KR20240057029A - Lidar device - Google Patents
Lidar device Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240057029A KR20240057029A KR1020220137260A KR20220137260A KR20240057029A KR 20240057029 A KR20240057029 A KR 20240057029A KR 1020220137260 A KR1020220137260 A KR 1020220137260A KR 20220137260 A KR20220137260 A KR 20220137260A KR 20240057029 A KR20240057029 A KR 20240057029A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- received light
- lidar device
- receiving
- module
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 52
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4816—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of receivers alone
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/12—Beam splitting or combining systems operating by refraction only
- G02B27/126—The splitting element being a prism or prismatic array, including systems based on total internal reflection
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
라이다 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 라이다 장치는 감지 가능 영역에 위치된 객체를 인식하기 위한 라이다 장치로서, 상기 감지 가능 영역으로 송신광을 방출하는 송신부 및 상기 송신광의 발산각을 조절하여 상기 감지 가능 영역의 범위를 조절할 수 있도록 상기 송신부 일측에 구비되는 발산각 조절부를 포함하는 송신 모듈; 상기 객체에 반사되어 형성되는 수신광을 제 1 수신광 및 제 2 수신광으로 분리하는 광 분리 모듈; 상기 제 1 수신광을 수신할 수 있도록 구비되는 제 1 수신 모듈; 및 상기 제 2 수신광을 수신할 수 있도록 구비되는 제 2 수신 모듈을 포함할 수 있다.LiDAR device is launched. A LiDAR device according to an aspect of the present invention is a LiDAR device for recognizing an object located in a detectable area, and the detection is possible by adjusting a transmitter that emits a transmission light to the detectable area and a divergence angle of the transmission light. A transmission module including a divergence angle adjustment unit provided on one side of the transmission unit to adjust the range of the area; a light separation module that separates the received light reflected by the object into first received light and second received light; a first receiving module configured to receive the first received light; and a second receiving module configured to receive the second received light.
Description
본 발명은 라이다 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 객체에 대한 정확한 정보를 획득할 수 있는 라이다 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a LiDAR device, and more specifically, to a LiDAR device that can obtain accurate information about an external object.
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 emits laser light and then receives reflected waves that are reflected by obstacles and calculates the distance to the obstacle through the traveling time of the laser.
라이다는 기능에 있어서 레이더(RADAR: Radio Detection And Ranging)와 유사하지만, 전파를 이용하는 레이더와 달리 빛을 이용한다는 차이가 있다. 이러한 점에서 라이다는 '영상 레이더'라고 칭해지기도 한다. 빛과 마이크로파 간의 도플러 효과 차이로 인하여, 라이다는 레이더에 비하여 방위 분해능, 거리 분해능 등이 우수하다는 특징을 가진다.LIDAR is similar in function to RADAR (Radio Detection And Ranging), but the difference is that it uses light, unlike radar, which uses radio waves. In this respect, LIDAR is sometimes called ‘video radar.’ Due to the difference in the Doppler effect between light and microwaves, lidar has superior azimuth resolution and distance resolution compared to radar.
이러한 라이다는 차량 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System; ADAS)과 자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)을 구현하기 위하여 다양한 다른 센서들(예를 들어, 카메라, 레이다 등)과 함께 사용될 수 있다. Such LIDAR can be used with various other sensors (e.g., cameras, radar, etc.) to implement advanced driver assistance systems (ADAS) and autonomous vehicles.
종래의 일반적인 고정형 라이다(Solid state Lidar)는 원거리 객체의 감지를 위하여 좁은 측정 범위(Field of View; FoV)를 가지거나 근거리 객체의 감지를 위하여 넓은 측정 범위를 가지는 등, 특정한 측정 범위를 가지도록 구성되어 필요 상황에 따라 개별적으로 사용되어 왔다. Conventional solid state Lidar has a specific measurement range, such as a narrow measurement range (Field of View (FoV)) for detecting distant objects or a wide measurement range for detecting close objects. It has been configured and used individually according to necessary situations.
그러나, 이러한 종래의 라이다는 원거리 객체 감지용 라이다와 근거리 객체 감지용 라이다가 차량의 다른 위치에 각각 설치되어야 하므로, 각 라이다가 수신하는 수신광의 광축이 다르게 형성될 수 밖에 없다. However, in this conventional LiDAR, the LiDAR for detecting distant objects and the LiDAR for detecting close objects must be installed at different locations in the vehicle, so the optical axes of the received light received by each LiDAR are inevitably formed differently.
따라서, 이러한 종래의 라이다는 객체에 대한 정확한 정보를 획득하기 위하여, 각 라이다의 장착을 위한 개별적인 칼리브레이션(Calibration), 포인트 클라우드 매핑(Point cloud mapping)을 위한 동기화 칼리브레이션 및 다른 센서들과의 호환을 위한 칼리브레이션이 필수적으로 수행되어야 하는 문제가 있다.Therefore, in order to obtain accurate information about objects, these conventional LIDARs require individual calibration for mounting each LIDAR, synchronized calibration for point cloud mapping, and compatibility with other sensors. There is a problem in which calibration must be performed for .
또한, 복수의 라이다를 차량의 여러 위치에 설치하여야 하므로, 차량의 공간 활용성이 감소되고, 제조, 설치 및 유지 관리 비용이 증대될 수 있으며, 라이다 시스템의 소형화가 어려운 문제가 있다. In addition, since multiple LiDARs must be installed at various locations in the vehicle, the space utilization of the vehicle is reduced, manufacturing, installation, and maintenance costs may increase, and miniaturization of the LiDAR system is difficult.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공간 활용성을 증대시킬 수 있고, 제조, 설치 및 유지 관리 비용이 절감될 수 있으며, 소형화가 용이한 라이다 장치를 제공하는 것이다. The present invention is intended to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a lidar device that can increase space utilization, reduce manufacturing, installation and maintenance costs, and be easily miniaturized. will be.
본 발명의 다른 목적은 원거리 객체와 근거리 객체를 모두 정밀하게 감지할 수 있는 라이다 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a LiDAR device that can precisely detect both distant and near objects.
본 발명의 또 다른 목적은 외부 객체에 대한 정보를 정확하게 획득할 수 있는 라이다 장치를 제공하는 것이다. Another purpose of the present invention is to provide a LIDAR device that can accurately obtain information about external objects.
본 발명의 또 다른 목적은 장착을 위한 개별적인 칼리브레이션 과정 및 포인트 클라우드 매핑을 위한 칼리브레이션 과정을 최소화활 수 있는 라이다 장치를 제공하는 것이다. Another purpose of the present invention is to provide a LiDAR device that can minimize the individual calibration process for mounting and the calibration process for point cloud mapping.
본 발명의 또 다른 목적은 카메라 등 광을 이용하는 다른 센서들과 호환되기 위한 칼리브레이션 과정을 최소화할 수 있는 라이다 장치를 제공하는 것이다. Another purpose of the present invention is to provide a LiDAR device that can minimize the calibration process to be compatible with other sensors that use light, such as cameras.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 측면에 따르면, 감지 가능 영역에 위치된 객체를 인식하기 위한 라이다 장치로서, 상기 감지 가능 영역으로 송신광을 방출하는 송신부 및 상기 송신광의 발산각을 조절하여 상기 감지 가능 영역의 범위를 조절할 수 있도록 상기 송신부 일측에 구비되는 발산각 조절부를 포함하는 송신 모듈; 상기 객체에 반사되어 형성되는 수신광을 제 1 수신광 및 제 2 수신광으로 분리하는 광 분리 모듈; 상기 제 1 수신광을 수신할 수 있도록 구비되는 제 1 수신 모듈; 및 상기 제 2 수신광을 수신할 수 있도록 구비되는 제 2 수신 모듈을 포함하는, 라이다 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is a LIDAR device for recognizing an object located in a detectable area, comprising a transmitter that emits transmission light to the detectable area and a range of the detectable area by adjusting the divergence angle of the transmission light. A transmission module including a divergence angle adjustment unit provided on one side of the transmission unit to adjust . a light separation module that separates the received light reflected by the object into first received light and second received light; a first receiving module configured to receive the first received light; and a second receiving module provided to receive the second received light.
이때, 상기 발산각 조절부는 상기 송신부에서 방출되는 상기 송신광을 발산시키기 위하여 상기 송신부 일측에 구비되는 적어도 하나의 렌즈; 및 상기 송신광의 발산각이 조절되도록 상기 렌즈를 이동시킬 수 있는 액츄에이터를 포함할 수 있다.At this time, the divergence angle adjusting unit includes at least one lens provided on one side of the transmitting unit to diverge the transmission light emitted from the transmitting unit; and an actuator capable of moving the lens to adjust the divergence angle of the transmitted light.
이때, 상기 액츄에이터는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor) 또는 스텝 모터(Step Motor)로 이루어질 수 있다.At this time, the actuator may be made of a voice coil motor or a step motor.
이때, 상기 광 분리 모듈은 상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광을 각각 제 1 방향 및 제 2 방향으로 진행시킬 수 있도록 구비되는 광 분리부를 포함할 수 있다.At this time, the light splitting module may include a light splitting unit configured to propagate the first received light and the second received light in a first direction and a second direction, respectively.
이때, 상기 광 분리 모듈은 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있도록, 상기 광 분리부를 이동시킬 수 있는 액츄이이터를 포함할 수 있다.At this time, the light separation module may include an actuator capable of moving the light separation unit to adjust at least one of the first direction and the second direction.
이때, 상기 광 분리부는 상기 수신광이 상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광으로 분리되도록, 상기 수신광을 입사받아 제 1 방향으로 상기 제 1 수신광을 출사시키고 제 2 방향으로 상기 제 2 수신광을 출사시키는 프리즘을 포함할 수 있다.At this time, the light separator receives the received light and emits the first received light in a first direction so that the received light is separated into the first received light and the second received light and the second received light in a second direction. It may include a prism that emits received light.
이때, 상기 프리즘은 상기 수신광이 입사되는 입사면; 상기 입사면을 통과한 상기 수신광이 입사되되, 상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광 중 어느 하나가 출사되는 제 1 출사면; 및 상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광 중 다른 어느 하나가 출사되는 제 2 출사면을 포함하고, 상기 제 1 출사면은 상기 입사면에 대하여 경사지게 배치될 수 있다.At this time, the prism has an incident surface on which the received light is incident; a first emission surface on which the received light passing through the incident surface is incident, and on which one of the first received light and the second received light is emitted; and a second emission surface through which the other of the first received light and the second received light is emitted, and the first emission surface may be disposed at an angle with respect to the incident surface.
이때, 상기 제 1 출사면의 적어도 일부에는 상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광 중 다른 어느 하나를 선택적으로 반사시킬 수 있는 반사층이 구비될 수 있다. At this time, at least a portion of the first emission surface may be provided with a reflective layer capable of selectively reflecting either the first received light or the second received light.
이때, 상기 제 1 수신 모듈은 상기 제 1 수신광을 수신할 수 있도록 상기 광 분리 모듈의 일 측에 배치되는 제 1 수신부; 및 상기 제 1 수신부가 상기 제 1 수신광을 수신할 수 있는 시야각을 조절할 수 있도록 상기 광 분리 모듈과 상기 제 1 수신부 사이에 구비되는 제 1 시야각 조절부를 더 포함할 수 있다.At this time, the first receiving module includes a first receiving unit disposed on one side of the light separation module to receive the first received light; And it may further include a first viewing angle adjusting unit provided between the light separation module and the first receiving unit so that the first receiving unit can adjust a viewing angle at which the first receiving light can be received.
이때, 상기 제 2 수신 모듈은 상기 제 2 수신광을 수신할 수 있도록 상기 광 분리 모듈의 타 측에 배치되는 제 2 수신부; 및 상기 제 2 수신부가 상기 제 2 수신광을 수신할 수 있는 시야각을 조절할 수 있도록 상기 광 분리 모듈과 상기 제 2 수신부 사이에 구비되는 제 2 시야각 조절부를 포함할 수 있다.At this time, the second receiving module includes a second receiving unit disposed on the other side of the light splitting module to receive the second received light; And it may include a second viewing angle adjusting unit provided between the light separation module and the second receiving unit so that the second receiving unit can adjust a viewing angle at which the second receiving light can be received.
이때, 상기 발산각 조절부에 의하여 조절되는 상기 발산각의 범위에 대응하여 상기 시야각의 범위를 조절하도록 구비되는 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.At this time, it may further include a control module provided to adjust the range of the viewing angle in response to the range of the divergence angle adjusted by the divergence angle adjusting unit.
이때, 상기 제 1 수신광은 비 가시광을 포함하고, 상기 제 1 수신 모듈은 비 가시광을 검출할 수 있는 dToF 센서를 포함하고, 상기 제 2 수신광은 가시광을 포함하고, 상기 제 2 수신 모듈은 가시광을 검출할 수 있는 RGB 이미지 센서를 포함할 수 있다.At this time, the first received light includes non-visible light, the first receiving module includes a dToF sensor capable of detecting non-visible light, the second received light includes visible light, and the second receiving module includes It may include an RGB image sensor capable of detecting visible light.
본 발명의 실시예에 따른 라이다 장치는 광을 발생시키고, 광을 분리하여 수신하는 각 구성들이 기능별로 모듈화되어 구성되므로, 제조 및 유지 관리 비용을 획기적으로 절감시킬 수 있고, 라이다 장치의 소형화를 달성할 수 있다. In the LiDAR device according to an embodiment of the present invention, each component that generates light and separates and receives light is modularized for each function, so manufacturing and maintenance costs can be dramatically reduced, and miniaturization of the LiDAR device can be achieved. can be achieved.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 라이다 장치는 원거리 객체와 근거리 객체를 모두 감지할 수 있도록 송신 모듈이 송신광의 발산각 범위를 조절할 수 있는 발산각 조절부를 포함하므로, 원거리 객체 감지용 라이다와 근거리 객체 감지용 라이다를 별로도 구비할 필요가 없어, 공간 활용성을 증대시킬 수 있고, 제조, 설치 및 유지 관리 비용이 절감될 수 있으며, 라이다 장치의 소형화를 달성할 수 있다. In addition, the LiDAR device according to an embodiment of the present invention includes a divergence angle control unit in which the transmission module can adjust the divergence angle range of the transmitted light so that it can detect both distant and near objects, so that the Lidar device for detecting distant objects and There is no need to separately provide LiDAR for short-range object detection, which can increase space utilization, reduce manufacturing, installation, and maintenance costs, and achieve miniaturization of the LiDAR device.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 라이다 장치는 발산각 조절부가 원거리 객체를 탐지할 수 있도록 송신광의 발산각 범위를 좁히거나 근거리 객체를 탐지할 수 있도록 송신광의 발산각 범위를 늘릴 수 있으므로, 라이다 장치의 감지 거리를 다양하게 조절할 수 있어 원거리 객체와 근거리 객체를 모두 정밀하게 감지할 수 있다. In addition, the LiDAR device according to an embodiment of the present invention can narrow the divergence angle range of the transmitted light so that the divergence angle adjuster can detect a distant object, or increase the divergence angle range of the transmitted light so that it can detect a nearby object. The detection distance of the Ida device can be adjusted in various ways, allowing it to precisely detect both distant and near objects.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 라이다 장치는 수신 모듈이 시야각의 범위를 조절할 수 있는 시야각 조절부를 포함하므로, 라이다 장치의 해상도를 조절할 수 있어 원거리 객체와 근거리 객체에 대한 정보를 모두 정확하게 획득할 수 있다. In addition, since the LiDAR device according to an embodiment of the present invention includes a viewing angle adjustment unit capable of adjusting the range of the viewing angle of the receiving module, the resolution of the LiDAR device can be adjusted to accurately obtain information about both distant and near objects. can do.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 라이다 장치는 제어 모듈이 송신광의 발산각의 범위에 대응하도록 시야각의 범위를 조절하므로, 원거리 객체 및 근거리 객체를 모두 정밀하게 감지할 수 있고, 또한, 이들에 대한 정확한 정보를 획득할 수 있다. In addition, the LiDAR device according to an embodiment of the present invention can precisely detect both distant and near objects because the control module adjusts the range of the viewing angle to correspond to the range of the divergence angle of the transmitted light. You can obtain accurate information about
또한, 본 발명의 실시예에 따른 라이다 장치는 제 1 수신부에 의하여 획득된 정보를 제 2 수신부에 의하여 획득된 정보를 이용하여 보정 또는 필터링(Filtering) 함으로써, 외부 객체에 대한 정보를 보다 정확하게 획득할 수 있다. In addition, the LIDAR device according to an embodiment of the present invention corrects or filters the information acquired by the first receiver using the information acquired by the second receiver, thereby obtaining information about external objects more accurately. can do.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 라이다 장치는 송신 모듈이 원거리 객체와 근거리 객체를 모두 감지할 수 있도록 송신광의 발산각 범위를 조절할 수 있는 발산각 조절부를 포함하므로, 원거리 객체 감지용 라이다와 근거리 객체 감지용 라이다를 각각 구비할 필요가 없어, 장착을 위한 개별적인 칼리브레이션 과정 및 포인트 클라우드 매핑을 위한 칼리브레이션 과정을 최소화할 수 있다.In addition, the LiDAR device according to an embodiment of the present invention includes a divergence angle control unit that can adjust the divergence angle range of the transmitted light so that the transmission module can detect both distant and near objects, so that the Lidar device for detecting distant objects and Since there is no need to have separate LiDARs for close-range object detection, the individual calibration process for mounting and the calibration process for point cloud mapping can be minimized.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 라이다 장치는 광 분리 모듈이 하나의 수신광을 동일한 광축을 가지는 제 1 수신광 및 제 2 수신광으로 분리하고, 제 1 수신부 및 제 2 수신부가 제 1 수신광 및 제 2 수신광을 각각 수신하여 정보를 획득하므로, 제 1 수신부와 제 2 수신부의 호환을 위한 칼리브레이션 과정을 최소화할 수 있다. In addition, in the LiDAR device according to an embodiment of the present invention, an optical separation module separates one received light into a first received light and a second received light having the same optical axis, and the first receiver and the second receiver receive the first receiver. Since information is acquired by receiving the new light and the second received light respectively, the calibration process for compatibility between the first and second receivers can be minimized.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치가 감지 가능 영역 내의 객체에 대한 정보를 획득하는 모습을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치의 송신 모듈이 송신광을 방출하는 모습을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 모듈의 발산각 조절부를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치의 광 분리 모듈, 제 1 수신 모듈 및 제 2 수신 모듈이 수신광을 제 1 수신광 및 제 2 수신광으로 분리하여 수신하는 모습을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치가 상대적으로 근거리에 위치한 객체를 정확하게 감지할 수 있도록 발산각 및 시야각을 조절하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 라이다 장치에 의하여 감지될 수 있는 제 1 감지 가능 영역을 간략하게 도시한 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치가 상대적으로 원거리에 위치한 객체를 정확하게 감지할 수 있도록 발산각 및 시야각을 조절한 모습을 나타낸 도면이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 라이다 장치에 의하여 감지될 수 있는 제 2 감지 가능 영역을 간략하게 도시한 도면이다. Figure 1 is a diagram briefly showing how a LIDAR device acquires information about an object within a detectable area according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram briefly showing the transmission module of the LiDAR device according to an embodiment of the present invention emitting transmission light.
Figure 3 is a diagram briefly showing the divergence angle adjustment unit of the transmission module according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 briefly shows how the light separation module, the first receiving module, and the second receiving module of the lidar device according to an embodiment of the present invention separate the received light into the first received light and the second received light and receive them. This is the drawing shown.
Figure 5a is a diagram showing how the lidar device according to an embodiment of the present invention adjusts the divergence angle and viewing angle so that it can accurately detect objects located at a relatively close distance.
FIG. 5B is a diagram briefly illustrating a first detectable area that can be detected by the LiDAR device shown in FIG. 5A.
Figure 6a is a diagram showing the divergence angle and viewing angle adjusted so that the lidar device according to an embodiment of the present invention can accurately detect an object located relatively far away.
FIG. 6B is a diagram briefly illustrating a second detectable area that can be detected by the LiDAR device shown in FIG. 6A.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description have been omitted in the drawings, and identical or similar components are given the same reference numerals throughout the specification.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The words and terms used in this specification and claims are not to be construed as limited in their usual or dictionary meanings, but according to the principle that the inventor can define terms and concepts in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concepts consistent with technical ideas.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to describe the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to describe the presence of one or more other features. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.A component being “in front,” “rear,” “above,” or “below” another component means that it is in direct contact with the other component, unless there are special circumstances. This includes not only those placed at the “bottom” but also cases where another component is placed in the middle. In addition, the fact that a component is "connected" to another component includes not only being directly connected to each other, but also indirectly connected to each other, unless there are special circumstances.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치가 감지 가능 영역 내의 객체에 대한 정보를 획득하는 모습을 간략하게 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치의 송신 모듈이 송신광을 방출하는 모습을 간략하게 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 모듈의 발산각 조절부를 간략하게 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치의 광 분리 모듈, 제 1 수신 모듈 및 제 2 수신 모듈이 수신광을 제 1 수신광 및 제 2 수신광으로 분리하여 수신하는 모습을 간략하게 나타낸 도면이다. Figure 1 is a diagram briefly showing how a LIDAR device acquires information about an object within a detectable area according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a diagram briefly showing the transmission module of the LiDAR device according to an embodiment of the present invention emitting transmission light. Figure 3 is a diagram briefly showing the divergence angle adjustment unit of the transmission module according to an embodiment of the present invention. Figure 4 briefly shows how the light separation module, the first receiving module, and the second receiving module of the lidar device according to an embodiment of the present invention separate the received light into the first received light and the second received light and receive them. This is the drawing shown.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 외부로 소정의 광(L1)을 방출하고, 외부 객체(M)로부터 반사된 광(L2)을 수신하여 외부 객체(M)에 대한 정보를 획득하기 위한 장치이다.Referring to FIG. 1, the
본 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 일 예로서 차량에 구비되어 차량 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System; ADAS)과 자율 주행 차량(Autonomous Vehicle)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 라이다 장치(1)가 차량에 구비되는 차량용 라이다 장치로 제한되는 것은 아니다.As an example, the
본 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 하우징(2), 송신 모듈(10,20), 광 분리 모듈(30,40), 제 1 수신 모듈(50,60), 제 2 수신 모듈(70,80) 및 제어 모듈(90)을 포함할 수 있다.The
하우징(2)은 송신 모듈(10,20), 광 분리 모듈(30,40), 제 1 수신 모듈(50,60), 제 2 수신 모듈(70,80) 및 제어 모듈(90)을 수용하여 보호하기 위한 박스 형상의 부재로서, 소정의 강성을 가지는 금속, 플라스틱 등의 재질로 이루어질 수 있다.The
이때, 하우징(2)의 일측, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 전방측은 외부로 개방될 수 있다. 하우징(2)의 개방된 부분에는 내부로 수분, 먼지 등이 침투하는 것은 방지할 수 있으면서도, 후술하는 송신 모듈(10,20)에서 방출한 광(L1)이나 수신 모듈(50,60,70,80)에서 수신할 수 있는 광(L2)이 투과할 수 있는 커버 부재(미도시)가 구비될 수 있다. At this time, one side of the
송신 모듈(10,20)은 외부로 소정의 광(L1)을 방출하고, 제 1 수신 모듈(50,60) 및 제 2 수신 모듈(70,80)은 외부 객체(M)에서 반사된 광(L2)을 수신하여, 외부 객체(M)에 대한 다양한 정보를 획득할 수 있다.The transmitting
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 반사된 광(L2)으로부터 복수의 수신 모듈(50,60,70,80)을 이용하여 정보를 획득할 수 있으므로, 외부 객체(M)에 대한 보다 많은 정보를 획득할 수 있다.In this way, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 제 1 수신 모듈(50,60) 및 제 2 수신 모듈(70,80) 중 어느 하나로 획득된 정보를 이용하여 다른 어느 하나로 획득된 정보를 보정하거나 필터링(Filterling)할 수 있으므로, 외부 객체(M)에 대한 보다 정확한 정보를 획득할 수 있다. In addition, the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 제 1 수신 모듈(50,60) 및 제 2 수신 모듈(70,80)이 각각 수신하는 광(L2a,L2b)은 하나의 광(L2)이 광 분리 모듈(30,40)에 의하여 분리되어 형성된 것으로서, 광축이 서로 동일하므로, 제 1 수신 모듈(50,60)과 제 2 수신 모듈(70,80) 사이의 칼리브레이션(Calibration) 과정을 최소화할 수 있다.At this time, in the
외부의 객체(M)는 감지 가능 영역에 위치된 보행자, 차량, 자전거, 나무, 전봇대 등 차량이 도로 주행이나 정차 상황에서 마주칠 수 있는 물체일 수 있다. 감지 가능 영역은 본 라이다 장치(1)가 광을 방출하여 정보를 획득할 수 있는 공간상의 일 영역을 의미한다. 감지 가능 영역에 대해서는 본 발명의 각 구성에 대한 설명과 함께 구체적으로 후술하도록 한다.The external object (M) may be an object that the vehicle may encounter while driving or stopping on the road, such as a pedestrian, vehicle, bicycle, tree, or electric pole located in the detectable area. The detectable area refers to an area in space where the
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 고정형 라이다(Solid state Lidar)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 실시예에 따른 송신 모듈(10,20), 광 분리 모듈(30,40), 제 1 수신 모듈(50,60) 및 제 2 수신 모듈(70,80)은 모터를 이용한 회전부를 포함하는 기계식 스캐닝 라이다(Mechanical Scanning Lidar) 등 다른 종류의 라이다 장치에 적용될 수도 있을 것이다. Meanwhile, as shown in FIG. 1, the
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)의 각 구성에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Below, each configuration of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)의 송신 모듈(10,20)은 송신부(10) 및 발산각 조절부(20)로 이루어질 수 있다. Referring to Figures 1 and 2, the
송신부(10)는 본 라이다 장치(1) 외부로 송신광(L1)을 방출하기 위한 구성으로, LD(laser diode), 측면 발광 레이저 (Edge emitting laser), 수직 공진형 표면 발광 레이저 (Vertical-cavity surface emitting laser;VCSEL) 분포궤환형 레이저(Distributed feedback laser), LED(light emitting diode), SLD(super luminescent diode)등의 광원을 포함할 수 있다. 이러한 광원은 반도체 기반 레이저 소자, 예를 들면 다이오드 등으로 이루어질 수 있다. The
이때, 송신부(10)가 방출하는 송신광(L1)은 비 가시광을 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신광(L1)은 적외선(Infrared Radiation; IR), 근적외선(Near Infrared Radiation; NIR), 단파 적외선(Short Wave Infrared Radiation; SWIR), 자외선(UltraViolet; UV), 레이저 빔(LASER BEAM) 등을 포함할 수 있다. 물론, 송신부(10)는 가시광선(Visible Light; VL)을 포함하는 송신광(L1)을 방출하도록 구성될 수 있다. At this time, the transmission light L1 emitted by the
송신부(10)로부터 송신광(L1)이 방출되는 방향, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 전방에는 발산각 조절부(20)가 배치될 수 있다. 발산각 조절부(20)는 송신광(L1)의 발산각을 조절하기 위한 구성이다. The divergence
이를 위해, 발산각 조절부(20)는 송신측 경통(22), 송신측 경통(22) 내에 배치되는 적어도 하나의 송신측 렌즈(26) 및 송신측 렌즈(26)를 이동시키기 위한 송신측 액츄에이터(24)로 이루어질 수 있다. To this end, the divergence
이때, 본 개시에서 송신광(L1)의 발산각은 송신부(10)에서 방출된 송신광(L1)이 송신측 렌즈(26)를 지나감에 따라 발산하는 각도를 송신광(L1)의 진행 방향에 수직한 방향으로 측정한 각도를 의미한다.At this time, in the present disclosure, the divergence angle of the transmission light (L1) is the angle at which the transmission light (L1) emitted from the
도 2 및 도 3을 참조하면, 송신측 경통(22)은 송신광(L1)의 진행 방향으로 배치된 원통 형상의 부재로서 내부에 소정의 수용 공간을 구비할 수 있다. 송신측 렌즈(26)는 송신측 경통(22) 내부에 배치될 수 있다. Referring to Figures 2 and 3, the
이때, 송신측 렌즈(26)가 복수개일 경우, 복수의 송신측 렌즈(26)는 송신광(L1)의 진행 방향과 나란한 방향으로 일렬로 배열될 수 있다. 송신측 렌즈(26)가 이동하여 송신부(10)까지의 거리가 변하거나, 송신측 렌즈(26)가 회전하여 송신광(L1)의 진행 방향과 이루는 각도가 변하면, 송신광(L1)의 발산각이 변할 수 있다. At this time, when there are a plurality of transmission-
송신광(L1)의 발산각은 전술한 본 라이다 장치(1)의 감지 가능 영역, 감지 거리 및 해상도를 결정할 수 있는 인자 중 하나로서 기능할 수 있다. The divergence angle of the transmitted light L1 may function as one of the factors that can determine the detectable area, detection distance, and resolution of the above-described
예를 들어, 송신광(L1)의 발산각이 커질수록 송신광(L1)을 구성하는 광자들이 전방의 넓은 영역으로 분산되어 방출되므로, 보다 넓은 영역을 감지할 수 있게 되어 감지 가능 영역의 면적은 넓어질 수 있다. For example, as the divergence angle of the transmission light (L1) increases, the photons that make up the transmission light (L1) are distributed and emitted over a wider area in front, so a wider area can be detected, and the area of the detectable area is It can become wider.
그러나, 감지 가능 영역의 단위 면적당 입사되는 광량은 줄어드므로 해상도는 낮아질 수 있고, 거리에 따른 광량의 감소가 커지므로 감지 거리는 줄어들 수 있다.However, since the amount of light incident per unit area of the detectable area is reduced, the resolution may be lowered, and the detection distance may be reduced because the decrease in the amount of light with distance increases.
반대로, 송신광(L1)의 발산각이 커질수록 감지 가능 영역의 단위 면적당 입사되는 광량은 커지므로 해상도는 높아질 수 있고, 거리에 따른 광량의 감소가 작아므로 감지 거리는 늘어날 수 있다.Conversely, as the divergence angle of the transmitted light L1 increases, the amount of incident light per unit area of the detectable area increases, so resolution can be increased, and the detection distance can be increased because the decrease in light amount with distance is small.
그러나, 송신광(L1)을 구성하는 광자들이 전방의 좁은 영역으로 집중되어 방출되므로, 보다 좁은 영역을 감지할 수 있게 되어 감지 가능 영역의 면적은 좁아질 수 있다.However, since the photons constituting the transmission light L1 are concentrated and emitted in a narrow area in front, a narrower area can be detected, and the area of the detectable area can be narrowed.
송신측 렌즈(26)의 측부에는 송신측 액츄에이터(24)가 구비될 수 있다. 송신측 액츄에이터(24)는 송신측 렌즈(26)를 전후, 좌우 및 상하 방향으로 이동시킬 수 있거나 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 송신광(L1)의 발산각이 조절될 수 있다.A transmission-
이때, 송신측 액츄에이터(24)는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor; VCM) 또는 스텝 모터(Stepping Motor; SM)로 이루어질 수 있다. At this time, the transmitting-
송신측 액츄에이터(24)가 보이스 코일 모터로 이루어질 경우, 송신광(L1)의 발산각 조절에 대한 빠른 응답 속도를 얻을 수 있으며, 송신광(L1)의 발산각 크기를 선형적으로 미세하게 조절할 수 있다. If the transmission-
송신측 액츄에이터(24)가 스텝 모터로 이루어질 경우, 송신광(L1)의 발산각 크기를 단계적으로 설정할 수 있어, 일정 간격의 사양으로 감지 가능 영역을 제어할 수 있다. 예를 들어, 비교적 원거리에 위치된 객체를 탐지하기 위한 원거리 객체 탐지 모드 및 비교적 근거리에 위치된 객체를 탐지하기 위한 근거리 객체 탐지 모드 만으로 송신광(L1)의 발산각 사양을 구성함으로써, 소요 비용 및 시스템 적용 편의성을 높일 수 있다. When the transmission-
도 1 및 도 4를 참조하면, 하우징(2) 내부에서 송신 모듈(10,20)의 측부, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 우측부에는 광 분리 모듈(30,40), 제 1 수신 모듈(50,60) 및 제 2 수신 모듈(70,80)이 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 4, inside the
광 분리 모듈(30,40)은 외부 객체(M)에서 반사된 광(L2)을 입사받아 복수의 광(L2a,L2b)으로 분리하기 위한 구성이다. 이하에서, 외부 객체(M)에서 반사된 광을 수신광(L2)이라 한다.The
이때, 수신광(L2)은 송신 모듈(10,20)에서 방출된 송신광(L1)이 외부 객체(M)에서 반사되어 형성되는 광을 포함할 수 있다. 또한, 수신광(L2)은 본 라이다 장치(1) 외의 다른 광원(예를 들어, 태양, 가로등 등)에서 방출된 광이 외부 객체(M)에서 반사되어 형성되는 광을 포함할 수 있다. 달리 표현하면, 수신광(L2)은 비 가시광 및 가시광을 포함할 수 있다.At this time, the received light L2 may include light formed by reflecting the transmitted light L1 emitted from the transmitting
광 분리 모듈(30,40)은 수신광(L2)을 제 1 방향, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 후방으로 진행하는 제 1 수신광(L2a) 및 제 2 방향, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 우측 방향으로 진행하는 제 2 수신광(L2b)으로 분리하도록 구성될 수 있다. The
이를 위해, 광 분리 모듈(30,40)은 외부로부터 입사되는 광을 분리할 수 있는 광 분리부를 포함할 수 있다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 광 분리부는 프리즘(30)으로 이루어질 수 있다. To this end, the
프리즘(30)은 수신광(L2)이 통과할 수 있는 소재로 이루어진 다면체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 프리즘(30)은 도 4에 도시된 바와 같이, 유리로 이루어지되 단면이 직각 삼각형인 다면체 형상을 가질 수 있다. The
프리즘(30)의 일 측부, 예를 들어 도 4를 기준으로 전방부에는 입사면(31)이 구비될 수 있다. 입사면(31)은 수신광(L2)의 진행 방향에 수직하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 수신광(L2)은 입사면(31)에 수직하며 프리즘(30) 내부로 진행할 수 있다. An
프리즘(30)의 다른 측부, 예를 들어 도 4를 기준으로 좌측부에는 제 1 출사면(33)이 구비될 수 있다. 제 1 출사면(33)은 입사면(31)과 다소 경사지게 배치될 수 있다. 이에 따라, 입사면(31)을 통과하여 프리즘(30) 내부를 지나가는 수신광(L2)은 제 1 출사면(33)의 법선과 다소 경사진 방향으로 제 1 출사면(33)에 입사될 수 있다. A
제 1 출사면(33)에 입사된 수신광(L2)은 제 1 수신광(L2a) 및 제 2 수신광(L2b)으로 분리될 수 있다. 이를 위해, 제 1 출사면(33)의 적어도 일부에는 제 1 수신광(L2a) 및 제 2 수신광(L2b) 중 어느 하나를 선택적으로 반사시키는 반사층이 구비될 수 있다. The received light L2 incident on the
도시된 실시예에서, 반사층은 제 2 수신광(L2b)을 선택적으로 반사시키고, 제 1 수신광(L2a)을 투과시키도록 구성된다. 이에 따라, 제 1 수신광(L2a)은 제 1 출사면(33)을 통하여 프리즘(30) 외부로 출사된다.In the illustrated embodiment, the reflective layer is configured to selectively reflect the second received light L2b and transmit the first received light L2a. Accordingly, the first received light L2a is emitted to the outside of the
반사층은 가시광, 예를 들어 가시광을 선택적으로 반사시키는 이색성 필름층(Dichroic film)으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제 1 출사면(33)을 통하여 외부로 출사된 제 1 수신광(L2a)은 비 가시광, 예를 들어 적외선, 근적외선, 단파 적외선, 자외선, 레이저 빔 등을 포함할 수 있다. The reflective layer may be made of visible light, for example, a dichroic film layer that selectively reflects visible light. Accordingly, the first received light L2a emitted to the outside through the
이때, 제 1 수신광(L2a)은 송신 모듈(10,20)에서 방출된 송신광(L1)을 포함할 수 있다. 제 1 수신광(L2a)에 포함된 송신광(L1)은 외부 객체(M)에 대한 정보를 포함할 수 있다.At this time, the first received light L2a may include the transmitted light L1 emitted from the
한편, 제 1 출사면(33)의 반사층에서 반사된 제 2 수신광(L2b)은 전술한 바와 같이 가시광, 예를 들어 가시 광선을 포함할 수 있다. 프리즘(30) 내부를 지나가는 제 2 수신광(L2b)은 제 2 출사면(35)으로 입사될 수 있다. 제 2 출사면(35)으로 입사된 제 2 수신광(L2b)은 이를 통과하여 프리즘(30)외부로 출사될 수 있다. Meanwhile, the second received light L2b reflected from the reflective layer of the
상술한 과정에 따라, 광 분리 모듈(30,40)은 수신광(L2)을 제 1 수신광(L2a) 및 제 2 수신광(L2b)으로 분리할 수 있다. 이때, 제 1 수신광(L2a)과 제 2 수신광(L2b)은 하나의 수신광(L2)으로부터 분리된 것이므로 동일한 광축을 가진다.According to the above-described process, the
한편, 프리즘(30)의 일측에는 프리즘(30)을 좌우, 상하 또는 전후방으로 이동시키거나 회전시킬 수 있도록 구성되는 프리즘측 액츄에이터(40)가 구비될 수 있다. Meanwhile, a
프리즘측 액츄에이터(40)는 프리즘(30)을 상술한 방향으로 이동시키거나 회전시킴으로써, 제 1 수신광(L2a)의 진행 방향, 즉 제 1 방향 및 제 2 수신광(L2b)의 진행 방향, 즉 제 2 방향 중 적어도 어느 하나를 조정할 수 있다. The prism side actuator 40 moves or rotates the
예를 들어, 프리즘측 액츄에이터(40)가 프리즘(30)을 도 4를 기준으로 반 시계 방향으로 회전시키면, 제 1 수신광(L2a) 및 제 2 수신광(L2b)의 진행 방향은 반시계 방향으로 다소 기울어질 수 있다. For example, when the
프리즘측 액츄에이터(40)는 전술한 송신측 액츄에이터(24)(도 2에 도시됨)와 동일하게 보이스 코일 모터 또는 스텝 모터 등으로 이루어질 수 있는 바, 이에 대한 자세한 설명은 송신측 액츄에이터(24)에 대한 설명으로 갈음하도록 한다. The prism-
한편, 본 실시예에 따른 광 분리 모듈(30,40)은 일 예시에 불과하며, 다른 실시예에서 광 분리 모듈(30,40)은 수신광(L2)을 서로 다른 방향으로 진행하는 3개의 광으로 분리하도록 구성될 수도 있을 것이다. Meanwhile, the
다시 도 1 및 도 4를 참조하면, 광 분리 모듈(30,40)의 제 1 방향 측에는 제 1 수신광(L2a)을 수신하기 위한 제 1 수신 모듈(50,60)이 배치될 수 있다. 제 1 수신 모듈(50,60)은 제 1 수신부(50) 및 제 1 시야각 조절부(60)를 포함할 수 있다. Referring again to FIGS. 1 and 4 , first receiving
제 1 수신부(50)는 제 1 수신광(L2a)을 감지하고 이를 전기적 신호로 변환시키는 센서로 이루어질 수 있다. 변환된 전기적 신호는 후술하는 제어 모듈(90)로 보내져 외부 객체(M)에 대한 정보를 획득하기 위하여 이용될 수 있다.The
도시된 실시예에서, 제 1 수신광(L2a)은 송신 모듈(10,20)에서 방출된 송신광(L1)을 포함하는 비 가시광으로 이루어지므로, 제 1 수신부(50)는 비 가시광의 도달 시간을 측정하여 외부 객체(M)와의 거리를 산출할 수 있는 dToF(direct Time of Flight) 센서 등으로 이루어질 수 있다. In the illustrated embodiment, the first received light L2a consists of non-visible light including the transmitted light L1 emitted from the
제 1 수신부(50)와 광 분리 모듈(30,40) 사이에는 제 1 시야각 조절부(60)가 구비될 수 있다. 제 1 시야각 조절부(60)는 제 1 시야각을 조절하기 위한 구성이다.A first viewing
이때, 본 개시에서 제 1 시야각은 제 1 수신부(50)가 외부로부터 제 1 수신광(L2a)을 입사받는 범위를 제 1 수신광(L2a)의 진행 방향에 수직한 방향으로 측정한 각도를 의미한다.At this time, in the present disclosure, the first viewing angle refers to the angle in which the
제 1 시야각은 본 라이다 장치(1)의 감지 가능 영역, 감지 거리 및 해상도를 결정할 수 있는 인자 중 다른 하나로서 기능할 수 있다. The first viewing angle may function as another one of the factors that can determine the detectable area, detection distance, and resolution of the
예를 들어, 제 1 시야각이 커질수록 제 1 수신부(50)는 전방의 넓은 영역으로부터 제 1 수신광(L2a)을 수신하므로, 보다 넓은 영역을 감지할 수 있게 되고, 그에 따라 제 1 수신부(50)에 의한 감지 가능 영역의 면적은 넓어질 수 있다. For example, as the first viewing angle increases, the
그러나, 감지 가능 영역의 단위 면적당 입사되는 제 1 수신광(L2a)의 광량은 줄어드므로 제 1 수신부(50)의 해상도는 낮아질 수 있고, 거리에 따른 광량의 감소량이 커지므로 제 1 수신부(50)의 감지 거리는 줄어들 수 있다.However, since the amount of first received light L2a incident per unit area of the detectable area is reduced, the resolution of the
반대로, 제 1 시야각이 커질수록 감지 가능 영역의 단위 면적당 입사되는 광량은 커지므로 제 1 수신부(50)의 해상도는 높아질 수 있고, 거리에 따른 광량의 감소량이 작아므로 제 1 수신부(50)의 감지 거리는 늘어날 수 있다.Conversely, as the first viewing angle increases, the amount of incident light per unit area of the detectable area increases, so the resolution of the
그러나, 제 1 수신광(L2a)을 구성하는 광자들이 전방의 좁은 영역으로부터 집중되어 입사되므로, 보다 좁은 영역을 감지할 수 있게 되어 제 1 수신부(50)에 의한 감지 가능 영역의 면적은 좁아질 수 있다.However, since the photons constituting the first received light L2a are concentrated and incident from a narrow area in the front, a narrower area can be detected, and the area of the detectable area by the
한편, 제 1 시야각 조절부(60)는 제 1 수신측 경통(62), 제 1 수신측 액츄에이터(64) 및 적어도 하나의 제 1 수신측 렌즈(66)로 이루어질 수 있다. 이때, 제 1 수신측 경통(62), 제 1 수신측 액츄에이터(64) 및 제 1 수신측 렌즈(66)는 각각 전술한 송신측 경통(22), 송신측 액츄에이터(24) 및 송신측 렌즈(26)와 유사하게 구성될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 앞서 송신측 경통(22), 송신측 액츄에이터(24) 및 송신측 렌즈(26)에 대한 설명으로 갈음하도록 한다.Meanwhile, the first viewing
다시 도 1 및 도 4를 참조하면, 광 분리 모듈(30,40)의 제 2 방향 측에는 제 2 수신광(L2b)을 수신하기 위한 제 2 수신 모듈(70,80)이 배치될 수 있다. 제 2 수신 모듈(70,80)은 제 2 수신부(70) 및 제 2 시야각 조절부(80)를 포함할 수 있다. Referring again to FIGS. 1 and 4 ,
제 2 수신부(70)는 제 2 수신광(L2b)을 감지하고 이를 전기적 신호로 변환시키는 센서로 이루어질 수 있다. 변환된 전기적 신호는 후술하는 제어 모듈(90)로 보내져 외부 객체(M)에 대한 정보를 획득하기 위하여 이용될 수 있다.The
도시된 실시예에서, 제 2 수신광(L2b)은 제 1 출사면(33)의 반사층에서 반사된 가시광으로 이루어지므로, 제 1 수신부(50)는 가시 광선을 감지할 수 있는 RGB 이미지 센서 등으로 이루어질 수 있다. In the illustrated embodiment, the second received light L2b consists of visible light reflected from the reflective layer of the
제 2 수신부(70)와 광 분리 모듈(30,40) 사이에는 제 2 시야각 조절부(80)가 구비될 수 있다. 제 2 시야각 조절부(80)는 제 2 시야각을 조절하기 위한 구성이다.A second viewing
이때, 본 개시에서 제 2 시야각은 제 2 수신부(70)가 외부로부터 제 2 수신광(L2b)을 입사받는 범위를 제 2 수신광(L2b)의 진행 방향에 수직한 방향으로 측정한 각도를 의미한다.At this time, in the present disclosure, the second viewing angle refers to the angle in which the
제 2 시야각은 본 라이다 장치(1)의 감지 가능 영역, 감지 거리 및 해상도를 결정할 수 있는 인자 중 또 다른 하나로서 기능할 수 있다. The second viewing angle may function as another one of the factors that can determine the detectable area, detection distance, and resolution of the
예를 들어, 제 2 시야각이 커질수록 제 2 수신부(70)는 전방의 넓은 영역으로부터 제 2 수신광(L2b)을 수신하므로, 보다 넓은 영역을 감지할 수 있게 되고, 그에 따라 제 2 수신부(70)에 의한 감지 가능 영역의 면적은 넓어질 수 있다. For example, as the second viewing angle increases, the
그러나, 감지 가능 영역의 단위 면적당 입사되는 제 2 수신광(L2b)의 광량은 줄어드므로 제 2 수신부(70)의 해상도는 낮아질 수 있고, 거리에 따른 광량의 감소량이 커지므로 제 2 수신부(70)의 감지 거리는 줄어들 수 있다.However, since the amount of second received light (L2b) incident per unit area of the detectable area is reduced, the resolution of the
반대로, 제 2 시야각이 커질수록 감지 가능 영역의 단위 면적당 입사되는 광량은 커지므로 제 2 수신부(70)의 해상도는 높아질 수 있고, 거리에 따른 광량의 감소량이 작아므로 제 2 수신부(70)의 감지 거리는 늘어날 수 있다.Conversely, as the second viewing angle increases, the amount of incident light per unit area of the detectable area increases, so the resolution of the
그러나, 제 2 수신광(L2b)을 구성하는 광자들이 전방의 좁은 영역으로부터 집중되어 입사되므로, 보다 좁은 영역을 감지하게 되어 제 2 수신부(70)에 의한 감지 가능 영역의 면적은 좁아질 수 있다.However, since the photons constituting the second received light L2b are concentrated and incident from a narrow area in the front, a narrower area is detected, and the area of the detectable area by the
한편, 제 2 시야각 조절부(80)는 제 2 수신측 경통(82), 제 2 수신측 액츄에이터(84) 및 적어도 하나의 제 2 수신측 렌즈(86)로 이루어질 수 있다. 이때, 제 2 수신측 경통(82), 제 2 수신측 액츄에이터(84) 및 제 2 수신측 렌즈(86)는 각각 전술한 송신측 경통(22), 송신측 액츄에이터(24) 및 송신측 렌즈(26)와 유사하게 구성될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 앞서 송신측 경통(22), 송신측 액츄에이터(24) 및 송신측 렌즈(26)에 대한 설명으로 갈음하도록 한다. Meanwhile, the second viewing
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 모듈(90)은 제 1 수신부(50) 및 제 2 수신부(70)로부터 전기적 신호를 획득하여 외부 객체(M)에 대한 정보를 획득할 수 있다. Referring again to FIGS. 1 to 4, the
제어 모듈(90)은 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(80)은 하드웨어가 처리하는 전기회로(circuity)를 사용하여 구현되거나, 프로세서, 중앙처리장치(cpu), 제어기, 산술 논리 유닛, 연산 논리 회로, 디지털 신호 처리 장치, 마이크로 컴퓨터, FPGA, 시스템 온 칩(SoC), 프로그래밍 가능한 논리 유닛, 마이크로 프로세서 또는 후술하는 기능을 수행할 수 있는 임의의 디바이스에 의해 구현되는 장치를 포함할 수 있다.The
제어 모듈(90)은 제 1 수신부(50)를 통하여 획득한 정보 및 제 2 수신부(70)를 통하여 획득한 정보 중 어느 하나를 이용하여 다른 하나를 보정하거 필터링하도록 구성될 수 있다. The
예를 들어, 본 실시예에서 제 1 수신부(50)가 포함하는 dToF 센서는 제 1 수신광(L2a)을 감지하여 3차원 공간 정보, 예를 들어 3D 포인트 클라우드 데이터(3D Point Cloud data)를 형성할 수 있다.For example, in this embodiment, the dToF sensor included in the
이때, 제 2 수신부(70)가 포함하는 RGB 이미지 센서는 비교적 작은 사이즈의 픽셀(pixel)을 적용하여 상대적으로 동일 화각 대비 높은 해상도를 가질 수 있다. At this time, the RGB image sensor included in the
따라서, 제 2 수신부(70)가 외부 객체(M)에 대한 정확한 2차원 형상을 검출하고, 이를 3차원 공간 정보의 노이즈 필터링(Noise Filtering)에 활용함으로써, 3차원 공간 정보의 정밀도를 향상시킬 수 있다.Therefore, the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 복수의 수신 모듈(50,60,70,80)을 포함하고, 이로부터 획득한 정보를 함께 이용함으로써 외부 객체(M)에 대한 보다 정확한 정보를 획득할 수 있다.In this way, the
이때, 복수의 수신 모듈이 수신하는 수신광들이 서로 다른 광축을 가질 경우에는 각 수신 모듈이 획득한 정보를 함께 이용하기 위하여 편측 화각에 대한 칼리브레이션이 요구된다. At this time, when the received lights received by a plurality of receiving modules have different optical axes, calibration of the one-side angle of view is required in order to use the information acquired by each receiving module together.
그러나, 전술한 바와 같이 본 실시예에서는 광 분리 모듈(30,40)에 의하여 분리된 제 1 수신광(L2a)과 제 2 수신광(L2b)은 광축이 동일하게 형성된다. 따라서, 본 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 제 1 수신 모듈(50,60)과 제 2 수신 모듈(70,80)로 입사되는 수신광의 광축 차이에 따른 칼리브레이션을 필요로 하지 않으므로, 복수의 수신 모듈(50,60,70,80) 사이의 칼리브레이션 과정을 최소화할 수 있다. However, as described above, in this embodiment, the first received light L2a and the second received light L2b separated by the
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치가 상대적으로 근거리에 위치한 객체를 정확하게 감지할 수 있도록 발산각 및 시야각을 조절하는 모습을 나타낸 도면이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 라이다 장치에 의하여 감지될 수 있는 제 1 감지 가능 영역을 간략하게 도시한 도면이다. 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치가 상대적으로 원거리에 위치한 객체를 정확하게 감지할 수 있도록 발산각 및 시야각을 조절한 모습을 나타낸 도면이다. 도 6b는 도 6a에 도시된 라이다 장치에 의하여 감지될 수 있는 제 2 감지 가능 영역을 간략하게 도시한 도면이다.Figure 5a is a diagram showing how the lidar device according to an embodiment of the present invention adjusts the divergence angle and viewing angle so that it can accurately detect objects located at a relatively close distance. FIG. 5B is a diagram briefly illustrating a first detectable area that can be detected by the LiDAR device shown in FIG. 5A. Figure 6a is a diagram showing the divergence angle and viewing angle adjusted so that the lidar device according to an embodiment of the present invention can accurately detect an object located relatively far away. FIG. 6B is a diagram briefly illustrating a second detectable area that can be detected by the LiDAR device shown in FIG. 6A.
도 1, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 근거리 객체를 탐지하기 위하여, 라이다 장치(1)의 전방에 넓은 폭을 가지되 짧은 감지 거리를 가지는 제 1 감지 가능 영역(S1)을 형성할 수 있다. Referring to FIGS. 1, 5A, and 5B, the
이를 위해, 제어 모듈(90)은 전방으로 방출되는 송신광(L1)이 상대적으로 큰 발산각(α1)을 가지도록 발산각 조절부(20)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 전방의 넓은 제 1 감지 가능 영역(S1)에 위치된 근거리 객체를 감지할 수 있다.To this end, the
또한, 제어 모듈(90)은 제 1 수신부(50)와 제 2 수신부(70)가 큰 발산각(α1)으로 방출된 송신광(L1)에 의하여 형성되는 수신광(L2)을 감지할 수 있도록 하기 위하여, 제 1 수신부(50)와 제 2 수신부(70)가 큰 시야각(β1)을 가지도록 제 1 시야각 조절부(60)와 제 2 시야각 조절부(80)를 제어할 수 있다. In addition, the
이와 같이, 본 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 송신 모듈(10,20)의 발산각 범위에 대응하여 수신 모듈(50,60,70,80)의 시야각 범위를 조절함으로써, 근거리 객체를 적절한 해상도로 정밀하게 감지할 수 있다.In this way, the
도 1, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 원거리 객체를 탐지하기 위하여, 라이다 장치(1)의 전방에 좁은 폭을 가지되 긴 감지 거리를 가지는 제 2 감지 가능 영역(S2)을 형성할 수 있다. Referring to FIGS. 1, 6A, and 6B, the
이를 위해, 제어 모듈(90)은 전방으로 방출되는 송신광(L1)이 상대적으로 작은 발산각(α2)을 가지도록 발산각 조절부(20)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 전방의 먼 거리까지 형성된 제 2 감지 가능 영역(S2)에 위치된 원거리 객체를 감지할 수 있다.To this end, the
또한, 제어 모듈(90)은 제 1 수신부(50)와 제 2 수신부(70)가 좁은 발산각(α2)으로 방출된 송신광(L1)에 의하여 형성되는 수신광(L2)을 감지할 수 있도록 하기 위하여, 제 1 수신부(50)와 제 2 수신부(70)가 좁은 시야각(β2)을 가지도록 제 1 시야각 조절부(60)와 제 2 시야각 조절부(80)를 제어할 수 있다. In addition, the
이와 같이, 본 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 송신 모듈(10,20)의 발산각 범위에 대응하여 수신 모듈(50,60,70,80)의 시야각 범위를 조절함으로써, 원거리 객체룰 적절한 해상도로 정밀하게 감지할 수 있다.In this way, the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 원거리 객체와 근거리 객체를 모두 감지할 수 있도록 발산각과 시야각의 범위를 조절할 수 있으므로, 원거리 객체 감지용 라이다와 근거리 객체 감지용 라이다를 각각 구비할 필요가 없다.In this way, the
따라서, 본 실시예에 따른 라이다 장치(1)는 라이다의 장착을 위한 개별적인 칼리브레이션 과정 및 포인트 클라우드 매핑을 위한 칼리브레이션 과정을 최소화할 수 있고, 공간 활용성을 증대시킬 수 있고, 제조, 설치 및 유지 관리 비용이 절감될 수 있으며, 라이다 장치의 소형화를 달성할 수 있다.Therefore, the
한편, 도 5a 내지 도 6b에서 제 1 수신부(50)의 제 1 시야각과 제 2 수신부(70)의 제 2 시야각이 서로 동일한 각도로 형성되도록 도시되었으나, 제 1 수신부(50)와 제 2 수신부(70)의 특성 등을 고려하여 제 1 시야각과 제 2 시야각은 서로 다른 각도를 가지도록 형성될 수도 있을 것이다. Meanwhile, in FIGS. 5A to 6B, the first viewing angle of the
또한, 도시된 실시예에서 제어 모듈(90)은 송신 모듈(10,20), 광 분리 모듈(30,40), 제 1 수신 모듈(50,60) 및 제 2 수신 모듈(70,80)과 별개의 구성으로서 하우징(2) 내부에 구비되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제어 모듈(90)은 하우징(2) 외부에 별도로 구성되거나 수신 모듈(50,60,70,80)의 일구성으로 구성되는 등 다양한 방식으로 구현될 수 있을 것이다. In addition, in the illustrated embodiment, the
본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented in this specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add or change components within the scope of the same spirit. , deletion, addition, etc., other embodiments can be easily proposed, but this will also be said to fall within the scope of the present invention.
본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented in this specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add or change components within the scope of the same spirit. , deletion, addition, etc., other embodiments can be easily proposed, but this will also be said to fall within the scope of the present invention.
1: 라이다 장치 2: 하우징
10,20: 송신 모듈 10: 송신부
20: 발산각 조절부 30,40: 광 분리 모듈
30: 프리즘 40: 프리즘측 액츄에이터
50,60: 제 1 수신 모듈 50: 제 1 수신부
60: 제 1 시야각 조절부 70,80: 제 2 수신 모듈
70: 제 2 수신부 80: 제 2 시야각 조절부
90: 제어 모듈 M: 객체
L1: 송신광 L2: 수신광
L2a: 제 1 수신광 L2b: 제 2 수신광
S1: 제 1 감지 가능 영역 S2: 제 2 감지 가능 영역1: Lidar device 2: Housing
10,20: Transmission module 10: Transmission unit
20: divergence
30: Prism 40: Prism side actuator
50,60: first receiving module 50: first receiving unit
60: first viewing
70: second receiving unit 80: second viewing angle adjusting unit
90: Control module M: Object
L1: Transmitted light L2: Received light
L2a: 1st received light L2b: 2nd received light
S1: First detectable area S2: Second detectable area
Claims (12)
상기 감지 가능 영역으로 송신광을 방출하는 송신부 및 상기 송신광의 발산각을 조절하여 상기 감지 가능 영역의 범위를 조절할 수 있도록 상기 송신부 일측에 구비되는 발산각 조절부를 포함하는 송신 모듈;
상기 객체에서 반사되어 형성되는 수신광을 제 1 수신광 및 제 2 수신광으로 분리하는 광 분리 모듈;
상기 제 1 수신광을 수신할 수 있도록 구비되는 제 1 수신 모듈; 및
상기 제 2 수신광을 수신할 수 있도록 구비되는 제 2 수신 모듈을 포함하는, 라이다 장치.A LIDAR device for recognizing objects located in a detectable area,
A transmission module including a transmitter that emits transmission light into the detectable area and a divergence angle adjuster provided on one side of the transmitter to adjust the range of the detectable area by adjusting the divergence angle of the transmission light;
a light separation module that separates received light reflected from the object into first received light and second received light;
a first receiving module configured to receive the first received light; and
A LiDAR device comprising a second receiving module configured to receive the second received light.
상기 발산각 조절부는
상기 송신부에서 방출되는 상기 송신광을 발산시키기 위하여 상기 송신부 일측에 구비되는 적어도 하나의 렌즈; 및
상기 송신광의 발산각이 조절되도록 상기 렌즈를 이동시킬 수 있는 액츄에이터를 포함하는, 라이다 장치.According to clause 1,
The divergence angle control unit
At least one lens provided on one side of the transmitter to diverge the transmission light emitted from the transmitter; and
Lidar device including an actuator capable of moving the lens so that the divergence angle of the transmitted light is adjusted.
상기 액츄에이터는
보이스 코일 모터(Voice Coil Motor) 또는 스텝 모터(Stepping Motor)로 이루어지는, 라이다 장치.According to clause 2,
The actuator is
Lidar device consisting of a voice coil motor or a stepping motor.
상기 광 분리 모듈은
상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광을 각각 제 1 방향 및 제 2 방향으로 진행시킬 수 있도록 구비되는 광 분리부를 포함하는, 라이다 장치.According to clause 1,
The optical separation module is
A LIDAR device comprising a light separation unit provided to allow the first received light and the second received light to proceed in a first direction and a second direction, respectively.
상기 광 분리 모듈은
상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있도록, 상기 광 분리부를 이동시킬 수 있는 액츄이이터를 포함하는, 라이다 장치.According to clause 4,
The optical separation module is
LiDAR device comprising an actuator capable of moving the light separation unit to adjust at least one of the first direction and the second direction.
상기 광 분리부는
상기 수신광이 상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광으로 분리되도록, 상기 수신광을 입사받아 제 1 방향으로 상기 제 1 수신광을 출사시키고 제 2 방향으로 상기 제 2 수신광을 출사시키는 프리즘을 포함하는, 라이다 장치.According to clause 4,
The optical separation unit
A prism that receives the received light and emits the first received light in a first direction and emits the second received light in a second direction so that the received light is separated into the first received light and the second received light. LiDAR device, including.
상기 프리즘은
상기 수신광이 입사되는 입사면;
상기 입사면을 통과한 상기 수신광이 입사되되, 상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광 중 어느 하나가 출사되는 제 1 출사면; 및
상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광 중 다른 어느 하나가 출사되는 제 2 출사면을 포함하고,
상기 제 1 출사면은 상기 입사면에 대하여 경사지게 배치되는, 라이다 장치.According to clause 6,
The prism is
an incident surface on which the received light is incident;
a first emission surface on which the received light passing through the incident surface is incident, and on which one of the first received light and the second received light is emitted; and
It includes a second emission surface through which the other one of the first received light and the second received light is emitted,
The LiDAR device wherein the first emission surface is disposed at an angle with respect to the incident surface.
상기 제 1 출사면의 적어도 일부에는 상기 제 1 수신광 및 상기 제 2 수신광 중 다른 어느 하나를 선택적으로 반사시킬 수 있는 반사층이 구비되는, 라이다 장치. According to clause 7,
A LIDAR device wherein at least a portion of the first emission surface is provided with a reflective layer capable of selectively reflecting the other of the first received light and the second received light.
상기 제 1 수신 모듈은
상기 제 1 수신광을 수신할 수 있도록 상기 광 분리 모듈의 일 측에 배치되는 제 1 수신부; 및
상기 제 1 수신부가 상기 제 1 수신광을 수신할 수 있는 시야각을 조절할 수 있도록 상기 광 분리 모듈과 상기 제 1 수신부 사이에 구비되는 제 1 시야각 조절부를 더 포함하는, 라이다 장치.According to clause 1,
The first receiving module is
a first receiving unit disposed on one side of the light splitting module to receive the first received light; and
The lidar device further includes a first viewing angle adjusting unit provided between the light separation module and the first receiving unit so that the first receiving unit can adjust a viewing angle at which the first receiving light can be received.
상기 제 2 수신 모듈은
상기 제 2 수신광을 수신할 수 있도록 상기 광 분리 모듈의 타 측에 배치되는 제 2 수신부; 및
상기 제 2 수신부가 상기 제 2 수신광을 수신할 수 있는 시야각을 조절할 수 있도록 상기 광 분리 모듈과 상기 제 2 수신부 사이에 구비되는 제 2 시야각 조절부를 더 포함하는, 라이다 장치.According to clause 1,
The second receiving module is
a second receiving unit disposed on the other side of the light splitting module to receive the second received light; and
The lidar device further includes a second viewing angle adjusting unit provided between the light separation module and the second receiving unit so that the second receiving unit can adjust a viewing angle at which the second receiving light can be received.
상기 발산각 조절부에 의하여 조절되는 상기 발산각의 범위에 대응하여 상기 시야각의 범위를 조절하도록 구비되는 제어 모듈을 더 포함하는, 라이다 장치.According to any one of claims 9 and 10,
Lidar device further comprising a control module provided to adjust the range of the viewing angle in response to the range of the divergence angle adjusted by the divergence angle adjustment unit.
상기 제 1 수신광은 비 가시광을 포함하고,
상기 제 1 수신 모듈은 비 가시광을 검출할 수 있는 dToF 센서를 포함하고,
상기 제 2 수신광은 가시광을 포함하고,
상기 제 2 수신 모듈은 가시광을 검출할 수 있는 RGB 이미지 센서를 포함하는, 라이다 장치.
According to clause 1,
The first received light includes non-visible light,
The first receiving module includes a dToF sensor capable of detecting non-visible light,
The second received light includes visible light,
The second receiving module is a LiDAR device including an RGB image sensor capable of detecting visible light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220137260A KR20240057029A (en) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | Lidar device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220137260A KR20240057029A (en) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | Lidar device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240057029A true KR20240057029A (en) | 2024-05-02 |
Family
ID=91071559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220137260A KR20240057029A (en) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | Lidar device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240057029A (en) |
-
2022
- 2022-10-24 KR KR1020220137260A patent/KR20240057029A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7266130B2 (en) | Systems and methods for LIDAR with adjustable resolution and fail-safe operation | |
EP3779502B1 (en) | Distributed lidar | |
TWI644116B (en) | Optical device | |
KR102096676B1 (en) | 2-dimensioal lidar scanner and control device using for vehicle | |
KR20200097306A (en) | Rotary compact optical ranging system | |
CN110799853B (en) | Environment sensing system and mobile platform | |
CN111164453A (en) | Rotating LIDAR with co-aligned imagers | |
KR20220130143A (en) | Calibration of sensor systems | |
KR102210101B1 (en) | Optical structure and scanning LiDAR having the same | |
KR102209500B1 (en) | Lidar apparatus | |
KR20180058068A (en) | Mirror rotational optical structure for 360˚ multichannel scanning and 3d lidar system comprising the same | |
KR20180011510A (en) | Lidar sensor system for near field detection | |
CN115461260B (en) | Glass mirror attached to rotating metal motor frame | |
KR101884781B1 (en) | Three dimensional scanning system | |
KR101545971B1 (en) | System for sensing complex image | |
US11762067B2 (en) | Systems and methods for modifying LIDAR field of view | |
JP2016206084A (en) | Obstacle detection device for vehicle | |
US20200150238A1 (en) | Non-interfering long- and short-range lidar systems | |
JP2014219250A (en) | Range finder and program | |
US20230358870A1 (en) | Systems and methods for tuning filters for use in lidar systems | |
KR20180052379A (en) | Light emitting module and lidar module including the same | |
KR20240057029A (en) | Lidar device | |
KR101744610B1 (en) | Three dimensional scanning system | |
CN113820721A (en) | Laser radar system with separated receiving and transmitting | |
KR102084302B1 (en) | Wide angle LiDAR and operation method thereof |