KR20160078696A - 거리 측정 장치를 포함하는 전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거리 측정 장치를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기는, 거리 측정 장치와 하나 이상의 반사지를 포함하여 구성되고, 상기 거리 측정 장치는 회전하면서 삼각 측량 방식으로 상기 전자 기기 밖에 놓인 대상물까지의 거리를 측정하고 상기 거리 측정 장치보다 더 내부에 배치되는 반사지에서 반사되는 반사광을 근거로 상기 대상물에 대해 측정하는 거리를 보상할 수 있다. 따라서, 삼각 측량 방식에 따라 가까운 물체의 거리를 측정할 때 거리 측정 오차를 보상할 수 있고, 시간 경과나 고온이나 저온 등의 환경 변화에 따른 거리 오차를 보상할 수 있게 된다.

Description

거리 측정 장치를 포함하는 전자 기기 {Electronic apparatus including distance measuring device}

본 발명은 거리 측정 장치를 포함하는 전자 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 삼각 측정 방식에 의해 측정되는 거리 오차를 보상하는 거리 측정 장치에 관한 것이다.

거리를 측정하는 센서에는 적외선을 이용하는 적외선 센서, 초음파를 이용하는 초음파 센서, TOF 센서 등이 있고, 거리를 측정하는 방식에 따라서는 빛이 맺히는 위치를 이용하여 거리를 측정하는 삼각 측량 방식과 센서와 초음파나 레이저의 이동 시간을 측정하여 거리를 측정하는 방식이 있다.

적외선 센서는 삼각 측량 원리에 따라 광원에서 방사한 적외선이 대상물의 표면에서 반사되어 입력되는 반사광을 수신하여 출력 전류로 수광점, 즉 반사광이 맺히는 위치를 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.

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*t_TOF/2(d는 물체와의 거리, c는 빛의 속도, t_TOF는 광원에서 방사된 광이 물체에서 반사되어 센서로 돌아오는 시간)으로 계산할 수 있다. 하지만 빛의 속도가 너무 빨라 시간 t_TOF를 측정하기 어렵기 때문에, 광원이 빛을 변조하여 방사하고 2개 이상의 위상을 이용하여 간접적으로 거리를 계산한다.

도 1은 삼각 측량법에 의해 거리를 측정하는 원리를 도시한 것이다.

광원으로는 적외선 영역에서 발광하는 레이저 다이오드가 사용되고 센서로는 한쪽 방향으로 나열된 복수 개의 셀로 구성되는 광 센서가 사용될 수 있는데, 레이저 다이오드에서 발광하는 레이저 광을 물체에 조사하고 물체에서 산란되는 반사광이 센서에서 맺히는 위치를 검출하여 삼각 측량 원리로 거리를 계산한다.

거리(d)는 d=f*s/(f*sinθ-x)로, 여기서 d는 거리 측정 장치로부터 물체까지의 거리, f는 센서 앞에 놓인 광학계(렌즈)의 초점 거리, s는 광원과 렌즈 사이의 간격, θ는 광원의 출사 각도, x는 센서에서 반사광이 맺히는 상의 위치(중심 0을 기준으로)를 가리킨다.

하지만, 삼각 측량 방식에서는, 초기에 물체까지의 거리와 반사광이 맺히는 위치(또는 셀)와의 관계에 대해 캘리브레이션 동작이 수행된 이후에, 시간의 경과, 외부 충격, 환경 변화 등을 이유로 센서에서 반사광이 맺히는 위치 특성이 변할 수가 있는데, 측정된 거리에 오차가 발생하더라도 이를 확인하기 어렵고 이를 보상할 수 있는 방법도 마땅치 않다.

따라서, 본 발명은 이러한 상황을 반영하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 삼각 측량법에 따라 거리를 측정하는 거리 측정 장치에서 시간 경과에 따른 거리 측정 오차를 보상하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기는, 거리 측정 장치와 하나 이상의 반사지를 포함하여 구성되고, 상기 거리 측정 장치는, 회전하면서 삼각 측량 방식으로 상기 전자 기기 밖에 놓인 대상물까지의 거리를 측정하고, 상기 거리 측정 장치보다 더 내부에 배치되는 반사지에서 반사되는 반사광을 근거로 상기 대상물에 대해 측정하는 거리를 보상하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 거리 측정 장치는, 적외선을 방사하기 위한 발광부와 상기 발광부가 방사하여 대상물로부터 반사되어 되돌아오는 반사광을 수신하기 위한 복수 개의 셀을 포함하는 수광부를 포함하는 센서 모듈; 상기 센서 모듈을 회전시키기 위한 회전부; 둘 이상의 기준 거리 및 상기 기준 거리에 놓은 대상물에서 반사되는 반사광이 상기 수광부의 센서에 맺히는 제1 위치 정보를 저장하기 위한 메모리; 및 상기 수광부로부터 신호를 근거로 반사광이 맺히는 셀의 위치를 계산하고 상기 기준 거리와 제1 위치 정보를 근거로 상기 계산된 위치에 대응되는 대상물까지의 거리를 계산하기 위한 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 메모리는 상기 반사지까지의 제2 거리를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 반사지에서 반사되는 반사광이 상기 센서에 맺히는 제2 위치를 계산하고 상기 제2 거리와 제2 위치를 근거로 상기 기준 거리와 제1 위치 정보를 갱신할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 메모리는 상기 반사지까지의 제2 거리를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 반사지에서 반사되는 반사광이 상기 센서에 맺히는 제2 위치를 계산하고 상기 제2 거리와 제2 위치를 근거로 상기 기준 거리와 제1 위치 정보를 갱신할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 메모리는 상기 반사지가 위치하는 각도 범위를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 센서 모듈이 회전하면서 상기 전자 기기 내부를 향할 때 상기 발광부를 끄되 상기 센서 모듈이 상기 각도 범위를 향할 때 상기 발광부를 켤 수 있다.

일 실시예에서, 상기 발광부는 적외선을 방사하기 위한 광원과 상기 광원이 방사하는 광을 평행광으로 변형하기 위한 콜리메이터 렌즈를 포함하여 구성되고, 상기 수광부는 다양한 각도에서 입사되는 빔을 일정 크기와 모양으로 출력하기 위한 텔레센트릭 렌즈, 상기 광원이 방사한 광의 파장대만을 선택적으로 통과시키기 위한 필터 및 복수 개의 셀이 한 방향으로 나열되어 각 셀에 맺히는 광량에 대응하는 전류나 전압을 출력하기 위한 수광 센서를 포함하여 구성되고, 상기 회전부는 상기 센서 모듈을 회전시키기 위한 모터와 상기 센서 모듈의 회전 각도를 검출하기 위한 엔코더를 포함하여 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 전자 기기는 바닥을 기준으로 이동하는 로봇 청소기일 수 있다.

따라서, 삼각 측량 방식에 따라 가까운 물체의 거리를 측정할 때 거리 측정 오차를 보상할 수 있게 된다.

또한, 삼각 측량 방식에서 시간 경과에 따라 발생하는 거리 오차를 보상할 수 있게 되고, 고온이나 저온 등의 환경 변화에 따른 거리 오차를 보상할 수 있게 된다.

또한, 실시간으로 근거리 측정을 캘리브레이션 할 수 있게 된다.

도 1은 삼각 측량법에 의해 거리를 측정하는 원리를 도시한 것이고,
도 2는 거리 측정 장치가 전기 기기에 장착되어 회전하면서 전자 기기의 전방만을 스캔 하는 예를 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 전자 기기에 장착되어 회전하면서 전방을 스캔 하는 거리 측정 장치가 후방을 스캔 하는 것을 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 본 발명이 적용되는 거리 측정 장치의 구성을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 전자 기기에 장착되는 거리 측정 장치가 거리 오차를 보정하는 동작 흐름도를 도시한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 거리 측정 장치에 대한 실시예를 첨부하는 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

삼각 측량법은, 복수 개의 셀을 갖는 센서의 전기적 특성, 센서의 조정 특성, 광원과 센서 앞의 광학 렌즈 특성 등을 원인으로 셀과 거리 사이의 대응 관계가 일정하지 않게 되므로, 센서의 특성을 고려하여 미리 거리를 알고 있는 2점 이상을 선택하고 해당 점에 대해서 반사광이 수광된 위치(또는 셀)를 플래시 메모리에 저장하여 초기 캘리브레이션(Calibration)을 수행하고, 실제 거리를 계산할 때 플래시 메모리에 저장된 값을 이용한다.

#define DIST_SHORT (float)(300.0)

#define DIST_LONG (float)(40000.0)

#define F_PIXEL_S (float)(652.5791)

#define F_PIXEL_L (float)(190.9510)

즉, 위와 같이 짧은 거리와 긴 거리에 대해서 반사광이 맺히는 픽셀의 위치를 메모리에 저장하고, 반사광이 맺히는 셀의 위치에 대해서 메모리에 저장된 값을 근거로 거리를 계산할 수 있다.

하지만, 이러한 초기 캘리브레이션을 마친 이후에는, 시간이 흐름에 따라 자연스러운 변화, 외부 충격, 환경 변화 등에 의해 센서에 맺히는 반사광의 셀 위치가 바뀌어 측정되는 거리 특성이 변할 수 있고, 이러한 거리 오차를 보상할 방법이 없다. 또한, 이러한 시간 경과에 따른 거리 오차가 커지더라도 오차가 발생하는 지를 확인하기 어렵고 거리 오차를 수리하는 방법도 복잡하다.

본 발명은, 삼각 측량법이 적용되는 센서 모듈이 시간 경과에 따른 특성 변화에 따라 거리 측정 오차가 발생하는 것을 보상하기 위한 것이다.

센서는 그 자체로는 수동 소자이기 때문에 특성이 변하더라도 이를 감지할 방법이 없다. 즉 명확한 특정 거리를 측정하여 계산 값이 다른 지 여부를 확인하는 것이 유일한 특성 변화를 검출하는 방법이다.

하지만, 특정 거리에 대한 캘리브레이션은 거리 측정 장치를 출하하기 전이나 평가할 때에만 한 번 수행되고 제품이 출시된 이후에는 별도로 수행되지 않기 때문에 출하 후 성능 보정을 할 기회가 없게 된다.

한편, 로봇 청소기는, 미리 입력된 프로그램에 의하여 사용자의 간단한 조작만으로 일정 영역을 스스로 주행하면서 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 청소하는 전자 기기이다. 이러한 로봇 청소기는 자율 주행을 전제로 하기 때문에 각종 센서를 구비하여 자신의 위치를 파악하고 실내 구성물 환경을 인식하여 실내 지형 지도를 작성, 즉 장애물이나 벽을 감지하고 피하고 청소 영역을 결정하고 최적 경로에 따라 스스로 이동하면서 청소할 수 있다.

이러한 자율 주행과 청소 동작과 관련하여, 상부/하부 카메라, 전방/후방 거리 센서, 장애물 센서, 낭떠러지 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 휠 센서, 휠 드롭 감지 센서, 먼지통 인식 스위치 등 여러 센서가 로봇 청소기에 장착되고 있다.

로봇 청소기는 동작을 위해 장애물 등의 가까운 거리를 정확히 검출할 필요가 있고 거리 측정 센서의 특성에 따라 가까운 대상물의 거리 오차 확률이 상대적으로 크다.

도 2는 거리 측정 장치가 전기 기기에 장착되어 회전하면서 전자 기기의 전방만을 스캔 하는 예를 개략적으로 도시한 것이다.

로봇 청소기는 전방 거리 센서에 복수 개의 센서를 사용하는데, 본 발명이 적용되는 로봇 청소기는 삼각 측량법을 사용하는 하나의 거리 측정 장치를 채용하고 거리 측정 장치가 회전하면서 로봇 청소기의 전방의 거리를 측정할 수 있다.

회전하는 거리 측정 장치는, 로봇 청소기의 전면에 배치되어, 전방을 향하는 동안은 로봇 청소기의 전방에 놓인 물체나 벽까지의 거리를 측정하지만, 후방을 향하는 동안은 로봇 내부를 향하기 때문에 거리 측정을 할 필요가 없어서 레이저 다이오드를 꺼놓을 수 있다.

본 발명은, 거리 측정 장치가 회전하면서 동작하고 회전 범위 중에서 한정된 각도 범위에서만 거리 측정 동작을 수행하는 경우, 거리 측정 동작을 수행하지 않는 나머지 각도 범위에서 정해진 거리에 부착된 표지에 대해 측정된 값을 근거로 거리 측정을 캘리브레이션 할 수 있다.

본 발명에 따른 거리 측정 장치는, 회전하면서 정해진 각도 범위 내에서 거리를 측정하고, 바닥을 기준으로 이동하는 로봇 청소기, 다축 자유도를 갖는 로봇의 팔이나 자율 주행 로봇, 또는 위치를 변경하지 않고 고정된 장소에서 동작하는 장치 등의 전자 기기에 두루 적용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 전자 기기에 장착되어 회전하면서 전방을 스캔 하는 거리 측정 장치가 후방을 스캔 하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.

예를 들어, 로봇 청소기의 전방 대상물까지의 거리를 측정하기 위하여 로봇 청소기의 전방에 회전하면서 거리를 측정하는 하나의 거리 측정 장치가 장착되는데, 로봇 청소기 내부에 거리 측정 장치로부터 소정의 거리 떨어지고 거리 측정 장치까지 장애물이 없는 위치에 반사지와 같은 표지를 하나 이상 배치할 수 있다. 도 3에서 로봇 청소기 내부에는 거리 측정 장치로부터 d1만큼 떨어진 위치에 2개의 표지가 배치되고 d2만큼 떨어진 위치에 하나의 표지가 배치되어 있다.

거리 측정 장치가 로봇 청소기의 후방에 해당하는 각도를 회전하는 동안 발광부의 레이저를 끌 수 있는데, 반사지와 같은 표지가 지나는 각도 범위를 지날 때만 레이저 다이오드를 켤 수 있고, 거리 측정 장치와 표지까지의 거리를 미리 알고 있기 때문에 표지로부터 반사되는 반사광을 기초로 해당 표지까지의 거리에서 반사되는 반사광이 수광부의 센서에 맺히는 위치를 얻고, 이를 근거로 거리 측정 장치의 캘리브레이션과 전방 거리 측정에 이용할 수 있다.

도 4는 본 발명이 적용되는 거리 측정 장치의 구성을 도시한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 거리 측정 장치(100)는, 삼각 측량 방식으로 대상물의 거리를 측정하기 위하여 적외선 광을 방사하기 위한 발광부(110), 발광부(110)가 방사한 적외선이 대상물에서 반사되어 되돌아오는 반사광의 위치를 검출하기 위한 수광부(120), 발광부(110)와 수광부(120)로 구성되는 센서 모듈을 회전시키기 위한 회전부(130) 및 수광부(120)의 출력 신호를 근거로 삼각 측량법에 따라 대상물까지의 거리를 계산하기 위한 프로세서(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

발광부(110)는 적외선을 방사하는 LD나 LED와 같은 발광 모듈과 발광 모듈이 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.

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 복수 개의 셀이 한 방향으로 나열되어 각 셀에 맺히는 광량에 대응하는 전류나 전압을 출력하기 위한 수광 센서(123)를 포함하여 구성될 수 있다.

회전부(130)는 센서 모듈을 회전시키기 위한 모터(131)와 센서 모듈의 회전 각도를 검출하기 위한 엔코더(132)를 포함하여 구성될 수 있는데, 모터(131)는 스텝 모터나 DC 모터 등 제한되지 않고 벨트나 기어를 통해 센서 모듈을 구동할 수도 있고 센서 모듈 아래에 장착되어 벨트나 기어 없이 직접 센서 모듈을 회전시킬 수도 있다.

프로세서(140)는, 광원(111)의 발광 및 모터(131)의 회전을 제어하고, 수광 센서(123)의 셀들로부터 입력되는 전기 신호를 이용하여 출사광을 반사시키는 대상물까지의 거리를 계산하는데, 반사광이 맺히는 양을 가리키는 전기 신호를 출력하는 셀들의 분포(전기 신호의 강도와 전기 신호를 출력하는 셀들의 구간)를 이용하여 맺히는 반사광의 중심점이 위치하는 셀을 찾고 해당 셀에 반사광이 맺힐 때 거리를 삼각 측량법에 따라 계산할 수 있다.

프로세서(140)는, 둘 이상의 기준 거리 및 해당 기준 거리와 대응되는 셀의 위치를 플래시 메모리에 저장하고, 이를 이용하여 반사광이 맺힌 셀의 위치에 해당하는 거리, 즉 대상물까지의 거리를 계산할 수 있다. 플래시 메모리는 비휘발성 메모리로 프로세서(140) 내부에 구비되거나 거리 측정 장치 내부에 별도로 마련될 수 있다.

프로세서(140)는, 거리 측정 장치(100)가 장착된 전자 기기, 예를 들어 로봇 청소기의 내부에 배치된 반사지가 위치하는 각도 범위 및 해당 반사지까지의 거리도 플래시 메모리에 저장할 수 있다. 회전부(130)를 구동하여 센서 모듈이 회전하는 동안 광원(111)을 계속 켜는 경우는 반사지가 위치하는 각도 범위를 저장하지 않을 수도 있다.

프로세서(140)는, 엔코더(132)로부터 입력되는 값으로부터 센서 모듈이 향하는 방향을 판단하고, 센서 모듈이 전자 기기의 전방을 향하는 동안은 수광 센서(123)의 셀들로부터 입력되는 전기 신호를 이용하여 대상물까지의 거리를 계산하고, 센서 모듈이 반사지가 놓인 후방 각도 범위에 대응되는 위치를 지날 때 검출 또는 계산되는, 반사광이 맺히는, 셀의 위치를 해당 반사지까지의 거리에 대한 셀의 위치로 결정하고, 이를 근거로 전방 각도 범위에서 대상물까지의 거리를 계산할 수 있다.

즉, 프로세서(140)는, 정해진 거리에 위치하는 반사지에서 반사되는 반사광이 맺히는 위치 데이터를 근거로, 플래시 메모리에 저장되어 있는 둘 이상의 기준 거리 및 해당 기준 거리에 대응하는 셀의 위치를 갱신하고, 갱신된 기준 거리와 셀 위치를 근거로 전방 각도 범위에서 대상물까지의 거리를 계산할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 전자 기기에 장착되는 거리 측정 장치가 거리 오차를 보정하는 동작 흐름도를 도시한 것이다.

전자 기기에 전원이 인가되면, 거리 측정 장치(100)에도 전원이 인가되어 센서 모듈이 워밍업 되는데(S510), 프로세서(140)는 회전부(130)를 제어하여 센서 모듈이 회전할 수 있도록 하고 발광부(110)의 광원(111)을 구동하여 적외선이 방사되고 반사광이 수광부(120)의 수광 센서(123)에 맺히게 되고, 수광 센서(123)에 맺히는 반사광의 위치를 검출 및 계산하고, 플래시 메모리에 저장된 기준 거리와 셀 위치를 근거로 거리를 계산할 수 있다.

프로세서(140)는 회전부(130)의 엔코더(132)로부터 입력되는 센서 모듈의 방향 정보를 기초로 발광부(110)의 광원(111)을 켜거나 끌 수 있는데, 센서 모듈이 전방을 향하는 각도 범위와 플래시 메모리에 저장되는 표지가 배치되는 각도 범위에서 광원(111)을 켜고 그 밖 각도 범위, 즉 센서 모듈이 전자 기기의 내부를 향할 때에서는 광원(111)을 끌 수 있다.

프로세서(140)는 엔코더(132)로부터 입력되는 센서 모듈에서 입력되는 센서 모듈의 방향 각도와 플래시 메모리에 저장되는 표지가 배치되는 각도를 비교하여 일치할 때 광원(111)을 켜고 수광 센서(123)에서 출력되는 신호를 기초로 표지에서 반사되는 반사광이 맺히는 셀 위치를 계산하고 이를 저장할 수 있다(S520).

프로세서(140)는, 센서 모듈이 1회전할 때마다 거리를 알고 있는 표지에서 반사되는 반사광이 맺히는 위치를 계산하고 이를 저장하고, 이를 이전에 저장된 값이나 전자 기기 출하될 때 초기에 입력된 값과 비교할 수 있는데(S530), 표지에 대해서 계산한 셀 위치를 가리키는 값을 소정 회수, 예를 들어 10회나 20회 누적하고 그 평균 값의 변화를 추종할 수 있다.

프로세서(140)는, 표지까지의 거리에 대한 셀 위치 값을 이전에 저장된 값이나 초기 값과 비교하고 이를 근거로 기준 거리에 대한 셀 위치 값을 변경하는 캘리브레이션 동작을 수행하고, 캘리브레이션에 따른 결과를 전방을 향한 센서 모듈이 거리를 측정하는 데에 적용할 수 있다(S540).

S520과 S530 단계는 전자 기기의 전원이 인가될 때 소정 회수만 수행하고, 이후에는 S520과 S530 단계를 수행하지 않고 S520과 S530 단계를 통해 얻은 캘리브레이션 결과를 적용하여 거리 측정을 할 수 있다.

또한, 전자 기기 내부에 거리 측정 장치(100)로부터 서로 다른 거리를 갖는 둘 이상의 표지를 배치하여, 예를 들어 10cm 떨어진 표지와 20cm 떨어진 표지를 배치하여 가까운 거리의 특성 변화 추세, 즉 수광 센서(123)에 반사광이 맺히는 위치의 변화 추세를 관찰할 수 있다.

전자 기기 내부에서 거리 측정 장치(100)과 표지까지의 거리는 바뀌지 않는 값이기 때문에, 표지에 대해 측정한 데이터로부터 거리 변화의 추이와 센서의 상태를 정확히 파악하고 반영할 수 있게 된다. 또한, 전자 기기 내부에 배치된 표지에 대해 데이터를 반복 측정하고 이를 누적된 값으로 캘리브레이션 하기 때문에 거리 측정 장치(100)의 성능을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

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.

100: 거리 측정 장치 110: 발광부
111: 광원 112: 콜리메이터 렌즈
120: 수광부 121: 수광 렌즈
122: 필터 123: 수광 센서
130: 회전부 131: 모터
132: 엔코더 140: 프로세서

Claims (7)

1. 거리 측정 장치와 하나 이상의 반사지를 포함하여 구성되는 전자 기기에서,
   상기 거리 측정 장치는 회전하면서 삼각 측량 방식으로 상기 전자 기기 밖에 놓인 대상물까지의 거리를 측정하고 상기 거리 측정 장치보다 더 내부에 배치되는 반사지에서 반사되는 반사광을 근거로 상기 대상물에 대해 측정하는 거리를 보상하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 거리 측정 장치는,
   적외선을 방사하기 위한 발광부와 상기 발광부가 방사하여 대상물로부터 반사되어 되돌아오는 반사광을 수신하기 위한 복수 개의 셀을 포함하는 수광부를 포함하는 센서 모듈;
   상기 센서 모듈을 회전시키기 위한 회전부;
   둘 이상의 기준 거리 및 상기 기준 거리에 놓은 대상물에서 반사되는 반사광이 상기 수광부의 센서에 맺히는 제1 위치 정보를 저장하기 위한 메모리; 및
   상기 수광부로부터 신호를 근거로 반사광이 맺히는 셀의 위치를 계산하고 상기 기준 거리와 제1 위치 정보를 근거로 상기 계산된 위치에 대응되는 대상물까지의 거리를 계산하기 위한 프로세서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 메모리는 상기 반사지까지의 제2 거리를 더 포함하고,
   상기 프로세서는 상기 반사지에서 반사되는 반사광이 상기 센서에 맺히는 제2 위치를 계산하고 상기 제2 거리와 제2 위치를 근거로 상기 기준 거리와 제1 위치 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 센서 모듈이 소정 회수 이상 회전하는 동안 상기 반사지에서 반사되는 반사광이 상기 센서에 맺히는 제2 위치를 계산하여 누적하고, 상기 제2 거리와 상기 누적된 제2 위치를 근거로 상기 기준 거리와 제1 위치 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 메모리는 상기 반사지가 위치하는 각도 범위를 더 포함하고,
   상기 프로세서는 상기 센서 모듈이 회전하면서 상기 전자 기기 내부를 향할 때 상기 발광부를 끄되 상기 센서 모듈이 상기 각도 범위를 향할 때 상기 발광부를 켜는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 발광부는 적외선을 방사하기 위한 광원과 상기 광원이 방사하는 광을 평행광으로 변형하기 위한 콜리메이터 렌즈를 포함하여 구성되고,
   상기 수광부는 다양한 각도에서 입사되는 빔을 일정 크기와 모양으로 출력하기 위한 텔레센트릭 렌즈, 상기 광원이 방사한 광의 파장대만을 선택적으로 통과시키기 위한 필터 및 복수 개의 셀이 한 방향으로 나열되어 각 셀에 맺히는 광량에 대응하는 전류나 전압을 출력하기 위한 수광 센서를 포함하여 구성되고,
   상기 회전부는 상기 센서 모듈을 회전시키기 위한 모터와 상기 센서 모듈의 회전 각도를 검출하기 위한 엔코더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 전자 기기는 바닥을 기준으로 이동하는 로봇 청소기인 것을 특징으로 하는 전자 기기.

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