화재(204)로부터 센서를 개방(404)하기 위한 구조(400)를 나타내고 있다. 충격완화재(204)의 일부 모습은 매우 간단하다(그림 2). 결합 성분(206)은 초음파 센서 개방 영역(404) 내에 존재하고 영역의 면적(410)은 결합 성분(206)과 음향 방식(408) 사이의 크기이다. 이 크기의 차이는 센서를 설치하기 위한 공간으로 사용하기 위한 영역이다. 그림 2의 센서(108)는 외부와 내부에서 방열하면 내부의 방열은 일부 구조에 의해 되돌아간다. 남아있는 음향 파장은 다시 돌아오고 센서 장비에 의해 신호(원신호 또는 잡음)가 확인된다. 남아있는 음향 파장이 획득될 때 센서 장비에서는 잡음을 얻을 수 있다. 노이즈를 저감하기 위해 음향 방식(408)은 음향 파장을 감소시키거나 흡수한다.
도3. 센서의 잡음을 방지할 수 있는 방법 도4는 차량(620) 내의 숨겨진 초음파 센서(600)를 나타내고 있다. 지붕에 설치된 초음파 센서(600)는 숨겨진 초음파 센서와 같은 하나 이상의 다른 센서와 함께 작동한다. 예를 들어 하나 이상의 센서는 차량의 프론트 엔드(608)와 테일(610)에 설치되어 있다. 차량 도어에 설치된 초음파 센서(604)는 차량 뒤쪽 도어에 설치돼 있다. 차량의 하부 도어 부분에 설치된 센서는 차량 도어의 낮은 부분이 닫히는 것을 포착하는 반면 상부 도어 부분은 차량 도어가 닫힐 때 차량의 지붕 일부가 작동해 포착한다.
그림 4. 차량 내부에 숨도록 설치된 초음파 센서 테슬라모터스의 본 특허는 차량에 설치된 기존 초음파 센서를 이용한 기술이 낮은 인식 성능을 보임에 따라 충격완화재, 음향방식 및 초음파 센서의 협업 등을 통한 인식 성능을 향상시키기 위한 방법을 제안했다. 이를 통해 근거리(0m에서 5m까지)에서 주변 환경을 인식할 수 있는 방안을 제시하며, 이들 기술은 향후 자율주행과 자율주행을 위해 사용될 것으로 예상된다.
특허법인 ECM 변리사 김시우 [email protected] 02-568-2670
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