KR20180090018A - 무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법 및 시스템 - Google Patents

무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법 및 시스템이 개시된다. 일 실시예에 따른 무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법은 임무 정보를 관제 하에 있는 무인 이동체에 전송하는 단계와, 관제 하에 없는 가상 무인 이동체에 대해 가상 참가자를 생성하는 단계와, 상기 관제 하에 있는 무인 이동체와 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체로부터 전송된 임무 계획에 기초하여 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체에 대해 추가 가상 참가자 생성 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM WITH VIRTUAL PARTICIPANT FOR SECURE UNMANNED VEHICLE COORDINATION}
아래 실시예들은 무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법 및 시스템에 관한 것이다.
무인 이동체는 외부 환경을 인식하고 스스로 상황을 판단하여 이동하거나 필요시 원격 조종으로 동작 가능한 이동체이다. 무인 이동체는 운용 환경에 따라서 육상, 공중, 해양의 무인 이동체로 구분할 수 있으며, 기술발달에 따라서 두 가지 이상의 무인 이동체가 협력 운용되거나 복합적인 환경에서 운용 가능한 무인 이동체도 출연하고 있다.
몇 년 전까지만 해도 이러한 무인 이동체 관련 연구 개발이 군수요 대응을 위하여 대부분 집중되고 있었으나, 최근에는 구글 무인 자동차 테스트, 오락용 드론 제품 판매 증가 등 대중적인 관심이 높아지고 있는 가운데 기업의 투자도 확대되고 있다.
또한, 무인 이동체 관련 군용 기술의 확산을 통하여 영상 촬영 및 위험 산업 관리 등을 위한 무인 이동체 상업적 분야와 치안/소방 등 공공 서비스 분야의 수요 확대로 인하여 민간 분야에서의 거대한 시장이 형성되고 있다.
이때, 무인 이동체 시스템을 운용함에 있어 운용 환경상 불확실한 환경에 높이는 경우가 많으며, 무인 이동체 또한 고장이나 통신 네트워크의 불확실성이 존재한다.
실시예들은 무인 이동체 임무 수행 중 공격에 대응할 수 있는 가상 참가자 생성 알고리즘을 구성하는 기술을 제공할 수 있다.
또한, 실시예들은 시장 기반 분산형 임무 할당을 기반으로 적 무인 이동체의 공격/고장 상태를 추정하는 검증 시스템을 구축하는 기술을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법은 임무 정보를 관제 하에 있는 무인 이동체에 전송하는 단계와, 관제 하에 없는 가상 무인 이동체에 대해 가상 참가자를 생성하는 단계와, 상기 관제 하에 있는 무인 이동체와 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체로부터 전송된 임무 계획에 기초하여 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체에 대해 추가 가상 참가자 생성 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체에 대해 추가 가상 참가자를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 신뢰성 검증을 위한 시나리오 정보를 상기 관제 하에 있는 무인 이동체와 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 시나리오 정보에 따른 상기 관제 하에 있는 무인 이동체와 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체의 임무 계획에 기초하여 신뢰성을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 가상 이동체 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가상 이동체 시스템의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 1에 도시된 가상 무인 이동체에 대한 신뢰성 판단 동작을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 4는 도 3에서 설명된 신뢰성 판단을 수행하기 위한 관리자의 개략적인 블록도이다.
본 명세서에서 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에서 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 며에서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어를 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 가상 이동체 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 가상 이동체 시스템은 관리자(100), 복수의 무인 이동체들(200), 및 가상 무인 이동체(300)을 포함한다.
관리자(100)는 복수의 무인 이동체들(200)을 관리하기 위한 관제 센터를 의미할 수 있다. 관리자(100)는 임무를 정의하고, 정의된 임무에 대한 임무 정보를 복수의 무인 이동체들(200)로 전달할 수 있다.
복수의 무인 이동체들(200)은 관리자(100) 제어 하에 있는 무인 이동체를 의미한다.
복수의 무인 이동체들(200)은 임부 정보에 기초하여 임무를 분류하고, 임무 계획을 생성한다. 복수의 무인 이동체들(200)은 생성한 할당 정보를 서로 교환하고, 임무 계획을 합의할 수 있다.
이후에, 복수의 무인 이동체들(200)은 합의 계획에 기초하여 임무를 실행하고, 이를 관리자(100)에 보고할 수 있다.
가상 무인 이동체(300)는 관리자(100)에 연결되지 않았으나, 다른 관제 센터의 제어 하에 있으며 협업이 필요한 무인 동체를 의미한다. 또한, 가상 무인 이동체(300)는 관제 센터에 연결된 실제 무인 이동체의 상태와 비슷한 실제로 존재하지 않는 무인 이동체일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 가상 이동체 시스템의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 관리자(100)는 임무 정보를 복수의 무인 이동체들(200)로 전달할 수 있다.
관리자(100)는 할당된 임무 정보에 따라 복수의 무인 이동체들(200) 및 가상 무인 이동체(300)로부터 임무 계획을 수신할 수 있다.
관리자(100)는 복수의 무인 이동체들(200) 및 가상 무인 이동체(300)로부터 수신된 임무 계획이 일치하는지 확인할 수 있다.
일치하는 경우, 관리자(100)는 가상 무인 이동체(300)에 대해 신뢰 판단을 하고 종료할 수 있다.
일치하지 않는 경우, 관리자(100)는 가상 무인 이동체(300)에 대한 추가 가상 참가자, 예를 들어 추가 가상 무인 이동체 구성 및 시나리오를 생성할 수 있다. 이때, 관리자(100)는 시나리오 정보를 복수의 무인 이동체들(200) 및 가상 이동 무인체(300)로 시나리오 정보를 전달할 수 있다.
이후, 관리자(100)는 시나리오 정보에 따른 복수의 이동체들(200) 및 가상 무인 이동체(300)의 임무 계획을 수신할 수 있다.
관리자(100)는 다시 복수의 무인 이동체들(200) 및 가상 무인 이동체(300)로부터 수신된 임무 계획이 일치하는지 확인하고, 공격 종류를 판별하고 할당을 종료할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 가상 무인 이동체에 대한 신뢰성 판단 동작을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 관리자(100)는 무인 이동체에 대한 가상의 무인 이동체를 생성할 수 있다.
일 예로, 관리자(100)는 가상 무인 이동체(300)를 그룹에 포함하여 임무 계획의 예상을 구성할 수 있다. 이때, 관리자(100)는 (가상 무인 이동체 + 관제 무인 이동체) 계획과 실제 보고된 (관제 무인 이동체 + 비관제체)의 계획을 비교할 수 있다.
다른 예로, 관리자(100)는 가상 무인 이동체(300)를 관제 그룹 무인 이동체의 일부를 가상으로 대체하여 계획 예상을 구성할 수 있다. 이때, 관리자(100)는 (가상+관제 무인 이동체 일부)의 계획과 (관제 무인 이동체 전부)의 계획을 비교할 수 있다.
계획의 차이가 있을 경우, 관리자(100)는 추가적으로 차이가 나는 계획을 내는 무인 이동체를 가상의 참가자로 교체하거나, 비슷한 위치의 경쟁 참가자를 가상으로 추가하고, 검증용 할당 문제를 제시할 수 있다.
이후, 관리자(100)는 제시된 문제에 대한 계획의 차이를 비교하여 신뢰성을 판단하고, 인가를 취소하거나, 수리를 요청할 수 있다.
도 4는 도 3에서 설명된 신뢰성 판단을 수행하기 위한 관리자의 개략적인 블록도이다.
도 4를 참조하면, 관리자는 신뢰성 판단 방법을 수행할 수 있다. 신뢰성 판단 방법은 FDI(Fault Detection and Identification)과 시장 기반 임무 할당을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 Fault Signal은 시장 참가자의 계획으로, 임무에서 얻을 수 있는 이득(Expected Reward)로 정의할 수 있다.
가상의 참가자와 다른 이득을 주장하는 참가자에 대한 검증이 필요함을 이용할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (4)

  1. 임무 정보를 관제 하에 있는 무인 이동체에 전송하는 단계;
    관제 하에 없는 가상 무인 이동체에 대해 가상 참가자를 생성하는 단계; 및
    상기 관제 하에 있는 무인 이동체와 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체로부터 전송된 임무 계획에 기초하여 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체에 대해 추가 가상 참가자 생성 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는 무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체에 대해 추가 가상 참가자를 생성하는 단계
    를 더 포함하는 무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    신뢰성 검증을 위한 시나리오 정보를 상기 관제 하에 있는 무인 이동체와 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시나리오 정보에 따른 상기 관제 하에 있는 무인 이동체와 상기 관제 하에 없는 가상 무인 이동체의 임무 계획에 기초하여 신뢰성을 판단하는 단계
    를 더 포함하는 무인 이동체 협업 안정성을 위한 가상 참가자 생성 및 임무 할당 방법.
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KR20220053955A (ko) 2020-10-23 2022-05-02 현대무벡스 주식회사 무인운반차 시스템의 제어방법

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