KR102160968B1 - 자율주행 로봇 장치 및 자율 주행 방법 - Google Patents

자율주행 로봇 장치 및 자율 주행 방법 Download PDF

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Abstract

자율주행 로봇 장치 및 자율주행 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 방법은 자율주행 로봇 장치의 자율주행 방법에 있어서, 자율주행 지원 서버 장치로부터 자율주행을 위한 작업 정보를 수신하는 단계; 상기 작업 정보에 기반하여 상기 자율주행을 위한 목적지 경로를 생성하여 자율주행을 수행하는 단계 및 상기 자율주행을 수행하여 목적지 경로를 따라 기설정된 목적지에 도착한 경우, 이동, 대기 및 배회 중 어느 하나에 상응하는 자율주행 동작을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

자율주행 로봇 장치 및 자율 주행 방법 {ROBOT APPARATUS FOR AUTONOMOUS DRIVING AND METHOD FOR AUTONOMOUS DRIVING THE ROBOT APPARATUS}
본 발명은 로봇 제어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 자율주행 로봇 제어 기술에 관한 것이다.
로봇의 자율주행 기술이 성숙하면서 자율주행 로봇을 물류에 활용하는 사례가 늘고 있다. 종래 기술 중 하나인 AGV(Autonomous Guided Vehicle)는 안내선을 따라 이동하는 로봇의 자율주행 기술이다. AGV는 Kiva system 또는 Swisslog사의 Transcar제품이 공장물류와 병원물류에 활용되고 있다.
AGV는 로봇이 고정된 경로를 따라 정확히 움직이며 서버에서 모든 로봇의 움직임을 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 따라서, AGV는 로봇이 충돌하거나 경로가 사전에 겹치지 않게 계획 및 관리할 수 있다.
선행문헌 “Provably Safe and Deadlock-Free Execution of Multi-Robot Plans under Delaying Disturbances"은 로봇의 이동 시간, 혹은 속도를 조절하여 로봇이 충돌하지 않도록 사전에 경로를 생성해 주는 방법에 관하여 개시하고 있다.
그러나, AGV는 자성테이프나 마커가 표시된 테이프로 만들어진 안내선을 따라 움직이므로 로봇을 운용하기 위해선 사전에 공사가 필요한 단점이 있다.
또한, AGV는 로봇이 안내선을 벗어나선 이동할 수 없으므로 사람이 공존하는 공간에서는 운용이 어려운 단점이 있다. 나아가, AGV는 병원 또는 공항과 같은 넓은 광역 공간에서는 서버와 로봇 사이의 네트워크 접속이 끊어질 수 있어, 로봇의 모니터링 및 주행 제어를 정상적으로 수행하지 못할 수도 있다.
반면, 자율주행 로봇은 사전에 공사가 필요 없어, 현존하는 건물에 바로 적용 가능하다는 장점과 사람이 공존하는 공간에서도 자율적으로 장애물을 회피하며 운용할 수 있다는 장점이 있어 최근 많이 도입되고 있다.
이 때, 자율주행 로봇은 배송 효율을 높이기 위해서 한 공간에 여러 대의 로봇들을 활용할 수 있다. 그러나, 여러 대의 로봇들이 좁은 공간에서 마주치게 되는 교착 상황이 발생할 수 있다. 자율주행 로봇은 기본적으로 이동하는 장애물에 대해서는 로봇이 대기하며 기다리고, 고정 장애물의 경우에는 주변 공간이 충분할 경우 회피하는 새로운 경로를 생성하여 이동할 수 있다.
그러나, 좁은 공간에서 로봇끼리 서로 마주쳤을 경우에 로봇은 회피 경로를 생성하지 못 하고 그 자리에 가만히 서 있을 수 밖에 없다. 로봇은 후방에 정밀한 센서가 없는 경우가 많기 때문에 후진하는 경로를 생성하기에 어렵고 어느 로봇이 후진할 것인지에 대한 판단도 하기 어렵다.
또한, 로봇은 추가적인 장비 없이는 상대 로봇을 알아보지 못 하기 때문에 2대의 로봇이 서로 마주 서 있으면 결국 로봇은 스스로 상황을 빠져 나오지 못할 수 있다.
또한, 목적지가 같은 로봇들이 도착했을 때 먼저 목적지를 점유한 로봇이 있는 경우, 뒤따라온 로봇은 목적지에 장애물이 있는 것으로 판단하여 목적지에 도달하지 못할 수 있다.
이 때, 뒤따라온 로봇은 장애물을 회피하는 경로를 생성하며 계속해서 진입을 시도하지만 목적지에 도착할 수 없게 된다. 즉, 로봇이 다른 로봇을 인식하지 못하는 상태에서 움직이지 못하고, 다음 작업을 수행하지 못해 교착상황을 벗어날 수 없게 되는 문제점이 있다.
또한, 자율주행 로봇에게 발생하는 교착상황은 좁은 통로, 자동문 및 엘리베이터 등과 같이 로봇과 사람이 함께 이용하는 공간에 상응하는 공용자원에서 발생할 수 있다.
특히, 공용자원을 이용하는 자율주행 로봇들이 교착상황에 빠지게 되면, 로봇들이 자율적으로 교착상태를 빠져 나오지 못하는 문제점과, 공용자원을 이용하고자 하는 사용자에게 불편을 발생시킬 수 있기 때문에 이러한 교착상황을 미연에 방지할 수 있어야 한다.
한편, 한국공개특허 제 10-2017-0049349 호"자율주행 로봇을 위한 장애물 감지 장치 및 이를 구비하는 자율주행 로봇" 장애물 감지 장치 및 이를 구비하는 자율주행 로봇에 관한 것으로, 특히 고속 이동 자율주행 로봇을 위한 장애물 감지 장치 및 이를 구비하는 자율주행 로봇에 관하여 개시하고 있다.
그러나, 한국공개특허 제 10-2017-0049349 호는 복수개의 자율주행 로봇들 및 사람과 좁은 공간에서 마주칠 때 발생하는 교착상황을 해결하는 방법에 관해서는 침묵하고 있다.
본 발명은 복수개의 자율주행 로봇들이 동시에 교차하여 주행하기 어려운 좁은 공간에서 발생하는 교착상황을 해결하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수개의 로봇들이 동시에 이용을 요청하는 공용자원에서 발생하는 자율주행 로봇의 교착상황을 미연에 방지하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 자율주행 로봇의 배송 효율을 향상시키고, 운용 비용을 절감하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 방법은 자율주행 로봇 장치의 자율주행 방법에 있어서, 자율주행 지원 서버 장치로부터 자율주행을 위한 작업 정보를 수신하는 단계; 상기 작업 정보에 기반하여 상기 자율주행을 위한 목적지 경로를 생성하여 자율주행을 수행하는 단계 및 상기 자율주행을 수행하여 목적지 경로를 따라 기설정된 목적지에 도착한 경우, 이동, 대기 및 배회 중 어느 하나에 상응하는 자율주행 동작을 결정하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 목적지의 종류 및 상태 중 적어도 하나를 판단하여 상기 자율주행 동작을 결정할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 목적지의 종류가 대기 장소 입구 지점으로 판단된 경우, 상기 자율주행 로봇 장치가, 대기 장소의 공간 존재 여부를 확인할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 대기 장소에 공간이 존재하는 경우, 상기 자율주행 로봇 장치가, 상기 대기 장소의 출구 지점을 향해 이동할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 자율주행 로봇 장치가, 상기 대기 장소의 출구 지점을 향해 이동하는 중에 장애물이 감지된 경우, 기설정된 간격을 유지하고 현재 위치에서 대기할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 자율주행 로봇 장치가, 상기 기설정된 간격을 유지한 상태에서 상기 장애물이 멀어진 경우, 상기 기설정된 간격을 유지하기 위하여 이동할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 자율주행 로봇 장치가, 상기 대기 장소의 출구 지점에 도착한 경우, 상기 자율주행 지원 서버 장치가, 공용 자원의 점유 여부를 확인할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 자율주행 지원 서버 장치가, 상기 공용 자원의 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치를 순서대로 자원 요청 큐(queue)에 저장하여 관리할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 자율주행 지원 서버 장치가, 상기 공용 자원의 사용을 완료한 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신하면, 상기 자원 요청 큐에 저장된 순서대로 자율주행 로봇 장치의 공용 자원 사용 요청을 승인할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 자율주행 지원 서버 장치가, 상기 자원 요청 큐에 저장된 자율주행 로봇 장치들에게 할당된 배송 작업의 우선순위를 비교하여 우선순위 순서대로 자율주행 로봇 장치의 공용 자원 사용 요청을 승인할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 자율주행 지원 서버 장치가, 상기 자원 요청 큐에 저장된 자율주행 로봇 장치들의 스펙 정보를 비교하여 상기 공용 자원의 동시 사용 가능 여부를 판단하여 적어도 두 대 이상의 자율주행 로봇 장치들의 공용 자원 사용 요청을 승인할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 대기 장소에 공간이 존재하지 않는 경우, 상기 자율주행 로봇 장치가, 기설정된 배회 장소로 이동하여 배회 동작을 수행할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 자율주행 로봇 장치가, 상기 배회 장소에서 배회 동작을 수행하면서 기설정된 시간 간격으로 상기 대기 장소의 입구 지점으로 이동하거나 센서 데이터를 이용하여 상기 대기 장소의 공간 존재 여부를 확인할 수 있다.
이 때, 상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는 상기 자율주행 로봇 장치가, 배송 작업의 우선 순위를 확인하여 우선 순위에 상응하는 시간 간격으로 상기 대기 장소의 입구 지점으로 이동하여 상기 대기 장소의 공간 존재 여부를 확인할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치는 자율주행 지원 서버 장치로부터 작업 정보를 수신하는 로봇 네트워크 통신부; 상기 작업 정보에 기반하여 상기 자율주행을 위한 목적지 경로를 생성하는 로봇 상태 관리부; 상기 목적지 경로를 따라 자율주행을 수행하는 주행 수행부; 및 상기 자율주행을 수행하여 목적지 경로를 따라 기설정된 목적지에 도착한 경우, 이동, 대기 및 배회 중 어느 하나에 상응하는 자율주행 동작을 결정하여 상기 주행 수행부를 제어하는 주행 상황 판단부를 포함한다.
이 때, 상기 주행 상황 판단부는 상기 목적지의 종류 및 상태 중 적어도 하나를 판단하여 상기 자율주행 동작을 결정할 수 있다.
이 때, 상기 주행 상황 판단부는 상기 목적지의 종류가 대기 장소 입구 지점으로 판단된 경우, 대기 장소의 공간 존재 여부를 확인하여, 상기 공간 존재 여부에 따라 이동 및 배회 중 어느 하나에 상응하는 자율주행 동작을 결정할 수 있다.
이 때, 상기 주행 상황 판단부는 상기 대기 장소의 출구 지점을 향해 이동하는 중에 장애물이 감지된 경우, 기설정된 간격을 유지하고 현재 위치에서 대기할 수 있다.
이 때, 상기 주행 상황 판단부는 상기 대기 장소의 입구 지점에 도착한 경우, 상기 자율주행 지원 서버 장치에게 공용 자원의 사용을 요청하고, 상기 자율주행 지원 서버 장치가, 상기 공용 자원의 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치를 순서대로 자원 요청 큐(queue)에 저장하여 관리할 수 있다.
이 때, 상기 주행 상황 판단부는 상기 대기 장소에 공간이 존재하지 않는 경우, 기설정된 배회 장소로 이동하여 배회 동작을 수행하면서 기설정된 시간 간격으로 상기 대기 장소의 입구 지점으로 이동하여 상기 대기 장소의 공간 존재 여부를 확인할 수 있다.
본 발명은 복수개의 자율주행 로봇들이 동시에 교차하여 주행하기 어려운 좁은 공간에서 발생하는 교착상황을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수개의 로봇들이 동시에 이용을 요청하는 공용자원에서 발생하는 자율주행 로봇의 교착상황을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 자율주행 로봇의 배송 효율을 향상시키고, 운용 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 지원 서버 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 자율주행 수행 단계의 일 예를 세부적으로 나타낸 동작흐름도이다.
도 6은 도 5에 도시된 대기 장소 대기 단계의 일 예를 세부적으로 나타낸 동작흐름도이다.
도 7은 도 6에 도시된 배회 장소 대기 단계의 일 예를 세부적으로 나타낸 동작흐름도이다.
도 8은 도 5에 도시된 공용 자원 사용 단계의 일 예를 세부적으로 나타낸 동작흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원 사용 과정을 나타낸 시퀀스 다이어그램이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원인 좁은 통로에서의 자율주행 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원인 자동문에서의 자율주행 방법을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원인 엘리베이터에서의 자율주행 방법을 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치가 대기 장소에 대기하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치가 장애물 앞에서 대기하는 것을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치가 배회 장소를 거쳐 대기 장소로 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치가 배회 장소에서 배회하는 것을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 시스템은 자율주행 로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버 장치(10)와 네트워크 통신을 통해 각종 정보를 공유하며 자율주행을 수행할 수 있다.
이 때, 자율주행 로봇 장치(100)는 자율주행을 위한 공간 정보와 경로 정보를 제공 받은 뒤에는 자율주행 지원 서버 장치(10)와 통신은 최소화할 수 있다.
또한, 자율주행 로봇 장치(100)는 공용 자원 사용에 있어서, 자율주행 지원 서버 장치(10)의 제어를 받을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 지원 서버 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 지원 서버 장치(10)는 자원 정보 관리부(11), 작업 정보 관리부(12) 및 서버 네트워크 통신부(13)를 포함한다.
자원 정보 관리부(11)는 자율주행 로봇 장치(100)의 배송 작업을 관리할 수 있고, 배송 작업에 관한 공용 자원의 점유 정보, 사용 정보 및 대기 장소의 공간 존재 여부에 관한 정보를 자율주행 로봇 장치(10)에게 제공할 수 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 지도 데이터를 이용하여 공용 자원에 상응하는 공간을 지도 데이터 상에 설정할 수 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 사용자로부터 GUI 를 통해 공용 자원의 항목이 지정된 지도 데이터를 입력 받을 수 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 입력 받은 지도 데이터 상에서 공용 자원으로 지정된 항목을 확인할 수 있다.
공용 자원의 항목은 엘리베이터, 자동문 및 좁은 통로 등, 자율주행 로봇 장치(100)가 교착 상황에 빠질 수 있는 다양한 공간 영역 및 자원에 상응할 수 있다.
또한, 자원 정보 관리부(11)는 사용자로부터 대기 장소 및 배회 장소가 지정된 지도 데이터를 입력 받을 수도 있다.
예를 들어, 대기 장소는 사용자가 지도상에서 마우스클릭으로 영역을 표시하거나 로봇으로부터 직접 좌표를 입력 받아 설정될 수 있다.
대기 장소는 공용 자원이 사용 중인 경우, 자율주행 로봇 장치(100)가 공용 자원을 사용하기 전에 공용 자원 앞에서 순서대로 대기할 수 있는 영역에 상응할 수 있다.
이 때, 자율주행 로봇 장치(100)은 사람과 함께 공용 자원을 순서대로 사용하기 위하여 경로 상에서 줄을 서서 대기할 수 있다.
배회 장소는 대기 장소에 공간이 존재하지 않는 경우, 자율주행 로봇 장치(100)가 배회하며 대기할 수 있는 넓은 공간에 상응할 수 있다.
이 때, 배회 장소는 특정한 공간을 배회 장소로 설정할 수 있으며, 기설정된 좌표를 중심으로 기설정된 반경의 원형 영역에 상응할 수도 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 대기 장소를 대기 장소 입구와 대기 장소 출구를 설정하여 입구와 출구 사이 공간을 대기 장소로 설정할 수 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 대기 장소에서의 자율주행 로봇 장치(100)간의 대기 간격도 설정할 수 있다.
또한, 자원 정보 관리부(11)는 대기 장소의 공간 존재 여부를 저장 할 수 있다.
또한, 자원 정보 관리부(11)는 대기 장소에 대기 중인 자율주행 로봇 장치(100)에 대해서, 공용 자원의 사용 요청 목록 및 공용 자원의 점유 여부를 저장할 수 있고, 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 공용 자원의 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)의 자원 요청 큐(queue)에 저장하고, 자율주행 로봇 장치(100)가 공용 자원을 사용중인 경우, 점유 여부를 업데이트 할 수 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 자원 요청 큐(queue)에 저장된 순서대로 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 배송 작업의 우선순위가 높게 설정된 자율주행 로봇 장치(100)에게 우선적으로 공용 자원 사용을 승인할 수도 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 적어도 두 대 이상의 자율주행 로봇 장치(100)의 스펙 정보(크기, 무게 등)를 이용하여 공용 자원을 동시에 이용할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 적어도 두 대 이상의 자율주행 로봇 장치(100)들이 공용 자원을 동시에 이용할 수 있는 경우, 적어도 두 대 이상의 자율주행 로봇 장치(100)들에게 우선적으로 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
이 때, 자원 정보 관리부(11)는 대기 장소의 대기를 명령한 자율주행 로봇 장치(100)의 목록을 대기 장소 큐에 저장할 수 있고, 남은 대기 장소의 공간 존재 여부를 업데이트 할 수 있다.
작업 정보 관리부(12)는 자율주행 로봇 장치(10)에게 할당하기 위한 작업 정보를 생성할 수 있다.
이 때, 작업 정보 관리부(12)는 자원 정보 관리부(11)에서 설정한 정보에 기반하여 작업 정보를 생성할 수 있다.
작업 정보는 자율주행 로봇 장치(100)의 출발지, 목적지 및 경유지 등의 POI(Point-Of-Interest), 배송 명령, 우선 순위 정보 및 배송할 물품에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
이 때, 작업 정보는 각각 POI 순으로 배송을 수행하라는 배송 명령을 포함할 수 있다.
예를 들어, POI는 A, B, C 및 D 라는 4개의 좌표 정보에 설정될 수 있다.
이 때, 배송 명령은 A->B->C->D 순으로 배송 작업의 수행을 지시하는 명령에 상응할 수 있다.
이 때, A는 물건 상차 장소, D는 물건 하차 장소에 상응할 수 있고, B와 C는 공용 자원 앞의 대기 장소와 배회 장소에 상응할 수 있다.
또한, 경유지는 대기 장소 및 배회 장소에 상응할 수 있고, 경유지의 좌표 정보는 대기 장소 입구 좌표, 대기 장소 출구 좌표 및 배회 장소 좌표를 포함할 수 있다.
서버 네트워크 통신부(13)는 자율주행 로봇 장치(10)와 네트워크 통신을 수행하여 작업 정보를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치(100)는 로봇 네트워크 통신부(110), 로봇 상태 관리부(120), 주행 수행부(130) 및 주행 상황 판단부(140)를 포함한다.
로봇 네트워크 통신부(110)는 자율주행 지원 서버 장치(10)와 네트워크 통신을 수행할 수 있다.
이 때, 로봇 네트워크 통신부(110)는 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 배송 작업에 대한 작업 정보를 수신할 수 있다.
또한, 로봇 네트워크 통신부(110)는 공용 자원의 점유 여부 확인과 공용 자원의 사용을 요청할 수 있다.
이 때, 로봇 네트워크 통신부(110)는 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 공용 자원을 사용하기 위한 제어 명령을 수신할 수도 있다.
로봇 상태 관리부(120)는 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 수신한 작업 정보를 이용하여 목적지 경로를 생성할 수 있다.
이 때, 로봇 상태 관리부(120)는 작업 정보를 저장할 수 있고, POI 간의 경로를 생성할 수 있다.
예를 들어, 목적지는 현재 좌표로부터 바로 다음 장소로 설정된 POI에 상응할 수 있다.
A->B->C->D로 설정된 배송 명령에 있어서, 로봇 상태 관리부(120)는 자율주행 로봇 장치(100)가 A 지점에서 출발하여 B 지점에 도착한 경우, C 지점을 목적지로 설정하여 B 지점과 C 지점 사이의 목적지 경로를 생성할 수 있다.
또한, 로봇 상태 관리부(120)는 수신한 작업 정보를 이용하여 배송 작업을 진행할 수 있고, 배송 작업의 상태를 관리할 수 있다.
주행 수행부(130)는 목적지 경로를 따라 자율주행 로봇 장치(100)의 자율주행을 수행할 수 있다.
이 때, 주행 수행부(130)는 주행 상황 판단부(140)의 자율주행 수행 명령에 따라 자율주행 로봇 장치(100)의 이동 및 정지를 제어할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 센서를 이용하여 수집한 센서 데이터로부터 환경 정보를 획득할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 환경 정보로부터 특징을 추출하여 현재 위치의 좌표 값을 반환할 수 있다.
예를 들어, 주행 상황 판단부(140)는 센서 데이터의 현재 위치를 좌표값<x,y,theta,floor> 으로 반환할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 현재 좌표로부터 목적지까지의 경로를 비교하며 목적지에 도착할 때까지 자율주행 로봇 장치(100)의 자율주행을 수행할 수 있다.
또한, 주행 상황 판단부(140)는 센서 데이터를 이용하여 장애물의 존재 여부를 감지할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 현재 위치로부터 장애물을 회피하며 목적지 좌표까지 이동할 수 있는 회피 경로를 생성할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 경로 상의 장애물이 고정 장애물인 경우, 회피 경로를 생성하여 회피 경로를 따라 자율주행 로봇 장치(100)의 자율주행을 수행할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 경로 상의 장애물이 동적 장애물인 경우, 동적 장애물이 이동할 때가지 현재 위치에서 대기할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 동적 장애물이 경로 상에서 벗어난 경우, 목적지 경로를 따라 자율주행 로봇 장치(100)의 자율주행을 수행할 수 있다.
또한, 주행 상황 판단부(140)는 목적지에 도착하면 자율주행 지원 서버 장치(10)에 네트워크 접속을 수행할 수 있고, 도착 완료에 대한 상태 메시지를 전송할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 목적지가 대기 장소 입구 좌표인 경우, 대기 장소에 대기할 공간이 존재하는지 여부를 센서 데이터를 통해 확인하거나 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 확인할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 대기 장소의 입구 좌표에 도착한 경우, 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 공용 자원의 사용을 요청할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 자율주행 로봇 장치(100)가 대기 장소 입구를 통해 대기 장소 진입 후 전방에 공간이 존재하는 경우, 목적지 경로를 따라 대기 장소 출구 좌표를 향해 자율주행 로봇 장치(100)의 자율주행을 수행할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 대기 장소 내에서 이동 중에 전방에 장애물이 감지된 경우, 기설정된 간격을 유지하며 현재 위치에서 자율주행 로봇 장치(100)를 대기시킬 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 전방에 장애물이 사라진 경우, 대기 장소 출구 좌표를 향해 장애물과 기설정된 간격을 유지하기 위하여 자율주행 로봇 장치(100)의 자율주행을 수행할 수 있다.
또한, 주행 상황 판단부(140)는 대기 장소의 공간이 존재하지 않는 경우, 배회 장소로 자율주행 로봇 장치(100)를 이동시킬 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 대기 장소에 대기 공간이 생길 때까지 배회 장소에서 자율주행 로봇 장치(100)를 배회시킬 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 자율주행 로봇 장치(100)가 배회 장소에서 배회 중에 기설정된 시간 간격으로 대기 장소의 입구 좌표로 이동시켜 대기 장소에 공간이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 대기 장소의 공간이 존재하는 경우, 목적지 경로를 따라 대기 장소 출구 좌표를 향해 자율주행 로봇 장치(100)의 자율주행을 수행할 수 있다.
또한, 주행 상황 판단부(140)는 대기 장소 출구 좌표에 도착한 경우, 자율주행 지원 서버 장치(10)가 확인한 공용 자원의 점유 여부를 수신할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 공용 자원의 점유 여부를 요청할 수도 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 공용 자원이 점유중인 경우, 현재 대기 장소에서 대기할 수 있고, 공용 자원이 점유중이 아닌 경우, 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 공용 자원의 사용을 승인 받아 공용 자원을 사용할 수 있다.
이 때, 주행 상황 판단부(140)는 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 공용 자원을 사용하기 위한 제어 명령을 수신할 수 있고, 제어 명령을 주행 수행부(130)에 전달하여 자율주행 지원 서버 장치(10)가 자율주행 로봇 장치(100)의 공용 자원 사용을 제어할 수 있다.
이후, 주행 상황 판단부(140)는 자율주행 로봇 장치(100)가 도착지에 도착할 때까지, 목적지 경로를 생성하여 자율주행 로봇 장치(100)의 자율주행을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 방법을 나타낸 동작흐름도이다. 도 5는 도 4에 도시된 자율주행 수행 단계의 일 예를 세부적으로 나타낸 동작흐름도이다. 도 6은 도 5에 도시된 대기 장소 대기 단계의 일 예를 세부적으로 나타낸 동작흐름도이다. 도 7은 도 6에 도시된 배회 장소 대기 단계의 일 예를 세부적으로 나타낸 동작흐름도이다. 도 8은 도 5에 도시된 공용 자원 사용 단계의 일 예를 세부적으로 나타낸 동작흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 방법은 먼저 작업 정보를 수신할 수 있다(S210).
즉, 단계(S210)는 자율주행 로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 작업 정보를 수신하여 자율주행을 위한 설정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 방법은 목적지 경로를 생성할 수 있다(S220).
즉, 단계(S2210)는 자율주행 로봇 장치(100)가 수신한 작업 정보에 기반하여 각각의 목적지 POI에 대해서 목적지 경로를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 방법은 자율주행을 수행할 수 있다(S230).
도 5를 참조하면, 단계(S230)는 자율주행 로봇 장치(100)가 생성한 목적지 경로를 따라 자율주행을 수행할 수 있다(S231).
이 때, 단계(S231)는 자율주행 로봇 장치(100)가 목적지 경로를 따라 자율주행을 수행하면서 경로 상의 장애물을 감지할 수 있다.
이 때, 단계(S231)는 자율주행 로봇 장치(100)가 감지한 장애물이 고정 장애물인 경우, 고정 장애물을 회피하여 목적지 경로로 복귀하는 회피 경로를 생성할 수 있다.
이 때, 단계(S231)는 자율주행 로봇 장치(100)가 생성한 회피 경로를 따라 고정 장애물을 회피할 수 있다.
또한, 단계(S231)는 자율주행 로봇 장치(100)가 감지한 장애물이 동적 장애물인 경우, 동적 장애물이 목적지 경로상에서 벗어날 때까지 대기할 수 있다.
이 때, 단계(S231)는 자율주행 로봇 장치(100)가 감지한 동적 장애물이 목적지 경로를 벗어나는 경우 자율주행을 재시작 할 수 있다.
이 때, 단계(S231)는 자율주행 로봇 장치(100)가 설정한 목적지까지 목적지 경로를 따라 자율주행을 수행할 수 있다.
또한, 단계(S230)는 도착한 목적지가 최종 도착지인지 확인할 수 있다.
즉, 단계(S232)는 자율주행 로봇 장치(100)가 도착한 목적지가 자율주행이 종료되는 최종 도착지인 경우, 자율주행과 배송작업을 종료할 수 있다.
이 때, 단계(S232)는 자율주행 로봇 장치(100)가 도착한 목적지가 자율주행이 종료되는 최종 도착지가 아닌 경우, 공용 자원에 대한 대기 장소에 도착한 것인 것 확인할 수 있다(S233).
이 때, 단계(S233)는 도착한 목적지가 대기 장소의 입구 좌표인 경우, 공용 자원의 사용을 위하여 대기 장소에서 대기할 수 있고(S234), 대기 장소의 입구좌표가 아닌 경우, 잘못된 목적지로 판단하고 목적지 경로를 따라 자율주행을 수행할 수 있다(S231).
이 때, 단계(S233)는 자율주행로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 도착한 목적지가 대기장소 인지 여부를 추가로 확인할 수도 있다.
이 때, 단계(S233)는 자율주행 로봇 장치(100)가 대기 장소의 입구 좌표에 도착한 경우, 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 공용 자원의 사용을 요청할 수 있다.
이 때, 단계(S233)는 자율주행 지원 서버 장치(10)가 공용 자원의 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)를 자원 요청 큐(queue)에 저장할 수 있다.
또한, 단계(S230)는 대기 장소에서 대기할 수 있다(S234).
도 6을 참조하면, 단계(S234)는 대기 장소에 공간이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다(S241).
즉, 단계(S241)는 자율주행 로봇 장치(100)가 대기 자원에 공간이 존재하는지 여부를 센서 데이터를 이용하거나, 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 요청하여 확인할 수 있고, 공간이 존재하는 경우 대기장소의 출구 좌표를 향해 자율주행을 수행할 수 있고(S242), 공간이 존재하지 않는 경우, 배회 장소로 이동하여 대기할 수 있다(S243).
즉, 단계(S242)는 자율주행 로봇 장치(100)가 대기 장소의 출구 좌표를 향해 자율주행을 수행할 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계(S243)는 자율주행 로봇 장치(100)가 배회 장소를 향해 이동할 수 있다(S251).
또한, 단계(S243)는 배회 장소 내 대기 및 기설정된 시간 간격으로 대기 장소의 공간을 확인할 수 있다(S252).
즉, 단계(S252)는 자율주행 로봇 장치(100)가 배회 장소 내에서 배회를 수행하며, 기설정된 시간 간격으로 대기 장소의 입구 좌표로 이동하여 대기 장소의 공간이 존재하는지 여부를 센서 데이터를 이용하거나, 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 요청하여 확인할 수 있다.
이 때, 단계(S252)는 자율주행 로봇 장치(100)에게 할당된 배송작업의 우선순위가 높을수록, 대기 장소의 공간을 확인하기 위한 시간 간격이 좁게 설정될 수 있다.
또한, 단계(S243)는 대기 장소에 공간이 존재하는 경우, 자율주행 로봇 장치(100)가 대기 장소에 진입을 수행할 수 있고(S254), 대기 장소에 공간이 존재하지 않는 경우, 배회 장소에 대기하며 배회를 수행할 수 있다(S252).
다시 도 6을 참조하면, 단계(S234)는 장애물의 존재를 감지할 수 있다(S244).
즉, 단계(S244)는 자율주행 로봇 장치(100)가 대기 장소의 출구 좌표를 향해 이동하던 중, 장애물을 감지한 경우, 기설정된 간격을 유지하여 현재 위치에서 대기할 수 있고(S246), 장애물이 존재하지 않은 경우, 자율주행을 수행하여 대기 장소의 출구 좌표 도착여부를 확인할 수 있다(S245).
즉, 단계(S246)는 현재 위치에서 장애물과 기설정된 간격을 유지하며 대기하다가, 장애물이 이동하여 감지되지 않는 경우, 기설정된 간격을 유지하기 위하여 다시 대기 장소의 출구 좌표를 향해 이동할 수 있다(S242).
이 때, 단계(S245)는 자율주행 로봇 장치(100)가 대기 장소의 출구 좌표에 도착한 경우, 공용 자원을 사용할 수 있고(S235), 대기 장소의 출구 좌표에 도착하지 않은 경우, 대기 장소의 출구 좌표를 향해 자율주행을 수행할 수 있다(S242).
또한, 단계(S230)는 공용 자원을 사용할 수 있다(S235).
도 8을 참조하면, 단계(S235)는 공용 자원의 점유 여부를 확인할 수 있다(S261).
즉, 단계(S261)는 자율주행 로봇 장치(100)가 대기 장소의 출구 좌표에 도착한 경우, 자율주행 지원 서버 장치(10)가 공용 자원의 점유 여부를 확인할 수 있다.
이 때, 단계(S261)는 대기 장소의 출구 좌표에 도착한 자율주행 로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버(10)에게 공용 자원의 점유 여부를 요청할 수도 있다.
이 때, 단계(S261)는 자율주행 지원 서버 장치(10)가 자원 요청 큐(queue)를 확인하여 공용 자원의 점유 여부를 확인할 수 있다.
또한, 단계(S262)는 공용 자원이 점유 중인 경우, 자율주행 지원 서버 장치(10)가 공용 자원의 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 대기 장소에서 대기할 것을 명령할 수 있다(S263).
이 때, 단계(S263)는 공용 자원이 점유 중이 아닌 경우, 자율주행 지원 서버 장치(10)가 공용 자원의 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다(S264).
이 때, 단계(S264)는 배송 작업의 우선순위가 높게 설정된 자율주행 로봇 장치(100)에게 우선적으로 공용 자원 사용을 승인할 수도 있다.
이 때, 단계(S264)는 적어도 두 대 이상의 자율주행 로봇 장치(100)의 스펙 정보(크기, 무게 등)를 이용하여 공용 자원을 동시에 이용할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다.
이 때, 단계(S264)는 적어도 두 대 이상의 자율주행 로봇 장치(100)들이 공용 자원을 동시에 이용할 수 있는 경우, 적어도 두 대 이상의 자율주행 로봇 장치(100)들에게 우선적으로 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
이 때, 단계(S264)는 대기 장소의 대기를 명령한 자율주행 로봇 장치(100)의 목록을 대기 장소 큐에 저장할 수 있고, 남은 대기 장소의 공간 존재 여부를 업데이트 할 수 있다.
이 때, 단계(S264)는 자율주행 로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 공용 자원을 사용하기 위한 제어 명령을 수신하여 자율주행 지원 서버 장치(10)가 자율주행 로봇 장치(100)의 공용 자원 사용을 제어할 수 있다.
또한, 단계(S264)는 자율주행 로봇 장치(100)가 공용 자원의 사용을 완료한 후, 현재 위치가 최종 도착지 인지 판단할 수 있고, 최종 도착지가 아닌 경우, 다음 목적지로 목적지 경로를 생성하여 자율주행을 수행할 수 있다(S231).
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 방법은 최종 도착지에 도착할 때까지 상기 과정을 반복할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원 사용 과정을 나타낸 시퀀스 다이어그램이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원 사용 과정을 시퀀스 다이어그램을 통해 세부적으로 나타낸 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원 사용 과정은 먼저 자율주행 로봇 장치(100)가 자율 주행 지원 서버 장치(10)에게 공용 자원의 사용을 요청할 수 있다(S310).
이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원 사용 과정은 자율 주행 지원 서버 장치(10)는 공용 자원의 점유 상태를 확인할 수 있다(S320).
이 때, 단계(S320)는 자율주행 지원 서버 장치(10)가 공용 자원의 사용을 요청한 자율주행 지원 장치(10)를 자원 요청 큐에 저장할 수 있다.
이 때, 단계(S320)는 자율주행 지원 서버 장치(10)가 자율주행 지원 장치(10)에게 대기 명령을 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원 사용 과정은 자율주행 지원 서버 장치(10)가 공용 자원의 점유상태를 확인하여(S330), 공용 자원이 점유 중이 아닌 경우 공용 자원의 사용을 승인할 수 있고(S340), 공용 자원이 점유 중인 경우, 공용 자원 점유 상태의 변경을 확인할 수 있다(S350).
즉, 단계(S350)는 공용 자원을 점유 중인 자율주행 로봇 장치(10)가 사용을 완료하고 점유 상태가 변경되었음을 확인한 경우, 자원 요청 큐에 저장된 사용 요청에 따라 대기 장소에 대기 중인 자율주행 로봇 장치(10)의 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다(S360).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원 사용 과정은 자율주행 로봇 장치(10)가 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 공용 자원의 사용을 승인 받아 공용 자원을 사용할 수 있다(S370).
즉, 단계(S370)는 자율주행 로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 공용 자원의 사용을 승인 받을 수 있다.
이 때, 단계(S370)는 자율주행 로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버 장치(10)로부터 공용 자원의 사용을 위한 제어 명령을 수신하여, 자율주행 지원 서버 장치(10)의 제어 명령에 따라 공용 자원을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원 사용 과정은 자율주행 로봇 장치(100)가 공용 자원의 사용을 완료 한 경우, 공용 자원 사용 완료 메시지를 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원 사용 과정은 자율주행 지원 서버 장치(10)가 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신하여 공용 자원 점유 상태를 갱신할 수 있다(S390).
즉, 단계(S390)는 자율주행 지원 서버 장치(10)가 자율주행 로봇 장치(100)로부터 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신하여 자원 요청 큐에서 점유 중인 자율주행 로봇 장치(100)를 삭제하고, 다음 순서의 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원인 좁은 통로에서의 자율주행 방법을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원인 좁은 통로에서의 자율주행 방법을 나타낸 것을 알 수 있다.
자율주행 로봇 장치(100)는 목적지 경로를 따라 공용 자원(30)에 대한 대기 장소(20-1)에 도착할 수 있다.
이 때, 자율주행 로봇 장치(100)는 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 공용 자원의 사용을 요청할 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 공용 자원(30)이 점유 중이 아닌 경우, 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원(30)의 사용을 승인하고, 공용 자원을 점유 중인 상태로 변경할 수 있다.
이 때, 자율주행 로봇 장치(100)는 공용 자원(30)인 좁은 통로를 통과하고 공용 자원 사용 완료 메시지를 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 전송할 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신하여 공용 자원을 사용 가능 상태로 변경할 수 있다.
또한, 공용 자원인 좁은 통로에서는 통로의 양쪽 방향에서 자율주행 로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 공용 자원의 사용을 요청할 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 먼저 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원의 사용을 승인할 수 있으며, 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신한 뒤에, 나중에 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 나중에 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)가 먼저 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)보다 배송 작업의 우선순위가 높은 경우, 나중에 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원을 먼저 승인할 수도 있다.
또한, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 양쪽의 자율주행 로봇 장치(100)들의 스펙 정보에 기반하여 양쪽의 자율주행 로봇 장치(100)가 동시에 좁은 통로를 충분히 통과할 수 있는 경우, 양쪽의 자율주행 로봇 장치(100)들에게 공용 자원의 사용을 동시에 승인할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원인 자동문에서의 자율주행 방법을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원인 자동문에서의 자율주행 방법을 나타낸 것을 알 수 있다.
이 때, 제1 자율주행 로봇 장치(100-1)는 자동문인 공용 자원(30)을 점유중인 것을 알 수 있고, 제2 자율주행 로봇 장치(100-1)는 대기 장소(20)에서 대기하는 것을 알 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 제1 자율주행 로봇 장치(100-1)가 공용 자원의 사용을 완료하고 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신하면, 대기 장소(20)에서 대기 중인 제2 자율주행 로봇 장치(100-2)가 요청한 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
또한, 공용 자원인 자동문에서는 자동문의 양쪽 방향에서 자율주행 로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 공용 자원의 사용을 요청할 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 먼저 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원의 사용을 승인할 수 있으며, 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신한 뒤에, 나중에 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 나중에 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)가 먼저 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)보다 배송 작업의 우선순위가 높은 경우, 나중에 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원을 먼저 승인할 수도 있다.
또한, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 양쪽의 자율주행 로봇 장치(100)들의 스펙 정보에 기반하여 양쪽의 자율주행 로봇 장치(100)가 동시에 자동문을 충분히 통과할 수 있는 경우, 양쪽의 자율주행 로봇 장치(100)들에게 공용 자원의 사용을 동시에 승인할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원인 엘리베이터에서의 자율주행 방법을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 자원인 엘리베이터에서의 자율주행 방법을 나타낸 것을 알 수 있다.
이 때, 제1 자율주행 로봇 장치(100-1)는 엘리베이터인 공용 자원(30)을 점유중인 것을 알 수 있고, 제2 자율주행 로봇 장치(100-1)는 대기 장소(20)에서 대기하는 것을 알 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 제1 자율주행 로봇 장치(100-1)가 공용 자원의 사용을 완료하고 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신하면, 대기 장소(20)에서 대기 중인 제2 자율주행 로봇 장치(100-2)가 요청한 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
또한, 공용 자원인 엘리베이터의 다른 층에서 자율주행 로봇 장치(100)가 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 공용 자원의 사용을 요청할 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 먼저 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원의 사용을 승인할 수 있으며, 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신한 뒤에, 나중에 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원의 사용을 승인할 수 있다.
이 때, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 나중에 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)가 먼저 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)보다 배송 작업의 우선순위가 높은 경우, 나중에 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치(100)에게 공용 자원을 먼저 승인할 수도 있다.
또한, 자율주행 지원 서버 장치(10)는 같은 층에서 공유 자원의 사용을 요청한 적어도 두 대 이상의 자율주행 로봇 장치(100)들의 스펙 정보에 기반하여 적어도 두 대의 자율주행 로봇 장치(100)들이 동시에 엘리베이터에 탑승할 수 있는 경우, 적어도 두 대의 자율주행 로봇 장치(100)들에게 공용 자원의 사용을 동시에 승인할 수도 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치가 대기 장소에 대기하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 자율주행 로봇 장치(100)들이 목적지 경로(40)를 따라 자율주행을 수행하다 대기 장소에 진입하여 대기하는 것을 알 수 있다.
이 때, 대기 장소는 자율주행 로봇 장치(100)의 크기를 고려하여 설정된 세부 대기 장소 좌표마다 자율주행 로봇 장치(100)들이 대기할 수도 있다.
즉, 가장 먼저 대기 장소에 도착한 제1 자율주행 로봇 장치(100-1)는 세부 대기 장소(20-1)에서 대기할 수 있고, 다음에 도착한 제2 자율주행 로봇 장치(100-2)는 세부 대기 장소(20-2)에서 대기할 수 있다.
또한, 대기 장소에 진입 중인 제3 자율주행 로봇 장치(100-3)는 대기 장소의 공간이 존재하는지 여부를 센서 데이터를 이용하거나, 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 요청하여 확인할 수 있다.
이 때, 제3 자율주행 로봇 장치(100-3)는 세부 대기 장소(20-3)에 공간이 존재하는 것을 인식하고, 세부 대기 장소(20-3)에서 공용 자원의 사용을 대기할 수 있다.
도 14를 참조하면, 제3 자율주행 로봇 장치(100-3)는 세부 대기 장소(20-3)에 대기하는 것을 알 수 있고, 뒤이어서 제4 자율주행 로봇 장치(100-4)가 목적지 경로(40)를 따라 대기 장소 앞에 도착한 것을 알 수 있다.
이 때, 제4 자율주행 로봇 장치(100-4)는 대기 장소의 공간 존재 여부를 센서 데이터를 이용하거나, 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 요청하여 확인할 수 있고, 대기 장소에 공간이 존재하지 않는 경우, 제4 자율주행 로봇 장치(100-4)는 기설정된 배회 장소로 이동할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치가 장애물 앞에서 대기하는 것을 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 대기 장소(20)내에서 사람과 같은 동적 장애물(50)과 함께 자율주행 로봇 장치들(100-1, 100-2, 100-3)이 함께 대기하는 것을 알 수 있다.
이 때, 제1 자율주행 로봇 장치(100-1)는 장애물(50)이 경로 상에서 벗어 난 경우, 대기 장소의 출구 좌표를 향해 자율주행을 수행할 수 있다.
만약, 장애물(50)이 대기 장소의 입구 좌표에 존재하는 경우, 자율주행 로봇 장치(100)는 배회 장소로 이동할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치가 배회 장소를 거쳐 대기 장소로 이동하는 것을 나타낸 도면이다. 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치가 배회 장소에서 배회하는 것을 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 목적지 경로(40) 상에 대기 장소(20), 공용 자원(30), 배회 장소(60), 대기 장소의 입구 지점(70-1), 대기 장소의 출구 지점(70-2) 및 배회 장소의 중심 지점(70-3)을 나타낸 것을 알 수 있다.
이 때, 자율주행 로봇 장치(100)는 대기 장소의 입구 지점(70-1)으로 목적지 경로(40)를 따라 자율주행을 수행할 수 있다.
이 때, 자율주행 로봇 장치(100)는 대기 장소의 입구 지점(70-1)에서 대기 장소의 공간 존재 여부를 센서 데이터를 이용하거나 자율주행 지원 서버 장치(10)에게 요청하여 확인할 수 있고, 공간이 존재하는 경우 대기 장소에서 대기할 수 있다.
이 때, 자율주행 로봇 장치(100)는 대기 장소의 공간이 존재하지 않는 경우, 배회 장소의 중앙 지점(70-3)을 향해 이동하여 중앙 지점(70-3)부터 기설정된 반경으로 지정된 배회 장소(60)에서 대기 장소의 공간이 날 때까지 배회할 수 있다.
도 17을 참조하면, 자율주행 로봇 장치들(100-1, 100-2, 100-3)이 배회 장소에서 배회하는 것을 알 수 있다.
이 때, 자율주행 로봇 장치(100)는 기설정된 시간 간격으로 대기 장소의 입구 지점(70-1)으로 이동하여 대기 공간의 공간 존재 여부를 자율주행 지원 서버 장치(10)에 요청하여 확인할 수 있다.
또한, 자율주행 로봇 장치(100)에게 할당된 배송 작업의 우선순위가 높을 수록 더 높은 빈도로 대기 장소의 입구 지점(70-1)으로 이동하여 대기 공간의 공간 존재 여부를 자율주행 지원 서버 장치(10)에 요청하여 확인할 수도 있다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치(100)와 자율주행 지원 서버 장치(10)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체와 같은 컴퓨터 시스템(1100)에서 구현될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(1100)은 버스(1120)를 통하여 서로 통신하는 하나 이상의 프로세서(1110), 메모리(1130), 사용자 인터페이스 입력 장치(1140), 사용자 인터페이스 출력 장치(1150) 및 스토리지(1160)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(1100)은 네트워크(1180)에 연결되는 네트워크 인터페이스(1170)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1110)는 중앙 처리 장치 또는 메모리(1130)나 스토리지(1160)에 저장된 프로세싱 인스트럭션들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1130) 및 스토리지(1160)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(1131)이나 RAM(1132)을 포함할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 로봇 장치 및 자율 주행 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
10: 자율주행 지원 서버 장치 11: 자원 정보 관리부
12: 작업 정보 관리부 13: 서버 네트워크 통신부
20: 대기 장소 20-1, 20-2, 20-3: 세부 대기 장소
30: 공용 자원 40: 목적지 경로
50: 장애물 60: 배회 장소
70-1: 대기 장소의 입구 지점 70-2: 대기 장소의 출구 지점
70-3: 배회 장소의 중심 지점
100, 100-1, 100-2, 100-3: 자율주행 로봇 장치
110: 로봇 네트워크 통신부 120: 로봇 상태 관리부
130: 주행 수행부 140: 주행 상황 판단부
1100: 컴퓨터 시스템 1110: 프로세서
1120: 버스 1130: 메모리
1131: 롬 1132: 램
1140: 사용자 인터페이스 입력 장치
1150: 사용자 인터페이스 출력 장치
1160: 스토리지 1170: 네트워크 인터페이스
1180: 네트워크

Claims (20)

  1. 자율주행 로봇 장치의 자율주행 방법에 있어서,
    자율주행 지원 서버 장치로부터 자율주행을 위한 작업 정보를 수신하는 단계;
    상기 작업 정보에 기반하여 상기 자율주행을 위한 목적지 경로를 생성하여 자율주행을 수행하는 단계; 및
    상기 자율주행을 수행하여 목적지 경로를 따라 기설정된 목적지에 도착한 경우, 이동, 대기 및 배회 중 어느 하나에 상응하는 자율주행 동작을 결정하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는
    상기 자율주행 로봇 장치가, 도착한 목적지의 종류 및 상태 중 적어도 하나를 판단하여 상기 자율주행 동작을 결정하고,
    상기 목적지의 종류가 대기 장소 입구 지점으로 판단된 경우, 상기 자율주행 로봇 장치가, 대기 장소의 공간 존재 여부를 확인하고,
    상기 대기 장소에 공간이 존재하지 않는 경우, 상기 자율주행 로봇 장치가 기설정된 배회 장소로 이동하여 배회 동작을 수행하고,
    상기 작업 정보에서 작업의 우선 순위를 확인하고, 상기 작업의 우선 순위에 상응하는 기설정된 시간 간격으로 상기 대기 장소의 입구 지점으로 이동하여 상기 대기 장소의 공간 존재 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 자율주행 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는
    상기 대기 장소에 공간이 존재하는 경우, 상기 자율주행 로봇 장치가, 대기 장소의 출구 지점을 향해 이동하는 것을 특징으로 하는 자율주행 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는
    상기 자율주행 로봇 장치가, 대기 장소의 출구 지점을 향해 이동하는 중에 장애물이 감지된 경우, 기설정된 간격을 유지하고 현재 위치에서 대기하는 것을 특징으로 하는 자율주행 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는
    상기 자율주행 로봇 장치가, 기설정된 간격을 유지한 상태에서 상기 장애물이 멀어진 경우, 상기 기설정된 간격을 유지하기 위하여 이동하는 것을 특징으로 하는 자율주행 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는
    상기 자율주행 로봇 장치가, 상기 대기 장소의 출구 지점에 도착한 경우, 상기 자율주행 지원 서버 장치가, 공용 자원의 점유 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 자율주행 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는
    상기 자율주행 지원 서버 장치가, 상기 공용 자원의 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치를 순서대로 자원 요청 큐(queue)에 저장하여 관리하는 것을 특징으로 하는 자율주행 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는
    상기 자율주행 지원 서버 장치가, 상기 공용 자원의 사용을 완료한 공용 자원 사용 완료 메시지를 수신하면, 상기 자원 요청 큐에 저장된 순서대로 자율주행 로봇 장치의 공용 자원 사용 요청을 승인하는 것을 특징으로 하는 자율주행 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는
    상기 자율주행 지원 서버 장치가, 상기 자원 요청 큐에 저장된 자율주행 로봇 장치들에게 할당된 배송 작업의 우선순위를 비교하여 우선순위 순서대로 자율주행 로봇 장치의 공용 자원 사용 요청을 승인하는 것을 특징으로 하는 자율주행 방법
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 자율주행 동작을 결정하는 단계는
    상기 자율주행 지원 서버 장치가, 상기 자원 요청 큐에 저장된 자율주행 로봇 장치들의 스펙 정보를 비교하여 상기 공용 자원의 동시 사용 가능 여부를 판단하여 적어도 두 대 이상의 자율주행 로봇 장치들의 공용 자원 사용 요청을 승인하는 것을 특징으로 하는 자율주행 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 자율주행 지원 서버 장치로부터 작업 정보를 수신하는 로봇 네트워크 통신부;
    상기 작업 정보에 기반하여 상기 자율주행을 위한 목적지 경로를 생성하는 로봇 상태 관리부;
    상기 목적지 경로를 따라 자율주행을 수행하는 주행 수행부; 및
    상기 자율주행을 수행하여 목적지 경로를 따라 기설정된 목적지에 도착한 경우, 이동, 대기 및 배회 중 어느 하나에 상응하는 자율주행 동작을 결정하여 상기 주행 수행부를 제어하는 주행 상황 판단부;
    를 포함하고,
    상기 주행 상황 판단부는
    도착한 목적지의 종류 및 상태 중 적어도 하나를 판단하여 상기 자율주행 동작을 결정하고,
    상기 목적지의 종류가 대기 장소 입구 지점으로 판단된 경우, 대기 장소의 공간 존재 여부를 확인하고,
    상기 대기 장소에 공간이 존재하지 않는 경우, 기설정된 배회 장소로 이동하여 배회 동작을 수행하고,
    상기 작업 정보에서 작업의 우선 순위를 확인하고, 상기 작업의 우선 순위에 상응하는 기설정된 시간 간격으로 상기 대기 장소의 입구 지점으로 이동하여 상기 대기 장소의 공간 존재 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 자율주행 로봇 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 주행 상황 판단부는
    상기 대기 장소의 출구 지점을 향해 이동하는 중에 장애물이 감지된 경우, 기설정된 간격을 유지하고 현재 위치에서 대기하는 것을 특징으로 하는 자율주행 로봇 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 주행 상황 판단부는
    상기 대기 장소의 출구 지점에 도착한 경우, 상기 자율주행 지원 서버 장치가, 공용 자원의 점유 여부를 확인하고, 상기 공용 자원의 사용을 요청한 자율주행 로봇 장치를 순서대로 자원 요청 큐(queue)에 저장하여 관리하는 것을 특징으로 하는 자율주행 로봇 장치.
  20. 삭제
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