特表 2024-511885 ポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドー及び経路の表示方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-15

(54)【発明の名称】ポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドー及び経路の表示方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 5/00 20060101AFI20240308BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20240308BHJP

   G16Y 20/20 20200101ALI20240308BHJP

   G16Y 40/60 20200101ALI20240308BHJP

【ＦＩ】

G08G5/00 A

G16Y10/40

G16Y20/20

G16Y40/60

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023561041

(86)(22)【出願日】2022-03-18

(85)【翻訳文提出日】2023-09-29

(86)【国際出願番号】 KR2022003855

(87)【国際公開番号】W WO2022211335

(87)【国際公開日】2022-10-06

(31)【優先権主張番号】10-2021-0041973

(32)【優先日】2021-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0063756

(32)【優先日】2021-05-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523375010

【氏名又は名称】クルロバ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チェ，テ イン

(72)【発明者】

【氏名】ゾ，ソン ウォン

【テーマコード（参考）】

5H181

【Ｆターム（参考）】

5H181AA26

5H181EE02

5H181EE12

5H181FF13

5H181FF22

5H181FF32

5H181LL01

5H181LL02

5H181LL15

5H181MB02

5H181MC27

(57)【要約】

【課題】無人移動体の飛行環境に対する直観的な認識が可能な無人移動体用コリドーの表示方法を提供する。
【解決手段】本発明によるポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法は、既設定された３次元空域内に前記空間ベクトルポイントを表示する段階、及び前記空間ベクトルポイントの中の選択された空間ベクトルポイント間をそれぞれ連結する個別コリドーを生成して表示する段階、を含み、それぞれの前記空間ベクトルポイントは、位置情報及び大きさ情報を含み、前記個別コリドーは、前記無人移動体が飛行可能な内部空間を含む立体構造に表示されて、前記個別コリドーの形態は、隣接する一対の空間ベクトルポイントの大きさ情報に基づいて決定される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多数の空間ベクトルポイントが含まれるポイントクラウドを用いて、無人移動体用コリドーを表示する方法において、
既設定された３次元空域内に前記空間ベクトルポイントを表示する段階、及び前記空間ベクトルポイントの中の選択された空間ベクトルポイント間をそれぞれ連結する個別コリドーを生成して表示する段階、を含み、
それぞれの前記空間ベクトルポイントは、位置情報及び大きさ情報を含み、
前記個別コリドーは、前記無人移動体が飛行可能な内部空間を含む立体構造に表示されて、
前記個別コリドーの形態は、隣接する一対の空間ベクトルポイントの大きさ情報に基づいて決定されることを特徴とするポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項2】

前記個別コリドーの形態は、断面積が増加する第１形態、断面積が一定に維持される第２形態、及び断面積が減少する第３形態の中の１つに決定されることを特徴とする請求項１に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項3】

前記個別コリドーは、前記隣接する一対の空間ベクトルポイントとそれぞれ連結される第１端部及び第２端部を含み、前記個別コリドーの第１端部の大きさは、前記第１端部が連結される空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定されて、前記個別コリドーの第２端部の大きさは、前記第２端部が連結された空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定されることを特徴とする請求項２に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項4】

れぞれの前記空間ベクトルポイントは、前記大きさ情報に対応する直径を有する球体に表示されることを特徴とする請求項１に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項5】

前記個別コリドーの外周面は、前記隣接する一対の空間ベクトルポイント間に連結される接線の集合で構成されることを特徴とする請求項４に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項6】

前記個別コリドーの外周面は、前記第１端部と前記第２端部の間に連結される直線の集合で構成されることを特徴とする請求項３に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項7】

それぞれの前記空間ベクトルポイントは、前記大きさ情報と一致する大きさを有する立体形状に表示されるか、前記大きさ情報に一定比率に該当する大きさを有する立体形状に表示されることを特徴とする請求項１に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項8】

それぞれの前記空間ベクトルポイントは、気象情報をさらに含み、前記大きさ情報は、前記気象情報に対応して算出されが、前記気象情報の変動に対応して周期的に更新されることを特徴とする請求項７に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項9】

前記気象情報は、風速情報及び風向情報を含み、前記空間ベクトルポイントの中の少なくとも１つの空間ベクトルポイントには、前記風速情報及び前記風向情報を示す視角化要素が表示されることを特徴とする請求項８に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項10】

前記３次元空域は、第１領域と第２領域を含み、前記第１領域に配置される空間ベクトルポイントと前記第２領域に配置される空間ベクトルポイントの間隔は、相違するように設定されたことを特徴とする請求項１に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項11】

前記３次元空域は、第１領域と第２領域を含み、前記第１領域に配置される少なくとも１つの空間ベクトルポイントと前記第２領域に配置される少なくとも１つの空間ベクトルポイントの色相は、相違するように設定されたことを特徴とする請求項１に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項12】

前記３次元空域の少なくとも一部領域に位置する空間ベクトルポイントの大きさ、間隔、色相の中の少なくとも１つが変更される段階、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項13】

それぞれの前記空間ベクトルポイントは、前記無人移動体による占有時刻と占有時間、及び前記無人移動体の識別情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項14】

多数の空間ベクトルポイントが含まれるポイントクラウドを用いて無人移動体用コリドーを表示する方法において、
既設定された３次元空域内に前記空間ベクトルポイントを表示する段階、及び前記空間ベクトルポイントの中のｎ（ｎは３以上の整数）個の空間ベクトルポイント及び前記ｎ個の空間ベクトルポイント間に連結されるｎ－１個の個別コリドーを含む前記無人移動体のコリドーを表示する段階、を含み、
それぞれの前記空間ベクトルポイントは、位置情報及び大きさ情報を含み、
前記ｎ－１個の個別コリドーの中のｎ－２番目の個別コリドーの形態は、前記ｎ個の空間ベクトルポイント中のｎ－２番目の空間ベクトルポイントとｎ－１番目の空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定されて、
前記ｎ－１個の個別コリドーの中のｎ－１番目の個別コリドーの形態は、前記ｎ個の空間ベクトルポイントの中の前記ｎ－１番目の空間ベクトルポイントとｎ番目の空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定されることを特徴とするポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項15】

それぞれの前記空間ベクトルポイントは、気象情報をさらに含み、前記大きさ情報は、前記気象情報に対応して算出されるが、前記気象情報の変動に対応して周期的に更新されることを特徴とする請求項１４に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項16】

前記気象情報は、風向情報及び風速情報を含むことを特徴とする請求項１５に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法。

【請求項17】

無人移動体の飛行経路を生成するためのポイントクラウド基盤の３次元空域を定義する段階、及び前記３次元空域内のポイントクラウドを用いて前記無人移動体の飛行経路を生成して表出する段階、を含み、
前記ポイントクラウドは、無人移動体の移動に影響を与える情報を含む多数の空間ベクトルポイントで構成されて、
前記飛行経路は、前記空間ベクトルポイントの中の選択された空間ベクトルポイント及び前記選択された空間ベクトルポイント間を連結する個別コリドーを基盤にして生成されて、
前記個別コリドーの形態は、隣接する一対の空間ベクトルポイントの大きさ情報に基づいて決定されることを特徴とするポイントクラウドを用いる無人移動体用経路の表示方法。

【請求項18】

前記３次元空域を定義する段階は、前記無人移動体の飛行経路を生成する経路生成区域に対する位置データを収集する段階、前記収集された位置データを基盤に経路生成区域の範囲を決定する段階、前記決定された経路生成区域の範囲を基盤に前記ポイントクラウドが配置される３次元空域を定義する段階、前記３次元空域の周辺環境または使用者要請によって前記ポイントクラウドの特性を変更する段階、及び前記３次元空域をレンダリングする段階、を含むことを特徴とする請求項１７に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用経路の表示方法。

【請求項19】

前記ポイントクラウドの特性を変更する段階は、前記ポイントクラウドを構成する空間ベクトルポイントの大きさ、間隔、位置、色相の中の少なくとも１つが変更されることを特徴とする請求項１８に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用経路の表示方法。

【請求項20】

前記無人移動体の飛行経路を生成して表出する段階は、前記３次元空域内の空間ベクトルポイントの中の出発ポイントを選択する段階、前記選択された出発ポイントの情報及び前記無人移動体の大きさ情報に基づいて飛行可能領域を予測する段階、コリドー構成類型及び障害物回避類型を選択する段階、及び前記飛行可能領域内の位置する空間ベクトルポイントの情報に基づいて多数個のコリドーを構成する段階、を含むことを特徴とする請求項１７に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用経路の表示方法。

【請求項21】

前記コリドー構成類型及び障害物回避類型を選択する段階は、前記無人移動体の飛行経路に対するコリドーを構成するために使用者選択型及び自動化型の中の何れか１つの構成類型を選択する段階、及び飛行経路の進行方向に障害物探知時に回避経路を構成するためにコリドー型及びカーブ型の中の何れか１つの障害物回避類型を選択する段階、を含むことを特徴とする請求項２０に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用経路の表示方法。

【請求項22】

前記障害物回避類型を選択する段階で、コリドー型が選択されれば経路の進行方向で障害物探知市周辺の他の空間ベクトルポイントに回避して経路を構成して、カーブ型が選択されれば経路の進行方向で障害物探知時にベジエ（Ｂｅｚｉｅｒ）カーブ補間ポイントに回避して経路を構成する段階、を含むことを特徴とする請求項２１に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用経路の表示方法。

【請求項23】

前記構成された多数個のコリドーに対応される経路を検証して無人移動体の速度及び時間による飛行経路をシミュレーションする段階、及び前記多数個のコリドーに対する検証及びシミュレーション結果に基づいて全体コリドーを出力して、全体コリドーの出力情報をデータベースに保存する段階、をさらに含み、前記飛行経路をシミュレーションする段階は、前記多数個のコリドーの各経路に対する仮想の経路イメージ及び仮想の無人移動体イメージを表示して、各経路に対して設定された無人移動体の速度及び時間による飛行計画に基づいて前記仮想の無人移動体イメージの位置を可変して表示することを特徴とする請求項２０に記載のポイントクラウドを用いる無人移動体用経路の表示方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポイントクラウドを用いて無人移動体用コリドーと経路を表示するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

地上管制システム（Ｇｒｏｕｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）は、ドローンのような無人移動体の飛行を制御するシステムで、多くの地上管制システムは２次元（２Ｄ）のマップ（Ｍａｐ）を基盤に運営される。すなわち、使用者入力により２次元マップ上の特定地点が指定されれば、該地点を通じて無人移動体が飛行する経路を決定するか、無人移動体が飛行する高低を設定する。

【0003】

しかし、２次元マップの特性上、実際の環境情報と無人移動体の飛行情報を３次元（３Ｄ）の使用者視点で表現するには限界があり、また、使用者入力によって特定地点が指定される場合、該地点に対する高度判断誤謬などが発生する恐れがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述の問題点を解決するためになされた本発明の目的は、３次元空域内に配置されるポイントクラウドを活用して無人移動体用コリドーを立体的に表示することによって、無人移動体の飛行環境に対する直観的な認識が可能な無人移動体用コリドーの表示方法を提供することにある。

【0005】

また、本発明のもう１つの目的は、３次元空域内に配置される多数の空間ベクトルポイントを通じて、該空域の情報を使用者に可視化して提供できる無人移動体用コリドーの表示方法を提供することにある。

【0006】

また、本発明のもう１つの目的は、３次元空域内で同時に多重の経路を生成することによって、無人移動体の飛行経路を多様に選択できるようにする無人移動体用経路の表示方法を提供することにある。

【0007】

また、本発明のもう１つの目的は、飛行経路の進行方向に位置する障害物を探知して回避経路を生成し、生成された飛行経路を検証及びシミュレーションすることで、安全な飛行経路を提供して無人移動体の衝突事故を未然に防止できる無人移動体用経路の表示方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施例によるポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法は、多数の空間ベクトルポイントが含まれるポイントクラウドを用いて無人移動体用コリドーを表示する方法であって、既設定された３次元空域内に前記空間ベクトルポイントを表示する段階、及び前記空間ベクトルポイントの中、選択された空間ベクトルポイント間をそれぞれ連結する個別コリドーを生成して表示する段階を含み、それぞれの前記空間ベクトルポイントは、位置情報及び大きさ情報を含み、前記個別コリドーは、前記無人移動体が飛行可能な内部空間を含む立体構造に表示され、前記個別コリドーの形態は、隣接する一対の空間ベクトルポイントの大きさ情報に基づいて決定されることを特徴とする。

【0009】

また、前記個別コリドーの形態は、断面積が増加する第１形態、断面積が一定に維持される第２形態、及び断面積が減少する第３形態の中の１つに決定されることができる。

【0010】

また、前記個別コリドーは、前記隣接する一対の空間ベクトルポイントとそれぞれ連結する第１端部及び第２端部を含み、前記個別コリドーの第１端部の大きさは、前記第１端部が連結された空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定され、前記個別コリドーの第２端部の大きさは、前記第２端部が連結された空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定される。

【0011】

また、それぞれの前記空間ベクトルポイントは、前記大きさ情報に対応する直径を有する球体に表示される。

【0012】

また、前記個別コリドーの外周面は、前記隣接する一対の空間ベクトルポイント間に連結される接線の集合で構成される。

【0013】

また、前記個別コリドーの外周面は、前記第１端部と前記第２端部の間に連結される直線の集合で構成される。

【0014】

また、それぞれの前記空間ベクトルポイントは、前記大きさ情報と一致する大きさを有する立体形状に表示されるか、前記大きさ情報に一定比率に該当する大きさを有する立体形状に表示される。

【0015】

また、それぞれの前記空間ベクトルポイントは、気象情報をさらに含み、前記大きさ情報は、前記気象情報に対応して算出されるが、前記気象情報の変動に対応して周期的に更新される。

【0016】

また、前記気象情報は、風速情報及び風向情報を含み、前記空間ベクトルポイントの中の少なくとも１つの空間ベクトルポイントには、前記風速情報及び前記風向情報を示す視角化要素が表示される。

【0017】

また、前記３次元空域は、第１領域と第２領域を含み、前記第１領域に配置される空間ベクトルポイントと前記第２領域に配置される空間ベクトルポイントの間隔は、相違するように設定される。

【0018】

また、前記３次元空域は、第１領域と第２領域を含み、前記第１領域に配置される少なくとも１つの空間ベクトルポイントと前記第２領域に配置される少なくとも１つの空間ベクトルポイントの色相は、相違するように設定される。

【0019】

また、前記３次元空域の少なくとも一部領域に位置する空間ベクトルポイントの大きさ、間隔、色相の中の少なくとも１つが変更される段階をさらに含むことができる。

【0020】

また、それぞれの前記空間ベクトルポイントは、前記無人移動体による占有時刻と占有時間、及び前記無人移動体の識別情報を含むことができる。

【0021】

本発明の一実施例によるポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドーの表示方法は、多数の空間ベクトルポイントが含まれるポイントクラウドを用いて無人移動体用コリドーを表示する方法であって、既設定された３次元空域内に前記空間ベクトルポイントを表示する段階、及び前記空間ベクトルポイントの中のｎ（ｎは３以上の整数）個の空間ベクトルポイント及び前記ｎ個の空間ベクトルポイント間に連結されるｎ－１個の個別コリドーを含む前記無人移動体のコリドーを表示する段階を含み、それぞれの前記空間ベクトルポイントは、位置情報及び大きさ情報を含み、前記ｎ－１個の個別コリドーの中のｎ－２番目の個別コリドーの形態は、前記ｎ個の空間ベクトルポイントの中のｎ－２番目の空間ベクトルポイントとｎ－１番目の空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定され、前記ｎ－１個の個別コリドーの中のｎ－１番目の個別コリドーの形態は、前記ｎ個の空間ベクトルポイントの中前記ｎ－１番目の空間ベクトルポイントとｎ番目の空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定されることを特徴とする。

【0022】

また、それぞれの前記空間ベクトルポイントは、気象情報をさらに含み、前記大きさ情報は、前記気象情報に対応して算出されるが、前記気象情報の変動に対応して周期的に更新される。

【0023】

また、前記気象情報は、風向情報及び風速情報を含むことができる。

【0024】

本発明の一実施例によるポイントクラウドを用いる無人移動体用経路の表示方法は、無人移動体の飛行経路を生成するためのポイントクラウド基盤の３次元空域を定義する段階、及び前記３次元空域内のポイントクラウドを用いて前記無人移動体の飛行経路を生成して表出する段階を含み、前記ポイントクラウドは、無人移動体の移動に影響を与える情報を含む多数の空間ベクトルポイントで構成され、前記飛行経路は、前記空間ベクトルポイントの中選択された空間ベクトルポイント及び前記選択された空間ベクトルポイント間を連結する個別コリドーに基づいて生成され、前記個別コリドーの形態は、隣接する一対の空間ベクトルポイントの大きさ情報に基づいて決定されることを特徴とする。

【0025】

また、前記３次元空域を定義する段階は、前記無人移動体の飛行経路を生成する経路生成区域に対する位置データを収集する段階、前記収集された位置データを基盤に経路生成区域の範囲を決定する段階、前記決定された経路生成区域の範囲を基盤に前記ポイントクラウドが配置される３次元空域を定義する段階、前記３次元空域の周辺環境または使用者要請によって前記ポイントクラウドの特性を変更する段階、及び前記３次元空域をレンダリングする段階を含むことができる。

【0026】

また、前記ポイントクラウドの特性を変更する段階は、前記ポイントクラウドを構成する空間ベクトルポイントの大きさ、間隔、位置、色相の中少なくとも１つが変更される。

【0027】

また、前記無人移動体の飛行経路を生成して表出する段階は、前記３次元空域内の空間ベクトルポイントの中出発ポイントを選択する段階、前記選択された出発ポイントの情報及び前記無人移動体の大きさ情報に基づいて飛行可能領域を予測する段階、コリドー構成類型及び障害物回避類型を選択する段階、及び前記飛行可能領域内の位置する空間ベクトルポイントの情報に基づいて多数個のコリドーを構成する段階を含むことができる。

【0028】

また、前記コリドー構成類型及び障害物回避類型を選択する段階は、前記無人移動体の飛行経路に対するコリドーを構成するために使用者選択型及び自動化型の中の何れか１つの構成類型を選択する段階、及び飛行経路の進行方向に障害物探知時に回避経路を構成するためにコリドー型及びカーブ型の中の何れか１つの障害物回避類型を選択する段階を含むことができる。

【0029】

また、前記障害物回避類型を選択する段階で、コリドー型が選択されれば経路の進行方向で障害物探知時に周辺の他の空間ベクトルポイントに回避して経路を構成し、カーブ型が選択されれば経路の進行方向で障害物探知時にベジエ（Ｂｅｚｉｅｒ）カーブ補間ポイントに回避して経路を構成する段階を含むことができる。

【0030】

また、前記構成された多数個のコリドーに対応される経路を検証して無人移動体の速度及び時間による飛行経路をシミュレーションする段階、及び前記多数個のコリドーに対する検証及びシミュレーション結果に基づいて全体コリドーを出力して、全体コリドーの出力情報をデータベースに保存する段階をさらに含み、前記飛行経路をシミュレーションする段階は、前記多数個のコリドーの各経路に対する仮想の経路イメージ及び仮想の無人移動体イメージを表示して、各経路に対して設定された無人移動体の速度及び時間による飛行計画に基づいて前記仮想の無人移動体イメージの位置を可変して表示する。

【発明の効果】

【0031】

本発明によれば、３次元空域内に配置されるポイントクラウドを活用して無人移動体用コリドーを立体的に表示することによって、無人移動体の飛行環境に対する直観的な認識が可能な無人移動体用コリドーの表示方法を提供することができる。

【0032】

また、本発明によれば、３次元空域内に配置される多数の空間ベクトルポイントを通じて、該空域の情報を使用者に可視化して提供できる無人移動体用コリドーの表示方法を提供することができる。

【0033】

また、本発明によれば、３次元空域内で同時に多重の経路を生成することによって、無人移動体の飛行経路を多様に選択できるようにする無人移動体用経路の表示方法を提供することができる。

【0034】

また、本発明によれば、飛行経路の進行方向に位置する障害物を探知して回避経路を生成し、生成された飛行経路を検証及びシミュレーションすることで、安全な飛行経路を提供して無人移動体の衝突事故を未然に防止できるようにする無人移動体用経路の表示方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の一実施例によるシステムを示す図面である。

【図2】発明の一実施例による無人移動体用コリドーの表示方法を示す図面である。

【図3】本発明の一実施例による３次元空域及び空間ベクトルポイントを示す図面である。

【図4】本発明の一実施例によるコリドーを示す図面である。

【図5】本発明の他の実施例によるコリドーを示す図面である。

【図6a】本発明の一実施例による空間ベクトルポイントの形態を示す図面である。

【図6b】本発明の一実施例による空間ベクトルポイントの形態を示す図面である。

【図6c】本発明の一実施例による空間ベクトルポイントの形態を示す図面である。

【図6d】本発明の一実施例による視角化要素が表示された空間ベクトルポイントを示す図面である。

【図7】本発明の一実施例による無人移動体用経路の表示方法を示す図面である。

【図8】本発明の一実施例による３次元空域定義段階を示す図面である。

【図9】本発明の一実施例による飛行経路の生成及び表示段階を示す図面である。

【図10】本発明の一実施例による経路検証及びシミュレーション段階とデータベース保存段階を示す図面である。

【図11】本発明の一実施例によるコリドー生成方法を示す図面である。

【図12】本発明の実施例による多数個のコリドーが３次元空域内に表示された様子を示す図面である。

【図13】本発明の一実施例による衝突感知及び回避類型を示す図面である。

【図14】本発明の一実施例による経路検証及びシミュレーション動作を示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、本発明の実施例と関連する図面を参照して、本発明によるポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドー及び経路の表示方法について説明する。

【0037】

図１は本発明の一実施例によるシステムを示す図面である。図１に示すように、本発明の一実施例によるシステム（１００）は、空域制御部（１１０）、経路管理部（１２０）、及びコリドー生成部（１３０）を含み、追加で経路検証部（１４０）及び経路保存部（１５０）を含むことができる。該システム（１００）は、前述した構成要素を通じてポイントクラウドを用いる無人移動体用コリドー及び飛行経路を使用者端末またはディスプレー装置などに表示する。

【0038】

空域制御部（１１０）は無人移動体の飛行経路が表示される３次元空域（Ａｉｒｓｐａｃｅを定義することができる。そのために、空域制御部（１１０）は、３次元空域の範囲を決定できる位置データを収集する。例えば、空域制御部（１１０）は、３次元空域に対する位置データを使用者から直接入力を受けるか、別途の地理情報システム（ＧＩＳ：Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）から入力を受けることができる。

【0039】

３次元空域に係る位置データは３次元空域の位置及び範囲などを特定できるデータに定義され、例えば座標系または行政区域（例えば、市、道、区、群など）の形態に提供される。また、空域制御部（１１０）は、３次元空域が設定されれば、既設定された３次元空域内にポイントクラウドを生成して配置することができる。この時、ポイントクラウド（Ｐｏｉｎｔ Ｃｌｏｕｄ）は多数の空間ベクトルポイント（Ｓｐａｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｐｏｉｎｔｓ）の集合に定義される。

【0040】

空間ベクトルポイントは、３次元空域内に立体形状に視角化されて表示されるもので、それぞれ識別情報、位置情報、気象情報、及び大きさ情報などを含むことができる。例えば、識別情報は、空間ベクトルポイントを識別するためにそれぞれの空間ベクトルポイント別に与えられた情報であり、位置情報は空間ベクトルポイントの位置を特定できる緯度、経度、高度（例えば、絶対高度及び／または相対高度）を含むことができる。

【0041】

気象情報は空間ベクトルポイントが位置する場所での気象情報を意味し、このような気象情報は空間ベクトルポイントの位置情報を参照して外部データベースから獲得される。また、気象情報は時間が経つにつれて周期的に更新される。例えば、気象情報は気温、湿度、雨、雪、霧、ひょう、台風、雷、稲妻、突風、黄砂、風、粒子状物質などに係る情報（例えば、値、持続時間、量、程度、方向など）を含むことができ、この中、風速と風向は敏感気象情報として管理される。

【0042】

敏感気象情報である風速と風向に係る情報は視角化されて空間ベクトルポイントに表示され、そのために空間ベクトルポイントにはそれぞれ風速と風向を示す視角化要素が表示される。例えば、視角化要素は長さと方向が変化可能な立体形態に表示され、風速及び風向によって長さと方向が変化される。

【0043】

大きさ情報は、立体形状に表示された空間ベクトルポイントの大きさを示す情報であり、一例に空間ベクトルポイントが球体（ｓｐｈｅｒｅ）形態に表示される場合、前記大きさ情報は空間ベクトルポイントの直径に定義されることができ、空間ベクトルポイントが六面体（ｈｅｘａｈｅｄｒｏｎ）形態に表示される場合、前記大きさ情報は空間ベクトルポイントの横の長さ、縦の長さ、高さに定義されることができる。ただし、大きさ情報の形態はこれに制限されず、空間ベクトルポイントの形状によって多様な形態に変形できる。

【0044】

この時、空域制御部（１１０）は空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して、各空間ベクトルポイントの視角化の大きさを決定する。例えば、空域制御部（１１０）は大きさ情報に対する加工することなく、該大きさ情報と一致する大きさを有する立体形状に空間ベクトルポイントを表示するか、大きさ情報に一定比率を適用することによって、大きさ情報に比べて拡大または縮小された大きさを有する立体形状に空間ベクトルポイントを表示する。

【0045】

また、大きさ情報は気象情報に対応して算出でき、前記気象情報の変動に対応して周期的に更新される。例えば、大きさ情報は敏感気象情報である風速及び風向に対応して算出され、追加で無人移動体の大きさ及び速度などを追加因子に考慮することができる。この場合、空間ベクトルポイントの大きさ情報は次のような関数形態によって算出される。

【0046】

Ｍ＝Ｆ（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）
ここで、Ｍは、空間ベクトルポイントの大きさ情報、ａは風速、ｂは風向、ｃは無人移動体の大きさ、ｄは無人移動体の速度である。

【0047】

一方、空間ベクトルポイントはそれぞれ障害物情報、規制情報、無人移動体による占有情報をさらに含むことができる。例えば、障害物情報は空間ベクトルポイントが位置する場所に障害物が存在するどうかに係る情報（例えば、固定障害物、臨時障害物など）、及び障害物種類に係る情報（例えば、建物、地形、他の無人移動体の占有、突発状況、飛行禁止可否など）を含むことができ、規制情報は空間ベクトルポイントが位置する場所が飛行禁止区域または飛行許可区域に設定されているかどうかに係る情報を含むことができる。

【0048】

無人移動体のよる占有情報は無人移動体が空間ベクトルポイントを占有する時刻（ｔｉｍｅ）、占有時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）、該空間ベクトルポイントを占有する無人移動体の情報（例えば、識別情報、種類、大きさ、重量、速度など）を含むことができる。

【0049】

一方、空間ベクトルポイントに含まれる情報（例えば、識別情報、位置情報、気象情報、大きさ情報、障害物情報、規制情報、無人移動体による占有情報など）は、使用者入力に反応してより詳細に表示される。例えば、使用者が入力手段（例えば、マウスなど）を用いて詳細情報の照会を所望の特定空間ベクトルポイントを選択する場合、選択された空間ベクトルポイントの情報が別途の領域でテキスト、グラフィック、絵などの形態に表示される。

【0050】

一例として、時間に経つにつれて変化する情報（例えば、気象情報、障害物情報、無人移動体による占有情報など）の場合、時間帯別に該情報が表示される。３次元空域内に配置される空間ベクトルポイントの間隔は初期設定された値からなるか、またはあらかじめ設定されたアルゴリズムにより決定される。例えば、空間ベクトルポイントの間隔は、３次元空域に位置する地形地物などの周辺環境を反映して変更される。また、空間ベクトルポイントの間隔は使用者の入力に対応して調節される。

【0051】

また、空間ベクトルポイントの色相は相違するように設定される。例えば、空間ベクトルポイントの色相は空間ベクトルポイントの気象情報、大きさ情報、障害物情報、規制情報、無人移動体による占有情報の中少なくとも１つを反映して変更される。すなわち、空間ベクトルポイントの間隔及び／または色相を周辺環境や空間ベクトルポイントの特性によって変更することによって、３次元空域の特性をより直観的に使用者に伝達することができる。

【0052】

経路管理部（１２０）は、３次元空域内の各空間ベクトルポイントに含まれる情報（例えば、気象情報、大きさ情報、障害物情報、規制情報、無人移動体による占有情報など）と無人移動体の大きさなどを基盤にして無人移動体の飛行可能領域を予測（または探索）し、予測された飛行可能領域内の空間ベクトルポイントを選択する。この時、経路管理部（１２０）は選択された空間ベクトルポイントの情報を空間ベクトルポイントの大きさに視角化して表示する。すなわち、飛行可能領域に位置する空間ベクトルポイントの大きさは風速、風向、無人移動体の大きさ及び速度などによってそれぞれ変更できる。

【0053】

無人移動体の飛行経路はコリドー（回廊、Ｃｏｒｒｉｄｏｒ）として表示でき、例えば、無人移動体の飛行経路は多数の空間ベクトルポイント間にそれぞれ連結される１つ以上の個別コリドーまたは多数の個別コリドーで構成される。すなわち、無人移動体の飛行経路を示すコリドーは、１つまたは多数の個別コリドーで構成され、個別コリドーは、隣接する一対の空間ベクトルポイント間に連結される単位コリドーを意味する。

【0054】

コリドー生成部（１３０）は予測された飛行可能領域のポイントクラウドを用いて１つまたは多数個の飛行経路を計算して、計算された飛行経路を基盤にコリドーを生成する。例えば、コリドー生成部（１３０）は飛行可能領域内の空間ベクトルポイントの情報（例えば、気象情報、大きさ情報、障害物情報、規制情報、無人移動体による占有情報など）及び空間ベクトルポイントの間隔を基盤に３次元飛行経路を計算して、前記３次元飛行経路と関連する情報を表示することができる。

【0055】

また、コリドー生成部（１３０）は、既設定されたコリドー構成類型及び障害物回避類型に基づいて多数個のコリドーを構成する。コリドー構成類型は、使用者選択型及び自動化型の中の何れか１つが選択される。使用者選択型は、使用者が入力手段（例えば、仮想キーボードなど）を通じて所望の方向に沿って空間ベクトルポイントを選択すれば、選択された空間ベクトルポイントによって飛行経路を生成し、空間ベクトルポイント間の進行方向に対応して空間座標の線形補間を通じて到着ポイントまで飛行経路を生成する。自動化型は、出発ポイントと到着ポイントの入力を受けて、出発ポイントから到着ポイントまで生成可能な全ての経路の中から最短距離の空間ベクトルポイントを基盤に経路を生成する。この時、出発ポイントと到着ポイントはポイントクラウドの空間ベクトルポイントの中から選択される。

【0056】

障害物回避類型はコリドー型及びカーブ型の中の何れか１つが選択される。コリドー型は、３次元空域の飛行経路上で障害物が探知されれば他の空間ベクトルポイントに回避して経路を生成する。カーブ型は３次元空域の飛行経路上で障害物が探知されればベジエ（Ｂｅｚｉｅｒ）カーブ補間ポイントに回避して経路を生成する。

【0057】

この時、各コリドーを構成する空間ベクトルポイント及び情報は、独立的に分離されて保存及び管理される。さらに、コリドーは、時間による空間ベクトルポイントの情報、例えば、無人移動体による占有時刻、占有時間、占有する無人移動体の識別情報などを反映して構成される。

【0058】

また、各コリドーは、所定の情報、例えば、飛行経路の識別情報、コリドー構成類型（使用者選択型、自動化型）、飛行経路上の建物及び地形などに対する障害物回避類型（コリドー型、カーブ型）、出発ポイントからの距離、到着時間などを表示することができる。この時、各コリドーは時間順序によって空間ベクトルポイントの表示状態、例えば、色、透明度などを相違するように表示することができ、時間順序によって空間ベクトルポイントを占有する無人移動体の情報（例えば、識別情報など）を表示するが、該空間ベクトルポイントを占有する順に該無人移動体の情報を表出する。

【0059】

一方、個別コリドーは無人移動体が飛行可能な内部空間を含む立体構造に表示され、個別コリドーの形態は、隣接する一対の空間ベクトルポイントの大きさ情報に基づいて決定される。例えば、個別コリドーの形態は、断面積が増加する第１形態、断面積が一定に維持される第２形態、及び断面積が減少する第３形態の中の１つに決定される。また、個別コリドーの断面積は、飛行経路方向と垂直の断面の面積または隣接する一対の空間ベクトルポイントの中心点を連結する直線と垂直の断面の面積に定義される。

【0060】

個別コリドーは、隣接する一対の空間ベクトルポイントとそれぞれ連結される第１端部と第２端部、及び前記第１端部と前記第２端部の間に連結される外周面を含むことができる。この時、個別コリドーの第１端部の大きさは前記第１端部が連結される空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定され、個別コリドーの第２端部の大きさは前記第２端部が連結される空間ベクトルポイントの大きさ情報に対応して決定される。また、個別コリドーの外周面は、前記第１端部と前記第２端部の間に連結される直線の集合で構成される。

【0061】

例えば、空間ベクトルポイントが大きさ情報に対応する直径を有する球体に表示される場合、個別コリドーの外周面は隣接する一対の空間ベクトルポイント間に連結される接線の集合で構成される。また、個別コリドーの第１端部と第２端部は、閉曲線または平面を通じて定義されることができ、それぞれ飛行経路と垂直であるか、隣接する一対の空間ベクトルポイントの中心点を連結する直線と垂直になるように配置される。

【0062】

経路検証部（１４０）は、各コリドーに対する飛行経路を検証してシミュレーションを行うことができる。例えば、経路検証部（１４０）は無人移動体の速度及び時間によって飛行経路を検証してシミュレーションを行うことができ、経路検証部（１４０）により検証完了した全体コリドーの出力（ｏｕｔｐｕｔ）は３次元空域上に表示される。この時、全体コリドーの出力は飛行経路の識別情報（例えば、経路ＩＤ）にマッチングされて経路保存部（１４０）のデータベースに保存される。

【0063】

図２は、本発明の一実施例による無人移動体用コリドーの表示方法を示す図面であり、図３は、本発明の一実施例による３次元空域及び空間ベクトルポイントを示す図面であり、図４は、本発明の一実施例によるコリドーを示す図面であり、図５は、本発明の他の実施例によるコリドーを示す図面である。特に、図４及び図５では説明の便宜のために一部の空間ベクトルポイントと個別コリドーを拡大して図示する。

【0064】

図２を参照すると、本発明の一実施例による無人移動体用コリドーの表示方法は、３次元空域定義段階（Ｓ１００）、ポイントクラウド表示段階（Ｓ１１０）、コリドー表示段階（Ｓ１２０）を含むことができる。３次元空域定義段階（Ｓ１００）では、３次元空域（１）の範囲を決定できる位置データを収集して、３次元空域（１）を定義することができる。例えば、３次元空域（１）の定義に必要な位置データは使用者から直接入力を受けるか、別途の地理情報システム（ＧＩＳ）から入力を受けることができる。

【0065】

ポイントクラウド表示段階（Ｓ１１０）では、３次元空域（１）に対する設定が完了した以後の該３次元空域（１）内にポイントクラウド（２）を生成して配置することができる。前述したように、ポイントクラウド（２）は多数の空間ベクトルポイント（Ｐ）からなる。このような３次元空域（１）内の空間ベクトルポイント（Ｐ）を基盤にして無人移動体の飛行経路を表出する場合、従来のキューブや格子形態に比べて複雑度が低くなるので、周辺環境の可視性及び認識度が向上して、コリドーの構成及び表示が容易になるという長所がある。

【0066】

図４を参照すると、コリドー表示段階（Ｓ１２０）では、無人移動体の飛行経路を示すコリドー（Ｃ）が表示される。具体的に、ポイントクラウド（２）を構成する空間ベクトルポイント（Ｐ）の中、選択された空間ベクトルポイント（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）間をそれぞれ連結する個別コリドー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）を生成して表示する。

【0067】

この時、個別コリドー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）は、無人移動体が移動可能な内部空間を有する立体構造に表示されて、個別コリドー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）の形態はそれぞれ隣接する一対の空間ベクトルポイント（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）の大きさ情報に基づいて決定される。例えば、第１個別コリドー（Ｃ１）の形態は隣接する一対の空間ベクトルポイント（Ｐ１、Ｐ２）の大きさ情報に基づいて決定されて、第２個別コリドー（Ｃ２）の形態は、隣接する一対の空間ベクトルポイント（Ｐ２、Ｐ３）の大きさ情報に基づいて決定され、第３個別コリドー（Ｃ３）の形態は、隣接する一対の空間ベクトルポイント（Ｐ３、Ｐ４）の大きさ情報に基づいて決定される。

【0068】

このような個別コリドー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）の形態は、断面積が増加する第１形態（第１個別コリドー（Ｃ１）を参考）、断面積が一定に維持される第２形態（第３個別コリドー（Ｃ３）を参考）、及び断面積が減少する第３形態（第２個別コリドー（Ｃ２）を参考）の中の１つに決定される。

【0069】

個別コリドー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）は、それぞれ隣接する一対の空間ベクトルポイント（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）とそれぞれ連結される第１端部（Ｅａ１、Ｅａ２、Ｅａ３）と第２端部（Ｅｂ１、Ｅｂ２、Ｅｂ３）、及び前記第１端部（Ｅａ１、Ｅａ２、Ｅａ３）と前記第２端部（Ｅｂ１、Ｅｂ２、Ｅｂ３）の間に連結される外周面（Ｅｃ１、Ｅｃ２、Ｅｃ３）を含むことができる。

【0070】

例えば、第１個別コリドー（Ｃ１）の第１端部（Ｅａ１）は、第１空間ベクトルポイント（Ｐ１）に連結されて、前記第１端部（Ｅａ１）の大きさは第１空間ベクトルポイント（Ｐ１）の大きさ情報に対応して決定される。第１個別コリドー（Ｃ１）の第２端部（Ｅｂ１）は、第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）に連結されて、前記第２端部（Ｅｂ１）の大きさは、第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）の大きさ情報に対応して決定される。また、第１個別コリドー（Ｃ１）の外周面は、第１端部（Ｅａ１）と第２端部（Ｅｂ１）の間を連結する直線の集合で構成される。

【0071】

一例として、第１空間ベクトルポイント（Ｐ１）と第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）がそれぞれ自分の大きさ情報に対応する直径を有する球体に表示されて、第１空間ベクトルポイント（Ｐ１）と第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）の大きさ情報が相違する場合、第１個別コリドー（Ｃ１）は円錐台（Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｃｏｎｅ）形態に表示される。また、第１個別コリドー（Ｃ１）の外周面は、第１空間ベクトルポイント（Ｐ１）と第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）の間を連結する接線の集合で構成される。

【0072】

第２個別コリドー（Ｃ２）の第１端部（Ｅａ２）は、第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）に連結されて、前記第１端部（Ｅａ２）の大きさは第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）の大きさ情報に対応して決定される。第２個別コリドー（Ｃ２）の第２端部（Ｅｂ２）は、第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）に連結されて、前記第２端部（Ｅｂ２）の大きさは、第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）の大きさ情報に対応して決定される。また、第２個別コリドー（Ｃ２）の外周面は、第１端部（Ｅａ２）と第２端部（Ｅｂ２）の間を連結する直線の集合で構成される。

【0073】

一例として、第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）と第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）が、それぞれ自分の大きさ情報に対応する直径を有する球体に表示されて、第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）と第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）の大きさ情報が相違する場合、第２個別コリドー（Ｃ２）は、円錐台形態に表示される。また、第２個別コリドー（Ｃ２）の外周面は第２空間ベクトルポイント（Ｐ２）と第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）の間を連結する接線の集合で構成される。

【0074】

第３個別コリドー（Ｃ３）の第１端部（Ｅａ３）は、第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）に連結されて、第１端部（Ｅａ３）の大きさは第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）の大きさ情報に対応して決定される。第３個別コリドー（Ｃ３）の第２端部（Ｅｂ３）は、第４空間ベクトルポイント（Ｐ４）に連結され、第２端部（Ｅｂ３）の大きさは、第４空間ベクトルポイント（Ｐ４）の大きさ情報に対応して決定される。また、第３個別コリドー（Ｃ３）の外周面は、第１端部（Ｅａ３）と第２端部（Ｅｂ３）の間を連結する直線の集合で構成される。

【0075】

一例に、第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）と第４空間ベクトルポイント（Ｐ４）がそれぞれ自分の大きさ情報に対応する直径を有する球体に表示されて、第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）と第４空間ベクトルポイント（Ｐ４）の大きさ情報が同じである場合、第３個別コリドー（Ｃ３）は、円柱（Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）形態に表示される。また、第３個別コリドー（Ｃ３）の外周面は第３空間ベクトルポイント（Ｐ３）と第４空間ベクトルポイント（Ｐ４）の間を連結する接線の集合で構成される。

【0076】

前述したように、各個別コリドー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）は、それぞれ隣接する一対の空間ベクトルポイント（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）の大きさ情報に対応する形態を有するので、各個別コリドー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）は周囲環境情報を反映することによって、より精密な形態に視角化して表示される。

【0077】

図４では、それぞれの空間ベクトルポイント（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）が自分の大きさ情報と一致する大きさを有する立体形状に表示される場合を図示するが、可視性向上のために必要な場合、図５のように空間ベクトルポイント（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）の大きさは調節される。例えば、各空間ベクトルポイント（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）の大きさ情報に一定の比率を適用することによって、各空間ベクトルポイント（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）の大きさは拡大されるか縮小されて表示されることができる。また、必要によって一部の空間ベクトルポイントは非活性化して表示されないこともある。

【0078】

図６ａ乃至図６ｃは、本発明の一実施例による空間ベクトルポイントの形態を示す図面であり、図６ｄは、本発明の一実施例による視角化要素が表示される空間ベクトルポイントを示す図面である。

【0079】

本発明の一実施例による無人移動体用コリドーの表示方法は、追加で３次元空域（１）の少なくとも一部領域に位置する空間ベクトルポイント（Ｐ）の大きさ、間隔、色相の中の少なくとも１つが変更される段階を含むことができる。例えば、図６ａを参照すると、第２領域（Ｂ）に位置する空間ベクトルポイント（Ｐｂ）の大きさが変更される。それにより、第２領域（Ｂ）に位置する空間ベクトルポイント（Ｐｂ）の大きさは、第１領域（Ａ）に位置する空間ベクトルポイント（Ｐａ）の大きさと相違するように設定される。

【0080】

また、図６ｂを参照すると、第２領域（Ｂ）に位置する空間ベクトルポイント（Ｐｂ）の間隔（Ｗ２）が変更される。それにより、第２領域（Ｂ）に位置する空間ベクトルポイント（Ｐｂ）の間隔（Ｗ２）は、第１領域（Ａ）に位置する空間ベクトルポイント（Ｐａ）の間隔（Ｗ１）と相違するように設定される。

【0081】

図６ｃを参照すると、第２領域（Ｂ）に位置する空間ベクトルポイント（Ｐｂ）の色相が変更される。それにより、第２領域（Ｂ）に位置する空間ベクトルポイント（Ｐｂ）の色相は第１領域（Ａ）に位置する空間ベクトルポイント（Ｐａ）の色相と相違するように設定される。

【0082】

空間ベクトルポイント（Ｐ）の大きさ、間隔、色相の中の少なくとも１つは、空間ベクトルポイント（Ｐ）の情報を基盤にして変更される。このような形態に空間ベクトルポイント（Ｐ）の特性を変更して表示することによって、３次元空域（１）の状態を、より直観的な形態に可視化して使用者に提供することができる。

【0083】

一方、図６ｄを参照すると、本発明の一実施例による空間ベクトルポイント（Ｐｃ）には気象情報を示す視角化要素（５）が表示されることができる。例えば、視角化要素（５）は、長さと方向が変化可能な立体形態に表示され、敏感気象情報である風速及び風向によって長さと方向が変化される。

【0084】

図７は、本発明の一実施例による無人移動体用経路の表示方法を示す図面である。図７を参照すると、本発明の一実施例による無人移動体用経路の表示方法は３次元空域定義段階（Ｓ２００）、及び飛行経路の生成及び表示段階（Ｓ２１０）を含むことができる。

【0085】

３次元空域定義段階（Ｓ２００）では、無人移動体の飛行経路を生成するためのポイントクラウド基盤の３次元空域を定義することができる。飛行経路の生成及び表示段階（Ｓ２１０）では、３次元空域内のポイントクラウドを用いて無人移動体の飛行経路を生成して表出できる。

【0086】

ポイントクラウド（２）は、無人移動体の移動に影響を与える情報を含む多数の空間ベクトルポイントからなる。例えば、無人移動体の移動に影響を与える情報は、気象情報、大きさ情報、障害物情報、規制情報、無人移動体による占有情報などを含むことができる。

【0087】

また、無人移動体の飛行経路は、空間ベクトルポイントの中、選択された空間ベクトルポイント、及び前記選択された空間ベクトルポイント間を連結する個別コリドーを基盤にして生成される。この時、個別コリドーの形態は隣接する一対の空間ベクトルポイントの大きさ情報に基づいて決定される。個別コリドーの形態を決定する方式について詳細に説明した。

【0088】

図８は、本発明の一実施例による３次元空域定義段階を示す図面であり、図９は、本発明の一実施例による飛行経路の生成及び表示段階を示す図面である。図８を参照すると、本発明の一実施例による３次元空域定義段階（Ｓ２００）は、位置データ収集段階（Ｓ２０１）、経路生成区域の範囲決定段階（Ｓ２０２）、３次元空域生成段階（Ｓ２０３）、ポイントクラウド特性変更段階（Ｓ２０４）、及び３次元空域レンダリング段階（Ｓ２０５）を含むことができる。

【0089】

位置データ収集段階（Ｓ２０１）では、無人移動体の飛行経路を生成する経路生成区域に対する位置データを収集できる。本段階（Ｓ２０１）では少なくとも１つ以上の地域に対する位置データを収集して、経路を生成する区域に対する位置データを使用者から直接入力を受けるか、別途の地理情報システム（ＧＩＳ）から入力を受けることができる。また、経路生成区域に対する位置データは区域の位置及び範囲などを特定できるデータに定義されて、例えば、座標系または行政区域（例えば、市、道、区、群など）の形態に提供される。

【0090】

経路生成区域の範囲決定段階（Ｓ２０２）では、収集された位置データを基盤に経路生成区域の範囲を決定する。例えば、本段階（Ｓ２０２）では以前段階（Ｓ２０１）で入力された全ての地域を包括するように経路生成区域の範囲を決定する。３次元空域生成段階（Ｓ２０３）では、決定された経路生成区域の範囲を基盤にポイントクラウド（２）が配置される３次元空域を生成する。

【0091】

ポイントクラウド特性変更段階（Ｓ２０４）では、３次元空域の周辺環境または使用者要請によってポイントクラウドの特性を変更する。例えば、ポイントクラウドを構成する空間ベクトルポイントの大きさ、間隔、位置、色相の中の少なくとも１つが変更できる。例えば、空間ベクトルポイントの大きさ、間隔、位置、色相などは該構成要素を制御するためのパラメータ値の調節を通じて制御されることができる。パラメータ値は、使用者により受動制御されるか３次元空域の障害物などのような周辺環境によって自動制御される。

【0092】

３次元空域レンダリング段階（Ｓ２０５）では、以前段階で決定されたポイントクラウドの特性を基盤に３次元空域をレンダリングする。このような３次元空域内には、多数の空間ベクトルポイントが配置されて、空間ベクトルポイントの間隔は初期設定された値からなるか、またはあらかじめ設定されたアルゴリズムにより決定される。例えば、空間ベクトルポイントの間隔は３次元空域に位置する地形地物などの周辺環境を反映して変更される。また、空間ベクトルポイントの間隔は、使用者の入力に対応して調節される。

【0093】

３次元空域内で飛行禁止区域が存在する場合は、飛行禁止区域と許可区域の空域色が区分されて表示される。図９を参照すると、本発明の一実施例による飛行経路の生成及び表示段階（Ｓ２１０）は、出発ポイント選択段階（Ｓ２１１）、飛行可能領域予測段階（Ｓ２１２）、コリドー構成類型及び障害物回避類型選択段階（Ｓ２１３）、及びコリドー構成段階（Ｓ２１４）を含むことができる。出発ポイント選択段階（Ｓ２１１）では、３次元空域内の空間ベクトルポイントの中の出発ポイントを選択する。

【0094】

飛行可能領域予測段階（Ｓ２１２）では、選択された出発ポイントの情報及び無人移動体の大きさ情報に基づいて飛行可能領域を予測する。また、本段階（Ｓ２１２）では、空間ベクトルポイントの情報（例えば、気象情報、大きさ情報、障害物情報、規制情報、無人移動体による占有情報など）と無人移動体の大きさ情報などを基盤に飛行可能領域内の無人移動体が経由する空間ベクトルポイントを予測することができる。

【0095】

この時、無人移動体が経由する空間ベクトルポイントの大きさは、風速、風向、無人移動体の大きさ及び速度などに基づいて決定される。したがって、本段階（Ｓ２１２）では各空間ベクトルポイントの大きさが決定されれば、該大きさを３次元空域内の該空間ベクトルポイントに反映することができる。

【0096】

また、空間ベクトルポイントは、３次元空域内で所定の情報を表出する。空間ベクトルポイントは基本的にそれぞれ座標系（例えば、ＥＰＳＧ：４３２６（ＷＧＳ８４）など）による緯度、経度、高度を有し、各空間ベクトルポイントは３次元空域（１）を基準にした座標情報、検索及び可視化のための識別情報、任務類型、任務命令及び行動様式などのように無人移動体に影響を与える情報を表示する。例えば、任務類型は無人移動体の任務種類によって与えられる飛行経路の識別情報を意味し、任務命令は無人移動体の任務による飛行経路の重要度を意味し、行動様式は無人移動体の動作（例えば、撮影、飛行など）と関連する規制可否を意味する。

【0097】

一方、空間ベクトルポイントは、時間ベクトルを追加で含むことができる。空間ベクトルポイントは無人移動体による飛行経路の占有時刻、占有時間、占有する無人移動体の識別情報などのように無人移動体の移動に影響を与える情報を表示する。

【0098】

コリドー構成類型及び障害物回避類型選択段階（Ｓ２１３）は、使用者選択型及び自動化型の中の何れか１つのコリドー構成類型を選択する。例えば、使用者選択型は使用者が入力手段（例えば、仮想キーボードなど）を通じて到着ポイントまで所望の方向をクリックして選択されたポイントクラウドによって経路（ドローン路）を生成して、各空間ベクトルポイント間の進行方向に位置する空間座標に対する線形補間を行い、生成された経路をレンダリングすることができる。使用者選択型でコリドー構成中に進行方向に障害物や建物、地形などが存在する場合、これを使用者に知らせて該方向への経路構成を遮断する。

【0099】

自動化型は出発ポイントと到着ポイントの入力を受けて、出発ポイントから到着ポイントまで生成可能な全ての経路の中から最短距離の空間ベクトルポイントを基盤に経路を生成することができる。自動化型でコリドー構成中に進行経路の前に障害物や建物、地形などが存在する場合、選択された障害物回避類型によって回避経路を計算して、最終計算された経路をレンダリングする。

【0100】

障害物は、３次元空域内の地形地物の位置情報に基づいて探知される。この時、地形地物の位置と近接する位置に配置される空間ベクトルポイントを含んで経路構成時、該空間ベクトルポイントからの経路進行方向と地形地物の位置を基に障害物を探知する。

【0101】

障害物を探知するもう１つの方法は、他の無人移動体により先占された経路情報に基づいて探知される。この時、他の無人移動体により先占された経路に該当する位置に配置される空間ベクトルポイントを含んで経路構成時に該空間ベクトルポイントを障害物に探知する。これと関連して、本段階（Ｓ２１３）ではコリドー型及びカーブ型の中の何れか１つの障害物回避類型を選択することができる。

【0102】

コリドー型は、経路の進行方向で障害物探知時に周辺の他の空間ベクトルポイントに回避できる。カーブ型は、経路の進行方向で障害物探知時にベジエ（Ｂｅｚｉｅｒ）カーブ補間ポイントに回避できる。コリドー構成段階（Ｓ２１４）では飛行可能領域内の位置する空間ベクトルポイントの情報に基づいて多数個のコリドーを構成する。

【0103】

本段階（Ｓ２１４）を通じて多数個のコリドーに対する構成が完了すれば、多数個のコリドーに含まれる空間ベクトルポイントを抽出する。この時、抽出された空間ベクトルポイントとその情報は３次元空域上の空間ベクトルポイントとは、別途に多数個の飛行経路を生成して管理するために独立的に分離されて管理される。

【0104】

仮に、コリドーを構成する途中に出発地点が変更される場合、前述の過程を再遂行して多数個のコリドーを再構成する。コリドーを構成中である場合は、既に構成されたコリドーを削除するか、途中で続いて再構成することもできる。

【0105】

図１０は、本発明の一実施例による経路検証及びシミュレーション段階とデータベース保存段階を示す図面である。本発明の一実施例による無人移動体用経路の表示方法は、経路検証及びシミュレーション段階（Ｓ２２０）とデータベース保存段階（Ｓ２３０）を追加で含む。経路検証及びシミュレーション段階（Ｓ２２０）では、以前段階で構成された多数個のコリドーに対応される経路を検証して無人移動体の速度及び時間による飛行経路をシミュレーションすることができる。例えば、本段階（Ｓ２２０）では、多数個のコリドーの各経路に対する仮想の経路イメージ及び仮想の無人移動体イメージを表示して、各経路に対して設定された無人移動体の速度及び時間による飛行計画に基づいて前記仮想の無人移動体イメージの位置を可変して表示することができる。

【0106】

また、本段階（Ｓ２２０）で飛行経路の検証が失敗した場合は、コリドーを再構成することができる。多数個の飛行経路の中の一部が検証に失敗した場合、検証に失敗した一部の飛行経路に対してコリドーを再構成する。データベース保存段階（Ｓ２３０）では、全ての経路に対する検証及びシミュレーションが完了すれば全体コリドーを出力して、全体コリドーの出力情報をデータベースに保存することができる。

【0107】

図１１は、本発明の一実施例によるコリドー生成方法を示す図面である。図１１を参照すると、３次元空域内の空間ベクトルポイント（Ｐ）の中の何れか１つを出発ポイント（Ｐｓ）に選択すれば、選択された出発ポイント（Ｐｓ）を基準に飛行経路（Ｆ）を計算してコリドーを構成することができる。この時、コリドーは飛行経路（Ｆ）内に位置する空間ベクトルポイント間を連結する個別コリドーで構成され、個別コリドーの大きさ及び形態は隣接する一対の空間ベクトルポイントの大きさ情報に基づいて決定される。

【0108】

図１２は、本発明の実施例による多数個のコリドーが３次元空域内に表示される様子を示す図面である。図１２に示すように、多数個のコリドーが構成されて３次元空域内で表示される。多数個のコリドーは多様な形態に表示でき、一例として各コリドーに含まれる空間ベクトルポイントは、無人移動体により占有される時間順序によって色や透明度などが相違するように表示される。

【0109】

図１３は、本発明の一実施例による衝突感知及び回避類型を示す図面である。図１３を参照すると、コリドーによる飛行経路を構成する場合、経路の進行方向に建物、構造物、地形地物、他の無人移動体により先占された経路などの障害物が探知される。このように、飛行経路の進行方向に障害物が探知される場合、無人移動体の飛行の中障害物と衝突することを防止するために障害物を回避して飛行経路を構成することができる。

【0110】

前述したように、障害物回避類型はコリドー型またはカーブ型の中の何れか１つが選択される。コリドー型（２０）は、飛行経路の進行方向で障害物が探知されて衝突が予想される場合、障害物を回避するために周辺の他の空間ベクトルポイントを選択して経路を構成することにより障害物との衝突を防止できる。

【0111】

カーブ型（３０）は、障害物を回避する経路構成時に周辺の空間ベクトルポイントを基準に経路を構成するのではなく、障害物が存在する区間に対してベジエ（Ｂｅｚｉｅｒ）カーブに対応する補間ポイントに回避して経路を構成することによって障害物との衝突を防止できる。

【0112】

一方、ベジエカーブによる経路構成方法は障害物の回避経路を生成する時だけではなく、飛行経路の方向が急激に変化する部分でも適用される。例えば、飛行経路が曲がる部分にベジエカーブによる経路構成方法を適用することによって、該部分での無人移動体の飛行がより円滑に行われるように具現できる。

【0113】

図１４は、本発明の一実施例による経路検証及びシミュレーション動作を示す図面である。図１４の示すように、多数個の飛行経路は一部の区間で互いに重畳される。従って、多数個の飛行経路に沿って無人移動体が移動する場合、所定区間で衝突する事故が発生し得る。また、無人移動体が飛行経路に沿って移動する場合、周辺環境などの影響により障害物に衝突する事故が発生し得る。

【0114】

それを防止するために、各飛行経路に設定された計画に沿って仮想で飛行シミュレーションを行って、無人移動体間の衝突事故または無人移動体と障害物の衝突事故が発生するかどうかを事前に確認する。例えば、飛行経路に対するシミュレーション動作は多数個の飛行経路にそれぞれ仮想の経路イメージ及び仮想の無人移動体イメージを表示して、各経路に対して既設定された無人移動体の速度及び時間による飛行計画に基づいて仮想の無人移動体イメージの位置を可変して表示することによって、各経路別の無人移動体の飛行状況を確認することができる。

【0115】

例えば、経路シミュレーション過程で衝突事故が発生する場合、検証に失敗したと判断してコリドーの経路を再構成する。多数個のコリドーに対する経路検証及びシミュレーションが完了すれば、全体コリドーの出力情報を飛行経路の識別情報に対応されるデータベースに保存して管理することができる。

【0116】

前述した本発明の実施例によれば、３次元空域内のポイントクラウドを用いてコリドーを定義することによって、無人移動体の飛行経路を細かくて容易に生成及び表出することができる。また、本発明の実施例によれば、３次元空域内の飛行経路を生成することにおいてポイントクラウドを活用するので、同時に多重の飛行経路を生成することができ、飛行経路の進行方向に位置する障害物、建物及び／または地形の環境情報を反映して補間し、これを検証及びシミュレーションすることで安全な飛行経路を提供して、それによって無人移動体の飛行時に衝突事故が発生することを未然に防止することができる。

【0117】

本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態に実施できるということを理解できるだろう。したがって、前述した実施例は、全ての面において例示的なものであり、限定的ではない。本発明の範囲は、前述の説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導き出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると理解しなければならない。

【符号の説明】

【0118】

１ ３次元空域
２ ポイントクラウド
５ 視角化要素
２０ コリドー型
３０ カーブ型
１００ システム
１１０ 空域制御部
１２０ 経路管理部
１３０ コリドー生成部
１４０ 経路検証部
１５０ 経路保存部
Ａ 第１領域
Ｂ 第２領域
Ｃ コリドー
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ 個別コリドー
Ｅａ１、Ｅａ２、Ｅａ３ 第１端部
Ｅｂ１、Ｅｂ２、Ｅｂ３ 第２端部
Ｅｃ１、Ｅｃ２、Ｅｃ３ 外周面
Ｆ 飛行経路
Ｐ 空間ベクトルポイント
Ｐ１ 第１空間ベクトルポイント
Ｐ２ 第２空間ベクトルポイント
Ｐ３ 第３空間ベクトルポイント
Ｐ４ 第４空間ベクトルポイント
Ｐａ 第１領域Ａに位置する空間ベクトルポイント
Ｐｂ 第２領域Ｂに位置する空間ベクトルポイント
Ｐｃ 空間ベクトルポイント
Ｐｓ 出発ポイント
Ｗ１、Ｗ２ 間隔
Ｓ１００ ３次元空域定義段階
Ｓ１１０ ポイントクラウド表示段階
Ｓ１２０ コリドー表示段階
Ｓ２００ ３次元空域定義段階
Ｓ２０１ 位置データ収集段階
Ｓ２０２ 経路生成区域の範囲決定段階
Ｓ２０３ ３次元空域生成段階
Ｓ２０４ ポイントクラウド特性変更段階
Ｓ２０５ ３次元空域レンダリング段階
Ｓ２１０ 飛行経路の生成及び表示段階
Ｓ２１１ 出発ポイント選択段階
Ｓ２１２ 飛行可能領域予測段階
Ｓ２１３ コリドー構成類型及び障害物回避類型選択段階
Ｓ２１４ コリドー構成段階
Ｓ２２０ 経路検証及びシミュレーション段階
Ｓ２３０ データベース保存段階

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【国際調査報告】