KR20230078869A - Automatic movable charging robot with wireless charging function and wirelss charging method using the same - Google Patents
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Abstract
무선 충전 기능을 가지는 자율 주행 충전 로봇 및 이를 이용한 무선 충전 방법이 개시된다. 상기 자율 주행 충전 로봇은 몸체, 상기 몸체에 접힌 상태로 결합되어 있다가 충전시 펼쳐지는 로봇 팔, 상기 자율 주행 충전 로봇의 주행을 위한 휠 및 상기 로봇 팔 위에 설치되는 충전 패드를 포함한다. 여기서, 상기 자율 주행 충전 로봇은 충전될 차량 앞까지 자율적으로 이동하고, 상기 차량 앞에서 상기 로봇 팔이 펼쳐지며, 상기 로봇 팔 상의 충전 패드와 상기 차량의 수신 패드의 연동을 통하여 상기 차량이 무선 충전된다. An autonomous driving charging robot having a wireless charging function and a wireless charging method using the same are disclosed. The self-driving charging robot includes a body, a robot arm coupled to the body in a folded state and then unfolded during charging, a wheel for driving the autonomous charging robot, and a charging pad installed on the robot arm. Here, the self-driving charging robot autonomously moves to the front of the vehicle to be charged, the robot arm is spread in front of the vehicle, and the vehicle is wirelessly charged through interlocking of the charging pad on the robot arm and the receiving pad of the vehicle.
Description
본 발명은 무선 충전 기능을 가지는 자율 주행 충전 로봇 및 이를 이용한 무선 충전 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a self-driving charging robot having a wireless charging function and a wireless charging method using the same.
현재 전기차 충전은 사용자가 고정되어 설치되어 있는 충전기에서 충전 건을 빼서 충전시킨다. 결과적으로, 사용자의 노동력이 반듯이 필요하며 불편함을 야기할 수 있다. Currently, electric vehicle charging is performed by removing the charging gun from the charger that is fixed and installed by the user. As a result, the user's labor is necessarily required and may cause inconvenience.
본 발명은 무선 충전 기능을 가지는 자율 주행 충전 로봇 및 이를 이용한 무선 충전 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a self-driving charging robot having a wireless charging function and a wireless charging method using the same.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇은 몸체; 상기 몸체에 접힌 상태로 결합되어 있다가 충전시 펼쳐지는 로봇 팔; 상기 자율 주행 충전 로봇의 주행을 위한 휠; 및 상기 로봇 팔 위에 설치되는 충전 패드를 포함한다. 여기서, 상기 자율 주행 충전 로봇은 충전될 차량 앞까지 자율적으로 이동하고, 상기 차량 앞에서 상기 로봇 팔이 펼쳐지며, 상기 로봇 팔 상의 충전 패드와 상기 차량의 수신 패드의 연동을 통하여 상기 차량이 무선 충전된다. In order to achieve the above object, an autonomous charging robot according to an embodiment of the present invention includes a body; a robot arm coupled to the body in a folded state and then unfolded when charging; a wheel for driving the self-driving charging robot; and a charging pad installed on the robot arm. Here, the self-driving charging robot autonomously moves to the front of the vehicle to be charged, the robot arm is spread in front of the vehicle, and the vehicle is wirelessly charged through interlocking of the charging pad on the robot arm and the receiving pad of the vehicle.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇은 몸체; 충전 패드가 설치된 로봇 팔; 및 상기 자율 주행 충전 로봇의 자율 주행을 위한 휠을 포함한다. 여기서, 상기 자율 주행 충전 로봇은 상기 휠을 통하여 충전될 차량 앞까지 이동하며, 충전시 상기 충전 패드와 상기 차량의 수신 패드 사이의 거리가 기설정 거리가 되도록 상기 충전 패드의 위치가 가변된다. An autonomous driving charging robot according to another embodiment of the present invention includes a body; A robotic arm with a charging pad installed; and a wheel for autonomous driving of the self-driving charging robot. Here, the self-driving charging robot moves to the front of the vehicle to be charged through the wheel, and the position of the charging pad is changed so that the distance between the charging pad and the receiving pad of the vehicle becomes a preset distance during charging.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇은 몸체; 충전 패드; 상기 몸체에 설치되어 360도 탐지가 가능한 제 1 센서; 상기 몸체에 설치되어 360도보다 작은 범위의 탐지가 가능한 제 2 센서; 및 상기 자율 주행 충전 로봇이 상기 차량 앞으로 이동한 후 상기 충전 패드와 상기 수신 패드 사이의 거리를 조절하기 위하여 상기 차량과의 거리 또는 상기 수신 패드와의 거리를 감지하는 제 3 센서를 더 포함한다. 여기서, 상기 제 2 센서의 감지 거리는 상기 제 1 센서의 감지 거리보다 작으며, 상기 제 3 센서의 감지 거리는 상기 제 2 센서의 감지 거리보다 작다. An autonomous charging robot according to another embodiment of the present invention includes a body; charging pad; A first sensor installed on the body and capable of detecting 360 degrees; a second sensor installed on the body and capable of detecting a range smaller than 360 degrees; and a third sensor for detecting a distance from the vehicle or the receiving pad in order to adjust the distance between the charging pad and the receiving pad after the self-driving charging robot moves in front of the vehicle. Here, the sensing distance of the second sensor is smaller than that of the first sensor, and the sensing distance of the third sensor is smaller than that of the second sensor.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇은 몸체; 상기 몸체 내에 설치된 제어부; 및 충전 패드를 포함한다. 여기서, 운영 관리 시스템으로부터 충전할 차량이 위치한 주차 구간 또는 상기 차량의 번호에 대한 정보가 수신된 경우, 상기 제어부는 상기 주차 구간 또는 상기 차량의 번호와 동일한 번호를 가지는 차량의 앞으로 이동하도록 상기 자율 주행 충전 로봇을 제어하고, 상기 자율 주행 충전 로봇은 상기 충전 패드가 상기 몸체에 숨겨진 상태로 이동하며, 상기 자율 주행 충전 로봇의 이동이 완료된 후 상기 충전 패드가 외부로 노출된다. An autonomous charging robot according to another embodiment of the present invention includes a body; a control unit installed in the body; and a charging pad. Here, when information on a parking section where a vehicle to be charged is located or information on the number of the vehicle is received from the operation management system, the controller moves the autonomous driving in front of the parking section or a vehicle having the same number as the vehicle number. A charging robot is controlled, and the autonomously driving charging robot moves in a state where the charging pad is hidden in the body, and after the movement of the autonomously driving charging robot is completed, the charging pad is exposed to the outside.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 방법은 충전 패드를 차량의 수신 패드에 대응하는 위치로 배열하는 단계; 및 상기 충전 패드가 배열된 후 무선 충전시키는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 충전 패드를 상승시키거나 하강시켜 상기 수신 패드에 대응하는 위치로 상기 충전 패드를 위치시킨 후 상기 무선 충전을 수행시킨다. A wireless charging method according to an embodiment of the present invention includes arranging a charging pad at a position corresponding to a receiving pad of a vehicle; and wireless charging after the charging pad is arranged. Here, the wireless charging is performed after placing the charging pad at a position corresponding to the receiving pad by raising or lowering the charging pad.
본 발명에 따른 자율 주행 충전 로봇은 앱 연동으로 충전할 차량으로 자율적으로 이동하고 무선 충전시키므로, 별도의 관리자가 필요하지 않고 사용자의 노동력을 필요로 하지 않아 편리할 수 있다. Since the self-driving charging robot according to the present invention autonomously moves to a vehicle to be charged in conjunction with an app and wirelessly charges, it is convenient because it does not require a separate manager and does not require user labor.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇을 이용한 충전 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 충전 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇의 구성을 도시한 블록도이다. 1 is a diagram illustrating a charging process using an autonomous driving charging robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram schematically showing the entire charging system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an autonomous driving charging robot according to another embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of an autonomous driving charging robot according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Singular expressions used herein include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some of the steps It should be construed that it may not be included, or may further include additional components or steps. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. .
본 발명은 자율 주행 충전 로봇에 관한 것으로서, 상기 자율 충전 로봇이 자율적으로 이동하여 차량을 충전시킬 수 있다. The present invention relates to a self-driving charging robot, and the autonomous charging robot can autonomously move and charge a vehicle.
일 실시예에 따르면, 상기 자율 주행 충전 로봇은 사용자가 앱을 통하여 충전을 요청하면 충전될 차량으로 자율적으로 이동하며, 무선 충전을 위한 충전 패드를 포함하며, 상기 충전 패드의 위치를 가변시켜서 상기 충전 패드와 상기 차량의 수신 패드 사이의 거리를 항상 기설정 거리로 유지시킬 수 있다. 즉, 상기 자율 주행 충전 로봇은 항상 최상의 충전을 수행할 수 있도록 상기 충전 패드와 상기 수신 패드 사이의 거리를 조절할 수 있다. According to one embodiment, the self-driving charging robot autonomously moves to a vehicle to be charged when a user requests charging through an app, includes a charging pad for wireless charging, and changes the position of the charging pad to charge the vehicle. A distance between the pad and the receiving pad of the vehicle may always be maintained at a preset distance. That is, the self-driving charging robot can always adjust the distance between the charging pad and the receiving pad so that the best charging can be performed.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇을 이용한 충전 과정을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 충전 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇의 구성을 도시한 블록도이다. 1 is a diagram illustrating a charging process using an autonomous charging robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an entire charging system according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a diagram showing an autonomous driving charging robot according to another embodiment of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the autonomous driving charging robot according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 자율 주행 충전 로봇(100)은 고정적으로 설치된 충전 스테이션(102)에 도킹한 상태로 충전되고, 사용자가 앱을 통하여 충전 요청시 차량(104)으로 자율적으로 이동한 후 차량(104)을 자동으로 무선 충전시킬 수 있다. Referring to FIG. 1, the self-driving
자율 주행 충전 로봇(100)은 자율 주행 가능한 구조를 가지며, 이동시 안전을 위하여 차량(104)에 도달하기 전까지는 충전 패드(120)가 내부에 숨겨져 있다가 충전시에 외부로 노출될 수 있다. The self-driving
일 실시예에 따르면, 충전 패드(120)는 로봇 팔(110) 상에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 로봇 팔(110)의 종단부에 배열될 수 있다. According to one embodiment, the
구체적으로는, 도 2에 도시된 바와 같이 로봇 팔(110)은 로봇 몸체(110)에 접혀져 있다가 충전시 로봇 몸체(110)로부터 펼쳐질 수 있다. 이 때, 로봇 팔(110)이 졉혀져 있을 때에는 충전 패드(120)는 외부로 노출되지 않으며, 로봇 팔(110)이 펼쳐지는 경우 충전 패드(120)가 외부로 노출될 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 2 , the
일 실시예에 따르면, 로봇 팔(110)은 충전 패드(120)가 놓여지는 제 2 부분과 충전 패드(120)가 놓여지지 않은 제 1 부분으로 구성될 수 있다. 로봇 팔(110)이 접혀 있을 때는 상기 제 2 부분이 상기 제 1 부분 위에 배열되어 있다가, 로봇 팔(110)이 펼쳐지면 상기 제 2 부분이 상기 제 1 부분으로부터 슬라이딩되어 로봇 팔(110)이 길이 연장될 수 있다. 여기서, 슬라이딩 구조는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 부분의 양측 모서리에 가이드가 형성되고, 상기 제 2 부분이 상기 가이드를 따라 슬라이딩될 수 있다. According to one embodiment, the
일 실시예에 따르면, 로봇 팔(110)은 상하좌우 움직임 가능할 수 있으며, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능할 수 있다. 이는 충전 패드(120)를 충전시 항상 일정하게 배열시키기 위해서이다. According to an embodiment, the
구체적으로는, 충전 패드(120)가 차량(104)의 종류에 관계없이 차량(104)의 수신 패드와 일정한 위치에 배열되도록 로봇 팔(110)이 움직일 수 있다. 예를 들어, 충전 패드(120)가 바닥면에 설치된 차량(104)의 수신 패드 직하부에 10cm 간격을 두고 배열되도록 로봇 팔(110)이 움직일 수 있다. 따라서, 차량(104)의 바닥면이 높으면 로봇 팔(110)이 상승하며, 차량(104)의 바닥면이 낮으면 로봇 팔(110)이 하강할 수 있다. Specifically, the
예를 들어, 로봇 팔(110)이 차량(104)의 하부에 위치한 후 로봇 팔(110)이 승강할 수 있다. 이 경우, 충전 패드(120)와 상기 수신 패드의 각도가 기설정 각도와 맞지 않는 경우, 즉 틀어져 있는 경우 로봇 팔(110)이 회전할 수도 있지만 로봇 팔(110)은 회전하지 않고 자율 주행 충전 로봇(100) 자체가 회전할 수도 있다. 즉, 자율 주행 충전 로봇(100)이 원하는 방향으로 바라보게 한 후에 로봇 팔(110)이 차량(104)의 하부로 진입하고, 충전 패드(120)와 상기 수신 패드 사이의 거리가 기설정 거리가 되도록 로봇 팔(110)의 상승하거나 하강할 수 있다. For example, after the
일 실시예에 따르면, 자율 주행 충전 로봇(100)은 이미지 센서를 이용하여 차량(104)의 이미지를 촬영하고 분석하여 차량(104)의 종류를 파악하고 차량(104)앞 기설정 거리에 멈춰선 상태로 로봇 팔(110)을 펼친 후 로봇 팔(110)을 움직여서 충전 패드(120)가 상기 수신 패드의 직하부에서 10cm 간격을 두고 배열되도록 할 수 있다. According to one embodiment, the self-driving
다른 실시예에 따르면, 로봇 팔(110)의 움직임 제어 방법이 운영 관리 시스템(202) 또는 자율 주행 충전 로봇(100)에 미리 설정되어 있으며, 로봇 팔(110)은 충전시 상기 설정에 따라 움직임이 제어될 수 있다. 여기서, 로봇 팔(110)의 움직임 제어 방법은 예를 들어 차량별로 다르게 설정될 수 있다. 한편, 차량(104)의 종류는 사용자에 의해 미리 입력될 수 있으며, 그 결과 상기 사용자의 입력에 기초하여 로봇 팔(110)의 움직임이 제어될 수 있다. According to another embodiment, a method for controlling the movement of the
또 다른 실시예에 따르면, 로봇 팔(110) 상에 센서가 설치되고, 로봇 팔(110)이 차량(104)의 하부로 진입된 후 상기 센서가 충전 패드(120)와 상기 수신 패드 사이의 거리를 감지하며, 상기 감지 결과에 따라 로봇 팔(110)의 움직임이 제어될 수 있다. According to another embodiment, a sensor is installed on the
또 다른 실시예에 따르면, 로봇 팔(110)이 차량(104)의 하부로 진입한 후 충전이 시작되고, 상기 충전 상황에 따라 로봇 팔(110)의 움직임이 제어될 수 있다. 예를 들어, 충전이 시작되었는데 정상적인 충전보다 충전 속도가 느리거나 아예 충전이 안되는 경우, 자율 주행 충전 로봇(100)는 충전 패드(120)와 상기 수신 패드 사이의 거리가 멀다고 판단하고 로봇 팔(110)을 상승시킬 수 있다. 이 경우에는, 차량(104)의 종류를 모르더라도 정상적인 충전이 가능할 수 있다. According to another embodiment, charging starts after the
또 다른 실시예에 따르면, 충전 패드(120)와 상기 수신 패드 사이의 거리를 일정하게 유지시키기 위하여, 로봇 팔(110)이 아닌 충전 패드(120)가 움직일 수도 있다. 예를 들어, 로봇 팔(110)이 차량(104)의 하부에 위치된 상태에서 충전 패드(120)가 승강하거나 좌우 이동하거나 시계 방향/반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이렇게 충전 패드(120)가 움직일 수 있는 구조가 로봇 팔(110) 상에 구현될 수 있으며, 구현 방법에는 제한이 없다. 예를 들어, 충전 패드(120) 하면에 샤프트가 결합되고, 상기 샤프트가 로봇 팔(110)로부터 승하강할 수도 있다. According to another embodiment, in order to maintain a constant distance between the
또 다른 실시예에 따르면, 자율 주행 충전 로봇(100)은 차량(104)의 번호를 검출할 수 있는 센서를 더 포함하되, 운영 관리 시스템(202)으로부터 제공된 정보에 기초하여 특정 주차 구역으로 이동한 후 상기 센서를 이용하여 차량(104)의 번호를 검출하며, 차량(104)의 번호가 운영 관리 시스템(202)으로부터 제공된 차량의 번호와 동일한 경우 충전을 수행할 수 있다. According to another embodiment, the self-driving
한편, 자율 주행 충전 로봇(100)이 차량(104)의 전면에서 충전을 수행하는 것으로 도시하였으나, 측면에서 충전을 수행할 수도 있다. 즉, 위치적인 제한은 없으며, 차량(104)의 수신 패드의 위치를 고려하여 자율 주행 충전 로봇(100)이 적절한 위치에 위치할 수 있다. Meanwhile, although the self-driving
또한, 차량(104)의 파손 등으로 인하여 충전 패드(120)와 상기 수신 패드 사이의 거리를 최적의 거리로 배열하지 못할 경우에는, 상기 최적의 거리에 가장 가까운 거리로 충전 패드(120)와 상기 수신 패드가 배열되도록 로봇 팔(110) 또는 충전 패드(120)의 움직임을 제어할 수 있다. In addition, when the distance between the charging
이하, 도 2를 참조하여 구체적인 충전 과정을 살펴보겠다. Hereinafter, a detailed charging process will be described with reference to FIG. 2 .
사용자가 단말기(200)를 이용하여 운영 관리 시스템(202)의 서버로 충전을 요청하면, 즉 상기 사용자가 단말기(200)의 충전 어플리케이션을 이용하여 충전을 요청하면, 상기 서버는 자율 주행 충전 로봇(100)으로 해당 차량을 충전하도록 자율 주행 충전 로봇(100)을 제어할 수 있다. When the user requests charging to the server of the
일 실시예에 따르면, 상기 충전 요청시 단말기(200)는 차량 정보를 포함하는 충전 정보를 상기 서버로 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 차량 정보는 차량의 번호, 주차 구역 및 충전 요금에 대한 정보들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 상기 사용자가 상기 충전 어플리케이션을 이용하여 차량 번호, 주차 구간, 충전 요금 등에 대한 정보를 직접 입력할 수 있다. According to an embodiment, upon requesting the charging, the terminal 200 may transmit charging information including vehicle information to the server. For example, the vehicle information may include at least one of vehicle number, parking area, and charging rate information. That is, the user may directly input information about a vehicle number, a parking section, a charging rate, and the like using the charging application.
다른 실시예에 따르면, 상기 사용자가 상기 서버에서 운영하는 충전 어플리케이션의 회원으로 가입되어 있고 차량 번호 등의 정보가 미리 저장되어 있는 경우, 단말기(200)의 충전 요청시 상기 서버는 저장된 차량 정보를 독출하여 자율 주행 충전 로봇(100)으로 제공할 수 있다. 다만, 이 경우에도 충전 요금 또는 주차 구간에 대한 정보는 상기 사용자에 의해 입력될 수 있다. According to another embodiment, when the user is subscribed as a member of a charging application operated by the server and information such as a vehicle number is stored in advance, the server reads the stored vehicle information when the terminal 200 requests charging. It can be provided as an autonomous
또 다른 실시예에 따르면, 충전을 위한 주차 구간들에 카메라가 설치되고 상기 카메라가 주차한 차량을 촬영하여 차량 번호 등을 획득하고 상기 획득된 정보를 상기 서버로 제공할 수도 있다. 다만, 이 경우에도 충전 요금에 대한 정보는 상기 사용자에 의해 입력될 수 있다. According to another embodiment, a camera may be installed in parking sections for charging, the camera may acquire a license plate number by photographing a parked vehicle, and provide the obtained information to the server. However, even in this case, information on charging rates may be input by the user.
즉, 상기 서버는 다양한 방법으로 차량 정보를 포함하는 충전 정보를 획득하고, 상기 획득된 충전 정보를 자율 주행 충전 로봇(100)으로 제공할 수 있다. That is, the server may obtain charging information including vehicle information in various ways and provide the obtained charging information to the autonomous
자율 주행 충전 로봇(100)은 상기 제공된 충전 정보를 분석하여 차량의 위치 및 충전 요금을 파악하고, 상기 차량의 위치로 자율적으로 이동하며, 상기 파악된 충전 요금만큼 상기 차량을 충전시킬 수 있다. 상기 충전은 유선 또는 무선으로 이루어질 수 있다. The self-driving
구체적으로는, 자율 주행 충전 로봇(100)은 차량 근처로 이동하고, 상기 차량으로부터 소정 거리 이격된 위치에 정차한 후 로봇 팔(110)을 펼치고, 상기 로봇 팔(110)을 연장시켜 로봇 팔(110) 위에 있는 충전 패드(120)를 상기 차량의 수신 패드와 마주보도록 배열시킬 수 있다. 즉, 충전 패드(120)가 기설정 위치에 배열된 후 충전이 이루어질 수 있다. Specifically, the self-driving
상기 충전이 진행되는 동안 또는 상기 충전이 완료된 후, 상기 자율 주행 충전 로봇(100)은 상기 서버로 충전 상황 정보를 제공하며, 상기 서버는 상기 제공된 충전 상황 정보를 단말기(200)로 전달할 수 있다. 여기서, 상기 충전 상황 정보는 충전 정도, 남은 충전 시간 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. While the charging is in progress or after the charging is completed, the self-driving
충전이 완료되면, 자율 주행 충전 로봇(100)은 로봇 팔(110)을 접은 후 충전 스테이션(102)으로 이동하여 도킹할 수 있다. 상기 도킹이 되면 자율 주행 충전 로봇(100)이 자동적으로 충전이 이루어질 수 있다. When charging is completed, the self-driving
한편, 사용자가 상기 충전 어플리케이션을 통하여 충전을 예약하는 경우, 자율 주행 충전 로봇(100)은 상기 예약된 시간에 맞춰서 자율적으로 이동하여 차량(104)을 충전시킬 수 있다. 이 경우, 상기 사용자는 차량(104)을 예약 시간에 맞춰서 주차 구간에 주차할 수 있다. Meanwhile, when a user makes a reservation for charging through the charging application, the self-driving
이하, 다른 실시예에 따른 자율 주행 충전 로봇(100)의 구조를 살펴보겠다.Hereinafter, the structure of the autonomous
도 3 및 도 4를 참조하면, 자율 주행 충전 로봇(100)은 3D 라이다 센서(①), 2D 라이다 센서(②), 근거리 측정 센서(③), 유선 충전 건(④), 이머전시 버튼(⑤), 충전 표시부(⑥), 상부 커버(⑦), 몸체(⑧), 조이스틱(⑨), 디스플레이부(⑩) 및 메카넘 휠(⑪)을 포함할 수 있다. 물론, 도시하지는 않았지만 자율 주행 충전 로봇(100)의 몸체(⑧)의 일측면에는 무선 충전을 위한 충전 패드가 배열된 로봇 팔이 접혔다 펴졌다하는 구조로 형성될 수 있다. 이 경우에는, 자율 주행 충전 로봇(100)은 무선 충전 및 유선 충전을 모두 수행할 수 있다. 3 and 4, the self-driving
3D 라이다 센서(①)는 예를 들어 자율 주행 충전 로봇(100)의 최상단에 설치되어 360도 전체를 탐지하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 3D 라이다 센서(①)는 사방 30m를 탐지할 수 있다. The 3D lidar sensor (①) may be installed at the top of the self-driving
2D 라이다 센서(②)는 전방의 장애물을 감지하기 위한 것으로 3D 라이다 센서(①)보다 작은 범위, 예를 들어 270도 범위를 탐지할 수 있다. 이러한 2D 라이다 센서(②)는 예를 들어 전방 5m를 탐지할 수 있다. The 2D lidar sensor (②) is for detecting obstacles in front and can detect a range smaller than that of the 3D lidar sensor (①), for example, a range of 270 degrees. This 2D lidar sensor (②) can detect, for example, 5 m ahead.
즉, 자율 주행 충전 로봇(100)이 충전을 위해 이동할 때 3D 라이다 센서(①)를 이용하여 주변을 전체적으로 탐지하고, 움직이는 방향에 장애물이 있으면 2D 라이다 센서(②)를 이용하여 상기 장애물까지의 거리를 정확하게 탐지할 수 있다. 자율 주행 충전 로봇(100)은 이러한 방법을 통하여 충전할 차량까지 안전하게 이동할 수 있다. That is, when the self-driving
근거리 측정 센서(③)는 자율 주행 충전 로봇(100)이 차량 앞으로 이동된 후 충전 패드가 원하는 위치에 정확하게 위치할 수 있도록 미세 거리를 탐지하는 기능을 수행할 수 있다. 결과적으로, 자율 주행 충전 로봇(100)은 근거리 측정 센서(③)의 감지 결과에 기초하여 소정 각도만큼 회전하거나 로봇 팔을 상하 또는 좌우로 움직이게 할 수 있다. The short-
유선 충전 건(④)은 유선 충전을 위해 사용되는 건으로서, 사용자가 유선 충전 건(④)을 이용하여 수동으로 상기 차량을 충전시킬 수 있다. The
이머전시 버튼(⑤)은 자율 주행 충전 로봇(100)이 고장났을 경우 상기 사용자가 누를 수 있는 버튼이다. 상기 사용자가 이머전시 버튼(⑤)을 누르면, 운영 관리 시스템(202)은 자율 주행 충전 로봇(100)의 고장을 탐지하고 자율 주행 충전 로봇(100)의 위치에 탐지 즉시 정비 관리자를 투입할 수 있다. The
디스플레이부(⑩)는 충전량, 남은 충전 시간 등을 디스플레이할 수 있다. The
휠(⑪)은 자율 주행을 위해 사용되는 수단으로, 자유롭게 안전하게 이동시킬 수 있는 메카넘 휠일 수 있다. The
이러한 구조의 자율 주행 충전 로봇(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 내부적으로는 충전용 배터리, 구동용 배터리, 자율 주행 제어기, 로봇 제어부(RCU) 등을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 4 , the self-driving
상기 충전용 배터리는 상기 차량의 충전을 위해 사용되는 배터리이며, 상기 구동용 배터리는 자율 주행 충전 로봇(100)의 구동, 특히 주행을 위해 사용되는 배터리일 수 있다. The rechargeable battery may be a battery used for charging the vehicle, and the driving battery may be a battery used for driving, particularly driving, the self-driving
상기 충전용 배터리는 충전으로 다 소모되어도 상관없지만, 상기 구동용 배터리는 자율 주행 충전 로봇(100)이 충전 후 원래의 위치로 이동하여야 하므로 최소 배터리 용량을 유지할 수 있다. It does not matter if the rechargeable battery is exhausted by charging, but since the driving battery must be moved to its original position after the autonomous
상기 자율 주행 제어기는 자율 주행 충전 로봇(100)의 주행을 제어할 수 있다. The self-driving controller may control the driving of the self-driving
상기 로봇 제어부는 자율 주행을 제외한 자율 주행 충전 로봇(100)의 다른 기능들을 제어할 수 있다. The robot control unit may control other functions of the autonomous
정리하면, 본 실시예의 자율 주행 충전 로봇(100)은 자율로 이동하며, 충전 패드(120)가 배열된 로봇 팔(110)을 움직여서 충전 패드(120)와 차량(104)의 수신 패드 사이의 거리를 기설정 거리로 유지시킨 후 충전시킬 수 있다. 결과적으로, 차량(104)의 충전을 관리하는 관리자의 노동력이 필요하지 않고, 충전을 위한 사용자의 노동력이 필요하지 않을 수 있다. 여기서, 충전 패드(120)와 상기 수신 패드 사이의 거리 및 배열은 차량의 종류에 따라 다를 수도 있으며, 상기 거리 및 배열에 대한 정보는 차량의 종류에 맞춰서 기저장될 수 있다. In summary, the self-driving
한편, 자율 주행 충전 로봇(100)을 이용하여 충전하는 동안, 자율 주행 충전 로봇(100)은 충전 상태, 남은 충전 시간 등에 정보를 운영 관리 시스템(202)을 통하여 단말기(200)의 충전 어플리케이션으로 전송할 수 있다. 결과적으로, 상기 사용자는 차량(104)을 충전시키는 위치에 있지 않더라도 외부에서 차량(104)의 충전 정도를 파악할 수 있다. Meanwhile, while charging using the self-driving
자율 주행 충전 로봇(100)의 주행 과정을 살펴보면, 자율 주행 충전 로봇(100)의 이동 경로는 사전에 정의되어 있을 수 있으며, 자율 주행 충전 로봇(100)은 운영 관리 시스템(202)의 요청에 따라 차량으로 이동할 때 상기 사전에 정의된 이동 경로를 따라서 이동할 수 있다. Looking at the driving process of the autonomous
일 실시예에 따르면, 자율 주행 충전 로봇(100)은 사전에 정의된 이동 경로를 따라 이동할 때 장애물이 나타나면 회피 동작을 수행할 수 있으며, 장애물 회피 후 원래의 이동 경로로 복귀하여 충전될 차량 앞까지 이동할 수 있다. 물론, 자율 주행 충전 로봇(100)은 상기 장애물을 고려하여 이동 속도를 조절할 수도 있다. According to an embodiment, the self-driving
다른 실시예에 따르면, 운영 관리 시스템(202) 또는 자율 주행 충전 로봇(100)에 주차장의 구조가 기저장되어 있을 수 있으며, 자율 주행 충전 로봇(100)은 원하지 않는 위치, 예를 들어 상기 이동 경로를 벗어난 위치에 있더라도 상기 기저장된 주차장의 구조에 기초하여 상기 이동 경로 또는 기본 위치(충전 스테이션이 위치한 지점)로 이동할 수 있다. 즉, 자율 주행 충전 로봇(100)은 인공 지능으로 원하는 위치로 이동할 수 있다. According to another embodiment, the structure of the parking lot may be pre-stored in the
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.On the other hand, the components of the above-described embodiment can be easily grasped from a process point of view. That is, each component can be identified as each process. In addition, the process of the above-described embodiment can be easily grasped from the viewpoint of components of the device.
또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, the technical contents described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. A hardware device may be configured to act as one or more software modules to perform the operations of the embodiments and vice versa.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The embodiments of the present invention described above have been disclosed for illustrative purposes, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and such modifications, changes, and additions will be considered to fall within the scope of the following claims.
100 : 자율 주행 충전 로봇
102 : 충전 스테이션
104 : 차량
110 : 로봇 팔
120 : 충전 패드
200 : 단말기
202 : 운영 관리 시스템100: autonomous driving charging robot 102: charging station
104: vehicle 110: robot arm
120: charging pad 200: terminal
202: operation management system
Claims (19)
몸체;
상기 몸체에 접힌 상태로 결합되어 있다가 충전시 펼쳐지는 로봇 팔;
상기 자율 주행 충전 로봇의 주행을 위한 휠; 및
상기 로봇 팔 위에 설치되는 충전 패드를 포함하되,
상기 자율 주행 충전 로봇은 충전될 차량 앞까지 자율적으로 이동하고, 상기 차량 앞에서 상기 로봇 팔이 펼쳐지며, 상기 로봇 팔 상의 충전 패드와 상기 차량의 수신 패드의 연동을 통하여 상기 차량이 무선 충전되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. In the self-driving charging robot,
body;
a robot arm coupled to the body in a folded state and then unfolded when charging;
a wheel for driving the self-driving charging robot; and
Including a charging pad installed on the robot arm,
The self-driving charging robot autonomously moves to the front of the vehicle to be charged, the robot arm is spread in front of the vehicle, and the vehicle is wirelessly charged through the interlocking of the charging pad on the robot arm and the receiving pad of the vehicle. self-driving charging robot.
상기 로봇 팔이 상기 차량의 하부로 진입한 상태에서 상기 충전 패드와 상기 수신 패드 사이가 기설정 거리만큼 이격되도록 상기 로봇 팔이 상승하거나 하강하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. The method of claim 1, wherein the robot arm is capable of vertical movement,
The autonomous driving charging robot, characterized in that the robot arm is raised or lowered so that the charging pad and the receiving pad are spaced apart by a predetermined distance in a state in which the robot arm enters the lower part of the vehicle.
상기 로봇 팔이 상기 차량의 하부로 진입한 상태에서 상기 충전 패드와 상기 수신 패드 사이의 거리를 감지하는 센서를 더 포함하되,
상기 센서의 감지 결과에 기초하여 상기 로봇 팔이 상승하거나 하강하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. According to claim 2,
Further comprising a sensor for detecting a distance between the charging pad and the receiving pad in a state in which the robot arm enters the lower part of the vehicle,
The autonomous driving charging robot, characterized in that the robot arm rises or descends based on the detection result of the sensor.
상기 충전시 충전 상황을 감지하는 센서를 더 포함하되,
상기 센서의 감지 결과에 따라 상기 로봇 팔이 상승하거나 하강하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. According to claim 2,
Further comprising a sensor for detecting a charging situation during the charging,
The autonomous driving charging robot, characterized in that the robot arm rises or descends according to the detection result of the sensor.
상기 로봇 팔이 상기 차량의 하부로 진입한 상태에서 상기 충전 패드와 상기 수신 패드 사이가 기설정 거리만큼 이격되도록 상기 충전 패드가 상승하거나 하강하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. The method of claim 1, wherein the charging pad is capable of moving up and down while positioned on the robot arm,
The autonomous driving charging robot, characterized in that the charging pad is raised or lowered so that the charging pad and the receiving pad are spaced apart by a predetermined distance in a state in which the robot arm enters the lower part of the vehicle.
상기 로봇 팔은 슬라이딩 방식을 통하여 길이가 연장되며, 상기 연장된 부분에 상기 충전 패드가 위치하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. The method of claim 1, wherein the robot arm moves in a folded state, and is unfolded after stopping in front of the vehicle,
The robot arm is extended in length through a sliding method, and the autonomous driving charging robot, characterized in that the charging pad is located in the extended portion.
상기 자율 주행 충전 로봇의 주행을 제어하는 자율 주행 제어기를 더 포함하되,
상기 자율 주행 제어기는 기설정된 이동 경로를 따라서 상기 자율 주행 충전 로봇을 이동시키며, 상기 이동 시 장애물이 감지되면 상기 장애물을 회피하거나 상기 자율 주행 충전 로봇의 이동 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. According to claim 1,
Further comprising an autonomous driving controller for controlling driving of the autonomous driving charging robot,
The self-driving controller moves the self-driving charging robot along a predetermined movement path, and when an obstacle is detected during the movement, the autonomous driving controller avoids the obstacle or adjusts the moving speed of the autonomous charging robot. robot.
상기 차량의 번호를 검출할 수 있는 센서를 더 포함하되,
상기 자율 주행 충전 로봇은 운영 관리 시스템으로부터 제공된 정보에 기초하여 특정 주차 구역으로 이동한 후 상기 센서를 이용하여 상기 차량의 번호를 검출하며, 상기 차량의 번호가 상기 운영 관리 시스템으로부터 제공된 차량의 번호와 동일한 경우 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. According to claim 1,
Further comprising a sensor capable of detecting the number of the vehicle,
The self-driving charging robot detects the number of the vehicle using the sensor after moving to a specific parking area based on information provided from the operation management system, and the vehicle number corresponds to the number of the vehicle provided from the operation management system. An autonomous driving charging robot characterized in that it performs charging in the same case.
상기 몸체의 최상단에 설치되어 360도 탐지가 가능한 제 1 센서;
상기 몸체에 설치되어 360도보다 작은 범위의 탐지가 가능한 제 2 센서; 및
상기 자율 주행 충전 로봇이 상기 차량 앞으로 이동한 후 상기 충전 패드와 상기 수신 패드 사이의 거리를 조절하기 위하여 상기 차량과의 거리 또는 상기 수신 패드와의 거리를 감지하는 제 3 센서를 더 포함하되,
상기 제 2 센서의 감지 거리는 상기 제 1 센서의 감지 거리보다 작고, 상기 제 1 센서와 상기 제 2 센서는 상기 자율 주행 충전 로봇의 이동시에 사용되며, 상기 제 3 센서의 감지 거리는 상기 제 2 센서의 감지 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. According to claim 1,
A first sensor installed at the top of the body and capable of detecting 360 degrees;
a second sensor installed on the body and capable of detecting a range smaller than 360 degrees; and
In order to adjust the distance between the charging pad and the receiving pad after the autonomous charging robot moves in front of the vehicle, a third sensor for detecting a distance from the vehicle or the receiving pad is further included,
The detection distance of the second sensor is smaller than that of the first sensor, the first sensor and the second sensor are used when the autonomous charging robot moves, and the detection distance of the third sensor is equal to that of the second sensor. Self-driving charging robot characterized in that it is smaller than the sensing distance.
유선 충전 건을 더 포함하되,
사용자가 상기 유선 충전 건을 이용하여 유선 충전을 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. According to claim 1,
Further including a wired charging gun,
An autonomous driving charging robot, characterized in that the user can perform wired charging using the wired charging gun.
몸체;
충전 패드가 설치된 로봇 팔; 및
상기 자율 주행 충전 로봇의 자율 주행을 위한 휠을 포함하되,
상기 자율 주행 충전 로봇은 상기 휠을 통하여 충전될 차량 앞까지 이동하며, 충전시 상기 충전 패드와 상기 차량의 수신 패드 사이의 거리가 기설정 거리가 되도록 상기 충전 패드의 위치가 가변되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. In the self-driving charging robot,
body;
A robotic arm with a charging pad installed; and
Including a wheel for autonomous driving of the autonomous driving charging robot,
The self-driving charging robot moves to the front of the vehicle to be charged through the wheel, and the position of the charging pad is changed so that the distance between the charging pad and the receiving pad of the vehicle becomes a preset distance during charging. Characterized in that Autonomous driving charging robot.
몸체;
충전 패드;
상기 몸체에 설치되어 360도 탐지가 가능한 제 1 센서;
상기 몸체에 설치되어 360도보다 작은 범위의 탐지가 가능한 제 2 센서; 및
상기 자율 주행 충전 로봇이 상기 차량 앞으로 이동한 후 상기 충전 패드와 상기 수신 패드 사이의 거리를 조절하기 위하여 상기 차량과의 거리 또는 상기 수신 패드와의 거리를 감지하는 제 3 센서를 더 포함하되,
상기 제 2 센서의 감지 거리는 상기 제 1 센서의 감지 거리보다 작으며, 상기 제 3 센서의 감지 거리는 상기 제 2 센서의 감지 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. In the self-driving charging robot,
body;
charging pad;
A first sensor installed on the body and capable of detecting 360 degrees;
a second sensor installed on the body and capable of detecting a range smaller than 360 degrees; and
In order to adjust the distance between the charging pad and the receiving pad after the autonomous charging robot moves in front of the vehicle, a third sensor for detecting a distance from the vehicle or the receiving pad is further included,
The sensing distance of the second sensor is smaller than that of the first sensor, and the sensing distance of the third sensor is smaller than that of the second sensor.
상기 제 3 센서의 감지 결과에 따라 상기 자율 주행 충전 로봇이 이동하거나 상기 로봇 팔이 상승하거나 하강하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. The method of claim 16, wherein the charging pad is installed on a robot arm connected to the body,
The self-driving charging robot, characterized in that the self-driving charging robot moves or the robot arm rises or falls according to the detection result of the third sensor.
몸체;
상기 몸체 내에 설치된 제어부; 및
충전 패드를 포함하되,
운영 관리 시스템으로부터 충전할 차량이 위치한 주차 구간 또는 상기 차량의 번호에 대한 정보가 수신된 경우, 상기 제어부는 상기 주차 구간 또는 상기 차량의 번호와 동일한 번호를 가지는 차량의 앞으로 이동하도록 상기 자율 주행 충전 로봇을 제어하고,
상기 자율 주행 충전 로봇은 상기 충전 패드가 상기 몸체에 숨겨진 상태로 이동하며, 상기 자율 주행 충전 로봇의 이동이 완료된 후 상기 충전 패드가 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 자율 주행 충전 로봇. In the self-driving charging robot,
body;
a control unit installed in the body; and
Including a charging pad,
When information on a parking section where a vehicle to be charged is located or the number of the vehicle is received from the operation management system, the controller moves the self-driving charging robot in front of the parking section or a vehicle having the same number as the vehicle number. to control,
The self-driving charging robot is characterized in that the charging pad moves in a state hidden in the body, and the charging pad is exposed to the outside after the movement of the self-driving charging robot is completed.
상기 충전 패드가 배열된 후 무선 충전시키는 단계를 포함하되,
상기 충전 패드를 상승시키거나 하강시켜 상기 수신 패드에 대응하는 위치로 상기 충전 패드를 위치시킨 후 상기 무선 충전을 수행시키는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.
arranging the charging pad at a position corresponding to the receiving pad of the vehicle; and
Including wireless charging after the charging pad is arranged,
Wireless charging method characterized in that the wireless charging is performed after placing the charging pad in a position corresponding to the receiving pad by raising or lowering the charging pad.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210165558A KR20230078869A (en) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | Automatic movable charging robot with wireless charging function and wirelss charging method using the same |
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KR20230078869A true KR20230078869A (en) | 2023-06-05 |
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ID=86764276
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KR (1) | KR20230078869A (en) |
Citations (1)
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KR20210124798A (en) | 2020-04-07 | 2021-10-15 | 엘지전자 주식회사 | Electric vehicle charging device and control method therefor |
-
2021
- 2021-11-26 KR KR1020210165558A patent/KR20230078869A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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