KR101991002B1 - 해상 운동체 경로 제어 장치 및 방법 - Google Patents

해상 운동체 경로 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해상 운동체와 표적 사이의 거리, 해상 운동체의 속도 등을 기초로 해상 운동체와 표적 사이의 충돌 가능성을 판단하여 해상 운동체의 속도나 이동 경로를 제어하는 해상 운동체 경로 제어 장치 및 방법을 제안한다. 본 발명에 따른 장치는 레이더를 이용하여 해상 운동체와 이 해상 운동체로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 표적 사이의 현재 거리를 획득하는 거리 정보 획득부; 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인지 여부를 판단하고, 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인 것으로 판단되면 현재 거리 이전에 획득된 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있는지 여부를 판단하며, 이전 거리가 저장되어 있는 것으로 판단되면 현재 거리가 이전 거리보다 작은지 여부를 판단하는 거리 정보 판단부; 현재 거리가 이전 거리보다 작은 것으로 판단되면 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인지 여부를 판단하는 속도 정보 판단부; 및 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면 해상 운동체의 속도를 제어하며, 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 해상 운동체의 이동 경로를 제어하는 작동 정보 제어부를 포함한다.

Description

해상 운동체 경로 제어 장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling route of maritime vehicle}
본 발명은 해상 운동체의 경로를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 레이더를 이용하여 해상 운동체의 경로를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어 차량에 설치되고 있는 차선 이탈 방지 시스템은 자동차가 주행시에 자동으로 차선을 벗어나지 않도록 해주는 장치이다. 이러한 차선 이탈 방지 시스템은 카메라 센서 등을 통해 중앙선 등 차선을 구분하여 차량이 차선을 벗어날 경우 핸들을 조향하여 차선을 유지하게 해주는 역할을 한다.
그러나 강이나 바다에는 도로나 중앙선과 같은 주행 라인이 없기 때문에, 차선 이탈 방지 시스템을 선박에 적용하는 것은 불가능하다.
한국등록특허 제1,700,445호 (공고일 : 2017.01.31.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 해상 운동체와 표적 사이의 거리, 해상 운동체의 속도 등을 기초로 해상 운동체와 표적 사이의 충돌 가능성을 판단하여 해상 운동체의 속도나 이동 경로를 제어하는 해상 운동체 경로 제어 장치 및 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 레이더를 이용하여 해상 운동체와 상기 해상 운동체로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 표적 사이의 현재 거리를 획득하는 거리 정보 획득부; 상기 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인지 여부를 판단하고, 상기 현재 거리가 상기 제1 기준 거리 이하인 것으로 판단되면 상기 현재 거리 이전에 획득된 상기 해상 운동체와 상기 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있는지 여부를 판단하며, 상기 이전 거리가 저장되어 있는 것으로 판단되면 상기 현재 거리가 상기 이전 거리보다 작은지 여부를 판단하는 거리 정보 판단부; 상기 현재 거리가 상기 이전 거리보다 작은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인지 여부를 판단하는 속도 정보 판단부; 및 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도를 제어하며, 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 이동 경로를 제어하는 작동 정보 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 장치를 제안한다.
또한 본 발명은 레이더를 이용하여 해상 운동체와 상기 해상 운동체로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 표적 사이의 현재 거리를 획득하는 거리 정보 획득 단계; 상기 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인지 여부를 판단하고, 상기 현재 거리가 상기 제1 기준 거리 이하인 것으로 판단되면 상기 현재 거리 이전에 획득된 상기 해상 운동체와 상기 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있는지 여부를 판단하며, 상기 이전 거리가 저장되어 있는 것으로 판단되면 상기 현재 거리가 상기 이전 거리보다 작은지 여부를 판단하는 거리 정보 판단 단계; 상기 현재 거리가 상기 이전 거리보다 작은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인지 여부를 판단하는 속도 정보 판단 단계; 및 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도를 제어하며, 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 이동 경로를 제어하는 작동 정보 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 방법을 제안한다.
본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성들을 통하여 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 조타수의 실수로 인해 함정이 다른 선박이나 기타 위험물과 추돌하는 것을 사전에 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 함정 추돌 방지 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 함정 추돌 방지 시스템을 구성하는 신호 처리부과 동작 제어부의 내부 구성들을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 함정 추돌 방지 시스템의 작동 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 함정 추돌 방지 시스템을 구성하는 신호 처리부의 작동을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해상 운동체 경로 제어 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해상 운동체 경로 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 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.
조타수의 실수 및 졸음으로 인하여 선박들의 추돌 사고가 종종 발생되고 있다. 타이타닉호의 침몰 역시 조타수의 실수로 인해 발생된 사고로 알려져 있다.
본 발명에서는 조타수의 실수나 졸음으로 발생할 수 있는 선박 사고들을 예방할 수 있는 시스템, 즉 레이더 연동을 이용한 선박의 추돌 방지 시스템을 제안한다.
이하 도면들을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 함정 추돌 방지 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 1에 따르면, 함정 추돌 방지 시스템(100)은 키 입력부(110), 레이더 정보 수신부(120), 기타 정보 수신부(130), 신호 처리부(140), 동작 제어부(150) 및 디스플레이 처리부(160)를 포함한다.
키 입력부(110)는 운용자로부터 초기값을 입력받는 기능을 수행한다.
운용자는 현재 함정의 조건을 고려하여 초기값을 입력한다. 운용자는 초기값으로 현재 침로, 목표 좌표, 현재 함속, 함정과 표적 간의 최소 유지 거리, 최소 함속 등을 입력할 수 있다.
레이더 정보 수신부(120)는 함정에 장착된 레이더로부터 함정의 주변에 위치하는 주변 물체들에 대한 정보를 수신하는 기능을 수행한다. 레이더 정보 수신부(120)는 주변 물체들에 대한 정보로 주변 물체들의 위치 정보, 함정과 주변 물체들 사이의 거리 정보 등을 수신할 수 있다.
기타 정보 수신부(130)는 함정에 장착된 속력계, GPS 모듈, 자이로 센서(gyro sensor) 등으로부터 함정에 대한 정보를 수신하는 기능을 수행한다. 기타 정보 수신부(130)는 함정에 대한 정보로 함정의 속도에 대한 정보, 함정의 위치에 대한 정보, 함정의 자세에 대한 정보, 함정의 회전에 대한 정보 등을 수신할 수 있다.
신호 처리부(140)는 함정과 그 주변에 위치하는 주변 물체들 사이의 거리를 지속적으로 탐색하는 기능을 수행한다. 또한 신호 처리부(140)는 함정의 속도를 지속적으로 탐색하는 기능을 수행한다. 또한 신호 처리부(140)는 주변 물체들 중에서 선택된 표적의 이동 방향을 탐색하는 기능을 수행한다.
신호 처리부(140)는 이러한 기능들을 수행하기 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 초기값 저장 모듈(141), 거리 데이터 처리 모듈(142), 속도 데이터 처리 모듈(143) 및 좌표 데이터 처리 모듈(144)을 포함할 수 있다. 도 2의 (a)는 함정 추돌 방지 시스템을 구성하는 신호 처리부의 내부 구성들을 개략적으로 도시한 개념도이다.
초기값 저장 모듈(141)은 키 입력부(110)를 통해 운용자가 입력한 정보를 저장하는 기능을 수행한다. 초기값 저장 모듈(141)은 운용자가 입력한 정보로 함정의 현재 침로, 함정이 나아갈 방향과 관련된 목표 좌표, 함정의 현재 함속, 함정과 표적 사이의 최소 유지 거리, 함정의 최소 함속 등을 저장할 수 있다.
거리 데이터 처리 모듈(142)은 함정과 표적 사이의 최소 유지 거리와 미리 정해진 시간마다 획득되는 함정과 주변 물체 사이의 거리 정보를 비교하는 기능을 수행한다. 여기서 함정과 주변 물체 사이의 거리 정보는 레이더 정보 수신부(120)에 의해 미리 정해진 시간마다 획득되는 정보를 말한다.
거리 데이터 처리 모듈(142)은 상기한 비교 기능을 통해 운용자가 입력한 최소 유지 거리의 m배(ex. 1.5배) 이내로 주변 물체가 들어온 것으로 판단되면 이 주변 물체를 표적으로 하여 해당 데이터(ex. 표적에 대한 정보)를 저장하는 기능을 수행한다.
또한 거리 데이터 처리 모듈(142)은 최소 유지 거리의 m배 이내로 진입한 표적과 관련하여 레이더 정보 수신부(120)를 통해 함정과 이 표적 사이의 거리 정보를 계속적으로 획득하여 표적이 최소 유지 거리의 n배(ex. 1.0배) 이내로 진입하는지 여부를 판단하는 기능도 수행한다. 본 발명에서 n은 m과 같거나 m보다 작은 값을 가진다.
거리 데이터 처리 모듈(142)은 함정과 표적 사이의 거리 정보를 기초로 표적이 최소 유지 거리의 t배(ex. 2.0배) 이상 멀어졌는지 여부를 판단하는 기능도 수행한다. 여기서 t는 m보다 큰 값을 가진다.
속도 데이터 처리 모듈(143)은 함정의 최소 함속과 함정의 현재 함속을 비교하는 기능을 수행한다. 표적이 최소 유지 거리의 n배 이내로 진입하면, 동작 제어부(150)는 함정의 함속을 감소시킨다. 동작 제어부(150)에 의해 함정의 함속이 감소되면, 속도 데이터 처리 모듈(143)은 기타 정보 수신부(130)에 의해 수신된 함정의 현재 함속과 초기값 저장 모듈(141)에 저장되어 있는 함정의 최소 함속을 비교하여 함정의 현재 함속이 함정의 최소 함속과 동일한지 여부를 판단한다.
좌표 데이터 처리 모듈(144)은 표적의 이동 루트를 산출하는 기능을 수행한다. 속도 데이터 처리 모듈(143)에 의해 함정의 현재 함속이 함정의 최소 함속과 동일한 것으로 판단되면, 좌표 데이터 처리 모듈(144)은 기타 정보 수신부(130)를 통해 표적의 이동 방향에 대한 정보를 획득한다.
동작 제어부(150)는 함정의 함속과 조타(steering)를 제어하는 기능을 수행한다. 동작 제어부(150)는 이를 위해 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 함속 제어부(151)와 조타 제어부(152)를 포함할 수 있다. 도 2의 (b)는 함정 추돌 방지 시스템을 구성하는 동작 제어부의 내부 구성들을 개략적으로 도시한 개념도이다.
함속 제어부(151)는 함정의 함속을 제어하는 기능을 수행한다. 거리 데이터 처리 모듈(142)에 의해 주변 물체가 최소 유지 거리의 n배 이내로 진입한 것으로 판단되면, 함속 제어부(151)는 함정의 함속을 감소시킨다.
조타 제어부(152)는 함정의 조타를 제어하는 기능을 수행한다. 속도 데이터 처리 모듈(143)에 의해 함정의 현재 함속이 함정의 최소 함속과 동일한 것으로 판단되면, 조타 제어부(152)는 좌표 데이터 처리 모듈(144)에 의해 획득된 표적의 이동 방향에 대한 정보를 기초로 함정의 조타를 제어한다. 일례로, 조타 제어부(152)는 표적의 이동 루트를 분석하여 표적과 멀어질 수 있는 방향으로 함정을 변침(항로 변경, veering)시킨다.
한편 거리 데이터 처리 모듈(142)에 의해 표적이 최소 유지 거리의 k배 이상 멀어진 것으로 판단되면, 함속 제어부(151)와 조타 제어부(152)는 함정의 함속과 침로를 초기값으로 자동 설정시킨다. 그러면 함정은 비상 운행 기능을 중지하고 다시 정상적인 운행을 계속한다.
디스플레이 처리부(160)는 키 입력부(110)에 의해 입력된 결과, 레이더 정보 수신부(120)를 통해 수신된 결과, 기타 정보 수신부(130)를 통해 수신된 결과, 신호 처리부(140)에 의해 데이터 처리된 결과, 동작 제어부(150)에 의해 제어된 결과 등을 표시하는 기능을 수행한다.
다음으로 함정 추돌 방지 시스템(100)의 작동 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 함정 추돌 방지 시스템의 작동 방법을 구체적으로 도시한 흐름도이다. 이하 설명은 도 1 및 도 3을 참조한다.
먼저 함정의 조타수는 함정이 운행되기 전에 키 입력부(110)를 이용하여 현재 함정의 조건을 고려하여 초기값을 입력한다(S205).
키 입력부(110)는 운용자 초기값으로 현재 침로(i), 현재 함속(k), 함정과 표적 간 최소 유지 거리(x), 최소 함속(z), 목표 좌표 등을 입력할 수 있다. 상기에서 현재 침로는 방위각으로 나타낼 수 있으며, 목표 좌표는 목적지에 대한 위치 정보로 나타낼 수 있다.
함정이 운행되기 시작하면, 레이더 정보 수신부(120)는 함정의 주변에 위치하는 주변 물체들에 대한 정보를 수신한다(S210). 레이더 정보 수신부(120)는 주변 물체들에 대한 정보로 주변 물체의 위치 정보, 함정과 주변 물체 사이의 거리 정보 등을 획득할 수 있다.
이후 신호 처리부(140)는 함정과 주변 물체 사이의 거리(y)를 확인하여(S215) 함정과 주변 물체 사이의 거리(y)가 최소 유지 거리(x)의 m배(ex. 1.5배)보다 작은지 여부를 판단한다(S220).
함정과 주변 물체 사이의 거리(y)가 최소 유지 거리(x)의 m배와 같거나 최소 유지 거리(x)의 m배보다 큰 것으로 판단되면, 신호 처리부(140)는 함정과 주변 물체 사이의 거리가 안전하다고 판단한다. 이 경우 동작 제어부(150)는 초기값으로 저장해둔 현재 침로, 함속, 목표 좌표 등을 기초로 함정을 기동시킨다(S225).
반면 함정과 주변 물체 사이의 거리(y)가 최소 유지 거리(x)의 m배보다 작은 것으로 판단되면, 신호 처리부(140)는 주변 물체를 표적으로 인식하고 함정과 표적 사이의 거리가 너무 가까워 함정이 위험하다고 판단한다.
이후 신호 처리부(140)는 함정의 위치와 레이더 정보 수신부(120)를 통해 획득된 함정으로부터 표적까지의 거리(y)를 기초로 표적의 위치 데이터를 좌표 데이터로 변환한다(S230). 신호 처리부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 함정(310)의 좌표를 기준점 (0, 0)으로 하여 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리(y)를 기초로 표적(320)의 위치를 좌표 데이터 (a, b)로 변환한다.
이후 신호 처리부(140)는 표적(320)의 좌표 데이터를 저장한다(S235).
이후 신호 처리부(140)는 이전에 저장된 데이터가 있는지 여부를 확인한다(S240). 여기서 이전에 저장된 데이터는 이전 시점에 저장된 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리, 표적(320)의 좌표 데이터 등을 말한다.
이전에 저장된 데이터가 없는 것으로 확인되면, 함정 추돌 방지 시스템(100)은 S210 단계부터 다시 수행한다.
반면 이전에 저장된 데이터가 있는 것으로 확인되면, 신호 처리부(140)는 현재 시점에 저장된 데이터(함정(310)과 표적(320) 사이의 거리(y), 표적(320)의 좌표 데이터 등)와 이전 시점에 저장된 데이터를 비교한다(S245).
현재 시점에서의 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리(y)가 이전 시점에서의 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리와 같거나 이전 시점에서의 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리보다 큰 것으로 판단되면(S250), 함정 추돌 방지 시스템(100)은 S210 단계부터 다시 수행한다.
반면 현재 시점에서의 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리(y)가 이전 시점에서의 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리보다 작은 것으로 판단되면(S250), 신호 처리부(140)는 현재 시점에서의 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리(y)와 최소 유지 거리(x)를 비교한다(S255).
현재 시점에서의 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리(y)가 최소 유지 거리(x)와 같거나 최소 유지 거리(x)보다 큰 것으로 판단되면, 함정 추돌 방지 시스템(100)은 S210 단계부터 다시 수행한다.
반면 현재 시점에서의 함정(310)과 표적(320) 사이의 거리(y)가 최소 유지 거리(x)보다 작은 것으로 판단되면, 신호 처리부(140)는 함정(310)의 현재 속도(k)와 초기값으로 설정해둔 최소 함속(z)을 비교한다(S260).
함정(310)의 현재 속도(k)가 최소 함속(z)보다 큰 것으로 판단되면, 동작 제어부(150)는 함정(310)의 속도를 감속시킨다(S265). 일례로, 동작 제어부(150)는 함정(310)의 속도를 1 노트(knot) 감속시킬 수 있다.
이후 함정 추돌 방지 시스템(100)은 S210 단계부터 다시 수행한다.
반면 함정(310)의 현재 속도(k)가 최소 함속(z)과 같거나 최소 함속(z)보다 작은 것으로 판단되면, 신호 처리부(140)는 이전 시점에 획득된 표적(320)의 좌표 데이터, 현재 시점에 획득된 표적(320)의 좌표 데이터 등을 기초로 표적(320)의 이동 경로를 분석한다.
이후 신호 처리부(140)는 함정(310)이 표적(320)과 멀어지는 방향으로 함정(310)의 침로를 변침시킨다(S270).
이후 함정 추돌 방지 시스템(100)은 S210 단계부터 다시 수행한다.
이상 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이러한 일실시 형태로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해상 운동체 경로 제어 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5에 따르면, 해상 운동체 경로 제어 장치(400)는 거리 정보 획득부(410), 거리 정보 판단부(420), 속도 정보 판단부(430), 작동 정보 제어부(440), 전원부(450) 및 주제어부(460)를 포함한다.
전원부(450)는 해상 운동체 경로 제어 장치(400)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다.
주제어부(460)는 해상 운동체 경로 제어 장치(400)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
거리 정보 획득부(410)는 레이더를 이용하여 해상 운동체와 이 해상 운동체로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 표적 사이의 현재 거리를 획득하는 기능을 수행한다. 거리 정보 획득부(410)는 도 1의 레이더 정보 수신부(120)에 대응하는 개념이다.
거리 정보 판단부(420)는 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인지 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 또한 거리 정보 판단부(420)는 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인 것으로 판단되면 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리 이전에 획득된 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있는지 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 또한 거리 정보 판단부(420)는 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있는 것으로 판단되면 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리보다 작은지 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 거리 정보 판단부(420)는 도 1의 신호 처리부(140)에 포함되는 개념이다.
속도 정보 판단부(430)는 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리보다 작은 것으로 판단되면 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인지 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 속도 정보 판단부(430)도 도 1의 신호 처리부(140)에 포함되는 개념이다.
작동 정보 제어부(440)는 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면 해상 운동체의 속도를 제어하는 기능을 수행한다. 또한 작동 정보 제어부(440)는 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 해상 운동체의 이동 경로를 제어하는 기능을 수행한다. 작동 정보 제어부(440)는 도 1의 동작 제어부(150)에 대응하는 개념이다.
작동 정보 제어부(440)는 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면 해상 운동체의 속도를 감속시킴으로써 해상 운동체의 속도를 제어할 수 있다.
또한 작동 정보 제어부(440)는 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 표적의 이동 경로를 기초로 해상 운동체가 표적과 만나지 않도록 해상 운동체의 이동 경로를 변경할 수 있다.
한편 작동 정보 제어부(440)가 상기와 같은 기능을 수행할 수 있도록 해상 운동체 경로 제어 장치(400)는 이동 경로 추정부(470)를 더 포함할 수 있다.
이동 경로 추정부(470)는 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리를 토대로 산출된 표적의 이전 위치, 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리를 토대로 산출된 표적의 현재 위치 등을 기초로 표적의 이동 경로를 추정하는 기능을 수행한다. 이동 경로 추정부(470)는 도 1의 신호 처리부(140)에 포함되는 개념이다.
한편 거리 정보 판단부(420)는 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있지 않은 것으로 판단되면 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 제1 기준 거리보다 작은 제2 기준 거리 이하인지 여부를 판단할 수 있다.
해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 제2 기준 거리 이하이지 않은 것으로 판단되면, 작동 정보 제어부(440)는 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리 이후에 해상 운동체와 표적 사이의 이후 거리가 획득될 때까지 대기한다.
반면 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 제2 기준 거리 이하인 것으로 판단되면, 작동 정보 제어부(440)는 해상 운동체의 속도와 해상 운동체의 이동 경로를 동시에 제어한다. 이때 작동 정보 제어부(440)는 해상 운동체의 속도를 감속시킴으로써 해상 운동체의 속도를 제어할 수 있으며, 표적의 이동 경로를 기초로 해상 운동체의 이동 경로를 변경함으로써 해상 운동체의 이동 경로를 제어할 수 있다.
다음으로 해상 운동체 경로 제어 장치(400)의 작동 방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해상 운동체 경로 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
먼저 거리 정보 획득부(410)는 레이더를 이용하여 해상 운동체와 이 해상 운동체로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 표적 사이의 현재 거리를 획득한다(S510).
이후 거리 정보 판단부(420)는 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인지 여부를 판단한다(S520).
해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 제1 기준 거리 이하이지 않은 것으로 판단되면, 해상 운동체 경로 제어 장치(400)는 초기값 또는 현행값을 기초로 해상 운동체를 계속적으로 제어한다.
반면 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인 것으로 판단되면, 거리 정보 판단부(420)는 해상 운동체와 표적 사의 현재 거리 이전에 획득된 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있는지 여부를 판단한다(S530).
해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있지 않은 것으로 판단되면, S510 단계로 회귀하여 S510 단계부터 다시 수행한다.
반면 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있는 것으로 판단되면, 거리 정보 판단부(420)는 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리보다 작은지 여부를 판단한다(S540).
해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리보다 작지 않은 것으로 판단되면, S510 단계로 회귀하여 S510 단계부터 다시 수행한다.
반면 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리가 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리보다 작은 것으로 판단되면, 속도 정보 판단부(430)는 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인지 여부를 판단한다(S550).
해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면, 작동 정보 제어부(440)는 해상 운동체의 속도를 제어한다(S560a).
반면 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인 것으로 판단되면, 작동 정보 제어부(440)는 해상 운동체의 이동 경로를 제어한다(S560b).
한편 이동 경로 추정부(470)는 해상 운동체와 표적 사이의 이전 거리를 토대로 산출된 표적의 이전 위치, 해상 운동체와 표적 사이의 현재 거리를 토대로 산출된 표적의 현재 위치 등을 기초로 표적의 이동 경로를 추정할 수 있다. 이동 경로 추정부(470)의 이러한 기능은 S560b 단계 이전에 수행될 수 있다. 일례로, 이동 경로 추정부(470)의 이러한 기능은 S550 단계와 S560b 단계 사이에 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 레이더를 이용하여 해상 운동체와 상기 해상 운동체로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 표적 사이의 현재 거리를 획득하는 거리 정보 획득부;
    상기 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인지 여부를 판단하고, 상기 현재 거리가 상기 제1 기준 거리 이하인 것으로 판단되면 상기 현재 거리 이전에 획득된 상기 해상 운동체와 상기 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있는지 여부를 판단하며, 상기 이전 거리가 저장되어 있는 것으로 판단되면 상기 현재 거리가 상기 이전 거리보다 작은지 여부를 판단하는 거리 정보 판단부;
    상기 현재 거리가 상기 이전 거리보다 작은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인지 여부를 판단하는 속도 정보 판단부; 및
    상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도를 제어하며, 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 이동 경로를 제어하는 작동 정보 제어부를 포함하되,
    상기 거리 정보 판단부는 상기 이전 거리가 저장되어 있지 않은 것으로 판단되면 상기 현재 거리가 상기 제1 기준 거리보다 작은 제2 기준 거리 이하인지 여부를 판단하며, 상기 작동 정보 제어부는 상기 현재 거리가 상기 제2 기준 거리 이하이지 않은 것으로 판단되면 상기 현재 거리 이후에 상기 해상 운동체와 상기 표적 사이의 이후 거리가 획득될 때까지 대기하며, 상기 현재 거리가 상기 제2 기준 거리 이하인 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도와 상기 해상 운동체의 이동 경로를 동시에 제어하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동 정보 제어부는 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도를 감속시키며, 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 상기 표적의 이동 경로를 기초로 상기 해상 운동체가 상기 표적과 만나지 않도록 상기 해상 운동체의 이동 경로를 변경하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이전 거리를 토대로 산출된 상기 표적의 이전 위치와 상기 현재 거리를 토대로 산출된 상기 표적의 현재 위치를 기초로 상기 표적의 이동 경로를 추정하는 이동 경로 추정부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동 정보 제어부는 상기 해상 운동체의 속도를 감속시키며, 상기 표적의 이동 경로를 기초로 상기 해상 운동체의 이동 경로를 변경하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 장치.
  6. 레이더를 이용하여 해상 운동체와 상기 해상 운동체로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 표적 사이의 현재 거리를 획득하는 거리 정보 획득 단계;
    상기 현재 거리가 제1 기준 거리 이하인지 여부를 판단하고, 상기 현재 거리가 상기 제1 기준 거리 이하인 것으로 판단되면 상기 현재 거리 이전에 획득된 상기 해상 운동체와 상기 표적 사이의 이전 거리가 저장되어 있는지 여부를 판단하며, 상기 이전 거리가 저장되어 있는 것으로 판단되면 상기 현재 거리가 상기 이전 거리보다 작은지 여부를 판단하는 거리 정보 판단 단계;
    상기 현재 거리가 상기 이전 거리보다 작은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도가 기준 속도 이하인지 여부를 판단하는 속도 정보 판단 단계; 및
    상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도를 제어하며, 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 이동 경로를 제어하는 작동 정보 제어 단계를 포함하되,
    상기 거리 정보 판단 단계는 상기 이전 거리가 저장되어 있지 않은 것으로 판단되면 상기 현재 거리가 상기 제1 기준 거리보다 작은 제2 기준 거리 이하인지 여부를 판단하며, 상기 작동 정보 제어 단계는 상기 현재 거리가 상기 제2 기준 거리 이하이지 않은 것으로 판단되면 상기 현재 거리 이후에 상기 해상 운동체와 상기 표적 사이의 이후 거리가 획득될 때까지 대기하며, 상기 현재 거리가 상기 제2 기준 거리 이하인 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도와 상기 해상 운동체의 이동 경로를 동시에 제어하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 작동 정보 제어 단계는 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하이지 않은 것으로 판단되면 상기 해상 운동체의 속도를 감속시키며, 상기 해상 운동체의 속도가 상기 기준 속도 이하인 것으로 판단되면 상기 표적의 이동 경로를 기초로 상기 해상 운동체가 상기 표적과 만나지 않도록 상기 해상 운동체의 이동 경로를 변경하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이전 거리를 토대로 산출된 상기 표적의 이전 위치와 상기 현재 거리를 토대로 산출된 상기 표적의 현재 위치를 기초로 상기 표적의 이동 경로를 추정하는 이동 경로 추정 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 방법.
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 작동 정보 제어 단계는 상기 해상 운동체의 속도를 감속시키며, 상기 표적의 이동 경로를 기초로 상기 해상 운동체의 이동 경로를 변경하는 것을 특징으로 하는 해상 운동체 경로 제어 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000057496A (ja) * 1998-06-03 2000-02-25 Honda Motor Co Ltd 車両走行安全装置
KR101049906B1 (ko) * 2010-12-30 2011-07-15 국방과학연구소 자율 이동 장치 및 이의 충돌 회피 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101700445B1 (ko) 2015-10-28 2017-01-31 주식회사 바이옵틱 차량 추돌 방지 장치
KR20170088123A (ko) * 2016-01-22 2017-08-01 대우조선해양 주식회사 무인 선박의 항해 시스템 및 이를 이용한 항해 제어 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000057496A (ja) * 1998-06-03 2000-02-25 Honda Motor Co Ltd 車両走行安全装置
KR101049906B1 (ko) * 2010-12-30 2011-07-15 국방과학연구소 자율 이동 장치 및 이의 충돌 회피 방법

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