KR102626079B1 - 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법 - Google Patents

멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102626079B1
KR102626079B1 KR1020190063864A KR20190063864A KR102626079B1 KR 102626079 B1 KR102626079 B1 KR 102626079B1 KR 1020190063864 A KR1020190063864 A KR 1020190063864A KR 20190063864 A KR20190063864 A KR 20190063864A KR 102626079 B1 KR102626079 B1 KR 102626079B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
lidar
error correction
sensor
control unit
Prior art date
Application number
KR1020190063864A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200137459A (ko
Inventor
김영신
김경린
김원겸
조성은
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020190063864A priority Critical patent/KR102626079B1/ko
Publication of KR20200137459A publication Critical patent/KR20200137459A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102626079B1 publication Critical patent/KR102626079B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S17/90—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

본 발명은 멀티 라이다 센서의 보정 장치에 관한 것으로, 디지털 지도를 내장하며, 상기 디지털 지도 정보를 바탕으로 지피에스 신호를 수신하여 차량의 현재 위치와 차량의 주변 정보를 출력하는 내비게이션부; 차량의 속도와 방향, 중력, 및 가속도 정보를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부; 차량의 좌우측 대칭되는 위치에 장착되며 오차범위 내에서 동일한 성능을 갖는 제1 및 제2 라이다 센서; 및 상기 내비게이션부 및 센서부를 통해서 검출된 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 라이다 센서의 중첩 감지 영역에서 검출된 센싱 정보를 일치시키는 상대적인 오차 보정을 수행하는 제어부;를 포함한다.

Description

멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법{APPARATUS FOR CALIBRATING MULTI LIDAR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 다수의 라이다 센서를 장착하여 차량 주변의 객체를 동시에 검출할 경우에 라이다 센서들 간의 오차에 의한 검출 정확도의 저하를 방지할 수 있도록 하는, 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 라이다(LIDAR, Light Detection and Ranging) 센서는 빛을 활용해 거리 측정하고 물체를 감지하는 센서로서, 라이다는 레이더와 비슷한 원리를 가지고 있다.
다만 레이더는 전자기파를 외부로 발사해 재수신되는 전자기파로 거리, 및 방향 등을 확인하지만, 라이다는 펄스 레이저를 발사한다는 차이점이 있다. 즉, 파장이 짧은 레이저를 사용하므로 정밀도 및 해상도가 높고 사물에 따라 입체적 파악까지 가능한 장점이 있다.
예컨대 상기 라이다 센서는 차량의 범퍼에 장착되어 차량의 전/후방을 센싱하여 사물이나 구조물 등을 감지한다.
한편 상기 라이다 센서는 주로 전방 범퍼에 장착되며 외부에 노출되어야 한다. 왜냐하면 라이다 센서를 글라스나 차체 등의 다른 구조물 속에 넣는 것은 센서의 감지 성능을 현저히 떨어뜨릴 수 있기 때문에 외부에 노출되어 장착된다.
또한 상기 라이다 센서는 송신부에서 레이저를 송신하고 물체에 반사되어 돌아오는 레이저 신호(즉, 수신신호)를 수신부에서 수신하여 이 때의 시간을 측정함으로써 물체까지의 거리를 측정한다.
또한 상기 라이다 센서는 물체 검출률 및 거리 정확성은 카메라에 비해서 상대적으로 높지만 검출에 대한 신뢰성은 낮기 때문에 차량에 다수의 라이다 센서를 장착하여 검출에 대한 신뢰성을 향상시키고 있다.
다만 상기와 같이 차량에 다수의 라이다 센서가 장착될 경우 각 라이다 센서가 장착된 위치의 차이로 인해 동일한 물체(객체)에 대하여 검출되는 정보에 차이(또는 오차)가 발생할 수 있는 문제점이 있다. 따라서 차량에 장착된 다수의 라이다 센서를 통해 차량 주변의 동일한 객체를 동시에 검출할 경우, 각 라이다 센서들 간의 오차에 의해 객체의 검출 정확도가 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 하는 방법이 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2015-0009177호(2015. 01. 26 등록, 발명의 명칭: 라이다 센서 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 차량에 다수의 라이다 센서를 장착하여 차량 주변의 객체를 동시에 검출할 경우에 라이다 센서들 간의 오차에 의한 검출 정확도의 저하를 방지할 수 있도록 하는, 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 멀티 라이다 센서의 보정 장치는, 디지털 지도를 내장하며, 상기 디지털 지도 정보를 바탕으로 지피에스 신호를 수신하여 차량의 현재 위치와 차량의 주변 정보를 출력하는 내비게이션부; 차량의 속도와 방향, 중력, 및 가속도 정보를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부; 차량의 좌우측 대칭되는 위치에 장착되며 오차범위 내에서 동일한 성능을 갖는 제1 및 제2 라이다 센서; 및 상기 내비게이션부 및 센서부를 통해서 검출된 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 라이다 센서의 중첩 감지 영역에서 검출된 센싱 정보를 일치시키는 상대적인 오차 보정을 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여, 상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대하여 월드 좌표계를 이용한 개별적인 오차 보정을 먼저 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대하여 개별적인 오차 보정을 수행할 때, 상기 개별적인 오차 보정을 수행할 수 없는 상태의 라이다 센서는 고장 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여, 상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대한 개별적인 오차 보정을 통해 정상 상태인 것으로 판단된 라이다 센서들의 중첩 감지 영역에서 추출된 정보를 이용해 상대 오차 보정을 수행하되, 상기 정상 상태의 제1 및 제2 라이다 센서 중 미리 지정된 방식으로 기준 라이다 센서를 선택하여 상대적인 오차 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 개별적인 오차 보정을 수행하기 위하여, 센서부를 통해 검출된 정보를 수집하고, 제1 및 제2 라이다 센서를 통해 검출된 정보에서 지면 정보 및 고정 객체 정보를 검출하며, 상기 센서부를 통해 검출된 정보, 상기 추출된 지면 정보, 상기 검출된 고정 객체 정보, 내비게이션부에서 출력되는 정보, 및 내부 메모리에 기 저장된 초기 정보 중 적어도 하나 이상을 반영하여, 각 라이다 센서의 개별적인 오차 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여, 제1 및 제2 라이다 센서를 통해 검출된 정보 및 상기 제1 및 제2 라이다 센서의 개별적인 오차 보정을 수행한 결과 정보를 입력받고, 상기 제1 및 제2 라이다 센서가 모두 정상이라고 가정할 때, 지정된 어느 하나의 라이다 센서를 선택하여 기준으로 설정하며, 상기 기준으로 설정된 라이다 센서를 통해 검출된 정보 중 지면 정보를 기준으로 다른 라이다 센서의 지면 정보를 일치시키는 보정을 수행하고, 상기 기준으로 설정된 라이다 센서를 통해 검출된 정보 중 고정 객체 정보를 기준으로 다른 라이다 센서의 고정 객체 정보를 일치시키는 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 멀티 라이다 센서의 보정 방법은, 제어부가 내비게이션부를 통해 차량의 현재 위치와 차량의 주변 정보를 입력받는 단계; 상기 제어부가 센서부를 통해 측정되는 차량의 속도와 방향, 중력, 및 가속도 정보를 입력받는 단계; 제어부가 차량의 좌우측 대칭되는 위치에 장착되며 오차범위 내에서 동일한 성능을 갖는 제1 및 제2 라이다 센서를 통해 센싱 정보를 입력받는 단계; 및 상기 제어부가 상기 내비게이션부 및 센서부를 통해서 검출된 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 라이다 센서의 중첩 감지 영역에서 검출된 센싱 정보를 일치시키는 상대적인 오차 보정을 수행하는 단계; 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여, 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대하여 월드 좌표계를 이용한 개별적인 오차 보정을 먼저 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대하여 개별적인 오차 보정을 수행할 때, 상기 제어부는, 상기 개별적인 오차 보정을 수행할 수 없는 상태의 라이다 센서를 고장 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여, 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대한 개별적인 오차 보정을 통해 정상 상태인 것으로 판단된 라이다 센서들의 중첩 감지 영역에서 추출된 정보를 이용해 상대 오차 보정을 수행하되, 상기 정상 상태의 제1 및 제2 라이다 센서 중 미리 지정된 방식으로 기준 라이다 센서를 선택하여 상대적인 오차 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 개별적인 오차 보정을 수행하기 위하여, 상기 제어부는, 센서부를 통해 검출된 정보를 수집하고, 제1 및 제2 라이다 센서를 통해 검출된 정보에서 지면 정보 및 고정 객체 정보를 검출하며, 상기 센서부를 통해 검출된 정보, 상기 추출된 지면 정보, 상기 검출된 고정 객체 정보, 내비게이션부에서 출력되는 정보, 및 내부 메모리에 기 저장된 초기 정보 중 적어도 하나 이상을 반영하여, 각 라이다 센서의 개별적인 오차 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여, 상기 제어부는, 제1 및 제2 라이다 센서를 통해 검출된 정보 및 상기 제1 및 제2 라이다 센서의 개별적인 오차 보정을 수행한 결과 정보를 입력받고, 상기 제1 및 제2 라이다 센서가 모두 정상이라고 가정할 때, 지정된 어느 하나의 라이다 센서를 선택하여 기준으로 설정하며, 상기 기준으로 설정된 라이다 센서를 통해 검출된 정보 중 지면 정보를 기준으로 다른 라이다 센서의 지면 정보를 일치시키는 보정을 수행하고, 상기 기준으로 설정된 라이다 센서를 통해 검출된 정보 중 고정 객체 정보를 기준으로 다른 라이다 센서의 고정 객체 정보를 일치시키는 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 차량에 다수의 라이다 센서를 장착하여 차량 주변의 객체를 동시에 검출할 경우에 라이다 센서들 간의 오차에 의한 검출 정확도의 저하를 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 라이다 센서의 보정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 멀티 라이다 센서 장착 시 발생되는 중첩 감지 영역을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 제어부가 차량에 장착된 멀티 라이다 센서에 대하여 개별적인 보정을 수행하는 방법을 설명하기 위하여 보인 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 라이다 센서의 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 라이다 센서의 보정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 멀티 라이다 센서의 보정 장치는, 내비게이션부(110), 센서부(120), 제1 라이다 센서(130), 제2 라이다 센서(140), 및 제어부(150)를 포함한다.
상기 내비게이션부(110)는 디지털 지도(예 : 정밀 디지털 지도, 고정밀 디지털 지도)를 내장하며, 상기 디지털 지도 정보를 바탕으로 지피에스 신호를 수신하여 차량의 현재 위치와 차량의 주변 정보를 출력한다.
이때 상기 디지털 지도에 포함된 정보에는 도로 정보, 및 차량의 주변 정보로서 도로 상에 설치된 고정 객체 정보(예 : 고정 객체의 좌표)를 포함한다.
상기 센서부(120)는 IMU(Inertial Measurement Unit)를 포함하는 것으로, 차량의 속도와 방향, 중력, 가속도 등을 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 포함한다. 예컨대 상기 센서부(120)는 3축 가속도계와 3축 각속도계를 포함하여 진행방향, 횡방향, 및 높이방향의 가속도와 롤링(roll), 피칭(pitch), 요(yaw) 각속도의 측정이 가능하며, 이로부터 검출된 가속도와 각속도를 적분하여 차량의 속도와 자세각의 산출이 가능하다.
상기 센서부(120)는 카메라 센서를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)는 차량의 좌우측 대칭되는 위치에 장착되며, 오차범위 내에서 동일한 성능을 갖는 제품으로 구현된다.
따라서 상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)의 감지 영역(또는 센싱 영역)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 중첩(중복)되는 감지 영역이 발생한다.
상기 중첩(중복)되는 감지 영역에서 상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)를 통해 검출된 정보(즉, 센싱 정보)는 일치하지 않을 수 있다.
따라서 상기 중첩(중복)되는 감지 영역에서 상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)를 통해 검출된 정보(즉, 센싱 정보)를 일치시킴으로써 객체의 검출 정확도를 향상시킬 필요가 있다.
이때 차량에 장착된 상기 라이다 센서는 차량의 노후화 및 흔들림으로 인해 센서의 틀어짐이 발생하게 된다. 따라서 도로 주행 상황에서 이를 자동으로 보정하는 기능이 필요하며, 단일 라이다 센서에서는 월드 좌표계(world coordinate)(즉, 물체의 위치를 표현할 때 기준으로 삼는 좌표계)를 이용한 절대 오차 보정이 가능하다. 또한 본 실시예에서 멀티 라이다 센서의 보정은 중첩(중복)되는 감지 영역에서 추출된 정보를 이용해 상대 오차 보정을 수행한다.
상기 제어부(150)는 상기 중첩(중복)되는 감지 영역에서 상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)를 통해 검출된 정보(즉, 센싱 정보)를 일치시키는 상대적인 오차 보정을 수행한다.
이를 위해 상기 제어부(150)는 상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)의 개별적인 보정(즉, 개별적인 오차 보정)을 수행하고, 이를 통해 상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)가 보정이 가능한 정상 상태인지를 판단한다. 만약 상기 개별적인 보정(즉, 절대 오차 보정)을 통해서 치유할 수 없을 상태의 라이다 센서는 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
그리고 상기 제어부(150)는 상기 개별적인 보정을 수행한 후 정상 상태인 것으로 판단된 상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)의 중첩(중복)되는 감지 영역에서 추출된 정보를 이용해 상대 오차 보정을 수행한다.
이하 상기 제어부(150)가 멀티 라이다 센서(130, 140)의 개별적인 보정을 수행하는 방법, 및 상기 개별적인 보정이 완료된 멀티 라이다 센서(130, 140)의 상대 오차 보정을 수행하는 방법에 대해서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 제어부가 차량에 장착된 멀티 라이다 센서에 대하여 개별적인 보정을 수행하는 방법을 설명하기 위하여 보인 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제어부(150)는 센서부(110)(예 : IMU의 센서)를 통해 검출된 정보를 수집한다(S101).
또한 상기 제어부(150)는 상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)를 통해 검출된 정보(즉, 라이다 센싱 정보)에서 지면 정보를 추출한다(S102).
예컨대 상기 지면 정보는 라이다 센서를 통해 검출된 지면의 수평각도 정보와 상하각도 정보를 포함할 수 있다. 즉, 피치(pitch) 및 롤(roll) 정보를 검출할 수 있다.
또한 상기 제어부(150)는 상기 상기 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)를 통해 검출된 정보(즉, 라이다 센싱 정보)에서 고정 객체 정보를 검출할 수 있다(S103).
예컨대 상기 고정 객체 정보는 라이다 센서를 통해 검출된 도로 주변의 고정 객체에 대한 좌표 정보(즉, 라이다 센서로부터의 고정 객체까지의 거리 및 방위 정보에 의해 산출한 좌표 정보)를 포함할 수 있다.
또한 상기 제어부(150)는 상기 센서부(120)를 통해 검출된 정보, 상기 추출된 지면 정보, 상기 검출된 고정 객체 정보, 상기 내비게이션부(110)에서 출력되는 정보, 및 내부 메모리(미도시)에 기 저장된 초기 정보(또는 디폴트 정보) 중 적어도 하나 이상을 반영하여 각 라이다 센서(130, 140)의 출력 값을 보정한다(S104).
즉, 상기 제어부(150)는 각 라이다 센서에 대한 개별적인 보정을 수행한다.
만약 상기 개별적인 보정(즉, 절대 오차 보정)을 통해서 치유할 수 없을 정도의 오차가 발생한 경우, 상기 제어부(150)는 해당 라이다 센서가 고장 상태인 것으로 판단할 수 있다.
상기와 같이 상기 제어부(150)는 각 라이다 센서(130, 140)에 대하여 월드 좌표(world coordinate)와의 차이인 절대 오차를 보정할 수 있다. 이를 위해 상기 제어부(150)는 지면 및 고정 객체(물체) 검출 정보, IMU 정보 등을 이용하여 외부와의 틀어짐을 판단할 수 있으며, 주행 중 지면에 편평하다고 판단(즉, 센서 및 지도 정보를 바탕으로 편평한 지면을 직진 주행하는 것으로 판단)되는 지역에서 지면 정보를 추출하고, 이를 통해 쉽게 피치(pitch) 및 롤(roll) 등의 오차 정보를 얻어 보정할 수 있다. 또한 고정 객체(물체) 검출 정보를 활용하여(예 : 지면에 평행하게 놓인 차량과 같은 물체의 검출 정보) 차량과의 움직임 정보 비교를 통해 오차를 보정할 수 있으며, 또한 IMU 정보를 활용하게 되면 센서의 3개 방향 오차를 모두 알 수 있으므로 쉽게 오차 보정이 가능하며, 또한 내비게이션의 지도(Map) 정보를 활용하여 지면이 편평한 곳에서의 오차 보정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이때 상기 도 3을 참조하여 설명한 라이다 센서의 개별적인 보정 방법은 이를 한정하고자 기재한 것은 아니며, 매체를 통해 공지된 다른 라이다 센서 보정 방법을 이용해서 개별적인 보정을 수행할 수도 있다. 다만 상기 라이다 센서의 개별적인 보정을 수행할 때 지면 정보와 고정 객체 정보를 검출해야 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 라이다 센서의 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제어부(150)는 제1 및 제2 라이다 센서(130, 140)를 통해 검출된 정보(즉, 센싱 정보) 및 상기 라이다 센서(130, 140)의 개별적인 오차 보정을 수행한 결과 정보를 입력받는다(S201).
예컨대 상기 제어부(150)는 라이다 센서(130, 140)의 개별적인 보정을 통해 절대 오차를 보정할 경우 고장 여부도 판별할 수 있다.
이에 따라 상기 멀티 라이다 센서(130, 140)가 모두 정상이라고 가정할 때, 지정된 어느 하나의 라이다 센서(130)를 선택하여 기준으로 설정한다(S202). 또는 랜덤 방식으로 어느 하나의 기준 라이다 센서(130)를 선택할 수도 있다.
또한 상기 제어부(150)는 상기 기준 라이다 센서(130)를 통해 검출된 정보(즉, 센싱 정보) 중 지면 정보를 기준으로 다른 라이다 센서(140)의 지면 정보를 일치시키는 보정을 수행한다(S203).
또한 상기 제어부(150)는 상기 기준 라이다 센서(130)를 통해 검출된 정보(즉, 센싱 정보) 중 고정 객체 정보를 기준으로 다른 라이다 센서(140)의 고정 객체 정보를 일치시키는 보정을 수행한다(S204).
예컨대 상기 멀티 라이다 센서(130, 140)는 이미 개별적인 절대 오차 보정을 통해 사실상 검출 정보(즉, 센싱 정보)의 큰 차이는 발생하지 않으며, 다만 중복 영역(중복 센싱 영역)에서의 값에 작은 차이가 발생할 수 있다. 따라서 상기 제어부(150)는 이러한 중복 영역(중복 센싱 영역)에서 발생할 수 있는 차이에 대하여 보정(즉, 추가적인 정밀 보정)을 수행하는 것이다.
이때 상기 멀티 라이다 센서(130, 140)의 정보를 일치시키기 위하여, 상기 두 라이다 센서(130, 140)의 차이 값만큼 상기 기준으로 설정되지 않은 라이다 센서(140)만 보정을 수행할 수도 있고, 상기 두 라이다 센서(130, 140)의 차이를 2로 나누어 산출한 값만큼 두 라이다 센서(130, 140)에 대하여 모두 보정을 수행할 수도 있다.
상기와 같이 차량에 멀티 라이다 센서(130, 140)를 장착할 경우, 각 라이다 센서의 절대 보정을 수행하더라도 라이다 센서간에 발생하는 상대적인 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 상기와 같은 상대적인 오차를 보정하기 위하여, 멀티 라이다 센서 간 중첩 센싱 영역의 정보를 활용하여 추가적인 보정을 수행함으로써 검출 정확도를 향상시키게 된다.
즉, 상기 중첩 센싱 영역에서 추출된 지면 정보 및 고정 객체 정보를 이용하여 산출할 수 있는 정보를 일치시키는 보정을 수행함으로써, 예컨대 병진(Translation) 3축과 회전(Rotation) 3축의 정밀한 보정이 가능하게 된다.
상기와 같이 본 실시예는 지면 정보 및 고정 객체 검출 결과를 바탕으로 라이다 센서간 상대 오차를 보정함으로써 검출 정확도를 향상시키게 된다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
110 : 내비게이션부
120 : 센서부
130 : 제어부
140 : 제1 라이다 센서
150 : 제2 라이다 센서

Claims (12)

  1. 디지털 지도를 내장하며, 상기 디지털 지도 정보를 바탕으로 지피에스 신호를 수신하여 차량의 현재 위치와 차량의 주변 정보를 출력하는 내비게이션부;
    차량의 속도와 방향, 중력, 및 가속도 정보를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부;
    차량의 좌우측 대칭되는 위치에 장착되며 오차범위 내에서 동일한 성능을 갖는 제1 및 제2 라이다 센서; 및
    상기 내비게이션부 및 센서부를 통해서 검출된 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 라이다 센서의 중첩 감지 영역에서 검출된 센싱 정보를 일치시키는 상대적인 오차 보정을 수행하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    기준으로 설정된 라이다 센서를 통해 검출된 정보 중 지면 정보를 기준으로 다른 라이다 센서의 지면 정보를 일치시키는 보정을 수행하고,
    상기 지면 정보는, 라이다 센서를 통해 검출된 지면의 수평각도 정보와 상하각도 정보로서, 피치(pitch) 및 롤(roll) 정보를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    제1 및 제2 라이다 센서를 통해 검출된 정보 및 상기 제1 및 제2 라이다 센서의 개별적인 오차 보정을 수행한 결과 정보를 입력받고, 상기 제1 및 제2 라이다 센서 중 지정된 어느 하나의 라이다 센서를 선택하여 기준으로 설정하며, 상기 기준으로 설정된 라이다 센서를 통해 검출된 정보 중 고정 객체 정보를 기준으로 다른 라이다 센서의 고정 객체 정보를 일치시키는 보정을 더 수행하고,
    상기 고정 객체 정보는 라이다 센서를 통해 검출된 도로 주변의 고정 객체에 대한 좌표 정보로서, 라이다 센서로부터 고정 객체까지의 거리 및 방위 정보에 의해 산출한 좌표 정보인 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대하여 월드 좌표계를 이용한 개별적인 오차 보정을 먼저 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대하여 개별적인 오차 보정을 수행할 때,
    상기 개별적인 오차 보정을 수행할 수 없는 상태의 라이다 센서는 고장 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대한 개별적인 오차 보정을 통해 정상 상태인 것으로 판단된 라이다 센서들의 중첩 감지 영역에서 추출된 정보를 이용해 상대 오차 보정을 수행하되,
    상기 정상 상태의 제1 및 제2 라이다 센서 중 미리 지정된 방식으로 기준 라이다 센서를 선택하여 상대적인 오차 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 개별적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    센서부를 통해 검출된 정보를 수집하고, 제1 및 제2 라이다 센서를 통해 검출된 정보에서 지면 정보 및 고정 객체 정보를 검출하며,
    상기 센서부를 통해 검출된 정보, 상기 추출된 지면 정보, 상기 검출된 고정 객체 정보, 내비게이션부에서 출력되는 정보, 및 내부 메모리에 기 저장된 초기 정보 중 적어도 하나 이상을 반영하여,
    각 라이다 센서의 개별적인 오차 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 장치.
  6. 삭제
  7. 제어부가 내비게이션부를 통해 차량의 현재 위치와 차량의 주변 정보를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 센서부를 통해 측정되는 차량의 속도와 방향, 중력, 및 가속도 정보를 입력받는 단계;
    제어부가 차량의 좌우측 대칭되는 위치에 장착되며 오차범위 내에서 동일한 성능을 갖는 제1 및 제2 라이다 센서를 통해 센싱 정보를 입력받는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 내비게이션부 및 센서부를 통해서 검출된 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 라이다 센서의 중첩 감지 영역에서 검출된 센싱 정보를 일치시키는 상대적인 오차 보정을 수행하는 단계; 포함하되,
    상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    상기 제어부는,
    기준으로 설정된 라이다 센서를 통해 검출된 정보 중 지면 정보를 기준으로 다른 라이다 센서의 지면 정보를 일치시키는 보정을 수행하고,
    상기 지면 정보는, 라이다 센서를 통해 검출된 지면의 수평각도 정보와 상하각도 정보로서, 피치(pitch) 및 롤(roll) 정보를 포함하며,
    상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    상기 제어부는,
    제1 및 제2 라이다 센서를 통해 검출된 정보 및 상기 제1 및 제2 라이다 센서의 개별적인 오차 보정을 수행한 결과 정보를 입력받고,
    상기 제1 및 제2 라이다 센서 중 지정된 어느 하나의 라이다 센서를 선택하여 기준으로 설정하며,
    상기 기준으로 설정된 라이다 센서를 통해 검출된 정보 중 고정 객체 정보를 기준으로 다른 라이다 센서의 고정 객체 정보를 일치시키는 보정을 더 수행하고,
    상기 고정 객체 정보는 라이다 센서를 통해 검출된 도로 주변의 고정 객체에 대한 좌표 정보로서, 라이다 센서로부터 고정 객체까지의 거리 및 방위 정보에 의해 산출한 좌표 정보인 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대하여 월드 좌표계를 이용한 개별적인 오차 보정을 먼저 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대하여 개별적인 오차 보정을 수행할 때,
    상기 제어부는,
    상기 개별적인 오차 보정을 수행할 수 없는 상태의 라이다 센서를 고장 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 상대적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 라이다 센서에 대한 개별적인 오차 보정을 통해 정상 상태인 것으로 판단된 라이다 센서들의 중첩 감지 영역에서 추출된 정보를 이용해 상대 오차 보정을 수행하되,
    상기 정상 상태의 제1 및 제2 라이다 센서 중 미리 지정된 방식으로 기준 라이다 센서를 선택하여 상대적인 오차 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 개별적인 오차 보정을 수행하기 위하여,
    상기 제어부는,
    센서부를 통해 검출된 정보를 수집하고, 제1 및 제2 라이다 센서를 통해 검출된 정보에서 지면 정보 및 고정 객체 정보를 검출하며,
    상기 센서부를 통해 검출된 정보, 상기 추출된 지면 정보, 상기 검출된 고정 객체 정보, 내비게이션부에서 출력되는 정보, 및 내부 메모리에 기 저장된 초기 정보 중 적어도 하나 이상을 반영하여,
    각 라이다 센서의 개별적인 오차 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 라이다 센서의 보정 방법.
  12. 삭제
KR1020190063864A 2019-05-30 2019-05-30 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법 KR102626079B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190063864A KR102626079B1 (ko) 2019-05-30 2019-05-30 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190063864A KR102626079B1 (ko) 2019-05-30 2019-05-30 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200137459A KR20200137459A (ko) 2020-12-09
KR102626079B1 true KR102626079B1 (ko) 2024-01-18

Family

ID=73787219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190063864A KR102626079B1 (ko) 2019-05-30 2019-05-30 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102626079B1 (ko)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101932041B1 (ko) * 2017-03-02 2018-12-24 충북대학교 산학협력단 듀얼 라이다 센서 캘리브레이션 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200137459A (ko) 2020-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102539287B1 (ko) 라이다 센서의 신뢰성에 따른 차량 제어 장치 및 방법
CN105717498B (zh) 激光测距仪俯仰角测量与校正系统及方法
US10746551B2 (en) Positioning apparatus and positioning method
EP2400268B1 (en) Track information generating device, track information generating method, and computer-readable storage medium
US7814793B2 (en) Gyro sensor module and angular velocity detection method
US11486988B2 (en) Method for calibrating the alignment of a moving object sensor
US9126595B2 (en) Apparatus and method for calculating inter-vehicle distance
JP2022051779A (ja) 制御装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
US11148592B2 (en) Motorcycle driving assistance device
KR20200084552A (ko) 차량용 카메라 및 라이다 센서의 캘리브레이션 장치 및 방법
JP6569572B2 (ja) 車両位置決定装置
CN115144825A (zh) 一种车载雷达的外参标定方法与装置
JPWO2018212292A1 (ja) 情報処理装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
KR20160120467A (ko) 차량용 2차원 레이더의 방위각 보정 장치 및 방법
KR20190040818A (ko) 차량 내부 센서, 카메라, 및 gnss 단말기를 이용한 3차원 차량 항법 시스템
CN114442073A (zh) 激光雷达的标定方法、装置、车辆及存储介质
KR102431904B1 (ko) 정밀지도를 이용한 라이다 센서 캘리브레이션 방법
KR102626079B1 (ko) 멀티 라이다 센서의 보정 장치 및 방법
KR102038482B1 (ko) 관성 센서 향상
CN109945890B (zh) 多定位系统切换与融合校正方法及其装置
US11914028B2 (en) Object detection device for vehicle
CN114720951A (zh) 一种车载毫米波雷达与摄像头航向角联合标定方法
CN110967040B (zh) 一种传感器水平偏差角度的识别方法及系统
KR20050049071A (ko) 차량의 정지상태 판단방법과 이를 이용한 차량 항법정보생성방법 및 차량항법장치
TW202036194A (zh) 移動平台圖資校正系統

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)