KR102524030B1

KR102524030B1 - Mapping method for automatic guided vehicle

Info

Publication number: KR102524030B1
Application number: KR1020200051488A
Authority: KR
Inventors: 이역수
Original assignee: 스마트쿱(주)
Priority date: 2020-04-28
Filing date: 2020-04-28
Publication date: 2023-04-21
Also published as: KR20210132949A

Abstract

지도 매칭(Map Matching) 기반 위치 인식기술을 이용하여 유도로가 불필요하고 안전한 자율주행이 가능한 지도를 생성할 수 있도록 한 자동운반차의 지도생성방법에 관한 것으로서, 산업현장 내 작업공간에서 위치 정보를 획득하는 위치정보 획득부에서 획득한 위치 정보를 기초로 생성한 기본 맵 데이터를 원시 데이터로 취득하여 관제 서버에 전송하고, 관제 서버에서 수신한 맵 데이터를 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 모서리인 노드와 노드를 연결한 엣지(edge) 데이터를 생성하며, 생성한 노드와 엣지 데이터를 편집 가능한 엑셀 맵 데이터로 변환하고, 엑셀 맵 데이터에 변경된 환경 정보를 적용하여 엑셀 맵 데이터를 편집하며, 수정된 엑셀 맵 데이터를 기반으로 경로를 생성하고, 생성한 경로를 시뮬레이션하며, 경로 시뮬레이션 결과를 이용하여 생성한 경로를 보완함으로써, 작업 현장에서 작업 대상의 위치가 변경되거나 노드를 변경한 경우에도 새롭게 맵 데이터를 생성할 필요없이 간단하게 노드 속성 정보를 변경하는 것으로 편리하게 경로를 생성할 수 있게 된다.It is about a map generation method for an automatic guided vehicle that uses map matching-based location recognition technology to create a map that does not require taxiways and enables safe autonomous driving. Basic map data generated based on the location information obtained from the location information acquisition unit is acquired as raw data and transmitted to the control server, and the map data received from the control server is used to map the nodes and nodes that are corners by using a map matching algorithm. Creates edge data that connects, converts the created node and edge data into editable excel map data, applies changed environment information to excel map data to edit excel map data, and edits excel map data By creating a route based on the map, simulating the created route, and supplementing the created route using the route simulation results, new map data can be created even when the location of the work target or node is changed at the work site. It is possible to conveniently create a path by simply changing the node attribute information without need.

Description

자동운반차의 지도생성방법{Mapping method for automatic guided vehicle}Mapping method for automatic guided vehicle {Mapping method for automatic guided vehicle}

본 발명은 자동운반차(AGV; Automatic Guided Vehicle)의 지도생성방법에 관한 것으로, 특히 지도 매칭(Map Matching) 기반 위치 인식기술을 이용하여 유도로가 불필요하고 안전한 자율주행이 가능한 지도를 생성할 수 있도록 한 자동운반차의 지도생성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for generating a map of an Automatic Guided Vehicle (AGV), and in particular, it is possible to generate a map that does not require a taxiway and enables safe autonomous driving by using a location recognition technology based on map matching. It relates to a method for generating a map of an automatic guided vehicle.

산업현장의 작업 공간 내에서 물건 또는 상품들을 자동으로 이동시켜주기 위한 물류 자동화의 일환으로, 자동운반차(AGV; Automatic Guided Vehicle)를 이용한다.An Automatic Guided Vehicle (AGV) is used as a part of logistics automation for automatically moving objects or products within a work space of an industrial site.

이러한 자동운반차(AGV)는 사용자가 미리 설치해둔 주행 가이드라인 경로 및 주행 가이드라인 경로 상에 설치된 식별자의 명령을 인식하여 해당 경로를 따라 자동 주행하며 작업을 수행한다. 자동 운반차의 주행 경로는 지면 아래 또는 공중에 설치된 전선, 지면 또는 벽면에 설치된 광학 또는 마그네틱테이프, 또는 레이저, GPS 등 다양한 수단에 의해 정의될 수 있다.Such an automatic guided vehicle (AGV) recognizes a driving guideline path pre-installed by a user and a command of an identifier installed on the driving guideline path, and automatically drives along the corresponding path to perform work. The driving path of the automated guided vehicle may be defined by various means such as wires installed under the ground or in the air, optical or magnetic tapes installed on the ground or on a wall, laser, or GPS.

자율주행을 위한 경로 생성을 위해서는 작업 공간의 지도를 생성해야 한다.To create a route for autonomous driving, a map of the workspace must be created.

도 1은 기존 AGV에서 지도를 생성하는 과정을 도시한 것이다.1 illustrates a process of generating a map in an existing AGV.

내비게이션을 이용하여 작업 공간을 주행하면서 위치 데이터인 원시 데이터를 획득한다.Acquire raw data, which is location data, while driving in the workspace using navigation.

이어, 획득한 원시 데이터를 처리하여 모서리인 노드(Node) 데이터를 생성하고, 생성한 노드 데이터를 연결하여 엣지(Edge) 데이터를 생성한다.Subsequently, the obtained raw data is processed to generate node data, which is a corner, and edge data is generated by connecting the generated node data.

이렇게 생성한 노드 및 엣지 데이터를 이용하여 지도를 생성하고, 생성한 지도 정보를 기초로 AGV가 임무를 수행하기 위한 경로를 생성하고, 생성한 경로를 AGV에 전송한다. AGV는 수신한 경로 정보를 기초로 자율주행을 하면서 임무를 수행한다.A map is created using the node and edge data generated in this way, a route for the AGV to perform its mission is created based on the generated map information, and the created route is transmitted to the AGV. The AGV performs its mission while autonomously driving based on the received route information.

그리고 자율주행을 하면서 임무를 수행할 경우, AGV는 실시간으로 위치 정보를 생성하여 서버로 전송하게 되고, 서버에서는 AGV로부터 전송된 위치 정보를 통해 AGV를 모니터링한다.And when performing missions while driving autonomously, the AGV generates location information in real time and transmits it to the server, and the server monitors the AGV through the location information transmitted from the AGV.

그러나 이러한 지도생성방법은 원시데이터의 수정이 불가능하여, 최적의 지도 및 경로를 생성하는 데에는 한계가 있다. 특히, AGV의 셋업시 제품 사용자가 AGV의 셋업은 불가능하고, AGV 납품업체의 전문가가 셋업을 해주어야 하므로, 지도 생성 시간이 많이 소요되고, 인적/시간적 낭비 및 손실이 발생한다. 아울러 경로 상에 노드 속성(하역, 적재, 충전, 대기 등)이 변경된 경우에는 변경시마다 매번 새롭게 맵 데이터를 생성해야 하는 불편함이 있다. 특히, 맵 데이터는 사용자가 생성하는 것이 불가능하고 전문가가 필요하므로, 실시간성이 떨어져, 생산 현장의 공간 활용도도 떨어지는 단점을 초래한다.However, this method of generating maps has limitations in generating optimal maps and routes because raw data cannot be modified. In particular, when setting up the AGV, it is impossible for the user of the product to set up the AGV, and the expert of the AGV supplier must set it up, which takes a lot of time to create a map, and wastes and loses human/time. In addition, when the node properties (unloading, loading, charging, standby, etc.) on the route are changed, there is an inconvenience in that map data must be newly created each time it is changed. In particular, since it is impossible for a user to generate map data and requires an expert, real-time performance is poor, resulting in poor space utilization in a production site.

한편, 자동운반차의 경로를 설정하기 위해서 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.Meanwhile, a conventionally proposed technique for setting a path of an automatic guided vehicle is disclosed in <Patent Document 1> below.

<특허문헌 1> 은 복수의 노드들을 자동 이동 대차가 이동하는 주행 경로에 배치하는 단계, 자동 이동 대차가 노드에서 수행할 작업에 연관된 노드 속성 및 상기 노드에 연결된 구간에서 수행할 작업에 연관된 작업 속성을 상기 복수의 노드별로 입력받는 단계 및 노드 속성 및 구간 속성을 포함하는 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하여, 주행 경로를 생성한다.<Patent Document 1> is a step of arranging a plurality of nodes on a travel path on which an automatic moving cart moves, a node attribute related to a work to be performed by an automatic moving cart at a node, and a work attribute related to a work to be performed in a section connected to the node A driving route is generated by including the step of receiving input for each of the plurality of nodes and generating a route sequence including node attributes and section attributes.

이를 통해, 자동 이동 대차의 이동경로 생성 및 삽입, 삭제, 변경 및 이를 기반으로 산출된 주행 경로의 시각화 방법 및 작업 결과를 이용한 검색 방법을 제공한다.Through this, it provides a method of creating, inserting, deleting, and changing the movement path of an automatic moving cart, and a visualization method of a driving route calculated based on this, and a search method using work results.

그러나 이러한 종래기술도 복수의 노드들을 주행 경로 상에 배치해야 하는 불편함이 있으며, 생성한 경로에 대하여 사전 임무 시뮬레이션이 불가능하여, 임무 부여 후 오류가 발생하면 다시 경로를 재설정해야 하는 단점이 있다.However, this prior art also has the inconvenience of having to place a plurality of nodes on the driving route, and it is impossible to simulate the pre-mission for the created route, so if an error occurs after assignment of the mission, the route has to be reset again.

대한민국 공개특허 10-2018-0063696(2018.06.12. 공개)(자동 이동 대차의 경로 설정 방법)Republic of Korea Patent Publication 10-2018-0063696 (2018.06.12. Publication) (Route setting method of automatic moving cart)

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 무인운반차의 지도 생성 방법 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 지도 매칭(Map Matching) 기반 위치 인식기술을 이용하여 유도로가 불필요하고 안전한 자율주행이 가능한 지도를 생성할 수 있도록 한 자동운반차의 지도생성방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is proposed to solve various problems occurring in the general method of generating a map of an unmanned guided vehicle and the prior art, and uses a location recognition technology based on map matching so that taxiways are unnecessary and safe. An object of the present invention is to provide a method for generating a map of an automatic guided vehicle capable of generating a map capable of autonomous driving.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "자동운반차의 지도생성방법"은,In order to achieve the above object, the "method for generating a map of an automatic guided vehicle" according to the present invention,

(a) 내비게이션에서 기본 맵 데이터를 원시 데이터로 취득하여 관제 서버에 전송하는 단계(a) Acquiring basic map data as raw data from navigation and transmitting it to the control server

(b) 상기 관제 서버에서 수신한 맵 데이터를 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 모서리인 노드와 노드를 연결한 엣지(edge) 데이터를 생성하는 단계;(b) generating edge data obtained by connecting nodes, which are corners, using a map matching algorithm from the map data received from the control server;

(c) 상기 관제 서버에서 상기 생성한 노드와 엣지 데이터를 편집 가능한 엑셀 맵 데이터로 변환하는 단계;(c) converting the generated node and edge data into editable Excel map data in the control server;

(d) 상기 관제 서버의 맵 편집기에서 상기 엑셀 맵 데이터를 로딩하고, 엑셀 맵 데이터에 변경된 환경 정보를 적용하여 엑셀 맵 데이터를 편집하는 단계;(d) loading the Excel map data in the map editor of the control server and editing the Excel map data by applying changed environment information to the Excel map data;

(e) 상기 관제 서버에서 수정된 엑셀 맵 데이터를 기반으로 경로를 생성하고, 생성한 경로를 시뮬레이션하며, 경로 시뮬레이션 결과를 이용하여 생성한 경로를 보완하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(e) generating a route based on the Excel map data modified in the control server, simulating the created route, and complementing the created route using a route simulation result.

상기에서 (b)단계는,In the above step (b),

(b1) 수신한 맵 데이터에서 위치 데이터만을 시각적으로 표현하는 단계;(b1) visually expressing only location data in the received map data;

(b2) 상기 시각적으로 표현된 위치 데이터를 피팅 알고리즘을 이용하여 직선으로 피팅하는 단계;(b2) fitting the visually expressed location data with a straight line using a fitting algorithm;

(b3) 상기 직선으로 피팅된 위치 데이터로부터 직선의 거리 정보를 이용하여 노드 데이터를 생성하는 단계;(b3) generating node data using distance information of a straight line from position data fitted to the straight line;

(b4) 상기 생성한 노드 데이터에서 노드 간격을 조절하여 노드를 정규화하는 단계;(b4) normalizing nodes by adjusting node intervals in the generated node data;

(b5) 상기 정규화된 노드에 속성을 설정하는 단계;(b5) setting attributes to the normalized nodes;

(b6) 상기 속성이 설정된 노드에서 노드를 연결하여 엣지 데이터를 생성하는 단계;(b6) generating edge data by connecting nodes in which the properties are set;

(b7) 상기 생성한 노드 데이터 및 엣지 데이터를 엑셀 파일로 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(b7) characterized in that it includes the step of saving the generated node data and edge data as an Excel file.

상기에서 (b3) 단계는 생성한 노드의 거리를 조절하여 노드 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.Step (b3) above is characterized in that node data is generated by adjusting the distance of the created nodes.

상기에서 (b5) 단계의 노드 속성은 하역, 적재, 충전, 대기, 잠김 여부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above, the node properties of the step (b5) are characterized in that they include unloading, loading, charging, standby, and locked status.

상기에서 (b6) 단계는 생성된 엣지 데이터에 단방향 또는 역방향을 포함하는 방향 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.Step (b6) above is characterized in that direction information including unidirectional or reverse direction is included in the generated edge data.

또한, 본 발명에 따른 "자동운반차의 지도생성방법"은,In addition, the "method for generating a map of an automatic guided vehicle" according to the present invention,

(f) 상기 관제 서버에서 보완된 경로를 자동운반차에 전송하고 임무를 부여하는 단계;(f) transmitting the route supplemented by the control server to the automatic guided vehicle and assigning a task;

(g) 상기 자동운반차에서 부여된 임무에 따른 경로 정보를 이용하여 자율주행을 통해 임무를 수행하면서 실시간으로 위치 정보를 상기 관제 서버에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.(g) transmitting location information to the control server in real time while performing a mission through autonomous driving using route information according to a mission assigned to the automatic guided vehicle.

본 발명에 따르면 지도 매칭(Map Matching) 기반 위치 인식기술을 이용하여 유도로가 불필요하고 안전한 자율주행이 가능한 지도를 생성할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to generate a map that does not require an taxiway and enables safe autonomous driving by using a location recognition technology based on map matching.

또한, 본 발명에 따르면 자율주행이 가능한 지도의 원시 데이터를 수정할 수 있도록 함으로써, 노드 속성이 변경된 경우에도 새롭게 맵 데이터를 생성할 필요가 없고 생성된 맵 데이터에 속성 정보만을 간단하게 편집하여 경로를 생성할 수 있도록 도모해주는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, since raw data of a map capable of autonomous driving can be modified, there is no need to create new map data even when node properties are changed, and a route is generated by simply editing only attribute information in the generated map data. There are advantages to helping you do it.

도 1은 종래 AGV 맵 생성과정을 보인 흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 자동운반차의 지도생성방법이 적용되는 지도생성시스템의 개략 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 자동운반차의 지도생성방법을 보인 흐름도,
도 4는 본 발명에서 3D 원시 데이터를 이용하여 맵을 생성하는 흐름도이다.1 is a flowchart showing a conventional AGV map creation process;
2 is a schematic configuration diagram of a map generation system to which a map generation method for an automatic guided vehicle according to the present invention is applied;
3 is a flowchart showing a method for generating a map of an automatic guided vehicle according to the present invention;
4 is a flowchart of generating a map using 3D raw data in the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동운반차의 지도생성방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for generating a map of an automatic guided vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as being limited to a conventional or dictionary meaning, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and equivalents that can replace them at the time of the present application It should be understood that variations may exist.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동운반차의 지도생성방법이 적용되는 지도생성시스템의 구성도로서, 위치정보 획득부(100), 관제 서버(200) 및 자동운반차(300)를 포함할 수 있다.2 is a configuration diagram of a map generation system to which a map generation method for an automatic guided vehicle according to a preferred embodiment of the present invention is applied, comprising a location information acquisition unit 100, a control server 200, and an automatic guided vehicle 300. can include

위치정보 획득부(100)는 내비게이션과 같은 위치 정보 획득 기기를 이용하여 위치 정보를 획득하고, 획득한 위치 정보를 3D(X, Y, Z) 위치 데이터로 관제 서버(200)에 전달하는 역할을 한다. 이러한 위치정보 획득부(100)는 이동하면서 위치 정보를 획득한다.The location information acquisition unit 100 acquires location information using a location information acquisition device such as a navigation device, and transmits the obtained location information to the control server 200 as 3D (X, Y, Z) location data do. The location information acquisition unit 100 acquires location information while moving.

관제 서버(200)는 상기 위치정보 획득부(100)로부터 획득한 위치 정보를 기본 맵 데이터로 취득하고, 취득한 맵 데이터를 위치 인식 맵 매칭 알고리즘으로 처리하여 노드(Node)와 엣지(Edge) 데이터를 생성하고, 노드와 엣지 데이터를 편집 가능한 엑셀 맵 데이터로 변환한 후, 엑셀 맵 데이터에 환경정보를 적용하여 엑셀 맵 데이터를 편집하며, 편집한 엑셀 맵 데이터를 기초로 경로를 생성하고 생성한 경로의 시뮬레이션을 한 후 시뮬레이션 결과를 기반으로 경로를 수정하여 자동운반차(AGV)에 맵과 경로 정보를 전달하는 역할을 한다.The control server 200 acquires the location information obtained from the location information acquisition unit 100 as basic map data, and processes the acquired map data with a location recognition map matching algorithm to obtain node and edge data. After creating and converting the node and edge data into editable Excel map data, editing the Excel map data by applying environment information to the Excel map data, creating a route based on the edited Excel map data, and After simulation, the route is modified based on the simulation result, and the map and route information are delivered to the automatic guided vehicle (AGV).

이러한 관제 서버(200)는 위치정보 획득부(100)를 통해 기본 맵 데이터를 원시 데이터로 취득하고, 수신한 맵 데이터를 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 모서리인 노드(Node)와 노드를 연결한 엣지(edge) 데이터를 생성하며, 생성한 노드와 엣지 데이터를 편집 가능한 엑셀 맵 데이터로 변환하는 위치 정보 처리모듈(201), 상기 위치정보 처리모듈(201)로부터 엑셀 맵 데이터를 로딩하고, 엑셀 맵 데이터에 변경된 환경 정보를 적용하여 엑셀 맵 데이터를 편집하고, 임무 수행을 위한 경로를 생성하는 맵 편집기(202), 상기 생성한 경로를 시뮬레이션하며, 경로 시뮬레이션 결과를 이용하여 생성한 경로를 보완하는 시뮬레이션 모듈(203), 상기 시뮬레이션 모듈(203)을 통해 보완된 경로를 임무로 자동운반차(300)에 전달하는 경로 임무 관리모듈(204), 상기 자동운반차(300)의 임무 수행시 실시간으로 위치 정보를 획득하여 자동운반차의 상태를 관리하는 AGV 모니터링 모듈(205), 상기 자동운반차(300)의 경로 이탈이나 이벤트 발생시 알람을 발생하는 이벤트/알람 관리모듈(206), 상기 위치정보 획득부(100)나 자동운반차(300)와 네트워크를 통해 데이터를 송수신하는 네트워크 인터페이스 모듈(207)을 포함한다.The control server 200 acquires the basic map data as raw data through the location information acquisition unit 100, and uses the map matching algorithm to obtain the received map data, so that a node, which is a corner, and an edge connecting the nodes (Node) A location information processing module 201 that generates edge) data and converts the generated node and edge data into editable Excel map data, loads the Excel map data from the location information processing module 201, and loads the Excel map data A map editor 202 that edits Excel map data by applying changed environment information and creates a route for performing a mission; a simulation module that simulates the created route and supplements the created route using the route simulation result ( 203), a route mission management module 204 that transmits the route supplemented through the simulation module 203 to the automatic guided vehicle 300 as a mission, and location information in real time when the automatic guided vehicle 300 performs its mission An AGV monitoring module 205 that acquires and manages the state of an automatic guided vehicle, an event/alarm management module 206 that generates an alarm when the automatic guided vehicle 300 deviates from a route or an event occurs, and the location information acquisition unit 100 ) or the automatic guided vehicle 300 and a network interface module 207 for transmitting and receiving data through a network.

자동운반차(300)는 부여된 임무에 따른 경로 정보를 이용하여 산업현장의 작업 공간에서 자율주행을 통해 임무를 수행하면서 실시간으로 위치 정보를 상기 관제 서버(200)에 전송하는 역할을 한다. 이러한 자동운반차(300)는 무인으로 운영된다.The automatic guided vehicle 300 serves to transmit location information to the control server 200 in real time while performing missions through autonomous driving in a work space at an industrial site using route information according to an assigned mission. This automatic guided vehicle 300 is operated unmanned.

도 3은 본 발명에 따른 "자동운반차의 지도생성방법"을 보은 개념도로서, 내비게이션과 같은 위치정보 획득부(100)에서 기본 맵 데이터를 원시 데이터로 취득하여 관제 서버(200)에 전송하는 단계, 상기 관제 서버(200)의 위치정보 처리모듈(201)에서 수신한 맵 데이터를 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 모서리인 노드(Node)와 노드를 연결한 엣지(Edge) 데이터를 생성하는 단계, 상기 관제 서버(200)의 위치정보 처리모듈(201)에서 상기 생성한 노드와 엣지 데이터를 편집 가능한 엑셀 맵 데이터(XML 맵 데이터)로 변환하는 단계, 상기 관제 서버(200)의 맵 편집기(202)에서 상기 엑셀 맵 데이터를 로딩하고, 엑셀 맵 데이터에 변경된 환경 정보를 적용하여 엑셀 맵 데이터를 편집하며, 임무 수행을 위한 경로를 생성하는 단계, 상기 관제 서버(200)의 시뮬레이션 모듈(203)에서 생성한 경로를 시뮬레이션하며, 경로 시뮬레이션 결과를 이용하여 생성한 경로를 보완하는 단계를 포함할 수 있다.3 is a conceptual diagram showing a "method for generating a map of an automatic guided vehicle" according to the present invention, in which the location information acquisition unit 100 such as navigation acquires basic map data as raw data and transmits it to the control server 200 , Generating edge data obtained by connecting a node, which is a corner, using a map matching algorithm to the map data received from the location information processing module 201 of the control server 200, wherein the control server 200 Converting the generated node and edge data in the location information processing module 201 of the server 200 into editable Excel map data (XML map data), in the map editor 202 of the control server 200 Loading the Excel map data, editing the Excel map data by applying the changed environment information to the Excel map data, and generating a route for performing the mission, the route created by the simulation module 203 of the control server 200 , and supplementing the generated path using the path simulation result.

또한, 본 발명에 따른 "자동운반차의 지도생성방법"은, (f) 상기 관제 서버(200)의 경로 임무 관리모듈(204)에서 보완된 경로를 자동운반차(300)에 전송하고 임무를 부여하는 단계, (g) 상기 자동운반차(300)에서 부여된 임무에 따른 경로 정보를 이용하여 자율주행을 통해 임무를 수행하면서 실시간으로 위치 정보를 상기 관제 서버(200)에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, in the "method for generating a map of an automatic guided vehicle" according to the present invention, (f) the route mission management module 204 of the control server 200 transmits the supplemented route to the automatic guided vehicle 300 and performs the mission. (g) transmitting location information to the control server 200 in real time while performing a mission through autonomous driving using route information according to a mission assigned by the automatic guided vehicle 300; can include

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동운반차의 지도생성방법을 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A method for generating a map of an automatic guided vehicle according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 4 .

먼저, 자동운반차(300)의 관제를 위한 맵 데이터를 생성하기 위해서, 초기에 내비게이션과 같은 위치정보 획득장치인 위치정보 획득부(100)를 이용하여 산업현장의 공간을 이동하면서 맵 생성을 위한 위치 정보를 획득한다. 위치정보 획득부(100)는 획득한 위치 정보를 3D(X, Y, Z) 위치 데이터로 관제 서버(200)에 전달한다(S10).First, in order to generate map data for control of the automatic guided vehicle 300, initially using the location information acquisition unit 100, which is a location information acquisition device such as a navigation system, while moving the space of an industrial site, Acquire location information. The location information acquisition unit 100 transmits the acquired location information to the control server 200 as 3D (X, Y, Z) location data (S10).

관제 서버(200)는 위치정보 획득부(100)로부터 획득한 위치 정보를 기본 맵 데이터를 원시 데이터로 취득하고, 취득한 맵 데이터를 위치 인식 맵 매칭 알고리즘으로 처리하여 노드(Node)와 엣지(Edge) 데이터를 생성하고, 노드와 엣지 데이터를 편집 가능한 엑셀 맵 데이터로 변환한 후, 엑셀 맵 데이터에 환경정보를 적용하여 엑셀 맵 데이터를 편집하며, 편집한 엑셀 맵 데이터를 기초로 경로를 생성하고 생성한 경로의 시뮬레이션을 한 후 시뮬레이션 결과를 기반으로 경로를 수정하여 자동운반차(AGV)에 맵과 경로 정보를 전달한다.The control server 200 acquires basic map data from the location information obtained from the location information acquisition unit 100 as raw data, and processes the acquired map data with a location recognition map matching algorithm to generate nodes and edges. After creating data, converting the node and edge data into editable Excel map data, editing the Excel map data by applying environment information to the Excel map data, and creating and creating a route based on the edited Excel map data. After simulating the route, the route is modified based on the simulation result, and the map and route information are delivered to the automatic guided vehicle (AGV).

예컨대, 관제 서버(200)의 위치정보 처리모듈(201)은 상기 위치정보 획득부(100)를 통해 기본 맵 데이터를 원시 데이터로 취득하고, 수신한 맵 데이터를 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 모서리인 노드(Node)와 노드를 연결한 엣지(edge) 데이터를 생성한다. 그리고 생성한 노드와 엣지 데이터를 편집 가능한 엑셀 맵 데이터로 변환한다. 즉, 위치정보 처리모듈(201)은 3D 원시 데이터를 이용하여 자동으로 산업현장의 공간 내의 맵을 생성한다.For example, the location information processing module 201 of the control server 200 acquires basic map data as raw data through the location information acquisition unit 100, and uses the map matching algorithm to obtain the received map data for a corner node. Creates (Node) and edge data that connects nodes. Then, the created node and edge data are converted into editable excel map data. That is, the location information processing module 201 automatically creates a map within the space of an industrial site using 3D raw data.

이를 위해, 수신한 원시데이터인 기본 맵 데이터에서 위치 데이터만을 시각적으로 표현하고, 이러한 위치 데이터를 내부 메모리에 저장한다(S20). 상기 이치 데이터를 연결하면 곡선과 같은 형태가 된다.To this end, only the location data is visually expressed in the basic map data, which is the received raw data, and the location data is stored in the internal memory (S20). When the two-value data is connected, it becomes a curve-like shape.

이어, 상기 시각적으로 표현된 곡선의 위치 데이터를 피팅 알고리즘(Fitting Algorithm)을 이용하여 직선으로 피팅한다(S30). 여기서 피팅 알고리즘은 알려진 다양한 피팅 알고리즘을 이용할 수 있으며, 본 발명에서는 선형 회귀 알고리즘(Linear Regression Algorithm)을 이용하기로 한다.Next, the position data of the visually expressed curve is fitted with a straight line using a fitting algorithm (S30). Here, the fitting algorithm may use various known fitting algorithms, and in the present invention, a linear regression algorithm will be used.

다음으로, 상기 직선으로 피팅된 위치 데이터로부터 직선의 거리 정보를 이용하여 모서리인 노드(Node) 데이터를 생성한다(S40). 여기서 노드의 거리를 적절하게 조절하여 노드를 재생성할 수 있다. 노드 데이터는 노드 ID, 노드 이름, 노드 타입, 위치 X, 위치 Y 정보를 포함할 수 있다.Next, node data that is a corner is generated using the distance information of the straight line from the position data fitted to the straight line (S40). Here, the node can be regenerated by properly adjusting the distance of the node. Node data may include node ID, node name, node type, location X, and location Y information.

이어, 상기 생성한 노드 데이터에서 노드 간격을 조절하여 노드를 정규화한다(S50). 여기서 노드를 정규화하는 것도 알려진 정규화 알고리즘을 이용할 수 있다. 노드 정규화는 노드 거리를 조절하는 것으로 구현될 수 있다.Subsequently, nodes are normalized by adjusting node intervals in the generated node data (S50). Normalizing the nodes here may also use a known normalization algorithm. Node normalization can be implemented by adjusting node distances.

다음으로, 상기 정규화된 노드에 속성을 설정한다(S60). 여기서 노드 속성은 하역, 적재, 충전, 대기, 잠김 여부 등의 정보를 포함할 수 있다. Next, attributes are set to the normalized nodes (S60). Here, the node properties may include information such as unloading, loading, charging, standby, and locking.

이어, 상기 속성이 설정된 노드에서 노드를 연결하여 엣지 데이터를 생성한다(S70). 여기서 생성된 엣지 데이터에 단방향 또는 역방향의 방향 정보를 포함할 수 있다. 필요에 따라 불필요한 엣지를 제거할 수도 있다.Subsequently, edge data is generated by connecting nodes in the nodes where the properties are set (S70). Here, unidirectional or reverse direction information may be included in the generated edge data. Unnecessary edges can be removed as needed.

이어, 상기 생성한 노드 데이터 및 엣지 데이터를 엑셀 파일(CSV 파일)로 저장한다(S80). Subsequently, the generated node data and edge data are saved as an Excel file (CSV file) (S80).

상기와 같은 과정으로 3D 원시 데이터를 엑셀 파일 형태의 엑셀 맵 데이터를 생성하여 저장한다. 엑셀 맵 데이터의 구조는 DTDDFILE로서, DTD(Digital Twin Diagram) 파일 구조를 갖는다. In the same process as above, the 3D raw data is created and saved as Excel map data in the form of an Excel file. The structure of Excel map data is DTDDFILE, which has a DTD (Digital Twin Diagram) file structure.

이후, 맵 편집기(202)에서 상기 위치정보 처리모듈(201)로부터 엑셀 맵 데이터를 로딩하고, 엑셀 맵 데이터에 변경된 환경 정보를 적용하여 엑셀 맵 데이터를 편집한다. 이러한 엑셀 맵 데이터는 환경 인식용 지도가 된다.Thereafter, Excel map data is loaded from the location information processing module 201 in the map editor 202, and the Excel map data is edited by applying the changed environment information to the Excel map data. Such Excel map data becomes a map for environment recognition.

여기서 맵 편집기(202)는 노드 속성이 변경된 경우, 환경 정보를 노드 속성으로 변경하는 부분이다. 노드 속성은 산업현장의 작업 공간에서 물건의 위치가 변경되거나 충전 부분이 변경되거나, 노드의 경로가 잠기는 등의 변화가 발생할 때 변경된다.Here, the map editor 202 is a part that changes environment information into node properties when node properties are changed. Node properties change when changes occur, such as a change in the position of an object, a change in a charging part, or a locking of a node's path in an industrial workspace.

이러한 맵 편집기(202)에서 노드 속성이 변경될 경우, 엑셀 맵 데이터를 로딩하여 노드 속성 정보만을 변경함으로써, 기존과 같이 노드 속성 즉, 작업 환경이 변경되어도 새롭게 맵 데이터를 생성하는 과정을 제거할 수 있다. 그리고 엑셀 맵 데이터에서 실시간으로 노드 속성 정보만을 재설정하면, 변경된 작업 환경에서도 실시간으로 새롭게 최적 경로를 생성할 수 있게 되는 장점이 있다.When node properties are changed in the map editor 202, by loading Excel map data and changing only the node property information, the process of creating new map data even if node properties, that is, the work environment is changed, can be eliminated as before. there is. In addition, there is an advantage in that a new optimal route can be created in real time even in a changed work environment by resetting only the node attribute information in real time from the Excel map data.

엑셀 맵 데이터를 보완 및 수정한 후, 수정된 엑셀 맵 데이터를 기반으로 최적 경로를 생성한다. 여기서 경로 생성시 엣지 록 상태를 부여하여 경로를 재생성한다. 장애물 발견 혹은 HMI에서 강제로 길을 잠그면 모든 AGV의 경로를 재탐색하고, 매칭된 경로 발견시 경로를 재수정한다.After complementing and correcting the Excel map data, an optimal route is created based on the modified Excel map data. Here, when creating a path, an edge lock state is given to recreate the path. If an obstacle is found or the road is forcibly locked from the HMI, the routes of all AGVs are re-searched, and the route is re-corrected when a matched route is found.

여기서 경로 생성은 다양한 경로 생성 알고리즘을 이용할 수 있으며, 본 발명에서는 실시 예로 노드 사이의 최단 경로를 찾는 다익스트라 알고리즘을 이용하는 것으로 가정한다. Here, path generation may use various path generation algorithms, and in the present invention, it is assumed that the Dijkstra algorithm for finding the shortest path between nodes is used as an embodiment.

다음으로, 시뮬레이션 모듈(203)은 상기 생성한 경로를 시뮬레이션한다.Next, the simulation module 203 simulates the created path.

경로 시뮬레이션은 시작 노드와 종료 노드를 입력하여 생성된 경로를 시뮬레이션하는 것이다. 시뮬레이션 모듈(203)은 다수의 AGV 무결성 임무를 위해서, 작업 임무를 가상으로 생성하고 자동 경로를 생성하여 다수의 AGV를 시뮬레이션할 수 있다.Path simulation is to simulate a path created by inputting a start node and an end node. The simulation module 203 can simulate multiple AGVs by virtually creating task tasks and creating automatic routes for multiple AGV integrity tasks.

상기 시뮬레이션 모듈(203)은 경로 시뮬레이션 결과를 이용하여 생성한 경로를 보완하여, 최적의 경로를 생성한다. The simulation module 203 supplements the generated path using the path simulation result to create an optimal path.

이렇게 생성되는 최적 경로는 경로 임무 데이터로 경로 임무 관리모듈(204)을 통해 자동운반차(300)에 전달된다. 자동운반차(300)에 경로를 전달할 때 맵 데이터도 함께 전송되거나 맵 데이터는 경로 전달 이전에 사전 전달될 수 있다. 여기서 경로 임무 데이터는 10 -> 21 -> 22 -> 23 -> 65 -> 68 -> 71 엣지 ID 배열을 가진 데이터일 수 있다.The optimal route thus generated is transmitted to the automatic guided vehicle 300 through the route task management module 204 as route task data. When a route is delivered to the automatic guided vehicle 300, map data may also be transmitted together, or the map data may be transmitted in advance prior to route delivery. Here, the route task data may be data having an edge ID array of 10 -> 21 -> 22 -> 23 -> 65 -> 68 -> 71.

자동운반차(300)는 대기위치 또는 충전위치에 대기한 상태에서, 전달되는 맵 데이터 및 경로 정보를 저장하고, 임무가 하달된 경로를 자율주행하면서 임무를 수행한다. 이때, 자동운반차(300)는 부여된 임무에 따른 경로 정보를 이용하여 자율주행을 통해 임무를 수행하면서 실시간으로 위치 정보를 생성하여 상기 관제 서버(200)에 전송한다.The automatic guided vehicle 300 performs the mission while standing by at the waiting position or charging position, storing map data and route information, and autonomously driving the route to which the mission has been assigned. At this time, the automatic guided vehicle 300 generates location information in real time while performing the mission through autonomous driving using route information according to the assigned mission and transmits it to the control server 200 .

관제 서버(200)의 AGV 모니터링 모듈(205)은 상기 자동운반차(300)의 임무 수행시 실시간으로 위치 정보를 획득하여 자동운반차의 상태를 관리한다. 여기서 실시간으로 획득한 위치 정보를 화면에 표출해줌으로써, 관리자가 자동운반차(300)의 임무 수행 상황을 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.The AGV monitoring module 205 of the control server 200 obtains location information in real time when the automatic guided vehicle 300 performs its mission and manages the state of the automatic guided vehicle. Here, by displaying the location information obtained in real time on the screen, the manager can check the mission performance status of the automatic guided vehicle 300 in real time.

상기 자동운반차(300)의 임무 수행 상황을 실시간으로 감시하는 도중에 경로 이탈이나 이벤트 발생시 이벤트/알람 관리모듈(206)은 알람을 발생하여, 자동운반차(300)의 경로 이탈이나 기타 임무 수행을 하지 못하는 상황을 인지하도록 한다.While monitoring the mission performance of the automatic guided vehicle 300 in real time, when a route deviation or an event occurs, the event/alarm management module 206 generates an alarm to prevent the automatic guided vehicle 300 from departing from the route or performing other tasks. Become aware of situations where you can't.

여기서 위치정보 획득부(100)와 관제 서버(200) 간의 데이터 인터페이스 또는 관제 서버(200)나 자동운반차(300) 간에는 네트워크 인터페이스 모듈(207)을 통해 데이터를 송수신한다.Here, data is transmitted and received through a data interface between the location information acquisition unit 100 and the control server 200 or between the control server 200 and the automatic guided vehicle 300 through the network interface module 207 .

이와 같이 본 발명은 지도 매칭(Map Matching) 기반 위치 인식기술을 이용하여 유도로가 불필요하고 안전한 자율주행이 가능한 지도를 생성할 수 있다.As described above, the present invention can generate a map that does not require an taxiway and enables safe autonomous driving by using a location recognition technology based on map matching.

아울러 자율주행이 가능한 지도의 원시 데이터를 수정할 수 있도록 함으로써, 노드 속성이 변경된 경우에도 새롭게 맵 데이터를 생성할 필요가 없고 생성된 맵 데이터에 속성 정보만을 간단하게 편집하여 경로를 재생성할 수 있어, 사용상에 편리함을 도모해준다.In addition, by allowing the raw data of a map capable of autonomous driving to be modified, there is no need to create new map data even when node properties are changed, and it is possible to regenerate a route by simply editing only the attribute information in the generated map data. promotes convenience.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Although the invention made by the present inventors has been specifically described according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it is common knowledge in the art that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. It is self-evident to those who have

100: 위치정보 획득부
200: 관제 서버
201: 위치정보 처리모듈
202: 맵 편집기
203: 시뮬레이션 모듈
204: 경로 임무 관리모듈
205: AGV 모니터링 모듈
206: 이벤트/알람 관리모듈
207: 네트워크 인터페이스모듈
300: 자동운반차(AGV) 100: location information acquisition unit
200: control server
201: location information processing module
202: map editor
203: simulation module
204: route task management module
205: AGV monitoring module
206: event/alarm management module
207: network interface module
300: automatic guided vehicle (AGV)

Claims

산업현장에서 무인으로 작업하는 자동운반차(AGV)의 지도를 생성하는 방법으로서,
(a) 산업현장 내 작업공간에서 위치 정보를 획득하는 위치정보 획득부에서 획득한 위치 정보를 기초로 생성한 기본 맵 데이터를 원시 데이터로 취득하여 관제 서버에 전송하는 단계
(b) 상기 관제 서버에서 수신한 맵 데이터를 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 모서리인 노드와 노드를 연결한 엣지(edge) 데이터를 생성하는 단계;
(c) 상기 관제 서버에서 상기 생성한 노드와 엣지 데이터를 편집 가능한 엑셀 맵 데이터로 변환하는 단계;
(d) 상기 관제 서버의 맵 편집기에서 상기 엑셀 맵 데이터를 로딩하고, 엑셀 맵 데이터에 변경된 환경 정보를 적용하여 엑셀 맵 데이터를 편집하는 단계;
(e) 상기 관제 서버에서 수정된 엑셀 맵 데이터를 기반으로 경로를 생성하고, 생성한 경로를 시뮬레이션하며, 경로 시뮬레이션 결과를 이용하여 생성한 경로를 보완하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동운반차의 지도생성방법.
As a method of generating a map of an automatic guided vehicle (AGV) working unmanned at an industrial site,
(a) Acquiring basic map data generated based on the location information obtained from the location information acquisition unit that acquires location information from the workspace in the industrial site as raw data and transmitting it to the control server
(b) generating edge data obtained by connecting nodes, which are corners, using a map matching algorithm from the map data received from the control server;
(c) converting the generated node and edge data into editable Excel map data in the control server;
(d) loading the Excel map data in the map editor of the control server and editing the Excel map data by applying changed environment information to the Excel map data;
(e) generating a route based on the Excel map data modified in the control server, simulating the created route, and supplementing the created route using the route simulation result. Map generation method of .

청구항 1에서, 상기 (b)단계는,
(b1) 수신한 맵 데이터에서 위치 데이터만을 시각적으로 표현하는 단계;
(b2) 상기 시각적으로 표현된 위치 데이터를 피팅 알고리즘을 이용하여 직선으로 피팅하는 단계;
(b3) 상기 직선으로 피팅된 위치 데이터로부터 직선의 거리 정보를 이용하여 노드 데이터를 생성하는 단계;
(b4) 상기 생성한 노드 데이터에서 노드 간격을 조절하여 노드를 정규화하는 단계;
(b5) 상기 정규화된 노드에 속성을 설정하는 단계;
(b6) 상기 속성이 설정된 노드에서 노드를 연결하여 엣지 데이터를 생성하는 단계;
(b7) 상기 생성한 노드 데이터 및 엣지 데이터를 엑셀 파일로 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동운반차의 지도생성방법.
In claim 1, the step (b),
(b1) visually expressing only location data in the received map data;
(b2) fitting the visually expressed location data with a straight line using a fitting algorithm;
(b3) generating node data using distance information of a straight line from position data fitted to the straight line;
(b4) normalizing nodes by adjusting node intervals in the generated node data;
(b5) setting attributes to the normalized nodes;
(b6) generating edge data by connecting nodes in which the properties are set;
(b7) A method for generating a map of an automatic guided vehicle, comprising the step of saving the generated node data and edge data as an Excel file.

청구항 2에서, 상기 (b3) 단계는 생성한 노드의 거리를 조절하여 노드 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 자동운반차의 지도생성방법.
The method of claim 2, wherein the step (b3) generates node data by adjusting the distance of the created node.

청구항 2에서, 상기 (b5) 단계의 노드 속성은 하역, 적재, 충전, 대기, 잠김 여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동운반차의 지도생성방법.
[Claim 3] The method of generating a map of an automatic guided vehicle according to claim 2, wherein the node properties in step (b5) include unloading, loading, charging, standby, and locking.

청구항 2에서, 상기 (b6) 단계는 생성된 엣지 데이터에 단방향 또는 역방향을 포함하는 방향 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동운반차의 지도생성방법.
The method of claim 2, wherein step (b6) includes direction information including unidirectional or reverse directions in the generated edge data.

청구항 1에서, (f) 상기 관제 서버에서 보완된 경로를 자동운반차에 전송하고 임무를 부여하는 단계; (g) 상기 자동운반차에서 부여된 임무에 따른 경로 정보를 이용하여 자율주행을 통해 임무를 수행하면서 실시간으로 위치 정보를 상기 관제 서버에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동운반차의 지도생성방법.

In claim 1, (f) transmitting the supplemented route in the control server to the automatic guided vehicle and assigning a task to it; (g) transmitting location information to the control server in real time while performing a mission through autonomous driving using route information according to a mission assigned to the automatic guided vehicle; Map creation method.