KR102209562B1 - 재난 구조 로봇 제어시스템 및 그의 교차 운전 방법 - Google Patents

Abstract

재난 구조 로봇 제어시스템에 관한 것으로, 재난 환경에 투입되어 복구 및 구조 동작을 수행하는 복수의 재난 구조 로봇 및 각 재난 구조 로봇과의 통신을 통해 재난 현장 상황을 파악하고 복구 및 구조 동작을 통합적으로 관제하는 관제서버를 포함하고, 상기 재난 구조 로봇의 구동을 제어하는 로봇 제어부는 상기 재난 구조 로봇을 수동 운전 또는 원격 운전을 교차해서 운전하도록 우선 순위를 설정하며, 탑승 조작자와 원격 조작자의 의뢰 신호와 설정된 우선 순위에 기초해서 원격 운전 및 수동 운전을 교차해서 운전하도록 제어하는 구성을 마련하여, 원격 및 수동 운전에 대한 우선순위를 설정하여 복합 재난 상황에서 탑승 조작자와 원격 조작자의 의도를 판단해서 재난 구조 로봇의 제어 권한을 변경할 수 있고, 탑승 조작자의 부상 또는 사망과 같은 응급 상황에서 탑승 조작자의 운전 가능 상태를 판단하기 위한 원격 조작자의 판단 근거와 그에 따른 제어 권한 변경이 가능하다.

Description

재난 구조 로봇 제어시스템 및 그의 교차 운전 방법{DISASTER RELIEF ROBOT CONTROL SYSTEM AND CROSS OVER OPERATION METHOD}

본 발명은 재난 구조 로봇 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복합 재난 상황에서 복구 및 구조 활동을 수행하는 로봇의 제어 권한에 우선순위를 설정하여 원격 및 수동 교차 운전하는 재난 구조 로봇 제어시스템 및 그의 교차 운전방법에 관한 것이다.

화재, 붕괴, 폭발, 가스사고와 같은 인적 재난이나 태풍, 해일, 지진과 같은 자연 재해로 인한 인명 피해가 증가하고, 특히 재난 상황에서의 인명 구조 중에 발생하는 2차적인 인적, 물적 피해가 증가함에 따라, 재난 상황에 직접 투입할 수 있는 무인 로봇에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

하기의 특허문헌 1 내지 특허문헌 3에는 종래기술에 따른 재난 상황에 투입되는 재난 구조 로봇과 그를 이용한 재난 구조 시스템 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1에는 구동부에 의해 이동하는 본체, 본체에 장착되고 재난 복구 및 인명 구조를 위한 제반 장치, 본체의 하부에 장착되어 본체를 공중에 부양하도록 추력을 제공하는 추력장치를 포함하는 장애물 회피 추력 장치가 구비된 재난 복구 및 인명 구조 로봇 구성이 기재되어 있다.

특허문헌 2에는 손 동작으로 명령을 인식하여 재난 구조 로봇을 제어하는 손 동작으로 제어하는 재난 구조 동작 구성이 기재되어 있다.

특허문헌 3에는 인터렉션 모드 또는 방범 모드 동작 중 재난 상황이 발생하면, 동작 모드를 재난 대비 모드로 전환해서 시간 또는 관리자의 설정과 관계없이 재난 대비 기능을 수행하는 모드 변경 로봇 제어방법 구성이 기재되어 있다.

한편, 화재, 붕괴, 폭발, 가스사고 등과 같이, 자연재해 및 인적 재난에서 초기 대응이 지연되거나 실패할 경우, 복합 및 동시다발적으로 확산하여 대형화될 가능성이 큰 경우를 복합 재난 상황이라 한다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2016-0141493호(2016년 12월 9일 공개) 대한민국 특허 공개번호 제10-2016-0125837호(2016년 11월 1일 공개) 대한민국 특허 등록번호 제10-1692688호(2017년 1월 4일 공고)

상기한 바와 같은 복합 재난 상황에서는 탑승형 로봇을 사용하여 진입, 구조 및 복구 작업을 수행하는 과정에서 로봇에 탑승한 조작자에 의한 수동 운전 이외에도, 탑승 조작자의 긴급한 구조현장 투입이나 응급 상황 대처 등의 부재 상황에서도 로봇을 운용할 수 있도록 관제센터의 원격 조작자에 의한 원격 운전이 가능해야 한다.

특히, 예기치 못한 탑승 조작자의 부상이나 사망 등으로 로봇의 수동 운전이 불가능한 상황 발생시 이를 원격 조작자가 판단하여 원격으로 운전해야 한다.

따라서 복합 재난 환경에서 응급 상황 발생시 재난 구조 로봇을 효과적으로 구동하도록 제어할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 재난 구조 로봇에 탑승한 조작자의 상태 및 운전 의도에 기초해서 재난 구조 로봇을 수동 제어 또는 원격 제어할 수 있는 재난 구조 로봇 및 그의 교차 운전방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복합 재난 환경에서 탑승자의 부상이나 사망과 같은 응급 상황 발생 여부를 판단하고, 응급 상황 발생시에도 복구 및 구조 활동을 지속적으로 수행할 수 있는 재난 구조 로봇 및 그의 교차 운전방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 재난 구조 로봇제어시스템은 재난 구조 로봇에 대한 탑승 조작자의 조작명령에 따른 수동 운전과 원격 조작자의 조작명령에 따른 원격 운전의 우선순위를 설정하고, 탑승 조작자와 원격 조작자로부터 입력되는 의도 신호와 설정된 우선순위에 기초해서 수동 운전 및 원격 운전을 교차해서 운전하며, 탑승 조작자에 의한 운전이 불가능한 응급 상황 발생시 원격 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 재난 구조 로봇 제어시스템은 재난 환경에 투입되어 복구 및 구조 동작을 수행하는 복수의 재난 구조 로봇 및 각 재난 구조 로봇과의 통신을 통해 재난 현장 상황을 파악하고 복구 및 구조 동작을 통합적으로 관제하는 관제서버를 포함하고, 상기 재난 구조 로봇의 구동을 제어하는 로봇 제어부는 상기 재난 구조 로봇을 수동 운전 또는 원격 운전을 교차해서 운전하도록 우선 순위를 설정하며, 탑승 조작자와 원격 조작자의 의도 신호와 설정된 우선 순위에 기초해서 원격 운전 및 수동 운전을 교차해서 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 재난 구조 로봇 제어시스템의 교차 운전방법은 재난 구조 로봇에 대한 탑승 조작자의 조작명령에 따른 수동 운전과 원격 조작자의 조작명령에 따른 원격 운전의 우선순위를 설정하고, 탑승 조작자와 원격 조작자로부터 입력되는 의뢰 신호와 설정된 우선순위에 기초해서 수동 운전 및 원격 운전을 교차해서 운전하며, 탑승 조작자에 의한 운전이 불가능한 응급 상황 발생시 원격 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 재난 구조 로봇 제어시스템의 교차 운전방법은 (a) 재난 구조 로봇에서 탑승 조작자의 수동 조작명령에 의한 수동 운전 또는 원격 조작자의 원격 조작명령에 따른 원격 운전을 교차해서 운전하도록, 운전 모드에 대한 우선 순위를 설정하는 단계, (b) 상기 재난 구조 로봇의 구동을 제어하는 로봇 제어부에서 탑승 조작자와 원격 조작자의 의도 신호를 입력받고, 설정된 우선 순위에 기초해서 원격 운전 및 수동 운전을 교차해서 운전하는 단계 및 (c) 탑승 조작자의 운전 불가 상태에 해당하는 응급 상황 발생시, 상기 원격 조작자의 원격 조작명령에 따라 원격 운전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 재난 구조 로봇 및 그의 교차 운전방법에 의하면, 원격 및 수동 운전에 대한 우선순위를 설정하여 복합 재난 상황에서 탑승 조작자와 원격 조작자의 의도를 판단해서 재난 구조 로봇의 제어 권한을 변경할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 탑승 조작자의 부상 또는 사망과 같은 응급 상황에서 탑승 조작자의 운전 가능 상태를 판단하기 위한 원격 조작자의 판단 근거와 그에 따른 제어 권한 변경을 가능하게 할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 재난 구조 로봇에 탑승한 조작자의 상태에 기초해서 재난 구조 로봇을 수동 제어 또는 원격 제어할 수 있고, 복합 재난 환경에서 탑승자의 부상이나 사망과 같은 응급 상황이 발생하는 경우에도 복구 및 구조 활동을 지속적으로 수행할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 재난 구조 로봇 제어시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 재난 구조 로봇 제어시스템의 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 재난 구조 로봇 제어시스템의 교차 운전방법을 단계별로 설명하는 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 재난 구조 로봇 및 그의 교차 운전방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 재난 구조 로봇 제어시스템의 구성을 전체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 재난 구조 로봇 제어시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 재난 구조 로봇 제어시스템의 블록 구성도이다.

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 재난 구조 로봇 제어시스템(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 재난 환경에 투입되어 복구 및 구조 동작을 수행하는 복수의 재난 구조 로봇(20) 및 각 재난 구조 로봇(20)과의 통신을 통해 재난 현장 상황을 파악하고 복구 및 구조 동작을 통합적으로 관제하는 관제서버(30)를 포함한다.

재난 구조 로봇(20)은 탑승공간에 조작자가 직접 탑승해서 조작하는 탑승형 로봇과, 관제서버(30)에서 수신되는 제어신호에 따라 복구 및 구조 동작을 수행하는 무인 로봇으로 구분될 수 있다.

관제서버(30)는 통합관제차량(11)이나 특정 지역에 마련된 관제센터에 마련될 수 있다.

본 실시 예에서는 탑승형 로봇에 조작자가 탑승한 상태에서 수동으로 운전하는 수동 운전과 통합관제차량(11)이나 관제센터에서 원격으로 탑승형 로봇을 원격으로 운전하는 원격 운전의 우선순위를 설정하고, 응급 상황 발생시 수동 운전 및 원격 운전을 교차해서 운전하는 경우를 설명한다.

그리고 재난 구조 로봇(20)에 탑승한 조작자를 '탑승 조작자'라 하고, 통합관제차량(11)이나 관제센터에서 원격으로 제어하는 조작자를 '원격 조작자'라 한다.

재난 구조 로봇(20)에는 재난 환경에서 복구 및 구조 활동을 수행하기 위한 로봇팔(22)이 마련되고, 재난 구조 로봇(20)의 내부에 마련되는 탑승공간(21)에는 탑승 조작자의 조작에 의해 재난 구조 조봇(20)의 동작을 제어하기 위한 수동 조작장치(23)가 마련되며, 통합관제차량(11) 또는 관제센터에는 원격 조작자의 조작에 의해 재난 구조 로봇(11)의 동작을 제어하기 위한 원격 조작장치(31)가 마련된다.

따라서 탑승 조작자의 수동 조작장치(23) 조작에 의한 운전을 '수동 운전'이라 하고, 원격 조작자의 원격 조작장치(31) 조작에 의한 운전을 '원격 운전'이라 한다.

기본적인 원격 및 수동 운전의 선택은 수동 조작장치(23)와 원격 조작장치(31)에 각각 마련된 모드 선택 스위치(24,32) 조작에 의해 변경된다.

물론, 원격 및 수동 운전의 선택은 조작버튼, 스위치, 토글 버튼, 프로그램 등 매우 다양한 방법들로 조작자들의 의도를 입력받을 수 있다.

한편, 본 실시 예에서는 수동 조작장치(23)와 원격 조작장치(31)를 통한 입력의 유무와 반복적인 입력의 여부를 '0', '1', '0과 1 반복'의 3개 신호로 구분하고, 상기 '0', '1', '0과 1 반복'의 3개 신호로 6가지의 원격 및 수동 교차 운전모드를 제공한다.

상기 '0'과 '1' 신호는 일반 상황에서 원격 및 수동 교차 운전에 대한 방법으로 활용되고, '0과 1 반복' 신호는 탑승 조작자의 부상이나 사망 등의 응급 상황에서 원격 조작자의 확인 방법을 통해 원격 및 수동 교차 운전에 대한 방법으로 활용될 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 복합 재난 상황에서 진입, 구조 및 복구를 위해 투입된 재난 구조 로봇의 수동운전과 원격운전 모드를 통한 제어 권한을 탑승 조종자와 원격 조종자의 의도를 파악할 수 있는 '0', '1', '0과 1의 반복' 신호를 통해 비교 및 판단하고, 탑승형 로봇의 원격 및 수동 교차 운전에 대한 우선순위를 설정한다.

그리고 본 발명은 탑승 조작자의 부상이나 사망과 같은 응급 상황에서 제어 권한의 결정을 위해 원격 조작자의 탑승 조작자의 상태를 파악하는 '0과 1의 반복' 신호와 응답 신호를 통해 탑승 조작자의 운전 가능 여부를 판단할 수 있다.

재난 구조 로봇(20)은 재난 구조 로봇(20)에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 로봇 제어부(25)를 포함하고, 관제센터나 통합관제차량에 마련된 관제서버(30)에는 각 재난 구조 로봇(20)과의 통신을 통해 복구 및 구조 동작을 통합적으로 제어하는 원격 제어부(33)를 포함할 수 있다.

그래서 로봇 제어부(25)와 원격 제어부(33)는 통신모듈(도면 미도시)을 이용한 상호 간의 통신을 통해 상기 '0', '1', '0과 1의 반복' 신호를 송수신하고, 송수신된 신호와 설정된 우선순위에 따라 원격 및 수동 교차운전하도록 제어할 수 있다.

먼저, 표 1을 참조하여 일반 상황에서 원격 및 수동 교차 운전방법을 상세하게 설명한다.

표 1은 일반 상황에서 원격 및 수동 교차 운전방법 테이블이다.

신호		모드	운전방법
탑승 조작자	원격 조작자
0	0	완전 수동 모드	정상적인 수동 운전 상태
0	1	강제 수동 모드 (탑승 조작자 의도 우선)	강제적인 수동 운전 상태
1	0	강제 원격 모드 (탑승 조작자 의도 우선)	강제적인 원격 운전 상태
1	1	완전 원격 모드	정상적인 원격 운전 상태

표 1에 기재된 바와 같이, 탑승 조작자 및 원격 조작자의 의도가 반영될 수 있는 일반적인 상황에서 원격 및 수동 교차 운전은 '0'과 '1'의 신호 비교를 통해 총 4가지 모드로 구분되며, 그에 따른 운전방법으로 정의될 수 있다.

즉, 탑승 조작자가 운전 의도가 있는 상태(0)와 원격 조작자의 운전 의도가 없는 상태(0)를 완전 수동 모드로 정의하며, 정상적인 수동 운전이 가능하다. 이와 같은 완전 수동 모드에서는 원격 조작자가 원격으로 재난 구조 로봇(20)을 운전하는 것은 불가능하다.

탑승 조작자가 운전 의도가 있는 상태(0)와 원격 조작자 또한 운전 의도가 있는 상태(1)를 강제 수동 모드로 정의하며, 탑승 조작자의 의도를 우선으로 하여 강제적인 수동 운전이 가능하다. 이와 같은 강제 수동 모드에서는 원격 조작자가 원격으로 재난 구조 로봇(20)을 운전하는 것은 불가능하다.

탑승 조작자가 운전 의도가 없는 상태(1)와 원격 조작자 또한 운전 의도가 없는 상태(0)를 강제 원격 모드로 정의하며, 탑승 조작자의 의도를 우선으로 적용하여 강제적인 원격 운전이 가능하다. 이와 같은 강제 원격 모드에서는 탑승 조작자가 수동으로 재난 구조 로봇(20)을 운전하는 것은 불가능하다.

탑승 조작자가 운전 의도가 없는 상태(1)와 원격 조작자가 운전 의도가 있는 상태(1)를 완전 원격 모드로 정의하며, 정상적인 원격 운전이 가능하다. 이와 같은 완격 원격 모드에서는 탑승 조작자가 수동으로 재난 구조 로봇(20)을 운전하는 것은 불가능하다.

다음, 표 2를 참조하여 응급 상황에서의 원격 및 수동 교차 운전방법을 설명한다.

표 2는 탑승 조작자의 부상 또는 사망 등의 응급 상황에서 원격 및 수동 교차 운전방법 테이블이다.

신호		모드	운전방법
탑승 조작자	원격 조작자
0	1010…1	긴급 원격 모드	긴급 원격 운전
1	1010…1	정상 모드	일반 상황 운전

표 2에 기재된 바와 같이, 탑승 조작자의 부상 또는 사망 등의 응급 상황에서 원격 및 수동 교차 운전방법은 원격 조작자의 '0과 1의 반복' 신호와 탑승 조작자의 '0' 또는 '1'의 응답 신호를 비교해서 총 2가지 모드로 구분되며, 그에 따른 운전방법으로 정의될 수 있다.

즉, 원격 조작자가 탑승 조작자의 운전 가능 상태를 확인하고자 하는 의도신호(1010…1, 0과 1의 반복 신호)를 미리 설정된 설정시간 동안 지속하고, 탑승 조작자의 운전 불가 상태(0)인 경우를 긴급 원격 모드로 정의하며, 긴급 원격 운전이 가능하다. 이와 같은 긴급 원격 운전에서는 탑승 조작자가 수동으로 재난 구조 로봇을 운전하는 것은 불가능하다.

여기서, 상기 설정시간은 탑승 조작자의 운전 가능 상태를 확인하기 위해 미리 설정되는 시간으로, 본 실시 예에서는 약 1분으로 설정될 수 있다. 물론, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 재난 환경에 효과적으로 대응할 수 있도록, 상기 설정시간을 약 10초 내지 5분 등 다양하게 변경해서 설정할 수 있다.

원격 조작자가 탑승 조작자의 운전 가능 상태를 확인하고자 하는 의도신호(1010…1, 0과 1의 반복 신호, 1분 지속)를 상기 설정시간 동안 지속하고, 탑승 조작자의 운전 가능 상태(1)인 경우를 정상 모드로 정의하며, 일반 상황에서의 운전이 가능하다. 즉, 상기 정상 모드에서의 원격 및 수동 교차 운전방법은 표 1을 참조하여 설명한 일반 상황에서 원격 및 수동 교차 운전에 대한 상태에 따라 결정될 수 있다.

다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 재난 구조 로봇제어시스템의 교차 운전방법을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 재난 구조 로봇 제어시스템의 교차 운전방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.

도 3의 S10단계에서 재난 구조 로봇(10)이 재난 현장에 투입되고, 탑승 조작자 및 원격 조작자의 의도가 반영될 수 있는 일반 상황에서 재난 구조 로봇(20)에 탑승한 탑승 조작자는 수동 조작장치(23)에 마련된 모드 선택 스위치(24)를 조작해서 운전 의도를 입력할 수 있다.

만약, S12단계에서 수동 조작장치(23)의 모드 선택 스위치(24)를 통해 탑승 조작자의 의도 '0' 신호가 입력되면, 로봇 제어부(25)는 입력된 의도 신호에 따라 동작모드를 설정하고, 상기 의도 신호를 관제 서버(30)로 전송한다.

S14단계에서 관제 서버(30)에 마련된 원격 제어부(33)는 원격 조작장치(31)의 모드 선택 스위치(32)를 통해 입력되는 원격 조작자의 의도 '0' 또는 '1' 신호를 로봇 제어부(25)로 송신한다.

그러면, 로봇 제어부(25)는 탑승 조작자의 의도 '0' 신호가 입력된 상태이므로, 원격 조작자의 의도 '0' 또는 '1'신호에 따라 완전 수동 모드 또는 강제 수동 모드로 설정한다. 그래서 로봇 제어부(25)는 원격 조작자의 원격 조작과 무관하게, 수동 조작장치(23)에 가해지는 탑승 조작자의 수동 조작 명령에 따라 재난 구조 로봇(20)을 수동 운전하도록 제어한다.

반면, S18단계에서 수동 조작장치(23)의 모드 선택 스위치(24)를 통해 탑승 조작자의 의도 '1' 신호가 입력되면, 로봇 제어부(25)는 입력된 의도 신호에 따라 동작모드를 설정하고, 상기 의도 신호를 관제 서버(30)로 전송한다.

S20단계에서 원격 제어부(33)는 모드 선택 스위치(32)를 통해 입력되는 원격 조작자의 의도 '0' 또는 '1' 신호를 로봇 제어부(25)로 송신한다.

그러면, 로봇 제어부(25)는 탑승 조작자의 의도 '1' 신호가 입력된 상태이므로, 원격 조작자의 의도 '0' 또는 '1'신호에 따라 강제 원격 모드 또는 완전 원격 모드로 설정한다. 그래서 로봇 제어부(25)는 탑승 조작자의 수동 조작과 무관하게, 원격 조작장치(31)에 가해지는 원격 조작자의 원격 조작 명령을 수신하고, 수신된 원격 조작 명령에 따라 재난 구조 로봇(20)을 원격 운전하도록 제어한다(S22).

이와 같이, 본 발명은 탑승 조작자의 부상이나 사망 등의 응급 상황이 발생하지 않아 탑승 조작자 및 원격 조작자의 의도가 반영될 수 있는 일반 상황에서 탑승 조작자와 원격 조작자의 의도 신호에 따라 원격 및 수동 교차 운전할 수 있다.

한편, S24단계에서 원격 제어부(33)는 탑승 조작자의 운전 가능 상태를 확인 하기 위해 '0과 1의 반복' 신호, 즉 (1010…1) 신호를 송신한다.

이때, 탑승 조작자로부터 미리 설정한 설정시간 동안 모드 선택 스위치(24) 조작이 없으면, 로봇 제어부(24)는 탑승 조작자의 운전 불가 상태에 해당하는 '0' 신호를 원격 제어부(33)로 송신한다. 그러면, 원격 제어부(33)는 탑승 조작자의 운전이 불가능한 응급 상황으로 판단해서 긴급 원격 모드로 설정한다. 이에 따라, 로봇 제어부(25)는 원격 제어부로(33)부터 원격 조작장치(31)에 가해지는 원격 조작자의 원격 조작 명령을 수신하고, 수신된 원격 조작 명령에 따라 재난 구조 로봇(20)을 원격 운전하도록 제어한다(S26).

반면, 상기의 S24단계에서 수신된 확인 신호에 응답하기 위해 탑승 조작자가 모드 선택 스위치(24)를 조작하여 운전 가능 상태 '1' 신호가 입력되면, 로봇 제어부(25)는 운전 가능 상태 '1' 신호를 원격 제어부(33)로 송신한다.

그리고 로봇 제어부(25)는 상기의 S12단계 내지 S22단계와 같이 일반 상황에서의 교차 운전 방법에 따르는 정상 모드로 재난 구조 로봇(20)을 운전하도록 제어한다(S28).

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 원격 및 수동 운전에 대한 우선순위를 설정하여 복합 재난 상황에서 탑승 조작자와 원격 조작자의 의도를 판단해서 재난 구조 로봇의 제어 권한을 변경할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 탑승 조작자의 부상 또는 사망과 같은 응급 상황에서 탑승 조작자의 운전 가능 상태를 판단하기 위한 원격 조작자의 판단 근거와 그에 따른 제어 권한 변경을 가능하게 할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 원격 및 수동 운전에 대한 우선순위를 설정하여 복합 재난 상황에서 탑승 조작자와 원격 조작자의 의도를 판단해서 재난 구조 로봇의 제어 권한을 변경하는 재난 구조 로봇 제어시스템 및 그의 교차 운전방법 기술에 적용된다.

10: 재난 구조 로봇 제어시스템
11: 통합관제차량
20: 재난 구조 로봇
21: 탑승공간 22: 로봇팔
23: 수동 조작장치 24: 모드 선택 스위치
25: 로봇 제어부
30: 관제서버
31: 원격 조작장치 32: 모드 선택 스위치
33: 원격 제어부

Claims (9)

1. 재난 구조 로봇에 대한 탑승 조작자의 조작명령에 따른 수동 운전과 원격 조작자의 조작명령에 따른 원격 운전의 우선순위를 설정하고, 탑승 조작자와 원격 조작자로부터 입력되는 의도 신호와 설정된 우선순위에 기초해서 수동 운전 및 원격 운전을 교차해서 운전하며, 탑승 조작자에 의한 운전이 불가능한 응급 상황 발생시 원격 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재난 구조 로봇 제어시스템.
2. 재난 환경에 투입되어 복구 및 구조 동작을 수행하는 복수의 재난 구조 로봇 및
   각 재난 구조 로봇과의 통신을 통해 재난 현장 상황을 파악하고 복구 및 구조 동작을 통합적으로 관제하는 관제서버를 포함하고,
   상기 재난 구조 로봇의 구동을 제어하는 로봇 제어부는 상기 재난 구조 로봇을 수동 운전 또는 원격 운전을 교차해서 운전하도록 우선 순위를 설정하며, 탑승 조작자와 원격 조작자의 의도 신호와 설정된 우선 순위에 기초해서 원격 운전 및 수동 운전을 교차해서 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재난 구조 로봇 제어시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 재난 구조 로봇은 탑승 조작자로부터 수동 조작명령을 입력받는 수동 조작장치와
   탑승 조작자의 운전 의도 신호를 입력받는 모드 선택 스위치를 포함하고,
   상기 로봇 제어부는 상기 모드 선택 스위치를 통해 탑승 조작자가 수동 운전하고자 하는 의도 '0' 신호가 입력되면, 상기 관제서버로부터 수신되는 원격 조작자의 의도신호와 무관하게 상기 수동 조작장치를 통해 입력되는 수동 조작명령에 따라 수동 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재난 구조 로봇 제어시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 관제서버는 각 재난 구조 로봇과의 통신을 통해 원격 제어하는 원격 제어부 및
   원격 조작자로부터 원격 조작명령을 입력받는 원격 조작장치를 포함하고,
   상기 로봇 제어부는 상기 재난 구조 로봇의 모드 선택 스위치를 통해 탑승 조작자가 원격 운전하고자 하는 의도 '1' 신호가 입력되면, 상기 관제서버로부터 상기 원격 제어부로부터 상기 원격 조작장치를 통해 입력되는 원격 조작명령을 수신하고, 수신된 원격 조작명령에 따라 원격 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재난 구조 로봇 제어시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 원격 제어부는 탑승 조작자의 운전 가능 상태를 확인하도록, 미리 설정된 설정시간 동안 '0과 1의 반복' 신호를 상기 로봇 제어부로 송신하고,
   상기 로봇 제어부는 상기 모드 선택 스위치를 통해 응답신호가 미입력되면, 상기 관제서버로 탑승 조작자의 운전 불가 상태를 통지하며, 상기 관제서버로부터 상기 원격 제어부로부터 상기 원격 조작장치를 통해 입력되는 원격 조작명령을 수신해서 원격 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재난 구조 로봇 제어시스템.
6. 재난 구조 로봇에 대한 탑승 조작자의 조작명령에 따른 수동 운전과 원격 조작자의 조작명령에 따른 원격 운전의 우선순위를 설정하고, 탑승 조작자와 원격 조작자로부터 입력되는 의뢰 신호와 설정된 우선순위에 기초해서 수동 운전 및 원격 운전을 교차해서 운전하며, 탑승 조작자에 의한 운전이 불가능한 응급 상황 발생시 원격 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재난 구조 로봇 제어시스템의 교차 운전방법.
7. (a) 재난 구조 로봇에서 탑승 조작자의 수동 조작명령에 의한 수동 운전 또는 원격 조작자의 원격 조작명령에 따른 원격 운전을 교차해서 운전하도록, 운전 모드에 대한 우선 순위를 설정하는 단계,
   (b) 상기 재난 구조 로봇의 구동을 제어하는 로봇 제어부에서 탑승 조작자와 원격 조작자의 의도 신호를 입력받고, 설정된 우선 순위에 기초해서 원격 운전 및 수동 운전을 교차해서 운전하는 단계 및
   (c) 탑승 조작자의 운전 불가 상태에 해당하는 응급 상황 발생시, 상기 원격 조작자의 원격 조작명령에 따라 원격 운전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 구조 로봇 제어시스템의 교차 운전방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 운전모드는 탑승 조작자가 수동 운전하고자 하는 의도 '0' 신호와 원격 운전자의 원격 운전하고자 하는 의도 '0' 신호에 따른 완전 수동 모드,
   원격 운전 의도가 없는 '1' 신호에 따른 강제 수동 모드,
   탑승 조작자가 수동 운전하고자 하는 의도 없는 '1' 신호와 원격 운전자의 원격 운전하고자 하는 의도 '0' 신호에 따른 강제 원격 모드 및
   원격 운전 의도가 없는 '1' 신호에 따른 완전 원격 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 구조 로봇 제어시스템의 교차 운전방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 (c)단계는
   (c1) 관제서버에서 탑승 조작자의 운전 가능 상태를 확인하기 위해 '0과 1의' 반복 신호를 송신하는 단계,
   (c2) 상기 로봇 제어부에서 상기 설정시간 동안 탑승 조작자의 응답신호가 미입력되면, 상기 관제서버에 마련된 원격 제어부로부터 원격 조작장치에 가해지는 원격 조작자의 원격 조작명령을 수신하고, 수신된 원격 조작 명령에 따라 상기 재난 구조 로봇을 원격 운전하는 단계 및
   (c3) 상기 응답신호가 입력되면, 상기 운전모드에 따라 원격 및 수동 교차 운전을 교차해서 운전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 구조 로봇 제어시스템의 교차 운전방법.
   

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