KR20200058831A - LIDAR apparatus - Google Patents

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KR20200058831A
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    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only

Abstract

The present invention relates to a Lidar device capable of accurately measuring a distance to a measurement object using optical means, which comprises: a light emitting unit generating irradiation light for distance measurement; a light receiving unit capable of receiving reflected light for measurement reflected from the object by the irradiation light; a reflector capable of forming reflected light for confirmation by reflecting a part of the irradiation light generated by the light emitting unit toward the light receiving unit so as to check a normal state of the light emitting unit or the light receiving unit; and a normal determination unit measuring an electrical signal of the reflected light for confirmation received by the light receiving unit and comparing a reference value with the normal value to determine the normal state of the light emitting unit or the light receiving unit.

Description

라이다 장치{LIDAR apparatus}Lidar apparatus

본 발명은 라이다 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학적 수단을 사용하여 측정 물체까지의 거리를 정확하게 측정할 수 있는 라이다 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lidar device, and more particularly, to a lidar device capable of accurately measuring a distance to a measurement object using optical means.

라이다(LIDAR: Light Detection And Ranging)는 레이저광를 쏘고 난 후 장애물에 반사되어 되돌아온 반사파를 수신하여 레이저의 traveling time을 통해 장애물까지의 거리를 계산하는 센서의 일종이다.LIDAR (Light Detection And Ranging) is a type of sensor that calculates the distance to an obstacle through the traveling time of the laser by receiving the reflected wave reflected by the obstacle after shooting the laser light and returning.

이러한, 라이다는 기능에 있어서 레이더(RADAR: Radio Detection And Ranging)와 유사하지만, 전파를 이용하는 레이더와 달리 빛을 이용한다는 차이가 있으며, 이러한 점에서 '영상 레이더'라고 칭해지기도 한다. 빛과 마이크로파 간의 도플러 효과 차이로 인하여, 라이다는 레이더에 비하여 방위 분해능, 거리 분해능 등이 우수하다는 특징을 가진다.In this function, the radar is similar to a radar (RADAR: Radio Detection And Ranging), but differs in that it uses light, unlike a radar that uses radio waves, and in this respect is also referred to as an 'image radar'. Due to the difference in the Doppler effect between light and microwave, the rider has the characteristics of superior azimuth resolution and distance resolution compared to radar.

라이다의 주요 성능 지표는 최대/최소 측정 거리, 거리 분해능, 수평 시야각, 수직 시야각, 각도 분해능 등이 있을 수 있다.Lida's main performance indicators may include maximum / minimum measurement distance, distance resolution, horizontal viewing angle, vertical viewing angle, and angular resolution.

최근, 레이저의 steering 각도를 넓혀 라이다의 시야각 성능을 향상시키기 위해 모터 회전, 초소형 미러, Optical Phased Array, VCSEL array 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.Recently, in order to improve the viewing angle performance of the lidar by widening the steering angle of the laser, technologies such as motor rotation, micro-mirror, optical phased array, and VCSEL array have been developed.

현재 가장 많이 사용되는 모터 회전 기술의 경우 수평 시야각을 넓히는 것은 용이하나, 수직 시야각을 넓히기 위해서는 여러 개의 레이저 다이오드를 사용하거나, 프리즘 광학계를 사용할 수 밖에 없다.It is easy to widen the horizontal viewing angle in the case of the currently used motor rotation technology, but in order to widen the vertical viewing angle, it is necessary to use a plurality of laser diodes or a prism optical system.

프리즘 광학계는 레이저 출력 분산으로 인해 거리 측정 성능이 제한되기 때문에 여러 개의 다채널 레이저 다이오드를 사용하는 방식이 주로 사용되고 있다.Since prism optical systems have limited distance measurement performance due to laser power dispersion, a method using multiple multi-channel laser diodes is mainly used.

이러한 종래의 라이다 장치는, 거리측정용 조사광을 발생시키는 발광부 및 상기 조사광에 의해 상기 대상물로부터 반사된 측정용 반사광을 수광할 수 있는 수광부를 이용하는 것으로서, 발광부로 주로 사용되는 레이저 다이오드나 수광부로 주로 사용되는 포토 다이오드의 내구성이 일정하지 못하고, 수명이 유한하기 때문에 발광부 또는 수광부에 고장이 발생되는 경우, 각종 안전 장치가 설치된 차량이 오동작을 일으켜서 사고가 발생되는 등 많은 문제점들이 있었다.Such a conventional lidar device uses a light emitting unit that generates irradiation light for distance measurement and a light receiving unit capable of receiving reflected light for measurement reflected from the object by the irradiation light, and a laser diode mainly used as a light emitting unit or Since the durability of the photodiode mainly used as the light-receiving unit is not constant and the life is limited, there are many problems, such as a vehicle having various safety devices malfunctioning and causing an accident when a failure occurs in the light-emitting unit or the light-receiving unit.

본 발명의 사상은, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 발광부 또는 수광부의 정상 상태를 수시로 판별하여 각종 안전 사고를 미연에 방지하고, 수리나 정비를 용이하게 할 수 있게 하는 라이다 장치를 제공함에 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The idea of the present invention is to solve these problems, and to provide a lidar device that can prevent various safety accidents by determining the normal state of the light emitting unit or the light receiving unit at any time, and facilitate repair or maintenance. have. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 라이다 장치는, 거리측정용 조사광을 발생시키는 발광부; 상기 조사광에 의해 상기 대상물로부터 반사된 측정용 반사광을 수광할 수 있는 수광부; 상기 발광부의 정상 상태를 확인할 수 있도록 상기 발광부에서 발생된 상기 조사광 중 일부를 상기 수광부 방향으로 반사시켜서 확인용 반사광을 형성할 수 있는 반사체; 및 상기 수광부로 수신된 상기 확인용 반사광의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부의 정상 상태를 판별하는 정상 판별부;를 포함할 수 있다.Lid apparatus according to the spirit of the present invention for solving the above problems, a light emitting unit for generating the irradiation light for distance measurement; A light receiving unit capable of receiving reflected light for measurement reflected from the object by the irradiation light; A reflector capable of forming reflected light for confirmation by reflecting a part of the irradiation light generated by the light emitting unit toward the light receiving unit so as to check the normal state of the light emitting unit; And a normal discriminating unit that measures an electrical signal of the reflected light for confirmation received by the light receiving unit and compares it with a reference value to determine a normal state of the light emitting unit.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 반사체는, 상기 발광부에서 발생된 상기 조사광을 상기 대상물 방향으로 반사시킬 수 있는 반사경일 수 있다.Further, according to the present invention, the reflector may be a reflector capable of reflecting the irradiation light generated by the light emitting portion in the direction of the object.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 정상 판별부는, 상기 수광부에서 수광되는 첫 번째 전기적 신호를 측정하고, 상기 전기적 신호가 상기 확인용 반사광의 수신 시간에 해당되는 경우, 이를 상기 확인용 반사광의 전기적 신호로 식별하는 확인용 반사광 식별부; 상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 파형 세기를 측정하여 기준 파형 세기와 비교하는 파형 세기 비교부; 상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 파형 폭을 측정하여 기준 파형 폭과 비교하는 파형 폭 비교부; 및 상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 상기 파형 세기가 기준 파형 세기의 허용치 이내이고, 상기 파형 폭이 기준 파형 폭의 허용치 이내인 경우, 상기 발광부를 정상 상태로 진단하는 정상 진단부;를 포함할 수 있다.Further, according to the present invention, the normal determining unit measures the first electrical signal received by the light receiving unit, and when the electrical signal corresponds to the reception time of the reflected light for confirmation, it is used as the electrical signal of the reflected light for confirmation. A reflected light identification unit for identification; A waveform intensity comparison unit measuring a waveform intensity of the electrical signal of the reflected light for verification and comparing it with a reference waveform intensity; A waveform width comparison unit measuring a waveform width of the electrical signal of the reflected light for verification and comparing it with a reference waveform width; And a normal diagnosis unit configured to diagnose the light emitting unit as a normal state when the waveform intensity of the electrical signal of the reflected light for confirmation is within an allowable value of the reference waveform intensity and the waveform width is within an allowable value of the reference waveform width. have.

또한, 본 발명에 따른 라이다 장치는, 상기 발광부가 정상으로 판별된 경우, 상기 수광부에서 수광되는 두 번째 전기적 신호를 상기 측정용 반사광으로 판별하고, TOF(Time of Flight)를 환산하여 상기 대상물과의 거리를 측정하는 거리 측정부;를 더 포함할 수 있다.In addition, in the lidar device according to the present invention, when the light emitting unit is determined to be normal, the second electrical signal received by the light receiving unit is determined as the reflected light for measurement, and the TOF (Time of Flight) is converted to convert the object to the object. It may further include; a distance measuring unit for measuring the distance of.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 발광부는 차량에 설치되는 적어도 하나의 레이저 다이오드이고, 상기 수광부는 차량에 설치되는 적어도 하나의 포토 다이오드일 수 있다.Further, according to the present invention, the light emitting unit may be at least one laser diode installed in the vehicle, and the light receiving unit may be at least one photodiode installed in the vehicle.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 라이다의 진단 방법은, 발광부를 이용하여 거리측정용 조사광을 발생시키는 단계; 수광부를 이용하여 상기 조사광에 의해 상기 대상물로부터 반사된 측정용 반사광을 수광하는 단계; 상기 발광부의 정상 상태를 확인할 수 있도록 상기 발광부에서 발생된 상기 조사광 중 일부를 반사체를 이용하여 상기 수광부 방향으로 반사시켜서 확인용 반사광을 형성하는 단계; 및 상기 수광부로 수신된 상기 확인용 반사광의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부의 정상 상태를 판별하는 단계;를 포함할 수 있다.On the other hand, the diagnosis method of the lidar according to the spirit of the present invention for solving the above problems is to generate a light for distance measurement using a light emitting unit; Receiving reflected light for measurement reflected from the object by the irradiation light using a light receiving unit; Forming a reflected light for confirmation by reflecting a part of the irradiation light generated by the light emitting unit in the direction of the light receiving unit so as to check the normal state of the light emitting unit; And measuring an electrical signal of the reflected light for confirmation received by the light receiving unit, and comparing the reference value to determine a normal state of the light emitting unit.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 수광부로 수신된 상기 확인용 반사광의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부의 정상 상태를 판별하는 단계는, 상기 수광부에서 수광되는 첫 번째 전기적 신호를 측정하고, 상기 전기적 신호가 상기 확인용 반사광의 수신 시간에 해당되는 경우, 이를 상기 확인용 반사광의 전기적 신호로 식별하는 단계; 상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 파형 세기를 측정하여 기준 파형 세기와 비교하는 단계; 상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 파형 폭을 측정하여 기준 파형 폭과 비교하는 단계; 및 상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 상기 파형 세기가 기준 파형 세기의 허용치 이내이고, 상기 파형 폭이 기준 파형 폭의 허용치 이내인 경우, 상기 발광부를 정상 상태로 진단하는 단계;를 포함할 수 있다.Further, according to the present invention, measuring the electrical signal of the reflected light for confirmation received by the light receiving unit, and comparing the reference value to determine the normal state of the light emitting unit, measuring the first electrical signal received by the light receiving unit and , When the electrical signal corresponds to the reception time of the confirmation reflected light, identifying it as an electrical signal of the confirmation reflected light; Measuring a waveform intensity of the electrical signal of the reflected reflected light and comparing it with a reference waveform intensity; Measuring a waveform width of the electrical signal of the reflected reflected light and comparing it with a reference waveform width; And diagnosing the light emitting unit in a normal state when the waveform intensity of the electrical signal of the reflected reflected light is within an allowable value of the reference waveform intensity and the waveform width is within an allowable value of the reference waveform width.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 수광부로 수신된 상기 확인용 반사광의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부의 정상 상태를 판별하는 단계는, 상기 발광부가 정상으로 판별된 경우, 상기 수광부에서 수광되는 두 번째 전기적 신호를 상기 측정용 반사광으로 판별하고, TOF(Time of Flight)를 환산하여 상기 대상물과의 거리를 측정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, measuring the electrical signal of the reflected light for confirmation received by the light receiving unit, and comparing the reference value to determine the normal state of the light emitting unit, when the light emitting unit is determined to be normal, in the light receiving unit The method may further include determining a received second electrical signal as reflected light for measurement and measuring a distance to the object by converting a time of flight (TOF).

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 라이다의 진단 장치는, 거리측정용 조사광을 발생시키는 발광부의 정상 상태를 확인할 수 있도록 상기 발광부에서 발생된 상기 조사광 중 일부를 상기 조사광에 의해 상기 대상물로부터 반사된 측정용 반사광을 수광할 수 있는 수광부 방향으로 반사시켜서 확인용 반사광을 형성할 수 있는 반사체; 및 상기 수광부로 수신된 상기 확인용 반사광의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부의 정상 상태를 판별하는 정상 판별부;를 포함할 수 있다.On the other hand, the diagnosis device of the lidar according to the spirit of the present invention for solving the above problem, the portion of the irradiation light generated by the light emitting unit to check the normal state of the light emitting unit for generating the irradiation light for distance measurement A reflector capable of forming reflected light for confirmation by reflecting the reflected measurement light reflected from the object by the irradiation light in the direction of a light receiving unit capable of receiving light; And a normal discriminating unit that measures an electrical signal of the reflected light for confirmation received by the light receiving unit and compares it with a reference value to determine a normal state of the light emitting unit.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 정상 판별부는, 상기 수광부에서 수광되는 첫 번째 전기적 신호를 측정하고, 상기 전기적 신호가 확인용 반사광의 수신 시간에 해당되는 경우, 이를 상기 확인용 반사광의 전기적 신호로 식별하는 확인용 반사광 식별부; 상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 파형 세기를 측정하여 기준 파형 세기와 비교하는 파형 세기 비교부; 상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 파형 폭을 측정하여 기준 파형 폭과 비교하는 파형 폭 비교부; 및 상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 상기 파형 세기가 기준 파형 세기의 허용치 이내이고, 상기 파형 폭이 기준 파형 폭의 허용치 이내인 경우, 상기 발광부를 정상 상태로 진단하는 정상 진단부;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the normal determining unit measures the first electrical signal received by the light receiving unit, and when the electrical signal corresponds to the reception time of the reflected light for identification, it is identified as the electrical signal of the reflected light for confirmation A reflected light identification unit for confirmation; A waveform intensity comparison unit measuring a waveform intensity of the electrical signal of the reflected light for verification and comparing it with a reference waveform intensity; A waveform width comparison unit measuring a waveform width of the electrical signal of the reflected light for verification and comparing it with a reference waveform width; And a normal diagnosis unit configured to diagnose the light emitting unit as a normal state when the waveform intensity of the electrical signal of the reflected light for confirmation is within an allowable value of the reference waveform intensity and the waveform width is within an allowable value of the reference waveform width. have.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 발광부 또는 수광부의 정상 상태를 수시로 판별하여 각종 안전 사고를 미연에 방지하고, 수리나 정비를 용이하게 할 수 있게 하여 부품 및 제품의 신뢰도와 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention made as described above, the normal state of the light-emitting or light-receiving unit is often determined to prevent various safety accidents in advance, and the reliability of parts and products can be facilitated by repair or maintenance. And has the effect of improving precision. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라이다 장치를 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 정상 판별부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 정상 판별부에서 판별하는 확인용 반사광의 전기적 신호의 파형의 세기 및 파형의 폭을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 3의 전기적 신호의 일례를 나타내는 실제 반사 파형 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라이다의 진단 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a schematic diagram schematically showing a lidar device according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the normal discrimination unit of FIG. 1.
FIG. 3 is a graph showing the intensity of the waveform and the width of the waveform of the electrical signal of the reflected light for confirmation determined by the normal determination unit of FIG. 1.
4 is an actual reflected waveform graph showing an example of the electrical signal of FIG. 3.
5 is a flowchart illustrating a method of diagnosing a lidar according to some embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the Examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terms used in this specification are used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. As used herein, singular forms may include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Also, as used herein, “comprise” and / or “comprising” specifies the shapes, numbers, steps, actions, elements, elements and / or the presence of these groups. And does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, actions, elements, elements and / or groups.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the drawings, for example, depending on the manufacturing technique and / or tolerance, deformations of the illustrated shape can be expected. Therefore, embodiments of the inventive concept should not be interpreted as being limited to a specific shape of the region shown in this specification, but should include, for example, a change in shape resulting from manufacturing.

이하, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 라이다 장치와, 라이다의 진단 방법 및 라이다의 진단 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a lidar device according to various embodiments of the present invention, a diagnostic method of a lidar, and a diagnostic device of a lidar will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라이다 장치(100)를 개략적으로 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram schematically showing a lidar device 100 in accordance with some embodiments of the present invention.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라이다 장치(100)는, 거리측정용 조사광(L1)을 발생시키는 발광부(10)와, 상기 조사광(L1)에 의해 상기 대상물(1)로부터 반사된 측정용 반사광(L3)을 수광할 수 있는 수광부(20)와, 상기 발광부(10) 또는 상기 수광부(20)의 정상 상태를 확인할 수 있도록 상기 발광부(10)에서 발생된 상기 조사광(L1) 중 일부를 상기 수광부(20) 방향으로 반사시켜서 확인용 반사광(L5)을 형성할 수 있는 반사체(30) 및 상기 수광부(20)로 수신된 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부(10) 또는 상기 수광부(20)의 정상 상태를 판별하는 정상 판별부(40)를 포함할 수 있다.First, as illustrated in FIG. 1, the lidar device 100 according to some embodiments of the present invention includes a light emitting unit 10 that generates an irradiation light L1 for distance measurement, and the irradiation light L1. ), The light receiving unit 20 capable of receiving the measurement reflected light L3 reflected from the object 1 and the light emitting unit 10 so as to check the normal state of the light emitting unit 10 or the light receiving unit 20 The confirmation received by the reflector 30 and the light receiving unit 20 capable of forming a reflected light L5 for confirmation by reflecting a part of the irradiation light L1 generated in (10) in the direction of the light receiving unit 20 It may include a normal determining unit 40 for measuring the electrical signal of the reflected light (L5), and comparing the reference value to determine the normal state of the light emitting unit 10 or the light receiving unit 20.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 반사체(30)는, 상기 발광부(10)에서 발생된 상기 조사광(L1)을 상기 대상물(1) 방향으로 반사시킬 수 있는 적어도 하나의 반사경일 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 1, the reflector 30 may be at least one reflector capable of reflecting the irradiation light L1 generated in the light emitting part 10 in the direction of the object 1. have.

여기서, 예컨대, 상기 발광부(10)는 차량에 설치되는 적어도 하나의 레이저 다이오드가 적용될 수 있고, 상기 수광부(20)는 차량에 설치되는 적어도 하나의 포토 다이오드가 적용될 수 있다.Here, for example, at least one laser diode installed in the vehicle may be applied to the light emitting unit 10, and at least one photo diode installed in the vehicle may be applied to the light receiving unit 20.

이러한, 상기 레이저 다이오드는, 레이저 동작을 시키기 위한 전극을 2개 가지고 있는 반도체 레이저일 수 있다. 더욱 구체적으로, 레이저 다이오드는, 3개의 층으로 구성되며, 활성층인 GaAs가 AlxGa1-xAs에 의하여 사이에 낀 형태로 구성될 수 있다. 상기 GaAs의 굴절률 n1, AlxGa1-xAs의 굴절률 n2는 활성층에서 발생한 빛을 격납할 수 있게 설계될 수 있고, 발생한 빛은 상기 활성층의 측면에서 방사될 수 있다. 또한, 상기 활성층의 두께는 보통 발생하는 빛의 파장보다 작게 할 수 있으며, 빛이나 전자에 의한 여기(勵起)와 달라, 단지 전류를 흘리기만 하면 반전 분포를 달성할 수 있어서 다루기가 쉬운 장점이 있다.The laser diode may be a semiconductor laser having two electrodes for laser operation. More specifically, the laser diode is composed of three layers, and the active layer GaAs may be formed in the form sandwiched by AlxGa1-xAs. The refractive index n1 of GaAs and the refractive index n2 of AlxGa1-xAs may be designed to contain light generated in the active layer, and the generated light may be emitted from the side of the active layer. In addition, the thickness of the active layer can be made smaller than the wavelength of light that normally occurs, and it is different from excitation by light or electrons. have.

또한, 더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 반사경은, 도 1에 도시된 바와 같이,일반적인 평면형 거울은 물론이고, 볼록 거울, 오목 거울, 프리즘, 회전 프리즘, 구형 거울 등 매우 다양한 형태의 거울이 적용될 수 있고, 도시하지 않았지만, 상기 반사경이 매우 작아서 상기 확인용 반사광(L5)만을 반사시키거나 상기 확인용 반사광(L5)을 반사시키는 거울과, 상기 측정용 반사광(L3)을 반사시키는 거울이 따로 형성되는 등 매우 다양한 형태나 종류의 거울 또는 렌즈 등의 광학계가 모두 적용될 수 있다.In addition, more specifically, for example, the reflector, as shown in FIG. 1, as well as a general planar mirror, a convex mirror, a concave mirror, a prism, a rotating prism, a mirror of a wide variety of shapes, such as a spherical mirror, can be applied. Although not shown, the reflector is so small that a mirror reflecting only the reflected light L5 for confirmation or reflecting the reflected light L5 for confirmation and a mirror reflecting the reflected light L5 for measurement are separately formed. A wide variety of optical systems such as mirrors or lenses of various types and types can be applied.

즉, 예컨대, 레이저광들의 경로를 유도하는 렌즈나 프리즘이나 반사 거울 등의 조합으로 이루어지는 광학계, 상기 포토 다이오드에서 수신된 신호를 증폭하는 저잡음증폭기, 수신된 신호들을 비교하여 선택하는 비교기, 송수신 시간을 산출하는 Time to digital 변환기, 상기 레이저 다이오드를 구동하는 구동 제어부, 기타 커넥터, 무선송수신 장치 등의 통신부가 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 라이다 장치(100)는 도면에 반드시 국한되지 않고 매우 다양한 종류나 형태의 전자 부품들이 적용될 수 있다.That is, for example, an optical system composed of a combination of a lens or a prism or a reflective mirror that guides the path of laser light, a low noise amplifier that amplifies the signal received from the photodiode, a comparator that compares and selects received signals, and a transmission / reception time. A communication unit such as a Time to digital converter for calculating, a driving control unit for driving the laser diode, other connectors, and a wireless transmission / reception device may be installed. Accordingly, the lidar device 100 of the present invention is not necessarily limited to the drawings, and a wide variety of electronic components can be applied.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라이다 장치(100)의 작동 과정을 설명하면, 먼저, 상기 발광부(10)를 이용하여 거리측정용 조사광(L1)을 발생시키면 상기 수광부(20)를 이용하여 상기 조사광(L1)에 의해 상기 대상물(1)로부터 반사된 측정용 반사광(L3)을 수광할 수 있다.Therefore, as illustrated in FIG. 1, when explaining the operation process of the lidar device 100 according to some embodiments of the present invention, first, the irradiation light for distance measurement using the light emitting unit 10 ( When L1) is generated, the measurement reflection light L3 reflected from the object 1 by the irradiation light L1 may be received using the light receiving unit 20.

이 때, 상기 측정용 반사광(L3)을 수광하기 이전에, 상기 발광부(10)의 정상 상태를 확인할 수 있도록 상기 발광부(10)에서 발생된 상기 조사광(L1) 중 일부를 반사체(30)를 이용하여 상기 수광부(20) 방향으로 반사시켜서 확인용 반사광(L5)이 형성될 수 있다.At this time, before receiving the reflected light L3 for measurement, a part of the reflected light L1 generated in the light emitting part 10 can be checked to reflect the normal state of the light emitting part 10. ) To reflect in the direction of the light-receiving unit 20, the reflective light L5 for confirmation may be formed.

따라서, 상기 수광부(20)로 수신된 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부(10)의 정상 상태를 판별할 수 있다.Accordingly, the electrical signal of the reflected light L5 for confirmation received by the light receiving unit 20 may be measured and compared with a reference value to determine a normal state of the light emitting unit 10.

즉, 상기 수광부(20)에 수광되는 광경로를 살펴보면, 상기 발광부(10)에서 발생된 상기 조사광(L1)의 일부분이 상기 반사체(30)에 반사되어 상기 대상물(1) 방향으로 제 1 유도광(L2)의 형태로 유도될 수 있고, 상기 제 1 유도광(L2)이 상기 대상물(1)에 의해 반사되어 상기 반사체(30) 방향으로 상기 측정용 반사광(L3)이 발생되면, 상기 반사체(30)가 상기 수광부(20) 방향으로 반사하여 제 2 유도광(L4)을 형성할 수 있다.That is, when looking at the optical path received by the light receiving unit 20, a part of the irradiation light L1 generated by the light emitting unit 10 is reflected by the reflector 30 and is first in the direction of the object 1 When it can be guided in the form of guided light (L2), the first guided light (L2) is reflected by the object (1), the reflected light for measurement (L3) is generated in the direction of the reflector (30), the The reflector 30 may reflect in the direction of the light receiving unit 20 to form the second guide light L4.

따라서, 상기 수광부(20)에는 점선으로 표시된 조사광(L1)-제 1 유도광(L2)-측정용 반사광(L3)-제 2 유도광(L4)의 경로를 따라 수광되어 거리를 측정할 수 있고, 그 이전에, 상기 조사광(L1)의 다른 일부분은 상기 반사체(30)에 반사되어 상기 수광부(20) 방향으로 확인용 반사광(L5)의 형태로 수광될 수 있다.Therefore, the light receiving unit 20 is received along the path of the irradiated light (L1)-first guide light (L2)-measurement reflected light (L3)-second guide light (L4) indicated by a dotted line to measure the distance. Before that, the other part of the irradiation light L1 is reflected by the reflector 30 and may be received in the form of reflected light L5 for confirmation in the direction of the light receiving unit 20.

즉, 상기 수광부(20)에는 실선으로 표시된 조사광(L1)-확인용 반사광(L5)의 경로를 따라 수광되어 상기 발광부(10) 또는 상기 수광부(20)의 정상 상태 여부를 확인할 수 있다.That is, the light-receiving unit 20 is received along the path of the irradiation light L1-confirmation reflected light L5 indicated by a solid line to check whether the light-emitting unit 10 or the light-receiving unit 20 is in a normal state.

도 2는 도 1의 정상 판별부(40)를 나타내는 블록도이고, 도 3은 도 1의 정상 판별부(40)에서 판별하는 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 파형의 세기 및 파형의 폭을 나타내는 그래프이다.FIG. 2 is a block diagram showing the normal discrimination unit 40 of FIG. 1, and FIG. 3 is a waveform intensity and a waveform width of the electrical signal of the reflected reflection light L5 for discrimination determined by the normal discrimination unit 40 of FIG. 1 It is a graph showing.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 정상 판별부(40)는, 상기 수광부(20)에서 수광되는 첫 번째 전기적 신호를 측정하고, 상기 전기적 신호가 상기 확인용 반사광(L5)의 수신 시간에 해당되는 경우, 이를 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호로 식별하는 확인용 반사광 식별부(41)와, 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 파형 세기(A)를 측정하여 기준 파형 세기와 비교하는 파형 세기 비교부(42)와, 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 파형 폭(W)을 측정하여 기준 파형 폭과 비교하는 파형 폭 비교부(43) 및 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 상기 파형 세기(A)가 기준 파형 세기의 허용치 이내이고, 상기 파형 폭(W)이 기준 파형 폭의 허용치 이내인 경우, 상기 발광부(10)를 정상 상태로 진단하는 정상 진단부(44)를 포함할 수 있다.More specifically, for example, as illustrated in FIGS. 1 to 3, the normal determining unit 40 measures the first electrical signal received by the light receiving unit 20, and the electrical signal is used for the confirmation. When it corresponds to the reception time of the reflected light L5, the reflected light identification unit 41 for identifying it as an electrical signal of the checked reflected light L5 and the waveform intensity of the electrical signal of the checked reflected light L5 ( Waveform intensity comparison unit 42 for measuring A) and comparing with the reference waveform intensity, and waveform width comparison unit for measuring the waveform width W of the electrical signal of the reflected light L5 for verification and comparing it with the reference waveform width ( 43) and when the waveform intensity (A) of the electrical signal of the reflected light for confirmation (L5) is within the allowable value of the reference waveform intensity, and the waveform width (W) is within the allowable value of the reference waveform width, the light emitting unit 10 ) May include a normal diagnosis unit 44 that diagnoses a normal state.

그러므로, 예컨대, 정상 상태의 상기 발광부(10)와 상기 수광부(20)일 경우, 수신되는 정상 상태의 파형의 세기 및 폭에 비하여, 만약, 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 상기 파형 세기(A)가 기준 파형 세기의 허용치를 벗어나거나, 상기 파형 폭(W)이 기준 파형 폭의 허용치를 벗어나는 경우, 이는 상기 발광부(10) 또는 상기 수광부(20)가 제 역할을 하지 못하여 예컨대, 레이저 다이오드의 출력이 줄어들거나 발광 시간이 줄어드는 등 상기 발광부(10)의 이상이거나, 포토 다이오드의 민감도가 떨어지거나 수광 시간이 줄어드는 등 수광부(20)의 이상임을 알 수 있다.Therefore, for example, in the case of the light-emitting unit 10 and the light-receiving unit 20 in a normal state, compared with the intensity and width of the received normal-state waveform, if, the waveform of the electrical signal of the reflected light L5 for confirmation If the intensity (A) is outside the allowable value of the reference waveform intensity, or the waveform width (W) is outside the allowable value of the reference waveform width, this means that the light emitting part 10 or the light receiving part 20 does not play a role, for example , It can be seen that the output of the laser diode is reduced or the light emission time is shortened, such that the light emitting unit 10 is abnormal, the sensitivity of the photodiode is reduced, or the light receiving time is reduced, such that the light receiving unit 20 is abnormal.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라이다 장치(100)는, 상기 발광부(10)가 정상으로 판별된 경우, 상기 수광부(20)에서 수광되는 두 번째 전기적 신호를 상기 측정용 반사광(L3)으로 판별하고, TOF(Time of Flight)를 환산하여 상기 대상물(1)과의 거리를 측정하는 거리 측정부(50)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 1, the lidar device 100 according to some embodiments of the present invention, when the light emitting unit 10 is determined to be normal, the second light received by the light receiving unit 20 The electric signal may further include a distance measuring unit 50 for determining the measured reflected light L3 and converting a time of flight (TOF) to measure a distance from the object 1.

도 4는 도 3의 전기적 신호의 일례를 나타내는 실제 반사 파형 그래프이다.4 is an actual reflected waveform graph showing an example of the electrical signal of FIG. 3.

도 4에 도시된 바와 같이, 실제 반사 파형을 분석해 보면, 레이저 펄스파가 발생되면, 시간에 따라서 매우 짧은 시간 안에 1차 반사파가 규칙적으로 수신되고, 상기 대상물의 거리에 따라 불규칙적으로 수신됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, when analyzing the actual reflection waveform, it can be seen that when a laser pulse wave is generated, the first reflection wave is regularly received within a very short time according to time, and irregularly according to the distance of the object. have.

따라서, 상기 1차 반사파는 상기 확인용 반사광(L5)에 의한 전기적 신호임을 알 수 있고, 상기 2차 반사파는 상기 측정용 반사광(L3)에 의한 전기적 신호임을 알 수 있다. Accordingly, it can be seen that the primary reflected wave is an electrical signal by the reflected reflection light L5, and the secondary reflected wave is an electrical signal by the measured reflected light L3.

그러므로, 이러한 상기 1차 반사파를 비교하여 상기 발광부(10) 또는 상기 수광부(20)의 정상 상태를 주기적 또는 실시간으로 확인하여 각종 안전 사고를 미연에 방지하고, 수리나 정비를 용이하게 할 수 있게 하여 상기 라이다 장치(100)의 신뢰도와 정밀도를 향상시킬 수 있다.Therefore, by comparing the primary reflected wave, the normal state of the light emitting part 10 or the light receiving part 20 is checked periodically or in real time to prevent various safety accidents, and to facilitate repair or maintenance. By doing so, the reliability and precision of the lidar device 100 can be improved.

한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라이다의 진단 장치는, 거리측정용 조사광(L1)을 발생시키는 발광부(10)의 정상 상태를 확인할 수 있도록 상기 발광부(10)에서 발생된 상기 조사광(L1) 중 일부를 상기 조사광(L1)에 의해 상기 대상물(1)로부터 반사된 측정용 반사광(L3)을 수광할 수 있는 수광부(20) 방향으로 반사시켜서 확인용 반사광(L5)을 형성할 수 있는 반사체(30) 및 상기 수광부(20)로 수신된 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부(10)의 정상 상태를 판별하는 정상 판별부(40)를 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figures 1 to 4, the diagnostic device of the lidar according to some embodiments of the present invention, to determine the normal state of the light emitting unit 10 for generating the irradiation light (L1) for distance measurement A light receiving unit 20 capable of receiving the measurement reflected light L3 reflected from the object 1 by the irradiation light L1 so that some of the irradiation light L1 generated from the light emitting unit 10 can be ) By reflecting in the direction to measure the electrical signal of the reflected light for confirmation (L5) received by the reflector 30 and the light-receiving unit 20 capable of forming the reflected light for confirmation (L5), and compared with the reference value the light emitting unit It may include a normal determining unit 40 for determining the normal state of (10).

여기서, 이러한 상기 반사체(30) 및 상기 정상 판별부(40)는 그 역할과 구성이 상술된 본 발명의 라이다 장치(100)의 그것들과 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the reflector 30 and the normal discrimination unit 40 may have the same roles and configurations as those of the lidar device 100 of the present invention described above. Therefore, detailed description will be omitted.

그러므로, 본 발명의 라이다의 진단 장치는, 기존의 라이다 장치에 추가로 설치하여 상기 발광부(10)의 정상 상태 또는 상기 수광부(20)의 정상 상태를 주기적 또는 실시간으로 확인할 수 있다.Therefore, the diagnostic device of the lidar of the present invention can be installed on an existing lidar device to check the steady state of the light emitting part 10 or the normal state of the light receiving part 20 periodically or in real time.

한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라이다의 진단 방법은, 발광부(10)를 이용하여 거리측정용 조사광(L1)을 발생시키는 단계와, 수광부(20)를 이용하여 상기 조사광(L1)에 의해 상기 대상물(1)로부터 반사된 측정용 반사광(L3)을 수광하는 단계와, 상기 발광부(10)의 정상 상태를 확인할 수 있도록 상기 발광부(10)에서 발생된 상기 조사광(L1) 중 일부를 반사체(30)를 이용하여 상기 수광부(20) 방향으로 반사시켜서 확인용 반사광(L5)을 형성하는 단계 및 상기 수광부(20)로 수신된 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부(10)의 정상 상태를 판별하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figures 1 to 4, the diagnostic method of the lidar according to some embodiments of the present invention, using the light emitting unit 10 to generate the irradiation light (L1) for distance measurement and , Receiving the measurement reflected light (L3) reflected from the object (1) by the irradiation light (L1) using the light receiving unit 20, and to check the normal state of the light emitting unit (10) Step of forming a reflected light (L5) for confirmation by reflecting a part of the irradiation light (L1) generated in the light emitting unit 10 in the direction of the light receiving unit 20 using a reflector 30 and to the light receiving unit 20 And measuring the electrical signal of the received reflected light L5 for confirmation, and comparing the reference value to a normal state of the light emitting part 10.

여기서, 상기 수광부(20)로 수신된 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부(10)의 정상 상태를 판별하는 단계는, 상기 수광부(20)에서 수광되는 첫 번째 전기적 신호를 측정하고, 상기 전기적 신호가 상기 확인용 반사광(L5)의 수신 시간에 해당되는 경우, 이를 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호로 식별하는 단계와, 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 파형 세기(A)를 측정하여 기준 파형 세기와 비교하는 단계와, 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 파형 폭(W)을 측정하여 기준 파형 폭과 비교하는 단계 및 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 상기 파형 세기(A)가 기준 파형 세기의 허용치 이내이고, 상기 파형 폭(W)이 기준 파형 폭의 허용치 이내인 경우, 상기 발광부를 정상 상태로 진단하는 단계를 포함할 수 있다.Here, measuring the electrical signal of the reflected light for confirmation (L5) received by the light receiving unit 20, and determining the normal state of the light emitting unit 10 by comparing with the reference value, the light receiving unit 20 Measuring the first electrical signal, and when the electrical signal corresponds to the reception time of the confirmation reflection light L5, identifying it as an electrical signal of the confirmation reflection light L5, and the confirmation reflection light ( Measuring the waveform intensity (A) of the electrical signal of L5) and comparing it with a reference waveform intensity, and measuring the waveform width (W) of the electrical signal of the reflected reflection light L5 and comparing it with a reference waveform width, and When the waveform intensity (A) of the electrical signal of the confirmation reflected light (L5) is within the allowable value of the reference waveform intensity, and when the waveform width (W) is within the allowable value of the reference waveform width, diagnosing the light emitting unit as a normal state It may include steps.

이어서, 상기 수광부(20)로 수신된 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부(10)의 정상 상태를 판별하는 단계는, 상기 발광부(10)가 정상으로 판별된 경우, 상기 수광부(20)에서 수광되는 두 번째 전기적 신호를 상기 측정용 반사광(L3)으로 판별하고, TOF(Time of Flight)를 환산하여 상기 대상물(1)과의 거리를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Subsequently, measuring the electrical signal of the reflected reflection light L5 received by the light receiving unit 20 and comparing the reference value with the reference value to determine the normal state of the light emitting unit 10, the light emitting unit 10 When it is determined as normal, the second electrical signal received by the light receiving unit 20 is determined as the reflected light L3 for measurement, and a distance from the object 1 is measured by converting a time of flight (TOF) It may further include a step.

도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라이다의 진단 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of diagnosing a lidar according to some embodiments of the present invention.

예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 발광부(10)를 이용하여 거리측정용 조사광(L1), 즉 레이저 펄스를 발생시킬 수 있다(S1).For example, as shown in FIG. 5, first, the light irradiation unit L1 for distance measurement, that is, a laser pulse may be generated using the light emitting unit 10 (S1).

이어서, 상기 수광부(20)를 이용하여 1차로 수신된 반사파를 측정하여 상기 확인용 반사광(L4)인지 여부를 판별할 수 있다(S2).Subsequently, it is possible to determine whether the reflected light L4 is checked by measuring the reflected wave primarily received using the light receiving unit 20 (S2).

이어서, 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 파형 세기(A)를 측정하여 기준 파형 세기와 비교할 수 있다(S3).Subsequently, the waveform intensity A of the electrical signal of the reflected light L5 for confirmation may be measured and compared with the reference waveform intensity (S3).

이 때, 기준 파형 세기의 허용 범위를 벗어나면, 진단 결과 에러를 출력할 수 있다(S4).At this time, if it is out of the allowable range of the reference waveform intensity, an error may be output as a result of the diagnosis (S4).

이어서, 기준 파형 세기의 허용 범위 이내인 경우, 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 파형 폭(W)을 측정하여 기준 파형 폭과 비교할 수 있다(S5).Subsequently, when within the allowable range of the reference waveform intensity, the waveform width W of the electrical signal of the reflected light L5 for confirmation may be measured and compared with the reference waveform width (S5).

이 때, 기준 파형 폭의 허용 범위를 벗어나면, 역시 진단 결과 에러를 출력할 수 있다(S6).At this time, if it is out of the allowable range of the reference waveform width, an error may also be output as a result of diagnosis (S6).

이어서, 기준 파형 폭의 허용 범위 이내인 경우, 즉, 상기 확인용 반사광(L5)의 전기적 신호의 상기 파형 세기(A)가 기준 파형 세기의 허용치 이내이고, 상기 파형 폭(W)이 기준 파형 폭의 허용치 이내인 경우, 상기 발광부(10) 또는 상기 수광부(20)를 정상 상태로 진단할 수 있다(S7).Subsequently, when it is within the allowable range of the reference waveform width, that is, the waveform intensity A of the electrical signal of the confirmation reflected light L5 is within the allowable value of the reference waveform intensity, and the waveform width W is the reference waveform width If within the allowable value of, the light emitting unit 10 or the light receiving unit 20 may be diagnosed as a normal state (S7).

이어서, 계속 여부를 물어서(S8) 상기 발광부(10) 또는 상기 수광부(20)를 주기적 또는 실시간으로 진단할 수 있다.Subsequently, by asking whether to continue (S8), the light emitting unit 10 or the light receiving unit 20 may be diagnosed periodically or in real time.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 대상물
10: 발광부
20: 수광부
30: 반사체
40: 정상 판별부
41: 확인용 반사광 식별부
42: 파형 세기 비교부
43: 파형 폭 비교부
44: 정상 진단부
50: 거리 측정부
1000: 라이다 장치1: Object
10: light emitting unit
20: light receiving section
30: reflector
40: normal discrimination unit
41: reflected light identification unit for confirmation
42: waveform intensity comparison unit
43: waveform width comparison unit
44: normal diagnosis
50: distance measuring unit
1000: lidar device

Claims (5)

거리측정용 조사광을 발생시키는 발광부;
상기 조사광에 의해 상기 대상물로부터 반사된 측정용 반사광을 수광할 수 있는 수광부;
상기 발광부 또는 상기 수광부의 정상 상태를 확인할 수 있도록 상기 발광부에서 발생된 상기 조사광 중 일부를 상기 수광부 방향으로 반사시켜서 확인용 반사광을 형성할 수 있는 반사체; 및
상기 수광부로 수신된 상기 확인용 반사광의 전기적 신호를 측정하고, 기준치와 비교하여 상기 발광부 또는 상기 수광부의 정상 상태를 판별하는 정상 판별부;
를 포함하는, 라이다 장치.A light emitting unit for generating irradiation light for distance measurement;
A light receiving unit capable of receiving reflected light for measurement reflected from the object by the irradiation light;
A reflector capable of forming a reflected light for confirmation by reflecting a part of the irradiation light generated by the light emitting unit toward the light receiving unit so as to check the normal state of the light emitting unit or the light receiving unit; And
A normal determining unit measuring an electrical signal of the reflected light for confirmation received by the light receiving unit and comparing the reference value with a normal value to determine a normal state of the light emitting unit or the light receiving unit;
Lida device comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 반사체는,
상기 발광부에서 발생된 상기 조사광을 상기 대상물 방향으로 반사시킬 수 있는 적어도 하나의 반사경인, 라이다 장치.According to claim 1,
The reflector,
A lidar device that is at least one reflecting mirror capable of reflecting the irradiation light generated by the light emitting unit in the direction of the object. 제 1 항에 있어서,
상기 정상 판별부는,
상기 수광부에서 수광되는 첫 번째 전기적 신호를 측정하고, 상기 전기적 신호가 상기 확인용 반사광의 수신 시간에 해당되는 경우, 이를 상기 확인용 반사광의 전기적 신호로 식별하는 확인용 반사광 식별부;
상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 파형 세기를 측정하여 기준 파형 세기와 비교하는 파형 세기 비교부;
상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 파형 폭을 측정하여 기준 파형 폭과 비교하는 파형 폭 비교부; 및
상기 확인용 반사광의 전기적 신호의 상기 파형 세기가 기준 파형 세기의 허용치 이내이고, 상기 파형 폭이 기준 파형 폭의 허용치 이내인 경우, 상기 발광부 또는 상기 수광부를 정상 상태로 진단하는 정상 진단부;
를 포함하는, 라이다 장치.According to claim 1,
The normal determination unit,
A reflective light identification unit for measuring a first electrical signal received by the light receiving unit and identifying the electrical signal as an electrical signal of the reflective light for identification when the electrical signal corresponds to the reception time of the reflective light for identification;
A waveform intensity comparison unit measuring a waveform intensity of the electrical signal of the reflected light for verification and comparing it with a reference waveform intensity;
A waveform width comparison unit measuring a waveform width of the electrical signal of the reflected light for verification and comparing it with a reference waveform width; And
A normal diagnosis unit for diagnosing the light emitting unit or the light receiving unit in a normal state when the waveform intensity of the electrical signal of the confirmation reflected light is within an allowable value of the reference waveform intensity and the waveform width is within an allowable value of the reference waveform width;
Lida device comprising a. 제 3 항에 있어서,
상기 발광부가 정상으로 판별된 경우, 상기 수광부에서 수광되는 두 번째 전기적 신호를 상기 측정용 반사광으로 판별하고, TOF(Time of Flight)를 환산하여 상기 대상물과의 거리를 측정하는 거리 측정부;
를 더 포함하는, 라이다 장치.The method of claim 3,
A distance measuring unit for determining a second electrical signal received by the light receiving unit as the reflected light for measurement when the light emitting unit is determined to be normal, and measuring a distance to the object by converting a time of flight (TOF);
Lida device further comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 발광부는 차량에 설치되는 적어도 하나의 레이저 다이오드이고,
상기 수광부는 차량에 설치되는 적어도 하나의 포토 다이오드인, 라이다 장치.According to claim 1,
The light emitting unit is at least one laser diode installed in the vehicle,
The light-receiving unit is at least one photodiode installed in a vehicle, a lidar device.
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