KR100504255B1

KR100504255B1 - 무인반송시스템과 그 제어방법

Info

Publication number: KR100504255B1
Application number: KR10-2001-0084392A
Authority: KR
Inventors: 정승일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-12-24
Filing date: 2001-12-24
Publication date: 2005-07-28
Also published as: KR20030054256A; US6493614B1

Abstract

본 발명은 위치인식오류를 보정할 수 있는 무인반송시스템과 그 제어방법에 관한 것으로, 가이드라인을 촬영하는 비전부, 정지위치태그를 검출하는 정지위치감지부, 무인반송차의 휠을 구동하여 주행시키는 주행부, 휠의 회전을 검출하는 엔코더부, 비전부와 정지위치감지부 및 엔코더부의 출력에 의해 상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하고, 가이드라인의 색상에 따른 미리 설정된 컬러코드와 정지위치태그의 위치에 따라 제 1 위치정보를 산출하는 단계, 무인반송차의 휠 엔코더값에 따라 제 2 위치정보를 산출하는 단계, 제 1 및 제 2 위치정보의 오차를 산출하고 상기 제 2 위치정보를 보정하는 단계를 포함함으로써, 위치인식오류를 보정할 수 있으므로 정확한 위치제어가 가능하며, 이에 따라 충돌등의 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 주행안정성을 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

무인반송시스템과 그 제어방법{Auto guided sytem and control method thereof}

본 발명은 무인반송시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치인식오류를 보정할 수 있는 무인반송시스템과 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 무인반송차(Auto Guided Vehicle; AGV)는 바닥에 설치된 가이드 라인을 따라 적재물을 이동시키는 장치이다. 상기한 종래의 무인반송차는 이동하는 이동경로 상에 마그네트 테이프로된 연속적인 가이드라인을 설치하고, 마그네트 센서를 통하여 그 가이드라인을 검출함으로써 연속적인 가이드라인을 따라 무인반송차가 주행을 하였다. 무인반송차는 가이드라인의 특정위치에 마련된 정지태그를 검출함으로써 정지위치를 판단하고, 그 정지위치에서 로봇을 구동하여 해당 작업을 행하게 된다.

그런데, 종래의 무인반송차는 휠의 회전을 검출하는 엔코더값과 정지태그를 검출하여 무인반송차의 위치를 인식하였는데, 정지태그를 인식하지 못하거나 혹은 엔코더값에 오류가 있을 경우 이를 보정하지 못함으로서, 잘못된 위치를 인식하여 충돌 등의 사고가 발생할 우려가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 무인반송차의 주행 중 위치인식오류를 보정할 수 있는 무인반송시스템과 그 제어방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 다른 무인반송시스템은, 가이드라인을 촬영하는 비전부, 정지위치태그를 검출하는 정지위치감지부, 무인반송차의 휠을 구동하여 주행시키는 주행부, 휠의 회전을 검출하는 엔코더부, 비전부와 정지위치감지부 및 엔코더부의 출력에 의해 상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 무인반송시스템의 제어방법은, 가이드라인의 색상에 따른 미리 설정된 컬러코드와 정지위치태그의 위치에 따라 제 1 위치정보를 산출하는 단계, 무인반송차의 휠 엔코더값에 따라 제 2 위치정보를 산출하는 단계, 제 1 및 제 2 위치정보의 오차를 산출하고 상기 제 2 위치정보를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 제어방법을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 무인반송차의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 본 발명에 따른 무인반송차를 작동을 설명하기 위한 설명도이다.

본 발명에 따른 무인반송차(100)는, 전체 동작을 제어하기 위한 제어부(60)를 구비하며, 무인반송차(100)의 작동을 설정하기 위한 입력부(10)가 상기 제어부(60)와 접속된다. 상기 입력부(10)는 수동으로 정보를 입력하기 위한 키입력부를 포함한다.

또한 본 발명에 따른 무인반송차(100)는, 무인반송차(100)의 주행경로를 표시하는 가이드라인(L1 및 L2)의 일측에 마련된 정지위치태그(N)를 검출하는 정지위치감지부(20)가 상기 제어부(60)와 접속된다. 또한 상기 가이드라인(L1 및 L2)을 검출하는 비전부(30)와, 무인반송차(100)의 제어프로그램과 상기 입력부(10)를 통하여 입력된 정보 및 작동 중 발생하는 데이터와 후술하는 컬러코드정보를 저장하는 저장부(40)를 구비하며, 상기 저장부(40)는 제어부(60)와 전기적으로 접속된다. 이때 상기 비전부(30)는 상기 가이드라인(L1 및 L2)을 촬영하는 촬영부(31)와, 상기 촬영부(31)가 촬영한 영상을 분석하여 제어부(60)로 출력하는 영상처리부(32)를 포함한다. 상기 촬영부(41)는 CCD카메라로 용이하게 구현이 가능하다.

또한 본 발명에 따른 무인반송차(100)는 외부와의 데이터 통신을 위한 통신부(50)를 구비하며, 상기 통신부(50)는 제어부(60)와 접속된다. 또한 본 발명에 따른 무인반송차(100)는 제어부(60)의 제어에 따라 무인반송차(100)의 휠(71)을 구동하는 주행부(70)와, 휠(71)의 회전을 검출하여 그에 따른 정보를 제어부(60)로 출력하는 엔코딩부(72)와, 제어부(60)의 제어에 따라 로봇을 구동하는 로봇구동부(80)를 포함한다.

한편, 상기 가이드라인은 도 2에 도시한 바와 같이 소정간격, 약 9m 간격으로 구분되는 제 1 가이드라인(L1)과 상기 제 1 가이드라인(L1)을 서로 다른 컬러로 소정간격(30㎝)으로 구획된 영역(C1 내지 C30)을 가지는 제 2 가이드라인(L2)으로 이루어진다. 또한 제 1 가이드라인(L1)의 일측에는 무인반송차(100)의 정지위치를 표시하는 정지위치 태그(N)가 마련된다. 상기 정지위치태그(N)는 마그네틱 테입으로 이루어지며, 정지위치태그(N)를 검출하는 상기 정지위치감지부(20)는 자기장을 검출하는 자기센서로 양호하게 구현이 가능하다. 또한 상기 제 2가이드라인(L2)의 영역(30㎝)의 1/3, 즉 약 10㎝의 폭을 가진다.

이하에서는 본 발명에 따른 무인반송시스템의 동작을 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 무인반송시스템의 경로제어를 설명하기 위한 제어흐름도이다.

도 3을 참조하면, 무인반송차(100)가 가이드라인(L1 및 L2)을 따라서 주행하면, 촬영부(31)는 가이드라인(L1 및 L2)을 촬영한다. 영상처리부(32)는 촬영부(31)를 통해 촬영된 영상을 캡처/처리하여 그에 대한 데이터를 제어부(60)로 전송한다. 제어부(60)는 영상처리부(32)로부터 전송되는 영상 데이터를 수신하여 가이드라인(L1 및 L2)을 검출한다(S10).

제어부(60)는 검출된 가이드라인의 영상 데이터로부터 무인반송차(100)의 경로의 경로이탈정보를 분석한다(S20). 그리고 제어부(60)는 무인반송차(100)가 경로를 이탈하였는지를 판단한다(S30).

단계(S30)에서 무인반송차가 경로를 이탈하였다고 판단되면 제어부(60)는 이탈량을 산출한다(S40). 그리고 제어부(60)는 이탈량을 보정할 수 있도록 주행부(70를 제어하여 휠(71)을 구동한다(S50).

그리고 제어부(60)는 정지위치감지부(20)를 통해 정지위치태그(N)를 검출한다(S60). 제어부(60)는 정지위치감지부(20)를 통하여 정지위치태그(N)가 검출되어 무인반송차(100)가 정지위치에 도착했는지를 판단한다(S70).

단계(S70)에서 무인반송차(100)가 정지위치에 도착했다고 판단되면 제어부(60)는 주행부(70)를 제어하여 휠(71)의 구동을 정지시켜 무인반송차(100)를 정지시킨다(S80).

도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 무인반송시스템의 위치제어를 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

도 4a 및 4b를 참조하면, 무인반송차(100)가 가이드라인(L1 및 L2)을 따라서 주행하면, 촬영부(31)는 가이드라인(L1 및 L2)을 촬영한다. 영상처리부(32)는 촬영부(31)를 통해 촬영된 영상을 캡처/처리하여 그에 대한 데이터를 제어부(60)로 전송한다. 제어부(60)는 영상처리부(32)로부터 전송되는 영상 데이터를 수신하여 가이드라인(L1 및 L2)을 검출한다(S110).

그리고 제어부(60)는 상기 영상데이터로부터 가이드라인(L1 및 L2)의 컬러를 구분하고, 구분된 컬러에 따라 저장부(40)에 저장되어 있는 미리 설정된 컬러코드를 산출한다(S120). 이에 따라 제어부(60)는 컬러코드에 따라 가이드라인(L2)의 분할된 영역(C1 내지 C30)을 인식할 수 있다.

제어부(60)는 산출된 컬러코드와 노드정보인 정지위치태그(N)의 정보에 의해무인반송차(100)의 위치정보(P1)를 산출(S130)하고 경로정보(L1)를 산출한다(S140). 제어부(60)는 엔코딩부(72)를 통해 얻어진 휠(71)의 엔코더값을 통해 무인반송차(100)의 위치정보(P2)를 산출한다(S150).

그리고 제어부(60)는 단계(S140)에서 산출된 위치정보(P1)와 단계(S150)에서 산출된 위치정보(P2)의 오차인 위치에러를 산출한다(S160). 위치에러를 산출한 후 제어부(60)는 위치에러의 절대값이 미리 설정된 허용오차보다 큰지를 판단한다(S170). 단계(S170)에서 위치에러의 절대값이 허용오차보다 크다고 판단되면 제어부(60)는 엔코딩부(72)를 통해 산출된 위치정보(P2)를 보정한다(S180).

위치정보(P2)를 보정한 후 제어부(60)는 보정된 위치정보(P2)와 상기 정지위치태크(N)에 의해 얻어진 노드정보에 의해 무인반송차(100)의 경로정보(L2)를 산출한다(S180).

경로정보(L2)를 산출한 후 제어부(60)는 경로정보(L1)와 경로정보(L2)가 동일한지를 판단한다(S200). 단계(S200)에서 경로정보(L1)와 경로정보(L2)가 동일하다고 판단되면 제어부(60)는 정지위치감지부(20)를 통해 주행중 정지위치태그(N)를 검출(S210)하고, 무인반송차(100)의 현재위치가 정지위치인지를, 즉 정지위치태그(N)가 검출되는지를 판단한다(S220).

단계(S220)에서 무인반송차(100)의 현재위치가 정지위치가 아니라고 판단되면 제어부(60)는 단계(S110)로 복귀한다. 그러나 단계(S220)에서 무인반송차(100)의 현재위치가 정지위치라고 판단되면 제어부(60)는 주행부(70)를 제어하여 휠(71)의 구동을 정지시켜 무인반송차(100)를 정지시킨다(S230).

한편, 단계(S200)에서 경로정보(L1)과 경로정보(L2)가 동일하지 않다고 판단되면 제어부(60)는 주행부(70)를 제어하여 휠(71)의 구동을 정지시켜 무인반송차(100)의 주행을 정지시킨다(S201). 그리고 제어부(60)는 경보부(90)를 제어하여 램프(91)를 통해 시각적으로 경보하고 스피커(92)를 통해 청각적으로 경보한다(S202).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무인반송시스템과 그 제어방법에 의하면, 위치인식오류를 보정할 수 있으므로 정확한 위치제어가 가능하며, 이에 따라 충돌 등의 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 주행안정성을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무인반송차의 구성을 설명하기 위한 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 무인반송차를 작동을 설명하기 위한 설명도.

도 3은 본 발명에 따른 무인반송차의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10:입력부 20:정지위치감지부

30:트랙감지부 41:촬영부

42:영상처리부 50:저장부

60:제어부 70:주행부

80:로봇구동부 90:경보부

Claims

이동 경로상에 설치되는 가이드라인과, 상기 가이드라인의 일측의 미리 정해진 위치에 형성되는 정지위치태그와, 상기 가이드라인을 따라 이동하며 상기 정지위치태그의 위치에 정지하여 로봇에 의한 작업을 행하는 무인반송차를 포함하는 무인반송시스템에 있어서,

상기 가이드라인은, 미리 설정된 제 1 간격으로 구분되는 제 1 가이드라인과 상기 제 1 가이드라인의 간격을 상기 제 1 간격보다 작은 간격으로 구획되며 서로 다른 컬러를 가지는 영역을 가지는 제 2 가이드라인으로 이루어지며,

상기 가이드라인을 촬영하는 비전부,

상기 정지위치태그를 검출하는 정지위치감지부,

상기 무인반송차의 휠을 구동하여 주행시키는 주행부,

상기 휠의 회전을 검출하는 엔코더부,

상기 비전부와 정지위치감지부 및 엔코더부의 출력에 의해 상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인반송시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 무인반송차는 상기 가이드라인의 컬러에 따른 미리 설정된 컬러코드가 저장되는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인반송시스템.
이동 경로상에 설치되며 미리 설정된 제 1 간격으로 구분되는 제 1 가이드라인과, 상기 제 1 가이드라인의 간격을 상기 제 1 간격보다 작은 간격으로 구획되며 서로 다른 컬러를 가지는 영역을 가지는 제 2 가이드라인을 따라 이동하며 미리 설정된 위치에 마련되는 정지위치태그의 위치에 정지하는 무인반송차를 포함하는 무인반송시스템의 제어방법에 있어서,

상기 제 2 가이드라인의 색상에 따른 미리 설정된 컬러코드와 상기 정지위치태그의 위치에 따라 제 1 위치정보를 산출하는 단계,

상기 무인반송차의 휠 엔코더값에 따라 제 2 위치정보를 산출하는 단계,

상기 제 1 및 제 2 위치정보의 오차를 산출하고 상기 제 2 위치정보를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인반송시스템의 제어방법.
제 4 항에 있어서,

상기 보정단계는 상기 제 1 위치정보와 제 2 위치정보의 차에 의해 위치에러를 산출하는 단계와, 상기 위치에러의 절대값이 미리 설정된 허용오차이상인지를 판단하는 단계와, 상기 위치에러의 절대값이 상기 허용오차 이상일 경우 상기 제 1 위치정보에 따라 상기 제 2 위치정보를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인반송차의 제어방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 위치정보와 상기 정지위치태그의 위치에 따라 상기 무인반송차가 이동하는 제 1 경로정보를 산출하는 단계와, 상기 보정된 제 2 위치정보와 정지위치태그의 위치에 따라 상기 무인반송차의 이동경로인 제 2 경로정보를 산출하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 경로정보가 동일할 경우 상기 정지위치태그에서 상기 무인반송차를 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인반송차의 제어방법.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 경로정보가 동일하지 않을 경우 경보를 하고 현재 위치에서 상기 무인반송차를 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인반송차의 제어방법.