KR102367123B1 - Controlling method in distance measuring device using TOF - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TOF 방식의 거리 측정 장치에서 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은, 하나의 거리 데이터를 구하는 시간을 발광부가 펄스 형태의 광 펄스 복수 개의 펄스 다발을 출력하는 펄스 발광 구간과 광을 출력하지 않는 미발광 구간 쌍을 복수 회 반복하는 반사광 측정 구간과 상기 발광부가 광을 발광하지 않는 주변광 측정 구간으로 나누고, 상기 주변광 측정 구간과 반사광 측정 구간에 각각 상기 수광부가 출력하는 신호를 소정 회수 샘플 하여 거리와 관련된 데이터를 얻고, 상기 반사광 측정 구간에 상기 수광부가 출력하는 신호를 샘플 하여 얻은 샘플 데이터가 제1 레벨 이상이 되어 포화되거나 제2 레벨 이하에 머물러 미약한 지 판단하고, 상기 샘플 데이터가 포화되거나 미약하다고 판단될 때 상기 펄스 발광 구간에서 상기 발광부의 발광 파워, 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수 및 상기 수광부의 센서 게인 중 하나 이상을 조절할 수 있다. 따라서, TOF 방식에서 극복하기 어려운 신호 포화나 신호 미약 문제를 해결할 수 있고, 넓은 거리 범위에 걸쳐서 거리 측정이 가능하게 된다The present invention relates to a control method in a TOF type distance measuring device. In the control method according to an embodiment of the present invention, a pair of a pulse emission section in which the light emitting unit outputs a plurality of pulse bundles of pulsed light pulses and a non-light emission section in which no light is output is performed a plurality of times for a time for obtaining one distance data. Divide the repeated reflected light measuring section and the ambient light measuring section in which the light emitting unit does not emit light, and sample the signal output by the light receiving unit a predetermined number of times in the ambient light measuring section and the reflected light measuring section, respectively, to obtain distance-related data, It is determined whether the sample data obtained by sampling the signal output by the light receiving unit in the reflected light measurement section is saturated with a first level or more or remains weak by staying at a second level or less, and when it is determined that the sample data is saturated or weak, the At least one of the light emission power of the light emitting unit in the pulse emission period, the number of light pulses included in the pulse emission period, and a sensor gain of the light receiving unit may be adjusted. Therefore, it is possible to solve the problem of signal saturation or signal weakness, which is difficult to overcome in the TOF method, and distance measurement over a wide range is possible.

Description

티오에프 방식의 거리 측정 장치에서 제어 방법 {Controlling method in distance measuring device using TOF}Controlling method in distance measuring device using TOF

본 발명은 TOF 방식의 거리 측정 장치에서 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 TOF 방식으로 거리 측정할 때 거리 측정 범위를 확대하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method in a distance measuring apparatus of the TOF method, and more particularly, to a method for expanding a distance measurement range when measuring a distance in the TOF method.

거리를 측정하는 센서에는 적외선을 이용하는 적외선 센서, 초음파를 이용하는 초음파 센서, TOF 센서 등이 있다. 적외선 센서는 삼각 측량 원리에 따라 광원에서 방사한 적외선이 피측정물의 표면에서 반사되어 입력되는 접속 광을 수신하여 출력 전류로 수광점을 계산할 수 있는 PSD(Position Sensitive Detector)를 이용하여 거리를 측정할 수 있다. 초음파 센서는 센서가 발사한 초음파 펄스가 피측정물의 표면에서 반사되어 다시 센서로 되돌아올 때까지의 시간을 측정하여 측정 대상에 대한 거리를 측정할 수 있다.The sensor for measuring the distance includes an infrared sensor using infrared, an ultrasonic sensor using ultrasonic waves, a TOF sensor, and the like. The infrared sensor uses a PSD (Position Sensitive Detector) to measure the distance using the PSD (Position Sensitive Detector), which can calculate the light receiving point with the output current by receiving the incoming connection light after the infrared ray emitted from the light source is reflected from the surface of the object to be measured according to the triangulation principle. can The ultrasonic sensor may measure the distance to the measurement target by measuring the time until the ultrasonic pulse emitted by the sensor is reflected from the surface of the object to be measured and returned to the sensor.

TOF 센서는 매우 짧은 폭의 적외선 펄스를 방사하는 LED와 같은 광원과 물체에서 반사되는 반사광을 검출하기 위한 센서로 구성되는데, 광원에서 방사된 광이 물체에서 반사되어 센서로 돌아오는 시간을 측정하여 물체와의 거리를 식 d=c*tTOF/2(d는 물체와의 거리, c는 빛의 속도, tTOF는 광원에서 방사된 광이 물체에서 반사되어 센서로 돌아오는 시간)으로 계산할 수 있다. 하지만 빛의 속도가 너무 빨라 시간 tTOF를 측정하기 어렵기 때문에, 광원이 빛을 변조하여 방사하고 2개 이상의 위상을 이용하여 간접적으로 거리를 계산한다.The TOF sensor consists of a light source such as an LED that emits a very short infrared pulse and a sensor for detecting reflected light reflected from an object. The distance to can be calculated by the formula d=c*t TOF /2 (d is the distance from the object, c is the speed of light, and t TOF is the time the light emitted from the light source is reflected from the object and returned to the sensor) . However, since the speed of light is too fast to measure the time t TOF , the light source modulates the light and emits it, and indirectly calculates the distance using two or more phases.

도 1은 TOF 방식으로 거리를 측정하는 원리를 도시한 것이다.1 illustrates a principle of measuring a distance in a TOF method.

광원이 소정 폭(T0)의 펄스 형태로 광을 출사하면 소정 시간(Td)이 경과한 후 물체에서 반사되는 반사광이 센서에 도달한다. 센서는 광원이 출사한 펄스와 동기하여(Phase 1) 반사광을 검출할 뿐만 아니라 광원이 출사한 펄스와 180도 위상차를 갖고(Phase 2) 반사광도 검출하는데, 출사광과 동기하여 검출한 광량(Q1)과 출사광과 180도 위상차를 갖고 검출한 광량(Q2)을 근거로 물체와의 거리를 계산할 수 있다.When the light source emits light in the form of a pulse having a predetermined width T0, the reflected light reflected from the object reaches the sensor after a predetermined time Td has elapsed. The sensor not only detects the reflected light in synchronization with the pulse emitted from the light source (Phase 1), but also detects the reflected light with a 180 degree phase difference from the pulse emitted from the light source (Phase 2). The amount of light detected in synchronization with the emitted light (Q1) ) and the amount of light (Q2) detected with a 180 degree phase difference from the emitted light, the distance to the object can be calculated.

센서를 구성하는 셀은 두 개의 스위치(S1, S2)와 2개의 캐패시터(C1, C2), 및 반사광에 반응하여 전하를 발생시키는 다이오드로 구성될 수 있고, 스위치 S1과 S2는 각각 Phase 1과 Phase 2에 따라 동작하여 반사광에 반응하여 전하를 발생시키는 다이오드를 캐패시터 1과 2에 교번적으로 연결하고, 다이오드에서 발생한 전하가 캐패시터 1과 2에 전하량 Q1과 Q2로 저장되고, 이에 따라 캐패시터 C1과 C2의 전압 V1과 V2은 캐패시터에 쌓이는 전하량 Q1과 Q2에 비례하는 값이 된다. 이때, 물체와의 거리는 (1/2)*c*T0*V2/(V1+V2)에 비례하는 값으로 계산할 수 있다.The cell constituting the sensor may be composed of two switches (S1, S2), two capacitors (C1, C2), and a diode that generates electric charge in response to reflected light, and switches S1 and S2 are respectively Phase 1 and Phase A diode that operates according to 2 and generates electric charge in response to reflected light is alternately connected to capacitors 1 and 2, and the electric charge generated from the diode is stored in capacitors 1 and 2 as charges Q1 and Q2, and accordingly, capacitors C1 and C2 The voltages V1 and V2 of are proportional to the amount of charge Q1 and Q2 accumulated in the capacitor. In this case, the distance to the object may be calculated as a value proportional to (1/2)*c*T0*V2/(V1+V2).

TOF 방식으로 거리를 측정하는 거리 측정기는, 근거리를 측정할 때에는 센서를 구성하는 셀이 포화(saturation)되는 문제가 있을 수 있고, 원거리를 측정할 때에는 광량이 부족하게 되는 문제가 발생할 수 있다.A distance measuring device for measuring a distance in the TOF method may have a problem in that cells constituting the sensor are saturated when measuring a short distance, and a problem in that the amount of light is insufficient when measuring a long distance may occur.

도 2는 TOF 거리 측정 장치에서 거리에 따라 센서에 입사되는 광량을 시뮬레이션 한 그래프를 도시한 것으로, 근거리일수록 센서 입사 광량이 가파르게 상승하고 원거리일수록 매우 작은 광량이 입사, 즉 광학적 비선형성을 보여준다.2 shows a graph simulating the amount of light incident on the sensor according to the distance in the TOF distance measuring device. The closer the distance, the steeper the sensor incident light amount, and the farther the distance, the smaller the incident light, that is, optical nonlinearity.

특히, 종래 TOF 거리 측정 장치는, 광을 방사하는 광원의 출력을 조절하거나 센서가 데이터를 측정하는 회수를 조절하는 방식을 채용하고, 센서의 게인을 조절하는 구성을 포함하지 않기 때문에, 근거리를 측정할 때 발생하는 포화 현상을 피하기 위하여 광의 출력을 일률적으로 줄이면 원거리에 있는 대상물에서 반사광이 충분히 입사되지 않아 거리를 측정하지 못하는 문제가 발생하고, 원거리에 맞도록 광의 출력을 올리면 근거리에서 포화가 발생하는 문제가 있다.In particular, since the conventional TOF distance measuring apparatus adopts a method of adjusting the output of a light source emitting light or adjusting the number of times the sensor measures data, and does not include a configuration for adjusting the gain of the sensor, it measures the short distance If the light output is uniformly reduced to avoid the saturation phenomenon that occurs when there is a problem.

따라서, 본 발명은 이러한 상황을 반영하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 TOF 거리 측정 장치에서 입사 광량의 포화와 미약에 대한 대응 방안을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention was created to reflect this situation, and an object of the present invention is to provide a countermeasure against saturation and weakness of the incident light amount in a TOF distance measuring device.

본 발명의 다른 목적은, TOF 방식의 거리 측정 장치에서 넓은 범위의 거리를 정확히 측정하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for accurately measuring a distance in a wide range in a TOF type distance measuring device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 TOF 방식의 거리 측정 장치는, 소정 폭의 펄스 형태로 광을 방사하기 위한 발광부; 상기 발광부가 방사하여 대상물로부터 반사되어 되돌아오는 반사광을 수신하여 수신되는 광량에 대응하는 신호를 출력하기 위한 수광부; 및 상기 수광부의 출력 신호를 근거로 TOF 방식에 따라 대상물까지의 거리를 계산하기 위한 프로세서를 포함하여 구성되고, 하나의 거리 데이터를 구하는 시간은 상기 발광부가 펄스 형태의 광 펄스 복수 개의 펄스 다발을 출력하는 펄스 발광 구간과 광을 출력하지 않는 미발광 구간 쌍을 복수 회 반복하는 반사광 측정 구간과 상기 발광부가 광을 발광하지 않는 주변광 측정 구간을 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 주변광 측정 구간과 반사광 측정 구간에 각각 상기 수광부가 출력하는 신호를 소정 회수 샘플 하여 거리와 관련된 데이터를 얻되, 상기 주변광 측정 구간에 얻은 데이터를 이용하여 상기 반사광 측정 구간에 얻은 데이터에서 주변광에 의한 성분을 제거하여 반사광에 따른 거리를 계산하고, 상기 프로세서는, 상기 반사광 측정 구간에 상기 수광부가 출력하는 신호를 샘플 하여 얻은 샘플 데이터를 이용한 거리 계산에 에러가 발생할 때, 상기 펄스 발광 구간에서 상기 발광부의 발광 파워, 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수 및 상기 수광부의 센서 게인 중 하나 이상을 조절하여 거리를 계산하는 것을 특징으로 한다.TOF type distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a light emitting unit for emitting light in the form of a pulse of a predetermined width; a light receiving unit for receiving the reflected light emitted by the light emitting unit and reflected back from the object and outputting a signal corresponding to the received light amount; and a processor for calculating a distance to an object according to the TOF method based on the output signal of the light receiving unit, and the time to obtain one distance data is determined by the light emitting unit outputting a plurality of pulse bundles of light pulses in the form of pulses and a reflected light measuring section in which a pair of pulse emission section and non-emitting section in which light is not output is repeated a plurality of times, and an ambient light measuring section in which the light emitting unit does not emit light, wherein the processor is configured to include the ambient light measuring section and the reflected light The signal output from the light receiving unit is sampled a predetermined number of times in each measurement section to obtain distance-related data, and by using the data obtained in the ambient light measurement section to remove the component caused by ambient light from the data obtained in the reflected light measuring section, the reflected light calculates the distance according to , and the processor, when an error occurs in distance calculation using sample data obtained by sampling the signal output from the light receiving unit in the reflected light measurement period, the light emission power of the light emitting unit in the pulse emission period, the The distance is calculated by adjusting at least one of the number of light pulses included in the pulse emission section and the sensor gain of the light receiving unit.

일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 반사광 측정 구간에 얻은 샘플 데이터가 제1 레벨 이상이 되어 포화되거나 제2 레벨 이하에 머물러 미약할 때 거리 계산에 에러가 발생하는 것으로 판단할 수 있다.In an embodiment, the processor may determine that an error in the distance calculation occurs when the sample data obtained during the specular light measurement period is saturated with a first level or more, or remains weak at a second level or less.

일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 샘플 데이터가 포화될 때 상기 센서 게인을 낮추거나 상기 발광부의 발광 파워를 낮추거나 상기 펄스 다발에 포함되는 광 펄스의 개수를 줄일 수 있다.In an embodiment, when the sample data is saturated, the processor may lower the sensor gain, lower the light emitting power of the light emitting unit, or reduce the number of light pulses included in the pulse bundle.

일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 펄스 발광 구간 시작에서 소정 개수의 샘플 데이터를 얻을 때까지 상기 발광 파워를 낮추거나 상기 광 펄스의 개수를 줄이고, 상기 소정 개수의 샘플 데이터를 얻은 후 상기 발광 파워나 광 펄스의 개수를 원래로 복귀시킬 수 있다.In an embodiment, the processor is configured to decrease the light emission power or decrease the number of light pulses from the start of the pulse emission period until a predetermined number of sample data is obtained, and after obtaining the predetermined number of sample data, the light emission power I can restore the number of light pulses to the original.

일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 샘플 데이터가 미약할 때 상기 센서 게인을 높이거나 상기 발광부의 발광 파워를 올리거나 상기 펄스 다발에 포함되는 광 펄스의 개수를 늘릴 수 있다.In an embodiment, when the sample data is weak, the processor may increase the sensor gain, increase the light emission power of the light emitting unit, or increase the number of light pulses included in the pulse bundle.

일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 거리 측정 장치가 고정식인 경우 상기 거리 계산에 에러가 발생할 때 바로 상기 펄스 발광 구간에서 상기 발광부의 발광 파워, 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수 및 상기 수광부의 센서 게인 중 하나 이상을 조절할 수 있다.In an embodiment, when the distance measurement device is a fixed type, when an error occurs in the distance calculation, the processor is configured to immediately determine the light emission power of the light emitting unit in the pulse light emission section, the number of light pulses included in the pulse light emission section, and the light receiving unit You can adjust one or more of the sensor gains of

일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 거리 측정 장치가 회전하면서 동작하는 회전식인 경우, 상기 거리 계산에 에러가 발생하는 1회전에 해당하는 데이터를 버리고, 다음 회전 때 상기 펄스 발광 구간에서 상기 발광부의 발광 파워, 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수 및 상기 수광부의 센서 게인 중 하나 이상을 조절할 수 있다.In one embodiment, when the distance measuring device is rotated while rotating, the processor discards data corresponding to one rotation in which an error occurs in the distance calculation, and at the next rotation, the light emitting unit in the pulse emission section At least one of the light emission power, the number of light pulses included in the pulse emission period, and a sensor gain of the light receiving unit may be adjusted.

일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 거리 측정 장치가 회전하면서 동작하는 회전식인 경우, 상기 거리 계산에 에러가 발생하는 각도의 합이 소정 값 이상이 될 때 바로 상기 펄스 발광 구간에서 상기 발광부의 발광 파워, 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수 및 상기 수광부의 센서 게인 중 하나 이상을 조절할 수 있다.In one embodiment, when the distance measuring device is rotated while rotating, the processor emits light from the light emitting unit in the pulse emission period immediately when the sum of the angles at which an error occurs in the distance calculation becomes greater than or equal to a predetermined value At least one of power, the number of light pulses included in the pulse emission period, and a sensor gain of the light receiving unit may be adjusted.

일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 펄스 발광 구간과 미발광 구간을 제어하기 위한 발광 제어 신호의 듀티 비를 조절하여 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수를 조절할 수 있다.In an embodiment, the processor may adjust the number of light pulses included in the pulse emission period by adjusting a duty ratio of a light emission control signal for controlling the pulse emission period and the non-light emission period.

본 발명의 다른 실시예에 따른 TOF 방식의 거리 측정 장치에서 제어 방법은, 소정 폭의 펄스 형태로 광을 방사하기 위한 발광부; 상기 발광부가 방사하여 대상물로부터 반사되어 되돌아오는 반사광을 수신하여 수신되는 광량에 대응하는 신호를 출력하기 위한 수광부; 및 상기 수광부의 출력 신호를 근거로 TOF 방식에 따라 대상물까지의 거리를 계산하기 위한 프로세서를 포함하여 구성되고, 하나의 거리 데이터를 구하는 시간은 상기 발광부가 펄스 형태의 광 펄스 복수 개의 펄스 다발을 출력하는 펄스 발광 구간과 광을 출력하지 않는 미발광 구간 쌍을 복수 회 반복하는 반사광 측정 구간과 상기 발광부가 광을 발광하지 않는 주변광 측정 구간을 포함하는, TOF 방식의 거리 측정 장치에서 실행되고, 상기 주변광 측정 구간과 반사광 측정 구간에 각각 상기 수광부가 출력하는 신호를 소정 회수 샘플 하여 거리와 관련된 데이터를 얻는 단계; 상기 반사광 측정 구간에 상기 수광부가 출력하는 신호를 샘플 하여 얻은 샘플 데이터가 제1 레벨 이상이 되어 포화되거나 제2 레벨 이하에 머물러 미약한 지 판단하는 단계; 및 상기 샘플 데이터가 포화되거나 미약하다고 판단될 때, 상기 펄스 발광 구간에서 상기 발광부의 발광 파워, 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수 및 상기 수광부의 센서 게인 중 하나 이상을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A control method in a TOF-type distance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention includes: a light emitting unit for emitting light in the form of a pulse having a predetermined width; a light receiving unit for receiving the reflected light emitted by the light emitting unit and reflected back from the object and outputting a signal corresponding to the received light amount; and a processor for calculating a distance to an object according to the TOF method based on the output signal of the light receiving unit, and the time to obtain one distance data is determined by the light emitting unit outputting a plurality of pulse bundles of light pulses in the form of pulses Executed in a TOF-type distance measuring device, comprising a reflected light measurement section in which a pair of pulse emission section and non-emission section that does not emit light is repeated a plurality of times, and an ambient light measurement section in which the light emitting unit does not emit light, obtaining distance-related data by sampling the signal output from the light receiving unit a predetermined number of times in an ambient light measuring section and a reflected light measuring section, respectively; determining whether sample data obtained by sampling the signal output from the light receiving unit in the reflected light measurement section is saturated with a first level or more or is weak by staying at or below a second level; and when it is determined that the sample data is saturated or weak, adjusting at least one of the light emission power of the light emitting unit in the pulse emission period, the number of light pulses included in the pulse emission period, and a sensor gain of the light receiving unit It is characterized in that it is done.

따라서, TOF 방식에서 극복하기 어려운 신호 포화나 신호 미약 문제를 해결할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to solve the problem of signal saturation or signal weakness that is difficult to overcome in the TOF method.

또한, 넓은 거리 범위에 걸쳐서 거리 측정이 가능하게 된다.In addition, it is possible to measure the distance over a wide distance range.

도 1은 TOF 방식으로 거리를 측정하는 원리를 도시한 것이고,
도 2는 TOF 거리 측정 장치에서 거리에 따라 센서에 입사되는 광량을 시뮬레이션 한 그래프를 도시한 것이고,
도 3은 TOF 방식으로 거리를 측정할 때 광원의 발광 형태와 센서에서 검출되는 신호를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명이 적용되는 TOF 방식 거리 측정 장치의 구성을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 TOF 방식으로 거리를 측정할 때 제어 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.1 shows the principle of measuring the distance in the TOF method,
Figure 2 shows a graph simulating the amount of light incident on the sensor according to the distance in the TOF distance measuring device,
Figure 3 shows the light emission form of the light source and the signal detected by the sensor when measuring the distance in the TOF method,
Figure 4 shows the configuration of the TOF method distance measuring device to which the present invention is applied,
5 is a flowchart illustrating an operation of a control method when measuring a distance in a TOF method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 TOF 방식의 거리 측정 장치에서 제어 방법에 대한 실시예를 첨부하는 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a control method in the TOF type distance measuring apparatus according to the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

도 3은 TOF 방식으로 거리를 측정할 때 광원의 발광 형태와 센서에서 검출되는 신호를 도시한 것이다.3 is a diagram illustrating a light emission form of a light source and a signal detected by a sensor when measuring a distance using the TOF method.

예를 들어, 1초에 30번 거리, 즉 30 프레임의 거리를 측정할 때 한 프레임은 약 33ms 동안 센서에서 출력되는 신호를 이용하여 거리를 계산하는데, 한 프레임의 첫 번째 절반 동안은 광원을 켠 상태로 센서에서 반사광에 의해 생성되는 전기 신호를 출력하고 두 번째 절반 동안은 광원을 켜지 않은 상태로 센서에서 반사광에 의해 생성되는 전기 신호를 출력한다.For example, when measuring the distance 30 times per second, that is, when measuring the distance of 30 frames, one frame calculates the distance using the signal output from the sensor for about 33ms, and the light source is turned on for the first half of one frame In this state, the sensor outputs the electrical signal generated by the reflected light, and for the second half, the light source is not turned on and the sensor outputs the electrical signal generated by the reflected light.

첫 번째 절반 동안은 주변광(Ambient light)에 의한 직류 성분의 신호와 광원의 발광에 따른 반사광(Light pulse)에 의한 교류 성분이 신호가 합산되어 출력되고 두 번째 절반 동안은 주변광에 의한 직류 성분의 신호만 출력되므로, 첫 번째 절반 동안 출력되는 신호에서 두 번째 절반 동안 출력되는 신호를 감산하여 발광에 따른 반사광에 의한 성분 만을 얻을 수 있다.During the first half, the signal of the DC component by ambient light and the AC component by the reflected light (Light pulse) according to the emission of the light source are summed and output, and during the second half, the DC component caused by the ambient light is output. Since only the signal of is output, only the component due to the reflected light according to the light emission can be obtained by subtracting the signal output during the second half from the signal output during the first half.

또한, 도 1에서 센서를 구성하는 셀이 광원의 출사광과 동기하거나 180도 위상차를 갖고 반사광을 검출하여 전기 신호 V1과 V2를 출력하는데, 도 3에서 시간이 경과함에 따라 그 값이 아래 방향으로 커지는 기울기(Slope)를 갖는 선이 전기 신호를 시간에 따라 누적한 전압 V1과 V2를 가리킨다. 도 3에서, 한 프레임 내의 첫 번째 절반에서 V1이 V2에 비해서 더 많은 반사광을 수신하여 더 급한 기울기로 커지고 있고, 같은 프레임 내의 두 번째 절반에서는 출사광이 없이 주변광만이 수신되므로 V1과 V2가 같은 기울기로 커지고 있다.In addition, the cells constituting the sensor in FIG. 1 output electrical signals V1 and V2 by detecting the reflected light in synchronization with the emitted light of the light source or having a phase difference of 180 degrees. Lines with increasing slopes indicate voltages V1 and V2 in which electrical signals are accumulated over time. In FIG. 3, in the first half of one frame, V1 receives more reflected light compared to V2 and increases with a steeper inclination, and in the second half of the same frame, only ambient light is received without output light, so V1 and V2 are the same is growing with an incline.

도 3에서 신호가 누적됨에 따라 그 값이 아래로 향하는데, 이는 그림 표현을 용이하게 위함으로, 하드웨어 구성에 따라 신호가 누적됨에 따라 V1과 V2 값이 커질 수도 있고 작아질 수도 있다. 이하에서는 반사광에 의해 발생하는 신호가 누적될 때 V1과 V2가 커지는 것으로 설명한다.In FIG. 3, as signals are accumulated, their values go down. This is to facilitate pictorial representation, and V1 and V2 values may be increased or decreased as signals are accumulated according to hardware configuration. Hereinafter, it will be described that V1 and V2 increase when signals generated by reflected light are accumulated.

P1은 한 프레임 내에서 2개의 펄스를 발생시켜 광원의 출사를 제어하는 데 사용되고, P2는 광원이 짧은 펄스를 수회 반복시키도록 제어하는 데 사용되는데, 예를 들어 P1의 첫 번째 펄스 이후 소정 시간 경과 후에 수회 반복하는 펄스 P2가 생성되어 P2의 펄스가 하이 레벨(또는 로우 레벨)일 때 광원이 수십 ns의 짧은 펄스의 광을 출사하여 센서가 주변광과 반사광이 합해지는 신호를 출력할 수 있도록 하고, P1의 두 번째 펄스 이후 소정 시간 경과 후에 P2 펄스가 생성되지만 광원은 발광하지 않아 센서가 주변광에 의한 신호만을 출력할 수 있도록 한다.P1 is used to control the emission of the light source by generating two pulses within one frame, and P2 is used to control the light source to repeat short pulses several times, for example, when a predetermined time elapses after the first pulse of P1 After that, a pulse P2 that repeats several times is generated, and when the pulse of P2 is at a high level (or low level), the light source emits a short pulse of light of several tens of ns so that the sensor can output a signal in which ambient light and reflected light are combined. , P2 pulse is generated after a predetermined time has elapsed after the second pulse of P1, but the light source does not emit light, so that the sensor can only output a signal by ambient light.

즉, 광원은, 첫 번째(또는 두 번째) P1 펄스 및 P2 펄스의 제1 레벨(하이 레벨)을 조건으로 짧은 펄스의 광을 출사하고, 두 번째(또는 첫 번째) P1 펄스를 조건으로 다음 P1 펄스 때까지 광을 출사하지 않는다. 또한, 광원은 P2 펄스의 제1 레벨 동안 소정 시간 간격의 수십 개의 짧은 펄스의 광(Nlight 또는 펄스 광 다발)을 발생시키고 센서에서는 Nlight에 대한 반사광에 의해 1Ndata가 생성되고, 한 프레임 내의 첫 번째 절반에서 1Ndata(Data1, Data2, Data3,)가 P2 펄스의 개수에 해당하는 개수만큼(nNdata) 생성되는데, 광원과 동기 해서 얻는 신호 V1과 광원과 180도 위상차를 두고 얻는 신호 V2는 nNdata 각각이 누적되어 얻어지고 1Ndata가 생성될 때마다 누적되는 전압 값도 검출되어 이를 통해 신호 V1과 V2의 기울기를 얻을 수 있다.That is, the light source emits a short pulse of light under the condition of the first (high level) of the first (or second) P1 pulse and the P2 pulse, and the next P1 under the condition of the second (or first) P1 pulse. Do not emit light until pulsed. In addition, the light source generates several dozen short pulses of light (Nlight or pulsed light bundle) at a predetermined time interval during the first level of P2 pulses, and in the sensor, 1Ndata is generated by the reflected light for Nlight, and the first half in one frame 1Ndata (Data1, Data2, Data3,) is generated as many as (nNdata) corresponding to the number of P2 pulses in Each time 1Ndata is obtained and 1Ndata is generated, the accumulated voltage value is also detected, so that the slopes of the signals V1 and V2 can be obtained.

도 3에서 V1은 4개의 1Ndata가 누적된 이후 포화되고 V2는 5개의 1Ndata가 누적된 이후 포화되는데, 실질적으로는 하드웨어의 한계로 인해 포화 레벨(Vsat)이 존재하고 또한 어떤 레벨 이하의 데이터는 의미가 없는 것으로 판단하게 되는 소정의 레벨(Va)를 설정하는 것이 필요하다. 즉, 센서에서 출력되는 신호가 포화 레벨에 이르기 전 소정 레벨(Va)보다 낮은 레벨일 때 거리 계산에 활용되고 소정 레벨보다 커지면 거리 계산에 활용할 수 없다. 도 3에서 V1은 3개의 1Ndata만 거리 계산에 이용 가능하고 V2는 4개의 1Ndata만 거리 계산에 이용 가능하다.In FIG. 3, V1 is saturated after 4 1Ndata are accumulated, and V2 is saturated after 5 1Ndata are accumulated. It is necessary to set a predetermined level Va at which it is determined that there is no . That is, when the signal output from the sensor is at a level lower than the predetermined level Va before reaching the saturation level, it is used for distance calculation, and when it is greater than the predetermined level, it cannot be used for distance calculation. In FIG. 3, in V1, only three 1Ndata are available for distance calculation, and in V2, only 4 pieces of 1Ndata are available for distance calculation.

일반적으로 근거리는 적은 개수의 1Ndata만으로도 신호가 포화되어 1~2Ndata만이 거리 계산에 이용되고, 먼 거리일수록 7개 이상의 1Ndata를 이용하게 된다.In general, the signal is saturated with only a small number of 1Ndata in the short distance, so only 1~2Ndata are used for distance calculation, and 7 or more 1Ndata are used as the distance increases.

도 3을 참조하여 설명한 방식으로 동작하는 종래의 TOF 거리 측정 장치는 센서의 게인을 변환할 수 없는 구조여서, 가까운 거리에 대한 대상물에 의해 포화가 발생하는 것을 피하기 위하여 광원의 출력을 낮게 사용하면 먼 거리에서 반사광이 충분히 입사하지 못해 신호가 미약하여 거리를 계산할 수 없고, 먼 거리에 맞도록 광원의 출력을 조절하면 가까운 거리에서는 신호가 포화되는 문제가 있다. 특히, 반사량이 높은 재질이 가까이에 있는 경우 하나의 1Ndata만으로도 신호 포화가 발생할 수 있다.The conventional TOF distance measuring device that operates in the manner described with reference to FIG. 3 has a structure that cannot convert the gain of the sensor. The distance cannot be calculated because the reflected light is not sufficiently incident at a distance, and the signal is weak. In particular, when a material with a high reflection amount is nearby, signal saturation may occur with only one 1Ndata.

TOF 카메라의 거리 측정 해상도를 올리기 위해서는 한 프레임 내에서 포화되지 않는 상태에서 검출하는 Ndata의 개수를 늘리는 것이 유리한데, 종래와 같이 광원의 출력 파워를 일률적으로 조정하거나 센서 게인을 조절하지 못하거나 펄스 광 다발(Nlight)에 포함되는 발광 펄스의 개수를 조절하지 않고는 가까운 거리나 먼 거리를 높은 해상도로 측정할 수 없다.In order to increase the distance measurement resolution of the TOF camera, it is advantageous to increase the number of Ndata detected in a non-saturated state within one frame. Without adjusting the number of light pulses included in the bundle (Nlight), it is impossible to measure a near or far distance with high resolution.

본 발명에서는, 센서를 통해 검출되는 Ndata의 크기를 대상물의 거리에 맞추어 조절할 수 있도록, 센서 게인, 광원의 파워 및 펄스 광 다발에 포함된 발광 펄스의 개수를 포함하는 3가지 요소 중 하나 이상을 조절하여, 거리 측정 해상도를 향상시키도록 한다.In the present invention, one or more of three factors including the sensor gain, the power of the light source, and the number of light emission pulses included in the pulsed light bundle are adjusted so that the size of Ndata detected through the sensor can be adjusted according to the distance of the object. Thus, the distance measurement resolution is improved.

도 4는 본 발명이 적용되는 TOF 방식 거리 측정 장치의 구성을 도시한 것이다.4 shows the configuration of a TOF method distance measuring apparatus to which the present invention is applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 거리 측정 장치(100)는, TOF 방식으로 대상물의 거리를 측정하기 위하여 소정 폭의 적외선 펄스를 방사하기 위한 발광부(110), 발광부(110)가 방사한 적외선이 대상물에서 반사되어 되돌아오는 반사광을 검출하기 위한 수광부(120) 및 수광부(120)의 출력 신호를 근거로 TOF 방식에 따라 대상물까지의 거리를 계산하기 위한 프로세서(130)를 포함하여 구성될 수 있다.The distance measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a light emitting unit 110 for emitting an infrared pulse of a predetermined width in order to measure a distance to an object in a TOF method, and the infrared ray emitted by the light emitting unit 110 . The light receiving unit 120 for detecting the reflected light reflected back from the target and the processor 130 for calculating the distance to the target according to the TOF method based on the output signal of the light receiving unit 120 may be included. .

발광부(110)는 적외선을 방사하는 LED와 같은 발광 모듈과 발광 모듈이 소정의 폭을 갖는 펄스 형태로 광을 출력하도록 구동하기 위한 구동부로 구성되는 광원(111) 및 광원(111) 전면에 방사할 광의 각도나 광의 강도 등을 조절하기 위한 광학계, 예를 들어 콜리메이터 렌즈(112)를 포함하여 구성될 수 있다.The light emitting unit 110 is a light source 111 composed of a light emitting module such as an LED emitting infrared and a driving unit for driving the light emitting module to output light in the form of a pulse having a predetermined width and radiated to the front surface of the light source 111 An optical system for adjusting the angle of the light to be made or the intensity of the light, for example, may be configured to include a collimator lens 112 .

수광부(120)는 입사되는 빔을 일정 크기와 모양으로 변형하기 위한 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)와 같은 수광 렌즈(121), 광원(111)이 출사한 광의 파장대만을 선택적으로 통과시키기 위한 필터(122) 및 반사광을 검출하기 위해 하나 이상의 셀을 포함하는 수광 센서(123)를 포함하여 구성될 수 있다.The light receiving unit 120 includes a light receiving lens 121 such as a telecentric lens for transforming an incident beam into a predetermined size and shape, and a filter for selectively passing only the wavelength band of the light emitted from the light source 111 . 122 and a light receiving sensor 123 including one or more cells to detect reflected light.

수광 센서(123)의 셀은, TOF 방식으로 거리를 측정할 수 있도록 도 1과 같은 회로 구성을 포함하여, 광원(111)이 방사하는 적외선 펄스와 동기하여(Phase 1) 반사광을 수신하고 또한 광원(111)이 방사하는 적외선 펄스와 180도의 위상차를 갖고(Phase 2) 반사광을 수신하여, Phase 1에 대한 전기 신호와 Phase 2에 대한 전기 신호를 출력할 수 있다.The cell of the light receiving sensor 123 includes the circuit configuration as shown in FIG. 1 so as to measure the distance in the TOF method, and receives the reflected light in synchronization with the infrared pulse emitted by the light source 111 (Phase 1) and also the light source By receiving the reflected light having a phase difference of 180 degrees with the infrared pulse emitted by (111) (Phase 2), it is possible to output an electrical signal for Phase 1 and an electrical signal for Phase 2.

프로세서(130)는, 수광 센서(123)의 하나 이상의 셀로부터 출력되는 Phase 1에 대한 전기 신호와 Phase 2에 대한 전기 신호를 기초로 TOF 방식에 따라 출사광이 반사광으로 수광 센서(123)에 맺힐 때까지의 시간을 계산하여 대상물까지의 거리를 계산할 수 있다.The processor 130 is configured so that the output light is reflected on the light receiving sensor 123 according to the TOF method based on the electrical signal for Phase 1 and the electrical signal for Phase 2 output from one or more cells of the light receiving sensor 123 . It is possible to calculate the distance to the object by calculating the time until the

프로세서(130)는, 광원(111)의 발광 구간을 조절하기 위한 제어 신호를 발광부(110)에 전송할 수 있는데, 도 3과 같이 한 프레임 내에서 반사광에 의한 신호와 주변광에 의한 신호의 합과 주변광에 의한 신호를 별도로 검출할 수 있도록 한 프레임의 절반 동안에만(반사광 측정 구간) 광원(111)이 발광하도록 하고 나머지 절반 동안(주변광 측정 구간)은 광원(111)이 발광하지 않도록 한다.The processor 130 may transmit a control signal for adjusting the emission period of the light source 111 to the light emitting unit 110 , and as shown in FIG. 3 , the sum of the signal by the reflected light and the signal by the ambient light within one frame as shown in FIG. 3 . The light source 111 emits light only during half of one frame (reflected light measurement section), and the light source 111 does not emit light during the other half (ambient light measurement section) so that signals by and ambient light can be separately detected. .

또한, 프로세서(130)는, 한 프레임 내에서 광원(111)이 발광하는 반사광 측정 구간도 광원(111)이 짧은 펄스 형태로 발광하는 펄스 광 복수 개로 구성되는 펄스 광 다발(Nlight)을 출력하는 펄스 발광 구간과 광을 출력하지 않는 미발광 구간 쌍을 하나 이상 포함하도록 광원(111)을 제어할 수 있다. 한 프레임 내에서 주변광 측정 구간은 미발광 구간만으로 구성된다.In addition, the processor 130 is configured to output a pulsed light bundle (Nlight) composed of a plurality of pulsed lights that the light source 111 emits in a short pulse form in the reflected light measurement section in which the light source 111 emits light within one frame. The light source 111 may be controlled to include one or more pairs of a light emitting section and a non-emission section that does not output light. In one frame, the ambient light measurement section consists of only the non-emission section.

프로세서(130)는, 한 프레임 내에서 수광 센서(123)가 반사광 측정 구간 동안 출력하는 신호와 주변광 측정 동안 출력하는 신호를 이용하여, 반사광 측정 구간 동안 측정되는 신호에서 주변광에 의한 성분을 제거하여 광원(111)에서 방사되어 대상물에서 반사되는 반사광만에 의한 성분을 얻고, 이를 근거로 대상물까지의 거리를 계산할 수 있다.The processor 130 removes a component due to ambient light from the signal measured during the reflected light measurement period by using the signal output by the light receiving sensor 123 during the reflected light measurement period and the signal output during the ambient light measurement within one frame. Thus, a component due to only the reflected light emitted from the light source 111 and reflected from the object can be obtained, and the distance to the object can be calculated based on this.

프로세서(130)는, 수광 센서(123)를 구성하는 하나 이상의 셀이 광원(111)과 동기 하여 얻은 전기 신호 V1과 광원(111)과 180도 위상차를 갖고 얻은 전기 신호 V2를 출력할 때, V1과 V2를 이용하여 거리 정보를 계산할 수 있다. 도 1은 하나의 셀을 2개의 서브셀로 나누어 광원의 펄스와 동기 하여 얻은 신호와 180도 위상차를 갖고 얻은 신호를 이용하는 예를 설명하지만, 하나의 셀을 4개의 서브셀로 나누고 광원의 펄스와 동기 하여 얻은 신호와 서로 다른 위상차(90도, 180도, 270도)를 두고 활성화하여 얻은 신호들을 이용하여 거리를 구할 수도 있는데, 전자의 경우는 두 신호의 크기를 비교하고 후자의 경우는 두 신호들의 합을 다른 두 신호들의 합과 비교하는 방식을 이용할 수 있다.When one or more cells constituting the light receiving sensor 123 outputs an electrical signal V1 obtained in synchronization with the light source 111 and an electrical signal V2 obtained having a 180 degree phase difference with the light source 111, V1 and V2 can be used to calculate distance information. 1 illustrates an example of using a signal obtained by dividing one cell into two subcells and using a signal obtained in synchronization with a pulse of a light source and a signal obtained with a phase difference of 180 degrees, but one cell is divided into 4 subcells and the The distance can be calculated using the signals obtained by activating the signals obtained by synchronizing with different phase differences (90 degrees, 180 degrees, 270 degrees). A method of comparing the sum of the two signals with the sum of the other two signals may be used.

프로세서(130)는, 수광 센서(123)가 출력하는 신호를 소정 시간 간격으로 검출하여 복수 개의 Ndata(V1과 V2의 레벨)를 얻을 수 있는데, 수광 센서(123)가 출력하는 신호는 캐패시터에 누적되는 전하량을 가리키므로 Ndata는 시간이 경과함에 따라 그 레벨이 증가하여 포화될 수 있고, 포화된 이후의 데이터는 아무런 의미가 없이 버려진다.The processor 130 may obtain a plurality of Ndata (levels of V1 and V2) by detecting the signal output from the light receiving sensor 123 at a predetermined time interval, and the signal output from the light receiving sensor 123 is accumulated in a capacitor Since it indicates the amount of charge to be used, Ndata may be saturated by increasing its level as time passes, and data after saturation is discarded without any meaning.

V1과 V2를 출력하는 수광 센서(123)의 캐패시터 C1과 C2는 한 프레임 내에서 반사광 측정 구간과 주변광 측정 구간의 초기마다 P1 펄스에 의해 전하가 비워져서, 반사광 측정 구간과 주변광 측정 구간에 새롭게 입사되는 광(주변광 및/또는 반사광)에 따라 발생하는 전하를 저장하고 해당 구간 내에 캐패시터의 전위가 상승하게 된다.Capacitors C1 and C2 of the light receiving sensor 123 that outputs V1 and V2 are emptied of charge by the P1 pulse at each initial stage of the reflected light measurement section and the ambient light measurement section within one frame, Charges generated according to the newly incident light (ambient light and/or reflected light) are stored, and the potential of the capacitor rises within the corresponding section.

반사광 측정 구간과 주변광 측정 구간 내에서 연속으로 측정되는 Ndata는 시간이 경과함에 따라 증가하게 되고, 프로세서(130)는 V1과 V2 각각에 대해서 신호가 포화되기 이전 최종 Ndata를 이용하여 거리를 계산하는데, 주변광 측정 구간에서 측정되는 V1과 V2 값을 이용하여 반사광 측정 구간에서 측정되는 최종 데이터에서 주변광에 의한 성분을 제거한 후 거리를 계산할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 V1과 V2 각각에 대해서 포화되기 이전 최종 Ndata의 레벨과 최종 Ndata까지 소요 시간(또는 포화되지 않고 검출되는 Ndata의 개수)를 근거로 거리를 계산할 수 있다.Ndata continuously measured in the reflected light measurement section and the ambient light measurement section increases as time passes, and the processor 130 calculates the distance using the final Ndata before the signal is saturated for each of V1 and V2. , the distance can be calculated after removing the component caused by the ambient light from the final data measured in the reflected light measurement section using the V1 and V2 values measured in the ambient light measurement section. That is, for each of V1 and V2, the processor 130 may calculate the distance based on the level of the final Ndata before saturation and the time required to the final Ndata (or the number of Ndata detected without being saturated).

반사광 측정 구간 내에서 V1과 V2를 각각 샘플 하여 얻은 Ndata는 복수 번 검출될 수 있고, V1과 V2를 샘플 하여 Ndata를 얻는 시간 간격은 도 3에 도시한 것과 같이 광원(111)의 펄스 발광 구간과 미발광 구간 쌍의 합과 같을 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.Ndata obtained by sampling V1 and V2 respectively within the reflected light measurement section can be detected multiple times, and the time interval for obtaining Ndata by sampling V1 and V2 is the pulse emission section of the light source 111 as shown in FIG. 3 and It may be equal to the sum of pairs of non-light emitting sections, but is not limited thereto.

반사광 측정 구간 내에서 Ndata를 복수 번 검출하더라도 검출되는 데이터가 포화된 이후에는 거리 계산에 이용되지 않게 된다.Even if Ndata is detected a plurality of times within the reflected light measurement section, after the detected data is saturated, it is not used for distance calculation.

본 발명은, 거리 계산의 정밀도를 향상시킬 수 있도록 가능하다면 많은 Ndata가 포화되지 않은 상태로 검출되지 않도록 검출되는 데이터의 상태에 맞추어 센서의 게인이나 광원의 파워, 펄스 광 다발에 포함되는 발광 펄스의 개수를 조절할 수 있다. 또한, 본 발명은, 특정 상황에서 신호가 포화되거나 신호가 미약하여 거리 측정에 에러가 발생할 때, 센서 게인, 광원 파워, 펄스 광 개수를 조절하여 제대로 거리를 측정할 수 있도록 한다.According to the present invention, in order to improve the precision of distance calculation, the gain of the sensor, the power of the light source, and the light emission pulse included in the pulsed light bundle according to the state of the detected data so that as much Ndata as possible is not detected in an unsaturated state. You can adjust the number. In addition, according to the present invention, when an error occurs in distance measurement due to signal saturation or weak signal in a specific situation, the sensor gain, light source power, and number of pulsed lights are adjusted to properly measure the distance.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 TOF 방식으로 거리를 측정할 때 제어 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.5 is a flowchart illustrating an operation of a control method when measuring a distance in a TOF method according to an embodiment of the present invention.

거리 측정 장치(100)는 TOF 방식에 따라 거리를 측정하고 계산한다(S510).The distance measuring apparatus 100 measures and calculates the distance according to the TOF method (S510).

거리 측정 장치가 특정 방향을 향하거나 거리 측정 장치가 움직일 수 있는 물체에 장착되어 이동하거나 사람이 거리 측정 장치를 휴대하면서 거리를 측정하는 도중 수광 센서(123)에서 출력하는 신호가 포화되거나 신호가 미약하여 거리 측정이 제대로 되지 않으면(S520에서 YES), 본 발명이 적용되는 거리 측정 장치(100)는 상황에 맞도록 센서의 게인을 조절하거나 레이저 파워를 조절하거나 펄스 발광 구간에 포함된 펄스 광의 개수를 조절하는 방법 중 하나 이상을 채용하여 거리를 다시 측정할 수 있다(S530).The signal output from the light receiving sensor 123 is saturated or the signal is weak while the distance measuring device is facing a specific direction or the distance measuring device is mounted on a movable object to move, or while a person measures the distance while carrying the distance measuring device If the distance measurement is not properly performed (YES in S520), the distance measurement device 100 to which the present invention is applied adjusts the gain of the sensor, adjusts the laser power, or adjusts the number of pulses included in the pulse emission section to suit the situation. One or more of the adjusting methods may be employed to measure the distance again (S530).

고정식으로 동작하는 거리 측정 장치(100)에서 특정 상황에 거리 측정에 에러가 발생하면 즉시 S530 단계를 적용하여 거리를 다시 측정할 수 있다. 소정 각도 회전 예를 들어 360도 회전하면서 동작하는 거리 측정 장치(100)에서 특정 각도에서 거리 측정에 에러가 발생하면 거리 측정 장치(100)가 다시 해당 각도 위치에 도달할 때 S530 단계를 적용하여 거리를 다시 측정할 수 있다.If an error occurs in the distance measurement in a specific situation in the distance measuring apparatus 100 that operates in a stationary manner, step S530 may be immediately applied to measure the distance again. When an error occurs in the distance measurement at a specific angle in the distance measuring device 100 that operates while rotating at a predetermined angle, for example, 360 degrees, when the distance measuring device 100 reaches the corresponding angular position again, step S530 is applied to the distance can be measured again.

거리 측정 장치(100)는, 측정 조건을 조절하여 거리를 다시 측정할 때 신호가 포화되거나 미약한 지 여부를 다시 확인하고(S520), 여전히 거리 측정에 에러가 발생하면(S520에서 YES) 센서의 게인을 조절하거나 레이저 파워를 조절하거나 펄스 발광 구간에 포함된 펄스 광의 개수를 조절하는 방법을 바꿔가면서 다시 거리를 측정하고, 거리 측정에 에러가 발생하지 않으면(S520에서 NO) 측정되는 신호를 근거로 거리를 계산하고 출력할 수 있다(S540).The distance measuring apparatus 100 adjusts the measurement conditions to check again whether the signal is saturated or weak when measuring the distance again (S520), and if an error still occurs in the distance measurement (YES in S520), the sensor Measure the distance again while changing the method of adjusting the gain, adjusting the laser power, or adjusting the number of pulsed lights included in the pulse emission section, and if there is no error in the distance measurement (NO in S520), based on the measured signal The distance may be calculated and output (S540).

거리 측정 조건을 바꾸는 구체적인 방법을 설명한다.A specific method for changing the distance measurement condition will be described.

센서 게인을 조절하거나, 광원의 파워를 조절하거나, 펄스 발광 구간에 포함된 발광 펄스의 개수를 조절하는 방법 중 하나 또는 둘 이상의 조합이 가능하다.One or a combination of two or more of the methods of adjusting the sensor gain, adjusting the power of the light source, or controlling the number of light emission pulses included in the pulse light emission period is possible.

첫 번째로, 센서 게인을 조절하는 방법을 설명한다. 종래 TOF 거리 측정 장치에는 센서 게인을 조절하는 구성이 없기 때문에, 센서의 게인을 조절하여 가까운 거리에서의 신호 포화와 먼 거리에서의 신호 미약 문제를 극복할 수 있다.First, a method for adjusting the sensor gain will be described. Since the conventional TOF distance measuring apparatus does not have a configuration for adjusting the sensor gain, it is possible to overcome the problem of signal saturation at a short distance and weak signal at a long distance by adjusting the gain of the sensor.

프로세서(130)는, 수광 센서(123)에서 출력되는 신호 V1과 V2가 펄스 광 구간이 끝날 때까지 너무 미약하여 V1과 V2를 샘플 하여 얻은 샘플 데이터(Ndata)가 레벨이 너무 작거나 이웃하는 데이터와의 차이(도 3에서 data 1과 data 2의 차이)가 작은 경우, 즉 도 3에서 V1과 V2의 기울기가 너무 작은 경우, 대상물까지의 거리가 멀어 수광 센서(123)에 반사광이 적게 입사되는 것으로 판단하여, 수광 센서(123)의 게인을 올리고 게인이 높아진 수광 센서(123)이 출력하는 신호 V1과 V2를 이용하여 다시 거리를 측정할 수 있다.The processor 130, the signal V1 and V2 output from the light receiving sensor 123 are too weak until the end of the pulse light period, so that the sample data (Ndata) obtained by sampling V1 and V2 has a level that is too small or neighboring data When the difference (difference between data 1 and data 2 in FIG. 3) is small, that is, when the slope of V1 and V2 in FIG. 3 is too small, the distance to the object is far and less reflected light is incident on the light receiving sensor 123 Therefore, the gain of the light receiving sensor 123 is increased, and the distance can be measured again using the signals V1 and V2 output from the light receiving sensor 123 with the increased gain.

반대로, 수광 센서(123)이 높은 레벨로 신호 V1과 V2를 출력하여 V1과 V2를 샘플 하여 얻은 샘플 데이터가 펄스 광 구간이 시작하자마자 바로 포화되는 경우, 즉 도 3에서 V1과 V2의 기울기가 너무 급한 경우, 포화되지 않고 샘플 되는 데이터를 몇 개 얻을 수 없기 때문에 가까운 대상물의 거리를 정밀도 높게 측정할 수 없다. 이 경우 프로세서(130)는, 대상물까지의 거리가 가까워 수광 센서(123)에 반사광이 많이 입사되는 것으로 판단하여, 수광 센서(123)의 게인을 낮추고 게인이 낮아진 수광 센서(123)이 출력하는 신호 V1과 V2를 이용하여 다시 거리를 측정할 수 있다Conversely, when the light receiving sensor 123 outputs signals V1 and V2 at a high level to sample V1 and V2 and the sample data obtained by sampling V1 and V2 are immediately saturated as soon as the pulsed light period starts, that is, the slope of V1 and V2 in FIG. 3 is too high. In a hurry, it is not possible to measure the distance of a nearby object with high precision because some data that is not saturated and sampled cannot be obtained. In this case, the processor 130 determines that a large amount of reflected light is incident on the light receiving sensor 123 because the distance to the object is close, and lowers the gain of the light receiving sensor 123 and a signal output by the light receiving sensor 123 with the low gain You can measure the distance again using V1 and V2

두 번째로, 광원의 파워를 조절하는 방법을 설명한다. 종래 TOF 거리 측정 장치는, 사람의 눈을 보호하기 위한 조건을 만족할 수 있도록 하는 범위에서 레이저 파워를 조절하기는 하지만, 거리 측정을 위해서 별도로 레이저 파워를 조절하지는 않았다.Second, a method for adjusting the power of the light source will be described. In the conventional TOF distance measuring apparatus, although the laser power is adjusted in a range that satisfies the condition for protecting the human eye, the laser power is not separately adjusted for the distance measurement.

프로세서(130)는, 수광 센서(123)의 출력 신호가 빨리 포화되는 경우, 대상물까지의 거리가 가까워 수광 센서(123)에 반사광이 많이 입사되는 것으로 판단하여, 발광부(111)를 제어하여, 반사광 측정 구간에서 첫 번째로 V1과 V2를 샘플 하여 첫 번째 Ndata를 얻을 때까지(또는 소정 개수의 Ndata를 얻을 때까지)(또는 반사광 측정 구간 시작부터 소정 개수의 펄스 발광 구간에서) 레이저 출력 파워를 줄여서 광원(111)을 발광시킬 수 있다.When the output signal of the light receiving sensor 123 is quickly saturated, the processor 130 determines that a large amount of reflected light is incident on the light receiving sensor 123 because the distance to the object is close, and controls the light emitting unit 111, In the reflected light measurement section, sample V1 and V2 first to obtain the first Ndata (or a predetermined number of Ndata) (or from the start of the reflected light measurement section to a predetermined number of pulse emission sections). In short, the light source 111 may be emitted.

또한, 프로세서(130)는, 수광 센서(123)의 출력 신호가 미약한 경우, 대상물까지의 거리가 멀어 수광 센서(123)에 반사광이 적게 입사되는 것으로 판단하여, 발광부(111)를 제어하여, 반사광 측정 구간에서 레이저 출력 파워를 올려서 광원(111)을 발광시키거나 소정의 Ndata를 얻을 때까지는 이전과 같은 파워로 발광시키되 소정의 Ndata를 얻은 이후부터 반사광 측정 구간이 종료될 때까지 레이저 출력 파워를 올려서 광원(111)을 발광시킬 수 있다.In addition, when the output signal of the light receiving sensor 123 is weak, the processor 130 determines that a small amount of reflected light is incident on the light receiving sensor 123 because the distance to the object is long, and controls the light emitting unit 111 to , The light source 111 is emitted by increasing the laser output power in the reflected light measurement section or emits light with the same power as before until a predetermined Ndata is obtained, but the laser output power It is possible to light the light source 111 by raising the .

세 번째로, 펄스 발광 구간에 포함된 발광 펄스의 개수를 조절하는 방법을 설명한다. 종래에는 펄스 발광 구간에서 광원(111)이 고정된 개수의 발광 펄스를 발생시켜 발광하였다.Third, a method of adjusting the number of light emission pulses included in the pulse emission period will be described. Conventionally, the light source 111 generates a fixed number of light emission pulses in the pulse emission period to emit light.

프로세서(130)는, 수광 센서(123)의 출력 신호가 빨리 포화되는 경우, 대상물까지의 거리가 가까워 수광 센서(123)에 반사광이 많이 입사되는 것으로 판단하여, 발광부(111)를 제어하여, 펄스 발광 구간에 생성되는 발광 펄스의 개수를 줄여(발광 펄스의 폭은 바꾸지 않음) 발광시킬 수 있다.When the output signal of the light receiving sensor 123 is quickly saturated, the processor 130 determines that a large amount of reflected light is incident on the light receiving sensor 123 because the distance to the object is close, and controls the light emitting unit 111, It is possible to emit light by reducing the number of light emission pulses generated in the pulse emission period (the width of the light emission pulse is not changed).

예를 들어 펄스 발광 구간에서 50개의 발광 펄스 대신 30개의 발광 펄스로 발광시킬 수 있다. 또는, 펄스 발광 구간에서 소정의 Ndata까지는 50개의 발광 펄스 대신 30개의 발광 펄스로 발광시키고 소정의 Ndata 이후에는 다시 50개의 발광 펄스로 발광시킬 수 있다.For example, in the pulse emission period, light may be emitted with 30 light pulses instead of 50 light pulses. Alternatively, in the pulse emission period, 30 light emission pulses instead of 50 light emission pulses up to a predetermined Ndata may be emitted, and 50 light emission pulses may be emitted after a predetermined Ndata.

발광 펄스 사이의 간격과 발광 펄스의 펄스 폭을 바꾸지 않은 채 발광 펄스의 개수를 줄이기 위한 방법으로, 도 3에서 펄스 발광 구간과 미발광 구간을 제어하는 발광 제어 신호(도 3에서 P2)의 듀티 비를 조절할 수 있다.As a method for reducing the number of light emission pulses without changing the interval between light emission pulses and the pulse width of light emission pulses, the duty ratio of the light emission control signal (P2 in FIG. can be adjusted.

또한, 프로세서(130)는, 수광 센서(123)의 출력 신호가 미약한 경우, 대상물까지의 거리가 멀어 수광 센서(123)에 반사광이 적게 입사되는 것으로 판단하여, 발광부(111)를 제어하여, 펄스 발광 구간에 생성되는 발광 펄스의 개수를 늘려(발광 펄스의 펄스 폭은 바꾸지 않음) 발광시킬 수 있다.In addition, when the output signal of the light receiving sensor 123 is weak, the processor 130 determines that a small amount of reflected light is incident on the light receiving sensor 123 because the distance to the object is long, and controls the light emitting unit 111 to , by increasing the number of emission pulses generated in the pulse emission period (without changing the pulse width of the emission pulses).

한편, 소정 각도 또는 360도 회전하면서 동작하는 회전식 거리 측정 장치에 대해서는, 앞서 설명한 고정식 거리 측정 장치의 방법을 기본적으로 응용할 수 있다. 회전식 장치의 경우 제한된 시간 안에 거리 측정/계산이 끝나야 하는 점에서 고정식과 다르고 3가지 조정 가능 요소를 적용할 때 부분적으로 제한을 받는다. 회전식 장치의 경우 언제 어떻게 조절하느냐가 주요한 요소가 되고 2가지 방식이 가능하다.On the other hand, for a rotary distance measuring device that operates while rotating a predetermined angle or 360 degrees, the method of the above-described fixed distance measuring device can be basically applied. The rotary device differs from the stationary in that the distance measurement/calculation must be completed within a limited time and is partially limited when applying the three adjustable elements. In the case of a rotary device, when and how to adjust it is a major factor, and two methods are possible.

먼저, 1회전할 때마다 측정 조건과 관련된 3가지 요소를 조절하는 방식이다. 이 방식은 신호 포화나 신호 미약 현상이 발생하면 해당 현상이 발생한 1회전에 해당하는 데이터를 버리고, 다음 회전 때 센서 게인이나 광원의 파워를 바꾸거나 광원의 발광 펄스 개수를 조절한 후 얻은 데이터를 이용할 수 있다. 장치가 회전하는 동안 멈추지 않고 연속적으로 데이터를 출력해야 하는 장치에는 적용할 수 없고 장치의 회전과 거리 데이터 사이에 여유가 있는 경우 가능하다.First, it is a method of adjusting three factors related to the measurement condition for each rotation. In this method, when signal saturation or signal weakness occurs, the data corresponding to the first rotation in which the phenomenon occurred is discarded, and the data obtained after changing the sensor gain or power of the light source or adjusting the number of light emission pulses in the next rotation is used. can It is not applicable to devices that need to output data continuously without stopping while the device is rotating, but it is possible if there is a margin between the rotation and distance data of the device.

다음으로, 거리 측정에 에러가 발생할 때 바로 대응하는 방식이다. 소정 범위의 각도 또는 360도 회전 중 소정 각도 단위, 예를 들어 1도마다 거리 측정/계산 동작을 수행한다고 가정하고 360도 1회전하는 동안 소정 회수 이상의 각도에서 신호 포화 또는 신호 미약 현상이 검출되면(1회전 동안 거리 계산에 에러가 발생하는 각도의 합이 소정 값 이상이 될 때) 바로 측정 조건과 관련된 3가지 요소를 조절하여 대응할 수 있다.Next, it is a method to respond immediately when an error occurs in the distance measurement. Assuming that the distance measurement/calculation operation is performed in a predetermined angular unit, for example, every 1 degree during a range of angles or 360 degrees of rotation, when signal saturation or signal weakness is detected at an angle greater than or equal to a predetermined number of times during one 360 degree rotation ( When the sum of the angles at which an error occurs in the distance calculation during one rotation becomes more than a predetermined value), it is possible to respond immediately by adjusting three factors related to the measurement condition.

이 방식은 에러가 발생한 데이터는 버리게 되나 이후 바로 게인을 조절하여 의미 있는 데이터를 얻게 됨으로써, 1회전을 낭비하지 않고 빨리 제대로 된 거리 데이터를 얻을 수 있다. 예를 들어, 회전식 장치가 1초에 5회전할 때 첫 번째 방식은 0.2초에 해당하는 동안 거리 데이터를 출력하지 못하여 문제가 될 수 있는데, 측정 조건과 관련된 요소를 바로 조절함으로써 이와 같이 소정 시간 동안 데이터가 공백 상태가 되는 문제를 해결할 수 있다.In this method, the data in which an error occurred is discarded, but meaningful data is obtained by immediately adjusting the gain, so that proper distance data can be obtained quickly without wasting one rotation. For example, when a rotary device rotates 5 times per second, the first method may be problematic because it cannot output distance data for 0.2 seconds. It can solve the problem of data becoming blank.

하지만, 이 방식은 각도가 진행할 때마다 거리가 급격하게 변하거나 반사율이 급격하게 변하는 피사체가 놓인 곳에서는 효과를 발휘할 수 없고 오히려 문제가 될 수 있다. 하지만, 대부분의 측정 환경에서 그러한 경우는 드물기 때문에, 측정 조건과 관련된 3가지 요소를 조합하여 조절하고 그 조절 범위가 적절하다면 안정적으로 거리 데이터를 검출할 수 있다.However, this method cannot be effective in a place where a subject whose distance or reflectivity is rapidly changed as the angle progresses is not effective and may be rather problematic. However, since such a case is rare in most measurement environments, if three factors related to measurement conditions are combined and adjusted and the adjustment range is appropriate, distance data can be reliably detected.

본 발명을 적용함으로써, TOF 고유 동작 원리로 극복하기 어려운 신호 포화나 신호 미약 문제를 극복할 수 있게 된다. 또한, 다양한 제품이나 환경에 대응할 수 있고 고정식 장치나 회전식 장치의 거리 측정에 활용할 수 있게 된다. 또한, 상황에 맞도록 측정 조건과 관련된 3가지 요소를 조합하여 사용하여 거리 측정 범위를 확대할 수 있게 된다.By applying the present invention, it is possible to overcome the problem of signal saturation or signal weakness that is difficult to overcome with the TOF-specific operating principle. In addition, it can respond to various products or environments, and can be utilized for distance measurement of a stationary device or a rotary device. In addition, it is possible to expand the distance measurement range by using a combination of three factors related to measurement conditions to suit the situation.

이상 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.The above-described preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art can improve, change, and replace various other embodiments within the spirit and scope of the present invention disclosed in the appended claims below. Or addition, etc. may be possible.

100: 거리 측정 장치 110: 발광부
111: 광원 112: 콜리메이터 렌즈
120: 수광부 121: 수광 렌즈
122: 필터 123: 수광 센서
130: 프로세서100: distance measuring device 110: light emitting unit
111: light source 112: collimator lens
120: light receiving unit 121: light receiving lens
122: filter 123: light receiving sensor
130: processor

Claims (10)

소정 폭의 펄스 형태로 광을 방사하기 위한 발광부;
상기 발광부가 방사하여 대상물로부터 반사되어 되돌아오는 반사광을 수신하여 수신되는 광량에 대응하는 신호를 출력하기 위한 수광부; 및
상기 수광부의 출력 신호를 근거로 TOF 방식에 따라 대상물까지의 거리를 계산하기 위한 프로세서를 포함하여 구성되고,
하나의 거리 데이터를 구하는 시간은 상기 발광부가 펄스 형태의 광 펄스 복수 개의 펄스 다발을 출력하는 펄스 발광 구간과 광을 출력하지 않는 미발광 구간 쌍을 복수 회 반복하는 반사광 측정 구간과 상기 발광부가 광을 발광하지 않는 주변광 측정 구간을 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 주변광 측정 구간과 반사광 측정 구간에 각각 상기 수광부가 출력하는 신호를 소정 회수 샘플 하여 거리와 관련된 데이터를 얻되, 상기 주변광 측정 구간에 얻은 데이터를 이용하여 상기 반사광 측정 구간에 얻은 데이터에서 주변광에 의한 성분을 제거하여 반사광에 따른 거리를 계산하고,
상기 프로세서는, 상기 반사광 측정 구간에 상기 수광부가 출력하는 신호를 샘플 하여 얻은 샘플 데이터를 이용한 거리 계산에 에러가 발생할 때, 상기 펄스 발광 구간에서 상기 발광부의 발광 파워, 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수 및 상기 수광부의 센서 게인 중 하나 이상을 조절하여 거리를 계산하고,
상기 프로세서는, 회전하면서 거리를 측정하는 경우, 상기 거리 계산에 에러가 발생하는 각도의 합이 소정 값 이상이 될 때 바로 상기 펄스 발광 구간에서 상기 발광부의 발광 파워, 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수 및 상기 수광부의 센서 게인 중 하나 이상을 조절하는 것을 특징으로 하는 TOF 방식의 거리 측정 장치.a light emitting unit for emitting light in the form of a pulse having a predetermined width;
a light receiving unit for receiving the reflected light emitted from the light emitting unit and reflected back from the object and outputting a signal corresponding to the amount of light received; and
and a processor for calculating the distance to the object according to the TOF method based on the output signal of the light receiving unit,
The time to obtain one distance data includes a reflected light measurement section in which the light emitting section repeats a pair of a pulse emission section in which a plurality of pulse bundles of pulsed light pulses and a non-emission section in which no light is outputted a plurality of times, and the light emitting section emits light Including an ambient light measurement section that does not emit light,
The processor samples the signal output from the light receiving unit a predetermined number of times in the ambient light measuring section and the reflected light measuring section, respectively, to obtain distance-related data, and using the data obtained in the ambient light measuring section to obtain the reflected light measuring section Calculate the distance according to the reflected light by removing the component caused by the ambient light from the data,
The processor, when an error occurs in distance calculation using sample data obtained by sampling the signal output from the light receiving unit in the reflected light measurement period, the light emission power of the light emitting unit in the pulse emission period, the light included in the pulse emission period Calculate the distance by adjusting at least one of the number of pulses and the sensor gain of the light receiving unit,
When the processor measures the distance while rotating, when the sum of the angles at which an error occurs in the distance calculation is equal to or greater than a predetermined value, the light emitting power of the light emitting unit in the pulse emission section and the light included in the pulse emission section A TOF-type distance measuring device, characterized in that it adjusts at least one of the number of pulses and a sensor gain of the light receiving unit. 제 1항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 반사광 측정 구간에 얻은 샘플 데이터가 제1 레벨 이상이 되어 포화되거나 제2 레벨 이하에 머물러 미약할 때, 거리 계산에 에러가 발생하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 TOF 방식의 거리 측정 장치.The method of claim 1,
The processor, TOF method distance measurement, characterized in that when the sample data obtained in the reflected light measurement section is saturated with a first level or more or remains weak at a second level or less, it is determined that an error occurs in the distance calculation Device. 제 2항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 샘플 데이터가 포화될 때, 상기 센서 게인을 낮추거나 상기 발광부의 발광 파워를 낮추거나 상기 펄스 다발에 포함되는 광 펄스의 개수를 줄이는 것을 특징으로 하는 TOF 방식의 거리 측정 장치.3. The method of claim 2,
When the sample data is saturated, the processor lowers the sensor gain, lowers the light emitting power of the light emitting unit, or reduces the number of light pulses included in the pulse bundle. 제 3항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 펄스 발광 구간 시작에서 소정 개수의 샘플 데이터를 얻을 때까지 상기 발광 파워를 낮추거나 상기 광 펄스의 개수를 줄이고, 상기 소정 개수의 샘플 데이터를 얻은 후 상기 발광 파워나 광 펄스의 개수를 원래로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 TOF 방식의 거리 측정 장치.4. The method of claim 3,
The processor lowers the light emission power or reduces the number of light pulses from the start of the pulse light emission period until a predetermined number of sample data is obtained, and after obtaining the predetermined number of sample data, the light emission power or the number of light pulses TOF-type distance measuring device, characterized in that it returns to the original. 제 2항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 샘플 데이터가 미약할 때, 상기 센서 게인을 높이거나 상기 발광부의 발광 파워를 올리거나 상기 펄스 다발에 포함되는 광 펄스의 개수를 늘리는 것을 특징으로 하는 TOF 방식의 거리 측정 장치.3. The method of claim 2,
When the sample data is weak, the processor increases the sensor gain, increases the light emission power of the light emitting unit, or increases the number of light pulses included in the pulse bundle. 제 1항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 펄스 발광 구간과 미발광 구간을 제어하기 위한 발광 제어 신호의 듀티 비를 조절하여 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수를 조절하는 것을 특징으로 하는 TOF 방식의 거리 측정 장치.The method of claim 1,
and the processor adjusts a duty ratio of a light emission control signal for controlling the pulse emission period and the non-light emission period to control the number of light pulses included in the pulse emission period. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 소정 폭의 펄스 형태로 광을 방사하기 위한 발광부; 상기 발광부가 방사하여 대상물로부터 반사되어 되돌아오는 반사광을 수신하여 수신되는 광량에 대응하는 신호를 출력하기 위한 수광부; 및 상기 수광부의 출력 신호를 근거로 TOF 방식에 따라 대상물까지의 거리를 계산하기 위한 프로세서를 포함하여 구성되고, 하나의 거리 데이터를 구하는 시간은 상기 발광부가 펄스 형태의 광 펄스 복수 개의 펄스 다발을 출력하는 펄스 발광 구간과 광을 출력하지 않는 미발광 구간 쌍을 복수 회 반복하는 반사광 측정 구간과 상기 발광부가 광을 발광하지 않는 주변광 측정 구간을 포함하는, TOF 방식의 거리 측정 장치에서,
상기 주변광 측정 구간과 반사광 측정 구간에 각각 상기 수광부가 출력하는 신호를 소정 회수 샘플 하여 거리와 관련된 데이터를 얻는 단계;
상기 반사광 측정 구간에 상기 수광부가 출력하는 신호를 샘플 하여 얻은 샘플 데이터가 제1 레벨 이상이 되어 포화되거나 제2 레벨 이하에 머물러 미약한 지 판단하는 단계; 및
상기 거리 측정 장치가 회전하면서 동작하는 회전식인 경우, 상기 샘플 데이터가 포화되거나 미약하다고 판단되는 각도의 합이 소정 값 이상이 될 때, 상기 펄스 발광 구간에서 상기 발광부의 발광 파워, 상기 펄스 발광 구간에 포함되는 광 펄스의 개수 및 상기 수광부의 센서 게인 중 하나 이상을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 TOF 방식의 거리 측정 장치에서 제어 방법.a light emitting unit for emitting light in the form of a pulse having a predetermined width; a light receiving unit for receiving the reflected light emitted from the light emitting unit and reflected back from the object and outputting a signal corresponding to the amount of light received; and a processor for calculating a distance to an object according to a TOF method based on the output signal of the light receiving unit, and the time to obtain one distance data is determined by the light emitting unit outputting a plurality of pulse bundles of light pulses in the form of a pulse In a TOF-type distance measuring device, comprising a reflected light measuring section in which a pair of pulsed light emission section and non-emission section that does not emit light is repeated a plurality of times, and an ambient light measuring section in which the light emitting unit does not emit light,
obtaining distance-related data by sampling the signal output from the light receiving unit a predetermined number of times in each of the ambient light measurement section and the reflected light measurement section;
determining whether the sample data obtained by sampling the signal output from the light receiving unit in the reflected light measurement section is saturated with a first level or more or is weak by staying at a second level or less; and
When the distance measuring device is a rotary type that operates while rotating, when the sum of the angles determined to be saturated or weak the sample data is equal to or greater than a predetermined value, the light emission power of the light emitting unit in the pulse emission period, A control method in a TOF type distance measuring device, comprising the step of adjusting at least one of the number of light pulses included and a sensor gain of the light receiving unit.
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