KR102308787B1 - 라이다 장치 및 이를 이용한 거리 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 광 펄스를 발생하는 발광 소자를 포함하는 발광부; 상기 광 펄스가 물체에 의해 반사된 반사 펄스를 수신하는 수광부; 및 상기 발광부의 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 수광부의 반사 펄스 수신 시간(T2) 사이의 시간 차이를 산출하여 거리를 측정하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 발광부의 상기 발광 소자의 광 펄스의 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 발광 소자의 실제 광 펄스 발생 시간(T12) 사이의 시간 지연을 반영하여 상기 시간 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치와 이를 이용한 거리 측정 방법을 제공한다.

Description

라이다 장치 및 이를 이용한 거리 측정 방법 {LIDAR DEVICE AND METHOD FOR MEASURING DISTANCE USING THE SAME}
본 발명은 라이다 장치 및 이를 이용한 거리 측정 방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 신호 처리에서의 오차 또는 지연을 보상하여 보다 정확한 거리 측정을 가능하게 하는 라이다 장치 및 이를 이용한 거리 측정 방법에 대한 것이다.
차량의 안전성과 편의을 향상시키기 위한 다양한 연구과 기술 개발이 진행되고 있다. 일례로, 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위하여 차량 상태, 운전자 상태, 및 주변 환경에 대한 정보를 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assist System; ADAS)이 차량이 탑재되고 있다.
최근에는 자율주행 기술에 대한 관심이 급증하고 있다. 자율주행과 관련하여 미국 SAE에서는 자율주행 5단계를 정의하고 단계별로 운전자의 자유도와 자율주행 시스템과의 운전 주도권 전환 관계를 설명하고 있다.
이러한 ADAS 기술이나 자율주행 기술에 있어서는 차량의 위치, 차량의 내부 상태, 외부 환경 및 운전자 등의 상태를 센싱하는 센서가 매우 중요한 요소가 되고 있다. 차량 위치 인식과 관련해서는, 관성측정센서(IMU), 위치항법센서(GPS), 카메라, 라이다(LIDAR) 등이 사용될 수 있고, 외부 환경이나 물체 인식 또는 거리 측정을 위하여 카메라, 라이다, 레이더, 초음파 센서 등이 사용되고 있다. 또한, 차량 내부 상태를 판단하기 위해서도 다양한 센서가 차량에 탑재된다. 또한, 카메라나 레이더와 같은 센서도 복수의 센서가 차량에 탑재되고 있다.
이러한 센서 중에서, 라이다(LiDAR)는 물체 판별 정확성은 다소 떨어지지만 정확한 거리 정보를 얻을 수 있는 장점이 있어서, 차량에서의 활용이 증가되고 있다.
라이다는 레이저 다이오드(Laser Diode)를 구비하는 발광부에서 펄스를 방출하고, 물체에서 반사된 펄스를 포토 다이오드(Photo Diode)를 포함하는 수광부에서 수신하여 펄스를 방출한 시간과 펄스를 수신한 시간의 시간 차이를 이용하여 물체와의 거리를 측정한다. 그런데, 펄스를 방출 또는 수신하는 과정에서 신호 처리에 지연이 발생한다면 정밀한 거리측정이 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0046557호
본 발명은 신호 처리에서의 오차 또는 지연을 보상하여 보다 정확한 거리 측정을 가능하게 하는 라이다 장치 및 이를 이용한 거리 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 광 펄스를 발생하는 발광 소자를 포함하는 발광부; 상기 광 펄스가 물체에 의해 반사된 반사 펄스를 수신하는 수광부; 및 상기 발광부의 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 수광부의 반사 펄스 수신 시간(T2) 사이의 시간 차이를 산출하여 거리를 측정하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 발광부의 상기 발광 소자의 광 펄스의 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 발광 소자의 실제 광 펄스 발생 시간(T12) 사이의 시간 지연을 반영하여 상기 시간 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 발광부는, 상기 제어부로부터 제어 신호를 전달받아 상기 발광 소자를 스위칭하는 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위치가 온(On)되는 경우 상기 발광부의 전류 또는 전압 변화에 따라 상기 제어부로 상기 발광 소자의 상기 실제 광 펄스 발생 신호를 전달하는 LD 신호라인이 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 발광부의 상기 광 펄스 생성을 위한 발광 제어 신호를 생성하는 펄스 생성기와, 상기 수광부로부터 수신된 상기 반사 펄스를 입력받는 PD 신호 입력부와, 상기 반사 펄스의 수신 시간(T2)과 상기 광 펄스의 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과의 차이를 제1 TOF로 산출하는 메인 TDC와, 상기 발광 소자의 실제 광 펄스 발생 신호를 입력받는 LD 신호 입력부와, 상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 실제 광 펄스 발생 신호에 따른 실제 광 펄스 발생 시간(T12)과의 차이를 제2 TOF로 산출하는 보조 TDC와, 상기 제1 TOF와 상기 제2 TOF를 이용하여 최종 TOF를 산출하는 TOF 레지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)은, 상기 메인 TDC가 상기 펄스 생성기로 상기 발광 제어 신호 생성을 위한 펄스 트리거링 신호(Pulse Trigerring Signal)를 생성한 시간, 또는 상기 펄스 생성기에서 발광 제어 신호를 생성하여 상기 메인 TDC로 전달한 시간일 수 있다.
또한, 상기 LD 신호 입력기는 상기 PD 신호 입력부에 비해 게인이 적게 구성될 수 있다.
또한, 상기 보조 TDC는 상기 메인 TDC에 비해 낮은 하드웨어 사양으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은, 발광부가 광 펄스를 발생하는 광 펄스 발생 단계; 수광부가 상기 광 펄스가 물체에 반사된 반사 펄스를 수신하는 반사 펄스 수신 단계; 제어부가 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 수광부의 상기 반사 펄스 수신 시간(T2) 사이의 시간 차이를 산출하는 시간 차이 산출 단계;를 포함하고, 상기 시간 차이 산출 단계는, 상기 발광부의 상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 발광부의 실제 광 펄스 발생 시간(T12) 사이의 시간 지연을 반영하여 상기 시간 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법을 제공한다.
또한, 상기 거리 측정 방법은, 상기 광 펄스 발생 단계 이전에, 펄스 생성기가 상기 광 펄스 생성을 위한 발광 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)은, 메인 TDC가 상기 펄스 생성기로 상기 발광 제어 신호 생성을 위한 펄스 트리거링 신호(Pulse Trigerring Signal)를 생성한 시간, 또는 상기 펄스 생성기에서 발광 제어 신호를 생성하여 상기 메인 TDC로 전달한 시간일 수 있다.
또한, 상기 시간 차이 산출 단계는, 상기 반사 펄스의 수신 시간(T2)과 상기 광 펄스의 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과의 차이를 제1 TOF로 산출하는 단계와, 상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 실제 광 펄스 발생 신호에 따른 실제 광 펄스 발생 시간(T12)과의 차이를 제2 TOF로 산출하는 단계와, 상기 제1 TOF와 상기 제2 TOF를 이용하여 최종 TOF를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 레이저 다이오드와 같은 발광소자를 포함하는 발광부에서 광 펄스를 생성하는 과정에서 발생할 수 있는 지연 또는 오차를 보상함으로써 라이다의 정밀한 거리 측정을 가능하게 하고, 라이다의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 통상적인 라이다 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이다 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이다 장치를 이용한 거리 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 통상적인 라이다 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
통상적인 라이다 장치(1)는, 광 펄스를 발생시는 발광부(20)와, 상기 발광부(20)에서 방출된 광이 물체에서 반사된 후 그 반사 펄스를 수신하는 수광부(30)와, 발광부(20)의 발광을 제어하고 수광부(30)에서 수광된 반사 펄스의 수신 시간과 발광부에서의 광 펄스 발신 시간의 차이를 이용하여 TOF(Time Of Flight) 방식으로 거리를 산출하는 제어부(10)를 포함한다.
발광부(20)는 광을 발생하는 발광 소자(22)와 제어부(10)의 제어 신호에 따라 발광 소자(22)로의 전력 공급이 되도록 발광 회로를 스위칭하는 스위치(26)를 포함하고, 제어 신호를 스위치(26)로 전달하기 위한 버퍼부(24)를 포함한다. 여기에서, 발광 소자(22)는 레이저 다이오드(Laser Diode : LD)일 수 있다. 발광 소자(22)는 LD 전원(VLD)에 연결되어 있는 상태에서 스위치(26)의 작동에 의해 전류가 공급되어 광을 발생시킨다.
수광부(30)는 반사 펄스를 수신하는 것으로 포토 다이오드(32)로 구성될 수 있다. 수광부(30)에는 PD 전원(VPD)이 인가되어 있는 상태로서, 반사 펄스가 수신되면 수광 신호를 발생한다.
발광 소자(22)로서의 레이저 다이오드는 제어부(10)에서 전달된 발광 제어 신호(LD 제어 신호)에 의한 스위치(26)의 작동에 의해 제어되는데, 제어부(10)에서 제어 신호를 스위치(26)로 송신한 시간과 실제 레이저 다이오드가 광 펄스를 발생시킨 시간 간에는 시간 지연이 발생할 수 있다. 이러한 시간 지연에 의해 제어부(10)에서 산출한 물체와의 실제 거리는 오차를 포함하여 정확하지 않은 거리가 산출될 수 있는 문제가 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이다 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이다 장치(100)는, 광 펄스를 발생시는 발광부(200)와, 상기 발광부(200)에서 방출된 광이 물체에서 반사된 후 그 반사 펄스를 수신하는 수광부(300)와, 발광부(200)의 발광을 제어하고 수광부(300)에서 수광된 반사 펄스의 수신 시간과 발광부(200)에서의 광 펄스 발신 시간의 차이를 이용하여 TOF(Time Of Flight) 방식으로 거리를 산출하는 제어부(110)를 포함한다.
발광부(200)는 광을 발생하는 발광 소자(220)와 제어부(110)의 발광 제어 신호에 따라 발광 소자(220)로의 전력 공급이 되도록 발광 회로를 스위칭하는 스위치(260)를 포함하고, 발광 제어 신호를 스위치(260)로 전달하기 위한 버퍼부(240)를 포함할 수 있다. 여기에서, 발광 소자(220)는 레이저 다이오드(Laser Diode : LD)일 수 있다. 발광 소자(220)는 LD 전원(VLD)에 연결되어 있는 상태에서 스위치(260)의 작동에 의해 전류가 공급되어 광 펄스를 발생시킨다.
수광부(300)는 반사 펄스를 수신하는 것으로 포토 다이오드(320)로 구성될 수 있다. 수광부(300)에는 PD 전원(VPD)이 인가되어 있는 상태로서, 반사 펄스가 수신되면 수광 신호(PD 신호)를 발생한다.
제어부(110)는, 반사 펄스의 수신 시간과 광 펄스의 생성을 위한 신호 생성 시간과의 차이를 산출하는 메인 TDC(120)와, 발광부(200)의 광 펄스 생성을 위한 발광 제어 신호를 생성하는 펄스 생성기(130)와, 발광 소자(220)의 발광 신호를 입력받는 LD 신호 입력부(140)와, 펄스 생성기(130)의 펄스 생성 시간과 LD 신호 입력부(140)의 LD 신호 입력 시간과의 차이를 산출하는 보조 TDC(150)과, 메인 TDC(120)와 보조 TDC(150)에서 각각 산출된 시간 차이를 이용하여 최종 TOF를 산출하는 TOF 레지스터(160)를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 TOF 레지스터(160)에서 산출된 최종 TOF를 이용하여 물체와의 거리를 산출하는 것도 가능할 수 있다.
펄스 생성기(130)는 발광부(200)의 스위치(260)를 구동하기 위한 발광 제어 신호를 생성한다. 발광 제어 신호는 버퍼부(240)를 통해 스위치(260)로 전달되어 스위치(260)가 온(On)된다. 발광 소자(220)인 레이저 다이오드(LD)에 연결된 LD 전원(VLD)은 상대적으로 높은 전압(예를 들면, 약 30V)이고, 발광 제어 신호에 따른 스위치(260)의 스위칭 작동에 의해 광 펄스를 발생한다.
발광부(200)에서 발생한 광 펄스는 물체에서 반사되고 수광부(300)의 포토 다이오드(320)로 수신된다. 포토 다이오드(320)의 수광 신호는 수광 신호 입력부(170)로 입력될 수 있다.
수광 신호 입력부(170)에서 수신된 수광 신호는 증폭되어 메인 TDC(120)로 전달될 수 있다.
메인 TDC(120)는 펄스 생성기(130)로 펄스 트리거링 신호(Pulse Trigerring Signal)를 전달한 시간 또는 펄스 생성기(130)에서 발광 제어 신호를 생성한 시간(T11)과 PD 신호 입력부(170)에서 수광 신호를 입력받은 시간(T2)을 이용하여 제1 TOF를 산출할 수 있다. 즉, '광 펄스의 생성을 위한 신호 발생 시간'은 메인 TDC(120)가 펄스 트리거링 신호(Pulse Trigerring Signal)를 생성한 시간 또는 펄스 생성기(130)에서 발광 제어 신호를 생성한 시간일 수 있다.
일 실시예에서, 메인 TDC(120)는 펄스 생성기(130)로 발광 제어 신호를 생성하도록 하는 펄스 트리거링 시그널(Pulse Trigerring Signal)을 전달하고, 이 펄스 트리거링 시그널에 의해 펄스 생성기(130)가 발광 제어 신호를 생성할 수 있다. 이 때, T11은 메인 TDC(120)에서 펄스 생성기(130)로 펄스 트리거링 신호를 전달한 시간이다. 다른 실시예에서, 펄스 생성기(130)가 발광 제어 신호를 생성하고, 발광 제어 신호의 생성을 메인 TDC(120)로 전달할 수 있다. 이 때, T11은 메인 TDC(120)가 발광 제어 신호를 전달받은 시간이다.
그런데, 앞서 설명한 바와 같이, 펄스 생성기(130)에서 발광 제어 신호를 생성한 시간과 발광 소자(220)에서 실제로 광 펄스를 발생한 시간 사이에는 지연이 존재할 수 있다. 본 발명에서 이러한 지연은 보조 TDC(150)에 의해 보정될 수 있다.
발광부(200)의 발광 소자(220)의 회로에 연결된 LD 신호라인(142)은 LD 신호 입력부(140)로 연결된다. LD 신호라인(142)은 스위치(260)의 온(On) 작동에 따른 신호를 LD 신호 입력부(140)로 전달할 수 있다. 스위치(260)의 온(On) 작동에 따른 신호는, 스위치(260) 작동에 따른 전류 또는 전압 변화에 따라 발생할 수 있다. 일례로, 레이저 다이오드(LD)에서 빛이 발생하지 않을 때, 레이저 다이오드(LD)의 캐소드(Cathode) 단의 전압은 High 상태(VLD)로 묶여 있다가, 레이저 다이오드(LD)에 전류가 흐르고 빛이 발생하는 순간 전압이 떨어지는 전압 변화를 보인다. 이러한 전압 변화를 이용하여 광 펄스의 발생을 검출할 수 있다.
보조 TDC(150)는, 펄스 생성기(130)의 위에서 설명한 펄스 트리거링 신호 또는 펄스 생성기(130)로부터의 발광 제어 신호의 생성 신호를 입력받을 수 있다. 즉, 즉, 보조 TDC(150)는 메인 TDC(120)에서 입력받는 상기 시간 정보 T11을 공유할 수 있다.
또한, 보조 TDC(150)는 LD 신호 입력부(140)를 통해 발광 소자(220)기 광 펄스 발생에 따른 신호를 입력받을 수 있다. 보조 TDC(150)는 LD 신호 입력부(140)를 통해 광 펄스 발생에 따른 신호를 입력받은 시간(T12)과 상기 시간(T11)을 이용하여 제2 TOF(T12-T11)를 산출할 수 있다.
TOF 레지스터(160)는 메인 TDC(120)에서 산출한 제1 TOF와 보조 TDC(150)에서 산출한 제2 TOF를 이용하여 최종 TOF를 산출할 수 있다. (최종 TOF=제1 TOF(T2-T11)-제2 TOF(T12-T11))
제어부(110)는 최종 TOF를 이용하여 물체와의 거리를 산출할 수 있다.
수광부(300)의 포토 다이오드(320)에서의 수광 신호는 약하므로 증폭이 필요하고 수광 신호 입력부(170)를 구성하는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End : AFE)는 높은 게인을 가지는 것이 필요하다. 그러나, 발광부(200)의 LD 전원(VLD)은 상대적으로 높은 전압이고, LD 신호 입력부(150)를 통한 신호의 세기도 상대적으로 크므로, LD 신호 입력부(140)는 수광 신호 입력부(170)에 비해 낮은 게인을 갖고 크기도 작은 아날로그 프론트 엔드(AFE)로 구성할 수 있다.
또한, 보조 TDC(150)는 짧은 시간만 측정할 수 있으면 되므로 메인 TDC(120)에 비해 상대적으로 작은 크기와 성능으로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이다 장치를 이용한 거리 측정 방법을 나타내는 순서도이다.
메인 TDC(120)는 펄스 트리거링 신호를 펄스 생성기(130)로 전달한다(S10).메인 TDC(120)에서 생성된 펄스 트리거링 신호는 펄스 생성기(130) 외에 보조 TDC(150)로도 전달될 수 있다.
펄스 생성기(130)는 발광 제어 신호를 생성하고 발광 제어 신호를 발광부(200)로 전달한다(S20). 일 실시예에 있어서, 발광 제어 신호는 버퍼부(240)를 통해 스위치(260)로 전달될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시에 있어서, 메인 TDC(120)가 펄스 트리거링 신호를 펄스 생성기(130)로 전달하는 방식과는 반대로, 펄스 생성기(130)가 발광 제어 신호를 생성하면서 그 생성에 따른 신호를 메인 TDC(120)와 보조 TDC(150)로 전달하는 방식도 가능할 수 있다.
발광부(200)의 발광 소자(220)는 광 펄스를 발생한다(S30). 발광 소자(220)의 광 펄스 발생에 따른 신호는 LD 신호라인(142)과 LD 신호 입력부(140)를 통해 보조 TDC(150)로 전달될 수 있다.
보조 TDC(150)는 발광 제어 신호(240)의 생성에 관한 신호와 실제 발광 소자(220)의 광 펄스 발생에 따른 신호를 이용하여 그 시간 차이인 제2 TOF를 산출한다(S40).
수광부(300)의 포토 다이오드(320)는 광 펄스가 물체에 반사된 반사 펄스를 수신하고 수광 신호를 발생한다(S50).
메인 TDC(120)는 발광 제어 신호(240)의 생성에 관한 신호와 수광 신호를 이용하여 그 시간 차이인 제1 TOF를 산출한다(S60).
제1 TOF와 제2 TOF를 이용하여 최종 TOF가 산출되고 최종 TOF를 이용하여 물체와의 거리가 산출된다(S70).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 라이다 장치
110 : 제어부
120 : 메인 TDC
130 : 펄스 생성기
140 : LD 신호 입력부
150 : 보조 TDC
160 : TOF 레지스터
170 : 수광 신호 입력부
200 : 발광부
300 : 수광부

Claims (10)

  1. 광 펄스를 발생하는 발광 소자를 포함하는 발광부;
    상기 광 펄스가 물체에 의해 반사된 반사 펄스를 수신하는 수광부; 및
    상기 발광부의 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 수광부의 반사 펄스 수신 시간(T2) 사이의 시간 차이를 산출하여 거리를 측정하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 발광부의 상기 발광 소자의 광 펄스의 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 발광 소자의 실제 광 펄스 발생 시간(T12) 사이의 시간 지연을 반영하여 상기 시간 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광부는, 상기 제어부로부터 제어 신호를 전달받아 상기 발광 소자를 스위칭하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스위치가 온(On)되는 경우 상기 발광부의 전류 또는 전압 변화에 따라 상기 제어부로 상기 발광 소자의 상기 실제 광 펄스 발생 신호를 전달하는 LD 신호라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 발광부의 상기 광 펄스 생성을 위한 발광 제어 신호를 생성하는 펄스 생성기와,
    상기 수광부로부터 수신된 상기 반사 펄스를 입력받는 PD 신호 입력부와,
    상기 반사 펄스의 수신 시간(T2)과 상기 광 펄스의 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과의 차이를 제1 TOF로 산출하는 메인 TDC와,
    상기 발광 소자의 실제 광 펄스 발생 신호를 입력받는 LD 신호 입력부와,
    상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 실제 광 펄스 발생 신호에 따른 실제 광 펄스 발생 시간(T12)과의 차이를 제2 TOF로 산출하는 보조 TDC와,
    상기 제1 TOF와 상기 제2 TOF를 이용하여 최종 TOF를 산출하는 TOF 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)은, 상기 메인 TDC가 상기 펄스 생성기로 상기 발광 제어 신호 생성을 위한 펄스 트리거링 신호(Pulse Trigerring Signal)를 생성한 시간, 또는 상기 펄스 생성기에서 발광 제어 신호를 생성하여 상기 메인 TDC로 전달한 시간인 것을 특징으로 하는 라이다 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 LD 신호 입력기는 상기 PD 신호 입력부에 비해 게인이 적게 구성된 것을 특징으로 하는 라이다 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 보조 TDC는 상기 메인 TDC에 비해 낮은 하드웨어 사양으로 구성된 것을 특징으로 하는 라이다 장치.
  8. 발광부가 광 펄스를 발생하는 광 펄스 발생 단계;
    수광부가 상기 광 펄스가 물체에 반사된 반사 펄스를 수신하는 반사 펄스 수신 단계;
    제어부가 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 수광부의 상기 반사 펄스 수신 시간(T2) 사이의 시간 차이를 산출하는 시간 차이 산출 단계;
    를 포함하고,
    상기 시간 차이 산출 단계는, 상기 발광부의 상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 발광부의 실제 광 펄스 발생 시간(T12) 사이의 시간 지연을 반영하여 상기 시간 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 펄스 발생 단계 이전에, 펄스 생성기가 상기 광 펄스 생성을 위한 발광 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)은, 메인 TDC가 상기 펄스 생성기로 상기 발광 제어 신호 생성을 위한 펄스 트리거링 신호(Pulse Trigerring Signal)를 생성한 시간, 또는 상기 펄스 생성기에서 발광 제어 신호를 생성하여 상기 메인 TDC로 전달한 시간인 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 시간 차이 산출 단계는,
    상기 반사 펄스의 수신 시간(T2)과 상기 광 펄스의 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과의 차이를 제1 TOF로 산출하는 단계와,
    상기 광 펄스 발생을 위한 신호 생성 시간(T11)과 상기 실제 광 펄스 발생 신호에 따른 실제 광 펄스 발생 시간(T12)과의 차이를 제2 TOF로 산출하는 단계와,
    상기 제1 TOF와 상기 제2 TOF를 이용하여 최종 TOF를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
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