KR20210099900A

KR20210099900A - 회피 장치 및 회피 방법

Info

Publication number: KR20210099900A
Application number: KR1020200013826A
Authority: KR
Inventors: 유기석; 조기만
Original assignee: 유기석; 조기만
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2021-08-13

Abstract

회피 장치가 제공된다. 상기 회피 장치는 현재 위치를 파악하고, 상기 현재 위치가 지도 정보에 설정된 장애물에 접근하면 알람 신호를 생성하는 생성부; 상기 장애물이 포함된 주변 영상을 획득하는 획득부; 상기 알람 신호가 입수되면, 상기 주변 영상에 포함된 상기 장애물의 주변에 가상의 접근 금지 라인을 형성하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

회피 장치 및 회피 방법{AVOIDANCE DEVICE AND AVOIDANCE METHOD}

본 발명은 특정 지역에 존재하는 장애물을 파악하고 회피 방안을 제공하는 회피 장치 및 회피 방법에 관한 것이다.

무인 주행 차량은 이동 경로 상에 장애물이 없는 시설에 적용되기 쉽다. 반면, 골프장과 같이 샌드 벙커, 워터 해저드, 급격한 경사를 갖는 지역 등의 장애물이 잔존하는 시설에는 무인 주행 차량의 적용이 어렵다.

다양한 시설에 무인 주행 차량이 적용되기 위해서는 장애물을 파악하고, 회피할 수 있는 수단이 마련되어야 한다.

한국공개특허공보 제2016-0056561호에는 자율주행차량의 속도에 기초하여 장애물을 회피하는 방안이 나타나 있다.

한국공개특허공보 제2016-0056561호

본 발명은 특정 지역에 존재하는 장애물을 파악하고, 해당 장애물을 회피할 수 있는 가이드 라인을 제시하는 회피 장치 및 회피 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 회피 장치는 현재 위치를 파악하고, 상기 현재 위치가 지도 정보에 설정된 장애물에 접근하면 알람 신호를 생성하는 생성부; 상기 장애물이 포함된 주변 영상을 획득하는 획득부; 상기 알람 신호가 입수되면, 상기 주변 영상에 포함된 상기 장애물의 주변에 가상의 접근 금지 라인을 형성하는 제어부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 회피 방법은 GPS 신호와 지도 정보의 매칭을 통해 상기 지도 정보 상에 기설정된 장애물에 접근하는 것으로 판단되면 알림 신호를 생성하는 단계; 상기 알림 신호에 따라 카메라에 의해 촬영된 영상에 포함된 장애물을 인식하는 단계; 인식된 상기 장애물에 가상의 박스를 씌우고, 가상의 접근 금지 라인을 설정하는 단계; 대상물을 따라 이동하도록 카트를 제어하면서 상기 카트가 상기 접근 금지 라인을 침범하지 않도록 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 회피 방법은 제1 위치와 제2 위치 사이에 존재하는 장애물의 주변에 가상의 접근 금지 라인을 형성하고, 서로 이격된 복수의 접근 금지 라인의 사이를 가로지르거나 상기 접근 금지 라인을 우회하는 진행 가이드 라인을 형성할 수 있다. 본 발명의 회피 방법은 상기 대상물이 상기 장애물을 건너 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동하는 이벤트가 발생하면 상기 진행 가이드 라인을 탐색할 수 있다. 본 발명의 회피 방법은 상기 이벤트 발생시 상기 진행 가이드 라인이 탐색되면 상기 진행 가이드 라인을 따라 움직이도록 상기 카트를 제어할 수 있다. 본 발명의 회피 방법은 상기 이벤트 발생시 상기 진행 가이드 라인이 미탐색되면 상기 대상물이 인지할 수 있는 인지 신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 회피 장치 및 회피 방법에 따르면, 현재 위치와 장애물이 설정된 지도 정보를 이용해 장애물(지도상 장애물)에 대한 접근 여부가 파악될 수 있다.

지도상 장애물에 대한 접근 여부가 파악되면, 비전 또는 카메라를 통해 획득된 영상에서 지도상 장애물에 매칭되는 현실 물체(현실상 장애물)를 찾는 탐색 작업이 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 지도상 장애물을 침범할 상황이 예상되는 경우에만 현실상 장애물의 탐색 작업이 수행되므로, 연산 부하가 최소화될 수 있다.

본 발명에 따르면, 1차적으로 지도상에서 GPS 정보에 의해 장애물의 파악이 수행되고, 1차 단계에서 장애물에 대한 접근이 감지된 경우에 한해서 2차적으로 현실상에서 장애물의 파악이 수행될 수 있다. 현실상 장애물의 파악은 비전 또는 카메라를 통해 수행될 수 있다. 1차적인 장애물 파악에 의해, 장애물이 위치한 방향, 장애물과의 거리 등을 알 수 있다. 방향, 거리 정보 등을 이용하면, 영상 내에 존재하는 현실상 장애물의 파악에 큰 도움이 되며, 현실상 장애물을 찾는데 소요되는 처리 부하가 크게 경감될 수 있다.

본 발명에 따르면, 파악된 장애물의 주변에 가상의 접근 금지 라인이 형성될 수 있다. 가상의 접근 금지 라인은 해당 장애물이 존재하는 지형, 지역을 주행하는 골프장 자율 주행 카트 등의 운전 가이드로 사용될 수 있다. 예를 들어, 무인 주행 카트는 접근 금지 라인을 침범하지 않는 범위 내에서 골프 플레이어를 따라다닐 수 있다. 접근 금지 라인은 장애물에 대한 카트의 충돌을 방지하는 방어선이 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 장애물을 지도상에서 1차적으로 파악하는 수단이 카트와 별도로 마련된 스마트폰 등의 각종 단말기에 마련될 수 있다. 1차적으로 장애물을 파악하기 위해서는 GPS 수신 모듈과 같은 위치 파악 수단이 필요하다. 또한, 장애물이 설정된 지도 정보가 필요하다. 장애물의 위치, 크기 등은 각종 시설물의 설치, 철거, 위치 변경 등에 따라 변할 수 있다. 따라서, 장애물을 정확하게 파악하고 회피하기 위해서는 먼저 장애물 정보가 실시간으로 업데이트되는 지도 정보가 요구된다. 실시간 또는 짧은 주기의 지도 정보 업데이트를 위해 스마트폰 등의 각종 단말기가 사용될 수 있다. 왜냐하면, 골프장을 자율 주행하는 무인 카트를 대상으로 하는 실시간 업데이트 또는 실시간에 준하는 짧은 주기의 업데이트가 어렵기 때문이다. 본 발명에 따르면, 지도 정보의 업데이트가 용이한 단말기를 이용해서 1차적으로 지도상 장애물에 대한 접근 여부가 파악될 수 있다. 단말기는 카트 등의 무인 주행 차량에 1차 파악 결과를 전송할 수 있다. 무인 주행 차량은 1차 파악 결과에 따라 현실상 장애물을 찾는 2차 동작을 수행할 수 있다. 무인 주행 차량은 2차 동작에 의해 생성된 가상의 접근 금지 라인을 침범하지 않는 범위에서 자율 주행할 수 있다.

접근 금지 라인을 침범하지 않는 범위 내에서 이루어지는 자율 주행은 장애물에 대한 회피로 나타날 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 장애물을 회피하면서 특정 대상물을 쫓아다니는 골프장 카트 등에 적용되는 것이 좋다.

도 1은 본 발명의 회피 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 회피 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 회피 장치의 다른 동작을 나타낸 개략도이다.
도 4는 카트의 이동 경로를 나타낸 개략도이다.
도 5는 장애물을 가로질러 설치된 다리에 형성된 실제의 접근 금지 라인을 나타낸 개략도이다.
도 6은 인지 신호가 생성된 상황을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 회피 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

또한 본 명세서에서, 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 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.

도 1은 본 발명의 회피 장치를 나타낸 블록도이다. 도 2는 본 발명의 회피 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 회피 장치는 생성부(110), 획득부(130), 제어부(150)를 포함할 수 있다.

생성부(110)는 현재 위치를 파악할 수 있다. 일 예로, 현재 위치를 파악하는 GPS(Global Positioning System) 모듈 등의 위치 파악 수단이 마련될 수 있다. 생성부(110)는 위치 파악 수단을 통해 현재 위치를 획득하거나 파악할 수 있다.

생성부(110)는 현재 위치가 지도 정보에 설정된 장애물에 접근하면 알람 신호를 생성할 수 있다.

현재 위치와 지도 정보를 비교하기 위해 생성부(110)에는 지도 정보가 저장될 수 있다. 해당 지도 정보에는 장애물이 설정될 수 있다. 장애물(90)은 회피 장치가 탑재되는 무인 주행 차량 등의 각종 수단의 운행을 방해하거나 훼손할 수 있는 각종 지형지물을 포함할 수 있다. 일 예로, 골프장의 경우, 무인 주행 차량이 진입이 제한되거나 진입을 방해하는 샌드 벙커, 워터 해저드 등이 해당 무인 주행 차량에 대한 장애물에 해당될 수 있다. 장애물을 침범하게 되면, 카트(10) 등의 무인 주행 차량의 주행이 어려워질 수 있다.

생성부(110)는 카트(10) 등의 무인 주행 차량에 탑재될 수 있다. 카트(10)에 설치된 생성부(110)는 카트(10)의 현재 위치를 파악할 수 있다. 생성부(110)는 현재 위치 정보와 지도 정보를 이용해 카트(10)가 장애물에 설정 거리 범위 내로 접근했는지 파악할 수 있다. 생성부(110)는 카트(10)와 장애물 간의 거리가 설정 거리를 만족하면 알람 신호를 생성할 수 있다. 알람 신호는 지도 상에 표시된 장애물(지도상 장애물)에 대해 생성부(110)가 설정 거리만큼 가까워졌음을 나타낼 수 있다. 또는, 알림 신호는 지도상 장애물에 대해 생성부(110)가 탑재된 차량 또는 로봇이 설정 거리만큼 가까워졌음을 나타낼 수 있다.

획득부(130)는 장애물이 포함된 주변 영상을 획득할 수 있다. 획득부(130)는 주변 영상에 포함된 대상물(80)을 파악할 수 있다. 일 예로, 획득부(130)에는 주변 영상을 촬영하는 카메라 또는 비전(Vision)이 마련될 수 있다. 획득부(130)는 생성부(110)의 동작에 상관없이 지속적으로 주변 영상을 획득할 수 있다. 또는, 획득부(130)는 생성부(110)에 의해 알람 신호가 생성된 경우에 한하여 주변 영상을 획득할 수 있다.

일 예로, 골프장에서 사용되는 카트(10)에 회피 장치가 설치된 경우를 가정한다. 카트(10)는 골프 플레이어의 골프채 등을 싣고 골프 플레이어를 따라다니도록 형성될 수 있다. 이때, 카트(10)는 타겟으로 하는 골프 플레이어를 인식하기 위해 주변을 실시간으로 촬영하는 비전을 포함할 수 있다. 획득부(130)는 카트(10)에 탑재된 비전 또는 카메라로부터 주변 영상을 실시간으로 획득할 수 있다.

제어부(150)는 알람 신호가 입수되면, 주변 영상에 포함된 장애물의 주변에 가상의 접근 금지 라인 m을 형성할 수 있다. 일 예로, 제어부(150)는 주변 영상에 포함된 현실상 장애물에 내접하는 육면체 이상의 크기를 갖는 가상의 육면체 박스(91)를 생성할 수 있다. 제어부(150)는 가상의 육면체 박스(91)로부터 이격된 외부 위치에 접근 금지 라인 m을 설정할 수 있다. 접근 금지 라인 m은 제어부(150)의 영상 분석이 수행된 후에 형성될 수 있다. 획득부(130)가 카트(10) 등의 무인 주행 차량에 탑재된 경우, 제어부(150)는 카트(10)와 장애물의 사이에 접근 금지 라인 m을 형성할 수 있다.

구체적으로, 생성부(110)는 지도상 장애물의 경계선으로부터 제1 거리만큼 이격된 제1 지점 k에 위치 파악 수단이 도달하면, 알람 신호를 생성할 수 있다. 제1 지점 k는 가상의 점을 포함하거나, 해당 점이 연속되게 연장되는 가상선을 포함할 수 있다.

제어부(150)는 생성부(110)로부터 알람 신호가 입수되면, 주변 영상에서 지도 정보에 설정된 지도상 장애물에 매칭되는 현실상 장애물을 추출할 수 있다. 제어부(150)는 영상 분석을 통해 현실상 장애물의 현실 경계를 파악하며, 현실 경계로부터 제2 거리만큼 이격된 가상 경계를 따라 접근 금지 라인 m을 형성할 수 있다.

접근 금지 라인 m에 대한 정보는 각종 무인 주행 차량(로봇 포함)에 전달될 수 있다. 무인 주행 차량은 접근 금지 라인 m을 회피해서 주행할 수 있다. 접근 금지 라인 m을 회피해서 주행하는 무인 주행 차량은 기설정된 장애물과 충돌할 염려가 없다.

일 예로, 지도 정보에 표시된 골프장 등의 지역을 주행하는 카트(10)가 마련될 수 있다. 이때, 제어부(150)는 접근 금지 라인 m을 침범하지 않는 범위 내에서 움직이도록 카트(10)를 제어할 수 있다. 카트(10)는 접근 금지 라인을 침범하지 않는 범위 내에서 이동 가능하게 형성될 수 있다. 일 예로, 카트(10)에는 바퀴(19), 바퀴(19)의 회전 속도를 조절하거나 바퀴의 방향을 변경하는 구동부가 마련될 수 있다. 이때, 제어부(150)는 구동부를 제어할 수 있다.

본 발명의 회피 장치는 생성부(110)를 이용해서 기설정된 장애물의 파악에 GPS 정보 등을 이용한 현재 위치와 지도 정보가 사용되고 있음에도 불구하고, 획득부(130)와 제어부(150)를 추가로 이용해서 영상학적으로 장애물을 재차 탐색하고 있다. 왜냐하면, GPS 정보가 실제의 현재 위치와 일부 다를 수 있기 때문이다. 또한, 지도 정보에 설정된 장애물 정보가 실제의 장애물과 일부 다를 수 있는 상황에 대비하기 위해서이다.

GPS 정보는 기후, 지형, 주변 지형 지물 등에 따라 난반사되거나 각종 잡음의 유입으로 인해 일부 오차가 포함될 수 있다. 해당 오차로 인해 GPS 정보를 포함하는 현재 위치와 지도 정보만으로 장애물을 회피하는 데에는 무리가 있다. 또한, GPS 정보가 정확하다고 하더라도, 지도 정보에 포함된 장애물 정보가 실제 장애물의 모양, 크기 등과 다를 수 있다. 예를 들어, 나무가 장애물인 경우, 나무의 성장으로 인해 지도상에 설정된 나무의 크기보다 실제의 나무 크기가 더 클 수 있다. 또는, 지도 정보에 위치, 모양, 크기 등이 평면적으로 표시된 지도상 장애물 정보와 3차원 입체적인 현실상 장애물 간의 괴리가 존재할 수 있다.

이상의 GPS 오차 문제, 지도상 장애물과 현실상 장애물 간의 오차 문제를 해소하기 위해 현실상 장애물을 정확하게 파악하는 수단이 요구된다. 본 발명에서는 각종 오차 문제를 획득부(130)와 제어부(150)를 통해 해결할 수 있다. 본 발명의 획득부(130) 및 제어부(150)는 카메라 또는 비전을 통해 획득한 주변 영상을 분석하고, 영상에 포함된 실제의 장애물을 파악할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 회피 장치는 현재 위치 정보와 지도 정보를 이용해 1차적으로 지도상 장애물을 파악하고, 영상 정보의 분석을 통해 2차적으로 현실상 장애물을 파악할 수 있다.

현실상 장애물을 파악할 수 있는 획득부(130) 및 제어부(150)가 존재함에도 불구하고, 본 발명의 회피 장치는 생성부(110)를 통해 1차적으로 지도상 장애물을 파악하고 있다. 지도상 장애물을 파악하는 수단을 추가로 형성한 것은 획득부(130) 및 제어부(150)의 처리 부하를 경감시키기 위함이다. 처리 부하가 경감된 제어부(150) 등은 영상에 포함된 특정 대상물(80)을 탐지하고 따라가는 등의 다른 알고리즘을 충분하게 수행하고 처리할 수 있다.

평소, 제어부(150)는 현실상 장애물을 파악할 필요없이, 영상에 포함된 골프 플레이어 등의 대상물(80)을 탐지하고 대상물(80)과의 거리를 일정하게 유지하면서 대상물(80)을 쫓아가는 설정 알고리즘을 수행할 수 있다. 예를 들어, 카트(10)에는 영상학적으로 대상물(80)을 인식하는 비전 또는 카메라가 마련될 수 있다. 또는, 카트(10)에는 대상물(80)이 소지하거나 대상물(80)에 탑재된 송신기의 신호를 이용해 대상물(80)의 위치를 특정하는 수신기(140)가 마련될 수 있다.

생성부(110)로부터 알림 신호가 수신되면 제어부(150)는 비로소 현실상 장애물을 탐지하거나 파악하는 파악 알고리즘을 추가로 수행할 수 있다. 생성부(110)는 알람 신호와 함께, 현재 위치를 기준으로 지도상 장애물이 존재하는 방향 정보 및 거리 정보 중 적어도 하나를 획득부(130) 또는 제어부(150)에 제공할 수 있다. 획득부(130) 또는 제어부(150)는 생성부(110)로부터 입수한 방향 정보 또는 거리 정보를 이용하여 영상 내에 장애물이 존재하는 영역을 쉽게 파악할 수 있다. 생성부(110)에서 출력된 방향 정보 또는 거리 정보를 이용하는 획득부(130) 또는 제어부(150)는 적은 처리 부하로 영상 내에서 현실상 장애물을 파악할 수 있다. 현실상 장애물의 파악에 적은 처리 부하를 사용하므로 제어부(150)는 별도의 대상물(80) 파악 알고리즘을 병행해서 처리하는데 별다른 무리가 없다.

제어부(150)는 현실상 장애물을 회피하도록 유도하는 접근 금지 라인 m을 형성할 수 있다. 이에 따라, 무인 주행 차량은 접근 금지 라인 m을 침범하지 않는 범위 내에서 자유롭게 해당 지역을 주행할 수 있다. 경우에 따라, 제어부(150)는 무인 주행 차량이 반드시 따라 움직여야 하는 가상의 진행 가이드 라인을 형성할 수 있다.

도 3은 본 발명의 회피 장치의 다른 동작을 나타낸 개략도이다.

일 예로, 제어부(150)는 접근 금지 라인으로부터 이격된 위치에 가상의 진행 가이드 라인 n을 형성할 수 있다. 제어부(150)는 진행 가이드 라인을 따라 움직이도록 카트(10)를 제어할 수 있다.

도 3에서 현재 카트(10)가 바라보고 있는 방향을 기준으로 우측과 좌측에 모두 워터 해저드 또는 샌드 벙커 등의 장애물이 존재할 수 있다. 제어부(150)는 획득부(130)로부터 입수된 영상의 분석을 통해 해당 장애물을 파악하고, 각 장애물의 앞에 접근 금지 라인을 형성할 수 있다. 카트(10)는 접근 금지 라인을 침범하지 않는 범위 내에서 자유롭게 이동 가능하다. 따라서, 사용자(대상물(80), 골프 플레이어)가 두 장애물의 사이를 통과해서 지나가더라도, 카트(10)는 좌측의 장애물을 멀리 돌아서 주행하거나 우측의 장애물을 멀리 돌아서 주행할 수 있다. 예를 들어, 카트(10)는 기본적으로 접근 금지 라인으로부터 2m 이내로 접근하지 않도록 설정될 수 있다. 이때, 좌측 장애물에 대한 접근 금지 라인과 우측 장애물에 대한 접근 금지 라인 간의 간격이 4m보다 작을 수 있다. 카트(10)가 둘 사이를 주행하게 되면, 2개의 접근 금지 라인 m 중에 어느 하나에 대한 유지 거리를 만족하지 못할 수 있다. 이 경우, 카트(10)는 사용자를 쫓아가기 위해 두 장애물 사이를 통과하는 대신 어느 하나의 장애물을 멀리 돌아서 주행할 수 있다. 하지만, 2개의 접근 금지 라인 m 사이의 거리가 카트(10)의 폭보다 설정값 이상 크다면, 카트(10)는 두 장애물 사이를 통과해서 주행하는 것이 합리적이다.

제어부(150)는 별도로 설정된 접근 금지 라인 m에 대한 유지 거리보다 우선하는 진행 가이드 라인 n을 형성할 수 있다. 제어부(150)는 접근 금지 라인 m을 침범하지 않는 범위 내에서 접근 금지 라인 m에 대한 유지 거리보다 우선해서 진행 가이드 라인 n을 따라 움직이도록 카트(10)를 제어할 수 있다. 본 발명의 제어부(150)에 따르면, 카트(10)는 별다른 무리없이 사용자를 쫓아 두 장애물 사이를 관통해서 주행할 수 있다.

한편, 생성부(110), 획득부(130), 제어부(150)는 함께 하나의 부재에 탑재될 수 있다. 반면, 생성부(110)는 획득부(130) 또는 제어부(150)에 대해 별개의 부재에 형성될 수 있다.

일 예로, 획득부(130) 및 제어부(150) 중 적어도 하나는 접근 금지 라인 m을 침범하지 않는 범위 내에서 이동 가능하게 형성된 카트(10)에 마련될 수 있다. 이와 다르게 생성부(110)는 카트(10)와 별개로 형성된 단말기에 마련될 수 있다. 카트(10)와 별개로 형성된 단말기는 스마트폰 등을 포함할 수 있다. 카트(10)와 별개로 형성된 단말기에는 지도 정보가 쉽게 업데이트될 수 있다.

단말기는 현재 위치를 파악하고 지도 정보를 저장하며 현재 위치와 지도 정보를 매칭시키는 앱이 설치된 스마트폰을 포함할 수 있다. 해당 스마트폰은 사용자의 조작에 의해 지도 정보를 곧바로 업데이트하거나 지도 정보를 실시간으로 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 골프장의 지형, 골프장의 코스별 장애물 정보, 통과 금지 지역 정보 등이 포함된 지도 정보가 단말기에 업데이트될 수 있다. 생성부(110)는 단말기에 업데이트된 지도 정보 상에 현재 위치를 투영하고, 현재 위치와 장애물 간의 거리에 따라 알람 신호를 생성할 수 있다.

실시간으로 업데이트되는 지도 정보에 설정된 장애물 정보는 현실 장애물에 가장 가까운 상태를 유지할 수 있다. 스마트폰은 카트(10)의 제공자로부터 제공된 것이 아니라 카트(10)가 따라다니는 대상물(80), 즉 사용자가 제공한 것일 수 있다.

GPS 신호 정보에 의해 회피할 장애물에 접근하게 될 때에, 스마트폰 앱은 제어부(150)에 알람 신호를 제공하고, 제어부(150)는 카메라를 통하여 촬영한 전방 사진으로부터 장애물을 인식할 수 있다. 장애물의 인식에는 딥러닝 또는 컴퓨터 비전이 이용될 수 있다. 장애물이 인식되면, 제어부(150)는 장애물을 중심으로 가상의 박스(91)를 씌우고, 가상의 접근 금지 라인 m을 설정할 수 있다. 제어부(150)는 카트(10)가 대상물(80)을 따라 이동하면서 가상의 접근 금지 라인 m을 넘지 않도록, 카트(10)를 제어할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 카트(10)(무인 주행 차량에 해당)에 생성부(110)가 내장된 비교 실시예와 대비해서, 지도 정보의 업데이트가 매우 용이하다. 또한, 생성부(110)를 구비할 필요가 없으므로 카트(10)의 구성이 간소화될 수 있다.

생성부(110)의 알람 신호가 제어부(150)에 전달될 수 있도록, 단말기에는 제1 통신 모듈이 마련될 수 있다. 카트(10)에는 제1 통신 모듈과 유무선 통신 가능한 제2 통신 모듈이 마련될 수 있다. 제2 통신 모듈은 단말기로부터 알람 신호를 수신해서 제어부(150)에 전달할 수 있다. 일 예로, 제1 통신 모듈과 제2 통신 모듈은 블루투스 또는 와이파이 등의 근거리 통신망을 이용해서 서로 통신할 수 있다. 단말기의 위치 정보가 곧 카트(10)의 위치 정보가 되도록, 카트(10)에는 단말기가 착탈되거나 거치되는 탑재부가 마련될 수 있다. 일 예로, 탑재부는 단말기가 수납되는 홈을 포함할 수 있다.

착탈부에 단말기가 수납되면, 카트(10)의 착탈부 위치가 알람 신호의 생성에 기초가 되는 현재 위치의 기준점이 될 수 있다.

도 4는 카트(10)의 이동 경로를 나타낸 개략도이다. 도 5는 장애물을 가로질러 설치된 다리(93)에 형성된 실제의 접근 금지 라인을 나타낸 개략도이다.

골프장을 이용하는 사용자는 보통 카트(10)가 주행할 수 있는 정상적인 경로를 따라 이동할 수 있다. 따라서, 대부분의 상황에서 카트(10)는 자신이 타겟으로 하는 사용자를 따라다니면 자연스럽게 접근 금지 라인 m을 침범하지 않을 가능성이 높다.

그런데, 상황에 따라 사용자가 접근 금지 라인 m을 통과해서 나아가는 상황이 발생될 수 있다. 일 예로, 워터 해저드 일측의 제1 위치 ①로부터 워터 해저드 타측의 제2 위치 ②로 가야 할 상황에서, 사용자는 워터 해저드를 돌아가는 대신 워터 해저드를 통과해서 나아갈 수 있다.

본 발명의 제어부(150)는 제1 위치 ①과 제2 위치 ② 사이에 존재하는 장애물의 주변에 가상의 접근 금지 라인 m을 형성할 수 있다. 제어부(150)는 서로 이격된 복수의 접근 금지 라인 m의 사이를 가로지르거나 접근 금지 라인 m을 우회하는 진행 가이드 라인 n을 형성할 수 있다.

대상물(80)이 장애물을 건너 제1 위치 ①로부터 제2 위치 ②로 이동하는 이벤트가 발생하면, 제어부(150)는 진행 가이드 라인 n을 탐색할 수 있다. 진행 가이드 라인 n은 제어부(150)에 의해 가상으로 생성될 수 있다. 실제로 현실 세계에 접근 금지 라인 m을 형성하는 테이프, 케이블, 페인트 도색 등의 실물 라인(95)이 마련될 수 있다.

일 예로, 실물 라인(95)은 장애물을 가로지르게 설치된 다리(93)의 난간을 따라 연장될 수 있다. 이때, 제어부(150)는 다리(93)의 양 난간 각각에 형성된 실물 라인(95)의 사이에 가상의 진행 가이드 라인 n을 형성할 수 있다.

제어부(150)는 이벤트 발생시 진행 가이드 라인 n이 탐색되면 진행 가이드 라인 n을 따라 움직이도록 카트(10)를 제어할 수 있다. 일 예로, 진행 가이드 라인 n은 장애물을 가로질러 설치된 다리(93) 상에 형성될 수 있다. 이때, 카트(10)는 제1 위치 ①을 출발해서 다리(93)를 건너 제2 위치 ②에 도달하는 제1 경로 i1을 따라 이동할 수 있다.

제어부(150)는 이벤트 발생시 진행 가이드 라인 n이 미탐색되면, 장애물을 우회하는 제2 경로 i2를 따라 이동할 수 있다. 또는, 제어부(150)는 이벤트 발생시 진행 가이드 라인 n이 미탐색되면, 대상물(80)이 인지할 수 있는 인지 신호를 출력할 수 있다.

도 6은 인지 신호가 생성된 상황을 나타낸 개략도이다.

제어부(150)는 획득부(130)를 통해 파악한 대상물(80)이 접근 금지 라인 m을 침범해서 이동하는 것으로 판단되면, 카트(10)가 대상물(80)을 따라 접근 금지 라인 m을 침범하기 전에 카트(10)를 정지시킬 수 있다. 그리고, 제어부(150)는 대상물(80)이 인지할 수 있는 인지 신호, 예를 들어 알람음을 출력할 수 있다.

일 예로, 급격한 경사 지역이 장애물로 설정될 수 있다. 사용자는 해당 지역을 통과해서 나아갈 수 있는 반면, 카트(10)는 전복될 수 있는 경사를 갖는 해당 지역을 주행할 수 없다. 장애물 앞에 접근 금지 라인 m이 설정되고, 접근 금지 라인 m를 통과하는 방법 외에는 사용자를 따라 갈수 없다고 판단되면, 제어부(150)는 인지 신호를 출력할 수 있다. 인지 신호를 인지한 사용자는 수동 모드로 카트(10)를 운전해서 해당 지역을 통과하거나 벗어날 수 있다. 수동 모드에서는 접근 금지 라인 m에 대한 카트(10)의 침범이 가능하다.

도 7은 본 발명의 회피 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 7에 도시된 회피 방법은 도 1에 도시된 회피 장치에 의해 수행될 수 있다.

생성부(110)는 GPS 신호와 지도 정보의 매칭을 통해 지도 정보 상에 기설정된 장애물에 설정 물체가 접근하는 것으로 판단되면 알림 신호를 생성할 수 있다(S 510). 설정 물체는 생성부(110) 자신이거나 생성부(110)가 탑재되는 카트(10) 등의 무인 주행 차량을 포함할 수 있다.

제어부(150)는 알림 신호에 따라 카메라에 의해 촬영된 영상에 포함된 장애물을 인식할 수 있다(S 520).

제어부(150)는 인식된 장애물에 가상의 박스(91)를 씌우고, 가상의 접근 금지 라인 m을 설정할 수 있다(S 530). 접근 금지 라인 m을 설정하는 단계는 장애물에 내접하는 육면체 이상의 크기를 갖는 가상의 육면체 박스(91)를 생성하고, 육면체 박스(91)로부터 이격된 위치에 접근 금지 라인 m을 설정할 수 있다.

제어부(150)는 대상물(80)을 따라 이동하도록 카트(10)를 제어하면서 카트(10)가 접근 금지 라인 m을 침범하지 않도록 제어할 수 있다(S 540).

이상에서 설명된 회피 방법은 골프장 내에서 무인 골프 카트(10)가 장애물을 피해 주인을 따라 가는 방식에 대한 기술을 담고 있다. 골프 카트(10)에 주인이 사용하는 스마트폰이 거치될 수 있다. 해당 스마트폰은 특정 앱과 결합되어 본 발명의 생성부(110)를 형성할 수 잇다.

골프장 내의 장애물로는 샌드 벙커, 워터 해저드, 러프 지역, 나무, 다리(93), 급격한 언덕이나 내리막길 등이 있다. 이러한 장애물은 사전에 골프장 지도 상에 표시될 수 있다.

스마트폰에서 특정 앱을 실행하게 되면 스마트폰은 GPS 신호를 이용해 자신의 현재 위치를 일정한 오차 범위 내에서 알 수 있다. 또한 스마트폰 앱은 골프장에서 제공하는 장애물 정보가 포함된 지도 정보를 가질 수 있다. 본 발명의 회피 장치 및 회피 방법은 스마트폰이 GPS 신호 정보에 의해 대략적으로 앱에서 제공하는 장애물 지역 근처에 접근하였을 때, 카트(10)가 카메라를 이용해 해당 장애물을 인식하고 피해 가는 방법을 제공할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 8의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 장치(예, 회피 장치 등) 일 수 있다.

도 8의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.

메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10...카트 19...바퀴
80...대상물 90...장애물
91...박스 93...다리
95...실물 라인 110...생성부
130...획득부 140...수신기
150...제어부

Claims

현재 위치를 파악하고, 상기 현재 위치가 지도 정보에 설정된 장애물에 접근하면 알람 신호를 생성하는 생성부;
상기 장애물이 포함된 주변 영상을 획득하는 획득부;
상기 알람 신호가 입수되면, 상기 주변 영상에 포함된 상기 장애물의 주변에 가상의 접근 금지 라인을 형성하는 제어부;
를 포함하는 회피 장치.
제1항에 있어서,
상기 지도 정보에 표시된 지역을 주행하는 카트가 마련되고,
상기 제어부는 상기 접근 금지 라인을 침범하지 않는 범위 내에서 움직이도록 상기 카트를 제어하는 회피 장치.
제1항에 있어서,
상기 지도 정보에 표시된 지역을 주행하는 카트가 마련되고,
상기 제어부는 상기 접근 금지 라인으로부터 이격된 위치에 가상의 진행 가이드 라인을 형성하며,
상기 제어부는 상기 진행 가이드 라인을 따라 움직이도록 상기 카트를 제어하는 회피 장치.
제1항에 있어서,
상기 획득부 및 상기 제어부 중 적어도 하나는 상기 접근 금지 라인을 침범하지 않는 범위 내에서 이동 가능하게 형성된 카트에 마련되고,
상기 생성부는 상기 카트와 별개로 형성된 단말기에 마련되며,
상기 단말기에는 제1 통신 모듈이 마련되고,
상기 카트에는 상기 제1 통신 모듈과 유무선 통신 가능한 제2 통신 모듈이 마련되며,
상기 제2 통신 모듈은 상기 단말기로부터 상기 알람 신호를 수신해서 상기 제어부에 전달하는 회피 장치.
제1항에 있어서,
상기 획득부 및 상기 제어부 중 적어도 하나는 상기 접근 금지 라인을 침범하지 않는 범위 내에서 대상물을 따라 이동하는 카트에 마련되고,
상기 획득부는 상기 주변 영상에 포함된 상기 대상물을 파악하며,
상기 제어부는 상기 획득부를 통해 파악한 상기 대상물이 상기 접근 금지 라인을 침범해서 이동하는 것으로 판단되면, 상기 카트가 상기 대상물을 따라 상기 접근 금지 라인을 침범하기 전에 상기 카트를 정지시키고, 상기 대상물이 인지할 수 있는 인지 신호를 출력하는 회피 장치.
제1항에 있어서,
상기 현재 위치를 파악하는 위치 파악 수단이 마련되고,
상기 생성부는 상기 장애물의 경계선으로부터 제1 거리만큼 이격된 제1 지점에 상기 위치 파악 수단이 도달하면, 상기 알람 신호를 생성하며,
상기 제어부는 상기 생성부로부터 상기 알람 신호가 입수되면, 상기 주변 영상에서 상기 지도 정보에 설정된 지도상 장애물에 매칭되는 현실상 장애물을 추출하고,
상기 제어부는 상기 현실상 장애물의 현실 경계를 파악하며, 상기 현실 경계로부터 제2 거리만큼 이격된 가상 경계를 따라 상기 접근 금지 라인을 형성하는 회피 장치.
회피 장치에 의해 수행되는 회피 방법에 있어서,
GPS 신호와 지도 정보의 매칭을 통해 상기 지도 정보 상에 기설정된 장애물에 접근하는 것으로 판단되면 알림 신호를 생성하는 단계;
상기 알림 신호에 따라 카메라에 의해 촬영된 영상에 포함된 장애물을 인식하는 단계;
인식된 상기 장애물에 가상의 박스를 씌우고, 가상의 접근 금지 라인을 설정하는 단계;
대상물을 따라 이동하도록 카트를 제어하면서 상기 카트가 상기 접근 금지 라인을 침범하지 않도록 제어하는 단계;
를 포함하는 회피 방법.
제7항에 있어서,
상기 접근 금지 라인을 설정하는 단계는 상기 장애물에 내접하는 육면체 이상의 크기를 갖는 가상의 육면체 박스를 생성하고, 상기 육면체 박스로부터 이격된 위치에 상기 접근 금지 라인을 설정하는 회피 방법.
대상물을 따라 움직이는 카트를 제어하는 회피 장치에 의해 수행되는 회피 방법에 있어서,
제1 위치와 제2 위치 사이에 존재하는 장애물의 주변에 가상의 접근 금지 라인을 형성하고, 서로 이격된 복수의 접근 금지 라인의 사이를 가로지르거나 상기 접근 금지 라인을 우회하는 진행 가이드 라인을 형성하며,
상기 대상물이 상기 장애물을 건너 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동하는 이벤트가 발생하면 상기 진행 가이드 라인을 탐색하고,
상기 이벤트 발생시 상기 진행 가이드 라인이 탐색되면 상기 진행 가이드 라인을 따라 움직이도록 상기 카트를 제어하며,
상기 이벤트 발생시 상기 진행 가이드 라인이 미탐색되면 상기 대상물이 인지할 수 있는 인지 신호를 출력하는 회피 방법.