KR20110120761A - 식별태그 인식 기능을 갖는 이동체, 그 식별태그가 설치된 레일 및 그 레일 시스템 - Google Patents

식별태그 인식 기능을 갖는 이동체, 그 식별태그가 설치된 레일 및 그 레일 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식별태그가 설치된 레일 상을 이동하며 상기 식별태그를 인식하여 현재위치정보 및 이동거리정보를 파악할 수 있는 이동체를 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 식별태그 인식 기능을 갖는 레일 이동체는 레일을 따라 이동하는 구동부; 상기 레일에 부착된 식별태그의 식별정보를 무선으로 인식하는 태그인식부; 및 상기 인식된 식별정보를 토대로 확인된 식별태그 위치정보를 기준으로 자신의 위치정보를 산출하는 제어부를 포함한다.

Description

식별태그 인식 기능을 갖는 이동체, 그 식별태그가 설치된 레일 및 그 레일 시스템{MOVING APPARATUS HAVING RECOGNIZING FUNCTION FOR IDENTIFICATION TAG AND RAIL WITH IDENTIFICATION TAG AND RAIL SYSTEM THEREOF}
본 발명은 특정 공간에 설치된 레일을 따라 이동하며 상기 레일 주변의 각종 시설물을 감시하는 이동체와, 상기 이동체에게 이동경로를 제공하는 레일과 그 레일 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 국토해양부 한국건설교통기술평가원의 첨단도시개발사업(U-Eco City 사업)의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 07-첨단도시-A01, 과제명 : 지능형 도시관리. 제어기술 고도화 연구].
일반적으로 지하공간에 설치된 가스관, 통신선, 전력선, 난방관 등의 시설물의 화재, 정상 작동 여부를 파악하기 위해 일정 주기 간격으로 상기 시설물의 상태를 감시한다.
이러한 시설물의 감시를 위해 종래에는 지하공간에 온도, 화재 센서 등의 각종 센서와 카메라를 설치하는 것이 일반적이었다. 그런데 이러한 종래의 각종 센서 및 카메라는 자신이 설치된 장소 주변에 위치하는 시설물의 감시만이 가능하다. 따라서 관리자가 지하공간에서 각종 센서 및 카메라가 설치되지 않은 다른 지점에 설치된 시설물의 상태는 감시할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 종래의 기술의 문제점을 해소하기 위한 다른 종래의 기술로는 대한민국 공개특허공보 제2001-0094667호가 있다. 다른 종래의 기술은 무선 탐사로봇에 상하 및 좌우 위치제어가 가능한 카메라를 장착하고 상기 무선 탐사로봇을 사람의 접근이 어려운 교량 하부에 설치된 레일에 장착한다. 다른 종래의 기술은 사용자가 상기 무선 탐사로봇을 레일을 따라 원하는 위치로 이동시키면서 각종 시설물의 상태를 감시할 수 있다. 따라서 무선 탐사로봇이 레일만 설치되어 있다면 어떤 장소라도 자유롭게 이동하면서 각종 시설물의 상태를 감시할 수 있는 장점이 있었지만 다음과 같은 문제점이 있다.
다른 종래의 기술은 무선 탐사로봇이 레일 상에서 자신이 위치한 현재위치정보 또는 특정 기준지점에서부터 현재까지의 이동거리정보 등을 제공해주지는 못한다. 때문에 다른 종래의 기술은 사용자가 상기 무선 탐사로봇에 설치된 카메라를 통해 상기 무선 탐사로봇 주변의 영상을 전달받아 전달받은 영상에 포함된 주변의 지형지물을 육안으로 확인하여 상기 무선 탐사로봇의 위치를 짐작해야한다. 아니면 사용자가 상기 무선 탐사로봇을 육안으로 지켜보면서 상기 무선 탐사로봇의 위치를 파악하고 상기 무선 탐사로봇을 원격제어 해야 한다.
이러한 다른 종래의 기술은 상기 무선 탐사로봇이 제공해주는 영상, 또는 계측 값이 실제로 어느 시설물과 대응하는지 여부를 정확하게 파악하기 곤란한 문제점이 있다. 이러한 문제점으로 인해 사용자가 상기 무선 탐사로봇을 사용자가 어느 특정 위치로 정확히 이동시키기에도 곤란한 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 식별태그가 설치된 레일 상을 이동하며 상기 식별태그를 인식하여 현재위치정보 및 이동거리정보를 파악할 수 있는 이동체를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 이동경로를 따라 이동하는 이동체에게 현재 위치정보를 제공하는 식별태그가 설치된 레일을 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 이동경로를 따라 이동하는 이동체에게 현재 위치정보를 제공하는 식별태그 및 상기 식별태그가 설치된 레일 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 식별태그 인식 기능을 갖는 레일 이동체는 레일을 따라 이동하는 구동부; 상기 레일에 부착된 식별태그의 식별정보를 무선으로 인식하는 태그인식부; 및 상기 인식된 식별정보를 토대로 확인된 식별태그 위치정보를 기준으로 자신의 위치정보를 산출하는 제어부를 포함한다.
여기서 본 발명은 상기 구동부의 바퀴 회전량을 감지하여 상기 구동부의 이동거리정보를 산출하는 이동거리 산출부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 이동거리정보와 상기 식별태그 위치정보를 이용하여 자신의 위치정보를 보정한다.
한편 본 발명의 상기 식별정보에는 상기 식별태그의 일련번호가 포함되고, 상기 레일에 설치된 식별태그들의 일련번호별 기준지점과의 이격거리정보 또는 이웃하는 식별태그와의 이격거리정보의 목록을 포함하는 식별태그 위치정보가 저장된 데이터베이스를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 식별태그의 일련번호를 상기 데이터베이스에서 검색하여 상기 식별태그 위치정보를 확인한다.
한편 본 발명의 상기 식별정보에는 상기 레일 상의 기준지점과의 이격거리정보 또는 이웃하는 식별태그와의 이격거리정보를 포함하는 식별태그 위치정보가 포함되고, 상기 제어부는 상기 식별정보를 근거로 상기 식별태그 위치정보를 확인한다.
한편 본 발명의 상기 식별정보에는 상기 식별태그와 상기 레일 상에 별도로 설치된 충전스테이션 간의 이격거리정보가 더 포함되고, 배터리; 및 상기 충전스테이션과 전기적으로 접촉하며 상기 충전스테이션으로부터 충전용 전원을 공급받아 상기 배터리를 충전하는 충전부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 충전부가 상기 충전스테이션이 서로 접촉할 때 상기 충전스테이션과 상기 식별태그와의 이격거리정보에 맞게 상기 이동체가 정지하도록 상기 구동부의 이동속도를 감소시킨다.
한편 본 발명은 상기 자신의 위치정보를 상기 레일 주변에 별도로 설치된 액세스 포인트를 통해 서버로 무선 전달하는 무선 통신부를 더 포함한 다.
한편 본 발명의 상기 식별정보에는 상기 식별태그의 일련번호가 포함되고, 상기 인식된 식별정보에 포함된 상기 식별태그의 일련번호를, 상기 식별태그 위치정보가 자신의 데이터베이스에 저장된 서버로 무선 전달함으로써 상기 서버로 하여금 상기 식별태그의 일련번호를 토대로 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 하는 무선 통신부를 더 포함한다.
한편 본 발명의 식별태그가 설치된 레일은 식별정보가 포함되어 경유하는 이동체에게 상기 식별정보를 인식시켜줌으로써 상기 이동체로 하여금 상기 인식된 식별정보를 토대로 확인된 식별태그 위치정보를 기준으로 자신의 위치정보를 산출하게 한다.
한편 본 발명의 상기 식별정보에는 상기 식별태그의 일련번호가 포함되어, 상기 이동체가 자신의 데이터베이스에 저장된 식별태그의 일련번호별 위치정보를 통해 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 하거나, 또는 상기 식별정보에는 상기 식별태그와 상기 레일의 기준지점과의 이격거리정보 또는 이웃하는 식별태그와의 이격거리정보를 포함하는 식별태그 위치정보가 포함되어, 상기 이동체가 상기 식별정보를 토대로 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 한다.
한편 본 발명의 상기 식별태그는 상기 이동체의 전면에 설치된 태그인식부와 마주보며 상기 고유정보를 무선 통신할 수 있도록 상기 이동체의 태그인식부와 마주보는 위치에 설치된다.
한편 본 발명의 식별태그가 설치된 레일 시스템은 복수개가 서로 연결되어 이동체에게 이동경로를 제공하는 레일; 및 상기 레일에 설치되고, 식별정보가 포함되어 경유하는 이동체에게 상기 식별정보를 인식시켜줌으로써, 상기 이동체로 하여금 상기 식별정보를 토대로 확인된 식별태그 위치정보를 기준으로 자신의 위치정보를 산출하게 하는 식별태그를 포함한다.
한편 본 발명은 상기 레일의 일측에 결합되어 상기 이동체와 접촉하며 충전용 전원을 공급하는 충전스테이션을 포함한다.
한편 본 발명은 상기 레일 주변에 설치되어 상기 이동체와 별도의 서버 간에 무선 통신을 지원하는 액세스 포인트를 더 포함한다.
한편 본 발명의 상기 식별정보에는 상기 식별태그의 일련번호가 포함되어, 상기 이동체 또는 상기 서버가 자신의 데이터베이스에 저장된 식별태그의 일련번호별 위치정보를 통해 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 하거나, 또는 상기 식별정보에는 상기 식별태그와 상기 레일의 기준지점과의 이격거리정보 또는 이웃하는 식별태그와의 이격거리정보를 포함하는 식별태그 위치정보가 포함되어, 상기 이동체가 상기 식별정보를 토대로 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 한다.
한편 본 발명의 상기 식별정보에는 상기 충전스테이션과 상기 식별태그와의 이격거리정보가 더 포함된다.
본 발명에 따른 이동체는 레일에 일정 거리 간격으로 설치된 식별태그의 식별정보를 인식하여 상기 이동체의 이동거리정보 또는 현재위치정보를 산출한다. 따라서 사용자가 상기 이동체의 정확한 이동거리 또는 현재위치를 파악할 수 있다는 장점이 있다.
추가적으로, 본 발명에 따른 이동체는 이동거리 산출부에서 바퀴 회전량을 통해 산출한 구동부의 이동거리정보 또는 현재위치정보를 상기 식별태그에서 얻은 이동거리정보 또는 현재위치정보를 이용하여 보정한다. 따라서 일반적인 바퀴 회전량을 통해 얻은 이동거리정보 또는 현재위치정보를 더욱 정확하게 보정할 수 있다는 장점이 있다.
추가적으로, 본 발명에 따른 이동체는 충전부가 상기 충전스테이션과 서로 접촉할 때 상기 충전스테이션과의 이격거리정보에 맞게 정지되도록 상기 구동부의 이동속도를 감소시킨다. 따라서 상기 이동체와 충전스테이션 간의 충전을 위한 상호 접촉 시 발생하는 기구적인 손상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
추가적으로, 본 발명은 구동부의 이동거리정보 또는 현재위치정보를 서버로 무선 전달한다. 따라서 서버에서 구동부의 이동거리 및 현재위치를 체계적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다.
추가적으로, 본 발명에 따른 레일 시스템은 레일을 따라 이동하는 이동체에게 일정 거리 간격으로 설치된 식별태그를 이용하여 식별정보를 제공한다. 이에 상기 레일을 따라 이동하는 이동체가 정확한 자신의 위치정보를 파악할 수 있다는 장점이 있다.
추가적으로, 본 발명에 따른 레일 시스템은 식별태그를 상기 이동체의 전면에 설치된 태그인식부와 마주보며 식별정보를 통신할 수 있도록 상기 레일의 후면에 설치한다. 이에 레일의 전체적인 개조를 하지 않고도 손쉽게 상기 식별태그를 레일에 장착할 수 있어서 일반적인 레일 시스템을 본 발명에 따른 레일 시스템으로 손쉽게 업그레이드 할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로서, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능하며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 레일 이동 시스템의 전체구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 이동체의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 레일 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 서버의 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 이동체에서 덮개가 분리된 모습을 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 제1구동모듈의 구성을 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 제1구동모듈 및 제2구동모듈이 회전지지부재에 의해 결합되고 본체의 결합부에 결합된 모습을 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 구동부와 본체와의 결합관계를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 제1구동부 및 제2구동부가 본체의 결합부에 결합되어 좌우로 회전한 모습을 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 구동부가 본체의 전면의 슬라이딩 결합부에 슬라이딩 삽입된 상태에서 고정나사에 의해 결합된 모습을 나타내는 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 레일의 정단면도.
도 12는 본 발명에 따른 레일의 저면에 식별태그가 설치된 모습을 나타내는 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 레일에 이동체의 구동부가 장착된 모습을 나타내는 사시도.
도 14는 본 발명에 따른 레일에 충전스테이션이 설치된 모습을 나타내는 사시도.
도 15는 본 발명에 따른 레일 상에서 충전스테이션과 이동체가 접촉 및 결합된 모습을 나타내는 사시도.
도 16은 본 발명에 따른 레일 시스템의 구성을 나타내는 평면도.
도 17은 본 발명에 따른 표시부에서 이동체의 상태 및 명령 입력 메뉴를 표시한 모습을 나타내는 화면 캡처도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
우선 본 발명에서 사용되는 이동체(100)는 자동차, 기차, 이동로봇 등 레일(210) 상에 장착되어 레일(210)을 따라 이동하는 모든 이동 물체를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 레일 이동 시스템의 전체구성을 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레일 이동 시스템은 이동체(100), 레일 시스템(200) 및 서버(300) 등을 포함한다.
이동체(100)는 후술하는 레일(210)의 이동경로부(214a, 214b)를 따라 이동하며(도 2, 도 11, 도 13 참조) 상기 레일(210) 주변에 설치된 각종 시설물(미도시)의 상태정보를 계측하고 그 계측 값을 액세스 포인트(240)를 통해 서버(300)로 전송하는 역할을 한다.
레일 시스템(200)은 상기 이동체(100)에게 이동경로부를 제공하는 레일(210)과 상기 레일(210) 상에서 일정 거리 간격으로 설치되어 상기 이동체(100)에게 위치정보를 제공하는 식별태그(220)와 상기 레일(210)의 주변에 일정 거리 간격으로 설치되어 이동체(100)의 무선통신부(190)와 데이터를 통신하는 액세스 포인트(240)와 상기 레일(210) 상에 설치되어 상기 이동체(100)에게 충전용 전원을 공급하는 충전스테이션(230) 등을 포함한다(도 3 참조).
서버(300)는 상기 액세스 포인트(240)와 연결되어 상기 이동체(100)로부터 전달받은 데이터를 저장 및 표시하는 역할을 한다(도 4 참조).
이하에서는 이동체(100), 레일 시스템(200) 및 서버(300)의 상세한 구성을 각각 설명한다.
- 이동체의 구성 -
도 2는 본 발명에 따른 이동체의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이동체(100)에서 덮개(195)가 분리된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이동체(100)는 본체(100a), 구동부(110), 이동거리 산출부(120), 태그인식부(130), 제어부(140), 데이터베이스(150), 센서부(160), 배터리(170), 충전부(175), 조명부(180), 무선통신부(190), 덮개(195) 등을 포함한다.
본체(100a)는 전면, 후면, 정면, 배면 및 양 측면부가 밀폐되고 내부에 수용공간이 형성된 육면체의 형상으로 이루어진다. 여기서 상기 본체(100a)는 레일(210) 상에서 본체(100a)의 배면(정면)에서 정면(배면)방향으로 전진(후진)한다. 상기 본체(100a)의 전면(100a-1)에는 후술하는 구동부(110)의 고정부재(110g)가 슬라이딩 삽입되어 결합되도록 정면에서 배면 방향으로 슬라이딩 결합부(102)가 형성된다(도 8 참조). 상기 슬라이딩 결합부(102)는 상기 고정부재(110g)가 슬라이딩 삽입될 수 있도록 상기 고정부재(110g)의 너비에 대응하는 이격거리를 두고 서로 마주보도록 형성된 한 쌍의 걸림턱과 상기 고정부재(110g)와의 나사 결합을 위한 결합홈(103)이 형성된다. 여기서 상기 구동부(110) 및 본체(100a)와의 상세한 결합 구조는 후술하도록 한다.
도 6은 본 발명에 따른 제1구동모듈(110a)의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 제1구동모듈(110a) 및 제2구동모듈(110b)이 회전지지부재(110c)에 의해 결합되고 본체(100a)의 슬라이딩 결합부(202)에 결합된 모습을 나타내는 사시도이며 도 8은 본 발명에 따른 구동부(110)와 본체(100a)와의 결합관계를 나타내는 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 제1구동부 및 제2구동부가 본체(100a)의 슬라이딩 결합부(202)에 결합되어 좌우로 회전한 모습을 나타내는 사시도이다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 구동부(110)는 상기 본체(100a)의 전면에 결합되고 레일(210)의 이동경로부(214a, 214b)에 회전가능하게 결합되어 상기 이동체(100)를 상기 레일(210) 상에서 이동시키는 역할을 한다. 이러한 구동부(110)는 제1구동부, 제2구동부 및 고정부재(110g) 등을 포함한다.
상기 제1구동부는 제1구동모듈(110a), 제2구동모듈(110b) 및 제1회전지지부재(110c)를 포함하며 제2구동부는 각각 제3구동모듈(110c), 제4구동모듈(110d) 및 제2회전지지부재(110c)를 포함한다. 상기 제1구동모듈(110a), 제2구동모듈(110b), 제3구동모듈(110c), 제4구동모듈(110d)은 상기 제3구동모듈(110c), 제4구동모듈(110d)에 후술하는 모터(111)가 제외된 것을 제외하면 나머지는 서로 동일한 구성으로 이루어져 있으므로 이하에서는 제1구동모듈(110a)의 설명을 통해 상기 제2구동모듈(110b), 제3구동모듈(110c), 제4구동모듈(110d)의 설명을 대신한다.
상기 제1구동모듈(110a)은 바퀴를 회전시켜 레일(210)을 따라 이동할 수 있는 이동력을 제공하는 것으로서, 모터(111), 제1프레임(112-1), 제2프레임(112-2), 결합부재(118), 고정부재(110g), 회전축, 풀리, 벨트(B), 바퀴 등을 포함한다.
모터(111)는 후술하는 제어부(140)의 제어 하에 제1프레임(112-1)의 전면에 설치되며 후술하는 배터리(170)로부터 전원을 인가받아 모터(111)의 샤프트(111-1)를 회전시킨다.
앞서 설명한 바와 같이 상기 제3구동모듈(110c), 제4구동모듈(110d)에는 상기 제1구동모듈(110a), 제2구동모듈(110b)에 포함된 모터(111)가 제외되어도 상기 제1구동모듈(110a), 제2구동모듈(110b)의 회전력만으로도 레일(210) 상에서의 이동이 가능하다.
제1프레임(112-1)은 패널의 형상으로 이루어져 전면에 상기 모터(111)가 장착되고 후면에는 제2프레임(112-2)과 일정 거리를 두고 상기 제2프레임(112-2)과 결합되기 위해 결합부재(118)가 고정된다. 그리고 상기 제1프레임(112-1)에는 일측에 장착된 상기 모터(111)의 샤프트(111-1)가 회전 가능하게 삽입되는 제1홀(H1)과, 후술하는 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)이 상기 제1프레임(112-1)의 후면에서 회전가능하게 각각 삽입되는 제2홀(H2) 및 제3홀(H3)이 형성된다.
제2프레임(112-2)은 상기 제1프레임(112-1)과 동일한 형상으로 이루어져 전면에는 상기 결합부재(118)가 고정된다. 그리고 상기 제2프레임(112-2)에는 상기 제1프레임(112-1)의 제2홀(H2) 및 제3홀(H3)과 대응하는 위치에 후술하는 상기 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)이 각각 회전 가능하게 통과되는 제1삽입홀(H4) 및 제2삽입홀(H5)이 형성되어 있다.
결합부재(118)는 상기 제1프레임(112-1)의 후면 및 제2프레임(112-2)의 전면을 서로 이격거리를 두며 연결시켜 상기 제1프레임(112-1)과 상기 제2프레임(112-2)을 서로 고정한다. 상기 결합부재(118)는 적어도 하나 이상 마련되며 복수개로 마련될 경우 제1프레임(112-1)과 상기 제2프레임(112-2)과의 고정력이 증대될 수 있다.
회전축은 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)으로 마련되며 상기 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)의 각각 한 쪽은 각각 상기 제1프레임(112-1)의 후면에서 제2홀(H2) 및 제3홀(H3)에 회전 가능하게 삽입되고 다른 쪽은 상기 제2프레임(112-2)의 제1삽입홀(H4) 및 제2삽입홀(H5)에서 전면에서 후면 방향으로 삽입 관통되어 제2프레임(112-2)의 후면에서 각 제1바퀴(115-1) 및 제2바퀴(115-2)와 각각 결합된다. 여기서 상기 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)의 한 쪽이 상기 제2홀(H2) 및 제3홀(H3)과 회전 가능하게 삽입하기 위해 공지된 베어링(미도시) 등을 이용할 수 있다.
풀리는 상기 모터(111)의 샤프트(111-1)의 외주면에 삽입 및 고정되는 제1풀리(114-1)와 상기 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)의 외주면에 각각 삽입 및 고정되는 제2풀리(114-2) 및 제3풀리(114-3)를 포함한다.
벨트(B)는 상기 제1풀리(114-1), 제2풀리(114-2) 및 제3풀리(114-3)에 감겨져 상기 제1풀리(114-1)의 회전력을 상기 제2풀리(114-2) 및 제3풀리(114-3)로 전달한다.
바퀴는 제1바퀴(115-1) 및 제2바퀴(115-2)로 마련되며, 상기 제1바퀴(115-1) 및 제2바퀴(115-2)의 전면은 상기 제2프레임(112-2)의 후면에서 상기 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)과 각각 결합된다. 그리고 상기 제1바퀴(115-1) 및 제2바퀴(115-2)의 후면은 후술하는 레일(210)의 양측 면에 형성된 이동경로부(214a, 214b)와 회전 가능하게 접촉된다. 그리고 상기 제1바퀴(115-1) 및 제2바퀴(115-2)의 저면부는 상기 이동경로부(214a, 214b)의 바닥홈(214a-1, 214b-1)에 회전 가능하게 얹혀 진다(도 11 참조).
이러한 제1구동모듈(110a)의 구조에 의해 하나의 모터(111)의 샤프트(111-1)에서 발생한 회전력이 상기 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)의 풀리 및 벨트(B)를 통해 제1바퀴(115-1) 및 제2바퀴(115-2)에게 모두 전달된다.
한편 회전지지부재(110c)는 상기 제1구동모듈(110a) 및 제2구동모듈(110b) 간을 일정 거리를 두고 결합시킨다. 그리고 회전지지부재(110c)는 후술하는 고정부재(110g)와 회전가능하게 결합된다. 이러한 회전지지부재(110c)는 본체, 관통홀(110c-1) 및 회전부(110c-2) 등을 포함한다.
본체는 한 쪽 및 다른 쪽이 상기 제1구동모듈(110a) 및 제2구동모듈(110b)의 하단부에 각각 결합되도록 패널의 형상으로 형성된다.
관통홀(110c-1)은 상기 본체(100a)의 중앙부에 형성된다.
회전부(110c-2)는 상기 관통홀(110c-1)에 설치되고 상기 본체(100a)와 후술하는 고정부재(110g)를 상호 회전가능하게 결합시킨다.
이러한 제1구동모듈(110a), 제2구동모듈(110b) 및 회전지지부재(110c)의 결합으로 이루어진 제1구동부는 상기 회전지지부재(110c)에 의해 후술하는 고정부재(110g)에 회전 가능하게 결합된다. 이에 도 10과 같이 곡선구간으로 이루어진 레일(210)에서도 회전지지부재(110c)가 레일의 곡선구간에 맞게 좌우 회전하면서 용이하게 이동할 수 있다.
한편 고정부재(110g)는 상기 제1구동모듈(110a) 및 제2구동모듈(110b)로 구성된 제1구동부와 제3구동모듈(110c) 및 제4구동모듈(110d)로 구성된 제2구동부를 일정 거리를 두고 고정시키는 역할을 한다. 그리고 고정부재(110g)는 본체(100a)의 전면에 형성된 슬라이딩 결합부(102)에 슬라이딩 결합된다. 이러한 고정부재(110g)는 본체, 제1결합부, 제2결합부 및 고정홈(110g-1) 등을 포함한다.
상기 본체는 패널의 형상으로 형성되어 상기 본체의 슬라이딩 결합부(102)에 슬라이딩 삽입 및 결합된다.
제1결합부(미도시) 및 제2결합부(미도시)는 상기 본체(100a)의 일측 및 타측에 각각 형성되어 제1구동부 및 제2구동부의 회전지지부재(110c)가 각각 회전 가능하도록 결합된다.
도 10은 본 발명에 따른 구동부(110)가 본체(100a)의 전면의 슬라이딩 결합부에 슬라이딩 삽입된 상태에서 고정나사(119)에 의해 결합된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 고정홈(110g-1)은 상기 본체(100a)의 슬라이딩 결합부(102)에 형성된 결합홈(103)과 대응하는 위치에 적어도 두 개 이상 형성된다. 이에 상기 고정부재(110g)가 상기 본체(100a)의 결합부에 슬라이딩 결합된 후 고정나사(119)를 통해 상기 본체(100a)의 결합홈(103)과 상기 고정부재(110g)의 고정홈(110g-1)을 서로 고정시킨다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이동거리 산출부(120)는 상기 본체(100a)에 설치되며, 상기 구동부(110)의 바퀴 회전량을 감지하여 상기 구동부(110)의 현재속도, 이동거리정보 및 현재위치정보를 산출한다. 예를 들어 이동체(100)가 기준지점에서 출발한 경우 기준지점의 위치가 0미터라고 가정한다. 그러면 상기 이동체(100)가 상기 기준지점으로부터 특정지점까지 이동한 이동거리정보를 상기 구동부(110)의 바퀴 회전량을 통해 산출할 수 있다. 또한 상기 이동거리 산출부(120)는 상기 이동거리정보를 통해 상기 이동체(100)의 상대적인 현재위치정보 예컨대 10M 지점을 파악할 수 있다. 또한 상기 이동거리 산출부(120)는 상기 바퀴 회전량을 통해 상기 이동체(100)의 이동속도를 감지할 수도 있다.
한편 태그인식부(130)는 본체(100a)의 전면에 설치되고 레일(210)에 일정 거리 간격으로 설치된 식별태그(220)를 인식한다. 여기서 태그인식부(130)는 바람직하게는 RFID 리더기로 이루어지고, 식별태그(220)는 바람직하게는 내장된 반도체칩에 식별정보가 저장된 RFID(radio frequency identification) 태그로 이루어진다.
여기서 상기 식별태그(220)에 저장된 식별정보의 일실시예로서 상기 식별정보에는 해당 식별태그(220)와 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보가 포함된다. 물론 여기서 해당 식별태그(220)와 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보는 상기 기준지점을 예컨대 0M로 할 때의 해당 식별태그(220)와 상기 기준지점과의 이격거리를 의미한다. 여기서 상기 식별정보에는 해당 식별태그(220)와 충전스테이션(230) 간의 이격거리정보가 더 포함될 수 있다. 상기 충전스테이션(230)은 복수개로 이루어질 수도 있는데 이 경우 해당 식별태그(220)와 복수의 충전스테이션(230) 각각에 대한 이격거리정보가 모두 포함될 수 있다.
한편 제어부(140)는 상기 본체(100a)에 설치되며, 상기 이동거리 산출부(120)가 바퀴 회전량을 통해 산출한 상기 구동부(110)의 이동거리정보 또는 현재위치정보를 상기 태그인식부(130)가 인식한 식별태그(220)의 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보를 이용하여 보정한다. 그리고 상기 제어부(140)는 보정한 상기 이동거리정보 또는 현재위치정보와 후술하는 센서부(160)에 의해서 얻어진 레일(210) 주변 환경을 모니터링 한 결과 값을 데이터베이스(150)에 저장한다. 그리고 상기 제어부(140)는 데이터베이스(150)에 저장되어 있는 보정한 상기 이동거리정보 또는 현재위치정보와 후술하는 레일(210) 주변 환경을 모니터링 한 결과 값을 무선통신부(190)와 레일 시스템(200)의 액세스 포인트(240)를 통해 서버(300)의 데이터 통신부(310)로 실시간 전달한다.
그리고 상기 제어부(140)는 상기 무선통신부(190)를 이용하여 서버(300)로부터 전달받은 이동체(100)에 대한 전진, 후진, 일시정지, 이동속도(고속, 일반속도), 특정지점까지의 이동명령 등을 전달받아 상기 구동부(110)를 제어한다. 그리고 상기 제어부(140)는 상기 무선통신부(190)를 이용하여 서버(300)로부터 전달받은 후술하는 센서부(160)에 대한 계측 명령도 전달받아 상기 센서부(160)를 제어한다.
예를 들어 상기 식별태그(220)가 기준지점부터 10M 간격으로 레일(210)에 설치되고, 이동체(100)가 레일(210)의 기준지점(예컨대 0M)에서 출발하여 첫 번째 식별태그(220)의 위치인 10M지점을 통과하고 있다고 가정한다. 이 경우 실제 이동체(100)의 이동한 거리는 10M(현재위치정보는 기준점으로부터 10M지점)지만 상기 이동거리 산출부(120)가 바퀴 회전량을 통해 산출한 상기 구동부(110)의 이동거리정보는 상기바퀴의 미끄러짐이나 레일(210)의 이물질 등의 작용으로 오차가 발생하여 9.5M(현재위치정보는 기준점으로부터 9.5M지점)로 산출될 수 있다. 이에 상기 제어부(140)는 상기 이동체(100)가 상기 레일(210)에 설치된 첫 번째 식별태그(220)를 경유하는 순간 상기 이동거리 산출부(120)가 산출한 상기 이동체(100)의 이동거리정보인 9.5M을 상기 태그인식부(130)가 인식한 식별태그(220)의 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보인 10M로 보정(현재위치정보는 기준점으로부터 10M지점)으로 보정한다. 상기 이동체(100)는 레일(210)을 이동할 때 상기 식별태그(220)를 통해서 이동거리정보 및 현재위치정보를 각각 10M 및 기준점으로부터 10M지점으로 보정하므로 상기 이동체(100)의 정확한 이동거리정보 및 현재위치정보를 파악할 수 있다. 본 발명에서 상기 이동거리정보와 현재위치정보를 서로 구분한 이유는 상기 이동거리정보는 기준지점부터 상기 이동체와의 이동거리정보뿐만 아니라 사용자가 지정한 특정지점부터의 이동체와의 이동거리정보를 더 포함할 수 있기 때문이다. 즉 이동거리정보는 특정 지점에서 다른 지점까지의 이동거리를 의미하고, 상기 현재위치정보는 상기 이동체가 레일 상에서 어느 지점에 위치하는지를 나타는 특정 기준지점과의 이격거리를 의미한다.
한편 상기 식별정보의 다른 실시예로서, 상기 식별정보에는 상기 식별태그(220)의 일련번호만 포함될 수 있다. 이 경우에는 상기 본체(100a)에는 상기 레일(210)에 설치된 식별태그(220)들의 일련번호별 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보의 목록이 저장된 데이터베이스(150)가 더 설치된다. 즉 상기 데이터베이스(150)에는 식별태그(220)들의 일련번호 예를 들어 1∼10번의 식별태그(220)의 목록과 상기 1∼10번의 식별태그(220) 각각에 대한 레일(210) 상의 기준지점과의 이격거리정보의 목록이 저장된다. 이에 상기 제어부(140)는 상기 식별태그(220)의 식별정보에 포함된 일련번호를 이용하여 상기 데이터베이스(150)를 통해 상기 식별태그(220)의 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보를 추출할 수 있다. 이에 상기 다른 실시예의 경우에도 상기 제어부(140)가 상기 식별태그(220)의 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보를 이용하여 상기 이동거리 산출부(120)에서 산출한 이동거리정보 또는 현재위치정보를 보정할 수 있다.
여기서 상기 일실시예 및 다른 실시예에서 상기 식별정보 또는 데이터베이스(150)에 포함된 정보로 해당 식별태그(220)와 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보를 예를 들어 설명하였다. 그러나 상기 식별정보 또는 데이터베이스(150)에 해당 식별태그(220) 및 상기 해당 식별태그(220)와 특정 방향으로 이웃한 식별태그(220)와의 이격거리정보를 포함하여도 상기 이웃한 식별태그(220)와의 이격거리정보를 이용하여 바로 전에 인식한 이웃한 식별태그(220) 이후의 정확한 이동거리정보 및 현재위치정보를 파악할 수 있음은 자명하다. 한편 상기 기준지점은 하나로 설명하였지만 상기 기준지점은 복수개로 마련될 수도 있다. 이 경우 상기 식별정보에는 제1기준지점과의 이격거리정보, 제2기준지점과의 이격거리정보, 제3기준지점과의 이격거리정보 등과 같이 복수개의 기준지점에 대한 이격거리정보를 포함한다.
한편 상기 데이터베이스(150)에는 식별태그(220)들의 일련번호별로 해당 식별태그(220)와 충전스테이션(230) 간의 이격거리정보가 더 포함될 수 있다. 여기서 상기 충전스테이션(230)은 복수개로 이루어질 수도 있는데 이 경우 해당 식별태그(220)와 복수의 충전스테이션(230) 각각에 대한 이격거리정보가 모두 포함될 수 있다.
한편 센서부(160)는 본체(100a)에 설치되며, 온도센서, 카메라, 화재센서 등의 각종 센서로 이루어져 이동체(100)가 이동하는 동안 레일(210) 주변 환경을 모니터링하고 모니터링 한 결과 값을 별도의 데이터베이스(150)(미도시)에 저장한다. 이러한 각종 센서가 이동체(100)에 탑재되어 주변 환경을 모니터링 하는 기술은 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
한편 배터리(170)는 상기 본체(100a)에 내장되어 본 발명에 따른 구동부(110), 이동거리 산출부(120), 태그인식부(130), 제어부(140), 데이터베이스(150), 센서부(160), 조명부(180), 무선통신부(190) 등에 전원을 공급한다.
도 2, 도 5 및 도 14에 도시된 바와 같이, 충전부(175)는 본체(100a)의 정면에 설치된 접촉단자(175a)를 통해 충전스테이션(230)의 충전단자(232a)와 전기적으로 접촉되며 상기 충전스테이션(230)의 충전단자(232a)로부터 충전용 전원을 공급받아 상기 배터리(170)를 충전시킨다. 또한 상기 충전부(175)는 상기 배터리(170)의 잔량을 주기적으로 체크하여 체크 결과를 제어부(140)로 전달하는 역할도 한다.
조명부(180)는 본체(100a)에 설치되며, 야간의 카메라의 영상촬영을 위해 광을 발생시킨다.
무선통신부(190)는 안테나(192)가 포함된 근거리 또는 원거리 무선통신모듈로 마련된다. 상기 무선통신부(190)는 데이터베이스(150)에 저장된 이동체(100)의 보정 전 이동거리정보 및 현재위치정보 또는 보정 후의 이동거리정보 및 현재위치정보와, 레일(210) 주변 환경을 모니터링 한 결과 값과 배터리(170)의 잔량 등을 서버(300)로 액세스 포인트(240)를 통해 서버(300)의 데이터 통신부(310)로 전달한다. 여기서 상기 무선통신부(190)가 보정 전 이동거리정보 및 현재위치정보도 상기 서버(300)로 전달하는 이유는 다음과 같다. 보정 전 이동거리정보 및 현재위치정보는 비교적 정확하지는 않지만 상기 이동체(100)가 식별태그(220)와 식별태그(220)의 사이에 위치할 때에도 상기 이동체(100)의 이동거리정보 및 현재위치정보를 알려줄 수 있기 때문이다.
덮개(195)는 제1덮개(195) 및 제2덮개(195)로 이루어진다. 상기 제1덮개(195)는 타측면은 개방되고 나머지는 밀폐되도록 형성되어 제1구동모듈(110a) 및 제3구동모듈(110c)의 정면, 일측면, 배면 및 전면을 감싸는 역할을 한다. 상기 제2덮개(195)는 일측면은 개방되고 나머지는 밀폐되도록 형성되어 제2구동모듈(110b) 및 제4구동모듈(110d)의 정면, 타측면, 배면 및 전면을 감싸는 역할을 한다. 즉 상기 제1덮개(195) 및 제2덮개(195)는 상기 제1덮개(195)의 타측면 및 상기 제2덮개(195)의 일측면을 통해 이동체(100)의 제1바퀴(115-1) 및 제2바퀴(115-2)를 각각 노출시킨다. 이에 상기 제1구동모듈(110a) 및 제3구동모듈(110c)의 바퀴와 상기 제2구동모듈(110b) 및 제4구동모듈(110d)의 바퀴 사이에 레일(210)이 용이하게 삽입될 수 있다.
- 이동체의 결합관계 -
도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제1구동모듈(110a)의 제1프레임(112-1)의 전면에는 모터(111)가 결합되고 상기 제1프레임(112-1)은 결합부재(118)를 통해 제2프레임(112-2)과 일정 간격을 두고 결합된다. 여기서 모터(111)의 샤프트(111-1)는 제1프레임(112-1)의 제1홀(H1)에 전면에서 후면방향으로 회전 가능하게 삽입되며 제1풀리(114-1)가 결합되어 있다. 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)에는 각각 제2풀리(114-2) 및 제3풀리(114-3)가 결합된다. 상기 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)의 한 쪽은 제1프레임(112-1)의 제2홀(H2) 및 제3홀(H3)에 회전 가능하게 결합된다. 그리고 상기 제1회전축(113-1) 및 제2회전축(113-2)의 다른 쪽은 제2프레임(112-2)의 제1삽입홀(H4) 및 제2삽입홀(H5)을 관통하며 상기 제2프레임(112-2)의 후면에서 한 쌍의 바퀴의 전면과 각각 결합된다. 상기 제1풀리(114-1), 제2풀리(114-2) 및 제3풀리(114-3)에는 벨트(B)가 결합된다.
이러한 제1구동모듈(110a)은 동일한 구성으로 이루어진 제2구동모듈(110b)과 회전지지부재(110c)를 통해 결합된다. 이러한 제1구동모듈(110a), 제2구동모듈(110b) 및 회전지지부재(110c)의 결합으로 이루어진 제1구동부는 동일한 구성을 가진 제2구동부와 고정부재(110g)에 각각 회전 가능하게 결합된다. 여기서 상기 제1구동모듈(110a) 및 제2구동모듈(110b)은 서로 바퀴의 후면이 마주보는 방향으로 결합된다.
상기 고정부재(110g)는 본체(100a)의 전면의 결합부에 슬라이딩 결합되며, 고정홈(110g-1) 및 슬라이딩 결합부(102)의 결합홈(103)에는 고정 나사가 결합되어 상기 고정부재(110g)가 상기 본체(100a)의 전면에 고정 결합된다.
이러한 이동체(100)의 제1구동모듈(110a) 및 제2구동모듈(110b)의 각 바퀴는 저면이 이동경로부(214a, 214b)의 바닥면(214a-1, 214b-1)에 얹혀 진다. 이에 상기 이동체(100)의 바퀴가 회전하면 상기 이동경로부(214a, 214b)의 바닥면(214a-1, 214b-1)과의 각각의 구름접촉에 의해 발생하는 마찰력에 의해 레일(210)의 이동경로부(214a, 214b) 상을 이동할 수 있다.
- 레일 시스템의 구성 -
도 3은 본 발명에 따른 레일 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 11은 본 발명에 따른 레일(210)의 정단면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 레일(210)의 저면에 식별태그(220)가 설치된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 레일(210)에 이동체(100)의 구동부(110)가 장착된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레일 시스템(200)은 레일(210), 식별태그(220), 충전스테이션(230), 액세스 포인트(240) 및 고정 장치 등을 포함한다.
레일(210)은 이동체(100)의 구동부(110)의 바퀴를 지지하며 상기 이동체(100)에게 이동경로부(214a, 214b)를 제공하는 것으로서 주로 금속성의 긴 강재로 이루어진다. 이러한 레일(210)은 전면에는 천정과 고정되는 지지부재가 결합되는 결합부가 형성된다. 그리고 상기 레일(210)의 양측면에는 이동체(100)의 구동부(110)의 바퀴가 회전가능하게 삽입 및 안치되도록 정 단면 상으로 "ㄷ"의 형상의 홈이 형성된 이동경로부(214a, 214b)가 형성된다. 그리고 상기 레일(210)의 후면에는 브라켓(216)을 통해 고정되는 식별태그(220)가 일정 거리 간격으로 설치된다. 여기서 레일(210)은 기준지점(10)으로부터 시작하는 제1레일(210)에서 별도의 레일(210) 분기부(미도시)를 통해 제2레일(210) 및 제3레일(210)로 분기될 수 있으며 각 분기된 제2레일(210) 및 제3레일(210)의 끝단에는 후술하는 충전스테이션(230)이 각각 설치된다. 이에 상기 이동체(100)가 기준지점의 제1레일(210)에서 출발하여 제2레일(210) 또는 제3레일(210)로 진입하여 제2레일(210) 또는 제3레일(210)의 각 끝단에 설치된 충전스테이션(230)으로 이동하여 배터리(170)를 충전할 수 있다. 물론 상기 기준지점도 충전스테이션(230)으로 마련될 수 있다.
식별태그(220)는 앞서 설명한 바와 같이 내부 반도체칩에 식별정보를 저장하고 있다.
도 14는 본 발명에 따른 레일(210)에 충전스테이션(230)이 설치된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 15는 본 발명에 따른 레일(210) 상에서 충전스테이션(230)과 이동체(100)가 접촉 및 결합된 모습을 나타내는 사시도이며, 도 16은 본 발명에 따른 레일 시스템(200)의 구성을 나타내는 평면도이다.
한편 충전스테이션(230)은 레일(210)의 끝단에 설치되어 이동체(100)에게 충전용 전원을 공급하는 것으로서, 본체(100a), 충전단자(232a) 및 전원공급부(232) 등을 포함한다.
본체(100a)는 내부에 수용공간이 형성된 육면체의 형상으로 형성된다.
충전단자(232a)는 이동체(100)의 접촉단자(175a)와 맞닿아 전기적으로 접촉되고 결합된다.
전원공급부(232)는 상기 충전단자(232a) 에 충전용 전원을 공급한다.
액세스 포인트(240)(AP)는 안테나(242)가 포함된 통신모듈로 마련되며, 레일(210)의 주변에 레일(210)의 길이 방향으로 일정 간격 예컨대 300M 간격으로 설치되어 상기 이동체(100)의 무선통신부(190)와 무선 통신한다. 상기 액세스 포인트(240)(AP)는 상기 이동체(100)의 무선통신부(190)로부터 보정 전 또는 보정 후 이동체(100)의 이동거리정보 또는 현재위치정보와 후술하는 레일(210) 주변 환경을 모니터링 한 결과 값과 배터리(170) 잔량 등을 실시간으로 전달받는다. 여기서 상기 일정 거리 간격으로 설치된 액세스 포인트(240)(AP)들은 상기 이동체(100)가 레일(210)을 이동하는 중에도 끊김없이 무선통신이 가능하도록 무선통신부(190)에 대해 핸드오버 기능을 지원할 수 있다. 이러한 핸드오버 기능은 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
한편 고정 장치는 상기 레일(210)의 상단부(211)와 지하 공간 등의 특정 장소의 천정을 상호 고정시키는 역할을 한다.
- 서버의 구성 -
도 4는 본 발명에 따른 서버의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 서버(300)는 데이터 통신부(310), 제어부(140), 데이터베이스(330), 표시부(340) 및 키 입력부(350) 등을 포함한다.
데이터 통신부(310)는 통신모듈로 마련되어, 상기 레일 시스템(200)의 액세스 포인트(240)로부터 레일(210) 주변 환경을 모니터링 한 결과 값을 유선 또는 무선으로 전달받는다.
키 입력부(350)는 키패드, 터치스크린 등으로 마련되어 사용자로부터 이동체(100)에 대한 전진, 후진, 이동속도, 특정지점까지의 이동명령, 각종 센서의 동작 명령, 배터리(170) 충전 명령 등을 전달받는다.
제어부(140)는 상기 데이터 통신부(310)를 통해 이동체(100)로부터 전달받은 레일(210) 주변 환경을 모니터링 한 결과 값을 표시부(340)를 통해 표시하도록 제어한다. 한편 상기 제어부(140)는 사용자로부터 이동체(100)에 대한 속도정보를 포함하는 전진, 후진, 이동속도, 특정지점까지의 이동명령 등을 전달받아 상기 데이터 통신부(310) 및 레일 시스템(200)의 액세스 포인트(240)를 통해 이동체(100)의 무선통신부(190)로 전달한다.
표시부(340)는 LCD, PDP, OLED 등의 디스플레이 장치로 이루어져 상기 보정 전 또는 보정 후 이동체(100)의 이동거리정보 또는 현재위치정보와 레일(210) 주변 환경을 모니터링 한 결과 값과 배터리(170) 잔량 등을 표시한다. 한편 상기 표시부(340)에는 레일 시스템(200)의 레일(210) 설치 구조 및 레일(210) 상에서의 이동체(100)의 이동 모습이 지도 형식으로 표시될 수 있다.
한편 본 발명의 서버(300)에는 이동체(100)의 데이터베이스(150)와 같이 레일(210)에 설치된 식별태그(220)들의 일련번호별 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보의 목록이 저장된 데이터베이스(150)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 서버(300)는 상기 이동체(100)의 무선통신부로부터 식별태그(220)의 일련번호만 전달받아 상기 데이터베이스(150)를 통해 상기 식별태그(220)의 레일(210)의 기준지점과의 이격거리정보를 추출할 수 있다.
- 레일 이동 시스템의 이동 동작 -
이동체(100)가 레일(210)의 기준지점(예를 들어 0미터)에 위치한 상태를 가정한다.
우선 서버(300)의 제어부(320)가 키 입력부(350)를 통해 사용자로부터 이동체(100)에 대한 전진명령 및 각종 센서의 동작 명령을 전달받아 데이터 통신부(310)를 통해 레일 시스템(200)의 액세스 포인트(240)로 전달한다.
이어서 상기 레일 시스템(200)의 액세스 포인트(240)는 상기 이동체(100)에 대한 전진명령 및 각종 센서의 동작 명령을 상기 이동체(100)의 무선통신부(190)로 전달한다.
이어서 상기 이동체(100)의 제어부(140)는 상기 전진명령(속도 정보 포함) 및 각종 센서의 동작 명령을 토대로 구동부(110)를 제어하여 상기 레일(210)의 주행경로부 상에서 상기 이동체(100)를 이동시킨다.
이어서 상기 이동체(100)의 이동거리 산출부(120)는 상기 구동부(110)의 바퀴 회전량을 감지하여 상기 구동부(110)의 현재속도(예컨대 시속10Km) 및 상기 기준지점으로부터의 이동거리정보(예컨대 19미터)를 산출한다. 그리고 상기 이동체(100)의 이동거리 산출부(120)는 산출한 상기 구동부(110)의 현재속도 및 상기 기준지점으로부터의 이동거리정보를 데이터베이스(150)에 저장한다. 그리고 상기 이동체(100)의 이동거리 산출부(120)는 상기 기준지점으로부터의 이동거리정보를 통해 상기 이동체(100)의 현재위치정보(예컨대 기준지점으로부터 19M지점)를 실시간으로 산출하고 산출한 상기 이동체(100)의 현재위치정보를 데이터베이스(150)에 저장한다.
이어서 상기 이동체(100)의 제어부(140)는 상기 이동거리 산출부(120)가 산출한 상기 이동체(100)의 현재속도를 상기 전진명령에 포함된 속도정보와 매칭될 때 까지 상기 구동부(110)의 속도를 가속하거나 감속하여 제어한다.
이어서 상기 이동체(100)가 레일(210)에서 식별태그(220)를 경유하게 되면 상기 이동체(100)의 태그인식부(130)는 상기 식별태그(220)의 식별정보를 인식하고 상기 식별정보를 통해 상기 식별태그(220)의 레일(210)의 기준지점 간의 이격거리(20M)를 파악한다.
이어서 상기 이동체(100)의 제어부(140)는 상기 이동거리 산출부(120)에서 산출한 상기 이동체(100)의 이동거리정보(예컨대 19미터) 및 현재위치정보(예컨대 기준지점으로부터 19M지점)를 상기 식별태그(220)의 레일(210)의 기준지점 간의 이격거리를 통해서 각각 보정하고 보정한 이동체(100)의 이동거리정보(20M) 및 현재위치정보(기준지점으로부터 20M지점)를 데이터베이스(150)에 저장한다.
한편 상기 이동체(100)의 제어부(140)는 기준지점에서 출발할 때부터 상기 각종 센서의 동작 명령을 토대로 센서부(160)를 제어하여 레일(210)의 주변 환경에 대한 모니터링을 수행하고 그 결과 값을 데이터베이스(150)에 저장한다.
한편 상기 이동체(100)의 충전부(175)는 배터리(170)의 잔량을 파악하여 데이터베이스(150)에 저장한다.
이어서 상기 이동체(100)의 제어부(140)는 상기 데이터베이스(150)에 저장된 보정 전 또는 보정 후 이동체(100)의 이동거리정보 및 현재위치정보와 상기 레일(210)의 주변 환경에 대한 모니터링 결과 값과 배터리(170)의 잔량을 무선통신부(190)를 이용하여 레일 시스템(200)의 액세스 포인트(240)로 일정 주기 간격으로 전달한다.
이어서 상기 레일 시스템(200)의 액세스 포인트(240)는 상기 이동체(100)의 무선통신부(190)로부터 전달받은 상기 이동체(100)의 이동거리정보 및 현재위치정보와 상기 레일(210)의 주변 환경에 대한 모니터링 결과 값과 배터리(170) 잔량을 서버(300)의 데이터 통신부(310)로 전달한다.
이어서 서버(300)의 제어부(320)는 상기 이동체(100)의 이동거리정보 및 현재위치정보와 상기 레일(210)의 주변 환경에 대한 모니터링 결과 값을 표시부(340)를 통해 표시한다.
도 17은 본 발명에 따른 표시부(340)에서 이동체(100)의 상태 및 명령 입력 메뉴를 표시한 모습을 나타내는 화면 캡처도이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 여기서 서버(300)의 표시부(340)는 이동체(100)의 이동거리정보 및 현재위치정보를 이용하여 레일 시스템(200)의 레일(210) 상에서의 이동체(100)의 이동 모습을 간략화한 지도상에서 표시한다.
- 이동체의 충전 동작 -
이하 본 발명에 따른 이동체(100)의 충전 동작을 설명한다.
도 2, 도 3, 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 우선 이동체(100)가 서버(300)의 충전 명령에 의해 충전스테이션(230) 방향으로 수동으로 이동하는 경우, 이동체(100)의 이동거리 산출부(120)는 바퀴 회전량을 감지하여 현재 이동체(100)의 이동속도를 실시간으로 파악한다.
이어서 상기 이동체(100)의 태그인식부(130)는 레일(210)에 설치된 식별태그(220)를 인식하여 인식한 상기 식별태그(220)의 식별정보에 포함된 충전스테이션(230)과 상기 식별태그(220)와의 이격거리정보를 파악한다.
이어서 상기 이동체(100)의 제어부(140)는 상기 이동체(100)의 이동속도와 상기 이격거리정보를 고려하여 상기 이동체(100)가 상기 충전스테이션(230)에 도착할 때 상기 이동체(100)가 상기 충전스테이션(230)의 위치에 맞게 정확히 정지하도록 상기 이동체(100)의 이동속도를 제어한다.
이어서 상기 이동체(100)의 충전부(175)의 접촉단자(175a)와 상기 충전스테이션(230)의 충전단자(232a)가 서로 접촉되면서 상기 이동체(100)가 정지한다.
이어서 상기 충전스테이션(230)의 전원공급부(232)는 상기 충전단자(232a)를 통해 상기 이동체(100)의 접촉단자(175a)로 충전용 전원을 공급한다.
이어서 상기 이동체(100)의 충전부(175)는 상기 이동체(100)의 배터리(170)를 충전시킨다.
한편 상기 제어부(140)는 서버(300)의 충전 명령이 없는 상태에서 상기 배터리(170)의 잔량이 부족할 경우 상기 식별태그(220)의 식별정보에 포함된 복수의 충전스테이션(230) 간의 이격거리정보를 참조하여 가장 가까운 충전스테이션(230)으로 상기 이동체(100)를 자동으로 이동시킬 수 있다.
100: 이동체 200: 레일 시스템
300: 서버

Claims (15)

  1. 레일을 따라 이동하는 구동부;
    상기 레일에 부착된 식별태그의 식별정보를 무선으로 인식하는 태그인식부; 및
    상기 인식된 식별정보를 토대로 확인된 식별태그 위치정보를 기준으로 자신의 위치정보를 산출하는 제어부를 포함하는 식별태그 인식 기능을 갖는 레일 이동체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부의 바퀴 회전량을 감지하여 상기 구동부의 이동거리정보를 산출하는 이동거리 산출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 이동거리정보와 상기 식별태그 위치정보를 이용하여 자신의 위치정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 식별태그 인식 기능을 갖는 레일 이동체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별정보에는 상기 식별태그의 일련번호가 포함되고,
    상기 레일에 설치된 식별태그들의 일련번호별 기준지점과의 이격거리정보 또는 이웃하는 식별태그와의 이격거리정보의 목록을 포함하는 식별태그 위치정보가 저장된 데이터베이스를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 식별태그의 일련번호를 상기 데이터베이스에서 검색하여 상기 식별태그 위치정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 식별태그 인식 기능을 갖는 레일 이동체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별정보에는 상기 레일 상의 기준지점과의 이격거리정보 또는 이웃하는 식별태그와의 이격거리정보를 포함하는 식별태그 위치정보가 포함되고,
    상기 제어부는 상기 식별정보를 근거로 상기 식별태그 위치정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 식별태그 인식 기능을 갖는 레일 이동체.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 식별정보에는
    상기 식별태그와 상기 레일 상에 별도로 설치된 충전스테이션 간의 이격거리정보가 더 포함되고,
    배터리; 및
    상기 충전스테이션과 전기적으로 접촉하며 상기 충전스테이션으로부터 충전용 전원을 공급받아 상기 배터리를 충전하는 충전부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 충전부가 상기 충전스테이션이 서로 접촉할 때 상기 충전스테이션과 상기 식별태그와의 이격거리정보에 맞게 상기 이동체가 정지하도록 상기 구동부의 이동속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 식별태그 인식 기능을 갖는 이동체.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 자신의 위치정보를 상기 레일 주변에 별도로 설치된 액세스 포인트를 통해 서버로 무선 전달하는 무선 통신부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 식별태그 인식 기능을 갖는 이동체.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 식별정보에는 상기 식별태그의 일련번호가 포함되고,
    상기 인식된 식별정보에 포함된 상기 식별태그의 일련번호를, 상기 식별태그 위치정보가 자신의 데이터베이스에 저장된 서버로 무선 전달함으로써 상기 서버로 하여금 상기 식별태그의 일련번호를 토대로 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 하는 무선 통신부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 식별태그 인식 기능을 갖는 이동체.
  8. 식별정보가 포함되어 경유하는 이동체에게 상기 식별정보를 인식시켜줌으로써 상기 이동체로 하여금 상기 인식된 식별정보를 토대로 확인된 식별태그 위치정보를 기준으로 자신의 위치정보를 산출하게 하는 식별태그를 포함하는 식별태그가 설치된 레일.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 식별정보에는 상기 식별태그의 일련번호가 포함되어, 상기 이동체가 자신의 데이터베이스에 저장된 식별태그의 일련번호별 위치정보를 통해 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 하거나, 또는
    상기 식별정보에는 상기 식별태그와 상기 레일의 기준지점과의 이격거리정보 또는 이웃하는 식별태그와의 이격거리정보를 포함하는 식별태그 위치정보가 포함되어, 상기 이동체로 하여금 상기 식별정보를 토대로 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 하는 것을 특징으로 하는 식별태그가 설치된 레일.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 식별태그는 상기 이동체의 전면에 설치된 태그인식부와 마주보며 상기 고유정보를 무선 통신할 수 있도록 상기 이동체의 태그인식부와 마주보는 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 식별태그가 설치된 레일.
  11. 복수개가 서로 연결되어 이동체에게 이동경로를 제공하는 레일; 및
    상기 레일에 설치되고, 식별정보가 포함되어 경유하는 이동체에게 상기 식별정보를 인식시켜줌으로써, 상기 이동체로 하여금 상기 식별정보를 토대로 확인된 식별태그 위치정보를 기준으로 자신의 위치정보를 산출하게 하는 식별태그를 포함한 것을 특징으로 하는 식별태그가 설치된 레일 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 레일의 일측에 결합되어 상기 이동체와 접촉하며 충전용 전원을 공급하는 충전스테이션을 포함한 것을 특징으로 하는 식별태그가 설치된 레일 시스템.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 레일 주변에 설치되어 상기 이동체와 별도의 서버 간에 무선 통신을 지원하는 액세스 포인트를 더 포함하는 레일 시스템.
  14. 청구항 11 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 식별정보에는 상기 식별태그의 일련번호가 포함되어, 상기 이동체 또는 상기 서버가 자신의 데이터베이스에 저장된 식별태그의 일련번호별 위치정보를 통해 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 하거나, 또는
    상기 식별정보에는 상기 식별태그와 상기 레일의 기준지점과의 이격거리정보 또는 이웃하는 식별태그와의 이격거리정보를 포함하는 식별태그 위치정보가 포함되어, 상기 이동체로 하여금 상기 식별정보를 토대로 상기 식별태그 위치정보를 확인하게 하는 것을 특징으로 하는 식별태그가 설치된 레일 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 식별정보에는
    상기 충전스테이션과 상기 식별태그와의 이격거리정보가 더 포함된 것을 특징으로 하는 식별태그가 설치된 레일 시스템.
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