KR102504450B1 - 골프카트 자율주행보조장치 및 이의 동작방법, 골프카트 자율주행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템 및 이의 동작방법 - Google Patents
골프카트 자율주행보조장치 및 이의 동작방법, 골프카트 자율주행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템 및 이의 동작방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 반자율 주행 기능을 갖는 골프 카트를 통제하기 위한 시스템은 골프카트의 주행제어장치와 전기적으로 연결되고, 외부신호에 따라 상기 골프카트가 자율 및 반자율 중 어느 하나로 선택적으로 주행되도록 상기 주행장치의 주행제어동작을 제어 및 모니터링하는 자율주행보조장치; 및 상기 자율주행보조장치의 모니터링정보를 기초로 골프장 내의 골프카트의 주행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 정보를 기초로 골프장 내의 고객들의 게임진행 현황을 분석하는 골프카트 관제서버를 포함한다.
Description
본 발명은 골프카트 자율주행보조장치 및 이의 동작방법, 골프카트 자율주행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템 및 이의 동작방법에 관한 것이다.
무인 자동차 또는 자동운전 차량으로도 불리우는 자율주행 차량은, 인간에 의한 제어 없이 주변환경의 탐지 결과에 따라서 스스로 주행할 수 있는 차량이다. 최근에, 의사결정, 명령 전달 및 차량의 기계적 작동에 관한 기술의 계속적인 노력에 의하여 자율주행 차량이 급속하게 발전하고 있다.
현재, 자율주행 차량기술은 골프코스의 내부에서의 주행을 위한 골프 차량, 즉 골프 카트에는 아직 적용되지 않고 있으며, 다만 골프 코스 밖의 아스팔트 도로에 유도 선로를 매설하고 그 유도 선로에 따라 특정한 위치에 설치된 대응하는 탐지 요소를 검출하도록 하고, 그에 의하여 골프 카트로 하여금, ① 탐지요소들의 어떠한 특정 위치들에 도달하도록 자동적인 탐지에 의하여 자동적으로 정지 또는 주행을 계속하거나, ②캐디의 리모트 콘트롤러에 의하여 골프 카트를 수동으로 주행 또는 정지하도록 제어하거나, 또는 ③골프 카트 내의 자율주행 버튼을 누름으로써 주행 또는 정지하도록 골프카트를 수동으로 제어하도록 하는 골프코스 외부 적용분야에서만 볼 수 있을 뿐이다.
페어웨이(fairway) 및 러프(rough)를 포함하는 골프 코스 내부를 주행하기 위하여 주변환경 조건을 탐지할 수 있는 종래 기술은 아직 존재하지 않는데, 그 이유는 종래 기술에 있어서는 골프 카트를 페어 웨이와 러프 외부의 아스팔트 도로 상에서만 주행하도록 배정할 뿐이고, 골프 코스 밖의 아스팔트 도로의 환경 및 도로조건이 골프 카트의 자율주행 기능을 필요로 하기에는 지나치게 단순하기 때문이다.
따라서, 골프 코스 내에서 주행할 수 있도록 자율주행 카트에 적용하려는 시도가 있어 왔다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래의 문제점을 해결할 수 있는 골프카트 자율주행보조장치 및 이의 동작방법, 골프카트 자율주행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템 및 이의 동작방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반자율 및 자율주행 기능을 갖는 골프 카트를 통제하기 위한 시스템은 골프카트의 주행제어장치와 전기적으로 연결되고, 외부신호에 따라 상기 골프카트가 자율 및 반자율 중 어느 하나로 선택적으로 주행되도록 상기 주행장치의 주행제어동작을 제어 및 모니터링하는 자율주행보조장치; 및 상기 자율주행보조장치의 모니터링정보를 기초로 골프장 내의 골프카트의 주행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 정보를 기초로 골프장 내의 고객들의 게임진행 현황을 분석하는 골프카트 관제서버를 포함하고, 상기 자율주행보조장치는 웹캠영상을 이용하여 카드도로의 차선위치, 차선거리, 차선폭을 검출하고, 검출된 차선거리가 임계치를 미만일 경우, 상기 골프카트의 속도가 감속되도록 상기 주행제어장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 자율주행보조장치는 상기 골프카트 관제서버에서 제공한 RTK 보정신호가 반영된 RTK-GNSS 측위신호를 상기 골프카트 관제서버로 송출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 자율주행보조장치는 상기 골프카트의 주행모드동작(①자율주행모드, ②반자율주행모드, ③수동주행모드)을 설정하고, 설정된 주행모드동작에 따른 제어신호를 생성하여 상기 골프카트의 주행제어장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 한다.
일 실시예에서, 상기 자율주행보조장치는 라이다(RiDAR) 센서를 이용하여 상기 골프카트의 주행방향으로부터 기 설정된 거리 내에 객체를 감지하고, 상기 객체가 감지되면 상기 골프카트가 급제동되도록 상기 주행제어장치가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
삭제
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일 실시예에서, 상기 자율주행보조장치는 카트도로에 매설된 무선전력 송신코일로부터 무선전력을 수급받아 상기 골프카트의 전력공급부로 제공하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 자율주행모드는 상기 리모트 컨트롤러 단말과의 일정거리 내에서 자율주행가능한 모드인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 반자율주행모드는 상기 골프카트의 주행장치 중 가감속과 관련된 장치를 자동제어하는 모드인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 골프카트 관제서버는 자율주행보조장치로부터 송출된 RTK-GNSS 측위정보를 기초로 골프장 내의 각홀에 위치하는 골프카트의 수 및 홀 간 이동하는 골프카트의 동선을 분석하는 것을 특징으로 한다.
삭제
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상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율주행보조장치의 동작방법은 리모트 컨트롤러 단말에서 자율주행보조장치가 전기적으로 연결된 골프카트의 주행동작모드를 설정하는 단계; 자율주행보조장치에서 RTK-GNSS 측위정보를 골프카트 관제서버로 송출하고, 설정한 주행동작모드로 골프카트가 주행되도록 제어하는 단계; LiDAR 및 웹캠영상을 기초로 차선감지 및 주변객체를 탐지하는 단계; 검출된 차선 거리가 기준값 보다 작을 경우, 경고알람을 출력하는 단계; 검출된 차선 거리가 기준값 보다 클 경우, 주변객체를 탐지하는 단계; 검출된 객체를 사람 및 사물로 분류한 후, 객체와의 거리가 제동거리 내에 위치할 경우, 경고알람 및/또는 가감속 관련된 장치를 강제제어하는 단계; 및 골프카트 관제서버에서 자율주행보조장치에서 송출한 골프카트의 주행제어정보를 기초로 골프카트의 주행상태를 모니터링하고, RTK-GNSS 측위정보를 기초로 골프장 내의 고객들의 골프게임 진행 현황을 분석하는 단계를 포함하고, 상기 자율주행보조장치는 상기 웹캠영상을 이용하여 카드도로의 차선위치, 차선거리, 차선폭을 검출하고, 검출된 차선거리가 임계치를 미만일 경우, 상기 골프카트의 속도가 감속되도록 상기 주행제어장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 이용하면, 원활한 골프코스 내를 이동하는 골프카트의 위치 및 운행상태를 손쉽게 모니터링할 수 있고, 이를 통해 골프장 이용객의 골프 진행 상태를 손쉽게 파악할 수 있고, 골프 진행의 지연을 사전에 통제할 수 있다는 이점이 있다.
더 나아가, 골프코스의 캐디비용을 절약하고, 페어웨이에 손상을 주지 않고서도 페어웨이에서 골프카트를 주행할 수 있으며, 페어웨이의 잔디를 능동적으로 유지할 수 있다고 하는 장점을 가진다.
또한, 골프 카트 주행로에 위치한 골프카트의 이동분포가 균일하도록 통제할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율운행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 골프카트 자율운행보조장치의 장치 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 골프카트 관제 서버의 세부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율운행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템의 동작방법을 설명한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율운행보조장치의 동작방법을 설명한 흐름도이다.
도 6은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시한 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 골프카트 자율운행보조장치의 장치 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 골프카트 관제 서버의 세부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율운행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템의 동작방법을 설명한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율운행보조장치의 동작방법을 설명한 흐름도이다.
도 6은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시한 도이다.
이하, 본 명세서의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 명세서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하는 것이 아니며, 본 명세서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 명세서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 명세서에서 정의된 용어일지라도 본 명세서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면들에 기초하여 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율운행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템 및 방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율운행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템의 네트워크 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 골프카트 자율운행보조장치의 장치 구성도이고, 도 3은 도 1에 도시된 골프카트 관제 서버의 세부 구성도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율운행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템(100)은 골프카트에 구비된 골프카트 자율보조장치(200), 리모트 컨트롤러 단말(300) 및 골프카트 관제서버(400)를 포함한다.
각 구성은 네트워크로 통신하며, 상기 네트워크는 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
하기에서, 적어도 하나의 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시예에 따라 변경가능하다 할 것이다.
먼저, 골프카트 자율보조장치(200)는 골프카트의 운행제어장치와 전기적으로 연결되어, 외부단말의 제어신호에 따라 골프카트가 자율, 반자율, 수동주행되도록 주행동작을 가변하도록 보조하는 장치일 수 있다.
또한, 골프카트 자율보조장치(200)는 후술하는 골프카트 관제서버(400)에서 지원하는 GNSS 측위정보 및 후술하는 NRTK(Network-based Real Time Kinematic) 보정신호를 이용하여 자율/반자율 주행하는 골프카트의 정밀측위정보를 송출하는 구성일 수 있다.
또한, 골프카트 자율보조장치(200)는 웹캠 카메라(WebCam) 및 라이다(LIDAR: Light Detection And Ranging) 센서를 이용하여 골프카트 주행도로의 차선인식, 골프카트 간 거리인식, 객체와의 거리인식 등을 검출하고, 검출 정보를 기초로 차선이탈, 객체충돌을 미연에 방지하기 위한 제어정보를 골프카트로 제공하는 구성일 수 있다.
또한, 골프카트 자율보조장치(200)는 도로에 매립된 무선전력코일로부터 무선전력을 수급하여 골프카트의 전력공급원으로 중계전달하는 기능을 포함하는 구성일 수 있다.
다음으로, 리모트 컨트롤러 단말(300)은 골프카트를 조작하는 사용자가 소지하는 단말로서, 리모트 컨트롤러 단말(300)을 통해 골프카트를 무선으로 운행조작하거나 또는 반자율 운행되도록 조작하는 단말일 수 있다.
여기서, 리모트 컨트롤러 단말(300)에서 자율주행신호를 제공할 경우, 골프카트는 리모트 컨트롤러 단말(300)의 위치로부터 일정거리를 유지하도록 자동운행하도록 제어한다.
참고로, 리모트 컨트롤러 단말(300)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 제안한 무선 LAN 및 일부 적외선 통신 등을 포함하는 무선 LAN에 대한 무선 네트워크의 표준 규격인 802.11과, 블루투스, UWB, 지그비 등을 포함하는 무선 PAN(Personal Area Network)에 대한 표준 규격인 802.15과, 도시 광대역 네트워크(Fixed Wireless Access: FWA) 등을 포함하는 무선 MAN(Metropolitan Area Network), 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access: BWA)에 대한 표준 규격인 802.16과, 와이브로(Wibro), WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments), 와이맥스(WiMAX) 등을 포함하는 무선 MAN(Mobile Broadband Wireless Access: MBWA)에 대한 모바일 인터넷에 대한 표준 규격인 802.20 등의 무선 통신 방식을 이용하여 현재 위치의 GNSS 측위정보를 제공하는 구성일 수 있다
다음으로, 골프카트 관제서버(400)는 골프카트 반자율 보조장치(200)로부터 전송된 RTK 보정신호가 반영된 GNSS 측위정보를 이용하여 주행하는 골프카트의 정밀위치정보를 통해 골프장 내에 이동하는 골프카트의 위치를 실시간 모니터링하고, 골프카트의 주행정보, 제동정보, 도로상태정보를 기초로 골프장 내를 이동하는 골프이용객의 분포도, 각 홀의 경기진행상태, 골프도로의 안전상태 등을 분석하고, 분석된 결과정보를 관리자 단말로 제공하는 구성일 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여, 골프카트 자율보조장치(200)의 각 구성을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 도 1에 도시된 골프카트 자율보조장치의 장치 구성도이다.
도 2를 참조하면, 골프카트 자율보조장치(200)는 통신부(210), 신호보정부(220), 반자율주행 제어부(230), 라이다 센서부(240), 웹캠부(250), 객체정보 처리부(260), 무선전력 수급부(270), 주행동작 설정부(280) 및 알람부(290)를 포함한다.
상기 통신부(210)는 리모트 컨트롤러 단말(300)과 근거리 통신하고, 골프카트 관제서버(400)와 원거리 통신하는 구성일 수 있다.
상기 통신부(210)는 GNSS 위성정보를 수신한 후, 골프카트 관제서버(400)로 전송한 후, 골프카트 관제서버(400)로부터 NRTK(Network-based Real Time Kinematic) 보정신호를 수신하여 후술할 신호보정부(220)로 제공하고, 신호보정부(220)에서 가공처리된 RTK 보정신호가 반영된 GNSS 측위정보를 다시 골프카트 관제서버(400)로 제공한다.
또한, 상기 통신부(210)는 상술한 반자율주행 제어부(230), 라이다 센서부(240), 웹캠부(250), 객체정보 처리부(260), 무선전력 수급부(270), 주행동작 설정부(280) 및 알람부(290) 각각의 동작정보, 상태정보 및 감지정보 중 적어도 하나 이상을 골프카트 관제서버(400)로 송출하는 구성일 수 있다.
상기 통신부(210)는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 제안한 무선 LAN 및 일부 적외선 통신 등을 포함하는 무선 LAN에 대한 무선 네트워크의 표준 규격인 802.11과, 블루투스, UWB, 지그비 등을 포함하는 무선 PAN(Personal Area Network)에 대한 표준 규격인 802.15과, 도시 광대역 네트워크(Fixed Wireless Access: FWA) 등을 포함하는 무선 MAN(Metropolitan Area Network), 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access: BWA)에 대한 표준 규격인 802.16과, 와이브로(Wibro), WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments), 와이맥스(WiMAX) 등을 포함하는 무선 MAN(Mobile Broadband Wireless Access: MBWA)에 대한 모바일 인터넷에 대한 표준 규격인 802.20 등의 무선 통신 방식을 이용하여 현재 위치의 GNSS 측위정보를 수신하는 구성일 수 있다.
다음으로, 신호보정부(220)는 GNSS 측위정보에 NRTK(Network-based Real Time Kinematic) 보정신호가 반영된 RTK- GNSS 측위정보를 제공하는 구성일 수 있다.
다음으로, 주행동작 설정 및 제어부(230)는 골프카트의 주행제어장치(예컨대, 조향장치, 엔진, 가속폐달, 브레이크 페달의 동작을 제어하는 장치)의 동작을 제어하는 구성일 수 있다.
또한, 상기 주행동작 설정 및 제어부(230)는 후술하는 객체정보 처리부(260)의 객체판단결과에 따라 골프카트의 주행장치의 동작을 급제동하도록 제어하는 구성일 수 있다.
또한, 상기 주행동작 설정 및 제어부(230)는 주행방식에 따라 자율주행, 반자율주행 및 수동주행 중 어느 하나의 방식으로 주행장치가 동작되도록 주행제어장치를 제어하는 구성일 수 있다.
상기 반자율주행 동작은 차선유지 시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS)를 통해 주행하는 동작으로, 골프카트 내에 탑승인원이 직접 조향장치, 브레이크, 가속페달 중 어느 하나를 수동 제어하는 경우에 적용되는 동작일 수 있다.
상기 자율주행 동작은 리모트 컨트롤러 단말(300)의 위치와 일정거리가 유지된 상태로 골프카트가 주행되도록 골프카트의 주행제어장치를 제어하는 동작모드일 수 있다.
또한, 자율주행 동작은 리모트 컨트롤러 단말(300)의 조작정보에 따라 골프카트의 운행장치 중 조향 핸들을 제어하는 동작모드일 수 있다.
다음으로 수행주행 동작은 탑승자가 직접 주행조장하는 방식임으로, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
다음으로, 라이다 센서부(240)는 골프카트의 차체에 매립되어, 골프카트의 전방과 후방의 객체를 감지하는 구성일 수 있다.
다음으로, 비젼부(250)는 골프카트의 전, 후, 측면에 위치하고, 영상을 통해 전 후방의 객체를 사람, 차량, 그외의 객체로 분류하는 구성일 수 있다. 또한, 비젼부(250)는 영상을 통해 주행도로의 차선, 차선까지의 거리를 인식하는 구성일 수 있다.
다음으로, 무선전력 수급부(260)는 골프카트 주행도로 내에 매립된 루프코일로부터 무선전력을 수급하여 골프카트 내의 전원공급부로 수급한 전력을 공급하는 구성일 수 있다.
다음으로, 경고알람부(290)는 골프카트가 도로의 차선에 근접하거나 또는 이탈할 경우, 경고알람음을 출력하는 구성일 수 있다.
또한, 경고알람부(290)는 골프카트가 전후방의 객체와의 거리가 기 설정 거리 이내일 경우, 경고알람음을 출력하는 구성일 수 있다.
다음으로, 리모트 컨트롤러 단말(300)은 자율주행보조장치가 탑재된 골프카트의 주행모드, 예컨대, 자율주행, 반자율주행 및 수동주행 중 어느 하나의 모드로 주행되도록 설정하는 구성일 수 있다.
또한, 리모트 컨트롤러 단말(300)은 자율주행보조장치(200)와 근거리 통신하며, 자율주행모드 선택 시에, 현 위치로부터 골프카트와의 거리가 일정하게 유지되도록 현 위치정보를 제공하는 단말일 수 있다.
또한, 리모트 컨트롤러 단말(300)은 원격 조향신호를 제공하여 기 설정된 거리 내에 위치한 골프카트의 움직임을 조작하기 위한 단말일 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조, 골프카트 관제서버(400)는 상기 자율주행보조장치(200)의 모니터링정보를 기초로 골프장 내의 골프카트의 주행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 정보를 기초로 골프장 내의 고객들의 게임진행 현황을 분석 및 게임진행도를 통제하기 위한 구성일 수 있다.
보다 구체적으로, 골프카트 관제서버(400)는 골프카트 관리부(410), RTK 보정신호 제공부(420), 골프카트 위치분석부(430), 골프 게임 진행도 분석부(440) 및 가이던스 제공부(450)를 포함한다.
상기 골프카트 관리부(410)는 골프카트에 장착된 자율주행보조장치에서 제공한 주행제어장치의 제어상태를 관리 및 판단하는 구성으로, 자율주행보조장치(200)로부터 골프카트의 주행동작정보를 수집하고, 수집된 골프카트의 주행동작정보를 기초로 주행상태를 분석 및 관리하는 구성일 수 있다.
상기 RTK 보정신호 제공부(420)는 GNSS 측위정보를 제공한 자율주행보조장치로 RTK 보정신호를 제공하는 구성일 수 있다.
상기 골프카트 위치분석부(430)는 자율주행보조장치(200)에서 실시간으로 제공한 RTK-GNSS 측위정보를 기초로 골프장 내의 골프카트의 위치정보를 정밀 분석하는 구성일 수 있다.
상기 골프 게임 진행도 분석부(440)는 골프카트의 위치정보를 기초로 골프장 이용객의 골프 플레이 진행도를 분석하는 구성일 수 있다. 참고로, 골프 게임 진행도 분석부(440)는 골프카트의 위치정보에 따른 골프 게임 진행도에 대한 사전학습 데이터를 이용하며, 상술한 사전학습 데이터는 딥러닝 학습 알고리즘을 이용하여 학습한다.
상기 딥러닝 학습 알고리즘은 Deep Belief Network, Autoencoder, CNN(Convolutional Neural Network), RNN(Recurrent Nerural Network), Deep Q-Network 등을 포함할 수 있고, 본 발명에서 열거한 딥러닝 학습 알고리즘은 일 예시일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에서는 앞에서 열거한 딥러닝 학습 알고리즘 중 어느 하나인 CNN(Convolutional Neural Network)를 적용시켜, 골프공의 위치를 추적하는 시스템에 적용한 예를 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 선택에 따라 다양한 종류의 딥러닝 학습 알고리즘이 사용될 수도 있다.
상기 가이던스 제공부(450)는 골프카트의 위치정보로 환산한 골프 플레이어들의 진행도가 홀 마다 정해진 진행률에 미달될 경우, 골프장 이용객의 골프 플레이 진행도에 대한 지침안내를 리모트 컨트롤러 단말(300)로 송출하는 구성일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행보조장치를 포함하는 골프 관제 시스템의 동작방법을 설명한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템의 동작방법(S700)은 먼저, 자율주행보조장치(200)로부터 골프카트의 위치정보 및 주행동작정보를 골프카트 관제서버(400)가 수집(S710)하면, 골프카트 관제서버(400)에서 수집된 골프카트의 주행동작정보를 기초로 주행상태를 분석(S720)하고, 상기 골프카트의 위치정보를 기초로 골프장 이용객의 골프 플레이 진행도를 분석(S730)한다.
골프카트의 위치정보로 환산한 골프 플레이어들의 진행도가 홀 마다 정해진 진행률에 미달될 경우, 골프장 이용객의 골프 플레이 진행도에 대한 지침안내를 리모트 컨트롤러 단말(300)로 송출(S740)하는 일련의 과정을 포함한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행보조장치의 동작방법은 리모트 컨트롤러 단말에서 자율주행보조장치가 전기적으로 연결된 골프카트의 주행동작모드를 설정하고, 자율주행보조장치에서 RTK-GNSS 측위정보를 골프카트 관제서버로 송출하고, 설정한 주행동작모드로 골프카트가 주행되도록 제어한다.
이후, LiDAR 및 웹캠영상을 기초로 차선감지 및 주변객체를 탐지하고, 검출된 차선 거리가 기준값 보다 작을 경우, 경고알람을 출력한다.
또한, 검출된 차선 거리가 기준값 보다 클 경우, 주변객체를 탐지한다.
검출된 객체를 사람 및 사물로 분류한 후, 객체와의 거리가 제동거리 내에 위치할 경우, 경고알람 및/또는 가감속 관련된 장치를 강제제어하는 과정을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프카트 자율주행보조장치 및 이의 동작방법, 골프카트 자율주행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템 및 이의 동작방법을 이용하면, 원활한 골프코스 내를 이동하는 골프카트의 위치 및 운행상태를 손쉽게 모니터링할 수 있고, 이를 통해 골프장 이용객의 골프 진행 상태를 손쉽게 파악할 수 있고, 골프 진행의 지연을 사전에 통제할 수 있다는 이점이 있다.
도 6은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다.
여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 컴퓨팅 디바이스(1100)가 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다.
여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다. 상술한 컴퓨팅 디바이스(1100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크(1200)에 의해 상호접속될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "시스템" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다.
예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
100: 골프카트 자율운행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템
200: 골프카트 자율주행 보조장치
210: 통신부
220: GNSS 신호보정부
230: 자율주행 설정 및 제어부
240: 라이다 센서부
250: 웹캠부
260: 객체정보 처리부
270: 무선전력 수급부
280: 경고알람부
300: 리모트 컨트롤러 단말
400: 골프카트 관제서버
410: 골프카트 관리부
420: RTK 보정신호 제공부
430: 골프카트 위치분석부
440: 골프 게임 진행도 분석부
450: 가이던스 제공부
200: 골프카트 자율주행 보조장치
210: 통신부
220: GNSS 신호보정부
230: 자율주행 설정 및 제어부
240: 라이다 센서부
250: 웹캠부
260: 객체정보 처리부
270: 무선전력 수급부
280: 경고알람부
300: 리모트 컨트롤러 단말
400: 골프카트 관제서버
410: 골프카트 관리부
420: RTK 보정신호 제공부
430: 골프카트 위치분석부
440: 골프 게임 진행도 분석부
450: 가이던스 제공부
Claims (11)
- 골프카트의 주행제어장치와 전기적으로 연결되고, 외부신호에 따라 상기 골프카트가 자율 및 반자율 중 어느 하나로 선택적으로 주행되도록 상기 주행제어장치의 주행제어동작을 제어 및 모니터링하는 자율주행보조장치;
상기 자율주행보조장치와 근거리 통신하며, 상기 자율주행보조장치의 주행모드동작을 원격제어하는 리모트 컨트롤러 단말;
상기 자율주행보조장치의 모니터링정보를 기초로 골프장 내의 골프카트의 주행상태를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 정보를 기초로 골프장 내의 고객들의 골프게임 진행 현황을 분석하는 골프카트 관제서버를 포함하고,
상기 자율주행보조장치는
웹캠영상을 이용하여 카드도로의 차선위치, 차선거리, 차선폭을 검출하고,
검출된 차선거리가 임계치를 미만일 경우, 상기 골프카트의 속도가 감속되도록 상기 주행제어장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행보조장치를 포함하는 골프 관제 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 자율주행보조장치는
상기 골프카트 관제서버에서 제공한 RTK 보정신호가 반영된 RTK-GNSS 측위신호를 상기 골프카트 관제서버로 송출하는 것을 특징으로 하는 자율주행보조장치를 포함하는 골프 관제 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 자율주행보조장치는
상기 골프카트의 주행모드동작(①자율주행모드, ②반자율주행모드, ③수동주행모드)을 설정하고,
설정된 주행모드동작에 따른 제어신호를 생성하여 상기 골프카트의 주행제어장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행보조장치를 포함하는 골프 관제 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 자율주행보조장치는
라이다(RiDAR) 센서를 이용하여 상기 골프카트의 주행방향으로부터 기 설정된 거리 내에 객체를 감지하고,
상기 객체가 감지되면 상기 골프카트가 급제동되도록 상기 주행제어장치가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행보조장치를 포함하는 골프 관제 시스템.
- 삭제
- 제3항에 있어서,
상기 자율주행보조장치는
카트도로에 매설된 무선전력 송신코일로부터 무선전력을 수급받아 상기 골프카트의 전력공급부로 제공하는 것을 특징으로 하는 자율주행보조장치를 포함하는 골프 관제 시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 자율주행모드는
상기 리모트 컨트롤러 단말과의 일정거리 내에서 자율주행가능한 모드인 것을 특징으로 하는 자율주행보조장치를 포함하는 골프 관제 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 반자율주행모드는
상기 골프카트의 주행장치 중 가감속과 관련된 장치를 자동제어하는 모드인 것을 특징으로 하는 자율주행보조장치를 포함하는 골프 관제 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 골프카트 관제서버는
자율주행보조장치로부터 송출된 RTK-GNSS 측위정보를 기초로 골프장 내의 각홀에 위치하는 골프카트의 수 및 홀 간 이동하는 골프카트의 동선을 분석하는 것을 특징으로 하는 자율주행보조장치를 포함하는 골프 관제 시스템.
- 삭제
- 리모트 컨트롤러 단말에서 자율주행보조장치가 전기적으로 연결된 골프카트의 주행동작모드를 설정하는 단계;
자율주행보조장치에서 RTK-GNSS 측위정보를 골프카트 관제서버로 송출하고, 설정한 주행동작모드로 골프카트가 주행되도록 제어하는 단계;
LiDAR 및 웹캠영상을 기초로 차선감지 및 주변객체를 탐지하는 단계;
검출된 차선 거리가 기준값 보다 작을 경우, 경고알람을 출력하는 단계;
검출된 차선 거리가 기준값 보다 클 경우, 주변객체를 탐지하는 단계;
검출된 객체를 사람 및 사물로 분류한 후, 객체와의 거리가 제동거리 내에 위치할 경우, 경고알람 및/또는 가감속 관련된 장치를 강제 제어하는 단계; 및
골프카트 관제서버에서 자율주행보조장치에서 송출한 골프카트의 주행제어정보를 기초로 골프카트의 주행상태를 모니터링하고, RTK-GNSS 측위정보를 기초로 골프장 내의 고객들의 골프게임 진행 현황을 분석하는 단계를 포함하고,
상기 자율주행보조장치는
상기 웹캠영상을 이용하여 카드도로의 차선위치, 차선거리, 차선폭을 검출하고, 검출된 차선거리가 임계치를 미만일 경우, 상기 골프카트의 속도가 감속되도록 주행제어장치를 제어하는 자율주행보조장치의 동작방법.
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| KR1020220118877A KR102504450B1 (ko) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 골프카트 자율주행보조장치 및 이의 동작방법, 골프카트 자율주행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템 및 이의 동작방법 |
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| KR1020220118877A KR102504450B1 (ko) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 골프카트 자율주행보조장치 및 이의 동작방법, 골프카트 자율주행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템 및 이의 동작방법 |
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| KR102504450B1 true KR102504450B1 (ko) | 2023-03-06 |
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| KR1020220118877A KR102504450B1 (ko) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 골프카트 자율주행보조장치 및 이의 동작방법, 골프카트 자율주행보조장치를 포함하는 골프카트 관제 시스템 및 이의 동작방법 |
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
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-
2022
- 2022-09-20 KR KR1020220118877A patent/KR102504450B1/ko active IP Right Grant
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