KR102624215B1 - 외부 환경에 강인한 솔리드 라인 센서 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

외부 환경에 강인한 솔리드 라인 센서 장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예들은 외부 환경에 강인한 솔리드 라인 센서 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다. 다양한 실시예들에 따르면, 솔리드 라인 센서 장치가 발광부와 적어도 두 개의 수광부들을 포함하고, 발광부를 통해 출력되는 광 신호에 응답하여 수광부들을 통해 감지되는 광 신호들을 기반으로, 장애물을 감지하도록 구성될 수 있다.

Description

외부 환경에 강인한 솔리드 라인 센서 장치 및 그의 동작 방법{SOLID LINE SENSOR DEVICE ROBUST TO EXTERNAL ENVIRONMENT AND OPERATING METHOD THEREOF}
다양한 실시예들은 외부 환경에 강인한 솔리드 라인 센서 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
솔리드 라인 센서 장치는 높은 해상도로 장애물을 정확하게 감지할 수 있다는 장점이 있으며, 이를 기반으로 최근 로봇 분야, 자율 주행 차량 분야 등에 도입되고 있다. 솔리드 라인 센서 장치는 광 신호를 이용하여, 장애물을 감지한다. 구체적으로, 솔리드 라인 센서 장치는 발광부를 통해 광 신호를 출력한 다음, 수광부를 통해 입력되는 광 신호를 기반으로, 장애물을 감지한다.
그런데, 상기와 같은 솔리드 라인 센서 장치는 외부 환경에 취약하여, 실제 운용 환경에서는 측정 오류로 인해 활용이 어렵다는 한계가 있다. 즉, 솔리드 라인 센서 장치는 장애물에서 직접적으로 반사되어 감지되는 유효한 광 신호와 노이즈를 구별하지 못하고, 이로 인해 측정 오류가 발생된다. 예를 들면, 노이즈는 장애물 이외의 다른 객체에 의한 반사 또는 확산(diffusion)에 따른 노이즈, 및 별도의 광원에 의한 노이즈를 포함한다.
다양한 실시예들은, 외부 환경에 강인한 솔리드 라인 센서 장치 및 그의 동작 방법을 제공한다.
다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치는, 광 신호를 출력하도록 구성되는 발광부, 입력되는 광 신호들을 각각 감지하도록 구성되는 적어도 두 개의 수광부들, 및 상기 발광부 및 상기 수광부들과 각각 연결되고, 상기 발광부를 통해 출력되는 광 신호에 응답하여 상기 수광부들을 통해 감지되는 광 신호들을 기반으로, 장애물을 감지하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 로봇 장치는 상기 솔리드 라인 센서 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 자율 주행 차량은 상기 솔리드 라인 센서 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법은, 발광부를 통해 광 신호를 출력하는 단계, 적어도 두 개의 수광부들을 통해 입력되는 광 신호들을 감지하는 단계, 및 상기 감지되는 광 신호들을 기반으로, 장애물을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 솔리드 라인 센서 장치는 적어도 두 개의 수광부들을 이용하여, 보다 정확하게 장애물을 감지할 수 있다. 즉, 솔리드 라인 센서 장치는 장애물로부터의 유효한 광 신호와 외부 환경에 따른 노이즈를 구별할 수 있으며, 노이즈를 제외하고 유효한 광 신호만을 기반으로 장애물을 감지할 수 있다. 이로 인해, 솔리드 라인 센서 장치는 외부 환경에 강인하여, 외부 환경에 반사율이 높은 반사체나 별도의 광원이 존재하더라도, 효과적으로 장애물을 감지할 수 있다. 따라서, 솔리드 라인 센서 장치에서는, 장애물이 아닌 외부 객체를 장애물로 감지하는 오류의 발생이 방지될 수 있다.
도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b는 일반적인 솔리드 라인 센서 장치의 동작 특징을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5, 도 6 및 도 7은 다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치의 동작 특징을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 일 실시예에 따른 솔리드 라인 센서 장치의 수광부들의 좌표계들을 예시적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법을 도시하는 도면이다.
도 10은 도 9의 장애물을 감지하는 단계를 세부적으로 도시하는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b는 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)의 동작 특징을 설명하기 위한 도면들이다. 여기서, 도 1은 사시도이며, 도 2, 도 3a 및 도 3b는 도 1의 수직 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 하나의 발광부(110)와 하나의 수광부(120)를 포함할 수 있다. 발광부(110)는 광 신호(111)를 출력할 수 있다. 수광부(120)는 입력되는 광 신호(도 2의 221, 도 3a 및 도 3b의 321)를 감지할 수 있다. 이 때, 수광부(120)는 커버리지(coverage) 영역(121)을 가지며, 도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 커버리지 영역(121) 내의 객체로부터 입력되는 광 신호(221, 321)를 감지할 수 있다. 이를 통해, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)에 대해, 발광부(110)로부터 출력되는 광 신호(111)와 수광부(120)의 커버리지 영역(121)이 중첩되는 장애물 감지 영역(140)이 정의될 수 있다.
일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이 장애물 감지 영역(140) 내에 존재하는 객체를 장애물(220)로서 감지할 수 있다. 즉, 장애물(220)이 장애물 감지 영역(140) 내에 존재할 때, 발광부(110)로부터 출력되는 광 신호(111)는 장애물(220)에서 반사되며, 장애물(220)에서 반사되는 광 신호(221)가 수광부(120)로 입력될 수 있다. 이를 통해, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 수광부(120)로 입력되는 광 신호(221)를 기반으로, 장애물(220)을 감지할 수 있다. 이러한 광 신호(221)는 유효한 광 신호에 해당하며, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 유효한 광 신호를 기반으로, 정상적으로 동작할 수 있다.
그런데, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)에서는, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 장애물 감지 영역(140)의 외부에 존재하는 외부 객체(320)를 장애물로 감지하는 오류가 발생될 수 있다. 실제로, 발광부(110)로부터 출력되는 광(111)은 외부 객체(320)에는 도달하지 않을 것이나, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 외부 객체(320)로부터 입력되는 광 신호(321)를 기반으로, 외부 객체(320)를 장애물로 감지할 수 있다. 이러한 오류의 원인은 외부 환경에 있을 수 있다.
일 예로, 외부 환경에 반사율이 높은 재질, 예컨대 코팅 재질 또는 거울과 같은 반사체(300)가 존재하는 경우, 발광부(110)로부터 출력되는 광 신호(111)는 반사체(300)에 의해 반사될 수 있다. 그리고, 반사체(300)에 의해 반사되는 광 신호(301)가 외부 객체(320)에서 반사되며, 외부 객체(320)에서 반사되는 광 신호(321)가 장애물 감지 영역(140)의 일 지점(341)을 통과하여, 수광부(120)로 입력될 수 있다. 이러한 경우, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 수광부(120)로 입력되는 광 신호(321)에 기반하여, 장애물 감지 영역(140) 내에서의 해당 지점(341)에 장애물이 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 즉, 이러한 광 신호(321)는 노이즈(noise)에 해당하지만, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 노이즈를 제외시킬 수 없다.
다른 예로, 외부 환경에 별도의 광원(310)이 존재하는 경우, 광원(310)으로부터 출력되는 광 신호(311)는 외부 객체(320)에서 반사되며, 외부 객체(320)에서 반사되는 광 신호(321)가 장애물 감지 영역(140)의 일 지점(341)을 통과하여, 수광부(120)로 입력될 수 있다. 이러한 경우, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 수광부(120)로 입력되는 광 신호(321)에 기반하여, 장애물 감지 영역(140) 내의 해당 지점(341)에 장애물이 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 즉, 이러한 광 신호(321)는 노이즈에 해당하지만, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 노이즈를 제외시킬 수 없다.
전술한 바와 같이, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 외부 환경에 취약하다. 즉, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 유효한 광 신호와 노이즈를 구별할 수 없다. 이로 인해, 일반적인 솔리드 라인 센서 장치(100)는 실제 운용 환경에 활용되기에 어려울 수 있다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치(400)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5, 도 6 및 도 7은 다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치(400)의 동작 특징을 설명하기 위한 도면들이다. 여기서, 도 5는 사시도이며, 도 6 및 도 7은 도 5의 수직 단면도들이다. 도 8은 일 실시예에 따른 솔리드 라인 센서 장치(400)의 수광부(420, 430)들의 좌표계들을 예시적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치(400)는 발광부(410), 적어도 두 개의 수광부(420, 430)들, 메모리(440) 및 프로세서(450)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 메모리(440)와 프로세서(450)는 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 솔리드 라인 센서 장치(400)에, 적어도 하나의 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 솔리드 스테이트 라이다(solid state lidar)일 수 있다. 이러한 경우, 발광부(410)와 수광부(420, 430)들이 움직임 없이 고정된 상태에서, 솔리드 라인 센서 장치(400)가 일련의 동작들을 수행할 수 있다.
발광부(410)는 광 신호(511)를 출력할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 발광부(410)는 적외선(infrared; IR) 센서를 포함할 수 있다. 적외선 센서는 적외선 신호를 광 신호(511)로서 출력할 수 있다.
수광부(420, 430)들은 입력되는 광 신호(도 6의 621, 631, 도 7의 721, 731)들을 각각 감지할 수 있다. 이 때, 수광부(420, 430)들은 커버리지 영역(521, 531)들을 각각 가지며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 커버리지 영역(521, 531)들 내의 객체로부터 입력되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 각각 감지할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 수광부(420, 430)들은 이미지 센서들을 각각 포함할 수 있다.
예를 들면, 수광부(420, 430)들은 제 1 수광부(420) 및 제 2 수광부(430)를 포함하며, 일 축, 예컨대 수직축 상에서 발광부(410)를 사이에 두고 각각 배치될 수 있다. 여기서, 제 1 수광부(420)와 제 2 수광부(430)는 발광부(410)로부터 동일한 간격만큼 이격되어, 각각 배치될 수 있다. 제 1 수광부(420)는 제 1 커버리지 영역(521)을 가지며, 제 1 커버리지 영역(521) 내의 객체로부터 입력되는 광 신호(621, 721)를 감지할 수 있다. 제 2 수광부(430)는 제 2 커버리지 영역(531)을 가지며, 제 2 커버리지 영역(531) 내의 객체로부터 입력되는 광 신호(631, 731)를 감지할 수 있다.
이를 통해, 솔리드 라인 센서 장치(400)에 대해, 발광부(410)로부터 출력되는 광 신호(511)와 수광부(420, 430)들의 커버리지 영역(521, 531)들이 중첩되는 장애물 감지 영역(540)이 정의될 수 있다. 예를 들면, 장애물 감지 영역(540)에서는, 발광부(410)로부터 출력되는 광 신호(511)와 제 1 커버리지 영역(521) 및 제 2 커버리지 영역(531)이 중첩될 수 있다.
메모리(440)는 솔리드 라인 센서 장치(4400)의 적어도 하나의 구성 요소에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(440)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 데이터는 적어도 하나의 프로그램 및 이와 관련된 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 프로그램은 메모리(440)에 적어도 하나의 명령을 포함하는 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예컨대 운영 체제, 미들웨어, 또는 어플리케이션 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(450)는 메모리(440)의 프로그램을 실행하여, 솔리드 라인 센서 장치(400)의 적어도 하나의 구성 요소를 제어할 수 있다. 이를 통해, 프로세서(450)는 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 이 때 프로세서(450)는 메모리(440)에 저장된 명령을 실행할 수 있다. 프로세서(450)는 발광부(410)를 통해 광 신호(511)를 출력할 수 있다. 프로세서(450)는 수광부(420, 430)들을 통해 입력되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 각각 감지할 수 있다. 프로세서(450)는 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들의 각각을 유효한 광 신호와 노이즈로 구별할 수 있다. 이를 통해, 프로세서(450)는 유효한 광 신호들을 기반으로, 장애물(620)을 감지할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(450)는, 도 6에 도시된 바와 같이 장애물 감지 영역(540) 내에 존재하는 객체를 장애물(620)로서 감지할 수 있다. 즉, 장애물(620)이 장애물 감지 영역(540) 내에 존재할 때, 발광부(410)로부터 출력되는 광 신호(511)는 장애물(620)에 반사되며, 장애물(620)에서 반사되는 광 신호(621, 631)들이 수광부(420, 430)들로 입력될 수 있다. 이를 통해, 프로세서(450)는 수광부(420, 430)들로 입력되는 광 신호(621, 631)들을 기반으로, 장애물(620)을 감지할 수 있다. 이러한 광 신호(621, 631)들은 유효한 광 신호들에 해당하며, 프로세서(450)는 유효한 광 신호들을 기반으로, 장애물(620)을 감지할 수 있다.
한편, 프로세서(450)는, 도 7에 도시된 바와 같이 장애물 감지 영역(540)의 외부에 존재하는 외부 객체(720, 730)는 제외시킬 수 있다. 실제로, 발광부(410)로부터 출력되는 광 신호(511)는 외부 객체(720, 730)에 도달하지 않을 것이며, 외부 객체(720)로부터의 광 신호(721, 731)는 수광부(420, 430)들 중 하나로만 입력될 수 있다. 이를 기반으로, 프로세서(450)는 외부 객체(720, 730)로부터 입력되는 광 신호(721, 731)를 노이즈로서 구별하여, 외부 객체(720, 730)를 제외시킬 수 있다.
일 예로, 외부 환경에 반사율이 높은 재질, 예컨대 코팅 재질 또는 거울과 같은 반사체(700)가 존재하는 경우, 발광부(410)로부터 출력되는 광 신호(511)는 반사체(700)에 의해 반사될 수 있다. 그리고, 반사체(700)에 의해 반사되는 광 신호(701)가 외부 객체(720)에서 반사되며, 외부 객체(720)는 장애물 감지 영역(540)의 외부에 존재하므로, 외부 객체(720)에서 반사되는 광 신호(721)가 장애물 감지 영역(540)을 통과하여, 수광부(420, 430)들 중 하나로만 입력될 수 있다. 이러한 경우, 프로세서(450)는 수광부(420, 430)들 중 하나로만 입력되는 광 신호(721)에 기반하여, 외부 객체(720)를 제외시킬 수 있다. 즉, 이러한 광 신호(721)는 노이즈에 해당하며, 프로세서(450)는 노이즈를 기반으로, 외부 객체(720)를 제외시킬 수 있다.
다른 예로, 외부 환경에 적어도 하나의 별도의 광원(710)이 존재하는 경우, 광원(710)으로부터 출력되는 광 신호(711)는 외부 객체(720, 730)에서 반사되며, 외부 객체(720, 730)에서 반사되는 광 신호(721, 731)가 장애물 감지 영역(540)을 통과하여, 수광부(420, 430)들 중 하나로만 입력될 수 있다. 이러한 경우, 프로세서(450)는 수광부(420, 430)들 중 하나로만 입력되는 광 신호(721, 731)에 기반하여, 외부 객체(720, 730)를 제외시킬 수 있다. 즉, 이러한 광 신호(721, 731)는 노이즈에 해당하며, 프로세서(450)는 노이즈를 기반으로, 외부 객체(720, 730)를 제외시킬 수 있다.
즉, 외부 환경에 반사체(700) 또는 별도의 광원(710)이 존재하더라도, 프로세서(450)는 유효한 광 신호와 노이즈를 효과적으로 구별할 수 있다. 이 때, 프로세서(450)는 수광부(420, 430)들에서 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들의 교집합으로, 유효한 광 신호와 노이즈를 효과적으로 구별할 수 있다. 광 신호(621, 631)들의 교집합이 존재할 때, 프로세서(450)는 광 신호(621, 631)들이 유효한 광 신호들에 해당하는 것으로 판단하고, 광 신호(621, 631)들을 기반으로 장애물(620)을 감지할 수 있다. 한편, 광 신호(721, 731)들의 교집합이 존재하지 않을 때, 프로세서(450)는 광 신호(721, 731)들이 노이즈들에 해당하는 것으로 판단하고, 광 신호(721, 731)들을 기반으로 외부 객체(720, 730)를 제외시킬 수 있다.
어떤 실시예들에서, 수광부(420, 430)들은, 도 8에 도시된 바와 같이 동일한 픽셀 배치를 갖는 이미지 센서들을 각각 포함할 수 있다. 이러한 경우, 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 기반으로, 프로세서(450)는 수광부(420, 430)들의 대응하는 픽셀들에 대한 장애물(620)에 대한 거리 값들을 각각 측정하고, 그 거리 값들의 교집합으로 장애물(620)을 감지할 뿐 아니라, 장애물(620)의 거리를 계산할 수 있다. 여기서, 프로세서(450)는 빛의 빠른 진행 속도에 따라, 빛의 진행 시간에 대한 고려 없이, 대응하는 픽셀들의 위치들을 치환함으로써, 거리 값들을 각각 계산할 수 있다. 이 때, 광 신호(621, 631)들은 장애물 감지 영역(650) 내부의 장애물(620)로부터 입사되었으므로, 대응하는 픽셀들에 대한 측정되는 거리 값들은 동일한 값, 즉 단일 해로 구속될 것이며, 이로써 교집합이 존재할 것이다. 여기서, 음파들은 소리의 높은 회절성으로 인해 단일 해로 구속될 수 없는 데 반해, 광 신호(621, 631)들은 빛의 높은 직진성으로 인해 단일 해로 구속될 수 있다. 이를 통해, 프로세서(450)는 장애물(620)을 감지하고, 그 동일한 값을 기반으로, 장애물(620)의 거리를 계산할 수 있다. 한편, 광 신호(721, 731)들은 외부 객체(720, 730)로부터 입사되었으므로, 대응하는 픽셀들에 대한 측정되는 거리 값들은 상이한 값들일 것이며, 이로써 교집합이 존재하지 않을 것이다. 이를 통해, 프로세서(450)는 외부 객체(720, 730)를 제외시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 외부 환경에 강인하다. 즉, 외부 환경에 반사체(700) 또는 별도의 광원(710)이 존재하더라도, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 효과적으로 장애물(620)을 감지할 수 있으며, 효과적으로 외부 객체(720, 730)를 제외시킬 수 있다. 이로써, 솔리드 라인 센서 장치(400)에서 외부 객체(720, 730)에 따른 오류의 발생이 방지될 수 있다. (400)이로 인해, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 실제 운용 환경에 효율적으로 활용될 수 있다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치(400)의 동작 방법을 도시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 910 단계에서 발광부(410)를 통해 광 신호(511)를 출력할 수 있다. 즉, 발광부(410)는 프로세서(450)의 제어 하에, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 광 신호(511)를 출력할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 발광부(410)는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 적외선 센서는 적외선 신호를 광 신호(511)로서 출력할 수 있다.
솔리드 라인 센서 장치(400)는 920 단계에서 적어도 두 개의 수광부(420, 430)들을 통해 각각 입력되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 감지할 수 있다. 즉, 수광부(420, 430)들은 프로세서(450)의 제어 하에, 입력되는 입력되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 각각 감지할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 장애물(620)이 장애물 감지 영역(540) 내에 존재할 때, 발광부(410)로부터 출력되는 광 신호(511)는 장애물(620)에 반사되며, 장애물(620)에서 반사되는 광 신호(621, 631)들이 수광부(420, 430)들로 입력될 수 있다. 이러한 광 신호(621, 631)들은 유효한 광 신호들에 해당할 수 있다. 한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 발광부(410)로부터 출력되는 광 신호(511)는 외부 객체(720, 730)에 도달하지 않을 것이며, 장애물 감지 영역(540)의 외부에 존재하는 외부 객체(720)로부터의 광 신호(721, 731)는 수광부(420, 430)들 중 하나로만 입력될 수 있다. 이러한 광 신호(721, 731)는 노이즈에 해당할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 수광부(420, 430)들은, 도 8에 도시된 바와 같이 동일한 픽셀 배치를 갖는 이미지 센서들을 각각 포함할 수 있다.
솔리드 라인 센서 장치(400)는 930 단계에서 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 기반으로 장애물(620)을 감지할 수 있다. 이 때, 프로세서(450)는 수광부(420, 430)들에서 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들의 교집합으로, 유효한 광 신호와 노이즈를 효과적으로 구별할 수 있다. 광 신호(621, 631, 721, 731)들의 교집합이 존재할 때, 프로세서(450)는, 광 신호(621, 631)들이 유효한 광 신호들에 해당하는 것으로 판단하고, 광 신호(621, 631)들을 기반으로 장애물(620)을 감지할 수 있다. 이러한 경우, 프로세서(450)는 광 신호(621, 631)들을 기반으로 장애물(620)의 거리도 측정할 수 있다. 이에 대해, 도 10을 참조하여, 보다 상세하게 후술될 것이다. 한편, 광 신호(621, 631, 721, 731)들의 교집합이 존재하지 않을 때, 프로세서(450)는 광 신호(721, 731)들이 노이즈들에 해당하는 것으로 판단하고, 광 신호(721, 731)들을 기반으로 외부 객체(720, 730)를 제외시킬 수 있다. 즉, 광 신호(621, 631, 721, 731)들의 차집합이 노이즈에 해당할 수 있다.
도 10은 도 9의 장애물을 감지하는 단계(930 단계)를 세부적으로 도시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 1031 단계에서 수광부(420, 430)들의 각각에서의 광 세기(Intensity(y))들을 확인할 수 있다. 이 때, 프로세서(450)는 수광부(420, 430)들에서 각각 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 기반으로, 수광부(420, 430)들의 각각에서의 광 세기(Intensity(y))들을 측정할 수 있다.
솔리드 라인 센서 장치(400)는 1033 단계에서 광 세기(Intensity(y))들을 기준 값(γ, γ')과 비교할 수 있다. 이 때, 프로세서(450)는, 광 세기(Intensity(y))들의 모두가 기준 값(γ, γ')을 초과하는 지의 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 기준 값(γ, γ')은 수광부(420, 430)들에서 각각 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들에 대한 유효성을 판단하기 위해 설정될 수 있다. 기준 값(γ, γ')은 특정 값으로 고정되거나, 외부 환경에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들면, 기준 값(γ, γ')은 경험적으로 획득되거나, 인공 지능적 학습에 의해 획득될 수도 있다. 이 때, 수광부(420, 430)들에서 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들에 유효한 광 신호가 존재하면, 광 세기(Intensity(y))들의 모두가 기준 값(γ, γ')을 초과할 수 있다. 한편, 수광부(420, 430)들에서 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들에 유효한 광 신호가 존재하지 않으면, 광 세기(Intensity(y))들의 모두가 기준 값(γ, γ') 이하일 수 있다.
1033 단계에서 광 세기(Intensity(y))들의 모두가 기준 값(γ, γ')을 초과하는 것으로 판단되면, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 1035 단계에서 수광부(420, 430)들의 대응하는 픽셀(x)들을 결정할 수 있다. 이 때, 수광부(420, 430)들은, 도 8에 도시된 바와 같이 동일한 픽셀 배치를 갖는 이미지 센서(A, B)들을 각각 포함할 수 있다. 프로세서(450)는 이미지 센서(A, B)들의 각각에서의 동일한 위치에서, 대응하는 픽셀(x)들을 결정할 수 있다.
솔리드 라인 센서 장치(400)는 1037 단계에서 대응하는 픽셀(x)들에 대해, 장애물(620)에 대한 거리 값(distA,x, distB,x)들을 각각 측정할 수 있다. 프로세서(450)는 이미지 센서(A, B)들에서의 대응하는 픽셀(x)들의 위치들을 거리 값(distA,x, distB,x)들로 각각 치환할 수 있다. 여기서, 프로세서(450)는 빛의 빠른 진행 속도에 따라, 빛의 진행 시간에 대한 고려 없이, 대응하는 픽셀(x)들의 위치들을 치환함으로써, 거리 값(distA,x, distB,x)들을 각각 계산할 수 있다. 프로세서(450)는 하기 [수학식 1]과 같이 대응하는 픽셀(x)들에 대한 해들로서 거리 값(distA,x, distB,x)들을 각각 계산할 수 있다.
여기서, distA,x는 제 1 수광부(420), 즉 한 이미지 센서(A)의 특정 픽셀(x)에서의 장애물(620)에 대한 거리 값을 나타내고, α 및 β는 픽셀의 위치를 거리 값으로 치환하기 위한 일차 방정식의 변수를 나타내며 이미지 센서(A)의 구성 정보(configuration)에 의해 특정될 수 있다. 이와 유사하게, distB,x는 제 2 수광부(430), 즉 다른 이미지 센서(B)의 특정 픽셀(x)에서의 장애물(620)에 대한 거리 값을 나타내고, α' 및 β'은 픽셀의 위치를 거리 값으로 치환하기 위한 일차 방정식의 변수를 나타내며 이미지 센서(B)의 구성 정보에 의해 특정될 수 있다. 한편, Intensity(y)는 각 이미지 센서(A, B)에서의 광 세기를 나타내고, γ 및 γ'은 광 세기에 따른 유효성을 판단하기 위한 기준 값을 나타낼 수 있다.
솔리드 라인 센서 장치(400)는 1039 단계에서 대응하는 픽셀(x)들의 거리 값(distA,x, distB,x)들의 교집합으로, 대응하는 픽셀(x)들의 공통 거리 값()을 검출할 수 있다. 프로세서(450)는 하기 [수학식 2]와 같이 거리 값(distA,x, distB,x)들의 교집합으로, 공통 거리 값()을 검출할 수 있다. 이 때, 광 신호(621, 631)들은 장애물 감지 영역(650) 내부의 장애물(620)로부터 입사되었으므로, 대응하는 픽셀(x)들의 거리 값(distA,x, distB,x)들은 동일한 값, 즉 단일 해로 구속될 것이며, 이로써 교집합이 존재할 것이다. 여기서, 음파들은 소리의 높은 회절성으로 인해 단일 해로 구속될 수 없는 데 반해, 광 신호(621, 631)들은 빛의 높은 직진성으로 인해 단일 해로 구속될 수 있다. 이를 통해, 프로세서(450)는 장애물 감지 영역(540) 내의 장애물(620)을 감지하고, 그 동일한 값으로부터 대응하는 픽셀(x)들의 공통 거리 값()을 검출할 수 있다. 한편, 광 신호(721, 731)들은 외부 객체(720, 730)로부터 입사되었으므로, 대응하는 픽셀(x)들의 거리 값(distA,x, distB,x)들은 상이한 값들일 것이며, 이로써 교집합이 존재하지 않을 것이다. 이를 통해, 프로세서(450)는 그 상이한 거리 값(distA,x, distB,x)들을 노이즈로서 제외시킬 수 있다. 즉, 대응하는 픽셀(x)들의 거리 값(distA,x, distB,x)들 사이의 차집합이 노이즈에 해당할 수 있다.
여기서, 는 두 이미지 센서(A, B)들에서의 장애물(620)에 대한 공통 거리 값을 나타낼 수 있다.
솔리드 라인 센서 장치(400)는 1041 단계에서 수광부(420, 430)들의 모든 픽셀들에 대해 확인했는 지의 여부를 판단할 수 있다. 1041 단계에서 모든 픽셀들에 대해 확인하지 않은 것으로 판단되면, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 1035 단계로 복귀하여, 수광부(420, 430)들의 대응하는 다른 픽셀(x)들을 결정할 수 있다. 프로세서(450)는 이미지 센서(A, B)들의 각각에서의 동일한 위치에서, 대응하는 다른 픽셀(x)들을 결정할 수 있다. 이를 통해, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 1035 단계 내지 1041 단계를 반복하여 수행할 수 있다. 이에 따라, 수광부(420, 430)들에서 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들로부터, 노이즈는 제거되고, 유효한 광 신호들만로부터의 공통 거리 값()들이 검출될 수 있다.
1041 단계에서 모든 픽셀들에 대해 확인한 것으로 판단되면, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 1043 단계에서 수광부(420, 430)들의 모든 픽셀들에 대해 검출된 공통 거리 값()들의 합집합으로, 장애물(620)의 거리()를 계산할 수 있다. 이를 통해, 높은 해상도로 장애물(620)의 거리()가 계산될 수 있다. 프로세서(450)는 하기 [수학식 3]과 같이 모든 픽셀들에 대해 검출된 공통 거리 값()들의 합집합으로, 장애물(620)의 거리()를 계산할 수 있다. 이에 따라, 수광부(420, 430)들에서 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들로부터, 노이즈는 제거되고, 유효한 광 신호들만로부터 장애물(620)의 거리()가 계산될 수 있다.
여기서, 는 솔리드 라인 센서 장치(400)에서의 장애물(620)의 거리를 나타낼 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 적어도 두 개의 수광부(420, 430)들을 이용하여, 보다 정확하게 장애물(620)을 감지할 수 있다. 즉, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 장애물(620)로부터의 유효한 광 신호와 외부 환경에 따른 노이즈를 구별할 수 있으며, 노이즈를 제외하고 유효한 광 신호만을 기반으로 장애물(620)을 감지할 수 있다. 이로 인해, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 외부 환경에 강인하여, 외부 환경에 반사율이 높은 반사체(700)나 별도의 광원(710)이 존재하더라도, 효과적으로 장애물(620)을 감지할 수 있다. 따라서, 솔리드 라인 센서 장치(400)에서는, 장애물(620)이 아닌 외부 객체(720, 730)를 장애물(620)로 감지하는 오류의 발생이 방지될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 로봇 장치(도시되지 않음)가 솔리드 라인 센서 장치(400)를 포함하여, 구현될 수 있다. 이를 통해, 로봇 장치는 솔리드 라인 센서 장치(400)를 이용하여, 주행할 수 있다. 이 때, 로봇 장치는 솔리드 라인 센서 장치(400)를 통해, 주행 경로 상의 장애물(620)을 감지하고, 이에 응답하여 구동할 수 있다. 여기서, 솔리드 라인 센서 장치(400)가 적어도 두 개의 수광부(420, 430)들을 이용하여, 높은 해상도로 보다 정확하게 장애물(620)을 감지할 수 있다. 예를 들면, 로봇 장치는 주행 경로 상에서 정지하거나, 주행 경로를 변경하거나, 주행 경로 상에서 장애물(620)을 제거하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 어떤 실시예에서, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 솔리드 스테이트 라이다일 수 있으며, 로봇 장치 내에 발광부(410)와 수광부(420, 430)들이 움직임 없이 고정된 상태에서, 솔리드 라인 센서 장치(400)가 일련의 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 로봇 장치의 실제 운용 환경에 효율적으로 활용될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 자율 주행 차량(도시되지 않음)이 솔리드 라인 센서 장치(400)를 포함하여, 구현될 수 있다. 이를 통해, 자율 주행 차량은 솔리드 라인 센서 장치(400)를 이용하여, 주행할 수 있다. 이 때, 자율 주행 차량은 솔리드 라인 센서 장치(400)를 통해, 주행 경로 상의 장애물(620)을 감지하고, 이에 응답하여 구동할 수 있다. 여기서, 솔리드 라인 센서 장치(400)가 적어도 두 개의 수광부(420, 430)들을 이용하여, 높은 해상도로 보다 정확하게 장애물(620)을 감지할 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 차량은 주행 경로 상에서 정지하거나, 주행 경로를 변경하거나, 주행 속도를 조절하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 어떤 실시예에서, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 솔리드 스테이트 라이다일 수 있으며, 자율 주행 차량의 일 측에 발광부(410)와 수광부(420, 430)들이 움직임 없이 고정된 상태에서, 솔리드 라인 센서 장치(400)가 일련의 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 솔리드 라인 센서 장치(400)는 자율 주행 차량의 실제 운용 환경에 효율적으로 활용될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치(400)는, 광 신호(511)를 출력하도록 구성되는 발광부(410), 입력되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 각각 감지하도록 구성되는 적어도 두 개의 수광부들(420, 430), 및 발광부(410) 및 수광부(420, 430)들과 각각 연결되고, 발광부(410)를 통해 출력되는 광 신호(511)에 응답하여 수광부(420, 430)들을 통해 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 기반으로, 장애물(620)을 감지하도록 구성되는 프로세서(450)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(450)는, 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들로부터 각각 측정되는 거리 값들의 교집합으로 장애물(620)을 감지하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 거리 값들 사이의 차집합은, 노이즈일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 수광부(420, 430)들은, 동일한 픽셀 배치를 갖는 이미지 센서들을 각각 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(450)는, 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 기반으로, 수광부(420, 430)들의 대응하는 픽셀(x)들에 대해, 장애물(620)에 대한 거리 값(distA,x, distB,x)들을 각각 측정하고, 대응하는 픽셀(x)들의 거리 값(distA,x, distB,x)들의 교집합으로, 대응하는 픽셀들의 공통 거리 값()을 검출하고, 수광부(420, 430)들의 모든 픽셀들에 대해 검출된 공통 거리 값()들의 합집합으로, 장애물(620)의 거리()를 계산하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(450)는, 수광부(420, 430)들의 각각에서 감지되는 광 세기(Intensity(y))들이 기준 값(γ, γ')을 초과하면, 장애물(620)에 대한 거리 값(distA,x, distB,x)들을 각각 측정하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(450)는, 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 기반으로, 대응하는 픽셀(x)들의 위치들을 장애물(620)에 대한 거리 값(distA,x, distB,x)들로 각각 치환할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 발광부(410)는, 광 신호(511)로서 적외선 신호를 출력하는 적외선 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 솔리드 라인 센서 장치(400)는, 솔리드 스테이트 라이다일 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 로봇 장치는, 상기 솔리드 라인 센서 장치(400)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 자율 주행 차량은, 상기 솔리드 라인 센서 장치(400)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 솔리드 라인 센서 장치(400)의 동작 방법은, 발광부(410)를 통해 광 신호(511)를 출력하는 단계(910 단계), 적어도 두 개의 수광부(420, 430)들을 통해 입력되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 감지하는 단계(920 단계), 및 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 기반으로, 장애물(620)을 감지하는 단계(930 단계)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 장애물(620)을 감지하는 단계(930 단계)는, 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들로부터 각각 측정되는 거리 값들의 교집합으로 장애물(620)을 감지할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 거리 값들 사이의 차집합은, 노이즈일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 수광부(420, 430)들은, 동일한 픽셀 배치를 갖는 이미지 센서들을 각각 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 장애물(620)을 감지하는 단계(930 단계)는, 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 기반으로, 수광부(420, 430)들의 대응하는 픽셀(x)들에 대해, 장애물(620)에 대한 거리 값(distA,x, distB,x)들을 각각 측정하는 단계(1037 단계), 대응하는 픽셀(x)들의 거리 값(distA,x, distB,x)들의 교집합으로, 대응하는 픽셀(x)들의 공통 거리 값()을 검출하는 단계(1039 단계), 및 수광부(420, 430)들의 모든 픽셀들에 대해 검출된 공통 거리 값()들의 합집합으로, 장애물(620)의 거리()를 계산하는 단계(1043 단계)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 장애물(620)에 대한 거리 값(distA,x, distB,x)들을 들을 각각 측정하는 단계(1037 단계)는, 수광부(420, 430)들의 각각에서 감지되는 광 세기(Intensity(y))들이 기준 값(γ, γ')을 초과하면(1033 단계), 장애물(620)에 대한 거리 값(distA,x, distB,x)들을 들을 각각 측정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 장애물(620)에 대한 거리 값(distA,x, distB,x)들을 각각 측정하는 단계(1037 단계)는, 감지되는 광 신호(621, 631, 721, 731)들을 기반으로, 대응하는 픽셀(x)들의 위치들을 장애물(620)에 대한 거리 값(distA,x, distB,x)들로 각각 치환할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 발광부(410)는, 광 신호(511)로서 적외선 신호를 출력하는 적외선 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 솔리드 라인 센서 장치(400)는, 솔리드 스테이트 라이다일 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 이 때 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 그리고, 매체는 단일 또는 수 개의 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 어플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성 요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제 3 구성 요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 단계들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 단계들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 단계들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 단계들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 단계들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 솔리드 라인 센서 장치에 있어서,
    광 신호를 출력하도록 구성되는 발광부;
    입력되는 광 신호들을 각각 감지하도록 구성되는 적어도 두 개의 수광부들; 및
    상기 발광부 및 상기 수광부들과 각각 연결되고, 상기 발광부를 통해 출력되는 광 신호에 응답하여 상기 수광부들을 통해 감지되는 광 신호들을 기반으로, 장애물을 감지하도록 구성되는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 감지되는 광 신호들로부터 각각 측정되는 거리 값들의 교집합으로 상기 장애물을 감지하도록 구성되는,
    솔리드 라인 센서 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 거리 값들 사이의 차집합은,
    노이즈인,
    솔리드 라인 센서 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수광부들은,
    동일한 픽셀 배치를 갖는 이미지 센서들
    을 각각 포함하는,
    솔리드 라인 센서 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 감지되는 광 신호들을 기반으로, 상기 수광부들의 대응하는 픽셀들에 대해, 상기 장애물에 대한 거리 값들을 각각 측정하고,
    상기 대응하는 픽셀들의 거리 값들의 교집합으로, 상기 대응하는 픽셀들의 공통 거리 값을 검출하고,
    상기 수광부들의 모든 픽셀들에 대해 검출된 공통 거리 값들의 합집합으로, 상기 장애물의 거리를 계산하도록 구성되는,
    솔리드 라인 센서 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수광부들의 각각에서 감지되는 광 세기들이 기준 값을 초과하면, 상기 장애물에 대한 거리 값들을 각각 측정하도록 구성되는,
    솔리드 라인 센서 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 감지되는 광 신호들을 기반으로, 상기 대응하는 픽셀들의 위치들을 상기 장애물에 대한 거리 값들로 각각 치환하는,
    솔리드 라인 센서 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광부는,
    상기 광 신호로서 적외선 신호를 출력하는 적외선 센서
    를 포함하는,
    솔리드 라인 센서 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 솔리드 라인 센서 장치는,
    솔리드 스테이트 라이다(solid state lidar)인,
    솔리드 라인 센서 장치.
  10. 제 1 항, 또는 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 솔리드 라인 센서 장치를 포함하는 로봇 장치.
  11. 제 1 항, 또는 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 솔리드 라인 센서 장치를 포함하는 자율 주행 차량.
  12. 솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법에 있어서,
    발광부를 통해 광 신호를 출력하는 단계;
    적어도 두 개의 수광부들을 통해 입력되는 광 신호들을 감지하는 단계; 및
    상기 감지되는 광 신호들을 기반으로, 장애물을 감지하는 단계
    를 포함하고,
    상기 장애물을 감지하는 단계는,
    상기 감지되는 광 신호들로부터 각각 측정되는 거리 값들의 교집합으로 상기 장애물을 감지하는,
    솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 거리 값들 사이의 차집합은,
    노이즈인,
    솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 수광부들은,
    동일한 픽셀 배치를 갖는 이미지 센서들
    을 각각 포함하는,
    솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 장애물을 감지하는 단계는,
    상기 감지되는 광 신호들을 기반으로, 상기 수광부들의 대응하는 픽셀들에 대해, 상기 장애물에 대한 거리 값들을 각각 측정하는 단계;
    상기 대응하는 픽셀들의 거리 값들의 교집합으로, 상기 대응하는 픽셀들의 공통 거리 값을 검출하는 단계; 및
    상기 수광부들의 모든 픽셀들에 대해 검출된 공통 거리 값들의 합집합으로, 상기 장애물의 거리를 계산하는 단계
    를 포함하는,
    솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 장애물에 대한 거리 값들을 각각 측정하는 단계는,
    상기 수광부들의 각각에서 감지되는 광 세기들이 기준 값을 초과하면, 상기 장애물에 대한 거리 값들을 각각 측정하는,
    솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 장애물에 대한 거리 값들을 각각 측정하는 단계는,
    상기 감지되는 광 신호들을 기반으로, 상기 대응하는 픽셀들의 위치들을 상기 장애물에 대한 거리 값들로 각각 치환하는,
    솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 발광부는,
    상기 광 신호로서 적외선 신호를 출력하는 적외선 센서
    를 포함하는,
    솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 솔리드 라인 센서 장치는,
    솔리드 스테이트 라이다인,
    솔리드 라인 센서 장치의 동작 방법.
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