KR102038612B1 - A eight-channel ridar - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 레이저 다이오드와 수광 센서만을 구비하는 단순한 구조를 가지면서도 팔라인 빔 전환부를 이용하여 8채널의 평행광원을 펄스 형태로 발사하여 반사되는 빔을 취득하여 물체를 정확하게 식별할 수 있는 8채널형 라이다에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 8채널형 라이다는, 하측으로 방추형 빔을 발산하는 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드의 하측에 설치되며, 상기 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 포물 반사경; 상기 포물 반사경의 전방에 설치되며, 상기 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 팔(八)라인 레이저빔으로 전환하는 팔라인 빔 전환부; 상기 팔라인 빔 전환부 하측에 설치되며, 상기 팔라인 빔 전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하여 수광부; 상기 레이저 다이오드와 나란하게 설치되며, 상기 수광부에 의하여 전달되는 빔을 이용하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 수광 센서부;를 포함한다.The present invention has a simple structure having only one laser diode and a light receiving sensor, but by using the eight-line beam switching unit, an eight-channel parallel light source can be emitted in a pulse form to obtain a reflected beam to accurately identify an object. A channel-type lidar, the eight-channel type lidar according to the present invention comprises: a laser diode emitting a fusiform beam downward; A parabolic reflector installed under the laser diode and converting the beam emitted by the laser diode into parallel light to irradiate the light forward; An arm line beam switching unit installed in front of the parabolic reflector and converting parallel light irradiated by the parabolic reflector into an arm line laser beam; A light receiving unit installed below the armline beam switching unit and receiving a beam reflected by an object existing in front of the laser beam irradiated by the armline beam switching unit; And a light receiving sensor unit installed side by side with the laser diode and sensing a distance to the object by using a beam transmitted by the light receiving unit.

Description

8채널형 라이다{A EIGHT-CHANNEL RIDAR} Eight-channel rider {A EIGHT-CHANNEL RIDAR}

본 발명은 8채널형 라이다에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 하나의 레이저 다이오드와 수광 센서만을 구비하는 단순한 구조를 가지면서도 팔라인 빔 전환부를 이용하여 8채널의 평행광원을 펄스 형태로 발사하여 반사되는 빔을 취득하여 물체를 정확하게 식별할 수 있는 8채널형 라이다에 관한 것이다. The present invention relates to an eight-channel lidar, and more particularly, has a simple structure having only one laser diode and a light receiving sensor, but uses eight-channel parallel light source to emit and reflect the pulse by using the eight-line beam switching unit. The present invention relates to an eight-channel lidar capable of accurately identifying an object by acquiring a beam to be obtained.

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. In general, in order to transmit the beam far, the diverging beam must be converted into a parallel light source, and the existing parallel light source implementing optical system constituting the lidar is mostly a refractive optical system (lens using method). The smaller the curvature of the lens, the larger the spherical aberration, and the farther the transmission distance, the greater the spread of the beam, making it unsuitable for long distance sensing light sources.

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 lens aperture is increased to increase the amount of incident light, spherical aberration occurs at the edge of the lens, so that even if a large number of light beams reach the lens, the light receiving sensor may not be focused, multifocal, or has a large depth of focus. There is a problem of low efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 하나의 레이저 다이오드와 수광 센서만을 구비하는 단순한 구조를 가지면서도 팔라인 빔 전환부를 이용하여 8채널의 평행광원을 펄스 형태로 발사하여 반사되는 빔을 취득하여 물체를 정확하게 식별할 수 있는 8채널형 라이다를 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention has a simple structure having only one laser diode and a light receiving sensor, but by using the eight-line beam switching unit to fire the beam reflected by the eight-channel parallel light source in the form of pulses to obtain an object It is to provide an 8-channel type lidar that can be accurately identified.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 8채널형 라이다는, 하측으로 방추형 빔을 발산하는 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드의 하측에 설치되며, 상기 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 포물 반사경; 상기 포물 반사경의 전방에 설치되며, 상기 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 팔(八)라인 레이저빔으로 전환하는 팔라인 빔 전환부; 상기 팔라인 빔 전환부 하측에 설치되며, 상기 팔라인 빔 전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하여 수광부; 상기 레이저 다이오드와 나란하게 설치되며, 상기 수광부에 의하여 전달되는 빔을 이용하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 수광 센서부;를 포함한다. In order to solve the above technical problem, an eight-channel lidar according to the present invention includes: a laser diode emitting a fusiform beam downward; A parabolic reflector installed under the laser diode and converting the beam emitted by the laser diode into parallel light to irradiate the light forward; An arm line beam switching unit installed in front of the parabolic reflector and converting parallel light irradiated by the parabolic reflector into an arm line laser beam; A light receiving unit installed below the armline beam switching unit and receiving a beam reflected by an object existing in front of the laser beam irradiated by the armline beam switching unit; And a light receiving sensor unit installed side by side with the laser diode and sensing a distance to the object by using a beam transmitted by the light receiving unit.

그리고 본 발명에서 상기 팔라인 빔 전환부는, 상기 포물 반사경의 전방에 8개의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되되, 각 반사면은 서로 다른 각도로 설치되어 상기 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 팔라인 레이저빔으로 전환하는 팔면 반사경부; 상기 팔면 반사경부의 상부 또는 하부에 결합되어 설치되며, 상기 팔면 반사경부를 중앙을 회전 중심으로 하여, 상기 8개의 반사면이 상기 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 순차적으로 반사하도록 상기 팔면 반사경부를 회전시키는 제1 회전부;를 포함하는 것이 바람직하다. And in the present invention, the eight-line beam switching unit is installed in front of the parabolic reflector eight reflective surfaces to form a regular octagon, each reflecting surface is installed at a different angle to sell parallel light irradiated by the parabolic reflector An arm surface reflector for converting into a laser beam; It is installed coupled to the upper or lower portion of the eight reflecting mirror portion, and rotates the eight reflecting mirror portion so that the eight reflecting surfaces sequentially reflect the parallel light irradiated by the parabolic reflector, with the eight reflecting mirror portion as the center of rotation. It is preferable to include a; first rotating part.

또한 본 발명에서 상기 수광부는, 상기 팔면 반사경부의 하측에 상기 팔면 반사경부와 동일한 개수의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되며, 상기 팔면 반사경부의 각 반사면에 의하여 조사되는 레이저빔 중 전방의 물체에 의하여 반사되는 레이저빔을 수광하는 수광용 팔면 반사경부; 상기 수광용 팔면 반사경부의 상부 또는 하부에 결합되어 설치되며, 상기 수광용 팔면 반사경부의 중앙을 회전 중심으로 하여, 상기 8개의 반사면이 상기 팔면 반사경부의 반사면과 동일하게 회전하도록 상기 수광용 팔면 반사경부를 회전시키는 제2 회전부; 상기 수광용 팔면 반사경부의 전방에 설치되며, 상기 수광용 팔면 반사경부의 각 반사면에 의하여 반사된 레이저빔을 집광하는 수광 렌즈;를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, in the present invention, the light receiving unit is provided in the lower side of the eight reflecting mirror portion, the same number of reflecting surfaces as the eight reflecting mirror to form a regular octagon, the front object of the laser beam irradiated by each reflecting surface of the eight reflecting mirror portion. A light receiving forearm reflector for receiving the laser beam reflected by the light; It is installed coupled to the upper or lower portion of the light receiving arm surface reflector, the center of the light receiving arm surface reflector as the center of rotation, so that the eight reflecting surfaces rotate the same as the reflecting surface of the arm surface reflector portion of the light receiving arm reflector. A second rotating part rotating the part; And a light receiving lens provided in front of the light receiving arm surface reflector and configured to collect a laser beam reflected by each reflecting surface of the light receiving arm surface reflector.

또한 본 발명에서 상기 수광 센서부는, 상기 레이저 다이오드 측부에 상기 레이저 다이오드와 나란하게 설치되는 수광 센서; 상기 수광 렌즈의 전방에 설치되며, 상기 수광 렌즈에 의하여 집광된 빔을 상기 수광 센서 방향으로 반사하는 수광빔 반사부;를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the light receiving sensor unit in the present invention, the light receiving sensor is installed in parallel with the laser diode on the side of the laser diode; And a light receiving beam reflector disposed in front of the light receiving lens and reflecting the beam collected by the light receiving lens toward the light receiving sensor.

또한 본 발명에 따른 8채널형 라이다에는, 상기 팔면 반사경부와 수광용 팔면 반사경부는 서로 결합되어 동시에 회전가능하도록 설치되며, 상기 제1, 2 회전부는 일체로 형성되어 상기 팔면 반사경부와 수광용 팔면 반사경부를 동시에 회전시키는 것이 바람직하다. In addition, in the eight-channel lidar according to the present invention, the arm reflector and the light receiving arm reflector are coupled to each other and are rotatably installed, and the first and second rotating parts are integrally formed so that the arm reflector and the receiver It is preferable to rotate the forearm reflector at the same time.

본 발명에 따른 8채널형 라이다에 의하면, 하나의 레이저 다이오드와 수광 센서만을 구비하는 단순한 구조를 가지면서도 제조 단가가 매우 낮으며, 팔라인 빔 전환부를 이용하여 8채널의 평행광원을 펄스 형태로 발사하여 반사되는 빔을 취득하여 물체를 정확하게 식별할 수 있는 장점이 있다.According to the 8-channel lidar according to the present invention, it has a simple structure having only one laser diode and a light receiving sensor, but the manufacturing cost is very low, and the parallel light source of 8 channels is pulsed using an armline beam switching unit. There is an advantage of accurately identifying an object by acquiring a beam reflected by firing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 8채널 라이다의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 8채널 라이다의 구조를 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 8채널 라이다에서 이루어지는 광경로를 도시하는 측면도이다. 1 is a perspective view showing the structure of an eight-channel lidar according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view illustrating a structure of an eight-channel lidar according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view showing an optical path made in an eight-channel lidar according to an embodiment of the present invention.

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

본 실시예에 따른 8채널형 라이다(100)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드(110), 포물 반사경(120), 팔라인 빔 전환부(130), 수광부(140) 및 수광 센서부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 2, the eight-channel lidar 100 according to the present embodiment includes a laser diode 110, a parabolic reflector 120, an arm line beam switching unit 130, a light receiving unit 140, and the like. It may be configured to include a light receiving sensor unit 150.

먼저 상기 레이저 다이오드(110)는 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 하측으로 방추형 빔을 펄스 형태로 발산하는 구성요소이다. 상기 레이저 다이오드(110)는 직진성이 우수한 레이저를 발진할 수 있는 다른 구성요소로 대체될 수도 있을 것이다. 본 실시예에서 상기 레이저 다이오드(110)는 비가시광 영역인 905nm 파장을 가지는 레이저빔을 조사하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다. First, as shown in FIGS. 1 and 3, the laser diode 110 is a component that emits a fusiform beam downward in a pulse form. The laser diode 110 may be replaced with another component capable of oscillating a laser having excellent straightness. In the present embodiment, the laser diode 110 may use a laser diode that emits a laser beam having a wavelength of 905 nm, which is an invisible light region.

다음으로 상기 포물 반사경(120)은 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 다이오드(120)의 하측에 설치되며, 상기 레이저 다이오드(110)에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 포물 반사경(120)은 확산광 형태로 발산되는 레이저빔을 집광하여 평행광 형태로 변형함과 동시에 조사 방향을 전방으로 전환하다. 따라서 상기 포물 반사경(120)의 반사면은 이에 적합한 포물 반사면을 가지며, 반사율이 100%로 가까운 소재 또는 경면 처리 또는 박막 코팅으로 이루어지는 것이 바람직하다. Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the parabolic reflector 120 is installed below the laser diode 120, and converts the beam emitted by the laser diode 110 into parallel light to the front. The component to investigate. In the present embodiment, the parabolic reflector 120 condenses the laser beam emitted in the form of diffused light, deforms it in the form of parallel light, and simultaneously changes the irradiation direction. Therefore, the reflection surface of the parabolic reflector 120 has a parabolic reflection surface suitable for this, it is preferable that the reflectance is made of a material or mirror surface treatment or thin film coating close to 100%.

다음으로 상기 팔라인 빔 전환부(130)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 포물 반사경(120)의 전방에 설치되며, 상기 포물 반사경(120)에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 구성요소이다. 즉, 상기 팔(八)라인 빔 전환부(130)에 의하여 하나의 라인으로 입사되는 레이저빔이 8개의 라인을 가지는 레이저빔으로 분할되어 8채널형 라이다의 기능이 가능하게 하는 것이다. Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the eight-line laser beam switching unit 130 is installed in front of the parabolic reflector 120. The eight-line laser emits parallel light emitted by the parabolic reflector 120. A component that converts into a beam. That is, the laser beam incident on one line by the arm line beam switching unit 130 is divided into laser beams having eight lines, thereby enabling the function of an eight-channel lidar.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 팔라인 빔 전환부(130)를 구체적으로 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 팔면 반사경부(132)와 제1 회전부(135)로 구성할 수 있다. 먼저 상기 팔면 반사경부(132)는 다수개의 반사면이 전체적으로 정다각형을 이루도록 설치되는 구조를 가진다. 이때 상기 8개의 반사면은 연직면에 대하여 서로 다른 각도를 가지도록 설치되며, 이렇게 다른 각도를 가지도록 설치된 다수개의 반사면을 동일한 방향에서 입사되는 레이저빔을 각각 다른 방향으로 반사한다. 특히, 상기 8개의 반사면이 상기 제1 회전부(135)에 의하여 회전하게 되면 반사면의 회전에 의하여 반사되어 조사되는 레이저빔을 일정한 방향으로 스캔하는 형태로 조사된다. To this end, in the present embodiment, the arm line beam switching unit 130 may be configured as an arm surface reflector 132 and a first rotating unit 135 as shown in FIGS. 1 to 3. First, the eight surface reflector 132 has a structure in which a plurality of reflective surfaces are installed to form a regular polygon as a whole. In this case, the eight reflective surfaces are installed to have different angles with respect to the vertical surface, and the plurality of reflective surfaces installed to have different angles reflect the laser beams incident in the same direction in different directions. In particular, when the eight reflective surfaces are rotated by the first rotating unit 135, the eight reflective surfaces are irradiated in a predetermined direction to scan the laser beam reflected and irradiated by the rotation of the reflective surface.

본 실시예에서 반사면이 8개가 구비되므로. 8개의 반사면은 도 3에 도시된 바와 같이, 정팔각형을 이루도록 설치되며, 각 반사면은 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 this embodiment, eight reflective surfaces are provided. Eight reflective surfaces are installed to form a regular octagon, as shown in FIG. 3, and each reflective surface is inclined to have an angle of 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 degrees with respect to the vertical surface. Can be installed as Eight reflective surfaces installed to have different angles rotate and reflect one laser beam into eight line beams in the form of drawing eight lines while rotating.

물론 상기 팔면 반사경부(132)에는 상기 다수개의 반사면이 설치될 수 있는 상하 플레이트(134, 136) 및 중앙에 회전축 역할을 하는 중앙축(138) 등이 더 구비되는 구조를 가질 수 있다. Of course, the arm reflector 132 may have a structure in which upper and lower plates 134 and 136 on which the plurality of reflecting surfaces are installed, and a central axis 138 serving as a rotation axis in the center are further provided.

다음으로 상기 제1 회전부(135)는 상기 팔면 반사경부(132)의 상부 또는 하부에 결합되어 설치되며, 상기 팔면 반사경부(132)를 중앙을 회전 중심으로 하여, 상기 다수개의 반사면이 상기 포물 반사경(120)에 의하여 조사되는 평행광을 순차적으로 반사하도록 상기 팔면 반사경부(132)를 회전시키는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 회전부(135)에 의하여 상기 팔면 반사경부(132)에 설치되는 모든 반사면이 순차적으로 상기 포물 반사경(120)에 의하여 조사되는 레이저빔을 자신의 설치 각도에 의하여 서로 다른 라인빔 형태로 조사하도록 상기 팔면 반사경부(132)를 일정한 회전 속도로 회전시키는 것이다. Next, the first rotating part 135 is installed to be coupled to the upper or lower portion of the arm surface reflector 132, and the plurality of reflecting surfaces are parabolic with the arm surface reflector 132 as the center of rotation. It is a component that rotates the forearm reflector 132 to sequentially reflect the parallel light irradiated by the reflector 120. That is, the laser beams irradiated by the parabolic reflector 120 are sequentially reflected on all of the reflecting surfaces installed on the arm surface reflector 132 by the first rotating part 135 by different installation beams. The arm surface reflector 132 is rotated at a constant rotational speed so as to irradiate in a form.

구체적으로 상기 제1 회전부(135)는 일반적인 모터로 구성될 수 있으며, 상기 중앙축(138)의 하부 또는 상부에 결합되어 상기 팔면 반사경부(132)를 회전시키는 것이다. In detail, the first rotating part 135 may be configured as a general motor, and is coupled to the lower or upper portion of the central axis 138 to rotate the arm reflector 132.

다음으로 상기 수광부(140)는 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 상기 팔라인 빔 전환부(130) 하측에 설치되며, 상기 팔라인 빔 전환부(130)에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하는 구성요소이다. 즉, 상기 수광부(140)는 상기 팔면 반사경부(132)에 의하여 다수개의 라인빔으로 나뉘어 조사되는 레이저빔들이 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 각 라인빔 별로 분할하여 수광하고, 집광하여 상기 수광 센서부(150)로 보내주는 것이다. Next, as shown in FIGS. 1 and 3, the light receiving unit 140 is installed below the Palline beam switching unit 130 and is positioned in front of the laser beam irradiated by the Palline beam switching unit 130. A component that receives a beam reflected by an existing object. That is, the light receiving unit 140 splits and receives a beam reflected by an object in front of the laser beams, which are divided into a plurality of line beams by the arm reflector 132, and receives and collects the beams for each line beam. It is sent to the light receiving sensor unit 150.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 수광부(140)를 구체적으로 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 수광용 팔면반사경부(141) 및 수광 렌즈(143)를 포함하여 구성할 수 있다. To this end, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the light receiving unit 140 may include a light receiving arm reflector 141 and a light receiving lens 143.

먼저 상기 수광용 팔면반사경부(141)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 팔면 반사경부(132)의 하측에 상기 팔면 반사경부(132)와 동일한 개수의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되며, 상기 팔면 반사경부(132)의 각 반사면에 의하여 조사되는 레이저빔 중 전방의 물체에 의하여 반사되는 레이저빔을 수광하고 상기 수광 렌즈(143) 방향으로 반사하는 구성요소이다. First, as shown in FIGS. 1 to 3, the light-receiving arm surface reflector 141 is installed at the lower side of the arm reflector 132 so that the same number of reflecting surfaces as the arm reflector 132 form a regular octagon. The laser beam reflected by an object in front of the laser beam irradiated by each of the reflective surfaces of the armar reflector 132 is a component that reflects the light receiving lens 143 in the direction.

이때 상기 수광용 팔면 반사경부(141)에 설치되는 반사면의 수는 상기 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 reflecting surfaces provided on the light receiving arm surface reflector 141 is not only the same as the number of reflecting surfaces of the arm surface reflector 132, but also the installation position thereof is completely the same. Therefore, the light receiving reflection surface installed at the same position receives the laser beam emitted by the light reflection reflection surface installed at the same position, and is separately detected.

한편 본 실시예에서는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 팔면 반사경부(132)과 수광용 팔면 반사경부(141)는 서로 결합되어 동시에 회전가능하도록 설치되는 것이, 정확한 발광 및 수광을 위하여 바람직하다. 이 경우에는 상기 팔면 반사경부(132)와 수광용 팔면 반사경부(141)가 동시에 회전되도록, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 회전부(135)에 의하여 일체로 형성되어 있는 상기 팔면 반사경부(132)와 수광용 팔면 반사경부(141)를 동시에 회전시키는 것이 바람직하다. Meanwhile, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the arm reflector 132 and the light receiver arm reflector 141 are coupled to each other and are rotatably installed at the same time, for accurate light emission and light reception. Do. In this case, as shown in FIGS. 1 and 2, the arm surface which is integrally formed by the first rotation part 135 such that the arm surface reflector 132 and the light receiving arm surface reflector 141 rotate at the same time. It is preferable to rotate the reflector 132 and the light receiving forearm reflector 141 at the same time.

다음으로 상기 수광 렌즈(143)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 수광용 팔면 반사경부(141)의 전방에 설치되며, 상기 수광용 팔면 반사경부(141)의 각 반사면에 의하여 반사된 레이저빔을 집광하여 후술하는 상기 수광 센서(151)에 초점을 형성시키는 구성요소이다. 따라서 상기 수광 렌즈(143)는 상기 수광용 팔면 반사경부(141)에서 입사되는 레이저빔을 모두 수광하고 집광할 수 있는 광학 구조를 가진다. Next, as shown in FIGS. 1 to 3, the light receiving lens 143 is installed in front of the light receiving arm surface reflector 141 and reflected by each reflecting surface of the light receiving arm surface reflector 141. The laser beam is focused on the light receiving sensor 151 to focus on the laser beam. Therefore, the light receiving lens 143 has an optical structure capable of receiving and collecting all of the laser beams incident from the light receiving arm surface reflector 141.

다음으로 상기 수광 센서부(150)는 상기 레이저 다이오드(110)와 나란하게 설치되며, 상기 수광부(140)에 의하여 전달되는 빔을 이용하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 구성요소이다. 즉, 상기 수광 센서부(150)는 상기 레이저 다이오드(110)에 의한 빔의 발산 시점과 수광 센서(151)에 의한 수광 시점 사이의 시간차를 분석하여 전방 물체와의 거리를 계산하는 것이다. 이를 위하여 본 실시예에서 상기 수광 센서부(150)는 구체적으로 수광 센서(151)와 수광빔 반사부(153)을 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 수광 센서(151)는 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 다이오드(110)에 인접하게 설치되며, 상기 레이저 다이오드(110)와 동일한 방향으로 나란하게 설치된다. 상기 수광 센서(151)는 일반적인 수광 센서를 채용할 수 있다. Next, the light receiving sensor unit 150 is installed in parallel with the laser diode 110, and is a component that detects a distance from the object by using a beam transmitted by the light receiving unit 140. That is, the light receiving sensor unit 150 calculates the distance to the front object by analyzing a time difference between the beam divergence time by the laser diode 110 and the light reception point by the light reception sensor 151. To this end, in the present embodiment, the light receiving sensor unit 150 may include a light receiving sensor 151 and a light receiving beam reflecting unit 153. First, as shown in FIGS. 1 and 3, the light receiving sensor 151 is installed adjacent to the laser diode 110 and is installed side by side in the same direction as the laser diode 110. The light receiving sensor 151 may employ a general light receiving sensor.

그리고 상기 수광빔 반사부(153)는 상기 수광 렌즈(143)의 전방에 설치되어, 상기 수광 렌즈(143)에서 입사되는 빔을 상기 수광 센서(151) 방향으로 반사한다. 본 실시예에서는 상기 수광 센서(151)를 장비의 컴팩트화를 위하여 상기 레이저 다이오드 인근에 설치하면서 상기 수광빔 반사부를 이용하여 수광빔의 광경로를 변경하는 것이다. The light receiving beam reflecting unit 153 is installed in front of the light receiving lens 143 to reflect the beam incident from the light receiving lens 143 toward the light receiving sensor 151. In this embodiment, the light receiving sensor 151 is installed in the vicinity of the laser diode to compact the equipment, and the light path of the light receiving beam is changed using the light receiving beam reflector.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 8채널형 라이다
110 : 레이저 다이오드 120 : 포물 반사경
130 : 팔라인 빔 전환부 140 : 수광부
150 : 수광 센서부100: 8-channel lidar according to an embodiment of the present invention
110: laser diode 120: parabolic reflector
130: arm line beam switching unit 140: light receiving unit
150: light receiving sensor

Claims (5)

하측으로 방추형 빔을 발산하는 레이저 다이오드;
상기 레이저 다이오드의 하측에 설치되며, 상기 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 포물 반사경;
상기 포물 반사경의 전방에 설치되며, 상기 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 팔(八)라인 레이저빔으로 전환하는 팔라인 빔 전환부;
상기 팔라인 빔 전환부 하측에 설치되며, 상기 팔라인 빔 전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하여 수광부;
상기 레이저 다이오드와 나란하게 설치되며, 상기 수광부에 의하여 전달되는 빔을 이용하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 수광 센서부;를 포함하고,
상기 팔라인 빔 전환부는,
상기 포물 반사경의 전방에 8개의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되되, 각 반사면은 서로 다른 각도로 설치되어 상기 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 팔라인 레이저빔으로 전환하는 팔면 반사경부;
상기 팔면 반사경부의 상부 또는 하부에 결합되어 설치되며, 상기 팔면 반사경부를 중앙을 회전 중심으로 하여, 상기 8개의 반사면이 상기 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 순차적으로 반사하도록 상기 팔면 반사경부를 회전시키는 제1 회전부;를 포함하고,
상기 수광부는,
상기 팔면 반사경부의 하측에 상기 팔면 반사경부와 동일한 개수의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되며, 상기 팔면 반사경부의 각 반사면에 의하여 조사되는 레이저빔 중 전방의 물체에 의하여 반사되는 레이저빔을 수광하는 수광용 팔면 반사경부;
상기 수광용 팔면 반사경부의 상부 또는 하부에 결합되어 설치되며, 상기 수광용 팔면 반사경부의 중앙을 회전 중심으로 하여, 상기 8개의 반사면이 상기 팔면 반사경부의 반사면과 동일하게 회전하도록 상기 수광용 팔면 반사경부를 회전시키는 제2 회전부;
상기 수광용 팔면 반사경부의 전방에 설치되며, 상기 수광용 팔면 반사경부의 각 반사면에 의하여 반사된 레이저빔을 집광하는 수광 렌즈;를 포함하며,
상기 수광 센서부는,
상기 레이저 다이오드 측부에 상기 레이저 다이오드와 나란하게 설치되는 수광 센서;
상기 수광 렌즈의 전방에 설치되며, 상기 수광 렌즈에 의하여 집광된 빔을 상기 수광 센서 방향으로 반사하는 수광빔 반사부;를 포함하고,
상기 팔면 반사경부와 수광용 팔면 반사경부는 서로 결합되어 동시에 회전가능하도록 설치되며,
상기 제1, 2 회전부는 일체로 형성되어 상기 팔면 반사경부와 수광용 팔면 반사경부를 동시에 회전시키는 것을 특징으로 하는 8채널형 라이다. A laser diode emitting a fusiform beam downwardly;
A parabolic reflector installed under the laser diode and converting the beam emitted by the laser diode into parallel light to irradiate the light forward;
An arm line beam switching unit installed in front of the parabolic reflector and converting parallel light irradiated by the parabolic reflector into an arm line laser beam;
A light receiving unit installed below the armline beam switching unit and receiving a beam reflected by an object existing in front of the laser beam irradiated by the armline beam switching unit;
And a light receiving sensor unit installed in parallel with the laser diode and sensing a distance to the object by using a beam transmitted by the light receiving unit.
The arm line beam switching unit,
Eight reflecting surfaces are installed to form a regular octagon in front of the parabolic reflector, each reflecting surface is installed at a different angle to convert the parallel light irradiated by the parabolic reflector into an arm line laser beam;
It is installed coupled to the upper or lower portion of the eight reflecting mirror portion, and rotates the eight reflecting mirror portion so that the eight reflecting surfaces sequentially reflect the parallel light irradiated by the parabolic reflector, with the eight reflecting surfaces as the center of rotation. Including a first rotating part;
The light receiving unit,
The same number of reflecting surfaces as the octahedral reflecting portion is formed on the lower side of the octahedral reflecting portion to form a regular octagon, and receives a laser beam reflected by an object in front of the laser beam irradiated by each reflecting surface of the eight reflecting portion. An eight-sided reflector for light receiving;
It is installed coupled to the upper or lower portion of the light receiving arm surface reflector, the center of the light receiving arm surface reflector as the center of rotation, so that the eight reflecting surfaces rotate the same as the reflecting surface of the arm surface reflector portion of the light receiving arm reflector. A second rotating part rotating the part;
And a light receiving lens installed in front of the light receiving arm surface reflector and configured to focus a laser beam reflected by each reflecting surface of the light receiving arm surface reflector.
The light receiving sensor unit,
A light receiving sensor installed side by side with the laser diode on the laser diode side;
And a light receiving beam reflecting unit installed in front of the light receiving lens and reflecting a beam collected by the light receiving lens toward the light receiving sensor.
The eight surface reflector and the light receiving eight surface reflector are coupled to each other and are installed to rotate at the same time
The first and second rotary parts may be integrally formed to rotate the arm reflector and the light receiving arm reflector at the same time. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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