KR0136548B1 - 클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드의 에러감지장치 및 방법 - Google Patents
클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드의 에러감지장치 및 방법Info
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Abstract
본 발명은 레이저 다이오드(1)와 포토다이오드(3)를 사용하는 광학식 거리측정장치에서 레이저 다이오드(1)와 포토다이오드(3)의 전면에 장착된 보호용 유리(4)에 설치된 오염제거용 클리닝장치(20)를 이용하여 오염제거를 행하면서 레이저 다이오드(1)의 에러를 감지하고, 또한 광학시 거리측정도 할 수 있도록 하는 클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드의 에러감지장치 및 방법에 관한 것으로, 종래에 레이저 다이오드(1)의 에러를 감지하기 위해 별도의 에러감지용 포토다이오드(2)를 설치함으로써 장치의 구성이 복잡해지고, 이로 인해 제품구성시 생산원가가 상승되는 문제점을 본 발명은 레이저 다이오드(1)의 에러를 감시하기 위해 일정한 주기와 상황에 따라서 삼각형 모양의 불균일한 표면에서 입사되는 빛을 난반사시키는 클리닝장치(20)를 이동시켜 레이저 다이오드(1)에서 발산되는 빛이 클리닝장치(20)의 표면에 맞고 포토다이오드(3)에 입사되도록 함으로써, 하나의 포토다이오드(3)가 레이저 다이오드(1)의 에러감지를 위한 빛과 거리측정을 위한 빛을 모두 수신할 수 있도록 하고, 클리닝장치(20)가 레이저 다이오드(1)의 에러감지를 위해 빛을 반사하는 기능과 오염을 제거하는 기능을 수행하도록 하여 부품의 수를 줄이고, 장치의 구성을 간단화하여 제품의 신뢰성과 생산원가를 향상시킨다.
Description
제1도는 종래 레이저 다이오드의 에러감지장치의 구성도.
제2도는 본 발명 레이저 다이오드의 에러감지장치의 구성도.
제3도는 레이저 다이오드의 에러감지시 클리닝장치의 이동위치 상태 및 빔 경로 상태도.
제4도는 제2도에서 레이저 다이오드의 에러를 감지하기 위한 제어부의 동작 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 레이저 다이오드 3 : 포토 다이오드
4 : 유리 5 : 물체
10 : 클리닝장치 구동부 11 : 발광부
13 : 수광부 20 : 클리닝장치
30 : 경보장치 100 : 제어부
SW1, SW2 : 마이크로 스위치
본 발명은 레이저 다이오드의 포토다이오드를 사용하는 광학식 거리측정장치에서 레이저 다이오드와 포토 다이오드의 전면에 장착된 보호용 유리에 설치된 오염제거용 클리닝장치를 이용하여 오염제거를 행하면서 레이저 다이오드의 에러를 감지하고, 또한 광학식 거리측정도 할 수 있도록 하는 클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드의 에러감지장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 레이저 다이오드는 광학장치에서 빛을 발광시키는 가장 근원이 되는 부품으로 데이타 처리장치나 안정 경보장치와 같이 고도의 신뢰성이 요구되는 장치에 사용되는데, 이때 레이저 다이오드에 에러가 발생하게 되면 즉시 대체가 요구된다.
종래 레이저 다이오드의 에러감지장치는 제1도와 같이 구성된다.
즉, 광학식 거리측정을 하기 위해 제어부의 제어신호에 따라 레이저 다이오드(1)는 유리(4)를 통해 계속적으로 빛을 발산한다. 만일 자동차 앞에 물체(5)가 있다면 레이저 다이오드(1)에서 발산된 빛은 물체(5)를 맞고 반사되어 물체 측정용 포토다이오드(3)로 입사된다. 이로써 자동차 앞에 위치한 물체(5)와 자동차 사이의 거리를 측정하게 된다. 그리고, 레이저 다이오드(1)의 에러상태를 감지하기 위해 발사빔이 유리(4)를 투과할 때 고르지 못한 표면에 의해 난반사되는 빛을 감지하는 레이저 다이오드 감시용 포토다이오드(2)를 레이저 다이오드(1)와 물체 측정용 포토다이오드(3) 사이에 장착한다. 여기서, 만일 레이저 다이오드(1)에 에러가 발생하면 레이저 다이오드(1)에서 빛이 발산되지 않으므로 유리(4) 표면에서 난반사되는 빛이 생기지 않게 된다. 이로써 레이저 다이오드 감시용 포토다이오드(2)가 유리(4)에서 반사되는 레이저 다이오드(1)의 발산빔을 감지하지 못하게 되어 레이저 다이오드(1)가 에러상태에 있음을 확인할 수 있다.
상기와 같이 레이저 다이오드의 에러를 감지하기 위해서는 별도의 에러감지용 포토다이오드를 설치함으로써 장치의 구성이 복잡해지고, 이로 인해 제품구성시 생산원가가 상승되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여, 레이저 다이오드의 에러를 감시하기 위해 일정한 주기와 상황에 따라서 삼각형 모양의 불균일한 표면을 갖는 클리닝장치를 이동시켜 레이저 다이오드에서 발산되는 빛이 클리닝장치의 표면에 맞고 난반사되어 포토다이오드에 입사되도록 함으로써, 하나의 포토다이오드에서 레이저 다이오드의 에러감지를 위한 빛과 거리측정을 위한 빛을 모두 수신할 수 있도록 하고, 클리닝장치가 레이저 다이오드의 에러감지를 위해 빛을 반사하는 기능과 오염을 제거하는 기능을 수행하도록 하여 부품의 수를 줄이고, 장치의 구성을 간단화함을 특징으로 한다.
즉, 제어부에서 레이저 발광신호가 발광부로 출력되면 레이저 다이오드에서는 빛을 발광하여 유리를 통해 밖으로 발산한다. 만일 물체가 있다면 발산된 빔은 물체에 맞고 다시 반사되어 포토다이오드에 입사되며, 수광부에서 감지하여 제어부에서 거리를 측정하도록 한다. 여기서, 레이저 다이오드의 에러상태를 감지하기 위해서 광학식 거리측정장치의 전면보호용으로 설치된 유리에 오염제거를 목적으로 설치되어 있는 가동가능한 클리닝장치를 이용하여 레이저 다이오드의 에러상태를 감지하도록 한다.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명 클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드 에러감지장치의 구성도로서, 레이저 다이오드(1)의 에러를 감지하기 위해 레이저 다이오드(1)에서 발산되는 빔이 유리(4)를 투과하는 지점에 클리닝장치(20)가 위치하도록 하고, 전면 보호용 유리(4)의 오염을 제거하도록 클리닝장치(20)를 구동시키는 클리닝장치구동부(10)와; 전면 보호용 유리(4)의 오염을 제거하고, 레이저 다이오드(1)의 에러를 감지하기 위해 클리닝장치 구동부(10)에 의해 작동하는 삼각형 모양의 불균일한 표면을 갖는 클리닝장치(20)와; 제어부(100)의 레이저 발광신호를 수신하여 레이저 다이오드(1)에서 빛이 발산되도록 하는 발광부(11)와; 상기 발광부(11)에 의해 빛을 발산하는 레이저 다이오드(1)와; 물체(5)에 맞고 반사된 빛 또는 클리닝장치(20)에 의해 난반사된 빛을 입사하여 수광부(13)로 출력하는 포토다이오드(3)와; 상기 포토다이오드(3)의 신호를 수신하여 제어부(100)로 출력하는 수광부(13)와; 레이저 다이오드(1)의 에러감지시 제어부(100)에 의해 경보를 울리는 경보장치(30)와; 상기 클리닝장치 구동부(10)와 발광부(11)로 제어신호를 보내고, 수광부(13)의 신호를 수신하여 거리를 측정하며, 에러감지시 수신된 신호가 없는 경우, 경보장치(30)로 제어신호를 보내는 제어부(100)로 구성된다.
상기 구성에서 레이저 다이오드(1)의 에러를 확인하기 위해서는 일정시간동안 입사되는 신호가 없는 경우에 레이저 다이오드(1)의 에러 확인작업을 시작한다. 이때 일정한 시간동안 입사되는 신호가 없으면 레이저 다이오드(1)의 점검이 필요한 시점이 된다. 또한 주기적으로 일정시간마다 검사하는 방법도 있다.
제3도는 에러감지시 클리닝장치 구동부에 의해 작동하는 클리닝장치의 위치이동상태 및 레이저 다이오드에서 발산되는 빔의 경로를 보여주는 상태도이다.
즉, 레이저 다이오드(1)의 상태를 감지하고자 할 때 레이저 다이오드(1)의 중심점에서 포토다이오드(3) 반대쪽으로 약간 치우친 지점으로 클리닝장치(20)를 작동시킨다. 이때 전면 보호용 유리(4)는 레이저 다이오드(1)에서 발산되는 빛이 포토다이오드(3)까지 표면을 따라 나아가지 않도록 하기 위해 레이저 다이오드(1)와 포토다이오드(3) 사이에서 분리된다. 그리고, 클리닝장치(20)의 위치를 감지할 수 있는 마이크로스위치(SW1, SW2)를 클리닝장치(20)의 초기위치와 레이저 다이오드(1)의 빛을 반사할 수 있는 위치에 설치한다. 이에 따라 일정시간 후에 클리닝장치 구동부(10)가 클리닝장치(20)를 구동시켜 레이저 다이오드(1)의 발산빔을 반사할 수 있는 위치에 있는 마이크로스위치(SW2)에 오도록 하여 접지가 되면 레이저 다이오드(1)에서 빛을 발산하도록 한다.
이때, 상기 레이저 다이오드(1)에서 발산되는 빛을 반사시키는 상기 클리닝장치(20)는 삼각형 모양의 불균일한 표면을 가지고 있으며, 이러한 클리닝장치(20)는 상기 레이저 다이오드(1)에서 발사된 발산빔을 불균일한 표면에서 난반사시키게 되고, 상기 포토다이오드(3)에서는 상기 클리닝장치(20)의 표면에 의해 난반사된 일부부의 빛을 수신하게 된다.
이때 마이크로스위치(SW2)가 온 상태가 되지 않으면 다시 한번 처음 위치에서 시작한다. 그래도 온 상태가 되지 않으면 클리닝장치 구동부(10)가 에러상태에 있음을 확인하여 경보장치(30)에서 경보를 울리도록 한다.
상기 클리닝장치 구동부(10)가 정상이면 레이저 다이오드(1)에서 발산된 신호의 유무를 검사한다. 이때 감지된 신호가 있으면 레이저 다이오드(1)는 정상이고, 감지된 신호가 없으면 레이저 다이오드(1)는 에러상태에 있는 것으로 판단된다.
에러인 경우에는 경보장치(30)가 제어부(100)의 제어신호에 의해 에러를 알리는 경보를 발생한다.
제4도는 본 발명 레이저 다이오드의 에러를 감지하기 위해 제어부가 각부를 제어하는 동작순서도이다.
우선, 클리닝장치 구동부(10)를 초기화한다(단계 S1), 이때 클리닝장치 구동부(10)는 클리닝장치(20)를 마이크로스위치(SW1)의 초기위치로 이동시킨다. 그리고, 마이크로스위치(SW1)가 온상태가 되었는지를 판단하게 되는데, 여기서 마이크로스위치(SW1)가 온상태가 아니면 클리닝장치 구동부(10)에 에러가 생겨 클리닝장치(20)가 위치이동되지 않은 것이므로 에러신호를 경보장치(30)로 보내어 경보를 울리도록 하고, 상기 단계(S1)로 복귀하도록 한다(단계 S2). 상기 단계(S2)에서 클리닝장치(20)의 초기 위치이동이 완성되어 마이크로스위치(SW1)가 온상태가 되면 레이저 다이오드(1)의 점검이 필요한지를 판단하여, 필요하지 않다고 판단을 하게 되면 다시 처음 상기 단계(S1)로 복귀하고, 필요하다고 판단을 하게 되면 클리닝장치(20)를 구동시켜 마이크로스위치(SW2)의 위치로 이동시킨다(단계 S3). 클리닝장치(20)가 구동하여 마이크로스위치(SW2)의 위치로 오게 되면 마이크로스위치(SW2)가 온상태인지를 판단하여(단계 S4), 온상태이면 레이저 다이오드(1)를 구동시켜 빛을 발산하도록 한다(단계 S5). 상기 단계(S4)에서 온상태가 아니면 클리닝장치 구동부(10)를 다시 초기화하여 클리닝장치(20)를 처음의 위치로 이동시킨 뒤 마이크로스위치(SW1)가 온상태인지를 판단하여, 온상태이면 레이저 다이오드(1)의 에러상태를 점검하기 위해 클리닝장치(20)를 구동시키고, 이에 따라 마이크로스위치(SW2)가 온상태가 되었는지를 판단한다(단계 S6). 상기 단계(S6)에서 마이크로스위치(SW2)가 온상태가 아니면 상기 단계(S2)로 복귀하여 클리닝장치 구동부(10)의 에러상태를 경보장치(30)에 의해 알리도록 하고, 마이크로스위치(SW2)가 온상태가 되면 상기 단계(S5)로 복귀하여 레이저 다이오드(1)에서 빛을 발산하도록 한다. 상기 단계(S5)에서 클리닝장치(20)로 발산된 레이저 다이오드(1)의 빔에 의해 포토다이오드(3)가 반사빔을 수신하였는지를 판단하여, 수광신호가 있으면 레이저 다이오드(1)가 에러상태에 있는 것이 아니므로 다시 처음 상기 단계(S1)로 복귀하고, 수광신호가 없으면 레이저 다이오드(1)가 에러상태에 있음을 알려 경보장치(30)를 구동시켜 경보를 울리도록 한다(단계 S7).
이와 같이, 자동차 전면에 위치하는 물체의 거리를 측정하기 위해 자동차 앞쪽 하단부위에 설치되는 광학식 거리측정장치에서 전면 보호용 유리(4)의 오염을 제거하기 위해 장착된 삼각형 모양의 불균일한 표면을 갖는 클리닝장치(20)를 이용하여 레이저 다이오드(1)의 에러상태를 측정할 수 있음으로 해서, 기존에 두 개의 포토다이오드(2, 3)를 이용한 거리측정과 에러측정을 하나의 포토다이오드(3)로 측정이 가능하도록 구성한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 레이저를 사용한 광학식 거리측정장치에서 오염을 제거하는 클리닝장치를 이용하여 레이저 다이오드의 에러를 감지할 수 있도록 함으로써, 에러의 원인이 구동부에 의한 것인지, 레이저 다이오드에 의한 것인지를 쉽게 찾을 수 있도록 하여 제품의 신뢰성을 향상시키고 부품의 수를 줄일 수 있어 경제적이다.
Claims (4)
- 레이저 다이오드와 포토다이오드를 이용하여 광학식 거리측정을 하는 광학식 거리측정장치에 있어서, 레이저 다이오드(1)의 에러를 감지하기 위해 레이저 다이오드(1)에서 발산되는 빔이 유리(4)를 투과하는 지점에 클리닝장치(20)가 위치하도록 하고, 전면 보호용 유리(4)의 오염을 제거하도록 클리닝장치(20)를 구동시키는 클리닝장치 구동부(10)와; 전면 보호용 유리(4)의 오염을 제거하고, 레이저 다이오드(1)의 에러를 감지하기 위해 클리닝장치 구동부(10)에 의해 작동하는 삼각형 모양의 불균일한 표면을 갖는 클리닝장치(20)와; 제어부(100)의 레이저 발광신호를 수신하여 레이저 다이오드(1)에서 빛이 발산되도록 하는 발광부(11)와; 상기 발광부(11)에 의해 빛을 발산하는 레이저 다이오드(1)와; 물체(5)에 맞고 돌아온 레이저 다이오드(1)에 의한 빛 또는 클리닝장치(20)에 의해 반사된 빛을 입사하여 수광부(13)로 출력하는 포토다이오드(3)와; 상기 포토다이오드(3)의 신호를 수신하여 제어부(100)로 출력하는 수광부(13)와; 상기 레이저 다이오드(1)의 클리닝장치 구동부(10)의 에러감지시 제어부(100)에 의해 경보를 울리는 경보장치(30)와; 클리닝장치 구동부(10)와 발광부(11)로 제어신호를 보내고, 수광부(13)의 신호를 수신하여 거리를 측정하고, 에러감지시 수신된 신호가 없는 경우, 경보장치(30)로 제어신호를 보내는 제어부(100)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드의 에러감지장치.
- 제1항에 있어서, 상기 클리닝장치(20)를 이용하여 레이저 다이오드(1)의 에러를 감지하기 위해 클리닝장치(20)가 전면 보호용 유리(4) 위를 클리닝장치 구동부(10)의 구동에 의해 이동할 때, 클리닝장치(20)의 초기위치와 클리닝장치(20)에 의해 레이저 다이오드(1)의 발산빔이 반사되는 위치에 마이크로스위치(SW1, SW2)를 장착하여 클리닝장치(20)의 정확한 위치를 확인할 수 있도록 함을 특징으로 하는 클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드의 에러감지장치.
- 제2항에 있어서, 상기 마이크로스위치(SW2)는 레이저 다이오드(1)의 중심부에서 포토다이오드(3)의 반대쪽으로 약간 치우친 지점에 장착됨을 특징으로 하는 클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드의 에러감지장치.
- 광학식 거리측정장치에서 레이저 다이오드의 에러를 감지하는 방법에 있어서, 클리닝장치 구동부(10)를 초기화하는 제1단계(S1)와; 상기 제1단계(S1)를 수행한 후, 마이크로스위치(SW1)가 온상태가 되었는지를 판단하여, 온상태가 아니면 클리닝장치 구동부(10)에 대한 에러신호를 경보장치(30)로 보내어 경보를 올리도록 하는 제2단계(S2)와; 상기 제2단계(S2)를 수행한 후, 마이크로스위치(SW1)가 온상태이면 레이저 다이오드(1)의 점검이 필요한지를 판단하여, 레이저 다이오드(1)의 점검이 필요하지 않으면 상기 제1단계(S1)로 리턴되고, 레이저 다이오드(1)의 점검이 필요한 경우에는 클리닝장치(20)를 구동시켜 마이크로스위치(SW2)의 위치로 이동시키는 제3단계(S3)와; 상기 제3단계(S3)를 수행한 후, 클리닝장치(20)가 구동하여 마이크로스위치(SW2)의 위치로 오게 되면 마이크로스위치(SW2)가 온상태인지를 판단하는 제4단계(S4)와; 상기 제4단계(S4)를 수행한 후, 마이크로스위치(SW2)가 온상태가 아니면 클리닝장치 구동부(10)를 다시 초기화하여 클리닝장치(20)를 처음의 위치로 이동시킨 뒤, 마이크로스위치(SW1)가 온상태인지를 판단하여, 온상태이면 레이저 다이오드(1)의 에러상태를 점검하기 위해 클리닝장치(20)를 구동시키고, 이에 따라 마이크로스위치(SW2)가 온상태가 되었는지를 판단하는 제6단계(S6)와; 상기 제4단계(S4)를 수행한 후, 마이크로스위치(SW2)가 온상태이면 레이저 다이오드(1)를 구동시켜 레이저광을 발산토록 하는 제5단계(S5)와; 상기 제5단계(S5)를 수행한 후, 클리닝장치(20)로 발산된 레이저 다이오드(1)의 빔에 의해 반사된 빔을 포토다이오드(3)가 수신하였는지를 확인하여, 수광신호가 있으면 레이저 다이오드(1)가 에러상태에 있는 것이 아니므로 상기 제1단계(S1)로 리턴되고, 수광신호가 없으면 레이저 다이오드(1)가 에러상태에 있음을 알리고, 경보장치(30)를 구동시켜 경보를 울리도록 하는 제7단계(S7)로 순차동작하도록 제어부(100)에서 제어함을 특징으로 하는 클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드의 에러감지방법.
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| KR1019940010158A KR0136548B1 (ko) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 클리닝장치를 이용한 레이저 다이오드의 에러감지장치 및 방법 |
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Cited By (1)
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| CN111929660A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-11-13 | 常州本安科技有限公司 | 一种具有防护结构的测距传感器 |
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1994
- 1994-05-09 KR KR1019940010158A patent/KR0136548B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111929660A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-11-13 | 常州本安科技有限公司 | 一种具有防护结构的测距传感器 |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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