KR20180046081A - 장애물 감지장치 및 감지방법 - Google Patents

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Abstract

장애물 감지장치 및 감지방법에 관한 것으로, 레이저 빔을 사각 형상의 평면 빔으로 변환해서 발광하는 발광부, 상기 발광부에서 발광된 레이저 빔이 장애물에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 수광부 및 상기 수광부에서 수신된 레이저빔을 이용해서 장애물과의 거리를 측정하는 제어부를 포함하는 구성을 마련하여, 사각 형태의 평면빔을 이용해서 장애물을 감지함에 따라, 측정범위를 상하 방향으로 확대할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

장애물 감지장치 및 감지방법{OBSTACLE DETECTING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 장애물 감지장치 및 감지방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동하는 이동체에 적용되어 주변의 장애물과의 거리를 감지하는 장애물 감지장치 및 감지방법에 관한 것이다.
레이저(Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation, LASER)는 빛의 유도방출(stimulated emission)을 일으켜 증폭해서 레이저 광을 조사한다.
라이다(Light Detection and Ranging, LiDAR)는 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 기술로써, 3차원 GIS(Geographic Information System) 정보 구축을 위한 지형 데이터를 구축하고, 이를 가시화하는 형태로 발전되어 건설, 국방 등의 분야에 응용되고 있다.
최근에는 자율주행자동차, 이동로봇, 드론 등에 적용되면서 핵심 기술로 주목을 받고 있다.
자동차에 적용되는 경우, 라이다는 주행중인 차량이 앞차와의 충돌을 피하거나 또는 충격을 최소화할 수 있도록 차간거리를 실시간으로 측정하여 경고 또는 차량 자동제어를 수행할 수 있다.
하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 레이저를 이용해서 물체를 감지하는 물체 감지센서 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 레이저 광을 발생하는 레이저 광원, 전방의 영상 및 레이저 광원에서 발생된 레이저 광을 조사하고 전방의 레이저 광 조사 영상을 촬영하는 카메라, 카메라에서 촬영된 영상을 처리하는 화상처리장치를 포함하고, 화상처리장치가 전방의 영상 및 레이저 광 조사 영상 중 어느 하나의 영상에서 타 영상을 차감하여, 차감된 영상에서 레이저 광이 피사체에 반사되는 광점이 있는 경우 장애물이 있는 것으로 판단하는 레이저를 이용한 장애물 감지장치 구성이 기재되어 있다.
특허문헌 2에는 레이저빔을 발광하는 발광부, 발광부로부터 발광된 후 장애물에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저빔을 수광하는 수광부, 수광부를 통해 수광된 레이저빔을 이용하여 장애물을 감지하는 장애물 감지부 및 장애물 감지부가 감지한 장애물을 화면상에 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하고, 차량의 휠에 적어도 하나 이상의 감지 모듈(발광부 및 수광부)을 장착함으로써, 레이저빔의 송출 각도를 조절하는 구동 모터 없이 넓은 감지영역에서 차량주변의 장애물을 감지하는 차량 주변의 장애물 감지 장치 구성이 기재되어 있다.
한편, 레이저는 직진성을 가지며 폭이 좁은 점 형태의 레이저빔을 조사한다.
따라서 종래기술에 따른 장애물 감지장치는 레이저의 선단에 렌즈나 프리즘등을 설치해서 점 형태의 레이저를 직선 형태로 변환하여 라인 빔을 형성하기도 한다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1296780호(2013년 8월 14일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-1491289호(2015년 2월 6일 공고)
그러나 종래기술에 따른 장애물 감지장치는 라인 빔을 이용하더라도, 라인 빔의 폭만을 확장할 수 있고, 라인 빔의 상하 폭을 확장하지 못함에 따라, 드론과 같은 이동체에 적용하는 경우, 라인 빔을 중심으로 상측 또는 하측에 위치한 장애물을 정확하게 감지하지 못하는 한계가 있었다.
따라서 점 형태 또는 라인 형태의 레이저빔을 사각 형상의 평면빔으로 변환해서 레이저빔의 좌우 폭과 상하 높이를 확장시켜 장애물을 감지하는 기술의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사각 형상의 평면빔을 이용해서 장애물을 감지하는 장애물 감지장치 및 감지방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 장애물에서 반사된 신호를 이용해서 장애물과의 거리를 정확하게 판단할 수 있는 장애물 감지장치 및 감지방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 장애물 감지장치는 레이저 빔을 사각 형상의 평면 빔으로 변환해서 발광하는 발광부, 상기 발광부에서 발광된 레이저 빔이 장애물에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 수광부 및 상기 수광부에서 수신된 레이저빔을 이용해서 장애물과의 거리를 측정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 장애물 감지방법은 (a) 발광부에서 레이저 빔을 사각 형상의 평면 빔으로 변환해서 발광하는 단계, (b) 수광부에서 상기 발광부에서 발광된 레이저빔이 장애물에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 단계 및 (c) 제어부에서 상기 수광부에서 수신된 레이저빔을 이용해서 장애물과의 거리를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 장애물 감지장치 및 감지방법에 의하면, 사각 형태의 평면빔을 이용해서 장애물을 감지함에 따라, 측정범위를 상하 방향으로 확대할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 캘리브레이션 동작시에는 측정된 이미지의 최대측정값을 기준으로 기준데이터를 추출하고, 실제 장애물 감지시에서 측정된 이미지의 최소측정값을 기준으로 장애물과의 거리를 감지함에 따라, 장애물과의 충돌을 미연에 예방해서 장애물 감지장치가 적용되는 이동체의 안전성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 레이저 다이오드에서 레이저빔을 연속적으로 조사하는 대신, 동일한 광량을 유지하도록 광도를 증가시킨 상태에서 미리 설정된 주기에 따라 주기적으로 레이저빔을 조사하도록 제어하여 안전성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장애물 감지장치의 블록 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 발광부에서 발광되는 레이저 빔의 예시도,
도 3 및 도 4는 발광부의 평면도와 측면도,
도 5 및 도 6은 발광부에서 장애물을 향해 조사되는 평면빔을 예시한 평면도와 측면도,
도 7은 라인빔이 적용된 장애물 감지센서의 구성도,
도 8 내지 도 12는 도 7에 도시된 수광부에서 수광된 레이저빔에 따른 측정값을 예시한 도면,
도 13은 서로 다른 거리에 설치된 장애물을 감지하는 동작을 예시한 도면,
도 14는 도 13에 도시된 수광부에서 수광된 레이저빔에 따른 측정값을 예시한 도면,
도 15는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장애물 감지장치의 장애물 감지방법을 단계별로 설명하는 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장애물 감지장치 및 감지방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시 예에서는 드론에 적용되는 장애물 감지장치의 구성을 설명한다.
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 차량이나 이동로봇 등 다양한 이동체와 일정 위치에서 이동체를 감지하는 물체감지장치 등 다양한 장치에 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장애물 감지장치의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광부에서 발광되는 레이저 빔의 예시도이다.
이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장애물 감지장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 빔을 사각 형상의 평면 빔으로 변환해서 발광하는 발광부(20), 발광부(20)에서 발광된 레이저 빔이 장애물에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 수광부(30) 및 수광부(30)에서 수신된 레이저빔을 이용해서 장애물과의 거리를 측정하는 제어부(40)를 포함한다.
발광부(20)는 레이저 빔을 발생하는 레이저 다이오드(21)와 레이저 빔을 사각 형상의 평면 빔으로 변환하는 광학모듈(22)을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4는 발광부의 평면도와 측면도이다.
광학모듈(22)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드(21)에서 발광한 레이저빔을 집광하는 제1 렌즈(23), 제1 렌즈(23)에서 집광된 레이저 빔을 상하 방향으로 분산시켜 직선 형태의 라인빔을 생성하는 제2 렌즈(24) 및 제2 렌즈(24)에 의해 조사되는 라인빔을 좌우 방향으로 분산시켜 사각 형상의 평면빔을 생성하는 제3 렌즈(25)를 포함할 수 있다.
제1 렌즈(23)는 레이저 다이오드(21)에서 발광한 레이저빔의 단면을 점 형태로 집광하는 조준렌즈(Collimating lens)로 마련될 수 있다.
제2 렌즈(24)는 점 형태로 집광된 레이저빔을 상하 방향으로 미리 설정된 제1 각도만큼 평행하게 분산시켜 직선 형태의 라인빔을 생성하는 원주렌즈(Cylindrical lens)로 마련될 수 있다.
즉, 제2 렌즈(24)는 레이저빔을 yz 평면으로만 초점을 맞춰 다른 면, 즉 xz 평면은 점 형태의 빔으로 유지한 상태에서, yz 평면상에서 분산시키는 라인빔으로 생성한다.
제3 렌즈(25)는 라인빔을 좌우 방향으로 미리 설정된 제2 각도만큼 평행하게 분산시켜 사각 형태의 평면빔으로 생성하는 포웰렌즈(Powwll lens)로 마련될 수 있다.
즉, 제3 렌즈(26)는 라인빔을 xz 평면에 대해서는 분산시켜 사각 형태의 평면빔을 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 5 및 도 6은 발광부에서 장애물을 향해 조사되는 평면빔을 예시한 평면도와 측면도이다.
상기 제1 각도는 도 5에 도시된 바와 같이, 라인빔이 중심점에서 상하 방향으로 각각 약 2.5˚ 내지 15˚만큼 분산되도록, 약 5˚ 내지 30˚로 설정될 수 있다.
상기 제2 각도는 평면빔이 중심점에서 좌우 방향으로 각각 약 15˚ 내지 90˚만큼 분산되도록, 약 30° 내지 180˚로 설정될 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 발광부에 제1 내지 제3 렌즈가 순차적으로 설치되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 제2 렌즈와 제3 렌즈의 설치위치를 변경하거나, 원주렌즈와 포웰렌즈 이외에 레이저빔을 산란시킬 수 있는 다양한 방식의 렌즈나 프리즘을 적용하도록 변경될 수 있음에 유의하여야 한다.
그리고 본 발명은 제1 및 제2 렌즈가 내장된 라인 레이저와 제3 렌즈만을 적용해서 사각 형태의 평면빔을 조사하도록 변경될 수도 있다.
또한, 본 발명은 제2 및 제3 렌즈에서 산란되는 레이저빔의 산란각도를 다양하게 변경할 수도 있다.
수광부(30)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 발광부(20)의 상부에 미리 설정된 거리만큼 이격되어 설치되고, 장애물에서 반사된 레이저빔을 수광해서 제어부(40)로 전달한다.
이러한 수광부(30)는 수신되는 레이저빔을 집광하는 제4 렌즈(31)와 제4 렌즈(31)에서 집광된 레이저빔을 수광하는 이미지센서(32)를 포함할 수 있다.
도 7은 라인빔이 적용된 장애물 감지장치의 구성도이고, 도 8 내지 도 12는 도 7에 도시된 수광부에서 수광된 레이저빔에 따른 측정값을 예시한 도면이다.
도 9에는 장애물 감지장치의 전방 양측에 근거리 장애물이 설치되고 전방 후측에 원거리 장애물이 설치된 상태에서 이미지 센서의 측정값이 도시되어 있고, 도 10에는 도 9에 도시된 이미지 센서의 측정값을 이용해서 레이저빔을 추출한 결과가 도시되어 있다. 그리고 도 11에는 도 10에 도시된 결과를 거리정보로 변환한 결과가 도시되어 있으며, 도 12에는 각도별로 특정 거리내 장애물의 유무를 표시한 결과가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 라인빔을 적용하는 경우, 이미지센서(32)에서 측정되는 Y축 방향의 측정값(이하 '측정값'이라 약칭함)은 도 8에 도시된 바와 같이, 장애물과의 거리가 a1에서 e1으로 증가할수록 측정화면에서 Y축 방향을 따라 a2에서 e2로 증가함을 알 수 있다.
그리고 라인 형상의 측정이미지의 폭은 장애물의 X축 방향 폭에 따라 대응되도록 변화할 수 있다.
이에 따라, 이미지 센서(32)에서 측정된 측정값과 장애물까지의 실제 거리는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, x는 장애물까지의 실제 거리이고, a,b,c는 각각 변수로서 캘리브레이션 동작을 통해 설정될 수 있다.
이와 같은 수학식 1에 의하면, 측정값은 장애물과의 실제 거리가 d1 내지 d5로 증가함에 따라 점차적으로 증가폭이 감소하는 곡선 형상으로 도시될 수 있다.
한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 장애물을 감지한 결과 장애물이 없는 구간은 녹색으로 표시되고, 장애물 감지장치의 전방 양측에 설치된 장애물의 각도(방향)에 대응되도록 적색으로 장애물의 감지결과가 표시됨을 확인할 수 있다.
도 13은 서로 다른 거리에 설치된 장애물을 감지하는 동작을 예시한 도면이고, 도 14는 도 13에 도시된 수광부에서 수광된 레이저빔에 따른 측정값을 예시한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 장애물에서 반사되는 레이저빔은 제4 렌즈(31)를 통해 집광되고, 이미지센서(32)는 제4 렌즈(31)를 통과하면서 장애물의 상단과 하단이 반전된 상태의 레이저빔을 수광한다.
그래서 도 14에 도시된 바와 같이, 이미지센서(32)의 측정값 a1은 수광부(30)와 장애물의 하단 사이의 거리에 대응되고, 측정값 b1은 수광부(30)와 장애물의 상단 사이의 거리에 대응된다.
이에 따라, 이미지센서(32)는 장애물의 상단과 하단 사이의 거리, 즉 장애물의 높이에 따라 측정값 a1과 b1 값의 차에 대응되는 높이를 갖는 사각 형상의 측정이미지를 이용해서 장애물과의 거리를 표시할 수 있다.
제어부(40)는 도 1에 도시된 바와 같이, 캘리브레이션 동작을 통해 장애물과의 거리별로 이미지센서(32)에서 측정되는 측정값의 관계식을 추출해서 기준데이터로 저장부(43)에 저장하는 기준데이터 추출부(41) 및 실제 장애물과의 거리를 측정시 이미지센서(32)에서 측정된 측정값과 상기 기준데이터를 비교해서 장애물과의 실제 거리를 산출하는 거리 산출부(42)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서는 사각 형상의 평면빔을 이용해서 장애물과의 거리를 측정함에 따라, 측정이미지의 최소측정값과 최대측정값에는 차이가 있다.
기준데이터 추출부(41)는 캘리브레이션 동작시 측정이미지에서 b1 내지 b5, 즉 거리별 장애물과의 최소측정값을 기준으로 관계식을 추출해서 기준데이터를 저장할 수 있다.
한편, 거리 산출부(42)는 장애물과의 실제거리 측정시, 측정값 a1과 b1 사이에 사이에 첫번째 장애물이 존재하는 것으로 판단할 수 있도록 최소 측정값, 즉 a1값을 기준으로 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.
이러한 제어부(40)는 장애물 감지장치(10)에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 중앙처리유닛으로 마련될 수 있다.
그래서 제어부(40)는 레이저 다이오드(21)에서 레이저빔을 조사하도록 레이저 다이오드(21)의 구동을 제어할 수 있다.
여기서, 제어부(40)는 레이저 다이오드(21)에서 레이저빔을 연속적으로 조사하도록 제어할 수도 있으나, 연속적으로 레이저빔을 조사하는 경우, 안전성(safety)에 문제가 발생할 수 있다.
그래서 제어부(40)는 안전성을 고려해서 미리 설정된 주기에 따라 주기적으로 레이저빔을 조사하도록 제어할 수 있다.
이와 같이 주기적으로 조사되는 레이저빔은 연속적으로 조사하는 경우와 동일한 광량을 유지하도록 광도가 증가되고, 레이저빔의 주기는 이미지센서(32)의 픽셀값에 따라 설정될 수 있다.
예를 들어, 이미지센서(32)의 프레임 속도가 30fps인 경우, 레이저빔의 주기는 약 33㎳로 설정될 수 있다.
다음, 도 15를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장애물 감지장치의 캘리브레이션 방법 및 장애물 감지방법을 상세하게 설명한다.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장애물 감지장치의 캘리브레이션 방법 및 장애물 감지방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 15의 S10단계에서 장애물 감지장치(10)에 전원이 공급되면, 제어부(40)는 각 장치를 초기화하고 기준데이터를 추출해서 저장하기 위한 캘리브레이션 동작을 준비한다.
캘리브레이션 방법을 상세하게 설명하면, 제어부(40)는 레이저빔을 사각 형상의 평면빔으로 변환하여 조사하도록 발광부(20)의 구동을 제어한다(S12).
이때, 각 장애물은 각각 사각 형태의 평면빔과 대응되는 면적으로 제조되고, 해당 위치의 평면빔 면적 내부에 포함되도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 캘리브레이션 동작시 장애물은 발광부(20)와 약 1m 내지 5m까지 1m 간격마다 순차적으로 이동 설치될 수 있다.
그러면 S14단계에서 수광부(30)는 미리 설정된 거리별로 설치된 장애물에서 반사되는 레이저빔을 수광해서 제어부(40)로 전달한다.
그래서 기준데이터 추출부(41)는 장애물과의 거리별로 수광부(30)에서 수광된 레이저빔을 이용해서 Y축 방향의 측정값과 장애물과의 실제 거리 사이의 관계식을 추출해서 저장부(43)에 기준데이터로 저장한다(S16).
이때, 기준데이터는 측정된 측정이미지의 최대측정값, 즉 b1 내지 b5 값을 기준으로 관계식을 추출한다.
이와 같은 과정을 통해, 기준데이터가 저장되면, 제어부(40)는 실제 장애물과의 거리를 감지할 수 있다.
상세하게 설명하면, 제어부(40)는 레이저빔을 사각 형상의 평면빔으로 변환하여 장애물을 향해 조사하도록 발광부(20)의 구동을 제어한다(S18).
수광부(30)는 장애물에서 반사되는 레이저빔을 수광해서 제어부(40)로 전달한다.
그러면, 거리 산출부(42)는 이미지센서(32)에서 측정된 측정값과 기준데이터를 비교한다(S20).
이때, 거리 산출부(42)는 측정된 이미지의 최소측정값과 기준데이터를 비교하고, 비교결과를 이용해서 장애물과의 실제 거리를 산출한다(S22).
이와 같이, 본 발명은 장애물과의 실제 거리 대신에, 이미지센서에서 측정된 최소측정값을 기준으로 장애물과의 거리를 감지한다.
이에 따라, 본 발명은 장애물과의 거리를 최대한 근접한 거리로 판단함으로써, 장애물과의 충돌을 미연에 예방해서 장애물 감지장치가 적용되는 이동체의 안전성을 향상시킬 수 있다.
S24단계에서 제어부(40)는 장애물 감지장치(10)에 공급되는 전원이 오프되는지를 검사하고, 전원이 오프될 때까지 S18단계 내지 S24단계를 반복 수행하도록 제어한다.
만약, S24단계의 검사결과 전원이 오프되면, 제어부(40)는 장애물 감지장치(10)의 구동을 중지하고 종료한다.
상기한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명은 사각 형태의 평면빔을 이용해서 장애물을 감지함에 따라, 측정범위를 확대할 수 있다.
그리고 본 발명은 캘리브레이션 동작시에는 측정된 이미지의 최대측정값을 기준으로 기준데이터를 추출하고, 실제 장애물 감지시에서 측정된 이미지의 최소측정값을 기준으로 장애물과의 거리를 감지함에 따라, 장애물과의 충돌을 미연에 예방해서 장애물 감지장치가 적용되는 이동체의 안전성을 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 사각 형태의 평면 레이저빔을 이용해서 장애물을 감지해서 측정범위를 확대하는 장애물 감지장치 기술에 적용된다.
10: 장애물 감지장치
20: 발광부
21: 레이저 다이오드
22: 광학모듈
23 내지 25: 제1 내지 제3 렌즈
30: 수광부
31: 제4 렌즈
32: 이미지센서
40: 제어부
41: 기준데이터 추출부
42: 거리 산출부
43: 저장부

Claims (7)

  1. 레이저 빔을 사각 형상의 평면 빔으로 변환해서 발광하는 발광부,
    상기 발광부에서 발광된 레이저 빔이 장애물에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 수광부 및
    상기 수광부에서 수신된 레이저빔을 이용해서 장애물과의 거리를 측정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 레이저 빔을 발생하는 레이저 다이오드와
    레이저 빔을 사각 형상의 평면 빔으로 변환하는 광학모듈을 포함하고,
    상기 광학모듈은 상기 레이저 다이오드에서 발광한 레이저빔을 집광하는 제1 렌즈,
    상기 제1 렌즈에서 집광된 레이저 빔을 상하 방향으로 분산시켜 직선 형태의 라인빔을 생성하는 제2 렌즈 및
    상기 제2 렌즈에 의해 조사되는 라인빔을 좌우 방향으로 분산시켜 사각 형상의 평면빔을 생성하는 제3 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수광부는 수신되는 레이저빔을 집광하는 제4 렌즈와
    상기 제4 렌즈에서 집광된 레이저빔을 수광하는 이미지센서를 포함하고,
    상기 이미지센서에서 측정되는 Y축 방향의 측정값과 장애물까지의 실제 거리는 수학식 1에 의해 표현되는 것을 특징으로 하는 장애물 감지장치.
    Figure pat00002
    ....[수학식 1]
    여기서, x는 장애물까지의 실제 거리이고, a,b,c는 캘리브레이션에 의해 설정되는 변수.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 캘리브레이션 동작을 통해 장애물과의 거리별로 상기 수광부의 이미지센서에서 측정되는 측정값의 관계식을 추출해서 기준데이터로 저장부에 저장하는 기준데이터 추출부 및
    실제 장애물과의 거리를 측정시 상기 이미지센서에서 측정된 측정값과 상기 기준데이터를 비교해서 장애물과의 실제 거리를 산출하는 거리 산출부를 포함하고,
    상기 기준데이터 추출부는 캘리브레이션 동작시 측정이미지에서 거리별 장애물과의 최소측정값을 기준으로 상기 관계식을 추출해서 기준데이터를 저장하며,
    상기 거리 산출부는 장애물과의 거리를 측정한 최소 측정값을 기준으로 장애물과의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지장치.
  5. (a) 발광부에서 레이저 빔을 사각 형상의 평면 빔으로 변환해서 발광하는 단계,
    (b) 수광부에서 상기 발광부에서 발광된 레이저빔이 장애물에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 단계 및
    (c) 제어부에서 상기 수광부에서 수신된 레이저빔을 이용해서 장애물과의 거리를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지방법.
  6. 제5항에 있어서,
    (d) 장애물과의 실제 거리를 측정하기 이전에, 상기 제어부의 기준데이터 추출부에서 캘리브레이션 동작을 통해 장애물과의 거리별로 상기 수광부의 이미지센서에서 측정되는 측정값의 관계식을 추출해서 기준데이터로 저장부에 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (c)단계에서 거리 산출부는 상기 이미지센서에서 측정된 측정값과 상기 기준데이터를 비교해서 장애물과의 실제 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (d)단계에서 상기 기준데이터 추출부는 캘리브레이션 동작시 측정이미지에서 거리별 장애물과의 최소측정값을 기준으로 상기 관계식을 추출해서 기준데이터를 저장하고,
    상기 (c)단계에서 상기 거리 산출부는 장애물과의 거리를 측정한 최소 측정값을 기준으로 장애물과의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지방법.
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