KR102521714B1 - Moving device equipped with obstacle avoidance self-determination solution based artificial intelligence and point cloud, method thereof - Google Patents

Moving device equipped with obstacle avoidance self-determination solution based artificial intelligence and point cloud, method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102521714B1
KR102521714B1 KR1020230032431A KR20230032431A KR102521714B1 KR 102521714 B1 KR102521714 B1 KR 102521714B1 KR 1020230032431 A KR1020230032431 A KR 1020230032431A KR 20230032431 A KR20230032431 A KR 20230032431A KR 102521714 B1 KR102521714 B1 KR 102521714B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
obstacle
avoidance
point cloud
coordinates
mobile device
Prior art date
Application number
KR1020230032431A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230042674A (en
KR102521714B9 (en
Inventor
윤고은
함형하
Original Assignee
주식회사 클로봇
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 클로봇 filed Critical 주식회사 클로봇
Priority to KR1020230032431A priority Critical patent/KR102521714B1/en
Publication of KR20230042674A publication Critical patent/KR20230042674A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102521714B1 publication Critical patent/KR102521714B1/en
Publication of KR102521714B9 publication Critical patent/KR102521714B9/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/021Optical sensing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1602Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1628Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/163Programme controls characterised by the control loop learning, adaptive, model based, rule based expert control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666Avoiding collision or forbidden zones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1689Teleoperation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697Vision controlled systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0214Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with safety or protection criteria, e.g. avoiding hazardous areas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

본 발명은 이동체 장치에 의해 수행되는 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 이동체 장치의 제1 센서를 통해 상기 자율 주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 수집하는 단계, 상기 이동체 장치의 제2 센서를 통해 상기 자율 주행 공간이 촬영된 이미지를 획득하는 단계, 상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 판단하는 단계, 상기 판단 결과 상기 장애물이 비회피 장애물일 경우, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표를 상기 포인트 클라우드 데이터에 해당하는 비회피 포인트 클라우드 좌표로 변환하는 단계, 상기 포인트 클라우드 데이터에서 상기 비회피 장애물에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 적어도 하나의 군집을 생성하는 단계 및 상기 군집을 포함한 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 자율 주행 공간을 이동 중에 상기 비회피 장애물은 회피하지 않고 이동되도록 제어하는 단계를 포함한다.The present invention is a method for controlling obstacle avoidance driving in an autonomous driving space performed by a mobile device, comprising: collecting point cloud data in the autonomous driving space through a first sensor of the mobile device; acquiring an image of the self-driving space through a second sensor of the image, determining whether or not at least one obstacle included in the obtained image is a non-avoidable obstacle, and as a result of the determination, the obstacle is a non-avoidable obstacle. In this case, converting the coordinates of the position of the non-avoiding obstacle in the image into non-avoiding point cloud coordinates corresponding to the point cloud data, and non-avoiding point cloud coordinates of the non-avoiding obstacle in the point cloud data. Clustering them to create at least one cluster, and controlling the non-avoidable obstacle to move without avoiding it while moving the autonomous driving space based on point cloud data including the cluster.

Description

인공지능 및 포인트 클라우드 기반의 장애물 회피 자율 판단 솔루션을 탑재한 이동체 장치 및 그 방법{MOVING DEVICE EQUIPPED WITH OBSTACLE AVOIDANCE SELF-DETERMINATION SOLUTION BASED ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND POINT CLOUD, METHOD THEREOF}Mobile device equipped with artificial intelligence and point cloud-based obstacle avoidance self-determination solution and its method

본 발명은 인공지능 및 포인트 클라우드 기반의 장애물 회피 자율 판단 솔루션을 탑재한 이동체 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile device equipped with an artificial intelligence and point cloud-based obstacle avoidance self-determination solution and a method therefor.

최근 들어 호텔, 쇼핑몰, 공공기관 등 다양한 곳에서 서비스 로봇을 쉽게 볼 수 있게 되었다. 이러한, 서비스 로봇은 기업, 공공장소에서 사용하는 전문용 서비스 로봇(Professional Service Robot), 일반 가정 서비스 로봇 및 개인용 서비스 로봇(Personal Service Robot)을 모두 뜻할 수 있다.Recently, service robots can be easily seen in various places such as hotels, shopping malls, and public institutions. These service robots may mean all of professional service robots used in enterprises and public places, general home service robots, and personal service robots.

2019년 세계 서비스 로봇 시장 규모는 94억 6000만달러로 전년대비 14.1% 증가했다. 지난 5년간 서비스로봇 시장은 연평균 21.9% 성장률을 기록했으며 2021년에는 40억 달러까지 규모가 커질 것으로 전망된다.In 2019, the global service robot market size was $9.46 billion, up 14.1% from the previous year. Over the past five years, the service robot market has recorded an average annual growth rate of 21.9% and is expected to grow to $4 billion in 2021.

특히, 서비스 로봇은 대부분 자율 주행 로봇으로 가사, 손님맞이, 교육용 로봇으로 실내 공간에서 많이 사용되고 있다.In particular, service robots are mostly self-driving robots and are widely used in indoor spaces as robots for housework, customer reception, and education.

실내 공간은 벽, 기둥, 의자, 책상, 책장, 복합기 등 자율 주행 로봇의 움직임에 제한이 되는 장애물이 많다. 반면, 실내 공간에서 자율 주행 로봇이 부딪혀도 손상되지 않는 비회피 물체도 존재한다.In the indoor space, there are many obstacles that limit the movement of autonomous robots, such as walls, pillars, chairs, desks, bookshelves, and multifunction devices. On the other hand, there are non-avoidable objects that are not damaged even if an autonomous robot collides in an indoor space.

그러나, 대부분 실내에서 주행하는 자율 주행 로봇은 비회피 물체에 대해서도 장애물로 인식하여 회피하여 주행함으로 자율 주행의 효율이 떨어진다.However, self-driving robots that mostly drive indoors recognize non-avoidable objects as obstacles and avoid them before driving, which reduces the efficiency of self-driving.

따라서, 실내에서 비회피 물체에 대해 스스로 판단하여 자동 주행에 대한 정확도와 효율성을 높이는 방안이 필요하다.Therefore, there is a need for a method to increase the accuracy and efficiency of automatic driving by self-determining non-avoidable objects indoors.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0045290호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0045290

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 비회피 물체에 대해 스스로 판단하여 비회피 물체에 대해 회피하지 않고 주행하는 방법을 제공할 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention can provide a method of driving without avoiding a non-avoiding object by determining a non-avoiding object by itself.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동체 장치에 의해 수행되는 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 이동체 장치의 제1 센서를 통해 상기 자율 주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 수집하는 단계, 상기 이동체 장치의 제2 센서를 통해 상기 자율 주행 공간이 촬영된 이미지를 획득하는 단계, 상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 판단하는 단계, 상기 판단 결과 상기 장애물이 비회피 장애물일 경우, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표를 상기 포인트 클라우드 데이터에 해당하는 비회피 포인트 클라우드 좌표로 변환하는 단계, 상기 포인트 클라우드 데이터에서 상기 비회피 장애물에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 적어도 하나의 군집을 생성하는 단계 및 상기 군집을 포함한 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 자율 주행 공간을 이동 중에 상기 비회피 장애물은 회피하지 않고 이동되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.In the method for controlling obstacle avoidance driving in an autonomous driving space performed by a mobile device according to the present invention for solving the above problems, point cloud data in the autonomous driving space through a first sensor of the mobile device collecting an image of the autonomous driving space through a second sensor of the mobile device, determining whether at least one obstacle included in the acquired image is a non-avoidable obstacle, the As a result of the determination, if the obstacle is a non-avoidance obstacle, converting coordinates of the position of the non-avoidance obstacle in the image into non-avoidance point cloud coordinates corresponding to the point cloud data; Generating at least one cluster by clustering non-avoidance point cloud coordinates for obstacles, and controlling the non-avoidance obstacles to move without avoiding them while moving the autonomous driving space based on point cloud data including the clusters. can include

여기서, 상기 비회피 장애물 여부 판단 단계는, 기 설정된 학습 모델을 기반으로 수행되며, 상기 학습 모델은, 복수의 회피 장애물 및 복수의 비회피 장애물에 대한 이미지를 기반으로 한 학습데이터를 학습하여 구축된 것일 수 있다.Here, the non-avoidance obstacle determining step is performed based on a preset learning model, and the learning model is constructed by learning learning data based on a plurality of avoidance obstacles and images of a plurality of non-avoidance obstacles. it could be

여기서, 상기 학습데이터는, 상기 이미지 내에 포함된 장애물 별로 회피 장애물 또는 비회피 장애물임을 나타내는 식별 정보가 레이블링된 것일 수 있다.Here, the learning data may be labeled with identification information indicating that each obstacle included in the image is an avoidance obstacle or a non-avoidance obstacle.

또한, 상기 제1 센서는, 라이다 센서를 포함하고, 상기 제2 센서는, 전방의 장애물과의 깊이(depth) 센싱이 가능한 카메라 센서를 포함하고, 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표는, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물에 대한 픽셀 좌표를 포함하고, 상기 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 상기 픽셀 좌표 및 상기 비회피 장애물에 대한 깊이 좌표를 기반으로 변환된 것일 수 있다.In addition, the first sensor includes a lidar sensor, the second sensor includes a camera sensor capable of sensing a depth with an obstacle in front, and the coordinates of the position of the non-avoidable obstacle are, Pixel coordinates of the non-avoiding obstacle may be included in the image, and the non-avoiding point cloud coordinates may be converted based on the pixel coordinates and depth coordinates of the non-avoiding obstacle.

또한, 상기 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 상기 카메라 센서의 내부 및 외부 파라미터를 더 반영하여 변환된 것일 수 있다.Also, the non-avoidance point cloud coordinates may be converted by further reflecting internal and external parameters of the camera sensor.

또한, 상기 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 이하의 수식을 기반으로 변환된 것일 수 있다. In addition, the non-avoidance point cloud coordinates may be converted based on the following equation.

Figure 112023028229237-pat00001
Figure 112023028229237-pat00001

(상기 u 및 v는 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 2D(Dimensional) 이미지 픽셀 좌표를 나타내고, 상기 fx 및 fy는 카메라 내부 파라미터 내의 초점거리를 나타내고, 상기 cx, cy는 상기 카메라 내부 파라미터 내의 주점을 나타내고, 또한, 상기 r11 내지 r33은 카메라 외부 파라미터 내의 회전 행렬 정보를 나타내고, 상기 tx, ty, tz는 상기 카메라 외부 파라미터 내의 평행이동 (translation) 정보를 나타내고, 상기 Xw, Yw, Zw는 상기 u, v에 대해 맵핑되는 비회피 포인트 클라우드 좌표를 나타냄)(Wherein u and v represent 2D (Dimensional) image pixel coordinates for the position of the non-avoidable obstacle, fx and fy represent focal lengths within camera internal parameters, and cx and cy represent principal points within camera internal parameters In addition, the r11 to r33 represent rotation matrix information within camera external parameters, the tx, ty, and tz represent translation information within the camera external parameters, and the Xw, Yw, and Zw represent u, Represents the non-avoiding point cloud coordinates mapped to v)

또한, 상기 군집 내의 영역 중 적어도 일부 영역을 비회피 영역으로 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 이동 단계는, 상기 비회피 영역은 회피하지 않고 이동되도록 제어하는 것일 수 있다.The method may further include determining at least some of the areas in the cluster as non-avoidance areas, and the moving step may include controlling the non-avoidance areas to be moved without avoiding them.

또한, 상기 비회피 영역은, 상기 비회피 장애물의 일부 영역을 포함할 수 있다.Also, the non-avoidance area may include a partial area of the non-avoidance obstacle.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동체 장치는, 자율 주행 공간 내에서 이동체 장치의 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 복수의 프로세스를 구비한 메모리 및 상기 복수의 프로세스를 기반으로 상기 이동체 장치의 장애물 회피 주행을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 복수의 프로세스는, 상기 이동체 장치의 제1 센서를 통해 상기 자율 주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 수집하는 제1 프로세스, 상기 이동체 장치의 제2 센서를 통해 상기 자율 주행 공간이 촬영된 이미지를 획득하는 제2 프로세스, 상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 판단하는 제3 프로세스, 상기 판단 결과 상기 장애물이 비회피 장애물일 경우, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표를 상기 포인트 클라우드 데이터에 해당하는 비회피 포인트 클라우드 좌표로 변환하는 제4 프로세스, 상기 포인트 클라우드 데이터에서 상기 비회피 장애물에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 적어도 하나의 군집을 생성하는 제5 프로세스, 상기 군집 내의 영역 중 적어도 일부 영역을 비회피 영역으로 판단하는 제6 프로세스 및 상기 군집을 포함한 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 자율 주행 공간을 이동 중에 상기 비회피 장애물의 상기 비회피 영역은 회피하지 않고 이동되도록 제어하는 제7 프로세스를 포함할 수 있다.In addition, a mobile device according to the present invention for solving the above problems is provided based on a memory having a plurality of processes for controlling obstacle avoidance driving of the mobile device in an autonomous driving space and the plurality of processes. and a processor controlling obstacle avoidance driving, wherein the plurality of processes include a first process for collecting point cloud data in the autonomous driving space through a first sensor of the mobile device and a second sensor of the mobile device. A second process for acquiring an image of the autonomous driving space through a second process, a third process for determining whether or not at least one obstacle included in the acquired image is a non-avoidable obstacle, and as a result of the determination, the obstacle is a non-avoidable obstacle. , a fourth process of converting coordinates of the position of the non-avoiding obstacle in the image into non-avoiding point cloud coordinates corresponding to the point cloud data, a non-avoiding point cloud for the non-avoiding obstacle in the point cloud data A fifth process of generating at least one cluster by clustering coordinates, a sixth process of determining at least some of the regions within the cluster as non-avoidance regions, and moving the autonomous driving space based on point cloud data including the cluster. and a seventh process of controlling the non-avoidance area of the non-avoidance obstacle to be moved without avoiding it.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 이동체 장치와 결합되어, 자율 주행 공간 내에서 상기 이동체 장치의 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 이동체 장치의 제1 센서를 통해 상기 자율 주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 수집하는 단계, 상기 이동체 장치의 제2 센서를 통해 상기 자율 주행 공간이 촬영된 이미지를 획득하는 단계, 상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 판단하는 단계, 상기 판단 결과 상기 장애물이 비회피 장애물일 경우, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표를 상기 포인트 클라우드 데이터에 해당하는 비회피 포인트 클라우드 좌표로 변환하는 단계, 상기 포인트 클라우드 데이터에서 상기 비회피 장애물에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 적어도 하나의 군집을 생성하는 단계, 상기 군집 내의 영역 중 적어도 일부 영역을 비회피 영역으로 판단하는 단계 및 상기 군집을 포함한 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 자율 주행 공간을 이동 중에 상기 비회피 장애물의 상기 비회피 영역은 회피하지 않고 이동되도록 제어하는 단계를 수행할 수 있다.In addition, the computer program according to the present invention for solving the above problems is a computer program for executing a method for controlling obstacle avoidance driving of the mobile device in an autonomous traveling space by being combined with a mobile device that is hardware. The computer program includes: collecting point cloud data in the autonomous driving space through a first sensor of the mobile device; obtaining an image of the autonomous driving space through a second sensor of the mobile device; Determining whether or not at least one obstacle included in the obtained image is a non-avoidable obstacle, and if the obstacle is a non-avoidable obstacle as a result of the determination, the coordinates of the position of the non-avoidable obstacle in the image are set to the point Converting to non-avoidance point cloud coordinates corresponding to cloud data, generating at least one cluster by clustering non-avoidance point cloud coordinates for the non-avoidance obstacle in the point cloud data, and generating at least one region within the cluster. Determining the area as a non-avoidance area and controlling the non-avoidance area of the non-avoidance obstacle to move without avoiding it while moving the autonomous driving space based on point cloud data including the cluster may be performed. .

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.In addition to this, another method for implementing the present invention, another system, and a computer readable recording medium recording a computer program for executing the method may be further provided.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 비회피 물체에 대해 스스로 판단하여 비회피 물체에 대해 회피하지 않고 주행하는 방법을 제공함으로써 비회피 물체가 있지만 지나갈 수 있는 공간에 대해 회피하지 않고 주행하여 주행의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by providing a method for driving without avoiding a non-avoiding object by determining a non-avoiding object by itself, the efficiency of driving is improved by driving without avoiding a passable space even though there is a non-avoiding object. There is an effect that can be increased.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명에 따른 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 자율 주행 공간에 대해 제1 센서를 기반으로 획득되는 포인트 클라우드 데이터를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자율 주행 공간에 대해 제2 센서를 기반으로 획득되는 이미지를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자율 주행 공간이 사무실인 경우 비회피 장애물에 대해 군집화한 것을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비회피 장애물에 대한 군집 내의 영역 중 비회피 영역을 나타난 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이동체 장치의 제2 프로세서에서 장애물 회피 주행 과정을 나타낸 흐름도이다.
1 is a diagram for explaining a system for controlling obstacle avoidance driving in an autonomous driving space according to the present invention.
2 is an exemplary diagram illustrating point cloud data acquired based on a first sensor for an autonomous driving space according to the present invention.
3 is an exemplary diagram illustrating an image obtained based on a second sensor for an autonomous driving space according to the present invention.
4 is an exemplary diagram illustrating clustering of non-avoidable obstacles when the autonomous driving space according to the present invention is an office.
5 is an exemplary view showing a non-avoidance area among areas in a cluster for non-avoidance obstacles according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating an obstacle avoidance driving process in the second processor of the mobile device according to the present invention.

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.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and are common in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person skilled in the art of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.

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 언급된 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.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.

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.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

도 1은 본 발명에 따른 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 시스템(1)을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a system 1 for controlling obstacle avoidance driving in an autonomous driving space according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 자율 주행 공간에 대해 제1 센서를 기반으로 획득되는 포인트 클라우드 데이터를 나타낸 예시도이다.2 is an exemplary diagram illustrating point cloud data acquired based on a first sensor for an autonomous driving space according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 자율 주행 공간에 대해 제2 센서를 기반으로 획득되는 이미지를 나타낸 예시도이다.3 is an exemplary diagram illustrating an image obtained based on a second sensor for an autonomous driving space according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 자율 주행 공간이 사무실인 경우 비회피 장애물에 대해 군집화한 것을 나타낸 예시도이다.4 is an exemplary diagram illustrating clustering of non-avoidable obstacles when the autonomous driving space according to the present invention is an office.

도 5는 본 발명에 따른 비회피 장애물에 대한 군집 내의 영역 중 비회피 영역을 나타난 예시도이다.5 is an exemplary view showing a non-avoidance area among areas in a cluster for non-avoidance obstacles according to the present invention.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 이동체 장치(20)의 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 시스템(1)에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 5 , a system 1 for controlling obstacle avoidance driving within an autonomous driving space of a mobile device 20 according to the present invention will be described.

시스템(1)은 비회피 물체에 대해 스스로 판단하여 비회피 물체에 대해 회피하지 않고 주행하는 방법을 제공함으로써 비회피 물체가 있지만 지나갈 수 있는 공간에 대해 회피하지 않고 주행하여 주행의 효율을 높일 수 있는 효과를 가질 수 있다.The system 1 determines the non-avoidance object by itself and provides a method of driving without avoiding the non-avoidance object, thereby increasing the efficiency of driving by driving without avoiding the passable space even though there is a non-avoidance object. can have an effect.

도 1을 보면, 본 발명에 따른 시스템(1)은 이동체 장치(20)의 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 프로그램을 소프트웨어 또는 펌웨어 형태로 생성하여 이동체 장치(20)에 제공하는 서버(10), 자율 주행이 가능한 이동체 장치(20) 및 통신망(30)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 시스템(1)은 도 1에 도시된 구성요소보다 더 적은 수의 구성요소나 더 많은 구성요소를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a system 1 according to the present invention generates a software or firmware program for controlling obstacle avoidance driving within an autonomous driving space of a mobile device 20 and provides the program to the mobile device 20 . (10), a mobile device 20 capable of autonomous driving, and a communication network 30 may be included. Here, the system 1 may include fewer or more components than those shown in FIG. 1 .

먼저, 서버(10)는 적어도 하나의 이동체 장치(20)의 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 복수의 프로세스로 구성된 프로그램을 소프트웨어 또는 펌웨어 형태로 생성하여 저장하고, 상기 생성된 소프트웨어 또는 펌웨어를 상기 적어도 하나의 이동체 장치(20)에 제공할 수 있다.First, the server 10 generates and stores a program composed of a plurality of processes for controlling obstacle avoidance driving within an autonomous driving space of at least one mobile device 20 in the form of software or firmware, and stores the generated software or Firmware may be provided to the at least one mobile device 20 .

서버(10)는 제1 통신부(110), 제1 메모리(120) 및 제1 프로세서(130)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 서버(10)는 도 1에 도시된 구성요소보다 더 적은 수의 구성요소나 더 많은 구성요소를 포함할 수 있다.The server 10 may include a first communication unit 110 , a first memory 120 and a first processor 130 . Here, the server 10 may include fewer or more components than those shown in FIG. 1 .

제1 통신부(110)는 서버(10)와 무선 통신 시스템 사이, 서버(10)와 이동체 장치(20) 사이, 서버(10)와 사용자 단말(미도시) 사이, 또는 서버(10)와 외부 서버(미도시) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 통신부(110)는, 서버(10)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.The first communication unit 110 may be used between the server 10 and the wireless communication system, between the server 10 and the mobile device 20, between the server 10 and a user terminal (not shown), or between the server 10 and an external server. (not shown) may include one or more modules enabling wireless communication between them. Also, the first communication unit 110 may include one or more modules that connect the server 10 to one or more networks.

제1 메모리(120)는 서버(10)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 제1 메모리(120)는 서버(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 서버(10)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 입력 받는 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 서버(10)의 기본적인 기능을 위하여 존재할 수 있다.The first memory 120 may store data supporting various functions of the server 10 . The first memory 120 may store a plurality of application programs (application programs or applications) running in the server 10 , data for operation of the server 10 , and commands. At least some of these input receiving application programs may exist for basic functions of the server 10 .

보다 상세하게는, 제1 메모리(120)는 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 복수의 프로세스로 구성되는 장애물 회피 주행 프로그램을 저장할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 프로세스는 제1 프로세서(230)에 대한 동작을 설명할 때 상세하게 후술하도록 한다.More specifically, the first memory 120 may store an obstacle avoidance driving program composed of a plurality of processes for controlling obstacle avoidance driving in the autonomous driving space. Here, the plurality of processes will be described later in detail when the operation of the first processor 230 is described.

제1 프로세서(130)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 서버(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제1 프로세서(130)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 제1 메모리(120)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자 단말 또는 이동체 장치(20)에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.The first processor 130 may control general operations of the server 10 in addition to operations related to the application program. The first processor 130 processes signals, data, information, etc. input or output through the components described above or runs an application program stored in the first memory 120, so that the user terminal or mobile device 20 can may provide or process information or functions;

또한, 제1 프로세서(130)는 제1 메모리(120)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제1 프로세서(130)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 서버(10)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작 시킬 수 있다.In addition, the first processor 130 may control at least some of the components discussed in conjunction with FIG. 1 in order to drive an application program stored in the first memory 120 . Furthermore, the first processor 130 may combine and operate at least two or more of the components included in the server 10 to drive the application program.

제1 프로세서(130)는 제1 메모리(120)에 저장된 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 복수의 프로세스로 구성되는 장애물 회피 주행 프로그램을 생성(또는 제작)할 수 있다. The first processor 130 may generate (or manufacture) an obstacle avoidance driving program composed of a plurality of processes for controlling obstacle avoidance driving within the autonomous driving space stored in the first memory 120 .

이후, 제1 프로세서(130)는 상기 생성된 장애물 회피 주행 프로그램(또는 펌웨어)에서 제공하는 복수의 프로세스를 통해 이동체 장치(20)가 자동 주행될 수 있도록, 상기 자동 주행 제어 프로그램을 제1 통신부(110)를 통해 이동체 장치(20)로 제공할 수 있다.Thereafter, the first processor 130 transmits the automatic driving control program to the first communication unit so that the mobile device 20 can automatically drive through a plurality of processes provided by the generated obstacle avoidance driving program (or firmware). 110) may be provided to the mobile device 20.

따라서, 제1 프로세서(130)는 제1 메모리(120)에 저장된 상기 장애물 회피 주행 프로그램을 생성하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제1 프로세서(130)는 상기 장애물 회피 주행 프로그램의 생성을 위하여, 서버(10)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작 시킬 수 있다.Accordingly, the first processor 130 may control at least some of the components discussed in conjunction with FIG. 1 in order to generate the obstacle avoidance driving program stored in the first memory 120 . Furthermore, the first processor 130 may combine and operate at least two or more of the components included in the server 10 to generate the obstacle avoidance driving program.

다음으로, 이동체 장치(20)는 자율 주행 공간 내에서 주행시 장애물에 대해 회피 장애물인지 비회피 장애물인지 판단하여 이를 기반으로 장애물 회피 주행을 제어할 수 있다.Next, the mobile device 20 determines whether an obstacle is an avoidance obstacle or a non-avoidance obstacle when driving in an autonomous driving space, and controls obstacle avoidance driving based on the determination.

이동체 장치(20)는 제2 통신부(210), 센서부(220), 제2 메모리(230), 제2 프로세서(240) 및 구동부(250)를 포함할 수 있다. 여기서, 이동체 장치(20)는 자율 주행이 가능한 로봇일 수 있다.The mobile device 20 may include a second communication unit 210 , a sensor unit 220 , a second memory 230 , a second processor 240 and a driving unit 250 . Here, the mobile device 20 may be a robot capable of autonomous driving.

제2 통신부(210)는 이동체 장치(20)와 무선 통신 시스템 사이, 이동체 장치(20)와 서버(10) 사이, 이동체 장치(20)와 다른 이동체 장치(미도시) 사이, 이동체 장치(20)와 사용자 단말(미도시) 또는 이동체 장치(20)와 외부 서버(미도시) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 통신부(210)는, 이동체 장치(20)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.The second communication unit 210 is used to communicate between the mobile device 20 and the wireless communication system, between the mobile device 20 and the server 10, between the mobile device 20 and other mobile devices (not shown), and the mobile device 20. and one or more modules enabling wireless communication between the user terminal (not shown) or the mobile device 20 and an external server (not shown). Also, the second communication unit 210 may include one or more modules that connect the mobile device 20 to one or more networks.

센서부(220)는 제1 센서(221)와 제2 센서(222) 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 센서부(220)는 상기 이동체 장치(20)의 전면에 대해 장애물 또는 돌발상황을 감지할 수 있다.The sensor unit 220 may include at least one of a first sensor 221 and a second sensor 222 . The sensor unit 220 may detect an obstacle or an unexpected situation with respect to the front of the mobile device 20 .

여기서, 제1 센서(221)는 레이저 펄스를 발사하여 그 빛이 대상 물체에 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지 거리 등을 측정하고 물체 형상까지 이미지화할 수 있다. 예컨대, 제1 센서(221)는 라이다(LiDar) 센서일 수 있다.Here, the first sensor 221 may emit a laser pulse, receive the reflected light from the target object, measure the distance to the object, and image the shape of the object. For example, the first sensor 221 may be a LiDar sensor.

제2 센서(222)는 깊이(Depth) 데이터를 갖는 이미지를 획득할 수 있다. 이러한, 제2 센서(222)는 전방의 장애물과의 깊이(depth) 센싱이 가능한 카메라 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 센서(222)는 RGB-D 센서일 수 있으며, RGB-D 센서는 적외선 빔을 송출한 후 반사돼 돌아오는 시간을 통해 대상의 깊이 정보를 획득할 수 있다.The second sensor 222 may obtain an image having depth data. The second sensor 222 may include a camera sensor capable of sensing a depth with an obstacle in front. For example, the second sensor 222 may be an RGB-D sensor, and the RGB-D sensor may obtain depth information of the target through the time it takes for the infrared beam to be reflected and returned after transmitting the infrared beam.

제2 메모리(230)는 이동체 장치(20)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 제2 메모리(230)는 이동체 장치(20)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동체 장치(20)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 서버(10) 또는 외부 서버(미도시)로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동체 장치(20)의 기본적인 기능을 위하여 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 제2 메모리(230)에 저장되고, 이동체 장치(20) 상에 설치되어, 제2 프로세서(240)에 의하여 장치(20)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.The second memory 230 may store data supporting various functions of the mobile device 20 . The second memory 230 may store a plurality of application programs (applications) that are driven in the mobile device 20 , data for operating the mobile device 20 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from the server 10 or an external server (not shown) through wireless communication. Also, at least some of these application programs may exist for basic functions of the mobile device 20 . Meanwhile, the application program may be stored in the second memory 230, installed on the mobile device 20, and driven by the second processor 240 to perform the operation (or function) of the device 20. there is.

또한, 제2 메모리(230)는 상기 서버(10)로부터 자동 주행을 제어하기 위한 복수의 프로세스로 구성된 장애물 회피 주행 프로그램을 소프트웨어 또는 펌웨어 형태로 제공받아 저장된 후에 설치될 수 있다.In addition, the second memory 230 may be installed after receiving and storing an obstacle avoidance driving program composed of a plurality of processes for controlling automatic driving from the server 10 in the form of software or firmware.

제2 프로세서(240)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동체 장치(20)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제2 프로세서(240)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 제2 메모리(230)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자 단말(미도시)에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.The second processor 240 may control general operations of the mobile device 20 in addition to operations related to the application program. The second processor 240 processes signals, data, information, etc. input or output through the components described above or drives an application program stored in the second memory 230, thereby providing appropriate information or information to a user terminal (not shown). A function can be provided or processed.

또한, 제2 프로세서(240)는 제2 메모리(230)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제2 프로세서(240)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동체 장치(20)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작 시킬 수 있다.In addition, the second processor 240 may control at least some of the components discussed in conjunction with FIG. 1 in order to drive an application program stored in the second memory 230 . Furthermore, the second processor 240 may combine and operate at least two or more of the components included in the mobile device 20 to drive the application program.

제2 프로세서(240)는 제2 메모리(230)에 설치된 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 복수의 프로세스로 구성되는 장애물 회피 주행 프로그램을 구동할 수 있다. The second processor 240 may drive an obstacle avoidance driving program composed of a plurality of processes for controlling obstacle avoidance driving within the autonomous driving space installed in the second memory 230 .

또한, 제2 프로세서(240)는 제2 메모리(230)에 저장된 상기 장애물 회피 주행 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제2 프로세서(240)는 상기 장애물 회피 주행 프로그램의 구동을 위하여, 이동체 장치(20)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작 시킬 수 있다.In addition, the second processor 240 may control at least some of the components discussed in conjunction with FIG. 1 in order to drive the obstacle avoidance driving program stored in the second memory 230 . Furthermore, the second processor 240 may combine and operate at least two or more of the components included in the mobile device 20 to drive the obstacle avoidance driving program.

이하, 제2 프로세서(240)가 상기 이동체 장치(20)의 자율 주행 공간 내에서 장애물 회피 주행을 제어하기 위한 복수의 프로세스로 구성되는 장애물 회피 주행 프로그램이 설치된 상태에서 상기 장애물 회피 주행 프로그램을 구동하는 과정을 설명하고자 한다. 여기서, 제2 프로세서(240)의 상기 장애물 회피 주행 프로그램에 따른 동작은 상기 장애물 회피 주행 프로그램의 복수의 프로세스과 동일할 수 있다.Hereinafter, the second processor 240 drives the obstacle avoidance driving program in a state in which an obstacle avoidance driving program composed of a plurality of processes for controlling obstacle avoidance driving within the autonomous traveling space of the mobile device 20 is installed. I would like to explain the process. Here, an operation according to the obstacle avoidance driving program of the second processor 240 may be the same as a plurality of processes of the obstacle avoidance driving program.

제2 프로세서(240)는 상기 장애물 회피 주행 프로그램이 구동되면, 상기 구동된 프로그램이 제공하는 제1 프로세스에 따라 상기 이동체 장치(20)의 제1 센서(221)를 통해 상기 자율 주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 수집할 수 있다(제1 프로세스).When the obstacle avoidance driving program is driven, the second processor 240 operates a point cloud within the autonomous driving space through the first sensor 221 of the mobile device 20 according to a first process provided by the driven program. Data can be collected (first process).

도 2를 보면, 포인트 클라우드 데이터는, 상기 제1 센서(221)인 라이다(LiDAR)를 이용하여 획득되는 상기 이동체 장치(20)의 자율 주행 공간에 대한 3차원 점군데이터일 수 있다. 보다 상세하게는, 포인트 클라우드 데이터는 상기 자율 주행 공간의 윤곽, 형체, 구조 등을 나타내는 3차원 점군데이터일 수 있다.Referring to FIG. 2 , point cloud data may be 3D point cloud data for an autonomous driving space of the mobile device 20 obtained using LiDAR, which is the first sensor 221 . More specifically, the point cloud data may be 3D point cloud data representing the outline, shape, structure, and the like of the autonomous driving space.

제2 프로세서(240)는 상기 이동체 장치(20)의 제2 센서(222)를 통해 상기 자율 주행 공간이 촬영된 이미지를 획득할 수 있다(제2 프로세스). The second processor 240 may obtain an image of the autonomous driving space through the second sensor 222 of the mobile device 20 (second process).

도 3을 보면, 이미지는, 상기 자율 주행 공간이 촬영된 깊이 데이터를 갖는 이미지를 획득할 수 있다. 보다 상세하게는, 이미지는 상기 제2 센서(222)를 통해 상기 자율 주행 공간에 위치하는 장애물(예컨대, 벽, 기둥, 의자, 책상, 책장, 복합기, 의자 또는 행거에 걸린 옷 등)에 대해 깊이 데이터를 갖는 이미지를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 3 , an image having depth data in which the autonomous driving space is photographed may be obtained. More specifically, an image is generated through the second sensor 222 in depth with respect to an obstacle (eg, a wall, a pillar, a chair, a desk, a bookshelf, a multifunction device, a chair, or clothes hanging on a hanger) located in the autonomous driving space. An image with data can be obtained.

제2 프로세서(240)는 상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 판단할 수 있다(제3 프로세스).The second processor 240 may determine whether at least one obstacle included in the obtained image is a non-avoidable obstacle (third process).

구체적으로, 제2 프로세서(240)는 상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 기 설정된 학습 모델을 기반으로 판단할 수 있다.Specifically, the second processor 240 may determine whether at least one obstacle included in the acquired image is a non-avoidable obstacle based on a preset learning model.

학습 모델은 복수의 회피 장애물 및 복수의 비회피 장애물에 대한 이미지를 기반으로 한 학습데이터를 학습하여 구축될 수 있다. 또한, 학습 모델은 yolo4-tiny일 수 있으며, yolo4-tiny는 fast R-CNN이라는 CNN기반의 딥러닝 알고리즘일 수 있다.The learning model may be built by learning learning data based on images of a plurality of avoidance obstacles and a plurality of non-avoidance obstacles. Also, the learning model may be yolo4-tiny, and yolo4-tiny may be a CNN-based deep learning algorithm called fast R-CNN.

복수의 회피 장애물에 대한 이미지는 벽, 기둥, 의자, 책상, 책장, 복합기, 사람(사람이 옷을 입고 있는 상태에서 옷의 정면) 등 부딪히면 손상될 수 있는 회피 장애물에 대한 이미지일 수 있다.The images of the plurality of avoidance obstacles may be images of avoidance obstacles that may be damaged when collided with, such as a wall, a pillar, a chair, a desk, a bookshelf, a multifunction device, a person (the front of the clothes when the person is wearing clothes), and the like.

또한, 복수의 비회피 장애물에 대한 이미지는 의자 또는 행거에 걸려있는 옷의 측면 등 부딪혀도 손상되지 않는 비회피 장애물에 대한 이미지일 수 있다.Also, the images of the plurality of non-avoidable obstacles may be images of non-avoidable obstacles that are not damaged even when bumped into, such as a chair or the side of clothes hanging on a hanger.

여기서, 학습데이터는 상기 이미지 내에 포함된 장애물 별로 회피 장애물 또는 비회피 장애물임을 나타내는 식별 정보가 레이블링된 것일 수 있다.Here, the learning data may be labeled with identification information representing avoidance obstacles or non-avoidance obstacles for each obstacle included in the image.

제2 프로세서(240)는 상기 판단 결과 상기 장애물이 비회피 장애물일 경우, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표를 상기 포인트 클라우드 데이터에 해당하는 비회피 포인트 클라우드 좌표로 변환할 수 있다(제4 프로세스).If the determination result is that the obstacle is a non-avoiding obstacle, the second processor 240 may convert the coordinates of the location of the non-avoiding obstacle in the image into non-avoiding point cloud coordinates corresponding to the point cloud data. (fourth process).

여기서, 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표는, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물에 대한 픽셀 좌표를 포함할 수 있다.Here, the coordinates of the location of the non-avoidable obstacle may include pixel coordinates of the non-avoidable obstacle in the image.

또한, 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 상기 픽셀 좌표 및 상기 비회피 장애물에 대한 깊이 좌표를 기반으로 변환된 것일 수 있다. Also, the non-avoidance point cloud coordinates may be converted based on the pixel coordinates and the depth coordinates of the non-avoidance obstacle.

또한, 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 상기 카메라 센서의 내부 및 외부 파라미터를 더 반영하여 변환된 것일 수 있다. 여기서, 카메라 내부 파라미터는 카메라의 초점거리, 중심점 등 카메라 자체의 내부적인 파라미터일 수 있다. 또한, 카메라 외부 파라미터는 카메라의 설치높이, 방향 등 로봇과 카메라의 부착위치에 대한 물리적인 기하학 정보일 수 있다.Also, the non-avoidance point cloud coordinates may be converted by further reflecting internal and external parameters of the camera sensor. Here, the camera internal parameters may be internal parameters of the camera itself, such as a focal length and a center point of the camera. In addition, the external parameter of the camera may be physical geometrical information about the attachment position of the robot and the camera, such as the installation height and direction of the camera.

또한, 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 이하의 수식을 기반으로 변환된 것일 수 있다.In addition, the non-avoidance point cloud coordinates may be converted based on the following formula.

[수식][formula]

Figure 112023028229237-pat00002
Figure 112023028229237-pat00002

(여기서, 이미지 픽셀 좌표는 '비회피 장애물의 위치에 대한 2D(Dimensional) 좌표 u, v'이고, 카메라 내부 파라미터의 'fx, fy는 카메라의 초점거리 (focal length)를 나타내고, cx, cy는 principal point이고, 또한, 카메라 외부 파라미터의 'r11 내지 r33은 회전(rotation) 행렬 정보이고 tx, ty, tz는 평행이동(translation) 정보이고, 글로벌 포인트 클라우드 좌표는 이러한 행렬 정보들에 의해 계산될 수 있는 이미지 픽셀 좌표 u, v에 대해 맵핑된 포인트 클라우드 좌표(예컨대, 비회피 장애물 (옷 등)의 위치정보)일 수 있다.)(Here, the image pixel coordinates are '2D (Dimensional) coordinates u, v for the position of the non-avoidable obstacle', 'fx, fy of the camera's internal parameters represent the focal length of the camera, and cx, cy are principal point, and 'r11 to r33 of camera external parameters are rotation matrix information and tx, ty, tz are translation information, and global point cloud coordinates can be calculated by these matrix information It may be point cloud coordinates (eg, location information of non-avoidable obstacles (clothes, etc.)) mapped to image pixel coordinates u and v.)

따라서, 제2 프로세서(240)는 상기 자율 주행 공간이 촬영된 깊이 데이터를 갖는 이미지에서 비회피 장애물의 2D 좌표(u, v)와 상기 비회피 장애물의 이미지에 맵핑된 깊이(Depth 정보(Z_w))를 이용하여 기하학적 변환을 통해 글로벌 좌표계 기준의 (X_w, Y_w, Z_w)를 계산하여 상기 비회피 포인트 클라우드 좌표를 구할 수 있다.Accordingly, the second processor 240 calculates the 2D coordinates (u, v) of the non-avoidable obstacle in the image having the depth data in which the autonomous driving space is captured and the depth (Depth information (Z_w)) mapped to the image of the non-avoidable obstacle. ) can be used to calculate (X_w, Y_w, Z_w) of the global coordinate system through geometric transformation to obtain the coordinates of the non-avoiding point cloud.

제2 프로세서(240)는 상기 포인트 클라우드 데이터에서 상기 비회피 장애물에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 적어도 하나의 군집을 생성할 수 있다(제5 프로세스).The second processor 240 may generate at least one cluster by clustering non-avoidance point cloud coordinates for the non-avoidance obstacle in the point cloud data (fifth process).

도 4를 보면, 제2 프로세서(240)는 자율 주행 공간인 사무실 내에 해당되는 포인트 클라우드 데이터에서 비회피 장애물인 의자에 걸려있는 옷의 측면에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 제1 내지 제4 군집(401, 402, 403, 404)을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the second processor 240 clusters non-avoidance point cloud coordinates for the side of clothes hanging on a chair, which is a non-avoidance obstacle, in point cloud data corresponding to an office, which is an autonomous driving space, and first to fourth Clusters 401, 402, 403, and 404 may be created.

제2 프로세서(240)는 상기 군집 내의 영역 중 적어도 일부 영역을 비회피 영역으로 판단할 수 있다(제6 프로세스).The second processor 240 may determine at least some of the regions in the cluster as non-avoidance regions (sixth process).

도 5를 보면, 제2 프로세서(240)는 제1 내지 제4 군집(401, 402, 403, 404) 각각에 대해 군집 영역 중 옷자락에 해당되는 일부 영역인 제1 영역 내지 제4 영역(501, 502, 503, 504)을 비회피 영역으로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the second processor 240 includes first to fourth regions 501, which are partial regions corresponding to the hem of the cluster regions, for each of the first to fourth clusters 401, 402, 403, and 404; 502, 503, and 504) may be determined as non-avoidance areas.

제2 프로세서(240)는 상기 군집을 포함한 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 자율 주행 공간을 이동 중에 상기 비회피 장애물의 상기 비회피 영역은 회피하지 않고 이동되도록 제어할 수 있다(제7 프로세스).The second processor 240 may control the non-avoidance area of the non-avoidance obstacle to be moved without avoiding it while moving in the autonomous driving space based on the point cloud data including the cluster (seventh process).

보다 상세하게는, 제2 프로세서(240)는 포인트 클라우드 데이터의 상기 군집 내의 영역 중 적어도 일부 영역인 비회피 영역을 회피하지 않고 이동되도록 제어할 수 있다.More specifically, the second processor 240 may control a non-avoidance area, which is at least a partial area among areas in the cluster of point cloud data, to be moved without avoiding it.

구동부(250)는 배터리 및 배터리로부터 전원을 공급받는 바퀴나 구동밸트를 포함하여 구성될 수 있고, 이동체 장치(20)의 이동을 위해 필요한 동력을 제공할 수 있다. 여기서, 구동부(250)는 제2 프로세서(240)의 제어에 따라 구동될 수 있다.The driving unit 250 may include a battery and a wheel or driving belt receiving power from the battery, and may provide power necessary for the movement of the mobile device 20 . Here, the driving unit 250 may be driven under the control of the second processor 240 .

통신망(30)은 서버(10)와 이동체 장치(20) 간의 다양한 정보를 송수신할 수 있다. 통신망(30)은 다양한 형태의 통신망이 이용될 수 있으며, 예컨대, WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신방식 또는 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coax), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신방식이 이용될 수 있다. The communication network 30 may transmit and receive various types of information between the server 10 and the mobile device 20 . The communication network 30 may use various types of communication networks, for example, WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wi-Fi), WiBro (Wibro), Wimax (Wimax), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), etc. A wired communication method such as a wireless communication method or Ethernet, xDSL (ADSL, VDSL), HFC (Hybrid Fiber Coax), FTTC (Fiber to The Curb), FTTH (Fiber To The Home) may be used.

한편, 통신망(30)은 상기에 제시된 통신방식에 한정되는 것은 아니며, 상술한 통신방식 이외에도 기타 널리 공지되었거나 향후 개발될 모든 형태의 통신 방식을 포함할 수 있다.On the other hand, the communication network 30 is not limited to the communication methods presented above, and may include all types of communication methods that are widely known or will be developed in the future in addition to the above-described communication methods.

도 6은 본 발명에 따른 이동체 장치(20)의 제2 프로세서(240)에서 장애물 회피 주행 과정을 나타낸 흐름도이다. 여기서, 제2 프로세서(240)의 동작은 이동체 장치(20)에서 수행 가능할 수 있다. 또는, 제2 프로세서(240)의 동작은 상기 서버(10)의 제1 프로세서(130)의 동작과 동일할 수 있다.6 is a flowchart illustrating an obstacle avoidance driving process in the second processor 240 of the mobile device 20 according to the present invention. Here, the operation of the second processor 240 may be performed in the mobile device 20 . Alternatively, the operation of the second processor 240 may be the same as that of the first processor 130 of the server 10 .

제2 프로세서(240)는 자율 주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 수집할 수 있다(S601).The second processor 240 may collect point cloud data within the autonomous driving space (S601).

구체적으로, 제2 프로세서(240)는 상기 이동체 장치(20)의 제1 센서(221)를 통해 상기 자율 주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 수집할 수 있다.Specifically, the second processor 240 may collect point cloud data within the autonomous driving space through the first sensor 221 of the mobile device 20 .

일 예로, 제2 프로세서(240)는 상기 제1 센서(221)인 라이다(LiDAR)를 이용하여 획득되는 상기 이동체 장치(20)의 자율 주행 공간의 윤곽, 형체, 구조 등을 나타내는 3차원 점군데이터인 포인트 클라우드 데이터일 수 있다.For example, the second processor 240 is a 3D point cloud representing the outline, shape, structure, etc. of the autonomous driving space of the mobile device 20 obtained by using the first sensor 221, LiDAR. The data may be point cloud data.

제2 프로세서(240)는 자율 주행 공간이 촬영된 이미지를 획득할 수 있다(S602).The second processor 240 may acquire an image of the autonomous driving space (S602).

구체적으로, 제2 프로세서(240)는 상기 이동체 장치(20)의 제2 센서(222)를 통해 상기 자율 주행 공간이 촬영된 이미지를 획득할 수 있다.Specifically, the second processor 240 may obtain an image of the autonomous driving space through the second sensor 222 of the mobile device 20 .

제2 프로세서(240)는 상기 제2 센서(222)를 통해 상기 자율 주행 공간에 위치하는 장애물(예컨대, 벽, 기둥, 의자, 책상, 책장, 복합기, 의자 또는 행거에 걸린 옷 등)에 대해 깊이 데이터를 갖는 이미지를 획득할 수 있다.The second processor 240 determines the depth of an obstacle (eg, a wall, a pillar, a chair, a desk, a bookshelf, a multifunction device, a chair, or clothes hanging on a hanger) located in the autonomous driving space through the second sensor 222 . An image with data can be acquired.

제2 프로세서(240)는 이미지 내에 포함된 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 판단할 수 있다(S603).The second processor 240 may determine whether the obstacle included in the image is a non-avoidable obstacle (S603).

제2 프로세서(240)는 상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 판단할 수 있다.The second processor 240 may determine whether at least one obstacle included in the acquired image is a non-avoidable obstacle.

보다 상세하게는, 제2 프로세서(240)는 상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 기 설정된 학습 모델을 기반으로 판단할 수 있다.More specifically, the second processor 240 may determine whether at least one obstacle included in the acquired image is a non-avoidable obstacle based on a preset learning model.

학습 모델은 복수의 회피 장애물 및 복수의 비회피 장애물에 대한 이미지를 기반으로 한 학습데이터를 학습하여 구축될 수 있다.The learning model may be built by learning learning data based on images of a plurality of avoidance obstacles and a plurality of non-avoidance obstacles.

또한, 복수의 회피 장애물은 벽, 기둥, 의자, 책상, 책장, 복합기, 사람(사람이 옷을 입고 있는 상태에서 옷의 정면) 등 부딪히면 손상될 수 있는 장애물일 수 있다.In addition, the plurality of avoidable obstacles may be obstacles that can be damaged when collided with, such as a wall, a pillar, a chair, a desk, a bookshelf, a multifunction device, a person (the front of a person wearing clothes), and the like.

또한, 복수의 비회피 장애물은 의자 또는 행거에 걸려있는 옷의 측면 등 부딪혀도 손상되지 않는 비회피 장애물일 수 있다.In addition, the plurality of non-avoidable obstacles may be non-avoidable obstacles that are not damaged even when bumped into, such as a chair or the side of clothes hanging on a hanger.

여기서, 학습데이터는 상기 이미지 내에 포함된 장애물 별로 회피 장애물 또는 비회피 장애물임을 나타내는 식별 정보가 레이블링된 것일 수 있다.Here, the learning data may be labeled with identification information representing avoidance obstacles or non-avoidance obstacles for each obstacle included in the image.

제2 프로세서(240)는 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표를 비회피 포인트 클라우드 좌표로 변환할 수 있다(S604).The second processor 240 may convert the coordinates of the position of the non-avoidance obstacle into non-avoidance point cloud coordinates (S604).

제2 프로세서(240)는 상기 판단 결과 상기 장애물이 비회피 장애물일 경우, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표를 상기 포인트 클라우드 데이터에 해당하는 비회피 포인트 클라우드 좌표로 변환할 수 있다.If the determination result is that the obstacle is a non-avoiding obstacle, the second processor 240 may convert the coordinates of the location of the non-avoiding obstacle in the image into non-avoiding point cloud coordinates corresponding to the point cloud data. .

여기서, 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표는, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물에 대한 픽셀 좌표를 포함할 수 있다.Here, the coordinates of the location of the non-avoidable obstacle may include pixel coordinates of the non-avoidable obstacle in the image.

또한, 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 상기 픽셀 좌표 및 상기 비회피 장애물에 대한 깊이 좌표를 기반으로 변환된 것일 수 있다. 그리고, 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 상기 카메라 센서의 내부 및 외부 파라미터를 더 반영하여 변환된 것일 수 있다.Also, the non-avoidance point cloud coordinates may be converted based on the pixel coordinates and the depth coordinates of the non-avoidance obstacle. Also, the non-avoidance point cloud coordinates may be converted by further reflecting internal and external parameters of the camera sensor.

제2 프로세서(240)는 비회피 장애물에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 군집을 생성할 수 있다(S605).The second processor 240 may generate a cluster by clustering non-avoidance point cloud coordinates for non-avoidance obstacles (S605).

제2 프로세서(240)는 상기 포인트 클라우드 데이터에서 상기 비회피 장애물에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 적어도 하나의 군집을 생성할 수 있다.The second processor 240 may generate at least one cluster by clustering non-avoidance point cloud coordinates for the non-avoidance obstacle in the point cloud data.

제2 프로세서(240)는 군집 내의 영역 중 일부 영역을 비회피 영역으로 판단할 수 있다(S606).The second processor 240 may determine some of the regions within the cluster as non-avoidance regions (S606).

제2 프로세서(240)는 상기 군집 내의 영역 중 적어도 일부 영역을 비회피 영역으로 판단할 수 있다.The second processor 240 may determine at least some of the regions in the cluster as non-avoidance regions.

제2 프로세서(240)는 자율 주행 공간을 이동 중에 비회피 장애물의 비회피 영역은 회피하지 않고 이동되도록 제어할 수 있다(S607).The second processor 240 may control the non-avoidance area of the non-avoidance obstacle to be moved without avoiding it while moving the autonomous driving space (S607).

제2 프로세서(240)는 상기 군집을 포함한 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 자율 주행 공간을 이동 중에 상기 비회피 장애물의 상기 비회피 영역은 회피하지 않고 이동되도록 제어할 수 있다.The second processor 240 may control the non-avoidance area of the non-avoidance obstacle to be moved without avoiding it while moving the autonomous driving space based on the point cloud data including the cluster.

도 6에서는 단계 S601 내지 단계 S607을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S601 내지 단계 S607 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Although it is described that steps S601 to S607 are sequentially executed in FIG. 6, this is merely an example of the technical idea of this embodiment, and those skilled in the art to which this embodiment belongs will Since it will be possible to change and execute the order described in FIG. 6 without departing from the essential characteristics or to execute one or more steps of steps S601 to S607 in parallel, it will be possible to apply various modifications and variations, so FIG. 6 is shown in a time-series order. It is not limited.

이상에서 전술한 본 발명에 따른 방법은, 하드웨어인 이동체 장치(20)와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.The method according to the present invention described above may be implemented as a program (or application) to be executed in combination with the mobile device 20, which is hardware, and stored in a medium.

상기 전술한 프로그램은, 상기 이동체 장치(20)가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 이동체 장치(20)의 프로세서(CPU)가 상기 이동체 장치(20)의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 이동체 장치(20) 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 이동체 장치(20)의 제2 프로세서(240)가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 이동체 장치(20)의 제2 프로세서(240)가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 이동체 장치(20)의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 이동체 장치(20)의 제2 프로세서(240)가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 이동체 장치나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 이동체 장치(20)의 제2 통신부(210)의 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.The aforementioned program is such that a processor (CPU) of the mobile device 20 implements a device interface of the mobile device 20 so that the mobile device 20 reads the program and executes the methods implemented in the program. It may include a code coded in a language of the mobile device 20 such as C, C++, JAVA, or machine language that can be read through. These codes may include functional codes related to functions defining necessary functions for executing the methods, and the second processor 240 of the mobile device 20 executes the functions according to a predetermined procedure. It may include the control code related to the execution procedure required to do so. In addition, these codes refer to additional information or media necessary for the second processor 240 of the mobile device 20 to execute the functions at any location (address address) in the internal or external memory of the mobile device 20. It can further include code related to memory reference for what it should be. In addition, when the second processor 240 of the mobile device 20 needs to communicate with any other mobile device or server in the remote area in order to execute the functions, the code is 2 Communication-related codes for how to communicate with any other remote computer or server using the communication module of the communication unit 210 and what information or media should be transmitted/received during communication may be further included.

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 이동체 장치(20)가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 이동체 장치(20)상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 이동체 장치(20)가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.The storage medium is not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, or memory, but a medium that stores data semi-permanently and is readable by a device. Specifically, examples of the storage medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc., but are not limited thereto. That is, the program may be stored in various recording media on various servers accessible by the mobile device 20 or various recording media on the user's mobile device 20 . In addition, the medium may be distributed to computer systems connected through a network, and a code readable by the mobile device 20 may be stored in a distributed manner.

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.Steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, implemented in a software module executed by hardware, or implemented by a combination thereof. A software module may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside in any form of computer readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.

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.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10: 서버
110: 제1 통신부
120: 제1 메모리
130: 제1 프로세서
20: 이동체 장치
210: 제2 통신부
220: 센서부
230: 제2 메모리
240: 제2 프로세서
250: 구동부
30: 통신망
10: server
110: first communication unit
120: first memory
130: first processor
20: mobile device
210: second communication unit
220: sensor unit
230: second memory
240: second processor
250: driving unit
30: communication network

Claims (10)

주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 수집하는 라이다 센서;
상기 주행 공간이 촬영된 이미지를 획득하는 RGB-D 센서; 및
상기 주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 기반으로, 장애물 회피 자율 판단 관련 동작을 수행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 기 설정된 학습 모델을 기반으로 판단하고,
상기 판단 결과, 상기 장애물이 상기 비회피 장애물일 경우, 상기 포인트 클라우드 데이터에서 상기 비회피 장애물에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 적어도 하나의 군집을 생성하며,
상기 군집을 포함하는 포인트 클라우드 데이터를 기반으로, 상기 주행 공간을 이동 중인 상태에서 상기 비회피 장애물은 회피하지 않고 이동되도록, 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 이동체 장치.
A lidar sensor that collects point cloud data within the driving space;
an RGB-D sensor acquiring an image of the driving space; and
A processor that performs an operation related to autonomous obstacle avoidance determination based on point cloud data in the driving space;
the processor,
Determine whether at least one obstacle included in the acquired image is a non-avoidable obstacle based on a preset learning model;
As a result of the determination, when the obstacle is the non-avoidance obstacle, at least one cluster is generated by clustering non-avoidance point cloud coordinates for the non-avoidance obstacle in the point cloud data;
Based on the point cloud data including the cluster, the driving unit is controlled so that the non-avoidable obstacle is moved without avoiding it while moving in the driving space.
제 1 항에 있어서,
상기 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표는, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물에 대한 픽셀 좌표를 포함하고,
상기 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 상기 픽셀 좌표 및 상기 비회피장애물에 대한 깊이 좌표를 기반으로 변환된 것을 특징으로 하는, 이동체 장치.
According to claim 1,
The coordinates of the position of the non-avoidable obstacle include pixel coordinates of the non-avoidable obstacle in the image,
The mobile device, characterized in that the non-avoidance point cloud coordinates are converted based on the pixel coordinates and the depth coordinates of the non-avoidance obstacle.
제 2 항에 있어서,
상기 비회피 포인트 클라우드 좌표는,
상기 RGB-D 센서의 내부 및 외부 파라미터를 더 반영하여 변환된 것을 특징으로 하는, 이동체 장치.
According to claim 2,
The non-avoidance point cloud coordinates are:
Characterized in that the conversion is performed by further reflecting the internal and external parameters of the RGB-D sensor.
제 3 항에 있어서,
상기 비회피 포인트 클라우드 좌표는,
이하의 수식을 기반으로 변환된 것을 특징으로 하는, 이동체 장치.
Figure 112023028229237-pat00003

(상기 u 및 v는 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 2D(Dimensional) 이미지 픽셀 좌표를 나타내고, 상기 fx 및 fy는 카메라 내부 파라미터 내의 초점거리를 나타내고, 상기 cx, cy는 상기 카메라 내부 파라미터 내의 주점을 나타내고, 또한, 상기 r11 내지 r33은 카메라 외부 파라미터 내의 회전 행렬 정보를 나타내고, 상기 tx, ty, tz는 상기 카메라 외부 파라미터 내의 평행이동 (translation) 정보를 나타내고, 상기 Xw, Yw, Zw는 상기 u, v에 대해 맵핑되는 비회피 포인트 클라우드 좌표를 나타냄)
According to claim 3,
The non-avoidance point cloud coordinates are:
A mobile device, characterized in that converted based on the following formula.
Figure 112023028229237-pat00003

(Wherein u and v represent 2D (Dimensional) image pixel coordinates for the position of the non-avoidable obstacle, fx and fy represent focal lengths within camera internal parameters, and cx and cy represent principal points within camera internal parameters In addition, the r11 to r33 represent rotation matrix information within camera external parameters, the tx, ty, and tz represent translation information within the camera external parameters, and the Xw, Yw, and Zw represent u, Represents the non-avoiding point cloud coordinates mapped to v)
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 군집 내의 영역 중 비회피 장애물의 일부 영역을 포함하는 비회피 영역을 더 판단하고, 상기 비회피 영역은 회피하지 않고 이동되도록, 상기 구동부를 더 제어하는 것을 특징으로 하는, 이동체 장치.
According to claim 1,
the processor,
The movable device according to claim 1 , further determining a non-avoidance area including a partial area of a non-avoidance obstacle among areas within the cluster, and further controlling the drive unit to move the non-avoidance area without avoiding it.
서버에 의해 수행되는 인공지능 및 포인트 클라우드 기반의 장애물 회피 자율 판단 솔루션을 탑재한 이동체 장치의 자율 판단 방법에 있어서,
상기 이동체 장치의 라이다 센서를 통해, 주행 공간 내의 포인트 클라우드 데이터를 수집하는 단계;
상기 이동체 장치의 RGB-D 센서를 통해, 상기 주행 공간이 촬영된 이미지를 획득하는 단계;
상기 이동체 장치의 프로세서를 통해, 상기 획득되는 이미지 내에 포함된 적어도 하나의 장애물이 비회피 장애물인지 여부를 기 설정된 학습 모델을 기반으로 판단하는 단계;
상기 이동체 장치의 프로세서를 통해, 상기 판단 결과, 상기 장애물이 상기 비회피 장애물일 경우, 상기 포인트 클라우드 데이터에서 상기 비회피 장애물에 대한 비회피 포인트 클라우드 좌표들을 군집화하여 적어도 하나의 군집을 생성하는 단계; 및
상기 이동체 장치의 프로세서를 통해, 상기 군집을 포함하는 포인트 클라우드 데이터를 기반으로, 상기 주행 공간을 이동 중인 상태에서 상기 비회피 장애물은 회피하지 않고 이동되도록, 상기 이동체 장치의 구동부를 제어하는 단계; 를 포함하는, 방법.
In the autonomous determination method of a mobile device equipped with an artificial intelligence and point cloud-based obstacle avoidance autonomous determination solution performed by a server,
collecting point cloud data in a driving space through a lidar sensor of the mobile device;
acquiring an image of the driving space through an RGB-D sensor of the mobile device;
determining whether at least one obstacle included in the acquired image is a non-avoidable obstacle based on a preset learning model through a processor of the mobile device;
generating at least one cluster by clustering non-avoiding point cloud coordinates for the non-avoiding obstacle in the point cloud data, through a processor of the mobile device, when the obstacle is the non-avoiding obstacle as a result of the determination; and
controlling a drive unit of the movable device through a processor of the movable device to move the unavoidable obstacle without avoiding it while moving in the driving space, based on point cloud data including the cluster; Including, method.
제 6 항에 있어서,
상기 비회피 장애물의 위치에 대한 좌표는, 상기 이미지 내에서 상기 비회피 장애물에 대한 픽셀 좌표를 포함하고,
상기 비회피 포인트 클라우드 좌표는, 상기 픽셀 좌표 및 상기 비회피장애물에 대한 깊이 좌표를 기반으로 변환된 것을 특징으로 하는, 방법.
According to claim 6,
The coordinates of the position of the non-avoidable obstacle include pixel coordinates of the non-avoidable obstacle in the image,
The non-avoidance point cloud coordinates are converted based on the pixel coordinates and the depth coordinates of the non-avoidance obstacle.
제 7 항에 있어서,
상기 비회피 포인트 클라우드 좌표는,
상기 RGB-D 센서의 내부 및 외부 파라미터를 더 반영하여 변환된 것을 특징으로 하는, 방법.
According to claim 7,
The non-avoidance point cloud coordinates are:
Characterized in that the conversion is performed by further reflecting the internal and external parameters of the RGB-D sensor.
제 8 항에 있어서,
상기 비회피 포인트 클라우드 좌표는,
이하의 수식을 기반으로 변환된 것을 특징으로 하는, 방법.
Figure 112023028229237-pat00004

(상기 u 및 v는 상기 비회피 장애물의 위치에 대한 2D(Dimensional) 이미지 픽셀 좌표를 나타내고, 상기 fx 및 fy는 카메라 내부 파라미터 내의 초점거리를 나타내고, 상기 cx, cy는 상기 카메라 내부 파라미터 내의 주점을 나타내고, 또한, 상기 r11 내지 r33은 카메라 외부 파라미터 내의 회전 행렬 정보를 나타내고, 상기 tx, ty, tz는 상기 카메라 외부 파라미터 내의 평행이동 (translation) 정보를 나타내고, 상기 Xw, Yw, Zw는 상기 u, v에 대해 맵핑되는 비회피 포인트 클라우드 좌표를 나타냄)
According to claim 8,
The non-avoidance point cloud coordinates are:
Characterized in that the conversion is based on the following formula, a method.
Figure 112023028229237-pat00004

(Wherein u and v represent 2D (Dimensional) image pixel coordinates for the position of the non-avoidable obstacle, fx and fy represent focal lengths within camera internal parameters, and cx and cy represent principal points within camera internal parameters In addition, the r11 to r33 represent rotation matrix information within camera external parameters, the tx, ty, and tz represent translation information within the camera external parameters, and the Xw, Yw, and Zw represent u, Represents the non-avoiding point cloud coordinates mapped to v)
제 6 항에 있어서,
상기 제어 단계는,
상기 프로세서를 통해, 상기 군집 내의 영역 중 비회피 장애물의 일부 영역을 포함하는 비회피 영역을 더 판단하고, 상기 비회피 영역은 회피하지 않고 이동되도록, 상기 구동부를 더 제어하는 것을 특징으로 하는, 방법.
According to claim 6,
The control step is
Through the processor, further determining a non-avoidance area including a partial area of a non-avoidance obstacle among areas in the cluster, and further controlling the driving unit so that the non-avoidance area is moved without avoiding. .
KR1020230032431A 2021-04-12 2023-03-13 Moving device equipped with obstacle avoidance self-determination solution based artificial intelligence and point cloud, method thereof KR102521714B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230032431A KR102521714B1 (en) 2021-04-12 2023-03-13 Moving device equipped with obstacle avoidance self-determination solution based artificial intelligence and point cloud, method thereof

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210047136A KR102449047B1 (en) 2021-04-12 2021-04-12 Method and Server for Obstacle Avoidance Driving Control of Moving Vehicle
KR1020220161853A KR102510840B1 (en) 2021-04-12 2022-11-28 Server for controlling autonomous driving of mobile robot in non-avoidable obstacles that are not damaged when hit, method and program
KR1020230032431A KR102521714B1 (en) 2021-04-12 2023-03-13 Moving device equipped with obstacle avoidance self-determination solution based artificial intelligence and point cloud, method thereof

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220161853A Division KR102510840B1 (en) 2021-04-12 2022-11-28 Server for controlling autonomous driving of mobile robot in non-avoidable obstacles that are not damaged when hit, method and program

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20230042674A KR20230042674A (en) 2023-03-29
KR102521714B1 true KR102521714B1 (en) 2023-04-14
KR102521714B9 KR102521714B9 (en) 2024-04-08

Family

ID=83462180

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210047136A KR102449047B1 (en) 2021-04-12 2021-04-12 Method and Server for Obstacle Avoidance Driving Control of Moving Vehicle
KR1020220121529A KR102479390B1 (en) 2021-04-12 2022-09-26 Server for controlling movement of mobile robot against non-avoidable obstacles, method and program
KR1020220161853A KR102510840B1 (en) 2021-04-12 2022-11-28 Server for controlling autonomous driving of mobile robot in non-avoidable obstacles that are not damaged when hit, method and program
KR1020230032431A KR102521714B1 (en) 2021-04-12 2023-03-13 Moving device equipped with obstacle avoidance self-determination solution based artificial intelligence and point cloud, method thereof

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210047136A KR102449047B1 (en) 2021-04-12 2021-04-12 Method and Server for Obstacle Avoidance Driving Control of Moving Vehicle
KR1020220121529A KR102479390B1 (en) 2021-04-12 2022-09-26 Server for controlling movement of mobile robot against non-avoidable obstacles, method and program
KR1020220161853A KR102510840B1 (en) 2021-04-12 2022-11-28 Server for controlling autonomous driving of mobile robot in non-avoidable obstacles that are not damaged when hit, method and program

Country Status (1)

Country Link
KR (4) KR102449047B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115639825A (en) * 2022-11-02 2023-01-24 神顶科技(南京)有限公司 Obstacle avoidance method and system for robot
WO2024119363A1 (en) * 2022-12-06 2024-06-13 华为技术有限公司 Data collection method and apparatus, and intelligent driving device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130045290A (en) 2013-03-11 2013-05-03 주식회사 엔티리서치 Autonomously travelling mobile robot
KR20180023302A (en) * 2016-08-25 2018-03-07 엘지전자 주식회사 Moving robot and control method thereof
KR20180055305A (en) * 2016-11-16 2018-05-25 삼성전자주식회사 Method and apparatus for controlling movement of electronic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
KR102510840B9 (en) 2024-04-08
KR102449047B1 (en) 2022-09-29
KR102510840B1 (en) 2023-03-16
KR20230042674A (en) 2023-03-29
KR102521714B9 (en) 2024-04-08
KR20220166235A (en) 2022-12-16
KR102479390B1 (en) 2022-12-20
KR20220141261A (en) 2022-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102521714B1 (en) Moving device equipped with obstacle avoidance self-determination solution based artificial intelligence and point cloud, method thereof
JP6842519B2 (en) Data collection method and its system
EP3367199B1 (en) Moving robot and method of controlling the same
JP6705465B2 (en) Observability grid-based autonomous environment search
CN112867424B (en) Navigation and cleaning area dividing method and system, and moving and cleaning robot
US10127677B1 (en) Using observations from one or more robots to generate a spatio-temporal model that defines pose values for a plurality of objects in an environment
JP5560794B2 (en) Control device, control method and program
US9355334B1 (en) Efficient layer-based object recognition
US11554495B2 (en) Method of localization using multi sensor and robot implementing same
WO2020248458A1 (en) Information processing method and apparatus, and storage medium
WO2022160790A1 (en) Three-dimensional map construction method and apparatus
US11579626B2 (en) Method of localization by synchronizing multi sensors and robot implementing same
JP2017157201A (en) Human-centric place recognition method
KR20110122022A (en) Apparatus for building map and method thereof
US10957074B2 (en) Calibrating cameras using human skeleton
WO2019232804A1 (en) Software updating method and system, and mobile robot and server
US20210405650A1 (en) Robot generating map and configuring correlation of nodes based on multi sensors and artificial intelligence, and moving based on map, and method of generating map
KR20130099667A (en) Device and method for estimating location of mobile robot using raiser scanner and structure
JP2022502791A (en) Systems and methods for estimating robot posture, robots, and storage media
KR100998709B1 (en) A method of robot localization using spatial semantics of objects
KR101956569B1 (en) Mobile robot and method for controlling the same
KR20200043329A (en) Method and system for collecting data
US20230150140A1 (en) Apparatus and method for controlling rail boarding for autonomous driving of a mobile robot
JP7078771B1 (en) Information processing equipment, information processing methods and programs
JP7266128B2 (en) 3D map generation method and system

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]