KR20110029331A - 3d laser range finder sensor - Google Patents

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KR20110029331A
KR20110029331A KR1020090086962A KR20090086962A KR20110029331A KR 20110029331 A KR20110029331 A KR 20110029331A KR 1020090086962 A KR1020090086962 A KR 1020090086962A KR 20090086962 A KR20090086962 A KR 20090086962A KR 20110029331 A KR20110029331 A KR 20110029331A
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김현오
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A 3D sensor for recognizing a space is provided to reduce manufacturing cost and to ensure a small size by controlling the rotation of a mirror in a horizontal direction and the tilt angle in a vertical direction, with one spindle motor. CONSTITUTION: A 3D sensor for recognizing a space comprises a mirror(110), a driving unit and a tilting control unit. The mirror reflects emission light and incident light. The driving unit rotates the mirror. The tilting control unit tilts the mirror. The driving unit and the tilting control unit are operated by the same spindle motor.

Description

3차원 공간 인식 센서{3D LASER RANGE FINDER SENSOR}3D space recognition sensor {3D LASER RANGE FINDER SENSOR}

본 발명은 3차원 공간 인식 센서에 관한 것으로, 거리를 측정하고자 하는 목표물에 광을 방출시키고, 방출된 광이 목표물에 반사되어 돌아온 시간을 측정하여 거리를 판단하는 3차원 공간 인식 센서에 관한 것이다. The present invention relates to a three-dimensional spatial recognition sensor, and emits light to a target to measure the distance, and relates to a three-dimensional space recognition sensor for determining the distance by measuring the time when the emitted light is reflected back to the target.

3차원 공간 인식 센서는 광원, 센서, 회전체, 미러 등으로 구성되며, 거리를 측정하고자 하는 목표물에 광을 방출시키고, 방출된 광이 목표물에 반사되어 돌아온 시간을 측정하여 거리를 판단한다.The 3D space recognition sensor is composed of a light source, a sensor, a rotating body, a mirror, etc., and emits light to a target to measure a distance, and determines the distance by measuring a time when the emitted light is reflected back to the target.

미러는 방출광 및 입사광을 반사시키고, 회전체는 미러를 회전시켜 줌으로써 주어진 각도 범위 내에서 목표물의 거리를 판단할 수 있도록 한다.The mirror reflects the emitted light and the incident light, and the rotating body rotates the mirror to determine the distance of the target within a given angle range.

이러한 3차원 공간 인식 센서는 다양한 것이 개발되어 사용되고 있으며, 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로도 스캐닝이 가능한 3차원 공간 인식 센서를 구현하고자 할 경우, 스핀들 모터(Spindle Motor)에 의하여 미러의 회전을 제어하고 스텝핑 모터(Stepping Motor)에 의하여 미러의 틸팅(Tilting)각을 제어한다.Such a three-dimensional space recognition sensor has been developed and used, and if you want to implement a three-dimensional space recognition sensor that can be scanned in the vertical direction as well as the horizontal direction, and control the rotation of the mirror by a spindle motor (Spindle Motor) The tilting angle of the mirror is controlled by a stepping motor.

종래의 3차원 공간 인식 센서는 미러의 회전 및 틸팅각의 제어를 위하여 수평방향의 구동원과 수직방향의 구동원을 사용함으로써, 가변 주파수 제어가 가능하다는 장점을 가지고 있지만, 구동원이 하나일 때에 비하여 제작 비용이 증가하는 문제점이 있다.Conventional three-dimensional spatial recognition sensor has the advantage that the variable frequency control is possible by using a horizontal drive source and a vertical drive source for controlling the rotation and tilting angle of the mirror, but the manufacturing cost compared to one drive source There is an increasing problem.

그리고 별개의 구동원으로 미러의 회전과 틸팅각을 제어함으로써 수평 제어, 수직 제어가 어려운 문제점이 있고, 구동원 및 동력 전달부의 배치에 있어서 공간 효율성 문제로 인하여 3차원 공간 인식 센서의 소형화가 어려운 문제점이 있다. In addition, there is a problem in that horizontal control and vertical control are difficult by controlling the rotation and tilting angle of the mirror with a separate drive source, and it is difficult to miniaturize the 3D space recognition sensor due to the space efficiency problem in the arrangement of the drive source and the power transmission unit. .

본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 개선하기 위하여 하나의 스핀들 모터로 미러의 회전과 틸팅각의 제어가 가능한 3차원 공간 인식 센서를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a three-dimensional space recognition sensor capable of controlling the rotation and tilting angle of the mirror with one spindle motor in order to improve the above problems.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

일실시예로서, 본 발명의 3차원 공간 인식 센서는, 방출광 및 입사광을 반사시키는 미러, 상기 미러를 회전시키는 구동부, 상기 미러를 틸팅(Tilting)시키는 틸팅 제어부를 포함하며, 상기 구동부 및 틸팅 제어부는 동일한 스핀들 모터에 의하여 작동됨으로써 상기 미러의 회전 및 틸팅이 동기화된다. In one embodiment, the three-dimensional spatial recognition sensor of the present invention includes a mirror for reflecting the emitted light and incident light, a drive unit for rotating the mirror, a tilting control unit for tilting the mirror, the drive unit and the tilting control unit Is operated by the same spindle motor to synchronize the rotation and tilting of the mirror.

일실시예로서, 본 발명의 3차원 공간 인식 센서는, 상기 구동부가 상기 스핀들 모터의 회전축인 가상의 제1축을 중심으로 회전되고, 상기 틸팅 제어부는 상기 스핀들 모터의 회전축과 직각으로 교차하는 축인 가상의 제2축을 중심으로 상기 미러를 회동시킴으로써 상기 미러를 틸팅시킨다. In one embodiment, the three-dimensional space recognition sensor of the present invention, the driving unit is rotated about a virtual first axis which is a rotation axis of the spindle motor, the tilting control is a virtual axis that intersects perpendicularly to the rotation axis of the spindle motor The mirror is tilted by rotating the mirror about a second axis of.

일실시예로서, 본 발명의 3차원 공간 인식 센서는, 가상의 제1축을 중심으로 회전되고 상기 제1축에 수직한 가상의 제2축을 중심으로 회동되는 미러에 의하여 방출광 및 입사광이 반사되고, 상기 제1축을 중심으로 한 회전각과 상기 제2축을 중심으로 한 틸팅각은 서로 동기화됨으로써 상기 방출광의 궤적은 주기함수가 된다.In one embodiment, the three-dimensional spatial recognition sensor of the present invention, the emission light and incident light is reflected by a mirror rotated about a virtual first axis and rotated about a virtual second axis perpendicular to the first axis. The rotation angle around the first axis and the tilting angle about the second axis are synchronized with each other so that the trajectory of the emitted light becomes a periodic function.

본 발명의 3차원 공간 인식 센서에 따르면, 하나의 스핀들 모터만으로 수평 방향에 대한 미러의 회전 및 수직 방향에 대한 틸팅각을 제어함으로써, 종래의 3차원 공간 인식 센서보다 제작 비용을 절감시키고, 소형화시키며, 미러의 회전 및 틸팅각의 제어를 안정적으로 행한다. According to the three-dimensional space recognition sensor of the present invention, by controlling the rotation angle of the mirror in the horizontal direction and the tilting angle in the vertical direction with only one spindle motor, it is possible to reduce the manufacturing cost, miniaturization than the conventional three-dimensional space recognition sensor The control of the rotation and tilting angle of the mirror is performed stably.

또한, 웜과 웜 기어에 의하여 큰 감속비를 얻을 수 있으므로, 수평 방향 회전 주파수에 비례한 수직 방향의 빠른 구동 주파수를 얻을 수 있다. 따라서 수평 방향의 고분해능 회전 엔코더(Rotary Encoder)를 이용하여 고분해능의 방위각 검출이 이루어진다.In addition, since a large reduction ratio can be obtained by the worm and the worm gear, a fast driving frequency in the vertical direction proportional to the horizontal rotation frequency can be obtained. Therefore, a high resolution azimuth detection is performed using a high resolution rotary encoder in the horizontal direction.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상 에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms that are specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention based on the contents throughout the present specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서를 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서를 나타낸 측면도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서를 나타낸 평면도이다. 도 1 ,도 2 및 도 3을 참조하며, 본 발명의 3차원 공간 인식 센서에 대하여 상세히 설명한다.1 is a perspective view showing a three-dimensional space recognition sensor according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a side view showing a three-dimensional space recognition sensor according to an embodiment of the present invention. 3 is a plan view illustrating a three-dimensional space recognition sensor according to an embodiment of the present invention. 1, 2 and 3, the three-dimensional spatial recognition sensor of the present invention will be described in detail.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 3차원 공간 인식 센서(100)는 방출광 및 입사광을 반사시키는 미러(110)와, 미러(110)를 회전시키는 구동부와, 미러(110)를 회동시킴으로써 미러(110)를 틸팅(Tilting)시키는 틸팅 제어부를 포함한다.The three-dimensional spatial recognition sensor 100 shown in FIGS. 1, 2, and 3 includes a mirror 110 reflecting emitted light and incident light, a driver for rotating the mirror 110, and a mirror 110 by rotating the mirror 110. And a tilting control unit for tilting the mirror 110.

본체(400)에는 입사광을 광신호로 센싱하는 수광소자, 입사되는 입사광을 수광소자로 집광시키는 집광렌즈, 레이저를 이용하여 광을 방출하는 발광소자가 설치되는데, 발광소자로부터 방출된 광은 미러(110)에 의하여 반사되어 외부의 신호광으로 방출된다. 이때 방출되는 광의 방향은 미러(110)의 회전 위치 및 틸팅각에 따라 달라진다. 방출된 광이 목표물에 부딪혀 신호광으로 되돌아 오면, 미러(110)에 의하여 반사되어 본체(400)의 내부로 입사되어 집광렌즈를 거쳐 수광소자로 입사된다.The main body 400 is provided with a light receiving element for sensing incident light as an optical signal, a condensing lens for condensing the incident light with the light receiving element, and a light emitting element for emitting light using a laser. The light emitted from the light emitting element is a mirror ( Reflected by the 110, it is emitted as an external signal light. At this time, the direction of the emitted light depends on the rotational position and tilting angle of the mirror 110. When the emitted light hits the target and returns to the signal light, it is reflected by the mirror 110 and is incident into the main body 400 to enter the light receiving element through the condenser lens.

따라서, 본 발명에 따른 3차원 공간 인식 센서(100)는 방출광을 조사하여 미러(110)를 통하여 방출하고, 목표물에 부딪혀 되돌아 오는 입사광을 미러(110)를 통하여 집광하는 스캐닝을 수행할 수 있다. Accordingly, the 3D spatial recognition sensor 100 according to the present invention may perform scanning to irradiate the emitted light to emit the light through the mirror 110 and to collect incident light coming back from hitting the target through the mirror 110. .

미러(110)의 회전 동작은 구동부의 스핀들 모터(210)에 의하여 이루어지는 데, 이를 위하여 스핀들 모터(210)에 연결되어 회전하는 회전 실린더(200)에는 미러(110)를 연결하고 지지하여 주는 미러 지지대(220)가 구비된다.The rotation of the mirror 110 is performed by the spindle motor 210 of the driving unit. For this purpose, a mirror support for connecting and supporting the mirror 110 to the rotating cylinder 200 which is connected to the spindle motor 210 and rotates 220 is provided.

미러(110)의 틸팅 동작은 미러 지지대(220)에 연결되어 미러(110)의 틸팅 중심이 되는 미러축(120) 및 미러축(120)에 연결되는 틸팅 제어부에 의하여 이루어진다.The tilting operation of the mirror 110 is performed by the mirror shaft 120 connected to the mirror support 220 and the tilting control unit connected to the mirror shaft 120 and the mirror shaft 120.

한편, 구동부 및 틸팅 제어부는 동일한 스핀들 모터(210)에 의하여 작동됨으로써 미러(110)의 회전 동작과 틸팅 동작은 항상 동기화 된다.Meanwhile, the driving unit and the tilting control unit are operated by the same spindle motor 210 so that the rotational motion and the tilting motion of the mirror 110 are always synchronized.

구동부는 미러(110)를 회전시키기 위한 것으로서, 회전 실린더(200)와, 스핀들 모터(210)와, 미러 지지대(220)를 포함한다.The driving unit is for rotating the mirror 110, and includes a rotating cylinder 200, a spindle motor 210, and a mirror support 220.

회전 실린더(200)는 원통 형상으로서 방출광 및 입사광이 통과되도록 중앙이 개구되어 있으며, 미러(110)에 의하여 반사되는 방출광 및 입사광은 회전 실린더(200)의 내부를 통하여 본체(400)의 내부로부터 방출되거나 본체(400)의 내부로 입사된다.The rotating cylinder 200 has a cylindrical shape and has a central opening to pass the emitted light and the incident light, and the emitted light and the incident light reflected by the mirror 110 pass through the inside of the main body 400 through the inside of the rotating cylinder 200. Is emitted from or incident to the interior of the body 400.

그리고 회전 실린더(200)는 스핀들 모터(210)에 연결되어 회전하며, 그 상부에는 미러(110)를 지지하는 미러 지지대(220)가 연결된다. 이때, 스핀들 모터(210)는 회전 속도가 제어됨으로써 회전 실린더(200)의 회전 속도를 조절할 수 있는 것이 바람직하다.The rotating cylinder 200 is connected to the spindle motor 210 and rotates, and a mirror support 220 supporting the mirror 110 is connected to an upper portion thereof. At this time, the spindle motor 210 is preferably able to adjust the rotational speed of the rotating cylinder 200 by controlling the rotational speed.

본체(400)의 내부에는 스핀들 모터(210)가 마련된다. 스핀들 모터(210)는 구동부의 동력원으로써, 회전 실린더(200)의 외주면을 따라 배치되어 회전 실린더(200)를 회전시킨다. 즉, 스핀들 모터(210)가 작동하면 회전 실린더(200)가 회전 됨으로써, 회전 실린더(200)의 상부에 결합된 미러 지지대(220)가 함께 회전한다.The spindle motor 210 is provided inside the main body 400. The spindle motor 210 is a power source of the driving unit and is disposed along the outer circumferential surface of the rotating cylinder 200 to rotate the rotating cylinder 200. That is, when the spindle motor 210 operates, the rotating cylinder 200 is rotated so that the mirror support 220 coupled to the upper portion of the rotating cylinder 200 rotates together.

회전 실린더(200)의 상부에는 미러 지지대(220)가 마련된다. 미러 지지대(220)는 회전 실린더(200)의 상부에 끼워지므로 미러 지지대(220)의 하부 형상은 회전 실린더(200)와 같이 원형이고, 고리 모양인 것이 바람직하다. 그리고 회전 실린더(200)의 직경 양쪽에 레버 형상의 미러 지지대(220)가 수직 방향으로 구비됨으로써 미러축(120)과 연결되어 미러(110)를 지지한다. The mirror support 220 is provided on the upper portion of the rotating cylinder 200. Since the mirror support 220 is fitted to the upper portion of the rotating cylinder 200, the lower shape of the mirror support 220 is preferably circular and annular like the rotating cylinder 200. In addition, lever-shaped mirror supports 220 are provided at both sides of the diameter of the rotating cylinder 200 in the vertical direction to be connected to the mirror shaft 120 to support the mirror 110.

회전 실린더(200)가 스핀들 모터(210)의 구동에 의하여 회전됨으로써 회전 실린더(200)에 연결된 미러 지지대(220)가 회전하게 되며, 미러 지지대(220)에 지지된 미러(110)도 회전한다.As the rotating cylinder 200 is rotated by the drive of the spindle motor 210, the mirror support 220 connected to the rotation cylinder 200 rotates, and the mirror 110 supported by the mirror support 220 also rotates.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서의 틸팅 제어부를 나타낸 확대도이다. 도 4를 참조하며, 본 발명의 3차원 공간 인식 센서의 틸팅 제어부에 대하여 상세히 설명한다.4 is an enlarged view illustrating a tilting control unit of a 3D space recognition sensor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the tilting control unit of the 3D spatial recognition sensor according to the present invention will be described in detail.

미러(110)를 틸팅시키는 틸팅 제어부는, 미러 지지대(220)의 일측에 마련되며 링 기어(370), 유성 기어(360), 웜(300), 웜 기어(310), 제1링크(320) 및 제2링크(330)를 포함한다. 즉, 틸팅 제어부는 구동부의 회전에 의하여 스핀들 모터(210)의 회전축인 가상의 제1축과 직각으로 교차하는 축인 가상의 제2축을 중심으로 상기 미러(110)를 회동시킴으로써 미러(110)를 틸팅시킨다.The tilting control unit for tilting the mirror 110 is provided at one side of the mirror support 220 and has a ring gear 370, a planetary gear 360, a worm 300, a worm gear 310, and a first link 320. And a second link 330. That is, the tilting control unit tilts the mirror 110 by rotating the mirror 110 about a virtual second axis, which is an axis intersecting at a right angle with the virtual first axis, which is the rotation axis of the spindle motor 210, by the rotation of the driving unit. Let's do it.

링 기어(370)는 스핀들 모터(210)가 설치되는 본체(400)의 상부에 고정되며, 내주면에 치형이 형성된다. 링 기어(370)의 내주면에 형성된 치형은 스핀들 모터(210)의 회전축에 평행하게 절삭한 형상 또는 스핀들 모터(210)의 회전축에 대하 여 경사지게 절삭한 형상 등을 모두 포함한다.The ring gear 370 is fixed to an upper portion of the main body 400 in which the spindle motor 210 is installed, and teeth are formed on an inner circumferential surface thereof. The teeth formed on the inner circumferential surface of the ring gear 370 include both a shape cut parallel to the rotation axis of the spindle motor 210 or a shape cut obliquely with respect to the rotation axis of the spindle motor 210.

유성 기어(360)는 링 기어(370)에 내접하여 링 기어(370)의 내주면을 따라 회전하며, 그 외주면에는 링 기어(370)의 치형과 대응되는 치형이 형성되는 것이 바람직하다.The planetary gear 360 rotates along the inner circumferential surface of the ring gear 370 by being inscribed to the ring gear 370, and the outer circumferential surface is preferably formed with a tooth corresponding to the tooth of the ring gear 370.

한편, 다양한 잇수를 가진 링 기어(370) 및 유성 기어(360)를 사용함에 따라 유성 기어(360)가 링 기어(370)의 내주면을 따라 회전하는 속도를 조절한다.On the other hand, by using the ring gear 370 and the planetary gear 360 having a variety of teeth to adjust the speed at which the planetary gear 360 rotates along the inner circumferential surface of the ring gear 370.

웜(300)은 미러 지지대(220) 하부의 동일 평면에 대하여 수직방향으로 결합되고, 일단에는 유성 기어(360)가 연결된다. 즉, 스핀들 모터(210)에 의하여 회전 실린더(200)가 회전됨으로써 웜(300)의 일단에 연결된 유성 기어(360)도 회전하게 되는데, 유성 기어(360)의 회전에 의하여 웜(300)도 회전한다. The worm 300 is coupled in a vertical direction with respect to the same plane below the mirror support 220, and one end of the planetary gear 360 is connected. That is, the rotation cylinder 200 is rotated by the spindle motor 210 so that the planetary gear 360 connected to one end of the worm 300 also rotates, and the worm 300 also rotates by the rotation of the planetary gear 360. do.

웜 기어(310)는 웜(300)에 치합됨으로써 회전하며, 웜(300)의 회전축과 웜 기어(310)의 회전축은 서로 직각으로 교차한다. 웜 기어(310)가 회전함으로써, 일단이 웜 기어(310)의 크랭크축(340)에 편심 연결되는 제1링크(320)는 일정한 원호를 경로로 한 주기운동을 한다. The worm gear 310 rotates by being engaged with the worm 300, and the rotation axis of the worm 300 and the rotation axis of the worm gear 310 cross at right angles to each other. As the worm gear 310 rotates, one end of the first link 320 eccentrically connected to the crankshaft 340 of the worm gear 310 performs a periodic movement using a constant arc as a path.

제2링크(330)의 일단은 연결축(350)에 의하여 제1링크(320)의 타단에 연결되고, 제2링크(330)의 타단은 미러(110)의 틸팅 중심이 되는 미러축(120)에 연결된다. 즉, 제2링크(330)는 제1링크(320)의 주기운동에 의하여 미러축(120)을 중심으로 회전하고, 제2링크(330)에 연결된 미러축(120)도 회전한다. 이러한 미러축(120)의 회전에 의하여 미러(110)는 회동되고, 미러(110)의 틸팅각을 제어하게 된다.One end of the second link 330 is connected to the other end of the first link 320 by the connecting shaft 350, and the other end of the second link 330 is the mirror axis 120 that is the tilting center of the mirror 110 ) That is, the second link 330 rotates about the mirror axis 120 by the periodic movement of the first link 320, and also rotates the mirror axis 120 connected to the second link 330. The mirror 110 is rotated by the rotation of the mirror shaft 120 to control the tilting angle of the mirror 110.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서의 방출광이 그리는 스캐닝 평면이다. 도 5를 참조하며, 본 발명의 3차원 공간 인식 센서에 대하여 상세히 설명한다.5 is a scanning plane drawn by the emission light of the three-dimensional space recognition sensor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the three-dimensional spatial recognition sensor of the present invention will be described in detail.

본 발명의 3차원 공간 인식 센서(100)에 의하면, 구동부 및 틸팅 제어부는 동일한 스핀들 모터(210)에 의하여 작동됨으로써 미러(110)의 회전 동작과 틸팅 동작은 항상 동기화된다. 따라서, 미러(110)에 의하여 반사되는 방출광의 궤적은 주기함수가 된다. 또한, 미러(110)를 둘러싸며 방출광이 투영되는 가상의 원통면을 절개한 스캐닝 평면에서, 제1방출광이 그리는 제1궤적과 제2방출광이 그리는 제2궤적은 동일 면적의 사각 모눈을 형성하며 교차하게 된다.According to the three-dimensional space recognition sensor 100 of the present invention, the driving unit and the tilting control unit is operated by the same spindle motor 210, so that the rotational motion and the tilting motion of the mirror 110 are always synchronized. Therefore, the trajectory of the emitted light reflected by the mirror 110 becomes a periodic function. In addition, in the scanning plane which cuts the virtual cylindrical surface on which the emitted light is projected by surrounding the mirror 110, the first trajectory drawn by the first emitted light and the second trajectory drawn by the second emitted light are square grids of the same area. Form and intersect.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments of the present invention are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the following claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a three-dimensional space recognition sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서를 나타낸 측면도이다.Figure 2 is a side view showing a three-dimensional space recognition sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서를 나타낸 평면도이다.3 is a plan view illustrating a three-dimensional space recognition sensor according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서의 틸팅 제어부를 나타낸 확대도이다.4 is an enlarged view illustrating a tilting control unit of a 3D space recognition sensor according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 공간 인식 센서의 방출광이 그리는 스캐닝 평면이다.5 is a scanning plane drawn by the emission light of the three-dimensional space recognition sensor according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 3차원 공간 인식 센서 110 : 미러100: three-dimensional space recognition sensor 110: mirror

120 : 미러축 200 : 회전 실린더120: mirror axis 200: rotating cylinder

210 : 스핀들 모터 220 : 미러 지지대210: spindle motor 220: mirror support

300 : 웜 310 : 웜 기어300: Worm 310: Worm Gear

320 : 제1링크 330 : 제2링크320: first link 330: second link

340 : 크랭크축 350 : 연결축340: crankshaft 350: connecting shaft

360 : 유성 기어 370 : 링 기어360: planetary gear 370: ring gear

400 : 본체 400: main body

Claims (6)

방출광 및 입사광을 반사시키는 미러;A mirror for reflecting emitted light and incident light; 상기 미러를 회전시키는 구동부;A drive unit rotating the mirror; 상기 미러를 틸팅(Tilting)시키는 틸팅 제어부; 를 포함하며,A tilting control unit for tilting the mirror; Including; 상기 구동부 및 틸팅 제어부는 동일한 스핀들 모터에 의하여 작동됨으로써 상기 미러의 회전 및 틸팅이 동기화되는 3차원 공간 인식 센서.The driving unit and the tilting control unit are operated by the same spindle motor to synchronize the rotation and tilting of the mirror 3D space recognition sensor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동부는 상기 스핀들 모터의 회전축인 가상의 제1축을 중심으로 회전되고, 상기 틸팅 제어부는 상기 스핀들 모터의 회전축과 직각으로 교차하는 축인 가상의 제2축을 중심으로 상기 미러를 회동시킴으로써 상기 미러를 틸팅시키는 3차원 공간 인식 센서.The driving unit is rotated about an imaginary first axis, which is a rotation axis of the spindle motor, and the tilting control unit tilts the mirror by rotating the mirror about an imaginary second axis, which is an axis intersecting at a right angle with the axis of rotation of the spindle motor. 3D space recognition sensor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동부는, 원통 형상으로서 방출광 및 입사광이 통과되도록 중앙이 개구되며 상기 스핀들 모터에 연결되어 회전하는 회전 실린더와, 상기 회전 실린더를 회전시키는 상기 스핀들 모터와, 상기 미러를 지지하며 상기 회전 실린더에 연결되 는 미러 지지대를 포함하는 3차원 공간 인식 센서.The driving unit has a cylindrical shape, the center of which is opened so that the emission light and the incident light passes, and is connected to the spindle motor to rotate, the spindle motor to rotate the rotating cylinder, and the mirror to support the rotating cylinder. 3D spatial recognition sensor with attached mirror support. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 틸팅 제어부는, 상기 스핀들 모터가 설치되는 본체의 상부에 고정되며 내주면에 치형이 형성되는 링 기어와, 상기 링 기어에 내접하여 상기 내주면을 따라 회전하는 유성 기어와, 상기 미러를 지지하는 미러 지지대에 결합되고 일단에는 유성 기어가 연결되는 웜과, 상기 웜에 치합되는 웜 기어와, 레버 형상으로서 일단은 상기 웜 기어에 편심 연결되는 제1링크와, 레버 형상으로서 일단은 상기 제1링크의 타단에 연결되고 타단은 상기 미러의 틸팅 중심이 되는 미러축에 연결되는 제2링크를 포함하는 3차원 공간 인식 센서.The tilting control unit includes a ring gear fixed to an upper portion of the main body on which the spindle motor is installed and a tooth is formed on an inner circumferential surface, a planetary gear inscribed in the ring gear to rotate along the inner circumferential surface, and a mirror support for supporting the mirror. A worm coupled to the planetary gear at one end thereof, a worm gear engaged with the worm, a first link connected to the worm in an eccentric form, and a first link connected to the worm gear in an eccentric manner, and one end connected to the worm gear in the other end of the first link. And a second link connected to the mirror axis and the other end connected to a mirror axis which is a tilting center of the mirror. 가상의 제1축을 중심으로 회전되고 상기 제1축에 수직한 가상의 제2축을 중심으로 회동되는 미러에 의하여 방출광 및 입사광이 반사되고, 상기 제1축을 중심으로 한 회전각과 상기 제2축을 중심으로 한 틸팅각은 서로 동기화됨으로써 상기 방출광의 궤적은 주기함수가 되는 3차원 공간 인식 센서. Emission light and incident light are reflected by a mirror rotated about an imaginary first axis and rotated about an imaginary second axis perpendicular to the first axis, and a rotation angle about the first axis and a rotation angle about the first axis And the tilting angles are synchronized with each other so that the trajectory of the emitted light becomes a periodic function. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 미러를 둘러싸며 상기 방출광이 투영되는 가상의 원통면을 절개한 스캐닝 평면에서, 제1방출광이 그리는 제1궤적과 제2방출광이 그리는 제2궤적은 동일 면적의 사각 모눈을 형성하며 교차 되는 3차원 공간 인식 센서. In the scanning plane which cuts the virtual cylindrical surface on which the emission light is projected surrounding the mirror, the first trajectory drawn by the first emission light and the second trajectory drawn by the second emission light form a square grid having the same area. Crossed three-dimensional space recognition sensor.
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