KR20220064916A - Apparatus and method for sensor duplexing of mobile robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동 로봇의 센서 이중화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇의 기능 안전(functional safety)에서 요구하는 pl-d(performance level d)를 만족하기 위해 모듈을 이중화하는, 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor duplication apparatus and method for a mobile robot, and more particularly, to a duplicating module to satisfy pl-d (performance level d) required for functional safety of a robot, an apparatus and method is about
로봇의 안전성을 보장하기 위해 기능 안전(functional safety)과 관련된 성능 레벨(performance level, pl)에서 모듈의 이중화를 요구하고 있다. 성능 레벨 d(pl-d) 인증을 받은 라이다(LiDAR) 센서를 이용하면 간단하게 이중화 시스템을 구현할 수 있지만, 성능 레벨 d(pl-d) 인증을 받은 라이다(LiDAR) 센서의 가격이 비싸 이중화 시스템의 구현에 많은 비용이 소요되는 문제가 있고, 해당 라이다(LiDAR) 센서를 제조하는 제조 업체가 제공하는 기능만을 사용할 수 있어 유연한 기능 구현이 어려운 문제가 있다.In order to ensure the safety of the robot, the redundancy of the module is required at the performance level (pl) related to functional safety. A redundant system can be implemented simply by using a performance level d (pl-d) certified LiDAR sensor, but the cost of a performance level d (pl-d) certified LiDAR sensor is high. There is a problem in that it costs a lot to implement a redundant system, and it is difficult to implement flexible functions because only the functions provided by the manufacturer of the LiDAR sensor can be used.
본 발명이 이루고자 하는 목적은, 로봇의 기능 안전(functional safety)에서 요구하는 pl-d(performance level d)를 만족하기 위해 센서를 통해 검출된 장애물 정보를 이용하여 센서를 이중화하는, 이동 로봇의 센서 이중화 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to duplicate the sensor using the obstacle information detected through the sensor in order to satisfy pl-d (performance level d) required in the functional safety of the robot, the sensor of the mobile robot It is to provide a redundancy apparatus and method.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other objects not specified in the present invention may be additionally considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치는, 복수개의 센서가 장착되는 입력부; 상기 입력부에 장착된 상기 복수개의 센서 각각에 대응되는 복수개의 로직 보드(logic board)가 장착되는 로직부; 상기 로직부에 장착된 상기 복수개의 로직 보드의 출력을 기반으로 출력값을 외부로 전달하는 출력부; 및 상기 복수개의 센서 각각을 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 미리 설정된 이중화 영역을 단위로 센서의 이중화를 수행하는 제어부;를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, there is provided a sensor duplication apparatus for a mobile robot, comprising: an input unit on which a plurality of sensors are mounted; a logic unit on which a plurality of logic boards corresponding to each of the plurality of sensors mounted on the input unit are mounted; an output unit that transmits an output value to the outside based on the outputs of the plurality of logic boards mounted on the logic unit; and a control unit configured to perform duplication of sensors in units of a preset duplication area based on obstacle information detected through each of the plurality of sensors.
여기서, 상기 제어부는, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 2개의 센서의 이중화를 수행할 수 있다.Here, the controller may perform duplication of the two sensors based on obstacle information detected through the two sensors corresponding to the duplication area.
여기서, 상기 제어부는, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하면 2개의 센서의 이중화가 성공한 것으로 판단하고, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하지 않으면 2개의 센서의 이중화가 실패한 것으로 판단할 수 있다.Here, when the obstacle information detected through the two sensors corresponding to the duplication area matches, the controller determines that duplication of the two sensors is successful, and obstacle information detected through the two sensors corresponding to the duplication area If do not match, it can be judged that the duplication of the two sensors has failed.
여기서, 상기 제어부는, 미리 설정된 센서 오차 정보를 이용하여 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보의 일치 여부를 확인할 수 있다.Here, the control unit may check whether the obstacle information detected through the two sensors corresponding to the redundancy area coincides with each other using preset sensor error information.
여기서, 상기 제어부는, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서 각각에서 생성된 동적 안전 구역(safety zone)을 기반으로 2개의 센서 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 2개의 센서의 이중화를 수행할 수 있다.Here, the controller may perform duplication of the two sensors using obstacle information detected from each of the two sensors based on a dynamic safety zone generated by each of the two sensors corresponding to the duplication area. there is.
여기서, 상기 입력부는, 로봇의 전방 좌측에 제1 센서가 장착되고, 상기 로봇의 전방 우측에 제2 센서가 장착되며, 상기 로봇의 후방 좌측에 제3 센서가 장착되고, 상기 로봇의 후방 우측에 제4 센서가 장착되며, 상기 로직부는, 상기 제1 센서에 대응되는 제1 로직 보드, 상기 제2 센서에 대응되는 제2 로직 보드, 상기 제3 센서에 대응되는 제3 로직 보드 및 상기 제4 센서에 대응되는 제4 로직 보드가 장착되고, 상기 이중화 영역은, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서가 대응되는 제1 이중화 영역, 상기 제1 센서와 상기 제3 센서가 대응되는 제2 이중화 영역, 상기 제2 센서와 상기 제4 센서가 대응되는 제3 이중화 영역, 및 상기 제3 센서와 상기 제4 센서가 대응되는 제4 이중화 영역을 포함할 수 있다.Here, the input unit, the first sensor is mounted on the front left side of the robot, the second sensor is mounted on the front right side of the robot, the third sensor is mounted on the rear left side of the robot, and the rear right side of the robot A fourth sensor is mounted, and the logic unit includes a first logic board corresponding to the first sensor, a second logic board corresponding to the second sensor, a third logic board corresponding to the third sensor, and the fourth A fourth logic board corresponding to the sensor is mounted, and the redundancy area includes a first redundancy area in which the first sensor and the second sensor correspond, and a second redundancy area in which the first sensor and the third sensor correspond to each other. , a third redundancy area corresponding to the second sensor and the fourth sensor, and a fourth redundancy area corresponding to the third sensor and the fourth sensor.
여기서, 상기 입력부는, 로봇의 일방 좌측에 제1 센서가 장착되고, 상기 로봇의 일방 우측에 제2 센서가 장착되며, 상기 로직부는, 상기 제1 센서에 대응되는 제1 로직 보드 및 상기 제2 센서에 대응되는 제2 로직 보드가 장착되고, 상기 이중화 영역은, 상기 제1 센서와 상기 제2 센서가 대응될 수 있다.Here, in the input unit, a first sensor is mounted on one left side of the robot, a second sensor is mounted on one side right side of the robot, and the logic unit includes a first logic board corresponding to the first sensor and the second A second logic board corresponding to the sensor may be mounted, and the redundancy region may correspond to the first sensor and the second sensor.
여기서, 상기 로직 보드와 상기 제어부가 일체의 형태로 구현되며, 상기 로직 보드는, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 2개의 센서의 이중화를 수행할 수 있다.Here, the logic board and the control unit are implemented in an integral form, and the logic board may perform duplication of two sensors based on obstacle information detected through two sensors corresponding to the duplication area.
여기서, 상기 입력부에 장착되는 센서는, 라이다(LiDAR) 센서일 수 있다.Here, the sensor mounted on the input unit may be a LiDAR sensor.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 방법은, 복수개의 센서가 장착되는 입력부, 상기 입력부에 장착된 상기 복수개의 센서 각각에 대응되는 복수개의 로직 보드(logic board)가 장착되는 로직부, 및 상기 로직부에 장착된 상기 복수개의 로직 보드의 출력을 기반으로 출력값을 외부로 전달하는 출력부를 포함하는 센서 이중화 장치에 의해 수행되는 센서 이중화 방법으로서, 상기 복수개의 센서 각각을 통해 장애물 정보를 검출하는 단계; 및 상기 복수개의 센서 각각을 통해 검출된 상기 장애물 정보를 기반으로 미리 설정된 이중화 영역을 단위로 센서의 이중화를 수행하는 단계;를 포함한다.A sensor duplication method of a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object includes an input unit to which a plurality of sensors are mounted, and a plurality of logic boards corresponding to each of the plurality of sensors mounted to the input unit. A sensor duplication method performed by a sensor duplication apparatus comprising a logic unit on which a board) is mounted, and an output unit for transmitting an output value to the outside based on the outputs of the plurality of logic boards mounted on the logic unit, wherein the plurality of detecting obstacle information through each of the sensors; and performing duplication of the sensor in units of a preset duplication area based on the obstacle information detected through each of the plurality of sensors.
여기서, 상기 이중화 수행 단계는, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 2개의 센서의 이중화를 수행하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, the redundancy performing step may include performing duplication of the two sensors based on obstacle information detected through the two sensors corresponding to the redundancy area.
여기서, 상기 이중화 수행 단계는, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하면 2개의 센서의 이중화가 성공한 것으로 판단하고, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하지 않으면 2개의 센서의 이중화가 실패한 것으로 판단하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, in the redundancy performing step, if the obstacle information detected through the two sensors corresponding to the redundancy area matches, it is determined that the duplication of the two sensors is successful, and detected through the two sensors corresponding to the redundancy area. If the obstacle information does not match, it may be determined that the duplication of the two sensors has failed.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장되어 상기한 이동 로봇의 센서 이중화 방법 중 어느 하나를 컴퓨터에서 실행시킨다.A computer program according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is stored in a computer-readable recording medium, and any one of the sensor duplication methods of the mobile robot is executed in the computer.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치 및 방법에 의하면, 로봇의 기능 안전(functional safety)에서 요구하는 pl-d(performance level d)를 만족하기 위해 센서를 통해 검출된 장애물 정보를 이용하여 센서를 이중화함으로써, pl-d 인증을 받지 못하여 가격이 저렴한 일반 라이다(LiDAR) 센서를 이용하여 이중화 시스템을 구현할 수 있다.According to the sensor duplication apparatus and method for a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention, obstacle information detected through a sensor to satisfy pl-d (performance level d) required for functional safety of the robot is By duplicating the sensor by using it, a redundancy system can be implemented using a general LiDAR sensor, which is inexpensive because it does not receive pl-d certification.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 로봇의 기능 안전(functional safety)에서 요구하는 pl-d(performance level d) 카테고리 3에 대한 이중화 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 센서의 이중화 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치의 일례의 입력부와 로직부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시한 센서 이중화 장치의 이중화 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시한 센서 이중화 장치의 장애물에 따른 이중화 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치의 다른 예의 이중화 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a diagram for explaining a redundancy concept for pl-d (performance level d)
2 is a block diagram illustrating a sensor duplication apparatus of a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a process of duplicating a sensor according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a block diagram for explaining an input unit and a logic unit of an example of a sensor duplication apparatus of a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a duplication area of the sensor duplication device shown in FIG. 4 .
FIG. 6 is a view for explaining a redundancy area according to an obstacle of the sensor duplication apparatus shown in FIG. 4 .
7 is a view for explaining a duplication area of another example of the sensor duplication apparatus of a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a sensor duplication method of a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments published below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the publication of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.
본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In the present specification, terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from other components, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.
본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In the present specification, identification symbols (eg, a, b, c, etc.) in each step are used for convenience of description, and identification symbols do not describe the order of each step, and each step is clearly Unless a specific order is specified, the order may differ from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
본 명세서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다" 또는 "포함할 수 있다"등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this specification, expressions such as “have”, “may have”, “include” or “may include” indicate the existence of a corresponding feature (eg, a numerical value, function, operation, or component such as a part). and does not exclude the presence of additional features.
또한, 본 명세서에 기재된 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터 구조들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.In addition, the term '~ unit' as used herein means software or a hardware component such as a field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and '~ unit' performs certain roles. However, '-part' is not limited to software or hardware. '~' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors. Accordingly, as an example, '~' indicates components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data structures and variables. The functions provided in the components and '~ units' may be combined into a smaller number of components and '~ units' or further separated into additional components and '~ units'.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a sensor duplication apparatus and method for a mobile robot according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치에 대하여 설명한다.First, a sensor duplication device for a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .
도 1은 로봇의 기능 안전(functional safety)에서 요구하는 pl-d(performance level d) 카테고리 3에 대한 이중화 개념을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치를 설명하기 위한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 센서의 이중화 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a redundancy concept for pl-d (performance level d)
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치(이하 '센서 이중화 장치'라 한다)(100)는 로봇의 기능 안전(functional safety)에서 요구하는 pl-d(performance level d)를 만족하기 위해 센서를 통해 검출된 장애물 정보를 이용하여 센서를 이중화할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a sensor duplication device (hereinafter referred to as a 'sensor duplication device') 100 of a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention is pl-d (performance) required for functional safety of the robot. In order to satisfy level d), the sensor can be duplicated using the obstacle information detected through the sensor.
여기서, 본 발명은 가정용 청소 로봇, 공공 건물용 청소 로봇, 물류 로봇, 서비스 로봇을 비롯하여, 산업용 로봇 등에도 사용될 수 있다.Here, the present invention may be used in household cleaning robots, cleaning robots for public buildings, logistics robots, service robots, and industrial robots.
즉, 로봇의 기능 안전에서 요구하는 pl-d를 만족하기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이 입력(Input, I)단, 로직(Logic, L)단 및 출력(Output, O)단의 3개의 모듈단이 각각 이중화되어야 한다. 입력단은 "라이다(LiDAR) 센서 A(I1)"와 "라이다(LiDAR) 센서 B(I2)"로 이중화되어 있고, 로직단은 "라이다 로직(LiDAR Logic) 보드 A(L1)"와 "라이다 로직(LiDAR Logic) 보드 B(L2)"로 이중화되어 있으며, 출력단은 "O1"과 "O2"로 이중화되어 있고 그 결과가 "0 또는 2"이면 정지(stop)할 수 있다. 본 발명은 이와 같은 이중화를 시스템 구성(system architecture) 관점이 아닌 로직단을 구성하는 2개의 라이다(LiDAR) 센서를 통해 안전 구역(safety zone) 안에 존재하는 장애물을 이용하여 2개의 라이다(LiDAR) 센서의 이중화를 수행하는 방법에 대한 것이다.That is, in order to satisfy pl-d required by the functional safety of the robot, as shown in FIG. 1, three modules: an input (Input, I) stage, a logic (Logic, L) stage, and an output (O) stage Each stage must be duplicated. The input stage is duplicated with "LiDAR sensor A(I1)" and "LiDAR sensor B(I2)", and the logic stage is "LiDAR Logic board A(L1)" and It is redundant with "LiDAR Logic board B(L2)", and the output terminal is redundant with "O1" and "O2", and if the result is "0 or 2", it can be stopped. The present invention achieves such redundancy by using an obstacle existing in a safety zone through two LiDAR sensors constituting a logic stage rather than from a system architecture point of view. ) about how to perform sensor redundancy.
이를 위해, 센서 이중화 장치(100)는 입력부(110), 로직부(130), 출력부(150) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.To this end, the
입력부(110)는 복수개의 센서(111)가 장착될 수 있다.The
여기서, 센서는 라이다(LiDAR) 센서 등일 수 있다.Here, the sensor may be a LiDAR sensor or the like.
로직부(130)는 입력부(110)에 장착된 복수개의 센서(111) 각각에 대응되는 복수개의 로직 보드(logic board)가 장착될 수 있다.A plurality of logic boards corresponding to each of the plurality of
여기서, 로직 보드는 라이다(LiDAR) 보드 등일 수 있다.Here, the logic board may be a LiDAR board or the like.
출력부(150)는 로직부(130)에 장착된 복수개의 로직 보드(131)의 출력을 기반으로 출력값을 외부로 전달할 수 있다.The output unit 150 may transmit an output value to the outside based on the outputs of the plurality of
제어부(170)는 복수개의 센서(111) 각각을 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 미리 설정된 이중화 영역을 단위로 센서의 이중화를 수행할 수 있다.The controller 170 may perform duplication of the sensors in units of a preset duplication area based on obstacle information detected through each of the plurality of
여기서, 이중화 영역은 기능 안전(functional safety)에 요구하는 pl-d(performance level d)를 만족하기 위해 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보를 이용하여 이중화되는 공간적인 영역을 나타낸다.Here, the redundancy area represents a spatial area that is duplicated using obstacle information detected through the two
즉, 제어부(170)는 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 2개의 센서(111)의 이중화를 수행할 수 있다.That is, the controller 170 may perform duplication of the two
보다 자세히 설명하면, 제어부(170)는 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111) 각각에서 생성된 동적 안전 구역(safety zone)을 기반으로 2개의 센서(111) 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 2개의 센서(111)의 이중화를 수행할 수 있다. 이때, 동적 안전 구역은 센서 이중화 장치(100)가 탑재된 로봇의 이동 방향과 이동 속도를 기반으로 안전 구역을 동적으로 생성할 수 있다.More specifically, the controller 170 uses the obstacle information detected by each of the two
여기서, 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하면, 제어부(170)는 2개의 센서(111)의 이중화가 성공한 것으로 판단할 수 있다. 반면, 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하지 않으면, 제어부(170)는 2개의 센서(111)의 이중화가 실패한 것으로 판단할 수 있다.Here, when the obstacle information detected through the two
이때, 제어부(170)는 미리 설정된 센서 오차 정보를 이용하여 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보의 일치 여부를 확인할 수 있다.In this case, the control unit 170 may check whether the obstacle information detected through the two
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 이중화 영역에 "센서 A"와 "센서 B"가 대응되는 경우, "센서 A"에서 생성된 동적 안전 구역에서 장애물을 검출하여 장애물 정보를 획득하고, "센서 B"에서 생성된 동적 안전 구역에서 장애물을 검출하여 장애물 정보를 획득할 수 있다. 그런 다음, "센서 A"에서 검출된 장애물 정보와 "센서 B"에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 "센서 A"와 "센서 B"의 이중화를 수행할 수 있다. 즉, "센서 A"에서 검출된 장애물 정보와 "센서 B"에서 검출된 장애물 정보의 일치 여부를 확인할 수 있다. 이때, 장애물 정보에 따른 장애물이 서로 인접한 이중화 영역들의 경계 지점에 위치하는 경우, 센서 오차 정보를 이용하여 "센서 A"에서 검출된 장애물 정보와 "센서 B"에서 검출된 장애물 정보의 일치 여부를 확인할 수 있다. 확인 결과, 일치하면 "센서 A"와 "센서 B"의 이중화는 성공한 것으로 판단하고, 일치하지 않으면 "센서 A"와 "센서 B"의 이중화는 실패한 것으로 판단할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3 , when “sensor A” and “sensor B” correspond to the redundancy area, obstacle information is obtained by detecting an obstacle in the dynamic safety zone created by “sensor A”, and the “sensor A” Obstacle information can be obtained by detecting an obstacle in the dynamic safety zone created in B". Then, by using the obstacle information detected by the “sensor A” and the obstacle information detected by the “sensor B”, the duplication of the “sensor A” and the “sensor B” may be performed. That is, it is possible to check whether the obstacle information detected by the “sensor A” matches the obstacle information detected by the “sensor B”. At this time, if the obstacle according to the obstacle information is located at the boundary point of the overlapping areas adjacent to each other, it is checked whether the obstacle information detected by “Sensor A” matches the obstacle information detected by “Sensor B” using the sensor error information. can As a result of the check, if they match, it may be determined that the duplication of "sensor A" and "sensor B" is successful, and if they do not match, it may be determined that the duplication of "sensor A" and "sensor B" has failed.
한편, 로직 보드(131)와 제어부(170)가 일체의 형태로 구현되어, 로직 보드(131)가 제어부(170)의 동작을 수행할 수 있다.Meanwhile, the
즉, 로직 보드(131)는 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 2개의 센서(111)의 이중화를 수행할 수 있다.That is, the
예컨대, 이중화 영역에 "센서 A"와 "센서 B"가 대응되고, "센서 A"에 "로직 보드 A"가 대응되며, "센서 B"에 "로직 보드 B"가 대응되는 경우, "로직 보드 A"가 "센서 A"를 통해 검출된 장애물 정보를 획득하면, "로직 보드 A"는 "센서 A"를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 장애물이 검출된 이중화 영역을 식별할 수 있다. 식별된 이중화 영역이 "센서 A"와 "센서 B"가 대응된 이중화 영역인 경우, "로직 보드 A"는 "센서 B"를 통해 검출된 장애물 정보를 "로직 보드 B"로부터 제공받을 수 있다. 그러면, "로직 보드 A"는 "센서 A"를 통해 검출된 장애물 정보와 "센서 B"를 통해 검출된 장애물 정보의 일치 여부를 확인할 수 있다.For example, when "sensor A" and "sensor B" correspond to the redundancy area, "logic board A" corresponds to "sensor A", and "logic board B" corresponds to "sensor B", "logic board" When “A” acquires obstacle information detected through “sensor A”, “logic board A” may identify a duplicated area in which an obstacle is detected based on the obstacle information detected through “sensor A”. When the identified redundancy area is a redundancy area in which "sensor A" and "sensor B" correspond, "logic board A" may receive obstacle information detected through "sensor B" from "logic board B". Then, the “logic board A” may check whether the obstacle information detected through the “sensor A” matches the obstacle information detected through the “sensor B”.
그러면, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치의 일례에 대하여 설명한다.Then, an example of a sensor duplication apparatus for a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 .
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치의 일례의 입력부와 로직부를 설명하기 위한 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시한 센서 이중화 장치의 이중화 영역을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 4에 도시한 센서 이중화 장치의 장애물에 따른 이중화 영역을 설명하기 위한 도면이다.4 is a block diagram for explaining an input unit and a logic unit of an example of a sensor duplication device for a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining a duplication area of the sensor duplication device shown in FIG. , and FIG. 6 is a view for explaining a redundancy area according to an obstacle of the sensor duplication device shown in FIG. 4 .
도 4 및 도 5를 참조하면, 센서 이중화 장치(100)의 일례에 따른 입력부(110)는 로봇의 전방 좌측에 제1 센서(111-a)가 장착되고, 로봇의 전방 우측에 제2 센서(111-b)가 장착되며, 로봇의 후방 좌측에 제3 센서(111-c)가 장착되고, 로봇의 후방 우측에 제4 센서(111-d)가 장착될 수 있다.4 and 5, in the
그리고, 센서 이중화 장치(100)의 일례에 따른 로직부(130)는 제1 센서(111-a)에 대응되는 제1 로직 보드(131-a), 제2 센서(111-b)에 대응되는 제2 로직 보드(131-b), 제3 센서(111-c)에 대응되는 제3 로직 보드(131-c) 및 제4 센서(111-d)에 대응되는 제4 로직 보드(131-d)가 장착될 수 있다.In addition, the
그리고, 이중화 영역은 제1 센서(111-a)와 제2 센서(111-b)가 대응되는 제1 이중화 영역, 제1 센서(111-a)와 제3 센서(111-c)가 대응되는 제2 이중화 영역, 제2 센서(111-b)와 제4 센서(111-d)가 대응되는 제3 이중화 영역, 및 제3 센서(111-c)와 제4 센서(111-d)가 대응되는 제4 이중화 영역을 포함할 수 있다.In addition, the redundancy area is a first redundancy area to which the first sensor 111-a and the second sensor 111-b correspond, and a first redundancy area to which the first sensor 111-a and the third sensor 111-c correspond. The second redundancy area, the third redundancy area to which the second sensor 111-b and the fourth sensor 111-d correspond, and the third sensor 111-c and the fourth sensor 111-d correspond to each other It may include a fourth redundancy region.
즉, 로봇의 전방위 영역(로봇의 전방 영역인 제1 이중화 영역, 로봇의 좌측 영역인 제2 이중화 영역, 로봇의 우측 영역인 제3 이중화 영역, 로봇의 후방 영역인 제4 이중화 영역)에서 센서(111)의 이중화를 구현할 수 있다.That is, the sensor ( 111) can be implemented.
예컨대, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, "장애물 A"가 검출되면, "장애물 A"에 대응되는 이중화 영역인 "제1 이중화 영역"을 식별하고, "제1 이중화 영역"에 대응된 2개의 센서인 "제1 센서(111-a)" 및 "제2 센서(111-b)" 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 "제1 이중화 영역"에서의 센서 이중화를 수행할 수 있다. "장애물 B"가 검출되면, "장애물 B"에 대응되는 이중화 영역인 "제2 이중화 영역"을 식별하고, "제2 이중화 영역"에 대응된 2개의 센서인 "제1 센서(111-a)" 및 "제3 센서(111-c)" 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 "제2 이중화 영역"에서의 센서 이중화를 수행할 수 있다.For example, as shown in (a) of FIG. 6, when "obstacle A" is detected, the "first redundancy area" that is the duplication area corresponding to "obstacle A" is identified, and corresponds to the "first redundancy area" Sensor duplication in the "first redundancy area" can be performed using the obstacle information detected from each of the two sensors "first sensor 111-a" and "second sensor 111-b" . When "obstacle B" is detected, a "second redundancy area" that is a redundancy area corresponding to "obstacle B" is identified, and two sensors "first sensor 111-a" corresponding to "second redundancy area" Sensor duplication in the "second duplication area" may be performed using obstacle information detected from each of " and "the third sensor 111 - c".
그리고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, "장애물 A"가 검출되면, "장애물 A"에 대응되는 이중화 영역인 "제1 이중화 영역"을 식별하고, "제1 이중화 영역"에 대응된 2개의 센서인 "제1 센서(111-a)" 및 "제2 센서(111-b)" 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 "제1 이중화 영역"에서의 센서 이중화를 수행할 수 있다. "장애물 B"가 검출되면, "장애물 B"에 대응되는 이중화 영역인 "제3 이중화 영역"을 식별하고, "제3 이중화 영역"에 대응된 2개의 센서인 "제2 센서(111-b)" 및 "제4 센서(111-d)" 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 "제3 이중화 영역"에서의 센서 이중화를 수행할 수 있다.And, as shown in (b) of FIG. 6, when "obstacle A" is detected, the "first redundancy area" that is the duplication area corresponding to "obstacle A" is identified and corresponds to the "first redundancy area" Sensor duplication in the "first redundancy area" can be performed using the obstacle information detected from each of the two sensors "first sensor 111-a" and "second sensor 111-b" . When "obstacle B" is detected, a "third redundancy area" that is a redundancy area corresponding to "obstacle B" is identified, and a "second sensor 111-b" that is two sensors corresponding to the "third redundancy area" Sensor duplication in the "third duplication area" may be performed using obstacle information detected from each of " and "the fourth sensor 111 - d".
그리고, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, "장애물 A"가 검출되면, "장애물 A"에 대응되는 이중화 영역인 "제4 이중화 영역"을 식별하고, "제4 이중화 영역"에 대응된 2개의 센서인 "제3 센서(111-c)" 및 "제4 센서(111-d)" 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 "제4 이중화 영역"에서의 센서 이중화를 수행할 수 있다. 이때, "장애물 A"가 서로 인접한 이중화 영역들(제3 이중화 영역과 제4 이중화 영역)의 경계 지점에 위치하는 있어, 센서 오차 정보를 이용하여 "제3 센서(111-c)"에서 검출된 장애물 정보와 "제4 센서(111-d)"에서 검출된 장애물 정보의 일치 여부를 확인할 수 있다. "장애물 B"가 검출되면, "장애물 B"에 대응되는 이중화 영역인 "제3 이중화 영역"을 식별하고, "제3 이중화 영역"에 대응된 2개의 센서인 "제2 센서(111-b)" 및 "제4 센서(111-d)" 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 "제3 이중화 영역"에서의 센서 이중화를 수행할 수 있다.And, as shown in (c) of FIG. 6, when "obstacle A" is detected, a "fourth duplication area" that is a duplication area corresponding to "obstacle A" is identified, and corresponding to the "fourth duplication area" Sensor duplication in the “fourth redundancy area” can be performed using obstacle information detected from each of the two sensors “third sensor 111-c” and “fourth sensor 111-d” . At this time, "obstacle A" is located at the boundary point of the overlapping areas adjacent to each other (the third redundancy area and the fourth redundancy area). It may be checked whether the obstacle information matches the obstacle information detected by the “fourth sensor 111 - d”. When "obstacle B" is detected, a "third redundancy area" that is a redundancy area corresponding to "obstacle B" is identified, and a "second sensor 111-b" that is two sensors corresponding to the "third redundancy area" Sensor duplication in the "third duplication area" may be performed using obstacle information detected from each of " and "the fourth sensor 111 - d".
그리고, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, "장애물 A"가 검출되면, "장애물 A"에 대응되는 이중화 영역인 "제4 이중화 영역"을 식별하고, "제4 이중화 영역"에 대응된 2개의 센서인 "제3 센서(111-c)" 및 "제4 센서(111-d)" 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 "제4 이중화 영역"에서의 센서 이중화를 수행할 수 있다. "장애물 B"가 검출되면, "장애물 B"에 대응되는 이중화 영역인 "제2 이중화 영역"을 식별하고, "제2 이중화 영역"에 대응된 2개의 센서인 "제1 센서(111-a)" 및 "제3 센서(111-c)" 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 "제2 이중화 영역"에서의 센서 이중화를 수행할 수 있다.And, as shown in (d) of FIG. 6, when "obstacle A" is detected, a "fourth duplication area" that is a duplication area corresponding to "obstacle A" is identified, and corresponding to the "fourth duplication area" Sensor duplication in the “fourth redundancy area” can be performed using obstacle information detected from each of the two sensors “third sensor 111-c” and “fourth sensor 111-d” . When "obstacle B" is detected, a "second redundancy area" that is a redundancy area corresponding to "obstacle B" is identified, and two sensors "first sensor 111-a" corresponding to "second redundancy area" Sensor duplication in the "second duplication area" may be performed using obstacle information detected from each of " and "the third sensor 111 - c".
그러면, 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치의 다른 예에 대하여 설명한다.Then, another example of the sensor duplication apparatus of the mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 .
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 장치의 다른 예의 이중화 영역을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a duplication area of another example of a sensor duplication apparatus of a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 센서 이중화 장치(100)의 다른 예에 따른 입력부(110)는 로봇의 일방 좌측에 제1 센서(111-a)가 장착되고, 로봇의 일방 우측에 제2 센서(111-b)가 장착될 수 있다.Referring to FIG. 7 , in the
그리고, 센서 이중화 장치(100)의 다른 예에 따른 로직부(130)는 제1 센서(111-a)에 대응되는 제1 로직 보드(131-a) 및 제2 센서(111-b)에 대응되는 제2 로직 보드(131-b)가 장착될 수 있다.In addition, the
그리고, 이중화 영역은 제1 센서(111-a)와 제2 센서(111-b)가 대응될 수 있다.In addition, the redundancy region may correspond to the first sensor 111 -a and the second sensor 111 -b.
즉, 로봇의 전방위 영역 중 특정 영역에서 센서(111)의 이중화를 구현할 수 있다. 예컨대, 로봇의 전방 영역은 제1 센서(111-a)와 제2 센서(111-b)를 통해 이중화 영역으로 구성될 수 있다. 이에 반면, 로봇의 좌측 영역은 제1 센서(111-a)만을 통해 감지되는 제1 단일 영역으로 구성되고, 로봇의 우측 영역은 제2 센서(111-b)만을 통해 감지되는 제2 단일 영역으로 구성될 수 있다. 그리고, 로봇의 후방 영역은 센서(111)가 존재하지 않아 감지되지 않는 영역으로 구성될 수 있다.That is, it is possible to implement the duplication of the
그러면, 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 방법에 대하여 설명한다.Next, a sensor duplication method of a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 .
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 로봇의 센서 이중화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a sensor duplication method of a mobile robot according to a preferred embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 센서 이중화 장치(100)는 복수개의 센서(111) 각각을 통해 장애물 정보를 검출할 수 있다(S110).Referring to FIG. 8 , the
즉, 센서 이중화 장치(110)는 센서(111)에 생성된 동적 안전 구역을 기반으로 센서(111)에서 장애물 정보를 검출할 수 있다. 이때, 동적 안전 구역은 센서 이중화 장치(100)가 탑재된 로봇의 이동 방향과 이동 속도를 기반으로 안전 구역을 동적으로 생성할 수 있다.That is, the
그런 다음, 센서 이중화 장치(100)는 복수개의 센서(111) 각각을 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 미리 설정된 이중화 영역을 단위로 센서(111)의 이중화를 수행할 수 있다(S130).Then, the
즉, 센서 이중화 장치(100)는 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 2개의 센서(111)의 이중화를 수행할 수 있다.That is, the
여기서, 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하면, 센서 이중화 장치(100)는 2개의 센서(111)의 이중화가 성공한 것으로 판단할 수 있다. 반면, 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하지 않으면, 센서 이중화 장치(100)는 2개의 센서(111)의 이중화가 실패한 것으로 판단할 수 있다.Here, when the obstacle information detected through the two
이때, 센서 이중화 장치(100)는 미리 설정된 센서 오차 정보를 이용하여 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서(111)를 통해 검출된 장애물 정보의 일치 여부를 확인할 수 있다.In this case, the
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록 매체로서는 자기기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.Even though all the components constituting the embodiment of the present invention described above are described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all the components may operate by selectively combining one or more. In addition, all of the components may be implemented as one independent hardware, but a part or all of each component is selectively combined to perform some or all of the functions combined in one or a plurality of hardware program modules It may be implemented as a computer program having In addition, such a computer program is stored in a computer readable media such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., read and executed by a computer, thereby implementing the embodiment of the present invention. The recording medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, and the like.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes and substitutions within the scope without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are for explaining, not limiting, the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 : 센서 이중화 장치,
111 : 센서,
110 : 입력부,
131 : 로직 보드,
130 : 로직부,
150 : 출력부,
170 : 제어부100: sensor redundancy device,
111: sensor,
110: input unit,
131: logic board;
130: logic unit;
150: output unit,
170: control unit
Claims (13)
상기 입력부에 장착된 상기 복수개의 센서 각각에 대응되는 복수개의 로직 보드(logic board)가 장착되는 로직부;
상기 로직부에 장착된 상기 복수개의 로직 보드의 출력을 기반으로 출력값을 외부로 전달하는 출력부; 및
상기 복수개의 센서 각각을 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 미리 설정된 이중화 영역을 단위로 센서의 이중화를 수행하는 제어부;
를 포함하는 이동 로봇의 센서 이중화 장치.an input unit on which a plurality of sensors are mounted;
a logic unit on which a plurality of logic boards corresponding to each of the plurality of sensors mounted on the input unit are mounted;
an output unit that transmits an output value to the outside based on the outputs of the plurality of logic boards mounted on the logic unit; and
a control unit configured to perform duplication of sensors in units of a preset duplication area based on obstacle information detected through each of the plurality of sensors;
A sensor duplication device of a mobile robot comprising a.
상기 제어부는,
상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 2개의 센서의 이중화를 수행하는,
이동 로봇의 센서 이중화 장치.In claim 1,
The control unit is
performing duplication of two sensors based on obstacle information detected through two sensors corresponding to the duplication area,
Sensor redundancy device for mobile robot.
상기 제어부는,
상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하면 2개의 센서의 이중화가 성공한 것으로 판단하고, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하지 않으면 2개의 센서의 이중화가 실패한 것으로 판단하는,
이동 로봇의 센서 이중화 장치.In claim 2,
The control unit is
If the obstacle information detected through the two sensors corresponding to the redundancy area matches, it is determined that the duplication of the two sensors is successful. If the obstacle information detected through the two sensors corresponding to the duplication area does not match, the It is judged that the redundancy of the sensor has failed,
Sensor redundancy device for mobile robot.
상기 제어부는,
미리 설정된 센서 오차 정보를 이용하여 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보의 일치 여부를 확인하는,
이동 로봇의 센서 이중화 장치.In claim 3,
The control unit is
Using preset sensor error information to check whether obstacle information detected through two sensors corresponding to the redundancy area coincides with each other,
Sensor redundancy device for mobile robot.
상기 제어부는,
상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서 각각에서 생성된 동적 안전 구역(safety zone)을 기반으로 2개의 센서 각각에서 검출된 장애물 정보를 이용하여 2개의 센서의 이중화를 수행하는,
이동 로봇의 센서 이중화 장치.In claim 2,
The control unit is
Dualization of the two sensors is performed using obstacle information detected from each of the two sensors based on a dynamic safety zone generated by each of the two sensors corresponding to the redundancy area,
Sensor redundancy device for mobile robot.
상기 입력부는,
로봇의 전방 좌측에 제1 센서가 장착되고, 상기 로봇의 전방 우측에 제2 센서가 장착되며, 상기 로봇의 후방 좌측에 제3 센서가 장착되고, 상기 로봇의 후방 우측에 제4 센서가 장착되며,
상기 로직부는,
상기 제1 센서에 대응되는 제1 로직 보드, 상기 제2 센서에 대응되는 제2 로직 보드, 상기 제3 센서에 대응되는 제3 로직 보드 및 상기 제4 센서에 대응되는 제4 로직 보드가 장착되고,
상기 이중화 영역은,
상기 제1 센서와 상기 제2 센서가 대응되는 제1 이중화 영역, 상기 제1 센서와 상기 제3 센서가 대응되는 제2 이중화 영역, 상기 제2 센서와 상기 제4 센서가 대응되는 제3 이중화 영역, 및 상기 제3 센서와 상기 제4 센서가 대응되는 제4 이중화 영역을 포함하는,
이동 로봇의 센서 이중화 장치.In claim 1,
The input unit,
A first sensor is mounted on the front left side of the robot, a second sensor is mounted on the front right side of the robot, a third sensor is mounted on the rear left side of the robot, and a fourth sensor is mounted on the rear right side of the robot, ,
The logic unit,
a first logic board corresponding to the first sensor, a second logic board corresponding to the second sensor, a third logic board corresponding to the third sensor, and a fourth logic board corresponding to the fourth sensor are mounted; ,
The redundancy area is
A first redundancy area in which the first sensor and the second sensor correspond, a second redundancy area in which the first sensor and the third sensor correspond, and a third redundancy area in which the second sensor and the fourth sensor correspond and a fourth redundancy region in which the third sensor and the fourth sensor correspond to each other,
Sensor redundancy device for mobile robot.
상기 입력부는,
로봇의 일방 좌측에 제1 센서가 장착되고, 상기 로봇의 일방 우측에 제2 센서가 장착되며,
상기 로직부는,
상기 제1 센서에 대응되는 제1 로직 보드 및 상기 제2 센서에 대응되는 제2 로직 보드가 장착되고,
상기 이중화 영역은,
상기 제1 센서와 상기 제2 센서가 대응되는,
이동 로봇의 센서 이중화 장치.In claim 1,
The input unit,
A first sensor is mounted on one left side of the robot, and a second sensor is mounted on one side of the right side of the robot,
The logic unit,
a first logic board corresponding to the first sensor and a second logic board corresponding to the second sensor are mounted;
The redundancy area is
The first sensor and the second sensor correspond,
Sensor redundancy device for mobile robot.
상기 로직 보드와 상기 제어부가 일체의 형태로 구현되며,
상기 로직 보드는,
상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 2개의 센서의 이중화를 수행하는,
이동 로봇의 센서 이중화 장치.In claim 1,
The logic board and the control unit are implemented in an integral form,
The logic board is
performing duplication of two sensors based on obstacle information detected through two sensors corresponding to the duplication area,
Sensor redundancy device for mobile robot.
상기 입력부에 장착되는 센서는,
라이다(LiDAR) 센서인,
이동 로봇의 센서 이중화 장치.In claim 1,
The sensor mounted on the input unit,
LiDAR sensor,
Sensor redundancy device for mobile robot.
상기 복수개의 센서 각각을 통해 장애물 정보를 검출하는 단계; 및
상기 복수개의 센서 각각을 통해 검출된 상기 장애물 정보를 기반으로 미리 설정된 이중화 영역을 단위로 센서의 이중화를 수행하는 단계;
를 포함하는 이동 로봇의 센서 이중화 방법.an input unit on which a plurality of sensors are mounted, a logic unit on which a plurality of logic boards corresponding to each of the plurality of sensors mounted on the input unit are mounted, and outputs of the plurality of logic boards mounted on the logic unit; As a sensor duplication method performed by a sensor duplication device including an output unit that transmits an output value to the outside based on the
detecting obstacle information through each of the plurality of sensors; and
performing duplication of the sensors in units of a preset duplication area based on the obstacle information detected through each of the plurality of sensors;
A sensor duplication method of a mobile robot comprising a.
상기 이중화 수행 단계는,
상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보를 기반으로 2개의 센서의 이중화를 수행하는 것으로 이루어지는,
이동 로봇의 센서 이중화 방법.In claim 10,
The redundancy step is
Consisting of performing duplication of two sensors based on obstacle information detected through two sensors corresponding to the duplication area,
Sensor redundancy method for mobile robot.
상기 이중화 수행 단계는,
상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하면 2개의 센서의 이중화가 성공한 것으로 판단하고, 상기 이중화 영역에 대응되는 2개의 센서를 통해 검출된 장애물 정보가 일치하지 않으면 2개의 센서의 이중화가 실패한 것으로 판단하는 것으로 이루어지는,
이동 로봇의 센서 이중화 방법.In claim 11,
The redundancy step is
If the obstacle information detected through the two sensors corresponding to the redundancy area matches, it is determined that the duplication of the two sensors is successful. If the obstacle information detected through the two sensors corresponding to the duplication area does not match, the Consists of determining that the redundancy of the sensor has failed,
Sensor redundancy method for mobile robot.
A computer program stored in a computer-readable recording medium in order to execute the sensor duplication method of the mobile robot according to any one of claims 10 to 12 in a computer.
Priority Applications (5)
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