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KR102137313B1 - 라이다 센서 제어 방법 및 라이다 센서 제어 시스템 - Google Patents

라이다 센서 제어 방법 및 라이다 센서 제어 시스템 Download PDF

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KR102137313B1
KR102137313B1 KR1020180099330A KR20180099330A KR102137313B1 KR 102137313 B1 KR102137313 B1 KR 102137313B1 KR 1020180099330 A KR1020180099330 A KR 1020180099330A KR 20180099330 A KR20180099330 A KR 20180099330A KR 102137313 B1 KR102137313 B1 KR 102137313B1
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South Korea
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lidar sensor
sensor
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density
tilting
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유정기
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대전대학교 산학협력단
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Abstract

라이다 센서 제어 방법 및 라이다 센서 제어 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 방법은, 이동체에 장착되어, 일정 주기로 회전하는 라이다 센서를, 측정 대상을 중심으로 임의의 방향으로 움직이도록 구동하는 단계와, 상기 라이다 센서 내 복수의 레이저 광원으로부터 발사되는 레이저빔에 의해 상기 측정 대상을 스캔하여, 복수의 스캔 평면을 생성하는 단계, 및 상기 복수의 스캔 평면을 조합하여, 상기 측정 대상에 관한 3차원 형상 정보를 구성하는 단계를 포함한다.

Description

라이다 센서 제어 방법 및 라이다 센서 제어 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING LIDAR SENSOR}
본 발명은 라이다 센서 제어 방법에 연관되며, 보다 특정하게는 라이다 센서의 스캔 방식의 개선에 연관된다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 다음의 문헌에 개시되어 있다.
1) 등록번호: 10-1733521 (2017.04.28), "항공 라이다 자료를 이용한 지형기복 확인과 사각지대 복구 방식의 정사보정방법"
2) 등록번호: 10-1843866 (2018.03.26), "라이다 데이터를 이용하여 도로 영역과 차선을 검출하는 방법 및 그 시스템"
최근 자율주행을 위한 정밀한 지도 제작을 위해, 주변 환경을 인식하는 카메라, 레이더, 라이다, 초음파 센서 등 여러 종류의 센서가 활용되면서, 센서의 기능을 높이기 위한 기술의 개발이 이루어지고 있다.
예를 들어 카메라는 기존의 단안에서 두 개의 렌즈 간 시각차를 이용해 물체를 3차원으로 인지하는 스테레오 카메라로 발전하고 있다.
또한 카메라 외에 레이더를 조합해서 주변 환경을 인식하는 기술이 제안되고 상용화 되어 있으며 이처럼 여러 센서를 조합해서 사용하는 것 외에도, 센서 간 부족 부분을 보완한 통합 센서를 통해 가격을 낮출 수 있는 기술도 제안되고 있다.
뿐만 아니라 주변 환경을 인식한 정보를 바탕으로 충돌 위험을 감지하거나 전방 차량과의 간격을 조절하는 등의 상황 정보를 부가적으로 제공 가능한 센서도 개발되고 있다.
이 중에서 특히 라이다 센서는, 이동 중에 일정 개수의 레이저 광원을 360도 회전시켜서 출력한 다수의 레이저빔을 감지해서 주변 환경을 인식하는 레이저 센서로서, 무인 자동차, 드론 및 로봇 등의 이동 중인 물체에 장착되어 주변의 환경을 인식하는 데 널리 사용되고 있다.
기존의 라이다 센서는 다수의 레이저빔을 이용해 획득한 스캔 평면들 사이를, 이동체의 움직임으로 채워서 주변 환경을 3차원으로 재구성하고 있으나, 이동체의 정지 상태에서는 라이다 센서에 지정된 각도로 획득한 스캔 평면들 만으로 주변 환경을 재구성하게 되기 때문에, 부족한 정보를 기반으로 지도를 제작해야 하는 어려움이 있고, 이 경우 완성된 지도의 정밀도(해상도, 밀도)가 필요로 하는 수준(품질)에 미치지 않아 활용도 역시 떨어질 수 있다.
이로 인해 라이다 센서의 레이저 광원의 개수를 늘리는 방식이 차용되고 있으나, 광원의 개수가 많아질수록 라이다 센서는 대형화되어 드론과 같은 소형의 이동체에 장착하기 어렵고 가격도 급격히 높아질 수 있다.
이에 따라, 이동체가 정지한 상태에서도, 소망하는 수준의 3차원 형상 정보를 제공할 수 있는 센서의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는 이동체가 정지한 경우에도, 이동체에 장착된 라이다 센서를 임의의 방향으로 구동하도록 제어하여, 원하는 영역에 대해, 소망하는 수준의 밀도(해상도)를 가지는 3차원 형상 정보를 구성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 특정 거리로 이격된 측정 대상에 대해 선택적으로 틸팅 각속도를 제어하여, 상기 3차원 형상 정보의 밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 방법은, 측정 대상을 중심으로 움직이는 라이다 센서가 상기 측정 대상을 인식하는 인식거리를 확인하는 단계, 상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 조정하는 단계, 및 상기 조정된 틸팅 각속도로 상기 측정 대상을 스캔하여, 상기 측정 대상에 관한 3차원 형상 정보를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템은, 측정 대상을 중심으로 움직이는 라이다 센서가 상기 측정 대상을 인식하는 인식거리를 확인하는 확인부, 상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 조정하는 제어부, 및 상기 조정된 틸팅 각속도로 상기 측정 대상을 스캔하여, 상기 측정 대상에 관한 3차원 형상 정보를 구성하는 처리부를 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 예를 들어 2축 자유도를 가지는 구동기를 통해 라이다 센서를 임의의 방향으로 움직이도록 제어 함으로써, 이동체의 주행 여부와 관계 없이 원하는 영역 내 측정 대상에 관한 3차원 형상정보를 높은 수준의 밀도로 구성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 측정 대상과의 거리를 기반으로 3차원 형상 정보의 밀도를 원하는 수준에 도달하도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 이동체가 정지된 상태에서도 주변 물체를 정확하게 인식할 수 있어, 이동체를 통한 해당 물체의 파지 등의 동작 수행의 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 이동체(또는 이동체에 부착된 라이다 센서)와 물체와의 거리를 고려해, 라이다 센서의 틸팅 각속도를 조절 함으로써, 원거리 물체에 대한 인식률을 높일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 측정 대상과의 거리에 따라 선택적으로 라이다 센서의 틸팅 각속도를 조절하여, 원하는 영역에서의 주 관심 물체(측정 대상)에 대한 선택적인 고밀도 3차원 형상 정보의 추출이 가능해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템과, 라이다 센서가 부착된 이동체 및 측정 대상을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템에서, 2축 자유도를 가지는 구동기로, 라이다 센서를 구동 제어하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템에서, 스캔 평면의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템에서, 3차원 형상 정보의 이례를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템과, 라이다 센서가 부착된 이동체 및 측정 대상을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템(100)은, 측정 명령의 발생에 연동하여 라이다 센서(110)를 임의의 방향으로 움직이도록 구동 제어 함으로써, 측정 대상에 관해 구성되는 3차원 형상 정보를 소망하는 수준의 밀도에 도달하도록 할 수 있다.
특히, 본 발명의 라이다 센서 제어 시스템(100)은, 거리가 먼 곳의 측정 대상에 대해 라이다 센서를 천천히 틸팅 제어하고, 반면 거리가 가까운 곳의 측정 대상에 대해 라이다 센서를 상대적으로 빠르게 틸팅 제어 함으로써, 라이다 센서와 측정 대상 과의 이격된 거리에 따른, 라이다 센서의 틸팅 각속도가 유연하게 조절되도록 하고 있다.
라이다 센서는, 수직방향으로 일렬 배치된 광원-반사광센서 어레이를 상기 측정 대상의 주변을 회전하면서 라인 스캐닝하는 것이고, 또한 시야 범위를 위 아래로 확대하기 위해 상하로 틸팅시키고 있다.
하지만, 종래의 라이다 센서에 대한 제어는, 상기 틸팅하는 속도를 정해진 일률적인 속도로 만 하고 있어, 멀리 있는 측정 대상에 대해 상대적으로 빠른 스캔 만이 할당되어, 촘촘한 스캔이 이루어질 수 없었고, 이로 인해 측정 대상의 3차원 이미지가 비교적 낮은 정확도로 출력되는 문제점이 있어 왔다.
이를 개선하기 위해, 본 발명의 라이다 센서 제어 시스템(100)은, 멀리 있는 측정 대상(또는 측정 대상 중 원거리의 부분)에 대한 스캔이라면, 라이다 센서의 틸팅 각속도를 느리게 조정하고, 반면 가까이 있는 측정 대상(또는 측정 대상 중 근거리의 부분)에 대한 스캔이라면, 라이다 센서의 틸팅 각속도를 빠르게 조정할 수 있다.
이때, 라이다 센서 제어 시스템(100)은 차량, 드론, 로봇 등의 이동체(101)가 정지 상태인 경우에, 라이다 센서(110)를 임의의 방향으로 움직이도록 제어 함으로써, 이동체(101)의 움직임이 없더라도, 라이다 센서(110)의 움직임에 의해 다수의 레이저빔을 이용해 생성한 복수의 스캔 평면들 간 간격을 좁힘으로써, 상기 3차원 형상 정보의 밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1에 도시된 것처럼, 라이다 센서 제어 시스템(100)은 상기 측정 명령에 따라, 이동체(101)에 장착된 라이다 센서(110)를, 그 하부에 부착된 2축 구동기(120)를 통해 임의의 방향으로 상하 운동하도록 제어할 수 있다.
여기서, 2축의 자유도를 가지는 구동기(120)는, 가로축(pitch) 방향, 세로축(roll) 방향 및 수직축(yaw) 방향 중 두 방향으로 회전 가능하며, 일례로 라이다 센서 제어 시스템(100)은 2축 구동기(120)를 통해 라이다 센서(110)를 측정 대상(102)을 중심으로 한 pitch 방향으로 상하 운동하도록 제어할 수 있다.
일례로, 라이다 센서 제어 시스템(100)은 이동체(101)와, 주변 물체 중 주 관심 물체로 지정된 측정 대상(102) 간 거리를 고려하여, 라이다 센서(110)의 틸팅 각도 또는 틸팅 각속도를 조절 함으로써 3차원 형상 정보의 밀도를 높일 수 있다.
구체적으로, 라이다 센서 제어 시스템(100)은 측정 대상(102)과의 거리가 멀수록 스캔 평면들 간 간격이 넓어지게 되므로, 상기 간격이, 구현하려는 목표 밀도에 따른 간격의 범위 내에 포함되도록, 틸팅 각도를 감소시켜 틸팅 각속도가 천천히 조정되도록 하는 조절을 할 수 있다.
즉, 라이다 센서 제어 시스템(100)은 라이다 센서(110)를 짧은 각도 내에서 상하 운동을 반복하도록 제어하여, 원거리의 측정 대상(102)에 관해 구성되는 3차원 형상 정보의 밀도를 원하는 수준까지 높일 수 있다.
또한 라이다 센서 제어 시스템(100)은 라이다 센서(110)와의 거리가 기준치를 초과하는 원거리의 측정 대상에 대해, 측정 대상을 틸팅(tilting)하여 스캔하는 틸팅 각속도를 느리게 조정하여, 3차원 형상 정보의 밀도를 상기 목표 밀도로 높이기 위한 컴퓨팅 처리를 위한 시간을 확보할 수 있다.
이처럼, 라이다 센서 제어 시스템(100)은 이동체가 정지한 상태에서도, 이동체에 장착된 라이다 센서를 임의의 방향으로 구동하도록 제어하여, 원하는 영역에 대해, 소망하는 수준의 밀도(해상도)를 가지는 3차원 형상 정보를 구성할 수 있다. 또한 라이다 센서 제어 시스템(100)은 특정 거리로 이격된 측정 대상에 대해 선택적으로 틸팅 각도 또는 틸팅 각속도를 제어하여, 상기 3차원 형상 정보의 밀도를 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 확인부(210), 제어부(220), 처리부(230), 및 생성부(240)를 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 검증부(250) 및 데이터베이스(260)를 각각 추가하여 구성할 수 있다.
우선, 확인부(210)는 측정 대상을 중심으로 움직이는 라이다 센서가 상기 측정 대상을 인식하는 인식거리를 확인한다. 즉, 확인부(210)는, 측정 대상을 원운동하면서 스캔하는 라이다 센서에서, 상기 측정 대상까지의 이격된 거리를 추정하여, 인식거리를 확인하는 역할을 할 수 있다.
확인부(210)는 라이다 센서에서 방출된 광원이, 상기 측정 대상에 의해 반사되어 리턴되어 들어온 시간격을, 거리값으로 환산 함으로써, 상기 인식거리를 확인할 수 있다.
제어부(220)는 상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 조정한다. 즉, 제어부(220)는 확인된 인식거리를 통해, 측정 대상이, 라이다 센서로부터 원거리에 있는지 또는 근거리에 있는지를 식별하고, 식별 결과에 맞춰, 라이다 센서가 측정 대상을 틸팅하는 속도를 조절하는 역할을 할 수 있다.
예컨대, 제어부(220)는 상기 인식거리가 짧을수록, 상기 측정 대상을 스캔하는 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 빠르게 조정할 수 있고, 반대로 인식거리가 길수록, 상기 측정 대상을 스캔하는 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 느리게 조정할 수 있다.
이에 따라, 제어부(220)는 근거리의 측정 대상을 스캔하는 것에 비해, 원거리의 측정 대상을 상기 라이다 센서로 스캔할 시에, 스캔하는 시간이 충분히 할당되도록 함으로써, 측정 대상을 보다 촘촘하게 스캔할 수 있게 하는 환경을 마련할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 라이다 센서가, 일렬로 배치된 복수의 센서를 포함하는 어레이 형태인 경우, 제어부(220)는 상기 복수의 센서 중, 상기 인식거리가 가장 짧은 제1 센서를 선별할 수 있다. 즉, 제어부(220)는 수직으로 배열되는 복수의 센서로 구성된 라이다 센서로 측정 대상을 스캔함에 따라, 복수의 센서 중에서, 상기 측정 대상과 가장 근접해 있는 센서를 상기 제1 센서로 선별한다.
이후, 제어부(220)는 상기 제1 센서의 인식거리와, 상기 복수의 센서 중, 상기 제1 센서를 제외한 제2 센서의 인식거리의 차에 비례하여, 상기 제2 센서의 틸팅 각속도를 상기 제1 센서의 틸팅 각속도 보다 느리게 조정할 수 있다.
즉, 제어부(220)는 상기 제1 센서의 틸팅 각속도를 기준으로, 측정 대상과 점차 멀어지는 제2 센서의 틸팅 각속도를, 순차적으로 느리게 조절할 수 있다.
예컨대, 제1 센서의 틸팅 각속도가 10m/s이고, 측정 대상과의 인식거리가, 제1 센서 '1.0', 2개의 제2 센서 각각이 '1.1'와 '1.2'일 경우, 제어부(220)은 인식거리 '1.1'의 제2 센서에 대한 틸팅 각속도는 제1 센서와의 거리 차 '0.1'에 해당하는 9m/s(10m/s - (10m/s * 0.1))로 조정할 수 있다.
또한, 제어부(220)는 인식거리 '1.2'의 제2 센서에 대한 틸팅 각속도는 제1 센서와의 거리 차 '0.2'에 해당하는 8m/s(10m/s - (10m/s * 0.2))로 조정 함으로써, 제1 센서에 비해 측정 대상과의 인식거리 더 먼 것으로 확인되는 제2 센서에 대해, 틸팅 각속도를 비례적으로 느리게 조절되게 할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 라이다 센서가, 일렬로 배치된 복수의 센서를 포함하는 어레이 형태인 경우, 제어부(220)는 상기 복수의 센서 각각의 인식거리를 평균하여, 평균 인식거리를 산출할 수 있다. 즉, 제어부(220)는 라이다 센서를 구성하는 복수의 센서 각각과 측정 대상과의 평균 거리를 계산할 수 있다.
앞서의 예시에서, 측정 대상과의 인식거리가, 제1 센서 '1.0', 2개의 제2 센서 각각이 '1.1'와 '1.2'일 경우, 제어부(220)는 평균 인식거리를 1.1((1.0+1.1+1.2)/3)로 계산할 수 있다.
또한, 제어부(220)는 상기 복수의 센서 중, 상기 평균 인식거리 미만의, 짧은 인식거리의 센서에 대해 상기 틸팅 각속도를 빠르게 조정하고, 또한 상기 복수의 센서 중, 상기 평균 인식거리 이상의, 긴 인식거리의 센서에 대해 상기 틸팅 각속도를 느리게 조정할 수 있다.
상기 예시에서, 제어부(220)는 평균 인식거리 1.1 보다 짧은 제1 센서를, 짧은 인식거리의 센서로 확정하여, 틸팅 각속도를 다른 센서 보다 상대적으로 빠르게 되도록 조정할 수 있다. 반면, 제어부(220)는 평균 인식거리 1.1 이상인, 2개의 제2 센서(인식거리 1.1과 1.2)를, 긴 인식거리의 센서로 확정하여, 틸팅 각속도를 제2 센서 보다 상대적으로 느리게 되도록 조정할 수 있다.
이외에 제어부(220)는 측정 대상과, 어레이 내의 복수의 센서 사이에 정상적인 스캔이 가능한 가상의 스캔라인을 설정하고, 설정된 스캔라인을 벗어난 센서(아웃라이어)를 제외한, 스캔라인 상의 센서 만의 평균 인식거리를 구해, 이를 기준으로, 근거리의 센서와 , 원거리의 센서를 구분할 수도 있다.
처리부(230)는 상기 조정된 틸팅 각속도로 상기 측정 대상을 스캔하여, 상기 측정 대상에 관한 3차원 형상 정보를 구성한다. 처리부(230)에 의한 3차원 형상 정보의 구성은 후술한다.
상기 틸팅 각속도의 조정에 있어, 제어부(220)는, 처리부(230)에 의해 구성된 3차원 형상 정보를 더 고려하여, 상기 복수의 센서 각각에 대한 틸팅 각속도를 조정할 수 있다. 즉, 제어부(220)는 이전에 도출된 결과로서의 3차원 형상 정보를 가지고 공간을 재구성한 3D 데이터를 보면서, 개별 센서들의 틸팅 각속도를 미세 조정할 수 있다.
실시예 따라, 제어부(220)는 이동체에 장착되어, 일정 주기로 회전하는 라이다 센서를, 측정 대상을 중심으로 임의의 방향으로 움직이도록 구동한다.
여기서, 측정 대상은 이동체 주변의 물체 중 주 관심 물체로 지정되는 물체를 지칭할 수 있다.
일례로 제어부(220)는 측정 명령의 발생에 연동하여 라이다 센서를 일정 주기로 회전 함으로써, 상기 라이다 센서 내 복수의 레이저 광원으로부터, 측정 대상을 향해 광원의 수 만큼 레이저빔을 발사하도록 제어할 수 있다.
이때, 제어부(220)는 이동체의 움직임이 없는 정지 상태인 경우, 2축 자유도를 가지는 구동기를 통해, 상기 레이저빔으로 측정 대상을 스캔 가능한 범위 내에서 라이다 센서에 움직임을 가할 수 있다.
일례로, 제어부(220)는 라이다 센서의 하부에 장착된 2축 구동기를, 가로축(roll) 방향, 세로축(pitch) 방향 및 수직축(yaw) 방향 중 적어도 두 방향으로 회전하여, 라이다 센서를 구동 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(220)는 2축 구동기를, 세로축과 가로축 방향으로 각각 회전하거나, 또는 가로축과 수직축 방향으로 각각 회전하여, 라이다 센서를 상하로 움직이도록 제어할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 제어부(220)를 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템에서, 2축 자유도를 가지는 구동기로, 라이다 센서를 구동 제어하는 일례를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어부(220)는 2축 구동기를 구성하는 제1 구동기를 세로축-가로축(roll-pitch) 방향으로 회전하거나, 또는 2축 구동기를 구성하는 제2 구동기를 가로축-수직축(pitch-yaw) 방향으로 회전하여, 라이다 센서를 상하로 움직이도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(220)는 라이다 센서의 하부에 장착된 선형 구동기(linear actuator)를 통해, 상기 라이다 센서를 상하로 움직이도록 제어할 수 있다.
생성부(240)는 라이다 센서 내 복수의 레이저 광원으로부터 발사되는 레이저빔에 의해 상기 측정 대상을 스캔하여, 복수의 스캔 평면을 생성한다.
일례로, 생성부(240)는 상기 측정 대상을 포함한 주변 물체에 의해 반사되어, 상기 라이다 센서로 수신되는 상기 레이저빔을 측정한 값에 따른 스캔 평면을, 상기 레이저빔을 발사하는 상기 레이저 광원의 수 만큼 생성할 수 있다.
이하 도 4를 참조하여 생성부(240)를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템에서, 스캔 평면의 일례를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 생성부(240)는 이동체가 정지 상태인 경우, 라이다 센서 내 레이저 광원으로부터 발사된 레이저빔이 상기 측정 대상에 의해 반사되어 수신되는 양을 측정한 레이저 측정면을, 스캔 평면(410)으로서 생성할 수 있으며, 상기 레이저빔을 발사한 레이저 광원의 개수('32개') 만큼의 스캔 평면(410)을 생성할 수 있다.
처리부(230)는 상기 복수의 스캔 평면을 조합하여, 상기 측정 대상에 관한 3차원 형상 정보를 구성한다.
제어부(220)는 초기 측정에 의해 주어진 라이다 센서의 레이저 광원 간 각도와 물체와의 거리에 의해 구해진 스캔 평면 간 간격을, 라이다 각도 변환 프로파일에 적용했을 때 실험적으로 구해진 틸팅 각속도로, 라이다 센서의 상하 운동을 수행할 수 있으며, 처리부(230)는 이동체가 정지 상태이더라도 라이다 센서의 상하 운동을 통해 스캔 평면들 간 간격을 좁혀서 목표로 하는 측정 대상에 대한 3차원 형상 정보를 밀도 높게 구성할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 처리부(230)를 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 시스템에서, 3차원 형상 정보의 이례를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 처리부(230)는 라이다 센서를 임의의 방향으로 상하 구동 함으로써, 도 4와 같이 생성한 복수의 스캔 평면(410)들 간의 간격을 좁혀서, 도 5와 같이 측정 대상의 3차원 형상 정보(510)를 구성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 2축 자유도를 가지는 구동기를 통해 라이다 센서를 임의의 방향으로 움직이도록 제어 함으로써, 이동체의 주행 여부와 관계 없이 원하는 영역 내 측정 대상에 관한 3차원 형상정보를 높은 수준의 밀도로 구성할 수 있다.
실시예에 따라 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 검증부(250)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
검증부(250)는 복수의 레이저 광원 간 각도와, 라이다 센서 및 측정 대상 간 인식거리를 이용하여, 복수의 스캔 평면 간 간격을 구하고, 상기 간격에 따라 상기 3차원 형상 정보의 밀도를 산출하고, 상기 3차원 형상 정보의 밀도가, 구현하려는 목표 밀도에 도달하는지 검증한다.
처리부(230)는 상기 검증 결과, 산출된 상기 밀도가 목표 밀도에 도달하는 경우, 상기 3차원 형상 정보를, 시점과 연관시켜 데이터베이스(260)에 유지할 수 있다.
제어부(220)는 산출된 상기 밀도가 목표 밀도에 도달하지 않는 경우, 상기 밀도를 구현하려는 목표 밀도로 높이기 위한 라이다 센서의 제어를 실시할 수 있다.
즉 제어부(220)는 산출된 상기 밀도가 목표 밀도에 도달하지 않는 경우, 측정 대상을 스캔 가능하도록 설정된 범위 내에서, 라이다 센서의 틸팅 각도 또는 틸팅 각속도를 조절할 수 있다.
일례로, 제어부(220)는 상기 측정 대상을 스캔 가능하도록 설정된 범위 내에서, 라이다 센서의 틸팅 각도를 감소시키는 조절을 할 수 있다. 즉 제어부(220)는 라이다 센서 내 상기 복수의 레이저 광원 간 각도를 감소시키는 조절을 할 수 있다.
이를 통해, 제어부(220)는 라이다 센서를, 틸팅 각도의 조절 전 보다 작은 각도로 상하 운동을 반복하도록 함으로써, 생성되는 스캔 평면들 간 간격을 좁힐 수 있다.
이때, 제어부(220)는 라이다 센서 및 측정 대상 간 인식거리를 고려하여, 라이다 센서 내 복수의 레이저 광원 간 각도를 상이하게 조절 함으로써, 재산출되는 상기 밀도가 상기 목표 밀도에 도달되도록 할 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 제어부(220)는 정지 상태의 이동체에 장착된 라이다 센서(310)와 이격된 거리가 기준치를 초과하는 원거리의 측정 대상 A(301)에 대해, 틸팅 각도를 감소시키는 조절을 할 수 있다.
즉 제어부(220)는 목표 물체의 거리가 멀수록 스캔 평면들 간 간격이 넓어지므로, 이 간격이, 구현하고자 하는 목표 밀도에 따른 간격의 범위에 도달할 수 있게 레이저 광원 간 각도를 감소시켜 상하 운동을 반복하도록 함으로써, 3차원 형상 정보의 밀도를 높일 수 있다.
또한 제어부(220)는 라이다 센서의 틸팅 각도를 감소시키는 조절을 통해, 기존에 큰 각도로 상하 운동하는 경우 측정 대상의 상/하 부분과 같은 지속적으로 관측되지 않는 영역의 범위가 커져 측정 효율이 떨어지는 문제를 최소로 할 수 있다.
또한, 제어부(220)는 정지 상태의 이동체에 장착된 라이다 센서(310)와 이격된 거리가 기준치 미만인 근거리의 측정 대상 B(302)에 대해, 틸팅 각도를 증가시키는 조절을 할 수 있다.
즉 제어부(220)는 거리가 가까울수록 스캔 평면들 간 간격이 좁아서 중첩되는 경우가 발생할 수 있으므로, 이 간격이, 구현하고자 하는 목표 밀도에 따른 간격의 범위를 벗어나지 않게 레이저 광원 간 각도를 증가시켜 상하 운동하도록 함으로써, 원하는 수준의 밀도를 가지는 3차원 형상 정보의 구성이 가능하도록 할 수 있다.
다른 일례로, 제어부(220)는 산출된 상기 밀도가 목표 밀도에 도달하지 않는 경우, 라이다 센서 및 측정 대상 간 인식거리에 따라, 라이다 센서를 구동하는 속도를 조절하여, 재산출되는 상기 밀도가 상기 목표 밀도에 도달되도록 할 수 있다.
구체적으로, 제어부(220)는 복수의 측정 대상 중, 라이다 센서와의 거리가 기준치를 초과하는 원거리의 측정 대상에 대해, 라이다 센서의 틸팅 각도를 감소시켜, 측정 대상을 틸팅(tilting)하여 스캔하는 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 느리게 조정할 수 있다.
이와 같이, 제어부(220)는 라이다 센서의 틸팅 각속도를 느리게 조정 함으로써, 처리부(230)에서 상기 원거리의 측정 대상에 대해, 밀도 변환 함수에 의해 산출된 상기 3차원 형상 정보의 밀도를 상기 목표 밀도로 높이기 위한 컴퓨팅 처리를 수행하는 시간을 확보할 수 있다.
즉 제어부(220)는 멀리 있는 물체일수록 스캔 평면들 간의 간격이 더 넓어지므로, 가까운 곳에 있는 물체 보다 더 느리게 상하 운동을 수행할 수 있도록 틸팅 각속도를 조절하여, 측정 대상에 관해 구성되는 3차원 형상 정보의 밀도가 원하는 수준에 도달하도록 할 수 있다.
또한, 제어부(220)는 복수의 측정 대상 중, 라이다 센서와의 거리가 기준치 이하인 근거리의 측정 대상에 대해, 라이다 센서의 틸팅 각도를 증가시켜, 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 빠르게 조절할 수 있다.
즉, 제어부(220)는 근거리의 측정 대상에 대해서는 상기 컴퓨팅 처리를 생략한 시간 만큼, 라이다 센서의 틸팅 각속도를 빠르게 할 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 제어부(220)는 원거리의 측정 대상 A(301)에 대해서는 밀도를 높이기 위한 컴퓨팅 처리 시간 만큼 틸팅 각속도를 감소시키는 조절을 하고, 근거리의 측정 대상 B(302)에 대해서는 밀도를 높이기 위한 컴퓨팅 처리를 생략하여 틸팅 각속도를 증가시켜 3차원 형상 정보를 빠르게 구성하도록 할 수 있다.
또한, 제어부(220)는 산출된 상기 밀도가 목표 밀도에 도달하지 않는 경우, 라이다 센서 및 측정 대상 간 인식거리에 따라, 라이다 센서를 구동하는 시간 또는 구동을 반복하는 횟수를 조절하여, 라이다 센서를 구동하는 속도를 조절할 수도 있다.
또한, 제어부(220)는 산출된 상기 밀도가 목표 밀도에 도달하지 않는 경우, 상기 라이다 센서를 구동하는 속도를 단계적으로 조절하여, 상기 간격을 조절 함으로써, 재산출되는 상기 밀도가 상기 목표 밀도에 도달되도록 할 수도 있다.
이처럼, 제어부(220)는 측정 대상과의 거리를 고려해 임의의 방향으로 상하 운동하는 라이다 센서의 틸팅 각도 또는 틸팅 각속도를 변경하여, 3차원 형상 정보의 밀도를 원하는 수준에 도달하도록 할 수 있다.
이하, 도 6에서는 본 발명의 실시예들에 따른 라이다 센서 제어 시스템(200)의 작업 흐름을 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 라이다 센서 제어 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
본 실시예에 따른 라이다 센서 제어 방법은 상술한 라이다 센서 제어 시스템(200)에 의해 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 단계(610)에서, 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 측정 명령의 발생에 연동하여, 이동체에 장착되는 라이다 센서를 일정 주기로 회전한다.
단계(620)에서, 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 상기 이동체가 정지 상태이면, 상기 라이다 센서를, 측정 대상을 중심으로 설정된 범위 내에서 임의의 방향으로 구동하도록 제어한다.
단계(630)에서, 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 상기 회전에 따라 상기 라이다 센서 내 복수의 레이저 광원으로부터 발사되는 레이저빔을 이용하여, 상기 측정 대상을 스캔한 복수의 스캔 평면을 생성한다.
단계(640)에서, 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 상기 복수의 스캔 평면을 조합하여, 상기 측정 대상에 관한 3차원 형상 정보를 구성한다.
단계(650)에서, 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 상기 3차원 형상 정보의 밀도를 산출하고, 산출한 밀도가, 구현하려는 목표 밀도에 도달하는지 검증한다.
상기 검증 결과, 목표 밀도에 도달하지 않는 경우, 단계(660)에서, 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 라이다 센서 및 측정 대상 간 인식거리에 따라, 라이다 센서의 틸팅 각속도 또는 틸팅 각도를 조절한다.
이후 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 산출한 밀도가, 구현하려는 목표 밀도에 도달할 때까지 상기 단계(630 내지 660)을 재수행한다.
상기 검증 결과, 목표 밀도에 도달하는 경우, 단계(670)에서, 라이다 센서 제어 시스템(200)은, 상기 3차원 형상 정보를, 시점과 연관시켜 데이터베이스(260)에 유지한다.
본 발명에 따른 라이다 센서 제어 방법의 다른 실시예에서, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 측정 대상을 중심으로 움직이는 라이다 센서가 상기 측정 대상을 인식하는 인식거리를 확인할 수 있다. 즉, 라이다 센서 제어 시스템은, 측정 대상을 원운동하면서 스캔하는 라이다 센서에서, 상기 측정 대상까지의 이격된 거리를 추정하여, 인식거리를 확인할 수 있다. 예컨대, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 라이다 센서에서 방출된 광원이, 상기 측정 대상에 의해 반사되어 리턴되어 들어온 시간격을, 거리값으로 환산 함으로써, 상기 인식거리를 확인할 수 있다.
또한, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 조정할 수 있다. 즉, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 확인된 인식거리를 통해, 측정 대상이, 라이다 센서로부터 원거리에 있는지 또는 근거리에 있는지를 식별하고, 식별 결과에 맞춰, 라이다 센서가 측정 대상을 틸팅하는 속도를 조절할 수 있다.
예컨대, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 상기 인식거리가 짧을수록, 상기 측정 대상을 스캔하는 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 빠르게 조정할 수 있고, 반대로 인식거리가 길수록, 상기 측정 대상을 스캔하는 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 느리게 조정할 수 있다.
이에 따라, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 근거리의 측정 대상을 스캔하는 것에 비해, 원거리의 측정 대상을 상기 라이다 센서로 스캔할 시에, 스캔하는 시간이 충분히 할당되도록 함으로써, 측정 대상을 보다 촘촘하게 스캔할 수 있게 하는 환경을 마련할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 라이다 센서가, 일렬로 배치된 복수의 센서를 포함하는 어레이 형태인 경우, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 상기 복수의 센서 중, 상기 인식거리가 가장 짧은 제1 센서를 선별할 수 있다. 즉, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 수직으로 배열되는 복수의 센서로 구성된 라이다 센서로 측정 대상을 스캔함에 따라, 복수의 센서 중에서, 상기 측정 대상과 가장 근접해 있는 센서를 상기 제1 센서로 선별한다.
이후, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 상기 제1 센서의 인식거리와, 상기 복수의 센서 중, 상기 제1 센서를 제외한 제2 센서의 인식거리의 차에 비례하여, 상기 제2 센서의 틸팅 각속도를 상기 제1 센서의 틸팅 각속도 보다 느리게 조정할 수 있다.
즉, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 상기 제1 센서의 틸팅 각속도를 기준으로, 측정 대상과 점차 멀어지는 제2 센서의 틸팅 각속도를, 순차적으로 느리게 조절할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 라이다 센서가, 일렬로 배치된 복수의 센서를 포함하는 어레이 형태인 경우, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 상기 복수의 센서 각각의 인식거리를 평균하여, 평균 인식거리를 산출할 수 있다. 즉, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 라이다 센서를 구성하는 복수의 센서 각각과 측정 대상과의 평균 거리를 계산할 수 있다.
또한, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 상기 복수의 센서 중, 상기 평균 인식거리 미만의, 짧은 인식거리의 센서에 대해 상기 틸팅 각속도를 빠르게 조정하고, 또한 상기 복수의 센서 중, 상기 평균 인식거리 이상의, 긴 인식거리의 센서에 대해 상기 틸팅 각속도를 느리게 조정할 수 있다.
또한, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 측정 대상과, 어레이 내의 복수의 센서 사이에 정상적인 스캔이 가능한 가상의 스캔라인을 설정하고, 설정된 스캔라인을 벗어난 센서(아웃라이어)를 제외한, 스캔라인 상의 센서 만의 평균 인식거리를 구해, 이를 기준으로, 근거리의 센서와 , 원거리의 센서를 구분할 수도 있다.
또한, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 상기 조정된 틸팅 각속도로 상기 측정 대상을 스캔하여, 상기 측정 대상에 관한 3차원 형상 정보를 구성할 수 있다.
상기 틸팅 각속도의 조정에 있어, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 처리부(230)에 의해 구성된 3차원 형상 정보를 더 고려하여, 상기 복수의 센서 각각에 대한 틸팅 각속도를 조정할 수 있다. 즉, 라이다 센서 제어 시스템(200)은 이전에 도출된 결과로서의 3차원 형상 정보를 가지고 공간을 재구성한 3D 데이터를 보면서, 개별 센서들의 틸팅 각속도를 미세 조정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이동체가 정지된 상태에서도 주변 물체를 정확하게 인식할 수 있어, 이동체를 통한 해당 물체의 파지 등의 동작 수행의 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 이동체(또는 이동체에 부착된 라이다 센서)와 물체와의 거리를 고려해, 라이다 센서의 틸팅 각도나 틸팅 각속도를 조절 함으로써, 원거리 물체에 대한 인식률을 높일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 측정 대상과의 거리에 따라 선택적으로 라이다 센서의 틸팅 각도나 틸팅 각속도를 조절하여, 원하는 영역에서의 주 관심 물체(측정 대상)에 대한 선택적인 고밀도 3차원 형상 정보의 추출이 가능해질 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 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 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
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, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 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.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
200: 라이다 센서 제어 시스템
210 : 확인부
220 : 제어부
230 : 처리부
240 : 생성부
250 : 검증부
260 : 데이터베이스

Claims (20)

  1. 측정 대상을 중심으로 움직이는 라이다 센서가 상기 측정 대상을 인식하는 인식거리를 확인하는 단계;
    상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 조정하는 단계;
    상기 틸팅 각속도를 조정한 상기 라이다 센서 내의 복수의 레이저 광원으로부터 발사되는 레이저빔에 의해 상기 측정 대상을 스캔하여, 복수의 스캔 평면을 생성하는 단계;
    상기 복수의 스캔 평면을 조합하여, 상기 측정 대상에 관한 3차원 형상 정보를 구성하는 단계;
    상기 복수의 레이저 광원 간 각도와, 상기 라이다 센서와 상기 측정 대상 간 상기 인식거리를 이용하여, 상기 복수의 스캔 평면 간 간격을 구하고, 상기 간격에 따라 상기 3차원 형상 정보의 밀도를 산출하는 단계;
    상기 3차원 형상 정보의 밀도가, 구현하려는 목표 밀도에 도달하는지 검증하는 단계; 및
    산출된 상기 밀도가 상기 목표 밀도에 도달하지 않는 경우,
    상기 측정 대상을 스캔 가능하도록 설정된 범위 내에서 상기 라이다 센서의 틸팅 각도를 감소시켜, 상기 틸팅 각속도가 느리게 조정되도록 하는 단계
    를 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 틸팅 각속도를 조정하는 단계는,
    상기 인식거리가 짧을수록, 상기 측정 대상을 스캔하는 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 빠르게 조정하는 단계
    를 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 라이다 센서가, 일렬로 배치된 복수의 센서를 포함하는 어레이 형태인 경우,
    상기 틸팅 각속도를 조정하는 단계는,
    상기 복수의 센서 중, 상기 인식거리가 가장 짧은 제1 센서를 선별하는 단계;
    상기 제1 센서의 인식거리와, 상기 복수의 센서 중, 상기 제1 센서를 제외한 제2 센서의 인식거리의 차에 비례하여, 상기 제2 센서의 틸팅 각속도를 상기 제1 센서의 틸팅 각속도 보다 느리게 조정하는 단계
    를 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 라이다 센서가, 일렬로 배치된 복수의 센서를 포함하는 어레이 형태인 경우,
    상기 틸팅 각속도를 조정하는 단계는,
    상기 복수의 센서 각각의 인식거리를 평균하여, 평균 인식거리를 산출하는 단계; 및
    상기 복수의 센서 중, 상기 평균 인식거리 미만의, 짧은 인식거리의 센서에 대해 상기 틸팅 각속도를 빠르게 조정하는 단계; 또는
    상기 복수의 센서 중, 상기 평균 인식거리 이상의, 긴 인식거리의 센서에 대해 상기 틸팅 각속도를 느리게 조정하는 단계
    를 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 라이다 센서가, 일렬로 배치된 복수의 센서를 포함하는 어레이 형태인 경우,
    상기 3차원 형상 정보를 더 고려하여, 상기 복수의 센서 각각에 대한 틸팅 각속도를 조정하는 단계
    를 더 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 라이다 센서와 상기 측정 대상 간 상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서 내 상기 복수의 레이저 광원 간 각도를 상이하게 조절하여, 재산출되는 상기 밀도가 상기 목표 밀도에 도달되도록 하는 단계
    를 더 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    산출된 상기 밀도가 목표 밀도에 도달하지 않는 경우,
    상기 라이다 센서와 상기 측정 대상 간 상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서를 구동하는 시간 또는 구동을 반복하는 횟수를 조절하여, 상기 라이다 센서를 구동하는 속도를 조절하는 단계
    를 더 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    산출된 상기 밀도가 목표 밀도에 도달하지 않는 경우,
    상기 라이다 센서를 구동하는 속도를 단계적으로 조절하여, 상기 간격을 조절 함으로써, 재산출되는 상기 밀도가 상기 목표 밀도에 도달되도록 하는 단계; 또는
    상기 라이다 센서와 상기 측정 대상 간 상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서를 구동하는 속도를 조절하여, 재산출되는 상기 밀도가 상기 목표 밀도에 도달되도록 하는 단계
    를 더 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스캔 평면을 생성하는 단계는,
    상기 측정 대상을 포함한 주변 물체에 의해 반사되어, 상기 라이다 센서로 수신되는 상기 레이저빔을 측정한 값에 따른 스캔 평면을, 상기 레이저빔을 발사하는 상기 레이저 광원의 수 만큼 생성하는 단계
    를 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 라이다 센서의 하부에 장착된 2축 구동기를 구성하는 제1 구동기를 세로축-가로축(roll-pitch) 방향으로 회전하거나, 또는 상기 2축 구동기를 구성하는 제2 구동기를 가로축-수직축(pitch-yaw) 방향으로 회전하여, 상기 라이다 센서를 상하로 움직이도록 제어하는 단계; 또는
    상기 라이다 센서의 하부에 장착된 선형 구동기(linear actuator)를 통해, 상기 라이다 센서를 상하로 움직이도록 제어하는 단계
    를 더 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    복수의 측정 대상 중, 상기 라이다 센서와의 거리가 기준치를 초과하는 원거리의 측정 대상에 대해, 상기 라이다 센서의 틸팅 각도를 감소시켜, 상기 측정 대상을 틸팅하여 스캔하는 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 느리게 조정하는 단계
    를 더 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 원거리의 측정 대상에 대해,
    밀도 변환 함수에 의해 산출된 상기 3차원 형상 정보의 밀도를 상기 목표 밀도로 높이기 위한 컴퓨팅 처리를 수행하는 단계; 및
    상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 느리게 조정하여, 상기 컴퓨팅 처리 시간을 확보하는 단계
    를 더 포함하는 라이다 센서 제어 방법.
  15. 측정 대상을 중심으로 움직이는 라이다 센서가 상기 측정 대상을 인식하는 인식거리를 확인하는 확인부;
    상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 조정하는 제어부;
    상기 틸팅 각속도를 조정한 상기 라이다 센서 내의 복수의 레이저 광원으로부터 발사되는 레이저빔에 의해 상기 측정 대상을 스캔하여, 상기 측정 대상을 스캔하여, 복수의 스캔 평면을 생성하는 생성부;
    상기 복수의 스캔 평면을 조합하여, 상기 측정 대상에 관한 3차원 형상 정보를 구성하는 처리부;
    상기 복수의 레이저 광원 간 각도와, 상기 라이다 센서와 상기 측정 대상 간 상기 인식거리를 이용하여, 상기 복수의 스캔 평면 간 간격을 구하고, 상기 간격에 따라 상기 3차원 형상 정보의 밀도를 산출하고, 상기 3차원 형상 정보의 밀도가, 구현하려는 목표 밀도에 도달하는지 검증하는 검증부
    를 포함하고,
    산출된 상기 밀도가 상기 목표 밀도에 도달하지 않는 경우,
    상기 제어부는,
    상기 측정 대상을 스캔 가능하도록 설정된 범위 내에서 상기 라이다 센서의 틸팅 각도를 감소시켜, 상기 틸팅 각속도가 느리게 조정되도록 하는
    라이다 센서 제어 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인식거리가 짧을수록, 상기 측정 대상을 스캔하는 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 빠르게 조정하는
    라이다 센서 제어 시스템.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제15항에 있어서,
    산출된 상기 밀도가 목표 밀도에 도달하지 않는 경우,
    상기 제어부는,
    상기 라이다 센서와 상기 측정 대상 간 상기 인식거리에 따라, 상기 라이다 센서를 구동하는 시간 또는 구동을 반복하는 횟수를 조절하여, 상기 라이다 센서를 구동하는 속도를 조절하는
    라이다 센서 제어 시스템.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    복수의 측정 대상 중, 상기 라이다 센서와의 거리가 기준치를 초과하는 원거리의 측정 대상에 대해, 상기 라이다 센서의 틸팅 각도를 감소시켜, 상기 측정 대상을 틸팅하여 스캔하는 상기 라이다 센서의 틸팅 각속도를 느리게 조정하는
    라이다 센서 제어 시스템.
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