KR20140047964A - Pointing navigation device and the method, pointing navigation system for a vehicle using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to pointing navigation device and method, and a pointing navigation system for a vehicle using the device and the method and, more specifically, to pointing navigation device and method capable of making a user move to a destination designated by the user conveniently and safely. The pointing navigation device according to the present invention comprises: a pointing unit for designating a destination position; a measurement unit for measuring the tilt angle of the pointing unit from the ground, the yaw directional azimuth of the destination based on the pointing unit, and a first height of the pointing unit from the ground; and a control unit for grasping a first relative position and a first distance of the destination apart from the pointing unit based on the tilt angle, the azimuth, and the first height. [Reference numerals] (110) Pointing unit; (120) Measuring unit; (122) Tilt sensor; (124) Earth magnetic field sensor; (126) Height measurement sensor; (130) Control unit; (132) Position recognition unit; (134) Distance measurement unit; (140) Navigation unit; (150) Storage unit

Description

포인팅 네비게이션 장치 및 방법과, 이를 이용한 차량용 포인팅 네비게이션 시스템{POINTING NAVIGATION DEVICE AND THE METHOD, POINTING NAVIGATION SYSTEM FOR A VEHICLE USING THE SAME}POINTING NAVIGATION DEVICE AND THE METHOD, POINTING NAVIGATION SYSTEM FOR A VEHICLE USING THE SAME}

본 발명의 실시 예는 포인팅 네비게이션 장치 및 방법과, 이를 이용한 차량용 포인팅 네비게이션 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 사용자가 지정한 목적지로 간편하고 안전하게 이동할 수 있게 하는 포인팅 네비게이션 장치 및 방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a pointing navigation device and a method, and a pointing navigation system for a vehicle using the same, and more particularly, to a pointing navigation device and a method for easily and safely moving to a destination designated by a user.

통상적으로 네비게이션 장치는 선박, 항공기, 차량 등과 같은 각종 이동체의 운전자에게 이동체의 현재 위치를 알려주고, 원하는 목적지까지의 경로를 계산하며, 경로에 따라 운전자를 안내하는 장치를 말한다. Generally, a navigation device refers to a device that notifies a driver of a moving object such as a ship, an aircraft, or a vehicle to a current location of the moving object, calculates a route to a desired destination, and guides the driver along the route.

이러한 네비게이션 장치는 상용화되어 운전자에게 목적지의 정확한 위치와 목적지까지의 상세한 운행경로를 안내해주어 운전자의 편리하게 운전할 수 있도록 기능하고 있다. Such a navigation device is commercialized and functions to allow the driver to conveniently operate the vehicle by guiding the driver to the precise location of the destination and the detailed driving route to the destination.

즉, GPS 시스템 기반 네비게이션은 목적지로 이동하기 위한 기존 기술로써, 사용자의 현재의 위치를 GPS를 통해 알고 있으며, 목적지에 대한 정보는 네비게이션 디스플레이 화면상에 사용자가 직접 목적지를 텍스트로 입력해 경로를 이동한다.In other words, navigation based on GPS system is an existing technology for moving to a destination. The user knows the current position of the user through GPS, and the information about the destination is inputted by the user directly on the navigation display screen, do.

그러나, 이러한 방식은 건물이 많은 도심이나 쇼핑거리, 지하 거리, 건물 내에서와 같이 GPS 등의 시스템이 정상적으로 작동하지 않는 환경에서 적용이 어려운 문제가 있다. 또한, 목적지가 뚜렷하지 않은 주변 위치를 둘러보기 위한 용도에는 매번 목적지를 새롭게 입력해야만 하는 문제가 있었다.However, such a method has a problem in that it is difficult to apply it to an environment in which a system such as a GPS does not normally operate as in a city center, a shopping street, a subway, or a building with many buildings. In addition, there has been a problem in that a new destination has to be newly input for each purpose of searching for a peripheral position whose destination is not clear.

본 발명의 실시 예를 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 사용자의 위치에 관계없이 자유롭게 이동하는 포인팅 네비게이션 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pointing navigation apparatus and method which are free to move regardless of the position of a user.

또한, 본 발명의 실시 예를 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 포인팅 네비게이션 장치를 차량에 장착해 자유롭게 이동할 수 있는 차량용 포인팅 네비게이션 시스템을 제공하고자 한다.In addition, the technical problem to be solved through an embodiment of the present invention, to provide a pointing navigation system for a vehicle that can be moved freely by mounting the pointing navigation device to the vehicle.

본 발명의 일 양태에 따른 포인팅 네비게이션 장치는 목적지의 위치를 지정하는 포인팅 수단, 상기 포인팅 수단과 상기 목적지의 지면 간의 기울기 각과, 상기 포인팅 수단을 기준으로 상기 목적지의 yaw 방향의 방위각 및, 상기 포인팅 수단의 지면으로부터의 제1 높이를 측정하는 측정 수단 그리고, 상기 기울기 각과, 상기 방위각 및 상기 제1 높이를 이용해 상기 포인팅 수단에 대한 상기 목적지의 제1 상대 위치 또는 제1 거리를 파악하는 제어 수단을 포함한다.According to an aspect of the present invention, a pointing navigation apparatus includes pointing means for specifying a position of a destination, an inclination angle between the pointing means and the ground of the destination, an azimuth angle of the yaw direction of the destination with respect to the pointing means, And a control means for grasping a first relative position or a first distance of the destination to the pointing means using the inclination angle, the azimuth angle and the first height do.

또한, 본 발명은 상기 목적지로의 이동 경로를 발생시키거나, 상기 목적지로 이동하면서 주변 지도를 형성하는 네비게이션 수단을 더 포함한다.In addition, the present invention further includes navigation means for generating a movement route to the destination or forming a surrounding map while moving to the destination.

또한, 상기 측정 수단은 상기 기울기 각을 측정하는 기울기 센서, 상기 방위각을 측정하는 지자계 센서 그리고, 높이를 측정하는 높이 측정 센서를 포함한다.The measuring means includes a tilt sensor for measuring the tilt angle, a geodetic sensor for measuring the azimuth, and a height measuring sensor for measuring the height.

또한, 상기 제어 수단은 상기 기울기 각과 상기 방위각을 통해 상기 포인팅 수단과 상기 목적지 사이의 상대 위치를 파악하는 위치 파악 수단 그리고, 상기 포인팅 수단의 높이와 상기 상대 위치를 기반으로 상기 포인팅 수단의 법선 방향 지면으로부터 상기 목적지까지의 거리를 도출하는 거리 측정 수단을 포함한다.The control means may further include position detection means for detecting a relative position between the pointing means and the destination via the inclination angle and the azimuth angle and position detection means for detecting a relative position between the pointing means and the destination on the basis of the height and the relative position of the pointing means, And distance measuring means for deriving a distance from the destination to the destination.

본 발명의 일 양태에 따른 차량용 포인팅 네비게이션 시스템은 상기 포인팅 네비게이션 장치가 차량에 장착되어, 상기 포인팅 네비게이션 장치와 상기 차량이 각각 통신 모듈을 통해 유선 또는 무선 통신을 하며, 상기 차량은 하나 이상의 센서를 기반으로 삼각 측량법을 통해 상기 포인팅 수단과 상기 차량 간의 제2 높이를 측정해 상기 제1 높이를 도출하고, 상기 제1 높이와 상기 제1 상대 위치로부터 상기 차량에 대한 상기 목적지의 제2 상대 위치 또는 제2 거리를 파악한다.In a vehicle pointing navigation system according to an aspect of the present invention, the pointing navigation device is mounted on a vehicle, and the pointing navigation device and the vehicle communicate with each other by wire or wirelessly through a communication module, and the vehicle is based on one or more sensors. The second height between the pointing means and the vehicle is measured to derive the first height through triangulation, and the second relative position or the second relative position of the destination with respect to the vehicle is derived from the first height and the first relative position. 2 Determine the distance.

또한, 상기 네비게이션 수단은 목적지로의 이동 중에 상기 차량에 장착된 초음파 센서가 장애물을 검출한 경우, 검출된 상기 장애물을 회피하도록 이동 경로를 재형성한다.In addition, the navigation means reforms the movement path to avoid the detected obstacle when the ultrasonic sensor mounted on the vehicle detects the obstacle during the movement to the destination.

본 발명의 일 양태에 따른 포인팅 네비게이션 방법은 포인팅 수단을 통해 목적지의 위치가 지정되는 위치 지정 단계, 상기 포인팅 수단과 상기 목적지의 지면 간의 기울기 각과, 상기 포인팅 수단을 기준으로 한 목적지의 yaw 방향의 방위각 및, 상기 포인팅 수단의 지면으로부터의 제1 높이를 측정하는 측정 단계, 상기 기울기 각 및 상기 방위각을 이용해 상기 포인팅 수단과 상기 목적지의 제1 상대 위치를 파악하는 위치 파악 단계 그리고, 상기 제1 상대 위치와 상기 제1 높이를 이용해 상기 포인팅 수단과 상기 목적지의 제1 거리를 파악하는 거리 측정 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a pointing navigation method comprising: a position designation step of designating a position of a destination through pointing means; an inclination angle between the pointing means and the ground of the destination; A measuring step of measuring a first height from the ground of the pointing means, a positioning step of grasping a first relative position of the pointing means and the destination using the inclination angle and the azimuth angle, And a distance measuring step of determining the first distance between the pointing means and the destination using the first height.

또한, 본 발명은 상기 목적지로의 이동 경로를 발생시키거나, 상기 목적지로 이동하면서 주변 지도를 형성하는 경로 형성 단계를 더 포함한다.The present invention further includes a route forming step of generating a route to the destination or forming a surrounding map while moving to the destination.

또한, 상기 경로 형성 단계는 상기 목적지로의 이동 중에 장애물을 검출한 경우, 검출된 상기 장애물을 회피하도록 이동 경로를 재형성한다.Further, in the path forming step, when an obstacle is detected while moving to the destination, the path is re-formed to avoid the obstacle detected.

또한, 상기 경로 형성 단계는 상기 목적지로의 이동 중에 상기 포인팅 수단이 목적지를 재지정한 경우에, 목적지까지의 이동 경로를 재형성한다.Further, the path forming step re-forms the path to the destination when the pointing means re-designates the destination during the movement to the destination.

또한, 상기 위치 파악 단계 및 거리 측정 단계는 상기 포인팅 수단이 차량에 장착된 경우에, 하나 이상의 센서를 기반으로 삼각 측량법을 통해 상기 포인팅 수단과 상기 차량 간의 제2 높이를 측정해 상기 제1 높이를 도출하고, 상기 제1 높이와 상기 제1 상대 위치로부터 상기 차량과 상기 목적지의 제2 상대 위치 또는 제2 거리를 파악한다.The positioning step and the distance measuring step may be performed by measuring a second height between the pointing means and the vehicle through triangulation based on one or more sensors when the pointing means is mounted on the vehicle, thereby adjusting the first height. And deriving a second relative position or a second distance between the vehicle and the destination from the first height and the first relative position.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 포인팅한 목적지의 위치를 인식해 목적지까지의 이동 경로를 형성할 수 있어 기존의 GPS 시스템 기반의 네비게이션을 적용할 수 없는 환경에서도 자유롭게 사용이 가능하다.According to the embodiment of the present invention, the user can recognize the location of the pointed destination and form a route to the destination, so that it is freely usable even in an environment where conventional GPS system based navigation can not be applied.

또한, 본 발명은 포인팅 네비게이션 장치를 차량에 장착하되, 차량과 포인팅 수단 사이의 높이의 변화를 반영해 목적지를 인식함으로써, 차량으로부터 목적지까지의 정확한 경로를 형성하고, 지하나 지도 업데이트가 제공되는 않는 곳에서 네비게이션 오차로 인한 한계를 극복할 수 있는 차량용 포인팅 네비게이션 시스템을 제공한다.In addition, the present invention is equipped with a pointing navigation device in the vehicle, but by recognizing the destination by reflecting the change in height between the vehicle and the pointing means, to form an accurate route from the vehicle to the destination, the basement or map update is not provided The present invention provides a pointing navigation system for a vehicle that can overcome the limitations caused by navigation errors.

또한, 본 발명은 경로 이동 중에 재포인팅 하거나 경로 상에 장애물을 검출한 경우에 목적지를 재인식하고 이동 경로를 재설정함으로써, 목적지에 가까워질수록 보다 정확하게 목적지에 이동 가능한 환경을 제공한다.In addition, the present invention provides an environment that can move to a destination more accurately as it gets closer to a destination by re-pointing the route or detecting an obstacle on the route, re-recognizing the destination and resetting the travel route.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 포인팅 네비게이션 장치의 개략적인 구성을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 포인팅 네비게이션 시스템의 개략적인 구성을 도시한 구성도이다.
도 3은 포인팅 네비게이션 장치에 따른 이동 경로를 통해 목적지에 도달하는 것을 도시한 도면이다.
도 4는 기울기 센서를 이용해 목적지까지의 거리를 측정하는 것을 도시한 도면이다.
도 5는 지자계 센서를 이용해 포인팅 수단을 기준으로 목적지까지의 방위각을 도출하는 것을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 포인팅 네비게이션 방법의 순서를 도시한 순서도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a pointing navigation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a schematic configuration of a pointing navigation system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a view showing reaching a destination through a movement route according to the pointing navigation device.
4 is a view showing the measurement of a distance to a destination using a tilt sensor.
FIG. 5 is a diagram showing the derivation of an azimuth angle to a destination on the basis of a pointing means using a geomagnetic sensor. FIG.
6 is a flowchart illustrating a procedure of a pointing navigation method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

이하 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 포인팅 네비게이션 장치의 개략적인 구성을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a pointing navigation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 따른 본 발명의 포인팅 네비게이션 장치(100)는 포인팅 수단(110), 측정 수단(120), 제어 수단(130), 네비게이션 수단(140) 및, 저장 수단(150)을 포함한다.1, the pointing navigation apparatus 100 includes pointing means 110, a measurement means 120, a control means 130, a navigation means 140, and a storage means 150.

포인팅 수단(110)은 사용자가 목적지의 위치를 지정하는 수단이다. 포인팅 수단(110)은 본 발명의 일실시예에 따라 레이저 포인터로 이루어지며, 사용자가 레이저 포인터로 목적지로 지정한 곳을 확인하며 이동할 수 있어 별도의 목적지를 지정해야하는 명칭 정보가 불필요하다.The pointing means 110 is means by which the user designates the position of the destination. The pointing means 110 is composed of a laser pointer according to an embodiment of the present invention. The user can confirm the location designated by the laser pointer as a destination and can move, thus eliminating the need for designation information for designating a separate destination.

측정 수단(120)은 포인팅 수단(110)이 지정한 목적지의 위치를 인식하는데 필요한 각종 수치를 측정하는 수단이다. 여기서, 측정 수단(120)은 기울기 각을 측정하는 기울기 센서(122) 또는 가속도 센서, 방위각을 측정하는 지자계 센서(124) 및, 높이를 측정하는 높이 측정 센서(126)를 포함한다.The measuring means 120 is means for measuring various numerical values necessary for recognizing the position of the destination designated by the pointing means 110. [ Here, the measuring means 120 includes a tilt sensor 122 or an acceleration sensor for measuring the tilt angle, a geomagnetic sensor 124 for measuring the azimuth angle, and a height measurement sensor 126 for measuring the height.

기울기 센서(122)는 포인팅 수단(110)과 지면 간의 기울기 각을 측정하며, 지자계 센서(124)는 포인팅 수단(110)을 기준으로 목적지의 yaw 방향의 방위각을 측정한다. 그리고, 높이 측정 센서(126)는 포인팅 수단(110)의 지면으로부터의 높이를 측정한다. 여기서, 높이는 포인팅 수단(110)과 지면 사이의 직선 거리이며, 목적지에 가까워질수록 영향이 커진다.The tilt sensor 122 measures the tilt angle between the pointing means 110 and the ground and the terrestrial magnetism sensor 124 measures the azimuth angle of the destination in the yaw direction with respect to the pointing means 110. Then, the height measurement sensor 126 measures the height of the pointing means 110 from the ground. Here, the height is a straight line distance between the pointing means 110 and the ground, and the closer the distance is to the destination, the larger the influence is.

제어 수단(130)은 본 발명의 각 구성의 동작이 원활하게 수행되게 제어하는 수단으로, 목적지의 상대 위치를 인식하고, 목적지까지의 거리를 도출한다. 여기서, 상대 위치는 포인팅 수단(110)을 기준으로 목적지의 상대적 위치를 의미한다. The control means 130 is a means for smoothly controlling the operation of each configuration of the present invention, recognizing the relative position of the destination and deriving the distance to the destination. Here, the relative position means the relative position of the destination with respect to the pointing means 110.

제어 수단(130)은 본 발명의 일실시예에 따라 위치 파악 수단(132) 및 거리 측정 수단(134)을 포함한다. 위치 파악 수단(132)은 기울기 각과 방위각을 통해 포인팅 수단(110)과 목적지 사이의 상대 위치를 파악한다. The control means 130 includes a positioning means 132 and a distance measuring means 134 according to an embodiment of the present invention. The position grasping means 132 grasps the relative position between the pointing means 110 and the destination through the inclination angle and the azimuth angle.

거리 측정 수단(134)은 포인팅 수단(110)의 높이와 상대 위치를 기반으로 포인팅 수단(110)의 법선 방향 지면으로부터 목적지까지의 거리를 도출한다.The distance measuring means 134 derives the distance from the normal direction surface of the pointing means 110 to the destination based on the height and the relative position of the pointing means 110.

따라서, 제어 수단(130)은 측정 수단(120)이 측정한 기울기 각과, 방위각 및 높이를 이용해 포인팅 수단(110)에 대한 목적지의 상대 위치 또는 거리를 파악한다.Therefore, the control means 130 grasps the relative position or distance of the destination with respect to the pointing means 110 by using the tilt angle measured by the measuring means 120, the azimuth angle and the height.

그리고, 네비게이션 수단(140)은 목적지로의 이동 경로를 발생시키거나, 목적지로 이동하면서 주변 지도를 형성한다.Then, the navigation means 140 generates a movement route to a destination, or forms a surrounding map while moving to a destination.

저장 수단(150)은 측정 수단(120)이 측정한 각종 수치를 저장하고, 네비게이션 수단(140)이 형성한 이동 경로 및 지도에 관한 정보를 저장한다.The storage unit 150 stores various values measured by the measurement unit 120 and stores information on the movement path and the map formed by the navigation unit 140.

따라서, 본 발명은 사용자가 포인팅한 목적지의 위치를 인식해 목적지까지의 이동 경로를 형성할 수 있어 기존의 GPS 시스템 기반의 네비게이션을 적용할 수 없는 환경에서도 자유롭게 사용이 가능하다.Therefore, the present invention recognizes the location of the destination pointed by the user and can form a travel route to the destination, so that it is freely usable even in an environment where conventional GPS system based navigation can not be applied.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 포인팅 네비게이션 시스템의 개략적인 구성을 도시한 구성도이다.2 is a block diagram showing a schematic configuration of a pointing navigation system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2에 따른 본 발명의 차량용 포인팅 네비게이션 시스템은 차량(200)과 포인팅 네비게이션 장치(100)를 포함하며, 포인팅 네비게이션 장치(100)가 차량(200)에 장착되어 목적지의 경로를 제공한다.The vehicle pointing navigation system of the present invention according to FIG. 2 includes a vehicle 200 and a pointing navigation device 100, and the pointing navigation device 100 is mounted on the vehicle 200 to provide a route of a destination.

포인팅 네비게이션 장치(100)는 본 발명의 일실시예에 따라 레이저 포인터로 이루어진 포인팅 수단(110)과, 기울기 센서(122), 지자계 센서(124) 및, 높이 측정 센서(126)로 이루어진 측정 수단(120)과, 프로세서로 이루어진 제어 수단(130) 및 통신모듈(160)을 포함한다. 그리고, 차량(200)은 구동체(210), 제어 수단(230) 및, 통신모듈(260)을 포함한다.  The pointing navigation device 100 includes pointing means 110 consisting of a laser pointer and measuring means 122 consisting of a tilt sensor 122, a geomagnetic sensor 124 and a height measuring sensor 126 according to an embodiment of the present invention. (120), a control means (130) comprising a processor, and a communication module (160). In addition, the vehicle 200 includes a driving body 210, a control unit 230, and a communication module 260.

그리고, 포인팅 네비게이션 장치(100)와 차량(200)은 각각 통신 모듈을 통해 유선 또는 무선 통신을 한다.The pointing navigation apparatus 100 and the vehicle 200 communicate with each other by wire or wirelessly through a communication module.

차량(200)은 하나 이상의 센서를 기반으로 삼각 측량법을 통해 포인팅 수단(110)과 차량간의 높이를 측정해 포인팅 수단(110)의 높이를 도출하고, 상기 포인팅 수단(110)의 높이와 포인팅 수단(110)의 상대 위치로부터 차량에 대한 목적지의 상대 위치 또는 거리를 파악할 수 있다.The vehicle 200 derives the height of the pointing means 110 by measuring the height between the pointing means 110 and the vehicle through triangulation based on one or more sensors, and the height of the pointing means 110 and the pointing means ( The relative position or distance of the destination with respect to the vehicle may be determined from the relative position of 110.

그리고, 포인팅 네비게이션 장치(100)는 목적지로의 이동 경로를 발생시키거나, 목적지로 이동하면서 주변 지도를 형성해 차량의 사용자에게 제공한다.In addition, the pointing navigation apparatus 100 generates a moving path to the destination or forms a surrounding map while moving to the destination and provides the user with the vehicle.

여기서, 본 발명은 목적지로의 이동 중에 차량에 장착된 초음파 센서가 장애물을 검출한 경우, 검출된 상기 장애물을 회피하도록 이동 경로를 재형성한다.Here, when the ultrasonic sensor mounted on the vehicle detects an obstacle while moving to a destination, the present invention reforms the movement path to avoid the detected obstacle.

따라서, 본 발명의 차량용 포인팅 네비게이션 시스템은 퍼스널 모빌리티에 활용되어, 복잡한 기계 조작 없이 운전자의 포인팅에 따라 편안한 구동이 가능하다. 따라서, 사용자는 전시회와 같은 곳에서 위치를 가르키며 전시품을 보거나 다른 일을 하며 이동할 수 있다.Therefore, the vehicle pointing navigation system of the present invention is utilized for personal mobility, and thus, comfortable driving is possible according to the driver's pointing without complicated mechanical operation. Thus, a user can point to a location, such as an exhibition, and can view the exhibit or do other work.

또한, 본 발명은 미래형 스마트 휠체어로 활용될 수 있어, 노약자나 장애인이 능숙한 조작이 없이도 주변 장애물을 회피하고, 최적 경로로 목적지로 이동할 수 있다.In addition, the present invention can be utilized as a smart wheelchair of the future, so that the elderly or the disabled can avoid peripheral obstacles without skilled operation and can move to the destination with the optimum route.

그러므로, 본 발명은 포인팅 네비게이션 장치(100)를 차량에 장착하되, 차량과 포인팅 수단(110) 사이의 높이의 변화를 반영해 목적지를 인식함으로써, 차량으로부터 목적지까지의 정확한 경로를 형성하고, 지하나 지도 업데이트가 제공되는 않는 곳에서 네비게이션 오차로 인한 한계를 극복할 수 있는 환경을 제공한다.Therefore, in the present invention, the pointing navigation apparatus 100 is mounted on a vehicle, and the destination is recognized by reflecting a change in height between the vehicle and the pointing means 110, thereby forming an accurate path from the vehicle to the destination, It provides an environment to overcome the limitations caused by navigation errors where map updates are not available.

도 3은 포인팅 네비게이션 장치에 따른 이동 경로를 통해 목적지에 도달하는 것을 도시한 도면이다. Fig. 3 is a view showing reaching a destination through a movement route according to the pointing navigation device.

도 3을 참조하면, 차량의 운전자(b)가 목적지인 목표 건물(a)을 레이저 포인터로 위치 지정하고, 해당 목표 건물(a)로 최적의 이동 경로를 형성해 이동할 수 있음을 보여준다. Referring to FIG. 3, the driver b of the vehicle may position the target building a as a destination with a laser pointer, and form an optimal moving path to the target building a.

여기서, 운전자(b)는 이동 중에 레이저 포인터로 목적지를 재지정하여 목적지까지의 이동 경로를 재형성할 수 있다. 예를 들어, 운전자는 건물1, 건물2, 건물3을 순차적으로 지정하여 이동한 후, 최종적으로 목표건물(a)을 지정해 목적지에 도달할 수 있게 된다.Here, the driver (b) can redirect the destination to the destination by redirecting the destination with the laser pointer during movement. For example, the driver can designate the building 1, the building 2, and the building 3 sequentially, and then finally designate the target building (a) to reach the destination.

도 4는 기울기 센서(122)를 이용해 목적지까지의 거리를 측정하는 것을 도시한 도면이다.4 is a view showing the measurement of the distance to the destination using the tilt sensor 122. Fig.

도 4를 참조하면, 본 발명은 차량에 장착된 포인팅 수단(110)으로 목적지를 포인팅 한 후, 기울기 센서(122)를 이용해 목적지까지의 거리(y)를 측정한다.Referring to FIG. 4, the present invention points the destination by the pointing means 110 mounted on the vehicle, and then measures the distance y to the destination using the tilt sensor 122.

기울기 센서(122)는 목적지와 포인팅 수단(110)의 기울기 각(θ)을 도출하고, 포인팅 수단(110)의 높이(x)를 구해 차량과 목적지 사이의 거리(y)를 산출한다. 여기서, 기울기 각은 포인팅 수단(110)과 목적지의 지면이 만나는 지점 사이의 각도이다. The inclination sensor 122 derives the inclination angle θ of the destination and the pointing means 110, and calculates the distance y between the vehicle and the destination by obtaining the height x of the pointing means 110. Here, the inclination angle is an angle between the pointing means 110 and the point where the ground of the destination meets.

그리고, 포인팅 수단(110)의 높이(x)는 차량에 장착된 높이(x2)와 차량과 포인팅 수단(110) 사이의 높이(x1)의 합으로 도출될 수 있음을 보여준다. And, the height x of the pointing means 110 can be derived as the sum of the height x2 mounted on the vehicle and the height x1 between the vehicle and the pointing means 110.

본 발명은 포인팅 네비게이션 장치(100)가 차량에 장착된 경우엔 하나 이상의 센서를 기반으로 삼각 측량법을 통해 포인팅 수단(110)과 차량간의 높이(x1)를 측정해 차량의 높이(x2)와 더해서 포인팅 수단(110)의 높이(x)를 도출한다.In the present invention, when the pointing navigation apparatus 100 is mounted on a vehicle, the height of the pointing means 110 and the vehicle is measured by triangulation based on one or more sensors, and the pointing navigation device 100 is added to the height x2 of the vehicle. The height x of the means 110 is derived.

여기서, 본 발명의 일실시예에 따라 차량에 장착된 초음파 센서나 적외선 센서로 이루어진 2개 이상의 센서를 이용해 삼각 측량법을 통해 포인팅 수단(110)의 높이(x)를 구할 수 있다.Here, the height x of the pointing means 110 can be obtained by triangulation using two or more sensors made of an ultrasonic sensor or an infrared sensor mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention.

그리고, 포인팅 수단(110)의 높이(x)는 목적지까지의 정확한 거리(y)를 산출하는데 있어서 목적지에 가까워질수록 그 영향이 크게 될 것이다.Then, the height x of the pointing means 110 becomes larger as the distance to the destination becomes closer in calculating the accurate distance y to the destination.

도 5는 지자계 센서(124)를 이용해 포인팅 수단(110)을 기준으로 목적지까지의 방위각을 도출하는 것을 도시한 도면이다. FIG. 5 is a diagram showing the use of the geomagnetic sensor 124 to derive the azimuth angle to the destination with respect to the pointing means 110. FIG.

도 5를 참조하면, 본 발명은 지자계 센서(124)로 포인팅 수단(110)을 기준으로 목적지까지의 방위각(φ)을 도출함으로써, 포인팅 네비게이션 장치(100)와 목적지의 상대 위치를 파악하게 된다.5, the present invention grasps the relative position of the pointing navigation device 100 and the destination by deriving the azimuth angle? From the pointing device 110 to the destination using the geomagnetic sensor 124 .

여기서, 방위각(φ)은 차량의 진행 방향으로부터 yaw 방향에 대한 회전각도이며, 포인팅 수단(110)을 기준으로 북극으로부터 포인팅 수단(110)이 가르키는 목적지까지의 각을 의미한다.Here, the azimuth angle φ is a rotation angle with respect to the yaw direction from the traveling direction of the vehicle, and means the angle from the north pole to the destination pointed by the pointing means 110 with respect to the pointing means 110.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 포인팅 네비게이션 방법의 순서를 도시한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a procedure of a pointing navigation method according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 포인팅 네비게이션 방법은 위치 지정 단계, 측정 단계, 위치 파악 단계, 거리 측정 단계 및, 경로 형성 단계를 포함한다.Referring to FIG. 6, the pointing navigation method of the present invention includes a positioning step, a measuring step, a positioning step, a distance measuring step, and a path forming step.

위치 지정 단계는 사용자가 포인팅 수단(110)을 통해 목적지의 위치를 지정하는 단계이다(S10).The positioning step is a step in which the user designates the position of the destination through the pointing means 110 (S10).

그리고, 측정 단계는 포인팅 네비게이션의 측정 수단(120)이 포인팅 수단(110)과 지면 간의 기울기 각과, 포인팅 수단(110)을 기준으로 한 목적지의 yaw 방향의 방위각 및, 포인팅 수단(110)의 지면으로부터의 제1 높이를 측정하는 단계이다(S12).In the measuring step, the pointing means 120 of the pointing navigation detects the inclination angle between the pointing means 110 and the ground, the azimuth angle of the yaw direction of the point with respect to the pointing means 110, (Step S12).

위치 파악 단계에서는 제어 수단(130)이 상기 기울기 각 및 방위각을 이용해 포인팅 수단(110)과 목적지의 제1 상대 위치를 파악한다(S14).In the positioning step, the control means 130 determines the first relative position between the pointing means 110 and the destination using the inclination angle and the azimuth angle (S14).

거리 측정 단계에서는 상기 제1 상대 위치와 상기 제1 높이를 이용해 포인팅 수단(110)과 목적지의 제1 거리를 파악한다(S16).In the distance measuring step, the first distance between the pointing means 110 and the destination is determined using the first relative position and the first height (S16).

여기서, 포인팅 수단(110)이 차량에 장착된 경우에, 하나 이상의 센서를 기반으로 삼각 측량법을 통해 포인팅 수단(110)과 차량간의 제2 높이를 측정해 상기 제1 높이를 도출하고, 상기 제1 높이와 상기 제1 상대 위치로부터 차량과 목적지의 제2 상대 위치 또는 제2 거리를 파악한다.Here, when the pointing means 110 is mounted on the vehicle, the first height is derived by measuring a second height between the pointing means 110 and the vehicle through triangulation based on one or more sensors, and the first height is obtained. Determine a second relative position or second distance between the vehicle and the destination from the height and the first relative position.

그리고, 경로 형성 단계는 네비게이션 수단(140)을 통해 목적지로의 이동 경로를 발생시키거나, 목적지로 이동하면서 주변 지도를 형성하는 단계이다(S18).The path forming step is a step of generating a moving path to a destination through the navigation means 140 or forming a surrounding map while moving to a destination (S18).

여기서, 경로 형성 단계는 목적지로의 이동 중에 장애물을 검출한 경우, 검출된 상기 장애물을 회피하도록 이동 경로를 재형성할 수 있다(S20).Here, in the path forming step, when an obstacle is detected while moving to a destination, the moving path may be re-formed to avoid the obstacle detected (S20).

또한, 경로 형성 단계는 목적지로의 이동 중에 포인팅 수단(110)이 목적지를 재지정한 경우에, 목적지까지의 이동 경로를 재형성할 수 있다(S22).Further, in the path forming step, when the pointing means 110 re-designates the destination during the movement to the destination, the path to the destination can be re-formed (S22).

따라서, 본 발명은 경로 이동 중에 재포인팅 하거나 경로 상에 장애물을 검출한 경우에 목적지를 재인식하고 이동 경로를 재설정함으로써, 목적지에 가까워질수록 보다 정확하게 목적지로 이동이 가능하다.Accordingly, in the present invention, when re-pointing during path movement or detecting an obstacle on a path, the destination is re-recognized and the path is re-established, so that the closer to the destination the more accurately the destination can be moved.

그러므로, 본 발명은 사용자가 포인팅한 목적지의 위치를 인식해 목적지까지의 이동 경로를 형성할 수 있어 기존의 GPS 시스템 기반의 네비게이션을 적용할 수 없는 환경에서도 자유롭게 사용이 가능하다.Therefore, the present invention recognizes the location of the destination pointed by the user and can form a travel route to the destination, so that it is freely usable even in an environment where conventional GPS system based navigation can not be applied.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and method, but may be implemented through a program for realizing the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

110: 포인팅 수단 120: 측정 수단
122: 기울기 센서 124: 지자계 센서
126: 높이 측정 센서 130,230: 제어 수단
132: 위치 인식 수단 134: 거리 측정 수단
140: 네비게이션 수단 150: 저장 수단
160, 260: 통신 모듈 200: 차량
210: 구동체110: pointing means 120: measuring means
122: tilt sensor 124: earth sensor
126: Height measurement sensor 130, 230:
132: position recognizing means 134: distance measuring means
140: navigation means 150: storage means
160, 260: communication module 200: vehicle
210:

Claims (11)

목적지의 위치를 지정하는 포인팅 수단;
상기 포인팅 수단과 상기 목적지의 지면 간의 기울기 각과, 상기 포인팅 수단을 기준으로 상기 목적지의 yaw 방향의 방위각 및, 상기 포인팅 수단의 지면으로부터의 제1 높이를 측정하는 측정 수단; 그리고
상기 기울기 각과, 상기 방위각 및 상기 제1 높이를 이용해 상기 포인팅 수단에 대한 상기 목적지의 제1 상대 위치 또는 제1 거리를 파악하는 제어 수단을 포함하는 포인팅 네비게이션 장치.Pointing means for specifying a position of a destination;
Measurement means for measuring a tilt angle between the pointing means and the ground of the destination, an azimuth angle in the yaw direction of the destination with respect to the pointing means, and a first height from the ground surface of the pointing means; And
And control means for grasping a first relative position or a first distance of the destination to the pointing means by using the inclination angle, the azimuth angle and the first height. 제 1항에 있어서,
상기 목적지로의 이동 경로를 발생시키거나, 상기 목적지로 이동하면서 주변 지도를 형성하는 네비게이션 수단을 더 포함하는 포인팅 네비게이션 장치.The method of claim 1,
Further comprising navigating means for generating a travel route to the destination or forming a surrounding map while moving to the destination. 제 2항에 있어서,
상기 측정 수단은
상기 기울기 각을 측정하는 기울기 센서, 상기 방위각을 측정하는 지자계 센서 그리고, 높이를 측정하는 높이 측정 센서를 포함하는 포인팅 네비게이션 장치.3. The method of claim 2,
The measuring means
A tilt sensor for measuring the tilt angle, a geodetic sensor for measuring the azimuth, and a height measurement sensor for measuring the height. 제 3항에 있어서,
상기 제어 수단은
상기 기울기 각과 상기 방위각을 통해 상기 포인팅 수단과 상기 목적지 사이의 상대 위치를 파악하는 위치 파악 수단; 그리고
상기 포인팅 수단의 높이와 상기 상대 위치를 기반으로 상기 포인팅 수단의 법선 방향 지면으로부터 상기 목적지까지의 거리를 도출하는 거리 측정 수단을 포함하는 포인팅 네비게이션 장치.The method of claim 3,
The control means
Positioning means for grasping a relative position between the pointing means and the destination through the inclination angle and the azimuth angle; And
And distance measuring means for deriving a distance from the normal direction surface of the pointing means to the destination based on the height of the pointing means and the relative position. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 상기 포인팅 네비게이션 장치가 차량에 장착되어, 상기 포인팅 네비게이션 장치와 상기 차량이 각각 통신 모듈을 통해 유선 또는 무선 통신을 하며,
상기 차량은 하나 이상의 센서를 기반으로 삼각 측량법을 통해 상기 포인팅 수단과 상기 차량 간의 제2 높이를 측정해 상기 제1 높이를 도출하고, 상기 제1 높이와 상기 제1 상대 위치로부터 상기 차량에 대한 상기 목적지의 제2 상대 위치 또는 제2 거리를 파악하는 차량용 포인팅 네비게이션 시스템.The pointing navigation device according to any one of claims 1 to 4 is mounted on a vehicle, and the pointing navigation device and the vehicle communicate with each other by wire or wirelessly through a communication module.
The vehicle derives the first height by measuring a second height between the pointing means and the vehicle through triangulation based on one or more sensors and derives the first height from the first height and the first relative position. A pointing navigation system for a vehicle that identifies a second relative location or second distance of a destination. 제 5항에 있어서,
상기 네비게이션 수단은 목적지로의 이동 중에 상기 차량에 장착된 초음파 센서가 장애물을 검출한 경우, 검출된 상기 장애물을 회피하도록 이동 경로를 재형성하는 차량용 포인팅 네비게이션 시스템.6. The method of claim 5,
And the navigation means re-forms the movement path so as to avoid the detected obstacle when the ultrasonic sensor mounted on the vehicle detects an obstacle while moving to a destination. 포인팅 수단을 통해 목적지의 위치가 지정되는 위치 지정 단계;
상기 포인팅 수단과 상기 목적지의 지면 간의 기울기 각과, 상기 포인팅 수단을 기준으로 한 목적지의 yaw 방향의 방위각 및, 상기 포인팅 수단의 지면으로부터의 제1 높이를 측정하는 측정 단계;
상기 기울기 각 및 상기 방위각을 이용해 상기 포인팅 수단과 상기 목적지의 제1 상대 위치를 파악하는 위치 파악 단계; 그리고
상기 제1 상대 위치와 상기 제1 높이를 이용해 상기 포인팅 수단과 상기 목적지의 제1 거리를 파악하는 거리 측정 단계를 포함하는 포인팅 네비게이션 방법.A position designation step of designating a position of a destination through pointing means;
A measurement step of measuring a tilt angle between the pointing means and the ground of the destination, an azimuth angle in the yaw direction of the destination with reference to the pointing means, and a first height from the ground surface of the pointing means;
A positioning step of grasping the first relative position of the pointing means and the destination using the inclination angle and the azimuth angle; And
And a distance measuring step of determining a first distance between the pointing means and the destination using the first relative position and the first height. 제 7항에 있어서,
상기 목적지로의 이동 경로를 발생시키거나, 상기 목적지로 이동하면서 주변 지도를 형성하는 경로 형성 단계를 더 포함하는 포인팅 네비게이션 방법.8. The method of claim 7,
Further comprising a path forming step of generating a path of travel to the destination or forming a surrounding map while moving to the destination. 제 8항에 있어서,
상기 경로 형성 단계는
상기 목적지로의 이동 중에 장애물을 검출한 경우, 검출된 상기 장애물을 회피하도록 이동 경로를 재형성하는 포인팅 네비게이션 방법.The method of claim 8,
The path forming step
And when the obstacle is detected during the movement to the destination, the moving route is re-formed to avoid the detected obstacle. 제 9항에 있어서,
상기 경로 형성 단계는
상기 목적지로의 이동 중에 상기 포인팅 수단이 목적지를 재지정한 경우에, 목적지까지의 이동 경로를 재형성하는 포인팅 네비게이션 방법.10. The method of claim 9,
The path forming step
And when the pointing means reassigns the destination during the movement to the destination, the moving path to the destination is re-formed. 제 10항에 있어서,
상기 위치 파악 단계 및 거리 측정 단계는
상기 포인팅 수단이 차량에 장착된 경우에, 하나 이상의 센서를 기반으로 삼각 측량법을 통해 상기 포인팅 수단과 상기 차량 간의 제2 높이를 측정해 상기 제1 높이를 도출하고, 상기 제1 높이와 상기 제1 상대 위치로부터 상기 차량과 상기 목적지의 제2 상대 위치 또는 제2 거리를 파악하는 포인팅 네비게이션 방법.The method of claim 10,
The positioning step and the distance measuring step
When the pointing means is mounted in a vehicle, the second height is measured by triangulation based on one or more sensors to derive the first height, and the first height and the first height are derived. A pointing navigation method for identifying a second relative position or a second distance between the vehicle and the destination from a relative position.
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