KR101840814B1 - worker following transporter - Google Patents

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KR101840814B1
KR101840814B1 KR1020170004257A KR20170004257A KR101840814B1 KR 101840814 B1 KR101840814 B1 KR 101840814B1 KR 1020170004257 A KR1020170004257 A KR 1020170004257A KR 20170004257 A KR20170004257 A KR 20170004257A KR 101840814 B1 KR101840814 B1 KR 101840814B1
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Korean (ko)
Inventor
현웅근
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호남대학교 산학협력단
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    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
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    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B5/00—Accessories or details specially adapted for hand carts
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    • B62B5/0069—Control
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    • G—PHYSICS
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    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands

Abstract

The present invention relates to a moving bogie following an operator, comprising: a main body capable of traveling by driving of a travel driving portion and formed to be able to load an object thereon; an image sensor mounted on the main body and filming a front image; a distance measuring device mounted on the main body and measuring the distance from a front object; and a following control portion for determining whether registered operator identification information with respect to an image detected from the image sensor is present, and controlling the travel driving portion to maintain a set maintenance distance from a registered identified operator by using information detected from the distance measuring device if the registered operator identification information is present. According to the moving bogie following an operator, a followee can be distinguished by image recognition so as to be followed, and recognition failure can be reduced.

Description

작업자 추종 이동 대차{worker following transporter} Worker following transporter

본 발명은 작업자 추종 이동 대차에 관한 것으로서, 상세하게는 추종대상 작업자를 영상인식처리에 의해 인식하면서 추종할 수 있도록 된 작업자 추종 이동 대차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an operator-following moving truck, and more particularly, to an operator-following truck that can follow a tracked operator while recognizing the operator by image recognition.

일반적으로, 자율주행 로봇은 본체 내에 전원 및 센서가 탑재되어 외부로부터 신호와 전원의 공급 없이도 자율적으로 이동이 가능한 로봇을 말한다. 이러한 자율주행 로봇은 일정 공간의 지도 정보를 내장하고 있으며, 일정공간을 자유롭게 이동하기 위하여 현재 자기 위치를 파악한 후 목적지까지의 이동 경로를 설정하여 센서를 통해 감지되는 장애물을 피해 설정된 목적지로 이동한다.Generally, an autonomous mobile robot refers to a robot that is equipped with a power source and a sensor in the main body and can move autonomously without supplying signals and power from the outside. The autonomous mobile robot includes map information of a certain space. In order to move freely in a certain space, the autonomous mobile robot grasps the current position of the robot and sets a travel path to the destination, and moves to a destination determined by the obstacle detected through the sensor.

자율주행 로봇은 실내의 청소를 위한 청소용 로봇 및 외부의 침입자로부터 집안의 경비를 담당하는 보안용 로봇 등 그 응용 범위가 확대되고 있는 추세이다.Autonomous mobile robots have been increasingly applied to cleaning robots for indoor cleaning and security robots for the security of the home from outside intruders.

한편, 사용자 추종기술은 사용자와의 인터랙션과 주행기술이 결합된 것으로서 사용자 입장에서 다양한 서비스를 받을수 있어서 매우 편리하다. 예를 들어서 물건을 들고 따라오는 등의 일을 시킬 수 있다.On the other hand, the user follow-up technique is a combination of the interaction with the user and the traveling skill, and it is very convenient to receive various services from the user's point of view. For example, you can carry things such as carrying things with you.

이러한 추종 이동 로봇으로서, 국내 공개특허 제10-2016-0063140호에는 추종대상 객체가 소지한 송신부에서 송출되는 신호를 수신하면서 객체를 추종하는 로봇이 게시되어 있다.As such a follow-on mobile robot, a publicly known robot disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0063140 follows an object while receiving a signal transmitted from a transmission unit carried by the object to be tracked.

그런데, 이러한 무선신호 추종방식은 신호교란에 취약한 단점이 있다.However, such a wireless signal following scheme is vulnerable to signal disturbance.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 영상정보를 이용하여 추종자를 인식할 수 있으면서도 인식처리 오류를 저감할 수 있는 작업자 추종 이동 대차를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an operator follow-up truck which can recognize a follower using image information and reduce recognition error.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 작업자 추종 이동 대차는 주행구동부의 구동에 의해 주행이 가능하며 물건을 탑재할 수 있게 형성된 본체와; 상기 본체에 장착되어 전방 영상을 촬상하는 영상센서와; 상기 본체에 장착되며 전방 물체에 대한 거리를 측정하는 거리 측정기와; 상기 영상센서로부터 검출된 영상에 대해 등록된 고유 작업자 식별 정보가 있는지를 판단하고, 등록된 고유 작업자 식별정보가 있으면, 상기 거리 측정기에서 검출된 정보를 이용하여 등록된 고유작업자와 설정된 유지 거리를 유지하도록 상기 주행구동부를 제어하는 추종제어부;를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a worker-following traveling bogie, comprising: a body capable of traveling by driving of a traveling driving unit and capable of mounting objects; An image sensor mounted on the body to capture a forward image; A distance measuring unit mounted on the body and measuring a distance to a front object; Determining whether there is registered unique worker identification information for the image detected from the image sensor, and if there is registered unique worker identification information, maintaining the set maintenance distance with the registered unique worker using the information detected by the distance measuring device And a tracking control unit for controlling the driving driving unit.

바람직하게는 인체에 착용할 수 있으면서 상기 고유 작업자 식별정보가 기록된 식별시트;를 더 구비하고, 상기 식별시트는 복수개로 구획되며 고유 분할번호가 부여된 분할영역을 갖으며 고유식별정보에 대응되게 상기 분할영역에 상호 다른 색상으로 채색될 수 있게 형성되어 있고, 상기 추종제어부는 상기 분할영역 각각의 고유분할번호 및 기입된 색상 정보로 고유식별정보를 판독한다.The identification sheet is preferably divided into a plurality of sections and has a divided area assigned with a unique partition number. The identification sheet is divided into a plurality of sections, And the tracking control unit reads the unique identification information from the unique division number and the written color information of each of the divided regions.

또한, 실내 천정에 형성된 위치 인식용 마크를 검출하여 상기 추종제어부에 제공하는 위치 검출부;를 더 구비하고, 상기 거리 측정기는 레이저를 설정된 스캔각도로 조사하면서 전방 물체에 대한 거리를 측정하는 레이저 스캐너가 적용된다.And a position detector for detecting a position recognition mark formed on the ceiling of the room and providing the position detection mark to the tracking control unit, wherein the distance measuring unit measures a distance to a forward object while irradiating the laser at a set scanning angle .

더욱 바람직하게는 조도를 검출하는 조도센서와; 조명용 광을 조사하는 LED발광부;를 더 구비하고, 상기 추종 제어부는 상기 조도센서에서 검출된 조도가 설정된 기준조도 이하이면 상기 LED발광부가 가동되게 제어한다.More preferably, the illuminance sensor detects the illuminance; The tracking control unit controls the LED light emitting unit to operate when the illuminance detected by the illuminance sensor is lower than a predetermined reference illuminance.

또한, 상기 본체의 작동에 대한 조작신호를 생성하여 무선으로 송출하는 원격조정기와; 상기 원격조정기에서 송출된 정보를 수신하여 상기 추종제어부에 제공하는 무선통신부;를 더 구비하는 것이 바람직하다.A remote controller for generating an operation signal for the operation of the main body and sending the operation signal by radio; And a wireless communication unit for receiving the information transmitted from the remote controller and providing the received information to the tracking controller.

본 발명에 따른 작업자 추종 이동 대차에 의하면, 영상인식에 의해 추종자를 구별하여 추종할 수 있으면서도 인식오류를 저감시킬 수 있는 장점을 제공한다.According to the operator follow-up bogie according to the present invention, it is possible to distinguish and follow the followers by image recognition and to reduce the recognition errors.

도 1은 본 발명에 따른 작업자 추종 이동 대차를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 작업자 추종 이동 대차의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an operator-following moving bogie according to the present invention,
FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the operator-following moving bogie of FIG. 1. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 작업자 추종 이동 대차를 더욱 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an operator follow-up truck according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 작업자 추종 이동 대차를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 작업자 추종 이동 대차의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an operator following truck according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the operator following truck.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 작업자 추종 이동 대차(110)는 본체(110), 식별시트(160), 원격조정기(200)를 구비한다.1 and 2, the operator follow-on truck 110 according to the present invention includes a main body 110, an identification sheet 160, and a remote controller 200.

본체(110)는 바퀴(121)를 구동하는 주행구동부(120)에 의해 주행할 수 있도록 되어 있다.The main body 110 can be driven by the travel driving unit 120 that drives the wheels 121.

본체(110)는 바퀴(121)와는 다르게 캐터필러 등 공지된 다양한 방식으로 주행될 수 있게 형성될 수 있다.The body 110 may be formed to be able to run in various known ways, such as a caterpillar, unlike the wheel 121.

본체(110)는 물건을 탑재할 수 있게 상면이 평평한 구조로 형성된 것이 적용되어 있고, 도시된 예와 다르게 수납 공간이 갖으며 상부가 개방된 수납부가 마련된 구조로 형성될 수 있음은 물론이다.The main body 110 may be formed in a structure having a flat top surface so as to be able to load objects, and may have a storage space having a storage space different from that shown in FIG.

영상센서(131)은 본체(110)의 전면부에 장착되어 전방 영상을 촬상하여 추종제어부(142)에 제공한다.The image sensor 131 is mounted on the front surface of the main body 110, captures a forward image, and provides the captured image to the tracking control unit 142.

레이저 스캐너(133)는 거리측정기로서 적용된 것으로서, 본체(110)의 전면부에 장착되며 레이저를 설정된 스캔각도로 조사하면서 반사되어 수신된 광의 유무 및 수신까지 걸린 시간으로부터 전방 물체에 대한 거리를 측정하고, 물체에 대한 측정 거리 정보를 추종제어부(142)에 제공한다.The laser scanner 133 is mounted on the front surface of the main body 110. The laser scanner 133 measures the distance to a forward object based on the presence or absence of the reflected and received light and the time taken for reception, , And provides measurement distance information on the object to the tracking control unit 142.

도시된 예와 다르게 거리 측정기는 초음파로 거리를 측정하는 초음파 거리 측정기가 적용될 수 있음은 물론이다.It is a matter of course that an ultrasonic distance meter for measuring the distance by ultrasonic waves can be applied to the distance measuring instrument, unlike the illustrated example.

조도센서(135)는 본체(110)에 설치되어 조도를 검출한다.The illuminance sensor 135 is installed in the main body 110 to detect illuminance.

LED발광부(137)는 적어도 하나 이상의 발광다이오드가 어레이되어 조명용 광을 외부로 조사할 수 있도록 본체(110)에 설치되어 있다.The LED light emitting portion 137 is installed in the main body 110 so that at least one or more light emitting diodes are arrayed to irradiate the light for illumination to the outside.

LED발광부(137)는 영상센서(131)의 촬상영역에 대응되는 방향으로 광을 조사할 수 있게 본체(110)에 설치되면 된다.The LED light emitting unit 137 may be installed in the main body 110 so as to irradiate light in a direction corresponding to the image sensing area of the image sensor 131.

무선통신부(139)는 원격조정기(200)에서 무선으로 송출된 정보를 수신하여 추종제어부(142)에 제공한다.The wireless communication unit 139 receives the wirelessly transmitted information from the remote controller 200 and provides it to the tracking control unit 142.

엔코더(140)는 바퀴(121)의 회전수를 검출하여 추종제어부(142)에 제공한다.The encoder 140 detects the number of revolutions of the wheel 121 and provides it to the tracking control unit 142.

위치 검출부(141)는 본체(110)의 위치를 검출할 수 있도록 적용된 것이다.The position detection unit 141 is adapted to detect the position of the main body 110.

위치 검출부(141)는 실내 천정에 식별가능하게 형성된 위치 인식용 마크(150)를 인식하여 위치를 파악할 수 있는 스타 게이저(star Gazer)가 적용될 수 있다.The position detector 141 may be a star gazer that recognizes the position recognition mark 150 that is identifiably formed on the ceiling of the room and can grasp the position.

여기서 위치 인식용 마크(150)는 천정에 상호 다른 문양으로 형성되어 있고, 후술되는 추종제어부(142)는 위치 검출부(141)에 인식된 마크(150)로부터 자신의 위치를 판단할 수 있는 마크 매칭 실내 지도정보가 마련되어 있다. Here, the tracking control unit 142, which will be described later, performs a mark matching operation that can determine its position from the mark 150 recognized by the position detecting unit 141, Indoor map information is provided.

이와는 다르게, 위치 검출부(141)는 바닥에 위치 인식용으로 형성된 마크 또는 알에프 아이디를 인식하는 것이 적용될 수 있음은 물론이다.Alternatively, it is of course possible that the position detecting section 141 recognizes the mark or the RFID ID formed on the floor for position recognition.

식별시트(160)는 인체에 착용할 수 있으면서 고유 작업자 식별정보가 기록되어 있다.The identification sheet 160 is wearable on the human body, and unique worker identification information is recorded.

식별시트(160)는 의류에 부착할 수 있게 별도의 시트로 형성되거나, 착용 의류 자체에 일체로 형성될 수 있다.The identification sheet 160 may be formed as a separate sheet to be attached to the garment, or may be formed integrally with the wearer itself.

식별시트(160)는 복수개로 구획되며 고유 분할번호가 부여된 분할영역을 갖으며 고유식별정보에 대응되게 분할영역에 상호 다른 색상으로 채색될 수 있게 형성되어 있다.The identification sheet 160 is divided into a plurality of sections and has a divided area assigned a unique partition number, and is formed so as to be colored in different colors in the divided areas corresponding to the unique identification information.

도시된 예에서는 식별시트(160)는 사각형상으로 형성되고 크기가 동일하거나 다르게 분할된 5개의 분할영역을 갖으며 각 분할영역은 다양한 색상으로 채색되고, 채색패턴에 따라 고유식별번호가 생성된다.In the illustrated example, the identification sheet 160 is formed in a rectangular shape and has five divided areas that are the same or different in size, each divided area is colored in various colors, and a unique identification number is generated according to the colored pattern.

원격조정기(200)는 본체(110)의 작동을 사용자가 설정할 수 있도록 되어 있고, 사용자가 설정된 본체(110) 작동에 대한 조작신호를 무선으로 송출한다.The remote controller 200 allows the user to set the operation of the main body 110 and transmits an operation signal for operation of the main body 110 set by the user.

추종제어부(142)는 레이저 스캐너(133)에서 검출된 정보를 이용하여 전방에 있는 물체 또는 작업자(10)와의 거리를 산출한다.The tracking control unit 142 calculates the distance to the object or the operator 10 in front using the information detected by the laser scanner 133. [

또한, 추종제어부(142)는 엔코더(140)에서 출력되는 정보를 이용하여 본체(110)의 이동 경로를 파악하고, 위치 검출부(141)에서 검출된 위치 식별용 마크(150)를 이용하여 본체(110)의 현재 위치를 판단한다.The tracking control unit 142 determines the movement path of the main body 110 using the information output from the encoder 140 and detects the movement path of the main body 110 using the position identification mark 150 detected by the position detection unit 141 110).

추종제어부(142)는 추종모드로 설정된 경우 영상센서(131)로부터 검출된 식별시트(160) 영상에 대해 등록된 고유 작업자 식별 정보가 있는지를 판단하고, 등록된 고유 작업자 식별정보가 있으면, 레이저 스캐너(133)에서 검출된 정보를 이용하여 등록된 고유작업자와 설정된 유지 거리를 유지하도록 주행구동부(120)를 제어한다.The tracking control unit 142 determines whether there is registered unique worker identification information for the image of the identification sheet 160 detected from the image sensor 131 when the tracking mode is set to the tracking mode, And controls the travel driving unit 120 to maintain the set holding distance with the registered unique worker using the information detected by the detecting unit 133. [

여기서, 추종제어부(142)는 식별시트(160)의 분할영역(160a) 각각의 고유분할번호 및 기입된 색상 정보로부터 고유식별정보를 판독처리한다.Here, the tracking control unit 142 reads out the unique identification information from the unique division number of each of the divided regions 160a of the identification sheet 160 and the written color information.

또한, 추종대상 고유 작업자 식별정보는 추종대상자가 이용하는 식별시트(160)의 고유식별정보를 말하며 미리 추종제어부(142)에 등록되어 있다.The tracking target unique worker identification information is unique identification information of the identification sheet 160 used by the to-be-watched person and is registered in the tracking control unit 142 in advance.

따라서, 미리 등록된 고유식별정보에 해당하는 식별시트(160)를 등에 착용한 작업자(10)는 원격조정기(200)를 이용하여 추종모드로 설정하고 이동하면, 본체(110)는 영상센서(131)에서 검출된 영상으로부터 고유식별정보를 파악하는 추종제어부(142)의 제어에 의해 작업자(10)를 설정된 유지거리만큼 유지하면서 추종한다.Therefore, when the worker 10 wearing the identification sheet 160 corresponding to the unique identification information registered in advance is set in the follow mode using the remote controller 200 and moved, the main body 110 moves the image sensor 131 The follower controller 142 keeps track of the worker 10 by the set distance maintained under control of the tracking controller 142 that grasps the unique identification information from the detected image.

특히, 인체의 외형 자체를 영상인식에 의해 식별하는 방식에 비해 식별시트(160)를 이용하여 인식하는 본 방식은 인식에러를 훨씬 줄일 수 있으면서 영상인식 처리 연산부담도 줄어드는 장점을 제공한다.Particularly, this method of recognizing the appearance of the human body using the identification sheet 160 as compared with the method of identifying the appearance of the human body by the image recognition provides a merit that the recognition error can be reduced much, and the burden of the image recognition processing operation is also reduced.

한편, 추종 제어부(142)는 조도센서(135)에서 검출된 조도가 설정된 기준조도이하이면 식별시트(160)의 정상적인 인식 환경을 유지하기 위해 LED발광부(137)가 가동되게 제어한다.The tracking control unit 142 controls the LED light emitting unit 137 to operate normally to maintain the normal recognition environment of the identification sheet 160 when the illuminance detected by the illuminance sensor 135 is lower than the set reference illuminance.

이상에서 설명된 작업자 추종 이동 대차에 의하면, 영상인식에 의해 추종자를 구별하여 추종할 수 있으면서도 인식오류를 저감시킬 수 있는 장점을 제공한다.According to the operator follow-up bogie described above, it is possible to distinguish and follow the followers by image recognition and to reduce the recognition errors.

110: 본체 131: 영상센서
133: 레어저 스캐너 142: 추종제어부
160: 식별시트 200: 원격조정기110: main body 131: image sensor
133: Rear scanner 142: Following control unit
160: identification sheet 200: remote controller

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 주행구동부의 구동에 의해 주행이 가능하며 물건을 탑재할 수 있게 형성된 본체와;
상기 본체에 장착되어 전방 영상을 촬상하는 영상센서와;
상기 본체에 장착되며 전방 물체에 대한 거리를 측정하는 거리 측정기와;
상기 영상센서로부터 검출된 영상에 대해 등록된 고유 작업자 식별 정보가 있는지를 판단하고, 등록된 고유 작업자 식별정보가 있으면, 상기 거리 측정기에서 검출된 정보를 이용하여 등록된 고유작업자와 설정된 유지 거리를 유지하도록 상기 주행구동부를 제어하는 추종제어부와;
인체에 착용할 수 있으면서 상기 고유 작업자 식별정보가 기록된 식별시트; 및
실내 천정에 형성된 위치 인식용 마크를 검출하여 상기 추종제어부에 제공하는 위치 검출부;를 구비하고,
상기 식별시트는 복수개로 구획되며 고유 분할번호가 부여된 분할영역을 갖으며 고유식별정보에 대응되게 상기 분할영역에 상호 다른 색상으로 채색될 수 있게 형성되어 있고,
상기 추종제어부는 상기 분할영역 각각의 고유분할번호 및 기입된 색상 정보로 고유식별정보를 판독하도록 되어 있으며,
상기 거리 측정기는 레이저를 설정된 스캔각도로 조사하면서 전방 물체에 대한 거리를 측정하는 레이저 스캐너가 적용된 것을 특징으로 하는 작업자 추종 이동 대차.A main body configured to be able to travel by driving of a driving drive unit and to mount an object;
An image sensor mounted on the body to capture a forward image;
A distance measuring unit mounted on the body and measuring a distance to a front object;
Determining whether there is registered unique worker identification information for the image detected from the image sensor, and if there is the registered unique worker identification information, maintaining the set maintenance distance with the registered unique worker using the information detected by the distance measuring device A follow-up control unit for controlling the travel driving unit to control the drive unit;
An identification sheet which can be worn on a human body and in which the unique worker identification information is recorded; And
And a position detection unit for detecting a position recognition mark formed on the ceiling of the room and providing the detected position recognition mark to the tracking control unit,
Wherein the identification sheet is divided into a plurality of sections and has a divided area assigned a unique partition number and is formed so as to be colored in different colors in the divided areas corresponding to the unique identification information,
Wherein the tracking control unit is adapted to read the unique identification information with the unique partition number and the written color information of each of the divided areas,
Wherein the distance measuring instrument is a laser scanner that measures a distance to a forward object while irradiating the laser at a set scan angle. 제3항에 있어서, 조도를 검출하는 조도센서와;
조명용 광을 조사하는 LED발광부;를 더 구비하고,
상기 추종 제어부는 상기 조도센서에서 검출된 조도가 설정된 기준조도이하이면 상기 LED발광부가 가동되게 제어하는 것을 특징으로 하는 작업자 추종 이동 대차.4. The image pickup apparatus according to claim 3, further comprising: an illuminance sensor for detecting illuminance;
And an LED light emitting unit for emitting illumination light,
Wherein the follow-up control unit controls the LED light emitting unit to operate when the illuminance detected by the illuminance sensor is less than a set reference illuminance. 제4항에 있어서, 상기 본체의 작동에 대한 조작신호를 생성하여 무선으로 송출하는 원격조정기와;
상기 원격조정기에서 송출된 정보를 수신하여 상기 추종제어부에 제공하는 무선통신부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 작업자 추종 이동 대차.5. The apparatus of claim 4, further comprising: a remote controller for generating an operation signal for operation of the main body and transmitting the operation signal by radio;
And a wireless communication unit for receiving the information transmitted from the remote controller and providing the received information to the tracking control unit.
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