KR20180127850A - A sixteen-channel ridar - Google Patents

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KR20180127850A
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Abstract

The present invention relates to a 16-channel Lidar capable of accurately identifying an object by acquiring beams reflected by emitting 16-line parallel light sources of different channels with a pulse shape through two light receiving sensors while simplifying an optical path using a reflective optical system of a simple structure. The 16-channel Lidar according to the present invention includes a first laser diode (110), a first parabolic reflector (120), a first parallel beam switching unit (130), a first light receiving unit (140), a first light receiving sensor unit (101), a second laser diode (150), a second parabolic reflector (160), a second parallel beam switching unit (170), a second light receiving unit (180), a second light receiving sensor unit (106), and a rotation driving unit (190).

Description

16채널형 라이다{A SIXTEEN-CHANNEL RIDAR} 16-channel type Rada {A SIXTEEN-CHANNEL RIDAR}

본 발명은 16채널형 라이다에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 단순한 구조의 반사 광학계를 이용하여 광경로를 단순화하면서도 서로 다른 채널의 16라인의 평행광원을 펄스 형태로 발사하여 반사되는 빔을 2개의 수광 센서로 취득하여 물체를 정확하게 식별할 수 있는 16채널형 라이다에 관한 것이다. The present invention relates to a 16-channel type ladder, and more particularly, to a method and apparatus for simplifying an optical path by using a simple reflection optical system, in which 16 parallel light sources of different channels are emitted in a pulse form, And a 16-channel type loudspeaker which can acquire an object with a light receiving sensor and accurately identify the object.

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. Generally, in order to transmit the beam away, the divergent beam must be converted into a parallel light source. Most of the conventional parallel light source implementing optical systems constituting the LDA is a refractive optical system (lens using system). In this refractive optical system, as the curvature of the lens decreases, the spherical aberration increases, and as the transmission distance increases, the diffusion of the beam increases sharply and is not suitable as a light source for remote sensing.

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 incident light amount is increased and the magnification of the lens is increased, spherical aberration occurs at the lens edge, so that even if a large amount of light receiving beam reaches the lens, focus is not formed on the light receiving sensor, There is a problem of low efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 단순한 구조의 반사 광학계를 이용하여 광경로를 단순화하면서도 서로 다른 채널의 16라인의 평행광원을 펄스 형태로 발사하여 반사되는 빔을 2개의 수광 센서로 취득하여 물체를 정확하게 식별할 수 있는 16채널형 라이다를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to simplify an optical path using a simple structure of a reflection optical system, It is possible to accurately identify a 16 channel type line.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 16채널형 라이다는, 하측으로 방추형 빔을 발산하는 제1 레이저 다이오드; 상기 제1 레이저 다이오드의 하측에 설치되며, 상기 제1 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 제1 포물 반사경; 상기 제1 포물 반사경의 전방에 회전 가능하게 설치되며, 일정 속도로 회전하면서 상기 제1 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제1 팔라인 빔전환부; 상기 제1 팔라인 빔전환부 하측에 설치되며, 상기 제1 팔라인 빔전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 상기 제1 팔라인 빔전환부의 반사면 별로 수광하는 제1 수광부; 상기 제1 레이저 다이오드와 나란하게 설치되며, 상기 제1 수광부에 의하여 전달되는 빔을 이용하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 제1 수광 센서부; 상기 제1 레이저 다이오드의 하측에 설치되며, 상측으로 방추형 빔을 발산하는 제2 레이저 다이오드; 상기 제2 레이저 다이오드의 상측에 설치되며, 상기 제2 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 제2 포물 반사경; 상기 제2 포물 반사경의 전방에 회전 가능하게 설치되며, 일정 속도로 회전하면서 상기 제2 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제2 팔라인 빔전환부; 상기 제2 팔라인 빔전환부 하측에 설치되며, 상기 제2 팔라인 빔전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 상기 제2 팔라인 빔전환부의 반사면 별로 수광하는 제2 수광부; 상기 제2 레이저 다이오드와 나란하게 설치되며, 상기 제2 수광부에 의하여 전달되는 빔을 이용하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 제2 수광 센서부; 상기 제1, 2 팔라인 빔전환부 사이에 설치되며, 상기 제1 팔라인 빔전환부와 제2 팔라인 빔전환부를 동시에 회전시키는 회전 구동부;를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a sixteenth channel type laser diode comprising: a first laser diode for emitting a spiral beam downward; A first parabolic reflector provided below the first laser diode for converting the beam emitted by the first laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam; A first parabolic beam switching unit rotatably installed in front of the first parabolic reflector and converting parallel light irradiated by the first parabolic reflector into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed; And a beam splitter for splitting a beam reflected by an object existing in front of the laser beam irradiated by the first palletizing beam switching unit on the basis of the reflection planes of the first palletizing beam switching unit, A first light receiving portion for receiving light; A first light receiving sensor disposed parallel to the first laser diode for sensing a distance to the object using a beam transmitted by the first light receiving unit; A second laser diode disposed below the first laser diode and emitting a spindle beam upward; A second parabolic reflector provided on the second laser diode for converting the beam emitted by the second laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam; A second parabolic beam switching unit rotatably installed in front of the second parabolic reflector and converting parallel light emitted by the second parabolic reflector into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed; And a second reflector disposed on the lower side of the second reflector for reflecting the beam reflected by an object existing in front of the laser beam irradiated by the second reflector A second light receiving portion for receiving light; A second light receiving sensor unit disposed parallel to the second laser diode and sensing a distance to the object using a beam transmitted by the second light receiving unit; And a rotation driving unit installed between the first and second pallet beam switching units to simultaneously rotate the first and second pallet beam switching units.

그리고 본 발명에서 상기 제1 팔라인 빔전환부는, 상기 제1 포물 반사경의 전방에 8개의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되되, 각 반사면은 서로 다른 각도로 설치되어 상기 제1 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제1 팔면 반사경부; 상기 제1 팔면 반사경부의 중앙을 관통하여 설치되며, 상기 회전 구동부의 회전 동력에 의하여 상기 제1 팔면 반사경부와 함께 회전하여 상기 8개의 반사면이 상기 제1 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 순차적으로 반사하는 제1 회전축;을 포함하는 것이 바람직하다. In the present invention, the first parabolic beam switching unit is provided such that eight reflective surfaces are arranged in a forward octagonal shape in front of the first parabolic reflector, and the reflective surfaces are provided at different angles, A first arc-reflected-surface portion for converting parallel light to be irradiated into an 8-line laser beam; And a second parabolic reflector which is disposed to penetrate through the center of the first reflectance mirror portion and rotates together with the first reflectance surface portion by the rotational power of the rotation driving portion, And a first rotation axis that reflects the light beam.

또한 본 발명에서 상기 제1 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 제1 수광용 팔면 반사경부; 상기 제1 수광용 팔면 반사경부의 중앙을 관통하여 설치되며, 상기 제1 회전축과 결합되어 상기 제1 회전축과 함께 회전하여 상기 8개의 반사면이 상기 팔면 반사경부의 반사면과 동일하게 회전하는 제2 회전축; 상기 제1 수광용 팔면 반사경부의 전방에 설치되며, 상기 제1 수광용 팔면 반사경부의 각 반사면에 의하여 반사된 레이저빔을 집광하는 제1 수광 렌즈;를 포함하는 것이 바람직하다. Further, in the present invention, the first light receiving portion is provided so that the number of reflection surfaces equal to the number of the reflecting surfaces of the soldering surface is made to be octagonal below the reflecting surface of the soldering surface, A first light receiving surface mirror for receiving a laser beam reflected by an object; Receiving surface of the second light receiving surface reflecting mirror portion, and is coupled with the first rotating shaft to rotate together with the first rotating shaft, and the eight reflecting surfaces are rotatable about the second rotating shaft ; And a first light receiving lens which is provided in front of the first light receiving surface reflection mirror part and condenses the laser beam reflected by each reflection surface of the first light receiving surface reflection mirror part.

또한 본 발명에서 상기 수광 센서부는, 상기 제1 레이저 다이오드 측부에 상기 제1 레이저 다이오드와 나란하게 설치되는 제1 수광 센서; 상기 제1 수광 렌즈의 전방에 설치되며, 상기 제1 수광 렌즈에 의하여 집광된 빔을 상기 제1 수광 센서 방향으로 반사하는 제1 수광빔 반사부;를 포함하는 것이 바람직하다. Further, in the present invention, the light receiving sensor unit may include: a first light receiving sensor disposed on a side of the first laser diode in parallel with the first laser diode; And a first light receiving beam reflector provided in front of the first light receiving lens and reflecting the beam condensed by the first light receiving lens toward the first light receiving sensor.

본 발명에 따른 16채널형 라이다에 의하면, 단순한 구조의 반사 광학계를 이용하여 광경로를 단순화하여 효율을 높이면서도 평행광원을 초당 수천 번을 발사하여 반사되는 빔을 취득하여 물체를 식별하므로 정확도가 매우 높고 광학계 구성에 따라 감지 각도를 360도까지 확장 가능한 장점도 있다.According to the 16-channel type laser according to the present invention, the optical path is simplified by using a simple structure of the reflection optical system, and the reflected light is acquired by emitting the parallel light source thousands of times per second, It is very high and it has the advantage of extending the detection angle to 360 degrees depending on the optical system configuration.

또한 본 발명에 따른 16채널형 라이다는 2개의 수광센서를 구비하면서도 서로 다른 방향으로 조사되는 16채널의 레이저빔에 대한 센싱이 가능하여 제조가 용이하고 제조 단가가 매우 낮은 장점도 있다. Also, the 16 channel type laser diode according to the present invention has the advantage of being able to sense 16 beams of laser beams irradiated in different directions while having two light receiving sensors, which is easy to manufacture and has a very low manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 16채널 라이다의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 16채널 라이다의 구조를 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 16채널 라이다의 구조를 도시하는 측면도이다. FIG. 1 is a perspective view illustrating a structure of a 16-channel ladder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a structure of a 16-channel ladder according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view illustrating the structure of a 16-channel RAYA according to an embodiment of the present invention.

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

본 실시예에 따른 16채널형 라이다(100)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 다이오드(110), 제1 포물 반사경(120), 제1 팔라인 빔 전환부(130), 제1 수광부(140), 제1 수광 센서부(101), 제2 레이저 다이오드(150), 제2 포물 반사경(160), 제2 팔라인 빔 전환부(170), 제2 수광부(180), 제2 수광 센서부(106) 및 회전 구동부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 1 and 2, the 16-channel ladder 100 according to the present embodiment includes a first laser diode 110, a first parabolic reflector 120, a first parallel beam switching unit 130, The first light receiving unit 140, the first light receiving sensor unit 101, the second laser diode 150, the second parabolic reflector 160, the second parallel beam switching unit 170, the second light receiving unit 180, A second light receiving sensor unit 106, and a rotation driving unit 190. [

먼저 상기 제1 레이저 다이오드(110)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 하측으로 방추형 빔을 펄스 형태로 발산하는 구성요소이다. 상기 제1 레이저 다이오드(110)는 직진성이 우수한 레이저를 발진할 수 있는 다른 구성요소로 대체될 수도 있을 것이다. 본 실시예에서 상기 제1 레이저 다이오드(110)는 비가시광 영역인 905nm 파장을 가지는 레이저빔을 조사하는 레이저 다이오드를 사용할 수 있다. First, as shown in FIGS. 1 to 3, the first laser diode 110 is a component that emits a fringed beam in a pulse shape downward. The first laser diode 110 may be replaced with another component capable of oscillating a laser having a good linearity. In this embodiment, the first laser diode 110 may be a laser diode that emits a laser beam having a wavelength of 905 nm, which is an invisible light region.

다음으로 상기 제1 포물 반사경(120)은 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 레이저 다이오드(120)의 하측에 설치되며, 상기 제1 레이저 다이오드(110)에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 구성요소이다. 본 실시예에서 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. 1 and 2, the first parabolic reflector 120 is installed on the lower side of the first laser diode 120, and the beam emitted by the first laser diode 110 is parallel And is a constituent element which is converted into light and irradiated forward. In this embodiment, it is preferable that the reflective surface of the parabolic reflector 120 has a parabolic reflective surface that is suitable for the parabolic reflector 120 and is made of a material having a reflectance close to 100% or a mirror surface treatment or a thin film coating.

다음으로 상기 제1 팔(八)라인 빔 전환부(130)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 포물 반사경(120)의 전방에 설치되며, 상기 제1 포물 반사경(120)에 의하여 조사되는 평행광을 팔라인 레이저빔으로 전환하는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 팔라인 빔 전환부(130)에 의하여 하나의 라인으로 입사되는 레이저빔이 다수개의 라인을 가지는 레이저빔으로 분할되어 16채널형 라이다의 기능이 가능하게 하는 것이다. 1 and 2, the first arm (8) line beam switching unit 130 is installed in front of the first parabolic reflector 120, and the first parabolic reflector 120 To a parallel laser beam. That is, the laser beam incident on one line by the first parallel beam switching unit 130 is divided into a laser beam having a plurality of lines, thereby making it possible to perform the function of a 16-channel type.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 제1 팔라인 빔전환부(130)를 구체적으로 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 제1 팔면 반사경부(132)와 제1 회전축(134)로 구성할 수 있다. 먼저 상기 제1 팔면 반사경부(132)는 8개의 반사면이 전체적으로 정팔각형을 이루도록 설치되는 구조를 가진다. 이때 상기 8개의 반사면은 연직면에 대하여 서로 다른 각도를 가지도록 설치되며, 이렇게 다른 각도를 가지도록 설치된 8개의 반사면을 동일한 방향에서 입사되는 레이저빔을 각각 다른 방향으로 반사한다. 특히, 상기 8개의 반사면이 상기 제1 회전축(134)에 의하여 회전하게 되면 반사면의 회전에 의하여 반사되어 조사되는 레이저빔을 일정한 방향으로 스캔하는 형태로 조사된다. For this purpose, in the present embodiment, the first palletizing beam switching part 130 may be constituted by a first arm surface reflecting part 132 and a first rotating shaft 134 as shown in FIGS. 1 and 2 . First, the first reflecting surface portion 132 has a structure in which eight reflecting surfaces are formed so as to have a regular octagonal shape as a whole. In this case, the eight reflective surfaces are provided so as to have different angles with respect to the vertical surface, and the eight reflective surfaces provided with different angles reflect laser beams incident on the same direction in different directions. In particular, when the eight reflection surfaces are rotated by the first rotation axis 134, the laser beam reflected by the rotation of the reflection surface is scanned in a predetermined direction.

본 실시예에서는 반사면이 8개가 구비되므로, 8개의 반사면은 도 3에 도시된 바와 같이, 정팔각형을 이루도록 설치되며, 각 반사면(132)은 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 the present embodiment, eight reflecting surfaces are provided, so that eight reflecting surfaces are provided to form a regular octagonal shape as shown in FIG. 3, and each reflecting surface 132 has 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 degrees. The eight reflecting surfaces provided with different angles are converted into eight line beam shapes by reflecting eight lines while rotating.

다음으로 상기 제1 회전축(134)는 상기 제1 팔면 반사경부(132)의 중심축을 관통하여 설치되며, 상기 제1 팔면 반사경부(132)와 함께 회전하여 상기 8개의 반사면이 상기 제1 포물 반사경(120)에 의하여 조사되는 평행광을 순차적으로 반사하도록 상기 제1 팔면 반사경부(132)를 회전시키는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 회전축(134)에 의하여 상기 제1 팔면 반사경부(132)에 설치되는 모든 반사면이 순차적으로 상기 제1 포물 반사경(120)에 의하여 조사되는 레이저빔을 자신의 설치 각도에 의하여 서로 다른 팔라인빔 형태로 조사하도록 상기 제1 팔면 반사경부(132)를 일정한 회전 속도로 회전하는 것이다. The first rotating shaft 134 is installed to pass through the center axis of the first arm surface 134. The first rotating shaft 134 rotates together with the first arm surface 134, And is a component that rotates the first arc-shaped reflecting mirror portion 132 so as to sequentially reflect the parallel rays irradiated by the reflecting mirror 120. That is, all the reflection surfaces provided on the first arc-reflected-surface portion 132 by the first rotation shaft 134 sequentially irradiate the laser beam irradiated by the first parabolic reflector 120 with their own installation angle And rotates the first arm surface-reflecting portion 132 at a constant rotation speed so as to irradiate the first arm surface in the form of a different pallet beam.

다음으로 상기 제1 수광부(140)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 팔라인 빔 전환부(130) 하측에 설치되며, 상기 제1 팔라인 빔 전환부(130)에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 수광하는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 수광부(140)는 상기 제1 팔면 반사경부(132)에 의하여 8개의 라인빔으로 나뉘어 조사되는 레이저빔들이 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 각 라인빔 별로 분할하여 수광하는 구성요소이다. 1 and 2, the first light receiving unit 140 is installed below the first palletizing beam switching unit 130, and the first palletizing beam switching unit 130 irradiates the first light receiving unit 140 with light And receives a beam reflected by an object existing in front of the laser beam. That is, the first light receiving section 140 divides the beam reflected by the object existing in front of the laser beams irradiated by the eight first line reflecting mirror parts 132, for each line beam, Lt; / RTI >

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 제1 수광부(140)를 구체적으로 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 제1 수광용 사면반사경부(141), 제2 회전축(도면에 미도시) 및 제1 수광 렌즈(143)를 포함하여 구성할 수 있다. 1 and 2, the first light receiving section 140 includes a first light receiving slope reflecting mirror 141, a second rotating shaft (not shown in the figure), and a first light receiving section And a lens 143 as shown in FIG.

먼저 상기 제1 수광용 팔면반사경부(141)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 팔면 반사경부(132)의 하측에 상기 제1 팔면 반사경부(132)와 동일한 개수의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되며, 상기 제1 팔면 반사경부(132)의 각 반사면에 의하여 조사되는 레이저빔 중 전방의 물체에 의하여 반사되는 레이저빔을 수광하고 상기 제1 수광 렌즈(143) 방향으로 반사하는 구성요소이다. First, as shown in FIG. 1, the first light receiving surface 80 for reflecting light is provided on the lower side of the first circular reflection surface portion 132 with the same number of reflection surfaces as the first circular reflection surface portion 132, And receives a laser beam reflected by an object ahead of the laser beam irradiated by each reflection surface of the first reflecting surface 132 and reflects the laser beam toward the first light receiving lens 143 Lt; / RTI >

이때 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)에 설치되는 반사면의 수는 상기 제1 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 reflection surfaces provided on the first light receiving surface 80 is preferably equal to the number of reflection surfaces of the first mirror surface 132, and the mounting positions of the reflection surfaces are also preferably the same. Therefore, the light receiving reflective surface provided at the same position receives the laser beam emitted by the light emitting reflective surface provided at the same position, and is separately sensed.

다음으로 상기 제2 회전축은 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)의 중심을 관통하여 설치되며, 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)와 함께 회전하여, 상기 8개의 반사면이 상기 제1 팔면 반사경부(132)의 반사면과 동일하게 회전하도록 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)를 회전시키는 구성요소이다. 즉, 상기 제2 회전축은 실질적으로 상기 제1 회전축과 연결되어 일체로 형성되거나 제1 회전축에 의하여 대체될 수도 있다. The second rotation axis is provided so as to pass through the center of the first light reception illuminating surface reflecting portion 141 and rotates together with the first light receiving illuminating surface reflecting portion 141 to form the eight reflection surfaces, Receiving face for reflecting light so as to rotate in the same manner as the reflecting surface of the reflecting portion 132. [ That is, the second rotation axis may be substantially integrally formed with the first rotation axis or may be replaced by the first rotation axis.

다음으로 상기 제1 수광 렌즈(143)는 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 상기 수광용 제1 팔면 반사경부(141)의 전방에 설치되며, 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)의 각 반사면에 의하여 반사된 레이저빔을 집광하여 상기 수광 센서(144)에 초점을 형성시키는 구성요소이다. 따라서 상기 제1 수광 렌즈(143)는 상기 제1 수광용 팔면 반사경부(141)에서 입사되는 레이저빔을 모두 수광하고 집광할 수 있는 광학 구조를 가지며, 예를 들어 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 사각 렌즈 형태를 가질 수 있다. 1 and 2, the first light-receiving lens 143 is disposed in front of the first reflecting surface 141 for receiving light, And collects the laser beam reflected by each reflection surface to form a focus on the light receiving sensor 144. [ Therefore, the first light-receiving lens 143 has an optical structure capable of receiving and collecting all of the laser beams incident on the first light receiving-side reflecting surface portion 141 for light reception, for example, as shown in FIGS. 1 and 2 Likewise, it can have a square lens shape.

다음으로 상기 수광 센서부(101)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(101)는 상기 레이저 다이오드(110)에 의한 빔의 발산 시점과 수광 센서(102)에 의한 수광 시점 사이의 시간차를 분석하여 전방 물체와의 거리를 계산하는 것이다. 이를 위하여 본 실시예에서 상기 수광 센서부(101)는 구체적으로 수광 센서(102)와 수광빔 반사부(103)을 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 수광 센서(102)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(102)는 일반적인 수광 센서를 채용할 수 있다. The light receiving sensor unit 101 is installed side by side with the laser diode 110 and detects the distance to the object by using the beam transmitted by the light receiving unit 140. That is, the light receiving sensor unit 101 analyzes the time difference between the divergence point of the beam by the laser diode 110 and the light receiving point by the light receiving sensor 102, and calculates the distance to the forward object. To this end, the light receiving sensor unit 101 may be configured to include a light receiving sensor 102 and a light receiving beam reflector 103 in this embodiment. First, as shown in FIGS. 1 and 3, the light receiving sensor 102 is installed adjacent to the laser diode 110, and is installed in parallel with the laser diode 110 in the same direction. The light receiving sensor 102 may employ a general light receiving sensor.

그리고 상기 수광빔 반사부(103)는 상기 수광 렌즈(143)의 전방에 설치되어, 상기 수광 렌즈(143)에서 입사되는 빔을 상기 수광 센서(102) 방향으로 반사한다. 본 실시예에서는 상기 수광 센서(102)를 장비의 컴팩트화를 위하여 상기 레이저 다이오드 인근에 설치하면서 상기 수광빔 반사부(103)를 이용하여 수광빔의 광경로를 변경하는 것이다. The light-receiving-beam reflection unit 103 is disposed in front of the light-receiving lens 143 and reflects a beam incident from the light-receiving lens 143 toward the light-receiving sensor 102. In the present embodiment, the light receiving sensor 102 is disposed near the laser diode for compacting the equipment, and the light receiving beam reflector 103 is used to change the light path of the light receiving beam.

한편 본 실시예에서 상기 제2 레이저 다이오드(150), 제2 포물 반사경(160), 제2 팔라인 빔 전환부(170), 제2 수광부(180) 및 제2 수광 센서부(106)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 레이저 다이오드(110), 제1 포물 반사경(120), 제1 팔라인 빔 전환부(130), 제1 수광부(140) 및 제1 수광 센서부(101)와 상하 대칭으로 설치되며, 그 구성 및 작용은 실질적으로 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다. In the present embodiment, the second laser diode 150, the second parabolic reflector 160, the second parallel beam switching unit 170, the second light receiving unit 180, and the second light receiving sensor unit 106, 1 to 3, the first laser diode 110, the first parabolic reflector 120, the first parallel beam switching unit 130, the first light receiving unit 140, and the first light receiving sensor unit 101, and their configurations and operations are substantially the same, and thus a repetitive description thereof will be omitted.

다음으로 상기 회전 구동부(190)는 상기 제1, 2 팔라인 빔 전환부(130, 170) 사이에 설치되며, 양자를 동시에 회전시키는 구성요소이다. 따라서 상기 회전 구동부(190)는 일반적인 모터로 구성될 수 있으며, 상기 제1, 2, 3, 4 회전축과 연결되어 이들 모두를 동일한 속도로 회전시킨다. Next, the rotation driving unit 190 is installed between the first and second parallel beam switching units 130 and 170, and rotates both the first and second parallel beam switching units 130 and 170 simultaneously. Accordingly, the rotation driving unit 190 may be a general motor, and is connected to the first, second, third, and fourth rotation shafts, and rotates them all at the same speed.

이렇게 하나의 회전 구동부(190)에 의하여 상측에 배치되는 제1 팔라인 빔 전환부(130)와 하측에 배치되는 제2 팔라인 빔 전환부(170)가 동시에 회전되면서 전체적으로 16채널의 레이저빔이 조사되어 16채널형 라이다가 완성되는 것이다. The first and second parallel beam switching parts 130 and 170 disposed at the upper side and the second parallel beam switching part 170 disposed at the lower side are simultaneously rotated by the single rotation driving part 190 so that a laser beam of 16 channels And it is completed by 16 channel type.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 16채널형 라이다
110 : 제1 레이저 다이오드 120 : 제1 포물 반사경
130 : 제1 팔라인 빔 전환부 140 : 제1 수광부
150 : 제2 레이저 다이오드 160 : 제2 포물 반사경
170 : 제2 팔라인 빔 전환부 180 : 제2 수광부
190 : 회전 구동부 101 : 제1 수광 센서부
106 : 제2 수광 센서부100: 16 channel type according to one embodiment of the present invention
110: first laser diode 120: first parabolic reflector
130: first pallet beam switching unit 140: first light receiving unit
150: second laser diode 160: second parabolic reflector
170: second pallet beam switching unit 180: second light receiving unit
190: rotation driving unit 101: first light receiving sensor unit
106: second light receiving sensor unit

Claims (4)

하측으로 방추형 빔을 발산하는 제1 레이저 다이오드;
상기 제1 레이저 다이오드의 하측에 설치되며, 상기 제1 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 제1 포물 반사경;
상기 제1 포물 반사경의 전방에 회전 가능하게 설치되며, 일정 속도로 회전하면서 상기 제1 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제1 팔라인 빔전환부;
상기 제1 팔라인 빔전환부 하측에 설치되며, 상기 제1 팔라인 빔전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 상기 제1 팔라인 빔전환부의 반사면 별로 수광하는 제1 수광부;
상기 제1 레이저 다이오드와 나란하게 설치되며, 상기 제1 수광부에 의하여 전달되는 빔을 이용하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 제1 수광 센서부;
상기 제1 레이저 다이오드의 하측에 설치되며, 상측으로 방추형 빔을 발산하는 제2 레이저 다이오드;
상기 제2 레이저 다이오드의 상측에 설치되며, 상기 제2 레이저 다이오드에 의하여 발산되는 빔을 평행광으로 변환하여 전방으로 조사하는 제2 포물 반사경;
상기 제2 포물 반사경의 전방에 회전 가능하게 설치되며, 일정 속도로 회전하면서 상기 제2 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제2 팔라인 빔전환부;
상기 제2 팔라인 빔전환부 하측에 설치되며, 상기 제2 팔라인 빔전환부에 의하여 조사된 레이저빔 중 전방에 존재하는 물체에 의하여 반사되는 빔을 상기 제2 팔라인 빔전환부의 반사면 별로 수광하는 제2 수광부;
상기 제2 레이저 다이오드와 나란하게 설치되며, 상기 제2 수광부에 의하여 전달되는 빔을 이용하여 상기 물체와의 거리를 감지하는 제2 수광 센서부;
상기 제1, 2 팔라인 빔전환부 사이에 설치되며, 상기 제1 팔라인 빔전환부와 제2 팔라인 빔전환부를 동시에 회전시키는 회전 구동부;를 포함하는 16채널형 라이다. A first laser diode for emitting a spindle beam downward;
A first parabolic reflector provided below the first laser diode for converting the beam emitted by the first laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam;
A first parabolic beam switching unit rotatably installed in front of the first parabolic reflector and converting parallel light irradiated by the first parabolic reflector into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed;
And a beam splitter for splitting a beam reflected by an object existing in front of the laser beam irradiated by the first palletizing beam switching unit on the basis of the reflection planes of the first palletizing beam switching unit, A first light receiving portion for receiving light;
A first light receiving sensor disposed parallel to the first laser diode for sensing a distance to the object using a beam transmitted by the first light receiving unit;
A second laser diode disposed below the first laser diode and emitting a spindle beam upward;
A second parabolic reflector provided on the second laser diode for converting the beam emitted by the second laser diode into parallel light and forwardly irradiating the beam;
A second parabolic beam switching unit rotatably installed in front of the second parabolic reflector and converting parallel light emitted by the second parabolic reflector into an 8-line laser beam while rotating at a constant speed;
And a second reflector disposed on the lower side of the second reflector for reflecting the beam reflected by an object existing in front of the laser beam irradiated by the second reflector A second light receiving portion for receiving light;
A second light receiving sensor unit disposed parallel to the second laser diode and sensing a distance to the object using a beam transmitted by the second light receiving unit;
And a rotation drive unit installed between the first and second pallet beam switching units for simultaneously rotating the first and second pallet beam switching units. 제1항에 있어서, 상기 제1 팔라인 빔전환부는,
상기 제1 포물 반사경의 전방에 8개의 반사면이 정팔각형을 이루도록 설치되되, 각 반사면은 서로 다른 각도로 설치되어 상기 제1 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 8라인 레이저빔으로 전환하는 제1 팔면 반사경부;
상기 제1 팔면 반사경부의 중앙을 관통하여 설치되며, 상기 회전 구동부의 회전 동력에 의하여 상기 제1 팔면 반사경부와 함께 회전하여 상기 8개의 반사면이 상기 제1 포물 반사경에 의하여 조사되는 평행광을 순차적으로 반사하는 제1 회전축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 16채널형 라이다. The apparatus of claim 1, wherein the first pallet beam switching unit comprises:
The first parabolic reflector is provided so that eight reflective surfaces form an octagonal shape and each reflective surface is provided at an angle different from that of the first parabolic reflector so that parallel light emitted by the first parabolic reflector is converted into an 8- 1 if you sell reflex neck;
And a second parabolic reflector which is disposed to penetrate through the center of the first reflectance mirror portion and rotates together with the first reflectance surface portion by the rotational power of the rotation driving portion, And a first rotation axis for reflecting the light from the light source to the light source. 제2항에 있어서, 상기 제1 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 제1 수광용 팔면 반사경부;
상기 제1 수광용 팔면 반사경부의 중앙을 관통하여 설치되며, 상기 제1 회전축과 결합되어 상기 제1 회전축과 함께 회전하여 상기 8개의 반사면이 상기 팔면 반사경부의 반사면과 동일하게 회전하는 제2 회전축;
상기 제1 수광용 팔면 반사경부의 전방에 설치되며, 상기 제1 수광용 팔면 반사경부의 각 반사면에 의하여 반사된 레이저빔을 집광하는 제1 수광 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 16채널형 라이다. The light-emitting device according to claim 2, wherein the first light-
A reflecting surface provided on the lower surface of the reflecting surface of the reflecting surface for reflecting the laser beam reflected by an object ahead of the reflecting surface of the reflecting surface of the reflecting surface of the reflecting surface, A first light receiving illuminance reflecting surface portion;
Receiving surface of the second light receiving surface reflecting mirror portion, and is coupled with the first rotating shaft to rotate together with the first rotating shaft, and the eight reflecting surfaces are rotatable about the second rotating shaft ;
And a first light receiving lens provided in front of the first light receiving surface reflection mirror part for condensing the laser beam reflected by each reflection surface of the first light receiving surface reflection mirror part. . 제3항에 있어서, 상기 수광 센서부는,
상기 제1 레이저 다이오드 측부에 상기 제1 레이저 다이오드와 나란하게 설치되는 제1 수광 센서;
상기 제1 수광 렌즈의 전방에 설치되며, 상기 제1 수광 렌즈에 의하여 집광된 빔을 상기 제1 수광 센서 방향으로 반사하는 제1 수광빔 반사부;를 포함하는 16채널형 라이다. The image pickup apparatus according to claim 3,
A first light receiving sensor disposed on a side of the first laser diode in parallel with the first laser diode;
And a first light receiving beam reflector provided in front of the first light receiving lens and reflecting the beam condensed by the first light receiving lens toward the first light receiving sensor.
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