KR20200009757A - 라이다 시스템 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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김원겸
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Abstract

본 발명은 라이다 시스템 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템은, 펄스 레이저를 출력하는 송신부와, 적어도 둘 이상의 반사면을 포함하여 펄스 레이저를 반사하는 반사 미러와, 반사 미러를 회전시키는 구동부와, 반사 미러의 반사면으로 펄스 레이저의 광 경로가 구성되도록, 펄스 레이저를 반사시키는 경로 제어 미러와, 반사 미러를 통해 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 수신부를 포함하고, 반사 미러는 제1 반사면 및 제2 반사면을 포함하며, 제1 반사면과 제2 반사면이 일 지점에서 서로 연결되고, 제1 반사면의 경사각에 대한 제2 반사면의 경사각은 서로 상이며, 제1 반사면의 경사와 제2 반사면의 경사가 서로 반대 방향인 것을 특징으로 한다.

Description

라이다 시스템 및 그의 동작 방법{LIDAR SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 라이다 시스템 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 라이다(LiDAR: light detection and ranging) 시스템은 레이저를 오브젝트에 조사하고, 오브젝트에 의해 반사되어 돌아오는 광을 분석하여, 오브젝트까지의 거리, 방향, 속도, 온도, 물질 분포 및 농도 특성 등을 감지할 수 있는 시스템이다.
도 1은 종래 기술에 따른 라이다 시스템의 광학계의 일부를 도시한 도면으로, 수직 형태의 구조를 갖는 제1 미러(110) 및 제2 미러(120)를 통해서 송/수신 빔을 반사시킨다. 제1 미러(110) 및 제2 미러(120)는 각기 다른 화각을 갖게 되므로, 3쌍의 송수신부(130,140)를 적용했을 때 6쌍의 송수신부 효과를 갖게 된다. 이와 같은 종래 기술에 따른 라이다 시스템의 단점은 화각에 따른 수광량 감쇄 구조가 된다는 것이다. 제1 미러(110) 및 제2 미러(120)에 반사되는 각도가 둔각이 될수록 즉, 스캔 영역의 가장자리 영역으로 갈수록 오브젝트까지의 검출거리가 감소하는 문제점이 발생한다. 이는 수광되는 면적이 각도에 따라 다르고 둔각인 경우에 더 좁아지기 때문에 발생한다. 또한 다른 문제는 제1 미러(110) 및 제2 미러(120)의 최대 화각이 145도로 제한되어 있다는 것이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
국내 공개특허공보 제2016-0034719호
전술한 문제점 및/또는 한계를 해결하기 위해 안출된 것으로, 하드웨어 단가 및 크기를 낮추면서 검출 화각을 극대화한 라이다 시스템을 제공하는데 일 목적이 있다.
또한 수평 감지 기능 외에 감지 기능을 추가한 라이다 시스템을 제공하는데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템은, 펄스 레이저를 출력하는 송신부; 적어도 둘 이상의 반사면을 포함하여 상기 펄스 레이저를 반사하는 반사 미러; 상기 반사 미러를 회전시키는 구동부; 상기 반사 미러의 반사면으로 상기 펄스 레이저의 광 경로가 구성되도록, 상기 펄스 레이저를 반사시키는 경로 제어 미러; 및 상기 반사 미러를 통해 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 수신부;를 포함하고, 상기 반사 미러는, 제1 반사면; 및 제2 반사면;을 포함하며, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 일 지점에서 서로 연결되고, 상기 제1 반사면의 경사각에 대한 상기 제2 반사면의 경사각은 서로 상이며, 상기 제1 반사면의 경사와 상기 제2 반사면의 경사가 서로 반대 방향일 수 있다.
상기 반사 미러의 상기 제1 반사면은 상기 펄스 레이저를 수평면과 평행한 제1 방향으로 반사시키고, 상기 제2 반사면은 상기 펄스 레이저를 상기 수평면과 수직한 제2 방향으로 반사시킬 수 있다.
상기 일 지점에서 서로 연결된 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면에 서로 대응하는 브이(V)자 형태의 홈을 형성할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 반사 미러를 360도 회전시키는 모터;를 포함할 수 있다.
상기 라이다 시스템은, 상기 수신부가 변환한 전기적인 신호를 이용하여 오브젝트까지의 거리 및 속도를 산출하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 송신부가 송신하는 상기 펄스 레이저의 펄스폭과, 기설정된 시간 내에 상기 송신부가 송신하는 상기 펄스 레이저의 횟수를 포함하는 송신 반복률과, 상기 기설정된 시간 내에 상기 수신부가 수신하는 상기 반사된 광의 횟수를 포함하는 수신 반복률과, 상기 레이저의 파워값을, 상기 오브젝트까지의 거리 및 속도에 따라 적응적으로 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템의 동작 방법은, 송신부에 의해 펄스 레이저를 출력하는 단계; 경로 제어 미러에 의해 상기 펄스 레이저의 광 경로가 구성되도록, 상기 펄스 레이저를 반사시키는 단계; 구동부에 의해 회전하고, 제1 반사면 및 제2 반사면을 포함하며, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 일 지점에서 서로 연결되고, 상기 제1 반사면의 경사각에 대한 상기 제2 반사면의 경사각은 서로 상이한 반사 미러에 의해, 상기 경로 제어 미러에서 반사된 상기 펄스 레이저를 반사하는 단계; 및 수신부에 의해 상기 반사 미러를 통해 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 반사미러의 상기 제1 반사면은 상기 펄스 레이저를 수평면과 평행한 제1 방향으로 반사시키고, 상기 제2 반사면은 상기 펄스 레이저를 상기 수평면과 수직한 제2 방향으로 반사시킬 수 있다.
상기 구동부가 상기 반사 미러를 360도 회전시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 라이다 시스템의 동작 방법은, 제어부에 의해 상기 수신부가 변환한 전기적인 신호를 이용하여 오브젝트까지의 거리 및 속도를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부에 의해 상기 송신부가 송신하는 상기 펄스 레이저의 펄스폭과, 기설정된 시간 내에 상기 송신부가 송신하는 상기 펄스 레이저의 횟수를 포함하는 송신 반복률과, 상기 기설정된 시간 내에 상기 수신부가 수신하는 상기 반사된 광의 횟수를 포함하는 수신 반복률과, 상기 레이저의 파워값을, 상기 오브젝트까지의 거리 및 속도에 따라 적응적으로 변경하는 단계;를 포함할 수 있다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 더 제공될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
실시 예들에 따르면, 하드웨어 단가 및 크기를 낮추면서 검출 화각을 극대화할 수 있다.
또한, 라이다 시스템을 이용하여 수평 감지뿐만 아니라 지면 감지까지 수행할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 라이다 시스템의 광학계의 일부를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템의 상세 구성을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 라이다 시스템 중 광학부의 상세 구성을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템의 사시도 및 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 5는 종래 기술 대비 본 발명의 라이다 시스템의 감지 영역을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도 이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템의 상세 구성을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 라이다 시스템 중 광학부의 상세 구성을 개략적으로 설명하기 위하여 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템의 사시도 및 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템은 송신부(200), 광학부(300), 구동부(400), 수신부(500), 신호 처리부(600), 제어부(700), 하우징(800)을 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 광학부(300)는 경로 제어 미러(310)와, 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)을 포함하는 반사 미러(320)와, 수광 렌즈(330)를 포함할 수 있다. 또한 도시되지는 않았으나 광학부(300)는 송광 렌즈를 더 포함할 수 있으며, 송광 렌즈는 송신부(200)에 포함될 수도 있고, 수광 렌즈(230)는 수신부(500)에 포함될 수도 있다.
송신부(200)는 제어부(700)의 제어 하에, 펄스 레이저를 생성하여 광학부(300)로 송신할 수 있다. 송신부(200)에서 생성한 펄스 레이저는 송신 렌즈를 투과하여 광학부(300)로 송신될 수 있다. 여기서, 펄스 레이저는 신호 변조 방법에 따라 ToF(time of flight) 방식과 PS(phase shift) 방식으로 구분될 수 있다. ToF 방식은 레이저가 펄스 신호를 방출하여 측정 범위 내에 있는 오브젝트들로부터의 반사 펄스 신호들이 수신부(500)에 도착하는 시간을 측정함으로써 거리를 측정하는 방식을 나타낼 수 있다. 또한 PS 방식은 특정 주파수를 가지고 연속적으로 변조되는 펄스 레이저 신호를 방출하고 측정 범위 내에 있는 물체로부터 반사되어 되돌아 오는 신호의 위상 변화량을 측정하여 시간 및 거리를 계산하는 방식을 나타낼 수 있다.
광학부(300)는 송신부(200)로부터의 펄스 레이저를 반사하여 오브젝트로 송신하고, 오브젝트가 수신한 펄스 레이저에 대응하여 반사한 광을 수신부(500)로 송신할 수 있다. 본 실시 예에서 광학부(300)는 경로 제어 미러(310)와, 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)을 포함하는 반사 미러(320)와, 수광 렌즈(330)를 포함할 수 있다.
경로 제어 미러(310)는 송신부(200)로부터의 펄스 레이저를 반사 미러(320)로 반사시킬 수 있다. 즉, 송신부(200)로부터의 펄스 레이저가 경로 제어 미러(310)에 도달하면, 펄스 레이저의 광 경로가 구성되도록, 경로 제어 미러(310)는 도달한 펄스 레이저를 반사 미러(320)로 반사시킬 수 있다.
반사 미러(320)는 적어도 둘 이상의 반사면을 포함할 수 있으며, 펄스 레이저를 반사시켜 오브젝트로 송신하고, 오브젝트로부터 반사된 광을 수광 렌즈(330)로 반사시킬 수 있다. 일 실시 예로 반사 미러(320)는 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)을 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않고 가감이 가능하다.
일 실시 예로 제1 반사면(321)과 제2 반사면(322)은 일 지점(도 3의 323)에서 서로 연결되고, 제1 반사면(321)의 경사각(도 3의 θ1)에 대한 제2 반사면(322)의 경사각(도 3의 θ2)은 서로 상이하며, 제1 반사면(321)의 경사와 제2 반사면(322)의 경사가 서로 반대 방향일 수 있다. 종래 기술 대비 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)이 수직 형태가 아닌 45도와 유사한 대각선 형태를 취하고 있으며, 이는 경사 각도에 따라서 동일한 수광 면적을 갖기 때문에 각도에 따른 검출 거리가 동일할 수 있다. 또한 최대 화각의 제안이 없어 이론적으로는 360도까지 스캔이 가능한 장점이 있을 수 있다. 또한 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)에는 서로 대응하는 브이(V)자 형태의 홈이 형성될 수 있다.
본 실시 예에서 제1 반사면(321)은 펄스 레이저를 수평면과 평행한 제1 방향(수평 방향)으로 반사시킬 수 있고, 제2 반사면(322)은 펄스 레이저를 수평면과 수직한 제2 방향(지면 방향)으로 반사시킬 수 있다. 종래의 경우 제1 방향 감지용 또는 제2 방향 감지용이 별도로 개발되었으나, 본 실시 예에서는 구동부(400)가 반사 미러(320)를 회전시키기 때문에 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)을 이용하여 제1 방향 및 제2 방향 모두를 감지할 수 있다. 따라서 이러한 구조를 특히 주차 시스템에 적용 시에 주변 오브젝트 감지 또는 주자창 구조물 등의 감지뿐만 아니라 둔턱이나 주차 스토퍼 같은 감지도 용이하게 된다. 추가로 기존 valeo와 같은 biaxial이 아닌 coaxial 구조로 송수신 광축이 동일하기 때문에 최소 검출거리가 0m까지도 구현할 수 있다.
반사 미러(320)는 커버윈도우(810)로 둘러싸여 하우징(800)이 될 수 있다. 여기서, 커버윈도우(810)는 펄스 레이저 및 오브젝트에서 반사된 광이 용이하게 통과할 수 있는 재질과 구조로 형성될 수 있다.
수광 렌즈(330)는 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)을 통해 반사된 광을 투과하여 수신부(500)로 송신할 수 있다.
구동부(400)는 반사 미러(320)를 회전시킬 수 있는 모터(미도시)를 포함할 수 있으며, 제어부(700)에 의해 모터의 회전속도가 제어될 수 있다. 본 실시 예에서 구동부(400)는 반사 미러(320)를 지지하는 샤프트(미도시)를 더 포함할 수 있고 샤프트 하부에 모터가 구비되어 있을 수 있다. 일 실시 예로 모터는 360도 회전이 가능할 수 있다.
수신부(500)는 수광 렌즈(330)가 수신한 광을 전기적 신호로 변환할 수 있다. 이러한 수신부(500)는 수신한 광을 전기적 신호로 변환하는 광검출부(미도시)를 포함할 수 있다. 광검출부에 의해 검출된 전기신호는, 이미지 신호로서 신호 처리부(600)를 통해 영상으로 출력될 수 있으며, 차량의 네비게이션 등 디스플레이 장치(도시되지 않음)를 통해 사용자가 시각적으로 열람할 수 있도록 제공될 수 있다.
신호 처리부(600)는 수신부(500)가 변환한 전기적 신호를 증폭하여 제어부(700)로 전송할 수 있으며, 제어부(700)로부터 수신한 송신부(200), 광학부(300), 구동부(400) 및 수신부(500)의 제어신호를 해당 구성요소에 맞게 변환하여 해당 구성요소로 전송할 수 있다.
제어부(700)는 송신부(200) 내지 신호 처리부(600)와 관련한 전체 구성요소의 동작을 제어하고, 수신부(500)가 변환하여 신호 처리부(600)가 증폭한 전기적 신호를 이용하여 오브젝트까지의 거리 및 속도를 산출할 수 있다. 여기서 제어부(700)가 산출하는 오브젝트까지의 거리 및 속도는 신호 처리부(600)에서도 산출할 수 있다. 즉, 신호 처리부(600)가 제어부(700) 내부에 포함될 수 있다.
제어부(700)는 송신부(200)가 송신하는 펄스 레이저의 펄스폭과, 기설정된 시간 내에 송신부(200)가 송신하는 펄스 레이저의 횟수를 포함하는 송신 반복률과, 기설정된 시간 내에 수신부(500)가 수신하는 반사된 광의 횟수를 포함하는 수신 반복률과, 펄스 레이저의 파워값을, 오브젝트까지의 거리 및 속도에 따라 적응적으로 변경할 수 있다.
송신 펄스 레이저의 파워를 낮추고, 송신 반복률 및 수신 반복률을 높이면 스캔 각도의 분해능을 높일 수 있다. 여기서 펄스 레이저의 파워를 높이거나 낮추는 것은 펄스 레이저의 펄스 폭을 넓게 하거나 좁게 하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한 거리 검출 시에 사용하는 수신 데이터의 수를 줄이면 검출 거리는 늘어나고 각도 분해능은 낮아질 수 있다. 이와 같은 특징을 이용하여, 수평/지면에 따라, 실내/실외와 같은 상황에 따라, 차량 속도에 따른 가변적인 거리검출/감지간격/검출 성능 등을 적용할 수 있다.
예를 들어, 제1 방향 감지는 먼 거리 검출을 위해서 펄스 레이저의 펄스 폭을 넓게 하거나, 레이저의 파워를 높이거나, 송신 반복률 및 수신 반복률을 높일 수 있다. 제2 방향 감지를 위해서는 반대 파라미터를 적용 즉, 펄스 레이저의 펄스 폭을 좁게 하거나, 레이저의 파워를 낮추거나, 송신 반복률 및 수신 반복률을 줄일 수 있다. 또한 특정 패턴에 따른 펄스 레이저의 펄스 폭, 펄스 레이저의 파워, 송신 반복률 및 수신 반복률을 조절해서 센서 간의 간섭을 제거할 수도 있다.
도 5는 종래 기술 대비 본 발명의 라이다 시스템의 감지 영역을 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 도 5a는 종래의 라이다 시스템의 감지 영역을, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 라이다 시스템의 감지영역을 도시하고 있다.
도 5a를 참조하면, 종래의 라이다 시스템의 경우, 제1 방향 감지용 또는 제2 방향 감지용을 별도로 구비해야 하고, 최대 화각이 145도로 제한되어 있다. 그러나 도 5b 도 5c를 참조하면, 제1 반사면 및 제2 반사면이 45도와 유사한 대각선 형태를 취하고 있기 때문에 제1 방향 및 제2 방향을 동시에 감지할 수 있고, 최대 화각의 제한 없이 360도 스캔이 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 라이다 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도 이다. 이하의 설명에서 도 1 내지 도 5에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, S610단계에서, 라이다 시스템의 송신부(200)는 제어부(700)의 제어 하에, 펄스 레이저를 생성하고 송신 렌즈를 통하여 송신한다.
S620단계에서, 광학부(300)의 경로 제어 미러(310)는 수신한 펄스 레이저를 반사 미러(320)로 반사시키고, 반사 미러(320)는 펄스 레이저를 반사시켜 오브젝트로 송신한다.
일 실시 예로 반사 미러(320)는 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)을 포함할 수 있고, 제1 반사면(321)과 제2 반사면(322)은 일 지점에서 서로 연결되고, 제1 반사면(321)의 경사각과 제2 반사면(322)의 경사각은 서로 상이하며, 제1 반사면(321)의 경사와 제2 반사면(322)의 경사가 서로 반대 방향일 수 있다. 또한 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)에는 서로 대응하는 브이(V)자 형태의 홈이 형성될 수 있다. 본 실시 예에서 제1 반사면(321)은 펄스 레이저를 수평면과 평행한 제1 방향(수평 방향)으로 반사시킬 수 있고, 제2 반사면(322)은 펄스 레이저를 수평면과 수직한 제2 방향(지면 방향)으로 반사시킬 수 있다. 구동부(400)가 반사 미러(320)를 회전시키기 때문에 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)을 이용하여 제1 방향 및 제2 방향 모두를 감지할 수 있다.
S630단계에서, 오브젝트로부터 반사된 광은 광학부(300)의 반사 미러(320)의 제1 반사면(321) 및 제2 반사면(322)을 통하여 반사한다
S640단계에서, 반사 미러(320)에 의해 반사된 광은 수신 렌즈를 투과하여 수신부(500)로 전송되고, 수신부(500)는 반사된 광을 전기적 신호로 변환한다.
S650단계에서, 제어부(700)는 수신부(500)가 변환한 전기적 신호를 이용하여 오브젝트까지의 거리 및 속도를 산출한다.
제어부(700)는 송신부(200)가 송신하는 펄스 레이저의 펄스폭과, 기설정된 시간 내에 송신부(200)가 송신하는 펄스 레이저의 횟수를 포함하는 송신 반복률과, 기설정된 시간 내에 수신부(500)가 수신하는 반사된 광의 횟수를 포함하는 수신 반복률과, 펄스 레이저의 파워값을, 오브젝트까지의 거리 및 속도에 따라 적응적으로 변경할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
200: 송신부
300: 광학부
400: 구동부
500: 수신부
600: 신호 처리부
700: 제어부

Claims (11)

  1. 펄스 레이저를 출력하는 송신부;
    적어도 둘 이상의 반사면을 포함하여 상기 펄스 레이저를 반사하는 반사 미러;
    상기 반사 미러를 회전시키는 구동부;
    상기 반사 미러의 반사면으로 상기 펄스 레이저의 광 경로가 구성되도록, 상기 펄스 레이저를 반사시키는 경로 제어 미러; 및
    상기 반사 미러를 통해 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 수신부;를 포함하고,
    상기 반사 미러는,
    제1 반사면; 및
    제2 반사면;을 포함하며,
    상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 일 지점에서 서로 연결되고, 상기 제1 반사면의 경사각에 대한 상기 제2 반사면의 경사각은 서로 상이며, 상기 제1 반사면의 경사와 상기 제2 반사면의 경사가 서로 반대 방향인, 라이다 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반사면은 상기 펄스 레이저를 수평면과 평행한 제1 방향으로 반사시키고, 상기 제2 반사면은 상기 펄스 레이저를 상기 수평면과 수직한 제2 방향으로 반사시키는, 라이다 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 일 지점에서 서로 연결된 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면에 서로 대응하는 브이(V)자 형태의 홈을 형성한, 라이다 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 반사 미러를 360도 회전시키는 모터;를 포함하는, 라이다 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수신부가 변환한 전기적인 신호를 이용하여 오브젝트까지의 거리 및 속도를 산출하는 제어부;를 더 포함하는, 라이다 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 송신부가 송신하는 상기 펄스 레이저의 펄스폭과, 기설정된 시간 내에 상기 송신부가 송신하는 상기 펄스 레이저의 횟수를 포함하는 송신 반복률과, 상기 기설정된 시간 내에 상기 수신부가 수신하는 상기 반사된 광의 횟수를 포함하는 수신 반복률과, 상기 레이저의 파워값을, 상기 오브젝트까지의 거리 및 속도에 따라 적응적으로 변경하는, 라이다 시스템.
  7. 송신부에 의해 펄스 레이저를 출력하는 단계;
    경로 제어 미러에 의해 상기 펄스 레이저의 광 경로가 구성되도록, 상기 펄스 레이저를 반사시키는 단계;
    구동부에 의해 회전하고, 제1 반사면 및 제2 반사면을 포함하며, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면이 일 지점에서 서로 연결되고, 상기 제1 반사면의 경사각에 대한 상기 제2 반사면의 경사각은 서로 상이한 반사 미러에 의해, 상기 경로 제어 미러에서 반사된 상기 펄스 레이저를 반사하는 단계; 및
    수신부에 의해 상기 반사 미러를 통해 반사된 광을 수신하여 전기적 신호로 변환하는 단계;를 포함하는, 라이다 시스템의 동작 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 반사면은 상기 펄스 레이저를 수평면과 평행한 제1 방향으로 반사시키고, 상기 제2 반사면은 상기 펄스 레이저를 상기 수평면과 수직한 제2 방향으로 반사시키는, 라이다 시스템의 동작 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 구동부가 상기 반사 미러를 360도 회전시키는 단계;를 더 포함하는, 라이다 시스템의 동작 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    제어부에 의해 상기 수신부가 변환한 전기적인 신호를 이용하여 오브젝트까지의 거리 및 속도를 산출하는 단계;를 더 포함하는, 라이다 시스템의 동작 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 송신부가 송신하는 상기 펄스 레이저의 펄스폭과, 기설정된 시간 내에 상기 송신부가 송신하는 상기 펄스 레이저의 횟수를 포함하는 송신 반복률과, 상기 기설정된 시간 내에 상기 수신부가 수신하는 상기 반사된 광의 횟수를 포함하는 수신 반복률과, 상기 레이저의 파워값을, 상기 오브젝트까지의 거리 및 속도에 따라 적응적으로 변경하는 단계;를 포함하는, 라이다 시스템의 동작 방법.
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