KR102630551B1 - 로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템이 개시된다. 본 발명은 로봇이 엘리베이터에 승차를 완료하여 목적층에 도착하였음에도 불구하고 어떠한 원인으로 인해 하차하지 못하는 상황이 발생하는 경우, 다른 층의 승객 호출에 대해 우선 서비스한 후 하차 실패층으로 자동 복귀하여 로봇을 하차시키는 것이 가능하도록 로봇과 엘리베이터 시스템을 연동 제어하는 것에 특징이 있다.
본 발명에 의하면, 엘리베이터 이용자에 대한 서비스 품질의 저하를 방지하면서 로봇의 업무 수행도 효율적으로 이루어지는 것이 가능하게 하고, 이로써 엘리베이터의 전반적인 운행 및 서비스 효율이 크게 향상되는 효과가 있다.

Description

로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템 {Robotic Interlocking Elevator Control System}

본 발명은 엘리베이터를 이용한 로봇의 건물 내 층간 이동시 엘리베이터 카로부터 로봇의 하차 실패 발생에 대한 대응과 관련된 로봇과 엘리베이터 시스템 간의 연동 제어기술에 관한 것이다.

주거용이나 업무용, 상업용 등으로 건축되는 다양한 건물에는 해당 건물을 출입하는 승객들의 원활한 층간 이동을 위해 엘리베이터가 구비된다.

통상적으로 엘리베이터는, 건물 내부에 수직방향으로 형성되는 승강로를 따라 이동하는 엘리베이터 카, 엘리베이터 카를 승강시키기 위한 동력을 발생시키는 모터부와 권상기 등으로 구성되는 기계부, 엘리베이터의 운행과 관련된 제어를 행하는 제어부 등을 포함하여 구성된다.

최근에는 건물 내 로봇에 의한 서비스가 활성화되면서 건물 내 로봇의 층간 이동을 위해 엘리베이터를 이용할 필요성이 높아지고 있다.

예컨대, 건물 내를 이동하면서 물건의 운반, 청소, 고객 안내 등의 업무를 수행하는 로봇들이 많이 개발되어 실적용되고 있으며, 현재까지 상용화된 로봇은 바닥이 평평한 복도나 실내에서 수평방향으로는 무리없이 이동이 가능하지만, 로봇이 복수의 층에서 업무를 수행하기 위해 다른 층으로 이동하고자 할 때에는 층간 이동을 위한 수단이 필요하게 된다,

현재는 엘리베이터가 로봇의 층간 이동을 위한 가장 바람직한 수단으로 여겨지고 있으며, 로봇을 목적층까지 효과적으로 이동시키기 위하여 로봇과 엘리베이터 시스템 간의 다양한 연동 제어기술이 개발되고 있다.

한편, 종래에는 인간의 안전성을 확보하기 위하여 로봇과 인간이 같은 엘리베이터에 탑승하지 않도록 제어하기도 하였으나, 최근 건물 내 서비스 로봇의 적용이 확대됨에 따라 동일한 엘리베이터에 로봇과 인간의 동승이 요구되는 경우가 많이 발생하게 되었다.

이와 같은 승합 방식은 무엇보다 로봇에 대한 서비스로 인해 승객에 대한 편리성이나 서비스 품질이 저하되는 것을 방지할 필요성이 크게 요구되지만, 점점 실생활에 긍정적인 영향을 미치고 있는 로봇에 대한 서비스를 마냥 후순위로 배제할 수는 없는 노릇이므로, 인간과 로봇 모두에 대한 엘리베이터 서비스 품질이 향상될 수 있도록 조화로운 연동 제어기술이 필요하다.

엘리베이터를 통한 로봇의 건물 내 층간 이동은, 로봇이 엘리베이터를 호출하는 것으로부터 로봇이 출발층에 도착한 엘리베이터에 탑승하여 목적층으로 이동 후 하차하는 일련의 과정으로 수행되는데, 이와 같은 로봇의 엘리베이터 이용과정에서 어떠한 원인으로 인하여 로봇이 엘리베이터로부터 하차하지 못하는 돌발상황이 발생할 수 있다.

종래에는 이러한 상황에 대한 해결책이 제대로 마련되어 있지 않았다. 기존 시스템에서는 로봇이 엘리베이터로부터 내려 하차완료 신호가 수신될 때까지 엘리베이터 도어의 닫힘을 무효화하고 있는데, 만약 로봇의 하차 실패가 발생하는 경우에도 로봇이 온전히 내릴 때까지 도어의 닫힘을 무효화(도어 열림 구속)하고 엘리베이터 카 운행을 중단한다면 함께 탑승하고 있는 승객은 매우 큰 불편함을 느끼게 될 것이다.

또한, 로봇의 하차에 실패한 상태에서 엘리베이터 도어의 닫힘이 이루어진다 하더라도, 하차에 실패한 로봇은 그대로 엘리베이터 카 내부에 갇혀있거나 또는 하차하고자 하는 목적층과는 다른 층에 하차하게 되는 경우가 발생할 수 있다.

로봇이 하차에 실패하였다고 하여 엘리베이터 카 내부에서 바로 로봇의 운전을 종료하게 되면 사람이 와서 로봇을 직접 꺼내야 하는 번거로움이 발생하고, 로봇이 목적층이 아닌 다른 층에서 내리게 되는 경우에는 로봇이 인지하고 있는 층 데이터와 구조가 상이함으로 인하여 로봇이 길을 잃어버리는 문제가 있다.

또한, 다른 층에서 하차한 로봇이 다시 원래의 목적층으로 도달하기 위해서는 하차층에서 다시 엘리베이터를 호출하여 층간 이동을 위한 일련의 과정을 처음부터 수행해야 하므로, 로봇의 서비스 시간이 길어질 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로서, 로봇과 인간이 함께 이용하는 승합 방식의 엘리베이터에 있어서, 인간에 대한 서비스 효율을 우선하여 고려하되 로봇에 대한 서비스 효율도 함께 고려될 수 있도록 로봇과 엘리베이터 시스템을 연동 제어함으로써, 엘리베이터의 운용 효율을 크게 향상시킬 수 있는 로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 로봇이 엘리베이터에 승차를 완료하여 목적층에 도착하였음에도 불구하고 어떠한 원인으로 인해 하차를 하지 못하는 상황, 즉 로봇의 하차 실패가 발생하는 경우에 엘리베이터 이용자에 대한 서비스 품질을 저하시키지 않으면서 로봇의 업무 효율이 저하되는 것도 함께 방지할 수 있는 대응책을 마련함으로써, 엘리베이터의 전반적인 서비스 효율을 향상시키는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 건물 내에서 자율 이동하는 자율이동체; 및 상기 자율이동체와 통신하며 상기 건물 내에 설치된 엘리베이터의 운행을 제어하는 엘리베이터 제어부를 포함하고, 상기 엘리베이터 제어부는, 상기 자율이동체로부터 엘리베이터 호출이 요청되었을 때 상기 건물 내에 구비되는 복수의 엘리베이터 중 최적의 엘리베이터를 결정하여 할당하고, 상기 자율이동체가 할당된 엘리베이터에 승차하고 하차하는 동작을 제어하며, 상기 자율이동체가 상기 엘리베이터에 승차를 완료한 후 목적층에 도착하였음에도 불구하고 상기 엘리베이터로부터 하차하지 못하는 하차 실패 발생시, 하차 실패층을 메모리에 저장하여 기억하고, 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 우선 수행한 후 상기 엘리베이터를 상기 하차 실패층으로 자동 복귀시켜 상기 자율이동체의 하차를 재수행하는 것을 특징으로 하는, 로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템이 제공될 수 있다.

상기 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 수행하는 도중에 또 다른 새로운 승객 호출 서비스 요청이 발생하는 경우, 상기 새로운 승객 호출 서비스의 수행까지 모두 완료한 후 상기 엘리베이터를 상기 하차 실패층으로 자동 복귀시킬 수 있다.

상기 새로운 승객 호출 서비스를 수행할 때 상기 엘리베이터의 동선이 상기 하차 실패층을 지나가는 경우에는, 상기 엘리베이터를 상기 하차 실패층에 먼저 정차하여 상기 자율이동체의 하차를 수행한 다음 상기 새로운 승객 호출 서비스가 요청된 층으로 이동시킬 수 있다.

상기 엘리베이터 제어부는, 상기 자율이동체로부터 엘리베이터 호출 요청을 수신하는 호출수신부; 상기 자율이동체의 호출 요청에 대응하여 상기 최적의 엘리베이터를 결정하여 할당하는 할당부; 상기 자율이동체의 엘리베이터 승하차 동작을 제어하는 승하차제어부; 상기 엘리베이터의 주행을 제어하는 주행제어부; 및 상기 승하차제어부와 연계되며 상기 엘리베이터의 도어 개폐를 제어하는 도어제어부를 포함할 수 있다.

상기 승하차제어부는 상기 엘리베이터의 상기 목적층 도착시 상기 자율이동체에게 '하차허가' 신호를 전송할 수 있다.

상기 자율이동체는 상기 승하차제어부로부터 '하차허가' 신호를 수신하는 경우 상기 엘리베이터로부터의 하차 동작을 개시하고, 상기 하차 동작이 개시된 시점으로부터 완료되는 시점까지 상기 승하차제어부에 '하차중' 신호를 전송하며, 상기 하차 동작이 완료되었을 때 상기 승하차제어부에 '하차완료' 신호를 전송할 수 있다.

상기 승하차제어부로 '하차중' 신호가 수신되는 동안 상기 도어제어부는 상기 엘리베이터의 도어가 닫히지 않도록 제어할 수 있다.

상기 자율이동체가 자체적으로 상기 엘리베이터로부터 하차가 불가능한 것으로 판단하는 경우; 상기 엘리베이터 내부에 설치되는 감시장치에 의해 상기 자율이동체가 상기 엘리베이터로부터 하차하지 못하는 상황이 검출되는 경우; 및 상기 자율이동체로부터 상기 '하차중' 신호가 수신된 이후 상기 '하차완료' 신호는 수신되지 않은 상태에서 소정의 값으로 설정된 하차 제한 시간이 초과되는 경우; 중 어느 하나의 경우에 해당하는 경우, 상기 승하차제어부는 '하차취소' 신호를 상기 자율이동체로부터 수신받거나 또는 스스로 생성하여 상기 자율이동체의 하차 명령을 취소하고, 상기 도어제어부는 상기 엘리베이터의 도어 열림 구속을 해제할 수 있다.

상기 '하차취소' 신호가 생성되었을 때 상기 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 있는 경우, 상기 엘리베이터 제어부는 상기 엘리베이터의 도어를 닫힘 상태로 전환하고 상기 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 제공하기 위해 상기 엘리베이터를 출발시킬 수 있다.

상기 '하차취소' 신호가 생성되었더라도 상기 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 없는 경우에는, 상기 엘리베이터 제어부는 상기 엘리베이터의 도어를 열림 상태로 유지하여 상기 자율이동체의 하차 기회를 계속 제공할 수 있다.

본 발명은 로봇이 엘리베이터에 승차를 완료하여 목적층에 도착하였음에도 불구하고 어떠한 원인으로 인해 하차하지 못하는 상황, 즉 로봇의 하차 실패가 발생하는 경우, 다른 층의 승객 호출에 대해 우선 서비스한 후 하차 실패층으로 자동 복귀하여 로봇을 하차시키는 것이 가능하도록 로봇과 엘리베이터 시스템을 연동 제어함으로써, 엘리베이터 이용자에 대한 서비스 품질의 저하를 방지하면서 로봇의 업무 수행도 효율적으로 이루어지는 것이 가능하게 하고, 이로써 엘리베이터의 전반적인 운행 및 서비스 효율이 크게 향상되는 효과를 가진다.

따라서, 기존의 로봇 하차 실패시 발생하였던 번거로움이 줄어들고, 승객 서비스 시간 및 로봇 서비스 시간이 단축되는 효과가 도모될 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자율이동체가 건물 내 층간 이동을 위해 엘리베이터를 이용하는 프로세스를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 및 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예컨대, 본 명세서에서 사용되는 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성요소들 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성요소들 또는 일부 단계들을 포함하지 않거나 또는 추가적인 구성요소들 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로서, 이에 의하여 본 발명이 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 본 발명의 실시예들은 이 분야의 통상의 기술자에게 다양한 응용을 가질 수 있음은 당연하다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자율이동체가 건물 내 층간 이동을 위해 엘리베이터를 이용하는 프로세스를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템은, 건물 내에서 자율 이동하는 자율이동체(10)와, 자율이동체(10)와의 통신을 통해 건물 내에 설치된 엘리베이터의 운행을 제어하는 엘리베이터 제어부(20)를 포함하여, 자율이동체(10)와 엘리베이터의 연동 제어를 수행할 수 있다.

본 발명에서 자율이동체(10)는 로봇을 포함하여 건물 내에서 인간의 조작없이 자율적으로 이동할 수 있는 모든 이동기기를 총칭한다. 예컨대, 자율이동체(10)는 택배와 같은 물건의 운반, 청소, 고객 안내 등의 업무를 수행하는 서비스 로봇일 수 있으며, 건물 내에 구축되어 있는 건물관리시스템(BMS: Building Management System)과 연동되어 건물 내 승객에게 필요한 서비스를 제공할 수 있다.

자율이동체(10)는 엘리베이터의 운행을 제어하는 엘리베이터 제어부(20)와도 통신할 수 있으며, 엘리베이터 제어부(20)와의 연동 제어를 통해 자율이동체(10)의 건물 내 층간 이동이 구현될 수 있다. 자율이동체(10)는 엘리베이터 제어부(20)와 엘리베이터 호출, 목적층 등록, 승하차 동작 등에 관련된 신호를 주고받을 수 있는데 해당 내용은 뒤에서 보다 자세히 살펴보도록 한다.

자율이동체(10)와 엘리베이터 제어부(20) 및 건물관리시스템과의 통신은 블루투스, WiFi, CAN, WAN 등의 무선 통신 또는 유선 통신을 이용하여 구현될 수 있다.

한편, 자율이동체(10)는 라이다(Lidar), 근거리센서, 초음파센서 및 카메라 등을 이용하여 수집한 정보들을 기초로 한 자기위치 추정기법(SLAM: Simultaneous Localization And Mapping)을 통해 건물 내의 공간을 인지할 수 있고 자율적으로 이동할 수 있다.

또한, 자율이동체(10)는 건물 내/외부 구조 및 건물 내 엘리베이터의 위치에 관한 정보를 자체 데이터베이스를 통해 저장할 수 있고, 자기위치 추정기법을 이용하여 실시간으로 산출된 현재 위치로부터 엘리베이터까지의 최적거리 및 이동경로를 내부 알고리즘을 이용하여 구할 수 있다.

엘리베이터 제어부(20)는 엘리베이터의 전반적인 운행 및 동작을 제어하는 것으로서, 승객의 버튼 입력이나 원격 호출 혹은 자율이동체(10)에 의해 수신되는 호출을 포함하여 건물 내 각 층으로부터 입력되는 호출에 대해 최적으로 엘리베이터 카를 할당하고 할당된 엘리베이터 카를 호출이 입력된 층으로 이동시키는 제어를 수행할 수 있다.

엘리베이터 제어부(20)는, 승객 혹은 자율이동체(10)에 의해 생성된 엘리베이터 호출 신호를 수신하여 처리하는 호출수신부(21); 수신된 호출 신호에 대응하여 건물 내에 설치된 복수의 엘리베이터 카 중 최적의 엘리베이터 카를 결정하여 할당하는 할당부(22); 엘리베이터 카에 대한 자율이동체(10)의 승하차 동작을 제어하는 승하차제어부(23); 및 엘리베이터 카의 주행을 제어하는 주행제어부(24) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

엘리베이터 제어부(20)는 승객의 버튼 입력이나 원격 호출에 응답하여 최적의 엘리베이터 카를 할당하고 엘리베이터 카를 이동시키는 서비스를 제공할 수 있으나, 이는 기존의 공지된 기술을 이용할 수 있는 것이므로, 이하에서는 자율이동체(10)와 연관된 제어에 초점을 맞추어 설명하도록 한다.

호출수신부(21)는 자율이동체(10)로부터 엘리베이터 탑승요청을 수신할 수 있다. 엘리베이터 탑승요청에 포함되는 정보에는 현재 자율이동체(10)가 위치하고 있는 층인 출발층 정보와 자율이동체(10)가 이동하고자 하는 목적층 정보가 포함됨과 아울러 자율이동체(10)가 승강장에 도착하는데 소요되는 이동시간에 관한 정보, 중량, 부피 및 엘리베이터 이용목적 등의 정보가 더 포함될 수 있다.

할당부(22)는 자율이동체(10)에 의한 엘리베이터 탑승요청이 수신되는 경우 건물 내 교통량과 복수의 가용 엘리베이터 카 및 자율이동체(10)의 위치 정보에 대한 상관 분석을 통하여 가장 효율적인 엘리베이터 카를 결정하여 할당할 수 있다.

보다 구체적으로, 할당부(22)는 건물 내에서 운행중인 복수의 엘리베이터 카의 점유율 혹은 잔존용량에 관한 상태정보를 검출하고, 자율이동체(10)로부터 수신되는 탑승요청 정보에 포함되는 자율이동체(10)의 중량, 부피 등의 정보를 기반으로 자율이동체(10)의 탑승이 가능한 가용 엘리베이터 카들을 추출할 수 있다.

그리고 추출된 가용 엘리베이터 카들의 위치 및 자율이동체(10)의 위치를 고려하여 최적의 엘리베이터 카를 할당할 수 있다. 이때, 자율이동체(10)가 탑승을 요청한 호출층의 정보 뿐만 아니라 자율이동체(10)가 현재 위치로부터 승강장으로 이동하는데 소요되는 시간에 관한 정보도 최적의 카를 선정하는데 함께 고려될 수 있다.

또한, 자율이동체(10)가 스스로 자신의 위치 정보를 산출하는 대신에 자율이동체(10)에서 발신하는 신호를 근거로 자율이동체(10)의 층 내 위치를 실시간으로 추적하고 자율이동체(10)의 현재 위치로부터 승강장으로 이동하는데 소요되는 시간을 산출하는 자율이동체 위치수집부(미도시)를 별도로 구비하여도 된다.

승하차제어부(23)는 엘리베이터 탑승을 요청한 자율이동체(10)가 할당된 엘리베이터 카로 승차하고 하차하는데 관련된 전반적인 동작을 관리 및 제어할 수 있다.

먼저 자율이동체(10)의 승차 동작과 관련하여, 승하차제어부(23)는 자율이동체(10)에서 보내오는 정보를 기초로 자율이동체(10)가 엘리베이터 승강장으로 접근하는지를 판단할 수 있고, 해당 엘리베이터 승강장에 대한 자율이동체(10)의 도착여부 및 할당된 엘리베이터 카의 도착여부에 따라 자율이동체(10)에게 승차대기 또는 승차허가 명령을 내릴 수 있다.

예컨대, 자율이동체(10)는 승강장으로 이동중인 경우 승하차제어부(23)에게 '이동중' 신호를 보낼 수 있고, 승강장에 이미 도착한 경우에는 '대기중' 신호를 보내어 승강장에 대기하고 있는 상태임을 알릴 수 있다.

그리고 자율이동체(10)의 하차 동작과 관련하여, 승하차제어부(23)는 자율이동체(10)가 엘리베이터 카에 승차를 완료한 이후 목적층에 도착한 경우 자율이동체(10)에게 엘리베이터 카로부터 하차할 것을 지시할 수 있다.

또한, 자율이동체(10)가 엘리베이터 카에 타고 내리는 승하차 동작을 구현하기 위하여, 승하차제어부(23)는 서비스 층에 정차된 엘리베이터 카의 도어 및 해당 승강장의 도어의 개폐를 제어하는 도어제어부(25)와 연계될 수 있다.

주행제어부(24)는 건물 내에 수직방향으로 형성되는 승강로 내에서 엘리베이터 카를 승강시키는 주행 동작을 제어하는 것으로서, 엘리베이터 카의 주행을 개시하기 위해 권상기 모터를 구동하거나 엘리베이터 카를 정지시키기 위해 브레이크를 구동하는 등의 제어를 수행할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 주행제어부(24)는 자율이동체(10)의 탑승요청에 대해 할당된 엘리베이터 카를 자율이동체(10)가 위치한 층으로 이동시키는 명령 신호를 생성하거나 또는 자율이동체(10)가 탑승하고 있는 엘리베이터 카를 자율이동체(10)의 목적층으로 이동시키는 명령 신호를 생성하여 엘리베이터 카의 운행을 제어할 수 있다.

이하에서는 도 2를 참조하여 자율이동체(10)가 건물 내 층간 이동을 위해 엘리베이터를 이용하는 프로세스를 일련의 과정에 따라 순차적으로 살펴본다.

자율이동체(10)는 엘리베이터 제어부(20)와의 무선 또는 유선 통신을 통해 원격으로 엘리베이터 카를 호출할 수 있다. 자율이동체(10)는 건물 내 층간 이동이 필요한 경우 엘리베이터 카의 호출을 요청하는 '탑승요청' 신호를 엘리베이터 제어부(20)로 전송할 수 있다.

엘리베이터 제어부(20)의 호출수신부(21)가 자율이동체(10)로부터 '탑승요청' 신호를 수신받고, 할당부(22)는 '탑승요청' 신호에 포함된 정보와 건물 내 가용 엘리베이터 카들의 위치 정보 등을 고려하여 복수의 가용 엘리베이터 카 중에서 최적의 엘리베이터 카를 할당한다. 할당부(22)는 할당된 엘리베이터 카 및 그에 대응되는 승강장 정보를 자율이동체(10)에 제공할 수 있다.

자율이동체(10)는 할당된 엘리베이터 카에 대응되는 승강장 정보를 수신하여 해당 승강장으로 이동할 수 있으며, 이동하는 동안 주기적으로 엘리베이터 제어부(20)에 이동 상황을 보고할 수 있다. 또한, 자율이동체(10)가 해당 승강장에 도착한 경우에는 승강장에서 대기하고 있다는 신호를 발신할 수 있다.

엘리베이터 제어부(20)는 할당된 엘리베이터 카에 대응되는 승강장에 자율이동체(10)가 도착하였는지를 검출할 수 있다. 여기서 자율이동체(10)가 승강장에 도착하였는지 여부는 전술한 바와 같이 자율이동체(10)가 자기위치 추정기법을 통해 스스로 취득한 위치 정보 혹은 별도의 자율이동체 위치수집부(미도시)에 의해 수집되는 자율이동체(10)의 위치 정보를 토대로 판단할 수 있다.

자율이동체(10)가 지정된 승강장에 도착하는데 소요되는 시간에 따라 할당된 엘리베이터 카보다 자율이동체(10)가 승강장에 먼저 도착하는 경우가 있고, 자율이동체(10)보다 할당된 엘리베이터 카가 승강장에 먼저 도착할 수도 있다.

엘리베이터 제어부(20)의 승하차제어부(23)는 자율이동체(10)와 할당된 엘리베이터 카의 도착 선후위에 따라 '승차대기' 신호 및/또는 '승차허가' 신호를 자율이동체(10)에 전송할 수 있다.

보다 구체적으로, 승하차제어부(23)는 자율이동체(10)가 할당된 엘리베이터 카보다 승강장에 먼저 도착한 경우 '승차대기' 신호를 자율이동체(10)에 전송하고, 이후 할당된 엘리베이터 카가 출발층(호출층)에 도착하여 도어의 개방까지 완료되면 그 때 비로소 '승차허가' 신호를 자율이동체(10)에 전송할 수 있다.

반면, 할당된 엘리베이터 카가 자율이동체(10)보다 승강장에 먼저 도착한 경우에 승하차제어부(23)는 도어제어부(25)와의 연계를 통해 엘리베이터 도어를 개방 상태로 전환한 후 자율이동체(10)에게 '승차허가' 신호를 전송할 수 있다. 이 경우에는 자율이동체(10)가 도착할 때까지 엘리베이터 카 및 승강장 도어를 개방한 상태로 대기하도록 제어할 수 있다.

또한, 이때 어떠한 이유로 자율이동체(10)의 도착이 소정의 설정시간을 초과하여 지연된다면, 자율이동체(10)의 현재 호출을 취소하고 해당 자율이동체(10)에 의한 재호출을 요청하여 최적 호기를 다시 할당받도록 처리할 수 있다.

승하차제어부(23)로부터 '승차허가' 신호를 수신받은 자율이동체(10)는 할당된 엘리베이터 카에 올라타는 승차 동작을 수행하게 된다. 자율이동체(10)는 승차 동작이 개시된 시점으로부터 완료되는 시점까지 지속적으로 승하차제어부(23)에 '승차중' 신호를 보내어 승차 동작이 수행되고 있는 도중임을 알릴 수 있다. 승하차제어부(23)는 도어제어부(25)와의 연계를 통해 자율이동체(10)가 엘리베이터의 출입구를 통과하는 동안은 도어가 닫히지 않도록 제어할 수 있다.

엘리베이터 카 내에 자율이동체(10)의 승차가 완료되면, 자율이동체(10)는 승차가 완료되었음을 나타내는 '승차완료' 신호를 승하차제어부(23)에 전송할 수 있다.

자율이동체(10)의 '승차완료' 신호를 수신한 엘리베이터 제어부(20)는 엘리베이터 도어를 폐쇄하고 자율이동체(10)의 목적층을 자동 등록하여, 엘리베이터 카를 자율이동체(10)의 목적층으로의 이동시키는 제어를 수행할 수 있다.

엘리베이터 카가 자율이동체(10)의 목적층에 도착하면, 엘리베이터 제어부(20)는 엘리베이터 카 및 도착층(목적층)의 승강장 도어를 개방하고, 승하차제어부(23)를 통해 자율이동체(10)에 하차를 지시하는 '하차허가' 신호를 전송할 수 있다.

'하차허가' 신호를 수신받은 자율이동체(10)는 엘리베이터 카에서 내리는 하차 동작을 수행하게 된다. 이때 자율이동체(10)는 하차 동작이 개시된 시점으로부터 완료되는 시점까지 지속적으로 승하차제어부(23)에 '하차중' 신호를 보내어 하차 동작이 수행되고 있는 도중임을 알릴 수 있으며, 승하차제어부(23)는 도어제어부(25)와의 연계를 통해 자율이동체(10)가 엘리베이터의 출입구를 통과하는 동안은 도어가 닫히지 않도록 제어할 수 있다.

엘리베이터 카로부터 자율이동체(10)의 하차가 완료되면, 자율이동체(10)는 하차가 완료되었음을 나타내는 '하차완료' 신호를 승하차제어부(23)에 전송할 수 있다.

자율이동체(10)의 '하차완료' 신호가 수신되면, 엘리베이터 제어부(20)는 엘리베이터의 도어를 폐쇄하고 해당 자율이동체(10)에 대한 층간 이동 서비스를 종료한다.

한편, 상기한 일련의 프로세스가 수행되는 과정에서 자율이동체(10)가 엘리베이터 카에 승차를 완료한 후 목적층에 도착하였으나, 자율이동체(10)가 목적층에서 제대로 하차하지 못하는 '하차 실패'가 발생할 수 있다.

자율이동체(10) 하차 실패의 대표적인 예를 들면 다음과 같다.

- 자율이동체(10)가 목적층에 도착하였으나 하차허가 신호에 해당하는 데이터를 수신하지 못하여 하차 시점을 놓치는 경우.

- 자율이동체(10)가 목적층 도착은 인지하였으나 엘리베이터 카 내 혼잡이나 일부 승객의 장난 혹은 특정 승객이 소지한 물건으로 인하여 물리적으로 하차할 수 없는 경우.

- 자율이동체(10)가 하차를 시도하는 중에 엘리베이터 카 내 탑승 승객이 도어 닫힘 버튼을 눌러 자율이동체(10)가 하차하기 전에 도어가 닫혀버리는 경우.

- 자율이동체(10)에 의해 등록된 목적층 지정이 어떤 원인에 의해 취소가 되어 해당 목적층에 정차하지 않는 경우.

본 발명은 상기의 예시들과 같이 자율이동체(10)의 하차 실패가 발생한 경우 엘리베이터 카 내에 동승하고 있는 이용자에 대한 서비스 저하를 방지함과 더불어 자율이동체(10)의 업무 수행 효율이 저하되는 것까지 모두 방지할 수 있도록 돌발상황에 대한 대응책을 마련하여 제시하는 것으로서, 하차 실패 발생시의 제어 로직을 다음과 같이 구성한다.

본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템은, 엘리베이터 카 내에 승차를 완료한 자율이동체(10)가 목적층에서 하차에 실패하는 경우에 해당 엘리베이터 카에 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 존재한다면, 현재층(하차 실패층)을 기억하고 엘리베이터 도어를 닫힘 상태로 전환하여 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 우선 수행한 후, 원래 자율이동체(10)의 하차 목적층으로 자동 복귀하여 자율이동체(10)가 하차할 수 있도록 제어한다.

또한, 자율이동체(10)의 하차 실패가 발생하여 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 우선 수행하는 사이에 새로운 승객 호출 서비스 요청이 추가적으로 발생한다면, 새롭게 등록되는 호출에 대한 서비스까지 모두 완료한 이후 더 이상 다른 층으로의 호출이 없게 되었을 때 비로소 자율이동체(10)의 원래 하차 목적층으로 엘리베이터 카를 이동시킬 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템은, 자율이동체(10)의 하차 실패가 발생하였을 당시 기 등록된 승객 호출 서비스 요청과 아울러 자율이동체(10)의 하차 실패 발생 이후 기 등록된 승객 호출 서비스를 수행하는 동안 그 사이에 새롭게 발생하는 승객 호출 서비스 요청까지 모두 완료한 이후, 또 다른 승객 호출 서비스 요청이 발생하지 않는 조건에서 엘리베이터 카를 자율이동체(10)의 원래 목적층으로 복귀하도록 제어할 수 있다.

다만, 새로운 호출이 발생한 층으로 서비스를 제공하기 위해 이동되는 엘리베이터 카의 동선이 자율이동체(10)의 하차 목적층을 지나가게 되는 경우에는, 엘리베이터 카를 자율이동체(10)의 하차 목적층에 먼저 정차시켜 자율이동체(10)의 하차를 수행한 이후에 새로운 호출층으로 이동하도록 제어할 수 있다.

만약 새로운 호출이 발생한 층이 자율이동체(10)의 하차 목적층과 동일한 경우에는 당연히 해당 층 정차시 자율이동체(10)의 하차를 수행하면 된다.

본 발명에서 자율이동체(10)의 하차 실패 발생시 우선하여 서비스되는 것은 인간인 승객에 의한 호출 서비스 요청으로 제한될 수 있다. 즉, 자율이동체(10)의 하차 실패시 다른 자율이동체에 의한 호출 서비스 요청이 존재하거나 새롭게 발생하더라도 이는 본 발명의 적용대상이 아니다.

또한, 상기에서 '승객 호출 서비스 요청'은, 다른 층 승강장에 마련되는 버튼이나 원격 호출을 통해 엘리베이터 카를 해당 층으로 부르는 서비스 요청을 포함하는 것은 물론이고, 이미 엘리베이터 카에 탑승하고 있는 승객이 카 내 버튼을 입력하여 다른 층을 행선층으로 지정하는 경우도 포함할 수 있다.

한편, 통상적으로 로봇의 엘리베이터 승하차 모드시 엘리베이터 제어부는 엘리베이터 도어의 제어를 일시적 불가능하게 설정한다. 구체적으로는, 엘리베이터 제어부가 로봇에게 '승차허가' 또는 '하차허가' 명령을 내리면 다시 로봇으로부터 '승차완료' 또는 '하차완료' 신호가 수신될 때까지 엘리베이터 도어의 닫힘을 무효화하여 도어를 열림 구속 상태로 두고 있다.

그런데 상기와 같이 자율이동체(10)가 목적층에서 제대로 하차하지 못하는 하차 실패가 발생하였음에도 불구하고 자율이동체(10)의 '하차완료' 신호가 수신될 때까지 도어 열림 구속 상태를 유지한다면, 해당 엘리베이터 카에 함께 탑승하고 있는 일반 이용자가 겪어야 할 불편함이 매우 크다.

이에 본 발명은 자율이동체(10)의 하차 실패가 발생하였을 때 소정의 조건 하에서 엘리베이터 도어의 열림 구속을 해제하고 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 우선 수행할 수 있도록 시스템을 구성한다.

먼저, 자율이동체(10)가 구비하고 있는 카메라 또는 공간 감지 센서 등을 이용하여 하차 경로를 탐색한 결과 목적층에서 내릴 수 없는 것으로 자체 판단되는 경우, 자율이동체(10)는 '하차취소' 신호를 생성하여 승하차제어부(23)로 전송할 수 있다.

또한, 엘리베이터 카 내에 설치되는 공간 인식 카메라와 같은 감시장치에 의해 자율이동체(10)가 하차하지 못하는 상황이 검출되는 경우, 자율이동체(10)를 통해 '하차취소' 신호를 승하차제어부(23)로 전송할 수 있다.

그리고, 자율이동체(10)로부터 '하차중' 신호가 수신되었으나 '하차완료' 신호 없이 어떠한 사유에 의해 엘리베이터 도어가 닫히는 경우 또는 자율이동체(10)로부터 '하차중' 신호가 수신되었으나 기 설정된 자율이동체(10)의 하차 제한 시간 초과시까지 '하차완료' 신호가 수신되지 않는 경우에는, 승하차제어부(23)가 스스로 '하차취소' 신호를 생성할 수 있다. 여기서 자율이동체(10)의 하차 제한 시간은 임의로 설정된 값이며 엘리베이터의 규모, 자율이동체(10)의 스펙 등에 따라 변경될 수 있는 값이다.

자율이동체(10)로부터 승하차제어부(23)에 '하차취소' 신호가 전송되거나 승하차제어부(23) 스스로 '하차취소' 신호를 생성하는 경우, 엘리베이터 제어부(20)는 현재 층 정보, 즉 자율이동체(10)의 하차 실패층 정보를 메모리에 저장한 후, 엘리베이터의 도어 열림 구속을 해제하여 도어를 닫힘 상태로 전환하고, 다른 층에 대한 승객 서비스를 수행하기 위해 엘리베이터 카를 출발시킬 수 있다.

그리고 엘리베이터 제어부(20)는 다른 층에 대한 기 등록된 승객 호출 및 신규로 등록되는 승객 호출에 대한 서비스를 모두 수행한 후 원래 자율이동체(10)의 하차 목적층으로 복귀하도록 엘리베이터 카를 제어할 수 있다.

다른 층 승객 서비스를 모두 완료한 엘리베이터 카가 다시 자율이동체(10)의 하차 목적층으로 복귀하면, 기존의 하차 절차와 동일하게 소정의 시간 동안 엘리베이터 도어의 개방 상태를 유지하면서 자율이동체(10)에 '하차허가' 신호를 전송하여 하차를 유도할 수 있다.

한편, 자율이동체(10)의 하차 실패가 발생하였으나 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 발생하지 않는 경우에는 엘리베이터의 도어를 계속 열림 상태로 유지하면서 자율이동체(10)의 '하차완료'가 수신될 때까지 대기할 수 있다.

즉, 자율이동체(10)가 하차 중인 상태에서 하차완료가 인식되지 않는 상황에서 소정의 하차 제한 시간을 초과하더라도 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 없는 경우에는, 현재 하차층에서 엘리베이터 도어를 열린 상태로 유지하여 자율이동체(10)가 하차할 수 있는 기회를 계속적으로 제공할 수 있다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 방법에 대하여 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 방법은, 자율이동체(10)의 탑승요청에 의해 엘리베이터 카를 호출하는 단계(S10); 자율이동체(10)가 출발층(호출층)의 승강장에 도착하는 단계(S20); 자율이동체(10)가 출발층 승강장에서 할당된 엘리베이터 카에 승차하는 단계(S30); 자율이동체(10)를 실은 엘리베이터 카가 출발층으로부터 이동하여 목적층에 도착하는 단계(S40); 엘리베이터 카로부터 자율이동체(10)의 하차를 지시하는 단계(S50); 자율이동체(10)의 하차가 완료되었는지 검출하는 단계(S60); 자율이동체(10)의 하차완료 신호가 수신되지 않는 경우 자율이동체(10)의 하차를 취소하는 하차취소 신호가 수신되는지 확인하는 단계(S70); 자율이동체(10)의 하차취소 신호가 수신되는 경우 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 있는지 확인하는 단계(S80); 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 있는 경우 자율이동체(10)의 하차 실패가 발생한 현재 층 정보를 메모리에 저장하는 단계(S90); 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 우선 수행하는 단계(S100); 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 수행하는 도중에 또 다른 새로운 승객 호출 서비스 요청이 발생하는지 확인하고 발생이 확인되는 경우 해당 층에 대한 승객 호출 서비스를 수행하는 단계(S110); 더 이상 새로운 승객 호출 서비스 요청이 발생하지 않는 조건에서 자율이동체(10)를 실은 엘리베이터 카를 메모리에 저장된 하차 실패층으로 다시 복귀시키는 단계(S120); 하차 실패층 도착시 엘리베이터 도어를 개방하고 자율이동체(10)의 하차를 다시 지시하는 단계(S130); 자율이동체(10)의 하차가 완료되는 단계(S140); 및 자율이동체(10)에 대한 층간 이동 서비스를 종료하는 단계(S150);를 포함하여 수행될 수 있다.

각 단계별 특징은 앞에서 설명된 자율이동체(10)와 엘리베이터 시스템 간의 연동 제어 부분 및 자율이동체(10)의 하차 실패시 제어 로직 부분을 참조하면 쉽게 이해될 수 있으므로 구체적인 내용을 생략한다.

S60 단계에서 자율이동체(10)의 하차완료 신호가 정상적으로 수신되는 경우에는 엘리베이터를 이용한 자율이동체(10)의 층간 이동이 성공적으로 수행되었음으로 인지하고 서비스를 종료(S150)할 수 있다.

S80 단계에서 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 확인되지 않는 경우에는 현재 층에서 엘리베이터 도어를 계속 열림 상태로 유지하면서 자율이동체(10)의 하차를 유도(S81)할 수 있으며, 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 발생할 때 다음 단계(S90)로 넘어갈 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명에 따른 로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템은, 자율이동체(10)와 엘리베이터 제어부(20)로부터 수신되는 신호를 처리하고 그에 대응되는 명령을 생성 및 출력하는 프로세스를 수행하는 컴퓨터 또는 프로그램에 해당하는 서버로 구현될 수 있다. 또한, 프로세스를 수행하는 과정에서 데이터가 저장 및 기록되는 기록매체를 포함할 수 있으며, 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 자율이동체
20: 엘리베이터 제어부
21: 호출수신부
22: 할당부
23: 승하차제어부
24: 주행제어부
25: 도어제어부

Claims (10)

1. 건물 내에서 자율 이동하는 자율이동체; 및
   상기 자율이동체와 통신하며 상기 건물 내에 설치된 엘리베이터의 운행을 제어하는 엘리베이터 제어부를 포함하고,
   상기 엘리베이터 제어부는,
   상기 자율이동체가 상기 엘리베이터에 승차를 완료한 후 목적층에 도착하였음에도 상기 엘리베이터로부터 하차하지 못하는 하차 실패 발생시, 하차 실패층을 메모리에 저장하여 기억하고, 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 우선 수행한 후 상기 엘리베이터를 상기 하차 실패층으로 자동 복귀시켜 상기 자율이동체의 하차를 재수행하며,
   상기 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 수행하는 도중 또 다른 새로운 승객 호출 서비스 요청이 발생하는 경우, 상기 새로운 승객 호출 서비스의 수행까지 모두 완료한 후 상기 엘리베이터를 상기 하차 실패층으로 자동 복귀시키되,
   상기 새로운 승객 호출 서비스를 수행할 때 상기 엘리베이터의 동선이 상기 하차 실패층을 지나가는 경우, 상기 엘리베이터를 상기 하차 실패층에 먼저 정차하여 상기 자율이동체의 하차를 수행한 다음 상기 새로운 승객 호출 서비스가 요청된 층으로 이동시키는 것을 특징으로 하는,
   로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 엘리베이터 제어부는,
   상기 자율이동체로부터 엘리베이터 호출 요청을 수신하는 호출수신부;
   상기 자율이동체의 호출 요청에 대응하여 최적의 엘리베이터를 결정하여 할당하는 할당부;
   상기 자율이동체의 엘리베이터 승하차 동작을 제어하는 승하차제어부;
   상기 엘리베이터의 주행을 제어하는 주행제어부; 및
   상기 승하차제어부와 연계되며 상기 엘리베이터의 도어 개폐를 제어하는 도어제어부를 포함하는,
   로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 승하차제어부는 상기 엘리베이터의 상기 목적층 도착시 상기 자율이동체에게 '하차허가' 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는,
   로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 자율이동체는 상기 승하차제어부로부터 '하차허가' 신호를 수신하는 경우 상기 엘리베이터로부터의 하차 동작을 개시하고, 상기 하차 동작이 개시된 시점으로부터 완료되는 시점까지 상기 승하차제어부에 '하차중' 신호를 전송하며, 상기 하차 동작이 완료되었을 때 상기 승하차제어부에 '하차완료' 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는,
   로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 승하차제어부로 '하차중' 신호가 수신되는 동안 상기 도어제어부는 상기 엘리베이터의 도어가 닫히지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
   로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 자율이동체가 자체적으로 상기 엘리베이터로부터 하차가 불가능한 것으로 판단하는 경우;
   상기 엘리베이터 내부에 설치되는 감시장치에 의해 상기 자율이동체가 상기 엘리베이터로부터 하차하지 못하는 상황이 검출되는 경우; 및
   상기 자율이동체로부터 상기 '하차중' 신호가 수신된 이후 상기 '하차완료' 신호는 수신되지 않은 상태에서 소정의 값으로 설정된 하차 제한 시간이 초과되는 경우; 중 어느 하나의 경우에 해당하는 경우,
   상기 승하차제어부는 '하차취소' 신호를 상기 자율이동체로부터 수신받거나 또는 스스로 생성하여 상기 자율이동체의 하차 명령을 취소하고, 상기 도어제어부는 상기 엘리베이터의 도어 열림 구속을 해제하는 것을 특징으로 하는,
   로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 '하차취소' 신호가 생성되었을 때 상기 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 있는 경우, 상기 엘리베이터 제어부는 상기 엘리베이터의 도어를 닫힘 상태로 전환하고 상기 다른 층에 대한 승객 호출 서비스를 제공하기 위해 상기 엘리베이터를 출발시키는 것을 특징으로 하는,
   로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 '하차취소' 신호가 생성되었더라도 상기 다른 층에 대한 승객 호출 서비스 요청이 없는 경우에는, 상기 엘리베이터 제어부는 상기 엘리베이터의 도어를 열림 상태로 유지하여 상기 자율이동체의 하차 기회를 계속 제공하는 것을 특징으로 하는,
    로봇 연동 엘리베이터 제어 시스템.

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