KR102266983B1 - Level maintain device that supports level maintain function when obstacles is recognized and operation method thereof - Google Patents

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KR102266983B1 KR1020190140154A KR20190140154A KR102266983B1 KR 102266983 B1 KR102266983 B1 KR 102266983B1 KR 1020190140154 A KR1020190140154 A KR 1020190140154A KR 20190140154 A KR20190140154 A KR 20190140154A KR 102266983 B1 KR102266983 B1 KR 102266983B1
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Abstract

본 발명은 수평 유지 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 자동 또는 수동으로 운용 시에 장애물 감지 및 회피를 위한 인식장치를 항상 수평을 유지하도록 하는 수평 유지 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 수평 유지 장치는 자율 운행 장치의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 장애물을 분류하는 장애물 인식부, 자율 운행 장치의 기울기를 실시간으로 측정하는 기울기 판단부 장애물 정보 및 자율 운행 장치의 기울기에 기초하여 자율 운행 장치의 진행방향과 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 수평 유지 제어부 및 수평 유지 제어부의 제어된 결과에 기초하여 자율 운행 장치의 경로를 재설정하는 경로 설정부를 포함한다. 수평 유지 장치는 고속의 무인 이동체가 동작 시, 장애물을 회피할 수 있는 기능이 있어 빠른 연산을 통해 이동이 가능하도록 하고 장애물 회피 후 수평을 유지할 수 있도록 한다.The present invention relates to a leveling device and an operating method thereof, and more particularly, to a leveling device and an operating method thereof for always maintaining a level recognition device for detecting and avoiding obstacles during automatic or manual operation. . The leveling device includes an obstacle recognition unit that recognizes obstacles located in the driving direction of the autonomous driving device and classifies the obstacles based on the obstacle information, and a tilt determiner that measures the inclination of the autonomous driving device in real time, obstacle information, and the inclination of the autonomous driving device and a horizontal maintenance control unit controlling the traveling direction and inclination of the autonomous navigation device to be maintained at a preset angle based on the , and a route setting unit resetting the route of the autonomous navigation device based on the controlled result of the horizontal maintenance controller. The leveling device has a function to avoid obstacles when a high-speed unmanned moving object is in operation, so that it can be moved through fast calculation and can be maintained horizontally after avoiding the obstacle.

Description

장애물 인식 시에 수평 유지 기능을 지원하는 수평 유지 장치 및 그 동작 방법{LEVEL MAINTAIN DEVICE THAT SUPPORTS LEVEL MAINTAIN FUNCTION WHEN OBSTACLES IS RECOGNIZED AND OPERATION METHOD THEREOF}A leveling device that supports a leveling function when recognizing an obstacle and an operation method thereof {LEVEL MAINTAIN DEVICE THAT SUPPORTS LEVEL MAINTAIN FUNCTION WHEN OBSTACLES IS RECOGNIZED AND OPERATION METHOD THEREOF}

본 발명은 수평 유지 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 자동 또는 수동으로 운용 시에 장애물 감지 및 회피 후에 자율 운행 장치를 수평으로 유지하도록 하는 수평 유지 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a leveling device and an operating method thereof, and more particularly, to a leveling device and an operating method thereof for automatically or manually maintaining an autonomous driving device horizontally after detecting and avoiding an obstacle during operation.

원격 제어 장치를 이용하여 동작되는 장치 중 공중에서는 무인기, 지상에서는 자율주행 및 무인로봇을 예로 들 수 있으며, 이 시스템들이 장애물 회피를 하거나, 급격한 기동을 할 때, 고정되어 있는 장애물 인식장치는 진로 방향과 시스템 몸체의 변화를 감지하지 못하므로, 장애물 회피에 어려움이 따른다. 시스템 몸체의 하나의 장치로 붙어 있는 장애물 인식장치는 정해진 각도의 범위만 인식함으로써, 시스템 몸체가 틀어진다면 진로방향의 장애물을 인식하지 못한다.Among the devices operated using remote control devices, there are unmanned aerial vehicles in the air and autonomous driving and unmanned robots on the ground. It does not detect changes in the body and system body, so it is difficult to avoid obstacles. The obstacle recognizing device attached as one device of the system body recognizes only a predetermined range of angles, so if the system body is misaligned, it cannot recognize the obstacle in the course direction.

자율비행을 하는 무인기의 경우 전파 또는 영상처리를 통한 경로회피시, 가속을 하거나 급격한 기동을 할 경우, 진로방향의 장애물을 인식하지 못하여 충돌이 발생한다. 현재 다양한 분야에서 무인기의 활용이 늘어나고 있으며, 실내 및 숲속의 목표물을 탐지하여 비행시, 빠른 장애물 회피 기능이 필요하다. 또한, 빠른 물체의 추종을 위한 로봇은 지면에 있는 장애물에 의해 진로 주행이 틀어질 수 있으며, 이를 예방하고자 해당 기술을 고안하였다.In the case of an unmanned aerial vehicle that is autonomously flying, when evading a route through radio waves or image processing, accelerating or performing abrupt maneuvers, it does not recognize obstacles in the direction of the path and a collision occurs. Currently, the use of unmanned aerial vehicles is increasing in various fields, and it is necessary to quickly avoid obstacles when flying by detecting indoor and forest targets. In addition, the robot for following a fast object may be turned off by obstacles on the ground, and the corresponding technology was devised to prevent this.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 무인항공기, 무인 자율 주행 장치 등 유무선 통신을 이용한 원격 조종 시스템에 탑재되는 하나의 기능으로, 자동 또는 수동으로 운용 시에 장애물 감지 및 회피를 위한 인식장치를 항상 수평을 유지토록 함으로써, 시스템의 급격한 운용에도 자율 운용이 가능하도록 하는 기능을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is a function mounted in a remote control system using wired/wireless communication such as an unmanned aerial vehicle and an unmanned autonomous driving device, and the recognition device for detecting and avoiding obstacles is always horizontal when operating automatically or manually. By maintaining the system, it is to provide a function that enables autonomous operation even in rapid operation of the system.

본 발명의 일 실시예에 따른 수평 유지 장치는 자율 운행 장치의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 장애물을 분류하는 장애물 인식부, 자율 운행 장치의 기울기를 실시간으로 측정하는 기울기 판단부, 장애물 정보 및 자율 운행 장치의 기울기에 기초하여 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 수평 유지 제어부 및 수평 유지 제어부의 제어된 결과에 기초하여 자율 운행 장치의 경로를 재설정하는 경로 설정부를 포함한다.An apparatus for maintaining a level according to an embodiment of the present invention includes an obstacle recognition unit that recognizes obstacles located in a driving direction of an autonomous driving device and classifies the obstacles based on obstacle information, and a tilt determination unit that measures the inclination of the autonomous driving device in real time , a leveling control unit controlling the inclination of the autonomous navigation device to be maintained at a preset angle based on obstacle information and the inclination of the autonomous navigation device, and a path resetting the path of the autonomous navigation device based on the controlled results of the leveling controller Includes settings.

일 실시예에 있어서, 장애물 인식부는 장애물을 영상으로 인식하는 장애물 인식 모듈 및 장애물 인식 모듈에서 인식한 장애물을 장애물 정보에 기초하여 장애물을 분류하는 장애물 분류 모듈을 포함한다.In an embodiment, the obstacle recognition unit includes an obstacle recognition module for recognizing an obstacle as an image and an obstacle classification module for classifying an obstacle recognized by the obstacle recognition module based on obstacle information.

일 실시예에 있어서, 장애물 정보는 제 1 내지 제 3 분류정보를 포함하고, 제 1 분류정보는 장애물의 기울기, 각도 또는 크기 중 적어도 하나를 포함하고, 제 2 분류정보는 GPS 수신기를 포함하는 센서에 의해 제공되는 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 제 3 분류정보는 자율 운행 장치에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 자율 운행 장치에 대한 정보는 자율 운행 장치의 관성상태 또는 절대상태 중 적어도 하나를 포함한다.In an embodiment, the obstacle information includes first to third classification information, the first classification information includes at least one of a slope, an angle, or a size of an obstacle, and the second classification information includes a sensor including a GPS receiver includes at least one of the information provided by , the third classification information includes at least one of information on the autonomous driving device, and the information on the autonomous driving device includes at least one of an inertial state or an absolute state of the autonomous driving device. include

일 실시예에 있어서, 기울기 판단부는 제 1 및 제 2 기울기 정보를 포함하며, 제 1 기울기 정보는 자율 운행 장치에 부착된 측정모듈에 기초하여 판단된 기울기 정보이고, 제 2 기울기 정보는 장애물 정보에 기초하여 판단된 기울기 정보이며, 측정모듈은 자이로센서이다.In an embodiment, the tilt determination unit includes first and second tilt information, the first tilt information is tilt information determined based on a measurement module attached to the autonomous driving device, and the second tilt information is based on obstacle information. It is the slope information determined based on the measurement module, and the measurement module is a gyro sensor.

일 실시예에 있어서, 수평 유지 제어부는 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도가 되도록 하고, 자율 운행 장치의 기울기는 장애물 인식부에서 분류된 장애물 정보에 기초하여 변한다.In an embodiment, the leveling control unit makes the inclination of the autonomous navigation apparatus a preset angle, and the inclination of the autonomous navigation apparatus changes based on the obstacle information classified by the obstacle recognition unit.

일 실시예에 있어서, 수평 유지 제어부는 자율 운행 장치에 부착된 진행방향 인식모듈에 기초하여 자율 운행 장치의 진행방향을 인식하고, 진행방향 인식모듈은 스테디캠이다.In an embodiment, the leveling control unit recognizes the traveling direction of the autonomous driving device based on the traveling direction recognition module attached to the autonomous driving device, and the traveling direction recognition module is Steadicam.

일 실시예에 있어서, 경로 설정부는 수평 유지 제어부에서 제어된 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 이동 경로를 수정하고, 수평 유지 제어부에서 제어된 정보는 장애물의 방향 또는 경사를 따르는 이동방향이다.In an embodiment, the path setting unit corrects a movement path for avoiding an obstacle based on information controlled by the leveling control unit, and the information controlled by the leveling control unit is a direction of the obstacle or a moving direction along an inclination.

일 실시예에 있어서, 경로 설정부는 알고리즘에 기초하여 제 1 내지 제 3경로 정보를 포함하고, 알고리즘은 수평 유지 제어부에서 제어된 정보에 기초하여 생성된다.In an embodiment, the path setting unit includes first to third path information based on an algorithm, and the algorithm is generated based on information controlled by the leveling control unit.

일 실시예에 따른 수평 유지 장치의 동작 방법은 장애물 인식부가 자율 운행 장치의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 장애물을 분류하는 단계, 기울기 판단부가 자율 운행 장치의 기울기를 실시간으로 측정하는 단계, 수평 유지 제어부가 장애물 정보 및 자율 운행 장치의 기울기에 기초하여 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 단계 및 경로 설정부가 수평 유지 제어부의 제어된 결과에 기초하여 자율 운행 장치의 경로를 재설정하는 단계를 포함한다.A method of operating a leveling device according to an embodiment includes the steps of: an obstacle recognizing unit recognizing an obstacle located in a driving direction of the autonomous driving device and classifying the obstacle based on obstacle information; and a tilt determining unit measuring the inclination of the autonomous driving device in real time controlling the leveling controller to maintain the inclination of the autonomous navigation device at a preset angle based on the obstacle information and the inclination of the autonomous navigation device, and the path setting unit autonomously driving based on the controlled result of the leveling controller and re-routing the device.

일 실시예에 있어서, 장애물 인식 모듈이 장애물을 영상으로 인식하는 단계 및 장애물 분류 모듈이 장애물 인식 모듈에서 인식한 장애물을 장애물 정보에 기초하여 장애물을 분류하는 단계를 포함한다.In one embodiment, the step of recognizing the obstacle as an image by the obstacle recognizing module and classifying the obstacle by the obstacle classification module based on the obstacle information recognized by the obstacle recognizing module.

일 실시예에 따른 수평 유지 시스템은 수평 유지 장치, 수평을 유지하기 위해 자율 운행 장치의 기울기를 측정하는 측정장치 및 장애물을 인식하기 위해 자율 운행 장치에 부착되어 있는 인식장치를 포함하고, 수평 유지 장치는 자율 운행 장치의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 장애물을 분류하는 장애물 인식부, 자율 운행 장치의 기울기를 실시간으로 측정하는 기울기 판단부, 장애물 정보 및 자율 운행 장치의 기울기에 기초하여 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 수평 유지 제어부 및 수평 유지 제어부의 제어된 결과에 기초하여 자율 운행 장치의 경로를 재설정하는 경로 설정부를 포함한다.A leveling system according to an embodiment includes a leveling device, a measuring device for measuring the inclination of the autonomous driving device to maintain a level, and a recognition device attached to the autonomous driving device to recognize an obstacle, and the leveling device is an obstacle recognition unit that recognizes obstacles located in the driving direction of the autonomous driving device and classifies obstacles based on the obstacle information, a gradient determiner that measures the inclination of the autonomous driving device in real time, based on obstacle information and the inclination of the autonomous driving device and a horizontal maintenance controller controlling the inclination of the autonomous navigation device to be maintained at a preset angle, and a route setting part resetting the route of the autonomous navigation device based on the controlled result of the horizontal maintenance controller.

일 실시예에 따른 수평 유지 장치를 실행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 있어서, 수평 유지 방법은 장애물 인식부가 자율 운행 장치의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 장애물을 분류하는 단계, 기울기 판단부가 자율 운행 장치의 기울기를 실시간으로 측정하는 단계, 수평 유지 제어부가 장애물 정보 및 자율 운행 장치의 기울기에 기초하여 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 단계 및 경로 설정부가 수평 유지 제어부의 제어된 결과에 기초하여 자율 운행 장치의 경로를 재설정하는 단계를 포함한다.In a computer-readable recording medium including a program for executing a leveling device according to an embodiment, the leveling method includes an obstacle recognizing unit that recognizes an obstacle located in a traveling direction of the autonomous navigation device and recognizes the obstacle based on the obstacle information. Classifying, the step of measuring the inclination of the autonomous navigation device in real time by the tilt determination unit, and controlling the leveling control unit to maintain the inclination of the autonomous navigation device at a preset angle based on obstacle information and the inclination of the autonomous navigation device and resetting, by the route setting unit, the route of the autonomous navigation device based on the controlled result of the leveling controller.

고속의 무인 이동체가 동작 시, 장애물을 회피할 수 있는 기능이 있어 빠른 연산을 통해 이동이 가능하도록 하고 장애물 회피 후 수평을 유지할 수 있도록 한다.When the high-speed unmanned moving object is in operation, it has a function to avoid obstacles, so it can move through fast calculations and maintain the level after avoiding obstacles.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 유지 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 유지 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 수평 유지 방법을 단계적으로 도시한 순서도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 수평 유지 장치를 포함하는 장치의 운용 방법 및 장애물 인식 범위의 예시를 도시한 도면이다.1 is a block diagram of a leveling device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a leveling system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for maintaining a horizontal level step by step according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are diagrams illustrating an example of an operating method and obstacle recognition range of a device including a leveling device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 본문에서 달리 명시하지 않는 한, 도면의 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시 예들은 한정을 위한 것이 아니며, 다른 실시 예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다. 당업자는 본 개시의 구성요소들, 즉 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에 기재되는 구성요소들을 다양하게 다른 구성으로 배열, 구성, 결합, 도안할 수 있으며, 이것들의 모두는 명백하게 고안 되어지며, 본 개시의 일부를 형성하고 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 도면에서 여러 층(또는 막), 영역 및 형상을 명확하게 표현하기 위하여 구성요소의 폭, 길이, 두께 또는 형상 등은 과장되어 표현될 수도 있다.Hereinafter, embodiments disclosed herein will be described in detail with reference to the drawings. Unless otherwise specified in the text, like reference numbers in the drawings indicate like elements. Exemplary embodiments described above in the detailed description, drawings, and claims are not intended to be limiting, and other embodiments may be used, and other changes may be made without departing from the spirit or scope of the technology disclosed herein. A person skilled in the art may arrange, construct, combine, and design in variously different configurations the components of the present disclosure, i.e., the components generally described herein and illustrated in the drawings, all of which are clearly devised, and the present disclosure It can be easily understood that forming a part of In the drawings, in order to clearly express various layers (or films), regions, and shapes, the width, length, thickness, or shape of the components may be exaggerated.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the description of the disclosed technology is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the disclosed technology includes equivalents capable of realizing the technical idea.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprises” or “have” refer to the embodied feature, number, step, action, component, part or these It is to be understood that this is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

여기서 사용된 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석 될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the disclosed technology belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 유지 장치(100)의 블록도이다.1 is a block diagram of a leveling device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 유지 시스템(10)의 블록도이다.2 is a block diagram of a leveling system 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 수평 유지 장치(100)는 장애물 인식부(110), 기울기 판단부(120), 수평 유지 제어부(130), 경로 설정부(140)를 포함한다. 수평 유지 시스템(10)은 수평 유지 장치(100), 인식장치(20), 측정장치(30) 및 자율 운행 장치(200)를 포함한다.1 and 2 , the leveling apparatus 100 includes an obstacle recognizing unit 110 , a tilt determining unit 120 , a leveling maintaining control unit 130 , and a path setting unit 140 . The leveling system 10 includes a leveling device 100 , a recognition device 20 , a measuring device 30 , and an autonomous driving device 200 .

수평 유지 장치(100)는 유무선 통신을 이용한 원격 조정시스템과 같은 자율 운행 장치(200)에 탑재되는 하나의 기능으로, 자율 운행 장치(200) 내부에 존재 할 수 있으며, 탈부착이 가능하도록 하여 외부에 존재 할 수도 있다. 수평 유지 장치(100)를 통해 자동 또는 수동 중 적어도 하나의 동작 방법으로 자율 운행 장치(200)를 운용 시 장애물 감지 및 회피를 위한 인식장치(20)를 항상 수평으로 유지하도록 함으로써, 자율 운행 장치(200)의 급격한 운용에도 자율 운용이 가능하도록 한다. The leveling device 100 is a function mounted on the autonomous driving device 200, such as a remote control system using wired/wireless communication, and may exist inside the autonomous driving device 200, and may be attached or detached to the outside. may exist. By always maintaining the recognition device 20 for detecting and avoiding obstacles horizontally when the autonomous driving device 200 is operated by at least one of automatic or manual operation method through the leveling device 100, the autonomous driving device ( 200) to enable autonomous operation even in rapid operation.

이때, 무선 통신은 LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband) 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은 WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF) 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In this case, the wireless communication is LTE, LTE Advance (LTE-A), code division multiple access (CDMA), wideband CDMA (WCDMA), universal mobile telecommunications system (UMTS), Wireless Broadband (WiBro), or Global System for Mobile Communications (GSM). ) may include cellular communication using at least one of. According to one embodiment, wireless communication is WiFi (wireless fidelity), Bluetooth, Bluetooth low energy (BLE), Zigbee (Zigbee), near field communication (NFC), magnetic secure transmission (Magnetic Secure Transmission), radio frequency (RF) or It may include at least one of a body area network (BAN).

유선 통신은 USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신 또는 POTS(plain old telephone service) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Wired communication may include at least one of universal serial bus (USB), high definition multimedia interface (HDMI), recommended standard232 (RS-232), power line communication, or plain old telephone service (POTS). The network 162 may include at least one of a telecommunications network, a computer network (eg, LAN or WAN), the Internet, or a telephone network.

수평 유지 장치(100)의 각 구성별로 자세하게 설명하자면, 장애물 인식부(110)는 자율 운행 장치(200)의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 분류한다.In detail for each component of the leveling device 100 , the obstacle recognizing unit 110 recognizes obstacles located in the driving direction of the autonomous driving device 200 and classifies them based on the obstacle information.

장애물 인식부(110)는 장애물 인식 모듈(111)과 장애물 분류 모듈(112)을 포함한다.The obstacle recognition unit 110 includes an obstacle recognition module 111 and an obstacle classification module 112 .

장애물 인식 모듈(111)은 인식장치(20)로부터 장애물을 인식한다. 이때, 장애물 인식장치(20)는 IP카메라, HD-SDI 카메라, 아날로그 카메라, 화재감지 컬러카메라, 열화상 카메라, SD(720x486, NTSC)급의 해상도에서 HD(1920x5080, HD5080p) 카메라, IP줌 스피드 카메라 또는 CCTV 카메라, 초음파 센서, 레이저 센서, 적외선 및 열감지 센서, 근접 센서, 스테디캠, 자이로센서, 제스처 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, 생체 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서일 수 있다.The obstacle recognition module 111 recognizes an obstacle from the recognition device 20 . At this time, the obstacle recognition device 20 is an IP camera, an HD-SDI camera, an analog camera, a fire detection color camera, a thermal imager, an HD (1920x5080, HD5080p) camera, an IP zoom speed at a resolution of the SD (720x486, NTSC) level. Camera or CCTV Camera, Ultrasonic Sensor, Laser Sensor, Infrared and Thermal Sensor, Proximity Sensor, Steadicam, Gyro Sensor, Gesture Sensor, Barometric Pressure Sensor, Magnetic Sensor, Accelerometer, Grip Sensor, Color Sensor, Biometric Sensor, Light Sensor, Alternatively, it may be an ultra violet (UV) sensor.

인식장치(20)는 장애물을 인식하여 장애물 분류 모듈(112)로 송신한다. 인식장치(20) 중 카메라 또는 스테디캠은 영상으로 장애물을 인식하고, 자이로센서는 자율 운행 장치(200)에 부착되어 자율 운행 장치(200)의 기울기가 변하는 것을 통해 장애물을 인식한다. 장애물을 인식하기 위한 측정 데이터로 자이로의 현재 세차축을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다.The recognition device 20 recognizes an obstacle and transmits it to the obstacle classification module 112 . Among the recognition devices 20 , a camera or Steadicam recognizes an obstacle as an image, and a gyro sensor is attached to the autonomous driving device 200 to recognize the obstacle by changing the inclination of the autonomous driving device 200 . As measurement data for recognizing an obstacle, data indicating a current precession axis of the gyro may be included.

예를 들어, 장애물이 멀리 있을 경우에는 영상 분석을 통해 장애물을 인식하고, 장애물과 부딪혔을 경우에는 자이로센서를 통해 자율 운행 장치(200)의 기울기 변화를 감지하여 장애물을 인식한다.For example, when the obstacle is far away, the obstacle is recognized through image analysis, and when the obstacle is collided with the obstacle, the obstacle is recognized by detecting a change in the inclination of the autonomous navigation device 200 through the gyro sensor.

장애물 분류 모듈(112)은 장애물 인식 모듈(111)로부터 인식된 장애물을 장애물에 정보에 기초하여 분류한다. 이때, 장애물 정보는 제 1 내지 제 3 분류정보를 포함한다.The obstacle classification module 112 classifies the obstacle recognized by the obstacle recognition module 111 based on information on the obstacle. In this case, the obstacle information includes first to third classification information.

제 1 분류정보는 장애물의 기울기, 각도 또는 크기 중 적어도 하나를 포함하고, 제 2 분류정보는 GPS 수신기를 포함하는 센서에 의해 제공되는 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 제 3 분류정보는 자율 운행 장치(200)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.The first classification information includes at least one of a slope, an angle, or a size of an obstacle, the second classification information includes at least one of information provided by a sensor including a GPS receiver, and the third classification information includes an autonomous driving device and at least one of information about (200).

제 3 분류정보는 자율 운행 장치(200)의 관성상태 또는 절대상태 중 적어도 하나를 포함한다. 자율 운행 장치(200)의 관성상태는 자율 운행 장치(200)의 선회, 선형, 가속도, 속도 또는 위치 정보 중 적어도 하나에 기초하여 자율 운행 장치(200)의 정보를 나타낸다. 자율 운행 장치(200)의 절대상태는 제 1 분류정보 중 적어도 하나를 통해 자율 운행 장치(200)의 절대적인 지리적 위치를 나타낸다.The third classification information includes at least one of an inertial state or an absolute state of the autonomous driving apparatus 200 . The inertia state of the autonomous driving device 200 represents information of the autonomous driving device 200 based on at least one of rotation, linearity, acceleration, speed, and position information of the autonomous driving device 200 . The absolute state of the autonomous navigation device 200 indicates an absolute geographic position of the autonomous navigation device 200 through at least one of the first classification information.

또한, 영상 CV(Computer Vision)에 기초하여 장애물을 점, 선, 면 중 적어도 하나로 구분할 수 있고, 기존의 다양한 이미지가 분류되어 있어 네트워크를 통해 영상 내의 장애물을 분류할 수 있다.In addition, based on the image CV (Computer Vision), obstacles can be divided into at least one of a point, a line, and a plane, and since various existing images are classified, the obstacles in the image can be classified through a network.

기울기 판단부(120)는 자율 운행 장치(200)의 기울기를 실시간으로 측정한다. 자율 운행 장치(200)의 기울기를 측정하기 위해 측정장치(30)를 이용한다. 측정장치(30)는 측정 정보를 기울기 판단부(120)로 송신하며, 내부 또는 외부에 부착될 수 있다. 이때 측정장치(30)는 자이로센서일 수 있다. 자이로센서는 자이로 상태 데이터를 통해 실제의 순간적인 모멘트, 크기 및 방향 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.The inclination determiner 120 measures the inclination of the autonomous driving apparatus 200 in real time. The measuring device 30 is used to measure the inclination of the autonomous driving device 200 . The measuring device 30 transmits the measurement information to the inclination determining unit 120 , and may be attached to the inside or the outside. In this case, the measuring device 30 may be a gyro sensor. The gyro sensor may determine at least one of an actual instantaneous moment, a magnitude, and a direction through the gyro state data.

예를 들어, 자율 운행 장치(200)의 기울기는 자율 운행 장치(200)의 진행방향과 자율 운행 장치에 부착된 인식장치(20) 사이의 각도로 정의될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 자율 운행 장치(200)의 진행방향은 지평면에 평행하다고 정의될 수 있다. 자율 운행 장치(200)가 운행 중 장애물을 인식한 경우, 자율 운행 장치(200)는 소정 각도 기울어질 수 있다. 이 경우, 자율 운행 장치(200)의 기울기는 자율 운행 장치(200)의 진행방향과 평행한 제1 기준선과 자율 운행 장치(200)의 인식장치(20)로부터 연장된 제2 기준선 사이의 각도로 정의될 수 있다. 이때, 자율 운행 장치(200)의 기울기는 소정 각도(예를 들어, 90도)가 되도록 유지될 수 있다.For example, the inclination of the autonomous driving device 200 may be defined as an angle between the traveling direction of the autonomous driving device 200 and the recognition device 20 attached to the autonomous driving device. More specifically, the traveling direction of the autonomous navigation device 200 may be defined to be parallel to the horizon. When the autonomous driving device 200 recognizes an obstacle while driving, the autonomous driving device 200 may be inclined at a predetermined angle. In this case, the inclination of the autonomous driving device 200 is an angle between a first reference line parallel to the traveling direction of the autonomous driving device 200 and a second reference line extending from the recognition device 20 of the autonomous driving device 200 . can be defined. In this case, the inclination of the autonomous driving apparatus 200 may be maintained at a predetermined angle (eg, 90 degrees).

다른 예로는, 자율 운행 장치(200)의 기울기는 자율 운행 장치(200)의 진행방향과 자율 운행 장치(200) 본체 사이의 각도로 정의될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 자율 운행 장치(200)의 진행방향은 지평면에 평행하다고 정의될 수 있다. 자율 운행 장치(200)가 운행 중 장애물을 인식한 경우, 자율 운행 장치(200)는 소정 각도 기울어질 수 있다. 이 경우, 자율 운행 장치(200)의 기울기는 자율 운행 장치(200)의 진행방향과 평행한 제1 기준선과 자율 운행 장치(200) 본체로부터 연장된 제2 기준선 사이의 각도로 정의될 수 있다. 이 때, 자율 운행 장치(200)의 기울기는 지평면에 수평하게 유지될 수 있다.As another example, the inclination of the autonomous driving device 200 may be defined as an angle between the traveling direction of the autonomous driving device 200 and the body of the autonomous driving device 200 . More specifically, the traveling direction of the autonomous navigation device 200 may be defined to be parallel to the horizon. When the autonomous driving device 200 recognizes an obstacle while driving, the autonomous driving device 200 may be inclined at a predetermined angle. In this case, the inclination of the autonomous driving device 200 may be defined as an angle between a first reference line parallel to the traveling direction of the autonomous driving device 200 and a second reference line extending from the body of the autonomous driving device 200 . In this case, the inclination of the autonomous driving apparatus 200 may be maintained horizontally on the horizontal plane.

기울기 판단부(120)는 제 1 내지 제 2 기울기 정보를 포함하고 있으며, 제 1 기울기 정보는 자율 운행 장치(200)에 부착된 측정모듈에 기초하여 판단된 기울기 정보이고, 제 2 기울기 정보는 장애물 정보에 기초하여 판단된 기울기 정보이다.The tilt determination unit 120 includes first and second tilt information, the first tilt information is tilt information determined based on a measurement module attached to the autonomous driving device 200 , and the second tilt information is an obstacle It is slope information determined based on the information.

제 1 기울기 정보는 자율 운행 장치(200)에 측정장치(30)가 부착되어 장애물과 부딪히거나 장애물을 지나갈 때의 자율 운행 장치(200)의 기울기 변화에 기초하여 판단된 기울기 정보이다. 제 2 기울기 정보는 장애물 인식부(110) 제 1 분류정보에 기초하여 장애물의 기울기를 판단하는 기울기 정보이다.The first inclination information is inclination information determined based on a change in inclination of the autonomous driving device 200 when the measuring device 30 is attached to the autonomous driving device 200 and collides with or passes the obstacle. The second inclination information is inclination information for determining the inclination of the obstacle based on the first classification information of the obstacle recognition unit 110 .

이때, 기울기 판단부(120)는 측정장치(30)인 자이로센서로부터 추출된 자이로센서의 정보와 기설정된 자이로 추출 패턴의 유사도를 비교하여 자율 주행 장치(200)의 기울기를 판단할 수 있다.In this case, the inclination determination unit 120 may determine the inclination of the autonomous driving apparatus 200 by comparing the similarity between the gyro sensor information extracted from the gyro sensor, which is the measurement device 30 , and a preset gyro extraction pattern.

예를 들어, 유사도가 낮은 경우에 기울기 판단부(120)는 자이로센서로부터 자이로 패턴을 재수집하도록 한다. 유사도가 보통인 경우에 기울기 판단부(120)는 자이로센서의 정보를 저장하고 기설정된 알고리즘과 비교하여 알고리즘을 업데이트시키고 새로운 자이로 추출 패턴을 저장한다. 마지막으로, 유사도가 높을 경우에 기울기 판단부(120)는 자율 주행 장치(200)가 장애물과 부딪혔다고 판단한다. 내용과 같이, 기울기 판단부(120)는 자율 운행 장치(200)에 대한 정보에 기초하여 기울기를 측정한다. For example, when the similarity is low, the tilt determination unit 120 re-collects the gyro pattern from the gyro sensor. When the similarity is normal, the gradient determining unit 120 stores the gyro sensor information, compares it with a preset algorithm, updates the algorithm, and stores a new gyro extraction pattern. Finally, when the similarity is high, the tilt determination unit 120 determines that the autonomous driving apparatus 200 collides with an obstacle. As described above, the inclination determiner 120 measures the inclination based on information on the autonomous driving apparatus 200 .

수평 유지 제어부(130)는 제 1 분류정보 및 제 1 내지 제 2 기울기 정보에 기초하여 자율 운행 장치(200)의 진행방향과 자율 운행 장치(200)의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어한다. 기설정된 각도는 수평 상태로 조절하기 위해서, 자율 운행 장치(200)가 진행하는 방향과 장애물을 인식하는 인식장치(20)가 특정 각도인 90도가 되도록 한다.The horizontal maintenance control unit 130 controls the moving direction of the autonomous driving device 200 and the inclination of the autonomous driving device 200 to be maintained at a preset angle based on the first classification information and the first to second inclination information. . In order to adjust the preset angle to a horizontal state, the direction in which the autonomous driving device 200 proceeds and the recognition device 20 for recognizing an obstacle are set to a specific angle of 90 degrees.

예를 들어, 자율 운행 장치(200)가 경사각이 있는 지면을 오르는 경우, 기울기 판단부(120)에 의해 자율 운행 장치(200)의 기울기를 감지하고, 수평 유지 제어부(130)가 자율 운행 장치(200)의 기울기를 조절함으로써 자율 운행 장치(200)가 경사면과 수평이 되도록 한다. 자율 운행 장치(200)가 경사각이 있는 지면을 내려오는 경우, 기울기 판단부(120)에 의해 자율 운행 장치(200)의 기울기를 감지하고, 수평 유지 제어부(130)가 자율 운행 장치(200)의 기울기를 조절함으로써 자율 운행 장치(200)가 경사면과 수평이 되도록 한다. 또한, 자이로센서는 자율 운행 차량이 좌측 또는 우측으로 회전할 경우에 회전 반경의 중심 방향을 향해 자율 운행 차량의 기울기를 조절할 수 있다.For example, when the autonomous driving device 200 climbs the ground having an inclination angle, the inclination determining unit 120 detects the inclination of the autonomous driving device 200, and the leveling control unit 130 controls the autonomous driving device ( By adjusting the inclination of 200), the autonomous driving apparatus 200 is made to be horizontal with the inclined surface. When the autonomous driving device 200 descends on the ground having an inclination angle, the inclination determination unit 120 detects the inclination of the autonomous driving device 200 , and the leveling control unit 130 controls the level of the autonomous driving device 200 . By adjusting the inclination, the autonomous driving apparatus 200 is made to be level with the inclined surface. Also, when the autonomous vehicle rotates to the left or right, the gyro sensor may adjust the inclination of the autonomous vehicle toward a center direction of the turning radius.

경로 설정부(140)는 수평 유지 제어부(130)에서 제어된 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 경로 알고리즘을 생성한다. 경로 설정부(140)는 생성된 경로 알고리즘에 기초하여 자율 운행 장치(200)의 이동 경로를 수정한다. 이때, 수평 유지 제어부(130)에서 제어된 정보는 장애물의 방향 또는 경사를 따르는 이동방향이다. The path setting unit 140 generates a path algorithm for avoiding obstacles based on information controlled by the leveling control unit 130 . The route setting unit 140 corrects the movement route of the autonomous driving apparatus 200 based on the generated route algorithm. At this time, the information controlled by the leveling control unit 130 is the direction of the obstacle or the moving direction along the slope.

경로 설정부(140)는 자율 운행 장치(200)가 기설정된 경로로 운행하다가 장애물과 부딪히거나, 장애물을 인식했을 경우에 경로 알고리즘을 재설정한다. 경로 설정부(140)는 제 1 내지 제 3경로 정보를 포함한다.The route setting unit 140 resets the route algorithm when the autonomous navigation device 200 runs on a preset route and collides with an obstacle or recognizes an obstacle. The route setting unit 140 includes first to third route information.

제 1경로 정보는 출발지점에서부터 목적지점까지의 최단 경로로 설정된 기설정된 경로 정보이다. 이때, 최단 경로는 이미 알고 있는 장애물을 고려하여 설정된 최단 경로이다. 이미 알고 있는 장애물은 상가, 아파트, 주택, 나무와 같이 움직임이 없이 고정되어 있는 장애물일 수 있다.The first route information is preset route information set as the shortest route from the starting point to the destination point. In this case, the shortest path is the shortest path set in consideration of the already known obstacles. Obstacles that are already known may be fixed, non-moving obstacles such as shopping malls, apartments, houses, and trees.

제 2경로 정보는 장애물에 기초한 회피 경로 정보이다. 모르고 있는 장애물이 존재하거나, 갑작스러운 장애물에 대한 회피 경로 정보를 제공한다. 갑작스러운 장애물은 사람, 새, 동물, 자동차와 같이 움직임이 존재하는 장애물일 수 있다.The second route information is avoidance route information based on the obstacle. Provides information on avoidance routes for unknown obstacles or sudden obstacles. Sudden obstacles may be obstacles in which movement exists, such as people, birds, animals, or automobiles.

제 3경로 정보는 장애물 회피 후의 최적의 경로 정보이다. 장애물을 회피한 후, 목적지까지의 경로를 재설정하여 최적의 경로를 제공한다. 예를 들어, 장애물을 회피한 후에 기설정된 경로에서 많이 벗어나지 않았다면 기설정된 경로가 이미 최단 거리이므로 기설정된 제 1경로 정보로 운행한다. 반면, 장애물을 회피한 후에 기설정된 경로에서 많이 벗어났다면 회피 지점에서부터 목적지까지 최단 경로를 재설정하여 최적의 경로 정보를 제공한다.The third route information is optimal route information after obstacle avoidance. After avoiding obstacles, the route to the destination is reset to provide an optimal route. For example, if the preset route does not deviate much after avoiding the obstacle, the preset route is already the shortest distance, and thus the preset first route information is used. On the other hand, if the preset path deviates a lot after avoiding the obstacle, the shortest path from the avoidance point to the destination is reset to provide optimal path information.

인식장치(20)는 자율 운행 장치(200)에 부착되어 장애물을 인식한다. 이때, 인식장치(20)는 IP카메라, HD-SDI 카메라, 아날로그 카메라, 화재감지 컬러카메라, 열화상 카메라, SD(720x486, NTSC)급의 해상도에서 HD(1920x5080, HD5080p) 카메라, IP줌 스피드 카메라 또는 CCTV 카메라, 초음파 센서, 레이저 센서, 적외선 및 열감지 센서, 근접 센서, 스테디캠, 자이로센서, 제스처 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, 생체 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서일 수 있다.The recognition device 20 is attached to the autonomous driving device 200 to recognize an obstacle. At this time, the recognition device 20 is an IP camera, an HD-SDI camera, an analog camera, a fire detection color camera, a thermal imager, an HD (1920x5080, HD5080p) camera, an IP zoom speed camera at the resolution of the SD (720x486, NTSC) level. or CCTV camera, ultrasonic sensor, laser sensor, infrared and thermal sensor, proximity sensor, steadicam, gyro sensor, gesture sensor, barometric pressure sensor, magnetic sensor, accelerometer, grip sensor, color sensor, biometric sensor, light sensor, or It may be an ultra violet (UV) sensor.

측정장치(30)는 측정 정보를 기울기 판단부(120)로 송신한다. 측정 장치(30)는 수평을 유지하기 위해 자율 운행 장치(200)의 기울기를 측정하고, 기울기의 변화에 따라 장애물의 존재 여부를 확인한다. 측정장치(30)는 기울기 센서, 가속도 센서 또는 자이로센서 중 어느 하나의 센서로 구성될 수 있고, 기울기 센서, 가속도 센서 및 자이로센서를 동시에 사용할 수도 있다.The measuring device 30 transmits the measurement information to the slope determining unit 120 . The measuring device 30 measures the inclination of the autonomous driving device 200 to maintain the level, and checks whether an obstacle exists according to the change in the inclination. The measuring device 30 may include any one of a tilt sensor, an acceleration sensor, and a gyro sensor, and may use the tilt sensor, the acceleration sensor, and the gyro sensor at the same time.

따라서, 수평 유지 장치는 고속의 자율 운행 장치(200)가 운행시에 장애물을 회피할 수 있는 기능을 제공하고, 빠른 연산을 통해 자율 운행 장치(200)의 고속 이동이 가능하도록 하고 장애물 회피 후에 수평을 유지할 수 있도록 한다.Accordingly, the leveling device provides a function for the high-speed autonomous driving device 200 to avoid obstacles while driving, enables the high-speed movement of the autonomous driving device 200 through fast operation, and horizontally after avoiding the obstacles. to be able to maintain

도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 수평 유지 방법을 단계적으로 도시한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method for maintaining a horizontal level step by step according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, S11단계에서 장애물 인식부(110)가 장애물을 인식한다.Referring to FIG. 3 , the obstacle recognizing unit 110 recognizes an obstacle in step S11 .

예를 들어, 자율 운행 장치(200)에 부착된 인식장치(20)를 통해 장애물이 멀리 있을 경우에는 이미지 분석을 통해 장애물을 인식하고, 장애물과 부딪혔을 경우에는 자이로센서를 통해 자율 운행 장치(200)의 기울기 변화를 감지하여 장애물을 인식한다.For example, if the obstacle is far away through the recognition device 20 attached to the autonomous driving device 200, the obstacle is recognized through image analysis, and when the obstacle is collided with the autonomous driving device 200, the autonomous driving device 200 is used through the gyro sensor. Obstacles are recognized by detecting changes in the slope

S12단계에서 장애물 인식부(110)가 장애물을 장애물 정보에 기초하여 분류한다.In step S12, the obstacle recognition unit 110 classifies the obstacle based on the obstacle information.

예를 들어, 장애물 정보는 제 1 내지 제 3 분류정보를 포함한다고 할 때, 제 1 분류정보는 장애물의 기울기, 각도 또는 크기 중 적어도 하나를 포함하고, 제 2 분류정보는 GPS 수신기를 포함하는 센서에 의해 제공되는 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 제 3 분류정보는 자율 운행 장치(200)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.For example, when the obstacle information includes first to third classification information, the first classification information includes at least one of a slope, an angle, or a size of an obstacle, and the second classification information includes a sensor including a GPS receiver At least one of the information provided by , and the third classification information includes at least one of information on the autonomous driving device 200 .

S13단계에서 기울기 판단부(120)가 자율 운행 장치(200)의 기울기를 실시간으로 수집한다.In step S13 , the inclination determination unit 120 collects the inclination of the autonomous driving apparatus 200 in real time.

예를 들어, 자율 운행 장치(200)의 기울기를 측정하기 위해 측정장치(30)를 이용한다. 이때, 측정장치(30)는 내부 또는 외부에 부착될 수 있으며, 자율 주행 장치(200)의 기울기 변화를 판단한다.For example, the measuring device 30 is used to measure the inclination of the autonomous driving device 200 . In this case, the measuring device 30 may be attached to the inside or the outside, and determines a change in the inclination of the autonomous driving device 200 .

S14단계에서 수평 유지 제어부가 장애물로 인한 기울기 변화에 기초하여 자율 운행 장치를 수평으로 조절한다. In step S14, the leveling control unit horizontally adjusts the autonomous driving device based on a change in inclination due to an obstacle.

예를 들어, 기울기 판단부(120)에 의해 자율 운행 장치(200)의 기울기를 감지하고, 수평 유지 제어부(130)가 자율 운행 장치(200)의 기울기를 조절함으로써 자율 운행 장치(200)가 경사면과 수평이 되도록 한다. 또한, 자이로센서는 자율 운행 차량이 좌측 또는 우측으로 회전할 경우에 회전 반경의 중심 방향을 향해 자율 운행 차량의 기울기를 조절할 수 있다. 수평 상태로 조절하기 위해서는 자율 운행 장치(200)가 진행하는 방향과 장애물을 인식하는 인식장치(20)가 특정 각도인 90도가 되도록 한다.For example, the autonomous driving device 200 detects the inclination of the autonomous driving device 200 by the inclination determining unit 120 , and the leveling control unit 130 adjusts the inclination of the autonomous driving device 200 . and make it horizontal. Also, when the autonomous vehicle rotates to the left or right, the gyro sensor may adjust the inclination of the autonomous vehicle toward a center direction of the turning radius. In order to adjust the horizontal state, the direction in which the autonomous driving device 200 proceeds and the recognition device 20 for recognizing obstacles are set at a specific angle of 90 degrees.

S15단계에서 경로 설정부가 장애물로 인해 변화된 경로를 재설정한다.In step S15, the route setting unit resets the changed route due to the obstacle.

예를 들어, 기설정된 경로로 운행하다가 장애물과 부딪히거나, 장애물을 인식했을 경우에 경로 알고리즘을 재설정한다. 경로 설정부(140)는 제 1 내지 제 3경로 정보를 포함한다. 제 1경로 정보는 출발지점에서부터 목적지점까지의 최단 경로로 설정된 기설정된 경로 정보이고, 제 2경로는 장애물에 기초한 회피 경로 정보이며, 제 3경로는 장애물 회피 후의 최적의 경로 정보이다.For example, when an obstacle is collided with an obstacle while driving on a preset path, or an obstacle is recognized, the path algorithm is reset. The route setting unit 140 includes first to third route information. The first route information is preset route information set as the shortest route from the starting point to the destination point, the second route is obstacle-based avoidance route information, and the third route is optimal route information after obstacle avoidance.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 수평 유지 장치(100)를 포함하는 장치의 운용 방법 및 장애물 인식 범위의 예시를 도시한 도면이다.4 to 6 are diagrams illustrating an example of an operating method and an obstacle recognition range of a device including the leveling device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 유지 장치(100)를 포함하는 시스템 중 무인 항공기 운용 방법을 도시한 계략도이다.4A, 4B and 4C are schematic diagrams illustrating a method of operating an unmanned aerial vehicle among systems including the leveling device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 장애물이 없는 평탄한 고공을 운행 할 때의 도면이다.Figure 4a is a view when driving in a flat high altitude without obstacles.

도 4b는 무인 항공기가 운행 중 장애물을 인식하거나 부딪혔을 때의 도면이다.4B is a view when the unmanned aerial vehicle recognizes or collides with an obstacle while driving.

도 4c는 무인 항공기의 수평을 유지시키도록 한 도면이다.Figure 4c is a view to maintain the level of the unmanned aerial vehicle.

도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조하면, 수평 유지 장치(100)를 부착한 무인 항공기의 운용 방법은 무인 항공기가 운행 중 장애물과 부딪히거나 장애물을 회피하여 무인 항공기의 기울기가 변하게 되었을 때, 수평 상태로 조절하기 위해 변한 기울기가 기설정된 각도가 되도록 하여, 무인 항공기의 수평을 유지시키도록 한다.4A, 4B, and 4C, the operation method of the unmanned aerial vehicle with the leveling device 100 attached is when the unmanned aerial vehicle collides with or avoids the obstacle during operation and the inclination of the unmanned aerial vehicle is changed, In order to adjust the horizontal state, the changed inclination is made to a preset angle to maintain the level of the unmanned aerial vehicle.

도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 유지 장치(100)를 포함하는 시스템 중 무인로봇 운용 방법을 도시한 계략도이다.5A, 5B and 5C are schematic diagrams illustrating an unmanned robot operating method in a system including the leveling device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 5a는 장애물이 없는 평탄한 길을 운행 할 때의 도면이다,Figure 5a is a view when driving on a flat road without obstacles,

도 5b는 무인로봇이 운행 중 장애물과 부딪혔을 때의 도면이다.5B is a view when the unmanned robot collides with an obstacle while driving.

도 5c는 무인로봇의 수평을 유지시키도록 한 도면이다.Figure 5c is a view to maintain the level of the unmanned robot.

도 5a, 도 5b 및 도 5c를 참조하면, 수평 유지 장치(100)를 부착한 무인로봇의 운용 방법은 무인로봇이 운행 중 장애물과 부딪히거나 장애물을 회피하여 무인 로봇의 기울기가 변하게 되었을 때, 수평 상태로 조절하기 위해 변한 기울기가 기설정된 각도가 되도록 하여, 무인 로봇의 수평을 유지시키도록 한다.5A, 5B and 5C, the operating method of the unmanned robot to which the leveling device 100 is attached is when the unmanned robot collides with or avoids an obstacle while the unmanned robot is running and the inclination of the unmanned robot is changed, In order to adjust the horizontal state, the changed inclination is set to a preset angle to maintain the level of the unmanned robot.

도 6은 무인항공기에 부착된 장애물 인식장치들(20_1~20_4)과 장애물이 인식되는 범위를 도시한 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating obstacle recognition devices 20_1 to 20_4 attached to an unmanned aerial vehicle and a range in which obstacles are recognized.

도 6을 참조하면, 무인항공기에 부착된 인식장치들(20_1~20_4)의 인식범위에 기초하여 인식범위가 겹치게 된다. 겹치는 인식범위를 통해 인식장치(20)가 부착되어 있지 않아도 장애물 인식이 가능하도록 할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the recognition ranges overlap based on the recognition ranges of the recognition devices 20_1 to 20_4 attached to the unmanned aerial vehicle. Through the overlapping recognition range, even when the recognition device 20 is not attached, it is possible to recognize an obstacle.

본 출원은 컴퓨터에 장애물 인식부(110)가 자율 운행 장치(200)의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 분류하는 단계, 기울기 판단부(120)가 자율 운행 장치(200)의 기울기를 실시간으로 측정하는 단계, 수평 유지 제어부(130)가 장애물 정보 및 자율 운행 장치(200)의 기울기에 기초하여 자율 운행 장치(200)의 진행방향과 자율 운행 장치(200)의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 단계 및 경로 설정부(140)가 수평 유지 제어부(130)의 제어된 결과에 기초하여 자율 운행 장치(200)의 경로를 재설정하는 단계를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램을 제공한다.The present application relates to a step in which the obstacle recognizing unit 110 recognizes an obstacle located in the driving direction of the autonomous driving device 200 in a computer and classifies it based on the obstacle information, and the inclination determining unit 120 determines the level of the autonomous driving device 200 . In the step of measuring the inclination in real time, the horizontal maintenance control unit 130 determines that the progress direction of the autonomous driving device 200 and the inclination of the autonomous driving device 200 are preset based on the obstacle information and the inclination of the autonomous driving device 200 . A computer program stored in the medium to execute the step of controlling to maintain the angle and the step of the route setting unit 140 resetting the route of the autonomous driving device 200 based on the controlled result of the leveling control unit 130 provides

10 : 수평 유지 시스템
20 : 인식장치
30 : 측정장치
100 : 수평 유지 장치
110 : 장애물 인식부
111 : 장애물 인식 모듈
112 : 장애물 분류 모듈
120 : 기울기 판단부
130 : 수평 유지 제어부
140 : 경로 설정부
200 : 자율 주행 장치10: leveling system
20: recognition device
30: measuring device
100: leveling device
110: obstacle recognition unit
111: obstacle recognition module
112: obstacle classification module
120: tilt determination unit
130: leveling control unit
140: route setting unit
200: autonomous driving device

Claims (12)

자율 운행 장치의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 상기 장애물을 분류하는 장애물 인식부;
상기 자율 운행 장치의 기울기를 실시간으로 측정하는 기울기 판단부;
상기 장애물 정보 및 상기 자율 운행 장치의 기울기에 기초하여 상기 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 수평 유지 제어부; 및
상기 수평 유지 제어부의 제어된 결과에 기초하여 상기 자율 운행 장치의 경로를 재설정하는 경로 설정부;를 포함하고,
상기 경로 설정부는 상기 장애물의 방향 또는 경사를 따르는 이동 방향에 기초하여, 상기 자율 주행 장치가 출발지에서 목적지까지 기설정된 경로로 주행 중에 상기 장애물을 회피한 후, 회피 지점에서 상기 기설정된 경로로 다시 주행하도록 경로를 재설정하거나, 상기 회피 지점에서 상기 기설정된 경로와 상이한 상기 목적지까지의 경로를 재설정하는 수평 유지 장치.an obstacle recognition unit for recognizing obstacles located in a driving direction of the autonomous driving device and classifying the obstacles based on obstacle information;
a tilt determination unit that measures the tilt of the autonomous driving device in real time;
a horizontal maintenance control unit controlling the inclination of the autonomous navigation device to be maintained at a preset angle based on the obstacle information and the inclination of the autonomous navigation device; and
a route setting unit configured to reset the route of the autonomous driving device based on the controlled result of the leveling control unit;
The route setting unit avoids the obstacle while the autonomous driving device travels on a preset route from the starting point to the destination based on the direction or the moving direction along the slope of the obstacle, and then drives back to the preset route from the avoidance point A leveling device for resetting a route to do so, or resetting a route from the avoidance point to the destination different from the preset route. 제1항에 있어서,
상기 장애물 인식부는,
상기 장애물을 영상으로 인식하는 장애물 인식 모듈; 및
상기 장애물 인식 모듈에서 인식한 상기 장애물을 상기 장애물 정보에 기초하여 상기 장애물을 분류하는 장애물 분류 모듈;
을 포함하는 수평 유지 장치.According to claim 1,
The obstacle recognition unit,
an obstacle recognition module for recognizing the obstacle as an image; and
an obstacle classification module configured to classify the obstacle recognized by the obstacle recognition module based on the obstacle information;
A leveling device comprising a. 제2항에 있어서,
상기 장애물 정보는 제 1 분류정보 내지 제 3 분류정보를 포함하고,
상기 제 1 분류정보는 상기 장애물의 기울기, 각도 또는 크기 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제 2 분류정보는 GPS 수신기를 포함하는 센서에 의해 제공되는 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제 3 분류정보는 상기 자율 운행 장치에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 자율 운행 장치에 대한 정보는 상기 자율 운행 장치의 관성상태 또는 절대상태 중 적어도 하나를 포함하는 수평 유지 장치.3. The method of claim 2,
The obstacle information includes first to third classification information,
The first classification information includes at least one of a slope, an angle, or a size of the obstacle,
The second classification information includes at least one of information provided by a sensor including a GPS receiver,
The third classification information includes at least one of information on the autonomous driving device,
The information on the autonomous driving device includes at least one of an inertial state and an absolute state of the autonomous driving device. 제1항에 있어서,
상기 기울기 판단부는 제 1 기울기 정보 및 제 2 기울기 정보를 포함하며,
상기 제 1 기울기 정보는 상기 자율 운행 장치에 부착된 측정모듈에 기초하여 판단된 기울기 정보이고,
상기 제 2 기울기 정보는 상기 장애물 정보에 기초하여 판단된 기울기 정보이며,
상기 측정모듈은 자이로센서인 수평 유지 장치.According to claim 1,
The tilt determination unit includes first tilt information and second tilt information,
The first tilt information is tilt information determined based on a measurement module attached to the autonomous driving device,
The second inclination information is inclination information determined based on the obstacle information,
The measurement module is a gyro sensor, a leveling device. 제1항에 있어서,
상기 수평 유지 제어부는 상기 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도가 되도록 하고,
상기 자율 운행 장치의 기울기는 상기 장애물 인식부에서 분류된 상기 장애물 정보에 기초하여 변하는 수평 유지 장치.According to claim 1,
The horizontal maintenance control unit makes the inclination of the autonomous driving device a preset angle,
The inclination of the autonomous driving device is changed based on the obstacle information classified by the obstacle recognition unit. 제5항에 있어서,
상기 수평 유지 제어부는 상기 자율 운행 장치에 부착된 진행 방향 인식모듈에 기초하여 상기 자율 운행 장치의 진행방향을 인식하고,
상기 진행 방향 인식모듈은 스테디캠인 수평 유지 장치.6. The method of claim 5,
The leveling control unit recognizes the traveling direction of the autonomous driving device based on a traveling direction recognition module attached to the autonomous driving device,
The moving direction recognition module is a Steadicam leveling device. 제1항에 있어서,
상기 경로 설정부는 상기 수평 유지 제어부에서 제어된 정보에 기초하여 상기 장애물을 회피하기 위한 이동 경로를 수정하고,
상기 수평 유지 제어부에서 제어된 정보는 상기 장애물의 방향 또는 경사를 따르는 이동방향인 수평 유지 장치.According to claim 1,
The path setting unit corrects a movement path for avoiding the obstacle based on information controlled by the leveling control unit,
The information controlled by the leveling control unit is a moving direction along a direction or an inclination of the obstacle. 제7항에 있어서,
상기 경로 설정부는 알고리즘에 기초하여 제 1 내지 제 3경로 정보를 생성하고,
상기 알고리즘은 상기 수평 유지 제어부에서 제어된 정보에 기초하여 생성되는 수평 유지 장치.8. The method of claim 7,
The route setting unit generates first to third route information based on an algorithm,
wherein the algorithm is generated based on information controlled by the leveling control unit. 수평 유지 장치의 동작 방법으로서,
장애물 인식부가 자율 운행 장치의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 상기 장애물을 분류하는 단계;
기울기 판단부가 상기 자율 운행 장치의 기울기를 실시간으로 측정하는 단계;
수평 유지 제어부가 상기 장애물 정보 및 상기 자율 운행 장치의 기울기에 기초하여 상기 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 단계; 및
경로 설정부가 상기 수평 유지 제어부의 제어된 결과에 기초하여 상기 자율 운행 장치의 경로를 재설정하는 단계;를 포함하고,
상기 경로를 재설정하는 단계는 상기 장애물의 방향 또는 경사를 따르는 이동 방향에 기초하여, 상기 자율 주행 장치가 출발지에서 목적지까지 기설정된 경로로 주행 중에 상기 장애물을 회피한 후, 회피 지점에서 상기 기설정된 경로로 다시 주행하도록 경로를 재설정하거나, 상기 회피 지점에서 상기 기설정된 경로와 상이한 상기 목적지까지의 경로를 재설정하는 단계를 더 포함하는 수평 유지 장치의 동작 방법.A method of operating a leveling device, comprising:
Recognizing, by an obstacle recognizing unit, an obstacle located in a traveling direction of the autonomous navigation device, and classifying the obstacle based on the obstacle information;
measuring, by a tilt determination unit, a tilt of the autonomous driving device in real time;
controlling, by a leveling control unit, to maintain the inclination of the autonomous navigation device at a preset angle based on the obstacle information and the inclination of the autonomous navigation device; and
Resetting the route of the autonomous navigation device based on the controlled result of the leveling control unit by the route setting unit; includes,
The resetting of the route may include, based on the direction of the obstacle or the moving direction along the slope, the autonomous driving device avoids the obstacle while driving on the preset route from the source to the destination, and then the preset route at the avoidance point. The method of operating a leveling device further comprising the step of resetting a route to travel again to , or resetting a route from the avoidance point to the destination different from the preset route. 제9항에 있어서,
상기 장애물을 인식하는 단계는,
장애물 인식 모듈이 상기 장애물을 영상으로 인식하는 단계; 및
장애물 분류 모듈이 상기 장애물 인식 모듈에서 인식한 상기 장애물을 상기 장애물 정보에 기초하여 상기 장애물을 분류하는 단계;
를 포함하는 수평 유지 장치의 동작 방법.10. The method of claim 9,
The step of recognizing the obstacle is
Recognizing, by an obstacle recognition module, the obstacle as an image; and
classifying, by the obstacle classification module, the obstacle recognized by the obstacle recognition module based on the obstacle information;
A method of operating a leveling device comprising a. 수평 유지 장치;
수평을 유지하기 위해 자율 운행 장치의 기울기를 측정하는 측정장치; 및
장애물을 인식하기 위해 상기 자율 운행 장치에 부착되어 있는 인식장치를 포함하고,
상기 수평 유지 장치는,
자율 운행 장치의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 상기 장애물을 분류하는 장애물 인식부;
상기 자율 운행 장치의 기울기를 실시간으로 측정하는 기울기 판단부;
상기 장애물 정보 및 상기 자율 운행 장치의 기울기에 기초하여 상기 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 수평 유지 제어부; 및
상기 수평 유지 제어부의 제어된 결과에 기초하여 상기 자율 운행 장치의 경로를 재설정하는 경로 설정부;를 포함하고,
상기 경로 설정부는 상기 장애물의 방향 또는 경사를 따르는 이동 방향에 기초하여, 상기 자율 주행 장치가 출발지에서 목적지까지 기설정된 경로로 주행 중에 상기 장애물을 회피한 후, 회피 지점에서 상기 기설정된 경로로 다시 주행하도록 경로를 재설정하거나, 상기 회피 지점에서 상기 기설정된 경로와 상이한 상기 목적지까지의 경로를 재설정하는 수평 유지 시스템.leveling device;
a measuring device for measuring the inclination of the autonomous driving device to maintain the level; and
A recognition device attached to the autonomous driving device to recognize an obstacle,
The leveling device is
an obstacle recognition unit for recognizing obstacles located in a driving direction of the autonomous driving device and classifying the obstacles based on obstacle information;
a tilt determination unit that measures the tilt of the autonomous driving device in real time;
a horizontal maintenance control unit for controlling the inclination of the autonomous driving device to be maintained at a preset angle based on the obstacle information and the inclination of the autonomous driving device; and
a route setting unit configured to reset the route of the autonomous driving device based on the controlled result of the leveling control unit;
The route setting unit avoids the obstacle while the autonomous driving device travels on a preset route from a starting point to a destination based on a direction or a moving direction along an inclination of the obstacle, and then drives back to the preset route from the avoidance point A leveling system for resetting a route to do so, or resetting a route from the avoidance point to the destination different from the preset route. 컴퓨터에
장애물 인식부가 자율 운행 장치의 운행 방향에 위치한 장애물을 인식하고 장애물 정보에 기초하여 상기 장애물을 분류하는 단계,
기울기 판단부가 상기 자율 운행 장치의 기울기를 실시간으로 측정하는 단계,
수평 유지 제어부가 상기 장애물 정보 및 상기 자율 운행 장치의 기울기에 기초하여 상기 자율 운행 장치의 기울기가 기설정된 각도로 유지할 수 있도록 제어하는 단계 및
경로 설정부가 상기 수평 유지 제어부의 제어된 결과에 기초하여 상기 자율 운행 장치의 경로를 재설정하는 단계를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램으로서,
상기 경로를 재설정하는 단계는 상기 장애물의 방향 또는 경사를 따르는 이동 방향에 기초하여, 상기 자율 주행 장치가 출발지에서 목적지까지 기설정된 경로로 주행 중에 상기 장애물을 회피한 후, 회피 지점에서 상기 기설정된 경로로 다시 주행하도록 경로를 재설정하거나, 상기 회피 지점에서 상기 기설정된 경로와 상이한 상기 목적지까지의 경로를 재설정하는 단계를 더 포함하는 컴퓨터프로그램.on the computer
Recognizing, by an obstacle recognizing unit, an obstacle located in the driving direction of the autonomous navigation device, and classifying the obstacle based on the obstacle information;
Measuring the inclination of the autonomous driving device in real time by a tilt determination unit;
controlling, by a leveling control unit, to maintain the inclination of the autonomous driving device at a preset angle based on the obstacle information and the inclination of the autonomous driving device; and
A computer program stored in a medium for executing a path setting unit resetting the path of the autonomous driving device based on the controlled result of the leveling control unit,
The resetting of the route may include, based on the direction of the obstacle or the moving direction along the slope, the autonomous driving device avoids the obstacle while driving on the preset route from the source to the destination, and then the preset route at the avoidance point. The computer program further comprising the step of resetting a route to travel again to , or resetting a route from the avoidance point to the destination different from the preset route.
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