KR101958554B1 - 블라인딩 공격을 회피하는 회전식 라이더시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 복수의 라이더장치 및 제어장치를 포함하는 라이더시스템을 제공한다. 각각의 라이더장치는 송출각을 변경하면서 광펄스신호를 송출하는 광송신부, 및 입력광에 대한 출력 특성이 무응답영역, 선형영역 및 포화영역으로 구분되는 광수신부를 포함할 수 있다. 그리고, 제어장치는 각 라이더장치에서 송출각별로 선형영역에서 수신되는 입력광과 광펄스신호의 시간지연 혹은 위상지연을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정할 수 있다. 제어장치는 제1라이더장치에서 포화영역으로 수신되는 입력광의 영역(제1영역)과 제2라이더장치에서 포화영역으로 수신되는 입력광의 영역(제2영역)의 중첩영역 안에서 블라인드공격광원영역을 설정하고 블라인드공격광원영역에 대하여 상위시스템으로 알람신호를 제공할 수 있다.

Description

블라인딩 공격을 회피하는 회전식 라이더시스템{ROTARY LiDAR SYSTEM AVOIDING BLINDING ATTACK}
본 발명은 레이저를 이용하여 물체와의 거리를 측정하는 라이더장치에 관한 것이다.
라이더장치는 주기적으로 광펄스신호를 송출하고, 광펄스신호가 물체에 반사되어 돌아오는 광반사신호를 수신하여 물체에 대한 거리를 측정한다. 물체의 거리에 따라 광펄스신호와 광반사신호 사이의 지연시간이 달라지는데, 라이더장치는 이러한 지연시간을 이용하여 물체에 대한 거리를 측정한다.
그런데, 라이더장치는 광반사신호를 수신하는 부분의 입력범위가 제한되어 있기 때문에 이러한 입력범위를 벗어나는 강력한 광원에 노출되는 경우, 정상작동 능력을 상실하거나 오류데이터를 생성할 수 있다. 의도적으로 강력한 세기의 광을 라이더장치로 발사하는 것을 블라인딩 공격이라고 부르기도 한다.
라이더장치가 감지영역 중 일부에 대해서 정상작동 능력을 상실할 경우, 공격상황 및 이상상황을 불문하고 라이더장치를 탑재한 시스템-예를 들어, 자율주행시스템-에 매우 위험한 영향을 끼칠 수 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 블라인딩 공격을 회피하는 회전식 라이더장치에 대한 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 광송신부, 및 광수신부를 포함하고 서로 이격되어 배치되는 복수의 라이더장치 및 제어장치를 포함하는 라이더시스템을 제공한다.
각각의 라이더장치는 송출각을 변경하면서 광펄스신호를 송출하는 광송신부, 및 입력광에 대한 출력 특성이 무응답영역, 선형영역 및 포화영역으로 구분되는 광수신부를 포함할 수 있다. 광수신부는 광센서를 포함하고, 외부로부터 입력되는 입력광에 대한 광센서의 출력 특성이 무응답영역, 선형영역 및 포화영역으로 구분될 수 있다.
여기서, 무응답영역, 선형영역 및 포화영역은 입력광의 광세기 범위에 대한 영역으로서, 무응답영역은 입력광에 대해 출력이 생성되지 않는 입력광의 광세기 범위이고, 선형영역은 입력광의 광세기 대비 출력의 변화율이 일정 범위의 값을 가지는 입력광의 광세기 범위이며, 포화영역은 변화율이 일정 범위의 값보다 작은 값을 가지는 입력광의 광세기 범위일 수 있다.
제어장치는 각 라이더장치에서 송출각별로 선형영역에서 수신되는 입력광과 광펄스신호의 시간지연 혹은 위상지연을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정할 수 있다. 제어장치는 제1라이더장치에서 포화영역으로 수신되는 입력광의 위치 영역(제1영역)과 제2라이더장치에서 포화영역으로 수신되는 입력광의 위치 영역(제2영역)의 중첩영역 안에서 블라인드공격광원의 위치 영역(블라인드공격광원영역)을 설정하고 블라인드공격광원영역에 대하여 상위시스템으로 알람신호를 제공할 수 있다.
그리고, 제어장치는 제1영역에서 블라인드공격광원영역을 제외한 나머지 영역에 대하여 제2라이더장치로부터 수신되는 입력광을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정할 수 있다.
제어장치는 블라인드공격광원영역을 설정한 후에 제1라이더장치의 송출각이 제1영역에 해당될 때, 입력광의 수신을 차단하거나 입력광에 의한 광수신부의 출력을 무시할 수 있다.
제어장치는 제1라이더장치가 제1시점으로부터 제2시점까지 이동한 거리, 제1라이더장치가 제1시점으로부터 제2시점까지 이동한 방향과 제1시점에서 제1영역의 중심선이 이루는 각도 및 제2시점에서 제1영역의 중심선이 이루는 각도를 이용하여 포화영역에 대응되는 광을 출력하는 공격광원의 위치를 계산할 수 있다.
제어장치는 제1라이더장치로부터 제1영역을 지시하는 제1데이터를 수신하고 제2라이더장치로부터 제2영역을 지시하는 제2데이터를 수신하며 제1데이터와 제2데이터를 조합하여 포화영역에 대응되는 광을 출력하는 공격광원의 위치를 계산할 수 있다.
그리고, 제어장치는 제1라이더장치와 제2라이더장치 사이의 거리, 제1라이더장치와 제2라이더장치를 연결하는 가상의 선과 제1영역의 중심선이 이루는 각도 및 제2영역의 중심선이 이루는 각도를 이용하여 공격광원의 위치를 계산할 수 있다.
제어장치는 제1시점에서 제1라이더장치로부터 공격광원까지의 거리, 제1라이더장치가 제1시점으로부터 제2시점까지 이동한 거리, 및 제1라이더장치가 제1시점으로부터 제2시점까지 이동한 방향과 제1시점에서 제1영역의 중심선이 이루는 각도를 이용하여 제1라이더장치가 제1시점으로부터 제2시점까지 이동한 방향과 제2시점에서 제1영역의 중심선이 이루는 각도를 계산할 수 있다.
그리고, 라이더시스템으로부터 알람신호를 제공받는 상위시스템은 정보의 표시가 가능한 자동차 앞유리를 포함하고, 자동차 앞유리에 블라인드공격광원영역을 표시할 수 있다.
상위시스템은 지도데이터를 가지고 있는 자율주행시스템이고, 블라인드공격광원영역이 지도데이터에서 자차의 주행도로 상에 위치하는 경우, 자율주행을 진행하지 않고 수동주행을 운전자에게 알람할 수 있다.
상위시스템은 지도데이터를 가지고 있는 자율주행시스템이고, 블라인드공격광원영역이 지도데이터에서 자차의 주행도로 상에 위치하는 경우, 블라인드공격광원영역을 회피하도록 자율주행경로를 설정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 강력한 광을 발생시켜 정상작동 능력을 상실시키는 블라인딩 공격으로부터 라이더장치를 포함하는 시스템을 안정적으로 보호할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 강한 광에 의해 라이더장치가 공격받는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 광수신부의 입력 대비 출력의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더시스템의 구성 및 그 라이더시스템의 감지영역을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더시스템이 공격광원의 위치를 계산하는 제1예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더시스템이 공격광원의 위치를 계산하는 제2예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더시스템이 공격광원의 공격을 회피하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 8은 블라인드공격광원영역을 표시하는 예시를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 라이더장치(100)는 제어부(110), 광송신부(120) 및 광수신부(130) 등을 포함할 수 있다.
제어부(110)는 라이더장치(100)의 제반 기능을 제어할 수 있다. 특히, 제어부(110)는 광수신부(130)에서 수신되는 광반사신호를 이용하여 물체(10)와의 거리를 계산할 수 있다.
광송신부(120)는 광원장치, 예를 들어, 레이저광원을 포함하고 있으면서 이러한 광원장치를 이용하여 광펄스신호를 송출할 수 있다.
광수신부(130)는 물체(10)에서 반사되는 광반사신호를 수신할 수 있다. 광수신부(130)는 광전자센서를 포함하고 있으면서, 광반사신호를 수신할 수 있다. 광전자센서는 광을 전기신호로 변환시켜줄 수 있는데, 광수신부(130)는 수신되는 광반사신호에 따라 전기신호를 생성하고 제어부(110)로 전송할 수 있다.
제어부(110)는 광펄스신호 대비 광반사신호의 시간지연을 이용하여 물체(10)와의 거리를 계산할 수 있다.
제어부(110)는 광펄스신호의 송출시점을 기록하고 송출시점과 광방사신호의 수신시점 사이의 시간차이를 계산하여 물체(10)와의 거리를 계산할 수 있다. 제어부(110)는 매 주기마다 광펄스신호의 송출시점을 기록(저장)할 수 있다. 그리고, 매 주기마다의 광펄스신호 송출시점과 광반사신호의 수신시점을 비교하여 물체(10)와의 거리를 계산할 수 있다. 또한 광펄스신호의 송출방위를 기록하여 물체(10)의 방위를 계산할 수 있다.
제어부(110)는 광펄스신호와 광반사신호의 위상차이를 이용하여 물체(10)와의 거리를 계산할 수 있다.
제어부(110)는 한 주기의 길이(시간)를 기록하고 있으면서 광펄스신호와 광반사신호의 위상차이를 이용하여 물체(10)와의 거리를 계산할 수 있다.
도 2는 강한 광에 의해 라이더장치가 공격받는 것을 나타내는 도면이다.
라이더장치(100)는 감지각도 내의 여러 방향에 대해 물체를 인식하기 위해 송출각을 변경하면서 광펄스신호를 송출할 수 있다. 그리고, 각각의 송출각에 대하여 물체에서 반사되는 광반사신호를 수신할 수 있다.
라이더장치(100)는 광펄스신호가 물체에 반사되어 되돌아오는 광반사신호뿐만 아니라 다른 장치에서 송출되는 광도 수신할 수 있다. 주변광에 의한 교란을 방지하기 위해 라이더장치(100)는 일반적인 환경에서 잘 발생하지 않는 광파장-예를 들어, 적외선 영역의 광파장-을 사용할 수 있으나 라이더장치(100)에서 사용하는 광파장을 알고 있는 다른 장치에서 의도적으로 생성하여 송출하는 광을 회피하기는 쉽지 않다.
라이더장치(100)의 감지각도 내에 광펄스신호와 동일 혹은 근접한 광파장을 가지는 공격광원(20)이 강한 광을 라이더장치(100)로 송출하는 경우, 라이더장치(100)는 공격광원(20)으로부터 광이 입사되는 영역(30)에 대하여 물체를 인식하지 못할 수 있다. 라이더장치(100)는 해당 영역(30)에서 광반사신호뿐만 아니라 공격광원(20)에서 송출되는 강한 광도 함께 수신하는데, 공격광원(20)에서 송출되는 광과 광반사신호를 구분하지 못하는 경우, 라이더장치(100)는 해당 영역(30)에서 물체와의 거리를 측정하기 어렵게 된다.
특히, 공격광원(20)이 라이더장치(100)에 포함된 광수신부의 입력범위를 초과하는 광세기의 강한 광을 송출하는 경우, 광반사신호와 공격광원(20)의 광을 구분하기는 더욱 어려워진다. 이러한 이유를 도 3을 참조하여 좀더 설명한다.
도 3은 광수신부의 입력 대비 출력의 관계를 나타내는 도면이다.
광수신부는 입력광에 대한 출력 특성이 무응답영역, 선형영역 및 포화영역으로 구분될 수 있다.
무응답영역에서 광수신부는 입력광에 대해 출력이 생성되지 않을 수 있다.
광송신부는 일정한 광세기를 가지는 광펄스신호를 송출할 수 있다. 이러한 광펄스신호의 광세기는 비행거리가 길어지면서 감쇄될 수 있는데, 라이더장치는 미리 설정한 감지거리 내에서만 물체의 거리를 측정하기 위해 광세기가 미리 설정된 최소 광세기 이하에 해당되는 입력광-예를 들어, 광반사신호-은 무시할 수 있다. 라이더장치는 최소 광세기 이하에 해당되는 입력광은 감지거리 밖에서 반사되어 오는 광반사신호로 간주하는 것이다.
광수신부는 이러한 최소 광세기 이하의 영역을 무응답영역으로 설정하고 입력광에 대해 출력을 생성하지 않을 수 있다.
한편, 전술한 내용과 무관하게 광수신부에 포함된 광센서의 특성에 따라 광수신부는 일정한 광세기 이하의 입력광에 대해 출력을 생성하지 못할 수도 있다. 이때, 출력을 생성하지 못하는 광세기까지의 입력광 범위가 무응답영역이 될 수 있다.
선형영역에서 광수신부는 입력 대비 출력의 변화율(R1)이 일정 범위의 값을 가질 수 있다. 선형영역에서 입력 대비 출력의 변화율(R1)은 대체로 일정할 수 있다. 다만, 선형영역의 양단과 같이 다른 영역과의 경계부근에서 입력 대비 출력의 변화율(R1)은 다소 변동할 수 있다.
라이더장치는 송출각별로 선형영역에서 수신되는 입력광과 광펄스신호의 시간지연 혹은 위상지연을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정할 수 있다. 다른 측면에서, 라이더장치는 선형영역에 대응되는 출력범위(작동영역)의 출력값을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정할 수 있다.
포화영역에서 광수신부는 입력 대비 출력의 변화율(R2)이 일정 범위의 값(R1의 범위에 해당되는 값)보다 작은 값을 가질 수 있다. 포화영역에서 입력광에 변동이 있어도 출력에는 변동이 나타나지 않거나 변동이 작게 나타날 수 있다.
라이더장치는 포화영역으로 입력광이 수신되면 제어장치로 알람정보를 제공할 수 있다.
광반사신호가 주변광과 합쳐져서 입력광을 생성하더라도 주변광이 일정한 광세기를 가진다면 광반사신호의 변동폭(광펄스신호의 펄스폭에 대응되는 값)이 입력광에 나타나기 때문에 라이더장치는 입력광의 변동폭을 확인하여 광반사신호를 인식할 수 있다.
입력광이 선형영역에 있는 경우, 라이더장치는 주변광에 의한 교란이 있더라도 광반사신호를 인식할 수 있지만, 입력광이 포화영역에 있는 경우, 입력광이 변동하더라도 출력에서 변동이 나타나지 않거나 출력에서의 변동폭이 작기 때문에 라이더장치는 광반사신호를 인식하기 어렵게 된다.
이에 따라, 라이더장치는 포화영역으로 입력광이 수신되면 정상적으로 물체의 거리를 측정할 수 없다는 것을 알람정보를 통해 제어장치로 전송하게 된다. 다른 측면에서, 라이더장치는 포화영역에 대응되는 출력범위(알람영역) 혹은 출력이 기준출력을 초과할 때, 알람정보를 제어장치로 전송할 수 있다.
한편, 라이더시스템에 라이더장치가 하나만 포함되는 경우, 공격광원을 지향하는 일정 각도 범위 전체에 대해 물체의 거리를 측정할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더시스템은 복수의 라이더장치를 포함하고 있으면서, 물체의 거리를 측정할 수 없는 영역(불감지영역)을 최소화시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더시스템의 구성 및 그 라이더시스템의 감지영역을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 라이더시스템(400)은 복수의 라이더장치(100a, 100b) 및 제어장치(410)를 포함할 수 있다.
각 라이더장치(100a, 100b)는 송출각별로 송출한 광펄스신호와 광펄스신호가 물체에 반사되어 되돌아온 광반사신호의 시간지연 혹은 위상지연에 대한 정보를 제어장치(410)로 전송할 수 있다. 그리고, 제어장치(410)는 그 정보를 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정할 수 있다.
또는, 각 라이더장치(100a, 100b)는 송출각별로 송출한 광펄스신호와 광펄스신호가 물체에 반사되어 되돌아온 광반사신호의 시간지연 혹은 위상지연을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정하고 물체의 각도 및 거리에 대한 정보를 생성할 수 있다. 그리고, 각 라이더장치(100a, 100b)는 그 정보를 제어장치(410)로 전송할 수 있다.
그리고, 각 라이더장치(100a, 100b)는 포화영역으로 수신되는 입력광의 영역(30a, 30b)을 확인하고 이러한 영역을 지시하는 데이터를 제어장치(410)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 제1라이더장치(100a)는 포화영역으로 수신되는 입력광의 영역(제1영역(30a))을 확인하고 제1영역을 지시하는 제1데이터를 제어장치(410)로 전송할 수 있다.
그리고, 제2라이더장치(100b)는 포화영역으로 수신되는 입력광의 영역(제2영역(30b))을 확인하고 제2영역을 지시하는 제2데이터를 제어장치(410)로 전송할 수 있다.
제1라이더장치(100a)는 송출각을 변경하면서 입력광을 수신할 때, 포화영역으로 수신되는 송출각을 누적하여 제1각도영역(50a)을 설정하고 제1각도영역(50a)에 해당되는 영역을 전술한 제1영역(30a)으로 설정할 수 있다.
제2라이더장치(100b)는 송출각을 변경하면서 입력광을 수신할 때, 포화영역으로 수신되는 송출각을 누적하여 제2각도영역(50b)을 설정하고 제2각도영역(50b)에 해당되는 영역을 전술한 제2영역(30b)으로 설정할 수 있다.
제어장치(410)는 제1영역(30a)과 제2영역(30b)의 중첩영역 안에서 블라인드공격광원영역(40)을 설정하고 블라인드공격광원영역(40)에 대하여 상위시스템으로 알람신호를 제공할 수 있다.
제어장치(410)는 복수의 라이더장치(100a, 100b)를 이용하여 불감지영역을 최소화시킬 수 있다.
예를 들어, 제어장치(410)는 제1라이더장치(100a)의 불감지영역에 해당되는 제1영역(30a)에서 블라인드공격광원영역(40)을 제외한 나머지 영역(62, 64)에 대하여 제2라이더장치(100b)로부터 수신되는 입력광을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정할 수 있다.
그리고, 제어장치(410)는 제2라이더장치(100b)의 불감지영역에 해당되는 제2영역(30b)에서 블라인드공격광원영역(40)을 제외한 나머지 영역에 대하여 제1라이더장치(100a)로부터 수신되는 입력광을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정할 수 있다.
제1라이더장치(100a)와 제2라이더장치(100b)는 일정 거리(D)만큼 떨어져 있으면서, 이러한 거리(D) 및 제1영역(30a)과 제2영역(30b)의 위치를 이용하여 공격광원(20)의 위치를 계산할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더시스템이 공격광원의 위치를 계산하는 제1예시를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1라이더장치(100a)와 제2라이더장치(100b)는 일정 거리(D)만큼 이격되어 배치될 수 있다.
그리고, 제1라이더장치(100a)는 포화영역으로 수신되는 입력광의 범위를 측정하여 불감지영역에 해당되는 제1영역(30a)을 확인할 수 있고, 제2라이더장치(100b)는 포화영역으로 수신되는 입력광의 범위를 측정하여 불감지영역에 해당되는 제2영역(30b)을 확인할 수 있다.
제어장치는 제1라이더장치(100a)로부터 제1영역(30a)을 지시하는 제1데이터를 수신하고 제2라이더장치(30b)로부터 제2영역(30b)을 지시하는 제2데이터를 수신하며 제1데이터와 제2데이터를 조합하여 포화영역에 대응되는 광을 출력하는 공격광원(20)의 위치를 계산할 수 있다.
예를 들어, 제어장치는 제1라이더장치(100a)와 제2라이더장치(100b) 사이의 거리(D), 제1라이더장치(100a)와 제2라이더장치(100b)를 연결하는 가상의 선(80)과 제1영역(30a)의 중심선(70a)이 이루는 각도(60a) 및 제2영역(30b)의 중심선(70b)이 이루는 각도(60b)를 이용하여 공격광원(20)의 위치를 계산할 수 있다.
라이더시스템은 하나의 라이더장치만을 이용하여 공격광원의 위치를 계산할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더시스템이 공격광원의 위치를 계산하는 제2예시를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 라이더장치(100)는 제1시점(T1)에서 포화영역으로 수신되는 입력광의 범위를 측정하여 불감지영역(30)을 확인할 수 있다.
그리고, 라이더장치(100')는 시간의 경과에 따라 이동하여 제2시점(T2)에서 포화영역으로 수신되는 입력광의 범위를 측정하여 불감지'영역(30')을 확인할 수 있다.
제어장치는 라이더장치(100)가 제1시점(T1)으로부터 제2시점(T2)까지 이동한 거리(L), 라이더장치(100)가 제1시점(T1)으로부터 제2시점(T2)까지 이동한 방향과 제1시점(T1)에서 불감지영역(30)의 중심선(70)이 이루는 각도(A) 및 제2시점(T2)에서 불감지'영역(30')의 중심선(70')이 이루는 각도를 이용하여 공격광원(20)의 위치를 계산할 수 있다.
공격광원의 위치를 특정할 수 있는 경우, 제어장치는 입력광을 직접 센싱하지 않고도 공격광원이 있는 위치를 파악하고 이로부터의 공격을 회피할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이더시스템이 공격광원의 공격을 회피하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 라이더장치(100)는 제1시점(T1)에서 포화영역으로 수신되는 입력광의 범위를 측정하여 불감지영역(30)을 확인할 수 있다.
그리고, 라이더장치(100)는 도 5 혹은 도 6을 참조하여 설명한 방법에 따라 제1시점(T1)에서 공격광원(20)의 위치를 파악할 수 있다.
그리고, 제어장치는 제1시점(T1)에서 라이더장치(100)로부터 공격광원(20)까지의 거리(L1), 라이더장치(100)가 제1시점(T1)으로부터 제2시점(T2)까지 이동한 거리(L), 및 라이더장치(100)가 제1시점(T1)으로부터 제2시점(T2)까지 이동한 방향과 제1시점(T1)에서 불감지영역(30)의 중심선(70)이 이루는 각도(A)를 이용하여 라이더장치(100)가 제1시점(T1)으로부터 제2시점(T2)까지 이동한 방향과 제2시점(T2)에서 회피영역(32)의 중심선(72)이 이루는 각도를 계산할 수 있다.
제어장치는 회피영역(32)의 중심선(72)의 각도를 계산하고, 그 중심선(72)으로부터 일정 범위의 각도에 해당되는 영역을 회피영역(32)으로 설정할 수 있다.
라이더장치(100)는 이러한 회피영역(32)에 대한 정보를 제어장치로부터 수신하고, 라이더장치(100)의 송출각이 회피영역(32)에 해당될 때, 회피영역(32)으로부터의 입력광의 수신을 차단하거나 입력광에 의한 광수신부의 출력을 무시할 수 있다.
제어장치는 공격광원이 감지되거나 블라인드공격광원영역이 설정되면 공격광원에 대한 정보 혹은 블라인드공격광원영역에 대한 정보를 상위시스템으로 전송할 수 있다.
상위시스템은 이러한 정보를 바탕으로 라이더시스템을 통한 물체의 각도 및 거리 측정이 유용한 상태인지 활용할 수 없는 상태인지를 판단할 수 있다.
예를 들어, 라이더시스템이 알람신호를 전송하는 상위시스템은 지도데이터를 가지고 있는 자율주행시스템일 수 있다.
라이더시스템은 공격광원으로부터 강한 광을 수신할 때, 복수의 라이더장치를 이용하여 블라인드공격광원영역을 확인하고 확인된 블라인드공격광원영역에 대한 정보를 자율주행시스템으로 전송할 수 있다.
그리고, 자율주행시스템은 해당 블라인드공격광원영역이 자차의 주행도로 밖에 위치하는 경우, 자율주행을 정상적으로 진행할 수 있다.
이에 반해, 블라인드공격광원영역이 지도데이터에서 자차의 주행도로 상에 위치하는 경우, 자율주행시스템은 자율주행을 진행하지 않고 수동주행을 운전자에게 알람할 수 있다. 혹은 이 경우, 자율주행시스템은 블라인드공격광원영역을 회피하도록 자율주행경로를 설정할 수 있다.
현재의 라이더장치가 공격광원에 취약한 측면이 있기 때문에 상위시스템은 블라인드공격광원영역을 사용자에게 표시하고 사용자가 직접 공격광원의 상태를 파악하게 할 수 있다.
도 8은 블라인드공격광원영역을 표시하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 상위시스템은 정보의 표시가 가능한 자동차 앞유리(800)를 포함하고, 자동차 앞유리(800)에 블라인드공격광원영역(40)을 표시할 수 있다.
이러한 표시를 보고 사용자는 공격광원(20)의 정확한 위치 및 상태를 확인할 수 있다. 그리고, 사용자의 판단에 따라, 자율주행시스템이 계속해서 진행되거나 자율주행시스템에 의한 자율주행이 진행되지 않고 사용자(운전자)에 의한 수동주행이 진행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대해 설명하였는데, 이러한 실시예에 의하면, 강력한 광을 발생시켜 정상작동 능력을 상실시키는 블라인딩 공격으로부터 라이더장치를 포함하는 시스템을 안정적으로 보호할 수 있게 된다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 광송신부, 및 광수신부를 포함하고 서로 이격되어 배치되는 복수의 라이더장치; 및
    제어장치를 포함하고,
    상기 광송신부는 송출각을 변경하면서 광펄스신호를 외부로 송출하고,
    상기 광수신부는 광센서를 포함하고, 외부로부터 입력되는 입력광에 대한 상기 광센서의 출력 특성이 무응답영역, 선형영역 및 포화영역으로 구분되며,
    상기 무응답영역, 상기 선형영역 및 상기 포화영역은 상기 입력광의 광세기 범위에 대한 영역으로서, 상기 무응답영역은 상기 입력광에 대해 출력이 생성되지 않는 상기 입력광의 광세기 범위이고, 상기 선형영역은 상기 입력광의 광세기 대비 출력의 변화율이 일정 범위의 값을 가지는 상기 입력광의 광세기 범위이며, 상기 포화영역은 상기 변화율이 상기 일정 범위의 값보다 작은 값을 가지는 상기 입력광의 광세기 범위이고,
    상기 제어장치는,
    각 라이더장치에서 송출각별로 상기 선형영역에서 수신되는 상기 입력광과 상기 광펄스신호의 시간지연 혹은 위상지연을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정하고, 제1라이더장치에서 상기 포화영역으로 수신되는 상기 입력광의 위치 영역(제1위치영역)과 제2라이더장치에서 상기 포화영역으로 수신되는 상기 입력광의 위치 영역(제2위치영역)의 중첩영역 안에서 블라인드공격광원의 위치 영역(블라인드공격광원영역)을 설정하고 상기 블라인드공격광원영역에 대하여 상위시스템으로 알람신호를 제공하는 제어장치
    를 포함하는 라이더시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 제1위치영역에서 상기 블라인드공격광원영역을 제외한 나머지 영역에 대하여 상기 제2라이더장치로부터 수신되는 상기 입력광을 이용하여 물체의 각도 및 거리를 측정하는 라이더시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 블라인드공격광원영역을 설정한 후에 상기 제1라이더장치의 송출각이 상기 제1위치영역에 해당될 때, 상기 입력광의 수신을 차단하거나 상기 입력광에 의한 상기 광수신부의 출력을 무시하는 라이더시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 제1라이더장치가 제1시점으로부터 제2시점까지 이동한 거리, 상기 제1라이더장치가 상기 제1시점으로부터 상기 제2시점까지 이동한 방향과 제1시점에서 상기 제1위치영역의 중심선이 이루는 각도 및 상기 제2시점에서 상기 제1위치영역의 중심선이 이루는 각도를 이용하여 상기 포화영역에 대응되는 광을 출력하는 공격광원의 위치를 계산하는 라이더시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 제1라이더장치로부터 상기 제1위치영역을 지시하는 제1데이터를 수신하고 상기 제2라이더장치로부터 상기 제2위치영역을 지시하는 제2데이터를 수신하며 상기 제1데이터와 상기 제2데이터를 조합하여 상기 포화영역에 대응되는 광을 출력하는 공격광원의 위치를 계산하는 라이더시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 제1라이더장치와 상기 제2라이더장치 사이의 거리, 상기 제1라이더장치와 상기 제2라이더장치를 연결하는 가상의 선과 상기 제1위치영역의 중심선이 이루는 각도 및 상기 제2위치영역의 중심선이 이루는 각도를 이용하여 상기 공격광원의 위치를 계산하는 라이더시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    제1시점에서 상기 제1라이더장치로부터 상기 공격광원까지의 거리, 상기 제1라이더장치가 상기 제1시점으로부터 제2시점까지 이동한 거리, 및 상기 제1라이더장치가 상기 제1시점으로부터 상기 제2시점까지 이동한 방향과 제1시점에서 상기 제1위치영역의 중심선이 이루는 각도를 이용하여 상기 제1라이더장치가 상기 제1시점으로부터 상기 제2시점까지 이동한 방향과 제2시점에서 상기 제1위치영역의 중심선이 이루는 각도를 계산하는 라이더시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상위시스템은,
    정보의 표시가 가능한 자동차 앞유리를 포함하고, 상기 자동차 앞유리에 상기 블라인드공격광원영역을 표시하는 라이더시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상위시스템은,
    지도데이터를 가지고 있는 자율주행시스템이고, 상기 블라인드공격광원영역이 상기 지도데이터에서 자차의 주행도로 상에 위치하는 경우, 자율주행을 진행하지 않고 수동주행을 운전자에게 알람하는 라이더시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상위시스템은,
    지도데이터를 가지고 있는 자율주행시스템이고, 상기 블라인드공격광원영역이 상기 지도데이터에서 자차의 주행도로 상에 위치하는 경우, 상기 블라인드공격광원영역을 회피하도록 자율주행경로를 설정하는 라이더시스템.
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