KR101386736B1 - 물체감지 센서 시스템 및 그 구동방법 - Google Patents

물체감지 센서 시스템 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센싱 관련 기술을 개시한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템 및 그 구동방법은 발광부를 통해 방출된 평면광을 감지대상 물체에 조사하고 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 수광부를 통해 입수하며, 수광부 내 구비된 전하결합소자를 활용해 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 바탕으로 물체감지 영상데이터를 생성시킴으로써, 전방에 위치한 감지대상 물체의 움직임을 정확히 파악할 뿐만 아니라 수치해석을 통해 감지대상 물체의 이동경로 및 이동속도를 산출할 수 있다.
또한, 본 발명은 감지대상 물체에 관한 여러 벡터(즉, 감지대상 물체의 상대적 위치, 이동경로, 이동속도 및 순간 변화율)을 외부 기형성된 유무선 통신망 혹은 초고속 인터넷망으로 전송함으로써, 감지대상 물체의 동향에 대해 관심이 큰 다수의 유저 혹은 이를 주시하고 있는 관리자에게 도움이 될 만한 통계자료로 활용될 수 있게끔 정보 제공한다.

Description

물체감지 센서 시스템 및 그 구동방법{Sensor System for detecting a Object and Drive Method of the Same}
본 발명은 센싱 관련 기술에 관한 것으로, 특히 발광부를 통해 방출된 평면광을 감지대상 물체에 조사하고 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 수광부를 통해 입수하며, 수광부 내 구비된 전하결합소자를 활용해 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 바탕으로 물체감지 영상데이터를 생성시키는 물체감지 센서 시스템 및 그 구동방법에 관한 것이다.
통상 레이져는 점광원으로 반사체에 펄스 레이져를 조사하고, 반사체에서 반사된 레이져를 수광하여 반사체로 반사된 레이져가 되돌아 오는 시간(time of fright)을 측정하여 반사체가 레이져 광원으로부터 이격된 거리를 측정하는 데에 많이 사용하고 있다.
도로상에서 주행하는 차량의 속도를 측정하기 위해서는 차량이 통과하는 도로상의 두점에 레이져를 조사하고, 레이져가 되돌아오는 시간 이용하여 차량의 속도를 측정하였다.
특허 제10-062109호의 "레이저를 이용한 교통정보 수집장치"는 하나의 레이져를 이용하여 두 개의 분리된 광선을 얻기 위하여 웨지 프리즘(wedge prism)을 사용하고 있으나, 여러 개의 차선을 한번에 감지할 수 없고, 웨지 프리즘에 의해서 분리된 광선수에 해당하는 차선을 감시할 수 있으며, 분리된 광선수가 많게 되면 광학계가 복잡해지는 문제점을 갖고 된다.
또한, 인공지능형 차량을 제작하기 위하여 차량의 전방, 후방에 존재하는 물체를 감지하기 위한 많은 장치들이 연구개발되어 왔다. 현재 시판되고 있는 일반적인 장치는 8개 정도의 레이저 발광장치로부터 레이져를 조사영역에 부채살처럼 보내고 조사영역으로부터 반사되는 반사광을 감지하여 자차량의 전방의 물체를 감지한다.
그러나, 자차량의 전방의 조사영역이 넓어지게 되면 물체를 감지하지 못하는 영역이 생기게 되고, 상대적으로 원거리에서 물체가 감지되지 못하는 영역이 점차 확대되기 때문에 물체가 감지되지 않는 문제점이 존재하였다.
월리츠 등의 미국 특허 제 27,869호는 시트간의 분리를 요하지 않은 채로 겹쳐진 시트를 카운팅 하는 장치를 기술하고 있다. 센서 어레이의 활성 영역은 시트의 폭에 대응되고 센서 어레이는 시트 스택(Stack)를 가로지른다. 센서 어레이의 신호 출력으로부터 고출력의 다이오드 고정식 용량성 입력 작동 증폭기 내의 원하지 않는 성분이 제거되고, 상기 증폭기의 구형파는 카운팅 회로에 의해 진행되고 카운트된다. 더스 등의 미국 특허 제 5,005,192호는 부분적으로 겹쳐진 연속적인 평평한 물체를 카운팅 하는 시스템을 기술하고 있는데, 상기 물체는 초음파 충돌의 궤적을 지나서 운반된다. 도먼 등의 미국 특허 제 4,694,474호는 얇은 물체 스택을 카운팅하는 장치를 기술하는데, 상기 장치에서 빛은 상기 스택을 향하고 광 센서는 상기 스택에 의해 반사되는 빛에 비례하는 신호를 발생시킨다. 우드워드 등의 미국 특허 제 5,040,196호는 겹쳐진 요소를 카운팅하는 장비를 기술한다. 상기 장비는 겹쳐진 요소의 측면 부분을 이미지하고 이미지를 자기 상관시키는데, 장비가 정지한 상태에서 이동함에 따라 이미지를 교차상관시킨다. 그 결과로서 카운트가 될 때 싸이클이 반복되는 신호가 변경되도록 하는 시간이 주어지고, 스택 내 요소들의 수가 지시된다. 사이토 등의 미국 특허 제 3,971,918호는 전기적 펄스에 의해 교대로 스위칭되는 광다이오드의 배열을 이용하여 스택의 한쪽 끝을 수평 및 수직으로 스캐닝함으로써 겹쳐지고 주름잡힌 판지를 카운팅한다. 모한 등의 미국 특허 제 4,912,317호는 외관의 휘도가 동일하지 않은 겹쳐진 시트를 카운팅하는 장치를 기술한다. 모한 등의 시스탬은 센서의 출력 데이터에서 휘도 양극성 반전 효과를 피합으로써 센서 신호 특이 출력의 위상 양극성을 표준화한다. 모한 등은 개개의 물체에 관하여 겹쳐진 물체상의 유효 이미지 폭이 매우 좁은 센서를 사용하였다. 데이터는 판별적으로 합산되고, 위상 양극성을 표준화하기 위해 조정된다.
본 발명의 물체감지 센서 시스템 및 그 구동방법은 앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 발광부를 통해 방출된 평면광을 감지대상 물체에 조사하고 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 수광부를 통해 입수하며, 수광부 내 구비된 전하결합소자를 활용해 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 바탕으로 물체감지 영상데이터를 생성시킴으로써, 전방에 위치한 감지대상 물체의 움직임을 정확히 파악할 뿐만 아니라 수치해석을 통해 감지대상 물체의 이동경로 및 이동속도를 산출할 수 있기 위함이다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 감지대상 물체에 관한 여러 벡터(즉, 감지대상 물체의 상대적 위치, 이동경로 및 이동속도)을 외부 기형성된 유무선 통신망 혹은 초고속 인터넷망으로 전송함으로써, 감지대상 물체의 동향에 대해 관심이 큰 다수의 유저 혹은 이를 주시하고 있는 관리자에게 도움이 될 만한 통계자료로 활용될 수 있게끔 정보 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 전하결합소자로부터 파악된 다수의 광자 이동상태를 근거로 감지대상 물체에 대한 화소 변화를 실시간으로 측정함에 따라 감지대상 물체의 순간 변화율을 검출함으로써, 감지대상 물체에 대한 미세 동작을 충분히 파악할 수 있으며, 더군다나 감지대상 물체의 순간 변화율도 감지대상 물체의 동향을 정밀 분석하는데 있어 유용한 통계자료로 활용될 수 있게끔 다수의 유저 혹은 관리자에게 정보 제공하기 위함이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템은, 레이저 빔을 평면광으로 변환하는 평면광 변환기를 구비하며, 상기 평면광 변환기를 통해 방출되는 상기 평면광을 제 1 광학렌즈에 전달해 확산시킨 후 상기 확산된 평면광을 감지대상 물체에 조사하는 발광부; 및 상기 감지대상 물체가 상기 확산된 평면광을 조사받음에 따라 상기 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 제 2, 3 광학렌즈에 전달해 확산시킨 후 상기 확산된 반사광을 기구비된 전하결합소자에 전달하는 수광부를 포함하고, 상기 발광부와 수광부는 동일 수직평면 상에 존재하며, 상기 전하결합소자는 상기 확산돤 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 통해 물체감지 영상데이터를 생성하며, 상기 발광부의 조사 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능하고 상기 수광부의 수신 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템의 구동방법은, 발광부가 평면광 변환기를 이용해 레이저 빔을 평면광으로 변환하는 단계; 상기 발광부가 상기 평면광 변환기를 통해 방출되는 상기 평면광을 제 1 광학렌즈에 전달해 확산시키는 단계; 상기 발광부가 상기 확산된 평면광을 감지대상 물체에 조사하는 단계; 상기 발광부와 동일한 수직평면 상에 상기 수광부가 배치되는 단계; 상기 수광부가 상기 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 제 2, 3 광학렌즈에 전달해 확산시키는 단계; 상기 수광부가 상기 확산된 반사광을 기구비된 전하결합소자에 전달하는 단계; 및 상기 전하결합소자가 상기 확산된 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 통해 물체감지 영상데이터를 생성시키는 단계를 포함하며, 상기 발광부의 조사 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능하고 상기 수광부의 수신 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 물체감지 센서 시스템 및 그 구동방법은 발광부를 통해 방출된 평면광을 감지대상 물체에 조사하고 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 수광부를 통해 입수하며, 수광부 내 구비된 전하결합소자를 활용해 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 바탕으로 물체감지 영상데이터를 생성시킴으로써, 전방에 위치한 감지대상 물체의 움직임을 정확히 파악할 뿐만 아니라 수치해석을 통해 감지대상 물체의 이동경로 및 이동속도를 산출할 수 있는 제 1 효과를 준다.
또한, 본 발명은 감지대상 물체에 관한 여러 벡터(즉, 감지대상 물체의 상대적 위치, 이동경로 및 이동속도)을 외부 기형성된 유무선 통신망 혹은 초고속 인터넷망으로 전송함으로써, 감지대상 물체의 동향에 대해 관심이 큰 다수의 유저 혹은 이를 주시하고 있는 관리자에게 도움이 될 만한 통계자료로 활용될 수 있게끔 정보제공이 가능한 제 2 효과를 준다.
또한, 본 발명은 전하결합소자로부터 파악된 다수의 광자 이동상태를 근거로 감지대상 물체에 대한 화소 변화를 실시간으로 측정함에 따라 감지대상 물체의 순간 변화율을 검출함으로써, 감지대상 물체에 대한 미세 동작을 충분히 파악할 수 있으며, 더군다나 감지대상 물체의 순간 변화율도 감지대상 물체의 동향을 정밀 분석하는데 있어 유용한 통계자료로 활용될 수 있게끔 다수의 유저 혹은 관리자에게 정보 제공이 가능한 제 3 효과를 준다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광학측정기에 의해 측정되는 감지대상 물체에 대한 화소 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템의 구동방법을 나타낸 다른 순서도이다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템을 도시한 도면이다.
도 1를 참조하면, 물체감지 센서 시스템(1000)은 발광부(100)를 통해 방출된 평면광을 감지대상 물체(300)에 조사하고 감지대상 물체(300)로부터 반사된 반사광을 수광부(200)를 통해 입수하며, 수광부(200) 내 구비된 전하결합소자(230)를 활용해 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 바탕으로 물체감지 영상데이터를 생성시키는 시스템인 것으로, 발광부(100), 수광부(200) 및 전하결합소자(230)를 포함한다.
발광부(100)는 레이저 빔을 평면광으로 변환하는 평면광 변환기(110)를 구비하며, 평면광 변환기(110)를 통해 방출되는 평면광을 제 1 광학렌즈(120)에 전달해 확산시킨 후 확산된 평면광을 감지대상 물체(300)에 조사한다.
수광부(200)는 감지대상 물체(300)가 확산된 평면광을 조사받음에 따라 감지대상 물체(300)로부터 반사된 반사광을 제 2, 3 광학렌즈(210, 220)에 전달해 확산시킨 후 확산된 반사광을 기구비된 전하결합소자(230)에 전달한다.
발광부(100)의 조사 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능하고 수광부(200)의 수신 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능하다.
일예로, 발광부(100)의 조사 각도가 0 내지 60도 중 선택된 하나로 고정되면 수광부의 수신 각도는 0 내지 5도 중 선택된 하나로 고정된다 할 것이며, 다른 일예로는 발광부(100)의 조사 각도가 0 내지 5도 중 선택된 하나로 고정되면 수광부(200)의 수신 각도는 0 내지 60도 중 하나로 고정된다.
여기서, 발광부(100)와 수광부(200)는 동일 수직평면 상에 존재함에 유의한다.
또한, 본 발명의 중요포인트 중 하나로 간주될 만한 것으로, 제 1 광학렌즈(120)는 오목렌즈이며 제 2 광학렌즈(210)는 볼록렌즈 및 제 3 광학렌즈(220)는 다른 오목렌즈라 하겠다. 제 1 광학렌즈(120)는 발광부(100)에 설치되고, 제 2, 3 광학렌즈(210, 220)는 수광부(230)에 설치된다.
실질적으로, 발광부(100)에 제 1 광학렌즈(120)를 장착함에 있어, 당업자들 사이에 많이 사용되고 있는 것으로는 F-theta 렌즈를 일례로 들 수 있다.
F-theta 렌즈는 발광부(100)에서 레이저 빔(혹은 레이저 광)을 손실없이 충분히 받아드릴 수 있도록 설계된 렌즈이면서 평면광 방출시 최대한 시야각을 넓게 하기 위해 고안된 렌즈이기도 하다. F-theta 렌즈는 특정 파장(본 발명의 일예에서는 레이저 빔에 해당하는 150㎚에서 10.6 ㎛ 파장대임)만 감지할 수 있도록 필터 코팅된다 하겠다.
수광부(200)에 제 2, 3 광학렌즈(210, 220)를 탑재함에 있어, 당업자들 사이에서 많이 사용되고 있는 제 2 광학 렌즈(210)로는 MLA(Micro Lens Array) 렌즈를 일예로 들 수 있으며 제 3 광학렌즈(220)로는 Focusing 렌즈를 일예로 들 수 있다.
MLA(Micro Lens Array) 렌즈는 감지대상 물체(300)가 제 1 광학렌즈(120)에 의해 확산된 평면광을 조사받음에 따라 감지대상 물체(300)로부터 반사된 반사광을 일정하게 수렴하도록 설계된 원통형의 렌즈 모델 중 하나로, 반사광을 수평하게 변경하여 Focusing 렌즈로 전달하는 역할을 한다.
Focusing 렌즈는 MLA 렌즈로부터 전달된 반사광을 전달받아 확산된 반사광으로 생성시켜 전하결합소자(230)에 전달하는 역할을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따른 전하결합소자(Charge Coupled Device : CCD)(230)는 확산돤 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 통해 물체감지 영상데이터를 생성한다.
전하결합소자(230)는 일반적으로 전하결합검출기, 전하전송소자, 전하제어소자라고도 하는데 미소한 전극 바로 밑의 반도체 영역에 주입한 전하를 전극군(電極群)에 가하는 펄스상(狀)의 제어전압에 의해 마음대로 인접 전극 아래로 이동시키거나 외부로 꺼내거나 하는 기능을 가지는 반도체 집적회로 소자로, 제어전극에 가하는 전압이 큰 쪽으로 전하가 흘러가는 성질을 이용하여 다수의 전극배열의 근원을 신호 전하가 차례로 이동하는 과정은 일종의 지연회로 또는 기억회로에 이용된다.
또한, 전하결합소자(230)는 n형의 반도체 기판의 표면에 0.1mm 정도 두께의 절연층을 형성하고 금속 전극을 배열하여 이 금속 전극의 전압을 제어함에 따라, 반도체 표면 전위의 낮은 부분을 좌우로 이동시켜 축적된 전하를 이에 맞추어 순차로 전송시킬 수 있다.
전하 결합 소자(230)는 전하의 축적에 의한 기억과 전하의 이동에 의한 전송이라는 2가지 기능을 갖으며, 전하의 크기에 따른 아날로그 양의 기억 전송이 가능하기 때문에 디지털 카메라나 비디오 카메라의 고체 촬상 소자(이미지 영상 센서)로 사용되고 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템(2000)은 도 2를 통해 알 수 있는 바와 같이, 상기 기재된 발광부(100), 수광부(200)를 비롯하여 연산처리기(400), 광학측정기(500), 입출력기(600) 및 제어기(700)를 더 포함한다.
연산처리기(400)는 물체감지 영상데이터를 수치 배열하여 감지대상 물체(300)의 상대 좌표값을 다수개 추출한 후, 다수의 상대 좌표값을 대상으로 수치해석함으로써 감지대상 물체(300)의 상대적 위치 및 이동경로 및 이동속도를 산출해 낸다.
좌표값을 이용해 감지대상 물체의 위치를 알아내는 수치해석 방법은 여러가지 기법들이 적용될 수 있으며, 그에 따른 본 발명에 적용되는 수치해석 방법은 보간법, LU 분해법, CDG(Characteristic-Dissipative-Galerkin) 기법 또는 MDS(Multi Dimensional Scaling) 기법을 고루 활용한다.
광학측정기)500)는 다수의 광자 이동상태를 근거로 감지대상 물체에 대한 화소 변화(도3a에서 도3b로 변화)를 실시간으로 측정함에 따라, 감지대상 물체(300)의 순간 변화율을 검출한다.
입출력기(600)는 물체감지 데이터를 비롯하여 상대적 위치, 이동경로, 이동속도 및 순간 변화율을 외부로 출력한다.
제어기(700)는 연산처리기(400), 광학 측정기(500) 및 입출력기(600)의 신호처리를 일괄 제어한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 물체감지 센서 시스템의 구동방법은 발광부를 통해 방출된 평면광을 감지대상 물체에 조사하고 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 수광부를 통해 입수하며, 수광부 내 구비된 전하결합소자를 활용해 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 바탕으로 물체감지 영상데이터를 생성시키는 구동방법이다.
먼저, 발광부는 평면광 변환기를 이용해 레이저 빔을 평면광으로 변환한 후, 평면광 변환기를 통해 방출되는 상기 평면광을 제 1 광학렌즈에 전달해 확산시킨다(S10, S20).
또한, 발광부는 확산된 평면광을 감지대상 물체에 조사한다(S30).
이 때, 수광부는 발광부와 동일한 수직평면 상에 배치된다(S40).
수광부는 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 제 2, 3 광학렌즈에 전달해 확산시킨 후, 확산된 반사광을 기구비된 전하결합소자에 전달한다(S50, S60).
여기서, 제 1 광학렌즈는 오목렌즈이며, 제 2 광학렌즈는 볼록렌즈, 제 3 광학렌즈는 다른 오목렌즈이며, 당업자 입장에서의 발광부는 F-theta 렌즈를 기내에 탑재해 사용하며, 수광부는 앞단에 MLA(Micro Lens Array) 렌즈를 그리고, 뒷단에 제 3 광학렌즈는 Focusing 렌즈를 내부에 장착하여 사용함에 유의한다.
전하결합소자는 확산된 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 통해 물체감지 영상데이터를 생성시킨다(S70, S80).
여기서, 발광부의 조사 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능하고 수광부의 수신 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능함에 유의한다.
만일, 발광부의 조사 각도가 0 내지 60도 중 선택된 하나로 고정될 경우 수광부의 수신 각도는 0 내지 5도 중 선택된 하나로 고정되며, 발광부의 조사 각도가 0 내지 5도 중 선택된 하나로 고정될 경우 수광부의 수신 각도는 0 내지 60도 중 선택된 하나로 고정됨을 일 예로 들 수 있겠다.
계속되는 설명으로, S80 전처리 후, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물체감지 센서 시스템의 구동방법은 도 5를 통해 알 수 있는 바와 같이 이하 추가적인 동작을 실시한다.
도 4의 S10 내지 S80 전처리 후 계속되는 동작(S90)에 관한 이어지는 설명으로, 즉, 연산처리기는 물체감지 영상데이터를 수치 배열하여 감지대상 물체의 상대 좌표값을 다수개 추출한다(S100, S110).
연산처리기는 다수의 상대 좌표값을 대상으로 수치해석함으로써 감지대상 물체의 상대적 위치 및 이동경로 및 이동속도를 산출해 낸다(S120, S130).
광학측정기는 다수의 광자 이동상태를 근거로 감지대상 물체에 대한 화소 변화를 실시간으로 측정함에 따라, 감지대상 물체의 순간 변화율을 검출한다(S140, S150).
입출력기는 상대적 위치, 이동경로, 이동속도 및 순간 변화율을 외부로 출력한다(S160).
제어기는 수광부, 발광부, 연산처리기, 광학 측정기 및 입출력기의 신호처리를 일괄 제어한다(S170).
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.
1000, 2000 : 물체감지 센서 시스템 100 : 발광부
200 : 수광부 230 : 전하결합소자
300 : 감지대상 물체 400 : 연산처리기
500 : 광학처리기 600 : 입출력기
700 : 제어기

Claims (12)

  1. 레이저 빔을 평면광으로 변환하는 평면광 변환기를 구비하며, 평면광 변환기를 통해 방출되는 상기 평면광을 제 1 광학렌즈에 전달해 확산시킨 후 상기 확산된 평면광을 감지대상 물체에 조사하는 발광부; 및
    상기 감지대상 물체가 상기 확산된 평면광을 조사받음에 따라 상기 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 제 2, 3 광학렌즈에 전달해 확산시킨 후 상기 확산된 반사광을 기구비된 전하결합소자에 전달하는 수광부를 포함하고,
    상기 발광부와 수광부는 동일 수직평면 상에 존재하며,
    상기 전하결합소자는 상기 확산돤 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 통해 물체감지 영상데이터를 생성하며, 상기 발광부의 조사 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능하고 상기 수광부의 수신 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능한 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 물체감지 영상데이터를 수치 배열하여 상기 감지대상 물체의 상대 좌표값을 다수개 추출한 후, 상기 다수의 상대 좌표값을 대상으로 수치해석함으로써 상기 감지대상 물체의 상대적 위치 및 이동경로 및 이동속도를 산출해 내는 연산처리기;
    상기 다수의 광자 이동상태를 근거로 상기 감지대상 물체에 대한 화소 변화를 실시간으로 측정함에 따라, 상기 감지대상 물체의 순간 변화율을 검출하는 광학측정기;
    상기 물체감지 데이터를 비롯하여 상기 상대적 위치, 이동경로, 이동속도 및 순간 변화율을 외부로 출력하는 입출력기; 및
    상기 수광부, 발광부, 연산처리기, 광학 측정기 및 입출력기의 신호처리를 일괄 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학렌즈는 오목렌즈이며, 상기 제 2 광학렌즈는 볼록렌즈, 상기 제 3 광학렌즈는 다른 오목렌즈인 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학렌즈는 F-theta 렌즈이며, 상기 제 2 광학렌즈는 MLA(Micro Lens Array) 렌즈, 상기 제 3 광학렌즈는 Focusing 렌즈인 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광부의 조사 각도가 0 내지 60도 중 선택된 하나로 고정되면 상기 수광부의 수신 각도는 0 내지 5도 중 선택된 하나로 고정되는 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 발광부의 조사 각도가 0 내지 5도 중 선택된 하나로 고정되면 상기 수광부의 수신 각도는 0 내지 60도 중 하나로 고정되는 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템.
  7. 발광부가 평면광 변환기를 이용해 레이저 빔을 평면광으로 변환하는 단계;
    상기 발광부가 상기 평면광 변환기를 통해 방출되는 상기 평면광을 제 1 광학렌즈에 전달해 확산시키는 단계;
    상기 발광부가 상기 확산된 평면광을 감지대상 물체에 조사하는 단계;
    상기 발광부와 동일한 수직평면 상에 수광부가 배치되는 단계;
    상기 수광부가 상기 감지대상 물체로부터 반사된 반사광을 제 2, 3 광학렌즈에 전달해 확산시키는 단계;
    상기 수광부가 상기 확산된 반사광을 기구비된 전하결합소자에 전달하는 단계; 및
    상기 전하결합소자가 상기 확산된 반사광 내 존재하는 다수의 광자를 전기적으로 측정함을 통해 물체감지 영상데이터를 생성시키는 단계를 포함하며,
    상기 발광부의 조사 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능하고 상기 수광부의 수신 각도는 0 내지 90도 내에서 조정 가능한 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 물체감지 센서 시스템 내 더 구비된
    연산처리기가 상기 물체감지 영상데이터를 수치 배열하여 상기 감지대상 물체의 상대 좌표값을 다수개 추출하는 단계;
    상기 연산처리기가 상기 다수의 상대 좌표값을 대상으로 수치해석함으로써 상기 감지대상 물체의 상대적 위치 및 이동경로 및 이동속도를 산출해 내는 단계;
    광학측정기가 상기 다수의 광자 이동상태를 근거로 상기 감지대상 물체에 대한 화소 변화를 실시간으로 측정함에 따라, 상기 감지대상 물체의 순간 변화율을 검출하는 단계;
    입출력기가 상기 상대적 위치, 이동경로, 이동속도 및 순간 변화율을 외부로 출력하는 단계; 및
    제어기가 상기 수광부, 발광부, 연산처리기, 광학 측정기 및 입출력기의 신호처리를 일괄 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 광학렌즈는 오목렌즈이며, 상기 제 2 광학렌즈는 볼록렌즈, 상기 제 3 광학렌즈는 다른 오목렌즈인 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템의 구동방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 광학렌즈는 F-theta 렌즈이며, 상기 제 2 광학렌즈는 MLA(Micro Lens Array) 렌즈, 상기 제 3 광학렌즈는 Focusing 렌즈인 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템의 구동방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 발광부의 조사 각도가 0 내지 60도 중 선택된 하나로 고정될 경우, 상기 수광부의 수신 각도가 0 내지 5도 중 선택된 하나로 고정되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템의 구동방법.
  12. 제 7 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 발광부의 조사 각도가 0 내지 5도 중 선택된 하나로 고정될 경우, 상기 수광부의 수신 각도가 0 내지 60도 중 선택된 하나로 고정되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물체감지 센서 시스템의 구동방법.
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