WO2020189818A1 - 설치물에 평행하게 정지하는 카트 및 이동 방법 - Google Patents

설치물에 평행하게 정지하는 카트 및 이동 방법 Download PDF

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WO2020189818A1
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박혜리
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엘지전자 주식회사
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    • B62B5/0069—Control
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Definitions

  • the present invention relates to a cart and a moving method that stops parallel to the installation.
  • a device such as a cart may assist the user in moving an object to provide user convenience.
  • the user directly handles and moves the cart.
  • a cart may be placed in the middle of the aisle while the user checks products of various items in the space. In this situation, it takes a lot of time and effort for the user to control the cart every time.
  • the cart may follow the user and move or move using electrical energy according to the user's control without the user separately controlling devices such as a cart.
  • the stopped cart may interfere with the passage of other carts.
  • the cart stops at an angle in a space with many carts, the cart may hinder the movement of other carts. Accordingly, there is a need for a technology that effectively stops the cart by reflecting the specificity of the space in which the carts are arranged.
  • the cart is kept parallel in the space and stopped, thereby avoiding collision with other carts and reducing the complexity in the space.
  • the cart that stops parallel to the installation determines the temporary stop state of the cart, and when the obstacle sensor calculates the distance to the obstacle, it is parallel to and close to the adjacent installation among the installations arranged around the cart. It includes a control unit for generating a moving path of the cart to be disposed.
  • the obstacle sensor calculates the distance to the installation disposed on the left side of the cart and the installation disposed on the right side of the cart, and the control unit Select one of the adjacent installations and move the cart forward or backward to the selected installation.
  • control unit of a cart that stops parallel to the installation controls the movement direction of the cart by comparing the distance calculated by obstacle sensors disposed toward the installation.
  • the control unit of the cart that stops parallel to the installation according to the embodiment of the present invention accumulates and stores the distance calculated by the obstacle sensor, and the control unit accumulates and stores the stored distance around the path the cart has moved. Calculate the location.
  • a method of stopping a cart parallel to an installation includes the steps of sensing an obstacle disposed around an obstacle sensor of the cart, a control unit of the cart determining a temporary stop state of the cart, and Using the distance to the obstacle calculated by the sensor, the control unit selects an adjacent installation among the installations arranged around the cart, and the control unit generates a movement path of the cart so that the cart is placed in parallel and close proximity to the selected installation. And moving the cart along the moving path by the moving unit.
  • the cart senses the distance to the installation, such as a wall or a shelf, and when the cart is temporarily stopped, it moves in parallel to the installation and maintains the stopped state to improve the efficiency of movement within the space. You can increase it.
  • the cart moves in parallel to avoid collision with a plurality of carts and then maintains a stationary state, thereby reducing the possibility of a collision between a cart moving autonomously or semi-autonomously and another cart.
  • the installation can be sensed using a small number of sensors so that the cart moves parallel to the installation by sensing the installation within the space, the cart can be temporarily stopped without a separate device. .
  • FIG. 1 shows the appearance of a cart according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows the components of the control module of the cart according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows a process of parallel stopping in a power assist mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a process of stopping a cart parallel to an installation according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 show a process of stopping parallel to an installation using an obstacle sensor disposed on the side of a cart according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a detailed process for the control unit to search for left and right installations and stop the cart parallel to the installation.
  • FIG. 7 shows a process in which a cart stops parallel in a following mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing a sensing range and direction of a positioning sensor and an obstacle sensor disposed on a cart according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, order, or number of the component is not limited by the term.
  • a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but other components between each component It is to be understood that is “interposed”, or that each component may be “connected”, “coupled” or “connected” through other components.
  • components may be subdivided and described for convenience of description, but these components may be implemented in one device or module, or one component may be a plurality of devices or modules. It can also be implemented by being divided into.
  • a smart cart devices that follow a user and move autonomously or move based on electrical energy under the user's control are referred to as a smart cart or a cart for short.
  • Carts can be used in stores such as large marts and department stores.
  • users can use carts in spaces where many travelers travel, such as airports and ports.
  • the cart can also be used in a leisure space such as a golf course.
  • the cart includes all devices having a predetermined storage space while tracking the user's location and following the user.
  • the cart includes all devices that move using electrical power under control such as pushing or pulling by a user. As a result, the user can move the cart without having to adjust the cart at all. In addition, the user can move the cart with very little force.
  • 1 shows the appearance of a cart according to an embodiment of the present invention.
  • 2 shows the components of the control module 150 of the cart according to an embodiment of the present invention.
  • the cart 100 includes a receiving unit 110, a handle assembly 120, a control module 150, and a moving unit 190.
  • the storage unit 110 is a space in which objects are stored or loaded by a user.
  • the handle assembly 120 allows the user to manually control the movement of the cart 100 or semi-automatically.
  • the user can push the cart 100 back and forth or change the direction.
  • the cart 100 can be driven semi-automatically using electrical energy.
  • the control module 150 controls the movement of the cart 100.
  • the control module 150 controls the autonomous driving of the cart 100 so as to follow the user.
  • the control module 150 assists the user's force to control semi-autonomous driving (power assist) in which the cart travels.
  • the control module 150 may control the moving unit 190.
  • positioning sensors for tracking the user's location for following the user may be disposed in various areas of the cart 100.
  • obstacle sensors for sensing surrounding obstacles may be disposed in various areas of the cart 100.
  • the obstacle sensor 220 senses an obstacle disposed around the cart.
  • the obstacle sensor 220 may sense a distance to a cart, such as a person, a wall, an object, a fixture or an installed object. Alternatively, the obstacle sensor 220 may capture an image of an object/person/installation around the cart.
  • the obstacle sensor 220 may be disposed at the bottom of the cart 100.
  • a plurality of obstacle sensors 220 may be disposed in the area indicated by 155 to sense obstacles in front/left/right/rear of the cart.
  • the obstacle sensor 220 may be disposed at the same height at the bottom of the cart 100.
  • the obstacle sensor 220 may be disposed in an area having two or more different heights at the bottom of the cart 100.
  • obstacle sensors may be disposed in a direction in which the cart 100 moves, such as the front/both sides. Alternatively, when the cart 100 moves backward, obstacle sensors may be disposed on the front, rear, and both sides.
  • the positioning sensor 210 is an essential component in a cart that supports autonomous driving. However, in the case of a cart that supports only semi-autonomous driving (power assist) driving, the positioning sensor 210 may be selectively disposed.
  • the positioning sensor 210 may track the location of a user carrying the transmission module 500 and may be disposed on the top or side of the cart 100.
  • the positions of these sensors may be variously changed according to embodiments, and the present invention is not limited thereto.
  • the control module 150 controls the sensors or utilizes the information sensed by the sensors. That is, the sensors are logical components of the control module 150 regardless of their physical location.
  • an interface unit that outputs predetermined information to a user may be disposed on the handle assembly 120, and the interface unit may also be a component controlled by the control module 150.
  • the handle assembly 120 includes a force sensor 240 that senses a force that a user pushes or pulls the cart.
  • the force sensor 240 may be disposed outside or inside the cart 100 to which a change in force is applied by manipulation of the handle assembly 120.
  • the position or configuration of the force sensor 240 may be applied in various ways, and embodiments of the present invention are not limited to a specific force sensor 240.
  • FIG. 2 shows a positioning sensor 210, a force sensor 240, an obstacle sensor 220, an interface unit 230, a control unit 250, and a communication unit 280, which are logical components constituting the control module 150 It is a drawing.
  • the positioning sensor 210 receives a signal from the transmission module 500 and measures the position of the transmission module 500.
  • the positioning sensor 210 uses an ultra-wideband (UWB)
  • the user may have a transmission module 500 that transmits a predetermined signal to the positioning sensor 210.
  • the positioning sensor 210 may check the location of the user by the location of the transmission module 500.
  • the user may have a transmission module 500 in the form of a band attached to the wrist.
  • the force sensor 240 is disposed on the handle assembly 120 or is disposed outside or inside the cart 100 connected to the handle assembly 120. When a user applies a force to the handle assembly 120, the force sensor 240 senses the magnitude of the force or a change in force.
  • the force sensor 240 includes various sensors such as a hall sensor, a magnetic type sensor, and a button type sensor.
  • the force sensor 240 is a left force sensor and a right force sensor, and may be disposed inside or outside the handle assembly 120 or the cart 100, respectively.
  • the obstacle sensor 220 senses an obstacle disposed around the cart.
  • the obstacle sensor includes a sensor that measures a distance or acquires an image to identify an obstacle in the image.
  • the obstacle sensor 220 for measuring a distance is an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a lidar sensor, or the like as an embodiment.
  • the obstacle sensor 220 includes a depth sensor or an RGB sensor.
  • a depth sensor In the case of an RGB sensor, obstacles and installations can be detected within the image.
  • the depth sensor calculates depth information for each point in the image.
  • the controller 250 accumulates and stores the location information of the transmission module, and generates a moving path corresponding to the stored location information of the transmission module. In order to accumulate and store the location information, the controller 250 may store the location information of the transmission module 500 and the cart 100 as absolute location information (absolute coordinates) based on a certain reference point.
  • control unit 250 uses the relative position information (relative coordinates) of the transmission module 500 around the cart 100 in order to check the pause state of the cart 100 based on the distance to the transmission module 500. Can be saved.
  • the pause state refers to a state in which the cart 100 is temporarily stopped because the user does not control the cart 100 or is near the cart.
  • controller 250 controls the moving direction or moving speed of the moving part according to the change or magnitude of the force sensed by the force sensor 240.
  • control unit 250 detects an installation disposed around the cart using the value sensed by the obstacle sensor 220.
  • the control unit 250 may check the installation using the obstacle sensors 220 disposed on the side and front of the cart. In particular, in order to be parallel to the installation, the cart can check the vertical plane of the installation.
  • the vertical plane of the installation means a surface formed vertically between the floor on which the installation is placed, such as a stand or wall.
  • a stand or wall For example, if the installation is a wall, indicate that the wall is a vertical plane.
  • the installation is a shelf, the plane composed of the items loaded on the shelf and the side of the shelf are referred to as a vertical plane.
  • the controller 250 stops the cart parallel to the installation using the detected vertical plane.
  • the controller 250 determines whether the cart has temporarily stopped in the power assist mode or the following mode.
  • the control unit 250 generates a moving path of the cart so that it is parallel to and adjacent to the adjacent installations among the installations arranged around the cart by using the distance to the obstacle calculated by the obstacle sensor.
  • the moving unit 190 moves the cart along the moving path generated by the controller 250.
  • the moving unit 190 may move the cart by rotating a wheel constituting the moving unit 190.
  • the movement of the cart by the moving unit 190 allows the controller 250 to check the position of the cart 100 based on the rotational speed of the wheel, the number of rotations, and the direction.
  • the movement path generated by the controller 250 includes angular velocities applied to the left and right wheels of the cart.
  • the cart 100 that follows the transmission module based on the location information of the transmission module 500 includes the embodiments of FIGS. 1 and 2.
  • the communication unit 280 has a function of receiving the location information of the transmission module 500 from the outside when the software of the control module 150 is upgraded remotely or when the positioning sensor 210 cannot measure the location of the transmission module 500 Provides.
  • the interface unit 230 may output a predetermined advertisement
  • the communication unit 280 may receive information to be output to the interface unit 230 such as advertisements or messages.
  • the communication unit 280 may transmit information on the product stored in the storage unit 110 to an external server to facilitate payment in an unmanned store.
  • the obstacle sensor 220 checks the position of the installation in the space in which the cart moves.
  • the obstacle sensor 220 is a lidar sensor or a distance sensor, it is possible to sense a vertical plane of an externally disposed installation.
  • the installation can be a wall or a store's product display stand (shelf).
  • Installations are placed vertically or close to the vertical within the space. Accordingly, when the obstacle sensors 200 disposed on one side of the cart sense the installation, the distance to the installation may be increased or decelerated constantly or may have a constant value.
  • the control unit 250 may stop the cart parallel to the installation using the distance value sensed by the two or more obstacle sensors 200.
  • a mode in which the cart 100 measures the location of the transmission module 500 using the positioning sensor 210 and follows a user to drive autonomously is referred to as a following mode.
  • a mode in which the force sensor 240 senses the force applied to the handle assembly 120 of the cart 100 to drive semi-autonomously is referred to as a power assist mode.
  • the power assist mode refers to a mode of a kind of power handle function that moves the cart with a force greater than the force applied to the handle assembly by the user.
  • the controller 250 moves the moving unit 190 by determining a moving direction or a moving speed of the cart in response to the force sensed by the force sensor 240.
  • the control module 150 of the cart 100 may determine the parallel arrangement of the cart 100 and move the cart 100.
  • the user may temporarily disable the cart while controlling the cart.
  • the cart suggested by the configurations of FIGS. 1 and 2 moves and stops parallel to an installation such as a shelf or a wall.
  • the power assist mode has two states: a driving state and a standby state.
  • the driving state when a force such as a user push or pull is input to the handle assembly, the force sensor senses the user's force and controls the motor driving the moving unit 190 to drive according to the user's intention. It can be referred to as a driving state under the power assist mode, or a driving mode for short.
  • the standby state refers to a state in which a user pushes or pulls a force to the handle assembly for a certain period of time when it is not input. It can be referred to as the standby state under the power assist mode, or standby mode for short.
  • the control unit 250 determines the temporarily stopped state of the cart and stops the cart parallel to the installation.
  • the cart detects obstacles around it using an obstacle sensor mounted on the side, and if it is determined that it is an installation, it moves parallel to the installation and stops.
  • the force sensor 240 senses the force (S11).
  • the force sensor 240 senses this force when the handle assembly 120 is pushed or pulled by hand. Therefore, when the force is sensed, the cart operates in the power assist mode (S31). And according to the user's adjustment (the size of the force applied to the handle assembly or the difference between the left and right), the cart goes straight or rotates (S32).
  • the force sensor 240 checks whether it continuously senses the force.
  • the positioning sensor 210 measures the user's position.
  • the positioning sensor 210 receives a signal from the transmission module 500 and measures the position of the transmission module 500.
  • the controller 250 checks whether the user's location (the location of the transmission module) is within a certain distance or within a certain range (a preset distance) from the cart (S12). If the user is separated from the cart by a certain distance (1 meter or 2 meters, etc.) or more, the controller 250 determines that the cart is in a temporarily stopped state. In addition, the controller 250 changes the cart to the following mode and controls the cart to follow the user (S35).
  • the controller 250 checks the distance or direction between the cart 100 and the installation in order to stop the cart 100 in parallel with the installation. To this end, the controller 250 checks whether an installation such as a rack or a wall is detected using an obstacle sensor disposed on the side of the cart (S13).
  • the controller 250 rotates the cart (S14). When the cart rotates in one direction, the controller 250 accumulates and stores the rotated angle (S15). In addition, when the accumulated rotation angle exceeds 360 degrees (S16), since the installation has not been detected, the controller 250 stops the cart 100 (S24).
  • the cart rotates in one direction little by little, and the controller 250 checks whether an installation such as a shelf or a wall is detected using an obstacle sensor disposed on the side of the cart (S13).
  • the controller 250 measures the distance between the installation and the cart using the obstacle sensor 220 on the side (S21). When the distances measured by the left and right obstacle sensors 220 are calculated, the controller 250 searches for a nearby installation among the left and right installations (S22).
  • controller 250 moves the cart so that the installation disposed on the side (left or right) close to the cart and the cart are parallel (S23). And when the cart and the installation are parallel, the control unit 250 stops the cart 100 (S24).
  • step S11 or S12 is a step in which the controller 250 determines whether the cart is temporarily stopped.
  • FIG. 4 shows a process of stopping a cart parallel to an installation according to an embodiment of the present invention. Based on the flowchart shown in FIG. 3, the cart moves.
  • Carts 100a, 100b, and 100c are arranged between the two installations W1 and W2. As indicated at 41, the cart 100a is between the two fixtures. When the user removes his or her hand from the handle assembly of the cart 100a, the force sensor 240 does not detect the force. When a parallel stop is required, the controller 250 measures the distance between the left installation W1 and the right installation W2 and the cart using obstacle sensors on both sides.
  • the controller 250 determines that the distance between the left installation and the cart is close. As instructed by 42, the control unit 250 moves the cart 100b straight ahead and moves it closer to the left installation W1.
  • the control unit 250 rotates the cart to arrange the cart 100c parallel to the installation object W1. As indicated at 43. In 43, the dotted line indicates the position (100a) of the cart of 41.
  • the process of FIG. 4 is summarized as follows.
  • the obstacle sensor 220 calculates the distance to the installation disposed on the left side of the cart and the installation disposed on the right side of the cart.
  • the control unit 250 selects one of the installations on the left or the right side, which is adjacent. Thereafter, the controller 250 controls the moving unit 190 so that the cart moves forward or backward to the selected installation.
  • 5 and 6 show a process of stopping parallel to an installation using an obstacle sensor disposed on the side of a cart according to an embodiment of the present invention.
  • the control unit 250 of the cart 100 compares the distances sensed in the lateral direction by two or more obstacle sensors measuring the distance.
  • the control unit 250 moves the cart so as to be positioned in parallel close to the installation.
  • FIG. 5 shows a configuration in which four obstacle sensors 220a, 220b, 220c, 220d disposed on the side are disposed on the side of the cart 100.
  • a plurality of obstacle sensors may be disposed on the side, front, and rear, and the number of obstacle sensors is not limited.
  • the distance at which the obstacle sensor 220a in front of the left side senses the obstacle in the left direction is A.
  • the distance at which the obstacle sensor 220b at the rear of the left side senses the obstacle in the left direction is B.
  • the distance at which the obstacle sensor 220c in front of the right side senses the obstacle in the right direction is C.
  • the distance at which the obstacle sensor 220d at the rear of the right side senses the obstacle in the right direction is D.
  • the control unit 250 may check the distance between the cart and the installation based on the difference between A, B, C, and D.
  • FIG. 6 shows a detailed process for the control unit to search for left and right installations and stop the cart parallel to the installation. It is a detailed implementation of the processes S21, S22, and S23 of FIG. 3. See FIG. 5.
  • the controller 250 checks the distances A and B sensed by the left obstacle sensors 220a and 220b and the distances C and D sensed by the right obstacle sensors 220c and 220d (S51) and compares them. (S52).
  • the controller 250 may compare the two measured values A and C in the front and the two measured values B and D in the rear. Alternatively, the controller 250 may compare the two minimum values by selecting a minimum value among the two measurement values A and B on the left, and selecting a minimum value among the two measurement values C and D on the right.
  • the controller 250 performs steps S53 to S56 when it is determined that the cart is close to the left installation. Conversely, as a result of the comparison, the control unit 250 performs steps S63 to S66 when it is determined that the cart is close to the right installation.
  • the control unit 250 looks at the steps S53 to S56 of moving the cart parallel to the left installation.
  • the obstacle sensors measure the distance to the obstacle in real time.
  • the control unit 250 starts a parallel stop mode to stop the cart parallel to the left installation W1 (S53).
  • the controller 250 checks whether the A and B values (distance values) are both equal to or greater than the reference value th (S54).
  • the reference value (th) refers to the distance that the cart must be close to the installation for parallel stop.
  • the controller 250 moves in a closer direction (forward or backward) to move closer to the installation (S55). While moving, the obstacle sensors continuously measure the distance to the installation and check whether any one of the A/B distances is less than the reference value th (S54).
  • the control unit 250 looks at the steps S63 to S66 in which the cart moves parallel to the right installation.
  • the obstacle sensors measure the distance to the obstacle in real time.
  • the control unit 250 starts a parallel stop mode to stop the cart parallel to the right installation W2 (S63).
  • the controller 250 checks whether the C and D values (distance values) are both equal to or greater than the reference value th (S64).
  • the reference value (th) refers to the distance that the cart must be close to the installation for parallel stop.
  • the controller 250 moves in a closer direction (forward or backward) to move closer to the installation (S65). Even while moving, the obstacle sensors measure the distance to the installation and check whether any one of the C/D distances is less than the reference value th (S64).
  • S55 of FIG. 6 may be implemented with the following pseudo code.
  • S65 of FIG. 6 may be implemented by applying C instead of A and D instead of B.
  • S56 of FIG. 6 can be implemented with the following pseudo code.
  • S66 of FIG. 6 can be implemented with the following pseudocode.
  • control unit 250 increases the motor value applied to the left wheel of the moving unit 190, and decreases the motor value applied to the right wheel of the moving unit 190. do.
  • the controller 250 decreases the motor value applied to the left wheel of the moving unit 190 and increases the motor value applied to the right wheel of the moving unit 190.
  • the obstacle If the obstacle is not sensed at all according to the distance to the obstacle, it can rotate in place if the same angular velocity is reversed to the motor connected to the left/right wheel of the moving part. Alternatively, a rotation can be performed instead of going straight and backward to approach the obstacle identified as the installation.
  • a cart may go straight to approach an obstacle identified as an installation.
  • an obstacle when an obstacle is detected in front, it can only rotate without going straight.
  • the distance from the user when the distance from the user is increased when rotating, it can perform reverse. And, if the distance to the user becomes too close during the process of reversing, it performs only rotation without reversing.
  • 5 and 6 are summarized as follows. Two or more obstacle sensors are disposed on the left and right respectively.
  • the controller 250 checks whether the cart and the installation are parallel using values sensed by two or more obstacle sensors disposed on the side.
  • control unit 250 confirmed whether the left installation W1 and the cart 100 are parallel using A/B. In FIG. 5, the control unit 250 checks whether the right installation W2 and the cart 100 are parallel by using C/D.
  • control unit 250 controls the direction of the moving unit by comparing the distance calculated by two obstacle sensors (e.g., 220a, 220b in the left direction, 220c, 220d in the right direction) arranged toward the installation selected as adjacent. Do (S56, S66).
  • two obstacle sensors e.g., 220a, 220b in the left direction, 220c, 220d in the right direction
  • the controller 250 continuously checks the distance to the user.
  • the positioning sensor 210 repeatedly checks the location of the transmission module 500 so that the controller 250 can check the distance to the user.
  • the cart rotates instead of going straight forward or backward to move in parallel close to the installation.
  • FIG. 7 shows a process in which a cart stops parallel in a following mode according to an embodiment of the present invention.
  • the following mode has two states: a following driving state and a proximity standby state.
  • the following driving state is a state in which the cart follows the user and moves when the distance between the user and the cart is separated by a predetermined distance or more.
  • the proximity standby state refers to a state in which the cart approaches the user and waits without moving when the user and the cart are close.
  • the cart 100 may start the parallel stop mode by searching for adjacent installations.
  • the cart moves to the following mode and measures the user's location and distance (S71).
  • the location and distance of the user are a result of the positioning sensor 210 measuring the transmission module 500.
  • the control unit 250 checks whether the distance between the user (ie, the transmission module) and the cart is less than or equal to a reference distance (eg, 1 meter) (S72). If it is more than the reference distance, the cart 100 performs step S71.
  • the controller 250 When the reference distance or less, that is, the distance between the cart 100 and the user is close, the controller 250 counts the time when the distance between the user and the cart 100 is close. To this end, the control unit 250 starts counting the proximity distance time (S73).
  • the controller 250 checks whether the distance between the user and the cart is still less than the reference distance (S75). If the distance is greater than the reference distance, since the user has moved, the cart 100 performs step S71.
  • the control unit 250 checks whether the counted time is greater than or equal to the reference time (for example, 30 seconds). If the cart and the user are close for more than a certain time, the controller 250 searches for adjacent installations and starts the parallel stop mode (S77).
  • the adjacent installation means an installation disposed close to the cart 100.
  • the cart 100 performs step S13 of FIG. 3 to perform parallel movement and stop close to the corresponding installation.
  • the controller 250 determines that the cart is in a pause state when the distance between the transmission module and the cart is less than a certain distance. And the control unit 250 stops the cart parallel to the installation.
  • FIGS. 8 to 10 are applicable to a situation in which an obstacle sensor senses another obstacle or an object protrudes from a display stand while the obstacle sensor senses an installation.
  • the controller 250 accumulates and stores the distance calculated by the obstacle sensor (S81). This information is to check the distance of the obstacles on the left and right of the cart. As shown in FIG. 9, the trajectory of the carts 100a, 100b, and 100c is shown. Two installations W1 and W2 were disposed on the left and right sides of the carts 100a, 100b, and 100c.
  • FIG. 10 shows a distance calculated by sensing an obstacle by an obstacle sensor at each cart position of FIG. 9 by dotted lines. The dotted line in FIG. 9 indicates the position of the obstacle.
  • the controller 250 calculates the location of the installation by reflecting the accumulated and stored distance based on the path the cart has moved (S82, S83). In more detail, the controller 250 generates a first line of a straight line that is not separated and a second line of a straight line separated from the first line by using the distance calculated by the obstacle sensor at the first point in time (S82). This is an embodiment in which three separate lines 1a, 2, and 1b are arranged on the left side of the cart 100b of FIG. 9.
  • the cart 100a at the time before the cart 100b senses the obstacle indicated by "2" did not sense a separate obstacle from the left.
  • the cart 100c at the viewpoint also did not sense a separate obstacle on the left.
  • the obstacle indicated by "2" is likely to be a temporarily sensed obstacle. Accordingly, when the obstacle disposed between the first lines 1a and 1b and the second line 2 is not sensed before or after the first point of view, the controller 250 determines the first line and the second line. Connect. This is the same as the cart indicated as 100bb to the right, and one single straight line on the left, 1 indicated.
  • control unit 250 identifies the area indicated by "2" as a protruding obstacle.
  • 1a and 1b can be extended to calculate one straight line, such as 100bb.
  • the control unit 250 can check the vertical plane of the installation except for the temporarily sensed obstacle or some protruding obstacle. As a result, when the cart 100 is temporarily stopped, the controller 250 may move the cart 100 parallel to the adjacent installation and then stop it.
  • the controller 250 may determine whether the obstacle is an installation or a movable obstacle by combining the positions of obstacles sensed for each height.
  • FIG 11 is a view showing a sensing range and direction of a positioning sensor and an obstacle sensor disposed on a cart according to an embodiment of the present invention.
  • the positioning sensor 210 measures the position of the transmission module 500.
  • a plurality of obstacle sensors 220 sense an obstacle in the front direction, both side directions, and diagonal directions.
  • control unit 250 may adjust distance information between the transmission module 500 and the cart 100. Alternatively, the controller 250 may adjust the moving speed of the cart 100.
  • the controller 250 may determine whether to rotate the cart 100 to the left or to the right using the obstacle sensor disposed in the front. .
  • the controller 250 rotates to the right and moves the cart 100 to be parallel to the installation on the left. Let it.
  • the controller 250 rotates to the left and moves the cart 100 to be parallel to the installation on the right.
  • carts move close to and stop parallel to the installation in a space with a large floating population or a narrow mart-like space.
  • the carts are efficiently arranged so that they do not collide with each other even within a narrow space.
  • the congestion of the space is also observed when the carts are arranged in orderly parallel to the store space. It has the effect of reducing (or complexity).
  • the parallel arrangement and stop of the carts secures a space for other carts and pedestrians to carry, making it easy to create a driving path for the cart.
  • the above-described embodiments solve the problem of obstructing the movement of other carts or pedestrians while the cart is stopped at an angle.
  • the user can select an object while controlling the cart or while the cart follows the user and moves. That is, when the user releases his or her hand from the handle assembly or the user stands around the cart, the cart may temporarily stop parallel to the installation.
  • the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and all constituent elements within the scope of the present invention are one or more. It can also be selectively combined and operated.
  • all of the components may be implemented as one independent hardware, a program module that performs some or all functions combined in one or more hardware by selectively combining some or all of the components. It may be implemented as a computer program having Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art of the present invention.
  • Such a computer program is stored in a computer-readable storage medium, and is read and executed by a computer, thereby implementing an embodiment of the present invention.
  • the storage medium of the computer program includes a magnetic recording medium, an optical recording medium, and a storage medium including a semiconductor recording element.
  • the computer program implementing the embodiment of the present invention includes a program module that is transmitted in real time through an external device.

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Abstract

본 발명은 설치물에 평행하게 정지하는 카트 및 이동 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 설치물에 평행하게 정지하는 카트는 카트의 일시 정지 상태를 판단하고, 장애물 센서가 장애물과의 거리를 산출하면, 카트 주변에 배치된 설치물 중 인접한 설치물에 평행하여 근접하게 배치되도록 카트의 이동 경로를 생성하는 제어부를 포함한다.

Description

설치물에 평행하게 정지하는 카트 및 이동 방법
본 발명은 설치물과 평행하게 정지하는 카트 및 이동 방법에 관한 기술이다.
대형 마트, 백화점, 공항, 골프장 등 인적, 물적 교류가 활발하게 발생하는 공간에서 다양한 사람들이 다양한 물건을 소지하고 이동한다. 이 경우, 사용자의 편의를 제공하기 위해 물건을 이동시킴에 있어서 카트와 같은 장치가 사용자를 보조할 수 있다.
종래에는 사용자가 카트를 직접 핸들링하여 이동시켰다. 그러나 공간 내에 사용자가 다양한 품목의 상품을 확인하는 과정에서 카트가 통로 중간에 배치될 수 있다. 이러한 상황에서 사용자가 매번 카트를 제어하는 것은 많은 시간과 노력을 필요로 한다.
따라서, 사용자가 자유롭게 이동하면서 다양한 활동을 하기 위해서는 카트와 같은 장치들을 사용자가 별도로 제어하지 않으면서도 카트가 사용자를 추종하며 이동하거나 또는 사용자의 제어에 따라 전기적 에너지를 이용하여 이동할 수 있다. 그런데 이러한 자율 또는 반자율 카트 이동 후 카트가 정지한 경우, 정지한 카트가 다른 카트의 통행을 방해할 수 있다. 특히, 카트들이 많은 공간 내에서 카트가 비스듬하게 정지할 경우 이 카트는 다른 카트의 이동을 방해할 수 있다. 이에, 카트들이 배치된 공간의 특수성을 반영하여 카트가 효율적으로 정지하는 기술이 필요하다.
본 명세서에서는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카트가 일시적으로 정지할 경우 벽, 매대 등과 같은 설치물에 평행하게 이동 후 정지하도록 카트를 제어하여 공간 내에서 다수의 카트들의 이동 효율을 높이고자 한다.
또한, 본 명세서에서는 카트가 센싱한 공간의 거리 정보를 이용하여 카트가 설치물에 평행하게 근접하여 이동 및 정지하는 방법 및 이를 구현하는 카트를 제공하고자 한다.
또한, 본 명세서에서는 카트가 공간 내에서 평행을 유지하며 정지하여 다른 카트들과의 충돌을 회피하고 공간 내의 복잡도를 낮출 수 있도록 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 설치물에 평행하게 정지하는 카트는 카트의 일시 정지 상태를 판단하고, 장애물 센서가 장애물과의 거리를 산출하면, 카트 주변에 배치된 설치물 중 인접한 설치물에 평행하여 근접하게 배치되도록 카트의 이동 경로를 생성하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 설치물에 평행하게 정지하는 카트는 장애물 센서가 카트의 좌측에 배치된 설치물과의 거리와 카트의 우측에 배치된 설치물과의 거리를 산출하고, 제어부가 좌측 또는 우측의 설치물들 중 근접한 설치물 하나를 선택하여, 선택한 설치물로 카트를 전진 또는 후진으로 이동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 의한 설치물에 평행하게 정지하는 카트의 제어부는 설치물을 향해 배치된 장애물 센서들이 산출한 거리를 비교하여 카트의 이동 방향을 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 설치물에 평행하게 정지하는 카트의 제어부는 장애물 센서가 산출한 거리를 누적하여 저장하며, 제어부는 카트가 이동한 경로를 중심으로 누적하여 저장한 거리를 반영하여 설치물의 위치를 산출한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 설치물에 평행하게 카트가 정지하는 방법은 카트의 장애물 센서가 주변에 배치된 장애물을 센싱하는 단계와, 카트의 제어부가 카트의 일시 정지 상태를 판단하는 단계와, 장애물 센서가 산출한 장애물과의 거리를 이용하여 제어부가 카트 주변에 배치된 설치물 중 인접한 설치물을 선택하는 단계와, 제어부가 카트를 선택된 설치물에 평행하게 근접하여 배치되도록 카트의 이동 경로를 생성하는 단계와, 이동부가 이동 경로를 따라 카트를 이동하시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 카트는 벽, 매대 등과 같은 설치물과 거리를 센싱하여 카트가 일시적으로 정지할 경우 설치물에 근접하여 평행하게 이동 후 정지한 상태를 유지하여 공간 내에의 이동 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 카트는 다수의 카트들과 충돌을 회피하기 위해 평행하게 이동 후 정지한 상태를 유지하므로 자율 또는 반자율로 이동하는 카트와 다른 카트가 충돌할 가능성을 줄인다.
본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 공간 내에서 설치물을 센싱하여 설치물에 평행하게 카트가 이동하도록 작은 수의 센서를 이용하여 설치물을 센싱할 수 있으므로 별도의 장치 없이도 카트를 일시적으로 정지시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 전술한 효과에 한정되지 않으며, 본 발명의 당업자들은 본 발명의 구성에서 본 발명의 다양한 효과를 쉽게 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 카트의 외관을 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 카트의 제어모듈의 구성요소를 보여준다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 파워 어시스트 모드에서 평행 정지하는 과정을 보여준다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 카트가 설치물에 평행하게 정지하는 과정을 보여준다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 카트의 측면에 배치된 장애물 센서를 이용하여 설치물에 평행하게 정지하는 과정을 보여준다.
도 6은 제어부가 좌측 및 우측의 설치물을 검색하여 카트를 설치물에 평행하게 정지시키기 위한 상세한 과정을 보여준다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 추종 모드에서 카트가 평행 정지하는 과정을 보여준다.
도 8 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 설치물의 위치를 산출하여 저장하는 과정을 보여준다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 카트에 배치된 측위 센서와 장애물 센서의 센싱 범위 및 방향을 보여주는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
이하, 본 명세서에서 사용자를 추종하며 자율적으로 이동하거나 사용자의 제어에 따라 전기적 에너지에 기반하여 이동하는 장치들을 스마트 카트 혹은 줄여서 카트라고 한다. 카트는 대형 마트나 백화점 등 매장 내에서 사용할 수 있다. 또는 공항이나 항만과 같이 여행객들이 많이 이동하는 공간 내에서 사용자들이 카트를 사용할 수 있다. 그리고 카트는 골프장과 같은 레저 공간에서도 사용될 수 있다.
또한, 카트는 사용자의 위치를 추적하여 사용자를 따르면서 소정의 보관 공간을 가지는 모든 장치를 포함한다. 카트는 사용자가 밀거나 당기는 등의 제어에 따라 전기적 동력을 이용하여 이동하는 모든 장치를 포함한다. 그 결과, 사용자는 카트를 전혀 조정할 필요 없이 카트를 이동시킬 수 있다. 또한 사용자는 매우 작은 힘을 들여서 카트를 이동시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 카트의 외관을 보여준다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 카트의 제어모듈(150)의 구성요소를 보여준다.
카트(100)는 수납부(110)와 핸들 어셈블리(120), 제어모듈(150), 이동부(190)를 포함한다. 수납부(110)는 사용자에 의해 사물이 수납되거나 적재되는 공간이다. 핸들 어셈블리(120)는 사용자가 카트(100)를 수동으로 이동을 제어하거나, 반자동으로 이동을 제어할 수 있도록 한다.
핸들 어셈블리(120)를 이용하여 사용자는 카트(100)를 전후로 밀거나 방향을 변경할 수 있다. 이 경우, 핸들 어셈블리(120)에 가해진 힘의 크기나 좌우 힘의 차이에 따라 카트(100)는 전기적 에너지를 이용하여 반자동으로 주행할 수 있도록 한다.
제어모듈(150)는 카트(100)의 이동을 제어한다. 특히, 제어모듈(150)는 사용자를 추종할 수 있도록 카트(100)의 자율 주행을 제어한다. 또한, 제어모듈(150)은 사용자가 작은 힘으로 카트를 밀거나 당길 때 사용자의 힘을 보조하여 카트가 주행하는 반자율 주행(파워 어시스트)을 제어한다.
제어모듈(150)은 이동부(190)를 제어할 수 있다. 또한 카트(100)의 여러 영역에 사용자의 추종을 위한 사용자 위치를 추적하는 측위 센서가 배치될 수 있다. 또한 카트(100)의 여러 영역에는 주변의 장애물을 센싱하기 위한 장애물 센서가 배치될 수 있다.
장애물 센서(220)는 카트의 주변에 배치된 장애물을 센싱한다. 장애물 센서(220)는 사람, 벽, 사물, 고정물 또는 설치물(installed object) 등과 카트와의 거리를 센싱할 수 있다. 또는 장애물 센서(220)는 카트 주변의 사물/사람/설치물 등의 영상을 촬영할 수 있다. 장애물 센서(220)는 카트(100)의 하단에 배치될 수 있다.
예를 들어 155에서 지시되는 영역에 카트의 전/좌/우/후방의 장애물을 센싱하기 위해 다수의 장애물 센서(220)들이 배치될 수 있다. 장애물 센서(220)는 카트(100)의 하단에 동일한 높이에 배치될 수 있다. 또는 장애물 센서(220)는 카트(100)의 하단에 둘 이상의 높이가 다른 영역에 배치될 수 있다. 또한 전면/양측면과 같이 카트(100)가 이동하는 방향으로 장애물 센서가 배치될 수 있다. 또는 카트(100)가 후진할 경우, 전면 및 후면, 양측면에 장애물 센서가 배치될 수 있다.
측위 센서(210)는 자율 주행을 지원하는 카트에 필수 구성요소이다. 그러나 반자율 주행(파워 어시스트) 주행 만을 지원하는 카트의 경우 측위 센서(210)는 선택적으로 배치될 수 있다.
측위 센서(210)는 송신모듈(500)을 소지하는 사용자의 위치를 추적할 수 있으며, 카트(100)의 상단 또는 측면 등에 배치될 수 있다. 그러나 이들 센서들의 위치는 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있으며 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 그리고 센서들의 위치와 무관하게 제어모듈(150)은 센서들을 제어하거나 센서들이 센싱한 정보를 활용한다. 즉, 센서들은 물리적 위치에 상관없이 논리적으로 제어모듈(150)의 구성요소이다.
또한, 핸들 어셈블리(120)에는 사용자에게 소정의 정보를 출력하는 인터페이스부가 배치될 수 있으며, 인터페이스부 역시 제어모듈(150)의 제어를 받는 구성요소가 될 수 있다. 그리고 핸들 어셈블리(120)는 사용자가 카트를 밀거나 당기는 힘을 센싱하는 포스 센서(240)를 포함한다.
포스 센서(240)는 핸들 어셈블리(120)의 조작에 의해 힘의 변화가 가해지는 카트(100)의 외부 또는 내부에 배치될 수 있다. 포스 센서(240)의 위치나 구성은 다양하게 적용될 수 있으며 본 발명의 실시예들은 특정한 포스 센서(240)에 한정되지 않는다.
도 2는 제어모듈(150)을 구성하는 논리적 구성요소들인 측위센서(210), 포스센서(240), 장애물 센서(220), 인터페이스부(230), 제어부(250), 통신부(280)를 도시한 도면이다.
측위센서(210)는 송신모듈(500)로부터 신호를 수신하여 송신모듈(500)의 위치를 측정한다. 측위 센서(210)가 UWB(Ultra-wideband)를 이용할 경우, 사용자는 측위 센서(210)에게 소정의 신호를 송신하는 송신모듈(500)을 소지할 수 있다. 그리고 측위 센서(210)는 송신모듈(500)의 위치로 사용자의 위치를 확인할 수 있다. 일 실시예로 사용자는 손목에 부착하는 밴드 형태의 송신모듈(500)을 소지할 수 있다.
포스센서(240)는 핸들 어셈블리(120)에 배치되거나 핸들 어셈블리(120)에 연결된 카트(100)의 외부 또는 내부에 배치된다. 포스센서(240)는 사용자가 핸들 어셈블리(120)에 힘을 가할 경우, 힘의 크기나 힘의 변화 등을 센싱한다. 포스 센서(240)는 홀 센서, 마그네틱 타입 센서, 버튼식 센서 등 다양한 센서를 포함한다. 포스 센서(240)는 좌측 포스센서와 우측 포스센서로 각각 핸들 어셈블리(120) 또는 카트(100) 내부 또는 외부에 배치될 수 있다.
장애물 센서(220)는 카트의 주변에 배치된 장애물을 센싱한다. 장애물 센서는 거리를 측정하거나 영상을 취득하여 영상 내에서 장애물을 확인하는 센서를 포함한다. 거리 측정을 위한 장애물 센서(220)는 적외선 센서나 초음파 센서, 라이다 센서 등을 일 실시예로 한다.
또한 장애물 센서(220)는 뎁스 센서 혹은 RGB 센서를 포함한다. RGB 센서의 경우 영상 내에서 장애물과 설치물을 감지할 수 있다. 뎁스 센서는 영상 내에서 각 지점 별 뎁스 정보를 산출한다.
제어부(250)는 송신모듈의 위치정보를 누적하여 저장하고, 저장된 송신모듈의 위치정보에 대응하는 이동 경로를 생성한다. 누적하여 위치정보를 저장하기 위해서 제어부(250)는 송신모듈(500) 및 카트(100)의 위치정보를 일정한 기준점을 기반으로 하는 절대위치정보(절대좌표)로 저장할 수 있다.
또는 제어부(250)는 송신모듈(500)과의 거리에 기반하여 카트(100)의 일시 정지 상태를 확인하기 위해 카트(100)를 중심으로 송신모듈(500)의 상대위치정보(상대좌표)를 저장할 수 있다. 일시 정지 상태란 사용자가 카트(100)를 제어하지 않거나 카트 주변에 있기 때문에 카트(100)가 일시적으로 정지하는 상태를 의미한다.
또한 제어부(250)는 포스 센서(240)가 센싱한 힘의 변화 또는 크기에 따라, 이동부의 이동 방향 또는 이동 속도를 제어한다.
또한, 제어부(250)는 장애물 센서(220)가 센싱한 값을 이용하여 카트 주변에 배치된 설치물을 검출한다. 제어부(250)는 카트의 측면 및 전면에 배치된 장애물 센서(220)를 이용하여 설치물을 확인할 수 있다. 특히 설치물과 평행을 이루기 위해서 카트는 설치물의 수직 평면을 확인할 수 있다.
설치물의 수직 평면이란, 매대나 벽 같은 설치물이 배치된 바닥과 설치물이 수직으로 이루는 면을 의미한다. 예를 들어 설치물이 벽인 경우 벽면을 수직 평면이라 지시한다. 또한 설치물이 매대인 경우, 매대에 적재된 물건들이 구성하는 평면, 매대의 측면 등을 수직 평면이라 한다.
제어부(250)는 검출한 수직 평면을 이용하여 카트를 설치물에 평행 정지시킨다.
제어부(250)는 카트가 파워 어시스트 모드 또는 추종 모드에서 일시 정지하였는지를 판단한다. 제어부(250)는 장애물 센서에 의해 산출된 장애물과의 거리를 이용하여 카트 주변에 배치된 설치물 중 인접한 설치물에 평행하여 근접하게 배치되도록 카트의 이동 경로를 생성한다.
이동부(190)는 제어부(250)가 생성한 이동 경로를 따라 카트를 이동시킨다. 이동부(190)는 이동부(190)를 구성하는 바퀴를 회전시킴으로써 카트를 이동시킬 수 있다. 이동부(190)에 의한 카트 이동은 휠의 회전속도와 회전한 횟수, 방향 등에 기반하여 카트(100)의 위치를 제어부(250)가 확인할 수 있도록 한다. 제어부(250)가 생성한 이동 경로는 카트의 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 인가하는 각속도를 포함한다.
송신모듈(500)의 위치 정보에 기반하여 송신모듈을 추종하는 카트(100)는 도 1 및 도 2의 실시예를 포함한다.
통신부(280)는 제어모듈(150)의 소프트웨어를 원격에서 업그레이드 하거나, 측위센서(210)가 송신모듈(500)의 위치를 측정하지 못할 경우 송신모듈(500)의 위치 정보를 외부로부터 수신하는 기능을 제공한다.
또는 인터페이스부(230)가 소정의 광고를 출력할 수 있으며, 통신부(280)는 광고나 메시지 등 인터페이스부(230)에 출력할 정보를 수신할 수 있다. 또한 통신부(280)는 수납부(110)에 수납된 상품의 정보를 외부의 서버로 전송하여 무인 매장 내에서 결제를 용이하게 할 수 있다.
장애물 센서(220)는 카트가 이동하는 공간 내에서 설치물의 위치를 확인한다. 예를 들어, 장애물 센서(220)가 라이다 센서 또는 거리 센서인 경우 외부에 배치된 설치물의 수직 평면을 센싱할 수 있다. 설치물은 벽, 매장의 상품 진열대(매대) 등이 될 수 있다.
설치물은 공간 내에서 수직 또는 수직에 근접하게 배치된다. 따라서, 카트의 어느 한 면에 배치된 장애물 센서(200)들이 설치물을 센싱할 경우, 설치물과의 거리는 일정하게 증가하거나 감속하거나 혹은 일정한 값을 가질 수 있다. 제어부(250)는 둘 이상의 장애물 센서(200)들이 센싱된 거리값을 이용하여 설치물에 평행하게 카트를 정지시킬 수 있다.
이하, 카트(100)가 측위센서(210)를 이용하여 송신모듈(500)의 위치를 측정하여 사용자를 추종하여 자율 주행하는 모드를 추종 모드(Following mode)라 한다. 한편, 카트(100)의 핸들 어셈블리(120)에 가해진 힘을 포스 센서(240)가 센싱하여 반자율 주행하는 모드를 파워 어시스트 모드(Power Assist mode)라 한다.
파워 어시스트 모드는 사용자가 핸들 어셈블리에 가한 힘보다 더 큰 힘으로 카트를 이동시키는 일종의 파워 핸들 기능의 모드를 의미한다. 파워 어시스트 모드에서 제어부(250)는 포스 센서(240)가 센싱한 힘에 대응하여 카트의 이동 방향이나 이동 속도 등을 결정하여 이동부(190)를 이동시킨다.
본 명세서에서는 추종 모드 또는 파워 어시스트 모드에서 카트(100)가 이동하다가 일시적으로 정지할 경우 설치물에 근접하여 평행하게 정지하는 기술을 제시한다. 또한, 카트(100)가 설치물에 비스듬하게 또는 멀리 배치된 후, 카트(100)의 제어모듈(150)은 카트(100)의 평행 배치를 판단하여 카트(100)를 이동시킬 수 있다.
파워 어시스트 모드 하에서 사용자는 카트를 제어하는 도중에 일시적으로 카트를 제어하지 않을 수 있다. 이 경우, 도 1 및 도 2의 구성이 제시하는 카트는 매대나 벽과 같은 설치물에 평행하도록 이동 및 정지한다.
또한, 추종 모드 하에서 카트가 사용자를 추종하여 이동하는 과정에서 일시적으로 사용자가 카트에 근접하여 움직이지 않을 경우, 도 1 및 도 2의 구성이 제시하는 카트는 매대나 벽과 같은 설치물에 평행하도록 이동 및 정지한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 파워 어시스트 모드에서 평행 정지하는 과정을 보여준다. 파워 어시스트 모드는 주행 상태와 대기 상태라는 두 가지 상태를 가진다. 주행 상태에서 핸들 어셈블리에 사용자가 밀거나 당기는 등의 힘이 입력되면, 포스센서가 사용자의 힘을 감지하여 이동부(190)를 구동하는 모터를 제어하여 사용자의 의도에 맞게 주행하는 상태이다. 파워 어시스트 모드 하에서의 주행 상태 또는 줄여서 주행 모드라 할 수 있다.
한편 대기 상태는 핸들 어셈블리에 사용자가 밀거나 당기는 등의 힘이 일정 시간동안 입력되지 않는 경우 대기하는 상태를 지칭한다. 파워 어시스트 모드 하에서의 대기 상태 또는 줄여서 대기 모드라 할 수 있다. 포스 센서가 힘을 센싱하지 않은 경우, 제어부(250)는 카트의 일시 정지 상태를 판단하여 카트를 설치물에 평행하게 정지시킨다.
대기 상태에서 카트는 측면에 장착된 장애물 센서를 이용하여 주변의 장애물을 감지하고 이것이 설치물인 것으로 확인되면 설치물과 평행하도록 이동 후 정지한다.
포스 센서(240)가 힘을 센싱한다(S11). 포스 센서(240)는 핸들 어셈블리(120)를 손으로 밀거나 당길 경우 이 힘을 센싱한다. 따라서 힘이 센싱될 경우 카트는 파워 어시스트 모드로 주행 동작한다(S31). 그리고 사용자의 조정(핸들 어셈블리에 가해지는 힘의 크기나 좌우 차이)에 맞게 카트는 직진하거나 회전 동작 등을 수행한다(S32). 포스 센서(240)는 지속하여 힘을 센싱하는지 체크한다.
한편, 포스 센서가 힘을 센싱하지 않은 경우 사용자는 카트의 핸들 어셈블리(120)에서 손을 뗀 상태이다. 측위 센서(210)는 사용자의 위치를 측정한다. 측위 센서(210)는 송신모듈(500)로부터 신호를 수신하여 송신모듈(500)의 위치를 측정한다.
측정 결과 제어부(250)는 사용자의 위치(송신 모듈의 위치)가 카트로부터 일정한 거리나 일정한 범위(미리 설정된 거리) 이내에 있는지 여부를 확인한다(S12). 만약, 사용자가 카트와 일정 거리(1미터 또는 2미터 등) 이상 떨어진 경우, 제어부(250)는 카트가 일시 정지 상태인 것으로 판단한다. 그리고 제어부(250)는 카트를 추종 모드로 변경하고 사용자를 따라 이동하도록 제어한다(S35).
한편, 사용자의 위치가 카트와 일정 범위 이내(일정 거리 이내)에 있는 경우에 제어부(250)는 설치물에 카트(100)를 평행 정지시키기 위해 카트(100)와 설치물 간의 거리나 방향을 확인한다. 이를 위해, 제어부(250)는 카트 측면에 배치된 장애물 센서를 이용하여 매대 혹은 벽과 같은 설치물이 감지되는지 확인한다(S13).
만약 측면의 장애물 센서(220)가 설치물을 감지하지 못하는 경우 제어부(250)는 카트를 회전시킨다(S14). 제어부(250)는 카트가 일방향으로 회전할 때, 회전한 각도를 누적 저장한다(S15). 그리고 누적된 회전 각도가 360도를 넘어서는 경우(S16) 설치물을 감지하지 못하였으므로 제어부(250)는 카트(100)를 정지시킨다(S24).
한편, 회전 각도가 360도가 되지 않은 경우 카트는 조금씩 일방향으로 회전하고 제어부(250)는 카트 측면에 배치된 장애물 센서를 이용하여 매대 혹은 벽과 같은 설치물이 감지되는지 확인한다(S13).
확인 결과 설치물이 감지되면 제어부(250)는 측면의 장애물 센서(220)를 이용하여 설치물과 카트 사이의 거리를 측정한다(S21). 좌측 및 우측 장애물 센서(220)에서 측정한 거리가 산출되면 제어부(250)는 좌측 및 우측 설치물 중 가까운 설치물을 검색한다(S22).
그리고 제어부(250)는 카트에 가까운 쪽(좌측 또는 우측)에 배치된 설치물과 카트가 평행을 이루도록 카트를 이동시킨다(S23). 그리고 카트와 설치물이 평행을 이룰 경우 제어부(250)는 카트(100)를 정지시킨다(S24).
도 3에서 추종 모드를 지원하지 않는 카트인 경우, 제어부(250)는 S11 단계 이후 포스 센서가 힘을 센싱하지 않은 경우 S12 단계를 건너뛰고 S13 단계로 진행하여 카트를 평행 정지시킬 수 있다. 도 3에서 S11 또는 S12는 제어부(250)가 카트가 일시적으로 정지한 상태인지를 판단하는 단계이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 카트가 설치물에 평행하게 정지하는 과정을 보여준다. 도 3에서 살펴본 순서도에 기반하여 카트가 이동한다.
두 개의 설치물(W1, W2) 사이에 카트(100a, 100b, 100c)가 배치된 상태이다. 41에서 지시된 바와 같이, 카트(100a)는 두 개의 설치물 사이에 있다. 사용자가 카트(100a)의 핸들 어셈블리에서 손을 뗀 경우 포스 센서(240)가 힘을 감지하지 못한다. 평행 정지가 필요한 상태인 경우 제어부(250)는 양쪽의 장애물 센서를 이용하여 좌측 설치물(W1)및 우측 설치물(W2)과 카트 사이의 거리를 측정한다.
제어부(250)는 좌측 설치물과 카트 사이의 거리가 가까운 것으로 판단한다. 42에서 지시하는 바와 같이 제어부(250)는 카트(100b)를 직진시켜 좌측 설치물(W1)에 가까이 이동시킨다.
그리고 제어부(250)는 좌측 설치물과 카트의 거리가 충분히 가까워진 경우(미리 설정된 기준 이하) 카트를 회전시켜 설치물(W1)에 평행하게 카트(100c)를 배치한다. 43에 지시된 바와 같다. 43에서 점선은 41의 카트의 위치(100a)를 표시한 것이다.
도 4의 과정을 정리하면 다음과 같다. 장애물 센서(220)가 카트의 좌측에 배치된 설치물과의 거리와 카트의 우측에 배치된 설치물과의 거리를 산출한다. 그리고 제어부(250)는 좌측 또는 우측의 설치물들 중 근접한 설치물 하나를 선택한다. 이후 제어부(250)는 카트가 선택한 설치물로 전진 또는 후진으로 이동하도록 이동부(190)를 제어한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 카트의 측면에 배치된 장애물 센서를 이용하여 설치물에 평행하게 정지하는 과정을 보여준다. 카트(100)의 제어부(250)는 거리를 측정하는 둘 이상의 장애물 센서들이 측면 방향으로 센싱한 거리들을 비교한다. 그리고 제어부(250)는 카트를 설치물에 근접하여 평행하게 위치하도록 이동시킨다.
도 5는 측면에 배치된 4개의 장애물 센서(220a, 220b, 220c, 220d)가 카트(100)의 측면에 배치된 구성을 보여준다. 물론, 다수의 장애물 센서들이 측면 및 전면, 후면 등에 배치될 수 있으며, 장애물 센서의 개수는 한정되지 않는다.
좌측면 전방의 장애물 센서(220a)가 좌측 방향의 장애물을 센싱한 거리는 A이다. 좌측면 후방의 장애물 센서(220b)가 좌측 방향의 장애물을 센싱한 거리는 B이다. 우측면 전방의 장애물 센서(220c)가 우측 방향의 장애물을 센싱한 거리는 C이다. 우측면 후방의 장애물 센서(220d)가 우측 방향의 장애물을 센싱한 거리는 D이다.
제어부(250)는 A, B, C, D의 차이에 기반하여 카트와 설치물의 거리를 확인할 수 있다.
도 6은 제어부가 좌측 및 우측의 설치물을 검색하여 카트를 설치물에 평행하게 정지시키기 위한 상세한 과정을 보여준다. 도 3의 S21, S22, S23 과정을 상세히 구현한 것이다. 도 5를 참조한다. 제어부(250)는 좌측 장애물 센서(220a, 220b)가 센싱한 거리(A, B)및 우측의 장애물 센서(220c, 220d)가 센싱한 거리(C, D)를 확인하고(S51) 이를 비교한다(S52).
제어부(250)는 전방의 두 측정값 A, C를 비교하고 후방의 두 측정값 B, D를 비교할 수 있다. 또는 제어부(250)는 좌측의 두 측정값 A, B 중 최소값을 선택하고, 우측의 두 측정값 C, D 중 최소값을 선택하여 두 개의 최소값을 비교할 수 있다.
비교 결과 제어부(250)는 카트가 중 좌측 설치물에 가까운 것으로 판단한 경우 S53 내지 S56의 단계를 수행한다. 반대로 비교 결과 제어부(250)는 카트가 중 우측 설치물에 가까운 것으로 판단한 경우 S63 내지 S66의 단계를 수행한다.
제어부(250)가 좌측 설치물에 평행하게 카트를 이동시키는 S53 내지 S56의 단계를 살펴본다. S53 내지 S56의 단계에서 장애물 센서들은 장애물과의 거리를 실시간 측정한다.
제어부(250)는 카트를 좌측 설치물(W1)에 평행 정지하도록 평행 정지 모드를 시작한다(S53). 먼저 제어부(250)는 A, B 값(거리 값)이 모두 기준치(th) 이상인지 확인한다(S54). 기준치(th)란 카트가 평행 정지를 위해 설치물에 근접해야 하는 거리를 의미한다.
따라서, 제어부(250)는 A, B 모두 기준치 이상인 경우 더 가까운 방향(전진 방향 또는 후진 방향)으로 이동하여 설치물에 근접하게 이동한다(S55). 이동 중에도 계속 장애물 센서들은 설치물과의 거리를 측정하여 A/B 중 어느 하나의 거리가 기준치(th) 이하가 되는지를 확인한다(S54).
S54에서 A 또는 B 중 어느 하나가 기준치 이하인 경우 카트(100)는 좌측 설치물(W1)에 충분히 근접한 상태이므로 제어부(250)는 카트(100)를 좌측 설치물에 평행하도록 카트를 이동시킨 후 카트를 정지시킨다(S56).
제어부(250)가 우측 설치물에 평행하게 카트를 이동시키는 S63 내지 S66의 단계를 살펴본다. S63 내지 S66의 단계에서 장애물 센서들은 장애물과의 거리를 실시간 측정한다.
제어부(250)는 카트를 우측 설치물(W2)에 평행 정지하도록 평행 정지 모드를 시작한다(S63). 먼저 제어부(250)는 C, D 값(거리 값)이 모두 기준치(th) 이상인지 확인한다(S64). 기준치(th)란 카트가 평행 정지를 위해 설치물에 근접해야 하는 거리를 의미한다.
따라서, 제어부(250)는 C, D 모두 기준치 이상인 경우 더 가까운 방향(전진 방향 또는 후진 방향)으로 이동하여 설치물에 근접하게 이동한다(S65). 이동 중에도 계속 장애물 센서들은 설치물과의 거리를 측정하여 C/D 중 어느 하나의 거리가 기준치(th) 이하가 되는지를 확인한다(S64).
S64에서 C 또는 D 중 어느 하나가 기준치 이하인 경우 카트(100)는 우측 설치물(W2)에 충분히 근접한 상태이므로 제어부(250)는 카트(100)를 우측 설치물에 평행하도록 카트를 이동시킨 후 카트를 정지시킨다(S66).
도 6의 S55는 다음과 같은 의사코드(pseudo code)로 구현할 수 있다.
[S55 PseudoCode]
if (A > th) and (B > th) and (A > B)
then, B가 th 이하가 될 때까지 카트를 후진시킴
if (A > th) and (B > th) and (A < B)
then, A가 th 이하가 될 때까지 카트를 전진시킴
도 6의 S65는 A 대신 C를, B 대신 D를 적용하여 구현할 수 있다.
도 6의 S56은 다음과 같은 의사코드로 구현할 수 있다.
[S56 PseudoCode]
if (A > B)
then 반시계방향 회전
elseif (A < B)
then 시계방향 회전
elseif (A=B)
then 회전을 멈춤
도 6의 S66은 다음과 같은 의사코드로 구현할 수 있다.
[S66 PseudoCode]
if (C > D)
then 시계방향 회전
elseif (C < D)
then 반시계방향 회전
elseif (C=D)
then 회전을 멈춤
카트의 시계방향 회전을 위해 제어부(250)는 이동부(190)의 왼쪽 바퀴에 인가되는 모터 값을 증가시키고, 이동부(190)의 오른쪽 바퀴에 인가되는 모터 값을 감소시키는 것을 일 실시예로 한다.
카트의 반시계방향 회전을 위해 제어부(250)는 이동부(190)의 왼쪽 바퀴에 인가되는 모터 값을 감소시키고, 이동부(190)의 오른쪽 바퀴에 인가되는 모터 값을 증가시키는 것을 일 실시예로 한다.
도 6에서 장애물 센서가 센싱한 값(장애물과의 거리)이 큰 경우 장애물이 멀리 위치한 상태이다. 반대로 장애물 센서가 센싱한 값이 작은 경우 장애물이 가까이 위치한 상태이다.
장애물과의 거리에 따라 장애물이 전혀 센싱되지 않는 경우에 이동부의 좌/우 바퀴에 연결된 모터에 동일한 각속도를 반대로 주는 경우 제자리 회전할 수 있다. 또는 설치물로 확인된 장애물에 근접하기위해 직진과 후진 대신에 회전을 수행할 수 있다.
예를 들어, 카트는 설치물로 확인된 장애물에 근접하기 위해 직진할 수 있다. 이 경우, 전방에 장애물이 감지되면 직진 하지 않고 회전만 수행할 수 있다. 그리고 회전했을 때 사용자와의 거리가 멀어지는 경우 후진을 수행할 수 있다. 그리고 후진하는 과정에서 사용자와 거리가 너무 가까워질 경우 후진하지 않고 회전만 수행한다.
도 5, 6을 정리하면 다음과 같다. 장애물 센서가 좌측 및 우측에 각각 두 개 이상 배치된다. 제어부(250)는 측면에 두 개 이상 배치된 장애물 센서들이 센싱한 값들을 이용하여 카트와 설치물 사이에 평행한지 여부를 확인한다.
도 5에서 제어부(250)는 A/B를 이용하여 좌측 설치물(W1)과 카트(100) 사이의 평행 여부를 확인하였다. 도 5에서 제어부(250)는 C/D를 이용하여 우측 설치물(W2) 과 과 카트(100) 사이의 평행 여부를 확인하였다.
즉, 제어부(250)는 인접한 것으로 선택한 설치물을 향해 배치된 두 개의 장애물 센서들(예를 들어 좌측 방향으로 220a, 220b, 우측 방향으로 220c, 220d)이 산출한 거리를 비교하여 이동부의 방향을 제어한다(S56, S66).
도 5 및 도 6에서 설치물에 근접하는 과정에서 제어부(250)는 사용자와의 거리를 지속적으로 확인한다. 측위 센서(210)가 송신 모듈(500)의 위치를 반복적으로 확인하여 제어부(250)는 사용자와의 거리를 확인할 수 있다. 그 결과 사용자와의 거리가 멀어질 경우, 카트는 직진이나 후진 대신 회전을 하여 설치물에 근접하게 평행 이동할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 추종 모드에서 카트가 평행 정지하는 과정을 보여준다.
추종 모드는 추종 주행 상태와 근접 대기 상태라는 두 가지 상태를 가진다. 추종 주행 상태는 사용자와 카트 사이의 거리가 일정 거리 이상 이격된 경우 카트가 사용자를 추종하여 이동하는 상태이다. 한편 근접 대기 상태는 사용자와 카트 사이가 가까운 경우, 카트가 이동하지 않고 사용자에 근접하여 대기하는 상태를 지칭한다.
도 7은 카트(100)가 사용자의 위치와 거리를 측정하여 사용자를 따라 이동하는 추종 모드에서 일정기간 사용자가 카트(100) 주변에 있을 경우, 카트(100)는 사용자가 카트 주변에서 다른 작업을 수행할 것으로 예측한다. 그리고 카트(100)는 인접한 설치물을 검색하여 평행 정지 모드를 시작할 수 있다.
카트는 추종 모드로 이동하며 사용자의 위치와 거리를 측정한다(S71). 여기서 사용자의 위치와 거리는 측위 센서(210)가 송신모듈(500)을 측정한 결과이다. 제어부(250)는 사용자(즉, 송신 모듈)와 카트 사이의 거리가 기준거리(예를 들어 1미터) 이하인지 확인한다(S72). 기준거리 이상인 경우에는 카트(100)는 S71 단계를 수행한다.
기준거리 이하, 즉 카트(100)와 사용자 사이의 거리가 가까운 경우, 제어부(250)는 사용자와 카트(100) 사이의 거리가 근접한 시간을 카운트한다. 이를 위해 제어부(250)는 근접거리 시간 카운팅을 시작한다(S73).
그리고 측위 센서(210)가 사용자와의 거리를 측정하면(S74), 제어부(250)는 사용자와 카트 사이의 거리가 여전히 기준거리 이하인지 확인한다(S75). 만약 기준거리 이상인 경우 사용자가 이동한 것이므로 카트(100)는 S71 단계를 수행한다.
S75에서 사용자와 카트 사이의 거리가 기준거리 이하인 경우, 제어부(250)는 카운팅한 시간이 기준 시간(예를 들어 30초) 이상인지 확인한다. 일정 시간 이상 카트와 사용자 사이가 가까운 경우라면 제어부(250)는 인접한 설치물을 검색하고 평행 정지 모드를 시작한다(S77).
여기서 인접한 설치물이란 카트(100)에 가까이 배치된 설치물을 의미한다. 예를 들어, 카트(100)와 거리가 1미터 이하로 가까운 설치물이 검색되면 카트(100)가 해당 설치물에 가까이 평행 이동 및 정지를 수행하기 위해 도 3의 S13 단계를 수행한다.
반면 S76에서 카운팅한 시간이 기준 시간 이하인 경우에는 근접 거리 시간 카운팅을 증가시키고(S78) S74 단계로 진행한다.
도 7을 정리하면 추종 모드에서 제어부(250)는 송신모듈과 카트의 거리가 일정 거리 이하인 경우 카트가 일시 정지 상태인 것으로 판단한다. 그리고 제어부(250)는 카트를 설치물에 평행하게 정지시킨다.
도 8 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 설치물의 위치를 산출하여 저장하는 과정을 보여준다.
도 8 내지 도 10의 실시예는 장애물 센서가 설치물을 센싱하는 과정에서 다른 장애물을 센싱하거나 진열대에 물건이 돌출하여 배치되는 상황에 적용 가능하다.
제어부(250)는 장애물 센서가 산출한 거리를 누적하여 저장한다(S81). 이 정보는 카트를 중심으로 좌측 및 우측의 장애물들의 거리를 확인하는 것이다. 도 9와 같이 카트(100a, 100b, 100c)가 이동한 궤적을 보여준다. 카트(100a, 100b, 100c)의 좌측 및 우측에는 두 개의 설치물(W1, W2)가 배치되었다. 도 10은 도 9의 각 카트 별 위치에서 장애물 센서가 장애물을 센싱하여 산출한 거리를 점선으로 표시한 것이다. 도 9의 점선은 장애물의 위치를 나타낸다.
장애물들이 직선으로 센싱될 경우, 이들 장애물은 설치물일 가능성이 높다.
도 10을 살펴본다. 100a 및 100c와 같은 카트의 위치에서 카트의 좌측 및 우측은 모두 단일한 직선이 점선으로 표시된다. 점선은 장애물이 센싱된 위치를 나타낸다. 반면, 100b와 같은 카트의 위치에서 좌측에 장애물들이 센싱된 거리를 누적하여 표시하면 장애물들이 이루는 윤곽선은 1a로 지시되는 제1라인, 2로 지시되는 제2라인, 그리고 1b로 지시되는 제3라인으로 구성된다.
제어부(250)는 카트가 이동한 경로를 중심으로 누적하여 저장한 거리를 반영하여 설치물의 위치를 산출한다(S82, S83). 보다 상세히, 제어부(250)는 제1시점에 장애물 센서가 산출한 거리를 이용하여 분리되지 않는 직선의 제1라인 및 제1라인과 분리된 직선의 제2라인을 생성한다(S82). 이는 도 9의 카트(100b)의 좌측에 분리된 3개의 라인(1a, 2, 1b)가 배치된 것을 일 실시예로 한다.
그런데, 카트(100b)가 "2"로 지시되는 장애물을 센싱하기 전 시점의 카트(100a)는 좌측에서 별도의 장애물을 센싱하지 않았다. 마찬가지로 카트(100b)가 "2"로 지시되는 장애물을 센싱한 후 시점의 카트(100c) 역시 좌측에 별도의 장애물을 센싱하지 않았다.
따라서, "2"로 지시되는 장애물은 일시적으로 센싱된 장애물일 가능성이 높다. 이에, 제어부(250)는 제1라인(1a, 1b) 및 제2라인(2) 사이에 배치된 장애물이 제1시점 이전 또는 이후는 센싱되지 않은 경우, 제어부는 제1라인과 제2라인을 연결한다. 이는 우측으로 100bb와 같이 지시되는 카트, 그리고 좌측의 하나의 단일한 직선인 1이 표시된 것과 같다.
뿐만 아니라, 도 10에서 "2"로 지시되는 것이 100a, 100c 에서도 확인된 경우, 제어부(250)는 "2"로 지시되는 영역을 돌출 장애물로 확인한다. 그 결과 1a와 1b를 연장하여 100bb와 같이 하나의 직선을 산출할 수 있다.
도 8 내지 도 10과 같이 장애물 센서가 센싱한 장애물들의 위치 정보를 누적하여 저장할 경우, 제어부(250)는 일시적으로 센싱된 장애물 혹은 일부 돌출된 장애물을 제외하고 설치물의 수직 평면을 확인할 수 있다. 그 결과 제어부(250)는 카트(100)가 일시 정지 상태인 경우에 인접한 설치물에 평행하게 카트(100)를 이동 후 정지시킬 수 있다.
또한, 장애물 센서가 상이한 높이에 배치된 경우, 제어부(250)는 각 높이별로 센싱된 장애물들의 위치를 결합하여 설치물인지 또는 이동형 장애물인지를 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 카트에 배치된 측위 센서와 장애물 센서의 센싱 범위 및 방향을 보여주는 도면이다. 점선으로 구성된 화살표와 같이 측위 센서(210)가 송신모듈(500)의 위치를 측정한다. 실선으로 구성된 화살표와 같이 다수의 장애물 센서들(220)이 전면 방향과 양측면 방향, 그리고 대각선 방향으로 장애물을 센싱한다.
장애물이 다수 센싱될 경우, 제어부(250)는 송신모듈(500)과 카트(100)의 거리 정보를 조절할 수 있다. 또는 제어부(250)는 카트(100)의 이동 속도를 조절할 수 있다.
또한, 좌측 및 우측에 배치된 장애물 센서가 장애물을 센싱하지 못할 경우, 제어부(250)는 전방에 배치된 장애물 센서를 이용하여 카트(100)를 좌측으로 회전시킬 것인지 우측으로 회전시킬 것인지 결정할 수 있다.
예를 들어 전방 좌측에 배치된 장애물 센서들이 센싱한 거리가 전방 우측에 배치된 장애물 센서들이 센싱한 거리보다 짧은 경우 제어부(250)는 우측으로 회전하여 좌측의 설치물에 평행하도록 카트(100)를 이동시킨다.
또한 전방 우측에 배치된 장애물 센서들이 센싱한 거리가 전방 좌측에 배치된 장애물 센서들이 센싱한 거리보다 짧은 경우 제어부(250)는 좌측으로 회전하여 우측의 설치물에 평행하도록 카트(100)를 이동시킨다.
전술한 실시예들을 적용할 경우, 유동인구가 많은 공간 또는 좁은 마트와 같은 공간에서 카트들이 설치물에 평행하게 근접 이동하여 정지한다. 그 결과, 좁은 공간 내에서도 카트들이 서로 충돌하지 않도록 효율적으로 배치된다.
특히, 사용자가 카트를 제어하지 않는 경우(파워 어시스트 모드에서의 대기 상태) 또는 사용자가 카트에 근접하여 서있는 경우(추종 모드에서의 근접 대기 상태) 카트가 매장 공간에 질서있게 평행 배치되면 공간의 혼잡도(또는 복잡도)를 줄이는 효과가 있다. 그리고 카트들의 평행 배치 및 정지로 인해 다른 카트들과 보행자가 다닐 수 있는 공간이 확보됨으로써, 카트의 주행 경로 생성도 용이하다.
사용자가 물건을 고르는 과정에서 카트가 설치물에 평행하지 않게 비스듬하게 정지한 경우, 해당 카트로 인해 다른 카트가 이동하지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 따라서, 전술한 실시예들은 카트가 비스듬하게 정지한 상태에서 다른 카트나 보행자의 이동을 방해하는 문제를 해결한다.
특히, 다양한 상품들이 전시되거나 판매되는 공간에서는 사용자는 카트를 제어하는 과정에서, 혹은 카트가 사용자를 추종하여 이동하는 과정에서 사용자가 물건을 고를 수 있다. 즉, 핸들 어셈블리에서 사용자가 손을 떼거나 사용자가 카트 주변에 서있는 경우에 카트는 일시적으로 설치물에 평행하게 정차할 수 있다.
본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 범위 내에서 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 반도체 기록소자를 포함하는 저장매체를 포함한다. 또한 본 발명의 실시예를 구현하는 컴퓨터 프로그램은 외부의 장치를 통하여 실시간으로 전송되는 프로그램 모듈을 포함한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 카트의 주변에 배치된 장애물을 센싱하는 장애물 센서;
    카트의 일시 정지 상태를 판단하고, 상기 장애물 센서가 장애물과의 거리를 산출하면, 상기 카트 주변에 배치된 설치물 중 인접한 설치물에 평행하여 근접하게 배치되도록 상기 카트의 이동 경로를 생성하는 제어부; 및
    상기 이동 경로를 따라 상기 카트를 이동시키는 이동부를 포함하는, 설치물에 평행하게 정지하는 카트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장애물 센서가 상기 카트의 좌측에 배치된 설치물과의 거리와 상기 카트의 우측에 배치된 설치물과의 거리를 산출하며,
    상기 제어부는 좌측 또는 우측의 설치물들 중 근접한 설치물 하나를 선택하여, 상기 선택한 설치물로 상기 카트가 전진 또는 후진으로 이동하도록 상기 이동부를 제어하는, 설치물에 평행하게 정지하는 카트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장애물 센서는 좌측에 두 개 및 우측에 두 개 이상 각각 배치되며,
    상기 제어부는 상기 선택한 설치물을 향해 배치된 제1장애물 센서가 산출한 거리와 상기 선책한 설치물을 향해 배치된 제2장애물 센서가 산출한 거리를 비교하여 상기 이동부의 방향을 제어하는, 설치물에 평행하게 정지하는 카트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카트의 핸들 어셈블리에 가해진 힘의 변화를 센싱하는 포스 센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 포스 센서가 센싱한 힘의 변화에 따라 상기 이동부의 이동 방향 또는 이동 속도를 제어하며,
    상기 제어부는 상기 포스 센서가 힘을 센싱하지 않은 경우, 상기 카트의 일시 정지 상태를 판단하는, 설치물에 평행하게 정지하는 카트.
  5. 제1항에 있어서,
    송신모듈로부터 신호를 수신하여 상기 송신모듈의 위치를 측정하는 측위 센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 송신모듈의 위치정보에 대응하는 이동 경로를 생성하며,
    상기 제어부는 상기 송신 모듈과 상기 카트의 거리가 일정 거리 이하인 경우에 상기 카트의 일시 정지 상태를 판단하는, 설치물에 평행하게 정지하는 카트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 장애물 센서가 산출한 거리를 누적하여 저장하며,
    상기 제어부는 상기 카트가 이동한 경로를 중심으로 상기 누적하여 저장한 거리를 반영하여 설치물의 위치를 산출하는, 설치물에 평행하게 정지하는 카트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 제1시점에 상기 장애물 센서가 산출한 거리를 이용하여 분리되지 않는 직선의 제1라인 및 상기 제1라인과 분리된 직선의 제2라인을 생성하며,
    상기 제1라인 및 상기 제2라인 사이에 배치된 장애물이 상기 제1시점 이전 또는 이후는 센싱되지 않는 경우, 상기 제어부는 상기 제1라인과 상기 제2라인을 연결하는, 설치물에 평행하게 정지하는 카트.
  8. 카트의 장애물 센서가 주변에 배치된 장애물을 센싱하는 단계;
    상기 카트의 제어부가 카트의 일시 정지 상태를 판단하는 단계;
    상기 장애물 센서가 산출한 장애물과의 거리를 이용하여 상기 제어부가 상기 카트 주변에 배치된 설치물 중 인접한 설치물을 선택하는 단계;
    상기 제어부가 상기 카트를 상기 선택된 설치물에 평행하게 근접하여 배치되도록 상기 카트의 이동 경로를 생성하는 단계; 및
    상기 이동부가 상기 이동 경로를 따라 상기 카트를 이동하시키는 단계를 포함하는, 설치물에 평행하게 카트가 정지하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 장애물 센서가 상기 카트의 좌측에 배치된 설치물과의 거리와 상기 카트의 우측에 배치된 설치물과의 거리를 산출하는 단계; 및
    상기 제어부는 좌측 또는 우측의 설치물들 중 근접한 설치물 하나를 선택하여, 상기 선택한 설치물로 전진 또는 후진으로 이동하도록 상기 이동부를 제어하는 단계를 포함하는, 설치물에 평행하게 카트가 정지하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 장애물 센서는 좌측에 두 개 및 우측에 두 개 이상 각각 배치되며,
    상기 이동부를 제어하는 단계 이후에
    상기 제어부는 상기 선택한 설치물을 향해 배치된 제1장애물 센서가 산출한 거리와 상기 선책한 설치물을 향해 배치된 제2장애물 센서가 산출한 거리를 비교하여 상기 이동부의 방향을 제어하는 단계를 더 포함하는, 설치물에 평행하게 카트가 정지하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 카트의 핸들 어셈블리에 가해진 힘의 변화를 센싱하는 포스 센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 포스 센서가 센싱한 힘의 변화에 따라 상기 이동부의 이동 방향 또는 이동 속도를 제어하는 단계; 및
    상기 제어부는 상기 포스 센서가 힘을 센싱하지 않은 경우, 상기 카트의 일시 정지 상태를 판단하는 단계를 더 포함하는, 설치물에 평행하게 카트가 정지하는 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    송신모듈로부터 신호를 수신하여 상기 송신모듈의 위치를 측정하는 측위 센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 송신모듈의 위치정보에 대응하는 이동 경로를 생성하는 단계; 및
    상기 제어부는 상기 송신 모듈과 상기 카트의 거리가 일정 거리 이하인 경우에 상기 카트의 일시 정지 상태를 판단하는 단계를 더 포함하는, 설치물에 평행하게 카트가 정지하는 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 장애물 센서가 산출한 거리를 누적하여 저장하는 단계; 및
    상기 제어부는 상기 카트가 이동한 경로를 중심으로 상기 누적하여 저장한 거리를 반영하여 설치물의 위치를 산출하는 단계를 더 포함하는, 설치물에 평행하게 카트가 정지하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 제1시점에 상기 장애물 센서가 산출한 거리를 이용하여 분리되지 않는 직선의 제1라인 및 상기 제1라인과 분리된 직선의 제2라인을 생성하는 단계; 및
    상기 제1라인 및 상기 제2라인 사이에 배치된 장애물이 상기 제1시점 이전 또는 이후는 센싱되지 않는 경우, 상기 제어부는 상기 제1라인과 상기 제2라인을 연결하는 단계를 더 포함하는, 설치물에 평행하게 카트가 정지하는 방법.
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