KR102585353B1 - Unmanned moving object, method and program for controlling docking of unmanned moving object using ridar and v-shaped marker - Google Patents
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Abstract
본 개시는 라이다 및 브이 형상의 마커를 활용한 무인 이동체의 도킹 제어 방법에 있어서, 라이다를 통해, 브이 형상의 마커에 송출하고 반사되어 되돌아오는 라이다 포인트 클라우드 데이터를 획득하는 단계; 라이다 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 마커에 대한 위치 정보를 획득하는 단계; 위치 정보를 기반으로 마커를 포함하는 도킹 스테이션까지의 도킹 경로를 생성하는 단계; 마커에 대한 위치 정보가 도킹 스테이션의 도킹 선상에 직교되는 위치인 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 제1 지점으로 이동하는 단계; 제1 지점으로의 이동이 완료된 경우, 도킹 스테이션과 서로 평행하도록 마커에 대한 위치 정보를 기반으로 본체를 기 설정된 수준에 만족되도록 얼라인하는 단계; 및 얼라인이 완료된 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 도킹을 위한 지점으로 이동하여 도킹을 완료하는 단계; 를 포함할 수 있다.The present disclosure provides a method for controlling docking of an unmanned moving object using LiDAR and a V-shaped marker, including the steps of acquiring LiDAR point cloud data transmitted to a V-shaped marker and reflected and returned through LiDAR; Obtaining location information about a marker based on LiDAR point cloud data; Generating a docking path to a docking station including a marker based on location information; If the location information for the marker is a position orthogonal to the docking line of the docking station, moving to a preset first point along the docking path; When the movement to the first point is completed, aligning the main body to meet a preset level based on the position information about the marker so that it is parallel to the docking station; and when alignment is completed, moving to a preset docking point along the docking path to complete docking; may include.
Description
본 개시는 무인 이동체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 개시는 무인 이동체, 라이다 및 브이 형상의 마커를 활용한 무인 이동체의 도킹 제어 방법 및 프로그램에 관한 것이다.This disclosure relates to unmanned vehicles. More specifically, the present disclosure relates to a docking control method and program for an unmanned vehicle using an unmanned vehicle, LiDAR, and a V-shaped marker.
4차 산업혁명 시대를 맞이하여 병원, 공항, mall 등 다양한 공간에서 서비스 무인 이동체의 도입이 증가하는 추세이다.In the era of the 4th Industrial Revolution, the introduction of unmanned service vehicles is increasing in various spaces such as hospitals, airports, and malls.
일반적으로, 무인 이동체는 도킹 스테이션에 도킹하기 전에, 자율 주행으로 Home point에 도착하고 도착한 지점에서 도킹을 시작한다.Generally, before docking at a docking station, an unmanned vehicle arrives at a home point through autonomous driving and begins docking at the arrived point.
그런데, 종래 무인 이동체는 위치 추정, 제어 오차, 도착 판정 로직 등에 의해 오차를 갖고 Home point에 도착한다.However, conventional unmanned vehicles arrive at the home point with errors due to position estimation, control error, arrival decision logic, etc.
따라서, 종래 무인 이동체는 도킹 스테이션에 도킹을 완료하기 위한 도킹 완료 시간이 많이 소요되었다.Therefore, the conventional unmanned vehicle took a long time to complete docking to the docking station.
이에 따라, 최근에는 도킹 완료 시간을 효율적으로 줄일 수 있는 무인 이동체의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.Accordingly, research on unmanned vehicles that can efficiently reduce docking completion time has been continuously conducted in recent years.
본 개시에 개시된 실시예는, 도킹 완료 시간을 효율적으로 줄일 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.The purpose of the embodiment disclosed in the present disclosure is to provide something that can efficiently reduce docking completion time.
또한, 본 개시에 개시된 실시예는, 도킹 스테이션까지 장애물을 효율적으로 회피하거나, 장애물의 상황을 알리면서, 도킹 완료 시간을 효율적으로 줄일 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of the embodiment disclosed in the present disclosure is to provide a method that can efficiently reduce the docking completion time while efficiently avoiding obstacles to the docking station or notifying the situation of the obstacle.
본 개시가 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 disclosure are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 개시의 일 측면에 따른 라이다 및 브이 형상의 마커를 활용한 무인 이동체의 도킹 제어 방법은, 상기 라이다를 통해, 상기 브이 형상의 마커에 송출하고 반사되어 되돌아오는 라이다 포인트 클라우드 데이터를 획득하는 단계; 상기 라이다 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 마커에 대한 위치 정보를 획득하는 단계; 상기 위치 정보를 기반으로 상기 마커를 포함하는 도킹 스테이션까지의 도킹 경로를 생성하는 단계; 상기 마커에 대한 위치 정보가 상기 도킹 스테이션의 도킹 선상에 직교되는 위치인 경우, 상기 도킹 경로에 따라 기 설정된 제1 지점으로 이동하는 단계; 상기 제1 지점으로의 이동이 완료된 경우, 상기 도킹 스테이션과 서로 평행하도록 상기 마커에 대한 위치 정보를 기반으로 본체를 기 설정된 수준에 만족되도록 얼라인하는 단계; 및 상기 얼라인이 완료된 경우, 상기 도킹 경로에 따라 기 설정된 도킹을 위한 지점으로 이동하여 도킹을 완료하는 단계; 를 포함할 수 있다.In order to achieve the above-mentioned technical problem, the docking control method of an unmanned vehicle using LiDAR and a V-shaped marker according to one aspect of the present disclosure is to transmit a signal to the V-shaped marker through the LiDAR and reflect back. acquiring LiDAR point cloud data; Obtaining location information about the marker based on the LIDAR point cloud data; generating a docking path to a docking station including the marker based on the location information; If the location information for the marker is a position orthogonal to the docking line of the docking station, moving to a preset first point along the docking path; When the movement to the first point is completed, aligning the main body to meet a preset level based on the position information about the marker so that it is parallel to the docking station; and when the alignment is completed, moving to a preset docking point along the docking path to complete docking; may include.
또한, 상기 제1 지점으로 이동 단계는, 상기 마커에 대한 위치 정보를 기반으로, 상기 마커에 대한 위치 정보를 바라보는 선상과 상기 도킹 선상이 이루는 각도가 기 설정된 각도이면, 상기 제1 지점으로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the moving to the first point step, based on the location information about the marker, if the angle formed between the line looking at the location information about the marker and the docking line is a preset angle, moving to the first point It can be characterized as:
또한, 상기 도킹을 위한 지점으로 이동 단계는, 상기 마커에 대한 위치 정보를 수신받지 못하면, 장애물이 있는 것으로 판단하고, 상기 도킹을 위한 지점과 상기 장애물간의 간격이 기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 장애물을 회피하면서 상기 도킹을 위한 지점으로 이동하며, 상기 도킹을 위한 지점과 상기 장애물간의 간격이 기 설정된 범위에 있으면, 상기 도킹을 위한 지점으로의 이동을 멈추는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the step of moving to the docking point, if location information about the marker is not received, it is determined that there is an obstacle, and if the distance between the docking point and the obstacle is outside a preset range, the obstacle It may be characterized in that it moves to the docking point while avoiding and stops moving to the docking point when the distance between the docking point and the obstacle is within a preset range.
또한, 상기 도킹 단계는, 상기 도킹을 위한 지점으로의 이동이 완료된 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 도킹 스테이션으로부터 수신되는 도킹 성공 여부 알림 신호를 기반으로, 상기 도킹을 재수행하거나 상기 도킹을 완료하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the docking step includes re-performing the docking or completing the docking based on a docking success notification signal received from the docking station during a preset time when movement to the docking point is completed. It can be characterized.
또한, 상기 도킹 단계는, 상기 본체의 중심 부분이 상기 도킹 선상을 벗어나면, 상기 도킹을 재수행하거나 상기 도킹을 완료하는 것을 특징으로 할 수 있다.Additionally, the docking step may be characterized in that, if the central portion of the main body deviates from the docking line, the docking is performed again or the docking is completed.
또한, 본 개시의 다른 측면에 따른 무인 이동체는, 브이 형상의 마커를 포함하는 도킹 스테이션까지의 도킹 경로가 저장된 메모리; 및 상기 도킹 스테이션에 도킹하기 위한 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 라이다를 통해, 상기 브이 형상의 마커에 송출하고 반사되어 되돌아오는 라이다 포인트 클라우드 데이터를 획득하고, 상기 라이다 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 마커에 대한 위치 정보를 획득하며, 상기 위치 정보를 기반으로 상기 마커를 포함하는 도킹 스테이션까지의 도킹 경로를 생성하고, 상기 마커에 대한 위치 정보가 상기 도킹 스테이션의 도킹 선상에 직교되는 위치인 경우, 상기 도킹 경로에 따라 기 설정된 제1 지점으로 이동하도록 제어하고, 상기 제1 지점으로의 이동이 완료된 경우, 상기 도킹 스테이션과 서로 평행하도록 상기 마커에 대한 위치 정보를 기반으로 본체를 기 설정된 수준에 만족되도록 얼라인하며, 상기 얼라인이 완료된 경우, 상기 도킹 경로에 따라 기 설정된 도킹을 위한 지점으로 이동하도록 제어하여 도킹을 완료하는 것을 특징으로 할 수 있다.Additionally, an unmanned mobile device according to another aspect of the present disclosure includes a memory storing a docking path to a docking station including a V-shaped marker; And a processor that controls an operation for docking to the docking station, wherein the processor acquires LiDAR point cloud data transmitted to the V-shaped marker and reflected and returned through the LiDAR, and the LiDAR Obtains location information about the marker based on point cloud data, generates a docking path to a docking station including the marker based on the location information, and provides location information about the marker to the dock of the docking station. If the position is perpendicular to the line, it is controlled to move to a preset first point along the docking path, and when movement to the first point is completed, based on the position information about the marker so that it is parallel to the docking station. The main body is aligned to satisfy a preset level, and when the alignment is completed, docking can be completed by controlling the main body to move to a preset docking point along the docking path.
또한, 상기 프로세서는, 상기 마커에 대한 위치 정보를 기반으로, 상기 마커에 대한 위치 정보를 바라보는 선상과 상기 도킹 선상이 이루는 각도가 기 설정된 각도이면, 상기 제1 지점으로 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the processor is characterized in that, based on the location information about the marker, if the angle formed between the line looking at the location information about the marker and the docking line is a preset angle, the processor controls the marker to move to the first point. You can do this.
또한, 상기 프로세서는, 상기 마커에 대한 위치 정보를 수신받지 못하면, 장애물이 있는 것으로 판단하고, 상기 도킹을 위한 지점과 상기 장애물간의 간격이 기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 장애물을 회피하면서 상기 도킹을 위한 지점으로 이동하도록 제어하며, 상기 도킹을 위한 지점과 상기 장애물간의 간격이 기 설정된 범위에 있으면, 상기 도킹을 위한 지점으로의 이동을 멈추도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, if the processor does not receive location information about the marker, it determines that there is an obstacle, and if the distance between the point for docking and the obstacle is outside a preset range, the processor performs the docking while avoiding the obstacle. The device may be controlled to move to the docking point, and if the distance between the docking point and the obstacle is within a preset range, the docking point may be controlled to stop moving to the docking point.
또한, 상기 프로세서는, 상기 도킹을 위한 지점으로의 이동이 완료된 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 도킹 스테이션으로부터 수신되는 도킹 성공 여부 알림 신호를 기반으로, 상기 도킹을 재수행하거나 상기 도킹을 완료하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, when the movement to the docking point is completed, the processor controls to re-perform the docking or complete the docking based on a docking success notification signal received from the docking station for a preset time. It can be characterized as:
또한, 상기 프로세서는, 상기 본체의 중심 부분이 상기 도킹 선상을 벗어나면, 상기 도킹을 재수행하거나 상기 도킹을 완료하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.Additionally, the processor may control the docking to be re-performed or the docking to be completed if the central portion of the main body deviates from the docking line.
이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 더 제공될 수 있다.In addition to this, a computer program stored in a computer-readable recording medium for execution to implement the present disclosure may be further provided.
이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.In addition, a computer-readable recording medium recording a computer program for executing a method for implementing the present disclosure may be further provided.
본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 도킹 완료 시간을 효율적으로 줄일 수 있다.According to the means for solving the above-described problem of the present disclosure, docking completion time can be efficiently reduced.
또한, 본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 도킹 스테이션까지 장애물을 효율적으로 회피하거나, 장애물의 상황을 알리면서, 도킹 완료 시간을 효율적으로 줄일 수 있다.In addition, according to the means for solving the above-described problem of the present disclosure, it is possible to efficiently avoid obstacles to the docking station or notify the status of obstacles, while efficiently reducing docking completion time.
본 개시의 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 disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 본 개시에 따른 무인 이동체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 무인 이동체의 도킹 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 도 1의 브이 형상의 마커를 포함하는 도킹 스테이션을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 프로세서를 통해 라이다 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 브이 형상의 마커에 대한 위치 정보를 획득하는 과정을 일 예로 나타낸 도면들이다.
도 6 내지 도 15는 도 1의 프로세서를 통해 도킹을 완료하기까지의 과정을 일 예로 나타낸 도면들이다.1 is a diagram showing the configuration of an unmanned mobile vehicle according to the present disclosure.
Figure 2 is a flowchart showing a docking control method for an unmanned mobile device according to the present disclosure.
FIG. 3 is a diagram showing a docking station including the V-shaped marker of FIG. 1.
FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating an example of a process for obtaining location information about a V-shaped marker based on LiDAR point cloud data through the processor of FIG. 1.
Figures 6 to 15 are diagrams showing an example of the process until docking is completed through the processor of Figure 1.
본 개시 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 개시가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는‘부, 모듈, 부재, 블록’이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.Like reference numerals refer to like elements throughout this disclosure. The present disclosure does not describe all elements of the embodiments, and general content or overlapping content between the embodiments in the technical field to which the present disclosure pertains is omitted. The term 'part, module, member, block' used in the specification may be implemented as software or hardware, and depending on the embodiment, a plurality of 'part, module, member, block' may be implemented as a single component, or It is also possible for one 'part, module, member, or block' to include multiple components.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection through a wireless communication network. do.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only cases where a member is in contact with another member, but also cases where another member exists between the two members.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.Terms such as first and second are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by the above-mentioned terms.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly makes an exception.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.The identification code for each step is used for convenience of explanation. The identification code does not explain the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. there is.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, the operating principle and embodiments of the present disclosure will be described with reference to the attached drawings.
본 명세서에서 본 개시에 따른 무인 이동체의 제어부는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 본 개시에 따른 제어부는, 컴퓨터, 서버를 모두 포함하거나, 또는 어느 하나의 형태가 될 수 있다.In this specification, the control unit of the unmanned mobile device according to the present disclosure includes various devices that can perform calculation processing and provide results to the user. For example, the control unit according to the present disclosure may include both a computer and a server, or may take any form.
여기에서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿 PC, 슬레이트 PC, 싱글보드 컴퓨터 등을 포함할 수 있다.Here, the computer may include, for example, a laptop equipped with a web browser, a desktop, a laptop, a tablet PC, a slate PC, a single board computer, etc.
서버 장치는 외부 장치와 통신을 수행하여 정보를 처리하는 서버로써, 애플리케이션 서버, 컴퓨팅 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버, 메일 서버, 프록시 서버 및 웹 서버 등을 포함할 수 있다.A server device is a server that processes information by communicating with external devices and may include an application server, computing server, database server, file server, mail server, proxy server, and web server.
휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다.Portable terminals are, for example, wireless communication devices that ensure portability and mobility, such as PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communications), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), and PDA ( Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), WiBro (Wireless Broadband Internet) terminal, smart phone All types of handheld wireless communication devices, such as watches, rings, bracelets, anklets, necklaces, glasses, contact lenses, or head-mounted-device (HMD), etc. It can be included.
본 개시에 따른 무인 이동체는 브이 형상의 마커를 포함하는 도킹 스테이션까지의 도킹 경로를 생성하고, 라이다를 통해 마커에 송출하고 반사되어 되돌아오는 라이다 포인트 클라우드 데이터를 획득하며, 라이다 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 마커에 대한 위치 정보를 획득하고, 마커에 대한 위치 정보가 도킹 스테이션의 도킹 선상에 직교되는 위치인 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 제1 지점으로 이동하며, 제1 지점으로의 이동이 완료된 경우, 도킹 스테이션과 서로 평행하도록 마커에 대한 위치 정보를 기반으로 본체를 기 설정된 수준에 만족되도록 얼라인하고, 얼라인이 완료된 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 도킹을 위한 지점으로 이동하여 도킹을 완료할 수 있다.The unmanned mobile device according to the present disclosure generates a docking path to a docking station including a V-shaped marker, acquires LiDAR point cloud data that is transmitted to the marker through LiDAR and is reflected and returned, and LiDAR point cloud data Based on , location information about the marker is acquired, and if the location information about the marker is a position orthogonal to the docking line of the docking station, it moves to a preset first point according to the docking path, and movement to the first point When completed, align the main body to meet the preset level based on the position information about the marker so that it is parallel to the docking station. When alignment is completed, move to the preset docking point along the docking path and dock. It can be completed.
이러한, 무인 이동체는 도킹 완료 시간을 효율적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 도킹 스테이션까지 장애물을 효율적으로 회피하거나 장애물의 상황을 알리면서 도킹 완료 시간을 효율적으로 줄일 수 있다.Such an unmanned vehicle can not only efficiently reduce the docking completion time, but also efficiently reduce the docking completion time by efficiently avoiding obstacles or notifying the status of obstacles to the docking station.
이하에서는, 무인 이동체를 자세하게 살펴보기로 한다.Below, we will look at the unmanned mobile device in detail.
도 1은 본 개시에 따른 무인 이동체의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an unmanned mobile vehicle according to the present disclosure.
도 1을 참조하면, 무인 이동체(100)는 사람의 도움없이 스스로 외부 환경을 인식해 상황을 판단하고 임무를 수행하는 이동체일 수 있다. 예를 들어, 무인 이동체(100)는 이동 로봇일 수 있다. 무인 이동체(100)는 통신부(110), 제어부(120), 구동부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the unmanned
통신부(110)는 제어부(120)와 전기적으로 연결될 수 있고, 충전을 위한 도킹 스테이션(10)과 통신을 수행할 수 있다. 통신부(110)는 도킹 스테이션(10)의 충전 신호를 수신받을 수 있다. 이때, 통신부(110)는 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), 4G, 5G, 6G 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.The
제어부(120)는 본 장치 내의 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(121), 및 메모리(121)에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 적어도 하나의 프로세서(122)로 구현될 수 있다. 여기에서, 메모리(121)와 프로세서(122)는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또한, 메모리(121)와 프로세서(122)는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.The
메모리(121)는 본 장치의 다양한 기능을 지원하는 데이터와, 제어부의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 저장할 있고, 본 장치에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 본 장치의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.The
이러한, 메모리(121)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(211)는 본 장치와는 분리되어 있으나, 유선 또는 무선으로 연결된 데이터베이스가 될 수도 있다.The
메모리(121)는 브이 형상의 마커를 포함하는 도킹 스테이션(10)까지의 도킹 경로가 저장될 수 있다. 프로세서(122)는 도킹 스테이션(10)에 도킹하기 위한 동작을 제어할 수 있다.The
프로세서(122)는 도킹 스테이션(10)까지의 도킹 경로를 생성하며, 라이다(140)를 통해 마커에 송출하고 반사되어 되돌아오는 라이다 포인트 클라우드 데이터를 획득하고, 라이다 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 마커에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다.The
프로세서(122)는 마커에 대한 위치 정보가 도킹 스테이션(10)의 도킹 선상에 직교되는 위치인 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 제1 지점로 이동하도록 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(122)는 마커에 대한 위치 정보를 기반으로, 마커에 대한 위치 정보를 바라보는 선상과 도킹 선상이 이루는 각도가 기 설정된 각도이면, 제1 지점으로 이동하도록 제어할 수 있다. 프로세서(122)는 제1 지점으로의 이동이 완료된 경우, 도킹 스테이션(10)과 서로 평행하도록 마커에 대한 위치 정보를 기반으로 본체(무인 이동체)를 기 설정된 수준에 만족되도록 제1 얼라인할 수 있다.If the location information about the marker is a position orthogonal to the docking line of the
프로세서(122)는 제1 얼라인이 완료된 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 제2 지점으로 이동하도록 제어할 수도 있다. 프로세서(122)는 제2 지점으로의 이동이 완료된 경우, 본체(무인 이동체)를 기 설정된 수준에 만족되도록 제2 얼라인할 수도 있다.When the first alignment is completed, the
프로세서(122)는 제2 얼라인이 완료된 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 도킹을 위한 제3 지점으로 이동하도록 제어하여 도킹을 완료할 수 있다.When the second alignment is completed, the
이때, 프로세서(122)는 마커에 대한 위치 정보를 수신받지 못하면, 장애물이 있는 것으로 판단할 수 있다. 프로세서(122)는 도킹을 위한 제3 지점과 장애물간의 간격이 기 설정된 범위를 벗어나면, 장애물을 회피하면서 도킹을 위한 제3 지점으로 이동하도록 제어할 수 있다. 프로세서(122)는 도킹을 위한 제3 지점과 장애물간의 간격이 기 설정된 범위에 있으면, 도킹을 위한 제3 지점으로의 이동을 멈추도록 제어할 수 있다.At this time, if the
또한, 프로세서(122)는 도킹을 위한 제3 지점으로의 이동이 완료된 경우, 기 설정된 시간 동안 도킹 스테이션(10)으로부터 수신되는 도킹 성공 여부 알림 신호를 기반으로, 도킹을 재수행하거나 도킹을 완료하도록 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(122)는 본체(무인 이동체)의 중심 부분이 도킹 선상을 벗어나면, 도킹을 재수행하거나 도킹을 완료하도록 제어할 수 있다.In addition, when the movement to the third point for docking is completed, the
구동부(130)는 프로세서(122)를 통해 출력되는 도킹 경로에 따른 주행 정보를 기반으로, 도킹 스테이션(10)에 도킹하기 위해 제1 지점 내지 제3 지점까지 주행하도록 무인 이동체(100)를 구동할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 무인 이동체(100)의 주행에 필요한 동력을 제공하기 위해, 배터리 및 배터리로부터 전원을 공급받는 전자적인 부품, 배터리 및 배터리로부터 전원을 공급받아 구동하는 바퀴 또는 구동벨트 등의 기계적인 구동 부품을 포함할 수 있다.The driving
도 2는 본 개시에 따른 무인 이동체의 도킹 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 3은 도 1의 브이 형상의 마커를 포함하는 도킹 스테이션을 나타낸 도면이다. 도 4 및 도 5는 도 1의 프로세서를 통해 라이다 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 브이 형상의 마커에 대한 위치 정보를 획득하는 과정을 일 예로 나타낸 도면들이다.Figure 2 is a flowchart showing a docking control method for an unmanned mobile device according to the present disclosure. FIG. 3 is a diagram showing a docking station including the V-shaped marker of FIG. 1. FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating an example of a process for obtaining location information about a V-shaped marker based on LiDAR point cloud data through the processor of FIG. 1.
도 6 내지 도 15는 도 1의 프로세서를 통해 도킹을 완료하기까지의 과정을 일 예로 나타낸 도면들이다.Figures 6 to 15 are diagrams showing an example of the process until docking is completed through the processor of Figure 1.
도 2 내지 도 15를 참조하면, 도킹 제어 방법은 제1 획득 단계(S210), 제2 획득 단계(S220), 생성 단계(S230), 제1 지점 이동 단계(S240), 제1 얼라인 단계(S250), 제2 지점 이동 단계(S260), 제2 얼라인 단계(S270), 제3 지점 이동 단계(S280), 도킹 단계(S290)를 포함할 수 있다. 2 to 15, the docking control method includes a first acquisition step (S210), a second acquisition step (S220), a creation step (S230), a first point movement step (S240), and a first alignment step ( It may include a second point movement step (S260), a second alignment step (S270), a third point movement step (S280), and a docking step (S290).
제1 획득 단계는 프로세서(122)를 통해, 도 4에 도시된 바와 같이 라이다(140)로부터 브이 형상의 마커(M)에 송출하고 반사되어 되돌아오는 라이다 포인트 클라우드 데이터(L1 내지 L5 …, R1 내지 R5 …)를 획득할 수 있다(S210). 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 브이 형상의 마커(M)는 145°의 각도(θ11)와, 16cm의 좌변의 길이(M1) 및 우변의 길이(M2)로 형성될 수 있다.The first acquisition step is to transmit LiDAR point cloud data (L1 to L5..., R1 to R5...) can be obtained (S210). At this time, as shown in FIG. 3, the V-shaped marker M may be formed with an angle θ11 of 145° and a left side length M1 and a right side length M2 of 16 cm.
제2 획득 단계는 프로세서(122)를 통해, 라이다 포인트 클라우드 데이터(L1 내지 L5 …, R1 내지 R5 …)를 기반으로 브이 형상의 마커(M)에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다(S220). 여기에서, 프로세서(122)는, 라이다 포인트 클라우드 데이터(L1 내지 L5 …, R1 내지 R5 …)를 기반으로 145°를 이루는 꼭지점(B)을 찾아내는 과정과, 찾아낸 꼭지점(B)에서 좌변의 길이(M1) 및 우변의 길이(M2)가 16cm인지 판단하는 과정을 수행할 수 있다.In the second acquisition step, location information about the V-shaped marker (M) may be acquired through the
예를 들어, 라이다 포인트 클라우드 데이터(L1 내지 L5 …, R1 내지 R5 …)는 2D 라이다 포인트 클라우드 데이터일 수 있고, 2D 라이다 포인트 클라우드 데이터는 라이다를 기준으로 어느 한 쪽 방향으로 일정한 각도 간격의 거리 정보를 측정할 수 있다. 이때, 프로세서(122)는 일정한 각도 간격의 순차적인 거리 정보를 가져오기 때문에, 라이다를 기준으로 극좌표계를 상정할 수 있다.For example, LiDAR point cloud data (L1 to L5..., R1 to R5...) may be 2D LiDAR point cloud data, and 2D LiDAR point cloud data has a constant angle in one direction relative to the LiDAR. Interval distance information can be measured. At this time, because the
여기에서, 라이다(140)는 좌변 및 우변이 이루는 각을 측정하는데에 있어 직선의 근사를 사용하지 못하기 때문에, 프로세서(122)는 꼭지점(B)을 기준으로 양쪽의 라이다 포인트 클라우드 데이터(L1 내지 L5 …, R1 내지 R5 …)와 라이다(140)가 이루는 삼각형으로 각도를 획득할 수 있다. 이때, A는 라이다(140)의 위치이고, B는 꼭지점이며, L1 내지 L5 …는 좌측으로 진행하는 라이다 포인트 클라우드 데이터이고, R1 내지 R5 …는 우측으로 진행하는 라이다 포인트 클라우드 데이터일 수 있다. 여기에서, 삼각형 ABL(ABL1~ABL5, …)에서의 선분 BL(BL1~BL5, …)의 길이는 AB와 AL(AL1~AL5, …)을 알고, 각각의 BAL(BAL1~BAL5, …)을 알기 때문에 코사인 제2법칙으로 구할 수 있고, 각각의 ABL(ABL1~ABL5, …)은 세 변의 길이와 한 각의 크기를 알기 때문에 사인 법칙으로 구할 수 있다(, ). 위의 과정을 우측에도 적용해 각각의 ABL(ABL1~ABL5, …)과 각각의 ABR((ABR1~ABR5, …)의 합을 구해 꼭지점(B)의 각도를 구하고, 양쪽의 라이다 포인트 클라우드 데이터(L1 내지 L5 …, R1 내지 R5 …)에 대해서 반복적으로 수행하되, 프로세서(122)는 꼭지점(B)에서 좌변의 길이(M1) 및 우변의 길이(M2)가 기 설정된 16cm인 것으로 판단하면, 브이 형상의 마커(M)로 인식할 수 있다.Here, because the
다시 말하면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 프로세서(112)는 각각의 ABL(ABL1~ABL5, …)의 값, 각각의 ABR(ABR1~ABR5, …)의 값, 브이 형상의 마커(M) 각도의 절반의 차이로 브이 형상의 법선 벡터(DC)와 실선이 이루는 각도(A1)를 산출할 수 있고, 무인 이동체(100)의 상대 좌표계에서 브이 형상의 마커(M)의 위치를 계산하는 과정에서, 무인 이동체(100)가 브이 형상의 마커(M)를 바라보는 각도(θ13)를 산출할 수 있다. 여기에서, A1의 각도와 θ13의 각도의 차이인 VC1은 로봇이 바라보는 방향(heading)일 수 있고, VC1과 DC가 이루는 각도를 산출할 수 있다. 이때, VC1과 DC가 이루는 각도는, 무인 이동체(100)가 도킹 스테이션(10)을 정면으로 바라보기 위해서 회전해야하는 각도일 수 있다.In other words, as shown in FIGS. 4 and 5, the processor 112 stores the value of each ABL (ABL1 to ABL5, …), the value of each ABR (ABR1 to ABR5, …), and the V-shaped marker (M ) The angle (A1) formed by the V-shaped normal vector (DC) and the solid line can be calculated by the difference of half the angle, and the position of the V-shaped marker (M) in the relative coordinate system of the unmanned
생성 단계는 프로세서(122)를 통해, 위치 정보를 기반으로 브이 형상의 마커(M)를 포함하는 도킹 스테이션(10)까지의 도킹 경로(R1, R2)를 생성할 수 있다(S230).In the generation step, the docking paths R1 and R2 to the
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 지점 이동 단계는 프로세서(122)를 통해, 브이 형상의 마커(M)에 대한 위치 정보가 도킹 스테이션(10)의 도킹 선상(DL)에 직교되는 위치(DP)인 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 제1 지점(P1)으로 이동하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다(S240). 이때, 프로세서(122)는 브이 형상의 마커(M)에 대한 위치 정보를 기반으로, 브이 형상의 마커(M)에 대한 위치 정보를 바라보는 선상(ML)과 도킹 선상(DL)이 이루는 각도(θ1)가 기 설정된 각도이면, 제1 지점(P1)으로 이동하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 무인 이동체(100)를 제1 지점(P1)으로 접근시키기 위해 도킹 선상(DL)의 방향으로 이동시킬 수 있다. 이때, 무인 이동체(100)는 반시계 방향으로 90도 회전하고 도킹 선상(DL)으로 이동하기 위해 제1 지점(P1)까지 직진 주행을 수행할 수 있다. 무인 이동체(100)는 제1 지점(P1)까지의 직진 주행이 완료된 경우, 도킹 스테이션(10)을 바라보도록 시계 방향으로 90도 회전할 수 있다. 한편, 위치에 따라 무인 이동체(100)는 시계 방향으로 90도 회전하고 도킹 선상(DL)으로 이동하기 위해 제1 지점(P1)까지 직진 주행을 수행할 수도 있다. 무인 이동체(100)는 제1 지점(P1)까지의 직진 주행이 완료된 경우, 도킹 스테이션(10)을 바라보도록 반시계 방향으로 90도 회전할 수도 있다. 여기에서, 무인 이동체(100)는 odometry 기반으로 회전 동작 및 직진 동작을 수행할 수 있다.As shown in FIGS. 6 and 7, the first point movement step is performed through the
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 얼라인 단계는 프로세서(122)를 통해, 제1 지점(P1)으로의 이동이 완료된 경우, 도킹 스테이션(10)과 서로 평행하도록 브이 형상의 마커(M)에 대한 위치 정보를 기반으로 본체(무인 이동체, 100)를 기 설정된 수준에 만족되도록 제1 얼라인(AL1)할 수 있다(S250).As shown in FIG. 8, in the first alignment step, when movement to the first point P1 is completed through the
제2 지점 이동 단계는 프로세서(122)를 통해, 제1 얼라인(AL1)이 완료된 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 제2 지점(P2)으로 이동하도록 구동부(130)를 제어할 수도 있다(S260). 예를 들어, 구동부(130)는 무인 이동체(100)를 제2 지점(P2)으로 접근시키기 위해 도킹 선상(DL)의 방향으로 이동시킬 수도 있다. 이때, 무인 이동체(100)는 반시계 방향으로 90도 회전하고 도킹 선상(DL)으로 이동하기 위해 제1 지점(P1)까지 직진 주행을 수행할 수도 있다. 무인 이동체(100)는 제1 지점(P1)까지의 직진 주행이 완료된 경우, 도킹 스테이션(10)을 바라보도록 시계 방향으로 90도 회전할 수도 있다. 한편, 위치에 따라 무인 이동체(100)는 시계 방향으로 90도 회전하고 도킹 선상(DL)으로 이동하기 위해 제1 지점(P1)까지 직진 주행을 수행할 수도 있다. 무인 이동체(100)는 제1 지점(P1)까지의 직진 주행이 완료된 경우, 도킹 스테이션(10)을 바라보도록 반시계 방향으로 90도 회전할 수도 있다. 여기에서, 무인 이동체(100)는 odometry 기반으로 회전 동작 및 직진 동작을 수행할 수도 있다.In the second point movement step, the
이때, 도 9에 도시된 바와 같이, T는 제2 지점(P1)으로, 무인 이동체(100)를 기준으로 상대좌표(x, y, θ)일 수 있다. T는 브이 형상의 마커(M)에 대한 위치 정보를 기반으로 인식하고 추정된 결과 값일 수 있다.At this time, as shown in FIG. 9, T is the second point P1 and may be relative coordinates (x, y, θ) with respect to the unmanned
프로세서(122)는 하기 [수학식 1] 내지 [수학식 3]을 이용하여 무인 이동체(100)의 각속도(w)를 산출할 수 있다.The
[수학식 1][Equation 1]
[수학식 2][Equation 2]
[수학식 3][Equation 3]
이때, K는 무인 이동체의 모션이 결정되는 값일 수 있고, K1 및 K2는 모션 상수값일 수 있으며, V(k)는 무인 이동체의 속도값일 수 있고, r은 무인 이동체와 T(제2 지점)까지의 거리값일 수 있으며, 는 무인 이동체의 헤딩 각도일 수 있고, W는 무인 이동체의 각속도일 수 있다.At this time, K may be a value by which the motion of the unmanned moving object is determined, K1 and K2 may be motion constant values, V(k) may be a speed value of the unmanned moving object, and r may be a value between the unmanned moving object and T (second point). It can be the distance value of may be the heading angle of the unmanned vehicle, and W may be the angular velocity of the unmanned vehicle.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 무인 이동체는 K1 및 K2의 모션 상수값에 따라 부드러운 곡선의 궤적을 생성할 수 있다. 예를 들어, 무인 이동체의 모션 상수값은 k1=1이고, k2=3 또는 10일 수 있다. 이때, 도 10에 도시된 바와 같이 무인 이동체의 모션 상수값의 k1=1이고 k2=3일 때의 곡선의 궤적 형태가, 도 11에 도시된 바와 같이 무인 이동체의 모션 상수값의 k1=1이고 k2=10일 때의 곡선의 궤적 형태보다 더 큼을 알 수 있다.As shown in FIGS. 10 and 11, the unmanned moving object can generate a smooth curved trajectory according to the motion constant values of K1 and K2. For example, the motion constant value of the unmanned vehicle may be k1=1 and k2=3 or 10. At this time, as shown in FIG. 10, the shape of the curve when k1 = 1 and k2 = 3 of the motion constant value of the unmanned moving object is, as shown in FIG. 11, k1 = 1 of the motion constant value of the unmanned moving object. It can be seen that it is larger than the shape of the curve when k2=10.
도 12에 도시된 바와 같이, 제2 얼라인 단계는 프로세서(122)를 통해, 제2 지점(P2)으로의 이동이 완료된 경우, 본체(무인 이동체, 100)를 기 설정된 수준에 만족되도록 제2 얼라인(AL2)할 수도 있다(S270).As shown in FIG. 12, in the second alignment step, when movement to the second point P2 is completed through the
제3 지점 이동 단계는 프로세서(122)를 통해, 제2 얼라인(AL2)이 완료된 경우, 도킹 경로에 따라 기 설정된 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로 이동하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다(S280). 예를 들어, 구동부(130)는 무인 이동체(100)를 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로 접근시키기 위해 도킹 선상(DL)을 따라 이동시킬 수 있다. 이때, 무인 이동체(100)는 도킹을 위한 제3 지점(P3)까지 직진 주행을 수행할 수 있다.In the third point movement step, when the second alignment (AL2) is completed, the
도 13에 도시된 바와 같이, 제3 지점 이동 단계는 프로세서(122)를 통해, 브이 형상의 마커(M)에 대한 위치 정보를 수신받지 못하면, 장애물(11)이 있는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 프로세서(122)는 도킹을 위한 제3 지점(P3)과 장애물(11)간의 간격(D1)이 기 설정된 범위를 벗어나면, 장애물(11)을 회피하면서 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로 이동하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 무인 이동체(100)를 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로 접근시키기 위해 기 설정된 회피 경로를 따라 이동시킬 수 있다. 이때, 무인 이동체(100)는 도킹을 위한 제3 지점(P3)까지 커브 주행을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 13, in the third point movement step, if location information about the V-shaped marker M is not received through the
도 14에 도시된 바와 같이, 제3 지점 이동 단계는 프로세서(122)를 통해, 도킹을 위한 제3 지점(P3)과 장애물(11)간의 간격(D2)이 기 설정된 범위에 있으면, 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로의 이동을 멈추도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 무인 이동체(100)의 이동을 멈출 수 있다. 이때, 프로세서(122)는 도킹을 위한 제3 지점(P3)과 장애물(11)간의 간격(D2)이 기 설정된 범위에 있으면, 장애물(11)의 상황을 출력장치로 알릴 수 있다. 무인 이동체(100)는 스피커 등과 같은 출력장치를 통해 음성으로 장애물(11)이 있음을 알릴 수 있다. 또한, 프로세서(122)는 도킹을 위한 제3 지점(P3)에 위치한 장애물(11)이 기 설정된 시간 동안 없는 것으로 판단하면, 도킹 경로에 따라 기 설정된 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로 이동하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 무인 이동체(100)를 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로 접근시키기 위해 도킹 선상(DL)을 따라 이동시킬 수 있다. 이때, 무인 이동체(100)는 도킹을 위한 제3 지점(P3)까지 직진 주행을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 14, in the third point movement step, if the distance D2 between the third point P3 for docking and the
도 15에 도시된 바와 같이, 도킹 단계는 프로세서(122)를 통해, 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로의 이동이 완료된 경우, 도킹을 완료하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다(S290).As shown in FIG. 15, the docking step can control the
이때, 프로세서(122)는 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로의 이동이 완료된 경우, 기 설정된 시간 동안 도킹 스테이션(10)으로부터 수신되는 도킹 성공 여부 알림 신호를 기반으로, 도킹을 재수행하거나 도킹을 완료하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(122)는 도킹 성공 여부 알림 신호를 기반으로 비정상적인 도킹인 것으로 판단하면(제1 과정), 기 설정된 헤딩 방향의 각도로 기 설정된 거리만큼 후진하고(제2 과정), 후진 동작이 완료된 경우 도킹 스테이션(10)을 마주보도록 회전하며(제3 과정), 회전 동작이 완료된 경우 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로 다시 이동하면서(제4 과정), 도킹 성공 여부 알림 신호를 기반으로 정상적인 도킹인 것으로 판단할 때까지, 반복적인 후진 동작과 회전 동작 및 이동 동작을 수행하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. At this time, when the movement to the third point (P3) for docking is completed, the
또한, 프로세서(122)는 본체(무인 이동체, 100)의 중심 부분이 도킹 선상(DL)을 벗어나면, 도킹을 재수행하거나 도킹을 완료하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(122)는 본체(무인 이동체, 100)의 중심 부분이 도킹 선상(DL)을 벗어나면(제1 과정), 기 설정된 헤딩 방향의 각도로 기 설정된 거리만큼 후진하고(제2 과정), 후진 동작이 완료된 경우 도킹 스테이션(10)을 마주보도록 회전하며(제3 과정), 회전 동작이 완료된 경우 도킹을 위한 제3 지점(P3)으로 다시 이동하면서(제4 과정), 본체(무인 이동체, 100)의 중심 부분이 도킹 선상(DL)에 위치할 때까지, 반복적인 후진 동작과 회전 동작 및 이동 동작을 수행하도록 구동부(130)를 제어할 수 있다.Additionally, the
도 1에 도시된 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.At least one component may be added or deleted in response to the performance of the components shown in FIG. 1. Additionally, it will be easily understood by those skilled in the art that the mutual positions of the components may be changed in response to the performance or structure of the system.
도 2는 복수의 단계를 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 2에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 복수의 단계 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 2는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Figure 2 depicts a plurality of steps as being sequentially executed, but this is merely an illustrative explanation of the technical idea of this embodiment, and those skilled in the art will understand the essential characteristics of this embodiment. Various modifications and modifications can be made by executing by changing the order shown in FIG. 2 or executing one or more of the plurality of steps in parallel within the scope of the above, so FIG. 2 is not limited to a time-series order. .
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create program modules to perform operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.Computer-readable recording media include all types of recording media storing instructions that can be decoded by a computer. For example, there may be Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, optical data storage device, etc.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 개시가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시 된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings. A person skilled in the art to which this disclosure pertains will understand that the present disclosure may be practiced in forms different from the disclosed embodiments without changing the technical idea or essential features of the present disclosure. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
100: 무인 이동체 110: 통신부
120: 제어부 121: 메모리
122: 프로세서 130: 구동부
140: 라이다 100: Unmanned mobile device 110: Communication department
120: Control unit 121: Memory
122: processor 130: driving unit
140: LIDAR
Claims (10)
상기 라이다를 통해, 상기 브이 형상의 마커에 송출하고 반사되어 되돌아오는 라이다 포인트 클라우드 데이터를 획득하는 단계;
상기 라이다 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 마커에 대한 위치 정보를 획득하는 단계;
상기 위치 정보를 기반으로 상기 마커를 포함하는 도킹 스테이션까지의 도킹 경로를 생성하는 단계;
상기 마커에 대한 위치 정보가 상기 도킹 스테이션의 도킹 선상에 직교되는 위치인 경우, 상기 도킹 경로에 따라 기 설정된 제1 지점으로 이동하는 단계;
상기 제1 지점으로의 이동이 완료된 경우, 상기 도킹 스테이션과 서로 평행하도록 상기 마커에 대한 위치 정보를 기반으로 본체를 기 설정된 수준에 만족되도록 얼라인하는 단계; 및
상기 얼라인이 완료된 경우, 상기 도킹 경로에 따라 기 설정된 도킹을 위한 지점으로 이동하여 도킹을 완료하는 단계; 를 포함하되,
상기 제1 지점으로 이동 단계는,
상기 마커에 대한 위치 정보를 기반으로, 상기 마커에 대한 위치 정보를 바라보는 선상과 상기 도킹 선상이 이루는 각도가 기 설정된 각도이면, 상기 제1 지점으로 이동하고,
상기 도킹을 위한 지점으로 이동 단계는,
상기 마커에 대한 위치 정보를 수신받지 못하면, 장애물이 있는 것으로 판단하고,
상기 도킹을 위한 지점과 상기 장애물간의 간격이 기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 장애물을 회피하면서 상기 도킹을 위한 지점으로 이동하며,
상기 도킹을 위한 지점과 상기 장애물간의 간격이 기 설정된 범위에 있으면, 상기 도킹을 위한 지점으로의 이동을 멈추는 것을 특징으로 하는, 방법.In the docking control method of an unmanned vehicle using lidar and V-shaped markers,
Obtaining LiDAR point cloud data transmitted to the V-shaped marker and reflected and returned through the LiDAR;
Obtaining location information about the marker based on the LIDAR point cloud data;
generating a docking path to a docking station including the marker based on the location information;
If the location information for the marker is a position orthogonal to the docking line of the docking station, moving to a preset first point along the docking path;
When the movement to the first point is completed, aligning the main body to meet a preset level based on the position information about the marker so that it is parallel to the docking station; and
When the alignment is completed, moving to a preset docking point along the docking path to complete docking; Including,
The step of moving to the first point is,
Based on the location information about the marker, if the angle between the line looking at the location information about the marker and the docking line is a preset angle, move to the first point,
The step of moving to the docking point is,
If location information for the marker is not received, it is determined that there is an obstacle,
If the distance between the docking point and the obstacle is outside a preset range, move to the docking point while avoiding the obstacle,
When the distance between the docking point and the obstacle is within a preset range, the method is characterized in that movement to the docking point is stopped.
상기 도킹을 완료하는 단계는,
상기 도킹을 위한 지점으로의 이동이 완료된 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 도킹 스테이션으로부터 수신되는 도킹 성공 여부 알림 신호를 기반으로, 상기 도킹을 재수행하거나 상기 도킹을 완료하는 것을 특징으로 하는, 방법.According to paragraph 1,
The step of completing the docking is,
When movement to the docking point is completed, the docking is performed again or the docking is completed based on a docking success notification signal received from the docking station for a preset time.
상기 도킹을 완료하는 단계는,
상기 본체의 중심 부분이 상기 도킹 선상을 벗어나면, 상기 도킹을 재수행하거나 상기 도킹을 완료하는 것을 특징으로 하는, 방법.According to paragraph 1,
The step of completing the docking is,
When the central portion of the main body deviates from the docking line, the docking is performed again or the docking is completed.
상기 도킹 스테이션에 도킹하기 위한 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
라이다를 통해, 상기 브이 형상의 마커에 송출하고 반사되어 되돌아오는 라이다 포인트 클라우드 데이터를 획득하고,
상기 라이다 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 상기 마커에 대한 위치 정보를 획득하며,
상기 위치 정보를 기반으로 상기 마커를 포함하는 도킹 스테이션까지의 도킹 경로를 생성하고,
상기 마커에 대한 위치 정보가 상기 도킹 스테이션의 도킹 선상에 직교되는 위치인 경우, 상기 도킹 경로에 따라 기 설정된 제1 지점으로 이동하도록 제어하고,
상기 제1 지점으로의 이동이 완료된 경우, 상기 도킹 스테이션과 서로 평행하도록 상기 마커에 대한 위치 정보를 기반으로 본체를 기 설정된 수준에 만족되도록 얼라인하며,
상기 얼라인이 완료된 경우, 상기 도킹 경로에 따라 기 설정된 도킹을 위한 지점으로 이동하도록 제어하여 도킹을 완료하되,
상기 마커에 대한 위치 정보를 기반으로, 상기 마커에 대한 위치 정보를 바라보는 선상과 상기 도킹 선상이 이루는 각도가 기 설정된 각도이면, 상기 제1 지점으로 이동하도록 제어하고,
상기 마커에 대한 위치 정보를 수신받지 못하면, 장애물이 있는 것으로 판단하고, 상기 도킹을 위한 지점과 상기 장애물간의 간격이 기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 장애물을 회피하면서 상기 도킹을 위한 지점으로 이동하도록 제어하며,
상기 도킹을 위한 지점과 상기 장애물간의 간격이 기 설정된 범위에 있으면, 상기 도킹을 위한 지점으로의 이동을 멈추도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 무인 이동체.a memory storing a docking path to a docking station including a V-shaped marker; and
Includes a processor that controls operations for docking to the docking station,
The processor,
Through LiDAR, acquire LiDAR point cloud data that is transmitted to the V-shaped marker and reflected back,
Obtain location information about the marker based on the lidar point cloud data,
Generating a docking path to a docking station including the marker based on the location information,
If the location information for the marker is a position orthogonal to the docking line of the docking station, control the marker to move to a preset first point along the docking path,
When the movement to the first point is completed, align the main body to meet a preset level based on the position information about the marker so that it is parallel to the docking station,
When the alignment is completed, docking is completed by controlling to move to a preset docking point along the docking path,
Based on the location information about the marker, if the angle between the line looking at the location information about the marker and the docking line is a preset angle, control to move to the first point,
If location information about the marker is not received, it is determined that there is an obstacle, and if the distance between the docking point and the obstacle is outside a preset range, control is performed to move to the docking point while avoiding the obstacle. And
When the distance between the docking point and the obstacle is within a preset range, the unmanned mobile vehicle is controlled to stop moving to the docking point.
상기 프로세서는,
상기 도킹을 위한 지점으로의 이동이 완료된 경우, 기 설정된 시간 동안 상기 도킹 스테이션으로부터 수신되는 도킹 성공 여부 알림 신호를 기반으로, 상기 도킹을 재수행하거나 상기 도킹을 완료하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 무인 이동체.According to clause 6,
The processor,
When the movement to the docking point is completed, the unmanned device is controlled to re-perform the docking or complete the docking based on a docking success notification signal received from the docking station for a preset time. Moving body.
상기 프로세서는,
상기 본체의 중심 부분이 상기 도킹 선상을 벗어나면, 상기 도킹을 재수행하거나 상기 도킹을 완료하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 무인 이동체.According to clause 6,
The processor,
When the central portion of the main body deviates from the docking line, control is performed to re-perform the docking or complete the docking.
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