KR102282802B1 - 다축 제어방식의 객체 추적 시스템 - Google Patents

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KR102282802B1 KR1020200189048A KR20200189048A KR102282802B1 KR 102282802 B1 KR102282802 B1 KR 102282802B1 KR 1020200189048 A KR1020200189048 A KR 1020200189048A KR 20200189048 A KR20200189048 A KR 20200189048A KR 102282802 B1 KR102282802 B1 KR 102282802B1
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Abstract

본 발명은 플롯폼 상에 탑재되어 외부로 광 펄스를 방출하는 광 송신부; 및 상기 플랫폼에 결합되어 상기 광 송신부의 자세를 조절하는 제1자세조절부;를 포함하고, 상기 광 송신부는, 레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드에서 발생된 레이저 광을 설정각도 내에서 왕복 스윕 되도록 조절하여 외부로 광 펄스를 방출하는 멤스미러; 및 객체로부터 반사된 반사파를 수신받는 광 검출센서;를 포함하여 보다 정밀한 데이터를 취득할 수 있는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템에 관한 것이다.

Description

다축 제어방식의 객체 추적 시스템{OBJECT TRACKING SYSTEM OF MULTI-AXIS CONTROL TYPE}
본 발명은 다축 제어방식의 객체 추적 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 플랫폼에 결합되어 외부의 객체를 추적하기 위한 다축 제어 방식의 객체 추적 시스템에 관한 것이다.
가상현실 또는 증강현실을 운용하기 위해서는 일반적으로 객체의 인식(Recognition), 검출(Detection) 및 추적(Tracking)에 관한 고도의 기술이 요구된다. 이 중에서 추적 기술은 객체에 부착된 마커를 추적하며, PTAM(Positional tracking and mapping for small AR workspaces)이나 SLAM(Simultaneous localization and mapping) 등의 현재 주지된 추적 기술은 카메라를 배치하고 주위 벽에 추적 마커를 설치하도록 구성된다.
다만, 카메라를 이용한 추적 기술은 정밀한 추적을 위해서는 보다 고 사양의 렌즈를 요구함에 따라 가격과 무게가 증가되는 문제점이 있으며, 이로 인해 최종 장비의 전체 중량 또한 증가되어 상품성이 저하되는 단점으로 이어진다. 이에 따라 한국공개특허공보 제10-2017-0106301호("위치 추적 시스템 및 방법", 2017.09.20. 공개, 이하 '종래기술'이라 함.)에서는, 팬형(fan-shaped) 레이저 빔을 방출하는 2개의 직교 회전자를 포함하는 추적 기술이 개시되어 있다. 이때, 도 1에서 도시된 바와 같이 위 종래기술에서는 레이저 광 펄스를 방출하는 송신부와, 광 센서를 포함하는 수신부를 포함하여, 장치의 중량 증가를 최소화하면서 추적 볼륨 및 추적 정밀도를 증대하는 기술이 개시되어 있다.
하지만, 위 종래기술의 송신부는 수평회전자 및 수직회전자를 통해 X축 및 Y축으로 스위핑된 광 펄스가 일 방향으로 회전하면서 조사됨에 따라 최대 180°까지의 영역만 조사할 수 있는 한계점이 있으며, 나머지 영역으로 광이 방출되는 경우 장치에 가려져 그 효율성이 저하되는 단점이 있었다.
KR 10-2017-0106301 A (2017.09.20. 공개)
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 소정 각도 내에서 왕복 스윕 운동되는 광 송신기와, 상기 광 송신기의 자세를 조절하는 자세조절부를 통해, 플랫폼과 객체가 서로를 지향한 상태에서 단 시간에 보다 정밀한 데이터를 취득할 수 있는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템은, 플랫폼 상에 탑재되어 외부로 광 펄스를 방출하는 광 송신부; 상기 플랫폼에 결합되어 상기 광 송신부의 자세를 조절하는 제1자세조절부; 상기 플랫폼, 제1자세조절부 및 광 송신부의 각도정보를 연산하는 제1프로세서; 객체 상에 탑재되어 광 펄스를 수신받는 광 수신부; 상기 객체에 결합되어 상기 광 수신부의 자세를 조절하는 제2자세조절부; 및 상기 광 수신부로 도달된 광 펄스의 신호를 분석하는 제2프로세서;를 포함하고, 상기 광 송신부는, 레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드에서 발생된 레이저 광을 설정각도(A°) 내에서 왕복 스윕 되도록 조절하여 외부로 광 펄스를 방출하는 멤스미러; 및 객체로부터 반사된 반사파를 수신받는 광 검출센서;를 포함하되, 상기 제2프로세서는, 연속된 적어도 둘 이상의 광 펄스가 도달된 시간차를 통해 멤스미러의 스윕각을 산출하되, 상기 둘 이상의 광 펄스에는, 상기 멤스미러가 일 방향으로 스윕 시에 방출되는 광 펄스와, 상기 멤스미러가 타 방향으로 스윕 시에 방출되는 광 펄스가 포함될 수 있다.
또한, 상기 제1자세조절부는, 3개의 회전 축(Roll, Pitch, Yaw) 중 하나를 조절하는 제어부가 복수로 이루어지되, 복수의 제어부가 서로 다른 회전 축으로 상기 광 송신부를 조절할 수 있다.
또한, 상기 제1프로세서는, 상기 플랫폼, 제1자세조절부 및 멤스미러에 대한 각도정보를 기반으로 객체의 위치를 산출하되, 상기 제1프로세서는, 상기 플랫폼의 자세에 대한 정보인 제1각도정보와, 상기 플랫폼에서의 상기 제1자세조절부 자세에 대한 정보인 제2각도정보와, 상기 제1자세조절부에서의 상기 멤스미러 스윕각에 대한 정보인 제3각도정보를 각각 수신받을 수 있다. (여기서,
Figure 112021054277013-pat00001
≤ 제3각도정보 ≤
Figure 112021054277013-pat00002
)
또한, 상기 제1프로세서는, 상기 광 검출센서에서 반사파가 검출된 시각을 기준으로, 상기 제1각도정보 및 제2각도정보를 수신받아 객체의 위치를 연산하고, 객체의 위치를 산출하여 상기 광 펄스를 통해 전송할 수 있다.
또한, 상기 제1프로세서는, 멤스미러의 스윕 운동에 대한 각도 카운터 모듈을 포함하고, 반사파가 검출되면 상기 각도 카운터 모듈의 각도 카운트 값으로 상기 제3각도정보를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제1프로세서는 멤스미러의 방향에 대한 제1포지션 데이터 또는 멤스미러의 위치에 대한 제2포지션 데이터를 수신 받으며, 상기 제1포지션 데이터는, 멤스미러의 선회 시에 각도 카운트가 리셋되고, 상기 제2포지션 데이터는, 멤스미러가 설정각도의 중심에 위치하는 경우 각도 카운트가 리셋될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템은, 상기 제1자세조절부에 연결되어 각속도 및 가속도를 측정하는 IMU센서;를 더 포함하고, 상기 제1프로세서는, 상기 제1자세조절부의 모터의 역기전력을 보상하도록 상기 IMU센서에서 측정된 각속도를 입력받아 상기 모터에 연결된 모터드라이브를 제어하고, 상기 IMU센서에서 측정된 각속도 및 가속도를 칼만 필터(Kalman Filter)에 입력하여 제1각도정보를 연산할 수 있다.
또한, 상기 제1자세조절부는 각도센서를 포함하되, 상기 각도센서에서 상기 제1자세조절부의 회전 각도를 측정하여 상기 제1프로세서가 제2각도정보를 산출할 수 있다.
또한, 상기 광 송신부에서 방출되는 광 펄스는, 데이터 비트열(Data Bit String) 및 스윕 비트(Sweep Bit)를 포함하고, 상기 스윕 비트는, 상기 멤스미러가 설정각도 내에서 일 방향으로 회전 시에 발생되는 업 스윕 비트(Up Sweep Bit)와 상기 멤스미러가 설정각도 내에서 타 방향으로 회전 시에 발생되는 다운 스윕 비트(Down Sweep Bit)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광 송신부는 복수로 이루어져, 복수의 상기 광 송신부가 서로 다른 축으로 스위핑된 광 펄스를 방출하고, 상기 광 송신부의 광 펄스는, 스위핑된 축에 대한 데이터인 액시스 비트(Axis Bit)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1프로세서는 상기 제1각도정보 및 제2각도정보로 산출되는 광 송신부의 지향각을 N 비트의 데이터 비트열로 구성하되, 연속적으로 방출되는 복수의 광 펄스 중, 일부의 광 펄스에는 상기 데이터 비트열 중 상위 N1 비트가 방출되고, 다른 일부의 광 펄스에는 상기 데이터 비트열 중 하위 N2의 비트가 방출될 수 있다. (여기에서, 1 ≤ N1, N2 < N, N ≤ N1 + N2)
삭제
또한, 상기 제2프로세서는, 기 입력된 상기 광 송신부의 멤스미러의 스윕 설정각도, 주파수 및 주기와, 상기 광 수신부로 도달된 연속된 둘 이상의 광 펄스 간의 시간차(△t)를 통해 시간변수(t)가 산출되어 아래의 식으로 멤스미러의 스윕각(ΨR)을 연산할 수 있다.
Figure 112020143942425-pat00003
(여기에서,
ΨR = 멤스미러의 스윕각,
A = 설정 각도,
f = 멤스미러의 주파수 = 단위 시간당 멤스미러의 스윕 수,
T = 멤스미러의 주기= 1회 스윕 시 경과되는 시간,
t = 시간변수)
또한, 상기 시간변수(t)는 아래의 관계식 1 내지 관계식 3 중 어느 하나의 수식을 통해 산출될 수 있다.
[관계식 1]
Figure 112020143942425-pat00004
[관계식 2]
Figure 112020143942425-pat00005
[관계식 3]
Figure 112020143942425-pat00006
또한, 상기 제2프로세서는, 상기 광 펄스를 통해 전달된 정보와, 상기 멤스미러의 스윕각(ΨR)을 통해 상기 플랫폼의 위치를 산출하여, 상기 광 수신부가 상기 플랫폼을 지향하도록 상기 제2자세조절부를 제어할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템은, 소정각도 내에서 왕복 스윕 운동되는 광 송신부를 통해 360°회전 기준으로 객체에 대한 다수의 데이터를 취득하여 보다 정밀한 객체 추적이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템은, 광 송신부의 자세를 조절하는 제1자세조절부를 통해 광 송신부가 검출된 객체를 지향하여 객체의 데이터를 지속적으로 취득할 수 있으며, 광 송신부가 전 방위에 걸쳐 객체를 검출할 수 있는 기반을 제공해줄 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템은, 객체에 탑재된 프로세서에서 광 송신부의 광 펄스 조사 각도와, 제1자세조절부의 각도에 대한 데이터를 수신받아 플랫폼의 위치를 보다 정밀하게 산출할 수 있는 장점이 있으며, 광 펄스의 데이터 비트에 절대좌표계를 기준으로 한 객체와 플랫폼 간의 각도 정보가 포함되어 보다 정밀하게 데이터를 분석할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다축 제어 방식의 객체 추적 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 제1자세조절부의 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 광 송신부의 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 다축 제어 방식의 객체 추적 시스템의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 각 구성들의 시간별 신호 변화를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 멤스미러의 시간별 각도변화를 도시한 그래프.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 복수의 광 송신부에서 방출되는 광 펄스의 신호를 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 복수의 구성들의 위치관계를 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 객체추적루프의 시스템을 도시한 도면.
도 11은 본 발명에 따른 객체의 사시도.
도 12는 본 발명에 따른 객체의 정면도.
도 13은 본 발명에 따른 객체의 제2프로세서에서 연산되는 시간별 각도변화를 도시한 그래프.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 1 내지 3은 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템에 관한 것으로, 도 1은 시스템의 개략도를, 도 2 및 도 3은 제1자세조절부 및 광 송신부의 개략도를 각각 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다축 제어 방식의 객체 추적 시스템은, 플랫폼(10)에 탑재되는 광 송신부(100) 및 제1자세조절부(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 상기 플랫폼(10)은 지상에 고정된 구조물이나, 이동체 및 비행체 등으로 형성될 수 있다. 이와 더불어 본 발명에 따른 다축 제어 방식의 객체 추적 시스템은, 객체(20) 상에 탑재되는 광 수신부(300) 및 제2자세조절부(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 광 송신부(100)는 외부로 광 펄스를 방출하도록 배치될 수 있으며, 상기 제1자세조절부(200)는 상기 플랫폼(10)에 일부가 고정되어 상기 광 송신부(100)를 지지할 수 있다. 그리고 상기 광 수신부(300)는 외부로부터 광 펄스를 수신받을 수 있으며, 상기 제2자세조절부(400)는 상기 객체(20) 상에 일부가 고정되어 상기 광 수신부(400)를 지지할 수 있다. 여기서, 상기 제1자세조절부(200) 및 제2자세조절부(400)는 각각 상기 광 송신부(100) 및 광 수신부(300)에 대해서, 하나 이상의 축으로 이동 또는 회전하도록 자세를 조절할 수 있으며, 3개의 직선축(X, Y, Z) 및 3개의 회전축(Roll, Pitch, Yaw) 중 하나 이상의 모션으로 자세가 변화될 수 있도록 조절할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제1자세조절부(200)는 복수의 조절부(210,220,230)를 포함하되, 각각의 조절부가 상기 광 송신부(100)에 대해 3개의 직선축(X, Y, Z) 및 3개의 회전축(Roll, Pitch, Yaw) 중 하나의 모션으로 자세가 변화될 수 있도록 조절할 수 있다. 이때 상기 제1자세조절부(200)는 짐벌(Gimbal) 형태로 이루어져 상기 광 송신부(100)가 상기 다축으로 직선/회전 운동할 수 있도록 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 광 송신부(100)는, 레이저 다이오드(110), 멤스미러(120), 빔 분배기(130) 또는 광 검출센서(140)를 포함할 수 있다 이때 상기 멤스미러(120)는 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)미러로 일 평면을 기준으로 렌즈가 회전운동이 될 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 레이저 다이오드(110)에서 발생된 레이저 광을 외부로 광 펄스 형태로 방출되도록 제어할 수 있다. 이때 상기 멤스미러(120)는 설정각도(A°) 내에서 왕복 스윕될 수 있으며, 이때 왕복 스윕이란, 일 평면 상에서의 멤스미러의 회전이
Figure 112020143942425-pat00007
~
Figure 112020143942425-pat00008
사이에서 왕복되는 것을 의미하며, 1 주기는 상기 멤스미러의 지향각이
Figure 112020143942425-pat00009
에서
Figure 112020143942425-pat00010
로 도달 후
Figure 112020143942425-pat00011
로 회귀하는 것으로 정의하여 후술한다.
상기 빔 분배기(130)는 상기 레이저 다이오드(110) 및 멤스미러(120) 사이에 배치될 수 있으며, 상기 레이저 다이오드(110)에서 발생된 레이저 광은 상기 멤스미러(120)로 도달되도록 하되, 상기 객체(20)에서 반사되어 돌아온 반사파가 상기 광 검출센서(140)로 전달되도록 조절될 수 있다. 이때 상기 빔 분배기(130)는 상기 레이저 다이오드(110)에서 발생된 레이저 광을 전부 상기 멤스미러(120)로 전달하되 상기 멤스미러(120)로 수신된 반사파가 상기 광 검출센서(140)로 전달되도록 조절하거나, 상기 레이저 다이오드(110)에서 발생된 레이저 광의 일부를 상기 광 검출센서(140)로 전달할 수도 있다. 이때 상기 광 검출센서(140)는 일 예로APD(Avalanche Photo Diode)로 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템은, 데이터를 연산 및 제어하는 프로세서(Processor)를 더 포함할 수 있으며, 상기 프로세서는 상기 레이저 다이오드(110)의 레이저 광의 주파수를 제어하여 광 펄스가 포함하는 정보들을 가변하거나, 상기 광 검출센서(140)로 수신된 반사파를 기초로 다른 정보들을 추가적으로 연산하도록 구성될 수도 있다. 이때 상기 프로세서는 상술한 바와 같이 광 펄스 상에 정보가 포함되도록 주파수 변조할 수 있으며, 상기 광 수신부(300)의 수신다이오드(301)는 한 개 이상으로 구성될 수 있으며 광 펄스가 도달하여 해당 정보를 취득할 수 있도록 구성될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템에 관한 것으로, 도 4는 시스템의 구성도를 나타낸다. 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템을 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다.
본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템은, 광 송신부(Otical Transmitter), 제1자세조절부(Position Controller), 프로세서(Processor)를 포함하고, 상기 광 송신부 또는 제1자세조절부에 연결되어 각속도 및 가속도를 측정하는 IMU센서(Inertial Measurement Unit Sensor)를 더 포함할 수 있다.
상기 광 송신부는, 레이저 다이오드(Laser Diode), 빔 분배기(Beam Slitter), 멤스미러(MEMS Mirror) 및 광 검출센서(APD Target Sensor)를 포함할 수 있다. 이때 상기 레이저 다이오드에서 생성된 레이저 광이 상기 멤스미러를 거쳐 상기 객체(Object)에 도달 및 반사될 수 있도록 구성될 수 있다. 이때 상기 광 송신부는 상기 프로세서에서 생성한 상기 레이저 다이오드 및 멤스미러에 대한 제어 신호를 변환하도록 레이저 다이오드 드라이버(Laser Diode Driver) 및 멤스미러 드라이버(MEMS Mirror Driver)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 상기 광 송신부는 복수로 구성될 수 있으며, 복수의 광 송신부는 서로 다른 평면 상에서 상기 멤스미러가 회전될 수 있도록 구성될 수 있다. 일 예로 X축(X-axis) 광 송신부는 X-Z축 평면 상에서 상기 멤스미러가 스윕 운동되고, Y축(Y-axis) 광 송신부는 Y-Z축 평면 상에서 상기 멤스미러가 스윕 운동될 수 있다.
상기 제1자세조절부는, 짐벌모터(Gimbal Motor), 짐벌모터 드라이버(Gimbal Motor Driver), 각도센서(Angle Sensor)를 포함할 수 있다. 이때 상기 짐벌모터는 동력을 발생시키는 장치일 수 있으며, 일 예로 DC모터 또는 서보모터 등으로 구성될 수 있다. 상기 짐벌모터 드라이버는 상기 프로세서에서 생성한 상기 짐벌모터에 대한 제어 신호를 변환할 수 있으며, 상기 각도센서는 상기 짐벌모터에 의해서 회전된 축의 현재 속도, 각도 등을 측정할 수 있도록 엔코더(Encoder)와 같은 수단으로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템에 관한 것으로, 도 5는 각 구성들의 시간별 신호 변화를 도시한 도면을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이 멤스미러가
Figure 112020143942425-pat00012
~
Figure 112020143942425-pat00013
사이의 설정각도에서 소정의 사인함수 미분함수인 코싸인 함수의 속도로 회전되면, 시간별 상기 멤스미러의 각도가 파형의 그래프로 나타날 수 있다. 이때 최대각은
Figure 112020143942425-pat00014
로, 최소각은
Figure 112020143942425-pat00015
일 수 있다. 그리고 상기 멤스미러가 Y-Z평면 상에서 회전 시에, 상기 멤스미러의 각도가 0°일 때를 Z축으로 지향한다고 가정하면, 0° ~
Figure 112020143942425-pat00016
사이인 경우에는 -Y 방향으로 광 펄스가 방출될 수 있고,
Figure 112020143942425-pat00017
~ 0°사이인 경우에는 +Y 방향으로 광 펄스가 방출될 수 있다. 그리고 상기 제1프로세서는, 멤스미러의 스윕 운동에 대한 각도 카운터 모듈을 포함하고, 반사파가 검출되면 상기 각도 카운터 모듈의 각도 카운트 값으로 상기 멤스미러의 각도 정보를 산출할 수 있다.
상기 제1프로세서는 멤스미러의 방향에 대한 제1포지션 데이터 또는 멤스미러의 위치에 대한 제2포지션 데이터를 각각 수신받고, 상기 제1포지션 데이터 또는 제2포지션 데이터에 대해서 각도 카운터 모듈이 각각 카운팅하되, 상기 제1포지션 데이터에 대해서 각도 카운터 모듈은 멤스미러의 선회 시에 각도 카운트가 리셋되고, 상기 제2포지션 데이터에 대해서 각도 카운터 모듈은 멤스미러가 설정각도의 중심에 위치하는 경우 각도 카운트가 리셋될 수 있다.
상기 제2포지션 데이터는 제2-1포지션 데이터 및 제2-2포지션 데이터를 포함할 수 있으며, 상기 제2-1포지션 데이터 및 제2-2포지션 데이터는 상기 멤스미러가 설정각도 중심에 위치하는 경우를 기준으로 일측이 양의 방향으로 타측이 음의 방향으로 정의될 수 있다. 그리고 각각에 대해서는 카운팅이 될 수도 있다. 여기서 상기 제1프로세서는 멤스미러의 스윕 방향에 따라서 양의 방향에서 반사파 검출이 된 제2-1포지션 데이터와 음의 방향에서 반사파 검출이 된 제2-2포지션 데이터를 각각 수신받고, 상기 제2-1포지션 데이터 및 제2-2포지션 데이터는 각 스윕방향에 대하여 중심 0°를 기준으로 카운터가 리셋되어 반사가 검출된 시점까지의 카운터 값일 수 있다. 이때 상기 카운트 값은 소정의 사인함수로 각운동을 하는 멤스미러의 스윕각도와 사전에 함수 및 테이블 형태로 메칭될 수 있다. 이에 따라 상기 제1프로세서는 상기 제1포지션 데이터 또는 제2포지션 데이터를 통해 멤스미러의 각도를 산출할 수 있으며, 제1포지션 데이터 및 제2포지션 데이터는 특정 위치의 타깃에 대하여 유일하게 결정되는 한 쌍의 정보로서 이를 모두 활용하여 데이터를 보다 정확하게 산출할 수 있도록 구성될 수도 있다. 또는 광 펄스가 멤스미러에 의해서 방출되는 방향에 객체가 배치된 경우에는 반사파가 멤스미러로 회귀되어 상기 광 검출센서에서 인식될 수 있다. 이에 따라 프로세서는 APD센서에서 인식된 시각을 기준으로 멤스미러의 자세를 수신 또는 산출할 수 있으며, 둘 이상의 연속된 반사파가 도달된 경우에는 반사파가 도달된 시각의 차를 이용하여 멤스미러의 Z축 지향한 0°에 대비하여 객체가 배치된 각도를 산출할 수도 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템에 관한 것으로, 도 6은 멤스미러의 시간별 각도변화를 도시한 그래프를, 도 7 및 도 8은 복수의 광 송신부에서 방출되는 광 펄스의 신호를 도시한 도면을 나타낸다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 광 송신부에서 방출되는 광 펄스에는 다수의 데이터가 내장될 수 있다. 일 예로 상기 광 펄스는 액시스 비트(Axis Bit), 스윕 비트(Sweep Bit) 및 데이터 비트열(Data Bit String)을 포함할 수 있다. 상기 액시스 비트는 복수의 광 송신부가 포함된 경우, 방출되는 광 송신부가 담당하고 있는 축에 대한 정보일 수 있으며, 일 예로 X-Z축 상에서 멤스미러가 회전하는 경우에는 1, Y-Z축 상에서 멤스미러가 회전하는 경우에는 0일 수 있다. 상기 스윕 비트는 업 스윕 비트(Up Sweep Bit) 및 다운 스윕 비트(Down Sweep Bit)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 멤스미러의 현재 스윕 방향을 포함할 수 있다. 이때 상기 업 스윕(Up Sweep) 및 다운스윕(Down Sweep)은 멤스미러가 선회하는 것을 기준으로 구분될 수 있으며, 상기 멤스미러의 각도가
Figure 112020143942425-pat00018
에서
Figure 112020143942425-pat00019
로 향하는 경우에 다운스윕으로,
Figure 112020143942425-pat00020
에서
Figure 112020143942425-pat00021
로 향하는 업스윕으로 구분될 수도 있다. 이에 따라 수신 측에서도 업스윕/다운스윕과 반사파의 도달된 시각의 차를 통해 멤스미러의 설정각도 내에서 객체의 위치를 산출할 수 있다.
상기 데이터 비트열은 N 비트의 데이터 비트열일 수 있으며, 절대좌표계에서 플랫폼 자세에 대한 상기 제1자세조절부에 의해서 조절된 상기 광 송신부의 자세에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이때 절대좌표계에서 플랫폼의 자세를 제1각도정보, 제1자세조절부에 의해서 조절된 상기 광 송신부의 자세는 기 설정된 절대좌표계를 기준으로 제2각도정보로, 상기 제2각도정보에 의해서 제어된 상태에서 상기 멤스미러에서 방출되는 광 펄스의 방향을 제3각도정보로 정의하여 설명한다. 이때 절대좌표계에 대한 플랫폼의 자세는 관성센서를 이용한 칼만필터 등의 센서퓨전 기법으로 산출될 수 있다.
상기 데이터 비트열은 상기 제1자세조절부를 측정하여 얻어지는 상기 제1각도정보와 플랫폼 자세로 산출되는 절대좌표계에 대한 광 송신부의 지향각에 대해서 상기 프로세서가 복수의 광 펄스로 분할하여 송출할 수 있도록 제어할 수도 있다. 일 예로, N 비트의 데이터 비트열에 대해서 연속적으로 방출되는 광 펄스 중 하나에는 상위 N1비트가 포함되고, 다른 하나에는 하위 N2비트가 포함될 수 있다. 이때 상기 N1비트와 N2비트의 합은 N비트 이상으로 이루어져 복수의 광 펄스를 취합시에 모든 데이터가 포함될 수 있도록 제어될 수 있다. 이때 복수의 광 송신부는 서로 인터벌을 두고 광 펄스를 외부로 방출할 수 있도록 제어될 수도 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템에 관한 것으로, 도 9는 복수의 구성들의 위치관계를 도시한 도면을, 도 10은 객체추적루프의 시스템을 도시한 도면을 각각 나타낸다.
도 9를 참조하여, 상술한 제1각도정보, 제2각도정보 및 제3각도정보에 대해서 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다. 멤스미러가 하나의 평면 상에서 설정각도 내에서 왕복 스윕되는 경우, 이와 대응되는 평면 상에서 상기 광 송신부의 자세가 산출될 수 있다. 즉, 상기 플랫폼이 동일한 자세가 유지되는 경우에는 상기 광 송신부는 상기 제1자세조절부에 의해서 자세가 변화될 수 있으며, 이 중 스윕되는 평면과 대응되는 평면에 대한 광 송신부의 자세를 추출할 수 있다. 이때 절대좌표계(Absolute Frame, AF)을 기준으로, 상기 플랫폼의 자세에 대하여 제1상대좌표계(Relative Frame 1, RF1)를 구축할 수 있고, 상기 제1자세조절부의 자세는 상기 플랫폼의 자세에 대하여 제2상대좌표계(Relative Frame 2, RF2)를 구축할 수 있다 아울러 하나의 평면을 기준으로
Figure 112020143942425-pat00022
~
Figure 112020143942425-pat00023
사이로 멤스미러가 스윕운동되는 과정에서, 상기 제1자세조절부 대비 상기 멤스미러의 스윕운동을 중심으로 한 제3상대좌표계(Relative Frame 3, RF3)가 구축될 수 있다. 이때 절대좌표계에 대비하여 상기 제1상대좌표계가 기울어진 각도를 제1각도정보(Φ, θ)로, 제1상대좌표계에 대비하여 상기 제2상대좌표계가 기울어진 각도를 제2각도정보(
Figure 112020143942425-pat00024
,
Figure 112020143942425-pat00025
)로 각각 정의할 수 있다. 그리고 제3각도정보(
Figure 112020143942425-pat00026
,
Figure 112020143942425-pat00027
)는 제3상대좌표계 상에서의 상기 멤스미러가 지향하는 각도일 수 있다. 그리고 도 9-(a) 및 도 9-(b)에서 도시된 바와 같이 복수의 광 송신부는 각각 서로 다른 평면을 기준으로 제1각도정보 및 제2각도정보가 산출될 수 있다. 그리고 상기 프로세서는, 하나의 광 송신부에 대해서 하나의 평면을 기준으로 일축 제1각도정보(Φ), 일축 제2각도정보(
Figure 112020143942425-pat00028
) 및 일축 제3각도정보(
Figure 112020143942425-pat00029
)를 산출하고, 다른 하나의 광 송신부에 대해서 다른 하나의 평면을 기준으로 타축 제1각도정보(θ), 타축 제2각도정보(
Figure 112020143942425-pat00030
) 및 일축 제3각도정보(
Figure 112020143942425-pat00031
)를 산출할 수 있다.
하나의 평면을 기준으로
Figure 112020143942425-pat00032
~
Figure 112020143942425-pat00033
사이로 멤스미러가 스윕운동되는 과정에서, 프로세서에서 일축 제3각도정보(
Figure 112020143942425-pat00034
)가 산출(광 검출센서 반사파 검출)될 수 있다. 이때 산출된 시각을 기준으로 상기 프로세서는 IMU센서 등의 수단을 통해 일축 제1각도정보(Φ)를 수신 받거나, 제어신호를 분석하여 일축 제1각도정보(Φ)를 산출할 수 있다. 이때 도시된 도면을 기준으로, 상기 프로세서는 상기 멤스미러의 스윕 운동의 중심이 상기 객체를 지향(산출된 상기 일축 제3각도정보가 0°)하도록 상기 제1자세조절부로 제어신호를 전송할 수 있다. 이때 상기 제어신호는 상기 제1자세조절부가 상기 광 송신부의 자세를 조절하는 것으로, 도시된 도면 상에서는 일축 제3각도정보(
Figure 112020143942425-pat00035
)에 해당되는 각도로 상기 광 송신부가 시계 방향으로 회전할 수 있다.
도 10을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템은 상기 IMU센서를 이용하여 상기 제1자세조절부의 짐벌모터에 대한 각속도 및 가속도를 측정할 수 있다. 그리고 프로세서의 객체 지향각 제어기(Object Tracking Angle Controller)와 함께, 측정된 각속도가 각속도 제어기(Angular Velocity Controller)로 입력되어 짐벌모터의 역기전력을 보상함에 따라, 보다 안정화될 수 있는 객체 지향 내부 루프(Object Tracking Inner Loop)를 구축할 수 있다.
그리고 상기 IMU센서에서 측정된 각속도 및 가속도는 프로세서의 칼만필터를 통해 다축 제1각도정보(Φ, θ)를 산출할 수 있으며, 별도의 장치 또는 데이터 연산이나 멤스미러로부터 수신된 정보를 통해 상기 제1자세조절부의 다축 제2각도정보(
Figure 112020143942425-pat00036
,
Figure 112020143942425-pat00037
) 또한 산출될 수 있다. 그리고 특정 상태에서 타겟이 광송신부의 각축의 정중앙에 정렬되도록 위치한다면 상기 다축 제1각도정보(Φ, θ) 및 다축 제2각도정보(
Figure 112020143942425-pat00038
,
Figure 112020143942425-pat00039
)가 합산되면 절대좌표계를 기준으로 객체가 배치된 방향(
Figure 112020143942425-pat00040
,
Figure 112020143942425-pat00041
)을 알 수 있다.
Figure 112020143942425-pat00042
,
Figure 112020143942425-pat00043
타겟이 광송신부와 정렬되지 않았을 때는 광송신부에서 방출된 스윕광의 반사파가 광검출센서로 회귀할 때 산출된 타겟의 스윕각인 제3각도정보(
Figure 112020143942425-pat00044
,
Figure 112020143942425-pat00045
)를 오차로 정의하여 상기 프로세서는 상기 멤스미러가 상기 객체를 중심으로 스윕운동될 수 있도록 상기 제1자세조절부로 제어신호를 전송할 수 있다. 이상적으로 광송신부가 객체를 지향하고 있을 경우 제3각도정보(
Figure 112020143942425-pat00046
,
Figure 112020143942425-pat00047
)는 0값을 가진다. 즉, 상기 제3각도정보에서 산출된 멤스미러의 스윕중심으로부터 타겟의 지향각을 보상할 수 있도록 상기 제1자세제어부의 각도를 제어하는 것으로, 멤스미러의 스윕의 중심이 객체의 중심을 향하도록 지속적으로 추적하는 것이다. 따라서 상기 객체 지향각 제어기는 외부루프에서 플랫폼의 자세변화가 보상되며, 또한 내부루프에서 각속도 정보를 이용하여 외란 등 외부의 영향을 보상하여 자세가 흔들려도 안정적인 지향 상태가 유지될 수 있는 장점이 있다.
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템에 관한 것으로, 도 11은 객체의 사시도를, 도 12는 객체의 정면도를, 도 13은 멤스미러의 시간별 각도변화를 도시한 그래프를 각각 나타낸다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 객체(20)는 고정물, 이동체 또는 비행체 등으로 구성될 수 있으며, 비행체로 구성된 경우에는 동체(21) 및 동력부(22)를 포함할 수 있다. 이때 상기 광 수신부(300) 및 제2자세조절부(400)는 객체(20) 상에 탑재되거나 내장될 수 있으며, 상술한 바와 같은 방법을 통해 플랫폼의 위치를 산출하도록 구성될 수 있다. 여기서 상기 객체(20)는 상기 광 수신부(300)를 통해 광 송신부의 멤스미러에 대한 제어 데이터를 수신받을 수도 있으며, 아래와 같은 방법을 통해 멤스미러에 대한 제어 데이터를 추산할 수도 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명에 다른 다축 제어방식의 객체 추적 시스템은 상기 객체(20) 상에 결합된 제2프로세서를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2프로세서는 광 송신부 측의 절대좌표계에서 광 송신부의 타겟 지향각을 수신된 스윕광의 데이터 비트를 디코딩하여 수취한 상태에서 멤스미러의 스윕각(
Figure 112020143942425-pat00048
)을 실시간으로 산출할 수 있다. 보다 상세히는 상기 프로세서가 아래의 식을 통해 스윕각(
Figure 112020143942425-pat00049
)을 산출할 수 있다.
Figure 112020143942425-pat00050
이때 도 13의 기호를 참조하면 시간변수(t)는 아래의 관계식 1 내지 관계식 4 중 어느 하나의 수식을 통해 산출되는 제1시간변수(s1) 내지 제4시간변수(s4)중 어느 하나로 산출될 수 있다.
[관계식 1]
Figure 112020143942425-pat00051
[관계식 2]
Figure 112020143942425-pat00052
[관계식 3]
Figure 112020143942425-pat00053
[관계식 4]
Figure 112020143942425-pat00054
이때 제1시간변수(s1) 내지 제4시간변수(s4)는 아래의 수식 상에 입력되어 스윕각(
Figure 112020143942425-pat00055
)을 산출할 수 있다.
Figure 112020143942425-pat00056
Figure 112020143942425-pat00057
여기에서, 상기 스윕각(
Figure 112020143942425-pat00058
)은 상기 광 송신부 측의 제3각도정보와 매칭될 수 있으며, 상기 제2프로세서는 광 펄스를 통해 수신되는 절대좌표계에서 광 송신부의 타겟 지향각(
Figure 112020143942425-pat00059
,
Figure 112020143942425-pat00060
)은 거시적인 정보이며, 측정시점의 미시적인 스윕각(
Figure 112020143942425-pat00061
)인 상기 제2각도정보를 함께 연산하여 상기 플랫폼의 정밀한 시선각을 산출할 수 있다. 따라서 절대좌표계에서 광 송신부에 대한 타겟의 방향인 시선각을 복원할 수 있는 모든 정보를 획들할 수 있으며 이는 다음과 같은 수식으로 표현된다.
Figure 112020143942425-pat00062
,
Figure 112020143942425-pat00063
객체에서 복수의 광 검출센서에서 수집된 3차원 공간의 시선각정보(
Figure 112020143942425-pat00064
,
Figure 112020143942425-pat00065
)로부터 VR 및 컴퓨터비젼 분야에서 널리 사용되는 PnP(Perspective-n-Point) 해법을 통하여 광송신부에 대한 광수신부의 3차원 공간상의 상대적인 위치와 자세를 계산할 수 있다. 이때 상기 A는 기 입력된 멤스미러의 설정각도로 회전각도 반경일 수 있으며, f는 기 입력된 단위 시간(s)당 멤스미러의 스윕 수를 나타내는 멤스미러의 주파수이고, T는 기 입력된 멤스미러가 1회 스윕 시 경과되는 시간을 나타내는 멤스미러의 주기이며, △tn는 상기 광 수신부(300)에서 연속적으로 광 펄스가 검출되는 경우에 시간의 차이를 나타낼 수 있다. 그리고 이를 통해 산출된 플랫폼의 위치로 상기 광 수신부(300)가 지향하도록 상기 제2자세조절부(400)가 조절할 수 있다. 같은 방법의 광 송신부에서도 반사광의 시간차이를 통하여 멤스미러의 스윕각을 산출할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 플랫폼
20 : 객체
21 : 동체 22 : 동력부
100 : 광 송신부 101 : 방출구
110 : 레이저 다이오드 120 : 멤스미러
130 : 빔 분배기 140 : 광 검출센서
200 : 제1자세조절부 210 : 제1조절부
220 : 제2조절부 230 : 제3조절부
300 : 광 수신부 301 : 수신 다이오드
400 : 제2자세조절부

Claims (15)

  1. 플랫폼 상에 탑재되어 외부로 광 펄스를 방출하는 광 송신부;
    상기 플랫폼에 결합되어 상기 광 송신부의 자세를 조절하는 제1자세조절부;
    상기 플랫폼, 제1자세조절부 및 광 송신부의 각도정보를 연산하는 제1프로세서;
    객체 상에 탑재되어 광 펄스를 수신받는 광 수신부;
    상기 객체에 결합되어 상기 광 수신부의 자세를 조절하는 제2자세조절부; 및
    상기 광 수신부로 도달된 광 펄스의 신호를 분석하는 제2프로세서;
    를 포함하고,
    상기 광 송신부는,
    레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드;
    상기 레이저 다이오드에서 발생된 레이저 광을 설정각도(A°) 내에서 왕복 스윕 되도록 조절하여 외부로 광 펄스를 방출하는 멤스미러; 및
    객체로부터 반사된 반사파를 수신받는 광 검출센서;를 포함하되,
    상기 제2프로세서는,
    연속된 적어도 둘 이상의 광 펄스가 도달된 시간차를 통해 멤스미러의 스윕각을 산출하되,
    상기 둘 이상의 광 펄스에는,
    상기 멤스미러가 일 방향으로 스윕 시에 방출되는 광 펄스와, 상기 멤스미러가 타 방향으로 스윕 시에 방출되는 광 펄스가 포함되는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1자세조절부는,
    3개의 회전 축(Roll, Pitch, Yaw) 중 하나를 조절하는 제어부가 복수로 이루어지되,
    복수의 제어부가 서로 다른 회전 축으로 상기 광 송신부를 조절하는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1프로세서는,
    상기 플랫폼, 제1자세조절부 및 멤스미러에 대한 각도정보를 기반으로 객체의 위치를 산출하되,
    상기 제1프로세서는,
    상기 플랫폼의 자세에 대한 정보인 제1각도정보와, 상기 플랫폼에서의 상기 제1자세조절부 자세에 대한 정보인 제2각도정보와, 상기 제1자세조절부에서의 상기 멤스미러 스윕각에 대한 정보인 제3각도정보를 각각 수신받는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템. (여기서,
    Figure 112021054277013-pat00066
    ≤ 제3각도정보 ≤
    Figure 112021054277013-pat00067
    )
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1프로세서는,
    상기 광 검출센서에서 반사파가 검출된 시각을 기준으로,
    상기 제1각도정보 및 제2각도정보를 수신받아 객체의 위치를 연산하고,
    객체의 위치를 산출하여 상기 광 펄스를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1프로세서는,
    멤스미러의 스윕 운동에 대한 각도 카운터 모듈을 포함하고,
    반사파가 검출되면 상기 각도 카운터 모듈의 각도 카운트 값으로 상기 제3각도정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1프로세서는 멤스미러의 방향에 대한 제1포지션 데이터 또는 멤스미러의 위치에 대한 제2포지션 데이터를 수신 받으며,
    상기 제1포지션 데이터는,
    멤스미러의 선회 시에 각도 카운트가 리셋되고,
    상기 제2포지션 데이터는,
    멤스미러가 설정각도의 중심에 위치하는 경우 각도 카운트가 리셋되는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1자세조절부에 연결되어 각속도 및 가속도를 측정하는 IMU센서;
    를 더 포함하고,
    상기 제1프로세서는,
    상기 제1자세조절부의 모터의 역기전력을 보상하도록 상기 IMU센서에서 측정된 각속도를 입력받아 상기 모터에 연결된 모터드라이브를 제어하고,
    상기 IMU센서에서 측정된 각속도 및 가속도를 칼만 필터(Kalman Filter)에 입력하여 제1각도정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
  8. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1자세조절부는 각도센서를 포함하되,
    상기 각도센서에서 상기 제1자세조절부의 회전 각도를 측정하여
    상기 제1프로세서가 제2각도정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
  9. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 송신부에서 방출되는 광 펄스는,
    데이터 비트열(Data Bit String) 및 스윕 비트(Sweep Bit)를 포함하고,
    상기 스윕 비트는,
    상기 멤스미러가 설정각도 내에서 일 방향으로 회전 시에 발생되는 업 스윕 비트(Up Sweep Bit)와 상기 멤스미러가 설정각도 내에서 타 방향으로 회전 시에 발생되는 다운 스윕 비트(Down Sweep Bit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 객체 추적 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광 송신부는 복수로 이루어져,
    복수의 상기 광 송신부가 서로 다른 축으로 스위핑된 광 펄스를 방출하고,
    상기 광 송신부의 광 펄스는,
    스위핑된 축에 대한 데이터인 액시스 비트(Axis Bit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 객체 추적 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1프로세서는 상기 제1각도정보 및 제2각도정보로 산출되는 광 송신부의 지향각을 N 비트의 데이터 비트열로 구성하되,
    연속적으로 방출되는 복수의 광 펄스 중,
    일부의 광 펄스에는 상기 데이터 비트열 중 상위 N1 비트가 방출되고,
    다른 일부의 광 펄스에는 상기 데이터 비트열 중 하위 N2의 비트가 방출되는 것을 특징으로 하는 객체 추적 시스템.
    (여기에서, 1 ≤ N1, N2 < N, N ≤ N1 + N2)
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2프로세서는,
    기 입력된 상기 광 송신부의 멤스미러의 스윕 설정각도, 주파수 및 주기와,
    상기 광 수신부로 도달된 연속된 둘 이상의 광 펄스 간의 시간차(△t)를 통해 시간변수(t)가 산출되어 아래의 식으로 멤스미러의 스윕각(ΨR)을 연산하는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
    Figure 112021054277013-pat00068

    (여기에서,
    ΨR = 멤스미러의 스윕각,
    A = 설정 각도,
    f = 멤스미러의 주파수 = 단위 시간당 멤스미러의 스윕 수,
    T = 멤스미러의 주기= 1회 스윕 시 경과되는 시간,
    t = 시간변수)
  14. 제13항에 있어서,
    상기 시간변수(t)는 아래의 관계식 1 내지 관계식 3 중 어느 하나의 수식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
    [관계식 1]
    Figure 112020143942425-pat00069

    [관계식 2]
    Figure 112020143942425-pat00070

    [관계식 3]
    Figure 112020143942425-pat00071

  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2프로세서는,
    상기 광 펄스를 통해 전달된 정보와, 상기 멤스미러의 스윕각(ΨR)을 통해 상기 플랫폼의 위치를 산출하여,
    상기 광 수신부가 상기 플랫폼을 지향하도록 상기 제2자세조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 다축 제어방식의 객체 추적 시스템.
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