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듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템 및 방법

  • 기술번호 : KST2015118859
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 수십 나노초 이하의 펄스폭을 갖는 레이저 펄스 빔을 목표물에 조사하고, 그로부터 산란되어 돌아오는 광의 일부를 광학계를 통해 가이거 모드 어밸런치 광다이오드(GmAPD: Geiger-mode Avalanche PhotoDiode)로 검출함으로써 레이저 펄스 빔의 TOF(Time-Of-Flight)를 측정하게 되며 이 TOF는 TDC(Time-to-Digital Converter) 변환기를 통하여 신호처리시스템으로 전송되어 거리 정보들로 변환되고, 이를 통해 3차원 영상을 획득하게 되는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템 및 방법에 대한 것이다.본 발명에 따르면, 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템의 신호 검출부에 두 개의 GmAPD를 위치하고 빔 분할기로 동일한 빛 에너지가 각각의 GmAPD로 전달되게 하게 두 개의 GmAPD로부터 나오는 신호를 AND 게이트에 연결함으로써, 거짓 경보 확률(false-alarm probability)을 급격하게 낮출 수 있다.
Int. CL G01S 13/06 (2006.01) G01S 13/89 (2006.01) G01S 17/06 (2006.01) G01S 17/89 (2006.01)
CPC G01S 13/06(2013.01) G01S 13/06(2013.01) G01S 13/06(2013.01) G01S 13/06(2013.01) G01S 13/06(2013.01) G01S 13/06(2013.01) G01S 13/06(2013.01) G01S 13/06(2013.01)
출원번호/일자 1020120020198 (2012.02.28)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1318951-0000 (2013.10.10)
공개번호/일자 10-2012-0098529 (2012.09.05) 문서열기
공고번호/일자 (20131017) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020110017916   |   2011.02.28
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.02.28)
심사청구항수 12

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 공홍진 대한민국 대전 유성구
2 김태훈 대한민국 대전 유성구
3 오민석 대한민국 경기 안성시
4 조성은 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김종관 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층(특허법인 플러스)
2 박창희 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층(특허법인 플러스)
3 권오식 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층(특허법인 플러스)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.02.28 수리 (Accepted) 1-1-2012-0162404-04
2 보정요구서
Request for Amendment		 2012.03.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2012-0024209-97
3 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2012.04.09 수리 (Accepted) 1-1-2012-0279754-78
4 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2012.04.19 불수리 (Non-acceptance) 1-1-2012-0309523-87
5 서류반려이유통지서
Notice of Reason for Return of Document		 2012.04.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2012-0048243-91
6 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2012.05.11 수리 (Accepted) 1-1-2012-0376336-05
7 서류반려통지서
Notice for Return of Document		 2012.05.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2012-0066102-84
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
9 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.02.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0090626-92
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.04.04 수리 (Accepted) 1-1-2013-0294310-52
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.04.04 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0294275-41
12 등록결정서
Decision to grant		 2013.08.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0567245-54
13 [일부 청구항 포기]취하(포기)서
[Abandonment of Partial Claims] Request for Withdrawal (Abandonment)		 2013.10.10 수리 (Accepted) 2-1-2013-0533114-84
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
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번호 청구항
1 1
삭제
2 2
레이저 펄스 빔을 생성하여 목표물(130)을 향하에 조사하는 펄스 레이저부(110); 조사된 레이저 펄스 빔을 상기 목표물(130)에 송신하거나 상기 목표물(130)에 조사된 레이저 펄스 빔이 상기 목표물(130)로부터 산란된 경우 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하는 송수신 광학계(200); 상기 송수신 광학계(200)로부터 상기 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하여 2 방향으로 분할하는 빔 분할기(220);분할된 빔을 수신하여 전기 신호로 변환하는 복수의 가이거 모드 광다이오드(230,240); 변환된 전기 신호의 입력에 따라 상기 펄스 레이저부(110)로부터 상기 레이저 펄스 빔이 생성된 시작 시간 정보와 상기 전기 신호의 입력에 따른 정지 시간 정보에 대한 간격을 이용하여 상기 레이저 펄스 빔의 왕복 비행시간(TOF) 정보를 계산하는 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310); 및 상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 이용하여 상기 목표물(130)까지의 거리 정보를 획득하여 상기 거리 정보에 따른 3차원 영상 신호를 생성하는 디스플레이부(270)를 포함하며,상기 디스플레이부는상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 이용하여 상기 목표물(130)까지의 거리 정보를 획득하고 상기 거리 정보에 따른 3차원 영상 신호를 생성하여 하나의 프레임을 만드는 프레임 생성부;상기 프레임 생성부에서 만들어진 프레임을 이전에 만들어진 프레임과 비교하여 각 픽셀별로 동일한 레이저 펄스 빔의 왕복 비행시간(TOF)에 발생한 신호를 데이터로 선택하는 프레임 비교부;상기 프레임 비교부를 통해 노이즈가 제거된 데이터로 3차원 영상 신호를 생성하는 영상 신호 생성부; 및를 포함하는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템
3 3
레이저 펄스 빔을 생성하여 목표물(130)을 향하에 조사하는 펄스 레이저부(110); 조사된 레이저 펄스 빔을 상기 목표물(130)에 송신하거나 상기 목표물(130)에 조사된 레이저 펄스 빔이 상기 목표물(130)로부터 산란된 경우 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하는 송수신 광학계(200); 상기 송수신 광학계(200)로부터 상기 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하여 2 방향으로 분할하는 빔 분할기(220);분할된 빔을 수신하여 전기 신호로 변환하는 복수의 가이거 모드 광다이오드(230,240); 변환된 전기 신호의 입력에 따라 상기 펄스 레이저부(110)로부터 상기 레이저 펄스 빔이 생성된 시작 시간 정보와 상기 전기 신호의 입력에 따른 정지 시간 정보에 대한 간격을 이용하여 상기 레이저 펄스 빔의 왕복 비행시간(TOF) 정보를 계산하는 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310); 및 상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 이용하여 상기 목표물(130)까지의 거리 정보를 획득하여 상기 거리 정보에 따른 3차원 영상 신호를 생성하는 디스플레이부(270)를 포함하며,상기 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310)은, 상기 복수의 가이거 모드 광다이오드(230,240)로부터 동시에 상기 전기 신호가 발생하는 때만 동작하는 AND 게이트(250); 및 상기 AND 게이트(250)가 동작함에 따라 상기 시작 시간 정보와 정지 시간 정보를 생성하여 상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 산출하는 1채널 시간-디지털 컨버터(260);를 포함하는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템
4 4
레이저 펄스 빔을 생성하여 목표물(130)을 향하에 조사하는 펄스 레이저부(110); 조사된 레이저 펄스 빔을 상기 목표물(130)에 송신하거나 상기 목표물(130)에 조사된 레이저 펄스 빔이 상기 목표물(130)로부터 산란된 경우 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하는 송수신 광학계(200); 상기 송수신 광학계(200)로부터 상기 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하여 2 방향으로 분할하는 빔 분할기(220);분할된 빔을 수신하여 전기 신호로 변환하는 복수의 가이거 모드 광다이오드(230,240); 변환된 전기 신호의 입력에 따라 상기 펄스 레이저부(110)로부터 상기 레이저 펄스 빔이 생성된 시작 시간 정보와 상기 전기 신호의 입력에 따른 정지 시간 정보에 대한 간격을 이용하여 상기 레이저 펄스 빔의 왕복 비행시간(TOF) 정보를 계산하는 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310); 및 상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 이용하여 상기 목표물(130)까지의 거리 정보를 획득하여 상기 거리 정보에 따른 3차원 영상 신호를 생성하는 디스플레이부(270)를 포함하며,상기 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310)은, 상기 2개의 가이거 모드 광다이오드(230,240)로부터 각각 상기 시작 시간 정보와 정지 시간 정보를 생성하여 복수의 왕복 비행시간(TOF) 정보를 산출하고, 상기 복수의 왕복 비행시간(TOF)을 비교하여 동일하면 상기 복수의 왕복 비행시간(TOF) 중 어느 하나를 상기 디스플레이부(270)에 전송하는 2채널 시간-디지털 컨버터(310)를 포함하는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템
5 5
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 거리 정보는 다음식,(여기서, c는 3×108m/s이고, TOF는 왕복 비행시간이다)를 이용하여 계산되는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템
6 6
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,복수의 가이거 모드 광다이오드(230,240)는 2개로 구성되되, 상기 산란된 레이저 펄스 빔에 대한 개별 표적 검출 확률(target detection probability)은 다음식,,(여기서, SPE는 레이저 펄스 빔에 의해 생성되는 평균 1차 전자의 생성률, NPE는 노이즈에 의해 생성되는 평균 1차 전자의 생성률이고, RPE(t) = SPE(t) + NPE(t)임) 를 이용하여 산출되는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템
7 7
제 6 항에 있어서, 상기 AND 게이트(250)에 적용하여 생성되는 전체 표적 검출 확률은 다음식,를 이용하여 산출되고, 오작동 확률(false alarm probability)은 다음식,를 이용하여 산출되는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 시스템
8 8
삭제
9 9
펄스 레이저부(110)가 레이저 펄스 빔을 생성하여 목표물(130)을 향하에 조사하는 레이저 펄스 빔 조사 단계; 송수신 광학계(200)가 조사된 레이저 펄스 빔을 상기 목표물(130)에 송신하거나 상기 목표물(130)에 조사된 레이저 펄스 빔이 상기 목표물(130)로부터 산란된 경우 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하는 레이저 펄스 빔 수신 단계; 빔 분할기(220)가 상기 송수신 광학계(200)로부터 상기 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하여 2 방향으로 분할하는 분할 단계;복수의 가이거 모드 광다이오드(230,240)가 분할된 빔을 수신하여 전기 신호로 변환하는 빔-전기 신호 변환 단계; 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310)이 변환된 전기 신호의 입력에 따라 상기 펄스 레이저부(110)로부터 상기 레이저 펄스 빔이 생성된 시작 시간 정보와 상기 전기 신호의 입력에 따른 정지 시간 정보에 대한 간격을 이용하여 상기 레이저 펄스 빔의 왕복 비행시간(TOF) 정보를 계산하는 왕복 비행시간 산출 단계; 및 디스플레이부(270)가 상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 이용하여 상기 목표물(130)까지의 거리 정보를 획득하여 상기 거리 정보에 따른 3차원 영상 신호를 생성하는 영상 신호 생성 단계;를 포함하며, 상기 영상 신호 생성 단계는디스플레이부(270)가 상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 이용하여 상기 목표물(130)까지의 거리 정보를 획득하고 상기 거리 정보에 따른 3차원 영상 신호를 생성하여 하나의 프레임을 만드는 프레임 생성 단계;상기 프레임 생성부에서 만들어진 프레임을 이전에 만들어진 프레임과 비교하여 각 픽셀별로 동일한 레이저 펄스 빔의 왕복 비행시간(TOF)에 발생한 신호를 데이터로 선택하는 프레임 비교 단계;상기 프레임 비교부 단계 통해 노이즈가 제거된 데이터로 3차원 영상 신호를 생성하는 영상 신호 처리 단계;를 포함하는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 방법
10 10
펄스 레이저부(110)가 레이저 펄스 빔을 생성하여 목표물(130)을 향하에 조사하는 레이저 펄스 빔 조사 단계; 송수신 광학계(200)가 조사된 레이저 펄스 빔을 상기 목표물(130)에 송신하거나 상기 목표물(130)에 조사된 레이저 펄스 빔이 상기 목표물(130)로부터 산란된 경우 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하는 레이저 펄스 빔 수신 단계; 빔 분할기(220)가 상기 송수신 광학계(200)로부터 상기 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하여 2 방향으로 분할하는 분할 단계;복수의 가이거 모드 광다이오드(230,240)가 분할된 빔을 수신하여 전기 신호로 변환하는 빔-전기 신호 변환 단계; 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310)이 변환된 전기 신호의 입력에 따라 상기 펄스 레이저부(110)로부터 상기 레이저 펄스 빔이 생성된 시작 시간 정보와 상기 전기 신호의 입력에 따른 정지 시간 정보에 대한 간격을 이용하여 상기 레이저 펄스 빔의 왕복 비행시간(TOF) 정보를 계산하는 왕복 비행시간 산출 단계; 및 디스플레이부(270)가 상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 이용하여 상기 목표물(130)까지의 거리 정보를 획득하여 상기 거리 정보에 따른 3차원 영상 신호를 생성하는 영상 신호 생성 단계;를 포함하며, 상기 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310)은, 상기 복수의 가이거 모드 광다이오드(230,240)로부터 동시에 상기 전기 신호가 발생하는 때만 동작하는 AND 게이트(250); 및 상기 AND 게이트(250)가 동작함에 따라 상기 시작 시간 정보와 정지 시간 정보를 생성하여 상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 산출하는 1채널 시간-디지털 컨버터(260)를 포함하는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 방법
11 11
펄스 레이저부(110)가 레이저 펄스 빔을 생성하여 목표물(130)을 향하에 조사하는 레이저 펄스 빔 조사 단계; 송수신 광학계(200)가 조사된 레이저 펄스 빔을 상기 목표물(130)에 송신하거나 상기 목표물(130)에 조사된 레이저 펄스 빔이 상기 목표물(130)로부터 산란된 경우 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하는 레이저 펄스 빔 수신 단계; 빔 분할기(220)가 상기 송수신 광학계(200)로부터 상기 산란된 레이저 펄스 빔의 일부를 수신하여 2 방향으로 분할하는 분할 단계;복수의 가이거 모드 광다이오드(230,240)가 분할된 빔을 수신하여 전기 신호로 변환하는 빔-전기 신호 변환 단계; 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310)이 변환된 전기 신호의 입력에 따라 상기 펄스 레이저부(110)로부터 상기 레이저 펄스 빔이 생성된 시작 시간 정보와 상기 전기 신호의 입력에 따른 정지 시간 정보에 대한 간격을 이용하여 상기 레이저 펄스 빔의 왕복 비행시간(TOF) 정보를 계산하는 왕복 비행시간 산출 단계; 및 디스플레이부(270)가 상기 왕복 비행시간(TOF) 정보를 이용하여 상기 목표물(130)까지의 거리 정보를 획득하여 상기 거리 정보에 따른 3차원 영상 신호를 생성하는 영상 신호 생성 단계;를 포함하며, 상기 왕복 비행시간(TOF) 산출 수단(250,260,310)은, 상기 2개의 가이거 모드 광다이오드(230,240)로부터 각각 상기 시작 시간 정보와 정지 시간 정보를 생성하여 복수의 왕복 비행시간(TOF) 정보를 산출하고, 상기 복수의 왕복 비행시간(TOF)을 비교하여 동일하면 상기 복수의 왕복 비행시간(TOF) 중 어느 하나를 상기 디스플레이부(270)에 전송하는 2채널 시간-디지털 컨버터(310)를 포함하는 듀얼 가이거 모드 어밸런치 광다이오드를 운용하는 스캐닝 3차원 영상화 펄스 레이저 레이더 방법
12 12
청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다
13 13
청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다
14 14
청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.