KR102642782B1

KR102642782B1 - 층간 이동 자율 주행 로봇 운용 시스템

Info

Publication number: KR102642782B1
Application number: KR1020230012310A
Authority: KR
Inventors: 이상현; 이승용; 서춘영
Original assignee: 주식회사 파이엇
Priority date: 2023-01-31
Filing date: 2023-01-31
Publication date: 2024-03-05

Abstract

본 발명은, 엘리베이터에 설치되어 엘리베이터의 층 선택, 승하강 및 도어 개폐를 제어하는 엘리베이터 제어 모듈; 및 건물 내에 설치된 각각의 엘리베이터의 운용에 관한 통합 관제를 수행하는 엘리베이터 운용 관제 서버;와 자율 주행 로봇 간의 통신 연동을 통해 구현되는 자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템에 관한 것으로서, 건물의 엘리베이터 시스템과 연동하여 층간 이동을 수행하는 과정에서 로봇의 엘리베이터 승하차 상황에서의 안정성 및 효율성 확립을 달성하기 위한 기술을 제공한다.

Description

층간 이동 자율 주행 로봇 운용 시스템{MANAGEMENT SYSTEM OF AUTONOMOUS DRIVING ROBOT FOR MOVING BETWEEN FLOORS}

본 발명은 건물의 엘리베이터 시스템과 연동하여 층간 이동을 수행하는 자율 주행 로봇 운용 시스템에 관한 것으로서, 로봇의 엘리베이터 승하차 상황에서의 안정성 및 효율성 확립을 달성할 수 있는 기술에 관한 것이다.

최근 들어, 심부름 서비스, 배송 서비스, 청소 서비스, 안내 서비스 등의 수행(대행)을 목적으로 한 자율 주행형 서비스 로봇의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 한편, 건물 내의 위치 및 장소에 제한됨이 없이 전술한 서비스들을 제공하기 위해서는 서비스 로봇이 엘리베이터에 탑승하여 자율적으로 층간 이동이 가능하도록 하는 기술이 필연적으로 적용되게 된다. 이에 따라, 자율 주행 서비스 로봇이 건물의 엘리베이터 시스템과 연동하여 층간 이동을 안정적으로 수행할 수 있는 기술이 요구된다.

한국특허등록 제10-1523268호 (2015년 5월 20일 등록) 한국특허공개 제10-2022-0161705호 (2022년 12월 7일 공개) 한국특허공개 제10-2022-0169667호 (2022년 12월 28일 공개)

본 발명은 건물의 엘리베이터 시스템과 연동하여 층간 이동을 수행하는 자율 주행 로봇 운용 시스템으로서 로봇의 엘리베이터 승하차 상황에서의 안정성 및 효율성 확립을 달성할 수 있는 기술을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 엘리베이터에 설치되어 엘리베이터의 층 선택, 승하강 및 도어 개폐를 제어하는 엘리베이터 제어 모듈; 및 건물 내에 설치된 각각의 엘리베이터의 운용에 관한 통합 관제를 수행하는 엘리베이터 운용 관제 서버;와 자율 주행 로봇 간의 통신 연동을 통해 구현되는 자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템에 관한 것으로서, 건물의 엘리베이터 시스템과 연동하여 층간 이동을 수행하는 과정에서 로봇의 엘리베이터 승하차 상황에서의 안정성 및 효율성 확립을 달성하기 위한 기술을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 층간 이동 자율 주행 로봇 운용 시스템에 의하면, 건물의 엘리베이터 시스템과 연동하여 층간 이동을 수행하는 과정에서, 로봇의 엘리베이터 승하차 상황에서의 안정성 및 효율성 확립을 달성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템을 전반적으로 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 층간 이동 운용 시스템에 따른 일 실시예의 자율 주행 로봇의 승차 프로세스를 설명하기 위한 순서도.
도 3은 도 1의 층간 이동 운용 시스템에 따른 일 실시예의 자율 주행 로봇의 하차 불가 또는 하차 실패 상황을 처리하기 위한 순서도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 명세서 전체에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하나 이상의 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있음을 의미한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

[자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템 전반]

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템을 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조할 때, 본 발명의 실시예에 따른 층간 이동 운용 시스템은, 엘리베이터에 설치되어 엘리베이터의 층 선택, 승하강 및 도어 개폐를 제어하는 엘리베이터 제어 모듈(200); 및 건물 내에 설치된 각각의 엘리베이터의 운용에 관한 통합 관제를 수행하는 엘리베이터 운용 관제 서버(300);와 자율 주행 로봇(100) 간의 통신 연동을 통해 구현된다.

이때, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)와 엘리베이터 제어 모듈(200) 간은 유선 또는 무선 통신망을 통해 통신 연동될 수 있고, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)와 자율 주행 로봇(100) 간은 무선 통신망을 통해 통신 연동될 수 있으며, 자율 주행 로봇(100)과 엘리베이터 제어 모듈(200) 간은 근거리 무선 통신(예를 들어, BLE(Bluetooth low energy) 비콘 등)을 통해 통신 연동될 수 있다.

자율 주행 로봇(100)은, 통신부(110)(예를 들어, LTE/5G 등의 무선통신모듈, 근거리 통신 모듈 등); 센서부(120); 맵 저장부(130); 자율 주행부(140); 제어부(150); 출력부(160)(예를 들어, 디스플레이 모듈, 음성/음향 출력 모듈 등); 메모리(170) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라, 자율 주행 로봇(100)은 맵 저장부(130)에 기저장된 주행환경지도에 의해 설정된 주행경로를 따라 자율 주행을 수행하며, 이러한 자율 주행 과정에서 센서부(120)를 통한 장애물 감지 및 회피 동작을 수행한다. 이때, 센서부(120)로는 LiDAR 센서, IMU 센서, IR(Infrared)센서, 이미지센서, 초음파센서 등이 포함될 수 있다. 또한, 자율 주행 로봇(100)은 엘리베이터와 연동한 층간 이동을 위해, 출발층 정보 및 도착층 정보를 포함하는 엘리베이터 호출 신호를 엘리베이터 운용 관제 서버(300)로 무선 전송한다.

엘리베이터 제어 모듈(200)은, 엘리베이터에 설치되며, 통신부(210)(이 역시, 유무선 통신 모듈, 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있음); 승강기 제어부(220); 층 감지 모듈(230); 등을 포함할 수 있다. 이때, 승강기 제어부(220)는 엘리베이터의 층 선택, 승하강 및 도어 개폐 동작을 제어하는 역할을 수행한다. 다만 여기서, 층 감지 모듈(230)은 엘리베이터 제어 모듈(200)과 독립적으로 분리 설치되되, 엘리베이터 제어 모듈(200)과 데이터 연동되도록 구성되어도 무방하다.

엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 건물 내에 설치된 각각의 엘리베이터의 운용에 관한 통합 관제를 수행하기 위해, 통신부(310); 정보 처리부(330); 운용 관제부(340); 데이터베이스(350); 등을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 층간 이동을 수행할 운용 로봇을 등록 관리하기 위한 로봇 등록부(320)도 포함할 수 있다.

[자율 주행 로봇의 층간 이동을 위한 승차 프로세스]

도 2는 도 1의 층간 이동 운용 시스템에 따른 일 실시예의 자율 주행 로봇의 승차 프로세스를 설명하기 위한 순서도이다. 이하, 도 2의 순서도를 참조하여 층간 이동을 위한 자율 주행 로봇의 엘리베이터 승차 프로세스에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

자율 주행 로봇(100)은, 엘리베이터와 연동한 층간 이동을 위해, 출발층 정보 및 도착층 정보를 포함하는 엘리베이터 호출 신호를 엘리베이터 운용 관제 서버(300)로 무선 전송한다[도 2의 S110 참조].

보다 구체적으로, 자율 주행 로봇(100)은, 맵 저장부(130)에 저장된 주행환경지도 상에서 상기 출발층에 대응하여 사전 설정된 엘리베이터 승차 대기 지점의 좌표로 이동하였을 때 상기 엘리베이터 호출 신호를 상기 엘리베이터 운용 관제 서버로 전송할 수 있다.

이에 따라, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 엘리베이터 호출 신호에 따른 출발층 및 도착층 정보에 상응하여 결정되는 엘리베이터 호출 버튼이 상기 호출 엘리베이터의 상기 출발층에 설치된 실외 컨트롤보드에 의해 선택되도록 하는 출발층 버튼선택신호를 엘리베이터 제어 모듈(200)로 전송한다[도 2의 S120 참조].

예를 들어, 설정된 출발층이 3층이고 도착층이 10층인 경우, 그 3층의 엘리베이터의 실외 컨트롤보드의 엘리베이터 호출 버튼 중 업(up) 버튼이 선택되도록 하는 출발층 버튼선택신호가 엘리베이터 제어 모듈(200)로 전송된다.

이후, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는 호출 엘리베이터 내의 여유공간 관련정보를 획득하고[도 2의 S130 참조], 여유공간 관련정보가 자율 주행 로봇(100)으로 전달될 수 있도록 한다.

이때, 호출 엘리베이터 내의 여유공간 관련정보를 획득하는 과정을 구체적으로 설명하면 아래와 같다.

엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 출발층 버튼선택신호에 따라 해당 출발층에서의 엘리베이터 호출 버튼이 선택된 이후, 상기 호출 엘리베이터의 승강 방향이 상기 출발층으로부터 상기 도착층을 향하는 승강 방향과 일치하면서 상기 호출 엘리베이터가 상기 출발층에 근접하는 방향으로 이동하는 경우(일 예로, 3층에서 10층으로 이동하고자 하는데, 엘리베이터가 1층에서 올라오는 경우), 상기 호출 엘리베이터가 상기 출발층에 도착하기 이전의 사전 지정된 근접 시점 또는 상기 출발층 이전의 직전층에 도달한 이후의 소정 시점에(위 예에 의할 때, 엘리베이터가 2층에서 출발한 시점), 상기 호출 엘리베이터 내의 실내 상방에 설치된 영상 촬영 장치(예를 들어, CCTV 등)로부터 획득된 실내영상을 기준으로 한 영상분석을 통해서, 엘리베이터 실내 지면 면적 중 사람 및 물체에 의해 점유되지 않은 비점유 면적을 계산한다[도 2의 S131 참조].

이후, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 계산된 비점유 면적과 상기 자율 주행 로봇의 엘리베이터 승차시 요구되는 최소 승차여유면적 간을 비교하여[도 2의 S133 참조], 상기 출발층 도착 시점의 전후의 소정 시점에, 상기 비교 결과에 따른 상기 여유공간 관련정보를 상기 자율 주행 로봇으로 직접 전송하거나 또는 상기 엘리베이터 제어 모듈에 탑재된 통신 모듈을 통해서 브로드캐스팅되도록 한다[도 2의 S135 참조].

이때, 최소 승차여유면적은, 시스템 설계 방식에 따라 운용자에 의해 다양하게 설정될 수 있을 것이나, 운용 로봇의 승차시의 점유면적을 상회하도록 설정함으로써, 로봇의 승차 과정에서의 사람과의 충돌 문제 등을 최소화하는 것이 바람직하다.

자율 주행 로봇(100)은 상술한 바와 같이 호출 엘리베이터 내의 여유공간 관련정보를 수신함으로써[도 2의 S140 참조], 수신된 여유공간 관련정보에 근거하여 기설정된 엘리베이터 승차 프로세스를 실행한다[도 2의 S150 참조].

이하, 여유공간 관련정보 및 이에 따른 기설정된 엘리베이터 승차 프로세스에 관하여 보다 구체적으로 설명하면 아래와 같다.

제1 케이스로서, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 비점유 면적이 상기 최소 승차여유면적 미만인 경우로서, 상기 출발층과 동일한 층 버튼이 상기 호출 엘리베이터의 실내 컨트롤보드를 통해 선택되지 않은 경우(즉, 로봇의 출발층이 엘리베이터를 탑승한 탑승자의 도착층에 해당되지 않은 케이스), 상기 여유공간 관련정보로서 승차불가 메시지가 자율 주행 로봇(100)에 전달되도록 할 수 있다.

위와 같이 승차불가 메시지가 자율 주행 로봇(100)에 전달되는 경우, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 호출 엘리베이터의 상기 출발층에 설치된 실외 컨트롤보드에 의해 선택되었던 엘리베이터 호출 버튼을 해제하는 출발층 버튼선택 해제신호를 엘리베이터 제어 모듈(200)로 전송하거나 또는 상기 호출 엘리베이터가 상기 출발층을 무정차 통과하도록 하는 통과신호를 엘리베이터 제어 모듈(200)로 전송할 수 있다. 이때, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 호출 엘리베이터가 상기 출발층을 통과한 이후 상기 출발층 버튼선택신호를 엘리베이터 제어 모듈(200)로 재전송한다.

제2 케이스로서, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 비점유 면적이 상기 최소 승차여유면적 미만인 경우이지만, 상기 출발층과 동일한 층 버튼이 상기 호출 엘리베이터의 실내 컨트롤보드를 통해 도착층으로 선택된 상태에 있는 경우(즉, 로봇의 출발층이 엘리베이터를 탑승한 누군가의 도착층에 해당하는 케이스), 상기 여유공간 관련정보로서 승차대기 메시지가 상기 자율 주행 로봇에 전달되도록 할 수 있다.

상기 승차대기 메시지가 상기 자율 주행 로봇에 전달되는 경우, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 출발층에서의 엘리베이터 하차 인원에 따라 변동된 비점유 면적을 영상분석을 통해서 재계산하고, 재계산된 비점유 면적과 상기 최소 승차여유면적 간의 비교 결과에 따른 여유공간 관련정보가 자율 주행 로봇(100)에 재전달되도록 할 수 있다.

제3 케이스로서, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 비점유 면적이 상기 최소 승차여유면적 이상인 경우, 상기 여유공간 관련정보로서 승차준비 메시지가 상기 자율 주행 로봇에 전달되도록 함으로써 상기 자율 주행 로봇이 사전 지정된 승차 준비 프로세스를 사전 실행할 수 있도록 한다.

이때, 로봇의 승차 안전성 확보를 위해, 엘리베이터 제어 모듈(200)에 탑재된 음성출력장치를 통해서, 상기 호출 엘리베이터의 상기 출발층 도착 시점 전후 및 상기 자율 주행 로봇의 엘리베이터 승차 시점 전후 중 적어도 하나의 시점에, 로봇 승차 안내 메시지(예를 들어, 다음층에 로봇이 승차함을 안내 등) 및 로봇 진입 협조 요청 메시지(예를 들어, 도어 개방시 로봇 진입을 위한 진입로 확보를 요청함 등) 중 적어도 하나가 상기 호출 엘리베이터의 실내에 출력되도록 할 수 있다.

제4 케이스로서, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 승차준비 메시지에는 승차여유면적정보를 포함하여 자율 주행 로봇(100) 측으로 전달되도록 할 수 있다.

이에 따라, 자율 주행 로봇(100)은, 승차여유면적정보가 포함된 승차준비 메시지사 수신됨에 따라, 상기 승차 준비 프로세스를 실행하는 과정에서, 상기 엘리베이터 승차 대기 지점으로부터 전방의 엘리베이터 도어를 잇는 엘리베이터 승차 진입로 사이에 선행하여 존재하는 엘리베이터 승차 대기 인원수를 상기 센서부(120)를 통한 객체 추정(예를 들어, LiDAR 기반의 형체 추정 또는 카메라 영상 기반의 객체 인식 등)을 통해서 추정하고, 상기 추정된 승차 대기 인원수에 따라 점유될 것으로 예측되는 승차점유면적을 사전 지정된 기준(예를 들어, 대기 인원수 당 지정된 단위점유면적을 곱함)에 따라 계산하고, 계산된 승차점유면적을 상기 승차여유면적정보에서 뺀 잔여면적과 상기 최소 승차여유면적 간을 비교하여, 엘리베이터 승차 여부를 결정할 수 있다.

상술한 비교 결과에 따라, 자율 주행 로봇(100)은, 상기 잔여면적이 상기 최소 승차여유면적 미만인 경우, 진입불가 메시지를 엘리베이터 운용 관제 서버(300) 및 엘리베이터 제어 모듈(200) 중 적어도 하나로 전송함으로써, 엘리베이터 운용 지연이 방지되도록 할 수 있다.

또한, 자율 주행 로봇(100)은, 상기 잔여면적이 상기 최소 승차여유면적 이상인 경우라도, 상기 추정된 승차 대기 인원수에 따라 소요될 것으로 예측되는 엘리베이터 승차소요시간을 사전 지정된 기준(예를 들어, 대기 인원수 당 지정된 단위소요시간을 곱함)에 따라 계산하고, 계산된 승차소요시간을 사전 설정된 승차요구시간에서 뺀 잔여시간이 상기 자율 주행 로봇의 엘리베이터 승차에 소요되는 안전 승차소요시간 미만인 경우(예를 들어, 사전 설정된 승차요구시간이 40초이고, 계산된 대기 인원의 승차소요시간이 12초(총 4명, 1명당 3초)이며, 로봇의 안전 승차소요시간이 30초인 경우), 진입보류 메시지를 엘리베이터 운용 관제 서버(300) 및 엘리베이터 제어 모듈(200) 중 적어도 하나로 전송함으로써, 엘리베이터 안전 운용이 가능하도록 할 수 있다.

일 실시예에 의할 때, 상기 승차요구시간은, 도어 개방 버튼을 다시 누르지 않았을 때를 가정하여, 엘리베이터의 도어가 개방된 이후 도어가 닫힘 동작을 시작할 때까지의 도어 개폐 간격(시간)으로 설정될 수 있다. 또한, 일 실시예에 의할 때, 상기 승차요구시간에 관한 정보는, 상기 호출 엘리베이터가 상기 출발층에 도착함에 따라, 엘리베이터 운용 관제 서버(300) 및 엘리베이터 제어 모듈(200) 중 적어도 하나로부터 자율 주행 로봇(100)으로 전달될 수 있다. 이를 통해, 자율 주행 로봇(100)은 상기 승차요구시간 정보를 이용하여 시간 카운팅을 함으로써, 안전 승차 가능여부에 관한 판단을 자체적으로 할 수도 있다.

[자율 주행 로봇의 층간 이동을 위한 하차 프로세스]

도 3은 도 1의 층간 이동 운용 시스템에 따른 일 실시예의 자율 주행 로봇의 하차 불가 또는 하차 실패 상황을 처리하기 위한 순서도이다.

상술한 도 2의 순서도에 따라, 자율 주행 로봇(100)이 호출된 엘리베이터에 승차 완료한 경우[도 3의 S210 참조], 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는 승차 중인 엘리베이터에 설치된 실내 컨트롤보드에 의해 상기 자율 주행 로봇이 목표로 하는 도착층에 상응하는 층 버튼이 선택되도록 하는 도착층 버튼선택신호를 엘리베이터 제어 모듈(200)로 전송한다[도 3의 S220 참조].

이후, 자율 주행 로봇(100)은, 층간 이동을 위해 승차한 엘리베이터의 운행에 따른 층고 변화를 모니터링하여, 승차 중인 엘리베이터가 상기 층간 이동의 목표층인 도착층에 도달한 경우, 획득된 하차여유공간 관련정보에 근거하여 기설정된 엘리베이터 하차 프로세스를 실행한다[도 3의 S240 및 S250 참조].

이때, 하차여유공간 관련정보는 엘리베이터 운용 관제 서버(300)에 의해 획득되는데[도 3의 S230 참조], 그 획득 방법에 대하여 상세히 설명하면 아래와 같다.

엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 도착층 버튼선택신호에 따라 해당 층 버튼이 선택된 이후, 상기 승차 중인 엘리베이터가 상기 도착층에 근접하는 방향으로 이동하는 경우, 상기 승차 중인 엘리베이터가 상기 도착층에 도착하기 이전의 사전 지정된 근접 시점 또는 상기 도착층 이전의 직전층에 도달한 이후의 소정 시점에, 상기 승차 중인 엘리베이터 내의 실내 상방에 설치된 영상 촬영 장치로부터 획득된 실내영상을 기준으로 한 영상분석을 통해서, 엘리베이터 실내 지면 면적 중 사람 및 물체에 의해 점유되지 않은 비점유 면적을 계산한다[도 3의 S231 참조]. 이에 따라, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 계산된 비점유 면적과 상기 자율 주행 로봇의 엘리베이터 하차시 요구되는 최소 하차여유면적 간을 비교하여[도 3의 S233 참조], 상기 비교 결과에 따른 상기 하차여유공간 관련정보를 상기 자율 주행 로봇으로 직접 전송하거나 또는 상기 엘리베이터 제어 모듈에 탑재된 통신 모듈을 통해서 브로드캐스팅되도록 한다[도 3의 S235 참조].

본 발명의 일 실시예에서, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 비점유 면적이 상기 최소 하차여유면적 미만인 경우, 상기 하차여유공간 관련정보로서 하차불가 메시지를 자율 주행 로봇(100)으로 직접 전송하거나 또는 엘리베이터 제어 모듈(200)에 탑재된 통신 모듈을 통해서 브로드캐스팅되도록 함으로써, 엘리베이터가 상기 도착층에 도착하여 도어 개방이 이루어진 상태에서도 이후 도어 폐쇄가 될 때까지 자율 주행 로봇(100)의 하차 대기 상태가 유지되도록 한 후, 해당 엘리베이터의 승강 방향이 상기 도착층을 근접하는 방향으로 재진입하는 시점에 맞춰 상기 도착층 버튼선택신호를 엘리베이터 제어 모듈(200)로 재전송할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 비점유 면적이 상기 최소 하차여유면적 이상인 경우, 상기 하차여유공간 관련정보로서 하차준비 메시지가 자율 주행 로봇(100)에 전달되도록 함으로써 자율 주행 로봇(100)이 사전 지정된 하차 준비 프로세스를 사전 실행할 수 있도록 한다.

이 경우, 자율 주행 로봇(100)은, 상기 하차준비 메시지가 수신됨에 따라, 상기 하차 준비 프로세스를 실행하는 과정에서, 상기 엘리베이터 승차 지점으로부터 전방의 엘리베이터 도어를 잇는 엘리베이터 하차 진입로 사이를 가로막는 하차 방해물이 상기 센서부(120)를 통한 객체 추정을 통해서 검출된 경우, 음성출력장치(도 1의 도면부호 160의 출력부 참조)를 통해서, 상기 호출 엘리베이터의 상기 도착층 도착 시점 전후 및 자율 주행 로봇(100)의 엘리베이터 하차 시점 전후 중 적어도 하나의 시점에, 로봇 하차 안내 메시지 및 하차 진입로 확보 협조 요청 메시지 중 적어도 하나의 하차 관련 메시지가 출력되도록 할 수 있다.

또한, 자율 주행 로봇(100)은, 상기 하차 관련 메시지가 출력된 이후, 상기 센서부(120)를 통한 객체 추정을 재실행하여 상기 엘리베이터 하차 진입로 사이를 가로막는 하차 방해물의 검출 여부를 재확인하고, 재확인 결과에 의하더라도 상기 엘리베이터 하차 진입로 사이에 하차 방해물이 선행하여 존재하는 경우, 상기 하차 방해물에 따른 진입로 방해 면적을 사전 지정된 기준에 따라 하차 대기 인원수에 의한 점유 면적으로 치환 처리함으로써 하차 대기 인원수를 추정(예를 들어, 하차 대기자 1인이 점유하는 단위 점유 면적을 사전 설정해두고, 하차 방해물에 의한 진입로 방해 면적을 단위 점유 면적으로 나눈 값에 근거하여 하차 대기 인원수를 추정)한다.

이후, 자율 주행 로봇(100)은, 상기 추정된 하차 대기 인원수에 따라 소요될 것으로 예측되는 엘리베이터 하차소요시간을 사전 지정된 기준에 따라 계산하고, 계산된 하차소요시간을 사전 설정된 하차요구시간에서 뺀 잔여시간이 상기 자율 주행 로봇의 엘리베이터 하차에 소요되는 안전 하차소요시간 미만인 경우, 하차보류 메시지를 상기 엘리베이터 운용 관제 서버 및 상기 엘리베이터 제어 모듈 중 적어도 하나로 전송함으로써, 엘리베이터 안전 운용이 가능하도록 한다.

이때, 상기 하차요구시간에 관한 정보는, 상기 엘리베이터가 상기 도착층에 도착함에 따라, 엘리베이터 운용 관제 서버(300) 및 엘리베이터 제어 모듈(200) 중 적어도 하나로부터 자율 주행 로봇(100)으로 전달될 수 있다. 이때, 자율 주행 로봇(100)은, 상기 하차요구시간 정보를 이용한 시간 카운팅을 통해서 안전 하차 가능여부에 관한 판단을 자체 수행할 수 있다.

상술한 바와 같이 하차 대기 인원수로 치환 처리하여 하차 소요 시간을 계산하는 이유는, (물론 하차 진입로 상에 선행하여 위치하는 방해물이 전부 사람이라고 가정할 근거나 또는 전부 사람이라고 하더라도 모두 하차 대기자라고 가정할 근거는 없기는 하나) 로봇 하차 과정의 안전 운용을 하는데 보다 바람직하기 때문이다.

또한 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 엘리베이터 운용 관제 서버(300)는, 상기 도착층에서 상기 엘리베이터의 도어가 폐쇄된 이후에도, 자율 주행 로봇(100)에 의한 하차보류 메시지가 엘리베이터 제어 모듈(200)에 의해 소정 시간 이상 지속적으로 수신되는 경우, 자율 주행 로봇(100)이 엘리베이터 하차에 실패한 것으로 판정하여, 해당 엘리베이터의 승강 방향이 상기 도착층을 근접하는 방향으로 재진입하는 시점에 맞춰 상기 도착층 버튼선택신호를 엘리베이터 제어 모듈(200)로 재전송할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Claims

엘리베이터에 설치되어 엘리베이터의 층 선택, 승하강 및 도어 개폐를 제어하는 엘리베이터 제어 모듈; 및 건물 내에 설치된 각각의 엘리베이터의 운용에 관한 통합 관제를 수행하는 엘리베이터 운용 관제 서버;와 자율 주행 로봇 간의 통신 연동을 통해 구현되는 자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템으로서,
상기 자율 주행 로봇은,
기저장된 주행환경지도에 의해 설정된 주행경로에 따라 자율 주행하는 자율 주행부; 장애물 회피를 위해 상기 주행경로 상의 장애물을 감지하는 센서부; 상기 엘리베이터 운용 관제 서버 및 상기 엘리베이터 제어 모듈과의 무선 통신을 수행하는 통신부;를 포함하고,
층간 이동을 위해 승차한 엘리베이터의 운행에 따른 층고 변화를 모니터링하여, 승차 중인 엘리베이터가 상기 층간 이동의 목표층인 도착층에 도달한 경우, 획득된 하차여유공간 관련정보에 근거하여 기설정된 엘리베이터 하차 프로세스를 실행하고,
상기 엘리베이터 운용 관제 서버는,
상기 자율 주행 로봇으로부터 출발층 정보 및 도착층 정보를 포함하는 엘리베이터 호출 신호가 수신된 경우, 상기 자율 주행 로봇이 승차할 엘리베이터를 선택 호출하고, 호출된 엘리베이터에 상기 자율 주행 로봇이 승차 완료함에 따라, 상기 승차 중인 엘리베이터에 설치된 실내 컨트롤보드에 의해 상기 도착층에 상응하는 층 버튼이 선택되도록 하는 도착층 버튼선택신호를 상기 엘리베이터 제어 모듈로 전송하고,
상기 도착층 버튼선택신호에 따라 해당 층 버튼이 선택된 이후, 상기 승차 중인 엘리베이터가 상기 도착층에 근접하는 방향으로 이동하는 경우, 상기 승차 중인 엘리베이터가 상기 도착층에 도착하기 이전의 사전 지정된 근접 시점 또는 상기 도착층 이전의 직전층에 도달한 이후의 소정 시점에, 상기 승차 중인 엘리베이터 내의 실내 상방에 설치된 영상 촬영 장치로부터 획득된 실내영상을 기준으로 한 영상분석을 통해서, 엘리베이터 실내 지면 면적 중 사람 및 물체에 의해 점유되지 않은 비점유 면적을 계산하고,
계산된 비점유 면적과 상기 자율 주행 로봇의 엘리베이터 하차시 요구되는 최소 하차여유면적 간을 비교하여, 상기 비교 결과에 따른 상기 하차여유공간 관련정보를 상기 자율 주행 로봇으로 직접 전송하거나 또는 상기 엘리베이터 제어 모듈에 탑재된 통신 모듈을 통해서 브로드캐스팅되도록 하며,
상기 비점유 면적이 상기 최소 하차여유면적 이상인 경우, 상기 하차여유공간 관련정보로서 하차준비 메시지가 상기 자율 주행 로봇에 전달되도록 함으로써 상기 자율 주행 로봇이 사전 지정된 하차 준비 프로세스를 사전 실행할 수 있도록 하고,
상기 자율 주행 로봇은,
상기 하차준비 메시지가 수신됨에 따라, 상기 하차 준비 프로세스를 실행하는 과정에서, 상기 엘리베이터 승차 지점으로부터 전방의 엘리베이터 도어를 잇는 엘리베이터 하차 진입로 사이를 가로막는 하차 방해물이 상기 센서부를 통한 객체 추정을 통해서 검출된 경우, 음성출력장치를 통해서, 상기 호출 엘리베이터의 상기 도착층 도착 시점 전후 및 상기 자율 주행 로봇의 엘리베이터 하차 시점 전후 중 적어도 하나의 시점에, 로봇 하차 안내 메시지 및 하차 진입로 확보 협조 요청 메시지 중 적어도 하나의 하차 관련 메시지가 출력되도록 하고,
상기 하차 관련 메시지가 출력된 이후, 상기 센서부를 통한 객체 추정을 재실행하여 상기 엘리베이터 하차 진입로 사이를 가로막는 하차 방해물의 검출 여부를 재확인하고, 재확인 결과에 의하더라도 상기 엘리베이터 하차 진입로 사이에 하차 방해물이 선행하여 존재하는 경우, 상기 하차 방해물에 따른 진입로 방해 면적을 사전 지정된 기준에 따라 하차 대기 인원수에 의한 점유 면적으로 치환 처리함으로써 하차 대기 인원수를 추정하고,
상기 추정된 하차 대기 인원수에 따라 소요될 것으로 예측되는 엘리베이터 하차소요시간을 사전 지정된 기준에 따라 계산하고, 계산된 하차소요시간을 사전 설정된 하차요구시간에서 뺀 잔여시간이 상기 자율 주행 로봇의 엘리베이터 하차에 소요되는 안전 하차소요시간 미만인 경우, 하차보류 메시지를 상기 엘리베이터 운용 관제 서버 및 상기 엘리베이터 제어 모듈 중 적어도 하나로 전송함으로써, 엘리베이터 안전 운용이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 엘리베이터 운용 관제 서버는,
상기 비점유 면적이 상기 최소 하차여유면적 미만인 경우, 상기 하차여유공간 관련정보로서 하차불가 메시지를 상기 자율 주행 로봇으로 직접 전송하거나 또는 상기 엘리베이터 제어 모듈에 탑재된 통신 모듈을 통해서 브로드캐스팅되도록 함으로써 상기 자율 주행 로봇의 하차 대기 상태가 유지되도록 한 후, 해당 엘리베이터의 승강 방향이 상기 도착층을 근접하는 방향으로 재진입하는 시점에 맞춰 상기 도착층 버튼선택신호를 상기 엘리베이터 제어 모듈로 재전송하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 하차요구시간에 관한 정보는, 상기 엘리베이터가 상기 도착층에 도착함에 따라, 상기 엘리베이터 운용 관제 서버 및 엘리베이터 제어 모듈 중 적어도 하나로부터 상기 자율 주행 로봇으로 전달되고,
상기 자율 주행 로봇은, 상기 하차요구시간 정보를 이용한 시간 카운팅을 통해서 안전 하차 가능여부에 관한 판단을 자체 수행하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템.
제6항에 있어서,
상기 엘리베이터 운용 관제 서버는,
상기 도착층에서 상기 엘리베이터의 도어가 폐쇄된 이후에도, 상기 자율 주행 로봇에 의한 하차보류 메시지가 상기 엘리베이터 제어 모듈에 의해 소정 시간 이상 지속적으로 수신되는 경우, 상기 자율 주행 로봇이 엘리베이터 하차에 실패한 것으로 판정하여, 해당 엘리베이터의 승강 방향이 상기 도착층을 근접하는 방향으로 재진입하는 시점에 맞춰 상기 도착층 버튼선택신호를 상기 엘리베이터 제어 모듈로 재전송하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 로봇의 층간 이동 운용 시스템.