KR102014340B1 - 전기차 충전 로봇, 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법에 관한 것으로, 차량과 기 설정된 거리까지 이동된 전기차 충전 로봇의 로봇암을 임의로 소정 거리 이동시켜 특징점과 카메라의 거리 및 얼라인 오차를 산출하고, 오차를 만회하며 로봇암을 전진시켜 오차 없이 로봇과 전기차를 도킹할 수 있다.

Description

전기차 충전 로봇, 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법 및 프로그램 {Electric car charging robot, its precise control method and program for docking}

본 발명은 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 화석 연료의 고갈, 환경 오염 등 각종 문제들로 인해서 이를 대체하기 위한 운송 수단에 대한 연구, 개발이 활발하게 이뤄지고 있다.

그리고, 이미 상용화가 이루어진 운송 수단으로 전기차(Electric Vehicle)가 대표적이지만, 전기차가 등장할때마다 함께 언급되는 것이 전기차의 충전에 대한 것이다.

아파트, 빌딩과 같은 건물 주차장의 모든 주차공간에 전기차 충전 장치를 설치하는 것은 현실적으로 너무 많은 비용이 들게 되며, 전기차가 아닌 자동차도 많다는 점에서 상당히 비효율적이다.

그렇다면, 일부 주차공간에만 전기차 충전 장치를 설치하는 것이 대안이 될 수 있는데, 이 경우에는 주차공간이 남게되는 효율성의 문제점과 주차장에 전기차가 많이 진입할 경우 충전 장치가 모자랄 수 있다는 문제점이 발생하게 된다.

위와 같은 문제점들로 인해 대안으로 떠오른 것이 이동식 충전 장치인데, 이동식 충전 장치의 경우 사용자가 충전 스테이션까지 걸어가서 이동식 충전 장치를 차량까지 직접 가져와야 한다는 번거로움이 존재한다.

이와 같이, 전기차는 이미 상용화되어 사용자가 매년 급증하고 있는 상황에서 위와 같은 문제점들을 해결할 만한 대안은 제시되지 못하고 있다.

또한, 이동식 충전 장치를 구현한다 하여도 결국 차량의 충전 단자에 충전 장치의 충전 단자를 정확하게 도킹해야 하는데, 해당 분야에서 이와 같은 도킹을 위한 정밀 제어 방법은 제시되어 있지 않은 실정이다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 차량과 기 설정된 거리까지 이동된 전기차 충전 로봇의 로봇암을 임의로 소정 거리 이동시켜 특징점과 카메라의 거리 및 얼라인 오차를 산출하고, 오차를 만회하며 로봇암을 전진시켜 오차 없이 도킹하는 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법을 제공할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 전기차 도킹을 위한 정밀 제어 방법은 차량과 기 설정된 거리(제2위치)까지 이동된 전기차 충전 로봇에 의해 수행되는 정밀 제어 방법으로, 제2위치에서 상기 로봇암을 구동하여 위치센서를 특정 방향으로 제1거리만큼 이동시키되, 상기 위치센서는 상기 로봇암에 구비되어 제1도킹단자의 특징점을 센싱하는 것인, 단계; 상기 제2위치센서의 상기 제1거리 이동에 따른 상기 제2위치센서의 센싱 데이터 내에서 특징점 이미지가 이동된 픽셀수를 통해, 센싱 데이터 내에서의 특징점 이미지가 이동된 거리와 제1거리를 얼라인시키는 단계; 상기 로봇암을 상기 특징점 방향으로 소정 거리 이동시키는 단계;를 포함한다.

상기 위치센서와 상기 특징점의 얼라인 오차가 기준범위 이하인 것으로 판단되면, 상기 로봇암의 제2도킹단자를 상기 제1도킹단자에 도킹하는 단계;를 포함한다.

상기 제1거리 이동 단계 이전에, 상기 로봇이 사용자의 차량이 주차된 주차 구역으로 이동하는 단계; 상기 로봇이 위치센서를 통해 주변을 센싱하는 단계; 상기 위치센서의 센싱 데이터에서 목표로 하는 특징점을 검색하고, 해당 특징점이 인식되면 상기 로봇이 제1위치까지 이동하는 단계; 상기 제1위치에서 상기 로봇암이 상기 특징점을 향하도록 상기 로봇이 자세를 변경하는 단계; 상기 로봇암에 구비된 위치센서의 센싱 데이터 내 특징점 이미지를 이용하여 상기 위치센서와 상기 특징점의 거리를 측정하고, 상기 로봇이 제2위치까지 이동하는 단계;를 더 포함한다.

상기 위치센서는, 상기 로봇에 마련되어 주변을 센싱하는 제1위치센서; 상기 로봇암에 마련된 제2위치센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1위치 이동 단계는, 상기 제1위치센서를 통해 센싱된 데이터 내 특징점 이미지로부터 상기 특징점, 상기 차량의 충전구 및 제1도킹단자 중 적어도 하나의 위치 정보를 도출하는 단계; 상기 위치 정보를 통해 로봇이 이동해야 할 제1위치를 산출하고, 로봇이 제1위치까지 이동하는 단계;를 포함한다.

상기 제2위치 이동 단계는, 상기 제2위치센서의 센싱 데이터 내 특징점 이미지를 이용하여 상기 제2위치센서와 상기 특징점의 얼라인 오차를 산출하고, 상기 오차를 만회하도록 상기 로봇을 제어하는 단계;를 포함한다.

상기 자세 변경 단계는, 상기 제1위치에서 상기 로봇암이 상기 특징점을 향하도록 상기 로봇이 제1자세로 변경하는 단계; 상기 로봇이 제1자세에서 상기 제2위치센서의 센싱 데이터 내 특징점 이미지를 획득하는 단계; 상기 로봇이 제1각도 회전하여 제2자세로 변경하고, 상기 제2자세에서 상기 제2위치센서의 센싱 데이터 내 특징점 이미지를 획득하는 단계; 상기 제1자세와 제2자세에서 획득한 특징점 이미지를 통해 상기 제2위치센서와 상기 특징점의 평행 얼라인 자세를 산출하고, 상기 로봇이 자세를 보정하는 단계;를 포함한다.

상기 로봇은, 상기 로봇의 외면에 마련된 하나 이상의 거리 센서를 통해 일정 거리 내 특정 대상이 감지될 경우, 상기 로봇의 이동을 중지시키고 상기 특정 대상이 상기 거리 센서의 감시 범위에서 사라진 후 소정시간이 경과하면 상기 로봇의 작동을 재개하며, 상기 로봇의 외면에 마련된 하나 이상의 범퍼센서를 통해 충격이 감지되는 경우, 상기 로봇의 이동을 중지시키고 더 이상 충격이 감지되지 않거나 충격을 가한 특정 대상이 감시범위에서 사라진 것으로 판단되면 소정 시간 후에 로봇의 작동을 재개하는 것을 특징으로 한다.

상기 주차 구역 이동 단계는, 상기 로봇이 사용자의 오더 신호에 의해 주차 구역으로 이동하는 단계;를 포함한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 전기차 충전 로봇은 차량과 기 설정된 거리(제2위치)까지 이동되어 도킹을 위한 정밀 제어를 수행하는 전기차 충전 로봇에 있어서, 상기 로봇의 로봇암에 구비되어 제1도킹단자에 형성된 특징점을 센싱하는 위치센서; 제2위치에서 상기 로봇암을 구동하여 상기 위치센서를 특정 방향으로 제1거리만큼 이동시키는 제어부; 상기 위치센서의 상기 제1거리 이동에 따른 상기 위치센서의 센싱 데이터 내에서 특징점 이미지가 이동된 픽셀수를 통해, 상기 위치센서와 상기 특징점의 얼라인 오차를 산출하는 산출부;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 산출된 얼라인 오차를 만회하도록 상기 로봇암을 제어한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 상기 전기차 도킹을 위한 정밀 제어 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 전기차 충전 로봇의 로봇암을 임의로 소정 거리 이동시켜 특징점과 카메라의 거리 및 얼라인 오차를 산출하고, 오차를 만회하며 로봇암을 전진시킨 후에 도킹을 수행하기 때문에, 오차 없이 완벽한 도킹을 성공시키고 전기차를 충전할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차의 번호판에 제1도킹단자가 장착된 것을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기차의 충전구에 제1도킹단자가 장착된 것을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇이 차량이 주차된 주차 구역으로 이동하는 것을 예시한 도면이다.
도 5는 제1위치센서를 통해 특징점이 인식되어 로봇이 제1위치까지 이동하는 것을 예시한 도면이다.
도 6은 전기차 충전 로봇이 제1위치에서 자세를 변경하는 것을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자세 보정 단계의 흐름도이다.
도 8은 전기차 충전 로봇이 제2위치까지 이동하는 것을 예시한 도면이다.
도 9는 제1위치에서 제2위치센서의 촬영 영상 내 특징점 이미지를 예시한 도면이다.
도 10은 전기차 충전 로봇이 제2위치에서 도킹을 위해 로봇암을 구동하는 것을 예시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법의 흐름도이다.
도 12는 제2위치에서 제2위치센서의 촬영 영상 내 특징점 이미지를 예시한 도면이다.
도 13은 전기차 충전 로봇의 이동중에 거리 센서를 통해 특정 타겟이 감지된 것을 예시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇의 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된01 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

설명에 앞서 본 명세서에서 사용하는 용어의 의미를 간략히 설명한다. 그렇지만 용어의 설명은 본 명세서의 이해를 돕기 위한 것이므로, 명시적으로 본 발명을 한정하는 사항으로 기재하지 않은 경우에 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 의미로 사용하는 것이 아님을 주의해야 한다.

특징점(42): 차량에 장착되는 제1도킹단자(40)에 마킹된 것으로, 식별을 위해 마킹된 마커(Marker)를 의미하며, 대표적으로 도면과 같이 QR코드(Quick Response Code)가 적용될 수 있으며, 바코드(Bar code), 2차원 바코드, 이미지 등 카메라를 통해 식별될 수 있는 것이라면 무엇이든 적용 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예에서 특징점(42)은 제1도킹단자(40)에 마킹된 물리적 대상을 의미하는 것이고, 특징점 이미지(43)는 위치센서(20)에서 센싱된 데이터(촬영 영상) 내 특징점(42)의 데이터를 의미하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법의 흐름도이고, 도 2 내지 도 13은 도 1의 전기차 충전 로봇의 제어 방법을 실제 적용한 것을 예시한 도면이다.

이하, 도 1 내지 도 13를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법에 대해서 설명하도록 한다.

본 발명은 차량과 기 설정된 거리(제2위치)까지 이동된 전기차 충전 로봇에 의해 수행되는 정밀 제어 방법에 관한 것으로, 정밀 제어에 관한 구체적인 단계들은 도 11을 통해 예시되어 있다.

하지만, 차량과 기 설정된 거리(제2위치)까지 전기차 충전 로봇이 이동하는 과정들 또한 정밀 제어를 위해 선행되는 과정으로 함께 설명이 필요하므로, 도 1부터 참조하여 설명을 시작하도록 하고, 도 11에서 정밀 제어에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 전기차 충전 로봇(10)이 사용자의 오더 신호를 수신한다. (S505단계)

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기차(사용자 차량, 99)의 번호판에 제1도킹단자(40)가 장착된 것을 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기차의 충전구에 제1도킹단자(40)가 장착된 것을 예시한 도면이다.

사용자는 차량을 주차장의 주차 공간에 주차한 후, 도 2와 같이 제1도킹단자(40)를 차량의 번호판에 장착하고, 제2단자(84)를 차량의 충전구에 장착(연결)한다.

또는, 도 3과 같이 제1도킹단자(40)를 차량의 전면 충전구에 장착(연결)할 수도 있다. 이때, 차량의 전면 충전구에 장착하는 도킹단자는 제1도킹단자(40)와 제2단자(84)가 통합된 형태도 가능하다.

본 발명의 실시예에서 차량은 전기차를 의미한다. 그리고, 충전커넥터(80)는 케이블(86)을 포함하며 케이블(86)은 일단에 제1단자(82), 타단에 제2단자(84)가 형성되어 있다.

제1단자(82)는 차량의 번호판에 장착되는 제1도킹단자(40)에 장착되고, 제2단자(84)는 차량의 충전 단자(충전구)에 장착된다. 충전커넥터(80)의 특성상 제1단자(82)와 제2단자(84)는 구분될 수도 있고 동일할 수도 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 차량의 번호판에 제1도킹단자(40)가 장착된 것이 예시되어 있으며, 제1도킹단자(40)는 상측에 특징점(42)이 형성되어 있다.

그리고, 서버는 사용자 단말로부터 오더 신호를 수신하여 사용자의 차량이 주차된 구역 위치를 확인하게 된다.

이때, 사용자의 오더 신호란, 사용자가 전기차를 충전하기 위해 전기차 충전 로봇을 콜(Call)하는 신호를 의미하며, 일 예로, 오더 신호는 사용자가 단말기로 전기차의 주차 구역의 주차공간코드를 선택하고, 이에 따라 발생하는 전자 신호일 수 있으며, 이 경우, 사용자의 오더 신호를 수신하는 것은 사용자의 차량이 주차된 주차 구역에 대한 주차공간코드를 수신하는 것을 의미할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 오더 신호, 주차공간코드의 통신 방법에는 다양한 방법이 적용될 수 있다.

일 실시예로, 사용자가 사용자 단말에 서비스 애플리케이션을 설치한 뒤, 사용자 단말을 주차 공간의 기둥에 부착된 NFC Tag에 태깅(tagging)하면, 이를 주차공간코드로 전송하게 되고, 서버가 주차공간코드를 분석하여 차량이 주차된 구역의 위치를 확인한다.

또 다른 예로, 사용자가 서비스 애플리케이션에 접속하고, 사용자 단말의 촬영부를 통해 주차 공간의 기둥에 부착된 이미지, 코드를 촬영하면, 이를 주차공간코드로 전송하게 되고, 서버가 주차공간코드를 분석하여 차량이 주차된 구역의 위치를 확인할 수 있다.

또 다른 예로, 사용자가 서비스 애플리케이션에 접속하여 주차공간코드를 직접 입력하여 서버로 전송할 수 있다. 이때, 서비스 애플리케이션에 접속하면 주차장의 건물명(주소), 주차 층, 공간번호 등을 선택하도록 할 수 있다.

또 다른 예로, 전기차 충전 로봇(10)을 담당하는 서버가 주차장 서버와 연계되어 주차장 서버로부터 직접 주차공간코드를 수신할 수 있다.

예를 들어, 주차장에 차량이 진입하는 것이 확인되면 주차장 서버가 주차장 곳곳에 마련되어 있는 CCTV 촬영 영상을 분석하여 차량이 주차된 위치를 확인하고 차량이 주차된 것이 확인되면 서버를 통해 전기차 충전 로봇(10)으로 주차공간코드를 전송하도록 할 수 있다.

이외에도, 주차공간코드를 통해 차량이 주차된 위치를 확인할 수 있다면 무엇이든 적용 가능하다.

전기차 충전 로봇(10)이 사용자의 차량이 주차된 주차 구역으로 이동한다. (S510단계)

보다 상세하게는, 전기차 충전 로봇(10)이 사용자의 오더 신호에 포함되어 있는 주차공간코드에 해당하는 주차 구역으로 이동하는 것을 의미한다.

이때, 주차 구역이란 차량이 주차된 위치를 기준으로 한 일정 영역을 의미한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇(10)이 차량이 주차된 주차 구역으로 이동하는 것을 예시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 전기차 충전 로봇(10)은 전방에 거리센서(25)가 마련되어 있으며, 좌우 양 측면에는 제1위치센서(22)와 제2위치센서(32)가 마련되어 있고, 후면에는 로봇암(30)이 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에서 전기차 충전 로봇은 하나의 위치센서(20)가 마련되고, 위치센서(20)를 이용하여 각종 동작들을 수행할 수 있다. 이 경우, 위치센서(20)는 제1위치센서(22)와 제2위치센서(32)를 포함하는 개념일 수 있다.

그리고, 위치센서(20)는 대표적으로 카메라와 같은 촬영, 촬상 장치가 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에 특징점을 센싱할 수 있는 다양한 장치들이 적용 가능하다.

또한, 제1위치센서(22) 및 제2위치센서(32)로 2개 이상의 위치센서가 마련될 수도 있으며, 이는 발명의 실시자가 용이하게 선택할 수 있다. (예: 제1위치센서(22): 제1카메라, 제2위치센서: 제2카메라)

이하 실시예에서는 로봇이 제1위치센서(22), 제2위치센서(32)를 구비하고 있는 것으로 설명하도록 한다.

참고로, 도 4 내지 도 13은 전기차 충전 로봇(10)의 작동을 설명하기 위해서 상측에서 바라본 각도로 예시한 것으로, 도면상으로는 도시되지 않았지만 사용자 차량(99)의 번호판 또는 전면 충전구에 제1도킹단자(40)가 장착되어 있는 것으로 가정하고 설명하도록 한다.

전기차 충전 로봇(10)은 차량이 주차된 주차 공간으로 자율주행을 시작한다.

또한, 전기차 충전 로봇(10)은 거리센서(25)를 작동시켜 로봇(10)의 주변(전방, 측방, 후방)을 감시하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇(10)은 적어도 하나의 면에 하나 이상의 거리센서(25)가 마련되어 있으며, 거리센서(250)는 대표적으로 라이다 장치, 초음파 장치, 이미지 센서가 적용될 수 있으며, 이외에도 물체를 감지할 수 있는 센서, 장치라면 무엇이든 적용 가능하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 주차장에는 하나 이상의 전기차 충전 로봇(10)을 충전하고, 전기차 충전 로봇(10)이 대기하는 충전 스테이션이 마련되어 있다.

따라서, 전기차 충전 로봇(10)은 충전 스테이션에서 충전되어 대기하고, 충전신호가 할당되면 해당 차량의 주차위치로 이동하게 된다.

또한, 해당 차량의 충전이 종료되면 전기차 충전 로봇(10)은 다시 충전 스테이션으로 돌아와서 배터리를 충전하고 대기하게 된다. 이때, 전기차 충전 로봇(10)의 배터리가 충분한 상태에서 다른 차량의 충전 요청신호가 할당되면 충전 스테이션으로 돌아오지 않고 다른 차량의 주차위치로 이동할 수도 있다.

위와 같은 S510단계는 도킹을 위한 출발 단계에 해당하며, 차량이 주차된 위치로 대략적인 이동을 하는 것을 의미한다. 이하의 각 단계들을 통해 도킹을 위해 로봇(10)이 점점 정밀하게 이동될 것이며 이에 대하여 설명하도록 한다.

S510단계 다음으로, 로봇(10)이 제1위치센서(22)를 통해 주변을 센싱(촬영)하고, 센싱 데이터(촬영 영상)에서 목표로 하는 특징점 이미지(43)가 인식되면, 로봇(10)을 제1위치(51)까지 이동시킨다. (S520단계)

도 5는 제어부(60)가 제1위치센서(22)의 센싱 데이터(촬영 영상)에서 특징점(42)을 인식하여, 로봇(10)을 제1위치(51)까지 이동시키는 것을 예시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 보다 상세하게는, 제1위치(51)는 사용자 차량(99)의 전방 일직선 상에 소정 거리 떨어진 위치를 의미한다.

제1위치(51)와 사용자 차량(99)과의 거리는 주차장의 상황에 따라서 유동적으로 변화할 수 있다.

S520단계는, 제어부(60)가 제1위치센서(22)의 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지로부터 특징점, 차량의 충전구 및 제1도킹단자 중 적어도 하나의 위치 정보를 도출하는 단계와, 산출부(63)가 상기 도출된 위치 정보를 통해 로봇이 이동해야 할 제1위치를 산출하고, 로봇(10)을 제1위치(51)까지 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 산출부(63)는 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지를 이용하여 로봇(10)과 특징점(42)의 거리 및 각도를 산출할 수 있고 이를 이용하여 최적의 제1위치(51)를 산출할 수 있다.

이후 단계에서 로봇(10)이 차량 방향으로 이동할 때 오차를 보정하며 이동하게 될 것이지만, 오차 보정의 부담을 덜기 위해서 위와 같이 보다 정확하게 제1위치(51)를 산출하는 단계가 더 포함될 수 있다.

S520단계 다음으로, 제어부(60)가 제1위치(51)에서 로봇암(30)이 특징점(42)을 향하도록 로봇(10)의 자세를 변경한다. (S530단계)

도 6은 전기차 충전 로봇(10)이 제1위치(51)에서 자세를 변경하는 것을 예시한 도면이다.

보다 상세하게는, 전기차 충전 로봇(10)은 내부에 로봇암(30)이 형성되어 있으며, 후면의 후면개폐부재(27)가 오픈되어 로봇암(30)이 외부(로봇의 후방)로 인출되어 작동하게 된다. 따라서, 전기차 충전 로봇(10)은 로봇암(30)을 차량과 근접시키기 위해서 자세를 변경하고 후진을 하게 된다.

이때, 전기차 충전 로봇(10)은 구동부(65)와 바퀴를 포함하여 구동부(65)가 바퀴를 작동시키게 된다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자세 보정 단계(S530단계)의 흐름도이다.

도 7을 참조하면, S530단계는, 하기와 같은 단계들을 더 포함할 수 있다.

제어부(60)가 제1위치(51)에서 로봇암(30)이 특징점(42)을 향하도록 로봇(10)을 제1자세로 변경시킨다. (S530단계)

S530단계 다음으로, 제어부(60)가 로봇(10)의 제1자세에서 제2위치센서(32)의 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지(43)를 획득한다. (S532단계)

S532단계 다음으로, 제어부(60)가 로봇(10)을 제1각도 회전시켜 제2자세로 변경시키고, 제2자세에서 제2위치센서(32)의 촬영 영상 내 특징점 이미지(43)를 획득한다. (S535단계)

S535단계 다음으로, 제어부(60)가 제1자세와 제2자세에서 획득한 특징점 이미지(43)를 통해 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 평행 얼라인 자세를 산출하고, 로봇(10)의 자세를 보정한다. (S537단계)

S532, S535, S537단계를 포함하지 않아도, S530단계에서 정확하게 로봇(10)이 자세를 변경하였다면 로봇(10)이 제2위치(52)까지 이동하는데 무리가 따르지 않지만, 주차장의 상황, 바닥면의 상황에 따라서 바퀴슬립이 발생하여 각도가 미세하게 틀어질 수 있다.

또한, 제1위치(51)에서는 로봇(10)과 특징점(42)의 거리가 어느 정도 벌어져있는 상태이기 때문에, 상황에 따라서는 그대로 직진하였을 경우 로봇(10)과 특징점(42)의 각도를 바로잡기 위해서 보정 단계가 많이 추가될 수도 있다.

따라서, 위와 같이 제어부(60)가 임의로 로봇(10)의 바퀴를 구동하여 제1자세에서 로봇(10)을 제1각도 회전시켜 제2자세로 변경시키고, 제1자세와 제2자세에서의 특징점 이미지(43)를 통해 평행 얼라인 자세를 산출하고, 산출된 평행 얼라인 자세로 로봇(10)의 자세를 보정하는 단계를 수행함으로써, 혹시나 벌어질 수 있는 위와 같은 상황들을 방지할 수 있는 효과가 있다.

S530단계 다음으로, 산출부(63)가 로봇암(30)에 구비된 제2위치센서(32)의 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지(43)를 이용하여 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 거리와 각도를 측정하고, 제어부(60)가 로봇(10)을 제2위치(52)까지 이동시킨다. (S540단계)

도 8은 전기차 충전 로봇(10)이 제2위치(52)까지 이동하는 것을 예시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇(10)에 구비된 로봇암(30)에는 차량의 번호판에 장착된 제1도킹단자(40)에 도킹하기 위한 제2도킹단자(35)와 함께 특징점(42)을 센싱(촬영)하기 위한 제2위치센서(32)가 형성되어 있다.

S540단계는, 산출부(63)가 제2위치센서(32)의 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지(43)를 이용하여 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 얼라인(Align) 오차를 산출하고, 제어부(60)가 상기 산출된 오차를 만회하도록 로봇(10)을 제어하는 단계(S543단계)를 더 포함한다.

보다 상세하게는, 산출부(63)가 제2위치센서(32)의 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지(43)를 이용하여 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 얼라인 오차를 산출한다.

이때, 얼라인이란 일반적으로 사용되는 얼라인(Align)과 동일한 의미로, 산출부(63)가 얼라인 오차를 산출하는 것은 제2위치센서(32)의 센싱 데이터(촬영 영상)의 중심점(72)과 특징점 이미지(43)의 중심이 일치하는지 산출하는 것을 의미한다.

본 발명의 실시예에서 Z축 방향을 로봇(10)이 후진하는 방향, X축 방향을 로봇(10)의 가로 방향, Y축 방향을 세로 방향이라고 가정한다.

또한, S540단계, S543단계에서는 얼라인 오차를 보정하기 위해서 구동부(65)가 바퀴를 구동하여 얼라인을 맞추며 후진하는 과정이기 때문에, 보다 상세하게는 X축 방향의 얼라인 오차를 측정하고, 오차를 만회하도록 구동부(65)가 바퀴를 제어하게 된다.

그리고, 구동부(65)가 바퀴를 제어하여 오차를 만회하며, 서서히 Z축 방향으로 이동(후진)하게 된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1위치(51)에서 제2위치센서(32)의 촬영 영상(70) 내 특징점 이미지(43)를 예시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 제1위치(51)에서 제2위치센서(32)의 촬영 영상(70) 내 특징점 이미지(43)가 중심점(72)에 위치하지 않고 우측과 상측으로 치우친 것을 알 수 있다.

따라서, 산출부(63)는 제2위치센서(32)의 촬영 영상 내 특징점 이미지(43)를 이용하여 얼라인 오차를 산출하고, 제어부(60)가 구동부(65)를 제어하여 얼라인 오차를 만회하도록 한다.

도 9의 예시를 참고하면, 로봇(10)은 우측으로 소정 거리 이동하여 오차를 만회하게 될 것이고, 제2위치센서(32)의 촬영 영상 내 특징점 이미지(43)가 중심점(72)과 근사하게 위치하게 될 것이다.

그리고, 제어부(60)는 얼라인 오차를 만회하며 로봇(10)을 소정 거리 후진시키고, 다시 오차를 측정하는 과정을 수행하게 되며, 로봇(10)이 제2위치(52)까지 이동될 때까지 이 과정들을 수행하게 된다.

또한, 추가적인 실시예로, Y축 방향의 오차를 만회하기 위해서 제어부(60)가 로봇암(30)을 상측 또는 하측으로 제어할 수도 있다.

실 적용 예시로, 제2거리가 11cm라고 가정한다면, 로봇(10)은 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 거리가 11cm 이하가 될 때까지 S540단계를 수행하게 된다.

예를 들어, 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 거리가 13cm로 산출되면, 산출부(63)가 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 얼라인 오차를 산출하고, 오차를 만회하도록 로봇(10)을 제어하고, 로봇(10)을 1cm 후진시키게 된다.

다음으로, 12cm 지점에서 산출부(63)가 얼라인 오차를 다시 산출하고, 오차를 만회하도록 로봇(10)을 제어하고, 로봇(10)을 1cm 후진시켜 제2위치(52)인 11cm 지점에 로봇(10)이 위치하게 된다.

S540단계 다음으로, 제어부(60)가 제2위치(52)에서 차량에 장착된 제1도킹단자(40)에 로봇암(30)의 제2도킹단자(35)를 도킹하기 위해 로봇암(30)을 구동한다. (S550단계)

도 10은 전기차 충전 로봇(10)이 제2위치(52)에서 도킹을 위해 로봇암(30)을 구동하는 것을 예시한 도면이다.

이전 단계들에서는 로봇(10)의 구동부(65)가 바퀴를 제어하여 로봇(10)을 제2위치(52)까지 이동시키는 과정이었다.

그리고, 도 10을 참조하면, S550단계에서는 로봇(10)의 바퀴가 정지한 상태에서 로봇암(30)을 제어하여 제1도킹단자(40)와 제2도킹단자(35)가 완벽하게 도킹되도록 하는 정밀 제어 과정에 해당한다.

이미 로봇(10)은 제2위치(52)까지 이동하는 과정에서 오차를 만회하는 과정을 거쳤지만, 바퀴의 특성상 슬립(Slip)이 발생할 수 있고, 주차장의 바닥 상태에 따라서도 약간의 오차가 발생할 수 있다.

따라서, S550단계에서는 바퀴를 정지시킨 상태에서 로봇암(30)을 정밀하게 제어함으로써 오차없이 완벽한 도킹이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 로봇암(30) 구동 단계의 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 로봇암(30) 구동 단계(S550단계)는 하기와 같은 정밀 제어 단계들을 포함한다.

제어부(60)가 로봇암(30)을 구동하여 제2위치센서(32)를 특정 방향으로 제1거리만큼 이동시킨다. (S552단계)

산출부(63)가 제2위치센서(32)의 제1거리 이동에 따른 제2위치센서(32)의 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지(43)가 이동된 픽셀수를 통해, 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 얼라인 오차를 산출한다. (S554단계)

한편, 정밀한 결과를 얻기 위해서, (S552단계)와 (S554단계)는 반복적으로 수행되어, 실질적인 얼라인 오차를 산출할 수 있고, 이 경우, 제2위치센서(32)의 이동 방향과 거리 중 적어도 하나는 매번 반복되는 차수마다 변경될 수 있으며, 일 예로, 제2위치센서(32)는 x축 방향으로 일정 거리 왕복할 수 있는 동시에 y축 방향으로 일정 거리 왕복할 수 있다.

제어부(60)가 S554단계에서 산출된 오차를 만회하도록 로봇암(30)을 제어한 다음, 로봇암(30)을 특징점(42) 방향으로 소정 거리 이동시킨다. (S556단계)

제어부(60)가 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 얼라인 오차가 기준범위 이하인 것으로 판단되면, 로봇암(30)의 제2도킹단자(35)를 제1도킹단자(40)에 도킹한다. (S558단계)

즉, 제2위치센서(32)의 제1거리 이동에 따른 제2위치센서(32)의 센싱데이터 내에서 특징점 이미지(43)가 이동된 픽셀수를 통해, 센싱 데이터 내에서의 특징점 이미지(43)가 이동된 거리와 제1거리를 얼라인(일치)시켜, 제2도킹단자(35)와 제1도킹단자(40)를 정확하게 일치시키는 것이다.

좀 더 상세하게, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제2위치(52)에서 제2위치센서(32)의 촬영 영상(70) 내 특징점 이미지(43)를 예시한 도면이다.

도 9와 도 12를 비교하면, 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 거리가 상당히 가까워졌기 때문에, 제2위치센서(32)의 촬영 영상(70) 내 특징점 이미지(43)가 도 9에 비해서 커진것을 확인할 수 있다.

이 상태에서, 제어부(60)가 임의로 로봇암(30)을 구동하여 제2위치센서(32)를 특정 방향으로 제1거리만큼 이동시키면, 제2위치센서(32)가 제1거리만큼 이동되었기 때문에 제2위치센서(32)의 촬영 영상(70) 내 특징점 이미지(43)가 특정 픽셀수만큼 이동되었을 것이다.

그리고, 산출부(63)는 제1거리와 특징점 이미지(43)가 이동된 픽셀수를 알고 있기 때문에, 얼라인 오차 또한 산출할 수 있게 된다.

다음으로, 제어부(60)는 로봇암(30)을 제어하여 산출된 얼라인 오차를 만회하도록 하고, 로봇암(30)을 특징점(42) 방향으로 소정 거리 이동시킨다.

이때, 로봇암(30)은 X축, Y축, Z축으로의 구동이 가능하기 때문에, 전기차 충전 로봇(10)이 정지된 상태에서도 각 방향으로 미세하게 조정이 가능하며 특징점 이미지(43) 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 로봇암(30)은 경우에 따라서 다관절(예: 6축) 구동 형태로 적용될 수도 있다.

그리고, 제어부(60)는 위 단계들을 1회 이상 실시하여, 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 거리 및 얼라인 오차가 기준범위 이하인 것으로 판단되면, 로봇암(30)의 제2도킹단자(35)를 제1도킹단자(40)에 도킹한다.

이는, 제어부(60)가 제2도킹단자(35)를 제1도킹단자(40)로 밀어넣어도 되는 거리와 오차범위 내에 속한다고 판단하였고, 도킹을 성공할 신뢰도가 확보되었기 때문에 도킹을 실시하는 것을 의미한다.

아래에서는 실 적용예로 보다 상세하게 설명하도록 한다. 이때, 도킹 기준거리를 8.8cm라고 가정하도록 한다.

전기차 충전 로봇(10)이 제2위치(52)에 정지한 상태에서, 제어부(60)가 로봇암(30)을 구동하여 제2위치센서(32)를 왼쪽 방향(X축 방향)으로 4mm(제1거리)를 이동시킨다.

그리고, 산출부(63)가 제2위치센서(32)의 4mm(제1거리) 이동에 따른 제2위치센서(32)의 촬영 영상 내 특징점 이미지(43)가 이동된 픽셀수를 통해 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 얼라인 오차를 산출한다.

이때, 위에서 설명한 바와 같이 산출부(63)는 제1거리가 4mm인 것을 알고 있기 때문에, 특징점 이미지(43)가 이동된 픽셀수와 4mm를 통해 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 거리와 얼라인 오차를 산출할 수 있다.

다음으로, 제어부(60)가 로봇암(30)을 제어하여 산출된 오차가 만회되도록 한 다음, 로봇암(30)을 특징점(42) 방향으로 5mm 전진시킨다.

물론, 이때 얼라인 오차가 없는 것으로 산출된 경우, 제어부(60)는 오차 만회 동작을 수행하지 않고, 로봇암(30)을 특징점(42) 방향으로 전진시키는 동작만 수행하도록 한다.

그리고, 제어부(60)는 위 동작들을 1회 이상 반복하여 수행하고, 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 거리가 8.8cm 이하가 되었다고 판단되면, 제2도킹단자(35)를 제1도킹단자(40)에 도킹시킨다.

추가 실시예로, 산출부(63)가 제2위치센서(32)의 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지(43)의 각도를 통해 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 평행 각도 오차를 산출하는 단계 및 제어부(60)가 로봇암(30)의 각도를 제어하여 산출된 평행 각도 오차를 만회하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 특징점(42)는 정사각형 또는 직사각형의 이미지일 수 있는데, 제2위치센서(32)와 특징점(42)이 수평을 이루지 못하고 소정 각도 틀어져있다면 제2위치센서(32)의 촬영 영상 내 특징점 이미지(43)가 정사각형 또는 직사각형의 형상에서 소정 각도 틀어져있을 것이다.

따라서, 산출부(63)는 제2위치센서(32)의 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지(43)의 틀어짐을 분석하여 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 각도 오차를 산출하고, 각도 오차를 보정함으로써 얼라인 오차와 각도 오차를 함께 보정하여 완벽한 도킹이 수행할 수 있다.

또한, 거리 및 얼라인 오차 산출 단계와 동일하게 제어부(60)가 로봇암(30)을 구동하여 제2위치센서(32)를 특정 각도만큼 이동시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.

도 13은 전기차 충전 로봇(10)의 이동중에 거리센서(25)를 통해 특정 타겟이 감지된 것을 예시한 도면이다.

보다 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇(10)은 적어도 하나의 면에 하나 이상의 거리센서(25)가 마련되어 있으며, 대표적으로 라이다 장치, 초음파 장치, 이미지 센서가 적용될 수 있으며, 이외에도 물체를 감지할 수 있는 센서, 장치라면 무엇이든 적용 가능하다.

또한, 로봇(10)의 정면, 좌우 측면, 후면 각각에 거리센서(25)가 마련되어 로봇(10)의 주변을 모두 감시할 수 있다.

상술한 바와 같이, 거리센서(25)는 대표적인 예로, 라이다의 경우 180도에 가까운 범위를 감시할 수 있기 때문에, 로봇(10)의 정면, 좌우 측면, 후면에 라이다가 마련되어 감시할 경우 사각지대가 없이 감시할 수 있게 된다.

제어부(60)는 거리센서(25)를 통해 일정 거리 내 특정 대상이 감지될 경우, 로봇(10)의 이동을 중지시키고 특정 대상이 거리센서(25)의 감시범위에서 사라진 후 소정 시간이 경과하면 로봇(10)의 작동을 재개하도록 한다.

주차장의 특성상 전기차 충전 로봇(10)의 주변에 다른 차량이 있거나, 사람이 통행중일 수 있다. 따라서, 제어부(60)는 거리센서(25)를 통해 로봇(10)과 일정 거리 내에 특정 대상이 감지되면, 현상태에서 주행을 계속할 경우 사고가 발생할 수도 있으므로 로봇(10)의 이동을 중지시키고, 해당 대상이 사라지고 일정 시간이 경과하면 로봇(10)을 다시 이동시켜, 혹시나 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다.

일 실시예로, 전기차 충전 로봇(10)은 로봇(10)은 범퍼센서(67)를 포함할 수 있다.

제어부(60)는 범퍼센서에 의해 충격이 감지되면 로봇(10)의 이동을 중지시키고 더 이상 충격이 감지되지 않거나 충격을 가한 특정 대상이 감시범위에서 사라진 것으로 판단되면 소정 시간 후에 로봇(10)의 작동을 재개하도록 한다.

이때, 범퍼센서는 로봇(10)의 외면에 외부 충격을 감지할 수 있는 범퍼가 형성되어 센싱할 수도 있고, 로봇(10)의 내부에 로봇(10)의 충격, 기울기 등을 감지할 수 있는 감지센서가 구비되어 로봇(10)에 가해지는 충격을 감지할 수도 있다.

경우에 따라서, 특정 대상이 소정 강도 이상의 충격을 가하지 않고 로봇(10)을 기울이거나 흔들 수도 있으므로, 로봇(10)은 로봇(10)의 기울기를 감지할 수 있는 기울기 센서 또는 가속도 센서가 포함될 수도 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇(10)의 블록도이다.

도 14을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇(10)은 구동부(65), 제1위치센서(22), 거리센서(25), 로봇암(30), 제2위치센서(32), 제2도킹단자(35), 제어부(60) 및 산출부(63)를 포함한다.

다만, 몇몇 실시예에서 서버는 도 14에 도시된 구성요소보다 더 적은 수의 구성요소나 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.

구동부(65)는 전기차 충전 로봇(10)의 바퀴를 제어하여 로봇(10)을 전진 또는 후진시키며, 바퀴를 제어하여 로봇(10)의 자세를 변경시킨다.

또한, 구동부(65)는 로봇암(30)을 제어하여 제2도킹단자(35)를 제1도킹단자(40)에 도킹한다.

제1위치센서(22)는 로봇(10)의 좌우 측면에 마련되어 로봇(10)의 좌우를 촬영한다.

거리센서(25)는 로봇(10)의 외면에 하나 이상 마련되어 로봇(10)의 주변을 감시하며, 제어부(60)는 거리센서(25)를 통해 일정 거리 내 특정 대상이 감지될 경우 로봇(10)의 이동을 중지시키고 해당 대상이 거리센서(25)의 감시 범위에서 사라진 후 소정 시간이 경과하면 로봇(10)의 작동을 재개한다.

제어부는 제1위치센서(22)로부터 센싱되는 데이터에서 목표로 하는 특징점(42)을 검색하며 로봇(10)을 사용자 차량이 주차된 주차 구역으로 이동시키며, 제1위치센서(22)의 센싱 데이터 내에서 해당 특징점(42)이 인식되면 로봇(10)을 제1위치(51)까지 이동시키고, 제1위치(51)에서 로봇(10)의 로봇암(30)이 특징점(42)을 향하도록 로봇(10)의 자세를 변경시킨다.

또한, 제어부(60)는 로봇암(30)에 구비된 제2위치센서(32)의 센싱 데이터(촬영 영상) 내 특징점 이미지(43)를 이용하여 제2위치센서(32)와 특징점(42)의 거리를 측정하고 로봇(10)을 제2위치(52)까지 이동시키며, 제2위치(52)에서 차량에 장착된 제1도킹단자(40)에 로봇암(30)의 제2도킹단자(35)를 도킹하기 위해 로봇암(30)을 구동시킨다.

로봇암(30)은 로봇(10)의 내부에 형성되어 있으며, 제2위치센서(32)와 제2도킹단자(35)가 형성되어 있다.

제2위치센서(32)은 로봇암(30)에 형성되어 있으며, 차량의 번호판 또는 충전구에 장착된 제2도킹단자(35)에 마련된 특징점(42)을 촬영한다.

제2도킹단자(35)는 로봇암(30)에 마련되어 있으며, 차량의 번호판에 장착된 제1도킹단자(40)에 도킹되어 차량에 전기를 공급함으로써 전기차를 충전시킨다.

이상으로 설명한 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전 로봇(10)은 도 1 내지 도 13을 통해 설명한 전기차 충전 로봇(10)의 제어 방법과 발명의 카테고리만 다를 뿐, 동일한 내용이므로 중복되는 설명, 예시는 생략하도록 한다.

이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전 로봇의 제어 방법은, 하드웨어인 서버와 결합되어 실행되기 위해 전기차 충전 로봇의 제어 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 전기차 충전 로봇
20: 위치센서 22: 제1위치센서
25: 거리센서 27: 후면개폐부재
30: 로봇암 32: 제2위치센서
35: 제2도킹단자 40: 제1도킹단자
42: 특징점 43: 특징점 이미지
51: 제1위치 52: 제2위치
60: 제어부 63: 산출부
65: 구동부 70: 제2위치센서 촬영 영상
72: 중심점 80: 충전커넥터
82: 제1단자 84: 제2단자
86: 케이블 99: 사용자 차량

Claims (11)

1. 전기차 충전 로봇에 의해 수행되는 방법으로,
   사용자가 단말기로 차량의 주차 구역에 위치한 주차공간코드를 선택하여 생성되는 오더 신호에 의해, 상기 차량이 주차된 구역의 위치를 확인함으로써, 상기 로봇이 사용자의 상기 차량이 주차된 구역으로 이동하는 단계;
   상기 로봇이 위치 센서를 통해 주변을 센싱하는 단계;
   상기 위치 센서의 센싱 데이터에서 목표로 하는 2차원 이미지인 특징점을 검색하고, 상기 특징점이 인식되면 상기 로봇이 제1위치까지 이동하는 단계;
   상기 제1위치에서 상기 특징점을 향하도록 상기 로봇이 자세를 변경하고, 제2위치까지 이동하는 단계; 및
   상기 제2위치에서 상기 차량의 충전구 또는 상기 차량에 장착된 제1도킹단자에 로봇암의 제2도킹단자를 도킹하기 위해, 후면개폐부재를 오픈하여 상기 로봇암이 외부로 인출되도록 상기 로봇암을 구동하는 단계;를 포함하고,
   상기 로봇암을 구동하는 단계는,
   상기 로봇암을 구동하여 상기 위치 센서를 특정 방향으로 제1거리만큼 이동시키되, 상기 위치 센서에서 상기 제1도킹단자에 위치하는 상기 특징점을 센싱하는 제1단계;
   상기 위치 센서에서 상기 제1거리 이동에 따른 상기 위치 센서의 센싱 데이터 내에서 상기 특징점의 이미지가 이동된 픽셀수를 통해, 센싱 데이터 내에서의 상기 특징점의 이미지가 이동된 거리와 제1거리를 얼라인시키는 제2단계; 및
   상기 위치 센서와 상기 특징점의 얼라인 오차를 산출하고, 상기 얼라인 오차를 만회하도록 상기 로봇암을 제어한 다음, 상기 로봇암을 상기 특징점 방향으로 소정 거리 이동시키는 제3단계를 포함하고,
   상기 제1 내지 제3단계를 1회 이상 실시 중, 상기 얼라인 오차가 기준범위 이하인 것으로 판단되면, 상기 로봇암의 제2도킹단자를 상기 제1도킹단자에 도킹하며,
   상기 위치 센서는 상기 로봇에 마련되는 제1위치 센서와 상기 로봇암에 마련되는 제2위치 센서를 포함하는 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 로봇이 제1위치까지 이동하는 단계는,
   상기 위치 센서를 통해 센싱된 데이터 내 상기 특징점의 이미지로부터 상기 특징점, 상기 차량의 충전구 및 상기 제1도킹단자 중 적어도 하나의 위치 정보를 도출하는 단계;
   상기 위치 정보를 통해 로봇이 이동해야 할 제1위치를 산출하고, 로봇이 제1위치까지 이동하는 단계;를 포함하는, 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 로봇이 자세를 변경하고, 제2위치까지 이동하는 단계는,
   상기 제1위치에서 로봇암이 상기 특징점을 향하도록 상기 로봇이 제1자세로 변경하는 단계;
   상기 로봇이 제1자세에서 상기 위치 센서의 센싱 데이터를 획득하는 단계;
   상기 로봇이 제1각도 회전하여 제2자세로 변경하고, 상기 제2자세에서 상기 위치 센서의 센싱 데이터를 획득하는 단계; 및
   상기 제1자세와 상기 제2자세에서 상기 위치 센서에서 획득한 센싱 데이터를 통해 상기 로봇과 상기 특징점의 얼라인 자세를 산출한 다음, 산출된 얼라인 자세로 상기 로봇의 자세를 보정하는 단계;를 포함하는 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 로봇은,
   상기 로봇의 외면에 마련된 하나 이상의 거리 센서를 통해 일정 거리 내 특정 대상이 감지될 경우, 상기 로봇의 이동을 중지시키고 상기 특정 대상이 상기 거리 센서의 감시 범위에서 사라진 후 소정시간이 경과하면 상기 로봇의 작동을 재개하며,
   상기 로봇의 외면에 마련된 하나 이상의 범퍼센서를 통해 충격이 감지되는 경우, 상기 로봇의 이동을 중지시키고 더 이상 충격이 감지되지 않거나 충격을 가한 특정 대상이 감시범위에서 사라진 것으로 판단되면 소정 시간 후에 로봇의 작동을 재개하는 것을 특징으로 하는, 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 방법.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1항, 제5항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된, 전기차 충전 로봇의 도킹을 위한 정밀 제어 프로그램.

Images