KR101814125B1 - Lidar System Having Guide Light - Google Patents

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KR101814125B1
KR101814125B1 KR1020170106537A KR20170106537A KR101814125B1 KR 101814125 B1 KR101814125 B1 KR 101814125B1 KR 1020170106537 A KR1020170106537 A KR 1020170106537A KR 20170106537 A KR20170106537 A KR 20170106537A KR 101814125 B1 KR101814125 B1 KR 101814125B1
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김철영
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(주)엠제빈
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    • G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
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    • G—PHYSICS
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Abstract

A lidar system having guide light is disclosed. According to one aspect of the present invention, provided is the lidar system having guide light which is radiated to a scanning area in order to check the scanning area through naked eyes of an inspector. The lidar system includes first and second light sources, a motor, first and second mirrors, a control part, and an encoder.

Description

가이드 광을 구비한 라이다 시스템{Lidar System Having Guide Light}[0001] The present invention relates to a Lidar System Having Guide Light

본 실시예는 가이드 광을 구비하여 현재 스캐닝하는 영역이 어디인지 확인할 수 있도록 하는 라이다 시스템에 관한 것이다.The present embodiment relates to a ladder system for providing a guide light so as to identify a current scanning area.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute the prior art.

라이다(LIDAR: Light Detection And Ranging) 시스템은 빛을 이용하여 타겟을 탐지하고 타겟까지의 거리를 측정하는 시스템을 말한다. 라이다 시스템은 기능에 있어서 레이더(RADAR: Radio Detection And Ranging)와 유사하지만, 전파를 이용하여 타겟을 탐지하는 레이다와 달리 빛을 이용하여 타겟을 탐지한다는 차이가 있다. 이러한 차이로 인해 라이다 시스템은 '영상 레이더'라고 칭해지기도 한다.Light Detection And Ranging (LIDAR) is a system that uses light to detect a target and measure the distance to the target. The radar system is similar in function to radar (Radio Detection and Ranging), but it differs from radar, which uses radio waves to detect a target, using light to detect the target. Because of this difference, the Lida system is sometimes referred to as an 'imaging radar'.

빛과 마이크로파 간의 도플러 효과 차이로 인하여, 라이다는 레이더에 비하여 방위 분해능, 거리 분해능 등이 우수하다.Due to the difference in Doppler effect between light and microwave, Lida has superior azimuth resolution and distance resolution compared to radar.

위성이나 항공기에서 레이저 펄스를 방출하고, 대기중의 입자에 의해 후방 산란되는 펄스를 지상관측소에서 수신하는 항공 라이다가 주류를 이루어왔다. 이러한 항공 라이다는 바람 정보와 함께 먼지, 연기, 에어로졸, 구름입자 등의 존재와 이동을 측정하고, 대기중의 먼지입자의 분포 또는 대기 오염도를 분석하는데 사용되어왔다. 그런데, 최근에는 송신계와 수신계가 모두 지상에 설치되어 장애물 탐지, 지형 모델링, 대상물의 위치 획득 기능을 수행하는 지상 라이다에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라, 지상 라이다 시스템을 감시정찰로봇, 전투로봇, 무인수상함, 무인헬기 등의 국방분야나, 민수용 이동로봇, 지능형자동차, 무인자동차 등의 민수용 분야에 적용하려는 연구가 이루어지고 있다.The mainstream has been the airborne laser that emits laser pulses from satellites or aircraft and receives backscattered pulses from atmospheric particles at terrestrial stations. These air lasers have been used to measure the presence and movement of dust, smoke, aerosols, and cloud particles along with wind information, and to analyze the distribution of airborne dust particles or air pollution. In recent years, however, researches on the terrestrial LADA, which performs obstacle detection, terrain modeling, and acquisition of the position of objects, has been actively conducted on both the transmission system and the reception system. Therefore, research is being conducted to apply the terrestrial Lada system to civil defense applications such as surveillance and reconnaissance robots, combat robots, unmanned aerial vehicles, unmanned helicopters, civilian mobile robots, intelligent cars, and unmanned vehicles.

라이다 시스템은 타겟을 탐지하기 위한 센싱광으로 통상 육안으로 확인할 수 없는 파장 대역을 가진 광원을 사용한다. 육안으로 확인할 수 없는 파장 대역, 예를 들어, 적외선 대역을 갖는 광원을 센싱광으로 이용하는 것이 센싱 효율면에 있어서 좋기 때문이다.The lidar system is a sensing light for detecting a target and uses a light source having a wavelength band which can not be visually confirmed. This is because using a light source having a wavelength band that can not be visually confirmed, for example, an infrared ray band, as sensing light is good in terms of sensing efficiency.

그러나 이러한 대역의 광원을 이용하게 되면, 스캐닝되는지 여부, 스캐닝 되는 영역, 미러의 오차에 의한 음영지역 발생 등을 육안으로 직접 확인할 수 없어 별도로 광원을 확인하기 위한 장비를 이용해야 하는 불편이 있다.However, if a light source of such a band is used, there is an inconvenience that it is necessary to use a device for identifying a light source separately because it is impossible to visually confirm whether the light is scanned, an area to be scanned, or a shadow area due to an error of a mirror.

본 실시예는, 스캐닝하는 영역을 육안으로 확인할 수 있도록 스캐닝 영역으로 조사되는 가이드 광을 구비한 라이다 시스템을 제공하는 데 일 목적이 있다.An object of the present embodiment is to provide a ladder system provided with a guide light irradiated to a scanning area so that the area to be scanned can be visually confirmed.

본 실시예의 일측면에 의하면, 타겟을 탐지하는 라이다(LIDAR: LIght Detection And Ranging) 시스템은 가시광선 대역 이외의 파장을 갖는 센싱광을 출력하는 제1 광원; 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하는 제2 광원; 상기 라이다 시스템의 하우징에 장착되어 이탈을 방지하며 회전 동력을 제공하는 동력부, 상기 동력부의 일측에만 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 회전하는 모터 샤프트(Shaft) 및 기 설정된 면적을 갖는 형상으로 구현되어 상기 동력부의 나머지 일측에 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 상기 모터 샤프트와 함께 회전하는 모터 몸체부를 포함하는 모터; 상기 모터 샤프트와 연결되며, 상기 센싱광을 반사시키는 제1 미러; 상기 모터 몸체부와 부착되며, 상기 가이드광을 상기 센싱광과 동일한 방향으로 반사시키는 제2 미러; 상기 라이다 시스템의 동작이나 데이터 처리 등을 제어하는 제어부; 및 상기 모터의 회전 수, 속도, 회전 방향, 회전 각도의 정보를 파악하는 엔코더를 포함하며, 상기 엔코더는 상기 모터에 포함되거나, 상기 엔코더는 모터에 연결되며, 상기 가이드광과 센싱광이 서로 다른 위치에 조사되는 경우, 상기 엔코더에서 파악된 정보를 이용하여 상기 제2 광원을 제어함으로써 상기 가이드광이 상기 센싱광과 동일한 방향으로 조사되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일측면에 의하면, 타겟을 탐지하는 라이다(LIDAR: LIght Detection And Ranging) 시스템은 가시광선 대역 이외의 파장을 갖는 센싱광을 출력하는 제1 광원; 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하는 제2 광원; 상기 라이다 시스템의 하우징에 장착되어 이탈을 방지하며 회전 동력을 제공하는 동력부, 상기 동력부의 일측에만 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 회전하는 모터 샤프트(Shaft) 및 기 설정된 면적을 갖는 형상으로 구현되어 상기 동력부의 나머지 일측에 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 상기 모터 샤프트와 함께 회전하는 모터 몸체부를 포함하는 모터; 상기 모터 샤프트와 연결되며, 상기 센싱광을 반사시키는 제1 미러; 및 상기 모터 몸체부와 부착되며, 상기 가이드광을 상기 센싱광과 동일한 방향으로 반사시키는 제2 미러를 포함하며, 상기 제2 광원은, 탈 ·부착이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일측면에 의하면, 타겟을 탐지하는 라이다(LIDAR: LIght Detection And Ranging) 시스템은 가시광선 대역 이외의 파장을 갖는 센싱광을 출력하는 제1 광원; 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하는 제2 광원; 상기 라이다 시스템의 하우징에 장착되어 이탈을 방지하며 회전 동력을 제공하는 동력부, 상기 동력부의 일측에만 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 회전하는 모터 샤프트(Shaft) 및 기 설정된 면적을 갖는 형상으로 구현되어 상기 동력부의 나머지 일측에 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 상기 모터 샤프트와 함께 회전하는 모터 몸체부를 포함하는 모터; 상기 모터 샤프트와 연결되며, 상기 센싱광을 반사시키는 제1 미러; 및 상기 모터 몸체부와 부착되며, 상기 가이드광을 상기 센싱광과 동일한 방향으로 반사시키는 제2 미러를 포함하며, 상기 모터 몸체부와 상기 제2 미러의 사이에 부착되며, 상기 제2 미러가 반사시키는 가이드 광의 각도를 조정하는 각도 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일측면에 의하면, 상기 라이다 시스템의 동작이나 데이터 처리 등을 제어하는 제어부; 및 상기 모터의 회전 수, 속도, 회전 방향, 회전 각도의 정보를 파악하는 엔코더를 포함하며, 상기 엔코더는 상기 모터에 포함되거나, 상기 엔코더는 모터에 연결되며, 상기 가이드광과 센싱광이 서로 다른 위치에 조사되는 경우, 상기 엔코더에서 파악된 정보를 이용하여 상기 제2 광원을 제어함으로써 상기 가이드광이 상기 센싱광과 동일한 방향으로 조사되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일측면에 의하면, 상기 라이다 시스템의 동작이나 데이터 처리 등을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제2 광원은 복수 개 구비되며, 상기 제어부는 복수 개의 제2 광원 각각의 가이드광 출력 타이밍을 제어하여 상기 가이드광이 기 설정된 문자 또는 형상을 나타내도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일측면에 의하면, 상기 제2 광원은 복수 개의 서로 다른 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일측면에 의하면, 상기 라이다 시스템의 동작이나 데이터 처리 등을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 타겟이 탐지되었는지 여부에 따라 상기 제2 광원이 서로 다른 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일측면에 의하면, 상기 제2 광원은,탈 ·부착이 가능한 것을 특징으로 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a LIDAR (Lights Out Detection And Ranging) system for detecting a target includes: a first light source for outputting a sensing light having a wavelength other than a visible light band; A second light source for outputting guiding light having a wavelength in a visible light band; A motor shaft mounted on a housing of the lidar system to prevent disengagement and to provide rotational power, a motor shaft located at one side of the power unit and rotated by receiving a rotational power from the power unit, And a motor body disposed at the other side of the power unit and rotatable together with the motor shaft by receiving rotational power from the power unit. A first mirror connected to the motor shaft and reflecting the sensing light; A second mirror attached to the motor body and reflecting the guide light in the same direction as the sensing light; A control unit for controlling operations of the LIDAR system, data processing, and the like; And an encoder for acquiring information on a rotation speed, a speed, a rotation direction, and a rotation angle of the motor, wherein the encoder is included in the motor, or the encoder is connected to a motor, and the guide light and the sensing light are different The guide light is irradiated in the same direction as the sensing light by controlling the second light source using the information detected by the encoder.
According to an aspect of the present invention, a LIDAR (Lights Out Detection And Ranging) system for detecting a target includes: a first light source for outputting a sensing light having a wavelength other than a visible light band; A second light source for outputting guiding light having a wavelength in a visible light band; A motor shaft mounted on a housing of the lidar system to prevent disengagement and to provide rotational power, a motor shaft located at one side of the power unit and rotated by receiving a rotational power from the power unit, And a motor body disposed at the other side of the power unit and rotatable together with the motor shaft by receiving rotational power from the power unit. A first mirror connected to the motor shaft and reflecting the sensing light; And a second mirror attached to the motor body and reflecting the guide light in the same direction as the sensing light, wherein the second light source is removable.
According to an aspect of the present invention, a LIDAR (Lights Out Detection And Ranging) system for detecting a target includes: a first light source for outputting a sensing light having a wavelength other than a visible light band; A second light source for outputting guiding light having a wavelength in a visible light band; A motor shaft mounted on a housing of the lidar system to prevent disengagement and to provide rotational power, a motor shaft located at one side of the power unit and rotated by receiving a rotational power from the power unit, And a motor body disposed at the other side of the power unit and rotatable together with the motor shaft by receiving rotational power from the power unit. A first mirror connected to the motor shaft and reflecting the sensing light; And a second mirror attached to the motor body part and reflecting the guide light in the same direction as the sensing light, wherein the second mirror is attached between the motor body part and the second mirror, And an angle adjusting unit for adjusting the angle of the guide light to be applied.
According to an aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus including: a control unit for controlling operations of a lidar system, data processing, and the like; And an encoder for acquiring information on a rotation speed, a speed, a rotation direction, and a rotation angle of the motor, wherein the encoder is included in the motor, or the encoder is connected to a motor, and the guide light and the sensing light are different The guide light is irradiated in the same direction as the sensing light by controlling the second light source using the information detected by the encoder.
According to an aspect of the present invention, there is provided a display device including a control unit for controlling operations and data processing of the lidar system, wherein a plurality of the second light sources are provided, and the control unit controls the guide light output timing of each of the plurality of second light sources So that the guide light exhibits a predetermined character or shape.
According to an embodiment of the present invention, the second light source outputs a guide light having a wavelength of a plurality of different visible light ray bands.
According to an aspect of the present invention, there is provided a control device for controlling operation of a lidar system, data processing, and the like, wherein the second light source is a guide light having a wavelength of a visible light band, To be output.
According to an aspect of the present embodiment, the second light source can be removed and attached.

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이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예의 일 측면에 따르면, 라이다 시스템이 스캐닝 영역으로 조사되는 가이드 광을 구비하기 때문에, 시스템 사용자가 별도의 장비 사용없이도 스캐닝하는 영역을 육안으로 확인할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, since the Lada system includes the guide light irradiated to the scanning area, there is an advantage that the system user can visually confirm the area to be scanned without using any additional equipment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 모터의 구조를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 모터의 구조를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view of a ladder system in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a ladder system in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a ladder system in accordance with another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a ladder system according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating the structure of a motor of a ladder system according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating the structure of a motor of a ladder system according to another embodiment of the present invention.

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 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 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. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. Throughout the specification, when an element is referred to as being "comprising" or "comprising", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise . In addition, '... Quot ;, " module ", and " module " refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 사시도이다.1 is a perspective view of a ladder system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 시스템(100)은 커버부(110), 스캐너(120), 가이드부(130) 및 몸체부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a lidar system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a cover 110, a scanner 120, a guide 130, and a body 140.

커버부(110)는 라이다 시스템(100) 내 내부 구성을 보호한다. 커버부(110)는 센싱광 또는 가이드광이 통과 가능하도록 투명한 재질로 구성되며, 센싱광 또는 가이드광의 진행방향이 변화하지 않도록 각이 없는 원통 형상으로 구현될 수 있다. The cover portion 110 protects the internal structure of the lidar system 100. The cover 110 may be formed of a transparent material so that the sensing light or the guide light can pass therethrough and may have a cylindrical shape without angles such that the traveling direction of the sensing light or the guide light does not change.

커버부(110)는 스캐너(120)의 전방에 위치하여 센싱광을 통과시키는 제1 커버부(113)와 가이드부(130)의 전방에 위치하여 가이드광을 통과시키는 제2 커버부(116)로 구분될 수 있다. 제1 커버부(113)는 스캐너(120)로부터 스캐너(120)가 센싱광을 방사하는 방향으로 기 설정된 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어, 센싱광과 센싱광이 물체에 반사되어 되돌아오는 반사광을 통과시킨다. 이때, 제1 커버부(113)는 센싱광이 갖는 파장 대역의 빛만을 통과시키는 대역 통과 필터(BPF)를 구비하여, 센싱광 및 반사광 이외의 빛이 통과되는 것을 방지할 수 있다. 제2 커버부(116)는 가이드부(130)로부터 가이드부(130)가 가이드광을 방사하는 방향으로 기 설정된 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어, 가이드광을 통과시킨다. 각 커버부(113, 116)는 별도의 마크(119)에 의해 구분될 수 있다.The cover unit 110 includes a first cover unit 113 positioned in front of the scanner 120 and allowing the sensing light to pass therethrough, a second cover unit 116 positioned in front of the guide unit 130, . The first cover part 113 is disposed at a position separated from the scanner 120 by a predetermined distance in the direction in which the scanner 120 emits the sensing light so that the sensing light and the sensing light are reflected by the object . At this time, the first cover part 113 includes a band-pass filter (BPF) that allows only light in the wavelength band of the sensing light to pass therethrough, thereby preventing light other than the sensing light and the reflected light from passing therethrough. The second cover portion 116 is disposed at a position spaced apart from the guide portion 130 by a predetermined distance in a direction in which the guide portion 130 radiates the guide light so as to allow the guide light to pass therethrough. Each of the cover portions 113 and 116 can be separated by a separate mark 119. [

스캐너(120)는 광학장치(미도시)로부터 조사되는 센싱광을 스캐닝 영역으로 반사시키고, 물체로부터 반사된 반사광을 광학장치(미도시)로 반사시킨다. 스캐너(120)는 모터(미도시)에 의해 회전하며, 센싱광을 스캐닝 영역 전부에 반사시킨다. 스캐너(120)는 반사시킨 센싱광이 기존에 이미 존재하던 물체나 배경(이하에서는 '기존 배경'이라고 약칭함)에 반사되거나, 타겟에 반사되어 되돌아오는 반사광을 광학장치로 반사시켜 광학장치가 반사광을 수광할 수 있도록 한다.The scanner 120 reflects the sensing light irradiated from the optical device (not shown) to the scanning area and reflects the reflected light reflected from the object to the optical device (not shown). The scanner 120 is rotated by a motor (not shown) and reflects the sensing light to all the scanning areas. The scanner 120 reflects the reflected light reflected by the object or the background (hereinafter abbreviated as 'existing background') already existing or the reflected light reflected by the target to the optical device so that the optical device reflects the light To be received.

가이드부(130)는 스캐너(120)가 스캐닝하고 있는 영역과 동일한 방향으로 가이드광을 조사한다. 여기서, 가이드광은 육안으로 식별할 수 있는 가시광선 대역의 파장을 갖는 빛이다. 즉, 스캐너(120)가 스캐닝하고 있는 영역과 동일한 방향으로 가이드광을 조사함으로써, 가이드부(130)는 라이다 시스템(100) 사용자가 현재 스캐닝되고 있는 영역이 어디인지를 별도의 장비없이도 바로 확인할 수 있도록 한다.The guide unit 130 irradiates the guide light in the same direction as the area scanned by the scanner 120. [ Here, the guide light is a light having a wavelength in a visible light band that can be visually recognized. That is, by irradiating the guide light in the same direction as the area scanned by the scanner 120, the guide unit 130 can immediately recognize the area where the user of the LADIR system 100 is currently scanning, .

몸체부(라이다 시스템의 하우징, 140)는 라이다 시스템(100)의 형상을 유지하도록 하며, 커버부(110)및 스캐너(120)를 지탱한다. 또한, 몸체부(140)는 내부에 라이다 시스템(100)의 동작이나 데이터 처리 등을 제어하는 제어부(미도시), 스캐너(120)가 타겟을 스캐닝하기 위한 센싱광을 조사하고, 타겟으로부터 반사된 반사광을 수광하는 광학장치(미도시) 및 스캐너(120)가 스캐닝 영역을 스캐닝할 수 있도록 스캐너를 동작시키는 모터(미도시)를 포함한다.The body portion (housing 140 of the lidar system) maintains the shape of the lidar system 100 and supports the cover portion 110 and the scanner 120. The body part 140 includes a control unit (not shown) for controlling the operation and data processing of the lidar system 100, a scanner 120 for irradiating a sensing light for scanning the target, (Not shown) for receiving the reflected light and a motor (not shown) for operating the scanner so that the scanner 120 can scan the scanning area.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a ladder system in accordance with an embodiment of the present invention.

모터(210)는 몸체부(140) 내에 위치하며, 스캐너(120) 및 가이드부(130)와 연결되어 스캐너(120) 및 가이드부(130)가 회전할 수 있도록 동력을 제공한다. 모터(210)는 스캐너(120) 및 가이드부(130)와 함께 연결되어, 스캐너(120)와 가이드부(130)가 동시에 동일하게 회전하도록 한다. 모터(210)는 엔코더(Encoder, 미도시)를 포함하거나 엔코더와 연결되며, 엔코더를 이용하여 모터의 회전 수나 속도, 회전 방향 또는 회전 각도 등의 정보를 파악하고, 파악한 정보를 제어부(250)로 제공한다.The motor 210 is located in the body 140 and is connected to the scanner 120 and the guide unit 130 to provide power for rotating the scanner 120 and the guide unit 130. The motor 210 is connected to the scanner 120 and the guide unit 130 so that the scanner 120 and the guide unit 130 rotate at the same time. The motor 210 includes an encoder (not shown) or is connected to an encoder. The encoder 210 is used to grasp information such as the number of revolutions, speed, rotation direction, or rotation angle of the motor, to provide.

가이드부(130)는 광원(220)과 제1 미러부(230)를 포함한다.The guide unit 130 includes a light source 220 and a first mirror unit 230.

광원(220)은 스캐닝되는 영역을 가이드하기 위한 가이드광을 조사한다. 광원(220)은 제1 미러부(230)를 향해 센싱광을 조사하며, 제1 미러부(230)에 의해 반사된 가이드광은 센싱광과 동일한 방향으로 조사된다. The light source 220 irradiates guide light for guiding the area to be scanned. The light source 220 irradiates the sensing light toward the first mirror part 230 and the guide light reflected by the first mirror part 230 is irradiated in the same direction as the sensing light.

도 2에는 가이드부(130)가 하나의 광원만을 포함하고 있는 것으로 도시되어 있으나, 가이드부(130)는 복수 개의 광원을 포함할 수 있다. 가이드부(130)에 포함된 각각의 광원은 기 설정된 거리를 두고 배치되며, 제어부(250)에 의해 출력 타이밍이 조절되어 기 설정된 문자나 형상을 나타낼 수 있다. 가이드부(130)는 스캐너(120)와 함께 모터(210)에 연결되어 회전하고 있기 때문에, 가이드부(130)에 포함된 각각의 광원의 출력 타이밍에 따라 기 설정된 문자나 형상이 나타날 수 있다. 이처럼, 가이드부(130)는 복수 개의 광원을 포함하고, 제어부(250)는 각 광원의 출력 타이밍을 제어함으로써, 라이다 시스템(100)은 타겟이 발견된 경우나 아무런 이상이 없는 경우 등 상황에 따라 적절한 문자나 형상을 출력할 수 있다.2, the guide unit 130 includes only one light source. However, the guide unit 130 may include a plurality of light sources. Each of the light sources included in the guide unit 130 may be disposed at a predetermined distance, and the output timing may be controlled by the controller 250 to display predetermined characters or shapes. Since the guide unit 130 is connected to the motor 210 together with the scanner 120 and rotates, predetermined characters or shapes may be displayed according to the output timing of each light source included in the guide unit 130. As described above, the guide unit 130 includes a plurality of light sources, and the control unit 250 controls the output timing of each light source, so that the LIDAR system 100 can detect a target So that appropriate characters or shapes can be output.

광원(220)은 복수 개의 서로 다른 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 각각 출력할 수 있다. 예를 들어, 하나의 광원(220)이 빨간색, 노란색, 초록색 및 파란색 가이드광을 모두 출력할 수 있다. 제어부(250)는 타겟이 발견된 경우나 아무런 이상이 없는 경우 등 각 상황에 따라 서로 다른 색의 가이드 광을 출력하도록 광원(220)을 제어할 수 있으며, 라이다 시스템 사용자는 스캐닝 영역에서 발생하는 변화를 보다 직관적으로 파악할 수 있다.The light source 220 may output guide light having a plurality of wavelengths in different visible light bands. For example, one light source 220 can output both red, yellow, green, and blue guide light. The control unit 250 may control the light source 220 to output guide lights of different colors according to various situations such as when the target is found or when there is no abnormality, Changes can be more intuitively understood.

한편, 도 2에는 광원(220)이 제1 미러부(230)를 기준으로 +Y 축 방향에 위치해 있는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 광원(220)은 스캐너(120)의 반사면 각도와 센싱광이 반사되는 방향에 따라 위치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 센싱광이 -Y축 방향으로 방사되며, 스캐너(120)가 XY 평면 상에서 X축으로부터 +45도 각도의 반사면을 갖는 경우, 광원(220)은 제1 미러부(230)를 기준으로 +X 축방향에 위치할 수 있다.2, the light source 220 is positioned in the + Y axis direction with respect to the first mirror unit 230, but the present invention is not limited thereto. The position of the light source 220 may vary depending on the angle of the reflection surface of the scanner 120 and the direction in which the sensing light is reflected. For example, when the sensing light is radiated in the -Y-axis direction and the scanner 120 has a reflective surface at an angle of +45 degrees from the X-axis on the XY plane, the light source 220 may reflect the first mirror portion 230 It can be positioned in the + X axis direction as a reference.

광원(220)은 몸체부(140)에 고정되는데, 몸체부(140)에서 탈·부착될 수 있다. 광원(220)은 가이드광이 필요한 때에만 부착되고, 라이다 시스템(100)이 동작중이더라도 가이드광을 사용할 필요가 없을 때는 몸체부(140)에서 탈착될 수 있다. 이에 따라, 추후 광원(220)이 라이다 시스템에 부착되어 사용될 수 있기 때문에, 광원(220)을 포함시키지 않은 라이다 시스템(100)이 대량 생산될 수 있다. 또한, 광원(220)이 고장나는 경우, 광원(220)만을 탈착하면 되기 때문에, 라이다 시스템(100)의 동작에 아무런 영향이 미치지 않는다.The light source 220 is fixed to the body portion 140 and may be detached from the body portion 140. The light source 220 is attached only when the guide light is needed, and can be detached from the body part 140 when the guide light is not required to be used even if the LIDAR system 100 is in operation. Accordingly, since the light source 220 can be attached to and used in the Lada system, the Lada system 100 without the light source 220 can be mass-produced. In addition, when the light source 220 fails, only the light source 220 is detached, so that the operation of the LIDAR system 100 is not affected.

제1 미러부(230)는 광원(220)으로부터 조사되는 가이드광을 센싱광이 반사되는 방향으로 반사시킨다. 제1 미러부(230)는 광원(220)이 조사하는 가이드광을 스캐닝 영역으로 반사시키기 위해, 광원(220)이 가이드광을 조사하는 방향을 기준으로 기 설정된 각도를 이루는 반사면을 구비한다. 예를 들어, -X 축으로 조사된 가이드광을 -Y 축 방향으로 반사시키기 위해, 제1 미러부(230)는 45˚각도를 갖는 반사면을 구비할 수 있다. 이처럼, 제1 미러부(230)는 기 설정된 각도를 갖는 반사면을 구비함으로써, 조사되는 가이드광을 센싱광이 반사되는 방향으로 반사시킨다.The first mirror unit 230 reflects the guide light emitted from the light source 220 in the direction in which the sensing light is reflected. The first mirror unit 230 has a reflective surface at a predetermined angle with respect to a direction in which the light source 220 irradiates the guide light to reflect the guide light irradiated by the light source 220 to the scanning area. For example, in order to reflect the guide light irradiated on the -X axis in the -Y axis direction, the first mirror part 230 may have a reflecting surface having an angle of 45 degrees. Thus, the first mirror part 230 has the reflection surface having a predetermined angle, thereby reflecting the guided light to be irradiated in the direction in which the sensing light is reflected.

제1 미러부(230)는 모터(210)와 연결되어 모터(210)의 회전에 따라 함께 회전한다. 회전함으로써, 제1 미러부(230)는 한 지점이 아닌 센싱광이 반사되는 일정한 면적의 영역으로 가이드광을 반사시킬 수 있다. The first mirror unit 230 is coupled to the motor 210 and rotates together with the rotation of the motor 210. By rotating the first mirror part 230, the guide mirror 230 can reflect the guide light to a predetermined area area where the sensing light is reflected instead of the one point.

스캐너(120)는 광학장치(240)로부터 조사되는 센싱광을 반사시키며, 기존 배경이나 타겟에 반사된 반사광을 반사시킨다. 스캐너(120)는 광학장치(240)가 조사하는 센싱광을 스캐닝 영역으로 반사시키기 위해, 광학장치(240)가 센싱광을 조사하는 방향을 기준으로 기 설정된 각도를 이루는 반사면을 구비한다. 예를 들어, +Z 축으로 조사된 센싱광을 XY 평면상의 스캐닝 영역으로 반사시키기 위해, 스캐너(120)는 45˚ 각도를 갖는 반사면을 구비할 수 있다. 이처럼, 스캐너(120)는 기 설정된 각도를 갖는 반사면을 구비함으로써, 조사되는 센싱광을 스캐닝 영역으로 반사시킨다.The scanner 120 reflects the sensing light irradiated from the optical device 240 and reflects the reflected light to an existing background or target. The scanner 120 has a reflecting surface at a predetermined angle with respect to a direction in which the optical device 240 irradiates the sensing light so as to reflect the sensing light irradiated by the optical device 240 to the scanning area. For example, in order to reflect the sensing light irradiated in the + Z axis to the scanning area on the XY plane, the scanner 120 may have a reflective surface with an angle of 45 degrees. As described above, the scanner 120 has a reflecting surface having a predetermined angle, thereby reflecting the irradiated sensing light to the scanning area.

스캐너(120)는 모터(210)와 연결되어 모터(210)의 회전에 따라 함께 회전한다. 회전함으로써, 스캐너(120)는 한 지점이 아닌 일정한 면적의 영역으로 센싱광을 반사시킬 수 있으며, 한 지점이 아닌 일정한 면적의 영역 내 기존 배경이나 타겟에 반사된 반사광을 다시 반사시킬 수 있다. 또한, 스캐너(120)는 모터에 가이드부(130)와 함께 연결됨에 따라, 항상 가이드부(130)와 동일한 각도만큼 회전한다. 이에 따라, 센싱광과 가이드광이 동일한 방향으로 반사될 수 있다.The scanner 120 is connected to the motor 210 and rotates together with the rotation of the motor 210. By rotating the scanner 120, the sensing light can be reflected in a predetermined area rather than at one point, and the reflected light reflected by the existing background or the target within a predetermined area area can be reflected again. In addition, the scanner 120 is connected to the motor with the guide unit 130, so that the scanner 120 always rotates by the same angle as the guide unit 130. [ Accordingly, the sensing light and the guide light can be reflected in the same direction.

광학장치(240)는 몸체부(140) 내에 위치하며, 스캐너(120)로 센싱광을 조사하거나, 스캐너(120)로부터 입사되는 반사광을 수광한다. 센싱광은 가시광선의 파장 대역 외의 파장 대역을 갖는 빛으로, 육안으로 식별할 수 없는 파장 대역을 갖는다. 예를 들어, 센싱광은 900nm 대역의 적외선이 이용될 수 있다. 광학장치(240)는 이와 같은 센싱광을 스캐너(120)로 조사함으로써, 센싱 영역으로 센싱광이 반사되도록 한다. 또한, 광학장치(240)는 스캐너(120)에 반사되어 광학장치(240)로 입사되는 반사광을 수광한다.The optical device 240 is located in the body portion 140 and irradiates the sensing light with the scanner 120 or the reflected light incident from the scanner 120. The sensing light is light having a wavelength band outside the wavelength band of the visible light, and has a wavelength band that can not be visually recognized. For example, an infrared ray in the 900 nm band may be used as the sensing light. The optical device 240 irradiates the sensing light with the scanner 120 so that the sensing light is reflected to the sensing area. In addition, the optical device 240 receives the reflected light reflected by the scanner 120 and incident on the optical device 240.

제어부(250)는 라이다 시스템(100) 내 각 구성의 동작을 제어하며, 광학장치(240)와 스캐너(120)를 이용하여 타겟이 스캐닝 영역으로 침입을 하였는지를 판단한다. 기존 배경으로 센싱광이 조사된 후 기존 배경으로부터 반사된 반사광이 광학장치(240)로 입사되는 경우, 제어부(250)는 센싱광이 조사될 때의 각도 및 센싱광이 기존 배경의 각 구성에 반사되어 광학장치(240)로 입사될 때까지의 시간을 측정한다. 제어부(250)는 측정값을 이용하여 기존 배경의 각 구성들이 어느 각도에 얼마만큼 떨어져 있는지 거리를 연산할 수 있다. 제어부(250)는 메모리(미도시)를 구비하며, 기존 배경의 각 구성들의 방향과 거리를 저장한다.The control unit 250 controls the operation of each component in the lidar system 100 and uses the optical device 240 and the scanner 120 to determine whether the target has entered the scanning area. When the reflected light reflected from the background is incident on the optical device 240 after the sensing light is irradiated as the conventional background, the controller 250 controls the angle and the sensing light when the sensing light is irradiated, And measures the time until it is incident on the optical device 240. The controller 250 can calculate the distance of each angle of the background of the existing background using the measured values. The controller 250 includes a memory (not shown), and stores directions and distances of the respective background components.

추후, 메모리에 저장된 기존 배경의 각 구성들의 정보와 상이한 값이 연산되는 경우, 제어부(250)는 실제 스캐닝 영역에 타겟이 침입했음을 알 수 있다. 또한, 제어부(250)는 타겟으로부터 반사된 측정값을 이용하여 타겟의 방향과 거리를 측정할 수 있다. 제어부(250)는 타겟의 위치를 측정할 수 있으며, 타겟이 침입했음을 빛 또는 소리 등을 이용하여 외부로 알리도록 제어할 수 있다.If a value different from the information of each configuration of the existing background stored in the memory is calculated, the controller 250 can recognize that the target has entered the actual scanning area. Also, the controller 250 can measure the direction and the distance of the target using the measurement value reflected from the target. The control unit 250 can measure the position of the target and can control that the target has entered the outside using light or sound.

광원(220)이 복수 개가 구비되었거나, 복수 개의 서로 다른 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 조사할 수 있는 경우, 제어부(250)는 타겟이 침입했는지 여부 등 상황에 따라 광원(220)을 제어한다. 복수 개의 광원(220)이 구비된 경우, 제어부(250)는 각각의 광원의 출력 타이밍을 제어하여, 각 상황에 적절한 문자나 형상을 나타내도록 한다. 또는, 광원(220)이 복수 개의 서로 다른 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 조사할 수 있는 경우, 각 상황에 따라 서로 다른 색의 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 조사하도록 제어한다. 예를 들어, 타겟이 침입한 경우, 제어부(250)는 적색의 가이드광을 조사하도록 광원(220)을 제어하고, 타겟이 침입한 경우가 아니면, 제어부(250)는 녹색의 가이드광을 조사하도록 광원(220)을 제어할 수 있다.When a plurality of light sources 220 are provided or a guide light having a wavelength of a plurality of different visible light bands can be irradiated, the controller 250 controls the light source 220 according to a situation, do. When a plurality of light sources 220 are provided, the controller 250 controls the output timings of the respective light sources to display appropriate characters and shapes for each situation. Alternatively, when the light source 220 is capable of irradiating guide light having a wavelength of a plurality of different visible light ray bands, it controls to emit guide light having wavelengths of visible light bands of different colors according to each situation. For example, when the target is intruded, the control unit 250 controls the light source 220 to irradiate the red guide light, and if the target does not intrude, the control unit 250 irradiates green guide light The light source 220 can be controlled.

한편, 제어부(250)는 광원(220)을 제어하여 가이드광의 조사 타이밍을 제어할 수 있다. 제1 미러(230)나 스캐너(120)의 설치과정 상의 오차 또는 제1 미러(230)나 스캐너(120)의 반사면의 생산과정 상의 오차로 인해 센싱광과 가이드광이 동시에 조사되는 경우, 가이드광은 센싱광과 서로 다른 위치에 조사될 수 있다. 이러한 경우, 가이드광은 센싱광이 타겟이 침입한 것으로 탐지한 위치와 다른 위치를 조사하게 되어, 이는 라이다 시스템(100)의 사용자에게 혼란을 가져올 수 있다. 이러한 문제를 방지하고자, 제어부(250)는 모터(210)의 엔코더를 이용하여 센싱광과 가이드광의 각도차를 파악한다. 타겟이 탐지된 경우, 제어부(250)는 센싱광이 타겟을 탐지한 즉시 가이드광이 조사되도록 제어하는 것이 아니라, 각도차만큼 덜 회전하였거나 더 회전한 시점에 가이드광이 조사되도록 광원(220)을 제어한다. 이에 따라, 제1 미러(230)나 스캐너(120)의 설치과정 또는 생산과정 상에서 피할 수 없는 오차가 발생하더라도, 제어부(250)는 타겟이 탐지된 위치에 정확히 가이드광이 조사되도록 제어할 수 있다. On the other hand, the controller 250 controls the light source 220 to control the irradiation timing of the guide light. When the sensing light and the guide light are irradiated simultaneously due to an error in the installation process of the first mirror 230 or the scanner 120 or an error in the production process of the first mirror 230 or the reflection surface of the scanner 120, The light can be irradiated at different positions from the sensing light. In this case, the guiding light is irradiated to a position different from the position detected by the sensing light as the intrusion of the target, which may cause confusion for the user of the lidar system 100. In order to prevent such a problem, the controller 250 uses the encoder of the motor 210 to grasp the angle difference between the sensing light and the guide light. When the target is detected, the control unit 250 does not control the guide light to be radiated as soon as the sensing light detects the target, but controls the light source 220 to rotate . Accordingly, even when an unavoidable error occurs in the installation process or production process of the first mirror 230 and the scanner 120, the control unit 250 can control the guide light to be irradiated precisely at the detected position of the target .

제어부(250)는 도 2에 도시된 것처럼 광학장치(240)를 감싸는 형태의 회로 기판으로 구현될 수 있으며, 그와 달리 광학장치(240)와는 별도의 구성으로 몸체부(140) 내에 구현될 수 있다. 제어부(250)는 구현 형태에 있어 별도의 제약을 받지 않는다.The controller 250 may be implemented as a circuit board enclosing the optical device 240 as shown in FIG. 2. Alternatively, the controller 250 may be implemented in the body 140 in a configuration separate from the optical device 240 have. The control unit 250 is not limited by the implementation mode.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 사시도이다.3 is a perspective view of a ladder system in accordance with another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템은 도 1에 도시된 라이다 시스템(100)에 중공(中孔, 310)을 더 포함한다. Referring to FIG. 3, a ladder system according to another embodiment of the present invention further includes a hollow hole 310 in the ladder system 100 shown in FIG.

중공(310)은 몸체부(140)의 일측에 위치한 기 설정된 넓이를 갖는 구멍으로, 가이드광을 라이다 시스템의 외부로 조사하는 구성이다. 광원(220)으로부터 생성된 가이드광은 제1 미러부(230)에 반사되어 중공(310)을 거쳐 외부로 조사된다.The hollow 310 is a hole having a predetermined width, which is located at one side of the body portion 140, and irradiates the guide light to the outside of the lidar system. The guide light generated from the light source 220 is reflected by the first mirror portion 230 and is emitted to the outside through the hollow portion 310.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a ladder system according to another embodiment of the present invention.

중공(310)은 커버부(110)로부터 기 설정된 거리만큼 떨어져 위치하여, 가이드광이 센싱광과는 별도의 루트로 조사되도록 한다. 중공(310)은 몸체부(140)의 일 측에 위치하여, 커버부(110)로부터 모터의 길이, 보다 구체적으로는, 모터 몸체부 및 동력부의 길이만큼(보다 자세한 설명은 도 5를 참조하여 설명하기로 함) 떨어져 위치한다. 가이드광이 조사되는 중공(310)이 몸체부(140)에 위치함에 따라, 다음과 같은 효과를 가질 수 있다. 커버부(110)는 스캐너(120)로 반사광 이외의 빛이 유입되는 것을 방지하기 위해, 센싱광이 갖는 파장대역 만을 통과시키는 필터를 포함한다. 예를 들어, 센싱광이 IR인 경우, 커버부(110)는 IR만을 통과시키는 IR 필터를 포함함으로써 센싱광과 반사광만을 통과시키며 외부에서 조사되는 가시광선 등의 다른 빛을 차단시킨다. 문제는 가이드광은 센싱광과는 다른 파장대역의 빛을 사용하는데 있다. 가이드광은 라이다 시스템의 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위해 가시광선 대역의 파장을 갖는 빛이다. 따라서 가이드부가 스캐너(120)와 같이 커버부(110) 내에 위치하는 경우라면, 가이드광은 커버부(110)에 의해 필터링될 것이다. 이러한 문제를 방지하고자, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 시스템(100)은 커버부(110)를 스캐너(120)의 전방에 위치하는 제1 커버부(113)과 가이드부(130)의 전방에 위치하는 제2 커버부(116)으로 분리하고 있다. 제1 커버부(113)에는 전술한 필터를 포함하되, 제2 커버부(116)은 전술한 필터를 포함시키지 않음으로써 가이드광이 필터링되는 문제를 막고있다.The hollow portion 310 is spaced a predetermined distance from the cover portion 110 so that the guide light is irradiated on a route different from the sensing light. The hollow portion 310 is located on one side of the body portion 140 and the length of the motor from the cover portion 110, more specifically, the length of the motor body portion and the power portion ). As the hollow 310 to which the guide light is irradiated is located on the body portion 140, the following effects can be obtained. The cover unit 110 includes a filter that allows only a wavelength band of the sensing light to pass therethrough in order to prevent light other than reflected light from being introduced into the scanner 120. [ For example, when the sensing light is IR, the cover 110 includes an IR filter that allows only IR light to pass therethrough so that only the sensing light and the reflected light pass therethrough and blocks other light such as visible light emitted from the outside. The problem is that the guide light uses light of a wavelength band different from that of the sensing light. The guide light is a light having a wavelength of a visible ray band so that the user of the Lada system can visually confirm it. Therefore, if the guide portion is located in the cover portion 110 like the scanner 120, the guide light will be filtered by the cover portion 110. [ In order to prevent such a problem, the LIDAR system 100 according to an embodiment of the present invention includes a cover part 110, a first cover part 113 positioned in front of the scanner 120, And the second cover portion 116 located at the front. The first cover part 113 includes the above-mentioned filter, and the second cover part 116 does not include the above-mentioned filter, thereby preventing the problem that the guide light is filtered.

반면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템은 아예 가이드광이 방사되는 부분을 스캐너와는 별도의 공간으로 분리함으로써, 전술한 문제가 발생하는 것을 원천적으로 방지한다.In contrast, according to another embodiment of the present invention, the lidar system totally prevents the above-described problem from occurring by separating the portion where the guide light is radiated into a space separate from the scanner.

광원(410)은 몸체부(140) 내에 위치하여, 가이드광을 제1 미러부(420)로 조사한다. 도 2를 참조하여 설명한 광원(220)과 같이, 광원(410)은 복수 개로 구현되거나, 복수 개의 서로 다른 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 각각 출력할 수 있다. 또한, 광원(410)은 탈·부착될 수 있다.The light source 410 is located in the body portion 140 and guides the guide light to the first mirror portion 420. Like the light source 220 described with reference to FIG. 2, the light source 410 may be implemented as a plurality of light sources, or may output guide light having a plurality of wavelengths in different visible light bands. Further, the light source 410 can be removed and attached.

제1 미러부(420)는 가이드광을 반사시켜, 중공(310)을 거쳐 센싱광과 동일한 방향으로 조사되도록 한다. 도 2를 참조하여 설명한 제1 미러부(230)와는 달리, 제1 미러부(420)는 스캐너(120)와 모터(430)를 연결하는 모터의 샤프트(Shaft)에 함께 연결되는 것이 아니라, 모터(430)에 직접 부착되어 회전한다. 미러부가 모터의 샤프트에 연결되는 경우, 모터의 샤프트는 미러부만큼 추가적으로 더 길어져야 한다. 이에 따라, 라이다 시스템은 커져야하며, 특히, 라이다 시스템이 XY 평면을 감지하기 위한 세로형 시스템이 아닌, XZ 평면을 감지하기 위한 가로형 시스템인 경우, 아주 좁은 폭의 몸체부를 요구한다. 미러부가 모터의 샤프트에 연결되는 경우, 이러한 요구에 부응할 수 없는 문제가 있었다. 제1 미러부(420)는 부착수단에 의해 모터(430)에 직접 부착된다. 이에 따라, 비교적 좁은 폭의 몸체부 내에서도 구현이 가능해지는 장점이 있으며, 단지 제1 미러부(420)를 모터에 부착하기만 하면 되기 때문에 생산에 용이한 장점이 있다.The first mirror unit 420 reflects the guiding light and irradiates the guiding light in the same direction as the sensing light through the hollow 310. Unlike the first mirror unit 230 described with reference to FIG. 2, the first mirror unit 420 is not connected to the shaft of the motor that connects the scanner 120 and the motor 430, (430). When the mirror portion is connected to the shaft of the motor, the shaft of the motor must be additionally longer as much as the mirror portion. Thus, the lidar system must be large, especially when the ladar system is a vertical system for sensing the XY plane, rather than a vertical system for sensing the XZ plane, it requires a very narrow body. When the mirror portion is connected to the shaft of the motor, there is a problem that it can not meet such a demand. The first mirror portion 420 is directly attached to the motor 430 by an attaching means. Accordingly, it is possible to realize even a relatively narrow body portion, and merely attaching the first mirror portion 420 to the motor is advantageous in production.

모터(430)는 연결된 스캐너(120) 및 부착된 제1 미러부(420)가 회전할 수 있도록 동력을 제공한다. 전술한 바와 같이, 모터(430)는 비교적 좁은 폭의 몸체부 내에서도 구현이 되고, 제1 미러부를 부착할 수 있도록 다음과 같은 구성을 갖는다.The motor 430 provides power to allow the connected scanner 120 and the attached first mirror portion 420 to rotate. As described above, the motor 430 is implemented in a relatively narrow body portion, and has the following configuration so that the first mirror portion can be attached.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 모터의 구조를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 모터의 구조를 도시한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a motor of a ladder system according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the structure of a motor of a ladder system according to another embodiment of the present invention .

도 5 를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라이다 시스템의 모터(430)는 동력부(510), 모터 몸체부(520) 및 모터 샤프트(530)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the motor 430 of the lidar system according to another embodiment of the present invention includes a power unit 510, a motor body 520, and a motor shaft 530.

동력부(510)는 라이다 시스템의 몸체부(140)에 장착되어 모터의 이탈을 방지하며, 모터 몸체부(520) 및 모터 샤프트(530)에 회전 동력을 제공한다. 예를 들어, 라이다 시스템의 몸체부(140)는 동력부(510)를 고정시키기 위한 홈을 구비할 수 있고, 동력부(510)는 몸체부(140)의 홈에 장착되어 모터(430)의 이탈을 방지할 수 있다. The power unit 510 is attached to the body portion 140 of the lidar system to prevent the motor from coming off and provides rotational power to the motor body 520 and the motor shaft 530. For example, the body portion 140 of the lidar system may have a groove for fixing the power unit 510, and the power unit 510 may be mounted on the groove of the body unit 140, Can be prevented.

모터 몸체부(520)는 동력부(510)의 상단에 위치하며, 기 설정된 면적을 갖는 형상으로 구현된다. 모터 몸체부(520)는 도 5에 도시된 바와 같이, 판형으로 구현될 수도 있고, 그 외에 원형 등 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 모터 몸체부(520)는 제1 미러부(420)가 부착될 수 있도록 부착되는 제1 미러부(420)의 일면보다 동일하거나 큰 면적을 갖는다. 모터 몸체부(520)는 동력부(510)로부터 회전동력을 제공받아 회전하며, 모터 몸체부(520)에 부착된 제1 미러부(420)도 함께 회전하도록 한다.The motor body 520 is located at the top of the power unit 510 and is implemented in a shape having a predetermined area. As shown in FIG. 5, the motor body 520 may be formed in a plate shape, or may have various shapes such as a circular shape. The motor body 520 has the same or larger area than one surface of the first mirror part 420 to which the first mirror part 420 can be attached. The motor body 520 rotates by receiving the rotational power from the power unit 510 and rotates the first mirror unit 420 attached to the motor body 520 together.

모터 샤프트(530)는 동력부(510)의 하단에만 위치하며, 동력부(510)로부터 회전동력을 제공받아 회전한다. 모터 샤프트(530)는 샤프트에 연결된 모든 구성(스캐너(120) 등)을 회전시킨다. 또한, 모터 샤프트(530)는 동력부(510)로부터 회전동력을 제공받아 회전하기 때문에, 모터 몸체부(520)와 항상 함께 회전하며, 동일한 각도만큼 회전한다. The motor shaft 530 is located only at the lower end of the power section 510 and receives rotation power from the power section 510 to rotate. The motor shaft 530 rotates all configurations (such as the scanner 120) connected to the shaft. Since the motor shaft 530 is rotated by receiving the rotational power from the power unit 510, the motor shaft 530 always rotates together with the motor body 520 and rotates by the same angle.

도 4를 참조하여 전술하였듯이, 중공(310)은 커버부(110)로부터 동력부(510)와 모터 몸체부(520)의 길이만큼 떨어져 위치한다. 중공(310)이 커버부(110)로부터 동력부(510)와 모터 몸체부(520)의 길이를 벗어나 위치하게 되면, 제1 미러부(420)에 반사된 가이드광은 중공(310)을 통과하지 못하게 된다. 따라서 몸체부(140)는 커버부(110)로부터 동력부(510)와 모터 몸체부(520)의 길이만큼 떨어진 위치에 중공(310)을 구비한다.As described above with reference to FIG. 4, the hollow 310 is spaced from the cover portion 110 by the length of the power portion 510 and the motor body portion 520. The guide light reflected by the first mirror part 420 passes through the hollow part 310 when the hollow part 310 is located outside the length of the motor part 510 and the motor part 510 from the cover part 110 I can not. The body portion 140 includes the hollow portion 310 at a position spaced apart from the cover portion 110 by the length of the power portion 510 and the motor body portion 520. [

모터(430)는 엔코더(Encoder, 미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 엔코더는 모터의 회전 수나 속도, 회전 방향 또는 회전 각도 등의 정보를 파악한다. 엔코더는 전술한 정보를 파악하여 제어부(250)로 전달한다. 엔코더는 동력부(510) 내부에 위치할 수 있고, 또는 동력부(510)와 연결된 별도의 구성으로 구현될 수 있다.The motor 430 may further include an encoder (not shown). The encoder grasps information such as the number of revolutions or speed of the motor, the direction of rotation, or the angle of rotation. The encoder grasps the above information and transmits it to the control unit 250. The encoder may be located within the power section 510 or may be implemented in a separate configuration connected to the power section 510.

도 6은 도 5에 도시된 모터(430)에 각도 조정부(610)를 더 포함한다.6 further includes an angle adjusting unit 610 in the motor 430 shown in Fig.

각도 조정부(610)는 모터 몸체부(520)와 제1 미러(420)의 사이에 부착되며, 제1 미러(420)가 모터 몸체부(520)와 이루는 각도를 조정한다. 광원(410) 또는 제1 미러(420)의 배치과정상의 오차, 제1 미러(420)이 갖는 반사면의 각도에 대한 생산과정 상의 오차 등으로 인해, 가이드광이 방사되는 영역과 센싱광이 방사되는 영역이 상이해질 수 있다. 특히, 양 영역의 오차가 (제어부(250)가 제어할 수 있는) XY 평면상의 오차가 아닌, Z축 상의 오차인 경우 문제가 된다. 이 경우, 각도 조정부(610)는 제1 미러(420)가 모터 몸체부(520)와 이루는 각도를 조정함으로써, Z축 상에 발생한 오차를 해소할 수 있도록 한다. 특히, 제1 미러가(420)가 모터 몸체부(520)에 온전히 부착되었음에도 제1 미러의 생산과정 상의 오차로 인해 양 영역에 오차가 발생하는 경우, 각도 조정부(610)는 오차를 용이하게 해소시킨다.The angle adjusting unit 610 is attached between the motor body 520 and the first mirror 420 and adjusts an angle formed by the first mirror 420 and the motor body 520. Due to an error in the arrangement process of the light source 410 or the first mirror 420 and an error in the production process with respect to the angle of the reflection surface of the first mirror 420, Can be different. Particularly, there is a problem in the case where the error in both areas is an error on the Z axis instead of an error on the XY plane (which can be controlled by the control unit 250). In this case, the angle adjusting unit 610 adjusts the angle formed by the first mirror 420 and the motor body 520 so that an error generated on the Z axis can be eliminated. Particularly, when the first mirror 420 is completely attached to the motor body 520 but an error occurs in both regions due to an error in the production process of the first mirror, the angle adjuster 610 easily eliminates the error .

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and changes may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the embodiments. Therefore, the present embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 라이다 시스템 110: 커버부
113: 제1 커버부 116: 제2 커버부
119: 마크 120: 스캐너
130: 가이드부 140: 몸체부
210, 430: 모터 220, 410: 광원
230, 420: 제1 미러부 240: 광학장치
250: 제어부 310: 중공
320: 광 송출부 510: 동력부
520: 모터 몸체부 530: 모터 샤프트
610: 각도 조정부 100: lidar system 110: cover part
113: first cover portion 116: second cover portion
119: Mark 120: Scanner
130: guide part 140: body part
210, 430: motor 220, 410: light source
230, 420: first mirror part 240: optical device
250: control unit 310: hollow
320: light emitting part 510: power part
520: motor body part 530: motor shaft
610:

Claims (8)

타겟을 탐지하는 라이다(LIDAR: LIght Detection And Ranging) 시스템에 있어서,
가시광선 대역 이외의 파장을 갖는 센싱광을 출력하는 제1 광원;
가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하는 제2 광원;
상기 라이다 시스템의 하우징에 장착되어 이탈을 방지하며 회전 동력을 제공하는 동력부, 상기 동력부의 일측에만 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 회전하는 모터 샤프트(Shaft) 및 기 설정된 면적을 갖는 형상으로 구현되어 상기 동력부의 나머지 일측에 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 상기 모터 샤프트와 함께 회전하는 모터 몸체부를 포함하는 모터;
상기 모터 샤프트와 연결되며, 상기 센싱광을 반사시키는 제1 미러;
상기 모터 몸체부와 부착되며, 상기 가이드광을 상기 센싱광과 동일한 방향으로 반사시키는 제2 미러;
상기 라이다 시스템의 동작이나 데이터 처리 등을 제어하는 제어부; 및
상기 모터의 회전 수, 속도, 회전 방향, 회전 각도의 정보를 파악하는 엔코더를 포함하며,
상기 엔코더는 상기 모터에 포함되거나, 상기 엔코더는 모터에 연결되며,
상기 가이드광과 센싱광이 서로 다른 위치에 조사되는 경우, 상기 엔코더에서 파악된 정보를 이용하여 상기 제2 광원을 제어함으로써 상기 가이드광이 상기 센싱광과 동일한 방향으로 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 라이다 시스템.In a LIDAR (LIght Detection And Ranging) system,
A first light source for outputting sensing light having a wavelength other than a visible light band;
A second light source for outputting guiding light having a wavelength in a visible light band;
A motor shaft mounted on a housing of the lidar system to prevent disengagement and to provide rotational power, a motor shaft located at one side of the power unit and rotated by receiving a rotational power from the power unit, And a motor body disposed at the other side of the power unit and rotatable together with the motor shaft by receiving rotational power from the power unit.
A first mirror connected to the motor shaft and reflecting the sensing light;
A second mirror attached to the motor body and reflecting the guide light in the same direction as the sensing light;
A control unit for controlling operations of the LIDAR system, data processing, and the like; And
And an encoder for acquiring information on the number of revolutions, speed, rotation direction, and rotation angle of the motor,
The encoder is included in the motor, or the encoder is connected to the motor,
Wherein the guide light is irradiated in the same direction as the sensing light by controlling the second light source by using the information detected by the encoder when the guide light and the sensing light are irradiated to different positions, System. 타겟을 탐지하는 라이다(LIDAR: LIght Detection And Ranging) 시스템에 있어서,
가시광선 대역 이외의 파장을 갖는 센싱광을 출력하는 제1 광원;
가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하는 제2 광원;
상기 라이다 시스템의 하우징에 장착되어 이탈을 방지하며 회전 동력을 제공하는 동력부, 상기 동력부의 일측에만 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 회전하는 모터 샤프트(Shaft) 및 기 설정된 면적을 갖는 형상으로 구현되어 상기 동력부의 나머지 일측에 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 상기 모터 샤프트와 함께 회전하는 모터 몸체부를 포함하는 모터;
상기 모터 샤프트와 연결되며, 상기 센싱광을 반사시키는 제1 미러; 및
상기 모터 몸체부와 부착되며, 상기 가이드광을 상기 센싱광과 동일한 방향으로 반사시키는 제2 미러를 포함하며,
상기 제2 광원은, 탈 ·부착이 가능한 것을 특징으로 하는 라이다 시스템.In a LIDAR (LIght Detection And Ranging) system,
A first light source for outputting sensing light having a wavelength other than a visible light band;
A second light source for outputting guiding light having a wavelength in a visible light band;
A motor shaft mounted on a housing of the lidar system to prevent disengagement and to provide rotational power, a motor shaft located at one side of the power unit and rotated by receiving a rotational power from the power unit, And a motor body disposed at the other side of the power unit and rotatable together with the motor shaft by receiving rotational power from the power unit.
A first mirror connected to the motor shaft and reflecting the sensing light; And
And a second mirror attached to the motor body and reflecting the guide light in the same direction as the sensing light,
Wherein the second light source is capable of removing and attaching. 타겟을 탐지하는 라이다(LIDAR: LIght Detection And Ranging) 시스템에 있어서,
가시광선 대역 이외의 파장을 갖는 센싱광을 출력하는 제1 광원;
가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하는 제2 광원;
상기 라이다 시스템의 하우징에 장착되어 이탈을 방지하며 회전 동력을 제공하는 동력부, 상기 동력부의 일측에만 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 회전하는 모터 샤프트(Shaft) 및 기 설정된 면적을 갖는 형상으로 구현되어 상기 동력부의 나머지 일측에 위치하며 상기 동력부로부터 회전 동력을 제공받아 상기 모터 샤프트와 함께 회전하는 모터 몸체부를 포함하는 모터;
상기 모터 샤프트와 연결되며, 상기 센싱광을 반사시키는 제1 미러; 및
상기 모터 몸체부와 부착되며, 상기 가이드광을 상기 센싱광과 동일한 방향으로 반사시키는 제2 미러를 포함하며,
상기 모터 몸체부와 상기 제2 미러의 사이에 부착되며, 상기 제2 미러가 반사시키는 가이드 광의 각도를 조정하는 각도 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 시스템.In a LIDAR (LIght Detection And Ranging) system,
A first light source for outputting sensing light having a wavelength other than a visible light band;
A second light source for outputting guiding light having a wavelength in a visible light band;
A motor shaft mounted on a housing of the lidar system to prevent disengagement and to provide rotational power, a motor shaft located at one side of the power unit and rotated by receiving a rotational power from the power unit, And a motor body disposed at the other side of the power unit and rotatable together with the motor shaft by receiving rotational power from the power unit.
A first mirror connected to the motor shaft and reflecting the sensing light; And
And a second mirror attached to the motor body and reflecting the guide light in the same direction as the sensing light,
Further comprising an angle adjuster attached between the motor body and the second mirror for adjusting the angle of the guide light reflected by the second mirror. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 라이다 시스템의 동작이나 데이터 처리 등을 제어하는 제어부; 및
상기 모터의 회전 수, 속도, 회전 방향, 회전 각도의 정보를 파악하는 엔코더를 포함하며,
상기 엔코더는 상기 모터에 포함되거나, 상기 엔코더는 모터에 연결되며,
상기 가이드광과 센싱광이 서로 다른 위치에 조사되는 경우, 상기 엔코더에서 파악된 정보를 이용하여 상기 제2 광원을 제어함으로써 상기 가이드광이 상기 센싱광과 동일한 방향으로 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 라이다 시스템.The method according to claim 2 or 3,
A control unit for controlling operations of the LIDAR system, data processing, and the like; And
And an encoder for acquiring information on the number of revolutions, speed, rotation direction, and rotation angle of the motor,
The encoder is included in the motor, or the encoder is connected to the motor,
Wherein the guide light is irradiated in the same direction as the sensing light by controlling the second light source by using the information detected by the encoder when the guide light and the sensing light are irradiated to different positions, System. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라이다 시스템의 동작이나 데이터 처리 등을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제2 광원은 복수 개 구비되며,
상기 제어부는 복수 개의 제2 광원 각각의 가이드광 출력 타이밍을 제어하여 상기 가이드광이 기 설정된 문자 또는 형상을 나타내도록 하는 것을 특징으로 하는 라이다 시스템.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And a control unit for controlling operations of the LIDAR system, data processing, and the like,
A plurality of the second light sources are provided,
Wherein the control unit controls the guide light output timing of each of the plurality of second light sources so that the guide light exhibits a predetermined character or shape. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 광원은,
복수 개의 서로 다른 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하는 것을 특징으로 하는 라이다 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The second light source includes:
And outputs guiding light having a wavelength of a plurality of different visible ray bands.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 라이다 시스템의 동작이나 데이터 처리 등을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 타겟이 탐지되었는지 여부에 따라 상기 제2 광원이 서로 다른 가시광선 대역의 파장을 갖는 가이드광을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 라이다 시스템.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And a control unit for controlling operations of the LIDAR system, data processing, and the like,
And controls the second light source to output guiding light having a wavelength of a different visible light band depending on whether the target is detected or not. 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 제2 광원은, 탈 ·부착이 가능한 것을 특징으로 것을 특징으로 하는 라이다 시스템.The method according to claim 1 or 3,
Characterized in that the second light source is removable.
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