KR20210099864A - 무인 주행 로봇의 제어 방법 및 이 방법을 채용한 무인 주행 로봇 - Google Patents

무인 주행 로봇의 제어 방법 및 이 방법을 채용한 무인 주행 로봇 Download PDF

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KR20210099864A
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최선희
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한화디펜스 주식회사
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Abstract

무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 동안에, 거리 센서로부터의 물체-거리 정보에 따라 주행할 도로를 찾으면서 상기 무인 주행 로봇을 주행시키는, 무인 주행 로봇의 제어 방법으로서, 단계들 (a) 내지 (c)를 포함한다. 단계 (a)는 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점과 목표 도착 지점을 직선으로 연결한다. 단계 (b)는, 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점에서 무인 주행 로봇의 배터리 잔량을 사용하여 주행 및 복귀할 수 있는 최장 거리에 따라, 상기 직선의 주변에 경계 경로를 설정한다. 단계 (c)는, 상기 직선을 따라 무인 주행 로봇을 주행시키되, 경계 경로에 무인 주행 로봇이 도달하면, 상기 단계 (a) 및 그 다음 단계들을 반복적으로 수행한다.

Description

무인 주행 로봇의 제어 방법 및 이 방법을 채용한 무인 주행 로봇{Method of controlling unmanned traveling robot and unmanned traveling robot adopting the method}
본 발명은, 무인 주행 로봇의 제어 방법 및 무인 주행 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 동안에, 거리 센서로부터의 물체-거리 정보에 따라 주행할 도로를 찾으면서 무인 주행 로봇을 주행시키는, 무인 주행 로봇의 제어 방법 및 무인 주행 로봇에 관한 것이다.
지피에스(GPS : Global Positioning System) 수신기를 구비한 무인 주행 로봇은 원격 제어에 의하여 주행하거나 자율 주행 방식으로 주행할 수 있다. 자율 주행 방식의 경우, 무인 주행 로봇은 내장된 자율 주행 프로그램을 실행하면서 주행한다.
자율 주행을 실행하는 종래의 무인 주행 로봇에 있어서, 상기 지피에스(GPS) 수신기로부터의 위치 정보가 수신되는 동안에, 지도 정보와 상기 위치 정보에 따라 주행하였다. 하지만, 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 산악 지역 또는 실내 지역 등에서 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않을 수 있다. 이 경우, 종래의 무인 주행 로봇은 주행 시작 시점으로 복귀하였다. 왜냐하면, 무인 주행 로봇의 배터리 잔량과 관련하여 무인 주행 로봇이 출발 지점으로 복귀하는 것이 중요하기 때문이다.
따라서, 종래의 무인 주행 로봇에 의하면, 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 경우에 무인 주행 로봇의 임무를 진행할 수 없는 문제점이 있다.
상기 배경 기술의 문제점은, 발명자가 본 발명의 도출을 위하여 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 내용으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공지된 내용이라 할 수 없다.
일본 공개 특허 제2000-284830호(출원인 : 주식회사 Komatsu MFG, 명칭 : 무인 주행 제어 장치)
본 발명의 실시 예는, 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 경우에도 무인 주행 로봇의 임무를 진행할 수 있게 해주는 무인 주행 로봇의 제어 방법 및 무인 주행 로봇을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예의 방법은, 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 동안에, 거리 센서로부터의 물체-거리 정보에 따라 주행할 도로를 찾으면서 상기 무인 주행 로봇을 주행시키는, 무인 주행 로봇의 제어 방법에 있어서, 단계들 (a) 내지 (c)를 포함한다.
상기 단계 (a)는 상기 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점과 목표 도착 지점을 직선으로 연결한다.
상기 단계 (b)는, 상기 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점에서 상기 무인 주행 로봇의 배터리 잔량을 사용하여 주행 및 복귀할 수 있는 최장 거리에 따라, 상기 직선의 주변에 경계 경로를 설정한다.
상기 단계 (c)는, 상기 직선을 따라 상기 무인 주행 로봇을 주행시키되, 상기 경계 경로에 상기 무인 주행 로봇이 도달하면, 상기 단계 (a) 및 그 다음 단계들을 반복적으로 수행한다.
지피에스(GPS : Global Positioning System) 수신기와 프로세서를 구비한 본 실시예의 무인 주행 로봇에 있어서, 상기 프로세서는 상기 본 실시예의 제어 방법을 수행하도록 구성된다.
본 실시예의 상기 무인 주행 로봇의 제어 방법 및 무인 주행 로봇에 의하면, 상기 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점과 목표 도착 지점을 직선으로 연결한 후, 상기 무인 주행 로봇의 배터리 잔량을 사용하여 주행 및 복귀할 수 있는 최장 거리에 따라, 상기 직선의 주변에 경계 경로를 설정한다. 다음에, 상기 경계 경로에 상기 무인 주행 로봇이 도달하면, 상기 단계들이 반복적으로 수행된다.
예를 들어, 현재 지점으로서의 제1 지점에서 시작하여 연결 직선을 통하여 주행하다가 제1 경계 경로에 있는 제2 지점에 도달할 때까지의 주행 거리는, 상기 제1 지점에서 시작하여 상기 제1 경계 경로를 통하여 상기 제2 지점에 도달할 때까지의 주행 거리에 비하여 짧다. 상기 반복적 수행에 따라 이를 일반화하면, 현재 지점으로서의 제n(n은 0보다 큰 정수) 지점에서 시작하여 연결 직선을 통하여 주행하다가 제n 경계 경로에 있는 제n+1 지점에 도달할 때까지의 주행 거리는, 상기 제n 지점에서 시작하여 상기 제n 경계 경로를 통하여 상기 제n+1 지점에 도달할 때까지의 주행 거리에 비하여 짧다.
여기에서, 상기 경계 경로들은 상기 무인 주행 로봇의 배터리 잔량을 사용하여 주행 및 복귀할 수 있는 최장 거리에 따라 상기 직선의 주변에 설정되어 있다. 따라서, 상기 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 경우, 상기 무인 주행 로봇이 상기 목표 도착 지점까지 주행하더라도 최초의 출발 지점으로 복귀할 수 있다.
따라서, 본 실시예의 상기 무인 주행 로봇의 제어 방법 및 무인 주행 로봇에 의하면, 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 경우에도 무인 주행 로봇이 상기 목표 도착 지점까지 주행하여 임무를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 무인 주행 로봇을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에서의 무인 주행 로봇의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에서의 프로세서가 수행하는 무인 주행 로봇의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에서의 탐사 주행 단계를 상세히 보여주는 흐름도이다.
도 6은 도 2에서의 거리 센서에서 출력되는 물체-거리 데이터의 분포 특성의 일 예를 보여주는 그래프이다.
도 7은 도 5의 흐름도를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 5에서의 경계 경로를 설정하는 단계를 상세히 보여주는 흐름도이다.
도 9는 도 8에서의 경계선 설정 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 8에서의 가상-경로 설정 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10에서의 한 가상 경로와 유사한 가상 경로가 생성됨을 설명하기 위한 도면이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 무인 주행 로봇을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 무인 주행 로봇(101)은 지피에스(GPS) 수신기(1013), 프로세서(1014), 거리 센서(1012), 및 카메라(1011)를 포함한다. 도 1에서 참조 부호 103은 원격 제어 장치를 가리키고, 103s는 디스플레이 패널을 가리킨다.
무인 주행 로봇(101)은 원격 제어 장치(103)에 의하여 주행하거나 자율 주행 방식으로 주행할 수 있다. 자율 주행 방식의 경우, 무인 주행 로봇(101)의 프로세서(1014)는 본 실시예의 제어 방법의 자율 주행 프로그램을 실행한다. 본 실시예의 제어 방법은 도 3 내지 11을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
본 실시예의 경우, 무인 주행 로봇(101)의 거리 센서(1012)로서 라이더(LiDAR : Light Detection And Ranging)가 사용된다. 이와 같은 거리 센서(1012)는, 패닝(panning) 및 틸팅(tilting)을 하면서 각각의 주사(scan) 지점에 대한 물체-거리 데이터를 출력하되, 각 채널 별로 서로 다른 고도의 물체-거리 데이터를 출력한다.
거리 센서(1012)는 각 채널 별로 초당 60만 번의 주사(scan)를 수행한다. 따라서, 32 채널의 거리 센서인 경우, 종래에는 초당 최대 1,920만 개의 물체-거리 데이터가 원격 제어 장치에게 전송될 수 있다.
도 2는 도 1에서의 무인 주행 로봇(101)의 구성을 보여준다. 도 2에서 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다.
도 1 및 2를 참조하면, 무인 주행 로봇(101)은 카메라(1011), 거리 센서(1012), 지피에스(GPS) 수신기(1013), 프로세서(1014), 구동 장치(201), 무선 통신 인터페이스(203), 저장부(205), 및 트래픽 관리부(206)를 포함한다.
프로세서(1014)에 의하여 동작하는 구동 장치(201)는, 본체를 이동시키면서 카메라(1011)와 거리 센서(1012)의 패닝(panning) 및 틸팅(tilting)을 수행한다.
무선 통신 인터페이스(203)는 프로세서(1014)가 원격 제어 장치(103)와 통신할 때에 동작한다.
지피에스(GPS : Global Positioning System) 수신기(1013)는 현재의 위치 정보를 프로세서(1014)에게 제공한다.
저장부(205)는 프로세서(1014)로부터의 각종 데이터를 저장한다.
프로세서(1014)에 의하여 동작하는 트래픽 관리부(206)는 통신 대상 예를 들어, 원격 제어 장치(103)로부터 수신되는 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 모니터링한다.
프로세서(1014)는, 각 부의 동작을 전체적으로 제어하면서, 카메라(1011)와 거리 센서(1012)로부터의 데이터를 무선 통신 인터페이스(203)를 통하여 원격 제어 장치(103)에게 전송한다.
프로세서(1014)에 의하여 동작하는 카메라(1011)는 패닝(panning) 및 틸팅(tilting)을 수행하면서 촬영한다.
프로세서(1014)에 의하여 동작하는 거리 센서(1012)는, 패닝(panning) 및 틸팅(tilting)을 하면서 각각의 주사(scan) 지점에 대한 물체-거리 데이터를 출력하되, 각 채널 별로 서로 다른 고도의 물체-거리 데이터를 출력한다.
도 3은 도 2에서의 프로세서(1014)가 수행하는 무인 주행 로봇(101)의 제어 방법을 보여준다.
도 4는 도 3의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서 참조 부호 Ps는 무인 주행 로봇(101)의 출발 지점을, 401은 추정 주행 영역을, 402는 탐사 주행 영역을, 403은 주행 도로를, P1은 추정 주행 영역의 시작 지점을, P2는 탐사 주행 영역의 시작 지점을, 그리고 Pg는 목표 도착 지점을 각각 가리킨다.
도 2 내지 4를 참조하여 도 3의 제어 방법을 설명하기로 한다.
프로세서(1014)는 지피에스(GPS) 수신기(1013)로부터의 위치 정보가 수신되는지를 판단한다(단계 S301).
상기 위치 정보가 수신되면, 프로세서(1014)는 지도 정보와 상기 위치 정보에 따라 무인 주행 로봇(101)을 주행시킨다(정상 주행 단계 S302, 예를 들어, Ps ~ P1 구간).
지피에스(GPS) 수신기(1013)로부터의 위치 정보가 수신되지 않으면, 프로세서(1014)는 무인 주행 로봇(101)의 속도, 조향 각도, 및 주행 시간에 따라 무인 주행 로봇(101)의 지도상의 현재 위치를 실시간으로 추정하면서 무인 주행 로봇(101)을 주행시킨다(추정 주행 단계 S303, 예를 들어, P1 ~ P2 구간). 즉, 무인 주행 로봇(101)의 속도, 조향 각도, 및 주행 시간에 따른 상대적 위치를 지도상의 현재 위치와 정합시키면서 무인 주행 로봇(101)을 주행시킨다.
종래의 무인 주행 로봇인 경우, 지피에스(GPS) 수신기로부터의 위치 정보가 수신되지 않으면, 무인 주행 로봇은 주행 시작 시점(Ps)으로 복귀하였다. 하지만, 본 실시예의 추정 주행 단계(S303)에 의하면, 무인 주행 로봇(101)의 임무를 진행할 수 있는 잇점이 있다.
한편, 정상 주행 단계(S302) 또는 추정 주행 단계(S303)를 수행함에 있어서, 무인 주행 로봇(101)이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않을 수 있다. 무인 주행 로봇(101)이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않으면(단계 S304), 프로세서(1014)는 거리 센서(1012)로부터의 물체-거리 정보에 따라 주행할 도로를 찾으면서 무인 주행 로봇(101)을 주행시킨다(탐사(exploration) 주행 단계 S305, 예를 들어, P2 ~ Pg 구간). 탐사(exploration) 주행 단계(S305)는 도 5 내지 11을 참조하면서 상세히 설명될 것이다.
상기 단계 S301 내지 S305는 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S306).
도 5는 도 3에서의 탐사 주행 단계(S305)를 상세히 보여준다.
도 6은 도 2에서의 거리 센서(1012)에서 출력되는 물체-거리 데이터의 분포 특성의 일 예를 보여준다. 도 6을 참조하면, 물체 거리가 짧을수록 물체-거리 데이터의 밀도가 점점 더 높아짐을 알 수 있다. 왜냐하면, 라이더(LiDAR)와 같은 거리 센서(1012)는 빛의 반사 시간에 의하여 거리를 측정하기 때문이다.
도 7은 도 5의 흐름도를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서 참조 부호 402는 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않는 상기 탐사 주행 영역을 가리킨다.
도 2 및 도 5 내지 7을 참조하여 도 5의 단계들을 설명하기로 한다.
프로세서(1014)는 무인 주행 로봇(101)의 지도상의 현재 지점과 목표 도착 지점(Pg)을 직선으로 연결한다(단계 S501). 예를 들어, P2의 지점과 목표 도착 지점(Pg)을 직선으로 연결한다.
다음에, 프로세서(1014)는, 무인 주행 로봇(101)의 지도상의 현재 지점에서 무인 주행 로봇(101)의 배터리 잔량을 사용하여 주행 및 복귀할 수 있는 최장 거리에 따라, 상기 직선의 주변에 경계 경로를 설정한다(단계 S503).
다음에, 프로세서(1014)는, 상기 직선을 따라 무인 주행 로봇(101)을 주행시키되, 거리 센서(1012)로부터의 물체-거리 정보에 따라 장애물들을 회피하면서 무인 주행 로봇(101)을 주행시킨다(단계 S505). 여기에서, 거리 센서(1012)로부터의 물체-거리 정보와 카메라(1011)로부터의 영상 정보를 적용하여 장애물을 판정하는 것이 바람직하다.
다음에, 프로세서(1014)는, 종료 신호가 발생하지 않으면, 상기 경계 경로에 무인 주행 로봇(104)이 도달할 때까지 상기 단계 S505를 수행한다(단계 S507과 S509).
상기 경계 경로에 무인 주행 로봇(104)이 도달하면, 프로세서(1014)는 상기 단계 S501 및 그 이후의 단계들을 다시 수행한다(단계 S509). 예를 들어, P3 내지 P6의 지점들 중 적어도 한 지점에서 상기 단계 S501 및 그 이후의 단계들이 다시 수행될 수 있다.
도 8은 도 5에서의 경계 경로를 설정하는 단계(S503)를 상세히 보여준다.
도 9는 도 8에서의 경계선 설정 단계(S801)를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 8에서의 가상-경로 설정 단계(S803)를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10에서의 한 가상 경로(1001)와 유사한 가상 경로(1101)가 생성됨을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 8 내지 11을 참조하여 경계 경로를 설정하는 단계(S503)를 상세히 설명하기로 한다.
프로세서(1014)는, 상기 직선(901)과 소정의 폭을 가진 왼쪽 경계선(902b)을 설정하고, 상기 직선(901)과 소정의 폭을 가진 오른쪽 경계선(903)을 설정한다(단계 S801).
상기 단계 S801에 있어서, 상기 직선(901, P2-Pg)의 주변의 고도(高度) 정보에 따라 위험 지역 또는 경사 지역(904)을 판정하고, 판정된 위험 지역 또는 경사 지역(904)이 왼쪽 경계선(902b)과 오른쪽 경계선(903) 사이에 존재하지 않도록 왼쪽 경계선(902b)과 오른쪽 경계선(903)이 설정된다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 첫번째로 설정된 왼쪽 경계선(902a)은 위험 지역 또는 경사 지역(904)을 통과하므로, 위험 지역 또는 경사 지역(904)을 회피하기 위하여 두번째로 설정된 왼쪽 경계선(902b)이 적용된다.
다음에, 프로세서(1014)는, 상기 직선(901, P2-Pg)과 왼쪽 경계선(902b) 사이에 무작위의(random) 왼쪽 지점들(spots)을 설정하고, 상기 직선(901, P2-Pg)과 상기 오른쪽 경계선(903) 사이에 무작위의 오른쪽 지점들을 설정한다(단계 S802).
다음에, 프로세서(1014)는, 무인 주행 로봇(101)의 지도상의 현재 지점(예를 들어, P2)에서 출발하여 목표 도착 지점(Pg)에 도착하는 복수의 가상 경로(1001, 1002, 1101)를 생성하되, 상기 왼쪽 지점들과 상기 오른쪽 지점들의 연결 선들이 교대로 상기 직선(901, P2-Pg)을 가로지르는 형상의 가상 경로들(1001, 1002, 1101)을 생성한다(단계 S803).
상기 단계 S803에서 상기 복수의 가상 경로(1001, 1002, 1101)를 설정하는 과정에 있어서, 한 번도 연결되지 않은 지점들이 제1 순위로 연결되고, 연결되었던 지점들 중에서 가장 적은 횟수로 연결되었던 지점들이 제2 순위로 연결된다.
다음에, 프로세서(1014)는, 무인 주행 로봇(101)의 배터리 잔량을 고려하였을 때, 무인 주행 로봇(101)의 지도상의 현재 지점(예를 들어, P2)에서 목표 도착 지점(Pg)까지 주행 가능한 최장 거리를 구한다(단계 S804).
그리고, 프로세서(1014)는, 상기 가상 경로들 중에서 상기 최장 거리보다 짧은 후보 경로들을 선택하고, 선택된 후보 경로들 중에서 가장 긴 경로를 상기 경계 경로로서 설정한다(단계 S805).
한편, 상기 도 5의 단계 S509에 있어서, 상기 경계 경로(예를 들어, 도 11의 1101), 상기 왼쪽 경계선(예를 들어, 도 11의 902b), 및 상기 오른쪽 경계선(예를 들어, 도 11의 903) 중에서 어느 하나에 무인 주행 로봇(101)이 도달하면, 프로세서(1014)는 상기 단계 S501 및 그 이후의 단계들을 다시 수행한다.
이상 설명된 바와 같이, 본 실시예의 무인 주행 로봇의 제어 방법 및 무인 주행 로봇에 의하면, 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점과 목표 도착 지점을 직선으로 연결한 후, 무인 주행 로봇의 배터리 잔량을 사용하여 주행 및 복귀할 수 있는 최장 거리에 따라, 상기 직선의 주변에 경계 경로를 설정한다. 다음에, 상기 경계 경로에 무인 주행 로봇이 도달하면, 상기 단계들이 반복적으로 수행된다.
예를 들어, 현재 지점으로서의 제1 지점에서 시작하여 연결 직선을 통하여 주행하다가 제1 경계 경로에 있는 제2 지점에 도달할 때까지의 주행 거리는, 상기 제1 지점에서 시작하여 상기 제1 경계 경로를 통하여 상기 제2 지점에 도달할 때까지의 주행 거리에 비하여 짧다. 상기 반복적 수행에 따라 이를 일반화하면, 현재 지점으로서의 제n(n은 0보다 큰 정수) 지점에서 시작하여 연결 직선을 통하여 주행하다가 제n 경계 경로에 있는 제n+1 지점에 도달할 때까지의 주행 거리는, 상기 제n 지점에서 시작하여 상기 제n 경계 경로를 통하여 상기 제n+1 지점에 도달할 때까지의 주행 거리에 비하여 짧다.
여기에서, 상기 경계 경로들은 무인 주행 로봇의 배터리 잔량을 사용하여 주행 및 복귀할 수 있는 최장 거리에 따라 상기 직선의 주변에 설정되어 있다. 따라서, 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 경우, 무인 주행 로봇이 목표 도착 지점까지 주행하더라도 최초의 출발 지점으로 복귀할 수 있다.
따라서, 본 실시예의 무인 주행 로봇의 제어 방법 및 무인 주행 로봇에 의하면, 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 경우에도 무인 주행 로봇이 상기 목표 도착 지점까지 주행하여 임무를 수행할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다.
그러므로 상기 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 무인 주행 로봇뿐만 아니라 일반적인 무인 주행 차량에도 이용될 가능성이 높다.
101 : 무인 주행 로봇, 103 : 원격 제어 장치,
103s : 디스플레이 패널, 1011 : 카메라,
1012 : 거리 센서, 1013 : 지피에스(GPS) 수신기,
1014 : 프로세서, 201 : 구동 장치,
203 : 무선 통신 인터페이스, 205 : 저장부,
206 : 트래픽 관리부, Ps : 출발 지점,
401 : 추정 주행 영역, 402 : 탐사 주행 영역,
403 : 주행 도로, P1 : 추정 주행 영역의 시작 지점,
P2 : 탐사 주행 영역의 시작 지점, Pg : 목표 도착 지점,
P3 내지 P6 : 경계 도달 지점들, 901 : 직선,
902a : 제1 왼쪽 경계선, 902b : 제2 왼쪽 경계선,
903 : 오른쪽 경계선, 904 : 위험 지역 또는 경사 지역,
1001 : 제1 가상 경로, 1002 : 제2 가상 경로,
1101 : 유사 가상 경로.

Claims (8)

  1. 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 동안에, 거리 센서로부터의 물체-거리 정보에 따라 주행할 도로를 찾으면서 상기 무인 주행 로봇을 주행시키는, 무인 주행 로봇의 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점과 목표 도착 지점을 직선으로 연결함;
    (b) 상기 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점에서 상기 무인 주행 로봇의 배터리 잔량을 사용하여 주행 및 복귀할 수 있는 최장 거리에 따라, 상기 직선의 주변에 경계 경로를 설정함; 및
    (c) 상기 직선을 따라 상기 무인 주행 로봇을 주행시키되, 상기 경계 경로에 상기 무인 주행 로봇이 도달하면, 상기 단계 (a) 및 그 다음 단계들을 반복적으로 수행함;을 포함한, 무인 주행 로봇의 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 무인 주행 로봇은 지피에스(GPS) 수신기를 구비하고,
    상기 지피에스(GPS) 수신기로부터의 위치 정보가 수신되는 동안에, 지도 정보와 상기 위치 정보에 따라 상기 무인 주행 로봇을 주행시키는 정상 주행 단계;
    상기 지피에스(GPS) 수신기로부터의 위치 정보가 수신되지 않는 동안에, 상기 무인 주행 로봇의 속도, 조향 각도, 및 주행 시간에 따라 상기 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 위치를 실시간으로 추정하면서 상기 무인 주행 로봇을 주행시키는 추정 주행 단계; 및
    상기 무인 주행 로봇이 주행할 도로의 정보가 지도 정보에 존재하지 않은 동안에, 거리 센서로부터의 물체-거리 정보에 따라 주행할 도로를 찾으면서 상기 무인 주행 로봇을 주행시키는 탐사(exploration) 주행 단계;를 포함하는, 무인 주행 로봇의 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 무인 주행 로봇에 카메라가 설치되어 있고,
    상기 단계 (c)에서, 상기 거리 센서로부터의 물체-거리 정보와 상기 카메라로부터의 영상 정보를 적용하여 장애물을 판정하는, 무인 주행 로봇의 제어 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 단계 (b)는,
    (b1) 상기 직선과 소정의 폭을 가진 왼쪽 경계선을 설정함;
    (b2) 상기 직선과 소정의 폭을 가진 오른쪽 경계선을 설정함;
    (b3) 상기 직선과 상기 왼쪽 경계선 사이에 무작위의(random) 왼쪽 지점들(spots)을 설정함;
    (b4) 상기 직선과 상기 오른쪽 경계선 사이에 무작위의 오른쪽 지점들을 설정함;
    (b5) 상기 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점에서 출발하여 상기 목표 도착 지점에 도착하는 복수의 가상 경로를 생성하되, 상기 왼쪽 지점들과 상기 오른쪽 지점들의 연결 선들이 교대로 상기 직선을 가로지르는 형상의 가상 경로들을 생성함;
    (b6) 상기 무인 주행 로봇의 배터리 잔량을 고려하였을 때, 상기 무인 주행 로봇의 지도상의 현재 지점에서 상기 목표 도착 지점까지 주행 가능한 최장 거리를 구함; 및
    (b7) 상기 가상 경로들 중에서 상기 최장 거리보다 짧은 후보 경로들을 선택하고, 선택된 후보 경로들 중에서 가장 긴 경로를 상기 경계 경로로서 설정함;을 포함한, 무인 주행 로봇의 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 단계 (b1)과 (b2) 각각에서,
    상기 직선의 주변의 고도(高度) 정보에 따라 위험 지역 또는 경사 지역을 판정하고, 판정된 위험 지역 또는 경사 지역이 상기 왼쪽 경계선과 상기 오른쪽 경계선 사이에 존재하지 않도록 상기 왼쪽 경계선과 상기 오른쪽 경계선이 설정되는, 무인 주행 로봇의 제어 방법.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 단계 (b5)에서 상기 복수의 가상 경로를 설정하는 과정에 있어서,
    한 번도 연결되지 않은 지점들이 제1 순위로 연결되고, 연결되었던 지점들 중에서 가장 적은 횟수로 연결되었던 지점들이 제2 순위로 연결되는, 무인 주행 로봇의 제어 방법.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 단계 (c)에서,
    상기 경계 경로, 상기 왼쪽 경계선, 및 상기 오른쪽 경계선 중에서 어느 하나에 상기 무인 주행 로봇이 도달하면, 상기 단계 (a) 및 그 다음 단계들을 반복적으로 수행하는, 무인 주행 로봇의 제어 방법.
  8. 지피에스(GPS : Global Positioning System) 수신기와 프로세서를 구비한 무인 주행 로봇에 있어서, 상기 프로세서는, 청구항 1 내지 7의 제어 방법들 중에서 어느 하나를 수행하도록 구성된, 무인 주행 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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일본 공개 특허 제2000-284830호(출원인 : 주식회사 Komatsu MFG, 명칭 : 무인 주행 제어 장치)

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