KR102456437B1 - Intelligent autonomous charging system having authentication and security function of indoor autonomous driving robot - Google Patents

Intelligent autonomous charging system having authentication and security function of indoor autonomous driving robot Download PDF

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KR102456437B1
KR102456437B1 KR1020220060127A KR20220060127A KR102456437B1 KR 102456437 B1 KR102456437 B1 KR 102456437B1 KR 1020220060127 A KR1020220060127 A KR 1020220060127A KR 20220060127 A KR20220060127 A KR 20220060127A KR 102456437 B1 KR102456437 B1 KR 102456437B1
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조한희
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Abstract

The present invention relates to an intelligent autonomous charging system having authentication and security functions for an indoor autonomous robot, which is to improve authentication and security functions in a connection process between an indoor autonomous robot and a charging station. The intelligent autonomous charging system of the present invention comprises: an indoor autonomous robot for performing data exchange through a docking operation and paring through autonomous driving when connection authentication of a robot charging station is completed by a request for docking and charging in response to a Bluetooth signal periodically received from the robot charging station when battery charging is required; and a robot charging station for periodically transmitting the Bluetooth signal to the outside, receiving access authentication information from the indoor autonomous robot to perform an access authentication procedure, performing the data exchange through pairing when the connection authentication is completed, and supplying power to the docked indoor autonomous robot.

Description

실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템{INTELLIGENT AUTONOMOUS CHARGING SYSTEM HAVING AUTHENTICATION AND SECURITY FUNCTION OF INDOOR AUTONOMOUS DRIVING ROBOT} INTELLIGENT AUTONOMOUS CHARGING SYSTEM HAVING AUTHENTICATION AND SECURITY FUNCTION OF INDOOR AUTONOMOUS DRIVING ROBOT

본 발명의 실시예는 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an intelligent autonomous charging system having authentication and security functions of an indoor autonomous driving robot.

최근에는 산업체에서 이용되는 산업용 로봇뿐만 아니라 일반 가정이나 사무실, 관공서 등 건물 내에서 가사일이나 사무 보조로서 로봇이 실용화되고 있다. Recently, as well as industrial robots used in industries, robots are being put to practical use as housework or office assistants in buildings such as general homes, offices, and government offices.

이에 해당하는 대표적인 예로서 청소 로봇, 안내 로봇, 방범 로봇 등의 실내 자율 주행 로봇을 들 수 있다. 기본적으로 주어진 실내 공간 내에서 이동을 하면서 로봇 자신의 고유한 기능을 수행하는 로봇들을 이동 로봇으로 명명할 수 있다.A representative example corresponding to this may be an indoor autonomous driving robot such as a cleaning robot, a guide robot, and a crime prevention robot. Basically, robots that perform their own functions while moving within a given indoor space can be called mobile robots.

이러한 실내 자율 주행 로봇은 내장된 배터리에서 공급되는 전기 에너지로 동작된다. 해당 로봇은 충전 스테이션에서 공급되는 전기 에너지로 배터리의 충전을 해야 한다. 종래 기술에 따른 실내 자율 주행 로봇은 충전 스테이션의 위치를 여러 방식에 의해 인식하고, 도킹함으로써 충전이 진행된다.These indoor autonomous driving robots are operated by electric energy supplied from a built-in battery. The robot needs to charge the battery with electrical energy supplied from the charging station. The indoor autonomous driving robot according to the prior art recognizes the location of the charging station in various ways, and charging proceeds by docking it.

이러한 실내 자율 주행 로봇이 도킹하기 위하여 충전 스테이션과의 무선 접속이 선행되어야 하며, 무선 접속 이후 데이터를 교환하는 과정에서 해킹을 통한 제어권 탈취가 발생될 수 있으며, 이러한 경우 실내 자율 주행 로봇이 자신의 임무를 수행하는 과정에서 수집 및 저장한 중요 개인 정보들을 유출될 가능성이 높아 그에 따른 악성 범죄로 이어질 위험이 있다.In order for such an indoor autonomous driving robot to dock, a wireless connection with a charging station must be preceded, and in the process of exchanging data after wireless connection, control may be seized through hacking. There is a high risk of leakage of important personal information collected and stored in the process of carrying out the operation, leading to a malicious crime.

등록특허공보 제10-2366328호(등록일자: 2022년02월17일)Registered Patent Publication No. 10-2366328 (Registration Date: February 17, 2022) 등록특허공보 제10-0843806호(등록일자: 2008년06월27일)Registered Patent Publication No. 10-0843806 (Registration Date: June 27, 2008)

본 발명의 실시예는, 실내 자율 주행 로봇과 충전 스테이션 간의 접속 과정에서 인증 및 보안 기능을 향상시킨 지능형 자율 충전 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention provides an intelligent autonomous charging system with improved authentication and security functions in a connection process between an indoor autonomous driving robot and a charging station.

본 발명의 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템은, 배터리 충전이 필요한 경우 로봇 충전 스테이션으로부터 주기적으로 수신되는 블루투스 신호에 대한 응답으로 도킹 및 충전을 요청하여 로봇 충전 스테이션의 접속인증완료 시 자율 주행을 통한 도킹 동작 및 페어링을 통한 데이터 교환을 수행하며, 도킹된 상태로 로봇 충전 스테이션의 충전 동작을 제어하는 실내 자율 주행 로봇; 및 외부에 블루투스 신호를 주기적으로 송출하고, 상기 실내 자율 주행 로봇으로부터 접속인증정보를 수신하여 접속인증절차를 수행하고, 접속인증완료 시 페어링을 통해 데이터 교환을 수행하며, 도킹된 상기 실내 자율 주행 로봇으로 전력을 공급하는 로봇 충전 스테이션을 포함한다.The intelligent autonomous charging system having the authentication and security function of the indoor autonomous driving robot according to the embodiment of the present invention requests docking and charging in response to a Bluetooth signal periodically received from the robot charging station when battery charging is required. An indoor autonomous driving robot that performs a docking operation through autonomous driving and data exchange through pairing when the connection authentication of the charging station is completed, and controls the charging operation of the robot charging station in a docked state; and periodically transmitting a Bluetooth signal to the outside, receiving access authentication information from the indoor autonomous driving robot, performing a connection authentication procedure, performing data exchange through pairing upon completion of connection authentication, and docking the indoor autonomous driving robot It includes a robot charging station that supplies power to the device.

또한, 상기 로봇 충전 스테이션과 연결되어 상기 로봇 충전 스테이션으로부터 상기 실내 자율 주행 로봇의 접속인증정보, 상기 실내 자율 주행 로봇과 상기 로봇 충전 스테이션 간의 접속상태, 도킹상태, 충전상태 및 충전비정상종료상태를 각각 수집하여 모니터링하기 위한 관제 서버를 더 포함할 수 있다.In addition, it is connected to the robot charging station, and the connection authentication information of the indoor autonomous driving robot, the connection state between the indoor autonomous driving robot and the robot charging station, the docking state, the charging state, and the abnormal charging termination state are obtained from the robot charging station, respectively. It may further include a control server for collecting and monitoring.

또한, 상기 실내 자율 주행 로봇은, 배터리 모듈로부터 잔량데이터를 수신하고, 수신된 상기 잔량데이터와 미리 저장된 기준잔량데이터 간의 수치 값을 비교하여 상기 잔량데이터의 수치 값이 상기 기준잔량데이터의 수치 값 미만인 경우 블루투스 기능을 활성화하는 블루투스 활성화 제어 모듈; 상기 블루투스 활성화 제어 모듈에 의해 활성화되어 상기 로봇 충전 스테이션으로부터 수신되는 블루투스 신호를 수신하고, 수신된 블루투스 신호에 대한 응답으로 접속인증정보를 포함하는 도킹 및 충전 요청 신호를 송출하여 상기 로봇 충전 스테이션과의 페어링 절차를 진행하고, 페어링 완료 시 상기 로봇 충전 스테이션과의 암호화 통신을 통한 데이터 교환을 수행하는 로봇 블루투스 모듈; 상기 로봇 충전 스테이션의 접속인증완료 시 카메라, 라이다 센서, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 로봇 충전 스테이션이 설치된 도킹위치로 이동하고, 상기 로봇 충전 스테이션의 도킹포인트에 대한 도킹동작을 수행하는 자율 주행 모듈; 및 상기 로봇 충전 스테이션의 도킹포인트에 설치된 전원공급단자를 통해 상기 배터리 모듈을 충전하고, 상기 배터리 모듈로부터 충전상태데이터를 수신하여 상기 로봇 블루투스 모듈을 통해 상기 로봇 충전 스테이션으로 전달하며, 상기 충전상태데이터에 따라 상기 로봇 충전 스테이션과의 접속 해제를 위한 접속해제신호를 생성하여 상기 로봇 블루투스 모듈로 전달하는 로봇 충전 제어 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the indoor autonomous driving robot receives the residual amount data from the battery module, compares the numerical value between the received residual amount data and the reference residual amount data stored in advance, so that the numerical value of the residual amount data is less than the numerical value of the reference residual amount data Bluetooth activation control module to activate the Bluetooth function in case of; Activated by the Bluetooth activation control module to receive a Bluetooth signal received from the robot charging station, and transmit a docking and charging request signal including connection authentication information in response to the received Bluetooth signal to communicate with the robot charging station a robot Bluetooth module that performs a pairing procedure and exchanges data through encrypted communication with the robot charging station upon completion of pairing; When the connection authentication of the robot charging station is completed, the robot charging station moves to the docking position where the robot charging station is installed using at least one of a camera, a lidar sensor, an ultrasonic sensor, and an infrared sensor, and a docking operation for the docking point of the robot charging station is performed. an autonomous driving module that performs; and charging the battery module through a power supply terminal installed at a docking point of the robot charging station, receiving the charging state data from the battery module, and transferring the charging state data to the robot charging station through the robot Bluetooth module, the charging state data Accordingly, it may include a robot charging control module that generates a connection release signal for disconnecting the robot charging station and transmits it to the robot Bluetooth module.

또한, 상기 로봇 충전 스테이션은, 외부에 블루투스 신호를 주기적으로 송출하고, 상기 실내 자율 주행 로봇으로부터 접속인증정보를 포함하는 도킹 및 충전 요청 신호를 수신하고, 상기 접속인증정보에 기초한 접속인증절차를 수행하고, 접속인증완료 시 상기 실내 자율 주행 로봇과 페어링되어 상기 실내 자율 주행 로봇과의 암호화 통신을 통한 데이터 교환을 수행하는 스테이션 블루투스 모듈; 상기 실내 자율 주행 로봇의 접속인증완료 시 충전회로를 연결하여 도킹된 상기 실내 자율 주행 로봇으로 전원이 공급되도록 제어하고, 상기 실내 자율 주행 로봇으로부터 충전상태데이터를 수신하여 상기 실내 자율 주행 로봇의 충전정보를 생성하며, 상기 실내 자율 주행 로봇으로부터 접속해제신호를 수신하면 충전회로를 차단하여 전원공급이 종료되도록 제어하는 스테이션 충전 제어 모듈; 및 상기 실내 자율 주행 로봇과 도킹되고, 상기 스테이션 충전 제어 모듈의 제어신호에 따라 상기 충전회로가 제어되어 전원을 공급 및 차단하는 전원 공급 모듈을 포함할 수 있다.In addition, the robot charging station periodically transmits a Bluetooth signal to the outside, receives a docking and charging request signal including access authentication information from the indoor autonomous driving robot, and performs a connection authentication procedure based on the access authentication information and a station Bluetooth module that is paired with the indoor autonomous driving robot when connection authentication is completed and performs data exchange through encrypted communication with the indoor autonomous driving robot; When the connection authentication of the indoor autonomous driving robot is completed, a charging circuit is connected to control power to be supplied to the docked indoor autonomous driving robot, and charging state data is received from the indoor autonomous driving robot to receive charging information of the indoor autonomous driving robot. a station charging control module for generating and controlling the power supply to be terminated by blocking the charging circuit when receiving a connection release signal from the indoor autonomous driving robot; and a power supply module docked with the indoor autonomous driving robot and configured to supply and cut off power by controlling the charging circuit according to a control signal from the station charging control module.

또한, 상기 실내 자율 주행 로봇은, 상기 블루투스 활성화 제어 모듈에 의해 활성화되면, 상기 로봇 블루투스 모듈을 통해 상기 도킹 및 충전 요청 신호를 송출하기 이전에, 상기 잔량데이터와 상기 접속인증정보를 각각 수집하여 도킹 및 충전 시퀀스 요청 신호를 상기 관제 서버로 전송하는 로봇 무선 인터넷 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 관제 서버는, 상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈로부터 상기 도킹 및 충전 시퀀스 요청 신호를 수신하되, 다수의 실내 자율 주행 로봇에 대한 도킹 및 충전 요청 신호를 수신하는 경우, 수신된 각각의 상기 잔량데이터를 기반으로 상기 실내 자율 주행 로봇에 대한 도킹 및 충전 순서를 나타내는 시퀀스 코드를 상기 실내 자율 주행 로봇 별로 할당하고, 할당된 상기 시퀀스 코드를 상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈로 각각 회신하고, 하고, 상기 로봇 블루투스 모듈은, 상기 시퀀스 코드를 수신한 후, 수신된 상기 시퀀스 코드를 상기 도킹 및 충전 요청 신호에 포함시켜 상기 로봇 충전 스테이션으로 송출하고, 상기 로봇 충전 스테이션은, 상기 시퀀스 코드에 따른 상기 실내 자율 주행 로봇의 충전 순서를 결정하고, 결정된 충전 순서에 따라 상기 실내 자율 주행 로봇이 충전되도록 상기 실내 자율 주행 로봇과 접속인증절차를 진행할 수 있다.In addition, when the indoor autonomous driving robot is activated by the Bluetooth activation control module, before transmitting the docking and charging request signal through the robot Bluetooth module, the remaining amount data and the connection authentication information are collected and docked, respectively. and a robot wireless Internet communication module for transmitting a charging sequence request signal to the control server, wherein the control server receives the docking and charging sequence request signal from the robot wireless Internet communication module, When receiving a docking and charging request signal for a robot, a sequence code indicating a docking and charging sequence for the indoor autonomous driving robot is allocated to each indoor autonomous driving robot based on the received residual data, and the assigned Each of the sequence codes are returned to the robot wireless Internet communication module, and the robot Bluetooth module, after receiving the sequence code, includes the received sequence code in the docking and charging request signal to the robot charging station and the robot charging station determines the charging order of the indoor autonomous driving robot according to the sequence code, and performs a connection authentication procedure with the indoor autonomous driving robot so that the indoor autonomous driving robot is charged according to the determined charging order. can proceed.

또한, 상기 실내 자율 주행 로봇은, 기 설정된 상기 로봇 충전 스테이션의 위치좌표인 기준위치정보와 상기 자율 주행 모듈의 주행정보에 따라 ROS(Robot Operation System)을 기반으로 상기 자율 주행 모듈의 실내위치정보를 생성하여 상기 관제 서버로 전송되도록 상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈로 전달하는 로봇실내위치정보 생성 모듈을 더 포함하고, 상기 관제 서버는, 상기 실내 자율 주행 로봇의 배터리잔량이 동일범주 내에 있는 것으로 판단되면, 상기 실내위치정보를 이용하여 상기 로봇 충전 스테이션과 거리가 먼 순으로 상기 실내 자율 주행 로봇의 충전우선순위를 결정하여 상기 실내 자율 주행 로봇 별로 상기 시퀀스 코드를 할당하고, 할당된 상기 시퀀스 코드를 상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈로 각각 회신할 수 있다.In addition, the indoor autonomous driving robot receives the indoor position information of the autonomous driving module based on ROS (Robot Operation System) according to the preset reference position information, which is the position coordinate of the robot charging station, and the driving information of the autonomous driving module. and a robot indoor location information generating module that generates and transmits the robot indoor location information to the robot wireless Internet communication module so as to be transmitted to the control server, wherein the control server determines that the remaining battery level of the indoor autonomous driving robot is within the same category, By using the indoor location information, the charging priority of the indoor autonomous driving robot is determined in the order of distance from the robot charging station, and the sequence code is assigned to each indoor autonomous driving robot, and the assigned sequence code is applied to the robot. Each can reply to the wireless Internet communication module.

본 발명에 따르면, 실내 자율 주행 로봇과 충전 스테이션 간의 접속 과정에서 인증 및 보안 기능을 향상시킨 지능형 자율 충전 시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an intelligent autonomous charging system with improved authentication and security functions in the connection process between an indoor autonomous driving robot and a charging station.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 충전 스테이션의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템의 동작 순서를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 실내 자율 주행 로봇의 충전 우선 순위를 결정하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템의 보안 인증 향상을 위한 PIN 변경 기술을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
1 is a view showing the overall configuration of an intelligent autonomous charging system having authentication and security functions of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of a robot charging station according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an operation sequence of an intelligent autonomous charging system having an authentication and security function of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams illustrating a method of determining a charging priority of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are diagrams illustrating a PIN change technology for improving security authentication of an intelligent autonomous charging system having an authentication and security function of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the entire specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. .

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 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, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the embodiments of the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템의 전체 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 충전 스테이션의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a view showing the overall configuration of an intelligent autonomous charging system having authentication and security functions of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention. 3 is a block diagram showing the configuration of a robot charging station according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템(100)은 실내 자율 주행 로봇(100), 로봇 충전 스테이션(200) 및 관제 서버(300) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.1 , an intelligent autonomous charging system 100 having authentication and security functions for an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention includes an indoor autonomous driving robot 100, a robot charging station 200, and a control server ( 300) may include at least one of.

상기 실내 자율 주행 로봇(100)은, 배터리 모듈(10)의 충전이 필요한 경우 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 주기적으로 수신되는 블루투스 신호에 대한 응답으로 도킹 및 충전을 요청하여 로봇 충전 스테이션의 접속인증완료 시 자율 주행을 통한 도킹 동작 및 페어링(또는 본딩)을 통한 데이터 교환을 수행하며, 도킹된 상태로 로봇 충전 스테이션(200)의 충전 동작을 제어할 수 있다.When the battery module 10 needs to be charged, the indoor autonomous driving robot 100 requests docking and charging in response to a Bluetooth signal periodically received from the robot charging station 200 to complete the connection authentication of the robot charging station. The docking operation through autonomous driving and data exchange through pairing (or bonding) are performed, and the charging operation of the robot charging station 200 can be controlled in the docked state.

이를 위해 실내 자율 주행 로봇(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 블루투스 활성화 제어 모듈(110), 로봇 블루투스 모듈(120), 자율 주행 모듈(130), 로봇 충전 제어 모듈(140), 로봇 무선 인터넷 통신 모듈(150) 및 로봇실내위치정보 생성 모듈(160) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.To this end, as shown in FIG. 2 , the indoor autonomous driving robot 100 includes a Bluetooth activation control module 110 , a robot Bluetooth module 120 , an autonomous driving module 130 , a robot charging control module 140 , and a robot wireless It may include at least one of the Internet communication module 150 and the robot indoor location information generation module 160 .

상기 블루투스 활성화 제어 모듈(110)은, 배터리 모듈(10)로부터 잔량데이터를 수신하고, 수신된 잔량데이터와 미리 저장된 기준잔량데이터 간의 수치 값을 비교하여 잔량데이터의 수치 값이 기준잔량데이터의 수치 값 미만인 경우 블루투스 기능을 활성화할 수 있다. 본 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇(100)은 데이터나 정보 보안을 위해 실내에서 로봇 충전 스테이션(200)과 항시 연결(페어링 또는 본딩)되어 있는 상태가 아니라, 충전이 필요한 경우 도킹 허용 상태 또는 충전 허용 상태에서 연결되어 로봇 충전 스테이션(200)과의 데이터 교환을 수행하도록 설계됨에 따라, 주어진 임무를 수행하는 중에 로봇 충전 스테이션(200)과의 도킹 또는 충전 허용이 이루어지지 않은 상태에서 로봇 충전 스테이션(200)과 페어링 또는 본딩되지 않는다. 이에 따라, 블루투스 활성화 제어 모듈(110)은 실내 자율 주행 로봇(100)에 구성된 배터리 모듈(10)로부터 주기적으로 잔량데이터를 수신한 후, 수신된 잔량데이터와 기준잔량데이터 간의 비교를 통해 충전이 필요한 상태인지 여부를 판단하며, 충전이 필요한 경우 로봇 블루투스 모듈(120)의 블루투스 기능이 활성화되도록 제어하여 후속으로 실내 자율 주행 로봇(100)과 로봇 충전 스테이션(200) 간의 도킹 및 충전 동작이 이루어지도록 한다. 이상에서는 실내 자율 주행 로봇(100)과 로봇 충전 스테이션(200) 간의 도킹이 필요한 경우를 실내 자율 주행 로봇(100)의 배터리 충전이 필요한 경우로 설명하였으나, 이러한 경우뿐만 아니라 실내 자율 주행 로봇(100)이 임무(또는 운행)를 마치고 로봇 충전 스테이션(200)으로 자동 복귀하는 과정에서도 도킹 및 페어링 과정이 동일하게 수행될 수 있다.The Bluetooth activation control module 110 receives the residual data from the battery module 10, compares the numerical values between the received residual data and the pre-stored reference residual data, so that the numerical value of the residual data is the numerical value of the reference residual data. If less than, you can activate the Bluetooth function. The indoor autonomous driving robot 100 according to this embodiment is not always connected (pairing or bonding) with the robot charging station 200 indoors for data or information security, but in a docking permission state or charging when charging is required. As it is connected in an allowable state and designed to exchange data with the robot charging station 200, the robot charging station ( 200) and is not paired or bonded. Accordingly, the Bluetooth activation control module 110 periodically receives the remaining amount data from the battery module 10 configured in the indoor autonomous driving robot 100, and then compares the received remaining amount data with the reference remaining amount data. It is determined whether the state is in the state, and when charging is required, the Bluetooth function of the robot Bluetooth module 120 is controlled to be activated so that docking and charging operations between the indoor autonomous driving robot 100 and the robot charging station 200 are subsequently performed. . In the above, a case where docking between the indoor autonomous driving robot 100 and the robot charging station 200 is required has been described as a case where the battery of the indoor autonomous driving robot 100 is required to be charged. In the process of automatically returning to the robot charging station 200 after completing this task (or driving), the docking and pairing process may be performed in the same manner.

상기 로봇 블루투스 모듈(120)은, 블루투스 활성화 제어 모듈(110)에 의해 활성화되어 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 수신되는 블루투스 신호를 수신하고, 수신된 블루투스 신호에 대한 응답으로 접속인증정보(예를 들어, 맥 어드레스 등 로봇고유식별정보를 포함)를 포함하는 도킹 및 충전 요청 신호를 송출하여 로봇 충전 스테이션(200)과의 페어링 절차를 진행하고, 페어링 완료 시 로봇 충전 스테이션(200)과의 암호화 통신을 통한 데이터 교환을 수행할 수 있다. The robot Bluetooth module 120 is activated by the Bluetooth activation control module 110 to receive a Bluetooth signal received from the robot charging station 200, and access authentication information (eg, in response to the received Bluetooth signal) , and a docking and charging request signal containing robot-specific identification information such as a MAC address) is transmitted to perform the pairing procedure with the robot charging station 200, and encrypted communication with the robot charging station 200 is performed when pairing is completed. data can be exchanged through

상술한 바와 같이, 로봇 충전 스테이션(200)은 일정 주기로 블루투스 신호를 전송하게 되는데, 여기서 블루투스 신호는 로봇 충전 스테이션(200)의 advertising 동작을 수행하기 위한 신호이다. 좀 더 구체적으로, 본 실시예는 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 기술을 적용하며, 실내 자율 주행 로봇(100)은 Observer로서 역할을 수행하며, 로봇 충전 스테이션(200)은 Advertiser(또는 Broadcaster)로서 역할을 수행할 수 있다. 여기서, Advertiser는 Non-Connectable Advertising Packet을 주기적으로 보내는 디바이스를 의미하고, Observer는 Advertiser가 Advertise를 Non-Connectable Advertising Packet을 듣기 위해 주기적으로 Scanning하는 디바이스를 의미한다. 이러한 방식은 하나의 로봇 충전 스테이션(200)인 다수의 실내 자율 주행 로봇(100)과 연결되는 환경에서 적용하기에 적절하다.As described above, the robot charging station 200 transmits a Bluetooth signal at a predetermined period, where the Bluetooth signal is a signal for performing an advertising operation of the robot charging station 200 . More specifically, this embodiment applies Bluetooth Low Energy (BLE) technology, the indoor autonomous driving robot 100 serves as an observer, and the robot charging station 200 serves as an Advertiser (or Broadcaster). can play a role. Here, the Advertiser means a device that periodically sends the Non-Connectable Advertising Packet, and the Observer means a device that the Advertiser periodically scans to listen to the Non-Connectable Advertising Packet. This method is suitable for application in an environment in which a plurality of indoor autonomous driving robots 100 that are one robot charging station 200 are connected.

이와 같이, 로봇 충전 스테이션(200)은 주기적으로 자신의 존재를 알리는 블루투스 신호를 로봇 블루투스 모듈(120)이 수신(또는 스캔)하도록 일정 주기마다 송출하며, 로봇 블루투스 모듈(120)은 블루투스 기능 활성화 모드 시 해당 블루투스 신호를 수신하여 그에 대한 응답으로 도킹 및 충전 요청 신호를 송출하여 로봇 충전 스테이션(200)이 해당 신호를 수신할 수 있도록 한다. 여기서, 도킹 및 충전 요청 신호에는 실내 자율 주행 로봇(100)과 로봇 충전 스테이션(200) 간의 페어링을 위한 접속인증정보가 포함되어 있는데, 이러한 접속인증정보에는 페어링 과정에 필요한 각 디바이스의 주소, 이름, 프로파일과 인증과정을 위한 PIN코드(4자리 숫자부터 16자 알파벳 문자 등으로 설정 가능)가 포함될 수 있다. 이러한 접속인증정보는 최초 페어링 시 상호 교환하여 각 디바이스에 저장될 수 있으며, 그 다음 연결 시 페어링을 위해 사용될 수 있다.In this way, the robot charging station 200 periodically transmits a Bluetooth signal notifying the presence of the robot Bluetooth module 120 at regular intervals to receive (or scan) it, and the robot Bluetooth module 120 is in the Bluetooth function activation mode. Upon receiving the corresponding Bluetooth signal, it transmits a docking and charging request signal in response thereto so that the robot charging station 200 can receive the corresponding signal. Here, the docking and charging request signal includes access authentication information for pairing between the indoor autonomous driving robot 100 and the robot charging station 200, and the access authentication information includes the address, name, A PIN code for the profile and authentication process (can be set from 4 to 16 alphabetic characters, etc.) may be included. Such access authentication information may be exchanged and stored in each device during initial pairing, and may be used for pairing during subsequent connection.

상기 자율 주행 모듈(130)은, 카메라(31), 라이다 센서(32), 초음파 센서(33) 및 적외선 센서(34) 중 적어도 하나를 이용하여 로봇 충전 스테이션(200)이 설치된 도킹위치로 이동하고, 로봇 충전 스테이션(200)의 전원공급단자에 도킹될 수 있도록 동작한다. The autonomous driving module 130 moves to a docking position where the robot charging station 200 is installed using at least one of the camera 31 , the lidar sensor 32 , the ultrasonic sensor 33 , and the infrared sensor 34 . and operates to be docked to the power supply terminal of the robot charging station 200 .

또한, 실내 자율 주행 로봇(100)이 로봇 충전 스테이션(200)으로 이동하여 도킹이 이루어지기 위해 우선 로봇 블루투스 모듈(120)의 데이터 교환을 통해 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 실내위치좌표정보를 수신하고(완전한 도킹이 완료되기 이전까지 실내위치좌표정보를 지속적으로 수신함), 수신된 정보와 카메라(31) 및 라이다 센서(32)를 기반으로 자율 주행을 수행하여 로봇 충전 스테이션(200)으로 이동할 수 있다. 여기서, 실내 자율 주행 로봇(100)이 로봇 충전 스테이션(200)과 거리가 떨어져 있는 경우 실내 자율 주행 로봇(100)이 로봇 충전 스테이션(200)에 대한 정밀 도킹을 시도하기 위한 도킹 지점에 대한 위치좌표를 제공 받아 해당 지점으로 자율 주행을 통해 이동할 수 있다. 실내 자율 주행 로봇(100)이 도킹위치 또는 도킹 지점으로 이동한 후 로봇 충전 스테이션(200)의 도킹 지점 즉 전원공급단자에 정확히 연결하기 위해 라이다 센서(32), 초음파 센서(33) 및 적외선 센서(34) 등을 통해 센싱된 데이터를 기반으로 실내 자율 주행 로봇(100)의 자세, 각도, 이동 등을 정밀 제어할 수 있으며, 도시되지 않았으나 포토 센서(수발광 센서)를 이용하여 도킹 여부를 확인할 수 있다. 이러한 실내 자율 주행 모듈(130)의 이동 및 도킹 동작은 통상의 자율 주행 로봇의 스테이션과의 도킹 동작을 위한 알고리즘을 기반으로 수행되는 주지 관용의 기술에 해당되므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.In addition, in order for the indoor autonomous driving robot 100 to move to the robot charging station 200 and docked, first, it receives indoor location coordinate information from the robot charging station 200 through data exchange of the robot Bluetooth module 120, and (Indoor location coordinate information is continuously received until complete docking is completed), autonomous driving is performed based on the received information and the camera 31 and lidar sensor 32 to move to the robot charging station 200. have. Here, when the indoor autonomous driving robot 100 is far away from the robot charging station 200 , the position coordinates for the docking point for the indoor autonomous driving robot 100 to attempt precise docking with the robot charging station 200 . can be provided and moved to the corresponding point through autonomous driving. After the indoor autonomous driving robot 100 moves to the docking position or docking point, the lidar sensor 32, the ultrasonic sensor 33 and the infrared sensor are precisely connected to the docking point, that is, the power supply terminal of the robot charging station 200. (34) It is possible to precisely control the posture, angle, movement, etc. of the indoor autonomous driving robot 100 based on the data sensed through the can Since the movement and docking operation of the indoor autonomous driving module 130 corresponds to a well-known and conventional technique performed based on an algorithm for a docking operation with a station of a typical autonomous driving robot, a more detailed description will be omitted.

상기 로봇 충전 제어 모듈(140)은, 로봇 충전 스테이션(200)의 전원공급단자를 통해 배터리 모듈(10)을 충전하고, 충전 중인 배터리 모듈(10)로부터 충전상태데이터를 수신하여 로봇 블루투스 모듈(120)을 통해 로봇 충전 스테이션(200)으로 전달하며, 충전상태데이터에 따라 로봇 충전 스테이션(200)과의 접속 해제를 위한 접속해제신호를 생성하여 로봇 블루투스 모듈(120)로 전달할 수 있다. 실내 자율 주행 로봇(100)의 도킹 이후 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 전원을 공급받아 충전이 이루어지게 되면, 로봇 충전 제어 모듈(140)은 배터리 모듈(10)로부터 주기적으로 배터리 모듈(10)의 충전상태를 체크하게 되며, 배터리 모듈(10)이 완충되거나 미리 설정된 시간 또는 충전 용량에 도달하게 되면 해당 충전상태데이터를 기반으로 충전완료를 판단하여 접속해제신호를 생성하여 로봇 블루투스 모듈(120)을 통해 로봇 충전 스테이션(200)로 전송할 수 있다. 이에, 로봇 충전 스테이션(200)은 전원공급단자를 통한 전원 공급을 중단하기 위한 동작을 수행하며, 블루투스 활성화 제어 모듈(110) 또한 로봇 블루투스 모듈(120)의 블루투스 기능을 비활성화시키고, 실내 자율 주행 로봇(100)이 다시 설정된 임무를 수행하도록 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 분리할 수 있다.The robot charging control module 140 charges the battery module 10 through the power supply terminal of the robot charging station 200, receives the charging state data from the charging battery module 10, the robot Bluetooth module 120 ) to the robot charging station 200 , and according to the charging state data, a connection release signal for disconnecting the robot charging station 200 may be generated and transmitted to the robot Bluetooth module 120 . When the indoor autonomous driving robot 100 is docked and charging is performed by receiving power from the robot charging station 200 , the robot charging control module 140 periodically charges the battery module 10 from the battery module 10 . The state is checked, and when the battery module 10 is fully charged or reaches a preset time or charging capacity, it determines the charging completion based on the corresponding charging state data and generates a connection release signal through the robot Bluetooth module 120 It can be transmitted to the robot charging station 200 . Accordingly, the robot charging station 200 performs an operation for stopping power supply through the power supply terminal, the Bluetooth activation control module 110 also deactivates the Bluetooth function of the robot Bluetooth module 120, and the indoor autonomous driving robot 100 can be separated from the robot charging station 200 to perform the set mission again.

상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈(150) 및 로봇실내위치정보 생성 모듈(160)에 대한 구체적인 설명은 후술하는 실내 자율 주행 로봇의 충전 우선 순위를 결정하는 방법에 대한 설명을 통해 보다 상세히 설명한다.The detailed description of the robot wireless Internet communication module 150 and the robot indoor location information generation module 160 will be described in more detail through the description of a method for determining the charging priority of the indoor autonomous driving robot, which will be described later.

본 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇(100)은, 산업체에서 이용되는 산업용 로봇, 일반 가정이나 사무실, 관공서 등 건물 내에서 가사일이나 사무 보조용 로봇(청소 로봇, 안내 로봇, 방범 로봇), 정형화된 규칙이 없는 공항, 터미널, 쇼핑몰 등의 인간과 접촉하거나 근접한 위치에서 안내 임무를 수행하기 위한 안내용 로봇 등 단순 반복적인 작업뿐만 아니라 인간을 지원하거나 보조하는 작업 등의 실내 자율 주행 로봇을 포함할 수 있으며, 기본적으로 주어진 실내 공간 내에서 이동을 하면서 로봇 자신의 고유한 기능을 수행한다.The indoor autonomous driving robot 100 according to the present embodiment is an industrial robot used in an industry, a robot for housework or office assistance in a building such as a general home, office, or government office (cleaning robot, guide robot, crime prevention robot), It can include indoor autonomous driving robots such as assisting or assisting humans, as well as simple repetitive tasks such as guide robots for performing guidance tasks in locations in contact with or close to humans, such as airports, terminals, shopping malls, etc. where there are no rules. And basically, while moving within a given indoor space, the robot performs its own unique function.

상기 로봇 충전 스테이션(200)은, 주변의 실내 자율 주행 로봇(100)으로 블루투스 신호를 주기적으로 송출하고, 실내 자율 주행 로봇(100)으로부터 접속인증정보를 수신하여 접속인증절차를 수행하고, 접속인증완료 시 페어링을 통해 데이터 교환을 수행하며, 도킹된 실내 자율 주행 로봇(100)으로 전력을 공급할 수 있다.The robot charging station 200 periodically transmits a Bluetooth signal to the surrounding indoor autonomous driving robot 100, receives access authentication information from the indoor autonomous driving robot 100, performs a connection authentication procedure, and performs access authentication. Upon completion, data exchange is performed through pairing, and power can be supplied to the docked indoor autonomous driving robot 100 .

이를 위해 로봇 충전 스테이션(200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 스테이션 블루투스 모듈(210), 스테이션 충전 제어 모듈(220), 전원 공급 모듈(230) 및 스테이션 인터넷 통신 모듈(240) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.To this end, the robot charging station 200 connects at least one of a station Bluetooth module 210 , a station charging control module 220 , a power supply module 230 and a station Internet communication module 240 as shown in FIG. 3 . may include

상기 스테이션 블루투스 모듈(210)은, 외부에 블루투스 신호를 주기적으로 송출하고, 실내 자율 주행 로봇(100)으로부터 접속인증정보를 포함하는 도킹 및 충전 요청 신호를 수신하고, 접속인증정보에 기초한 접속인증절차를 수행하고, 접속인증완료 시 실내 자율 주행 로봇(100)과 페어링되어 실내 자율 주행 로봇(100)과의 암호화 통신을 통한 데이터 교환을 수행할 수 있다. 실내 자율 주행 로봇(100)으로부터 수신되는 접속인증정보에는 페어링 과정에 필요한 각 디바이스의 주소, 이름, 프로파일과 인증과정을 위한 PIN코드(4자리 숫자부터 16자 알파벳 문자 등으로 설정 가능)가 포함될 수 있으며, 이러한 접속인증정보는 최초 페어링 시 상호 교환하여 각 디바이스에 저장될 수 있으며, 그 다음 연결 시 페어링을 위해 사용될 수 있다. 실내위치좌표정보는, 자율 주행 모듈(130)이 도킹을 위해 로봇 충전 스테이션(200)으로 이동하기 위한 정보로서, 로봇 블루투스 모듈(120)과의 데이터 교환을 통해 실내 자율 주행 로봇(100)으로 전달될 수 있다.The station Bluetooth module 210 periodically transmits a Bluetooth signal to the outside, receives a docking and charging request signal including access authentication information from the indoor autonomous driving robot 100, and a connection authentication procedure based on the access authentication information. , and when the connection authentication is completed, it is paired with the indoor autonomous driving robot 100 to perform data exchange through encrypted communication with the indoor autonomous driving robot 100 . The access authentication information received from the indoor autonomous driving robot 100 may include the address, name, and profile of each device required for the pairing process, and a PIN code for the authentication process (can be set from 4 to 16 alphabetic characters, etc.) In addition, such access authentication information may be exchanged and stored in each device during initial pairing, and may be used for pairing during subsequent connection. The indoor location coordinate information is information for the autonomous driving module 130 to move to the robot charging station 200 for docking, and is transmitted to the indoor autonomous driving robot 100 through data exchange with the robot Bluetooth module 120 . can be

한편, 스테이션 블루투스 모듈(210)은 데이터 교환을 통해 실내 자율 주행 로봇(100)으로 실내위치좌표정보를 제공할 수 있는데, 이때, 실내위치좌표정보는 완전한 도킹이 완료되기 이전까지 실내위치좌표정보를 지속적으로 전송할 수 있으며, 생략도 가능하다. On the other hand, the station Bluetooth module 210 may provide indoor location coordinate information to the indoor autonomous driving robot 100 through data exchange. It can be transmitted continuously and can be omitted.

상기 스테이션 충전 제어 모듈(220)은, 실내 자율 주행 로봇(100)의 접속인증완료 시 충전회로를 연결하여 도킹된 실내 자율 주행 로봇(100)으로 전원이 공급되도록 제어하고, 실내 자율 주행 로봇(100)으로부터 충전상태데이터를 수신하여 실내 자율 주행 로봇의 충전정보(충전관리정보)를 생성하며, 실내 자율 주행 로봇(100)으로부터 접속해제신호를 수신하면 충전회로를 차단하여 전원공급이 종료되도록 제어할 수 있다. 여기서, 충전회로는 전원공급단자와 전원부 간을 연결하는 스위치 역할을 하며, 실내 자율 주행 로봇(100)의 접속인증완료 시 스테이션 충전 제어 모듈(220)에 의해 전원공급단자와 전원부 간이 연결되도록 제어되며, 실내 자율 주행 로봇(100)으로부터 접속해제신호를 수신하게 되면 전원공급단자와 전원부 간이 분리되도록 제어되어 실내 자율 주행 로봇(100)으로 전원공급이 차단되도록 한다.The station charging control module 220 controls power to be supplied to the docked indoor autonomous driving robot 100 by connecting a charging circuit when the connection authentication of the indoor autonomous driving robot 100 is completed, and the indoor autonomous driving robot 100 ) to generate charging information (charging management information) of the indoor autonomous driving robot, and when receiving a connection release signal from the indoor autonomous driving robot 100, the charging circuit is blocked to control the power supply to be terminated. can Here, the charging circuit serves as a switch connecting the power supply terminal and the power supply unit, and is controlled to be connected between the power supply terminal and the power supply unit by the station charging control module 220 when the connection authentication of the indoor autonomous driving robot 100 is completed. , when a connection release signal is received from the indoor autonomous driving robot 100 , the power supply terminal and the power supply unit are controlled to be separated so that the power supply to the indoor autonomous driving robot 100 is cut off.

상기 전원 공급 모듈(230)은, 실내 자율 주행 로봇(100)의 도킹 시 실내 자율 주행 로봇(100)의 충전단자와 연결되고, 스테이션 충전 제어 모듈(220)의 제어신호에 따라 충전회로가 제어되어 전원을 공급 및 차단할 수 있다. 여기서, 제어신호는 실내 자율 주행 로봇(100)의 접속인증완료에 따른 충전시작신호와, 실내 자율 주행 로봇(100)의 접속해제신호에 따른 충전종료신호를 포함할 수 있으며, 충전시작신호에 따라 충전회로가 연결되며, 충전종료신호에 따라 충전회로가 분리될 수 있다.The power supply module 230 is connected to the charging terminal of the indoor autonomous driving robot 100 when the indoor autonomous driving robot 100 is docked, and the charging circuit is controlled according to the control signal of the station charging control module 220 . Power can be turned on and off. Here, the control signal may include a charging start signal according to the completion of connection authentication of the indoor autonomous driving robot 100 and a charging end signal according to the connection release signal of the indoor autonomous driving robot 100, and according to the charging start signal The charging circuit is connected, and the charging circuit may be separated according to the charging end signal.

상기 스테이션 인터넷 통신 모듈(240)은, 관제 서버(300)와 유선 또는 무선 통신을 통해 연결되어 스테이션 블루투스 모듈(210)로부터 실내 자율 주행 로봇(100)의 접속인증정보를 수집하며, 도킹상태뿐만 아니라 스테이션 충전 제어 모듈(220)로부터 충전정보(충전상태, 충전비정상종료상태 등)를 수집하여 관제 서버(300)로 각각 전송할 수 있다. The station Internet communication module 240 is connected to the control server 300 through wired or wireless communication to collect connection authentication information of the indoor autonomous driving robot 100 from the station Bluetooth module 210, and not only the docking state but also the Charging information (charging state, abnormal charging end state, etc.) may be collected from the station charging control module 220 and transmitted to the control server 300 respectively.

이러한 스테이션 인터넷 통신 모듈(240)과 관제 서버(300) 간을 연결하는 인터넷 네트워크의 무선 통신망의 일 예로는, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 5G 등)에 따라 구축된 이동 통신망을 포함할 수 있으나, 특별히 한정하는 것은 아니다. 또한, 유선 통신망의 일 예로는, LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)등의 폐쇄형 네트워크일 수 있으며, 인터넷과 같은 개방형 네트워크인 것이 바람직하다. 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hypertext Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service)를 제공하는 전세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미한다.As an example of a wireless communication network of the Internet network connecting the station Internet communication module 240 and the control server 300 , technical standards or communication methods for mobile communication (eg, Global System for Mobile communication (GSM)) ), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (EV-DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) , High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), 5G, etc.) may include, but is not particularly limited to. In addition, an example of the wired communication network may be a closed network such as a local area network (LAN) or a wide area network (WAN), and preferably an open network such as the Internet. The Internet is a TCP/IP protocol and several services existing in its upper layers, namely HTTP (Hypertext Transfer Protocol), Telnet, FTP (File Transfer Protocol), DNS (Domain Name System), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), SNMP ( It refers to a worldwide open computer network structure that provides Simple Network Management Protocol), NFS (Network File Service), and NIS (Network Information Service).

상기 관제 서버(300)는, 로봇 충전 스테이션(200)과 유선 또는 무선으로 연결되어 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 실내 자율 주행 로봇(100)의 접속인증정보, 실내 자율 주행 로봇(100)과 로봇 충전 스테이션(200) 간의 접속 진행 상태 및 충전상태(충전 진행 및 충전완료상태)를 수신하여 모니터링 할 수 있다.The control server 300 is connected to the robot charging station 200 by wire or wirelessly, and from the robot charging station 200, access authentication information of the indoor autonomous driving robot 100, the indoor autonomous driving robot 100 and the robot charging It is possible to receive and monitor the connection progress state and the charging state (charging progress and charging completion state) between the stations 200 .

이러한 관제 서버(300)는 로봇 충전 스테이션(200)과 연결되어 실내 자율 주행 로봇(100)이 수집한 정보나 데이터, 임무와 관련하여 축적된 정보, 그리고 로봇 충전 스테이션(200)과의 접속 진행 상태, 충전 진행 상태, 충전완료상태 등을 모니터링하기 위한 수단으로, 하드웨어적으로 통상적인 웹 서버 또는 클라우드 서버와 동일한 구성을 가지며, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh), 안드로이드(Android), 아이오에서(iOS) 등의 운영 체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 웹 서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있다.The control server 300 is connected to the robot charging station 200 to collect information or data collected by the indoor autonomous driving robot 100 , information accumulated in relation to a mission, and a connection progress state with the robot charging station 200 . , as a means for monitoring charging progress, charging completion status, etc., has the same configuration as a conventional web server or cloud server in terms of hardware, and has various configurations such as C, C++, Java, Visual Basic, Visual C, etc. in terms of software. It may include a program module that is implemented through a form language and performs various functions. In addition, it is provided in various ways depending on the operating system such as DOS, Windows, Linux, Unix, macintosh, Android, and iOS in general server hardware. It can be implemented using a web server program being developed.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템의 동작 순서를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an operation sequence of an intelligent autonomous charging system having an authentication and security function of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.

우선, 실내 자율 주행 로봇(100)이 임무 수행 간에 자신의 배터리 잔량데이터를 주기적으로 확인하고, 해당 잔량데이터와 미리 설정된 기준잔량데이터 간을 비교하여 잔량치가 기준 잔량치 보다 낮을 경우 충전이 필요함을 인지하여 실내 자율 주행 로봇(100)의 블루투스 기능을 활성화시킬 수 있다(A1).First, the indoor autonomous driving robot 100 periodically checks its battery level data between tasks, compares the remaining amount data with the preset reference level data, and recognizes that charging is required when the remaining amount is lower than the reference level. Thus, the Bluetooth function of the indoor autonomous driving robot 100 can be activated (A1).

이때, 로봇 충전 스테이션(200)은 블루투스 신호를 주기적으로 송출할 수 있다(B1).At this time, the robot charging station 200 may periodically transmit a Bluetooth signal (B1).

다음, 블루투스 기능이 활성화되면 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 블루투스 신호를 수신하고, 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 수신된 블루투스 신호에 대한 응답으로 실내 자율 주행 로봇(100)의 도킹 요청을 위한 신호를 송출할 수 있다(A2).Next, when the Bluetooth function is activated, a Bluetooth signal is received from the robot charging station 200 , and a signal for a request for docking of the indoor autonomous driving robot 100 is transmitted in response to the Bluetooth signal received from the robot charging station 200 . You can (A2).

다음, 로봇 충전 스테이션(200)은 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 도킹 및 충전 요청 신호를 수신하고(B1), 도킹 및 충전 요청 신호에 포함된 접속인증신호에 따른 접속인증절차를 수행하며, 접속인증완료 시 해당 접속인증정보를 관제 서버(300)로 전송 또는 업로드 할 수 있다(B2). 이에 따라, 관제 서버(300)는 실내 자율 주행 로봇(100)의 접속인증정보를 수신하고 어떠한 실내 자율 주행 로봇(100)이 어떠한 로봇 충전 스테이션(200)에 도킹하여 충전할 것인지에 대한 정보를 모니터링 할 수 있다(C1).Next, the robot charging station 200 receives the docking and charging request signal from the robot charging station 200 (B1), performs a connection authentication procedure according to the connection authentication signal included in the docking and charging request signal, and access authentication Upon completion, the corresponding access authentication information may be transmitted or uploaded to the control server 300 (B2). Accordingly, the control server 300 receives the connection authentication information of the indoor autonomous driving robot 100 and monitors the information on which indoor autonomous driving robot 100 docks to which robot charging station 200 to charge. can (C1).

다음, 실내 자율 주행 로봇(100)과 로봇 충전 스테이션(200) 간은 페이링 과정을 통해 연결된 후, 라이다 센서와 카메라 등을 이용하여 도킹 지점까지 자율 주행을 통해 이동할 수 있다. 또한, 데이터 교환을 수행하게 되며, 이를 통해 로봇 충전 스테이션(200)은 실내 자율 주행 로봇(100)으로 실내위치좌표를 전송할 수 있으며(B3), 실내 자율 주행 로봇(100)은 실내위치좌표를 기반으로 로봇 충전 스테이션(200)으로 이동 후 라이다 센서, 적외선 센서, 포토 센서 등을 이용하여 보다 정밀한 도킹 과정을 수행할 수 있다(A3).Next, after the indoor autonomous driving robot 100 and the robot charging station 200 are connected through a pairing process, they can move through autonomous driving to a docking point using a lidar sensor and a camera. In addition, data exchange is performed, and through this, the robot charging station 200 can transmit the indoor position coordinates to the indoor autonomous driving robot 100 (B3), and the indoor autonomous driving robot 100 is based on the indoor position coordinates. After moving to the robot charging station 200, a more precise docking process can be performed using a lidar sensor, an infrared sensor, a photo sensor, etc. (A3).

이후, 로봇 충전 스테이션(200)은 실재 자율 주행 로봇(100)의 도킹 완료 후 충전회로를 연결하여 충전을 시작하고 그에 따른 충전정보를 관제 서버(300)로 전달할 수 있다(B4, C2). 또한, 실내 자율 주행 로봇(100)은 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 전력을 공급받아 충전을 진행하게 되고(A4), 자신의 충전상태를 확인하여 충분한 충전이 이루어졌는지 확인하게 되는데, 완충 또는 미리 설정된 시간 또는 충전 용량에 도달하게 되면 접속해제신호를 생성하여 로봇 충전 스테이션(200)으로 전송할 수 있다(A5). Thereafter, the robot charging station 200 may start charging by connecting the charging circuit after the docking of the actual autonomous driving robot 100 is completed, and may transmit charging information accordingly to the control server 300 (B4, C2). In addition, the indoor autonomous driving robot 100 receives power from the robot charging station 200 and proceeds to charge (A4), and checks its own charging state to check whether sufficient charging has been made. When the time or charging capacity is reached, a connection release signal may be generated and transmitted to the robot charging station 200 (A5).

이에 따라, 로봇 충전 스테이션(200)은 실내 자율 주행 로봇(100)으로부터 접속해제신호를 수신하여 충전회로를 차단(오픈)하여 충전을 완료할 수 있으며(B5), 충전완료정보 또한 관제 서버(300)로 전송하여 보고할 수 있다(C2).Accordingly, the robot charging station 200 receives the connection release signal from the indoor autonomous driving robot 100 and blocks (opens) the charging circuit to complete charging (B5), and the charging completion information is also provided by the control server 300 ) and can be reported (C2).

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 실내 자율 주행 로봇의 배터리 잔량을 기준으로 충전 우선 순위를 결정하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a method of determining a charging priority based on the remaining battery level of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.

상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈(150)은, 블루투스 활성화 제어 모듈(110)에 의해 활성화되면, 로봇 블루투스 모듈(120)을 통해 도킹 및 충전 요청 신호를 송출하기 이전에, 잔량데이터와 접속인증정보를 각각 수집하고, 수집된 데이터와 정보를 기반으로 한 도킹 및 충전 시퀀스 요청 신호를 상기 관제 서버로 전송할 수 있다. The robot wireless Internet communication module 150, when activated by the Bluetooth activation control module 110, before transmitting the docking and charging request signal through the robot Bluetooth module 120, each of the remaining amount data and the connection authentication information It is possible to collect and transmit a docking and charging sequence request signal based on the collected data and information to the control server.

이때, 관제 서버(300)는, 로봇 무선 인터넷 통신 모듈(150)을 통해 다수의 실내 자율 주행 로봇(100)과 각각 연결되어 각 실내 자율 주행 로봇(100)으로부터 잔량데이터와 접속인증정보를 포함하는 도킹 및 충전 요청 신호를 수신할 수 있다. At this time, the control server 300 is connected to a plurality of indoor autonomous driving robots 100 through the robot wireless Internet communication module 150, respectively, and includes remaining amount data and connection authentication information from each indoor autonomous driving robot 100. It can receive docking and charging request signals.

또한, 관제 서버(300)는, 로봇 무선 인터넷 통신 모듈(150)로부터 도킹 및 충전 시퀀스 요청 신호를 수신하되, 다수의 실내 자율 주행 로봇(100)에 대한 도킹 및 충전 요청 신호를 수신하는 경우, 수신된 각각의 잔량데이터를 기반으로 실내 자율 주행 로봇(100)에 대한 도킹 및 충전 순서를 나타내는 시퀀스 코드를 실내 자율 주행 로봇(100) 별로 할당하고, 할당된 시퀀스 코드를 로봇 무선 인터넷 통신 모듈(150)로 각각 회신할 수 있으며, 이때 접속인증정보에 포함된 실내 자율 주행 로봇(100)의 식별정보를 기반으로 각 로봇에 부여된 시퀀스코드를 전송할 수 있다. In addition, the control server 300 receives the docking and charging sequence request signal from the robot wireless Internet communication module 150, but when receiving docking and charging request signals for a plurality of indoor autonomous driving robots 100, receive A sequence code indicating the docking and charging sequence for the indoor autonomous driving robot 100 is allocated to each indoor autonomous driving robot 100 based on each remaining amount data, and the assigned sequence code is assigned to the robot wireless Internet communication module 150. , and in this case, the sequence code assigned to each robot may be transmitted based on the identification information of the indoor autonomous driving robot 100 included in the access authentication information.

예를 들어, 제1 실내 자율 주행 로봇(100A)의 배터리잔량이 25%이고, 제2 실내 자율 주행 로봇(100B)의 배터리잔량이 30%이고, 제3 실내 자율 주행 로봇(100C)의 배터리잔량이 15%인 경우, 배터리 잔량이 가장 낮은 순서인 제3 실내 자율 주행 로봇(100C), 제1 실내 자율 주행 로봇(100A), 제2 실내 자율 주행 로봇(100B)의 순으로 충전순위를 결정하고, MAC3, MAC1, MAC2 순으로 충전우선순위를 나타내는 시퀀스코드를 각각 생성하여 실내 자율 주행 로봇(100) 별로 각각 전달할 수 있다.For example, the remaining battery level of the first indoor autonomous driving robot 100A is 25%, the remaining battery level of the second indoor autonomous driving robot 100B is 30%, and the remaining battery level of the third indoor autonomous driving robot 100C is is 15%, the third indoor autonomous driving robot 100C, the first indoor autonomous driving robot 100A, and the second indoor autonomous driving robot 100B, which have the lowest remaining battery power, are determined in the order of charging order, , MAC3, MAC1, MAC2 in the order of generating sequence codes representing charging priorities, respectively, can be delivered to each indoor autonomous driving robot 100 .

이에 따라, 로봇 충전 스테이션(200)의 스테이션 블루투스 모듈(240)은, 실내 자율 주행 로봇(100) 별로 수신되는 도킹 및 충전 요청 신호에 포함되어 있는 시퀀스코드를 실내 자율 주행 로봇(100) 별로 인식하고, 기 저장된 시퀀스코드 기준데이터를 참조하여 다수의 실내 자율 주행 로봇(100A, 100B, 100C)에 대한 충전순서를 인지한 후, 그에 따라 실내 자율 주행 로봇(100)이 MAC3, MAC1, MAC2 순으로 이루어질 수 있도록 실내 자율 주행 로봇(100A, 100B, 100C)과의 접속인증절차를 각각 진행할 수 있다. 이때, 로봇 충전 스테이션(200)은 각 실내 자율 주행 로봇(100A, 100B, 100C)으로부터 접속인증정보를 수신한 상태이므로, 각 실내 자율 주행 로봇(100A, 100B, 100C)을 구분하여 각 로봇에 대한 페어링 제어를 순차적으로 진행할 수 있다.Accordingly, the station Bluetooth module 240 of the robot charging station 200 recognizes the sequence code included in the docking and charging request signal received for each indoor autonomous driving robot 100 for each indoor autonomous driving robot 100 and , after recognizing the charging order for a plurality of indoor autonomous driving robots 100A, 100B, and 100C with reference to the pre-stored sequence code reference data, the indoor autonomous driving robot 100 is performed in the order of MAC3, MAC1, and MAC2. In this case, the connection authentication procedure with the indoor autonomous driving robots 100A, 100B, and 100C may be performed, respectively. At this time, since the robot charging station 200 has received the connection authentication information from each indoor autonomous driving robot 100A, 100B, 100C, each indoor autonomous driving robot 100A, 100B, 100C is divided into Pairing control may be sequentially performed.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 실내 자율 주행 로봇의 거리를 기준으로 충전 우선 순위를 결정하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a method of determining a charging priority based on a distance of an indoor autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.

상기 로봇실내위치정보 생성 모듈(160)은, 기 설정된 로봇 충전 스테이션(200)의 위치좌표인 기준위치정보와 자율 주행 모듈(130)의 주행정보에 따라 ROS(Robot Operation System)을 기반으로 자율 주행 모듈(130)의 실내위치정보를 생성하여 관제 서버(300)로 전송되도록 로봇 무선 인터넷 통신 모듈(150)로 전달할 수 있다. 자율 주행 모듈(130)은 ROS(Robot Operation System)을 기반으로 바퀴의 회전수, 주행거리, 주행방향, 주행경로, 라이다 센서(32) 등의 검출 결과 등을 토대로 기 설정된 기준위치로부터 상대적으로 어느 위치에 있는지에 대한 상대적 좌표정보를 파악할 수 있으며, 이에 따라 생성된 실내위치정보를 생성할 수 있다. The robot indoor location information generation module 160 autonomously drives based on ROS (Robot Operation System) according to reference location information, which is the location coordinate of the preset robot charging station 200 , and driving information of the autonomous driving module 130 . The indoor location information of the module 130 may be generated and transmitted to the robot wireless Internet communication module 150 to be transmitted to the control server 300 . The autonomous driving module 130 is relatively from a preset reference position based on the number of rotations of the wheels, the driving distance, the driving direction, the driving route, the detection result of the lidar sensor 32, etc. based on the ROS (Robot Operation System). It is possible to grasp the relative coordinate information of the location, and thus the generated indoor location information can be generated.

한편, 관제 서버(300)는, 실내 자율 주행 로봇(100)의 배터리잔량이 동일범주 내에 있는 것으로 판단하면, 실내 자율 주행 로봇(100)의 실내위치정보를 이용하여 로봇 충전 스테이션(200)과 거리가 먼 순으로 실내 자율 주행 로봇(100)에 대한 충전우선순위를 결정할 수 있다. On the other hand, if the control server 300 determines that the remaining battery level of the indoor autonomous driving robot 100 is within the same category, the distance to the robot charging station 200 using the indoor location information of the indoor autonomous driving robot 100 is used. The charging priority for the indoor autonomous driving robot 100 may be determined in descending order.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 실내 자율 주행 로봇(100A), 제2 실내 자율 주행 로봇(100B), 제3 실내 자율 주행 로봇(100C)의 배터리잔량이 모두 20%이거나 미리 설정된 오차 범위 내에 있는 경우, 제1 실내 자율 주행 로봇(100A), 제2 실내 자율 주행 로봇(100B), 제3 실내 자율 주행 로봇(100C)의 실내위치정보를 기반으로 로봇 충전 스테이션(200)으로부터 거리가 가장 먼 순서인 제2 실내 자율 주행 로봇(100B), 제1 실내 자율 주행 로봇(100A), 제3 실내 자율 주행 로봇(100C)의 순으로 충전우선순위를 나타내는 시퀀스코드를 각각 생성하고, MAC2, MAC1, MAC3 각각에 대한 시퀀스코드를 각 실내 자율 주행 로봇(100)으로 각각 전달할 수 있다. 즉, 제2 실내 자율 주행 로봇(100B)은 첫 번째 충전 순서를 나타내는 시퀀스코드를 받고, 제1 실내 자율 주행 로봇(100A)는 두 번째 충전 순서를 나타내는 시퀀스코드를 받으며, 제3 실내 자율 주행 로봇(100C)는 세 번째 충전 순서를 나타내는 시퀀스코드를 받을 수 있다.For example, as shown in FIG. 6 , the remaining battery levels of the first indoor autonomous driving robot 100A, the second indoor autonomous driving robot 100B, and the third indoor autonomous driving robot 100C are all 20% or preset. If it is within the error range, the distance from the robot charging station 200 is based on the indoor location information of the first indoor autonomous driving robot 100A, the second indoor autonomous driving robot 100B, and the third indoor autonomous driving robot 100C. Sequence codes representing charging priorities are generated in the order of the second indoor autonomous driving robot 100B, the first indoor autonomous driving robot 100A, and the third indoor autonomous driving robot 100C in the order of which is the furthest, respectively, MAC2 , MAC1, and MAC3, respectively, may be transmitted to each of the indoor autonomous driving robots 100 . That is, the second indoor autonomous driving robot 100B receives the sequence code indicating the first charging order, the first indoor autonomous driving robot 100A receives the sequence code indicating the second charging order, and the third indoor autonomous driving robot (100C) may receive a sequence code indicating the third charging order.

이에 따라, 로봇 충전 스테이션(200)의 스테이션 블루투스 모듈(240)은, 실내 자율 주행 로봇(100)으로부터 수신된 시퀀스코드에 따라 다수의 실내 자율 주행 로봇(100A, 100B, 100C)에 대한 충전이 순차적으로 이루어질 수 있도록 실내 자율 주행 로봇(100A, 100B, 100C)과의 접속인증절차를 진행할 수 있다. 이때, 로봇 충전 스테이션(200)은 각 실내 자율 주행 로봇(100A, 100B, 100C)으로부터 접속인증정보를 수신한 상태이므로, 각 실내 자율 주행 로봇(100A, 100B, 100C)을 구분하여 각 로봇에 대한 페어링 제어를 순차적으로 진행할 수 있다.Accordingly, the station Bluetooth module 240 of the robot charging station 200 sequentially charges the plurality of indoor autonomous driving robots 100A, 100B, and 100C according to the sequence code received from the indoor autonomous driving robot 100 . The connection authentication procedure with the indoor autonomous driving robots 100A, 100B, and 100C may be performed so that this can be achieved. At this time, since the robot charging station 200 has received the connection authentication information from each indoor autonomous driving robot 100A, 100B, 100C, each indoor autonomous driving robot 100A, 100B, 100C is divided into Pairing control may be sequentially performed.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the intelligent autonomous charging system having the authentication and security function of the indoor autonomous driving robot according to the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, but the following claims As claimed in the scope, without departing from the gist of the present invention, it will be said that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various modifications can be made by anyone with ordinary knowledge in the field to which the invention pertains.

1000: 지능형 자율 충전 시스템
100: 실내 자율 주행 로봇
110: 블루투스 활성화 제어 모듈
120: 로봇 블루투스 모듈
130: 자율 주행 모듈
140: 로봇 충전 제어 모듈
150: 로봇 무선 인터넷 통신 모듈
160: 로봇실내위치정보 생성 모듈
200: 로봇 충전 스테이션
210: 스테이션 블루투스 모듈
220: 스테이션 충전 제어 모듈
230: 전원 공급 모듈
240: 스테이션 인터넷 통신 모듈
300: 관제 서버
10: 배터리 모듈
31: 카메라
32: 라이다 센서
33: 초음파 센서
34: 적외선 센서
1000: intelligent autonomous charging system
100: indoor autonomous driving robot
110: Bluetooth activation control module
120: robot bluetooth module
130: autonomous driving module
140: robot charging control module
150: robot wireless Internet communication module
160: robot indoor location information generation module
200: robot charging station
210: station bluetooth module
220: station charging control module
230: power supply module
240: station internet communication module
300: control server
10: battery module
31: camera
32: lidar sensor
33: ultrasonic sensor
34: infrared sensor

Claims (6)

배터리 충전이 필요한 경우 로봇 충전 스테이션으로부터 주기적으로 수신되는 블루투스 신호에 대한 응답으로 도킹 및 충전을 요청하여 로봇 충전 스테이션의 접속인증완료 시 자율 주행을 통한 도킹 동작 및 페어링을 통한 데이터 교환을 수행하며, 도킹된 상태로 로봇 충전 스테이션의 충전 동작을 제어하는 실내 자율 주행 로봇;
외부에 블루투스 신호를 주기적으로 송출하고, 상기 실내 자율 주행 로봇으로부터 접속인증정보를 수신하여 접속인증절차를 수행하고, 접속인증완료 시 페어링을 통해 데이터 교환을 수행하며, 도킹된 상기 실내 자율 주행 로봇으로 전력을 공급하는 로봇 충전 스테이션; 및
상기 로봇 충전 스테이션과 연결되어 상기 로봇 충전 스테이션으로부터 상기 실내 자율 주행 로봇의 접속인증정보, 상기 실내 자율 주행 로봇과 상기 로봇 충전 스테이션 간의 접속상태, 도킹상태, 충전상태 및 충전비정상종료상태를 각각 수집하여 모니터링하기 위한 관제 서버를 포함하고,
상기 실내 자율 주행 로봇은,
배터리 모듈로부터 잔량데이터를 수신하고, 수신된 상기 잔량데이터와 미리 저장된 기준잔량데이터 간의 수치 값을 비교하여 상기 잔량데이터의 수치 값이 상기 기준잔량데이터의 수치 값 미만인 경우 블루투스 기능을 활성화하는 블루투스 활성화 제어 모듈;
상기 블루투스 활성화 제어 모듈에 의해 활성화되어 상기 로봇 충전 스테이션으로부터 수신되는 블루투스 신호를 수신하고, 수신된 블루투스 신호에 대한 응답으로 접속인증정보를 포함하는 도킹 및 충전 요청 신호를 송출하여 상기 로봇 충전 스테이션과의 페어링 절차를 진행하고, 페어링 완료 시 상기 로봇 충전 스테이션과의 암호화 통신을 통한 데이터 교환을 수행하는 로봇 블루투스 모듈; 및
상기 블루투스 활성화 제어 모듈에 의해 활성화되면, 상기 로봇 블루투스 모듈을 통해 상기 도킹 및 충전 요청 신호를 송출하기 이전에, 상기 잔량데이터와 상기 접속인증정보를 각각 수집하여 도킹 및 충전 시퀀스 요청 신호를 상기 관제 서버로 전송하는 로봇 무선 인터넷 통신 모듈을 포함하고,
상기 관제 서버는, 상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈로부터 상기 도킹 및 충전 시퀀스 요청 신호를 수신하되, 다수의 실내 자율 주행 로봇에 대한 도킹 및 충전 요청 신호를 수신하는 경우, 수신된 각각의 상기 잔량데이터를 기반으로 상기 실내 자율 주행 로봇에 대한 도킹 및 충전 순서를 나타내는 시퀀스 코드를 상기 실내 자율 주행 로봇 별로 할당하고, 할당된 상기 시퀀스 코드를 상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈로 각각 회신하고,
상기 로봇 블루투스 모듈은, 상기 시퀀스 코드를 수신한 후, 수신된 상기 시퀀스 코드를 상기 도킹 및 충전 요청 신호에 포함시켜 상기 로봇 충전 스테이션으로 송출하고,
상기 로봇 충전 스테이션은, 상기 시퀀스 코드에 따른 상기 실내 자율 주행 로봇의 충전 순서를 결정하고, 결정된 충전 순서에 따라 상기 실내 자율 주행 로봇이 충전되도록 상기 실내 자율 주행 로봇과 접속인증절차를 진행하는 것을 특징으로 하는 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템.
When battery charging is required, docking and charging are requested in response to the Bluetooth signal periodically received from the robot charging station, and when the connection authentication of the robot charging station is completed, docking operation through autonomous driving and data exchange through pairing are performed. an indoor autonomous driving robot that controls the charging operation of the robot charging station in a state of
It periodically transmits a Bluetooth signal to the outside, receives access authentication information from the indoor autonomous driving robot, performs a connection authentication procedure, performs data exchange through pairing when connection authentication is completed, and uses the docked indoor autonomous driving robot. a robot charging station that supplies power; and
It is connected to the robot charging station and collects the connection authentication information of the indoor autonomous driving robot, the connection state between the indoor autonomous driving robot and the robot charging station, the docking state, the charging state, and the abnormal charging termination state from the robot charging station, respectively. including a control server for monitoring;
The indoor autonomous driving robot,
Bluetooth activation control for receiving residual data from the battery module, comparing the numerical values between the received residual data and pre-stored reference residual data, and activating the Bluetooth function when the numerical value of the residual data is less than the numerical value of the reference residual data module;
Activated by the Bluetooth activation control module to receive a Bluetooth signal received from the robot charging station, and transmit a docking and charging request signal including connection authentication information in response to the received Bluetooth signal to communicate with the robot charging station a robot Bluetooth module that performs a pairing procedure and exchanges data through encrypted communication with the robot charging station upon completion of pairing; and
When activated by the Bluetooth activation control module, before transmitting the docking and charging request signal through the robot Bluetooth module, the remaining amount data and the connection authentication information are collected, respectively, and a docking and charging sequence request signal is sent to the control server including a robot wireless Internet communication module that transmits to
The control server receives the docking and charging sequence request signal from the robot wireless Internet communication module, and when receiving the docking and charging request signals for a plurality of indoor autonomous driving robots, each of the received residual data is based on the data. allocating a sequence code indicating the order of docking and charging for the indoor autonomous driving robot to each of the indoor autonomous driving robots, and returning the assigned sequence code to the robot wireless Internet communication module, respectively,
After receiving the sequence code, the robot Bluetooth module transmits the received sequence code to the docking and charging request signal to the robot charging station,
The robot charging station determines a charging order of the indoor autonomous driving robot according to the sequence code, and performs a connection authentication procedure with the indoor autonomous driving robot so that the indoor autonomous driving robot is charged according to the determined charging order An intelligent autonomous charging system with authentication and security functions for indoor autonomous driving robots.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 실내 자율 주행 로봇은,
상기 로봇 충전 스테이션의 접속인증완료 시 카메라, 라이다 센서, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 로봇 충전 스테이션이 설치된 도킹위치로 이동하고, 상기 로봇 충전 스테이션의 도킹포인트에 대한 도킹동작을 수행하는 자율 주행 모듈; 및
상기 로봇 충전 스테이션의 도킹포인트에 설치된 전원공급단자를 통해 상기 배터리 모듈을 충전하고, 상기 배터리 모듈로부터 충전상태데이터를 수신하여 상기 로봇 블루투스 모듈을 통해 상기 로봇 충전 스테이션으로 전달하며, 상기 충전상태데이터에 따라 상기 로봇 충전 스테이션과의 접속 해제를 위한 접속해제신호를 생성하여 상기 로봇 블루투스 모듈로 전달하는 로봇 충전 제어 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템.
The method of claim 1,
The indoor autonomous driving robot,
When the connection authentication of the robot charging station is completed, the robot charging station moves to the docking position where the robot charging station is installed using at least one of a camera, a lidar sensor, an ultrasonic sensor, and an infrared sensor, and a docking operation for the docking point of the robot charging station is performed. an autonomous driving module that performs; and
The battery module is charged through the power supply terminal installed at the docking point of the robot charging station, the charging state data is received from the battery module and transferred to the robot charging station through the robot Bluetooth module, and the charging state data is Intelligent autonomous charging with authentication and security function of an indoor autonomous driving robot, characterized in that it further comprises a robot charging control module that generates a connection release signal for disconnecting from the robot charging station and transmits it to the robot Bluetooth module system.
제3 항에 있어서,
상기 로봇 충전 스테이션은,
외부에 블루투스 신호를 주기적으로 송출하고, 상기 실내 자율 주행 로봇으로부터 접속인증정보를 포함하는 도킹 및 충전 요청 신호를 수신하고, 상기 접속인증정보에 기초한 접속인증절차를 수행하고, 접속인증완료 시 상기 실내 자율 주행 로봇과 페어링되어 상기 실내 자율 주행 로봇과의 암호화 통신을 통한 데이터 교환을 수행하는 스테이션 블루투스 모듈;
상기 실내 자율 주행 로봇의 접속인증완료 시 충전회로를 연결하여 도킹된 상기 실내 자율 주행 로봇으로 전원이 공급되도록 제어하고, 상기 실내 자율 주행 로봇으로부터 충전상태데이터를 수신하여 상기 실내 자율 주행 로봇의 충전정보를 생성하며, 상기 실내 자율 주행 로봇으로부터 접속해제신호를 수신하면 충전회로를 차단하여 전원공급이 종료되도록 제어하는 스테이션 충전 제어 모듈; 및
상기 실내 자율 주행 로봇과 도킹되고, 상기 스테이션 충전 제어 모듈의 제어신호에 따라 상기 충전회로가 제어되어 전원을 공급 및 차단하는 전원 공급 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템.
4. The method of claim 3,
The robot charging station,
It periodically transmits a Bluetooth signal to the outside, receives a docking and charging request signal including connection authentication information from the indoor autonomous driving robot, performs a connection authentication procedure based on the connection authentication information, and performs a connection authentication procedure based on the connection authentication information. a station Bluetooth module paired with an autonomous driving robot to exchange data through encrypted communication with the indoor autonomous driving robot;
When the connection authentication of the indoor autonomous driving robot is completed, a charging circuit is connected to control power to be supplied to the docked indoor autonomous driving robot, and charging state data is received from the indoor autonomous driving robot to receive charging information of the indoor autonomous driving robot. a station charging control module for generating and controlling the power supply to be terminated by blocking the charging circuit when receiving a connection release signal from the indoor autonomous driving robot; and
and a power supply module docked with the indoor autonomous driving robot and controlling the charging circuit according to a control signal from the station charging control module to supply and cut off power. An intelligent autonomous charging system with
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 실내 자율 주행 로봇은,
기 설정된 상기 로봇 충전 스테이션의 위치좌표인 기준위치정보와 상기 자율 주행 모듈의 주행정보에 따라 ROS(Robot Operation System)을 기반으로 상기 자율 주행 모듈의 실내위치정보를 생성하여 상기 관제 서버로 전송되도록 상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈로 전달하는 로봇실내위치정보 생성 모듈을 더 포함하고,
상기 관제 서버는,
상기 실내 자율 주행 로봇의 배터리잔량이 동일범주 내에 있는 것으로 판단되면, 상기 실내위치정보를 이용하여 상기 로봇 충전 스테이션과 거리가 먼 순으로 상기 실내 자율 주행 로봇의 충전우선순위를 결정하여 상기 실내 자율 주행 로봇 별로 상기 시퀀스 코드를 할당하고, 할당된 상기 시퀀스 코드를 상기 로봇 무선 인터넷 통신 모듈로 각각 회신하는 것을 특징으로 하는 실내 자율 주행 로봇의 인증 및 보안 기능을 갖는 지능형 자율 충전 시스템.
The method of claim 1,
The indoor autonomous driving robot,
The indoor location information of the autonomous driving module is generated based on ROS (Robot Operation System) according to the preset reference position information, which is the position coordinate of the robot charging station, and the driving information of the autonomous driving module, and transmitted to the control server. Further comprising a robot indoor location information generation module to be transmitted to the robot wireless Internet communication module,
The control server is
When it is determined that the remaining battery level of the indoor autonomous driving robot is within the same category, the indoor autonomous driving robot is driven by determining the charging priority of the indoor autonomous driving robot in the order of distance from the robot charging station using the indoor location information. An intelligent autonomous charging system having an authentication and security function of an indoor autonomous driving robot, characterized in that allocating the sequence code for each robot and returning the allocated sequence code to the robot wireless Internet communication module.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100843806B1 (en) 1999-10-29 2008-07-03 소니 가부시끼 가이샤 Charging system for a movable robot, method of searching a charging station, movable robot, connector, and electrical connection structure
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