KR20230062272A - 다중 agv 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법 - Google Patents

다중 agv 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보를 입력하는 운행 경로 정보 입력부;운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색부;모든 말단 노드 대해 일정 크기를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성부;노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단부;탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하고 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 생성부;생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거부;트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장부;를 포함하는 것이다.

Description

다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법{Apparatus and Method for Controlling Tree Structure-based Traffic for Multi AGV}
본 발명은 다중 AGV 운용에 관한 것으로, 구체적으로 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 온라인을 통한 전자상거래가 활발해짐에 따라 물류산업기업이 급속도로 성장하고 있다.
물류산업 기업들은 경쟁력 확보를 위해 물류운반 과정의 무인화를 시도하는 사례가 늘면서 물류산업 자동화에 적합한 AGV(Autonomous Guided Vehicle) 도입을 늘리는 추세이다. 다수의 AGV를 동시 운용하는 경우 충돌이나, 교착상태를 회피하기 위한 트래픽 제어 시스템이 요구된다.
일반적인 트래픽 제어 방식은 충돌이나 교착상태가 발생할 수 있는 구간에 대해 사전에 트래픽 규칙을 등록하여 사용하는 구역제한 기법을 주로 이용한다.
구역제한 기법을 통한 트래픽 제어 방식은 직관적이며, 제어 시스템상의 트래픽 규칙 추가 및 제거가 용이하다.
하지만, 작업 공간의 규모가 커지고 동시 운용되는 AGV 수가 큰 폭으로 증가함에 따라 트래픽 제어에 필요한 트래픽 규칙의 수가 큰 폭으로 증가하고, 그에 따라 사용자가 수작업으로 규칙을 생성 및 보수하는 것에 어려움이 발생한다.
이와 같이, 다중 AGV의 운용을 위해 사용된 종래 기술의 트래픽 제어방식은 전문가가 AGV의 운행 경로를 분석하여 수동으로 트래픽 규칙을 입력하는 형태여서 전문가가 아니면 트래픽 규칙을 입력하기 어렵기 때문에 노동력의 비효율성을 유발하게 된다.
특히, 트래픽 규칙은 전문가의 경험에 의거하여 수동적으로 작성되기 때문에 모든 경우를 파악하지 못할 경우 AGV 간 충돌을 유발할 수도 있다.
또한, AGV의 운행 경로 및 운행 장소가 바뀔 때마다 전문가가 트래픽 규칙을 새롭게 작성하거나 수정해야하는 문제가 있다.
따라서, 작업 환경 및 작업 장소의 변화에 대해 유연하고, 효율적으로 다중 AGV를 운용할 수 있는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2019-0074328호 대한민국 공개특허 제10-2011-0108953호 대한민국 공개특허 제10-2018-0040246호
본 발명은 종래 기술의 다중 AGV 운용 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 작업 공간 및 작업 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 충돌이 예상되는 영역을 자동 트래픽 규칙 생성 프로그램을 통해 미리 생성한 후, 운용되는 모든 AGV에 대하여 규칙을 적용하여 AGV들의 현재 위치 및 주행 정보(지나갈 노드 정보, 목적지 노드 등)를 토대로 트래픽 규칙을 통해 충돌이 예상되는 AGV를 정지시킴으로써 AGV 간 충돌을 방지할 수 있도록 한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 작업 환경을 구성하는 맵 데이터를 트리형 자료구조를 이용한 분석을 통해 트래픽 규칙 생성을 자동화함으로써 AGV의 작업량 증가, 대기 시간 감소 등의 효과를 얻기 위한 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치는 AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보를 입력하는 운행 경로 정보 입력부;운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색부;모든 말단 노드 대해 일정 크기를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성부;노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단부;탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하고 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 생성부;생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거부;트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 트래픽 규칙 생성부는, 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성부와, 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성부와, 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 트래픽 유형 판단부는, 탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우의 트래픽 유형 1형과, 탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우의 트래픽 유형 2형으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법은 AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보를 입력하는 운행 경로 정보 입력 단계;운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색 단계;모든 말단 노드 대해 일정 크기를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성 단계;노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단 단계;탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하고 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 생성 단계;생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거 단계;트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 트래픽 규칙 생성 단계는, 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성 단계와,트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성 단계와, 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 트래픽 유형 판단 단계는, 탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우의 트래픽 유형 1형과, 탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우의 트래픽 유형 2형으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 트래픽 규칙 생성 단계에서 탐색 중인 노드가 말단 노드인 트래픽 유형인 경우에는, 루트 노드를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장하는 단계와, 루트 노드의 1-level 분기 노드(최근접 분기 노드)를 탐색하고, 2-level 분기 노드(1-level 분기 노드의 최근접 분기 노드)를 탐색하는 단계와, 경로 상에 없는 2-level 분기 노드와 경로 상에 있는 2-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 트래픽 규칙을 생성하는 단계에서, 경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하고, 경로가 아닌 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하는 것을 특징으로 한다.
그리고 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드를 탐색하는 단계와, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로를 탐색하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 없을 경우에는, 트래픽 규칙을 생성하는 단계에서 생성한 트래픽 규칙의 트래픽 영역에 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드까지의 경로를 트래픽 영역에 추가하는 것을 특징으로 한다.
그리고 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우에는, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드까지의 경로에서 2-level 분기점을 제외한 영역을 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지가 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로의 말단 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하여 차량 정렬 시 발생하는 충돌을 방지하는 것을 특징으로 한다.
그리고 트래픽 영역에 포함되는 노드 수가 기준 크기보다 크면, 2-level 분기점으로 먼 순으로 제거하는 것을 특징으로 한다.
그리고 트래픽 규칙 생성 단계에서 탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 트래픽 유형인 경우에는, 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드를 탐색하는 단계와, 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드 이전 노드까지의 경로를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장하는 단계와, 경로 상에 있는 1-level 분기 노드에서 2-level 분기 노드를 탐색하는 단계와, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로 탐색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우에는, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드와 2-level 분기 노드 다음 노드를 제외한 영역을 상대 차량 위치로 설정하고, 상대 차량 목적지가 2-level 분기 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하고, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드 다음 노드를 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량 목적지에 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드를 탐색하는 단계와, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한다.
둘째, 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 다양한 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 한다.
셋째, 충돌이 예상되는 영역을 자동 트래픽 규칙 생성 프로그램을 통해 미리 생성한 후, 운용되는 모든 AGV에 대하여 규칙을 적용하여 AGV들의 현재 위치 및 주행 정보(지나갈 노드 정보, 목적지 노드 등)를 수집 후, 트래픽 규칙을 통해 충돌이 예상되는 AGV를 정지시킴으로써 AGV 간 충돌을 방지할 수 있도록 한다.
넷째, 작업 환경을 구성하는 맵 데이터를 트리형 자료구조를 이용한 분석을 통해 트래픽 규칙 생성을 자동화함으로써 AGV의 작업량 증가, 대기 시간 감소 등의 효과를 얻을 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치의 구성도
도 2는 트래픽 규칙 생성부의 상세 구성도
도 3은 경로네트워크 모델 기반의 작업 환경 예를 나타낸 구성도
도 4는 트래픽 규칙 생성(1형)의 예를 나타낸 구성도
도 5는 트래픽 규칙 생성(2형)의 예를 나타낸 구성도
도 6은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 규칙 생성 방법을 나타낸 플로우 차트
도 7은 운행 경로 정보 예를 나타낸 구성도
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래픽 규칙 생성(1형)을 나타낸 구성도
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래픽 규칙 생성(2형)을 나타낸 구성도
이하, 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치의 구성도이고, 도 2는 트래픽 규칙 생성부의 상세 구성도이다.
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법은 일관성 있는 트래픽 제어 규칙을 용이하게 자동으로 생성하여 AGV의 맵 수정 및 변경에 대해서 유연하게 대처할 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 다양한 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 충돌이 예상되는 영역을 자동 트래픽 규칙 생성 프로그램을 통해 미리 생성한 후, 운용되는 모든 AGV에 대하여 규칙을 적용하여 AGV들의 현재 위치 및 주행 정보(지나갈 노드 정보, 목적지 노드 등)를 수집 후, 트래픽 규칙을 통해 충돌이 예상되는 AGV를 정지시킴으로써 AGV 간 충돌을 방지할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 작업 환경을 구성하는 맵 데이터를 트리형 자료구조를 이용한 분석을 통해 트래픽 규칙 생성을 자동화하여 AGV의 작업량 증가, 대기 시간 감소 등의 효과를 얻을 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치는 도 1에서와 같이, AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보(운행 경로 정보, 맵)를 입력하는 운행 경로 정보 입력부(10)와, 운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색부(20)와, 모든 말단 노드 대해 일정 크기를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성부(30)와, 노드의 트래픽 유형(1형/2형)을 판단하는 트래픽 유형 판단부(40)와, 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하고 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 생성부(50)와, 생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거부(60)와, 데이터 저장 형식에 맞추어 트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장부(70)를 포함한다.
여기서, 트래픽 규칙 생성부(50)는 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성부(51)와, 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성부(52)와, 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장부(53)를 포함한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 다양한 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 한 것으로, 도 3은 경로네트워크 모델 기반의 작업 환경 예를 나타낸 구성도이다.
그리고 도 4는 트래픽 규칙 생성(1형)의 예를 나타낸 구성도이고, 도 5는 트래픽 규칙 생성(2형)의 예를 나타낸 구성도이다.
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법은 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 규칙 생성 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법은 도 6에서와 같이, 크게 AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보(운행 경로 정보, 맵)를 입력하는 운행 경로 정보 입력 단계(S601)와, 운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색 단계(S602)와, 모든 말단 노드 대해 일정 크기를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성 단계(S603)와, 노드의 트래픽 유형(1형/2형)을 판단하는 트래픽 유형 판단 단계(S604)와, 탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하고 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 생성 단계(S605)와, 생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거 단계(S606)와, 데이터 저장 형식에 맞추어 트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장 단계(S607)를 포함한다.
이하에서 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법을 각 단계별로 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 7은 운행 경로 정보 예를 나타낸 구성도이다.
AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보(운행 경로 정보, 맵)를 입력하는 운행 경로 정보 입력 단계(S601)에서 노드 정보는 도 7에서 동그라미로 표시된 부분으로 AGV가 이동 가능한 위치(좌표)를 의미한다.
경로 정보는 도 7에서 노드 간을 잇는 선으로 표시되며, 각 노드 간의 연결성(이동 가능 여부)을 나타낸다. (일 예로, 도 7에서 AGV가 A에서 B로는 이동이 가능하나, B에서 D로는 중간 노드(C)를 거치지 않고는 이동이 불가함)
분기 노드는 연결된 노드 개수가 3개 이상인 노드로, 도 7에서 빨간색 동그라미로 표시된 것이다.
말단 노드는 AGV의 작업(이, 적재)이 이루어지는 곳으로 연결된 노드 개수가 1개인 노드이며, 도 7에서 노란색 동그라미로 표시된 것이다.
진입 경로는 말단 노드에서 메인 경로로 이동하기 위한 경로로, 양방통행으로 주행하는 것이다. (도 7에서 (A, B, C)가 하나의 진입 경로이며, 파란 사각형 영역 또한 하나의 진입 경로임)
메인 경로는 진입 경로 간을 연결하는 경로로 본 발명에서는 일방통행주행을 예로 한다.
예외적으로 차량 정렬(지게차 타입인 경우 포크 방향 때문에 작업지로 들어갈 때 AGV의 방향이 중요함, 이에 작업지로 들어가기 전 차량을 돌려야 하는 경우가 생김)에 한해서만 양방 통행이 허락된다.
도 7에서 빨간색 사각형 영역이 메인 경로이다.
그리고 노드의 트래픽 유형(1형/2형)을 판단하는 트래픽 유형 판단 단계(S604)에서, 트래픽 유형 판단은 탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우(트래픽 유형 1형)와 탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우(트래픽 유형 2형)으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하여 해당 노드를 무시한다.
트래픽 규칙 생성 단계(S605)를 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
트래픽 유형이 1형인 경우, [5.2.1]부터 [5.2.5]까지 수행한다.
[5.2.1](1형) 루트 노드를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장한다.
[5.2.2](1형) 루트 노드의 1-level 분기 노드(최근접 분기 노드)를 탐색하고, 2-level 분기 노드(1-level 분기 노드의 최근접 분기 노드)를 탐색한다.
[5.2.3](1형) 경로 상에 없는 2-level 분기 노드와 경로 상에 있는 2-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.
경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 한다.
경로가 아닌 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 한다.
[5.2.4](1형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드를 탐색한다.
[5.2.5](1형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로를 탐색한다. 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 없을 경우 [5.2.5.1] 단계를 수행하고, 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우 [5.2.5.2] 단계를 수행한다.
[5.2.5.1](1형) [5.2.3]에서 생성한 트래픽 규칙의 트래픽 영역에 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드까지의 경로를 트래픽 영역에 추가한다.
경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 하고, 경로가 아닌 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 한다.
[5.2.5.2](1형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드까지의 경로에서 2-level 분기점을 제외한 영역을 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지가 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로의 말단 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하여 차량 정렬 시 발생하는 충돌을 방지할 수 있도록 한다.
영역에 포함되는 노드 수가 일정 크기보다 크면, 2-level 분기점으로 먼 순으로 제거한다.
그리고 트래픽 유형이 2형일 경우, [5.2.6]부터 [5.2.11]까지 수행한다.
[5.2.6](2형) 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드를 탐색한다.
[5.2.7](2형) 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드 이전 노드까지의 경로를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장한다.
여기서, 차량이 움직이고 있기 때문에 기준 차량 위치 범위를 넓게 잡는다.
[5.2.8](2형) 경로 상에 있는 1-level 분기 노드에서 2-level 분기 노드를 탐색한다.
[5.2.9](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로 탐색한다.
2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우 [5.2.9.1] ~ [5.2.9.2] 단계를 수행한다.
[5.2.9.1](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드와 2-level 분기 노드 다음 노드를 제외한 영역을 상대 차량 위치로 설정하고, 상대 차량 목적지가 2-level 분기 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다. 이는 상대 차량이 진입 경로를 통해 메인 경로로 나오는 과정에서 발생 가능한 충돌 방지하기 위함이다.
[5.2.9.2](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드 다음 노드를 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량 목적지에 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.
이는 상대 차량이 진입 경로를 통해 메인 경로로 나오는 과정에서 발생 가능한 충돌 방지하기 위함이다.
[5.2.10](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드를 탐색한다.
[5.2.11](2형) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.
경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 2-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하여 공간의 효율적 사용이 가능하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래픽 규칙 생성(1형)을 나타낸 구성도이다.
이는 루트 노드가 23번 노드일 경우의 예이다.
(5.2.1) 루트 노드(23번)를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장한다.
(5.2.2) 1-level 분기 노드(4번)를 탐색하고 2-level 분기 노드(2번,7번)를 탐색한다.
(5.2.3) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(7번)와 경로 상에 없는 2-level 분기 노드(2번) 간의 경로를 트래픽 영역(2번~7번)으로 설정하고, 상대 차량 목적지와 관계없이 정지하는(N/A, -) 트래픽 규칙 생성한다.
(5.2.4) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(7번)에서 3-level 분기 노드(8번) 탐색한다.
(5.2.5) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(7번)와 연결된 진입 경로(7번~26번) 탐색한다.
(5.2.5.2) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(7번)에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드(8번)까지의 경로에서 2-level 분기점(7번)을 제외한 영역(8번)을 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량의 목적지가 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로의 말단 노드(If, 26번)인 트래픽 규칙을 생성한다.
도 8의 우측 하단 표의 설명은 다음과 같다.
현재 AGV의 위치가 23번 노드이고 다른 AGV의 위치가 2-7번 노드에 위치할 경우, 목적지가 어디든 간에(N/A) 멈추게 된다. (5.2.3과 연관)
현재 AGV의 위치가 23번 노드이고 다른 AGV의 위치가 2-8번 노드에 위치할 경우, 다른 AGV의 목적지가 26번일 경우에만 멈추게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 트래픽 규칙 생성(2형)을 나타낸 구성도이다.
루트 노드가 4번 노드일 경우의 예이다.
(5.2.6) 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드(7번)를 탐색한다.
(5.2.7) 루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드(7번)의 이전 노드(6번)까지의 경로를 기준 차량 위치(4번~6번)로 저장한다. 여기서, 차량이 움직이고 있기 때문에 기준 차량 위치 범위를 넓게 잡는다.
(5.2.8) 경로 상에 있는 1-level 분기 노드(7번)에서 2-level 분기 노드(8번)를 탐색한다.
(5.2.9) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(8번)에 연결된 진입 경로(27번, 28번, 8번) 탐색한다.
(5.2.9.1) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(8번)에 연결된 진입 경로(27번, 28번, 8번)에서 2-level 분기 노드(8번)와 분기 노드 다음 노드(28번)를 제외한 영역(27번)을 상대 차량 위치로 설정하고, 상대 차량 목적지가 2-level 분기 노드(If, 8번)일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.
(5.2.9.2) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(8번)에 연결된 진입 경로(27번, 28번, 8번)에서 2-level 분기 노드 다음 노드(28번)를 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량 목적지에 관계없이(N/A, -) 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.
(5.2.10) 경로 상에 있는 2-level 분기 노드(8번)에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드(12번)를 탐색한다.
(5.2.11) 경로 상에 있는 1-level 분기 노드(7번)에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드(12번)간의 경로를 트래픽 영역(7번~12번)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이(N/A, -) 적용되는 트래픽 규칙을 생성한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치 및 방법은 경로 네트워크 기반의 맵에서 AGV의 운행 경로를 분석하여 충돌 가능한 경우의 수를 판단하고 자동으로 트래픽 규칙을 생성하여 다양한 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10. 운행 경로 정보 입력부 20. 말단 노드 탐색부
30. 경로 생성부 40. 트래픽 유형 판단부
50. 트래픽 규칙 생성부 60. 중복 규칙 제거부
70. 트래픽 규칙 데이터 저장부

Claims (15)

  1. AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보를 입력하는 운행 경로 정보 입력부;
    운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색부;
    모든 말단 노드 대해 일정 크기를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성부;
    노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단부;
    탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하고 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 생성부;
    생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거부;
    트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 트래픽 규칙 생성부는,
    탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성부와,
    트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성부와,
    생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 트래픽 유형 판단부는,
    탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우의 트래픽 유형 1형과,
    탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우의 트래픽 유형 2형으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 장치.
  4. AGV를 운용할 환경에서의 노드 정보, 경로 정보를 입력하는 운행 경로 정보 입력 단계;
    운행 경로 정보에서 모든 말단 노드를 탐색하는 말단 노드 탐색 단계;
    모든 말단 노드 대해 일정 크기를 갖는 모든 경우의 경로를 생성하는 경로 생성 단계;
    노드의 트래픽 유형을 판단하는 트래픽 유형 판단 단계;
    탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하고 트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하여 트래픽 규칙을 생성하고 생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 생성 단계;
    생성된 모든 트래픽 규칙에서 중복되는 규칙을 제거하는 중복 규칙 제거 단계;
    트래픽 규칙 데이터를 저장하는 트래픽 규칙 데이터 저장 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 트래픽 규칙 생성 단계는,
    탐색 중인 노드를 루트 노드로 하는 트리를 생성하는 트리 생성 단계와,
    트래픽 유형별로 트래픽 규칙 변수를 생성하는 트래픽 규칙 변수 생성 단계와,
    생성된 트래픽 규칙을 저장하는 트래픽 규칙 저장 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 트래픽 유형 판단 단계는,
    탐색 중인 노드가 말단 노드인 경우의 트래픽 유형 1형과,
    탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 경우의 트래픽 유형 2형으로 구분하여 판단하고, 그 외 1형, 2형에 모두 해당되지 않는 경우는 트래픽 유형 1,2형으로 생성되는 트래픽 규칙으로 해당 위치의 충돌이 커버되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 트래픽 규칙 생성 단계에서 탐색 중인 노드가 말단 노드인 트래픽 유형인 경우에는,
    루트 노드를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장하는 단계와,
    루트 노드의 1-level 분기 노드(최근접 분기 노드)를 탐색하고, 2-level 분기 노드(1-level 분기 노드의 최근접 분기 노드)를 탐색하는 단계와,
    경로 상에 없는 2-level 분기 노드와 경로 상에 있는 2-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 트래픽 규칙을 생성하는 단계에서,
    경로 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하고,
    경로가 아닌 방향의 트래픽 영역이 일정 크기의 노드 수를 초과하면 1-level 분기 노드를 기준으로 먼 순으로 트래픽 영역에서 제거하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드를 탐색하는 단계와,
    경로 상에 있는 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로를 탐색하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 없을 경우에는,
    트래픽 규칙을 생성하는 단계에서 생성한 트래픽 규칙의 트래픽 영역에 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 3-level 분기 노드까지의 경로를 트래픽 영역에 추가하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우에는,
    경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드까지의 경로에서 2-level 분기점을 제외한 영역을 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지가 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로의 말단 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하여 차량 정렬 시 발생하는 충돌을 방지하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 트래픽 영역에 포함되는 노드 수가 기준 크기보다 크면, 2-level 분기점으로 먼 순으로 제거하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  13. 제 4 항에 있어서, 트래픽 규칙 생성 단계에서 탐색 중인 노드가 메인 경로 상의 분기 노드인 트래픽 유형인 경우에는,
    루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드를 탐색하는 단계와,
    루트 노드에서 경로 상에 있는 1-level 분기 노드 이전 노드까지의 경로를 트래픽 변수(기준 차량 위치)로 저장하는 단계와,
    경로 상에 있는 1-level 분기 노드에서 2-level 분기 노드를 탐색하는 단계와,
    경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로 탐색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 2-level 분기 노드와 연결된 진입 경로가 있을 경우에는,
    경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드와 2-level 분기 노드 다음 노드를 제외한 영역을 상대 차량 위치로 설정하고, 상대 차량 목적지가 2-level 분기 노드일 때 적용되는 트래픽 규칙을 생성하고,
    경로 상에 있는 2-level 분기 노드에 연결된 진입 경로에서 2-level 분기 노드 다음 노드를 트래픽 영역으로 설정하고, 상대 차량 목적지에 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드를 탐색하는 단계와,
    경로 상에 있는 2-level 분기 노드에서 경로 상에 있는 3-level 분기 노드 간의 경로를 트래픽 영역(상대 차량 위치)으로 설정하고, 상대 차량의 목적지와 관계없이 적용되는 트래픽 규칙을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 AGV 운용을 위한 트리구조 기반 트래픽 제어 방법.

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