KR20180127024A

KR20180127024A - A sixteen-channel ridar

Info

Publication number: KR20180127024A
Application number: KR1020170062308A
Authority: KR
Inventors: 정종택; 윤재준; 정태원
Original assignee: 정종택
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-11-28
Also published as: KR102038548B1

Abstract

The present invention relates to a 32-channel lidar which uses a reflective optical system of a simple structure to simplify a light path, and emits a 32-line parallel light source of different channels in a pulse form to acquire reflected beams with four light receiving sensors to accurately identify an object. According to the present invention, the 32-channel lidar comprises a first laser diode (110), a first light concentration lens (120), a first eight-line beam conversion unit (130), a first light receiving unit (140), a second laser diode (150), a second light concentration lens (160), a second eight-line beam conversion unit (170), a second light receiving unit (180), a first rotation driving unit (190), a third laser diode (210), a third light concentration lens (220), a third eight-line beam conversion unit (230), a third light receiving unit (240), a fourth laser diode (250), a fourth light concentration lens (260), a fourth eight-line beam conversion unit (270), a fourth light receiving unit (280), and a second rotation driving unit (290).

Description

A-SIXTEEN-CHANNEL RIDAR

본 발명은 32채널형 라이다에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 단순한 구조의 반사 광학계를 이용하여 광경로를 단순화하면서도 서로 다른 채널의 32라인의 평행광원을 펄스 형태로 발사하여 반사되는 빔을 4개의 수광 센서로 취득하여 물체를 정확하게 식별할 수 있는 32채널형 라이다에 관한 것이다. The present invention relates to a 32-channel type ladder. More specifically, the present invention simplifies an optical path by using a simple reflection optical system, and simultaneously emits a parallel light source of 32 lines of different channels in a pulse form, The present invention relates to a 32-channel type loudspeaker capable of accurately identifying an object acquired by a light receiving sensor.

일반적으로 빔을 멀리 전송하기 위해서는 발산 빔을 평행광원으로 변환해야 하는 바, 라이다를 구성하는 기존 평행광원 구현 광학계는 굴절 광학계(렌즈 이용 방식)가 대부분이다. 이 굴절 광학계는 렌즈의 곡률이 작을수록 구면 수차가 커져 전송거리가 멀어질수록 빔의 확산이 급격히 커져서 원거리 감지용 광원으로 부적합하다. Generally, in order to transmit the beam away, the divergent beam must be converted into a parallel light source. Most of the conventional parallel light source implementing optical systems constituting the LDA is a refractive optical system (lens using system). In this refractive optical system, as the curvature of the lens decreases, the spherical aberration increases, and as the transmission distance increases, the diffusion of the beam increases sharply and is not suitable as a light source for remote sensing.

또한 입사 광량을 늘리고자 렌즈 구경을 크게 할 경우에는 렌즈 가장자리에서 구면 수차가 발생하여 다량의 수광 빔이 렌즈에 도달하더라도 수광 센서에 초점 형성이 이루어지지 않거나 다초점이 형성되거나 또는 초점 심도가 커져 수광 효율이 낮은 문제점이 있다. In addition, when the incident light amount is increased and the magnification of the lens is increased, spherical aberration occurs at the lens edge, so that even if a large amount of light receiving beam reaches the lens, focus is not formed on the light receiving sensor, There is a problem of low efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 단순한 구조의 반사 광학계를 이용하여 광경로를 단순화하면서도 서로 다른 채널의 32라인의 평행광원을 펄스 형태로 발사하여 반사되는 빔을 4개의 수광 센서로 취득하여 물체를 정확하게 식별할 수 있는 32채널형 라이다를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a light receiving apparatus and a light receiving apparatus, It is a 32 channel type that can be accurately identified.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 32채널형 라이다는, 전방으로 방추형 빔을 발산하는 제1 레이저 다이오드; 상기 제1 레이저 다이오드의 전방에 설치되며, 상기 제1 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 제1 집광 렌즈; 상기 제1 집광 렌즈의 전방에 회전 가능하게 설치되며, 일정 속도로 회전하면서 상기 제1 집광 렌즈에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제1 팔라인 빔전환부; 상기 제1 팔라인 빔전환부 하측에 설치되며, 상기 제1 팔라인 빔전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 제1 수광부; 상기 제1 레이저 다이오드의 하측에 설치되며, 전방으로 방추형 빔을 발산하는 제2 레이저 다이오드; 상기 제2 레이저 다이오드의 전방에 설치되며, 상기 제2 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 제2 집광 렌즈; 상기 제2 집광 렌즈의 전방에 회전 가능하게 설치되며, 일정 속도로 회전하면서 상기 제2 집광 렌즈에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제2 팔라인 빔전환부; 상기 제2 팔라인 빔전환부 하측에 설치되며, 상기 제2 팔라인 빔전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 제2 수광부; 상기 제1, 2 팔라인 빔전환부 사이에 설치되며, 상기 제1 팔라인 빔전환부와 제2 팔라인 빔전환부를 동시에 회전시키는 제1 회전 구동부; 상기 제1 레이저 다이오드와 마주보는 방향에 설치되며, 전방으로 방추형 빔을 발산하는 제3 레이저 다이오드; 상기 제3 레이저 다이오드의 전방에 설치되며, 상기 제3 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 제3 집광 렌즈; 상기 제3 집광 렌즈의 전방에 회전 가능하게 설치되며, 일정 속도로 회전하면서 상기 제3 집광 렌즈에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제3 팔라인 빔전환부; 상기 제3 팔라인 빔전환부 하측에 설치되며, 상기 제3 팔라인 빔전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 제3 수광부; 상기 제3 레이저 다이오드의 하측에 설치되며, 전방으로 방추형 빔을 발산하는 제4 레이저 다이오드; 상기 제4 레이저 다이오드의 전방에 설치되며, 상기 제4 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 제4 집광 렌즈; 상기 제4 집광 렌즈의 전방에 회전 가능하게 설치되며, 일정 속도로 회전하면서 상기 제4 집광 렌즈에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제4 팔라인 빔전환부; 상기 제4 팔라인 빔전환부 하측에 설치되며, 상기 제4 팔라인 빔전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 제4 수광부; 상기 제3, 4 팔라인 빔전환부 사이에 설치되며, 상기 제3 팔라인 빔전환부와 제4 팔라인 빔전환부를 동시에 회전시키는 제2 회전 구동부;를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a 32-channel type laser diode comprising: a first laser diode for emitting a fissile beam forward; A first condenser lens installed in front of the first laser diode for converting a beam emitted by the first laser diode into parallel light and forwarding the parallel light; A first parallel beam switching unit that is rotatably installed in front of the first focusing lens and converts parallel light emitted by the first focusing lens into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed; A first laser beam detector for detecting a distance to the object by receiving a beam reflected by an object existing ahead of the laser beam irradiated by the first pallet beam switching unit, 1 light receiving portion; A second laser diode provided below the first laser diode for emitting a fissile beam forward; A second condenser lens installed in front of the second laser diode for converting the beam emitted by the second laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam; A second pallet beam switching unit rotatably installed in front of the second focusing lens and converting parallel light emitted by the second focusing lens into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed; A second laser beam detector for detecting a distance to the object by receiving a beam reflected by an object existing in front of the laser beam irradiated by the second pallet beam switching unit, 2 light receiving portion; A first rotation driving unit installed between the first and second pallet beam switching units for simultaneously rotating the first pallet beam switching unit and the second palletizing beam switching unit; A third laser diode installed in a direction opposite to the first laser diode and emitting a spindle beam forward; A third condenser lens installed in front of the third laser diode for converting a beam emitted by the third laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam; A third parallel beam switching unit rotatably installed in front of the third converging lens and converting parallel light emitted by the third converging lens into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed; A third laser beam detector for detecting a distance to the object by receiving a beam reflected by an object existing ahead of the laser beam irradiated by the third laser beam switching unit, 3 light receiving portion; A fourth laser diode disposed below the third laser diode for emitting a spindle beam forward; A fourth condenser lens installed in front of the fourth laser diode for converting the beam emitted by the fourth laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam; A fourth palletizing beam switching unit rotatably installed in front of the fourth focusing lens, for converting the parallel beam irradiated by the fourth focusing lens into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed; A fourth laser beam detector for detecting a distance to the object by receiving a beam reflected by an object existing ahead of the laser beam irradiated by the fourth parallel beam selector, 4 light receiving part; And a second rotation driving unit installed between the third and fourth pallet beam switching units for simultaneously rotating the third pallet beam switching unit and the fourth palletizing beam switching unit.

그리고 본 발명에 따른 32채널형 라이다에서, 상기 제1, 3 레이저다이오드와 제2, 4 레이저 다이오드는 서로 마주보는 방향으로 빔을 발산하도록 설치되는 것이 바람직하다. In the 32-channel type laser diode according to the present invention, it is preferable that the first and third laser diodes and the second and fourth laser diodes are installed to diverge beams in directions opposite to each other.

또한 본 발명에서 상기 제1 팔라인 빔전환부는, 상기 제1 집광 렌즈의 전방에 8개의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되되, 각 반사면은 서로 다른 각도로 설치되어 상기 제1 집광 렌즈에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제1 팔면 반사경부; 상기 제1 팔면 반사경부의 중앙을 관통하여 설치되며, 상기 회전 구동부의 회전 동력에 의하여 상기 제1 팔면 반사경부와 함께 회전하여 상기 8개의 반사면이 상기 제1 집광 렌즈에 의하여 조사되는 평행광을 순차적으로 반사하는 제1 회전축;을 포함하는 것이 바람직하다. Also, in the present invention, the first parabolic beam switching unit may be provided such that eight reflective surfaces are formed in a forward octagonal shape in front of the first condensing lens, the reflective surfaces are provided at different angles, A first arc-reflected-surface portion for converting parallel light to be irradiated into an 8-line laser beam; And the eight reflecting surfaces are rotated by the rotating force of the rotation driving part together with the first reflecting surface of the second reflecting surface so that the parallel rays irradiated by the first focusing lens are sequentially And a first rotation axis that reflects the light beam.

또한 본 발명에서 상기 제1 수광부는, 상기 제1 팔면 반사경부의 하측에 상기 제1 팔면 반사경부와 동일한 개수의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되며, 상기 제1 팔면 반사경부의 각 반사면에 의하여 조사되는 레이저빔 중 전방의 물체에 의하여 반사되는 레이저빔을 수광하는 제1 수광용 팔면 반사경부; 상기 제1 수광용 팔면 반사경부의 중앙을 관통하여 설치되며, 상기 제1 회전축과 결합되어 상기 제1 회전축과 함께 회전하여 상기 8개의 반사면이 상기 팔면 반사경부의 반사면과 동일하게 회전하는 제2 회전축; 상기 제1 수광용 팔면 반사경부의 전방에 설치되며, 상기 제1 수광용 팔면 반사경부의 각 반사면에 의하여 반사된 레이저빔을 집광하는 제1 수광 렌즈; 상기 제1 수광 렌즈의 전방에 설치되며, 상기 제1 수광 렌즈에 의하여 집광된 레이저빔을 센싱하는 제1 수광센서;를 포함하는 것이 바람직하다. Further, in the present invention, the first light receiving portion may be provided such that the same number of reflecting surfaces as the first reflecting surface of the first reflecting surface is formed on the lower side of the reflecting surface of the first reflecting surface, A first light receiving surface mirror for receiving a laser beam reflected by an object ahead of the laser beams; Receiving surface of the second light receiving surface reflecting mirror portion, and is coupled with the first rotating shaft to rotate together with the first rotating shaft, and the eight reflecting surfaces are rotatable about the second rotating shaft ; A first light receiving lens provided in front of the first light receiving surface reflection mirror part and focusing the laser beam reflected by each reflection surface of the first light receiving surface reflection mirror part; And a first light receiving sensor provided in front of the first light receiving lens and sensing a laser beam condensed by the first light receiving lens.

본 발명에 따른 32채널형 라이다에 의하면, 단순한 구조의 반사 광학계를 이용하여 광경로를 단순화하여 효율을 높이면서도 평행광원을 초당 수천 번을 발사하여 반사되는 빔을 취득하여 물체를 식별하므로 정확도가 매우 높고 광학계 구성에 따라 감지 각도를 360도까지 확장 가능한 장점도 있다.According to the 32-channel type laser according to the present invention, the optical path is simplified by using a simple structure of the reflection optical system, and the reflected light is acquired by emitting the parallel light source thousands of times per second, It is very high and it has the advantage of extending the detection angle to 360 degrees depending on the optical system configuration.

또한 본 발명에 따른 32채널형 라이다는 4개의 수광센서를 구비하면서도 서로 다른 방향으로 조사되는 32채널의 레이저빔에 대한 센싱이 가능하여 제조가 용이하고 제조 단가가 매우 낮은 장점도 있다. In addition, the 32 channel type laser diode according to the present invention has the advantage of being able to sense the laser beam of 32 channels irradiated in different directions while having four light receiving sensors, which is easy to manufacture and has a very low manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 32채널 라이다의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 32채널 라이다의 구조를 도시하는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 32채널 라이다의 구조를 도시하는 평면도이다. 1 is a perspective view showing a structure of a 32-channel Raidar according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing the structure of a 32-channel RAYA according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing the structure of a 32-channel Raidar according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 따른 32채널형 라이다(1)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 다이오드(110), 제1 집광 렌즈(120), 제1 팔라인 빔 전환부(130), 제1 수광부(140), 제2 레이저 다이오드(150), 제2 집광 렌즈(160), 제2 팔라인 빔 전환부(170), 제2 수광부(180), 제1 회전 구동부(190), 제3 레이저 다이오드(210), 제3 집광 렌즈(220), 제3 팔라인 빔 전환부(230), 제3 수광부(240), 제4 레이저 다이오드(250), 제4 집광 렌즈(260), 제4 팔라인 빔 전환부(270), 제4 수광부(280), 제2 회전 구동부(290)를 포함하여 구성될 수 있다. 1 and 2, a 32-channel type laser diode 1 according to the present embodiment includes a first laser diode 110, a first condenser lens 120, a first parallel beam switching unit 130, The first light receiving unit 140, the second laser diode 150, the second condenser lens 160, the second parallel beam switching unit 170, the second light receiving unit 180, the first rotation driving unit 190, The third laser diode 210, the third converging lens 220, the third parallel beam switching unit 230, the third light receiving unit 240, the fourth laser diode 250, the fourth converging lens 260, A fourth photodetector 280, and a second rotation driver 290. The fourth photodetector 280 may include a first photodetector, a second photodetector,

먼저 상기 제1 레이저 다이오드(110)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 전방으로 방추형 빔을 펄스 형태로 발산하는 구성요소이다. 상기 제1 레이저 다이오드(110)는 직진성이 우수한 레이저를 발진할 수 있는 다른 구성요소로 대체될 수도 있을 것이다. 본 실시예에서 상기 제1 레이저 다이오드(110)는 비가시광 영역인 905nm 파장을 가지는 레이저빔을 조사하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다. As shown in FIGS. 1 to 3, the first laser diode 110 is a component for emitting a fringed beam in a pulse shape forward. The first laser diode 110 may be replaced with another component capable of oscillating a laser having a good linearity. In this embodiment, the first laser diode 110 may be a laser diode that emits a laser beam having a wavelength of 905 nm, which is an invisible light region.

다음으로 상기 제1 집광 렌즈(120)은 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 레이저 다이오드(120)의 전방에 설치되며, 상기 제1 레이저 다이오드(110)에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 집광 렌즈(120)는 상기 레이저 다이오드(120)에서 조사되는 방추형빔을 평행광으로 전환할 수 있는 광학 소재이면 충분하며, 크기는 최소화되는 것이 바람직하다. 1 and 2, the first condenser lens 120 is installed in front of the first laser diode 120, and the beam emitted by the first laser diode 110 is parallel And is a constituent element which is converted into light and irradiated forward. In the present embodiment, it is sufficient that the optical condensing lens 120 is an optical material capable of converting the spiral beam irradiated from the laser diode 120 into parallel light, and the size thereof is minimized.

다음으로 상기 제1 팔(八)라인 빔 전환부(130)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 집광 렌즈(120)의 전방에 설치되며, 상기 제1 집광 렌즈(120)에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 팔라인 빔 전환부(130)에 의하여 하나의 라인으로 입사되는 레이저빔이 다수개의 라인을 가지는 레이저빔으로 분할되어 32채널형 라이다의 기능이 가능하게 하는 것이다. 1 and 2, the first arm (8) line beam switching unit 130 is installed in front of the first condenser lens 120, and the first condenser lens 120 And converts the collimated light to an 8-line laser beam. That is, the laser beam incident on one line by the first parallel beam switching unit 130 is divided into a laser beam having a plurality of lines, thereby making it possible to perform the function of 32 channels.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 제1 팔라인 빔전환부(130)를 구체적으로 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 제1 팔면 반사경부(132)와 제1 회전축(134)으로 구성할 수 있다. 먼저 상기 제1 팔면 반사경부(132)는 8개의 반사면이 전체적으로 정팔각형을 이루도록 설치되는 구조를 가진다. 이때 상기 8개의 반사면은 연직면에 대하여 서로 다른 각도를 가지도록 설치되며, 이렇게 다른 각도를 가지도록 설치된 8개의 반사면을 동일한 방향에서 입사되는 레이저빔을 각각 다른 방향으로 반사한다. 특히, 상기 8개의 반사면이 상기 제1 회전축(134)에 의하여 회전하게 되면 반사면의 회전에 의하여 반사되어 조사되는 레이저빔을 일정한 방향으로 스캔하는 형태로 조사된다. For this purpose, in the present embodiment, the first palletizing beam switching part 130 may be constituted by a first circular reflection surface part 132 and a first rotation axis 134 as shown in FIGS. 1 and 2 . First, the first reflecting surface portion 132 has a structure in which eight reflecting surfaces are formed so as to have a regular octagonal shape as a whole. In this case, the eight reflective surfaces are provided so as to have different angles with respect to the vertical surface, and the eight reflective surfaces provided with different angles reflect laser beams incident on the same direction in different directions. In particular, when the eight reflection surfaces are rotated by the first rotation axis 134, the laser beam reflected by the rotation of the reflection surface is scanned in a predetermined direction.

본 실시예에서는 반사면이 8개가 구비되므로, 8개의 반사면은 도 3에 도시된 바와 같이, 정팔각형을 이루도록 설치되며, 각 반사면(132)은 연직면에 대하여 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7도의 각도를 가지도록 기울어진 상태로 설치될 수 있다. 이렇게 서로 다른 각도를 가지도록 설치된 8개의 반사면은 회전하면서 8개의 라인을 그리는 형태로 하나의 레이저빔을 8개의 라인빔 형태로 변환하여 반사한다. In the present embodiment, eight reflecting surfaces are provided, so that eight reflecting surfaces are provided to form a regular octagonal shape as shown in FIG. 3, and each reflecting surface 132 has 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 degrees. The eight reflecting surfaces provided with different angles are converted into eight line beam shapes by reflecting eight lines while rotating.

다음으로 상기 제1 회전축(134)는 상기 제1 팔면 반사경부(132)의 중심축을 관통하여 설치되며, 상기 제1 팔면 반사경부(132)와 함께 회전하여 상기 8개의 반사면이 상기 제1 집광 렌즈(120)에 의하여 조사되는 평행광을 순차적으로 반사하도록 상기 제1 팔면 반사경부(132)를 회전시키는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 회전축(134)에 의하여 상기 제1 팔면 반사경부(132)에 설치되는 모든 반사면이 순차적으로 상기 제1 집광 렌즈(120)에 의하여 조사되는 레이저빔을 자신의 설치 각도에 의하여 서로 다른 팔라인빔 형태로 조사하도록 상기 제1 팔면 반사경부(132)를 일정한 회전 속도로 회전하는 것이다. The first rotating shaft 134 is installed to pass through the center axis of the first arm surface 134 and rotates together with the first arm surface 134. Thus, Is a component that rotates the first arc-shaped reflecting mirror portion 132 so as to sequentially reflect the parallel light irradiated by the lens 120. That is, all the reflection surfaces provided on the first circular reflection surface portion 132 by the first rotation axis 134 sequentially irradiate the laser beam irradiated by the first condensing lens 120 by its installation angle And rotates the first arm surface-reflecting portion 132 at a constant rotation speed so as to irradiate the first arm surface in the form of a different pallet beam.

다음으로 상기 제1 수광부(140)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 팔라인 빔 전환부(130) 하측에 설치되며, 상기 제1 팔라인 빔 전환부(130)에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 수광부(140)는 상기 제1 팔면 반사경부(132)에 의하여 8개의 라인빔으로 나뉘어 조사되는 레이저빔들이 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 각 라인빔 별로 분할하여 수광하고, 발산 시점과 수광 시점 사이의 시간차를 분석하여 전방 물체와의 거리를 계산하는 구성요소이다. 1 and 2, the first light receiving unit 140 is installed below the first palletizing beam switching unit 130, and the first palletizing beam switching unit 130 irradiates the first light receiving unit 140 with light And receives a beam reflected by an object existing in front of the laser beam, and detects the distance to the object. That is, the first light receiving section 140 divides the beam reflected by the object existing in front of the laser beams irradiated by the eight first line reflecting mirror parts 132, for each line beam, And calculates the distance to the forward object by analyzing the time difference between the divergence point and the light receiving point.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 제1 수광부(140)를 구체적으로 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 제1 수광용 사면반사경부(141), 제2 회전축(도면에 미도시), 제1 수광 렌즈(143) 및 제1 수광 센서(144)를 포함하여 구성할 수 있다. 1 and 2, the first light receiving section 140 includes a first light receiving slope reflecting mirror 141, a second rotating shaft (not shown in the drawing), a first light receiving section 140, A lens 143 and a first light receiving sensor 144. [

먼저 상기 제1 수광용 팔면반사경부(141)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 팔면 반사경부(132)의 하측에 상기 제1 팔면 반사경부(132)와 동일한 개수의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되며, 상기 제1 팔면 반사경부(132)의 각 반사면에 의하여 조사되는 레이저빔 중 전방의 물체에 의하여 반사되는 레이저빔을 수광하고 상기 제1 수광 렌즈(143) 방향으로 반사하는 구성요소이다. First, as shown in FIG. 1, the first light receiving surface 80 for reflecting light is provided on the lower side of the first circular reflection surface portion 132 with the same number of reflection surfaces as the first circular reflection surface portion 132, And receives a laser beam reflected by an object ahead of the laser beam irradiated by each reflection surface of the first reflecting surface 132 and reflects the laser beam toward the first light receiving lens 143 Lt; / RTI >

이때 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)에 설치되는 반사면의 수는 상기 제1 팔면 반사경부(132)의 반사면 개수와 동일할 뿐만아니라, 그 설치 위치도 완전히 동일한 것이 바람직하다. 따라서 동일한 위치에 설치되는 수광용 반사면은 동일한 위치에 설치되는 발광용 반사면에 의하여 발광된 레이저빔을 수광하게 되고, 이를 별도로 감지된다. In this case, the number of reflection surfaces provided on the first light receiving surface 80 is preferably equal to the number of reflection surfaces of the first mirror surface 132, and the mounting positions of the reflection surfaces are also preferably the same. Therefore, the light receiving reflective surface provided at the same position receives the laser beam emitted by the light emitting reflective surface provided at the same position, and is separately sensed.

다음으로 상기 제2 회전축은 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)의 중심을 관통하여 설치되며, 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)와 함께 회전하여, 상기 8개의 반사면이 상기 제1 팔면 반사경부(132)의 반사면과 동일하게 회전하도록 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)를 회전시키는 구성요소이다. 즉, 상기 제2 회전축은 실질적으로 상기 제1 회전축과 연결되어 일체로 형성되거나 제1 회전축에 의하여 대체될 수도 있다. The second rotation axis is provided so as to pass through the center of the first light reception illuminating surface reflecting portion 141 and rotates together with the first light receiving illuminating surface reflecting portion 141 to form the eight reflection surfaces, Receiving face for reflecting light so as to rotate in the same manner as the reflecting surface of the reflecting portion 132. [ That is, the second rotation axis may be substantially integrally formed with the first rotation axis or may be replaced by the first rotation axis.

다음으로 상기 제1 수광 렌즈(143)는 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 상기 수광용 제1 팔면 반사경부(141)의 전방에 설치되며, 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)의 각 반사면에 의하여 반사된 레이저빔을 집광하여 상기 수광 센서(144)에 초점을 형성시키는 구성요소이다. 따라서 상기 제1 수광 렌즈(143)는 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)에서 입사되는 레이저빔을 모두 수광하고 집광할 수 있는 광학 구조를 가지며, 예를 들어 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 사각 렌즈 형태를 가질 수 있다. 1 and 2, the first light-receiving lens 143 is disposed in front of the first reflecting surface 141 for receiving light, And collects the laser beam reflected by each reflection surface to form a focus on the light receiving sensor 144. [ Therefore, the first light-receiving lens 143 has an optical structure capable of receiving and collecting all of the laser beams incident on the first light receiving-side reflecting surface portion 141 for light reception, for example, as shown in FIGS. 1 and 2 Likewise, it can have a square lens shape.

다음으로 상기 제1 수광센서(144)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 수광 렌즈(143)의 전방에 설치되며, 상기 제1 수광 렌즈(143)에 의하여 집광된 레이저빔을 센싱하는 구성요소이다. 상기 제1 수광 센서(144)는 일반적인 수광 센서를 채용할 수 있다. 1 and 2, the first light receiving sensor 144 is installed in front of the first light receiving lens 143, and a laser beam condensed by the first light receiving lens 143 Sensing component. The first light receiving sensor 144 may employ a general light receiving sensor.

한편 본 실시예에서 상기 제2 레이저 다이오드(150), 제2 집광 렌즈(160), 제2 팔라인 빔 전환부(170) 및 제2 수광부(180)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 레이저 다이오드(110), 제1 집광 렌즈(120), 제1 팔라인 빔 전환부(130), 제1 수광부(140)와 상하 대칭으로 설치되며, 그 구성 및 작용은 실질적으로 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다. 1 to 3, the second laser diode 150, the second condenser lens 160, the second parallel beam switching unit 170, and the second light receiving unit 180 are formed in the same manner as in the first embodiment, The first laser diode 110, the first condenser lens 120, the first parallel beam switching unit 130, and the first light receiving unit 140 are vertically symmetrical with respect to the first laser diode 110, Repetitive description thereof will be omitted.

다음으로 상기 회전 구동부(190)는 상기 제1, 2 팔라인 빔 전환부(130, 170) 사이에 설치되며, 양자를 동시에 회전시키는 구성요소이다. 따라서 상기 회전 구동부(190)는 일반적인 모터로 구성될 수 있으며, 상기 제1, 2, 3, 4 회전축과 연결되어 이들 모두를 동일한 속도로 회전시킨다. Next, the rotation driving unit 190 is installed between the first and second parallel beam switching units 130 and 170, and rotates both the first and second parallel beam switching units 130 and 170 simultaneously. Accordingly, the rotation driving unit 190 may be a general motor, and is connected to the first, second, third, and fourth rotation shafts, and rotates them all at the same speed.

이렇게 하나의 제1 회전 구동부(190)에 의하여 상측에 배치되는 제1 팔라인 빔 전환부(130)와 하측에 배치되는 제2 팔라인 빔 전환부(170)가 동시에 회전되면서 전체적으로 16채널의 레이저빔이 조사되어 16채널형 라이다가 완성된다. The first rotary beam switching unit 130 disposed on the upper side and the second parallel beam switching unit 170 disposed on the lower side are rotated simultaneously by the first rotary drive unit 190, The beam is irradiated to complete the 16 channel type.

한편 본 실시예에 따른 32채널형 라이다(1)에서는 전술한 제1, 2 팔라인 빔 전환부(130, 170) 측방에 제1, 2 팔라인 빔 전환부와 나란하게 제3, 4 팔라인 빔 전환부(230, 270)가 구비된다. 그리고 이 제3, 4 팔라인 빔 전환부(230, 270)에 빔을 조사하는 제3, 4 레이저 다이오드(210, 250) 및 제3, 4 집광 렌즈(220, 260)도 구비되며, 이들은 전술한 제1, 2 팔라인 빔 전환부(130, 170)와 동일한 기능을 수행한다. 물론 제3, 4 수광부(240, 280)도 제1, 2 수광부(140, 180)와 실질적으로 동일한 기능을 수행한다. On the other hand, in (1) of the 32-channel type according to the present embodiment, the first and second pallet beam switching units 130 and 170 are disposed at the sides of the first and second pallet beam switching units, In-beam switching units 230 and 270 are provided. Third and fourth laser diodes 210 and 250 and third and fourth converging lenses 220 and 260 for irradiating beams to the third and fourth pallet beam switching units 230 and 270 are also provided, And performs the same function as the first and second pallet beam switching units 130 and 170. Of course, the third and fourth light-receiving units 240 and 280 also perform substantially the same functions as the first and second light-receiving units 140 and 180.

따라서 하나의 제2 회전 구동부(290)에 의하여 상측에 배치되는 제3 팔라인 빔 전환부(230)와 하측에 배치되는 제4 팔라인 빔 전환부(270)가 동시에 회전되면서 전체적으로 16채널의 레이저빔이 조사되어 16채널형 라이다가 완성되고, 제1, 2 팔라인 빔전환부(130, 170)에 의하여 완성되는 16채널과 합하여 최종적으로 32채널형 라이다가 완성되는 것이다. Therefore, the third and fourth parallel beam switching parts 230 and 270 disposed at the upper side and the fourth parallel beam switching part 270, respectively, are simultaneously rotated by the second rotation driving part 290, The beam is irradiated to form a 16-channel beam. The 16-channel beam is converted into a 32-channel beam by combining the 16 channels completed by the first and second parallel beam switching units 130 and 170.

1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 32채널형 라이다
110 : 제1 레이저 다이오드 120 : 제1 집광 렌즈
130 : 제1 팔라인 빔 전환부 140 : 제1 수광부
150 : 제2 레이저 다이오드 160 : 제2 집광 렌즈
170 : 제2 팔라인 빔 전환부 180 : 제2 수광부
190 : 제1 회전 구동부
210 : 제3 레이저 다이오드 220 : 제3 집광 렌즈
230 : 제3 팔라인 빔 전환부 240 : 제3 수광부
250 : 제4 레이저 다이오드 260 : 제4 집광 렌즈
270 : 제4 팔라인 빔 전환부 280 : 제4 수광부
290 : 제2 회전 구동부 1: 32 channel type according to one embodiment of the present invention
110: first laser diode 120: first condensing lens
130: first pallet beam switching unit 140: first light receiving unit
150: second laser diode 160: second condensing lens
170: second pallet beam switching unit 180: second light receiving unit
190: first rotation driving part
210: third laser diode 220: third condenser lens
230: third pallet beam switching part 240: third light receiving part
250: Fourth laser diode 260: Fourth condenser lens
270: fourth pallet beam switching unit 280: fourth light receiving unit
290:

Claims

A first laser diode for emitting a flared beam forward;
A first condenser lens installed in front of the first laser diode for converting a beam emitted by the first laser diode into parallel light and forwarding the parallel light;
A first parallel beam switching unit that is rotatably installed in front of the first focusing lens and converts parallel light emitted by the first focusing lens into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed;
A first laser beam detector for detecting a distance to the object by receiving a beam reflected by an object existing ahead of the laser beam irradiated by the first pallet beam switching unit, 1 light receiving portion;
A second laser diode provided below the first laser diode for emitting a fissile beam forward;
A second condenser lens installed in front of the second laser diode for converting the beam emitted by the second laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam;
A second pallet beam switching unit rotatably installed in front of the second focusing lens and converting parallel light emitted by the second focusing lens into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed;
A second laser beam detector for detecting a distance to the object by receiving a beam reflected by an object existing in front of the laser beam irradiated by the second pallet beam switching unit, 2 light receiving portion;
A first rotation driving unit installed between the first and second pallet beam switching units for simultaneously rotating the first pallet beam switching unit and the second palletizing beam switching unit;
A third laser diode installed in a direction opposite to the first laser diode and emitting a spindle beam forward;
A third condenser lens installed in front of the third laser diode for converting a beam emitted by the third laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam;
A third parallel beam switching unit rotatably installed in front of the third converging lens and converting parallel light emitted by the third converging lens into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed;
A third laser beam detector for detecting a distance to the object by receiving a beam reflected by an object existing ahead of the laser beam irradiated by the third laser beam switching unit, 3 light receiving portion;
A fourth laser diode disposed below the third laser diode for emitting a spindle beam forward;
A fourth condenser lens installed in front of the fourth laser diode for converting the beam emitted by the fourth laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam;
A fourth palletizing beam switching unit rotatably installed in front of the fourth focusing lens, for converting the parallel beam irradiated by the fourth focusing lens into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed;
A fourth laser beam detector for detecting a distance to the object by receiving a beam reflected by an object existing ahead of the laser beam irradiated by the fourth parallel beam selector, 4 light receiving part;
And a second rotation driving unit provided between the third and fourth pallet beam switching units for simultaneously rotating the third and fourth palletizing beam switching units.

The method according to claim 1,
The first and third laser diodes and the second and fourth laser diodes are installed to emit beams in directions opposite to each other.

The apparatus of claim 1, wherein the first pallet beam switching unit comprises:
A first condenser lens disposed in front of the first condenser lens so that eight reflection surfaces form an octagonal shape and each reflection surface is provided at an angle different from that of the first condenser lens to convert the collimated light emitted by the first condenser lens into an 8- 1 if you sell reflex neck;
And the eight reflecting surfaces are rotated by the rotating force of the rotation driving part together with the first reflecting surface of the second reflecting surface so that the parallel rays irradiated by the first focusing lens are sequentially And a first rotation axis for reflecting the light from the light source.

The light-emitting device according to claim 3, wherein the first light-
And a reflecting surface provided on the lower surface of the first reflecting surface of the first reflecting surface for reflecting the light reflected by the front surface of the reflecting surface of the first reflecting surface of the first reflecting surface, A first light receiving surface for receiving a laser beam;
Receiving surface of the second light receiving surface reflecting mirror portion, and is coupled with the first rotating shaft to rotate together with the first rotating shaft, and the eight reflecting surfaces are rotatable about the second rotating shaft ;
A first light receiving lens provided in front of the first light receiving surface reflection mirror part and focusing the laser beam reflected by each reflection surface of the first light receiving surface reflection mirror part;
And a first light receiving sensor provided in front of the first light receiving lens and sensing a laser beam condensed by the first light receiving lens.