KR20150076757A - An Apparatus and Method for Clustering Control of Transport - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동 수단 제어에 관한 것으로, 구체적으로 단독으로 이동하는 독립 자율 주행의 경우와 집단으로 이동하는 군집 자율 주행의 경우를 구분하고, 이동 과정에서 일정 수준의 개인적 이동을 허용하여 집단 제어의 효율성을 높일 수 있도록 한 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method of controlling a moving means, and more particularly, it relates to a case where an independent autonomous moving case is divided into a case of an autonomous moving case and a case of an autonomous moving case, To an apparatus and a method for collective control of a moving means.
잘 알려진 바와 같이, 각종 주행 수단에 내장되어 주행 위치 탐색을 통해 자율 주행을 수행하는 자율 주행 장치는 주로 선박, 항공기 등에 적용되고 있는데, 최근 들어 도로를 주행하는 차량에도 적용되어 예를 들면, 주행 경로, 도로 혼잡도 등과 같은 다양한 정보를 모니터를 통해 사용자에게 알려주거나, 자율 주행 장치가 스스로 차량을 운전하거나 주행 상태를 제어한다.As is well known, an autonomous travel apparatus built in various traveling means and performing an autonomous travel through search of a travel position is mainly applied to a ship, an airplane, etc. In recent years, the autonomous travel apparatus has been applied to a vehicle traveling on a road, , Road congestion, and the like to the user through a monitor, or the autonomous mobile device drives the vehicle by itself or controls the running state.
이러한 자율 주행 장치는 예를 들어 차량과 같이 고속으로 움직이는 이동체의 경우, 주행 환경(예를 들면, 전방 차량 인식, 장애물 검출 등)을 실시간으로 인식하여 운전자에게 알려주거나, 주행 환경을 실시간으로 판단하여 스스로 그에 대응하는 각각의 응급 기능을 수행해야 하며, 이를 위해서 많은 데이터량을 실시간으로 처리할 수 있는 고성능의 프로세서가 필요하게 된다.In the case of a moving object moving at a high speed such as a vehicle, for example, such an autonomous travel apparatus recognizes the traveling environment (for example, front vehicle recognition, obstacle detection, etc.) in real time and notifies the driver of the traveling environment, Each corresponding emergency function must be performed by itself, and a high-performance processor capable of processing a large amount of data in real time is required.
예를 들면, 차량 내에 스캐닝 장치, 카메라, 레이더 등과 같은 모든 센서 장비와, 컴퓨팅 장치와, 차량 제어 및 자율 주행용 소프트웨어를 탑재하여 기 설정된 조건에 따라 차량이 자동으로 주행할 수 있다.For example, the vehicle can be automatically driven according to predetermined conditions by mounting all the sensor devices such as a scanning device, a camera, a radar, etc., a computing device, and vehicle control and autonomous running software in the vehicle.
특히, 군집 주행 방식은, 차량 자신이 GPS를 이용해 실시간으로 위치 좌표 및 주행 방향각, 주행 속도를 측정하고, 이 측정 정보를 request/response 기반의 ad-hoc 통신을 통해 군집 내 차량 간의 정보를 교환하고 교환한 정보를 바탕으로 군집 주행을 한다. In particular, in the cluster driving method, the vehicle itself measures the position coordinates, the traveling direction and the traveling speed in real time using the GPS, and exchanges the information between the vehicles in the community through the ad-hoc communication based on the request / Based on the information exchanged.
차량에서의 군집주행과 같은 이동수단의 집단제어는 다음과 같은 특성을 갖는다.Collective control of moving means such as crowd driving in a vehicle has the following characteristics.
자동차 군집주행의 경우,도착지에 도착함에 있어 주어진 도로를 주행하여 목적지에 도착하는 것이 기술적인 목표이므로 군집 내에서 대열에 포함한 자동차는 정형화된 대열로 집단 제어하는 것이 충분하다.In the case of driving a car cluster, it is a technical goal to travel on a given road to arrive at the destination, so it is sufficient to control the car including the rider in the rally in a regular sequence.
하지만, 단순한 도착지로의 이동 목적이 아닌, 이동 과정에서 일정 수준의 개인적 이동 등 자유도가 요구되는 경우에는 군집 내에서도 일정 수준 이상의 개인적 이동을 허용하는 집단 제어 방법이 요구되고 있다. However, when a degree of freedom such as a certain level of personal movement is required in a moving process rather than a simple moving destination, a group control method that allows a personal moving beyond a certain level is required.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 이동 수단의 집단 제어의 문제를 해결하기 위한 것으로, 이동 수단 제어시에 단독으로 이동하는 독립 자율 주행의 경우와 집단으로 이동하는 군집 자율 주행의 경우를 구분하고, 이동 과정에서 일정 수준의 개인적 이동을 허용하여 집단 제어의 효율성을 높일 수 있도록 한 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention solves the problem of collective control of the moving means by dividing the case of autonomous autonomous mobile traveling alone and the case of mobile autonomous mobile traveling at the time of moving means control, And an object of the present invention is to provide a device and a method for collective control of a moving means which can increase the efficiency of collective control by allowing a certain level of personal movement in the process.
본 발명은 도로 인프라와 통신이 가능한 도로 환경에서 주변 환경을 정확하게 감지하여 효율적으로 군집 주행을 제어할 수 있도록 한 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for collective control of a moving means capable of accurately detecting a surrounding environment in a road environment capable of communicating with a road infrastructure and efficiently controlling the traveling of the cluster.
본 발명은 도로 인프라의 위치 정보를 이용해 효율적으로 군집 관리, 차량 간 통신을 위한 자원관리를 수행할 수 있고, 사고발생시 신속하게 처리할 수 있도록 한 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides an apparatus and method for collective control of moving means capable of efficiently performing cluster management and resource management for inter-vehicle communication using location information of a road infrastructure, It has its purpose.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치는 군집 대열 내에서 이동수단 간 충돌을 방지하고, 군집을 통합적으로 제어하고, 통합 제어 신호를 전송하기 위한 전송장치를 구비하는 이동 수단 통합 제어부;대열 내에서 주변의 추종 이동수단을 감지를 위한 감지 수단을 구비하는 이동 수단 상태 및 환경 감지부;공간 정보, 위치정보 및 주변환경 데이터를 이용하여 목적지까지 이동경로를 파악하기 위한 항법장치;통합 제어신호를 수신받기 위한 수신장치를 구비하고, 공간정보를 제공하는 장치를 바탕으로 대열을 정의하고, 추종차량에 요구되는 대열 이탈 방지를 실행하는 유닛 제어 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an apparatus for collective control of a moving means according to the present invention includes a transmission device for preventing collision between moving means within a cluster, integrally controlling a cluster, and transmitting an integrated control signal A moving means integrated control unit for detecting a following moving means in a row, a moving means state and environment sensing unit having sensing means for detecting surrounding follow moving means in a row, and a moving path to a destination using spatial information, And a unit control device having a receiving device for receiving an integrated control signal and defining a sequence based on an apparatus for providing spatial information and performing a sequential departure prevention required for the following vehicle .
여기서, 상기 이동 수단 통합 제어부는, 군집 주행 내의 어느 하나의 이동수단이 집단 내 속한 모든 타 이동수단과의 1:1 영역으로 설정되는 바운드리를 포함하는 도메인 1과, 도메인 1에 추가적으로 집단을 모두 포함할 수 있는 설정된 바운드리 영역으로 설정되는 도메인2 및 사용자의 활용 목적에 따라 지정되는 바운드리 영역들을 포함하는 도메인3을 기준으로, 이동수단이 도메인 2 내에서 장애물을 회피하면서 이동하도록 제어하고, 각 이동수단 사이의 안전거리는 도메인 1로 규정하며, 사용자의 활용 목적에 따른 추가적인 설정인 도메인3을 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the moving-unit integrated control unit includes a
그리고 시각,청각,미각,후각의 상황에 맞는 방법으로 정보를 전달하고, 시각,촉각,청각,후각적으로 경고를 하여 주위를 환기시키는 정보 표시 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And an information display device for transmitting information in a manner suited to the situation of sight, hearing, taste and smell, and warning the surroundings by visual, tactile, auditory, and olfactory warning.
그리고 상기 이동 수단 상태 및 환경 감지부는, 신호 및 통신을 통하여 차량의 공간 정보 및 위치를 확인하는 공간 정보 및 위치 확인 장치와,신호,통신,소리,빛을 이용하여 주변 환경을 감지하는 주변 환경 감지 장치와,차량의 속도, 방위 기울기를 감지하는 유닛 자세 감지 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the moving means state and environment sensing unit includes a spatial information and position checking device for confirming the spatial information and the position of the vehicle through signals and communication, and a sensing device for sensing a surrounding environment for sensing the surrounding environment by using signals, communication, sound, And a unit posture sensing device for sensing a speed and an azimuth gradient of the vehicle.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동 수단의 집단 제어를 위한 방법은 군집 대열 내에서 이동수단 간 충돌을 방지하고, 군집을 통합적으로 제어하는 이동 수단 통합 제어부를 구비하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치의 제어에 있어서, 이동 수단 단독으로 이동하는 독립 자율 주행의 경우와 집단으로 이동하는 군집 자율 주행의 경우로 구분하여 제어하고, 군집 주행 내의 어느 하나의 이동수단이 집단 내 속한 모든 타 이동수단과의 1:1 영역으로 설정되는 바운드리를 포함하는 도메인 1과, 도메인 1에 추가적으로 집단을 모두 포함할 수 있는 설정된 영역으로 설정되는 바운드리를 포함하는 도메인 2및 사용자의 활용 목적에 따른 추가적인 설정에 따른 바운드리 영역들을 포함하는 도메인3을 기준으로, 이동수단이 도메인 2 내에서 장애물을 회피하면서 이동하도록 제어하고, 각 이동수단 사이의 안전거리는 도메인 1로 규정하며, 사용자의 활용 목적에 따른 추가적인 규정인 도메인3을 만족하며이동 수단의 집단 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.A method for collective control of a moving means according to the present invention for achieving another object includes collective control of a moving means including a moving means integrated control portion for preventing collision between moving means within a cluster sequence, And a control unit for controlling the control unit to control the control unit in the case of an independent autonomous vehicle traveling alone and a case of an autonomous vehicle traveling in a group,
여기서, 상기 독립 자율 주행은, 이동수단이 단독으로 목적지까지 이동하는지를 판단하고, 항법장치로부터 경로를 파악하고, 유닛 제어장치에 의해 목적지로 이동하는 단계;주변 환경을 감지하여 주행 경로 상에 타 이동수단이 없는 경우, 타 이동수단 있는 경우를 구분하는 단계;주행 경로 상에 타 이동수단이 없는 경우에는 장애물에 대한 우회동작과 함께 목적지로의 이동을 하는 단계;경로 상에 타 이동수단이 있는 경우에는 타 이동수단을 장애물로 인식하여 회피할 것인지, 일시적 추종 대상으로 인식하여 추종할지에 대한 동작과 함께 이동하게 할 것인지를 선택적 제어를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the independent autonomous driving includes: determining whether the moving means alone moves to a destination, determining a route from the navigation device, and moving to a destination by the unit control device; A step of separating a case where there is no other means, a case where there is no other means of moving on the traveling path, a step of moving to a destination together with a detour operation on the obstacle, And performing selective control as to whether to move along with the operation of whether to recognize the other moving means as an obstacle and to avoid or recognize it as a temporary tracking target and follow it.
그리고 군집 주행은, 적어도 2개의 이동수단이 같은 범주에 속하여 이동하는 것인지를 판단하는 단계;군집 주행 시 선도 이동수단을 추종 대상으로 선택하여 추종하는 방식과 공통의 목적지를 선택하여 같은 경로를 이동하는 방법 구분하여 선택하는 단계;선도 이동수단에 대한 추종 방식의 군집주행이면 추종 대상인 선도 이동수단이 항법장치를 바탕으로 경로를 파악하여 이동하는 단계;추종대상 없이 공통의 목적지를 선정하여 군집 주행을 실시하는 경우에는 경로를 제공하기 위한 항법장치를 사용하여 경로를 파악하여 이동하는 단계;목적지에 도달하기 위한 경로를 따라 이동하면서 주변환경을 감지하고 감지 상태에 따른 장애물 회피 동작을 하는 단계;이동하는 과정에서 군집에 포함된 이동수단을 정형적 군집주행 및 비정형적 군집주행으로 구분하여 이동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method includes the steps of: determining whether at least two moving means are moving in the same category, moving the same route by selecting a common moving destination, Selecting a route based on a navigation device, selecting a common destination without a follow-up route, and performing a community travel based on the navigation device A step of recognizing a route by using a navigation device for providing a route and moving the route while sensing a surrounding environment while moving along a route for reaching a destination and performing an obstacle avoiding operation according to a sensing state; , The mobile means included in the cluster are classified into a regular cluster travel and an atypical community travel It characterized in that it comprises a; minutes to the step of moving.
그리고 정형적 군집주행은, 특정한 배열을 통해 군집 내 포함된 이동수단을 횡, 종 방향에 맞춘 배열동작과 함께 이동하고, 추종 이동 수단간 안전거리를 균일하게 유지하면서 이동하면서 장애물이 출현할 경우에는 이를 회피하기 위해 주행 경로의 우회를 실행하고 회피가 완료되면 주어진 배열에 복귀하여 추종을 계속하는 것을 특징으로 한다.In the case of an obstacle appearing while moving while keeping the safety distance uniformly between the follow moving means by moving the moving means included in the community through the specific arrangement in accordance with the lateral and longitudinal directions, To avoid this, the bypass of the traveling route is executed, and when the avoidance is completed, the return to the given arrangement is continued and the following is continued.
그리고 비정형적 군집주행은, 이동수단이 도메인 2 내에서 장애물을 회피하면서 이동하도록 제어하고, 각 이동수단 사이의 안전거리는 도메인 1로 규정한 이후,경우에 따라 규정된 사용자의 활용 목적에 따른 추가적인 설정인 도메인3을 만족하며 이동 수단의 집단 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the atypical community driving controls the movement means to move while avoiding obstacles within the
그리고 상기 도메인 1은 1:1 및 개인 영역 설정으로, n개의 유닛이 있을 때, 개의 1:1 대응이 이루어지고, 각 대응 간의 허용 거리를 설정하는 것을 특징으로 한다.And
그리고 상기 도메인 2는 전체 영역 설정으로, 유닛을 모두 포함할 수 있는 제일 작은 원 및 다각형의 중심을 집단의 중심점으로 두고, 이 점을 중심으로 하는 원 및 다각형 모양으로 각 유닛의 집단 내 이동 영역을 제한하는 것을 특징으로 한다.In the
그리고 상기 도메인3은 구체적인 유닛의 움직임에 대한 규정의 설정으로,사용자의 활용 목적에 따른 유닛의 움직임,추종 방법,유닛들의 이동 순서 등 유닛의 움직임에 대한 추가적인 제한을 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
이와 같은 본 발명에 따른 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The apparatus and method for collective control of the moving means according to the present invention have the following effects.
첫째, 이동 수단 제어시에 단독으로 이동하는 독립 자율 주행의 경우와 집단으로 이동하는 군집 자율 주행의 경우를 구분하여 이동 수단의 집단 제어의 효율성을 높일 수 있다.First, it is possible to increase the efficiency of the group control of the moving means by dividing the case of the independent autonomous driving which moves independently in the control of the moving means and the case of the autonomous driving of the moving group.
둘째, 군집 주행시에 이동 수단의 이동 과정에서 일정 수준의 개인적 이동을 허용하여 집단 제어의 효율성을 높일 수 있다.Second, it is possible to increase the efficiency of group control by allowing a certain level of personal movement in the movement process of the movement means during the movement of the crowd.
셋째, 도로 인프라와 통신 가능한 도로 환경에서 주변 환경을 정확하게 감지하여 효율적으로 군집 주행을 제어할 수 있다.Third, it is possible to precisely detect the surrounding environment in the road environment communicable with the road infrastructure, and to efficiently control the community driving.
넷째, 도로 인프라의 위치 정보를 이용해 효율적으로 군집 관리, 차량 간 통신을 위한 자원관리를 수행할 수 있고, 사고발생시 신속하게 처리할 수 있도록 한다.
Fourthly, it can efficiently manage the cluster management and the resource management for inter-vehicle communication by using the location information of the road infrastructure, so that it can be processed quickly in case of an accident.
도 1은 본 발명에 따른 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치의 구성도
도 2a는 독립 자율 주행시의 주변 환경 감시 장치의 동작 상태를 나타낸 구성도
도 2b는 본 발명에 따른 독립 자율 주행시의 이동 수단의 집단 제어 방법을 나타낸 플로우 차트
도 3a는 정형적 군집 주행 상태를 나타낸 구성도
도 3b는 본 발명에 따른 군집 자율 주행시의 이동 수단의 집단 제어 방법을 나타낸 플로우 차트
도 4는 비정형적 군집 주행시의 도메인 설정 방법을 나타낸 구성도
도 5는 비정형 자율 주행의 일 예를 나타낸 구성도1 is a block diagram of an apparatus for collective control of moving means according to the present invention;
2A is a configuration diagram showing an operation state of an environment monitoring apparatus at the time of independent autonomous navigation;
2B is a flowchart showing a group control method of the moving means at the time of the independent autonomous running according to the present invention
FIG. 3A is a schematic diagram showing a typical community running state
FIG. 3B is a flowchart showing a group control method of the moving means at the time of the self-propelling movement according to the present invention
4 is a diagram showing a domain setting method at the time of an atypical community driving
5 is a diagram showing an example of an atypical autonomous running
이하, 본 발명에 따른 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the apparatus and method for collective control of the moving means according to the present invention will be described in detail as follows.
본 발명에 따른 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The features and advantages of the apparatus and method for collective control of moving means according to the present invention will be apparent from the detailed description of each embodiment below.
도 1은 본 발명에 따른 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of an apparatus for collective control of a moving means according to the present invention.
본 발명은 이동 수단 제어시에 단독으로 이동하는 독립 자율 주행의 경우와 집단으로 이동하는 군집 자율 주행의 경우를 구분하고, 이동 과정에서 일정 수준의 개인적 이동을 허용하여 집단 제어의 효율성을 높일 수 있도록 한 것이다.In the present invention, it is possible to distinguish the case of autonomous autonomous movement that moves independently in the control of the movement means and the case of the autonomous movement that moves in a group, and to increase the efficiency of the group control by allowing a certain level of personal movement in the movement process It is.
이를 위한 본 발명에 따른 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치는 군집 대열 내에서 이동수단 간 충돌을 방지하는 제어를 수행하고, 군집을 통합적으로 제어하고, 통합 제어 신호를 전송하기 위한 전송장치를 구비하는 이동 수단 통합 제어부(100)와, 차량의 속도, 방위, 기울기를 감지하여 대열 내에서 주변의 추종 이동수단을 감지를 위한 감지 수단을 구비하는 이동 수단 상태 및 환경 감지부(200)와, 공간 정보, 위치정보 및 주변환경 등의 데이터를 이용하여 목적지까지 이동경로를 파악하기 위한 항법장치(300)와, 추종 이동수단이 통합 제어신호를 수신받기 위한 수신장치를 구비하고, 공간정보를 제공하는 장치를 바탕으로 대열을 정의하고, 추종차량에 요구되는 대열 이탈 방지를 실행하는 유닛 제어 장치(400)와, 시각, 청각,미각,후각 등 상황에 맞는 다양한 방법으로 정보를 전달하고, 시각,촉각,청각,후각 적으로 경고를 하여 주위를 환기시키는 정보 표시 장치(500)를 포함한다.An apparatus for collective control of moving means according to the present invention includes a transmission device for performing control to prevent collision between moving means within a cluster and integrally controlling clusters and transmitting an integrated control signal A moving means integration and
여기서, 유닛은 이동 수단을 의미하는 것으로, 바퀴, 다리,날개 및 기타 다양한 구조체로 이동할 수 있는 기계적 메커니즘을 갖는 물체를 뜻한다.Herein, the unit means a moving means and means an object having a mechanical mechanism capable of moving to a wheel, a leg, a wing, and various other structures.
그리고 이동 수단 상태 및 환경 감지부(200)는 신호 및 통신을 통하여 차량의 공간 정보 및 위치를 확인하는 공간 정보 및 위치 확인 장치와, 신호, 통신,소리,빛 등을 이용하여 주변 환경을 감지하는 주변 환경 감지 장치와, 차량의 속도, 방위 기울기 등을 감지하는 유닛 자세 감지 장치를 포함한다.The moving state and
그리고 상기 이동 수단 통합 제어부(100)는, 각 수신정보의 처리 및 수신된 정보를 바탕으로 유닛의 거동에 대한 명령신호를 송신하여 실제적 제어 등을 수행하기 위한 장치와, 유닛의 제어를 위한 제어명령을 외부에서 송신할 수 있는 일련의 장치를 포함한다.유닛의 제어 관점에서, 군집 주행 내의 어느 하나의 이동수단이 집단 내 속한 모든 타 이동수단과의 1:1 영역으로 설정되는 바운드리를 포함하는 도메인 1로, 도메인 1에 추가적으로 집단을 모두 포함할 수 있도록 설정된 영역 바운드리를 포함하는 도메인 2로, 사용자의 활용 목적에 따라 지정된 영역의 바운드리 영역들을 포함하는 도메인 3으로 규정한다.The moving-unit integrated
이와 같은 도메인의 지정을 통해,이동수단이 도메인 2 내에서 자유롭게 장애물을 회피하면서 이동하도록 제어하고, 각 이동수단 사이의 안전거리는 도메인 1로 규정한다.Through the designation of such a domain, control is made such that the moving means moves freely in the
또한, 경우에 따라 주행 우선순위의 설정 및 특수한 배열 형태 등 사용자의 활용 목적에 따라 특수한 상황을 반영할 수 있도록 지정된 도메인3을 통해 세부적인 유닛의 동작에 대한 제어가 가능하며, 도메인 3에 대한 동작을 위해, 알고리즘 및 소프트웨어 등을 추가적으로 탑재하여 활용할 수 있다.In addition, it is possible to control the detailed unit operation through the designated
본 발명에서 이동 수단의 이동은 단독으로 이동하는 독립 자율 주행의 경우와 집단으로 이동하는 군집 자율 주행의 경우로 구분하여 제어한다.In the present invention, the movement of the moving means is divided into the case of independent autonomous traveling, and the case of autonomous traveling of a cluster moving in a group.
먼저, 독립 자율 주행에 관하여 설명하면 다음과 같다.First, the independent autonomous driving will be described as follows.
도 2a는 독립 자율 주행시의 주변 환경 감시 장치의 동작 상태를 나타낸 구성도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 독립 자율 주행시의 이동 수단의 집단 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.FIG. 2A is a configuration diagram showing an operation state of an environment monitoring apparatus at the time of independent autonomous travel, and FIG. 2B is a flowchart illustrating a group control method of the movement means at the time of autonomous autonomous travel according to the present invention.
독립 자율 주행은 이동수단이 단독으로 목적지까지 이동하는 것을 의미하는 것이다.Independent autonomous driving means that the means of movement alone travel to the destination.
독립 자율 주행은 먼저, 이동수단이 단독으로 목적지까지 이동하는지를 판단한다.(S201)In the independent autonomous navigation, first, it is judged whether the moving means alone moves to the destination (S201)
그리고 이동수단이 항법장치(300)로부터 경로를 파악하고, 유닛 제어장치(400)에 의해 목적지로 이동을 실시한다.(S202)Then, the moving means grasps the route from the
이어, 경로를 따라 주행하는 과정에서 이동 수단 상태 및 환경 감지부(200)의 유닛 상태 감지 장치 및 주변 환경 감지 장치를 통하여 주변 환경 감지를 실시한다.(S203)Next, in the process of traveling along the route, the moving environment condition and the surrounding environment detection are performed through the unit state sensing device and the ambient environment sensing device of the environment sensing unit 200 (S203)
이때, 주행 중 주변상황에 대한 감지 형태는 크게 주행 경로 상에 타 이동수단이 없는 경우, 타 이동수단 있는 경우 등 2가지로 구분한다.(S204)At this time, the form of sensing the surrounding situation during driving is divided into two types, that is, when there is no other traveling means on the traveling route, and when there is another traveling means (S204)
주행 경로 상에 타 이동수단이 없는 경우에는 일반적인 장애물에 대한 우회동작과 함께 목적지로의 이동을 실행한다.(S205)If there is no other moving means on the traveling route, the moving to the destination is executed together with the detour operation for the general obstacle (S205)
그리고 경로 상에 타 이동수단이 있는 경우, 도 2a에서와 같이, 타 이동수단을 장애물로 인식하여 회피할 것인지, 일시적 추종 대상으로 인식하여 추종할지에 대한 동작과 함께 이동하게 할 것인지를 선택적 제어를 수행한다.(S206)If there is another moving means on the path, it is possible to selectively control whether the moving means should be recognized as an obstacle, avoided, (S206)
이어, 추종과 회피 등 선택에 따라 이동 수단 상태 및 환경 감지부(200)의 주변 환경 감지 장치를 통하여 주변환경을 감지하고(S207), 유닛제어 장치(400)에 의해 이동수단은 타 이동수단을 회피하거나 혹은 추종하여 이동한다.(S208)Then, the surroundings environment is sensed through the sensing means of the moving means state and the surroundings sensing device of the
그리고 군집 주행에 관하여 설명하면 다음과 같다.The following is a description of the cluster driving.
도 3a는 정형적 군집 주행 상태를 나타낸 구성도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 군집 자율 주행시의 이동 수단의 집단 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.FIG. 3A is a block diagram showing a typical cluster running state, and FIG. 3B is a flowchart showing a group control method of a moving means at the time of a cluster self-running according to the present invention.
군집 주행은 2개 이상의 이동수단이 같은 범주에 속하여 이동하는 것을 의미한다.Crowd driving means that two or more means of transport move within the same category.
먼저, 군집 주행은 2개 이상의 이동수단이 같은 범주에 속하여 이동하는 것인지를 판단한다.(S301)First, the cluster driving judges whether two or more moving means belong to the same category and moves. (S301)
이어, 군집 주행 시 선도 이동수단을 추종 대상으로 선택하여 추종하는 방식과 공통의 목적지를 선택하여 같은 경로를 이동하는 방법 등 2가지로 구분하여 선택한다.(S302)Next, a method of selecting a forward moving means as a follower and a method of moving a same route by selecting a common destination is selected by selecting the forward moving means as a follower when traveling in a cluster (S302)
그리고 선도 이동수단에 대한 추종 방식의 군집주행일 경우에는 추종 대상인 선도 이동수단은 항법장치를 바탕으로 경로를 파악한다.(S303)In the case of the cluster driving of the follow-up mode with respect to the lead moving means, the lead moving means, which is the subject of follow-up, grasps the path based on the navigation apparatus (S303)
여기서, 추종 이동수단은 이를 따라가는 방식이므로 추종대상에는 항법장치가 요구되지 않을 수 있다.Here, since the follow moving means follows the follow moving means, a navigation device may not be required for the follow subject.
그리고 추종대상 없이 공통의 목적지를 선정하여 군집 주행을 실시하는 경우에는 경로를 제공하기 위한 항법장치를 사용하여 경로를 파악한다.(S304)When a common destination is selected and a cluster is traveled without subject to follow, a route is determined by using a navigation device for providing a route (S304)
이어, 추종 및 비추종 두 방식 모두 유닛 제어장치 및 기타의 수단으로 목적지에 도달하기 위한 경로를 따라 이동한다.(S305)Subsequently, both the follow-up and non-follow-up approaches are moved along a path for reaching a destination by a unit control device or other means (S305)
그리고 이동하는 과정에서 이동 수단 상태 및 환경 감지부(200)의 주변 환경 감지 장치를 통하여 주변환경을 감지하고 감지 상태에 따른 장애물 회피 동작을 실시한다.(S306)In the process of moving, the moving means state and the surrounding environment are detected through the surrounding environment sensing device of the
이와 같이 이동하는 과정에서 군집에 포함된 이동수단을 정형적 군집주행 및 비정형적 군집주행으로 구분하여 이동한다.(S307)In this process, the moving means included in the cluster is divided into the regular cluster travel and the atypical community travel (S307)
정형적 군집주행은 도 3a에서와 같다.The typical cluster travel is shown in Fig. 3A.
정형적 군집주행은 특정한 배열을 통해 군집 내 포함된 이동수단을 횡, 종 방향에 맞춘 배열동작과 함께 이동하는 것이다.A typical cluster travel is to move the moving means included in the cluster through a specific arrangement with the horizontal and vertical alignment movements.
이때 군집에 포함된 이동수단은 이동 수단 상태 및 환경 감지부(200)의 주변 환경 감지 장치를 통하여 주변환경을 감지하고, 추종 이동 수단간 안전거리를 균일하게 유지하면서 이동한다.At this time, the moving means included in the cluster senses the surrounding environment through the moving means state and the surrounding environment sensing unit of the
만일, 급작스런 장애물 등이 출현할 경우에는 이를 회피하기 위해 주행 경로의 우회를 실행하고 회피가 완료되면 주어진 배열에 복귀하여 추종을 계속하도록 동작한다.If a sudden obstacle or the like appears, a detour of the driving route is executed to avoid this, and when the avoidance is completed, the operation returns to the given arrangement and continues to follow.
비정형적 군집 주행을 설명하면 다음과 같다.Explanation of atypical community driving is as follows.
도 4는 비정형적 군집 주행시의 도메인 설정 방법을 나타낸 구성도이고, 도 5는 비정형 자율 주행의 일 예를 나타낸 구성도이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a domain setting method at the time of an atypical community driving, and FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of an atypical autonomous running.
도 4에서와 같이, 군집 주행 내의 이동수단은 기본적으로 집단 내 속한 모든 타 이동수단과의 1:1 영역을 설정(도메인 1의 바운드리)한다.As shown in FIG. 4, the movement means within the cluster travels basically a 1: 1 region (
그리고 도메인 1에 추가적으로 집단을 모두 포함할 수 있는 설정된 영역을 설정(도메인 2의 바운드리)한다.In addition,
이동수단은 도메인 2 내에서 자유롭게 장애물을 회피하면서 이동하고, 이때, 각 이동수단 사이의 안전거리는 도메인 1로 규정된다.The moving means moves freely in the
비정형적 군집 주행을 하기 위한 위의 두 도메인의 자세한 설명은 아래와 같다.A detailed description of the above two domains for atypical community driving is as follows.
도메인 1은 1:1 및 개인 영역 설정의 특징을 갖는다.
도 4에서와 같이, n개의 유닛이 있을 때, 개의 1:1 대응이 이루어진다.As in Figure 4, when there are n units, 1: 1 correspondence is performed.
이때, 각 대응 간의 허용 거리에 대한 바운드리를 설정하고 이를 도메인 1이라고 한다.At this time, a boundary is set for the allowable distance between each correspondence, and this is called
그리고 도메인 2는 전체 영역 설정의 특징을 갖고, 유닛을 모두 포함할 수 있는 제일 작은 원 및 다각형의 중심을 집단의 중심점으로 두고, 이 점을 중심으로 하는 원 및 다각형 모양으로 각 유닛의 집단 내 이동 영역을 제한에 대한 바운드리를 설정하고 이 영역을 도메인 2라고 한다.
이와 같은 도메인 1과 도메인 2의 설정 내용에 따라서, 다양한 형태의 군집 자율주행이 가능해 진다.According to the setting contents of the
도 5는 비정형 군집주행의 일 예이다.5 is an example of atypical community driving.
도메인 1로 각 유닛은 유닛 사이의 최소 거리를 정의하고, 도메인 2로 집단 분산의 크기를 정의한다. 이러한 조건 내에서 설정된 값에 따라 정형적 군집주행의 형태를 보일 수도 있고, 영역 내에서 비정형적인 군집주행의 형태를 보일 수도 있다.With
이와 같은 본 발명에 따른 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치 및 방법은 이동 수단 제어시에 단독으로 이동하는 독립 자율 주행의 경우와 집단으로 이동하는 군집 자율 주행의 경우를 구분하고, 이동 과정에서 일정 수준의 개인적 이동을 허용하여 집단 제어의 효율성을 높일 수 있도록 한 것이다.The apparatus and method for collective control of the moving means according to the present invention distinguishes between the case of autonomous autonomous traveling which moves independently in the control of the moving means and the case of autonomous traveling of the moving group, And to increase the efficiency of group control.
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.It is therefore to be understood that the specified embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description and that all such differences falling within the scope of equivalents thereof are intended to be embraced therein It should be interpreted.
100. 이동 수단 통합 제어부 200. 이동 수단 상태 및 환경 감지부
300. 항법 장치 400. 유닛 제어 장치
500. 정보 표시 장치100. Moving means
300.
500. Information display device
Claims (12)
대열 내에서 주변의 추종 이동수단을 감지를 위한 감지 수단을 구비하는 이동 수단 상태 및 환경 감지부;
공간 정보, 위치정보 및 주변환경 데이터를 이용하여 목적지까지 이동경로를 파악하기 위한 항법장치;
통합 제어신호를 수신받기 위한 수신장치를 구비하고, 공간정보를 제공하는 장치를 바탕으로 대열을 정의하고, 추종차량에 요구되는 대열 이탈 방지를 실행하는 유닛 제어 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치.A mobile unit integrated control unit including a transmission device for preventing collision between moving means within a group of crowns, collectively controlling the clusters, and transmitting an integrated control signal;
A moving means state and environment sensing unit having sensing means for sensing surrounding follow moving means in a row;
A navigation device for identifying a movement route to a destination using spatial information, position information, and surrounding environment data;
And a unit control device having a receiving device for receiving the integrated control signal and defining a sequence based on the device providing the spatial information and performing the sequential departure prevention required for the following vehicle. Apparatus for collective control of means.
군집 주행 내의 어느 하나의 이동수단이 집단 내 속한 모든 타 이동수단과의 1:1 영역으로 설정되는 바운드리를 포함하는 도메인 1과, 도메인 1에 추가적으로 집단을 모두 포함할 수 있는 설정된 바운드리 영역으로 설정되는 도메인 2 및 사용자의 활용 목적에 따라 지정되는 바운드리 영역들을 포함하는 도메인 3을 기준으로, 이동수단이 도메인 2 내에서 장애물을 회피하면서 이동하도록 제어하고,
각 이동수단 사이의 안전거리는 도메인 1로 규정하며, 사용자의 활용 목적에 따른 추가적인 설정인 도메인 3을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치.The apparatus according to claim 1,
A domain 1 including a boundary in which any one moving means within a cluster travels is set as a 1: 1 region with all other traveling means belonging to the group, and a set boundary region that can include both groups in addition to the domain 1 Controls the movement means to move while avoiding obstacles in the domain 2 based on the domain 2 to be set and the domain 3 including boundary regions designated according to the utilization purpose of the user,
Wherein the safety distance between each movement means is defined as domain 1 and includes domain 3 as an additional setting according to the purpose of use of the user.
신호 및 통신을 통하여 차량의 공간 정보 및 위치를 확인하는 공간 정보 및 위치 확인 장치와,
신호,통신,소리,빛을 이용하여 주변 환경을 감지하는 주변 환경 감지 장치와,
차량의 속도, 방위 기울기를 감지하는 유닛 자세 감지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 장치.2. The apparatus according to claim 1,
A space information and position confirmation device for confirming space information and position of the vehicle through signals and communication,
A peripheral environment sensing device for sensing the surrounding environment by using signals, communication, sound, and light,
And a unit posture sensing device for sensing the speed, azimuthal gradient of the vehicle.
이동 수단 단독으로 이동하는 독립 자율 주행의 경우와 집단으로 이동하는 군집 자율 주행의 경우로 구분하여 제어하고,
군집 주행 내의 어느 하나의 이동수단이 집단 내 속한 모든 타 이동수단과의 1:1 영역으로 설정되는 바운드리를 포함하는 도메인 1과, 도메인 1에 추가적으로 집단을 모두 포함할 수 있는 설정된 영역으로 설정되는 바운드리를 포함하는 도메인 2를 기준으로, 이동수단이 도메인 2 내에서 장애물을 회피하면서 이동하도록 제어하고, 각 이동수단 사이의 안전거리는 도메인 1로 규정하여 이동 수단의 집단 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 방법.A control method of a device for collective control of a moving means including a moving means integrated control unit for preventing collision between moving means within a cluster and integrally controlling the clusters,
In this paper, we propose a method to control the autonomous mobile autonomous mobile robot,
A domain 1 including a boundary in which any one moving means in a cluster travel is set as a 1: 1 region with all other moving means in the cluster, and a set region that can include both groups in addition to the domain 1 Characterized in that the moving means is controlled to move while avoiding obstacles in the domain (2) based on the domain (2) including the boundary, and the safety distance between the moving means is defined as the domain (1) A method for collective control of moving means.
이동수단이 단독으로 목적지까지 이동하는지를 판단하고, 항법장치로부터 경로를 파악하고, 유닛 제어장치에 의해 목적지로 이동하는 단계;
주변 환경을 감지하여 주행 경로 상에 타 이동수단이 없는 경우, 타 이동수단 있는 경우를 구분하는 단계;
주행 경로 상에 타 이동수단이 없는 경우에는 장애물에 대한 우회동작과 함께 목적지로의 이동을 하는 단계;
경로 상에 타 이동수단이 있는 경우에는 타 이동수단을 장애물로 인식하여 회피할 것인지, 일시적 추종 대상으로 인식하여 추종할지에 대한 동작과 함께 이동하게 할 것인지를 선택적 제어를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 방법.6. The method of claim 5, wherein the autonomous self-
Determining whether the moving means alone moves to the destination, determining the route from the navigation device, and moving to the destination by the unit control device;
Detecting the surrounding environment and classifying the case where there is no other moving means on the traveling path and the case where there is another moving means;
If there is no other moving means on the traveling route, moving to the destination together with the detouring operation for the obstacle;
And selectively controlling whether to move along with an operation of recognizing and avoiding the other moving means as an obstacle and recognizing the other moving means as a temporary tracking target when the other moving means exists on the path, Lt; RTI ID = 0.0 > of: < / RTI >
적어도 2개의 이동수단이 같은 범주에 속하여 이동하는 것인지를 판단하는 단계;
군집 주행 시 선도 이동수단을 추종 대상으로 선택하여 추종하는 방식과 공통의 목적지를 선택하여 같은 경로를 이동하는 방법 구분하여 선택하는 단계;
선도 이동수단에 대한 추종 방식의 군집주행이면 추종 대상인 선도 이동수단이 항법장치를 바탕으로 경로를 파악하여 이동하는 단계;
추종대상 없이 공통의 목적지를 선정하여 군집 주행을 실시하는 경우에는 경로를 제공하기 위한 항법장치를 사용하여 경로를 파악하여 이동하는 단계;
목적지에 도달하기 위한 경로를 따라 이동하면서 주변환경을 감지하고 감지 상태에 따른 장애물 회피 동작을 하는 단계;
이동하는 과정에서 군집에 포함된 이동수단을 정형적 군집주행 및 비정형적 군집주행으로 구분하여 이동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 방법.6. The method according to claim 5,
Determining whether at least two moving means move within the same category;
Selecting a method of following a leading moving means as a tracking target and selecting a common destination and moving the same route by selecting the traveling means as a tracking target;
A step in which the leading moving means, which is a subject of follow-up, grasps a path based on the navigation apparatus and moves,
When a common destination is selected and a cluster is traveled without subject to follow, a step of grasping and moving the route using a navigation device for providing a route;
Sensing a surrounding environment while moving along a path for reaching a destination and performing an obstacle avoiding operation according to a sensing state;
And moving the moving means included in the cluster into a regular cluster traveling and an atypical cluster traveling in a moving process.
특정한 배열을 통해 군집 내 포함된 이동수단을 횡, 종 방향에 맞춘 배열동작과 함께 이동하고, 추종 이동 수단간 안전거리를 균일하게 유지하면서 이동하면서 장애물 등이 출현할 경우에는 이를 회피하기 위해 주행 경로의 우회를 실행하고 회피가 완료되면 주어진 배열에 복귀하여 추종을 계속하는 것을 특징으로 하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 방법.8. The method of claim 7,
In order to avoid the occurrence of obstacles or the like while moving while moving the moving means included in the cluster through the specific arrangement with the arranging operation in accordance with the lateral and longitudinal directions and maintaining the safety distance uniformly between the tracking moving means, And when the avoidance is completed, returning to the given arrangement and continuing the follow-up.
이동수단이 도메인 2 내에서 장애물을 회피하면서 이동하도록 제어하고, 각 이동수단 사이의 안전거리는 도메인 1로 규정한 이후, 경우에 따라 규정된 사용자의 활용 목적에 따른 추가적인 설정인 도메인 3을 만족하며 이동 수단의 집단 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 방법.8. The method of claim 7, wherein the atypical community driving comprises:
The control means controls the movement means to move while avoiding obstacles in the domain 2, and after setting the safety distance between each movement means to the domain 1, it satisfies the domain 3, which is an additional setting according to the designated use purpose of the user, And means for performing group control of the means.
n개의 유닛이 있을 때, 개의 1:1 대응이 이루어지고, 각 대응 간의 허용 거리를 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 수단의 집단 제어를 위한 방법.6. The method of claim 5, wherein the domain 1 is a 1: 1 and a personal area setting,
When there are n units, 1: 1 correspondence is made, and the allowable distance between each correspondence is set.
유닛을 모두 포함할 수 있는 제일 작은 원 및 다각형의 중심을 집단의 중심점으로 두고, 이 점을 중심으로 하는 원 및 다각형 모양으로 각 유닛의 집단 내 이동 영역을 제한하는 것을 특징으로 이동 수단의 집단 제어를 위한 방법.6. The method of claim 5, wherein the domain (2)
Wherein the center of the smallest circle and the polygon that can include all of the units are set as a center point of the group, and a movement area in the group of each unit is limited in the shape of a circle and a polygon centered on this point. .
사용자의 활용 목적에 따른 유닛의 움직임, 추종 방법, 유닛들의 이동 순서에 관한 유닛의 움직임에 대한 추가적인 제한을 설정하는 것을 특징으로 이동 수단의 집단 제어를 위한 방법.10. The method as claimed in claim 9, wherein the domain (3)
And sets additional restrictions on the movement of the unit with respect to the movement of the unit according to the user's purpose of use, the tracking method, and the order of movement of the units.
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