KR102274198B1 - 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법 - Google Patents

접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102274198B1
KR102274198B1 KR1020190158785A KR20190158785A KR102274198B1 KR 102274198 B1 KR102274198 B1 KR 102274198B1 KR 1020190158785 A KR1020190158785 A KR 1020190158785A KR 20190158785 A KR20190158785 A KR 20190158785A KR 102274198 B1 KR102274198 B1 KR 102274198B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
range
detection
lidar
obstacle
line
Prior art date
Application number
KR1020190158785A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210069245A (ko
Inventor
김덕녕
박현진
Original Assignee
한국도로공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국도로공사 filed Critical 한국도로공사
Priority to KR1020190158785A priority Critical patent/KR102274198B1/ko
Publication of KR20210069245A publication Critical patent/KR20210069245A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102274198B1 publication Critical patent/KR102274198B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63G—MERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G31/00—Amusement arrangements
    • A63G31/16—Amusement arrangements creating illusions of travel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 최적화된 장애물 감지 범위를 생성하고 매핑해서 안전한 운영 환경을 구축하기 위한 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법에 관한 것으로, 모션용 기기와 주변기구 각각의 실측 규격정보 및 좌표정보와, 물체감지범위 정보와, 위험범위 정보와, 감지예외범위 정보와, 비정형범위 정보를 저장하는 배치구조DB; 상기 규격정보 및 좌표정보를 기반으로 매핑 레이어에 모션용 기기 및 주변기구 각각의 구역 이미지를 세팅하고, 입력된 좌표정보에 따라 물체 감지범위와 위험범위와 감지예외범위 각각을 상기 매핑 레이어에 세팅하며, 상기 범위별 외곽라인의 위치정보를 확인하는 구역세팅모듈; 모션용 기기의 탑승함의 기준위치 상에 고정 설치되어서 방사형으로 레이저 펄스를 발사 및 수신하는 라이다; 상기 매핑 레이어에, 레이저 펄스의 경로가 이루는 라이다 라인과, 물체감지범위의 외곽라인과, 감지예외범위의 외곽라인 간의 교차점이 이루는 경계 라인을 지정하고, 상기 경계 라인을 외곽라인으로 하는 구역을 비정형범위로 세팅하는 비정형범위 세팅모듈; 상기 라이다의 레이저 펄스에 감지된 장애물의 위치를 감지하는 장애물 감지모듈; 상기 장애물 감지모듈이 감지한 장애물의 위치에 따라 모션용 기기를 제어하는 알람모듈;을 포함하는 것이다.

Description

접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법{MAPPING METHOD OF SENSING SCOPE AND MOTION SIMULATOR FOR RECOGNING NEAR OBSTACLE}
본 발명은 최적화된 장애물 감지 범위를 생성하고 매핑해서 안전한 운영 환경을 구축하기 위한 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법에 관한 것이다.
일반적으로 모션 시뮬레이터는 컴퓨터에 의해 제어되는 가상 환경에 맞도록 동적 변화를 재현함으로써 사용자에게 가상 현실의 움직임을 현실처럼 느낄 수 있도록 하는 장치로서, 비행 시뮬레이션이나 운전 시뮬레이션 등을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 최근에는 3차원을 체감할 수 있도록 게임용이나 극장용 시뮬레이터 등으로 널리 활용되고 있다.
한편, 가상 현실의 움직임을 체험할 수 있도록 설치된 모션 시뮬레이터는 일정한 활동 반경 내에서 사용자의 조작에 따라 불규칙하게 동작하므로, 사용자가 탑승한 탑승함의 운동 반경 내에 진입한 장애물이 탑승함과 예상치 못하게 충돌할 수 있었다. 물론 상기 충돌에 의해 탑승함이 파손되거나 사용자가 부상을 입을 수 있었다. 또한 장애물이 사람(이하 '접근자')인 경우에는 접근자가 탑승자와 충돌해서 부상을 입는 문제도 있었다.
이러한 문제를 해소하기 위해서 종래에는 동작 중인 탑승함으로의 접근자 진입을 관리자가 직접 물리적으로 차단하거나, 유사시 관리자가 제어반을 조작해서 탑승함의 동작을 강제 차단시켰다.
하지만 관리자에 의한 인위적인 접근 제어는 위험 상황을 완벽히 차단할 수 없다는 한계가 있으므로, 종래 모션 시뮬레이터는 접근하는 장애물을 센싱해서 경고하거나 탑승함의 동작을 자동으로 강제 차단하는 기술이 제안되었다.
그런데 모션 시뮬레이터의 인근에는 영상 출력을 위한 스크린과, 제어반 및 기타 탑승함 동작을 위한 추가 장비 등(이하 '비장애물')이 고정 배치된다. 즉, 비장애물은 탑승함의 동작에도 충돌 위험성이 없는 장비인 것이다.
하지만, 접근 장애물 센싱을 위한 센서는 지정 범위 이내에 접근한 장애물은 구분 없이 모두 인식해서 경고하므로, 비장애물을 지정 범위 이외에 배치해야 한다는 위치적 제약이 있었다. 물론, 이러한 위치적 제약은 모션 시뮬레이터의 설치 범위를 넓히므로 설치 공간 활용 효율을 저하시키는 문제가 있었다.
선행기술문헌 1. 특허등록번호 제10-0896450호(2009.05.12 공고)
이에 본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위한 것으로, 모션 시뮬레이터가 설치된 공간 내에 비장애물과 장애물을 구분하고, 장애물 접근 시 위험 상황을 인지해서 경보 및 탑승함의 동작을 제어하며, 장애물의 접근 감지 대상 범위를 자동 매핑해서 모션 시뮬레이터 설치를 위한 공간활용을 최적화하는 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,
모션용 기기와 주변기구 각각의 실측 규격정보 및 좌표정보와, 물체감지범위 정보와, 위험범위 정보와, 감지예외범위 정보와, 비정형범위 정보를 저장하는 배치구조DB;
상기 규격정보 및 좌표정보를 기반으로 매핑 레이어에 모션용 기기 및 주변기구 각각의 구역 이미지를 세팅하고, 입력된 좌표정보에 따라 물체 감지범위와 위험범위와 감지예외범위 각각을 상기 매핑 레이어에 세팅하며, 상기 범위별 외곽라인의 위치정보를 확인하는 구역세팅모듈;
모션용 기기의 탑승함의 기준위치 상에 고정 설치되어서 방사형으로 레이저 펄스를 발사 및 수신하는 라이다;
상기 매핑 레이어에, 레이저 펄스의 경로가 이루는 라이다 라인과, 물체감지범위의 외곽라인과, 감지예외범위의 외곽라인 간의 교차점이 이루는 경계 라인을 지정하고, 상기 경계 라인을 외곽라인으로 하는 구역을 비정형범위로 세팅하는 비정형범위 세팅모듈;
상기 라이다의 레이저 펄스에 감지된 장애물의 위치를 감지하는 장애물 감지모듈; 및
상기 장애물 감지모듈이 감지한 장애물의 위치에 따라 모션용 기기를 제어하는 알람모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,
구역세팅모듈이 모션용 기기와 주변기구 각각의 실측 규격정보 및 좌표정보를 기반으로 매핑 레이어에 모션용 기기 및 주변기구 각각의 구역 이미지를 세팅하는 제1단계;
입력된 좌표정보에 따라 상기 구역세팅모듈이 물체감지범위와 위험범위와 감지예외범위 각각을 매핑 레이어에 세팅하는 제2단계;
상기 구역세팅모듈이 매핑 레이어에 세팅된 물체감지범위와 위험범위와 감지예외범위 각각의 외곽라인의 위치정보를 확인하는 제3단계;
라이다가 방사형으로 레이저 펄스를 발사하고 수신하는 제4단계;
비정형범위 세팅모듈이 레이저 펄스의 경로가 이루는 라이다 라인과, 물체감지범위의 외곽라인과, 감지예외범위의 외곽라인 간의 교차점이 이루는 경계 라인을 매핑 레이어에 지정하는 제5단계; 및
상기 비정형범위 세팅모듈이 경계 라인을 외곽라인으로 하는 구역을 비정형범위로 세팅하는 제6단계;
를 포함하는 접근 장애물 감지 범위 매핑 방법이다.
상기의 본 발명은, 모션 시뮬레이터가 설치된 공간 내에 비장애물과 장애물을 구분하고, 장애물 접근 시 위험 상황을 인지해서 경보 및 탑승함의 동작을 제어하므로, 모션 시뮬레이터의 안전한 운영 환경을 구축하는 효과가 있다.
또한, 장애물의 접근 감지 대상 범위를 자동 매핑하므로, 모션 시뮬레이터 설치를 위한 공간을 최적화하고, 이를 통해 모션 시뮬레이터 설치 시 불필요한 공간 점유를 방지하는 효과가 있다.
도 1은 모션 시뮬레이터의 설치 모습을 보인 이미지이고,
도 2는 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 매핑과 접근 장애물 감지 기능의 일 실시 예를 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터가 매핑 및 접근 장애물을 감지하는 과정을 순차로 도시한 플로차트이고,
도 4는 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 일 실시 예가 배치물체별 공간정보를 생성해서 출력한 화면 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 일 실시 예가 배치물체에 감지예외범위를 생성해서 출력한 화면 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 일 실시 예가 비정형 범위를 생성하는 과정을 순차로 도시한 플로차트이고,
도 7은 도 6의 플로차트에 따라 비정형 범위를 생성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 일 실시 예가 비정형 범위를 생성해서 출력한 화면 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 실시 예가 생성한 비정형 범위 및 이외 범위에 진입한 장애물의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
이하, 본 발명을 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 모션 시뮬레이터의 설치 모습을 보인 이미지이이고, 도 2는 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 매핑과 접근 장애물 감지 기능의 일 실시 예를 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시의 모션 시뮬레이터의 장애물 감지장치(100)는, 배치구조DB(110)와 구역세팅모듈(120)과 라이다(130)와 비정형범위 세팅모듈(140)과 장애물 감지모듈(160)과 알람모듈(170)을 포함한다.
각 구성별로 좀 더 설명하면, 배치구조DB(110)는, 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240'; 도 4 참조)와 주변기구(250, 260; 도 4 참조) 각각의 실측 규격정보 및 좌표정보와, 물체감지범위(Z2; 도 4 참조) 정보와, 위험범위(Z3; 도 5 참조) 정보와, 감지예외범위(Z4, Z5, Z5') 정보와, 비정형범위(Z42, Z52; 도 9) 정보를 저장한다.
여기서 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240')는 도 1과 같은 모션 시뮬레이터가 지정 구간 내에서 시뮬레이션 영상 출력과 동작 등을 할 수 있도록, 탑승함(210)과 레일(220)과 모니터(230)와 제어테이블(240, 240') 등으로 구성되어 구축된다. 또한, 주변기구(250, 260)는 상기 지정 구간에 설치된 도어(250) 또는 각종 랙(250'; Rack) 등으로 구성된다.
탑승함(210)을 제외한 모션용 기기(220, 230, 240, 240')와 주변기구(250, 250')는 일 지점에 유동 없이 고정되므로, 탑승함(210)의 동작에 장애가 되지 않는다.
한편, 상기 실측 규격정보는 관리자가 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240')와 주변기구(250, 260) 각각의 제원을 실측한 것이고, 상기 좌표정보는 지정 구간에서 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240')와 주변기구(250, 260) 각각의 위치를 실측한 것이다. 상기 실측 규격정보는 설계치를 확인하거나 완성품을 실측함으로써 가능하고, 상기 좌표정보는 지정 구간의 범위를 2D 또는 3D의 좌표계로 설정하고 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240')와 주변기구(250, 260)의 실측 규격정보를 각각 적용함으로써 가능하다.
상기 실측 규격정보와 좌표정보의 수집 방법은 이미 공지의 기술이므로, 여기서는 해당 수집 방법의 구체적인 추가 설명은 생략한다.
구역세팅모듈(120)은, 상기 규격정보 및 좌표정보를 기반으로 지정 구간을 이미지화한 매핑 레이어(Z1)에 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 및 주변기구(250, 260) 각각의 구역 이미지를 세팅한다. 또한 관리자 또는 구역세팅모듈(120)이 추가로 입력한 좌표정보에 따라 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 및 주변기구(250, 260) 각각의 이미지를 매핑 레이어(Z1) 상에 표시 및 세팅하고, 추가로 입력된 좌표정보에 따라 물체감지범위(Z2)와 위험범위(Z3)와 감지예외범위(Z4, Z5, Z5') 각각을 매핑 레이어(Z1)에 세팅하며, 범위(Z2, Z3, Z4, Z5, Z5')별 외곽라인의 위치정보를 확인한다. 여기서 상기 외곽라인은 범위(Z2, Z3, Z4, Z5, Z5')의 테두리를 의미하며, 좌표계 기능을 하는 매핑 레이어(Z1)의 좌표를 기반으로 확인된다.
라이다(130)는, 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 중 탑승함(210)의 기준위치 상에 고정 설치되어서 방사형으로 레이저 펄스를 발사 및 수신한다. 라이다(130)는 탑승함(210)의 동작과는 무관하게 상기 지정 구간에 고정되어서, 레이저 펄스를 일정하게 발사하고, 타겟에 해당하는 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 및 주변기구(250, 260)의 일지점에 반사된 레이저 펄스를 수신한다. 참고로, 본 실시의 장애물 감지장치(100)는 모션 시뮬레이터의 구성 장치 중에 동작이 이루어지는 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240')인 탑승함(210)이 장애물과 충돌하지 않도록 장애물을 감지하는 것이므로, 본 실시의 라이다(130)는 상기 지정 구간에서 탑승함(210)의 기본 위치인 해당 바닥면 또는 천장면 또는 탑승함(210)의 상방에 설치된다. 이렇게 설치된 라이다(130)는 탑승함(210)의 동작과는 무관하게 고정된 위치에서 레이저 펄스를 주기적으로 발사 및 수신한다.
라이다(130)는 이미 공지의 기술이므로, 라이다(130)의 구조와 동작 방식 등의 구체적인 설명은 생략한다.
비정형범위 세팅모듈(140)은, 매핑 레이어(Z1)에 레이저 펄스의 경로가 이루는 라이다 라인(L1, L2, LN, LN'; 도 7의 (a)도면)과, 감지예외범위(Z4; 도 4 참조)의 외곽라인(Z21, Z41, Z51; 도 4 참조) 간의 교차점이 이루는 경계 라인을 지정하고, 상기 경계 라인을 외곽라인으로 하는 구역을 비정형범위(Z42, Z52; 도 8 참조)로 세팅한다. 비정형범위 세팅모듈(140)의 프로세스는 본 발명의 감지 범위 매핑 방법을 설명하면서 상세히 한다.
장애물 감지모듈(160)은 라이다(130)의 레이저 펄스에 감지된 장애물의 위치를 감지한다. 장애물 감지모듈(160)은 물체감지범위(Z2)와 위험범위(Z3)와 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')와 비정형범위(Z42, Z52)에 진입한 장애물을 감지하며, 이를 위해 라이다(130)는 장애물 감지를 위해서 모션 시뮬레이터의 동작 중에는 레이저 펄스를 지속적으로 발사하고, 장애물이 감지되면 해당 감지신호를 장애물 감지모듈(160)에 발신한다.
알람모듈(170)은 장애물 감지모듈(160)이 감지한 장애물의 위치에 따라 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240')를 제어한다. 본 실시에서 알림모듈(170)은 장애물의 위치가 위험범위(Z3) 이내이면 탑승함(210)의 동작을 강제 정지하거나, 장애물의 위치가 물체감지범위(Z2) 이내이면 경고등을 점등하거나, 경고음을 발신하거나, 관리자에게 통신해서 위험상황을 안내하는 등의 경보 프로세스를 진행한다. 또한, 장애물의 위치가 감지예외범위(Z4, Z5, Z5') 또는 비정형범위(Z42, Z52) 이내이면 무시하고 감시를 유지하는 프로세스를 진행한다.
이상 설명한 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터를 참조해서 감지 범위 매핑 방법을 순차로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터가 매핑 및 접근 장애물을 감지하는 과정을 순차로 도시한 플로차트이고, 도 4는 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 일 실시 예가 배치물체별 공간정보를 생성해서 출력한 화면 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 일 실시 예가 배치물체에 감지예외범위를 생성해서 출력한 화면 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조해 설명한다.
S10; 배치 물체별 구역 및 위험범위 지정 단계
구역세팅모듈(120)이 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 및 주변기구(250, 260) 각각의 실측 규격정보 및 좌표정보를 기반으로 매핑 레이어(Z1)에 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 및 주변기구(250, 260) 각각의 구역 이미지를 세팅한다.
전술한 대로 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 및 주변기구(250, 260)의 실측을 통해 실측 규격정보 및 좌표정보를 수집하고, 구역세팅모듈(120)은 좌표계 기반의 매핑 레이어(Z1) 상에 상기 실측 규격정보 및 좌표정보에 맞춰 도 4와 같이 해당 구역 이미지를 세팅한다.
상기 구역 이미지가 세팅되면, 디스플레이(150)에 출력된 매핑 레이어(Z1)를 참고해서 관리자는 도 5와 같이 위험범위(Z3)를 세팅할 수 있다. 위험범위(Z3)는 장애물 진입시 탑승함(210)과 직접 충돌해서 사고가 발생하는 범위이다. 관리자는 정책 규정 또는 주관적 판단 등에 따라 위험범위(Z3)를 지정하고, 위험범위(Z3)의 지정에 의해 입력된 좌표정보에 따라 구역세팅모듈(120)은 위험범위(Z3)를 매핑 레이어(Z1)에 세팅한다.
본 실시에서 구역세팅모듈(120)은 레일(220)을 따라 이동하는 탑승함(210)의 동작 반경에 맞춰 위험범위(Z3)를 세팅한다.
S20; 감지예외범위 지정 단계
구역세팅모듈(120)은 위험범위(Z3) 세팅과 같이 물체감지범위(Z2)와 감지예외범위(Z4, Z5, Z5') 각각을 매핑 레이어(Z1)에 세팅한다. 위험범위(Z3)와 같이 관리자는 정책 규정 또는 주관적 판단 등에 따라 물체감지범위(Z2)와 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')를 지정하는데, 물체감지범위(Z2)는 장애물의 접근 시 경보 등의 후속 조치가 요구되는 구역이고, 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')는 물체감지범위(Z2) 이내에 장애물이 접근해도 감지예외범위(Z4, Z5, Z5') 이내라면 상기 후속 조치를 하지 않는 구역이다. 따라서 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')는 물체감지범위(Z2) 이내에 지정된 구역이다.
참고로, 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')는 모션 시뮬레이터의 장애물 감지장치(100)에서 실제 동작하지 않는 모션용 기기(220, 230, 240, 240')와 기타 주변기구(250, 260) 각가의 인근 구역이다. 따라서 라이다(130)가 후속 조치를 위하는 물체감지범위(Z2) 이내에서 모션용 기기(220, 230, 240, 240')와 기타 주변기구(250, 260)를 인지해도, 알람모듈(170)은 이를 분별해서 후속 조치를 프로세싱하지 않는다.
구역세팅모듈(120)이 물체감지범위(Z2)와 더불어 모션용 기기(220, 230, 240, 240') 및 기타 주변기구(250, 260)의 구역 이미지와 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')가 매핑 레이어(Z1)에 세팅되면, 도 4와 같이 디스플레이(150)에 출력된다.
(가) 추가 후속 단계
구역세팅모듈(120)은 매핑 레이어(Z1)에 세팅된 물체감지범위(Z2)와 위험범위(Z3)와 감지예외범위(Z4, Z5, Z5') 각각의 외곽라인(Z21, Z31, Z41, Z51)의 위치정보를 확인한다.
전술한 바와 같이, 관리자가 입력한 좌표정보에 따라 매핑 레이어(Z1)에 해당 범위(Z2, Z3, Z4, Z5)가 세팅되므로, 범위(Z2, Z3, Z4, Z5)의 외곽라인(Z21, Z31, Z41, Z51)의 위치정보 또한 좌표계 기반의 매핑 레이어(Z1)에서 산출할 수 있다.
구역세팅모듈(120)의 외곽라인(Z21, Z31, Z41, Z51) 위치정보 산출은 공지의 기술이므로, 이하에서는 추가 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 일 실시 예가 비정형 범위를 생성하는 과정을 순차로 도시한 플로차트이고, 도 7은 도 6의 플로차트에 따라 비정형 범위를 생성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 일 실시 예가 비정형 범위를 생성해서 출력한 화면 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 8을 참조해 설명한다.
S30; 비정형범위 생성 단계
비정형범위 세팅모듈(140)은 매핑 레이어(Z1)와 물체감지범위(Z2)와 위험범위(Z3)와 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')와 해당 범위별 외곽라인(Z21, Z31, Z41, Z51)을 기반으로 비정형범위(Z42, Z52)를 세팅한다.
이를 위해 비정형범위 세팅모듈(140)은 도 6의 프로세싱을 수행한다.
S31; 라이다 구동 단계
라이다(130)는 상기 지정 구간에서 레이저 펄스를 방사형으로 발사하고 수신한다. 상기 레이저 펄스는 상기 지정 구간에 배치된 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 및 주변기구(250, 260)로 발사되므로, 라이다(130)는 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 및 주변기구(250, 260)의 위치와 범위를 감지한다.
비정형범위 세팅모듈(140)은 라이다(130)로부터 감지신호를 수신하면 상기 감지신호에 따라 매핑 레이어(Z1)에 적용하고, 앞서 세팅된 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240') 및 주변기구(250, 260)의 구역 이미지와 비교해 확인한다. 이렇게 확인된 매핑 레이어(Z1)는 물체감지범위(Z2)와 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')가 세팅되었므로, 비정형범위 세팅모듈(140)은 이를 기준으로 라이다(130)가 감지할 수 없거나 무시할 수 있는 범위인 비정형범위(Z42, Z52)를 확인해서 매핑 레이어(Z1)에 세팅할 수 있다.
S32; 타겟점의 위치 확인 단계
비정형범위 세팅모듈(140)은 레이저 펄스가 충돌한 타겟점의 위치를 확인한다.
비정형범위 세팅모듈(140)은 레이저 펄스의 경로가 이루는 라이다 라인(L1, L2, LN, LN')과, 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')의 외곽라인(Z41, Z51) 간의 교차점이 이루는 경계 라인을 매핑 레이어(Z1)에 지정한다.
비정형범위 세팅모듈(140)은 산출된 타겟점의 위치에 맞춰서 매핑 레이어(Z1)에 라이다 라인(L1, L2, LN, LN')을 표시한다.
본 실시 예를 통해 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 7의 (a)도면과 같이 라이다(130)로부터 발사된 레이저 펄스는 본 실시 예에서 모니터(230)와 모니터(230)의 주변 방향으로 조사되고, 이 과정에서 특정 타겟과 충돌해 반사된다. 물론 이렇게 반사된 레이저 펄스는 라이다(130)가 수신하여 해당 감지신호를 비정형범위 세팅모듈(140)에 전달하고, 비정형범위 세팅모듈(140)은 상기 감지신호에 따라 레이저 펄스가 충돌한 타겟점의 위치를 산출한다.
여기서 산출해야 할 타겟점은 물체감지범위(Z2)의 외곽라인(Z21) 이내이며, 상기 지정 구역의 벽면 등은 무시될 수 있다.
S33; 내측 타겟점의 라이다 라인과 외곽라인의 교차점 지정 단계
상기 타겟점이 모니터(230)이면 모니터(230)의 주변에 지정된 감지예외범위(Z4) 이내에 타겟점(내측 타겟점)이 위치하므로, 도 7의 (a)도면과 같이 비정형범위 세팅모듈(140)은 감지예외범위(Z4)의 외곽라인(Z41)과 해당 라이다 라인(L1) 간의 교차점(a)을 확인한다.
S33'; 외측 타겟점의 라이다 라인과 외곽라인의 교차점 지정 단계
이에 반해 상기 타겟점이 모니터(230)가 아닌 상기 지정 구역의 벽면이거나 다른 모션용 기기(210, 220, 240, 240')와 주변기구(250, 260)이면 감지예외범위(Z4) 이외에 타겟점(외측 타겟점)이 위치하므로, 도 7의 (a)도면과 같이 비정형범위 세팅모듈(140)은 감지예외범위(Z4)의 외곽라인(Z41)과 해당 라이다 라인(L1) 간의 교차점(b)을 확인한다.
S34; 매핑 레이어에 경계 라인을 지정하는 단계
비정형범위 세팅모듈(140)은 교차점(a, b)들의 정렬 형상을 경계 라인으로 지정해서 매핑 레이어(Z1)에 표시한다.
S35, S36; 최외곽라인 확인 단계 및 비정형범위 지정 단계
본 실시의 비정형범위 세팅모듈(140)은, 감지예외범위(Z4) 이내에 라이다 라인(L1, LN)의 타겟점인 내측 타겟점의 라이다 라인(L1, LN) 중 최외곽의 라이다 라인(LN)과, 감지예외범위(Z4)의 외곽라인(L1, LN)에서 내측 타겟점의 라이다 라인(L1, LN)이 교차하는 교차점(a)들 구간의 외곽라인으로 둘러싸인 구역을 비정형범위로 세팅한다.
이외에도 본 실시의 비정형범위 세팅모듈(140)은, 도 7의 (a)도면과 같이 감지예외범위(Z4) 이내에 라이다 라인(L2, LN')의 타겟점인 외측 타겟점의 라이다 라인(L2, LN') 중 최외곽의 라이다 라인(LN')과, 감지예외범위(Z4)의 외곽라인(L2, LN')에서 외측 타겟점의 라이다 라인(L2, LN')이 교차하는 교차점(b)들 구간의 외곽라인으로 둘러싸인 구역을 비정형범위(Z42)로 세팅한다.
전술한 과정에 따라 비정형범위 세팅모듈(140)은 모니터(230) 이외에 다른 모션용 기기와 주변기구(250, 260)도 도 8과 같이 해당하는 비정형범위(Z52)를 세팅한다.
상기 내측 타겟점을 기준으로 한 경우에 세팅된 비정형범위는 외측 타겟점을 기준으로 한 경우에 세팅된 비정형범위(Z42) 보다 좁은데 반해, 장애물의 접근 시 모션 시뮬레이터의 장애물 감지를 안정적으로 무시할 수 있다. 그러나 관리자가 이미 감지예외범위(Z4)를 지정한 상태이므로, 감지예외범위(Z4)가 포함되도록 외측 타겟점을 기준으로 해서 비정형범위(Z42)를 세팅하면, 비정형범위(Z42)에 장애물 접근 시 모션 시뮬레이터가 정지하거나 경보 등을 발현하지 않고 지속적인 모션 구동을 유지할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 모션 시뮬레이터의 실시 예가 생성한 비정형 범위 및 이외 범위에 진입한 장애물의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 9를 참조해 설명한다.
S40; 접근 물체 인식 단계
라이다(130)는 장애물 감지를 위해서 모션 시뮬레이터의 동작 중에는 레이저 펄스를 지속적으로 발사하고, 장애물이 감지되면 해당 감지신호를 장애물 감지모듈(160)에 발신한다.
S50; 접근 위치 확인 단계
장애물 감지모듈(160)은 라이다(130)로부터 수신된 감지신호를 확인해서, 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240')와 주변기구(250, 260) 이외에 장애물(M1 내지 M4)인지 확인한다.
상기 확인 결과, 감지된 장애물(M1 내지 M4)이 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240')와 주변기구(250, 260) 이외의 물체로 확인되면, 장애물 감지모듈(160)은 장애물(M1 내지 M4)의 위치가 물체감지범위(Z2)와 위험범위(Z3)와 감지예외범위(Z4, Z5, Z5')와 비정형범위(Z42, Z52)인지 확인한다.
S60; 알람 단계
알람모듈(170)은 장애물 감지모듈(160)이 감지한 장애물의 위치에 따라 모션용 기기(210, 220, 230, 240, 240')를 제어한다.
본 실시에서 알림모듈(170)은 장애물(M4)의 위치가 위험범위(Z3) 이내이면 탑승함(210)의 동작을 강제 정지하거나, 장애물(M3)의 위치가 물체감지범위(Z2) 이내이면 경고등을 점등하거나 경고음을 발신하거나 관리자에게 통신해서 위험상황을 안내하는 등의 경보 프로세스를 진행한다. 또한, 장애물(M2)의 위치가 감지예외범위(Z4, Z5, Z5') 또는 비정형범위(Z42, Z52) 이내이면 해당 감지를 무시하고 라이다(130)에 의한 감시를 유지한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100; 장애물 감지장치 110; 배치구조DB 120; 구역세팅모듈
130; 라이다 140; 비정형범위 세팅모듈
150; 디스플레이 160; 장애물 감지모듈 170; 알람모듈
210; 탑승함 220; 레일 230; 모니터
240, 240'; 제어테이블 M1 내지 M4; 장애물
L1, L2, LN, LN'; 라이다 라인 Z1; 매핑 레이어
Z2; 물체감지범위 Z3; 위험범위
Z4, Z5, Z5'; 감지예외범위
Z42, Z52; 비정형범위

Claims (5)

  1. 모션용 기기와 주변기구 각각의 실측 규격정보 및 좌표정보와, 물체감지범위 정보와, 위험범위 정보와, 감지예외범위 정보와, 비정형범위 정보를 저장하는 배치구조DB;
    상기 규격정보 및 좌표정보를 기반으로 매핑 레이어에 모션용 기기 및 주변기구 각각의 구역 이미지를 세팅하고, 입력된 좌표정보에 따라 물체 감지범위와 위험범위와 감지예외범위 각각을 상기 매핑 레이어에 세팅하며, 상기 범위별 외곽라인의 위치정보를 확인하는 구역세팅모듈;
    모션용 기기의 탑승함의 기준위치 상에 고정 설치되어서 방사형으로 레이저 펄스를 발사 및 수신하는 라이다;
    상기 매핑 레이어에, 레이저 펄스의 경로가 이루는 라이다 라인과, 물체감지범위의 외곽라인과, 감지예외범위의 외곽라인 간의 교차점이 이루는 경계 라인을 지정하고, 상기 경계 라인을 외곽라인으로 하는 구역을 비정형범위로 세팅하는 비정형범위 세팅모듈;
    상기 라이다의 레이저 펄스에 감지된 장애물의 위치를 감지하는 장애물 감지모듈; 및
    상기 장애물 감지모듈이 감지한 장애물의 위치에 따라 모션용 기기를 제어하는 알람모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 알람모듈은,
    상기 장애물의 위치가 위험범위 이내이면 탑승함의 동작을 강제 정지하거나, 상기 장애물의 위치가 물체감지범위 이내이면 경보하거나, 상기 장애물의 위치가 감지예외범위 또는 비정형범위 이내이면 무시하도록 프로세싱하는 것을 특징으로 하는 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비정형범위 세팅모듈은,
    상기 감지예외범위 이내에 라이다 라인의 타겟점인 내측 타겟점의 라이다 라인 중 최외곽의 라이다 라인과, 상기 감지예외범위의 외곽라인에서 내측 타겟점의 라이다 라인이 교차하는 교차점들의 경계 라인으로 둘러싸인 구역을 비정형범위로 세팅하는 것;을 특징으로 하는 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 비정형범위 세팅모듈은,
    상기 감지예외범위 이외에 라이다 라인의 타겟점인 외측 타겟점의 라이다 라인 중 최외곽의 라이다 라인과, 상기 감지예외범위의 외곽라인에서 외측 타겟점의 라이다 라인이 교차하는 교차점들의 경계 라인으로 둘러싸인 구역을 비정형범위로 세팅하는 것;을 특징으로 하는 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터.
  5. 구역세팅모듈이 모션용 기기와 주변기구 각각의 실측 규격정보 및 좌표정보를 기반으로 매핑 레이어에 모션용 기기 및 주변기구 각각의 구역 이미지를 세팅하는 제1단계;
    입력된 좌표정보에 따라 상기 구역세팅모듈이 물체감지범위와 위험범위와 감지예외범위 각각을 매핑 레이어에 세팅하는 제2단계;
    상기 구역세팅모듈이 매핑 레이어에 세팅된 물체감지범위와 위험범위와 감지예외범위 각각의 외곽라인의 위치정보를 확인하는 제3단계;
    라이다가 방사형으로 레이저 펄스를 발사하고 수신하는 제4단계;
    비정형범위 세팅모듈이 레이저 펄스의 경로가 이루는 라이다 라인과, 물체감지범위의 외곽라인과, 감지예외범위의 외곽라인 간의 교차점이 이루는 경계 라인을 매핑 레이어에 지정하는 제5단계; 및
    상기 비정형범위 세팅모듈이 경계 라인을 외곽라인으로 하는 구역을 비정형범위로 세팅하는 제6단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 접근 장애물 감지 범위 매핑 방법.
KR1020190158785A 2019-12-03 2019-12-03 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법 KR102274198B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190158785A KR102274198B1 (ko) 2019-12-03 2019-12-03 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190158785A KR102274198B1 (ko) 2019-12-03 2019-12-03 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210069245A KR20210069245A (ko) 2021-06-11
KR102274198B1 true KR102274198B1 (ko) 2021-07-08

Family

ID=76376668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190158785A KR102274198B1 (ko) 2019-12-03 2019-12-03 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102274198B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101752586B1 (ko) 2016-01-18 2017-06-30 조선대학교산학협력단 객체 모니터링 장치 및 그 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05274035A (ja) * 1992-03-30 1993-10-22 Mazda Motor Corp 障害物検出装置
KR100896450B1 (ko) 2008-07-29 2009-05-12 신동호 가상현실 체험용 게임 시뮬레이터 부스 시스템
JP5312367B2 (ja) * 2010-02-12 2013-10-09 村田機械株式会社 走行台車システム
KR20150104801A (ko) * 2014-03-06 2015-09-16 (주)스코넥엔터테인먼트 체감형 콘텐츠 기기의 배치 및 센싱영역 검출 시스템
KR101865254B1 (ko) * 2016-04-20 2018-07-13 재단법인대구경북과학기술원 사각지대를 주행하는 차량을 모니터링하기 위한 레이더 장치 및 그 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101752586B1 (ko) 2016-01-18 2017-06-30 조선대학교산학협력단 객체 모니터링 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210069245A (ko) 2021-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10265035B2 (en) Method and device for motion control of a mobile medical device
JP7153049B2 (ja) 認識された人間と連関する個人領域に基づいてロボットを制御する方法およびシステム
CN109095356B (zh) 工程机械及其作业空间动态防碰撞方法、装置和系统
US10665098B2 (en) Dynamically configurable traffic controllers and methods of using the same
US10343593B2 (en) Real-time analysis and augmented pathway projection for vehicle passengers
US20130093583A1 (en) Automotive panel warning and protection system
EP3826948B1 (en) Pedestrian-vehicle safety systems for loading docks
US11164460B2 (en) System for collision avoidance and method for collision avoidance
CN109552957A (zh) 电梯传感器阵列系统
KR102274198B1 (ko) 접근 장애물 감지 기능의 모션 시뮬레이터와 감지 범위 매핑 방법
CN112826393A (zh) 扫地机器人运行管理方法、扫地机器人、设备及存储介质
CA2469416C (en) Centreline identification in a docking guidance system
JP7000397B2 (ja) 仮想現実制御システム
JP4873723B2 (ja) 避難誘導システムおよび誘導装置および視覚障害者案内装置
JP4848840B2 (ja) 乗客コンベアの安全装置
WO2024027082A1 (zh) 一种飞机出入库碰撞预警方法、装置、设备及介质
CN113696938A (zh) 维护人员安全防护系统、方法、装置及设备
JP7517785B2 (ja) 誘導システム
KR20200117083A (ko) 고소작업 하부 통제 시스템 및 통제 방법
JP2024003401A (ja) 物流シミュレーションシステム
JP2023070545A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
JP2022061911A (ja) クレーン監視装置および該方法ならびに天井クレーン
KR20230049428A (ko) 라이트 가이던스장치를 구비한 이동식 협동로봇
JPH0348400A (ja) 衝突防止装置
JP2024036175A (ja) 誘導システム

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right