KR102423054B1 - 자율 주행 방법 및 이를 이용하는 무인 도저 - Google Patents

Abstract

본 개시의 실시 예들은 자율 주행 방법 및 이를 사용하는 도저에 관한 것이다. 일 실시 예에 따르면, 자율 작업 도저는 신호를 주고받도록 구성되는 통신 장치, 상기 도저의 위치와 관련된 정보를 수집하도록 구성된 측위 장치 및 상기 통신 장치 및 상기 측위 장치와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 통신 장치를 통해 작업 지시를 수신하고, 상기 작업 지시에 기초하여 작업 계획을 수립하고, 상기 도저가 작업 영역 내에서 상기 작업 지시에 기초한 작업 시작 전에 상기 수립된 작업 계획에 기초하여 작업 영역 내에서의 상기 도저의 주행 경로를 나타내는 제1 작업 경로를 생성하고, 상기 제1 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하고, 상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어할 수 있다.

Description

자율 주행 방법 및 이를 이용하는 무인 도저 {AUTONOMOUS DRIVING METHOD AND DOZER USING THE SAME}

본 개시의 다양한 실시 예들은 자율 주행 방법 및 이를 이용하는 도저에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 작업 영역까지 그리고 작업 영역 안에서의 주행 경로를 결정하고, 주행 경로와 센서를 통해 획득되는 정보를 이용하여 자율 경로 주행을 하도록 건설 장비의 구동을 제어하는 건설 장비의 자율 경로 주행 방법 및 이를 이용하는 무인 도저에 관한 것이다.

건설 현장에서 토공 작업을 위한 장비들은 지속적으로 개선 및 발전해왔다. 건설 현장에서 사용되는 건설 장비는 숙련자가 조종자로서 건설 장비에 탑승하여 직접 조종하여 작업을 수행하도록 되어 있다.

하지만, 숙련된 기능공의 부재로 인한 어려움을 겪고 있으며, 안전 관리 문제, 숙련공의 임금 상승으로 인한 채산성이 계속해서 악화되고 있다. 또한, 기능공에 개개인의 숙련도 차이에 따라 시공 품질의 균일성 확보에 어려움을 겪고 있습니다.

최근에는 숙련된 기능공의 부재, 안전 관리, 및 채산성 문제를 해결할 수 있는 자동화된 건설 장비에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

현재 글로벌 건설장비 제조회사 및 건설자동화 솔루션 회사를 중심으로 도로 토공 및 포장공사 자동화 기술을 개발하고 있으며, 건설장비 자동화 기술 확보가 늦은 국내의 건설장비산업과 종합건설사의 시공경쟁력 확보가 필요한 실정이다. 이에, 많은 선진 업체에서는 무인 도저를 공사현장에 적용하기 위해 주변 지형을 인지하는 연구가 진행되고 있다.

도저는 일반적으로 주행을 하면서 작업을 수행하여야 한다. 이에 따라, 도저는 단순히 경로만 추종하는 것이 아니라 작업기에 걸리는 부하와 목표 작업 구간을 고려하여야 한다. 또한, 도저의 경우, 크롤러(crawler) 장비의 특성상 제자리 턴을 하게 될 경우 지반이 망가져 다시 작업을 해야 하므로, 경로 생성을 할 때 작업 수행한 구간 또한 고려해야 하는 복잡성을 가지고 있다.

본 개시가 해결하기 위한 과제는 상술한 도저의 특성을 반영하여 작업 영역까지 그리고 작업 영역 안에서의 주행 경로를 생성하고, 주행 경로와 센서를 통해 획득되는 주변의 정보를 이용하여 필요 시 도저의 주행 경로를 변경하여 도저의 구동을 제어하기 위한 자율 경로 주행 방법 및 이를 이용하는 도저를 제공하기 위한 것이다.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저(예: 도저(300))는 신호를 주고받도록 구성되는 통신 장치(예: 통신 장치(320)), 상기 건설 장비의 위치와 관련된 정보를 수집하도록 구성된 측위 장치(예: 센서 장치(340), 및 상기 통신 장치 및 상기 측위 장치와 전기적으로 연결된 프로세서(예: 프로세서(310))를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는 상기 통신 장치를 통해 작업 지시를 수신하고, 상기 작업 지시에 기초하여 작업 계획을 수립하고, 상기 도저가 작업 영역 내에서 상기 작업 지시에 기초한 작업 시작 전에 상기 수립된 작업 계획에 기초하여 작업 영역 내에서의 상기 도저의 주행 경로를 나타내는 제1 작업 경로를 생성하고, 상기 제1 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하고, 상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저(예: 도저(300))는 신호를 주고받도록 구성되는 통신 장치(예: 통신 장치(320)), 상기 건설 장비의 위치와 관련된 정보를 수집하도록 구성된 측위 장치(예: 센서 장치(340), 및 상기 통신 장치 및 상기 측위 장치와 전기적으로 연결된 프로세서(예: 프로세서(310))를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는 상기 통신 장치를 통해 작업 지시, 작업 계획 및 상기 상기 수립된 작업 계획에 기초하여 작업 영역 내에서의 상기 도저의 주행 경로를 나타내는 제1 작업 경로를 수신하고, 상기 도저가 상기 작업 영역 내에서 상기 제1 작업 경로에 따라 주행하면서 작업을 수행하는 도중에 상기 작업 경로를 변경한 필요가 발생한 경우, 상기 도저의 변경된 제2 작업 경로를 생성하고, 상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하고, 상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따른 자율 작업 도저의 자율 주행 방법은 작업 지시를 획득하는 동작, 상기 작업 지시에 기초하여 작업 계획을 수립하는 동작, 상기 도저가 작업 영역 내에서 상기 작업 지시에 기초한 작업 시작 전에 상기 수립된 작업 계획에 기초하여 작업 영역 내에서의 상기 도저의 주행 경로를 나타내는 제1 작업 경로를 생성하는 동작, 상기 도저가 상기 작업 영역 내에서 상기 제1 작업 경로에 따라 주행하면서 작업을 수행하는 도중에 상기 작업 경로를 변경한 필요가 발생한 경우, 상기 도저의 변경된 제2 작업 경로를 생성하는 동작, 상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는 동작 및 상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예에 따른 자율 작업 도저의 자율 주행 방법은 작업 지시, 작업 계획 및 상기 상기 수립된 작업 계획에 기초하여 작업 영역 내에서의 상기 도저의 주행 경로를 나타내는 제1 작업 경로를 획득하는 동작, 상기 도저가 상기 작업 영역 내에서 상기 제1 작업 경로에 따라 주행하면서 작업을 수행하는 도중에 상기 작업 경로를 변경한 필요가 발생한 경우, 상기 도저의 변경된 제2 작업 경로를 생성하는 동작, 상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는 동작 및 상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.

본 개시의 실시 예들에 따른 무인 도저가 주행 경로를 결정하고, 주행 경로와 센서를 통해 획득되는 주변의 정보를 이용하여 구동을 제어함으로써, 작업의 자동화를 가능하게 하고 작업 품질과 작업 속도를 향상시킬 수 있다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 자율 작업 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저를 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른 생성된 글로벌 작업 경로의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 다양한 실시 예에 따라 반복 작업의 필요성에 의해 작업 제어 장치가 생성한 로컬 작업 경로의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 다양한 실시 예에 따라 장애물의 존재에 의하여 작업 제어 장치가 생성한 로컬 작업 경로의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 다양한 실시 예에 따라 도저(300)가 생성된 작업 경로에 따라 주행하도록 제어하는 방법을 도시한 도면이다.
도 8은 다양한 실시 예에 따라 도저(300)의 자율 경로 주행 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 도저(300)에서 주행 궤적을 결정하는 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저(300)에서 구동을 제어하는 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저(300)에서 긴급 제어 이벤트를 처리하는 동작을 나타내는 흐름도이다.

본 개시물의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 장치 및 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시물은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 개시물의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시물이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시물의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시물은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시물을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

비록 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다.

따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 개시물의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소 일 수도 있음은 물론이다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시물이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 실시 예에서 사용되는 '부' 또는 '모듈'이라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부' 또는 '모듈'은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부' 또는 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.

본 개시물의 몇몇 실시 예들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 기록 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 기록 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 기록 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 기록 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 기록 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 자율 작업 시스템(100)을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 자율 작업 시스템(100)은 관제 센터(110)와 적어도 하나의 건설 장비(또는 자율 작업 건설 장비)(120 내지 150)를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 건설 장비(120 내지 150)는 토목공사나 건축공사 현장에서 자율 작업을 수행하는 기계를 지칭하는 것으로, 도 1을 통해 도시된 바와 같이, 믹서트럭(mixer truck) (120), 덤프 트럭(dump truck)(130), 도저(dozer)(140), 굴삭기(excavator)(150)를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 건설 장비는 굴착기(drilling machine), 크레인(crane), 휠로더(wheel loader), 스크레이퍼(scraper) 등과 같은 다양한 기계를 포함할 수 있다. 자율 작업은 사용자의 조작없이 건설 장비(120 내지 150)가 자율적으로 이동하는 동작, 건설 장비(120 내지 150)에 의해 수행될 수 있는 작업을 자율적으로 수행하는 동작 등을 모두 포함하는 의미일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 건설 장비(120 내지 150)는 관제 센터(110)로부터 수신하는 작업 지시에 따라, 자율 작업을 수행할 수 있다. 작업 지시는 해당 건설 장비가 작업을 해야 하는 작업 영역, 작업 영역에서 수행해야 하는 작업 등과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 건설 장비(120 내지 150)는 작업 지시에 따라 사용자의 조작없이 작업 영역으로 이동하여 작업을 수행할 수 있다. 건설 장비(120 내지 150)는 다양한 센서를 구비할 수 있으며, 센서를 통해 획득되는 정보에 기초하여 건설 장비의 상태 및/또는 건설 장비의 주변 환경을 감지하고, 감지 결과를 작업 수행에 고려할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 관제 센터(110)는 작업 현장에 투입되는 적어도 하나의 건설 장비(120 내지 150)를 관리하는 시스템일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 관제 센터(110)는 적어도 하나의 건설 장비(120 내지 150)로 작업을 지시할 수 있다. 예를 들어, 관제 센터(110)는 작업 영역 및 해당 작업 영역에서 수행해야 하는 작업을 정의한 작업 지시를 생성하고, 이를 적어도 하나의 건설 장비(120 내지 150)로 전송할 수 있다.

도 2는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저를 도시한 도면이다.

도저(200)는 많은 양의 흙, 모래, 자갈 등을 밀어내는 공사에 쓰이는, 금속 블레이드(blade)(230)가 장착된 무한 궤도 차량일 수 있다.

도 2를 참조하면, 도저(200)는 이동 역할을 하는 하부체(210), 하부체(210)에 탑재된 상부체(220) 및 하부체(210) 및/또는 상부체(220)의 전방에 결합된 블레이드(230)로 구성될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시의 실시 예가 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 전술한 도저(200)의 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수도 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상부체(220)는 운전자가 탑승하여 조작할 수 있는 운전실(222)이 내장되고 동력발생 장치(예: 엔진)가 장착될 수 있는 내부공간(미도시)이 구비될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 블레이드(230)는 하부체(210) 및/또는 상부체(220)와 결합되고, 많은 양의 흙, 모래, 자갈 등을 밀어내는 등의 작업을 진행하기 위한 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 블레이드(230)는 붐(231)과 붐 실린더(232)를 더 포함할 수 있다. 붐(231)은 하부체(210)에 회전 가능하게 결합되고, 회전에 의하여 블레이드(230)를 상하로 이동시킬 수 잇다. 붐 실린더(232)는 상부체(220)와 붐(231) 간에 연결되어 붐(231)을 회전시킬 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시의 실시 예가 이에 한정되는 것이 아니다.

다양한 실시 예에 따르면, 하부체(210)는 상부체(220)의 하면에 결합될 수 있다. 하부체(210)는 바퀴를 사용하는 휠 타입 또는 무한궤도를 사용하는 크롤러 타입으로 형성된 주행체를 포함할 수 있다. 주행체는 동력발생 장치에 의해 발생되는 동력을 구동력으로 하여 도저(200)의 전후좌우 움직임을 구현할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 도저(200)는 무인 자동화, 다시 말해서, 자율 작업을 수행할 수 있는 것으로, 다수의 센서들을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 도저(200)는 라이다(Lidar) 센서, 측위 센서, 관성(inertial measurement unit, IMU) 센서 등을 포함하여, 자신의 위치 및 관성과 주변 환경을 측정할 수 있다.

도저(200)는 라이다 센서를 이용하여 주변 환경을 측정하고, 주행 경로 상에 장애물이 있는 지를 파악할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시의 실시 예가 이에 한정되는 것이 아니다. 다른 실시 예에 따르면, 다양한 센서들은 각도 센서, 회전 센서, 전자기파 센서, 카메라 센서, 레이다, 또는 초음파 센서 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도저(200)는 카메라 센서, 레이다 또는 초음파 센서 중 적어도 하나를 이용하여 주변 환경을 측정하거나 장애물을 검출할 수 있다.

측위 센서는 위성 신호를 수신할 수 있는 GNNS(Global Navigation Satellite System) 모듈을 사용할 수 있으며, 정밀한 측정을 위해 RTK(Real Time Kinematic) GNSS 모듈이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도저(200)의 상부체(220)에는 적어도 하나의 측위 장치가 배치될 수 있다.

도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저(300)를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 도저(300)는 프로세서(310), 통신 장치(320), 저장 장치(330), 센서 장치(340) 및 작업 제어 장치(350)를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시의 실시 예가 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 도저(300)의 구성요소 중 적어도 하나가 생략되거나 또는 하나 이상의 다른 구성 요소(예: 입력 장치, 출력 장치 등)가 도저(300)의 구성으로 추가될 수도 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 도저(300)의 전반적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는, 저장 장치(330)에 저장된 소프트웨어(예를 들어, 프로그램)를 실행하여, 프로세서(310)에 연결된 구성 요소(예를 들어, 통신 장치(320), 저장 장치(330), 센서 장치(340) 또는 작업 제어 장치(350)) 중 적어도 하나의 구성 요소를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(310)는 다른 구성 요소로부터 수신된 명령 또는 데이터를 저장 장치(330)에 저장하고, 저장 장치(330)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 저장 장치(330)에 저장할 수 있다. 프로세서(310)는 메인 프로세서 및 메인 프로세서와 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(310)는 전술한 구성 요소(예를 들어, 통신 장치(320), 저장 장치(330), 센서 장치(340) 또는 작업 제어 장치(350))와 CAN(Controller Area Network) 통신을 수행할 수 있으나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.

다양한 실시 예에 따르면, 통신 장치(320)는 무선 통신 기술을 이용하여 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 외부 장치는 관제 센터(110) 및 다른 건설 장비(120 내지 150)를 포함할 수 있다. 예컨대, 통신 장치(320)는 외부 장치로부터 작업 지시를 수신하고, 외부 장치로 작업과 관련된 정보(예: 작업 결과)를 전송할 수 있다. 이때, 통신 장치(320)가 이용하는 통신 기술에는 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), LTE(Long Term Evolution), 5G, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 저장 장치(330)는 도저(300)의 적어도 하나의 구성요소(예를 들어, 프로세서(310), 통신 장치(320), 센서 장치(340) 또는 작업 제어 장치(350))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 저장 장치(330)는 도저(300)의 제원(예: 모델명, 고유번호, 기본 사양), 맵 데이터 등을 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장 장치(330)는 비휘발성 메모리 장치 및 휘발성 메모리 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 센서 장치(340)는 다양한 센서들을 이용하여 도저(300)의 상태, 도저(300)의 작업 영역 또는 도저(300) 주변의 장애물 중 적어도 하나와 관련된 정보를 수집할 수 있다. 센서 장치(340)는 도저(300)의 상태와 관련된 정보를 수집하기 위한 관성 센서, 각도 센서 또는 회전 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 센서 장치(340)는 도저(300)의 작업 영역 및 주변 장애물과 관련된 정보를 수집하기 위한 라이다 센서, 전자기파 센서, 카메라 센서, 레이다 또는 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시의 실시 예가 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 도저(300)의 상태, 도저(300)의 작업 영역 또는 도저(300) 주변의 장애물과 관련된 정보를 수집할 수 있는 다양한 종류의 센서들이 센서 장치(340)의 구성으로 사용될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 작업 제어 장치(350)는 도저(300)의 작업을 제어할 수 있다. 예를 들어, 작업 제어 장치(350)는 작업 계획 수립부(352) 및 구동 제어부(354)를 포함할 수 있다.

다양한 한 실시 예에 따르면, 작업 제어 장치(350)는, 관제 센터(110) 및/또는 도저(300)로부터 작업 지시를 수신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 작업 지시는 작업 영역 및 해당 작업 영역에서 수행되어야 하는 작업 종류(또는 작업 내용)를 포함할 수 있다. 작업 종류는 도저(300)에 의해 수행될 수 있는 평탄화 (grading) 작업, 땅파기 작업, 토량 운반 작업 등을 포함할 수 있다. 또한, 작업 영역은 작업 현장의 일부분으로, 적어도 하나의 작업이 수행되어야 하는 영역(예: 평탄화 영역, 토량 운반 영역 등)일 수 있다. 추가적으로, 작업 지시는 작업 현장으로부터 벗어나 대기하고 있는 도저(300)를 작업 현장으로 안내하는 이동 경로를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 도저(300)는 이동 경로에 기초하여 대기 장소를 출발하여 작업 현장으로 이동할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는 작업 지시에 기초하여, 작업 계획을 수립할 수 있다. 작업 계획은 작업 영역에 대한 작업 시작 지점 및 작업 종료 지점, 다시 말해서, 주행체(예: 바퀴, 무한궤도 트랙)의 시작 위치 및 종료 위치를 포함할 수 있다.

또한, 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는, 작업 계획의 일부로, 작업 영역에서 도저(300)가 수행하고자 하는 작업의 처리 순서를 결정할 수 있다. 예를 들어, 작업 현장 내의 복수의 작업 영역에 대한 작업을 지시받은 경우, 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는 우선 순위로 처리해야하는 작업 영역과 차순위로 처리해야하는 작업 영역을 결정할 수 있다. 다른 예로, 하나의 작업 영역에서 복수의 작업을 지시받은 경우, 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는 작업 영역에서 우선순위로 처리할 작업과 차순위로 처리할 작업을 계획할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 작업 계획의 적어도 일부, 예를 들어, 작업의 처리 순서는 관제 센터(110)에 의해 지정되어 도저(300)로 제공될 수도 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는 작업 계획에 기초하여, 작업 수행을 위한 작업 경로를 획득할 수 있다. 도저(300)의 작업은 대부분이 작업 영역을 이동하면서 수행되어야 한다. 작업 경로는 작업 영역(또는 작업 처리 지점)내에서 작업을 수행하기 위하여 도저(300)가 이동해야 하는 경로로, 앞서 설명한 관제 센터(110)에 의해 제공되는 이동 경로와는 구분된다.

다양한 실시 예에 따르면, 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는 글로벌 작업 경로 생성 및 로컬 작업 경로 생성을 수행할 수 있다.

글로벌 작업 경로 생성은 도저(300)가 작업을 시작하기 전에 작업 계획 및 작업 영역에 대한 정보를 기초로 도저(300)의 작업 경로를 생성하는 것일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 글로벌 작업 경로 생성은 도저(300)의 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))에 의해 수행될 수도 있으나, 다른 일 실시 예에 따라, 관제 센터(110)가 글로벌 작업 경로 생성을 수행하고 생성된 글로벌 작업 경로를 작업 지시와 함께 도저(300)로 전달할 수도 있다.

도 4는 다양한 실시 예들에 따른 생성된 글로벌 작업 경로의 예를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 도저(300)의 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352)) 또는 관제 센터(110)는 도저(300)의 작업 영역(410) 및 작업의 시작 지점(420)과 종료 지점(430)에 기초하여 작업 경로를 생성할 수 있다. 작업 경로는 전진 방향 경로(실선)와 다음 전진 방향 경로의 시작점으로 후진하는 후진 방향 경로(점선)를 포함할 수 있다. 이 때, 연속되는 두 개의 전진 방향 경로 사이의 간격은 도저(300)가 수행하여야 하는 작업의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 도저(300)의 작업에는 평탄화 작업, 토량을 운반하는 작업, 땅파기 작업 등이 있을 수 있다. 평탄화 작업의 경우에는 일반적으로 토량이 많지 않아 블레이드(230)에 부하가 많이 걸리지 않으며, 블레이드(230) 주위로 토사가 많이 흐르지 않는다. 따라서, 블레이드(230) 길이 간격으로 두 개의 전진 방향 사이의 간격을 결정할 수 있다. 다른 일 실시 예에 따라, 토량을 운반하는 작업 또는 땅을 파는 작업의 경우에는 블레이드(230)에 부하가 많이 걸리며, 블레이드(230) 주변으로 토사가 흐를 가능성이 높으므로 두 개의 전진 방향 사이의 간격을 평탄화 작업의 경우보다 더욱 조밀하게 할 필요가 있다.

로컬 작업 경로 생성은 도저(300)가 글로벌 작업 경로에 따라 작업을 진행하다가 작업의 추가적인 진행을 위해 경로를 재생성하거나 또는 장애물 회피를 위해 경로를 재생성하는 것일 수 있다.

로컬 작업 경로 생성은 도저(300)의 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))에 의해 수행될 수 있다. 도저(300)의 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는 센서 장치(340)의 카메라 또는 라이다 센서로 획득한 작업 공간의 정보 또는 장애물 정보 또는 블레이드(230)에 부착된 센서 또는 구동 제어부(354)로부터 획득한 부하의 세기 정보에 기초하여 로컬 작업 경로 생성을 수행할 수 있다.

예를 들면, 작업 계획에 따라 땅을 파는 경우, 도저(300)가 작업 계획에 따른 모든 지형을 한 번에 다 팔 수 없으므로, 여러 번 나누어서 땅을 파야할 필요가 있다. 이럴 경우, 도저(300)는 전진 및 후진을 여러 번 반복하면서 작업을 수행하여야 하고, 이에 따라 작업 주행 경로를 재생성할 필요가 있다. 또 다른 예로서, 토량을 운반하는 경우, 토량이 많으면 부하가 커져 모든 토량을 한 번에 운반하는 것이 불가능할 수 있다. 이 경우 도저(300)는 여러 번에 나누어 토량을 운반할 수 있고, 이에 따라 작업 주행 경로를 재생성할 필요가 있다.

도 5는 다양한 실시 예에 따라 반복 작업의 필요성에 의해 작업 제어 장치가 생성한 로컬 작업 경로의 예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 도저(300)는 글로벌 작업 경로에 따라 작업을 진행하다가, 구간(511), 구간(513), 구간(515)에서 반복 작업의 필요성을 인지할 수 있다. 예를 들면, 해당 구간이 땅을 파야하는 구간이거나, 이동시킨 토량이 많은 구간일 수 있다. 해당 구간에 대한 인지는 도저(300)가 해당 구간에 도착하였을 때 인지하였을 수 있다.

반복 작업의 필요성을 인지한 경우, 도저(300)의 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는 로컬 작업 경로 생성을 수행할 수 있다. 작업 제어 장치(350)는 전진해야 할 거리, 후진해야 할 거리 및/또는 전진 및 후진을 몇 번 수행해야 하는 지를 결정할 수 있다. 그리고 그에 따라 도저(300)가 이동할 작업 경로를 생성할 수 있다.

도 6은 다양한 실시 예에 따라 장애물의 존재에 의하여 작업 제어 장치가 생성한 로컬 작업 경로의 예를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 도저(300)는 글로벌 작업 경로에 따라 작업을 진행하다가, 작업 경로 상에 장애물(610)이 있음을 인지한다면 회피 경로를 생성할 수 있다. 예를 들면, 해당 경로 상에 다른 건설 장비가 작업을 하고 있거나, 해당 경로 상에 사람이 존재할 수 있다.

회피 경로의 생성이 필요함을 인지한 경우, 도저(300)의 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는 로컬 작업 경로 생성을 수행할 수 있다. 작업 제어 장치(350)는 장애물(610)과의 접촉없이 회피할 수 있는 최단 거리로 도저(300)가 이동한 작업 경로를 생성할 수 있다. 이때, 일 실시 예에 따라, 도저(300)는 작업 영역 중에서 이미 작업이 완료된 영역은 우회하도록 작업 경로를 생성할 수 있다.

상술한 바와 같이 글로벌 작업 경로 생성 및 로컬 작업 경로 생성에 의하여 도저(300)의 작업 경로가 생성된 이후 도저(300)가 작업 경로를 따라 주행되도록 제어할 수 있다.

도 7은 다양한 실시 예에 따라 도저(300)가 생성된 작업 경로에 따라 주행하도록 제어하는 방법을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 동작 710에서, 작업 제어 장치(350)(또는 작업 계획 수립부(352))는 생성된 작업 경로의 시작 지점과 종료 지점 사이에 제1 간격(예: 대략 1m)의 중간점(waypoint)들을 설정할 수 있다.

다른 일 실시 예에 따라, 작업 제어 장치(350)는 생성된 작업 경로 중에서 도저(300)의 각 전진 방향 또는 각 후진 방향 별로 시작점과 종료점 사이의 중간점을 결정할 수 있다. 이에 따라, 작업 제어 장치(350)는 도저(300)의 작업 경로의 각 전진 방향 또는 각 후진 방향 별로 시작점과 종료점 사이에 제1 간격의 중간점들을 포함할 수 있다.

동작 730에서, 작업 제어 장치(350)(또는 구동 제어부(354))는 제 1 간격의 중간점을 포함하는 작업 경로를 선형 보간법을 이용(720)하여 제 2 간격(예: 대략 0.1m)의 중간점을 포함하는 정밀 작업 경로로 변환시킬 수 있다.

이후 동작 750에서, 작업 제어 장치(350)(또는 구동 제어부(354))는 제2 간격의 중간점 중에서 현재의 도저(300)가 진행할 중간점을 결정할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 작업 제어 장치(350)(또는 구동 제어부(354))는 K-Dimensional Tree 기법(740)에 기초하여 정밀 작업 경로에 포함된 중간점들 중 도저(300)와 가장 가까운 중간점을 확인할 수 있다.

다른 일 실시 예에 따라, 작업 제어 장치(350)(또는 구동 제어부(354))는 도저(300)의 구동 장치에 제어 명령을 내린 후 구동 장치가 해당 제어 명령에 따라 구동할 때까지의 지연 시간을 고려하여 예측점(lookahead point)을 선정하고, K-Dimensional Tree 기법(740)에 기초하여 정밀 작업 경로에 포함된 중간점들 중 예측점과 가장 가까운 중간점을 확인할 수 있다.

K-Dimensional Tree 기법은, x 좌표와 y 좌표의 대소 크기의 비교에 기초하여 k 차원 공간의 점들을 구조화하는 기법이다.

동작 710, 동작 730 및 동작 750에 의해 결정된 중간점을 연결하면 도저(300)의 주행 궤적이 될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 작업 제어 장치(350)(또는 구동 제어부(354))는 주행 궤적에 기초하여 도저(300)의 조향 정보를 획득할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 작업 제어 장치(350)(또는 구동 제어부(354))는 조향 정보에 기초하여 도저(300)를 제어하기 위한 제어 정보를 결정할 수 있다.

전술한 실시 예에서는 프로세서(310)와 작업 제어 장치(350)가 서로 분리된 구성으로 설명하였으나, 이는 예시적일 뿐, 본 개시가 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 작업 제어 장치(350)와 프로세서(310)는 하나의 구성으로 설계될 수 있다. 또한, 전술한 프로세서(310)의 구성 중 적어도 일부는 도저와 분리된 구성으로 설계될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(310)의 구성 중 적어도 일부는 외부 장치의 구성으로 구성될 수도 있다.

도 8은 다양한 실시 예에 따라 도저(300)의 자율 경로 주행 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하 실시 예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 또한, 이하의 동작들은 도저(300)의 프로세서(310)에 의해 수행되거나 프로세서(310)에 의해 실행 가능한 명령어들로 구현될 수 있다.

도 8을 참조하면, 동작 S810에서, 도저(300)는 관제 센터(110)로부터 작업 지시를 수신할 수 있다. 작업 지시는 도저(300)가 작업을 해야 하는 작업 영역, 작업 영역에서 수행해야 하는 작업 종류(또는 작업 내용) 등과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로 작업 지시는 작업 현장으로부터 벗어나 대기하고 있는 도저(300)를 작업 현장으로 안내하는 이동 경로를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동작 S820에서, 도저(300)는 작업 지시에 기초하여 작업 계획을 수립할 수 있다. 작업 계획은 작업 계획은 작업 영역에 대한 작업 시작 지점 및 작업 종료 지점, 다시 말해서, 주행체(예: 바퀴, 무한궤도 트랙)의 시작 위치 및 종료 위치를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동작 S830에서, 도저(300)는 작업 계획에 기초하여 글로벌 작업 경로를 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 도저(300)는 작업 영역(410) 및 작업의 시작 지점(420)과 종료 지점(430)에 기초하여 작업 경로를 생성할 수 있다. 도저(300)의 일반적은 작업은 작업 영역(410) 내를 이동하면서 수행될 수 있기 때문에, 작업 경로는 도저(300)가 전 작업 영역을 효율적으로 이동하면서 작업을 수행하도록 할 수 있는 경로일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 작업 경로는 도저(300)가 작업을 수행하면서 전진할 복수의 전진방향 경로와 현재의 전진 방향 경로의 종료점에서 다음 전진 방향 경로의 시작점으로 후진하는 복수의 후진 방향 경로로 구성될 수 있다. 연속되는 두 개의 전진 방향 경로 사이의 간격은 도저(300)가 수행하여야 하는 작업의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 도저(300)는 블레이드(230)에 부하가 많이 걸리지 않으며, 블레이드(230) 주위로 토사가 많이 흐르지 않는 작업의 경우에는 블레이드(230) 길이 간격으로 연속되는 두 개의 전진 방향 경로 사이의 간격을 결정할 수 있다. 다른 일 실시 예에 따라, 블레이드(230)에 부하가 많이 걸리며, 블레이드(230) 주변으로 토사가 흐를 가능성이 높은 작업의 경우에, 도저(300)는 연속되는 두 개의 전진 방향 경로 사이의 간격을 블레이드(230) 길이보다 작게 할 필요가 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동작 S840에서, 도저(300)는 필요에 따라 로컬 작업 경로를 생성할 수 있다. 로컬 작업 경로는 도저(300)가 글로벌 작업 경로에 따라 주행할 수 없는 경우에만 필요에 따라 생성될 수 있다. 예를 들면 도저(300)는 작업의 추가적ㅇ인 진행을 위해 경로를 재생성할 필요가 있거나 또는 장애물 회피를 위해 경로는 재생성할 필요가 있는 경우 로컬 작업 경로를 생성할 수 있다.

예를 들면, 작업 계획에 따라 땅을 파는 경우, 도저(300)가 작업 계획에 따른 모든 지형을 한 번에 다 팔 수 없으므로, 여러 번 나누어서 땅을 파야할 필요가 있다. 이럴 경우, 도저(300)는 전진 및 후진을 여러 번 반복하면서 작업을 수행하여야 하고, 이에 따라 작업 주행 경로를 재생성할 필요가 있다. 또 다른 예로서, 토량을 운반하는 경우, 토량이 많으면 부하가 커져 모든 토량을 한 번에 운반하는 것이 불가능할 수 있다. 이 경우 도저(300)는 여러 번에 나누어 토량을 운반할 수 있고, 이에 따라 작업 주행 경로를 재생성할 필요가 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동작 S850에서, 도저(300)는 생성된 작업 경로에 기초하여 도저(300)의 주행 궤적을 결정할 수 있다. 주행 궤적은 생성된 작업 경로를 따라 이동하기 위한 도저(300)의 움직임을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도저(300)는 작업 경로에 중간점들을 포함시키고, 도저(300)의 위치 또는 도저(300)의 구동 장치에 제어 명령을 내린 후 구동 장치가 해당 제어 명령에 따라 구동할 때까지의 지연 시간을 고려하여 선정된 예측점(lookahead point)과 가까운 중간점을 선택하고, 선택된 중간점들을 주행 궤적의 일부로 결정할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동작 S860에서, 도저(300)는 주행 궤적에 기초하여 도저(300)의 구동을 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도저(300)는 구동을 제어하기 위하여 주행 궤적에 기초하여 도저(300)의 조향 정보를 획득할 수 있다. 조향 정보는 주행 궤적으로 결정된 중간점을 추종하기 위한 정보로, 조향 속도, 조향 각도 등을 포함할 수 있다. 도저(300)는 센서 장치(340)를 통해 획득된 센서 정보에 기초하여 도저(300)의 상태(예: 도저(300)의 위치 및 방향)를 결정할 수 있으며, 이를 결정된 중간점의 위치 및 방향과 비교함으로써, 조향 정보를 획득할 수 있다.

도 8에 도시된 흐름도에 따라 동작은 도저(300)에 의해 수행될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전술한 실시 예를 통해 개시된 동작 중 적어도 하나의 동작(예: 동작 S820 및/또는 동작 S830)이 외부 장치(예: 관제 센터(110))에 의해 수행될 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 도저(300)의 동작 방법과 관련하여, 개시된 동작 중 적어도 하나의 동작이 생략되거나 다른 동작이 추가될 수도 있다.

도 9는 다양한 실시 예에 따른 도저(300)에서 주행 궤적을 결정하는 동작을 나타내는 흐름도이다. 이하 설명되는 도 9의 동작들은, 도 8의 동작 S850에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 것일 수 있다. 또한, 이하 실시 예에서 각 동작들은 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니며, 개시된 동작 중 적어도 하나의 동작이 생략되거나 다른 동작이 추가될 수도 있다.

도 9를 참조하면, 다양한 실시 예에 따르면, 동작 S910에서, 도저(300)는 작업 경로의 시작 지점과 종료 지점 사이에 지1 간격(예: 대략 1m)의 중간점(waypoint)들을 설정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도저(300)는 동작 S830에 따라 생성된 복수의 전진 방향 경로 및 복수의 후진 방향 경로에 대해 각 경로의 시작점과 종료점 사이에 중간점들을 설정할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동작 S920에서, 도저(300)는 제1 간격의 중간점을 포함하는 작업 경로는 제1 간격보다 작은 제2 간격의 중간점이 설정된 정밀 작업 경로로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도저(300)는 선형 보간법을 이용하여, 제 1 간격(예: 대략 1m)의 중간점을 포함하는 작업 경로를 제 2 간격(예: 대략 0.1m)의 중간점을 포함하는 정밀 작업 경로로 변환시킬 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동작 S930에서, 정밀 작업 경로에 포함된 중간점들 중에서 조건을 만족하는 중간점을 선택할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 조건은 도저(300)의 현재 위치 또는 도저(300)의 구동 장치에 제어 명령을 내린 후 구동 장치가 해당 제어 명령에 따라 구동할 때까지의 지연 시간을 고려하여 선정된 예측점에 가장 가까운 것일 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, S940 동작에서, 도저(300)는 선택된 중간점들에 기초하여 주행 궤적을 결정할 수 있다. 주행 궤적은 작업 경로를 따라 이동하기 위한 도저(300)의 움직임을 의미할 수 있다.

도 10은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저(300)에서 구동을 제어하는 동작을 나타내는 흐름도이다. 이하 설명되는 도 10의 동작들은, 도 8의 S850 동작에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 것일 수 있다. 또한, 이하 실시 예에서 각 동작들은 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니며, 개시된 동작 중 적어도 하나의 동작이 생략되거나 다른 동작이 추가될 수도 있다.

도 10을 참조하면, 다양한 실시 예에 따르면, 동작 S1010에서, 도저(300)는 주행 궤적에 기초하여 조향 정보를 획득할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동작 S1020에서, 도저(300)는 조향 정보에 기초하여 제어 정보를 생성할 수 있다. 제어 정보는 조향 정보에 따라 주행하도록 제어되어야 하는 도저(300)의 제어 정보일 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 동작 S1030 동작에서, 도저(300)는 제어 정보에 기초하여 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 도저(300)는 변환된 제어 값에 따라 도저(300)가 구동되도록 좌측 및 우측 주행체(예: 바퀴, 무한궤도 트랙)를 제어할 수 있다.

도 11은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 도저(300)에서 긴급 제어 이벤트를 처리하는 동작을 나타내는 흐름도이다. 이하 설명되는 도 11의 동작들은, 도 8의 S810 동작 내지 S860 동작이 수행되는 중간에 언제든지 생성될 수 있는 동작일 수 있다.

도 11을 참조하면, 다양한 실시 예에 따르면, 동작 S1110에서, 도저(300)는 자율 작업을 수행하는 중 긴급 제어 이벤트가 감지되는지 여부를 판단할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 도저(300)는 긴급 제어 이벤트가 감지되지 않으면, 동작 S1130에 따라 자율 주행 작업을 유지할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 도저(300)는 긴급 제어 이벤트를 감지하면, 동작 S1120에서, 자율 작업을 중단하고 긴급 이벤트에 대응하는 동작 모드로 전환할 수 있다.

본 개시의 실시 예들에 따른 도저(300)의 동작 방법은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 저장되어 프로세서(예: 프로세서(310))에 의해 실행될 수 있는 명령어들로 구현될 수 있다.

저장 매체는, 직접 및/또는 간접적이든, 원시 상태, 포맷화된 상태, 조직화된 상태 또는 임의의 다른 액세스 가능한 상태이든 관계없이, 관계형 데이터베이스, 비관계형 데이터베이스, 인-메모리(in-memory) 데이터베이스, 또는 데이터를 저장할 수 있고 저장 제어기를 통해 이러한 데이터에 대한 액세스를 허용할 수 있는 다른 적절한 데이터베이스와 같이 분산형을 포함하는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 또한, 저장 매체는, 1차 저장 장치(storage), 2차 저장 장치, 3차 저장 장치, 오프라인 저장 장치, 휘발성 저장 장치, 비휘발성 저장 장치, 반도체 저장 장치, 자기 저장 장치, 광학 저장 장치, 플래시 저장 장치, 하드 디스크 드라이브 저장 장치, 플로피 디스크 드라이브, 자기 테이프, 또는 다른 적절한 데이터 저장 매체와 같은 임의의 타입의 저장 장치를 포함할 수 있다.

본 개시는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

1. 자율 작업 도저에 있어서,
   신호를 주고받도록 구성되는 통신 장치;
   상기 도저의 위치와 관련된 정보를 수집하도록 구성된 측위 장치; 및
   상기 통신 장치 및 상기 측위 장치와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   상기 통신 장치를 통해 작업 지시를 수신하고,
   상기 작업 지시에 기초하여 작업 계획을 수립하고,
   상기 도저가 작업 영역 내에서 상기 작업 지시에 기초한 작업 시작 전에 상기 수립된 작업 계획에 기초하여 작업 영역 내에서의 상기 도저의 주행 경로를 나타내는 제1 작업 경로를 생성하고,
   상기 제1 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하고,
   상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어하고,
   상기 프로세서는,
   상기 제1 작업 경로 상에 제1 간격의 중간점을 설정하고,
   상기 제1 간격의 중간점 사이에 선형 보간법에 따라 제2 간격의 중간점을 설정하고,
   상기 제2 간격의 중간점들 중 상기 도저의 현재 위치와 가장 가까운 중간점을 선택하고,
   상기 선택된 중간점에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는, 도저.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
   상기 도저가 상기 작업 영역 내에서 상기 제1 작업 경로에 따라 주행하면서 작업을 수행하는 도중에 상기 작업 경로를 변경한 필요가 발생한 경우, 상기 도저의 변경된 제2 작업 경로를 생성하고,
   상기 제2 작업 경로 상에 상기 제1 간격의 중간점을 설정하고,
   상기 제1 간격의 중간점 사이에 선형 보간법에 따라 상기 제2 간격의 중간점을 설정하고,
   상기 제2 작업 경로 상에 설정된 상기 제2 간격의 중간점들 중 상기 도저의 현재 위치와 가장 가까운 중간점을 선택하고,
   상기 선택된 중간점에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는, 도저.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 작업 지시는 상기 작업 영역 및 상기 작업 영역에서 상기 도저가 수행할 작업 종류를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   복수의 전진 방향 경로 및 상기 복수의 전진 방향 경로의 종료점에서 시작점으로 후진하는 복수의 후진 방향 경로를 포함하는 상기 제1 작업 경로를 생성하되, 상기 복수의 전진 방향 경로의 인접하는 전진 방향 경로 간의 간격을 상기 작업 종류에 기초하여 결정하는, 도저.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 도저의 구동 장치에 제어 명령을 내린 후 구동 장치가 해당 제어 명령에 따라 구동할 때까지의 지연 시간을 고려하여 상기 도저가 위치할 예측점을 선정하고,
   상기 제2 간격의 중간점들 중 상기 예측점과 가장 가까운 중간점을 선택하는, 도저.
   
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 주행 궤적을 추종하기 위한 조향 정보를 획득하고,
   상기 조향 정보에 기초하여 구동 제어 정보를 결정하고,
   상기 결정된 구동 제어 정보에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어하는, 도저.
   
8. 자율 작업 도저에 있어서,
   신호를 주고받도록 구성되는 통신 장치;
   상기 도저의 위치와 관련된 정보를 수집하도록 구성된 측위 장치; 및
   상기 통신 장치 및 상기 측위 장치와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   상기 통신 장치를 통해 작업 지시, 작업 계획 및 상기 상기 수립된 작업 계획에 기초하여 작업 영역 내에서의 상기 도저의 주행 경로를 나타내는 제1 작업 경로를 수신하고,
   상기 도저가 상기 작업 영역 내에서 상기 제1 작업 경로에 따라 주행하면서 작업을 수행하는 도중에 상기 작업 경로를 변경한 필요가 발생한 경우, 상기 도저의 변경된 제2 작업 경로를 생성하고,
   상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하고,
   상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어하고,
   상기 프로세서는,
   상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로 상에 제1 간격의 중간점을 설정하고,
   상기 제1 간격의 중간점 사이에 선형 보간법에 따라 제2 간격의 중간점을 설정하고,
   상기 제2 간격의 중간점들 중 상기 도저의 현재 위치와 가장 가까운 중간점을 선택하고,
   상기 선택된 중간점에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는, 도저.
   
9. 자율 작업 도저의 자율 주행 방법에 있어서,
   작업 지시를 획득하는 동작;
   상기 작업 지시에 기초하여 작업 계획을 수립하는 동작;
   상기 도저가 작업 영역 내에서 상기 작업 지시에 기초한 작업 시작 전에 상기 수립된 작업 계획에 기초하여 작업 영역 내에서의 상기 도저의 주행 경로를 나타내는 제1 작업 경로를 생성하는 동작;
   상기 도저가 상기 작업 영역 내에서 상기 제1 작업 경로에 따라 주행하면서 작업을 수행하는 도중에 상기 작업 경로를 변경한 필요가 발생한 경우, 상기 도저의 변경된 제2 작업 경로를 생성하는 동작;
   상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는 동작; 및
   상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어하는 동작을 포함하고,
   상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는 동작 은,
   상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로 상에 제1 간격의 중간점을 설정하는 동작;
   상기 제1 간격의 중간점 사이에 선형 보간법에 따라 제2 간격의 중간점을 설정하는 동작;
   상기 제2 간격의 중간점들 중 상기 도저의 현재 위치와 가장 가까운 중간점을 선택하는 동작; 및
   상기 선택된 중간점에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는 동작을 포함하는, 자율 주행 방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 작업 지시는 상기 작업 영역 및 상기 작업 영역에서 상기 도저가 수행할 작업 종류를 포함하고,
    상기 제1 작업 경로를 생성하는 동작은,
    복수의 전진 방향 경로 및 상기 복수의 전진 방향 경로의 종료점에서 시작점으로 후진하는 복수의 후진 방향 경로를 포함하는 상기 제1 작업 경로를 생성하는 동작을 포함하되, 상기 복수의 전진 방향 경로의 인접하는 전진 방향 경로 간의 간격을 상기 작업 종류에 기초하여 결정하는, 자율 주행 방법.
    
11. 삭제
12. 삭제
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 간격의 중간점들 중 상기 도저의 현재 위치와 가장 가까운 중간점을 선택하는 동작은,
    상기 도저의 구동 장치에 제어 명령을 내린 후 구동 장치가 해당 제어 명령에 따라 구동할 때까지의 지연 시간을 고려하여 상기 도저가 위치할 것으로 예측되는 예측점을 선정하는 동작; 및
    상기 제2 간격의 중간점들 중 상기 예측점과 가장 가까운 중간점을 선택하는 동작을 포함하는, 자율 주행 방법.
    
14. 제 9 항에 있어서,
    상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어하는 동작은,
    상기 주행 궤적을 추종하기 위한 조향 정보를 획득하는 동작;
    상기 조향 정보에 기초하여 구동 제어 정보를 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 구동 제어 정보에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어하는 동작을 포함하는, 자율 주행 방법.
    
15. 자율 작업 도저의 자율 주행 방법에 있어서,
    작업 지시, 작업 계획 및 상기 작업 계획에 기초하여 작업 영역 내에서의 상기 도저의 주행 경로를 나타내는 제1 작업 경로를 획득하는 동작;
    상기 도저가 상기 작업 영역 내에서 상기 제1 작업 경로에 따라 주행하면서 작업을 수행하는 도중에 상기 작업 경로를 변경한 필요가 발생한 경우, 상기 도저의 변경된 제2 작업 경로를 생성하는 동작;
    상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는 동작; 및
    상기 주행 궤적에 기초하여 상기 도저의 구동을 제어하는 동작을 포함하고,
    상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는 동작 은,
    상기 제1 작업 경로 또는 상기 제2 작업 경로 상에 제1 간격의 중간점을 설정하는 동작;
    상기 제1 간격의 중간점 사이에 선형 보간법에 따라 제2 간격의 중간점을 설정하는 동작;
    상기 제2 간격의 중간점들 중 상기 도저의 현재 위치와 가장 가까운 중간점을 선택하는 동작; 및
    상기 선택된 중간점에 기초하여 상기 도저의 주행 궤적을 결정하는 동작을 포함하는, 자율 주행 방법.
    

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