KR19990041374A - 지형추적장치에 있어서 면탐색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지형추적장치에 있어서 꼭지점을 기반으로 면탐색을 하기 위한 방법에 관한 것으로, 본 방법은, 초기 목표물의 위치정보가 인가되면, 해당되는 초기 면을 검색하고, 검색된 초기면을 이루어는 각 꼭지점들의 위치정보와 초기 목표물의 위치정보를 이용하여 가장 가까운 꼭지점을 검출하고, 검출된 꼭지점의 인덱스를 이용하여 꼭지점 리스트정보에서 해당되는 이웃한 면에 대한 정보를 검출하고, 검출된 모든 이웃한 면에 대해 순차적으로 면판별처리를하여 추정된 목표물의 다음 위치가 위치한 면을 탐색하는 단계를 포함하여 수행된다. 따라서 이동되는 목표물에 대한 면탐색영역을 꼭지점을 중심으로 한 이웃한 면으로 한정하여 운영함으로써, 신속하게 면탐색을 수행할 수 있다.

Description

지형추적장치에 있어서 면탐색방법

본 발명은 해당 지형을 메쉬(Mesh)형태로 쪼개 운영되는 지형추적(Terrain Following)장치에 관한 것으로서, 특히, 지형추적시 고속의 면탐색이 가능하도록 구현된 면탐색방법에 관한 것이다.

지형추적장치는 해당 지형에서 목표물(Object)이 어디에 위치하는 지를 파악하기 위한 것으로, 일반적으로 해당 지형의 메쉬를 생성하고, 생성된 메쉬의 전체를 탐색하면서 목표물(Object)이 위치한 면을 탐색하는 방식으로 면탐색을 수행한다. 이와 같이 기존의 지형추적장치는 목표물이 위치한 면을 탐색할 때, 해당 지형의 전 구간을 탐색영역으로하여 운영되므로 고속의 면탐색을 어렵게 하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 꼭지점 기반으로 면탐색구간을 설정하여 고속의 면탐색이 가능하도록 구현된 면탐색방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 면탐색방법은, 메쉬 구조로 쪼개진 지형에 대한 각 꼭지점의 3차원 정보와 이웃한 면정보를 포함한 구조로 이루어진 꼭지점 리스트와 각 면을 형성하는 꼭지점정보로 이루어진 면리스트를 갖추고 목표물에 대한 위치추적을 하는 지형추적기에 있어서, 목표물의 초기 위치정보가 입력되면, 메쉬상에서 해당되는 초기 면을 검색하는 단계; 면리스트를 참조하여 검색된 초기 면을 이루는 꼭지점들을 검출하는 단계; 검출된 꼭지점들과 초기 위치와의 각각의 거리를 계산하여 가장 작은 거리를 갖는 꼭지점을 가장 가까운 꼭지점으로 검출하는 단계; 가장 가까운 꼭지점이 검출되면, 검출된 꼭지점의 메쉬상에서의 인덱스정보를 이용하여 꼭지점 리스트를 참조하여 해당되는 이웃한 면정보를 추출하는 단계; 추출된 이웃한 면에 대해 순차적으로 목표물의 추정된 다음 위치가 위치한 면 탐색을 위한 면판별처리를 하는 단계; 면판별처리에 의하여 해당되는 면이 탐색되면, 탐색종료명령이 인가될 때까지 다음으로 추정되는 위치에 대한 면탐색을 위해 가장 가까운 꼭지점을 검출하는 단계부터 면판별처리단계를 반복 수행하는 단계를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 면탐색방법을 수행하기 위한 지형추적장치의 개략적인 블럭도이고,

도 2는 본 발명에 따른 면탐색방법의 동작 흐름도이고,

도 3은 본 발명에 따른 면탐색방법에 의한 면탐색 예시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

102:명령인가부 104:제 1 저장부

106:프로세서 108:제 2 저장부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1는 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 지형추적장치의 개략적인 블록도로서, 위치추적을 원하는 지형정보를 비롯하여 초기의 목표물의 위치정보 등을 입력할 수 있는 명령인가부(102), 해당 지형에 대한 메쉬의 꼭지점에 대한 3차원 정보(X, Y, Z)와 꼭지점에 이웃한 면정보를 꼭지점 리스트로서 저장하고 있는 제 1 저장부(104), 본 발명에 따른 꼭지점 기반으로 한 면탐색을 수행하기 위한 프로세서(106), 프로세서(106)에서 면탐색시 검출된 꼭지점 인덱스(Index) 정보를 저장하는 제 2 저장부(108)를 포함하도록 구성된다. 여기서 제 2 저장부(108)는 프로세서(106)내에 구비되도록 설계될 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 면탐색방법에 대한 동작 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 면탐색 예시도이다.

그러면 도 1 및 도 3을 참조하여 도 2에 도시된 방법에 대한 동작을 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 본 발명에 따른 면탐색을 수행하기 전에, 해당 지형에 대한 메쉬 생성이 이루어진다. 이 때, 해당 메쉬에 대한 꼭지점(Vertex)리스트와 면 리스트가 형성되는데, 꼭지점 리스트의 경우에는 각 꼭지점의 3차원 데이터(X, Y, Z)와 이웃한 면정보를 포함한 구조로 형성된다. 그리고 면리스트는 각 면에 할당된 꼭지점정보를 포함한 구조로 형성된다. 이와 같이 형성된 꼭지점 리스트와 면리스트는 제 1 저장부(104)에 저장되어 프로세서(106)가 참조할 수 있도록 한다.

이와 같이 꼭지점 리스트와 면리스트가 저장된 상태에서, 명령인가부(102)를 통해 목표물(Object)에 대한 초기 위치정보가 입력되면, 프로세서(106)는 제 202 단계에서 제 204 단계로 진행되어 초기 위치에 해당되는 메쉬상의 면을 초기 면으로 검색한다. 즉, 인가된 초기 위치의 X, Y좌표를 이용하여 메쉬로 쪼개진 지형에서 해당되는 면을 검색한다.

그리고 제 206 단계로 진행되어 검색된 면을 이루는 꼭지점중 초기 위치와 가장 가까운 꼭지점(nearest vertex)을 검출한다. 즉, 제 204 단계에서 검색된 면의 인덱스를 이용하여 제 1 저장부(104)에 저장되어 있는 면리스트를 참조하면, 검색된 면을 이루는 꼭지점을 파악할 수 있다. 이와 같이 파악된 꼭지점들과 목표물의 현재위치(여기서는 초기 위치에 해당됨)간의 거리를 계산하여 가장 가까운 거리에 존재하는 꼭지점을 상술한 가장 가까운 꼭지점으로 검출한다.

도 3a에 도시된 예를 참조하여 설명하면, (x)로 표기된 부분이 현재 목표물의 위치인 경우에 a1, a2, a3꼭지점으로 이루어진 1면이 해당 면으로 검색된다. 이와 같이 검색된 면에 대한 메쉬상에서의 인덱스를 이용하여 제 1 저장부(104)를 참조하면, a1, a2, a3가 해당되는 꼭지점정보로 추출된다. 여기서 면정보에 대한 인덱스는 1이 된다. 그리고 추출된 a1, a2, a3 각각의 꼭지점의 위치정보와 현재 목표물의 위치정보(x)를 이용하여 해당 거리를 계산하고, 가장 작은 거리를 갖는 꼭지점을 가장 가까운 꼭지점으로 검출하게 된다. 도 3a의 (x)지점에 대해서 검출되는 가장 가까운 꼭지점은 a2가 된다.

이와 같이 가장 가까운 꼭지점이 검출되면, 프로세서(106)는 제 208 단계로 진행되어 검출된 꼭지점의 메쉬상에서의 인덱스정보를 제 2 저장부(108)에 저장시킨다. 상술한 도 3a의 예의 경우에 저장되는 인덱스정보는 a2가 된다. 이 때 저장되는 꼭지점의 인덱스정보는 새로 추정된 다음 위치에 대한 면탐색시마다 프로세서(106)에 의해 갱신된다.

그 다음 프로세서(106)는 이전의 목표물의 위치와 진행방향 및 진행속도 정보를 이용하여 다음 위치를 추정한다. 다음 위치가 추정되면, 프로세서(106)는 제 210 단계에서 제 212 단계로 진행되어 제 2 저장부(108)에 저장된 꼭지점의 인덱스정보를 이용하여 제 1 저장부(104)에 저장되어 있는 꼭지점 리스트를 참조하여 해당되는 이웃한 면정보를 모두 독출한다. 즉, 상술한 바와 같이 현재 제 2 저장부(108)에 저장되어 있는 인덱스정보가 a2인 경우에 제 1 저장부(104)로부터 독출되는 이웃한 면정보는 '1, 2, 3, 6, 7, 8'이 된다.

이웃한 면정보가 모두 독출되면, 프로세서(106)는 제 214 단계로 진행되어 독출된 면정보의 개수로 N값을 설정한다. 여기서 N은 꼭지점 기반으로 면탐색시 탐색가능범위을 의미한다. 따라서 상술한 도 3a의 예와 같이 이웃한 면정보가 독출되는 경우에 N의 값은 6으로 설정되어, 탐색범위가 6면에 해당됨을 나타낸다.

이와 같이 탐색면이 설정되면, 프로세서(106)는 제 216 단계로 진행되어 첫 번째 면부터 탐색이 이루어지도록 I값을 0으로 설정한다. 여기서 첫 번째 면은 독출된 이웃한 면정보중 가장 빠른 인덱스를 갖는 것으로, 상술한 바와 같이 이웃한 면정보가 독출되는 경우에 '1'면이 첫 번째 탐색면에 해당된다.

프로세서(106)은 I값을 0으로 설정한 후, 제 218 단계로 진행되어 해당 면에 대한 면판별처리를 한다. 즉, 추정된 목표물의 위치가 해당 면에 존재하는 지를 판별한다. 도 3a의 경우에는 추정된 다음 이동위치(△)가 1면에 존재하므로, 판별결과는 1면에 존재하는 것으로 얻어진다. 이와 같이 판별결과가 얻어지면, 프로세서(106)는 제 220 단계를 통해 제 222 단계로 진행되어 면탐색 종료정보가 인가되었는 지를 체크한다. 체크결과, 면탐색 종료정보가 인가된 경우에는 면탐색처리를 종료한다.

그러나 면탐색 종료정보가 인가되지 않은 경우에는 제 206 단계로 리턴되어 현재 위치(△)에 대한 가장 가까운 꼭지점을 검출한다. 이 때 검출되는 꼭지점은 도 3a의 경우에 a3가 된다. 그리고 제 208 단계로 진행되어 검출된 꼭지점의 인덱스를 제 2 저장부(108)에 저장하고, 다음의 목표물의 위치를 추정한다.

한편, 제 218 단계의 판단결과, 1면에 이동된 목표물이 존재하지 않는 경우에는 제 220 단계에서 제 224 단계로 진행되어 I값을 1증가시킨다(I=I+1). 이는 다음 순번에 해당되는 면에 대한 면탐색처리를 하고자 하는 것이다. 그리고 제 226 단계로 진행되어 1증가된 I값이 N값보다 큰 지를 비교한다. 이는 설정된 탐색범위에서만 탐색처리가 이루어지도록 하기 위한 것이다. 따라서 비교한 결과, I값이 N값보다 크지 않으면, 제 218 단계로 리턴되어 해당 면에 대한 면판별처리를 한다.

그러나 제 226 단계에서 비교한 결과, N값보다 I값이 크면, 설정된 탐색범위를 넘은 것으로 판단하여 더 이상 해당 꼭지점을 기반으로 한 면판별처리를 하지 않고, 제 222 단계로 진행되어 상술한 바와 같이 동작된다. 이 때, 설정된 탐색범위에 대한 면판별처리시, 이동된 목표점이 위치한 면에 대한 탐색이 이루어지지 않은 상태에서 제 226 단계에서 222 단계로 진행될 때, 이를 에러가 발생된 것으로 처리할 수도 있다. 즉, 제 226 단계에서 제 222 단계로 바로 진행하지 않고 에러발생 메시지를 출력하는 단계가 포함되도록 구현될 수도 있다. 이처럼 다음에 이동되는 목표물의 위치가 이웃한 면을 벗어난 경우가 드물다는 의미도 된다. 이와 같은 조건을 만족하기 위하여, 한 변의 이동이 한면을 넘지 않도록 하는 조건을 만족할 수 있도록, 도 3b에 도시된 바와 같이 d가 외접원의 반지름(r)보다 작도록 설계한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 해당 지형에 대해 메쉬를 생성하여 목표물에 대한 이동위치를 추적하도록 구성된 지형추적장치에 있어서 꼭지점 기반으로 이웃한 면을 탐색범위로 설정하여 목표물이 위치한 해당 면을 탐색하도록 함으로써, 고속으로 면탐색을 수행할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 메쉬 구조로된 지형에 대한 각 꼭지점의 3차원 정보와 이웃한 면정보를 포함한 구조로 이루어진 꼭지점 리스트와 각 면을 형성하는 꼭지점정보로 이루어진 면리스트를 갖추고 목표물에 대한 위치추적을 하는 지형추적기에 있어서,

   목표물의 초기 위치정보가 입력되면, 상기 메쉬상에서 해당되는 초기 면을 검색하는 단계;

   상기 면리스트를 참조하여 상기 검색된 초기 면을 이루는 꼭지점들을 검출하는 단계;

   상기 검출된 꼭지점들과 상기 초기 위치와의 각각의 거리를 계산하여 가장 작은 거리를 갖는 꼭지점을 가장 가까운 꼭지점으로 검출하는 단계;

   상기 가장 가까운 꼭지점이 검출되면, 검출된 꼭지점의 상기 메쉬상에서의 인덱스정보를 이용하여 상기 꼭지점 리스트를 참조하여 해당되는 이웃한 면정보를 추출하는 단계;

   상기 추출된 이웃한 면에 대해 순차적으로 추정된 목표물이 위치한 면 탐색을 위한 면판별처리를 하는 단계;

   상기 면판별처리에 의하여 해당되는 면이 탐색되면, 탐색종료명령이 인가될 때까지 다음에 추정될 위치에 대한 면을 탐색하기 위해 상기 가장 가까운 꼭지점을 검출하는 단계부터 상기 면판별처리단계를 반복 수행하는 단계를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 지형추적장치에 있어서 면탐색방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이웃한 면정보를 추출하는 단계는, 가장 가까운 꼭지점이 검출되면, 검출된 꼭지점의 상기 인덱스정보를 저장하고, 이전의 위치와 진행방향 및 진행속도의 연산에 의해 다음 위치를 추정하는 단계; 상기 다음 위치가 추정되면, 상기 저장된 인덱스정보를 독출하여 상기 해당되는 이웃한 면정보를 추출하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지형추적장치에 있어서 면탐색방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 면판별처리단계는 상기 추출된 이웃한 면의 개수로 면탐색범위를 나타내는 변수(N)의 값을 설정하여, 상기 면탐색범위를 제한하는 것을 특징으로 하는 지형추적장치에 있어서 면탐색방법.