KR20160129275A - RF Energy Harvesting Robot Control Systme and Method thereof - Google Patents

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KR20160129275A
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Abstract

The present invention relates to a system to control an RF energy harvesting robot which moves, while harvesting RF energy within a set space, comprising: one or more robots each including an RF energy harvesting unit, a battery storing electric energy generated by the RF energy harvesting unit and supplying driving energy, a robot communication module receiving a control signal and transmitting information regarding a charged amount of the battery, and a driving device operated to move to a set position; a plurality of detection units including a crowd sensor disposed on the set space to sense a crowd and a detection unit communication module transmitting information sensed by the crowd sensor; and a controller including a calculation device calculating a disposition position within the set space of the one or more guiding robots in accordance with detection information from the detection units, and a central communication module communicating with the robot communication module and the detection communication module and transmitting and receiving information. A robot automatically moves to an area with a large group of people with a relatively large RF energy to effectively harvest RF energy radiated in the air.

Description

ＲＦ 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템 및 그 제어방법{RF Energy Harvesting Robot Control Systme and Method thereof}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to an RF energy harvesting robot control system,

본 발명은 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an RF energy harvesting robot control system and a control method thereof.

오늘날 태양광, 풍력, 진동에너지 등 자연적으로 발생하여 버려지는 에너지를 수확하여 저장하는 기술인 에너지 하베스팅(energy harvesting 혹은 energy scanvenging)은 CMOS 공정에 기반한 저전력소자기술의 발전과 무선센서 네트워크 개념의 도입으로 새로운 주목을 받고 있다.Today, energy harvesting or energy scanvenging, a technology for harvesting and storing naturally occurring and abandoned energy such as solar, wind, and vibration energy, is the development of low power device technology based on CMOS process and introduction of wireless sensor network concept It is receiving new attention.

최근의 유비쿼터스 센서 네트워크에서 무선센서노드들은 넓은 범위에 산재해 있어야 하므로, 전력공급에 있어서 배터리의 수명을 연장하거나 배터리 없이 동작가능하도록 에너지를 다양한 에너지원으로부터 얻어내는 연구가 진행중이다. 또한, 이와 관련해서 과거 대기권 밖에서 태양광 발전을 통해 생성시킨 전력을 지구로 전송하기 위한 방안으로 RF(Radio Frequency)를 이용한 무선전력전송기술이 개발되고 있다.In recent ubiquitous sensor networks, wireless sensor nodes have to be dispersed in a wide range, so research is underway to obtain energy from various energy sources to extend battery life or operate without battery in power supply. In this regard, wireless power transmission technology using radio frequency (RF) has been developed as a method for transmitting power generated from solar power generation outside the past atmosphere to the earth.

특히, 핸드폰 등 모바일 기기 보급의 엄청난 증가와, 무선 인터넷 환경의 확대 및 RFID(Radio-Frequency IDentification) 시스템의 도입 등으로 인하여 UHF 대역 및 마이크로파 대역의 RF 에너지가 특히 도심공간에서 많이 활용되고 있으나 현실은 이의 상당부분이 낭비되고 있는 실정이다.
Especially, the RF energy of UHF band and microwave band is mainly used in the urban area due to a huge increase in the spread of mobile devices such as mobile phones, expansion of wireless Internet environment, and introduction of RFID (Radio Frequency Identification) Much of this is wasted.

대한민국 공개 특허 제10-2009-0123716호Korea Patent Publication No. 10-2009-0123716 대한민국 공개 특허 제10-2011-0008374호Korean Patent Publication No. 10-2011-0008374 대한민국 공개 특허 제10-2014-0095846호Korean Patent Publication No. 10-2014-0095846

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 설정 공간 내에서 RF 에너지를 효율적을 하베스팅하기 위하여 설정 공간에서 사람이 많이 모이는 위치에 배치되는 RF 에너지 하베스팅 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide an RF energy harvesting robot which is disposed at a position where a large number of people gather in a setting space in order to efficiently harvest RF energy in a setting space, And a control method thereof.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 설정 공간 내에서 RF 에너지를 하베스팅하며 이동하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided an RF energy harvesting robot control system for harvesting RF energy in a set space,

RF 에너지 하베스팅부, 상기 RF 에너지 하베스팅부에서 생성한 전기 에너지를 저장하고 구동 에너지를 공급하는 배터리, 제어 신호를 수신하고 상기 배터리 충전량 정보를 송신하는 로봇통신모듈, 설정 위치로 이동하도록 작동하는 구동장치를 포함하는 하나 이상의 로봇;A battery for storing electric energy generated by the RF energy harvesting unit and supplying driving energy; a robot communication module for receiving a control signal and transmitting the battery charging amount information; At least one robot;

상기 설정 공간 안에 배치되어 배치 위치의 인파를 감지하는 인파 감지 센서와 상기 인파 감지 센서에서 감지된 정보를 송신하는 검출부통신모듈을 포함하는 복수의 검출부들; 및A plurality of detectors disposed in the setting space and including a crowd sensing sensor for sensing a crowd at a placement position and a detector communication module for transmitting information sensed by the crowd sensing sensor; And

상기 검출부들의 검출 정보에 따라 상기 하나 이상의 안내 로봇의 상기 설정 공간 내에서 배치 위치를 연산하는 연산장치와 상기 로봇통신모듈과 상기 검출부통신모듈과 통신하여 정보를 송수신하는 중앙 통신 모듈을 포함하는 제어부를 포함하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템을 제공한다.A control unit including an arithmetic unit for calculating a placement position in the setting space of the at least one guide robot according to detection information of the detection units, and a central communication module for communicating with the robot communication module and the detection unit communication module to transmit and receive information, To provide an RF energy harvesting robot control system.

상기 로봇은 상기 배터리 충전량 정보를 포함하는 정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.The robot further includes a display unit for displaying information including the battery charge amount information.

상기 로봇은 이동통신 단말기용 충전장치를 추가로 포함하여 결합되는 이동통신 단말기로 상기 배터리에 저장된 전기 에너지를 공급하는 것을 특징으로 한다.The robot further includes a charging device for a mobile communication terminal and supplies electric energy stored in the battery to the mobile communication terminal.

상기 RF 에너지 하베스팅부는 RF 신호를 수신하여 직류 전력으로 변환하여 출력하는 렉테나, 상기 렉테나의 출력되는 직류 전력을 가변하여 상기 배터리에 최대 전력 전달하는 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The RF energy harvesting unit includes a rectenna for receiving an RF signal and converting it into DC power and outputting it, and a converter for varying DC power output from the rectenna to transmit maximum power to the battery.

상기 인파감지센서는 초음파 센서, 적외선 센서, 온도 센서 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The crowd sensor may be any one selected from an ultrasonic sensor, an infrared sensor, and a temperature sensor.

상기 연산장치는 상기 검출부들에서 입력되는 인파 감지 정보에 따라 인파가 몰리는 순서에 따라 상기 검출부들을 리스팅하고, 상기 로봇들이 배치될 위치를 결정하여 해당하는 위치 정보를 상기 중앙 통신 모듈을 통해 상기 로봇 별로 송신하는 것을 특징으로 한다.The computing device registers the detectors according to the order in which the crowds are crowded according to the crowd detection information input from the detecting units, determines a position where the robots are to be arranged, and transmits corresponding position information to the robots And transmits the data.

상기 인파감지센서는 온도 센서이고, 상기 연산장치는 온도 상승 정도가 클수록 해당하는 상기 검출부의 위치에 인파가 많이 몰린 것으로 판단하여 상기 로봇들이 배치될 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.Wherein the crowding sensor is a temperature sensor and the arithmetic unit determines that the crowns are located at a position of the detection unit corresponding to a greater temperature rise and determines a position where the robots are arranged.

상기 제어부는 상기 로봇들로부터 상기 배터리 충전량 정보를 인가받고, 상기 검출부들부터 인파 정보를 인가받아 배터리 충전량에 따라 이동할 검출부 위치를 결정하여 해당하는 로봇에 이동할 위치 정보를 송신하는 것을 특징으로 한다.The control unit receives the battery charge amount information from the robots, receives the crowd information from the detectors, determines the position of the detector to be moved according to the charged amount of the battery, and transmits the position information to be moved to the corresponding robot.

상기 배터리는 외부 상용 전원으로부터 전기 에너지를 인가받아 충전될 수 있다.The battery may be charged with electrical energy from an external commercial power source.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 전술한 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템을 이용하여,According to another embodiment of the present invention, by using the RF energy harvesting robot control system described above,

상기 제어부는 상기 설정 공간 안에 배치된 상기 검출부들로부터 배치 위치의 인파 감지 신호를 인가받아 상기 검출부들에 몰린 인파 순서를 연산하고 상기 검출부들을 몰린 인파 순서에 따라 리스팅하는 단계(S1);(S1) receiving a crowd detection signal of a placement position from the detectors disposed in the setting space, calculating a crowd order pushed by the detectors, and listing the detectors according to crowd order;

상기 제어부는 상기 로봇들로부터 각각의 상기 배터리에 충전된 충전량 정보를 인가받아 충전량에 따라 상기 단계에서 리스팅된 상기 검출부들의 위치 중 배치될 위치를 결정하는 단계(S2);(S2) of receiving the charged amount information from each of the plurality of batteries from the robots and determining a position to be placed among the positions of the detecting units according to the charged amount;

상기 제어부는 상기 로봇들 별로 배치될 위치 정보를 각각 송신하는 단계(S3); 및(S3) transmitting position information to be arranged for each of the robots; And

상기 로봇들은 상기 단계에서 상기 제어부로부터 수신한 상기 위치 정보에 따라 상기 구동장치를 구동하여 이동하는 단계(S4)를 포함하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 방법을 제공할 수 있다.And the step (S4) of driving the driving device in accordance with the positional information received from the control unit in the step (S4) may provide a control method of the RF energy harvesting robot.

상기 S1 단계에서,In the step S1,

상기 검출부들은 온도 센서를 각각 포함하고, 상기 제어부는 상기 검출부들로부터 인가되는 온도 정보에서 온도 상승 정도가 클수록 인파가 많이 몰린 것으로 판단할 수 있다.The detection units may include a temperature sensor, and the controller may determine that a crowd is crowded as the temperature rise degree increases from temperature information applied from the detection units.

상기 S2 단계에서,In the step S2,

상기 로봇으로부터 인가받은 상기 배터리의 충전량이 작을 수록 상기 S1 단계에서 인파가 많이 몰린 것으로 판단된 상기 검출부 위치로 배치될 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.And determines a position to be disposed at the detection unit position determined to be crowded in step S1 as the charged amount of the battery applied from the robot is smaller.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템을 이용하여,According to another embodiment of the present invention, using the RF energy harvesting robot control system described above,

상기 설정 공간 내에서 상기 로봇들 각각의 위치와 각각의 상기 배터리 충전량이 표시되는 상기 설정 공간의 맵을 제공하는 애플리케이션을 제공할 수 있다.And a map of the setting space in which the positions of the robots and the respective amounts of the battery charge are displayed in the setting space.

본 발명에 의한 RF 에너지 하베스팅 로봇 및 그 제어방법에 의하면, 로봇이 자동으로 RF 에너지가 상대적으로 많은 인파가 많이 몰린 곳으로 이동하여 공중에 방사되는 RF 에너지를 효율적으로 하베스팅할 수 있도록 한다.
According to the RF energy harvesting robot and the control method thereof according to the present invention, the robot automatically moves to a place where a large number of crowded RF energies are relatively present, thereby enabling efficient harvesting of RF energy radiated into the air.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2 는 도 1의 RF 에너지 하베스팅부를 나타낸 도면,
도 3 는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템의 전시장 공간 내에서 로봇 배치를 나타내는 도면,
도 4 은 본 발명의 일 실시예에 따른 어플리케이션에서 제공하는 전시장의 맵을 나타내는 도면, 및
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템의 제어방법이다.1 is a schematic view of a control system for an RF energy harvesting robot according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 shows the RF energy harvesting section of FIG. 1,
3 is a diagram illustrating a robot arrangement within an exhibition space of an RF energy harvesting robot control system according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing a map of an exhibition hall provided by an application according to an embodiment of the present invention, and Fig.
5 is a control method of the RF energy harvesting robot control system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 구성과 작동례를 살펴보면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템의 개략도이고, 도 2는 RF 에너지 하베스팅부(140)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템은, RF 에너지 하베스팅부(140), 배터리(150), 로봇통신모듈(130), 구동장치(160), 디스플레이부(110), 및 충전거치대(120)를 포함하는 하나 이상의 로봇(100), 인파 감지 센서(210)와 검출부통신모듈(220)을 포함하는 복수의 검출부(200), 검출부(200)의 검출 정보에 따라 안내 로봇(100)의 배치 위치를 연산하는 연산장치(310)와 중앙통신모듈(320)을 포함하는 제어부(300)를 포함한다.FIG. 1 is a schematic view of an RF energy harvesting robot control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of an RF energy harvesting part 140. Referring to the drawings, an RF energy harvesting robot control system according to an embodiment of the present invention includes an RF energy harvesting unit 140, a battery 150, a robot communication module 130, a driving unit 160, a display unit A plurality of detectors 200 including a crowd sensor 210 and a detector communication module 220. The detection information of the detector 200 may include at least one robot 100 including a plurality of robots 110 and a charge holder 120, And a controller 300 including an arithmetic unit 310 for calculating an arrangement position of the guide robot 100 and a central communication module 320.

도 1의 실시예에 따른 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템의 로봇은 전시장 내의 안내 로봇으로 도시되는 바와 같은 안내 로봇(100)은 RF 에너지를 하베스팅하여 배터리(150)에 충전하는 RF 에너지 하베스팅부(140)와 RF 에너지 하베스팅부(140)에서 인가되는 전기 에너지 및 외부 전원으로부터 인가되는 전기 에너지를 저장할 수 있고, 안내 로봇(100)의 작동에 필요한 에너지를 공급하는 배터리(150), 제어부(300)의 중앙통신모듈(320)과 통신하는 로봇통신모듈(130), 안내 로봇(100)을 결정된 위치로 이동시키는 구동장치(160)를 포함한다. 식별번호 120은 외부 이동통신 단말기의 충전을 위한 충전 거치대이고, 170은 로봇(100) 이동 시 이용되는 거리 식별 센서를 나타낸다.The robot of the RF energy harvesting robot control system according to the embodiment of FIG. 1 includes a guide robot 100 as a guide robot in an exhibition hall, an RF energy harvesting part A battery 150 that can store electric energy applied from the RF energy hubbing unit 140 and electric energy applied from an external power source and supply energy required for operation of the guide robot 100, A robot communication module 130 for communicating with the central communication module 320 of the guide robot 100 and a driving device 160 for moving the guide robot 100 to a determined position. Reference numeral 120 denotes a charging stand for charging an external mobile communication terminal, and 170 denotes a distance identification sensor used when moving the robot 100.

도 2는 RF 에너지 하베스팅부(140)를 개략적으로 나타낸 도면으로 도시된 바와 같이, RF 에너지 하베스팅부(140)는 RF 신호를 수신하여 이를 직류 전력으로 변환하여 출력하는 렉테나(141), 렉테나(141)의 출력되는 직류 전력을 가변하여 배터리(150)에 최대 전력 전달하는 컨버터(142)를 포함한다. 렉테나(141)는 일반적으로 안테나(141a)와 정류기(141b)가 결합된 구조로서 안테나로 수신한 마이크로파 에너지를 직접 직류 전력으로 변환하고 컨버터(142)는 가변적인 렉테나(141)의 출력으로부터 최대 전력을 인출해 내어 이를 배터리(150)로 전달한다. As shown in FIG. 2, the RF energy harvesting unit 140 includes a rectenna 141 for receiving an RF signal and converting it to DC power and outputting it, And a converter 142 that varies the DC power output from the battery 141 and transmits the maximum power to the battery 150. The rectenna 141 is a structure in which the antenna 141a and the rectifier 141b are combined and the microwave energy received by the antenna is directly converted into DC power and the converter 142 is connected to the output of the variable rectifier 141 And draws the maximum power to deliver it to the battery 150.

배터리(150)는 Li 이온 배터리 등 해당 분야 공지된 모든 배터리를 사용할 있다. 배터리(150)를 효율적으로 충전하기 위한 해당 분야의 공지된 모든 충전회로가 부가되어 결합될 수 있다. 컨버터(142)는 배터리(150)로 최대 전력 전달을 위한 최적 부하 저항을 구현한다. 배터리(150)는 RF 에너지 하베스팅부(140)에서 인가되는 전기에너지로 충전될 수도 있고, 외부 전원장치로부터 전기에너지를 충전 받을 수 있다. 배터리(150)는 로봇(100)의 구동 에너지를 제공하고 충전 거치대(120)를 통해 외부 이동통신 단말기를 충전하기 위한 충전 에너지를 제공할 수 있다.The battery 150 can use any battery known in the art such as a Li-ion battery. All known charging circuits in the field for efficiently charging the battery 150 can be added and combined. Converter 142 implements an optimal load resistance for maximum power transfer to battery 150. [ The battery 150 may be charged with electric energy applied from the RF energy harvesting unit 140 or may be charged with electric energy from the external power supply unit. The battery 150 may provide the driving energy of the robot 100 and provide charging energy for charging the external mobile communication terminal through the charging cradle 120.

검출부(200)는 도 3의 실시예에서 원으로 표시되는 것으로 로봇이 위치하는 곳은 실선으로 로봇이 배치되지 않은 위치는 점선으로 표시된다. 도 3의 실시예는 설정 공간으로 코엑스와 같은 전시 공간을 예로 들어 표시한다. 전시 공간을 A ~J 전시장으로 구획하고 적절한 배치 위치를 설정하여 검출부(200)가 배치된다. 검출부(200)는 공간내 인파의 이합집산을 감지하는 인파 감지 센서(210)와 상기 감지 센서(210)의 감지 정보를 송신하는 검출부통신모듈(220)을 포함한다. 인파 감지 센서(210)는 온도센서, 적외선 센서, 초음파 센서 등을 이용할 수 있다. 온도 센서를 이용할 경우, 제어부(300)는 시계열로 입력되는 온도 정보를 이용하여 각 위치에서 시간별 온도 증가율을 판단하고, 온도 증가율이 클수록 인파가 많이 몰린 것으로 판단할 수 있다. 도 3의 붉은색 점선은 인파 감지 센서(210)의 감지 영역을 나타낸다. 검출부통신모듈(220)은 센서(210)의 센싱 정보를 제어부(300)로 전송하는 것으로 블루투스, 와이파이, RF 통신, 지그비와 같은 무선 통신 장치 뿐만 아니라 유선 통신 장치를 이용할 수도 있다. The detection unit 200 is displayed in a circle in the embodiment of FIG. 3, and the position where the robot is located is indicated by a solid line, and the position where the robot is not disposed is indicated by a dotted line. The embodiment of FIG. 3 displays an exhibition space such as a COEX as an example of a setting space. The detection unit 200 is arranged by dividing the exhibition space into A to J exhibition sites and setting an appropriate placement position. The detection unit 200 includes a crowd detection sensor 210 for detecting a sum of squares of in-space waves and a detection unit communication module 220 for transmitting detection information of the detection sensors 210. The crowd sensor 210 may be a temperature sensor, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or the like. When the temperature sensor is used, the controller 300 determines the temperature increase rate at each position using the temperature information inputted in time series, and can determine that the crowds are crowded as the temperature increase rate increases. The red dotted line in FIG. 3 represents the sensing area of the crowd sensing sensor 210. The detecting unit communication module 220 transmits the sensing information of the sensor 210 to the control unit 300 and may use a wired communication device as well as a wireless communication device such as Bluetooth, Wi-Fi, RF communication, and Zigbee.

제어부(300)는 로봇통신모듈(130) 및 검출부통신모듈(220)와 정보를 교환하는 중앙통신모듈(320)과, 제어 공간 안에서 로봇이 배치될 위치를 연산하기 위한 연산 장치(310)를 포함한다. 연산장치(310)는 상기 검출부(200)에서 검출된 인파 감지 정보를 이용하여 복수의 검출 위치의 인파 조밀 정도를 리스팅하고 상기 로봇(100)의 배터리(150) 충전 정보에 따라 상기 안내 로봇(100)들의 배치 위치를 결정하게 된다. 결정된 배치 위치는 중앙 통신 모듈(320)과 로봇 통신 모듈(130)을 통해 로봇(100)에 인가된다. The control unit 300 includes a central communication module 320 for exchanging information with the robot communication module 130 and the detection unit communication module 220 and an arithmetic operation unit 310 for calculating a position where the robot is to be disposed in the control space do. The arithmetic unit 310 registers the crowd density of the plurality of detection positions using the crowd detection information detected by the detection unit 200 and calculates the degree of crowding of the plurality of detection positions based on the information about the charging of the battery 150 of the robot 100 As shown in FIG. The determined placement position is applied to the robot 100 through the central communication module 320 and the robot communication module 130.

설정 공간 내에서 배치 위치가 인가되면 로봇(100)은 구동장치(160)를 구동하여 설정 위치로 이동하게 된다. 배터리(150)의 충전량이 적은 로봇(100)을 인파가 많이 몰린 위치로 배치할 수 있고, 배터리(150)의 충전량이 상대적으로 많은 로봇(100)을 인파가 적게 몰린 위치로 배치할 수 있다. When the placement position is applied in the setting space, the robot 100 drives the driving device 160 to move to the setting position. The robot 100 having a small amount of charge of the battery 150 can be disposed at a position crowded with crowds and the robot 100 having a relatively large charging amount of the battery 150 can be disposed at a position where crowds are crowded.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 방법에 관한 것으로, 도시하는 바와 같이, 먼저 제어부(300)가 설정 공간 안에 배치된 상기 검출부(200)들로부터 배치 위치의 인파 감지 신호를 인가받아 검출부(200) 위치에 몰린 인파 순서를 연산하고 검출부(200)들을 몰린 인파 순서에 따라 리스팅하는 단계(S1)를 수행한다. 그 다음, 제어부(100)는 로봇(100)들로부터 각각의 배터리(150)에 충전된 충전량 정보를 인가받아 충전량에 따라 상기 단계에서 리스팅된 상기 검출부들의 위치 중 배치될 위치를 결정하는 단계(S2)를 수행한다. 그리고, 제어부(300)는 로봇(100)들 별로 배치될 위치 정보를 각각 송신하는 단계(S3)를 수행한다. 그러면, 로봇(100)들은 상기 단계에서 상기 제어부로부터 수신한 상기 위치 정보에 따라 상기 구동장치를 구동하여 이동하는 단계(S4)를 수행하게 된다.5 is a flowchart illustrating a method of controlling an RF energy harvesting robot according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, And then performs a step S1 of calculating the crowing order mapped to the position of the detecting unit 200 and listing the detecting units 200 according to the crowding order. Next, the control unit 100 receives the charged amount information from each of the batteries 150 from the robots 100 and determines a position to be placed among the positions of the detecting units listed in the step S2 ). Then, the control unit 300 performs step S3 of transmitting location information to be arranged for each of the robots 100, respectively. Then, the robot 100 drives the driving device according to the positional information received from the control unit in the step (S4).

상기 S1 단계에서, 상기 검출부(200)들은 온도 센서를 각각 포함하고, 상기 제어부(300)는 상기 검출부(200)들로부터 인가되는 온도 정보에서 온도 상승 정도가 클수록 인파가 많이 몰린 것으로 판단할 수 있다.In the step S1, the detecting units 200 include temperature sensors, and the controller 300 can determine that the crowds are heavily crowded as the temperature rise degree increases from the temperature information supplied from the detecting units 200 .

상기 S2 단계에서, 인가받은 배터리(150)의 충전량이 작을 수록 상기 로봇(100)을 상기 S1 단계에서 인파가 많이 몰린 것으로 판단된 상기 검출부(200) 위치로 배치될 수 있도록 위치를 결정하는 것이 바람직하다.It is preferable to determine the position of the robot 100 so that the robot 100 can be positioned at the position of the detector 200 determined to be crowded in step S1 as the charged amount of the battery 150 is smaller in step S2 Do.

요즈음 거의 모든 전시회 관람객이 스마트 폰 등의 모바일 기기를 소지하고 있다고 판단할 수 있고, 관람객이 소지한 모바일 기기는 교통카드와 같은 RF 태그를 많이 포함하고 있다. 따라서, 모바일 기기를 소지한 인파가 많을 수록 RF 통신을 위한 전파가 더 많으므로, 인파가 많이 몰리는 위치에 RF 에너지 하베스팅 로봇(100)이 위치할 수록 더 많은 에너지 하베스팅이 가능하게 된다.Nowadays, almost all exhibitors can judge that they have mobile devices such as smart phones, and the mobile devices owned by the visitors include many RF tags such as traffic cards. Accordingly, the more radio wave having the mobile device, the more radio waves are transmitted for RF communication. Therefore, the more energy harvesting robot 100 is located, the more energy harvesting becomes possible.

한편, 도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말 등의 애플리케이션에서 제공되는 안내 로봇(100)이 배치된 전시 공간을 타나내는 맵을 나타내는 도면이다. 도시되는 바와 같이, 전시장의 맵과, 맵에 표시된 전시공간에 배치된 로봇의 위치를 표시하여 전시장 관람객이 로봇의 위치를 용이하게 찾을 수 있도록 하고, 로봇 별로 배터리 충전량을 함께 표시하여, 배터리 충전량이 많은 로봇을 찾아 관람객이 자신의 모바일 단말기를 충전할 수 있게 된다.4 is a diagram showing a map showing an exhibition space in which a guide robot 100 provided in an application such as a mobile terminal according to an embodiment of the present invention is disposed. As shown in the figure, the map of the exhibition hall and the position of the robot disposed in the exhibition space displayed on the map are displayed so that the visitors can easily locate the robot, and the battery charge amount is displayed for each robot together, A lot of robots can be found and the viewer can charge his / her mobile terminal.

100 : 로봇 110 : 디스플레이부
120 : 외부충전거치대 130 : 로봇통신모듈
140 : RF 에너지 하베스팅부 150 : 배터리
160 : 구동장치 170 : 거리감지센서
200 : 검출부 210 : 인파감지센서
220 : 검출부통신모듈 300 : 제어부
310 : 연산장치 320 : 중앙통신모듈100: robot 110: display unit
120: External charging stand 130: Robot communication module
140: RF energy harvesting part 150: battery
160: Driving device 170: Distance detecting sensor
200: Detector 210: crowd sensor
220: detecting section communication module 300:
310: computing device 320: central communication module

Claims (13)

설정 공간 내에서 RF 에너지를 하베스팅하며 이동하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템에 있어서,
RF 에너지 하베스팅부, 상기 RF 에너지 하베스팅부에서 생성한 전기 에너지를 저장하고 구동 에너지를 공급하는 배터리, 제어 신호를 수신하고 상기 배터리 충전량 정보를 송신하는 로봇통신모듈, 설정 위치로 이동하도록 작동하는 구동장치를 포함하는 하나 이상의 로봇;
상기 설정 공간 안에 배치되어 배치 위치의 인파를 감지하는 인파 감지 센서와 상기 인파 감지 센서에서 감지된 정보를 송신하는 검출부통신모듈을 포함하는 복수의 검출부들; 및
상기 검출부들의 검출 정보에 따라 상기 하나 이상의 안내 로봇의 상기 설정 공간 내에서 배치 위치를 연산하는 연산장치와 상기 로봇통신모듈와 상기 검출부통신모듈과 통신하여 정보를 송수신하는 중앙 통신 모듈을 포함하는 제어부를 포함하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템.1. An RF energy harvesting robot control system for harvesting and moving RF energy within a set space,
A battery for storing electric energy generated by the RF energy harvesting unit and supplying driving energy; a robot communication module for receiving a control signal and transmitting the battery charging amount information; At least one robot;
A plurality of detectors disposed in the setting space and including a crowd sensing sensor for sensing a crowd at a placement position and a detector communication module for transmitting information sensed by the crowd sensing sensor; And
An arithmetic unit for calculating an arrangement position in the setting space of the at least one guide robot according to detection information of the detection units, and a control unit including a central communication module for communicating with the robot communication module and the detection unit communication module to transmit and receive information RF energy harvesting robot control system. 제 1 항에 있어서,
상기 로봇은 상기 배터리 충전량 정보를 포함하는 정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 추가로 포함하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the robot further comprises a display unit for displaying information including the battery charge amount information. 제 1 항에 있어서,
상기 로봇은 이동통신 단말기용 충전장치를 추가로 포함하여 결합되는 이동통신 단말기로 상기 배터리에 저장된 전기 에너지를 공급하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the robot further comprises a charging device for a mobile communication terminal and supplies electric energy stored in the battery to a mobile communication terminal coupled to the RF communication device. 제 1 항에 있어서,
상기 RF 에너지 하베스팅부는 RF 신호를 수신하여 직류 전력으로 변환하여 출력하는 렉테나, 상기 렉테나의 출력되는 직류 전력을 가변하여 상기 배터리에 최대 전력 전달하는 컨버터를 포함하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템.The method according to claim 1,
The RF energy harvesting unit includes a rectenna for receiving an RF signal and converting the RF signal into DC power and outputting the RF signal, and a converter for varying a DC power output from the rectenna to transmit maximum power to the battery. . 제 1 항에 있어서,
상기 인파감지센서는 초음파 센서, 적외선 센서, 온도 센서 중 선택된 어느 하나인 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the crowd sensing sensor is any one selected from an ultrasonic sensor, an infrared sensor, and a temperature sensor. 제 1 항에 있어서,
상기 연산장치는 상기 검출부들에서 입력되는 인파 감지 정보에 따라 인파가 몰리는 순서에 따라 상기 검출부들을 리스팅하고, 상기 로봇들이 배치될 위치를 결정하여 해당하는 위치 정보를 상기 중앙 통신 모듈을 통해 상기 로봇 별로 송신하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템.The method according to claim 1,
The computing device registers the detectors according to the order in which the crowds are crowded according to the crowd detection information input from the detecting units, determines a position where the robots are to be arranged, and transmits corresponding position information to the robots Transmitting RF energy harvesting robot control system. 제 1 항에 있어서,
상기 인파감지센서는 온도 센서이고, 상기 연산장치는 온도 상승 정도가 클수록 해당하는 상기 검출부의 위치에 인파가 많이 몰린 것으로 판단하여 상기 로봇들이 배치될 위치를 결정하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템.The method according to claim 1,
The RF energy harvesting robot control system according to any one of claims 1 to 5, wherein the RF sensor is a temperature sensor, and the arithmetic unit determines that the robot is positioned at a position of the detection unit. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 로봇들로부터 상기 배터리 충전량 정보를 인가받고, 상기 검출부들부터 인파 정보를 인가받아 배터리 충전량에 따라 이동할 검출부 위치를 결정하여 해당하는 로봇에 이동할 위치 정보를 송신하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템.The method according to claim 1,
The control unit receives the battery charge amount information from the robots, receives the crowd information from the detectors, determines a position of the detector to be moved according to the charged amount of the battery, and transmits position information to be moved to the corresponding robot, system. 제 1 항에 있어서,
상기 배터리는 외부 상용 전원으로부터 전기 에너지를 인가받아 충전되는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the battery is charged with electric energy from an external commercial power source. 제 1 항에서 제시한 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템을 이용하여,
상기 제어부는 상기 설정 공간 안에 배치된 상기 검출부들로부터 배치 위치의 인파 감지 신호를 인가받아 상기 검출부들 각각의 위치에 몰린 인파 순서를 연산하고 상기 검출부들을 몰린 인파 순서에 따라 리스팅하는 단계(S1);
상기 제어부는 상기 로봇들로부터 각각의 상기 배터리에 충전된 충전량 정보를 인가받아 충전량에 따라 상기 단계에서 리스팅된 상기 검출부들의 위치 중 배치될 위치를 결정하는 단계(S2);
상기 제어부는 상기 로봇들 별로 배치될 위치 정보를 각각 송신하는 단계(S3); 및
상기 로봇들은 상기 단계에서 상기 제어부로부터 수신한 상기 위치 정보에 따라 상기 구동장치를 구동하여 이동하는 단계(S4)를 포함하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 방법.Using the RF energy harvesting robot control system described in claim 1,
(S1) receiving a crowd detection signal of an arrangement position from the detectors disposed in the setting space, calculating a crowd order pushed to each of the detectors, and listing the detectors according to crowd order;
(S2) of receiving the charged amount information from each of the plurality of batteries from the robots and determining a position to be placed among the positions of the detecting units according to the charged amount;
(S3) transmitting position information to be arranged for each of the robots; And
Wherein the robots drive the driving device according to the positional information received from the controller in the step (S4). 제 10 항에 있어서,
상기 S1 단계에서,
상기 검출부들은 온도 센서를 각각 포함하고, 상기 제어부는 상기 검출부들로부터 인가되는 온도 정보에서 온도 상승 정도가 클수록 인파가 많이 몰린 것으로 판단하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 방법.11. The method of claim 10,
In the step S1,
Wherein each of the detection units includes a temperature sensor, and the control unit determines that the crowd is crowded as the temperature rise degree increases from the temperature information applied from the detection units. 제 10 항에 있어서,
상기 S2 단계에서,
상기 로봇으로부터 인가받은 상기 배터리의 충전량이 작을 수록 상기 S1 단계에서 인파가 많이 몰린 것으로 판단된 상기 검출부 위치로 배치될 위치를 결정하는 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 방법.11. The method of claim 10,
In the step S2,
And determining a position to be disposed at the detection unit position determined to be crowded in step S1 as the charged amount of the battery applied from the robot is smaller. 제 1 항에서 제시한 RF 에너지 하베스팅 로봇 제어 시스템을 이용하여,
상기 설정 공간 내에서 상기 로봇들 각각의 위치와 각각의 상기 배터리 충전량이 표시되는 상기 설정 공간의 맵을 제공하는 애플리케이션. Using the RF energy harvesting robot control system described in claim 1,
And a map of the setting space in which the position of each of the robots and each of the battery charge amounts is displayed in the setting space.
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