KR20230032346A - 객체 검출 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

객체 검출 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 본 객체 검출 장치는, 광을 검출하여 전기적 신호인 수신 신호로 출력하고, 수신 신호의 일부를 수신 신호의 나머지보다 시간 시키며, 수신 신호의 나머지를 디지털 신호로 변환하고, 시간 지연된 수신 신호의 일부를 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호로 변환하며, 디지털 신호 및 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호를 기초로 객체에 대한 거리를 결정한다.

Description

객체 검출 장치 및 그 동작 방법{Object detection device and operating method of the same}
개시된 실시예들은 객체 검출 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
객체 검출 장치는 광의 비행 시간(Time of Flight: ToF)을 측정함으로써, 객체 (object)에 대한 거리를 측정할 수 있다. 구체적으로, 객체 검출 장치는 광원으로부터 방사된 광신호가 객체에 의해 반사되어 되돌아올 때까지의 시간을 측정함으로써 객체에 대한 거리를 계산하고, 계산된 거리에 기초하여 객체에 대한 깊이 영상을 생성할 수 있다.
이러한 객체 검출 장치는 광 신호를 디지털 신호로 변환하여 광의 비행 시간(ToF)을 계산하나, 광의 비행 시간은 아날로그 디지털 변환기(Analog to Digital Converter: ADC)의 샘플링 레이트에 의존하여 달라질 수 있다.
객체에 대한 거리 정확도를 높일 수 있는 객체 검출 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.
일 유형에 따른 객체 검출 장치는, 객체에서 반사된 광을 검출하여 전기적 신호인 수신 신호로 출력하는 검출기; 상기 검출기에서 출력된 수신 신호를 디지털 변환시키는 변환부; 상기 검출기에서 출력된 수신 신호를 복수 개의 서브 수신 신호로 분할하는 스플리터; 상기 복수 개의 서브 수신 신호 중 제1 서브 수신 신호를 상기 변환부로 인가하는 신호선; 상기 복수 개의 서브 수신 신호 중 상기 제1 서브 수신 신호를 제외한 나머지 서브 수신 신호를 상기 제1 서브 수신 신호에 비해 시간 지연시킨 후 상기 변환부로 인가하는 하나 이상의 시간 지연선; 및 상기 변환부에서 출력된 신호를 기초로 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 프로세서;를 포함한다.
그리고, 상기 변환부는, 상기 제1 서브 수신 신호를 디지털 신호로 변환하고, 시간 지연된 상기 나머지 서브 수신 신호를 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호로 변환시킬 수 있다.
또한, 상기 변환부는 아날로그 디지털 변환기를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 지연된 시간은, 상기 변환부의 샘플링 주기보다 작을 수 있다.
또한, 상기 나머지 서브 수신 신호가 한 종류로 시간 지연된 경우, 상기 나머지 서브 수신 신호는 상기 제1 서브 수신 신호보다 상기 변환부의 샘플링 주기에 대한 1/2 만큼 시간 지연시킬 수 있다.
그리고, 상기 나머지 서브 수신 신호가 n-1(여기서, n은 2이상의 자연수)개의 서로 다른 시간으로 지연되는 경우, 상기 n-1 개의 서로 다른 시간으로 지연된 서브 수신 신호 중 이웃하는 시간 지연된 서브 수신 신호간의 시간 차는 상기 변환부의 샘플링 주기의 1/n일 수 있다.
또한, 상기 변환부의 샘플링 주기는 상기 수신 신호의 펄스폭에 대한 1/2보다 작을 수 있다.
그리고, 상기 스플리터는 상기 수신 신호를 세기가 동일한 복수 개의 서브 수신 신호로 분할할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 서브 수신 신호의 개수는, 상기 신호선과 상기 하나 이상의 시간 지연선의 합과 같을 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는, 상기 디지털 신호 및 상기 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호 각각과 상기 광에 대응하는 송신 신호간의 복수 개의 교차 상관 신호를 생성하고, 복수 개의 교차 상관 신호 각각로부터 복수 개의 최대 샘플링 포인트를 결정하며, 상기 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 거리를 결정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 복수 개의 거리를 결정하고, 상기 복수 개의 거리에 대한 평균으로 상기 객체에 대한 최종 거리를 결정할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는 상기 복수의 최대 샘플링 포인트들로부터 평균 샘플링 포인트를 결정하고, 상기 평균 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 거리를 결정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 복수 개의 교차 상관 신호 중 적어도 하나의 교차 상관 신호에서 최대 샘플링 포인트를 결정할 때, 상기 교차 상관 신호로부터 복수 개의 샘플링 포인트를 선택하고, 상기 복수 개의 샘플링 포인트에 2차 함수를 적용하여 최대 샘플링 포인트를 결정할 수 있다.
그리고, 상기 복수 개의 샘플링 포인트는 3개 이상일 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 샘플링 포인트는, 상기 교차 상관 신호 중 절대값이 가장 큰 제1 샘플링 포인트, 상기 제1 샘플링 포인트에 대응하는 시간보다 m회(여기서, m은 1 이상의 자연수) 샘플링 주기의 이전 시간의 제2 샘플링 포인트 및 상기 제1 샘플링 포인트에 대응하는 시간보다 m회 샘플링 주기의 이후 시간의 제3 샘플링 포인트를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는, 상기 객체에 대한 거리를 기초로 포인트 클라우드(point cloud)를 생성하고, 상기 생성된 포인트 클라우드에 기초하여 상기 객체에 대한 3차원 이미지를 획득할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 아날로그 디지털 변환기를 이용한 객체 검출 방법은, 객체에서 반사된 광을 검출하여 전기적 신호인 수신 신호로 출력하는 단계; 상기 수신 신호의 일부를 상기 수신 신호의 나머지보다 시간 지연시키는 단계; 상기 아날로그 디지털 변환기에 의해 상기 수신 신호의 나머지를 디지털 신호로 변환하고, 상기 시간 지연된 수신 신호의 일부를 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호로 변환하는 단계: 및 상기 디지털 신호 및 상기 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호를 기초로 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 지연된 시간은, 상기 수신 신호의 펄스폭보다 작을 수 있다.
또한, 상기 시간 지연시키는 단계는, 상기 수신 신호의 일부가 한 종류로 시간 지연된 경우, 상기 수신 신호의 일부를 상기 수신 신호의 나머지보다 상기 변환부의 샘플링 주기에 대한 1/2 만큼 시간 지연시킬 수 있다.
그리고, 상기 시간 지연시키는 단계는, 상기 수신 신호의 일부가 n-1(여기서, n은 2이상의 자연수)개의 서로 다른 시간으로 지연되는 경우, 상기 n-1 개의 서로 다른 시간으로 지연된 수신 신호 중 이웃하는 시간 지연된 수신 신호간의 시간 차는 상기 변환부의 샘플링 주기의 1/n이 되도록 상기 수신 신호의 일부를 지연시킬 수 있다.
또한, 상기 변환부의 샘플링 주기는 상기 수신 신호의 펄스폭에 대한 1/2보다 작을 수 있다.
그리고, 상기 수신 신호를 복수 개의 서브 수신 신호로 분할하는 단계;를 더 포함하고, 상기 시간 지연 시키는 단계는, 상기 복수 개의 서브 수신 신호 중 제1 서브 수신 신호를 제외한 나머지 서브 수신 신호 각각을 상기 제1 서브 수신 신호에 비해 시간 지연시킬 수 있다.
또한, 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계는, 상기 디지털 신호 및 상기 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호 각각과 상기 광에 대응하는 송신 신호간의 복수 개의 교차 상관 신호를 생성하는 단계; 상기 복수 개의 교차 상관 신호 각각으로부터 복수 개의 최대 샘플링 포인트를 결정하는 단계; 및 상기 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계는, 상기 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 복수 개의 거리를 결정하는 단계; 및 상기 복수 개의 거리에 대한 평균으로 상기 객체에 대한 최종 거리를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계는, 상기 최대 샘플링 포인트들로부터 평균 샘플링 포인트를 결정하는 단계; 미 상기 평균 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 최대 샘플링 포인트를 결정하는 단계는, 상기 교차 상관 신호로부터 복수 개의 샘플링 포인트를 선택하는 단계; 및 상기 복수 개의 샘플링 포인트에 2차 함수를 적용하여 최대 샘플링 포인트를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 샘플링 포인트는 상기 교차 상관 신호 중 크기가 가장 큰 제1 샘플링 포인트, 상기 제1 샘플링 포인트에 대응하는 시간보다 m회 (여기서, m은 1 이상의 자연수)샘플링 주기의 m 이전 시간의 제2 샘플링 포인트 및 상기 제1 샘플링 포인트에 대응하는 시간보다 m회 샘플링 주기의 이후 시간의 제3 샘플링 포인트를 포함할 수 있다.
개시된 객체 검출 장치 및 그 동작 방법은 범위 다양성의 디지털 신호를 이용하여 객체에 대한 거리 정확도를 높일 수 있다.
개시된 객체 검출 장치 및 그 동작 방법은 교차 상관 신호로부터 최대 샘플링 포인트를 결정하여 객체에 대한 거리를 결정하는 바, 거리 해상도를 높일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 객체 검출 장치의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 아날로그 디지털 변환기(Analog-Digital Converter: ADC) 기반의 객체 검출 장치에서 실제 객체와 측정 결과의 관계를 도시한 그래프이다
도 3은 일 실시예에 따른 거리 정확도를 높이는 객체 검출 장치를 보다 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 객체에 대한 거리를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 범위 다양성의 디지털 신호를 이용하여 객체에 대한 거리를 결정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 복수 개의 최대 샘플링 포인트로 거리를 결정하는 방법을 설명한 흐름도이다.
도 7은 비교예로서, 범위 다양성이 없는 수신 신호를 이용하여 거리를 측정한 결과를 나타내는 참조도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 범위 다양성의 수신 신호를 이용하여 거리를 측정하는 방법을 설명하는 참조도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 객체에 대한 거리를 결정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 범위 다양성의 디지털 신호에 기초한 3차원 이미지를 시뮬레이션한 결과이다.
도 11은 일 실시예에 따른 거리 결정부는 최대 샘플링 포인트를 추정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 교차 상관 신호에서 최대 샘플링 포인트를 추정하는 방법을 설명하는 참조도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 범위 다양성 및 최대 샘플링 포인트를 추정하여 객체를 검출할 때 에러를 나타낸 도면이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 객체 검출 장치를 도시한 도면이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 시간 지연부를 포함하지 않는 객체 검출 장치를 도시한 도면이다.
도 16은 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 구성을 보이는 블록도이다.
도 17 내지 도 23는 예시적인 실시예들에 따른 객체 검출 장치가 적용된 전자 장치 다양한 예를 보이는 도면이다.
본 실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 임의로 선정된 용어도 있으며, 이 경우 해당 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
실시예들에 대한 설명들에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 실시예들에서 사용되는 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 구성 요소들의 물질 또는 구조가 다름을 한정하는 것이 아니다.
“상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다.
하기 실시예들에 대한 설명은 권리범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 해당 기술분야의 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 실시예들의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 객체 검출 장치(100)의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
객체 검출 장치(100)는 객체(10)에 대한 거리 정보 등의 3차원 정보를 실시간으로 획득하는 센서로 활용될 수 있다. 객체 검출 장치(100)는 무인 자동차, 자율 주행차, 로봇, 및 드론, 휴대 단말 등의 전자 기기 등에 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 객체 검출 장치(100)는 전기적 신호인 송신 신호에 대응하여 객체(10)를 향해 광(L)을 방출하는 송신부(110), 광(L)을 검출하여 전기적 신호인 수신 신호를 출력하는 수신부(120) 및 송신부(110)와 수신부(120)를 제어하여 객체(10)에 대한 거리를 측정하는 프로세서(130)를 포함할 수 있다.
송신부(110)는 객체(10)의 위치, 형상 등의 분석에 사용할 광(L)을 출력할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 송신부(110)는 RF(Radio Frequency) 신호를 출력할 수도 있다. 이하에서는 광을 이용하여 거리 측정에 대해 설명하지만 RF(Radio Frequency) 신호도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
예를 들어, 송신부(110)는 적외선 대역 파장의 광을 출력할 수 있다. 적외선 대역의 광을 사용하면, 태양광을 비롯한 가시광선 영역의 자연광과 혼합되는 것이 방지될 수 있다. 그러나, 반드시 적외선 대역에 한정되는 것은 아니며 다양한 파장 대역의 빛을 방출할 수 있다.
송신부(110)는 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신부(110)는 LD(laser diode), 측면 발광 레이저 (Edge emitting laser), 수직 공진형 표면 발광 레이저 (Vertical-cavity surface emitting laser: VCSEL) 분포궤환형 레이저(Distributed feedback laser), LED(light emitting diode), SLD(super luminescent diode)등의 광원을 포함할 수 있다.
송신부(110)는 복수의 서로 다른 파장 대역의 광을 생성하여 출력할 수도 있다. 또한, 송신부(110)는 펄스광 또는 연속광을 생성하여 출력할 수 있다.
실시예에 따라 송신부(110)는 광의 조사 각도를 변경하기 위한 빔 스티어링 소자를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 빔 스티어링 소자는 스캐닝 미러 또는 광학 위상 어레이(optical phased array)가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따라 송신부(110)는 시간에 따라 주파수 또는 위상이 변조된 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 송신부(110)는 FMCW(Frequency Modulated Continuous- Wave) 방식 혹은 PMCW(Phase Modulation Continuous Wave) 방식을 이용하여 광을 방출할 수 있다.
수신부(120)는 적어도 하나의 검출기(210)를 포함하고, 검출기(210)는 객체(10)로부터 반사되는 광(L)을 구분하여 검출할 수 있다. 실시예에 따라, 수신부(120)는 수신 신호를 소정 검출기(210)에 모으기 위한 광학 요소를 더 포함할 수 있다.
송신부(110)와 수신부(120)는 별도의 장치로 구현될 수도 있고, 하나의 장치로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치(100)가 레이더 장치인 경우, 레이더 센서는 레이더 신호를 외부로 방출하고, 객체(10)로부터 반사된 레이더 신호를 수신할 수 있다. 상기한 레이더 센서는 송신부(110)이면서 수신부(120)일 수 있다.
프로세서(130)는 송신부(110) 및 수신부(120)를 제어하여 객체 검출 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 송신부(110)에 대해 전원 공급 제어, 온/오프 제어, 펄스파(PW)나 연속파(CW) 발생 제어 등을 수행할 수 있다.
프로세서(130)는 수신부(120)에서 출력된 수신 신호를 이용하여 객체(10)에 대한 정보 획득을 위한 신호 처리를 수행할 수 있다. 프로세서(130)는 송신부(110)가 출력한 광의 비행 시간에 기초하여 객체(10)에 대한 거리를 결정하고, 객체(10)의 위치, 형상 분석을 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 객체(10)에 대한 거리 정보에 기초하여 포인트 클라우드(point cloud)를 생성하고, 포인트 클라우드에 기초하여 객체(10)에 대한 3차원 이미지를 획득할 수 있다.
프로세서(130)가 획득한 3차원 이미지는 다른 유닛으로 전송되어 활용될 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치(100)가 채용되는 무인 자동차, 드론 등과 같은 자율 구동 기기의 프로세서(130)에 이러한 정보가 전송될 수 있다. 이외에도, 스마트폰, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 랩톱(laptop), PC(Personal Computer), 웨어러블(wearable) 기기 및 기타 모바일 또는 비모바일 컴퓨팅 장치에서 이러한 정보가 활용될 수도 있다.
한편, 본 개시의 객체 검출 장치(100)는 도 1의 구성 요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 객체 검출 장치(100)는 각종 데이터들을 저장하는 메모리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 메모리는 객체 검출 장치(100)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리는 객체 검출 장치(100)에 의해 구동될 애플리케이션들, 드라이버들 등을 저장할 수 있다.
메모리는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함하며, 나아가서, 객체 검출 장치(100)에 액세스될 수 있는 외부의 다른 스토리지 디바이스를 포함할 수 있다.
객체 검출 장치(100)는 하우징으로 구현될 수도 있고, 복수 개의 하우징으로 구현될 수도 있다. 객체 검출 장치(100)가 복수 개의 하우징으로 구현되는 경우, 복수 개의 구성 요소들은 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 송신부(110)와 수신부(120)를 포함하는 제1 장치와 프로세서(130)를 포함하는 제2 장치로 구분될 수도 있다. 객체 검출 장치(100)는 다른 기능을 수행하는 장치, 예를 들어, 자율 주행 장치의 일부 구성으로도 구현될 수 있다.
도 2는 아날로그 디지털 변환기(Analog-Digital Converter: ADC) 기반의 객체 검출 장치에서 실제 객체와 측정 결과의 관계를 도시한 그래프이다. X축은 객체의 실제 거리이고, Y축은 아날로그 디지털 변환기를 이용하여 객체에 대한 거리를 측정한 결과이다.
아날로그 디지털 변환기는 특정 샘플링 레이트로 수신 신호를 양자화하기 때문에 객체에 대한 거리 정확도는 아날로그 디지털 변환기의 샘플링 레이트에 의해 의존할 수 있다. 즉, 측정 결과는 아날로그 디지털 변환기의 샘플링 레이트에 따라 계단식으로 변할 수 있다. 그리하여, 객체에 대한 실제 거리가 다르다 할지라도 측정된 거리는 동일할 수 있다. 또한, 특정 거리, 예를 들어, 약 5.12m, 5.26m 등에서 객체가 동일한 거리에 존재한다 하더라도, 수신 신호의 디지털 변환 시점에 따라 측정 결과가 크게 달라질 수 있다.
예를 들어, 샘플링 레이트가 1GS/s일 경우, 샘플링 주기는 1ns이므로, 1 샘플링 주기내에 광이 왕복하는 거리인 15cm안에서는 동일한 측정값을 가지게 되므로, 거리 오차는 최대 ±7.5cm사이에서 계단식으로 반복될 수 있다. 따라서, 거리 정확도를 높이는 가장 쉬운 방법은 ADC의 샘플링 레이트를 높이는 것이다. 그러나, 이는 ADC 의 비용이 증가하는 문제가 있다.
일 실시예에 따른 객체 검출 장치는 변환부(230)의 샘플링 레이트가 낮더라도 객체의 거리에 대한 정확도를 높일 수 있다. 도 3은 일 실시예에 따른 거리 정확도를 높이는 객체 검출 장치를 보다 구체적으로 나타내는 블록도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 객체에 대한 거리를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 송신부(110)는 송신 신호에 기초하여 객체(10)를 향해 광을 방출 수 있다(S410). 구체적으로, 송신부(110)는 프로세서(130)의 제어하에 송신 신호를 생성하고, 송신 신호에 따라 광을 방출할 수 있다. 송신 신호 및 광은 펄스 타입일 수 있다. 그리고, 송신부(110)의 송신 신호의 일부는 프로세서(130)로 출력될 수 있다. 송신 신호의 일부는 광의 비행 시간 연산에 사용될 수 있다. 도 3의 송신부(110)는 도 1의 송신부(110)에 대응한다.
수신부(120)는 광을 검출하여 수신 신호를 출력하는 검출기(210), 수신 신호의 일부를 수신 신호의 나머지보다 시간 지연시키는 시간 지연부(220) 및 수신 신호를 디지털 신호로 변환시키는 변환부(230)를 포함할 수 있다.
수신부(120)의 검출기(210)는 광을 검출하여 광에 대응하는 수신 신호를 출력할 수 있다(S420). 상기한 광은 객체(10)에서 반사된 광을 포함할 수 있다. 반사된 광도 펄스 타입인 바, 광에 대응하는 수신 신호도 펄스 타입일 수 있다. 검출기(210)는 광 센서일 수도 있고, RF 센서일 수도 있다.
검출기(210)는 광을 센싱할 수 있는 센서로서, 예를 들어, 광 에너지에 의해 전기 신호를 발생시키는 수광 소자일 수 있다. 예를 들어, 검출기(210)는 애벌런치 포토 다이오드(Avalanche Photo Diode;APD) 또는 싱글 포톤 애벌런치 다이오드(Single Photon Avalanche Diode;SPAD)를 포함할 수 있다. 수광 소자의 종류는 특별히 한정되지 않는다.
시간 지연부(220)는 수신 신호의 일부를 수신 신호의 나머지보다 시간 지연시킬 수 있다(S430). 시간 지연부(220)는 수신 신호를 복수 개의 서브 수신 신호로 분할하는 스플리터(222), 복수 개의 서브 수신 신호 중 제1 서브 수신 신호를 변환부(230)로 인가하는 신호선(224), 복수 개의 서브 수신 신호 중 제1 서브 수신 신호를 제외한 나머지 서브 수신 신호를 제1 서브 수신 신호보다 시간 지연시키는 하나 이상의 시간 지연선(226, 228)을 포함할 수 있다.
상기한 시간 지연은 수신 신호의 펄스 폭보다 작을 수 있다. 일반적으로 송신 신호의 펄스 폭, 광의 펄스 폭 및 수신 신호의 펄스 폭은 동일할 수 있다. 송신 신호에 의해 광이 방출되고 수신 신호는 상기한 광 중 객체에서 반사된 광에 대응하기 때문이다. 물론, 광 및 신호가 전달되는 과정에서 노이즈가 발생할 수 있으나 이는 오차 범위에 해당할 수 있다. 이하 편의를 도모하기 위해 이하에서 펄스 폭은 수신 신호의 펄스 폭을 지칭하는 것으로 한다.
또한, 시간 지연은 시간 지연선(226, 228)의 개수에 따라 달라질 수 있다. 수신 신호의 일부가 한 종류 시간 지연되는 경우, 즉 시간 지연선이 하나인 경우, 수신 신호의 일부는 수신 신호의 나머지보다 변환부의 샘플링 주기의 1/2 만큼 지연될 수 있다. 또는 수신 신호의 일부가 n-1(여기서, n은 3이상의 자연수)개의 서로 다른 시간으로 지연되는 경우, 즉, 시간 지연선이 n-1개인 경우, n-1 개의 서로 다른 시간으로 지연된 수신 신호 중 이웃하는 시간 지연된 수신 신호간의 시간 차는 상기 변환부의 샘플링 주기의 1/n일 수 있다.
예를 들어, 시간 지연부(220)는 수신 신호를 제1 내지 제3 서브 수신 신호로 분할하는 스플리터(222), 스플리터(222)에서 출력된 제1 서브 수신 신호를 변환부(230)로 인가하는 신호선(224), 스플리터(222)에서 출력된 제2 서브 수신 신호를 제1 시간 지연시켜 변환부(230)로 인가하는 제1 시간 지연선(226) 및 스플리터(222)에서 출력된 제3 서브 수신 신호를 제2 시간 지연시켜 변환부(230)로 인가하는 제2 시간 지연선(228)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 시간 지연은 펄스 폭의 1/3 만큼의 시간 지연을 의미하고, 제2 시간 지연은 펄스 폭의 2/3 만큼의 시간 지연을 의미할 수 있다.
도면에는 하나의 신호선(224)과 두 개의 시간 지연선(226, 228)이 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 시간 지연선(226, 228)은 하나일 수도 있고 3개 이상일 수도 있다. 객체 검출 장치(100)가 적용되는 분야에 따라 다르게 설계될 수 있다. 예를 들어, 객체 검출 장치(100)가 자율 주행 차에 적용되어 장거리의 객체를 검출하는데 이용되는 경우, 시간 지연선은 작아도 무방하다. 한편, 객체 검출 장치(100)가 얼굴 인식 등 근거리의 객체를 검출하는데 이용되는 경우, 시간 지연선(이 많을수록 3차원 이미지의 정확도가 높아질 수 있다.
변환부(230)는 수신 신호를 기 설정된 샘플링 레이트에 따라 범위 다양성의 디지털 신호로 변환할 수 있다(S440). 변환부는 아날로그 디지털 변환기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 샘플링 레이트는 100Hz 내지 10GHz 범위에서 설정될 수 있다. 변환부(230)는 시간 지연된 수신 신호의 일부를 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호로 변환시키고, 수신 신호의 나머지를 디지털 신호로 변환시킬 수 있다. 여기서 디지털 신호 및 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호를 범위 다양성의 디지털 신호라고 칭할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 변환부(230)는 신호선(224)을 통해 입력된 제1 서브 수신 신호를 디지털 신호로 변환시키고, 제1 시간 지연선(226)을 통해 입력된 제2 서브 수신 신호를 제1 시간 지연된 디지털 신호로 변환시키며, 제2 시간 지연선(228)을 통해 입력된 제3 서브 수신 신호를 제2 시간 지연된 디지털 신호로 변환시킬 수 있다.
변환부(230)는 디지털 신호, 제1 및 제2 시간 지연된 디지털 신호 각각을 열 벡터 또는 행 벡터 형태의 벡터 데이터로 출력할 수 있다. 벡터 데이터는 엘리먼트의 집합으로 이루어진 열 벡터 또는 행 벡터 형태의 배열을 의미할 수 있다. 각각의 엘리먼트에는 수신 신호의 양자화된 값이 저장될 수 있다. 변환부(230)는 아날로그 타입의 수신 신호를 디지털 타입으로 변환시키는 아날로그 디지털 컨버터일 수 있다.
또는 송신부(110)와 수신부(120)는 송신 신호 및 수신 신호로부터 오프셋을 제거하는 고역 필터(high-pass filter) 및 송신 신호 및 수신 신호의 크기를 증폭시키는 증폭기(AMP, amplifier) 등을 더 포함할 수도 있다.
도면에는 도시되어 있지 않으나, 송신부(110)도 송신 신호를 디지털 변환시키는 아날로그 디지털 변환기가 더 포함될 수도 있다.
프로세서(130)는 범위 다양성의 디지털 신호를 기초로 객체(10)에 대한 거리를 결정할 수 있다(S450).
프로세서(130)는 범위 다양성의 디지털 신호 즉, 디지털화된 수신 신호와 송신 신호간의 교차 상관 신호를 이용하여 객체에 대한 거리를 결정할 수 있다.
교차 상관 신호는 수신 신호와 송신 신호의 유사성을 정량적으로 계산한 결과이기 때문에, 송신 신호는 광의 비행 시간(TOF)만큼의 시간 지연을 가질 때 수신 신호와 가장 유사한 모양을 가질 수 있다. 그리하여, 비행 시간(TOF)만큼의 시간이 지연되었을 때 교차 상관 신호는 최대값을 가지며, 교차 상관 신호가 최대값을 갖는 시간이 광의 비행 시간에 근거가 될 수 있다. .
도 5는 일 실시예에 따른 범위 다양성의 디지털 신호를 이용하여 객체에 대한 거리를 결정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 프로세서(130)는, 범위 다양성의 디지털 신호와 송신 신호간의 교차 상관 신호를 생성하는 교차 상관부(240), 교차 상관 신호로부터 객체(10)에 대한 거리를 결정하는 거리 결정부(250) 및 거리 정보에 기초하여 포인트 클라우드(point cloud)를 생성하는 포인트 클라우드 생성부(260)를 포함할 수 있다.
교차 상관부(240)는 디지털 신호 및 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호 각각과 송신 신호간의 복수 개의 교차 상관 신호를 생성할 수 있다(S510). 이를 위하여 교차 상관부(240)는 상관기(correlator)를 포함할 수 있다.
교차 상관부(240)는 송신부(110)로부터 양자화된(즉, 디지털화된) 송신 신호(xk)와 수신부(120)로부터 양자화된(즉, 디지털화된) 수신 신호(yi+k) 를 수신받고, 하기 수학식 1과 같은 송신 신호와 수신 신호간의 교차 상관 신호(Rxyi)를 생성할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서 양자화된 수신 신호(yi+k)는 디지털 신호 또는 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호일 수 있다.
예를 들어, 교차 상관부(240)는 수신 신호 중 디지털 신호와 디지털화된 송신 신호간의 제1 교차 상관 신호를 생성하고, 제1 시간 지연된 디지털 신호와 디지털화된 송신 신호간의 제2 교차 상관 신호를 생성하며, 제2 시간 지연된 디지털 신호와 디지털화된 송신 신호간의 제3 교차 상관 신호를 생성할 수 있다.
거리 결정부(250)는 복수 개의 교차 상관 신호로부터 복수 개의 최대 샘플링 포인트를 결정할 수 있다(S520). 샘플링 포인트는 교차 상관 신호의 요소로서, 각 샘플링 포인트는 시간과 세기 정보를 포함할 수 있다. 즉, 교차 상관 신호는 디지털화된 수신 신호와 디지털화된 송신 신호에 의해 형성되는 바, 교차 상관 신호는 샘플링 포인트들의 조합일 수 있다. 샘플링 포인트의 주기는 변환부(230)의 샘플링 주기와 같다.
거리 결정부(250)는 복수 개의 교차 상관 신호로부터 복수 개의 최대 샘플링 포인트를 결정할 수 있다(S520). 예를 들어, 거리 결정부(250)는 제1 교차 상관 신호에 포함된 샘플링 포인트들로부터 제1 최대 샘플링 포인트를 결정하고, 제2 교차 상관 신호에 포함된 샘플링 포인트들로부터 제2 최대 샘플링 포인트를 결정하며, 제3 교차 상관 신호에 포함된 샘플링 포인트들로부터 제3 최대 샘플링 포인트를 결정할 수 있다. 거리 결정부(250)는 교차 상관 신호에 포함된 샘플링 포인트들에서 최대 샘플링 포인트를 선택할 수도 있고, 교차 상관 신호에 포함된 샘플링 포인트들을 이용하여 최대 샘플링 포인트를 추정할 수 있다. 최대 샘플링 포인트를 추정하는 방법은 후술하기로 한다.
거리 결정부(250)는 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 객체에 대한 거리를 결정할 수 있다(S530).
도 6은 일 실시예에 따른 복수 개의 최대 샘플링 포인트로 거리를 결정하는 방법을 설명한다.
거리 결정부(250)는 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 객체에 대한 복수 개의 거리를 결정할 수 있다(S610). 예를 들어, 거리 결정부(250)는 제1 최대 샘플링 포인트에 기초하여 객체에 대한 제1 거리를 결정하고, 제2 최대 샘플링 포인트에 기초하여 객체에 대한 제1 거리를 결정하며, 결정부는 제3 최대 샘플링 포인트에 기초하여 객체에 대한 제3 거리를 결정할 수 있다. 거리 결정부(250)는 광의 비행 시간으로부터 객체에 대한 거리를 결정하는데, 광의 비행 시간은 변환부(230)의 샘플링 레이트(S)와 각 최대 샘플링 포인트의 시간 값(imax)을 이용하여 산출될 수 있다. 예를 들어, 거리 결정부(250)는 2imax/S를 광의 비행 시간으로 결정하고, 객체(10)에 대한 거리는 2cimax/S(여기서, c는 광의 속도)로 결정할 수 있다.
거리 결정부(250)는 복수 개의 거리에 대한 평균으로 객체에 대한 최종 거리를 결정할 수 있다(S620).
또 다른 실시예에서, 노이즈 또는 오실레이션 등에 의해 수신 신호 또는 송신 신호를 나타내는 신호 값들에 음의 값들이 포함되는 경우 교차 상관 함수 계산에 의한 증폭 효과가 감소될 수 있다. 프로세서(130)는 노이즈 또는 오실레이션 등에 의해 교차 상관함수 계산에 의한 증폭 효과가 감소되는 것을 방지하기 위해 수신 신호 및 송신 신호 각각을 단극(unipolar) 신호로 변환할 수 있다. 단극 신호는 양극(bipolar) 신호의 반대 개념으로서, 음 또는 양 중 어느 하나의 극성의 신호 값들만을 갖는 신호를 의미할 수 있다.
프로세서(130)는 송신 신호 및 수신 신호들 중 적어도 일부에 절대값을 취함으로써 수신 신호를 단극의 송신 신호 및 단극의 수신 신호로 변환할 수 있다. 또는 프로세서(130)는 절대값을 취하는 방식 외의 다른 방식을 이용하여 수신 신호 및 송신 신호를 단극 신호로 변환할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 수신 신호 또는 송신 신호를 나타내는 신호 값들 중 특정한 값(0 이상의 값)보다 작은 값을 갖는 신호 값들을 모두 특정한 값으로 대체하는 방식을 이용하여 수신 신호 및 송신 신호를 단극 신호로 변환할 수 있으며, 수신 신호 또는 송신 신호를 나타내는 신호값들에 제곱을 취하는 방식을 이용하여 수신 신호 및 송신 신호를 단극 신호로 변환할 수도 있다.
프로세서(130)는 단극의 수신 신호 즉 단극의 범위 다양성의 디지털 신호와 단극의 디지털화된 송신 신호 간의 복수 개의 교차 상관 신호를 생성하고, 복수 개의 교차 상관 신호 각각으로부터 크기가 최대인 샘플링 포인트를 결정하며, 각 샘플링 포인트를 이용하여 객체에 대한 복수 개의 거리를 결정하고, 복수 개의 거리를 평균하여 최종 거리를 결정할 수도 있다.
상기와 같이 범위 다양성의 디지털 신호를 이용하여 객체에 대한 거리를 결정하면, 객체에 대한 거리 오차를 줄일 수 있다.
도 7은 비교예로서, 범위 다양성이 없는 수신 신호를 이용하여 거리를 측정한 결과를 나타내는 참조도면이다. 도 7의 (i)는 송신부(110)에서 출력된 송신 신호이고, 도 7의 (ii)는 검출기(210)에서 출력되어 수신 신호이다. 송신 신호 및 수신 신호를 펄스 타입일 수 있다. 송신 신호에 따라 송신부(110)는 광을 출력하고, 광의 일부는 객체에 반사되어 검출기(210)에 의해 검출될 수 있다. 검출기(210)는 검출된 광에 대응하는 수신 신호를 출력할 수 있다. 일반적으로 수신 신호는 광의 일부에 대응하는 바, 수신 신호의 크기는 송신 신호의 크기보다 작을 수 있다. 거리 측정을 용이하게 하기 위해 수신부(120)는 수신 신호를 증폭기를 더 포함할 수도 있다.
수신 신호는 변환부(230)에 의해 디지털 신호로 변환하고, 교차 상관부(240)는 송신 신호와 디지털 신호간의 교차 상관 신호를 생성할 수 있다. 도 7의 (iii)는 송신 신호와 디지털 신호간의 교차 상관 신호이다. 그리고, 도 7의 (iv)는 교차 상관 신호로부터 측정된 객체에 대한 거리이다. 도 7의 (iv)의 x축은 객체의 실제 거리이고, 도 7의 (iv)의 y축은 객체 검출 장치(100)에서 측정된 거리이다. 측정된 거리가 실제 거리에 대해 계단식으로 비례하는 것은 수신 신호 및 송신 신호가 양자화 즉, 디지털화되어 있기 때문이다.
도 8은 일 실시예에 따른 범위 다양성의 수신 신호를 이용하여 거리를 측정하는 방법을 설명하는 참조도면이다. 도 8의 (i)는 송신부(110)에서 출력된 송신 신호이고, 8의 (ii)는 스플리터(222)에서 출력되는 복수 개의 서브 수신 신호이다. 예를 들어, 도 8의 (ii)(a)는 수신 신호 중 신호선(224)을 통해 변환부(230)로 인가되는 제1 서브 수신 신호이고, 도 8의 (ii)(b)는 수신 신호 중 제1 시간 지연선(226)을 통해 제1 시간 만큼 시간 지연된 후 변환부(230)에 인가되는 제2 서브 수신 신호이며, 도 8의 (ii)(c)는 수신 신호 중 제2 시간 지연선(228)을 통해 제2 시간 만큼 시간 지연된 후 변환부(230)에 인가되는 제3 서브 수신 신호를 나타낸다.
도 8의 (iii)는 송신 신호와 복수 개의 서브 수신 신호 간의 교차 상관 신호들이다. 예를 들어, 도 8의 (iii)(a)는 제1 서브 수신 신호에 기초한 제1 교차 상관 신호이고, 도 8의 (iii)(b)는 제2 서브 수신 신호에 기초한 제2 교차 상관 신호이며, 도 8의 (iii)(c)는 제3 서브 수신 신호에 기초한 제3 교차 상관 신호이다.
그리고, 도 8의 (iv)는 교차 상관 신호로 각각으로부터 획득된 객체에 대한 거리 정보이다. 도 8의 (iv)의 x축은 객체의 실제 거리이고, 도 8의 (iv)의 y축은 객체 검출 장치(100)에서 측정된 거리이다. 예를 들어, 도 8의 (iv)(a)는 제1 교차 상관 신호에 기초한 거리이고, 도 8의 (iv)(b)는 제2 교차 상관 신호에 기초한 거리이며, 도 8의 (iv)(c)는 제3 교차 상관 신호에 기초한 거리일 수 있다. 제1 내지 제3 교차 상관 신호 각각으로부터 측정된 거리는 비교예와 유사하게 계단형으로 변동될 수 있다.
도 8의 (v)는 제1 내지 제3 교차 상관 신호에 기초한 객체에 대한 거리 이다. 거리 결정부(250)는 제1 내지 제3 교차 상관 신호 각각에 대한 복수 개의 거리를 결정하고, 복수 개의 거리 정보를 평균하여 최종 거리 정보를 결정할 수 있다. 최종 거리는 제1 내지 제3 교차 상관 신호 각각에 기초한 거리 정보보다 오차 범위가 현저히 줄어듬을 예상할 수 있다.
도 6에서는 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 복수 개의 거리를 결정하고, 복수 개의 거리에 대한 평균을 최종 거리를 결정한다고 하였으나, 이에 한정되지 않는다.
도 9는 다른 실시예에 따른 객체에 대한 거리를 결정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
거리 결정부(250)는 복수 개의 최대 샘플링 포인트로부터 평균 샘플링 포인트를 결정한다(S910). 예를 들어, 거리 결정부(250)는 제1 교차 상관 신호에서 제1 최대 샘플링 포인트를 결정하고, 제2 교차 상관 신호에서 제2 최대 샘플링 포인트를 결정하며, 제3 교차 상관 신호에서 제3 최대 샘플링 포인트를 결정할 수 있다. 그리고, 거리 결정부(250)는 제1 내지 제3 최대 샘플링 포인트의 평균으로 평균 샘플링 포인트를 결정할 수 있다.
거리 결정부(250)는 평균 샘플링 포인트에 기초하여 객체에 대한 거리를 결정할 수 있다(S920). 객체에 대한 거리 결정은 앞서 설명한 바와 광의 비행 시간으로 결정한다. 즉, 공의 속도, 샘플링 레이트, 샘플링 포인트의 시간을 이용하여 객체에 대한 거리를 결정할 수 있다.
프로세서(130)는 객체에 대한 거리에 기초하여 포인트 클라우드(point cloud)를 생성하는 포인트 클라우드 생성부(260)를 더 포함할 수 있다. 포인트 클라우드 생성부(260)는 포인트 클라우드에 기초하여 객체(10)에 대한 3차원 이미지를 획득할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 범위 다양성의 디지털 신호에 기초한 3차원 이미지를 시뮬레이션한 결과이다. 도 10의 (a)는 사람 얼굴의 3차원 이미지이고, 사람 얼굴의 3차원 이미지에 대응하는 얼굴 형상을 수신부(120)로부터 10 m 거리에 배치시킨 후 시뮬레이션 하였다.
도 10의 (b)는 범위 다양성이 없는 디지털 신호로 시뮬레이션한 결과이다. 얼굴내 윤각은 깊이 차가 크지 않는 바, 범위 다양성이 없는 디지털 신호로 측정한 결과는 거의 2차원 이미지에 가깝다. 도 10의 (b)는 4개의 범위 다양성이 있는 디지털 신호로 시뮬레이션한 결과이다. 여기서 4개의 범위 다양성을 갖는 디지털 신호는 수신 신호를 4개의 서브 수신 신호로 분할한 후, 1개의 서브 수신 신호는 시간 지연없이 디지털 변환시키고, 3개의 서브 수신 신호 각각은 샘플링 주기의 1/4, 2/4 및 3/4 시간만큼 시간 지연시킨 후 디지털 변환시킨 신호를 의미한다.
도 10의 (c)는 16개의 범위 다양성의 디지털 신호로 시뮬레이션한 결과이다. 16개의 범위 다양성을 갖는 디지털 신호는 수신 신호를 16개의 서브 수신 신호로 분할한 후, 1개의 서브 수신 신호는 시간 지연없이 디지털 변환시키고, 15개의 서브 수신 신호 각각을 이웃하는 서브 수신 신호간의 시간차가 변환부(230)의 샘플링 주기의 1/16이 되도록 시간 지연시킨 후 디지털 변환된 신호들이다.
도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이, 디지털 신호의 범위 다양성이 높을수록 3차원 이미지가 선명해짐을 확인할 수 있다. 수신 신호를 디지털 신호로 변환하기 전에 수신 신호를 시간 지연이 서로 다른 복수 개의 서브 수신 신호로 분류하여 디지털 변환시키면 거리 해상도, 즉 거리에 대한 정확도가 증가할 수 있음을 알 수 있다.
거리 결정부(250)는 복수 개의 교차 상관 신호 각각에서 최대 샘플링 포인트를 결정할 때. 교차 상관 신호에 있는 샘플링 포인트 중 크기가 최대인 샘플링 포인트로 결정할 수도 있고, 교차 상관 신호에 있는 샘플링 포인트를 이용하여 최대 샘플링 포인트를 추정할 수도 있다.
교차 상관 신호는 디지털화된 송신 신호와 범위 다양성의 디지털 신호를 이용하여 생성되기 때문에 교차 상관 신호도 디지털화된 신호이다. 따라서, 디지털화된 교차 상관 신호에 포함된 샘플링 포인트는 객체의 실제 거리에 대응하지 않을 수 있다. 따라서, 거리 결정부(250)는 객체의 실제 거리에 근사한 최대 샘플링 포인트를 추정할 수 있다. 최대 샘플링은 하나의 교차 상관 신호에서 추정될 수 있다. 일 실시예에서는 복수 개의 교차 상관 신호를 생성되는 바, 거리 결정부(250)는 복수 개의 교차 상관 신호 중 적어도 하나의 교차 상관 신호에서 최대 샘플링 추정을 적용될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 거리 결정부(250)는 최대 샘플링 포인트를 추정하는 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 12는 교차 상관 신호에서 최대 샘플링 포인트를 추정하는 방법을 설명하는 참조도면이다.
거리 결정부(250)는 교차 상관 신호에서 복수 개의 샘플링 포인트를 선택할 수 있다(S1110). 샘플링 포인트 각각은 시간과 세기 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 거리 결정부(250)는 3개 샘플링 포인트를 선택할 수 있다. 거리 결정부(250)는 샘플링 포인트 시간이 서로 다른 3개의 샘플링 포인트를 선택할 수 있으며, 상기한 3개의 샘플링 포인트 중 샘플링 포인트의 세기는 동일하여도 무방하다. 일반적으로 교차 상관 신호는, 도 11에 도시된 바와 같이, 2차원 함수 형태이기 때문에 거리 결정부(250)는 3개의 샘플링 포인트를 선택할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 교차 상관 신호의 타입에 따라 4개 이상의 샘플링 포인트를 선택할 수도 있다.
거리 결정부(250)는 교차 상관 신호의 샘플링 포인트들 중에서 절대값이 가장 가장 큰 샘플링 포인트를 제1 샘플링 포인트(S1)로 선택하고, 제1 샘플링 포인트(S1)에 대응하는 시간(t0)보다 m회(여기서, m은 1 이상의 자연수)의 샘플링 주기(여기서, m은 1 이상의 자연수) 이전 시간(t0-m)의 샘플링 포인트를 제2 샘플링 포인트(S2)로 선택하며, 제1 샘플링 포인트(S1)에 대응하는 시간(t0)보다 m회(여기서, m은 1 이상의 자연수)샘플링 주기 이후 시간(t0+m)의 샘플링 포인트를 제3 샘플링 포인트(S3)로 선택할 수 있다. 여기서 제1 샘플링 포인트(S1)는 샘플링 포인트 중 세기가 가장 큰 샘플링 포인트로 선택하였으나, 이에 한정되지 않는다. 거리 결정부(250)는 시간이 서로 다른 3개의 샘플링 포인트를 선택할 수도 있다.
거리 결정부(250)는 복수 개의 샘플링 포인트를 기초로 최대 샘플링 포인트(SM)를 추정할 수 있다. 예를 들어, 거리 결정부(250)는 제1 내지 제3 샘플링 포인트(S1, S2, S3)에, 하기 수학식 2와 같은, 2차 함수를 적용할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
여기서, y는 세기이고, u는 상수이고, t는 시간, T는 최대 샘플링 포인트(SM)의 시간, P는 최대 샘플링 포인트(SM)의 세기이다.
거리 결정부(250)는, 하기와 수학식 3 과 같은, 시간(T)과 세기(P)를 갖는 최대 샘플링 포인트(SM)를 추정할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00003
여기서, to는 제1 샘플링 포인트(S1)의 시간, M은 제1 샘플링 포인트(S1)의 세기, A는 제2 샘플링 포인트(S2)의 세기, B는 제3 샘플링 포인트(S3)의 세기이다.
거리 결정부(250)는 추정된 최대 샘플링 포인트(SM)를 기초하여 객체에 대한 거리를 획득한다. 예를 들어, 거리 결정부(250)는 광의 비행 시간을 변환부(230)의 샘플링 레이트(S)와 최대 샘플링 포인트에 대응하는 시간(imax)을 이용하여 광의 비행 시간을 산출할 수 있다. 예를 들어, 거리 결정부(250)는 2imax/S를 광의 비행 시간으로 결정하고, 객체(10)에 대한 거리는 2cimax/S(여기서, c는 광의 속도)로 결정할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 범위 다양성 및 최대 샘플링 포인트를 추정하여 객체를 검출할 때 에러를 나타낸 도면이다. 수신 신호의 펄스 폭은 30ns, 샘플링 레이트는 1GHz이다. 도 13의 (i)는 2개의 범위 다양성으로 송신 신호를 양자화하였지만, 최대 샘플링 포인트를 추정하는 않는 결과이고, 도 13의 (ii)는 3개의 범위 다양성으로 송신 신호를 양자화하였지만, 최대 샘플링 포인트를 추정하는 않는 결과이다. 도 13의 (iii)는 2개의 범위 다양성으로 송신 신호를 양자화하고, 최대 샘플링 포인트를 추정한 결과이고, 도 13의 (ii)는 3개의 범위 다양성으로 송신 신호를 양자화하고 최대 샘플링 포인트를 추정한 결과이다. 도면에 도시된 바와 같이 송신 신호를 범위 다양성 없이 양자화하고, 교차 상관 신호 중 최대 샘플링 포인트를 이용하여 객체에 대한 거리를 측정하였을 때의 에러 범위가 약±6cm이었으나, 2개의 범위 다양성을 적용한 결과 에러 범위가 약 ±2.5cm로 줄어들었다. 범위 다양성을 3개로 증가시키면 에러 범위는 약 ±1 cm로 현저히 줄어들었다. 또한, 최대 샘플링 포인트를 추정하면, 범위 다양성만 적용하는 경우보다도 에러 범위가 더 줄어들었음을 확인할 수 있다.
도 14는 다른 실시예에 따른 객체 검출 장치를 도시한 도면이다. 도 3와 도 14를 비교하면, 도 14의 객체 검출 장치의 검출기(210)는 복수 개의 서브 검출기(210a)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 검출기(210a)는 제1 내지 제3 서브 검출기(212, 214, 216)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 서브 검출기(212, 214, 216) 각각은 객체에서 반사된 광을 검출하여 수신 신호를 출력한다. 여기서 수신 신호 각각은 송신부(110)가 송신 신호에 대응하여 광을 방출하고, 객체에서 반사된 광의 일부에 대응하는 것으로써 객체에 대한 동일한 거리 정보를 갖는다.
시간 지연부(220)는 복수 개의 서브 검출기(210a) 중 하나의 서브 검출기(210)에서 출력된 제1 서브 수신 신호를 변환부(230)로 인가하는 신호선(224), 복수개의 서브 검출기(210) 중 제1 서브 수신 신호를 제외한 나머지 서브 수신 신호 각각을 제1 서브 수신 신호보다 시간 지연시키는 하나 이상의 시간 지연선(226, 228)을 포함할 수 있다. 도 14의 객체 검출 장치(100)는 도 3에 비해 수신 신호를 분할하는 스플리터를 포함하지 않고, 서브 검출기(210) 각각이 서브 수신 신호를 출력한다는 점에서 차이가 있다. 수신 신호가 스플리터에 의해 분할되면서 노이즈 추가될 수 있다. 도 14의 객체 검출 장치(100)는 스플리터에 의한 노이즈 추가를 방지할 수 있다.
지금까지 수신 신호를 범위 다양성을 갖는 디지털 신호로 변환한다고 하였으나, 이에 한정되지 않는다. 수신 신호를 단순히 디지털 신호로 변환시키고, 교차 상관 신호에 포함된 복수 개의 샘플링 포인트를 선택하면, 복수 개의 샘플링 포인트에 기초하여 최대 샘플링 포인트를 추정하며, 최대 샘플링 포인트 세기를 갖는 샘플링 포인트의 시간을 이용하여 객체에 대한 거리를 획득할 수도 있다.
도 15는 다른 실시예에 따른 시간 지연부를 포함하지 않는 객체 검출 장치를 도시한 도면이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 객체 검출 장치는 시간 지연부를 포함하지 않을 수도 있다. 수신 신호를 단순히 디지털 신호로 변환시키고, 교차 상관 신호에 포함된 복수 개의 샘플링 포인트를 선택하면, 복수 개의 샘플링 포인트에 기초하여 최대 샘플링 포인트를 추정하며, 최대 샘플링 포인트 세기를 갖는 샘플링 포인트의 시간을 이용하여 객체에 대한 거리를 획득할 수도 있다. 범위 다양성의 디지털 신호를 이용하지 않고, 최대 샘플링 포인트를 이용하여 거리를 결정하는 경우에도 거리 정확도는 개선될 수 있다.
일 실시예에 따른 검출 객체 장치는 객체에 대한 거리 검출 또는 3차원 이미지를 획득하는 다양한 전자 장치에 적용될 수 있다.
도 16은 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 구성을 보이는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 네트워크 환경(2000)에서 전자 장치(2001)는 제1 네트워크(2098)(근거리 무선 통신 네트워크 등)를 통하여 다른 전자 장치(2002)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(2099)(원거리 무선 통신 네트워크 등)를 통하여 또 다른 전자 장치(2004) 및/또는 서버(2008)와 통신할 수 있다. 전자 장치(2001)는 서버(2008)를 통하여 전자 장치(2004)와 통신할 수 있다. 전자 장치(2001)는 프로세서(2020), 메모리(2030), 입력 장치(2050), 음향 출력 장치(2055), 표시 장치(2060), 오디오 모듈(2070), 센서 모듈(2010), 인터페이스(2077), 햅틱 모듈(2079), 카메라 모듈(2080), 전력 관리 모듈(2088), 배터리(2089), 통신 모듈(2090), 가입자 식별 모듈(2096), 및/또는 안테나 모듈(2097)을 포함할 수 있다. 전자 장치(2001)에는, 이 구성요소들 중 일부(표시 장치(2060) 등)가 생략되거나, 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 이 구성요소들 중 일부는 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(2010)의 지문 센서(2011)나 또는, 홍채 센서, 조도 센서 등은 표시 장치(2060)(디스플레이 등)에 임베디드되어 구현될 수 있다.
프로세서(2020)는, 소프트웨어(프로그램(2040) 등)를 실행하여 프로세서(2020)에 연결된 전자 장치(2001) 중 하나 또는 복수개의 다른 구성요소들(하드웨어, 소프트웨어 구성요소 등)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 데이터 처리 또는 연산의 일부로, 프로세서(2020)는 다른 구성요소(센서 모듈(2010), 통신 모듈(2090) 등)로부터 수신된 명령 및/또는 데이터를 휘발성 메모리(2032)에 로드하고, 휘발성 메모리(2032)에 저장된 명령 및/또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(2034)에 저장할 수 있다. 프로세서(2020)는 메인 프로세서(2021)(중앙 처리 장치, 어플리케이션 프로세서등) 및 이와 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(2023)(그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 커뮤니케이션 프로세서 등)를 포함할 수 있다. 보조 프로세서(2023)는 메인 프로세서(2021)보다 전력을 작게 사용하고, 특화된 기능을 수행할 수 있다.
보조 프로세서(2023)는, 메인 프로세서(2021)가 인액티브 상태(슬립 상태)에 있는 동안 메인 프로세서(2021)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(2021)가 액티브 상태(어플리케이션 실행 상태)에 있는 동안 메인 프로세서(2021)와 함께, 전자 장치(2001)의 구성요소들 중 일부 구성요소(표시 장치(2060), 센서 모듈(2010), 통신 모듈(2090) 등)와 관련된 기능 및/또는 상태를 제어할 수 있다. 보조 프로세서(2023)(이미지 시그널 프로세서, 커뮤니케이션 프로세서 등)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(카메라 모듈(2080), 통신 모듈(2090) 등)의 일부로서 구현될 수도 있다.
메모리(2030)는, 전자 장치(2001)의 구성요소(프로세서(2020), 센서모듈(2076) 등)가 필요로 하는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(프로그램(2040) 등) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 및/또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(2030)는, 휘발성 메모리(2032) 및/또는 비휘발성 메모리(2034)를 포함할 수 있다.
프로그램(2040)은 메모리(2030)에 소프트웨어로 저장될 수 있으며, 운영 체제(2042), 미들 웨어(2044) 및/또는 어플리케이션(2046)을 포함할 수 있다.
입력 장치(2050)는, 전자 장치(2001)의 구성요소(프로세서(2020) 등)에 사용될 명령 및/또는 데이터를 전자 장치(2001)의 외부(사용자 등)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(2050)는, 마이크, 마우스, 키보드, 및/또는 디지털 펜(스타일러스 펜 등)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(2055)는 음향 신호를 전자 장치(2001)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(2055)는, 스피커 및/또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 리시버는 스피커의 일부로 결합되어 있거나 또는 독립된 별도의 장치로 구현될 수 있다.
표시 장치(2060)는 전자 장치(2001)의 외부로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(2060)는, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 표시 장치(2060)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(Touch Circuitry), 및/또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(압력 센서 등)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(2070)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(2070)은, 입력 장치(2050)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(2055), 및/또는 전자 장치(2001)와 직접 또는 무선으로 연결된 다른 전자 장치(전자 장치(2002) 등)의 스피커 및/또는 헤드폰을 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(2010)은 전자 장치(2001)의 작동 상태(전력, 온도 등), 또는 외부의 환경 상태(사용자 상태 등)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 및/또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(2010)은, 지문 센서(2011), 가속도 센서(2012), 위치 센서(2013), 3D 센서(2014)등을 포함할 수 있고, 이 외에도 홍채 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(Infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 및/또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
3D 센서(2014)는 대상체에 소정의 광을 조사하고 대상체에서 반사된 광을 분석하여 대상체의 형상, 움직임등을 센싱하는 것으로, 전술한 실시예에 따른 객체 검출 장치(100)를 포함할 수 있다.
인터페이스(2077)는 전자 장치(2001)가 다른 전자 장치(전자 장치(2002) 등)와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 인터페이스(2077)는, HDMI(High Definition Multimedia Interface), USB(Universal Serial Bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(2078)는, 전자 장치(2001)가 다른 전자 장치(전자 장치(2002) 등)와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 단자(2078)는, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 및/또는 오디오 커넥터(헤드폰 커넥터 등)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(2079)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(진동, 움직임 등) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(2079)은, 모터, 압전 소자, 및/또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(2080)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(2080)은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서(130)들, 및/또는 플래시들을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(2080)에 포함된 렌즈 어셈블리는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있으며,
전력 관리 모듈(2088)은 전자 장치(2001)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 전력 관리 모듈(388)은, PMIC(Power Management Integrated Circuit)의 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(2089)는 전자 장치(2001)의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(2089)는, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 및/또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(2090)은 전자 장치(2001)와 다른 전자 장치(전자 장치(2002), 전자 장치(2004), 서버(2008) 등)간의 직접(유선) 통신 채널 및/또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(2090)은 프로세서(2020)(어플리케이션 프로세서 등)와 독립적으로 운영되고, 직접 통신 및/또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 통신 모듈(2090)은 무선 통신 모듈(2092)(셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, GNSS(Global Navigation Satellite System 등) 통신 모듈) 및/또는 유선 통신 모듈(2094)(LAN(Local Area Network) 통신 모듈, 전력선 통신 모듈 등)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(2098)(블루투스, WiFi Direct 또는 IrDA(Infrared Data Association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(2099)(셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(LAN, WAN 등)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 다른 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(단일 칩 등)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(2092)은 가입자 식별 모듈(2096)에 저장된 가입자 정보(국제 모바일 가입자 식별자(IMSI) 등)를 이용하여 제1 네트워크(2098) 및/또는 제2 네트워크(2099)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(2001)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(2097)은 신호 및/또는 전력을 외부(다른 전자 장치 등)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나는 기판(PCB 등) 위에 형성된 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(2097)은 하나 또는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 복수의 안테나가 포함된 경우, 통신 모듈(2090)에 의해 복수의 안테나들 중에서 제1 네트워크(2098) 및/또는 제2 네트워크(2099)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 안테나가 선택될 수 있다. 선택된 안테나를 통하여 통신 모듈(2090)과 다른 전자 장치 간에 신호 및/또는 전력이 송신되거나 수신될 수 있다. 안테나 외에 다른 부품(RFIC 등)이 안테나 모듈(2097)의 일부로 포함될 수 있다.
구성요소들 중 일부는 주변 기기들간 통신 방식(버스, GPIO(General Purpose Input and Output), SPI(Serial Peripheral Interface), MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 등)을 통해 서로 연결되고 신호(명령, 데이터 등)를 상호 교환할 수 있다.
명령 또는 데이터는 제2 네트워크(2099)에 연결된 서버(2008)를 통해서 전자 장치(2001)와 외부의 전자 장치(2004)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 다른 전자 장치들(2002, 2004)은 전자 장치(2001)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 전자 장치(2001)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 전자 장치들(2002, 2004, 2008) 중 하나 이상의 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(2001)가 어떤 기능이나 서비스를 수행해야 할 때, 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 하나 이상의 다른 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 일부 또는 전체를 수행하라고 요청할 수 있다. 요청을 수신한 하나 이상의 다른 전자 장치들은 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(2001)로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 및/또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
실시예들에 따른 객체 검출 장치(100)는 도 17에 도시된 모바일폰 또는 스마트폰(2100), 도 18에 도시된 태블릿 또는 스마트 태블릿(2200), 도 19에 도시된 도 21에 도시된 노트북 컴퓨터(2300) 등에 등에 적용될 수 있다. 예를 들어, 스마트폰(2100) 또는 스마트 태블릿(2200)은 객체 3D 센서인 객체 검출 장치(100)를 이용하여 영상 내 피사체들의 깊이 정보를 추출하거나, 영상의 아웃포커싱을 조절하거나, 영상 내 피사체들을 자동으로 식별할 수 있다.
또한, 객체 검출 장치(100)는 도 20에 도시된 스마트 냉장고(2400), 도 21에 도시된 보안 카메라(2500), 도 22에 도시된 로봇 (2600) 등에 적용될 수 있다. 예를 들어, 스마트 냉장고(2400)는 이미지센서를 이용하여 냉장고 내에 있는 음식을 자동으로 인식하고, 특정 음식의 존재 여부, 입고 또는 출고된 음식의 종류 등을 스마트폰을 통해 사용자에게 알려줄 수 있다. 보안 카메라(2500)는 어두운 환경에서도 영상 내의 사물 또는 사람을 인식 가능하게 할 수 있다. 로봇(2600)은 사람이 직접 접근할 수 없는 재해 또는 산업 현장에서 투입되어 3차원 이미지를 제공할 수 있다.
또한, 3D 센서인 객체 검출 장치(100)는 도 23에 도시된 바와 같이 차량(2700)에 적용될 수 있다. 차량(2700)은 다양한 위치에 배치된 복수의 객체 검출 장치(100)(2710, 2720, 2730, 2740)를 포함할 수 있다. 차량(2700)은 복수의 객체 검출 장치(100)(2710, 2720, 2730, 2740)를 이용하여 차량(2700) 내부 또는 주변에 대한 다양한 정보를 운전자에게 제공할 수 있으며, 영상 내의 사물 또는 사람을 자동으로 인식하여 자율 주행에 필요한 정보를 제공할 수 있다.
한편, 전술한 객체 검출 장치(100)의 동작 방법은 그 방법을 실행하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 구체적인 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 앞서 설명한 객체 검출 장치(100) 및 그 동작 방법은 다양하게 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
100: 객체 검출 장치
110: 송신부
120: 수신부
130: 프로세서
210: 검출기
220: 시간 지연부
230: 변환부
240: 교차 상관부
250: 거리 결정부
260: 포인트 클라우드 생성부

Claims (27)

  1. 객체에서 반사된 광을 검출하여 전기적 신호인 수신 신호로 출력하는 검출기;
    상기 검출기에서 출력된 수신 신호를 디지털 변환시키는 변환부;
    상기 검출기에서 출력된 수신 신호를 복수 개의 서브 수신 신호로 분할하는 스플리터;
    상기 복수 개의 서브 수신 신호 중 제1 서브 수신 신호를 상기 변환부로 인가하는 신호선;
    상기 복수 개의 서브 수신 신호 중 상기 제1 서브 수신 신호를 제외한 나머지 서브 수신 신호를 상기 제1 서브 수신 신호에 비해 시간 지연시킨 후 상기 변환부로 인가하는 하나 이상의 시간 지연선; 및
    상기 변환부에서 출력된 신호를 기초로 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 프로세서;를 포함하는 객체 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 제1 서브 수신 신호를 디지털 신호로 변환하고, 시간 지연된 상기 나머지 서브 수신 신호를 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호로 변환시키는 객체 검출 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 변환기는,
    아날로그 디지털 변환기를 포함하는 객체 검출 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 지연된 시간은,
    상기 변환부의 샘플링 주기보다 작은 객체 검출 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 나머지 서브 수신 신호가 한 종류로 시간 지연된 경우,
    상기 나머지 서브 수신 신호는 상기 제1 서브 수신 신호보다 상기 변환부의 샘플링 주기에 대한 1/2 만큼 시간 지연되는 객체 검출 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 나머지 서브 수신 신호가 n-1(여기서, n은 2이상의 자연수)개의 서로 다른 시간으로 지연되는 경우,
    상기 n-1 개의 서로 다른 시간으로 지연된 서브 수신 신호 중 이웃하는 시간 지연된 서브 수신 신호간의 시간 차는 상기 변환부의 샘플링 주기의 1/n인 객체 검출 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 변환부의 샘플링 주기는 상기 수신 신호의 펄스폭에 대한 1/2보다 작은 객체 검출 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 스플리터는
    상기 수신 신호를 세기가 동일한 복수 개의 서브 수신 신호로 분할하는 객체 검출 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 서브 수신 신호의 개수는
    상기 신호선과 상기 하나 이상의 시간 지연선의 합과 같은 객체 검출 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 디지털 신호 및 상기 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호 각각과 상기 광에 대응하는 송신 신호간의 복수 개의 교차 상관 신호를 생성하고, 복수 개의 교차 상관 신호 각각로부터 복수 개의 최대 샘플링 포인트를 결정하며, 상기 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 객체 검출 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 복수 개의 거리를 결정하고, 상기 복수 개의 거리에 대한 평균으로 상기 객체에 대한 최종 거리를 결정하는 객체 검출 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 복수의 최대 샘플링 포인트들로부터 평균 샘플링 포인트를 결정하고, 상기 평균 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 객체 검출 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수 개의 교차 상관 신호 중 적어도 하나의 교차 상관 신호에서 최대 샘플링 포인트를 결정할 때, 상기 교차 상관 신호로부터 복수 개의 샘플링 포인트를 선택하고, 상기 복수 개의 샘플링 포인트에 2차 함수를 적용하여 최대 샘플링 포인트를 결정하는 객체 검출 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 복수 개의 샘플링 포인트는 3개 이상인 객체 검출 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 복수 개의 샘플링 포인트는
    상기 교차 상관 신호 중 절대값이 가장 큰 제1 샘플링 포인트, 상기 제1 샘플링 포인트에 대응하는 시간보다 m회(여기서, m은 1 이상의 자연수) 샘플링 주기의 이전 시간의 제2 샘플링 포인트 및 상기 제1 샘플링 포인트에 대응하는 시간보다 m회 샘플링 주기의 이후 시간의 제3 샘플링 포인트를 포함하는 객체 검출 장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 객체에 대한 거리를 기초로 포인트 클라우드(point cloud)를 생성하고,
    상기 생성된 포인트 클라우드에 기초하여 상기 객체에 대한 3차원 이미지를 획득하는 객체 검출 장치.
  17. 아날로그 디지털 변환기를 이용한 객체 검출 방법에 있어서,
    객체에서 반사된 광을 검출하여 전기적 신호인 수신 신호로 출력하는 단계;
    상기 수신 신호의 일부를 상기 수신 신호의 나머지보다 시간 지연시키는 단계;
    상기 아날로그 디지털 변환기에 의해 상기 수신 신호의 나머지를 디지털 신호로 변환하고, 상기 시간 지연된 수신 신호의 일부를 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호로 변환하는 단계: 및
    상기 디지털 신호 및 상기 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호를 기초로 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계;를 포함하는 객체 검출 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 지연된 시간은,
    상기 수신 신호의 펄스폭보다 작은 객체 검출 방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 시간 지연시키는 단계는,
    상기 수신 신호의 일부가 한 종류로 시간 지연된 경우, 상기 수신 신호의 일부를 상기 수신 신호의 나머지보다 상기 아날로그 디지털 변환기의 샘플링 주기에 대한 1/2 만큼 시간 지연시키는 객체 검출 방법.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 시간 지연시키는 단계는,
    상기 수신 신호의 일부가 n-1(여기서, n은 2이상의 자연수)개의 서로 다른 시간으로 지연되는 경우, 상기 n-1 개의 서로 다른 시간으로 지연된 수신 신호 중 이웃하는 시간 지연된 수신 신호간의 시간 차는 상기 아날로그 디지털 변환기의 주기의 1/n이 되도록 상기 수신 신호의 일부를 지연시키는 객체 검출 방법.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 아날로그 디지털 변환기의 샘플링 주기는 상기 수신 신호의 펄스폭에 대한 1/2보다 작은 객체 검출 방법.
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 수신 신호를 복수 개의 서브 수신 신호로 분할하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 시간 지연 시키는 단계는,
    상기 복수 개의 서브 수신 신호 중 제1 서브 수신 신호를 제외한 나머지 서브 수신 신호를 상기 제1 서브 수신 신호에 비해 시간 지연시키는 객체 검출 방법.
  23. 제 17항에 있어서,
    상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계는,
    상기 디지털 신호 및 상기 하나 이상의 시간 지연된 디지털 신호 각각과 상기 광에 대응하는 송신 신호간의 복수 개의 교차 상관 신호를 생성하는 단계;
    상기 복수 개의 교차 상관 신호 각각으로부터 복수 개의 최대 샘플링 포인트를 결정하는 단계;
    상기 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계;를 포함하는 객체 검출 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계는,
    상기 복수 개의 최대 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 복수 개의 거리를 결정하는 단계; 및
    상기 복수 개의 거리에 대한 평균으로 상기 객체에 대한 최종 거리를 결정하는 단계;를 포함하는 객체 검출 방법.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계는,
    상기 최대 샘플링 포인트들로부터 평균 샘플링 포인트를 결정하는 단계;
    상기 평균 샘플링 포인트에 기초하여 상기 객체에 대한 거리를 결정하는 단계;를 포함하는 객체 검출 방법.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 최대 샘플링 포인트를 결정하는 단계는,
    상기 교차 상관 신호로부터 복수 개의 샘플링 포인트를 선택하는 단계;
    상기 복수 개의 샘플링 포인트에 2차 함수를 적용하여 최대 샘플링 포인트를 결정하는 단계;를 포함하는 객체 검출 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 복수 개의 샘플링 포인트는
    상기 교차 상관 신호 중 절대값이 가장 큰 제1 샘플링 포인트, 상기 제1 샘플링 포인트에 대응하는 시간보다 m회 (여기서, m은 1 이상의 자연수)샘플링 주기의 m 이전 시간의 제2 샘플링 포인트 및 상기 제1 샘플링 포인트에 대응하는 시간보다 m회 샘플링 주기의 이후 시간의 제3 샘플링 포인트를 포함하는 객체 검출 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6717656B2 (en) * 2000-01-20 2004-04-06 Asian Optical Co. Ltd. Method and apparatus of a laser range detector
DE102004022911B4 (de) * 2004-05-10 2012-03-01 Sick Ag Signalabtastung
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DE102016213979A1 (de) * 2016-07-29 2018-02-01 Robert Bosch Gmbh Steuer- und Auswerteeinheit, LiDAR-System, Arbeitsvorrichtung und Verfahren zum Steuern
US10830880B2 (en) * 2018-03-20 2020-11-10 Panosense Inc. Selecting LIDAR pulse detector depending on pulse type

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