KR102655720B1 - Apparatus and Method for Controlling Tree Structure-based Traffic for Multi AGV - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보를 입력하는 운행 경로 정보 입력부;운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색부;모든 말단 노드 대해 설정 크기(m)를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성부;노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단부;탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하는 트래픽 규칙 생성부;생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거부;상기 중복 규칙 제거부에서 중복 규칙이 제거된 트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장부;를 포함하는 것이다.The present invention relates to a tree structure-based traffic control device and method for operating multiple AGVs that can easily and automatically generate consistent traffic control rules and flexibly respond to map modifications and changes of AGVs. A driving route information input unit that inputs node information and route information in the environment; An end node search unit that searches all end nodes in the driving route information; A path that generates routes for all cases with a set size (m) for all end nodes Generation unit; Traffic type determination unit that determines the traffic type of the node; Traffic rule creation unit that creates a tree with the node being searched as the root node and creates traffic rule variables for each traffic type to create traffic rules; All generated traffic It includes a duplicate rule removal unit that removes duplicate rules from the rules; a traffic rule data storage unit that stores traffic rule data from which duplicate rules have been removed in the duplicate rule removal unit.
Description
본 발명은 다중 AGV 운용에 관한 것으로, 구체적으로 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to multi-AGV operation, and specifically, a tree structure-based traffic control device for multi-AGV operation that can easily and automatically generate consistent traffic control rules and flexibly respond to AGV map modifications and changes. It's about method.
최근 온라인을 통한 전자상거래가 활발해짐에 따라 물류산업기업이 급속도로 성장하고 있다. Recently, as online e-commerce has become more active, logistics industry companies are growing rapidly.
물류산업 기업들은 경쟁력 확보를 위해 물류운반 과정의 무인화를 시도하는 사례가 늘면서 물류산업 자동화에 적합한 AGV(Autonomous Guided Vehicle) 도입을 늘리는 추세이다. 다수의 AGV를 동시 운용하는 경우 충돌이나, 교착상태를 회피하기 위한 트래픽 제어 시스템이 요구된다. As logistics industry companies are increasingly attempting to unmanned the logistics transport process to secure competitiveness, they are increasing the introduction of AGV (Autonomous Guided Vehicle) suitable for logistics industry automation. When operating multiple AGVs simultaneously, a traffic control system is required to avoid collisions or deadlock.
일반적인 트래픽 제어 방식은 충돌이나 교착상태가 발생할 수 있는 구간에 대해 사전에 트래픽 규칙을 등록하여 사용하는 구역제한 기법을 주로 이용한다.General traffic control methods mainly use area restriction techniques that register traffic rules in advance for sections where collisions or deadlocks may occur.
구역제한 기법을 통한 트래픽 제어 방식은 직관적이며, 제어 시스템상의 트래픽 규칙 추가 및 제거가 용이하다.The traffic control method using area restriction techniques is intuitive, and it is easy to add and remove traffic rules in the control system.
하지만, 작업 공간의 규모가 커지고 동시 운용되는 AGV 수가 큰 폭으로 증가함에 따라 트래픽 제어에 필요한 트래픽 규칙의 수가 큰 폭으로 증가하고, 그에 따라 사용자가 수작업으로 규칙을 생성 및 보수하는 것에 어려움이 발생한다.However, as the size of the workspace increases and the number of AGVs operating simultaneously increases significantly, the number of traffic rules required for traffic control increases significantly, making it difficult for users to manually create and maintain rules. .
이와 같이, 다중 AGV의 운용을 위해 사용된 종래 기술의 트래픽 제어방식은 전문가가 AGV의 운행 경로를 분석하여 수동으로 트래픽 규칙을 입력하는 형태여서 전문가가 아니면 트래픽 규칙을 입력하기 어렵기 때문에 노동력의 비효율성을 유발하게 된다.As such, the traffic control method of the prior art used for the operation of multiple AGVs is a type in which experts analyze the operation path of the AGV and manually input traffic rules, making it difficult for non-experts to input traffic rules, resulting in labor costs. It leads to efficiency.
특히, 트래픽 규칙은 전문가의 경험에 의거하여 수동적으로 작성되기 때문에 모든 경우를 파악하지 못할 경우 AGV 간 충돌을 유발할 수도 있다. In particular, because traffic rules are created manually based on experts' experience, if all cases are not identified, they may cause collisions between AGVs.
또한, AGV의 운행 경로 및 운행 장소가 바뀔 때마다 전문가가 트래픽 규칙을 새롭게 작성하거나 수정해야하는 문제가 있다.Additionally, there is a problem in that experts have to create new or modify traffic rules every time the AGV's operation route and operating location change.
따라서, 작업 환경 및 작업 장소의 변화에 대해 유연하고, 효율적으로 다중 AGV를 운용할 수 있는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a need to develop new technologies that can operate multiple AGVs flexibly and efficiently in response to changes in the work environment and work location.
본 발명은 종래 기술의 다중 AGV 운용 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the problems of the multi-AGV operation technology of the prior art, and is a tree for multi-AGV operation that can easily and automatically generate consistent traffic control rules and flexibly respond to AGV map modifications and changes. The purpose is to provide a structure-based traffic control device and method.
본 발명은 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 작업 공간 및 작업 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is a tree for multi-AGV operation that analyzes the driving path of the AGV on a route network-based map to determine the number of possible collisions and automatically creates traffic rules to efficiently respond to changes in work space and work environment. The purpose is to provide a structure-based traffic control device and method.
본 발명은 충돌이 예상되는 영역을 자동 트래픽 규칙 생성 프로그램을 통해 미리 생성한 후, 운용되는 모든 AGV에 대하여 규칙을 적용하여 AGV들의 현재 위치 및 주행 정보(지나갈 노드 정보, 목적지 노드 등)를 토대로 트래픽 규칙을 통해 충돌이 예상되는 AGV를 정지시킴으로써 AGV 간 충돌을 방지할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention creates an area where collisions are expected in advance through an automatic traffic rule generation program, then applies the rules to all AGVs in operation to obtain the current location and driving information of the AGVs (node information to pass, destination node, etc.). The purpose is to provide a tree structure-based traffic control device and method for multiple AGV operation that can prevent collisions between AGVs by stopping AGVs that are expected to collide through traffic rules.
본 발명은 작업 환경을 구성하는 맵 데이터를 트리형 자료구조를 이용한 분석을 통해 트래픽 규칙 생성을 자동화함으로써 AGV의 작업량 증가, 대기 시간 감소 등의 효과를 얻기 위한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention automates the creation of traffic rules through analysis of map data constituting the work environment using a tree-type data structure, thereby providing tree structure-based traffic control for multi-AGV operation to achieve effects such as increased AGV workload and reduced waiting time. The purpose is to provide devices and methods.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치는 AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보를 입력하는 운행 경로 정보 입력부;운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색부;모든 말단 노드 대해 설정 크기(m)를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성부;노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단부;탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하는 트래픽 규칙 생성부;생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거부;상기 중복 규칙 제거부에서 중복 규칙이 제거된 트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A tree structure-based traffic control device for multiple AGV operation according to the present invention to achieve the above object includes a travel route information input unit that inputs node information and route information in an environment in which to operate the AGV; all terminals in the travel route information; End node search unit that searches for nodes; Path creation unit that generates paths in all cases with a set size (m) for all end nodes; Traffic type determination unit that determines the traffic type of the node; The node being searched is designated as the root node. A traffic rule creation unit that generates a traffic rule by creating a tree and creating traffic rule variables for each traffic type; A duplicate rule removal unit that removes duplicate rules from all created traffic rules; In the duplicate rule removal portion, duplicate rules are It is characterized in that it includes a traffic rule data storage unit that stores the removed traffic rule data.
여기서, 트래픽 규칙 생성부는, 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성부와, 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성부와, 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the traffic rule creation unit includes a tree creation unit that creates a tree with the node being searched as the root node, a traffic rule variable creation unit that creates traffic rule variables for each traffic type, and a traffic rule storage unit that stores the created traffic rules. It is characterized by including wealth.
그리고 트래픽 유형 판단부는, 탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우의 트래픽 유형 1형과, 탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우의 트래픽 유형 2형으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.The traffic type determination unit determines traffic type 1 when the node being searched is a terminal node, and traffic type 2 when the node being searched is a branch node on the main path, and other types 1 and 2. In cases where neither applies, it is characterized in that it is determined that the collision at that location is covered by traffic rules created for traffic types 1 and 2.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법은 AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보를 입력하는 운행 경로 정보 입력 단계;운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색 단계;모든 말단 노드 대해 설정 크기(m)를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성 단계;노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단 단계;탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하는 트래픽 규칙 생성 단계;생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거 단계;상기 중복 규칙 제거 단계에서 중복 규칙이 제거된 트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A tree structure-based traffic control method for multiple AGV operation according to the present invention to achieve another purpose includes a driving route information input step of inputting node information and route information in an environment in which AGV will be operated; all end nodes in the driving route information An end node search step for searching; A path creation step for generating paths in all cases with a set size (m) for all end nodes; A traffic type determination step for determining the traffic type of the node; The node being searched is set as the root node. Traffic rule creation step of creating a traffic rule by creating a tree and creating traffic rule variables for each traffic type; Duplicate rule removal step of removing duplicate rules from all created traffic rules; Duplicate rules are removed in the duplicate rule removal step and a traffic rule data storage step of storing the traffic rule data.
여기서, 트래픽 규칙 생성 단계는, 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성 단계와,트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성 단계와, 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the traffic rule creation step includes a tree creation step of creating a tree with the node being searched as the root node, a traffic rule variable creation step of creating traffic rule variables for each traffic type, and a traffic rule storing the created traffic rule. It is characterized by including a storage step.
그리고 트래픽 유형 판단 단계는, 탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우의 트래픽 유형 1형과, 탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우의 트래픽 유형 2형으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.And the traffic type determination step is divided into traffic type 1 when the node being searched is a terminal node, traffic type 2 when the node being searched is a branch node on the main path, and other types 1 and 2. In cases where none of the types are applicable, it is determined that the collision at that location is covered by traffic rules created for traffic types 1 and 2.
그리고 트래픽 규칙 생성 단계에서 탐색 중인 노드가 말단 노드인 트래픽 유형인 경우에는, 루트 노드를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장하는 단계와, 루트 노드의 1-level 분기 노드(최근접 분기 노드)를 탐색하고, 2-level 분기 노드(1-level 분기 노드의 최근접 분기 노드)를 탐색하는 단계와, 경로 상에 없는 2-level 분기 노드와 경로 상에 있는 2-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the traffic rule creation step, if the node being explored is a terminal node traffic type, the root node is stored as a traffic variable (reference vehicle location), and the 1-level branch node (nearest branch node) of the root node is stored. Searching, searching for a 2-level branch node (nearest branch node of a 1-level branch node), and establishing a path between a 2-level branch node that is not on the path and a 2-level branch node that is on the path as a traffic area. (position of the other vehicle) and comprising the step of generating a traffic rule that is applied regardless of the destination of the other vehicle.
그리고 트래픽 규칙을 생성하는 단계에서, 경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하고, 경로가 아닌 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하는 것을 특징으로 한다.And in the step of creating a traffic rule, if the traffic area in the path direction exceeds the number of nodes of a certain size, it is removed from the traffic area in order of distance from the 1-level branch node, and the traffic area in the non-path direction is of a certain size. If the number of nodes exceeds, they are removed from the traffic area in descending order based on the 1-level branch node.
그리고 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드(2-level 분기 노드의 최근접 분기 노드)를 탐색하는 단계와, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로를 탐색하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a step of searching for a 3-level branch node (nearest branch node of a 2-level branch node) from a 2-level branch node on the path, and searching for an entry path connected to the 2-level branch node on the path. It is characterized by further comprising steps.
그리고 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 없을 경우에는, 트래픽 규칙을 생성하는 단계에서 생성한 트래픽 규칙의 트래픽 영역에 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드까지의 경로를 트래픽 영역에 추가하는 것을 특징으로 한다.And if there is no entry path connected to the 2-level branch node, the path from the 2-level branch node to the 3-level branch node on the path is added to the traffic area of the traffic rule created in the traffic rule creation step. It is characterized by adding to the area.
그리고 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우에는, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드까지의 경로에서 2-level 분기점을 제외한 영역을 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지가 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로의 말단 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하여 차량 정렬 시 발생하는 충돌을 방지하는 것을 특징으로 한다.And if there is an entry path connected to a 2-level branch node, the area excluding the 2-level branch point in the path from the 2-level branch node on the path to the 3-level branch node on the path is called the traffic area (relative vehicle location), and creates traffic rules that are applied when the destination of the other vehicle is the terminal node of the entry path connected to the 2-level branch node, thereby preventing collisions that occur when aligning vehicles.
그리고 트래픽 영역에 포함되는 노드 수가 기준 크기보다 크면, 2-level 분기점으로 먼 순으로 제거하는 것을 특징으로 한다.And, if the number of nodes included in the traffic area is larger than the standard size, they are removed in descending order using a 2-level branch point.
그리고 트래픽 규칙 생성 단계에서 탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 트래픽 유형인 경우에는, 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드를 탐색하는 단계와, 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드 이전 노드까지의 경로를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장하는 단계와, 경로 상에 있는 1-level 분기 노드에서 2-level 분기 노드를 탐색하는 단계와, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로 탐색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, if the node being searched in the traffic rule creation step is a traffic type that is a branch node on the main path, a step of searching for a 1-level branch node on the path from the root node, and a step of searching for a 1-level branch node on the path from the root node A step of storing the path to the previous node of the branch node as a traffic variable (reference vehicle location), a step of searching a 2-level branch node from a 1-level branch node on the path, and a 2-level branch node on the path. It is characterized by including the step of searching for an entry path connected to the node.
그리고 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우에는, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드와 2-level 분기 노드 다음 노드를 제외한 영역을 상대 차량 위치로 설정하고, 상대 차량 목적지가 2-level 분기 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하고, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드 다음 노드를 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량 목적지에 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 것을 특징으로 한다.And if there is an entry path connected to a 2-level branch node, the area excluding the 2-level branch node and the node next to the 2-level branch node in the entry path connected to the 2-level branch node on the path is set to the relative vehicle location. set, create a traffic rule that is applied when the destination of the other vehicle is a 2-level branch node, and set the node next to the 2-level branch node on the entry path connected to the 2-level branch node on the route as the traffic area, It is characterized by generating traffic rules that are applied regardless of the destination of the other vehicle.
그리고 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드(2-level 분기 노드의 최근접 분기 노드)를 탐색하는 단계와, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a step of searching for a 3-level branch node (nearest branch node of a 2-level branch node) on the path from a 2-level branch node on the path, and searching for a 3-level branch node on the path from a 2-level branch node on the path. It is characterized by further comprising the step of setting the path between the 3-level branch nodes in the traffic area (opposing vehicle location) and generating traffic rules that are applied regardless of the destination of the other vehicle.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the tree structure-based traffic control device and method for multi-AGV operation according to the present invention has the following effects.
첫째, 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한다.First, it enables automatic and easy creation of consistent traffic control rules to flexibly respond to AGV map modifications and changes.
둘째, 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 다양한 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 한다.Second, by analyzing the AGV's driving path on a route network-based map, the number of possible collisions is determined and traffic rules are automatically created to efficiently respond to various environmental changes.
셋째, 충돌이 예상되는 영역을 자동 트래픽 규칙 생성 프로그램을 통해 미리 생성한 후, 운용되는 모든 AGV에 대하여 규칙을 적용하여 AGV들의 현재 위치 및 주행 정보(지나갈 노드 정보, 목적지 노드 등)를 수집 후, 트래픽 규칙을 통해 충돌이 예상되는 AGV를 정지시킴으로써 AGV 간 충돌을 방지할 수 있도록 한다.Third, areas where collisions are expected are created in advance through an automatic traffic rule generation program, and then the rules are applied to all AGVs in operation to collect the current location and driving information of the AGVs (node information to pass, destination node, etc.), Traffic rules prevent collisions between AGVs by stopping AGVs that are expected to collide.
넷째, 작업 환경을 구성하는 맵 데이터를 트리형 자료구조를 이용한 분석을 통해 트래픽 규칙 생성을 자동화함으로써 AGV의 작업량 증가, 대기 시간 감소 등의 효과를 얻을 수 있도록 한다.Fourth, by automating the creation of traffic rules by analyzing the map data that makes up the work environment using a tree-type data structure, effects such as increased AGV workload and reduced waiting time can be achieved.
도 1은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치의 구성도
도 2는 트래픽 규칙 생성부의 상세 구성도
도 3은 경로네트워크 모델 기반의 작업 환경 예를 나타낸 구성도
도 4는 트래픽 규칙 생성(1형)의 예를 나타낸 구성도
도 5는 트래픽 규칙 생성(2형)의 예를 나타낸 구성도
도 6은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 규칙 생성 방법을 나타낸 플로우 차트
도 7은 운행 경로 정보 예를 나타낸 구성도
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래픽 규칙 생성(1형)을 나타낸 구성도
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래픽 규칙 생성(2형)을 나타낸 구성도1 is a configuration diagram of a tree structure-based traffic control device for multi-AGV operation according to the present invention.
Figure 2 is a detailed configuration diagram of the traffic rule creation unit
Figure 3 is a configuration diagram showing an example of a work environment based on the path network model
Figure 4 is a configuration diagram showing an example of traffic rule creation (type 1)
Figure 5 is a configuration diagram showing an example of traffic rule creation (type 2)
Figure 6 is a flow chart showing a method of creating a tree structure-based traffic control rule for multi-AGV operation according to the present invention.
Figure 7 is a configuration diagram showing an example of driving route information
Figure 8 is a configuration diagram showing traffic rule creation (type 1) according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a configuration diagram showing traffic rule creation (type 2) according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the tree structure-based traffic control device and method for multi-AGV operation according to the present invention will be described in detail as follows.
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The features and advantages of the tree structure-based traffic control device and method for multi-AGV operation according to the present invention will become apparent through the detailed description of each embodiment below.
도 1은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치의 구성도이고, 도 2는 트래픽 규칙 생성부의 상세 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a tree structure-based traffic control device for multi-AGV operation according to the present invention, and Figure 2 is a detailed configuration diagram of a traffic rule generator.
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법은 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한 것이다.The tree structure-based traffic control device and method for multi-AGV operation according to the present invention is capable of flexibly responding to map modifications and changes of AGVs by easily and automatically generating consistent traffic control rules.
이를 위하여, 본 발명은 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 다양한 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.To this end, the present invention analyzes the driving path of the AGV in a route network-based map, determines the number of possible collisions, and automatically creates traffic rules to efficiently respond to various environmental changes. It may include a configuration. .
본 발명은 충돌이 예상되는 영역을 자동 트래픽 규칙 생성 프로그램을 통해 미리 생성한 후, 운용되는 모든 AGV에 대하여 규칙을 적용하여 AGV들의 현재 위치 및 주행 정보(지나갈 노드 정보, 목적지 노드 등)를 수집 후, 트래픽 규칙을 통해 충돌이 예상되는 AGV를 정지시킴으로써 AGV 간 충돌을 방지할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.The present invention creates an area where collisions are expected in advance through an automatic traffic rule generation program, then applies the rules to all AGVs in operation to collect the current location and driving information of the AGVs (node information to pass, destination node, etc.) , It may include a configuration that prevents collisions between AGVs by stopping AGVs that are expected to collide through traffic rules.
본 발명은 작업 환경을 구성하는 맵 데이터를 트리형 자료구조를 이용한 분석을 통해 트래픽 규칙 생성을 자동화하여 AGV의 작업량 증가, 대기 시간 감소 등의 효과를 얻을 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.The present invention may include a configuration that automates the creation of traffic rules through analysis of map data constituting the work environment using a tree-type data structure, thereby achieving effects such as increased AGV workload and reduced waiting time.
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치는 도 1에서와 같이, AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보(운행 경로 정보, 맵)를 입력하는 운행 경로 정보 입력부(10)와, 운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색부(20)와, 모든 말단 노드 대해 설정 크기(m)를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성부(30)와, 노드의 트래픽 유형(1형/2형)을 판단하는 트래픽 유형 판단부(40)와, 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하는 트래픽 규칙 생성부(50)와, 생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거부(60)와, 상기 중복 규칙 제거부(60)에서 중복 규칙이 제거된 트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장부(70)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the tree structure-based traffic control device for multiple AGV operation according to the present invention includes a travel route information input unit (10) that inputs node information and route information (travel route information, map) in an environment in which AGV will be operated. ), an end node search unit 20 that searches all end nodes in the travel route information, a route creation unit 30 that generates a route for all cases with a set size (m) for all end nodes, and Traffic type determination unit 40 that determines the traffic type (type 1/type 2), and traffic rule generation that generates a traffic rule by creating a tree with the node being searched as the root node and generating traffic rule variables for each traffic type. A unit 50, a duplicate rule removal unit 60 that removes duplicate rules from all created traffic rules, and traffic rule data that stores traffic rule data from which duplicate rules have been removed in the duplicate rule removal unit 60. Includes a storage unit 70.
여기서, 트래픽 규칙 생성부(50)는 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성부(51)와, 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성부(52)와, 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장부(53)를 포함한다.Here, the traffic rule generator 50 includes a tree generator 51 that creates a tree with the node being searched as the root node, a traffic rule variable generator 52 that generates traffic rule variables for each traffic type, and It includes a traffic rule storage unit 53 that stores traffic rules.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 다양한 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 한 것으로, 도 3은 경로네트워크 모델 기반의 작업 환경 예를 나타낸 구성도이다.The present invention, which has such a configuration, analyzes the driving path of the AGV on a route network-based map to determine the number of possible collisions and automatically creates traffic rules to efficiently respond to various environmental changes, Figure 3 is a configuration diagram showing an example of a work environment based on the path network model.
그리고 도 4는 트래픽 규칙 생성(1형)의 예를 나타낸 구성도이고, 도 5는 트래픽 규칙 생성(2형)의 예를 나타낸 구성도이다.And Figure 4 is a configuration diagram showing an example of traffic rule creation (type 1), and Figure 5 is a configuration diagram showing an example of traffic rule creation (type 2).
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법은 다음과 같다.The tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation according to the present invention is as follows.
도 6은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 규칙 생성 방법을 나타낸 플로우 차트이다.Figure 6 is a flow chart showing a method for creating a tree structure-based traffic control rule for multi-AGV operation according to the present invention.
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법은 도 6에서와 같이, 크게 AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보(운행 경로 정보, 맵)를 입력하는 운행 경로 정보 입력 단계(S601)와, 운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색 단계(S602)와, 모든 말단 노드 대해 설정 크기(m)를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성 단계(S603)와, 노드의 트래픽 유형(1형/2형)을 판단하는 트래픽 유형 판단 단계(S604)와, 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하는 트래픽 규칙 생성 단계(S605)와, 생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거 단계(S606)와, 상기 중복 규칙 제거 단계에서 중복 규칙이 제거된 트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장 단계(S607)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the tree structure-based traffic control method for multiple AGV operation according to the present invention largely includes a travel route information input step of inputting node information and route information (travel route information, map) in the environment in which the AGV will be operated. (S601), an end node search step (S602) in which all end nodes are searched in the travel route information, and a path creation step (S603) in which paths for all end nodes with a set size (m) are generated for all cases, A traffic type determination step (S604) in which the node's traffic type (type 1/type 2) is determined, and a traffic rule is created by creating a tree with the node being explored as the root node and creating traffic rule variables for each traffic type. A rule creation step (S605), a duplicate rule removal step (S606) for removing duplicate rules from all created traffic rules, and traffic rule data storage for storing traffic rule data from which duplicate rules are removed in the duplicate rule removal step. Includes step S607.
이하에서 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법을 각 단계별로 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Below, the tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation according to the present invention will be described in more detail for each step as follows.
도 7은 운행 경로 정보 예를 나타낸 구성도이다.Figure 7 is a configuration diagram showing an example of driving route information.
AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보(운행 경로 정보, 맵)를 입력하는 운행 경로 정보 입력 단계(S601)에서 노드 정보는 도 7에서 동그라미로 표시된 부분으로 AGV가 이동 가능한 위치(좌표)를 의미한다.In the operation route information input step (S601) where node information and route information (operation route information, map) in the environment in which the AGV will be operated are entered, the node information is the position (coordinates) where the AGV can move to the area indicated by a circle in Figure 7. means.
경로 정보는 도 7에서 노드 간을 잇는 선으로 표시되며, 각 노드 간의 연결성(이동 가능 여부)을 나타낸다. (일 예로, 도 7에서 AGV가 A에서 B로는 이동이 가능하나, B에서 D로는 중간 노드(C)를 거치지 않고는 이동이 불가함)Path information is displayed as a line connecting nodes in FIG. 7 and indicates connectivity (whether movement is possible) between each node. (For example, in FIG. 7, the AGV can move from A to B, but cannot move from B to D without passing through the intermediate node (C))
분기 노드는 연결된 노드 개수가 3개 이상인 노드로, 도 7에서 빨간색 동그라미로 표시된 것이다.A branch node is a node with three or more connected nodes, and is indicated by a red circle in FIG. 7.
말단 노드는 AGV의 작업(이, 적재)이 이루어지는 곳으로 연결된 노드 개수가 1개인 노드이며, 도 7에서 노란색 동그라미로 표시된 것이다.The terminal node is a node where the work (loading) of the AGV is performed and has one connected node, and is indicated by a yellow circle in FIG. 7.
진입 경로는 말단 노드에서 메인 경로로 이동하기 위한 경로로, 양방통행으로 주행하는 것이다. (도 7에서 (A, B, C)가 하나의 진입 경로이며, 파란 사각형 영역 또한 하나의 진입 경로임)The entry route is a route to move from the end node to the main route and is a two-way street. (In Figure 7, (A, B, C) is one entry path, and the blue square area is also one entry path)
메인 경로는 진입 경로 간을 연결하는 경로로 본 발명에서는 일방통행주행을 예로 한다. The main path is a path that connects entry paths, and in the present invention, one-way driving is taken as an example.
예외적으로 차량 정렬(지게차 타입인 경우 포크 방향 때문에 작업지로 들어갈 때 AGV의 방향이 중요함, 이에 작업지로 들어가기 전 차량을 돌려야 하는 경우가 생김)에 한해서만 양방 통행이 허락된다.As an exception, two-way traffic is allowed only when the vehicle is aligned (in the case of a forklift type, the direction of the AGV is important when entering the work site due to the direction of the fork, which may result in the vehicle having to be turned around before entering the work site).
도 7에서 빨간색 사각형 영역이 메인 경로이다.In Figure 7, the red square area is the main path.
그리고 노드의 트래픽 유형(1형/2형)을 판단하는 트래픽 유형 판단 단계(S604)에서, 트래픽 유형 판단은 탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우(트래픽 유형 1형)와 탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우(트래픽 유형 2형)으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하여 해당 노드를 무시한다.And in the traffic type determination step (S604) where the traffic type (type 1/type 2) of the node is determined, the traffic type is determined when the node being searched is an end node (traffic type 1) and the node being searched is on the main path. If it is a branch node (traffic type 2), it is judged separately, and in other cases that do not fall under either type 1 or 2, the collision at that location is covered by the traffic rule created as traffic type 1 or 2. The decision is made to ignore the node.
트래픽 규칙 생성 단계(S605)를 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The traffic rule creation step (S605) is described in more detail as follows.
트래픽 유형이 1형인 경우, [5.2.1]부터 [5.2.5]까지 수행한다.If the traffic type is type 1, perform [5.2.1] to [5.2.5].
[5.2.1](1형) 루트 노드를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장한다.[5.2.1] (Type 1) Store the root node as a traffic variable (reference vehicle location).
[5.2.2](1형) 루트 노드의 1-level 분기 노드(최근접 분기 노드)를 탐색하고, 2-level 분기 노드(1-level 분기 노드의 최근접 분기 노드)를 탐색한다.[5.2.2] (Type 1) Searches for the 1-level branch node (nearest branch node) of the root node, and searches for the 2-level branch node (nearest branch node of the 1-level branch node).
[5.2.3](1형) 경로 상에 없는 2-level 분기 노드와 경로 상에 있는 2-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.[5.2.3] (Type 1) Set the path between a 2-level branch node that is not on the path and a 2-level branch node that is on the path as a traffic area (opponent vehicle location), and apply regardless of the destination of the other vehicle. Create a traffic rule that
경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 한다.If the traffic area in the path direction exceeds the number of nodes of a certain size, they are removed from the traffic area in the order of distance from the 1-level branch node to enable efficient use of space.
경로가 아닌 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 한다.If the traffic area in the direction other than the path exceeds the number of nodes of a certain size, they are removed from the traffic area in the order of distance from the 1-level branch node to enable efficient use of space.
[5.2.4](1형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드(2-level 분기 노드의 최근접 분기 노드)를 탐색한다.[5.2.4] (Type 1) Search for a 3-level branch node (nearest branch node of a 2-level branch node) from a 2-level branch node on the path.
[5.2.5](1형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로를 탐색한다. 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 없을 경우 [5.2.5.1] 단계를 수행하고, 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우 [5.2.5.2] 단계를 수행한다.[5.2.5] (Type 1) Search for entry paths connected to 2-level branch nodes on the path. If there is no entry path connected to the 2-level branch node, step [5.2.5.1] is performed. If there is an entry path connected to the 2-level branch node, step [5.2.5.2] is performed.
[5.2.5.1](1형) [5.2.3]에서 생성한 트래픽 규칙의 트래픽 영역에 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드까지의 경로를 트래픽 영역에 추가한다.[5.2.5.1] (Type 1) Add the path from the 2-level branch node to the 3-level branch node on the traffic area of the traffic rule created in [5.2.3] to the traffic area.
경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 하고, 경로가 아닌 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 한다.If the traffic area in the path direction exceeds the number of nodes of a certain size, they are removed from the traffic area in the order of distance based on the 1-level branch node to enable efficient use of space, and the traffic area in the non-path direction is of a certain size. If the number of nodes is exceeded, they are removed from the traffic area in descending order based on the 1-level branch node to enable efficient use of space.
[5.2.5.2](1형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드까지의 경로에서 2-level 분기점을 제외한 영역을 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지가 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로의 말단 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하여 차량 정렬 시 발생하는 충돌을 방지할 수 있도록 한다.[5.2.5.2] (Type 1) Set the area excluding the 2-level branch point on the path from the 2-level branch node on the route to the 3-level branch node on the route as the traffic area (opponent vehicle location) , Traffic rules that are applied when the destination of the other vehicle is the terminal node of the entry path connected to the 2-level branch node are created to prevent collisions that occur when vehicle alignment.
영역에 포함되는 노드 수가 일정 크기보다 크면, 2-level 분기점으로 먼 순으로 제거한다.If the number of nodes included in the area is greater than a certain size, they are removed in descending order using a 2-level branch point.
그리고 트래픽 유형이 2형일 경우, [5.2.6]부터 [5.2.11]까지 수행한다.And if the traffic type is type 2, perform [5.2.6] to [5.2.11].
[5.2.6](2형) 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드를 탐색한다.[5.2.6] (Type 2) Search for 1-level branch nodes on the path from the root node.
[5.2.7](2형) 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드 이전 노드까지의 경로를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장한다.[5.2.7] (Type 2) The path from the root node to the node before the 1-level branch node on the path is stored as a traffic variable (reference vehicle location).
여기서, 차량이 움직이고 있기 때문에 기준 차량 위치 범위를 넓게 잡는다.Here, since the vehicle is moving, the reference vehicle location range is set wide.
[5.2.8](2형) 경로 상에 있는 1-level 분기 노드에서 2-level 분기 노드를 탐색한다.[5.2.8] (Type 2) Searches for a 2-level branch node from a 1-level branch node on the path.
[5.2.9](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로 탐색한다.[5.2.9] (Type 2) Searches for entry paths connected to 2-level branch nodes on the path.
2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우 [5.2.9.1] ~ [5.2.9.2] 단계를 수행한다.If there is an entry path connected to a 2-level branch node, perform steps [5.2.9.1] ~ [5.2.9.2].
[5.2.9.1](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드와 2-level 분기 노드 다음 노드를 제외한 영역을 상대 차량 위치로 설정하고, 상대 차량 목적지가 2-level 분기 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다. 이는 상대 차량이 진입 경로를 통해 메인 경로로 나오는 과정에서 발생 가능한 충돌 방지하기 위함이다.[5.2.9.1] (Type 2) In the entry path connected to the 2-level branch node on the path, the area excluding the 2-level branch node and the node following the 2-level branch node is set as the relative vehicle location, and the relative vehicle destination is set. Create traffic rules that apply when is a 2-level branch node. This is to prevent possible collisions that may occur when the other vehicle exits the main route through the entry route.
[5.2.9.2](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드 다음 노드를 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량 목적지에 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.[5.2.9.2] (Type 2) Set the node next to the 2-level branch node on the entry path connected to the 2-level branch node on the route as the traffic area, and create traffic rules that are applied regardless of the destination of the other vehicle. .
이는 상대 차량이 진입 경로를 통해 메인 경로로 나오는 과정에서 발생 가능한 충돌 방지하기 위함이다.This is to prevent possible collisions that may occur when the other vehicle exits the main route through the entry route.
[5.2.10](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드를 탐색한다.[5.2.10] (Type 2) Searches for a 3-level branch node on a path from a 2-level branch node on the path.
[5.2.11](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.[5.2.11] (Type 2) Set the path between the 2-level branch node on the path and the 3-level branch node on the path as the traffic area (opponent vehicle location), and apply regardless of the destination of the other vehicle. Create a traffic rule that
경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 2-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 한다.If the traffic area in the path direction exceeds the number of nodes of a certain size, they are removed from the traffic area in descending order based on the 2-level branch nodes to enable efficient use of space.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래픽 규칙 생성(1형)을 나타낸 구성도이다.Figure 8 is a configuration diagram showing traffic rule creation (type 1) according to an embodiment of the present invention.
이는 루트 노드가 23번 노드일 경우의 예이다.This is an example when the root node is node 23.
(5.2.1) 루트 노드(23번)를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장한다.(5.2.1) Save the root node (No. 23) as a traffic variable (reference vehicle location).
(5.2.2) 1-level 분기 노드(4번)를 탐색하고 2-level 분기 노드(2번,7번)를 탐색한다.(5.2.2) Search for 1-level branch nodes (No. 4) and search for 2-level branch nodes (No. 2 and 7).
(5.2.3) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(7번)와 경로 상에 없는 2-level 분기 노드(2번) 간의 경로를 트래픽 영역(2번~7번)으로 설정하고, 상대 차량 목적지와 관계없이 정지하는(N/A, -) 트래픽 규칙 생성한다.(5.2.3) Set the path between the 2-level branch node (No. 7) on the path and the 2-level branch node (No. 2) not on the path as the traffic area (No. 2 to 7), and Create a traffic rule that stops (N/A, -) regardless of destination.
(5.2.4) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(7번)에서 3-level 분기 노드(8번) 탐색한다.(5.2.4) Search for the 3-level branch node (No. 8) from the 2-level branch node (No. 7) on the path.
(5.2.5) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(7번)와 연결된 진입 경로(7번~26번) 탐색한다.(5.2.5) Search the entry path (No. 7 to 26) connected to the 2-level branch node (No. 7) on the path.
(5.2.5.2) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(7번)에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드(8번)까지의 경로에서 2-level 분기점(7번)을 제외한 영역(8번)을 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량의 목적지가 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로의 말단 노드(If, 26번)인 트래픽 규칙을 생성한다.(5.2.5.2) Area (No. 8) excluding the 2-level branch point (No. 7) on the path from the 2-level branch node (No. 7) on the path to the 3-level branch node (No. 8) ) is set as the traffic area, and a traffic rule is created where the destination of the other vehicle is the terminal node (If, No. 26) of the entry path connected to the 2-level branch node.
도 8의 우측 하단 표의 설명은 다음과 같다.The description of the table at the bottom right of FIG. 8 is as follows.
현재 AGV의 위치가 23번 노드이고 다른 AGV의 위치가 2-7번 노드에 위치할 경우, 목적지가 어디든 간에(N/A) 멈추게 된다. (5.2.3과 연관)If the current AGV's location is node 23 and the other AGV's location is located at nodes 2-7, it will stop regardless of the destination (N/A). (related to 5.2.3)
현재 AGV의 위치가 23번 노드이고 다른 AGV의 위치가 2-8번 노드에 위치할 경우, 다른 AGV의 목적지가 26번일 경우에만 멈추게 된다.If the current AGV's location is node 23 and the other AGV's location is located at nodes 2-8, the other AGV will stop only if its destination is node 26.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래픽 규칙 생성(2형)을 나타낸 구성도이다.Figure 9 is a configuration diagram showing traffic rule creation (type 2) according to an embodiment of the present invention.
루트 노드가 4번 노드일 경우의 예이다.This is an example where the root node is node 4.
(5.2.6) 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드(7번)를 탐색한다.(5.2.6) Search for the 1-level branch node (No. 7) on the path from the root node.
(5.2.7) 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드(7번)의 이전 노드(6번)까지의 경로를 기준 차량 위치(4번~6번)로 저장한다. 여기서, 차량이 움직이고 있기 때문에 기준 차량 위치 범위를 넓게 잡는다.(5.2.7) The path from the root node to the previous node (no. 6) of the 1-level branch node (no. 7) on the path is saved as the reference vehicle location (no. 4 to 6). Here, since the vehicle is moving, the reference vehicle location range is set wide.
(5.2.8) 경로 상에 있는 1-level 분기 노드(7번)에서 2-level 분기 노드(8번)를 탐색한다.(5.2.8) Search for the 2-level branch node (No. 8) from the 1-level branch node (No. 7) on the path.
(5.2.9) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(8번)에 연결된 진입 경로(27번, 28번, 8번) 탐색한다.(5.2.9) Search the entry path (No. 27, 28, 8) connected to the 2-level branch node (No. 8) on the path.
(5.2.9.1) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(8번)에 연결된 진입 경로(27번, 28번, 8번)에서 2-level 분기 노드(8번)와 분기 노드 다음 노드(28번)를 제외한 영역(27번)을 상대 차량 위치로 설정하고, 상대 차량 목적지가 2-level 분기 노드(If, 8번)일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.(5.2.9.1) In the entry path (No. 27, 28, 8) connected to the 2-level branch node (No. 8) on the path, the 2-level branch node (No. 8) and the node next to the branch node (No. 28) ) is set as the other vehicle's location (No. 27), and a traffic rule that is applied when the other vehicle's destination is a 2-level branch node (If, No. 8) is created.
(5.2.9.2) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(8번)에 연결된 진입 경로(27번, 28번, 8번)에서 2-level 분기 노드 다음 노드(28번)를 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량 목적지에 관계없이(N/A, -) 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.(5.2.9.2) On the entry path (No. 27, 28, 8) connected to the 2-level branch node (No. 8) on the path, set the node (No. 28) next to the 2-level branch node as the traffic area. , Create traffic rules that are applied regardless of the destination of the other vehicle (N/A, -).
(5.2.10) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(8번)에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드(12번)를 탐색한다.(5.2.10) Search for the 3-level branch node (No. 12) on the path from the 2-level branch node (No. 8) on the path.
(5.2.11) 경로 상에 있는 1-level 분기 노드(7번)에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드(12번)간의 경로를 트래픽 영역(7번~12번)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이(N/A, -) 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.(5.2.11) Set the path between the 1-level branch node (No. 7) on the path to the 3-level branch node (No. 12) on the path as the traffic area (No. 7 to 12), and Create traffic rules that are applied regardless of the destination (N/A, -).
이상에서 설명한 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법은 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 다양한 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 한 것이다.The tree structure-based traffic control device and method for multi-AGV operation according to the present invention described above analyzes the driving path of the AGV on a route network-based map, determines the number of possible collisions, and automatically generates traffic rules to provide various This is to enable efficient response to environmental changes.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the specified embodiments should be considered from an illustrative rather than a limiting point of view, the scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope are intended to be included in the present invention. It will have to be interpreted.
10. 운행 경로 정보 입력부 20. 말단 노드 탐색부
30. 경로 생성부 40. 트래픽 유형 판단부
50. 트래픽 규칙 생성부 60. 중복 규칙 제거부
70. 트래픽 규칙 데이터 저장부10. Travel route information input unit 20. End node search unit
30. Route creation unit 40. Traffic type determination unit
50. Traffic rule creation unit 60. Duplicate rule removal unit
70. Traffic rule data storage
Claims (15)
운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색부;
모든 말단 노드 대해 설정 크기(m)를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성부;
노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단부;
탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하는 트래픽 규칙 생성부;
생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거부;
상기 중복 규칙 제거부에서 중복 규칙이 제거된 트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치.A driving path information input unit that inputs node information and path information in an environment in which the AGV will be operated;
An end node search unit that searches all end nodes in the travel route information;
a path creation unit that generates paths in all cases having a set size (m) for all end nodes;
a traffic type determination unit that determines the traffic type of the node;
a traffic rule creation unit that generates a traffic rule by creating a tree with the node being explored as the root node and generating traffic rule variables for each traffic type;
A duplicate rule removal unit that removes duplicate rules from all created traffic rules;
A tree structure-based traffic control device for multi-AGV operation, comprising a traffic rule data storage unit that stores traffic rule data from which duplicate rules have been removed in the duplicate rule removal unit.
탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성부와,
트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성부와,
생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치.The method of claim 1, wherein the traffic rule creation unit,
A tree creation unit that creates a tree with the node being searched as the root node,
a traffic rule variable creation unit that creates traffic rule variables for each traffic type;
A tree structure-based traffic control device for multi-AGV operation, comprising a traffic rule storage unit for storing generated traffic rules.
탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우의 트래픽 유형 1형과,
탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우의 트래픽 유형 2형으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치.The method of claim 1, wherein the traffic type determination unit,
Traffic type 1 when the node being explored is an end node,
If the node being explored is a branch node on the main path, it is classified into traffic type 2, and if it does not fall into either type 1 or 2, the location is determined by traffic rules created as traffic type 1 or 2. A tree structure-based traffic control device for multi-AGV operation, characterized in that it is determined that collisions are covered.
운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색 단계;
모든 말단 노드 대해 설정 크기(m)를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성 단계;
노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단 단계;
탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하는 트래픽 규칙 생성 단계;
생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거 단계;
상기 중복 규칙 제거 단계에서 중복 규칙이 제거된 트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.A driving path information input step of inputting node information and path information in an environment in which the AGV will be operated;
An end node search step of searching all end nodes in the travel route information;
A path generation step of generating paths for all cases with a set size (m) for all end nodes;
A traffic type determination step of determining the traffic type of the node;
A traffic rule creation step of creating a tree with the node being explored as the root node and creating a traffic rule by creating traffic rule variables for each traffic type;
Duplicate rule removal step to remove duplicate rules from all created traffic rules;
A traffic rule data storage step of storing traffic rule data from which duplicate rules have been removed in the duplicate rule removal step. A tree structure-based traffic control method for multiple AGV operation, comprising a.
탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성 단계와,
트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성 단계와,
생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.The method of claim 4, wherein the traffic rule creation step includes:
A tree creation step of creating a tree with the node being searched as the root node,
A traffic rule variable creation step for creating traffic rule variables for each traffic type,
A tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation, comprising a traffic rule storage step for storing the generated traffic rules.
탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우의 트래픽 유형 1형과,
탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우의 트래픽 유형 2형으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.The method of claim 4, wherein the traffic type determination step is:
Traffic type 1 when the node being explored is an end node,
If the node being explored is a branch node on the main path, it is classified into traffic type 2, and if it does not fall into either type 1 or 2, the corresponding location is determined by traffic rules created as traffic type 1 or 2. A tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation, characterized in that it is determined that the collision of is covered.
루트 노드를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장하는 단계와,
루트 노드의 1-level 분기 노드(최근접 분기 노드)를 탐색하고, 2-level 분기 노드(1-level 분기 노드의 최근접 분기 노드)를 탐색하는 단계와,
경로 상에 없는 2-level 분기 노드와 경로 상에 있는 2-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.According to claim 4, if the node being searched in the traffic rule creation step is a terminal node traffic type,
Storing the root node as a traffic variable (reference vehicle location);
Searching for the 1-level branch node (nearest branch node) of the root node and searching for the 2-level branch node (nearest branch node of the 1-level branch node);
Includes steps of setting the path between a 2-level branch node that is not on the path and a 2-level branch node that is on the path as a traffic area (position of the other vehicle) and creating traffic rules that are applied regardless of the destination of the other vehicle. A tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation, characterized in that:
경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하고,
경로가 아닌 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.The method of claim 7, wherein in the step of creating a traffic rule,
If the traffic area in the path direction exceeds the number of nodes of a certain size, they are removed from the traffic area in order of distance from the 1-level branch node.
A tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation, characterized in that when the traffic area in the direction other than the path exceeds the number of nodes of a certain size, it is removed from the traffic area in the order of distance based on the 1-level branch node.
경로 상에 있는 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로를 탐색하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.The method of claim 7, comprising: searching for a 3-level branch node (nearest branch node of a 2-level branch node) from a 2-level branch node on the path;
A tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation, further comprising the step of searching for an entry path connected to a 2-level branch node on the path.
트래픽 규칙을 생성하는 단계에서 생성한 트래픽 규칙의 트래픽 영역에 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드까지의 경로를 트래픽 영역에 추가하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.According to claim 9, if there is no entry path connected to the 2-level branch node,
Tree structure for multi-AGV operation, characterized in that the path from the 2-level branch node to the 3-level branch node on the path is added to the traffic area of the traffic rule created in the traffic rule creation step. Based traffic control method.
경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드까지의 경로에서 2-level 분기점을 제외한 영역을 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지가 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로의 말단 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하여 차량 정렬 시 발생하는 충돌을 방지하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.According to claim 9, if there is an entry path connected to a 2-level branch node,
The area excluding the 2-level branch point on the path from the 2-level branch node on the route to the 3-level branch node on the route is set as the traffic area (opponent vehicle location), and the destination of the other vehicle is 2-level. A tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation, characterized in that it prevents collisions that occur when vehicles are aligned by creating traffic rules that are applied when the node is the end node of the entry path connected to the branch node.
루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드를 탐색하는 단계와,
루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드 이전 노드까지의 경로를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장하는 단계와,
경로 상에 있는 1-level 분기 노드에서 2-level 분기 노드를 탐색하는 단계와,
경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로 탐색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.According to claim 4, if the node being searched in the traffic rule creation step is a traffic type that is a branch node on the main path,
Searching for a 1-level branch node on the path from the root node,
A step of storing the path from the root node to the node before the 1-level branch node on the path as a traffic variable (reference vehicle location);
A step of searching for a 2-level branch node in a 1-level branch node on the path,
A tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation, comprising the step of searching an entry path connected to a 2-level branch node on the path.
경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드와 2-level 분기 노드 다음 노드를 제외한 영역을 상대 차량 위치로 설정하고, 상대 차량 목적지가 2-level 분기 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하고,
경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드 다음 노드를 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량 목적지에 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.According to claim 13, if there is an entry path connected to a 2-level branch node,
In the entry path connected to the 2-level branch node on the route, set the area excluding the 2-level branch node and the node next to the 2-level branch node as the relative vehicle location, and apply when the opponent vehicle destination is a 2-level branch node. Create a traffic rule that
For multi-AGV operation, characterized by setting the node next to the 2-level branch node on the entry path connected to the 2-level branch node on the route as a traffic area and generating traffic rules that are applied regardless of the destination of the other vehicle. Tree structure-based traffic control method.
경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
The method of claim 13, comprising: searching a 3-level branch node (nearest branch node of the 2-level branch node) on the path from a 2-level branch node on the path;
A further step is to set the path between the 2-level branch node on the route and the 3-level branch node on the route as a traffic area (opposing vehicle location) and create traffic rules that are applied regardless of the destination of the other vehicle. A tree structure-based traffic control method for multi-AGV operation, comprising:
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|---|---|---|---|
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| KR101916527B1 (en) | 2016-10-12 | 2018-11-07 | 국방과학연구소 | Control method for autonomous navigation of unmanned ground vehicle |
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2021
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 하대건 외 4명, 트리형 자료분석을 통한 노드 네트워크 모델 기반 트래픽 제어 자동화, 한국지능시스템학회 논문지 31(5) 2021.10 . |
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| KR20230062272A (en) | 2023-05-09 |
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