KR20170082837A - 이동수단의 이동거리, 이동속도 측정 장치 및 방법 - Google Patents

이동수단의 이동거리, 이동속도 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 측정 방법 및 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 측정 방법은, 이동수단의 하면(下面)에 배치된 발광부에서 방출된 광이 바닥면에서 반사되어 상기 이동수단의 하면에 상기 발광부와 일정한 간격을 두고 배치된 수광부로 입사되는 반사광의 입사각을 검출하는 단계; 및 상기 하면의 상기 바닥면으로부터의 높이, 상기 발광부와 수광부 간의 간격 및 상기 입사각을 기초로 상기 이동수단의 이동거리를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

이동수단의 이동거리, 이동속도 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASUREMENT OF DISTANCE AND VELOCITY OF OBJECT}
본 발명의 실시예들은 반사광의 각도를 이용하여 이동수단의 이동거리 및 이동속도를 산출하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
오늘날 바퀴로 구동되는 이동수단의 이동거리 및 이동속도를 측정하기 위해 다양한 기술들이 개발되고 있다.
이러한 기술들은 보통 엔코더(Encoder)로부터 바퀴의 회전수를 검출하여 이동거리 및 속도를 산출하거나, 물체의 역학운동을 검출하는 자이로센서(Gyro-Sensor)로부터 가속도 등을 입력 받아 이동거리 및 속도를 산출한다. 그러나 이러한 기술들은 각각 바퀴의 미끄러짐에 의한 오차와, 계산의 누적 오차에 의한 오차를 포함하는 문제점이 있었다.
또한 광을 이용하여 측정하는 기술이 개발되었으나, 광을 이용하여 속도를 측정하는 방법은 이동수단의 진행 방향으로 광을 방출하여, 반사되어 돌아오는 광을 검출함으로써 속도를 측정하므로, 광의 방출 방향을 개별적으로 설정해야 하는 문제점이 있었다.
한국공개특허 제2009-0079295호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로써 광을 바닥면으로 방출함으로써, 보다 간편하고 정확하게 이동수단의 이동거리 및 속도를 측정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 측정 방법은, 이동수단의 하면(下面)에 배치된 발광부에서 방출된 광이 바닥면에서 반사되어 상기 이동수단의 하면에 상기 발광부와 일정한 간격을 두고 배치된 수광부로 입사되는 반사광의 입사각을 검출하는 단계; 및 상기 하면의 상기 바닥면으로부터의 높이, 상기 발광부와 수광부 간의 간격 및 상기 입사각을 기초로 상기 이동수단의 이동거리를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 이동거리는, 하기 수학식 1에 의해 산출되고, R은 이동거리, L은 발광부와 수광부 간의 간격, d는 하면의 높이, θ는 입사각일 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
본 발명의 일 실시예에 따른 측정 방법은, 하기 수학식 2에 의해 상기 발광부가 광을 방출한 시간과 상기 수광부에 상기 반사광이 입사한 시간의 차이인 측정시간(t), 상기 하면의 높이(d), 상기 간격(L) 및 상기 입사각(θ)으로부터 상기 이동수단의 이동속도(v)를 산출하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
본 발명의 일 실시예에 따른 측정 장치는, 이동수단의 하면에 배치되어 바닥면을 향하여 광을 방출하는 발광부; 상기 발광부와 일정한 간격(L)을 두고 상기 하면에 배치되고, 상기 광이 상기 바닥면에 반사되어 입사되는 반사광의 입사각을 검출하는 수광부; 상기 하면의 상기 바닥면으로부터의 높이, 상기 발광부와 수광부 간의 간격 및 상기 입사각을 기초로 상기 이동수단의 이동거리를 산출하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 이동거리를 하기 수학식 1에 의해 산출하고, R은 이동거리, L은 발광부와 수광부 간의 간격, d는 하면의 높이, θ는 입사각일 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00003
상기 제어부는 하기 수학식 2에 의해 상기 발광부가 광을 방출한 시간과 상기 수광부에 상기 반사광이 입사한 시간의 차이인 측정시간(t), 상기 하면의 높이(d), 상기 간격(L) 및 상기 입사각(θ)으로부터 상기 이동수단의 이동속도(v)를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00004
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면 광을 바닥면으로 방출함으로써, 보다 간편하고 정확하게 이동수단의 이동거리 및 속도를 측정할 수 있는 장치 및 방법을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 측정 장치(10)에 의해 수행되는 영상 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명의 실시예의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 잇는 것과 유사하게, 본 발명의 실시예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. 매커니즘, 요소, 수단, 구성과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 시스템은 이동수단(400)에 구비되는 측정 장치(10)와 이동수단(400)이 이동할 바닥면(500)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단(400)은 바퀴 등의 구동수단을 구비한 주행수단일 수 있다. 예를 들어 자동차, 무한궤도를 구비한 장갑차, 오토바이 등의 다양한 형태의 구동부를 갖는 주행수단일 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단(400)은 날개 또는 로터를 구비한 비행수단일 수 있다. 예를 들어 통상의 비행체와 같은 고정익 형태의 비행체일 수 있으며, 헬리콥터와 같은 회전익 형태의 비행체일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 이동수단(400)은 바퀴 등의 구동수단을 구비한 주행수단인 것을 전제로 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 측정 장치(10)는 발광부(200), 수광부(300) 및 제어부(100)를 포함할 수 있다.
발광부(200)는 이동수단(400)의 하면(下面)에 배치되어 바닥면(500)을 향하여 광(210)을 방출할 수 있다. 수광부(300)는 발광부(200)가 방출한 광(210)이 바닥면(500)에 반사되어 입사되는 반사광의 입사각(310)을 검출할 수 있다. 제어부(100)는 이동수단(400)의 하면의 상기 바닥면(500)으로부터의 높이, 발광부(200)와 수광부(300) 간의 간격 및 수광부(300)가 측정한 입사각(310)을 기초로 이동수단(400)의 이동거리를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광부(200)는 이동수단(400)의 하면(下面)에 배치되어 바닥면(500)을 향하여 광(210)을 방출할 수 있다.
본 발명에서 광(光)은 다양한 파장의 빛을 의미할 수 있다. 예컨대, 발광부(200)에 의해 방출되는 광(210)은 적외선(Infrared), 자외선(Ultra Violet), 가시광선(Visible light) 및 엑스레이(X-RAY) 중 어느 하나일 수 있다.
발광부(200)는 본 발명에서 사용되는 광의 광원으로, 복수의 방향으로 광을 방출할 수 있다. 예컨대, 발광부(200)는 발광부(200)를 원점으로, 발광부(200)와 수광부(300)을 연결한 방향이 0도라고 가정할 때, 0도부터 180도 범위에서 1도의 간격으로 광(210)을 방출할 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 본 발명에서 이동수단(400)의 하면은 바닥면(500)과 마주보는 이동수단(400)의 일 면을 의미할 수 있다. 따라서 하면은 이동수단(400)의 가장 아랫면을 의미할 수도 있고, 이동수단(400)에 포함되어 있으며 바닥면(500)과 마주보는 어느 한 면을 의미할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수광부(300)는 발광부(200)가 방출한 광(210)이 바닥면(500)에 반사되어 입사되는 반사광의 입사각(310)을 검출할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에서 광은 다양한 파장의 빛을 의미할 수 있으므로, 수광부(300) 또한 본 발명에서 사용되는 빛의 종류에 따라 검출하는 광의 종류가 달라질 수 있다. 따라서 수광부는 적외선(Infrared), 자외선(Ultra Violet), 가시광선(Visible light) 및 엑스레이(X-RAY) 중 어느 하나를 검출하는 센서일 수 있다.
수광부(300)는 발광부(200)와 일정한 간격(L)을 두고 이동수단(400)의 하면에 배치될 수 있다. 발광부(200)와 수광부(300) 사이의 일정한 간격(L)은 후술하는 제어부(100)가 이동수단(400)이 이동거리 및 이동속도를 산출하는데 사용될 수 있다.
수광부(300)는 발광부(200)가 방출한 광(210)이 바닥면(500)에 반사되어 입사되는 반사광의 입사각(310)을 검출할 수 있다. 예컨대, 수광부(300)는 수광부(300)를 원점으로, 수광부(300)와 발광부(200)를 연결한 방향이 0도라고 가정할 때, 반사광의 입사각(310)을 0도에서 90도 범위 내에서 측정할 수 있다. 이 때 수광부(300)는 입사각(310)을 전압 또는 전류의 형태로 출력하여 제어부(100)에 전달할 수 있다.
본 발명에서 수광부(300)의 '입사각의 측정'은 하나 이상의 각도로 수광부에 입사되는 반사광 중, 가장 에너지가 큰 반사광의 입사 각도의 측정을 의미할 수 있다. 전술한 바와 같이 발광부(200)는 복수의 방향으로 광을 방출할 수 있고, 이러한 광들이 바닥면(500)의 난반사(亂反射)로 인하여 수광부(300)에 입사할 수 있다. 즉, 이상적인 경우라면, 발광부(200)에서 방출된 광 중에 일정한 조건(바닥면을 기준으로 입사각과 반사각이 동일한 조건)을 만족하는 광 만이 반사광으로써 수광부(300)에 입사하지만, 실제 환경에서는 전술한 난반사 등으로 인하여 일정한 조건을 만족하지 않는 광도 수광부(300)에 입사할 수 있다. 따라서 수광부(300)는 하나 이상의 각도로 수광부에 입사되는 반사광 중, 상대적으로 에너지가 작은 난반사로 인한 반사광 등을 제외한 일정한 조건을 만족하는 반사광의 입사각도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(100)는 수광부(300)가 측정한 입사각을 기초로 이동수단(400)의 이동거리 및/또는 이동속도를 산출할 수 있다.
제어부(100)는 이동수단(400)의 하면의 바닥면(500)으로부터의 높이, 발광부(200)와 수광부(300) 간의 간격(L) 및 수광부(300)가 검출한 반사광의 입사각을 기초로 이동수단(400)의 이동거리를 산출할 수 있다. 이하 도 2를 이용하여 제어부(100)의 동작을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 장치(10)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하여, 이동수단(400)이 일 방향(410)에 따라 처음 위치(400a)에서 나중 위치(400b)로 이동하였다고 가정한다. 이에 따라 이동수단(400)에 구비된 발광부(200) 및 수광부(300)도 각각 처음 위치(200a, 300a) 에서 나중 위치(200b, 300b)로 이동하였다고 가정한다. 또한 발광부(200)가 처음 위치(200a)에서 두 개의 각도로 광(211a, 211b)을 방출하였다고 가정한다.
만약 전술한 가정과 달리, 이동수단(400)이 이동하지 않았다면, 수광부(300)는 처음 위치(300a)에 위치하게 되고, 이에 따라 수광부(300)는 광(211a)에 의한 반사광(212a)의 입사각(310a)을 검출할 수 있다.
그러나 전술한 가정 하에서는, 이동수단(400)이 이동하므로, 수광부(300)는 나중 위치(300b)에 위치하게 되고, 이에 따라 수광부(300)는 광(211b)에 의한 반사광(212b)의 입사각(310b)을 검출하게 될 수 있다. 즉 이동수단(400)이 이동하게 되는 경우, 수광부(300)의 위치 변화로 인해, 수광부(300)는 이동수단(400)이 정지해 있을 때 검출하게 되는 반사광(212a)의 입사각(310a)과 상이한 반사광(212b)의 입사각(310b)을 검출할 수 있다.
제어부(100)는 수광부(300)가 검출한 반사광(212b)의 입사각(310b)을 이용하여 수학식 1에 의해 이동수단(400)의 이동거리를 산출할 수 있다.
Figure pat00005
이 때 R은 이동수단(400)의 이동거리, L은 발광부(200)와 수광부(300) 간의 간격, d는 이동수단(400)의 하면의 상기 바닥면(500)으로부터의 높이, θ는 입사각(310b)일 수 있다.
수학식 1을 조금 더 상세히 살펴보면, 이동수단(400)의 이동으로 인한 발광부(200)와 수광부(300)의 겉보기 간격(L')은 입사각(310b)을 이용하여 수학식 2와 같이 산출할 수 있다.
Figure pat00006
이 때 겉보기 간격(L')과 실제 간격(L)의 차이가 이동거리(R)를 의미하므로, 이동거리(R)는 수학식 3과 같이 산출될 수 있다.
Figure pat00007
즉 제어부(100)는 수학식 3에 의하여 이동수단(400)의 이동거리(R)를 산출할 수 있다.
한편 제어부(100)는 발광부(200)가 광(211b)을 방출한 시간과 수광부(300)에 반사광(212b)이 입사한 시간의 차이인 측정시간(t) 및 전술한 이동수단(400)의 이동거리(R)를 이용하여 수학식 4와 같이 이동수단(400)의 이동속도(v)를 산출할 수 있다.
Figure pat00008
도 3은 도 1의 측정 장치(10)에 의해 수행되는 영상 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 2에서 설명한 내용과 중복하는 내용의 상세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부(200)는 이동수단(400)의 하면(下面)에 배치되어 바닥면(500)을 향하여 광(光)(210)을 방출하고, 수광부(300)는 발광부(200)가 방출한 광(210)이 바닥면(500)에 반사되어 입사되는 반사광의 입사각(310)을 검출할 수 있다.(S31)
전술한 바와 같이 본 발명에서 광은 다양한 파장의 빛을 의미할 수 있다. 예컨대, 발광부(200)에 의해 방출되는 광(210)은 적외선(Infrared), 자외선(Ultra Violet), 가시광선(Visible light) 및 엑스레이(X-RAY) 중 어느 하나일 수 있다.
발광부(200)는 본 발명에서 사용되는 광의 광원으로, 복수의 방향으로 광을 방출할 수 있다. 예컨대, 발광부(200)는 발광부(200)를 원점으로, 발광부(200)와 수광부(300)을 연결한 방향이 0도라고 가정할 때, 0도부터 180도 범위에서 1도 간격으로 광(210)을 방출할 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 본 발명에서 이동수단(400)의 하면은 바닥면(500)과 마주보는 이동수단(400)의 일 면을 의미할 수 있다. 따라서 하면은 이동수단(400)의 가장 아랫면을 의미할 수도 있고, 이동수단(400)에 포함되어 있으며 바닥면(500)과 마주보는 어느 한 면을 의미할 수도 있다.
수광부(300)는 본 발명에서 사용되는 빛의 종류에 따라 검출하는 광의 종류가 달라질 수 있다. 따라서 수광부는 적외선(Infrared), 자외선(Ultra Violet), 가시광선(Visible light) 및 엑스레이(X-RAY) 중 어느 하나를 검출하는 센서일 수 있다.
수광부(300)는 발광부(200)와 일정한 간격(L)을 두고 이동수단(400)의 하면에 배치될 수 있다. 발광부(200)와 수광부(300) 사이의 일정한 간격(L)은 후술하는 제어부(100)가 이동수단(400)이 이동거리 및 이동속도를 산출하는데 사용될 수 있다.
수광부(300)는 발광부(200)가 방출한 광(210)이 바닥면(500)에 반사되어 입사되는 반사광의 입사각(310)을 검출할 수 있다. 예컨대, 수광부(300)는 수광부(300)를 원점으로, 수광부(300)와 발광부(200)를 연결한 방향이 0도라고 가정할 때, 반사광의 입사각(310)을 0도에서 90도 범위 내에서 측정할 수 있다. 이 때 수광부(300)는 입사각(310)을 전압 또는 전류의 형태로 출력하여 제어부(100)에 전달할 수 있다.
본 발명에서 수광부(300)의 '입사각의 측정'은 하나 이상의 각도로 수광부에 입사되는 반사광 중, 가장 에너지가 큰 반사광의 입사 각도의 측정일 수 있다. 전술한 바와 같이 발광부(200)는 복수의 방향으로 광을 방출할 수 있고, 이러한 광들이 바닥면(500)의 난반사(亂反射)로 인하여 수광부(300)에 입사할 수 있다. 즉, 이상적인 경우라면, 발광부(200)에서 방출된 광 중에 일정한 조건(바닥면을 기준으로 입사각과 반사각이 동일한 조건)을 만족하는 광 만이 반사광으로써 수광부(300)에 입사하지만, 실제 환경에서는 전술한 난반사 등으로 인하여 일정한 조건을 만족하지 않는 광도 수광부(300)에 입사할 수 있다. 따라서 수광부(300)는 하나 이상의 각도로 수광부에 입사되는 반사광 중, 상대적으로 에너지가 작은 난반사로 인한 반사광 등을 제외한 일정한 조건을 만족하는 반사광의 입사각도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(100)는 수광부(300)가 측정한 입사각을 기초로 이동수단(400)의 이동거리 및/또는 이동속도를 산출할 수 있다.(S32)
제어부(100)는 이동수단(400)의 하면의 바닥면(500)으로부터의 높이, 발광부(200)와 수광부(300) 간의 간격(L) 및 수광부(300)가 검출한 반사광의 입사각을 기초로 이동수단(400)의 이동거리를 산출할 수 있다.
상세히, 제어부(100)는 수광부(300)가 검출한 반사광(212b)의 입사각(310b)을 이용하여 전술한 수학식 1에 의해 이동수단(400)의 이동거리를 산출할 수 있다. 또한 제어부(100)는 발광부(200)가 광(211b)을 방출한 시간과 수광부(300)에 반사광(212b)이 입사한 시간의 차이인 측정시간(t) 및 전술한 이동수단(400)의 이동거리(R)를 이용하여 전술한 수학식 4와 같이 이동수단(400)의 이동속도(v)를 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 측정 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
10: 측정 장치
100: 제어부
200: 발광부
200a: 발광부의 처음 위치
200b: 발광부의 나중 위치
210: 광
211a, 211b: 광
212a. 212b: 반사광
300: 수광부
300a: 수광부의 처음 위치
300b: 수광부의 나중 위치
310a, 310b: 입사각
400: 이동수단
400a: 이동수단의 처음 위치
400b: 이동수단의 나중 위치
410: 이동방향
500: 바닥면

Claims (6)

  1. 이동수단의 하면(下面)에 배치된 발광부에서 방출된 광이 바닥면에서 반사되어 상기 이동수단의 하면에 상기 발광부와 일정한 간격을 두고 배치된 수광부로 입사되는 반사광의 입사각을 검출하는 단계; 및
    상기 하면의 상기 바닥면으로부터의 높이, 상기 발광부와 수광부 간의 간격 및 상기 입사각을 기초로 상기 이동수단의 이동거리를 산출하는 단계;를 포함하는, 측정방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이동거리는, 하기 수학식 1에 의해 산출되고, R은 이동거리, L은 발광부와 수광부 간의 간격, d는 하면의 높이, θ는 입사각인, 측정방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00009
  3. 제1 항에 있어서,
    하기 수학식 2에 의해 상기 발광부가 광을 방출한 시간과 상기 수광부에 상기 반사광이 입사한 시간의 차이인 측정시간(t), 상기 하면의 높이(d), 상기 간격(L) 및 상기 입사각(θ)으로부터 상기 이동수단의 이동속도(v)를 산출하는 단계; 를 더 포함하는 측정방법.
    [수학식2]
    Figure pat00010
  4. 이동수단의 하면에 배치되어 바닥면을 향하여 광을 방출하는 발광부;
    상기 발광부와 일정한 간격(L)을 두고 상기 하면에 배치되고, 상기 광이 상기 바닥면에 반사되어 입사되는 반사광의 입사각을 검출하는 수광부;
    상기 하면의 상기 바닥면으로부터의 높이, 상기 발광부와 수광부 간의 간격 및 상기 입사각을 기초로 상기 이동수단의 이동거리를 산출하는 제어부;를 포함하는 측정장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이동거리를 하기 수학식 1에 의해 산출하고, R은 이동거리, L은 발광부와 수광부 간의 간격, d는 하면의 높이, θ는 입사각인, 측정장치.
    [수학식1]
    Figure pat00011
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는
    하기 수학식 2에 의해 상기 발광부가 광을 방출한 시간과 상기 수광부에 상기 반사광이 입사한 시간의 차이인 측정시간(t), 상기 하면의 높이(d), 상기 간격(L) 및 상기 입사각(θ)으로부터 상기 이동수단의 이동속도(v)를 산출하는, 측정장치.
    [수학식2]
    Figure pat00012
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI647427B (zh) * 2018-01-10 2019-01-11 緯創資通股份有限公司 物體距離估算方法與電子裝置

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