KR102503266B1 - 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

광신호 전송 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명은 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치 및 그 동작 방법을 제시함으로써, 발광부를 통해 방사되는 광신호의 전송 방향을 보다 정밀하게 조정할 수 있도록 지원할 수 있다.

Description

광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치 및 그 동작 방법{OPTICAL SIGNAL TRANSMISSION APPARATUS CAPABLE OF ADJUSTING THE TRANSMISSION DIRECTION OF AN OPTICAL SIGNAL ACCORDING TO THE POSITION OF A RECEIVER LOCATED IN THE FRONT IN AN OPTICAL WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND THE OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.
최근, 무선 통신 기술과 인공지능(AI) 기술의 발달과 함께, 교통안전, 교통혼잡, 공해 등 도로 교통 문제를 해결하기 위한 지능형 교통 시스템(Intelligent Transportation System: ITS)에 대한 기술이 급격히 발전하고 있다.
특히, 광학 무선 통신(OWC: Optical Wireless Communications)을 활용한 지능형 교통 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고 있지만, 방사되는 광신호의 크기가 작다는 이유로, 초기에 수신기로 광신호를 방사할 때 정밀한 포인팅과 추적에 대한 어려움이 존재하고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있도록 지원하는 시스템의 도입이 필요하다.
이와 관련해서, 광신호 전송 장치와 전방에 위치하는 수신기 간의 소정의 연산 과정을 통해, 각도를 연산한 후, 이를 기초로, 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부를 제어할 수 있다면, 보다 정밀하고 정확하게 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있을 것이다.
따라서, 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치와 관련된 기술에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치 및 그 동작 방법을 제시함으로써, 발광부를 통해 방사되는 광신호의 전송 방향을 보다 정밀하게 조정할 수 있도록 지원하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치는 광신호를 방사하고, 광신호가 방사되는 방향을, 중심축을 기준으로 좌측 방향과 우측 방향으로 조정하기 위한 각도 조정이 가능하도록 구성된 발광부, 상기 발광부를 중심으로 좌측의 사전 설정된 제1 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제1 카메라, 상기 발광부를 중심으로 우측의 사전 설정된 제2 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제2 카메라, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라를 통해 상기 광신호 전송 장치의 전방을 촬영해서, 상기 제1 카메라를 통해 촬영한 제1 촬영 이미지와 상기 제2 카메라를 통해 촬영한 제2 촬영 이미지를 획득하는 획득부, 상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지가 획득되면, 상기 제1 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제1 오브젝트를 검출한 후, 상기 제1 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제1 오브젝트와 상기 제1 카메라의 중심축 간의 제1 이격 각도를 연산하고, 상기 제2 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제2 오브젝트를 검출한 후, 상기 제2 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제2 오브젝트와 상기 제2 카메라의 중심축 간의 제2 이격 각도를 연산하는 연산부, 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도가 연산되면, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라 간의 제1 이격 거리를 확인하여, 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도 및 상기 제1 이격 거리를 기초로, 상기 제1 카메라와 상기 수신기 간의 제1 수평 거리, 상기 제2 카메라와 상기 수신기 간의 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 상기 발광부 간의 제2 이격 거리를 산출하는 이격 거리 산출부, 상기 제1 수평 거리와 상기 제2 수평 거리를 기초로, 상기 발광부와 상기 수신기 간의 제3 수평 거리를 연산하는 수평 거리 연산부, 상기 제3 수평 거리와 상기 제2 이격 거리를 기초로, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 발광부의 중심축과 상기 수신기 간의 제3 이격 각도를 연산하는 이격 각도 연산부 및 상기 제3 이격 각도가 연산되면, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전방에 위치하는 수신기를 향해 광신호를 방사하고, 광신호가 방사되는 방향을, 중심축을 기준으로 좌측 방향과 우측 방향으로 조정하기 위한 각도 조정이 가능하도록 구성된 발광부, 상기 발광부를 중심으로 좌측의 사전 설정된 제1 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제1 카메라 및 상기 발광부를 중심으로 우측의 사전 설정된 제2 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제2 카메라를 포함하는 광신호 전송 장치의 동작 방법은 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라를 통해 상기 광신호 전송 장치의 전방을 촬영해서, 상기 제1 카메라를 통해 촬영한 제1 촬영 이미지와 상기 제2 카메라를 통해 촬영한 제2 촬영 이미지를 획득하는 단계, 상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지가 획득되면, 상기 제1 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제1 오브젝트를 검출한 후, 상기 제1 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제1 오브젝트와 상기 제1 카메라의 중심축 간의 제1 이격 각도를 연산하고, 상기 제2 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제2 오브젝트를 검출한 후, 상기 제2 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제2 오브젝트와 상기 제2 카메라의 중심축 간의 제2 이격 각도를 연산하는 단계, 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도가 연산되면, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라 간의 제1 이격 거리를 확인하여, 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도 및 상기 제1 이격 거리를 기초로, 상기 제1 카메라와 상기 수신기 간의 제1 수평 거리, 상기 제2 카메라와 상기 수신기 간의 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 상기 발광부 간의 제2 이격 거리를 산출하는 단계, 상기 제1 수평 거리와 상기 제2 수평 거리를 기초로, 상기 발광부와 상기 수신기 간의 제3 수평 거리를 연산하는 단계, 상기 제3 수평 거리와 상기 제2 이격 거리를 기초로, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 발광부의 중심축과 상기 수신기 간의 제3 이격 각도를 연산하는 단계 및 상기 제3 이격 각도가 연산되면, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명은 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치 및 그 동작 방법을 제시함으로써, 발광부를 통해 방사되는 광신호의 전송 방향을 보다 정밀하게 조정할 수 있도록 지원하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광신호 전송 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광신호 전송 장치(110)는 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치로서, 발광부(111), 제1 카메라(112), 제2 카메라(113), 획득부(114), 연산부(115), 이격 거리 산출부(116), 수평 거리 연산부(117), 이격 각도 연산부(118) 및 제어부(119)를 포함한다.
발광부(111)는 광신호를 방사하고, 광신호가 방사되는 방향을, 중심축을 기준으로 좌측 방향과 우측 방향으로 조정하기 위한 각도 조정이 가능하도록 구성된다.
제1 카메라(112)는 발광부(111)를 중심으로 좌측의 사전 설정된 제1 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된다.
제2 카메라(113)는 발광부(111)를 중심으로 우측의 사전 설정된 제2 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된다.
관련해서, 도 2에는 발광부(111), 제1 카메라(112) 및 제2 카메라(113)의 일례가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 그림과 같이, 발광부(111)는 광신호를 방사하고, 광신호가 방사되는 방향을, 중심축(201)을 기준으로 좌측 방향과 우측 방향으로 조정하기 위한 각도 조정이 가능하도록 구성될 수 있고, 제1 카메라(112)는 발광부(111)를 중심으로 좌측의 사전 설정된 제1 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성될 수 있으며, 제2 카메라(113)는 발광부(111)를 중심으로 우측의 사전 설정된 제2 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성될 수 있다.
획득부(114)는 제1 카메라(112)와 제2 카메라(113)를 통해 광신호 전송 장치(110)의 전방을 촬영해서, 제1 카메라(112)를 통해 촬영한 제1 촬영 이미지와 제2 카메라(113)를 통해 촬영한 제2 촬영 이미지를 획득한다.
연산부(115)는 상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지가 획득되면, 상기 제1 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제1 오브젝트를 검출한 후, 상기 제1 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제1 오브젝트와 상기 제1 카메라의 중심축 간의 제1 이격 각도를 연산하고, 상기 제2 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제2 오브젝트를 검출한 후, 상기 제2 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제2 오브젝트와 상기 제2 카메라의 중심축 간의 제2 이격 각도를 연산한다.
여기서, 상기 수신기는 소정의 형상으로 구성되어 있을 수 있고, 이때, 연산부(115)는 상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지가 획득되면, 소정의 오브젝트 검출 모델을 이용하여, 상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지에서 상기 소정의 형상을 갖는 오브젝트를 상기 수신기에 대응되는 오브젝트로 검출할 수 있다.
예컨대, 상기 수신기가 원형 형상으로 구성되어 있다고 하는 경우, 연산부(115)는 상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지가 획득되면, 상기 소정의 오브젝트 검출 모델을 이용하여, 상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지에서 원형 형상을 갖는 오브젝트를 상기 수신기에 대응되는 오브젝트로 검출할 수 있다.
이와 관련해서, 도 2의 도시된 그림과 같이, 상기 수신기를 도 2의 도면부호 202에 도시된 그림과 같다고 하는 경우, 연산부(115)는 상기 제1 촬영 이미지에서 상기 수신기(202)에 대응되는 제1 오브젝트(202)를 검출한 후, 제1 카메라(112)의 중심축(203)을 기준으로 상기 제1 오브젝트(202)와 제1 카메라(112)의 중심축(203) 간의 제1 이격 각도(204)를 연산할 수 있다. 그러고 나서, 연산부(115)는 상기 제2 촬영 이미지에서 상기 수신기(202)에 대응되는 제2 오브젝트(202)를 검출한 후, 제2 카메라(113)의 중심축(205)을 기준으로 상기 제2 오브젝트(202)와 제2 카메라(113)의 중심축(205) 간의 제2 이격 각도(206)를 연산할 수 있다.
이격 거리 산출부(116)는 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도가 연산되면, 제1 카메라(112)와 제2 카메라(113) 간의 제1 이격 거리를 확인하여, 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도 및 상기 제1 이격 거리를 기초로, 제1 카메라(112)와 상기 수신기 간의 제1 수평 거리, 제2 카메라(113)와 상기 수신기 간의 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 발광부(111) 간의 제2 이격 거리를 산출한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이격 거리 산출부(116)는 하기의 수학식 1과 수학식 2에 따른 방정식의 해를 연산함으로써, 제1 카메라(112)와 상기 수신기 간의 상기 제1 수평 거리, 제2 카메라(113)와 상기 수신기 간의 상기 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 발광부(111) 간의 상기 제2 이격 거리를 산출할 수 있다.
Figure 112021142145655-pat00001
여기서,
Figure 112021142145655-pat00002
는 상기 제2 이격 거리,
Figure 112021142145655-pat00003
은 상기 제1 수평 거리,
Figure 112021142145655-pat00004
은 상기 제2 수평 거리,
Figure 112021142145655-pat00005
은 상기 제1 이격 각도,
Figure 112021142145655-pat00006
은 상기 제2 이격 각도를 의미한다.
Figure 112021142145655-pat00007
여기서,
Figure 112021142145655-pat00008
는 상기 제1 이격 거리,
Figure 112021142145655-pat00009
은 상기 제1 수평 거리,
Figure 112021142145655-pat00010
은 상기 제2 수평 거리를 의미한다.
관련해서, 도 2를 참조하면, 이격 거리 산출부(116)는 도면부호 207로 표시한 제1 카메라(112)와 제2 카메라(113) 간의 상기 제1 이격 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00011
'(207)를 확인한 후, 상기 제1 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00012
'(204)과 상기 제2 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00013
'(206) 및 상기 제1 이격 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00014
'(207)를 기초로, 상기 수학식 1과 상기 수학식 2에 따른 방정식의 해를 연산함으로써, 도면부호 208로 표시한 제1 카메라(112)와 상기 수신기(202) 간의 상기 제1 수평 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00015
'(208), 도면부호 209로 표시한 제2 카메라(113)와 상기 수신기(202) 간의 상기 제2 수평 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00016
'(209) 및 도면부호 210으로 표시한 상기 수신기(202)와 발광부(111) 간의 상기 제2 이격 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00017
'(210)를 산출할 수 있다.
수평 거리 연산부(117)는 상기 제1 수평 거리와 상기 제2 수평 거리를 기초로, 발광부(111)와 상기 수신기 간의 제3 수평 거리를 연산한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 수평 거리 연산부(117)는 하기의 수학식 3의 연산에 따라 발광부(111)와 상기 수신기 간의 상기 제3 수평 거리를 연산할 수 있다.
Figure 112021142145655-pat00018
여기서,
Figure 112021142145655-pat00019
은 상기 제3 수평 거리,
Figure 112021142145655-pat00020
은 상기 제1 수평 거리,
Figure 112021142145655-pat00021
은 상기 제2 수평 거리를 의미한다.
관련해서, 도 2를 참조하면, 수평 거리 연산부(117)는 상기 제1 수평 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00022
'(208)과 상기 제2 수평 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00023
'(209)을 기초로, 상기 수학식 3의 연산에 따라 도면부호 211로 표시한 발광부(111)와 상기 수신기(202) 간의 상기 제3 수평 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00024
'(211)을 연산할 수 있다.
이격 각도 연산부(118)는 상기 제3 수평 거리와 상기 제2 이격 거리를 기초로, 발광부(111)의 중심축을 기준으로 발광부(111)의 중심축과 상기 수신기 간의 제3 이격 각도를 연산한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이격 각도 연산부(118)는 하기의 수학식 4의 연산에 따라 발광부(111)의 중심축을 기준으로 발광부(111)의 중심축과 상기 수신기 간의 상기 제3 이격 각도를 연산할 수 있다.
Figure 112021142145655-pat00025
여기서,
Figure 112021142145655-pat00026
는 상기 제3 이격 각도,
Figure 112021142145655-pat00027
은 상기 제3 수평 거리,
Figure 112021142145655-pat00028
는 상기 제2 이격 거리를 의미한다.
관련해서, 도 2를 참조하면, 이격 각도 연산부(118)는 상기 제2 이격 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00029
'(210)와 상기 제3 수평 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00030
'(211)을 기초로, 상기 수학식 4의 연산에 따라 발광부(111)의 중심축(201)을 기준으로 도면부호 212로 표시한 발광부(111)의 중심축(201)과 상기 수신기(202) 간의 상기 제3 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00031
'(212)를 연산할 수 있다.
제어부(119)는 상기 제3 이격 각도가 연산되면, 발광부(111)의 중심축을 기준으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어한다.
예컨대, 전술한 예와 같이, 이격 각도 연산부(118)를 통해, 상기 제3 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00032
'(212)가 연산되었다고 하는 경우, 제어부(119)는 발광부(111)의 중심축(201)을 기준으로 상기 제3 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00033
'(212)만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제어부(119)는 상기 제2 이격 각도의 크기가 상기 제1 이격 각도의 크기보다 큰 경우, 발광부(111)의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어하고, 상기 제1 이격 각도의 크기가 상기 제2 이격 각도의 크기보다 큰 경우, 발광부(111)의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어할 수 있다.
예컨대, 전술한 예와 같이, 상기 제1 이격 각도를 '
Figure 112021142145655-pat00034
'(204)이라고 하고, 상기 제2 이격 각도를 '
Figure 112021142145655-pat00035
'(206)라고 하며, 상기 제3 이격 각도를 '
Figure 112021142145655-pat00036
'(212)라고 가정하자. 이때, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 제2 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00037
'(206)이 상기 제1 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00038
'(204)의 크기보다 큰 경우라면, 수신기(202)가 발광부(111)를 기준으로 좌측에 위치하고 있는 상황으로 볼 수 있으므로, 제어부(119)는 발광부(111)의 중심축(201)을 기준으로 좌측 방향으로 상기 제3 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00039
'(212)만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어할 수 있다. 반면에, 상기 제1 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00040
'(204)이 상기 제2 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00041
'(206)의 크기보다 큰 경우라면, 수신기(202)가 발광부(111)를 기준으로 우측에 위치하고 있는 상황으로 볼 수 있으므로, 제어부(119)는 발광부(111)의 중심축(201)을 기준으로 우측 방향으로 상기 제3 이격 각도인 '
Figure 112021142145655-pat00042
'(212)만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어할 수 있다. 만약, 수신기(202)가 제1 카메라(112)와 제2 카메라(113) 사이에 위치하는 경우라면, 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 불가능한 사각지대로서, 본 발명에 따른 광신호 전송 장치(110)는 상기 수신기(202)의 위치 판단을 정확하게 할 수 없다. 이에 따라, 개발자는 제1 카메라(112)와 제2 카메라(113) 사이의 상기 제1 이격 거리인 '
Figure 112021142145655-pat00043
'(207)를 조정하여 이 사각지대를 최소화할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 수신기에는 발광부(111)에 의해 방사된 광신호가 상기 수신기에 입사되면, 사전 설정된 제1 색상의 반사광을 반사하도록 하는 형광 물질이 도포되어 있을 수 있고, 이때, 광신호 전송 장치(110)는 발광부(111)에서 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 각도 조정을 수행하기 위한 구성으로, 이벤트 발생부(120) 및 반복 수행 제어부(121)를 더 포함할 수 있다.
이벤트 발생부(120)는 제어부(119)에 의해, 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)가 제어되면, 발광부(111)에서 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 각도 조정을 수행하기 위한 미세 각도 조정 이벤트를 발생시킨다.
반복 수행 제어부(121)는 상기 미세 각도 조정 이벤트가 발생되면, 발광부(111)를 통해 상기 수신기로 테스트용 광신호를 방사하는 제1 과정, 제1 카메라(112)와 제2 카메라(113) 중 어느 하나의 카메라를 통해 광신호 전송 장치(110)의 전방을 촬영해서 제3 촬영 이미지를 획득한 후, 상기 제3 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제3 오브젝트를 검출하는 제2 과정, 상기 제3 오브젝트의 전체 면적에서 상기 제1 색상으로 구성된 면적이 차지하는 제1 비율을 연산하는 제3 과정 및 상기 제1 비율과 사전 설정된 임계비율을 서로 비교하여, 상기 제1 비율이 상기 임계비율 미만인 것으로 확인되는 경우, 발광부(111)의 중심축을 기준으로 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 조정 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어하는 제4 과정을, 상기 제1 비율이 상기 임계비율 이상인 것으로 확인될 때까지 반복 수행한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 반복 수행 제어부(121)는 상기 제4 과정에서, 상기 제3 오브젝트의 중심축을 기준으로, 좌측 영역과 우측 영역 중 상기 제1 색상으로 구성된 면적이 작은 영역을 선택하고, 상기 선택된 영역이 상기 좌측 영역으로 확인되는 경우, 발광부(111)의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 사전 설정된 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어하고, 상기 선택된 영역이 상기 우측 영역으로 확인되는 경우, 발광부(111)의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어할 수 있다.
이하에서는, 반복 수행 제어부(121)의 동작을 예를 들어, 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 상기 수신기에는 발광부(111)에 의해 방사된 광신호가 상기 수신기에 입사되면, 녹색의 반사광을 반사하도록 하는 형광 물질이 도포되어 있다고 가정하자.
이때, 제어부(119)에 의해, 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)가 제어완료됨에 따라, 이벤트 발생부(120)에서, 상기 미세 각도 조정 이벤트가 발생되면, 반복 수행 제어부(121)는 발광부(111)를 통해 상기 수신기로 테스트용 광신호를 방사하는 상기 제1 과정을 수행할 수 있다.
이로 인해, 상기 테스트용 광신호가 상기 수신기에 입사되게 되면, 상기 수신기에서는 녹색의 반사광이 반사될 수 있다.
그러면, 반복 수행 제어부(121)는 제1 카메라(112)와 제2 카메라(113) 중 어느 하나의 카메라를 통해 광신호 전송 장치(110)의 전방을 촬영해서 상기 제3 촬영 이미지를 획득한 후, 상기 제3 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제3 오브젝트를 검출하는 상기 제2 과정을 수행할 수 있다.
관련해서, 반복 수행 제어부(121)가 제1 카메라(112)와 제2 카메라(113) 중 어느 하나인 제1 카메라(112)를 통해 광신호 전송 장치(110)의 전방을 촬영해서 상기 제3 촬영 이미지를 획득하였다고 가정하자.
그러면, 반복 수행 제어부(121)는 제1 카메라(112)를 통해 촬영한 상기 제3 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 상기 제3 오브젝트를 검출하는 상기 제2 과정을 수행할 수 있다.
이때, 발광부(111)를 통해 방사된 테스트용 광신호가 상기 수신기의 우측 지점에 입사됨으로 인해, 상기 수신기의 우측 지점으로부터 녹색의 반사광이 반사됨에 따라, 도 3에 도시된 그림과 같이, 우측 지점이 녹색으로 표현되는 상기 제3 오브젝트(301)가 검출되었다고 하는 경우, 반복 수행 제어부(121)는 상기 제3 오브젝트(301)의 전체 면적에서 녹색으로 구성된 면적(302)이 차지하는 제1 비율을 연산하는 상기 제3 과정을 수행할 수 있다.
예컨대, 상기 제3 과정을 통해 상기 제3 오브젝트(301)의 전체 면적에서 녹색으로 구성된 면적(302)이 차지하는 상기 제1 비율이 '33%'로 연산되었다고 하고, 사전 설정된 임계비율을 '80%'라고 가정하자.
이때, 상기 제1 비율인 '33%'가 상기 임계비율인 '80%' 미만인 것으로 확인되므로, 반복 수행 제어부(121)는 발광부(111)의 중심축을 기준으로 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 조정 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어하는 상기 제4 과정을 수행할 수 있다.
이때, 반복 수행 제어부(121)는 상기 제3 오브젝트(301)의 중심축(303)을 기준으로, 좌측 영역(304)과 우측 영역(305) 중 녹색으로 구성된 면적이 작은 영역을 선택하고, 상기 선택된 영역이 상기 좌측 영역(304)으로 확인되는 경우, 발광부(111)의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 사전 설정된 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어하고, 상기 선택된 영역이 상기 우측 영역(305)으로 확인되는 경우, 발광부(111)의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어할 수 있다.
관련해서, 상기 사전 설정된 미세 각도를 '1°'라고 하고, 도 3에 도시된 그림과 같이, 상기 제3 오브젝트(301)의 중심축(303)을 기준으로 좌측 영역(304)과 우측 영역(305) 중 녹색으로 구성된 면적이 작은 영역이 좌측 영역(304)이라고 하는 경우, 반복 수행 제어부(121)는 발광부(111)의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 상기 미세 각도인 '1°'만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어할 수 있다.
반면에, 녹색으로 구성된 면적이 작은 영역이 우측 영역(305)으로 확인되는 경우, 반복 수행 제어부(121)는 발광부(111)의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 미세 각도인 '1°'만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 발광부(111)를 제어할 수 있다.
결국, 반복 수행 제어부(121)는 상기 제1 과정, 상기 제2 과정, 상기 제3 과정 및 상기 제4 과정을, 상기 제1 비율이 상기 임계비율 이상인 것으로 확인될 때까지 반복 수행함으로써, 발광부(111)를 통해 방사되는 광신호가 수신기에 정확하게 입사되도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른, 전방에 위치하는 수신기를 향해 광신호를 방사하고, 광신호가 방사되는 방향을, 중심축을 기준으로 좌측 방향과 우측 방향으로 조정하기 위한 각도 조정이 가능하도록 구성된 발광부, 상기 발광부를 중심으로 좌측의 사전 설정된 제1 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제1 카메라 및 상기 발광부를 중심으로 우측의 사전 설정된 제2 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제2 카메라를 포함하는 광신호 전송 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S410)에서는 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라를 통해 상기 광신호 전송 장치의 전방을 촬영해서, 상기 제1 카메라를 통해 촬영한 제1 촬영 이미지와 상기 제2 카메라를 통해 촬영한 제2 촬영 이미지를 획득한다.
단계(S420)에서는 상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지가 획득되면, 상기 제1 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제1 오브젝트를 검출한 후, 상기 제1 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제1 오브젝트와 상기 제1 카메라의 중심축 간의 제1 이격 각도를 연산하고, 상기 제2 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제2 오브젝트를 검출한 후, 상기 제2 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제2 오브젝트와 상기 제2 카메라의 중심축 간의 제2 이격 각도를 연산한다.
단계(S430)에서는 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도가 연산되면, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라 간의 제1 이격 거리를 확인하여, 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도 및 상기 제1 이격 거리를 기초로, 상기 제1 카메라와 상기 수신기 간의 제1 수평 거리, 상기 제2 카메라와 상기 수신기 간의 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 상기 발광부 간의 제2 이격 거리를 산출한다.
단계(S440)에서는 상기 제1 수평 거리와 상기 제2 수평 거리를 기초로, 상기 발광부와 상기 수신기 간의 제3 수평 거리를 연산한다.
단계(S450)에서는 상기 제3 수평 거리와 상기 제2 이격 거리를 기초로, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 발광부의 중심축과 상기 수신기 간의 제3 이격 각도를 연산한다.
단계(S460)에서는 상기 제3 이격 각도가 연산되면, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S460)에서는 상기 제2 이격 각도의 크기가 상기 제1 이격 각도의 크기보다 큰 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하고, 상기 제1 이격 각도의 크기가 상기 제2 이격 각도의 크기보다 큰 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S430)에서는 상기의 수학식 1과 수학식 2에 따른 방정식의 해를 연산함으로써, 상기 제1 카메라와 상기 수신기 간의 상기 제1 수평 거리, 상기 제2 카메라와 상기 수신기 간의 상기 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 상기 발광부 간의 상기 제2 이격 거리를 산출하고, 단계(S440)에서는 상기의 수학식 3의 연산에 따라 상기 발광부와 상기 수신기 간의 상기 제3 수평 거리를 연산하며, 단계(S450)에서는 상기의 수학식 4의 연산에 따라 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 발광부의 중심축과 상기 수신기 간의 상기 제3 이격 각도를 연산할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 수신기에는 상기 발광부에 의해 방사된 광신호가 상기 수신기에 입사되면, 사전 설정된 제1 색상의 반사광을 반사하도록 하는 형광 물질이 도포되어 있을 수 있고, 이때, 상기 광신호 전송 장치의 동작 방법은 단계(S460)에 의해, 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부가 제어되면, 상기 발광부에서 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 각도 조정을 수행하기 위한 미세 각도 조정 이벤트를 발생시키는 단계 및 상기 미세 각도 조정 이벤트가 발생되면, 상기 발광부를 통해 상기 수신기로 테스트용 광신호를 방사하는 제1 과정, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라 중 어느 하나의 카메라를 통해 상기 광신호 전송 장치의 전방을 촬영해서 제3 촬영 이미지를 획득한 후, 상기 제3 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제3 오브젝트를 검출하는 제2 과정, 상기 제3 오브젝트의 전체 면적에서 상기 제1 색상으로 구성된 면적이 차지하는 제1 비율을 연산하는 제3 과정 및 상기 제1 비율과 사전 설정된 임계비율을 서로 비교하여, 상기 제1 비율이 상기 임계비율 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 조정 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 제4 과정을, 상기 제1 비율이 상기 임계비율 이상인 것으로 확인될 때까지 반복 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 반복 수행하는 단계는 상기 제4 과정에서, 상기 제3 오브젝트의 중심축을 기준으로, 좌측 영역과 우측 영역 중 상기 제1 색상으로 구성된 면적이 작은 영역을 선택하고, 상기 선택된 영역이 상기 좌측 영역으로 확인되는 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 사전 설정된 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하고, 상기 선택된 영역이 상기 우측 영역으로 확인되는 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어할 수 있다.
이상, 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치의 동작 방법은 도 1 내지 도 3을 이용하여 설명한 광신호 전송 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치의 동작 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 본 발명을 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.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 광신호 전송 장치
111: 발광부 112: 제1 카메라
113: 제2 카메라 114: 획득부
115: 연산부 116: 이격 거리 산출부
117: 수평 거리 연산부 118: 이격 각도 연산부
119: 제어부 120: 이벤트 발생부
121: 반복 수행 제어부

Claims (12)

  1. 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치에 있어서,
    광신호를 방사하고, 광신호가 방사되는 방향을, 중심축을 기준으로 좌측 방향과 우측 방향으로 조정하기 위한 각도 조정이 가능하도록 구성된 발광부;
    상기 발광부를 중심으로 좌측의 사전 설정된 제1 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제1 카메라;
    상기 발광부를 중심으로 우측의 사전 설정된 제2 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제2 카메라;
    상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라를 통해 상기 광신호 전송 장치의 전방을 촬영해서, 상기 제1 카메라를 통해 촬영한 제1 촬영 이미지와 상기 제2 카메라를 통해 촬영한 제2 촬영 이미지를 획득하는 획득부;
    상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지가 획득되면, 상기 제1 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제1 오브젝트를 검출한 후, 상기 제1 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제1 오브젝트와 상기 제1 카메라의 중심축 간의 제1 이격 각도를 연산하고, 상기 제2 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제2 오브젝트를 검출한 후, 상기 제2 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제2 오브젝트와 상기 제2 카메라의 중심축 간의 제2 이격 각도를 연산하는 연산부;
    상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도가 연산되면, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라 간의 제1 이격 거리를 확인하여, 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도 및 상기 제1 이격 거리를 기초로, 상기 제1 카메라와 상기 수신기 간의 제1 수평 거리, 상기 제2 카메라와 상기 수신기 간의 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 상기 발광부 간의 제2 이격 거리를 산출하는 이격 거리 산출부;
    상기 제1 수평 거리와 상기 제2 수평 거리를 기초로, 상기 발광부와 상기 수신기 간의 제3 수평 거리를 연산하는 수평 거리 연산부;
    상기 제3 수평 거리와 상기 제2 이격 거리를 기초로, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 발광부의 중심축과 상기 수신기 간의 제3 이격 각도를 연산하는 이격 각도 연산부; 및
    상기 제3 이격 각도가 연산되면, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 광신호 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제2 이격 각도의 크기가 상기 제1 이격 각도의 크기보다 큰 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하고, 상기 제1 이격 각도의 크기가 상기 제2 이격 각도의 크기보다 큰 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 것을 특징으로 하는 광신호 전송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이격 거리 산출부는
    하기의 수학식 1과 수학식 2에 따른 방정식의 해를 연산함으로써, 상기 제1 카메라와 상기 수신기 간의 상기 제1 수평 거리, 상기 제2 카메라와 상기 수신기 간의 상기 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 상기 발광부 간의 상기 제2 이격 거리를 산출하고,
    상기 수평 거리 연산부는
    하기의 수학식 3의 연산에 따라 상기 발광부와 상기 수신기 간의 상기 제3 수평 거리를 연산하며,
    상기 이격 각도 연산부는
    하기의 수학식 4의 연산에 따라 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 발광부의 중심축과 상기 수신기 간의 상기 제3 이격 각도를 연산하는 것을 특징으로 하는 광신호 전송 장치.
    [수학식 1]
    Figure 112021142145655-pat00044

    여기서,
    Figure 112021142145655-pat00045
    는 상기 제2 이격 거리,
    Figure 112021142145655-pat00046
    은 상기 제1 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00047
    은 상기 제2 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00048
    은 상기 제1 이격 각도,
    Figure 112021142145655-pat00049
    은 상기 제2 이격 각도를 의미함.
    [수학식 2]
    Figure 112021142145655-pat00050

    여기서,
    Figure 112021142145655-pat00051
    는 상기 제1 이격 거리,
    Figure 112021142145655-pat00052
    은 상기 제1 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00053
    은 상기 제2 수평 거리를 의미함.
    [수학식 3]
    Figure 112021142145655-pat00054

    여기서,
    Figure 112021142145655-pat00055
    은 상기 제3 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00056
    은 상기 제1 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00057
    은 상기 제2 수평 거리를 의미함.
    [수학식 4]
    Figure 112021142145655-pat00058

    여기서,
    Figure 112021142145655-pat00059
    는 상기 제3 이격 각도,
    Figure 112021142145655-pat00060
    은 상기 제3 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00061
    는 상기 제2 이격 거리를 의미함.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수신기에는
    상기 발광부에 의해 방사된 광신호가 상기 수신기에 입사되면, 사전 설정된 제1 색상의 반사광을 반사하도록 하는 형광 물질이 도포되어 있고,
    상기 광신호 전송 장치는
    상기 제어부에 의해, 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부가 제어되면, 상기 발광부에서 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 각도 조정을 수행하기 위한 미세 각도 조정 이벤트를 발생시키는 이벤트 발생부; 및
    상기 미세 각도 조정 이벤트가 발생되면, 상기 발광부를 통해 상기 수신기로 테스트용 광신호를 방사하는 제1 과정, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라 중 어느 하나의 카메라를 통해 상기 광신호 전송 장치의 전방을 촬영해서 제3 촬영 이미지를 획득한 후, 상기 제3 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제3 오브젝트를 검출하는 제2 과정, 상기 제3 오브젝트의 전체 면적에서 상기 제1 색상으로 구성된 면적이 차지하는 제1 비율을 연산하는 제3 과정 및 상기 제1 비율과 사전 설정된 임계비율을 서로 비교하여, 상기 제1 비율이 상기 임계비율 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 조정 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 제4 과정을, 상기 제1 비율이 상기 임계비율 이상인 것으로 확인될 때까지 반복 수행하는 반복 수행 제어부
    를 더 포함하는 광신호 전송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반복 수행 제어부는
    상기 제4 과정에서, 상기 제3 오브젝트의 중심축을 기준으로, 좌측 영역과 우측 영역 중 상기 제1 색상으로 구성된 면적이 작은 영역을 선택하고, 상기 선택된 영역이 상기 좌측 영역으로 확인되는 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 사전 설정된 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하고, 상기 선택된 영역이 상기 우측 영역으로 확인되는 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 것을 특징으로 하는 광신호 전송 장치.
  6. 전방에 위치하는 수신기를 향해 광신호를 방사하고, 광신호가 방사되는 방향을, 중심축을 기준으로 좌측 방향과 우측 방향으로 조정하기 위한 각도 조정이 가능하도록 구성된 발광부, 상기 발광부를 중심으로 좌측의 사전 설정된 제1 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제1 카메라 및 상기 발광부를 중심으로 우측의 사전 설정된 제2 지점에 배치되어 전방을 촬영하도록 구성된 제2 카메라를 포함하는 광신호 전송 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라를 통해 상기 광신호 전송 장치의 전방을 촬영해서, 상기 제1 카메라를 통해 촬영한 제1 촬영 이미지와 상기 제2 카메라를 통해 촬영한 제2 촬영 이미지를 획득하는 단계;
    상기 제1 촬영 이미지와 상기 제2 촬영 이미지가 획득되면, 상기 제1 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제1 오브젝트를 검출한 후, 상기 제1 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제1 오브젝트와 상기 제1 카메라의 중심축 간의 제1 이격 각도를 연산하고, 상기 제2 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제2 오브젝트를 검출한 후, 상기 제2 카메라의 중심축을 기준으로 상기 제2 오브젝트와 상기 제2 카메라의 중심축 간의 제2 이격 각도를 연산하는 단계;
    상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도가 연산되면, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라 간의 제1 이격 거리를 확인하여, 상기 제1 이격 각도와 상기 제2 이격 각도 및 상기 제1 이격 거리를 기초로, 상기 제1 카메라와 상기 수신기 간의 제1 수평 거리, 상기 제2 카메라와 상기 수신기 간의 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 상기 발광부 간의 제2 이격 거리를 산출하는 단계;
    상기 제1 수평 거리와 상기 제2 수평 거리를 기초로, 상기 발광부와 상기 수신기 간의 제3 수평 거리를 연산하는 단계;
    상기 제3 수평 거리와 상기 제2 이격 거리를 기초로, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 발광부의 중심축과 상기 수신기 간의 제3 이격 각도를 연산하는 단계; 및
    상기 제3 이격 각도가 연산되면, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 단계
    를 포함하는 광신호 전송 장치의 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는
    상기 제2 이격 각도의 크기가 상기 제1 이격 각도의 크기보다 큰 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하고, 상기 제1 이격 각도의 크기가 상기 제2 이격 각도의 크기보다 큰 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 제3 이격 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 것을 특징으로 하는 광신호 전송 장치의 동작 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 이격 거리를 산출하는 단계는
    하기의 수학식 1과 수학식 2에 따른 방정식의 해를 연산함으로써, 상기 제1 카메라와 상기 수신기 간의 상기 제1 수평 거리, 상기 제2 카메라와 상기 수신기 간의 상기 제2 수평 거리 및 상기 수신기와 상기 발광부 간의 상기 제2 이격 거리를 산출하고,
    상기 제3 수평 거리를 연산하는 단계는
    하기의 수학식 3의 연산에 따라 상기 발광부와 상기 수신기 간의 상기 제3 수평 거리를 연산하며,
    상기 제3 이격 각도를 연산하는 단계는
    하기의 수학식 4의 연산에 따라 상기 발광부의 중심축을 기준으로 상기 발광부의 중심축과 상기 수신기 간의 상기 제3 이격 각도를 연산하는 것을 특징으로 하는 광신호 전송 장치의 동작 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112021142145655-pat00062

    여기서,
    Figure 112021142145655-pat00063
    는 상기 제2 이격 거리,
    Figure 112021142145655-pat00064
    은 상기 제1 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00065
    은 상기 제2 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00066
    은 상기 제1 이격 각도,
    Figure 112021142145655-pat00067
    은 상기 제2 이격 각도를 의미함.
    [수학식 2]
    Figure 112021142145655-pat00068

    여기서,
    Figure 112021142145655-pat00069
    는 상기 제1 이격 거리,
    Figure 112021142145655-pat00070
    은 상기 제1 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00071
    은 상기 제2 수평 거리를 의미함.
    [수학식 3]
    Figure 112021142145655-pat00072

    여기서,
    Figure 112021142145655-pat00073
    은 상기 제3 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00074
    은 상기 제1 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00075
    은 상기 제2 수평 거리를 의미함.
    [수학식 4]
    Figure 112021142145655-pat00076

    여기서,
    Figure 112021142145655-pat00077
    는 상기 제3 이격 각도,
    Figure 112021142145655-pat00078
    은 상기 제3 수평 거리,
    Figure 112021142145655-pat00079
    는 상기 제2 이격 거리를 의미함.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 수신기에는
    상기 발광부에 의해 방사된 광신호가 상기 수신기에 입사되면, 사전 설정된 제1 색상의 반사광을 반사하도록 하는 형광 물질이 도포되어 있고,
    상기 광신호 전송 장치의 동작 방법은
    상기 제어하는 단계에 의해, 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부가 제어되면, 상기 발광부에서 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 각도 조정을 수행하기 위한 미세 각도 조정 이벤트를 발생시키는 단계; 및
    상기 미세 각도 조정 이벤트가 발생되면, 상기 발광부를 통해 상기 수신기로 테스트용 광신호를 방사하는 제1 과정, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라 중 어느 하나의 카메라를 통해 상기 광신호 전송 장치의 전방을 촬영해서 제3 촬영 이미지를 획득한 후, 상기 제3 촬영 이미지에서 상기 수신기의 형상에 대응되는 제3 오브젝트를 검출하는 제2 과정, 상기 제3 오브젝트의 전체 면적에서 상기 제1 색상으로 구성된 면적이 차지하는 제1 비율을 연산하는 제3 과정 및 상기 제1 비율과 사전 설정된 임계비율을 서로 비교하여, 상기 제1 비율이 상기 임계비율 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 광신호가 방사되는 방향에 대한 미세 조정 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 제4 과정을, 상기 제1 비율이 상기 임계비율 이상인 것으로 확인될 때까지 반복 수행하는 단계
    를 더 포함하는 광신호 전송 장치의 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반복 수행하는 단계는
    상기 제4 과정에서, 상기 제3 오브젝트의 중심축을 기준으로, 좌측 영역과 우측 영역 중 상기 제1 색상으로 구성된 면적이 작은 영역을 선택하고, 상기 선택된 영역이 상기 좌측 영역으로 확인되는 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 좌측 방향으로 사전 설정된 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하고, 상기 선택된 영역이 상기 우측 영역으로 확인되는 경우, 상기 발광부의 중심축을 기준으로 우측 방향으로 상기 미세 각도만큼 광신호가 방사되는 방향에 대한 각도 조정이 수행되도록 상기 발광부를 제어하는 것을 특징으로 하는 광신호 전송 장치의 동작 방법.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  12. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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