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KR20010044053A - apparatus for sensing traveling status of mobile robot - Google Patents

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KR20010044053A
KR20010044053A KR1020000034680A KR20000034680A KR20010044053A KR 20010044053 A KR20010044053 A KR 20010044053A KR 1020000034680 A KR1020000034680 A KR 1020000034680A KR 20000034680 A KR20000034680 A KR 20000034680A KR 20010044053 A KR20010044053 A KR 20010044053A
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KR
South Korea
Prior art keywords
signal
mobile robot
sensor
unit
driving state
Prior art date
Application number
KR1020000034680A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
유재춘
박상곤
Original Assignee
유재춘
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Publication date
Application filed by 유재춘 filed Critical 유재춘
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Abstract

PURPOSE: A driving condition detecting system uses a stainless steel tape which is easy and inexpensive to install and move. CONSTITUTION: A detecting system comprises a passage guiding device and a driving condition detecting device. The passage guiding device comprises a stainless steel tape which is inexpensive and easy to install and move. The driving condition detecting device analyzes signal reflected back from the passage guiding device to detect the driving condition of a moving robot and comprises a sensor part(210), a sensor selector(230), a signal generator(220), a filter(250), an A/D converter(280) and a microcomputer(290). The signal generator(220) impresses signal with specific frequency component to the sensor part(210). The filter(250) abstracts the signal with specific frequency component from the signals received by the sensor part(210). The A/D converter(280) converts the signal abstracted by the filter(250) into digital signal. The microcomputer(290) analyzes the light interception status of each sensor input through the A/D converter(280) to detect the driving location of the moving robot and outputs the result.

Description

이동 로봇의 주행 상태 감지 장치{apparatus for sensing traveling status of mobile robot}Apparatus for sensing traveling status of mobile robot}

본 발명은 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 관한 것으로서, 특히 저렴하고 이설이 용이한 스테인레스 테이프(stainless tape)에 의해 주행 선로를 구성하고, 그 주행 선로로 출력한 광신호가 되돌아오는지의 여부를 판별하여 이동 로봇의 주행 상태를 감지하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving state sensing device of a mobile robot, and in particular, a traveling track is composed of stainless tape, which is inexpensive and easy to move, and determines whether an optical signal outputted to the traveling track is returned. The present invention relates to a driving state sensing apparatus of a moving robot, the sensing state of the moving robot.

일반적으로 클린-룸(Clean-room)등에서 사용되는 산업용 이동 로봇(mobile robot)의 경우 하달된 명령에 의해 기 설치된 주행 선로를 따라 이동하면서 임의의 대상물을 이송하는 등의 작업을 수행한다.In general, an industrial mobile robot used in a clean-room or the like performs an operation such as transferring an arbitrary object while moving along a pre-installed driving track by a given command.

도 1은 일반적인 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 대한 구성도로서, 도 1을 참조하면, 종래의 경우 상기 이동 로봇의 주행 선로를 자기 테이프(magnetic tape)(30)에 의해 구성한 후, 이동 로봇(10)의 하단에 자기 감응 센서(20)를 부착하여 구성되는데, 상기 자기 감응 센서(20)가 자기 테이프(30)에서 발생되는 자기력을 감지함으로써, 상기 이동 로봇(10)이 주행 선로상에서 현재 위치하고 있는 상태를 알 수 있다.FIG. 1 is a configuration diagram of a driving state sensing apparatus of a general mobile robot. Referring to FIG. 1, after the traveling line of the mobile robot is configured by a magnetic tape 30, the mobile robot ( 10 is attached to the lower end of the magnetic sensitive sensor 20, the magnetic sensitive sensor 20 by detecting the magnetic force generated from the magnetic tape 30, the mobile robot 10 is currently located on the running track. You can see the state.

도 2는 종래의 이동 로봇 주행 상태 감지 장치에 대한 동작 설명도로서, 종래의 경우 도 2에 나타난 바와 같이 이동 로봇에 부착된 자기 감응 센서(20)에 의해 자기 테이프(30)에서 방출되는 자기력(35)을 감지하여 이동 로봇의 주행 상태를 알 수 있도록 구성된다.FIG. 2 is an operation explanatory diagram of a conventional mobile robot driving state sensing device. In the conventional case, as shown in FIG. 2, the magnetic force emitted from the magnetic tape 30 by the magnetic sensitive sensor 20 attached to the mobile robot ( 35) is configured to detect the driving state of the mobile robot by detecting.

그러나, 자기 감응 센서(20)에서 자기력을 감지하기 위해서는 자기 테이프(30)가 일정 수준 이상의 자기력을 가지고 있어야 하므로, 상기 자기 테이프(30)의 경우 2mm 정도의 두께를 가지고 있으며, 자기 테이프(30)는 외부에 노출되어 있을 경우 쉽게 파손될 우려가 있으므로, 바닥에 매설하여야 하는 불편함이 있다.However, in order to detect the magnetic force in the magnetic sensitive sensor 20, since the magnetic tape 30 must have a magnetic force of a predetermined level or more, the magnetic tape 30 has a thickness of about 2 mm, and the magnetic tape 30 Since there is a risk of being easily broken when exposed to the outside, there is an inconvenience to be buried on the floor.

또한, 상기 자기 테이프(30)를 장기간 사용할 경우 자기 테이프의 파손에 의해 발생된 자기 입자(magnetic particle)는 이동 로봇의 탈선을 야기시키기도 한다.In addition, when the magnetic tape 30 is used for a long time, magnetic particles generated by breakage of the magnetic tape may cause derailment of the mobile robot.

따라서, 종래에는 이러한 자기 입자(magnetic particle)에 의한 이동 로봇의 탈선을 막기 위해 컬러 테이프(Color tape) 및 컬러 센서(color sensor)를 이용한 장치가 개발되었지만, 상기 컬러 테이프의 경우 이동 로봇의 주행 선로의 특성 상 발생되는 잦은 마찰에 의해 컬러가 금방 지워짐으로써, 수명이 짧고 비용이 많이 든다는 단점이 있다.Therefore, in the related art, a device using a color tape and a color sensor has been developed to prevent derailment of the mobile robot due to such magnetic particles. However, in the case of the color tape, the traveling track of the mobile robot is developed. Due to the frequent friction caused by the characteristics of the color is quickly erased, there is a disadvantage that the life is short and expensive.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 비용이저렴한 스테인레스 테이프와 광 센서를 사용함으로써, 이설이 용이하고 자기 입자 문제를 발생시키지 않는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus for detecting a driving state of a mobile robot, which is easy to move and does not cause a magnetic particle problem by using an inexpensive stainless tape and an optical sensor in order to solve such problems of the prior art. .

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동 로봇 주행 상태 감지 장치는 무인 이동 로봇의 주행 경로에 설치되어 무인 이동 로봇에게 주행 경로를 제공하는 경로 안내 수단과, 상기 경로 안내 수단으로 일정 주파수의 광 신호를 전송한 후, 상기 경로 안내 수단에서 반사되어 돌아오는 신호를 분석하여 이동 로봇의 주행 상태를 감지하는 주행 상태 감지 수단으로 구성되며, 특히, 상기 주행 상태 감지 수단은 광 신호를 발생시켜 상기 경로 안내 수단으로 출력하고 그 신호에 대한 반사 신호를 수광하는 센서를 다수개 포함하여 구성된 센서부와, 상기 센서부로 센서 선택 신호를 인가하여 상기 센서부를 구성하는 센서들이 순차적으로 선택되어 동작하도록 제어하는 센서 선택부와, 특정 주파수 성분을 갖는 신호를 발생시켜 상기 센서 선택부에 의해 선택된 센서로 인가하는 신호 발생부와, 상기 센서 선택부에 의해 선택된 센서에서 수광된 신호를 일정 크기로 증폭하여 출력하는 증폭부와, 상기 증폭부에서 출력되는 신호를 필터링하여 상기 신호 발생부에서 발생된 주파수 성분의 신호만을 추출하는 필터부와, 상기 필터부에서 추출된 신호를 전파 정류하여 DC 성분으로 변환하는 전파 정류부와, 상기 전파 정류부에서 출력되는 DC 성분의 신호를 디지털 신호로 변환하는 상기 A/D 변환부와, 상기 A/D 변환부를 통해 입력되는 각 센서별 수광 상태를 취합하여 이동 로봇의 주행 위치 상태를 감지하고, 그 감지 결과 신호를 디지털 형태로 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 디지털 형태의 감지 결과 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A 변환부로 구성된다.Mobile robot driving state detection apparatus of the present invention for achieving the object of the present invention is provided on the driving path of the unmanned mobile robot path guidance means for providing a driving path to the unmanned mobile robot, and the predetermined frequency to the path guidance means After the transmission of the optical signal of the path guide means for analyzing the signal returned from the driving state sensing means for detecting the driving state of the mobile robot, in particular, the driving state detection means generates an optical signal A sensor unit including a plurality of sensors output to the path guide unit and receiving a reflected signal for the signal; and a sensor configured to apply a sensor selection signal to the sensor unit so as to sequentially select and operate the sensor unit A sensor selector to generate a signal having a specific frequency component A signal generator for applying to the sensor selected by the sensor, an amplifier for amplifying and outputting a signal received by the sensor selected by the sensor selector to a predetermined size, and filtering the signal output from the amplifier to filter the signal generator A filter unit for extracting only a signal of a frequency component generated by the signal, a full-wave rectifying unit for full-wave rectifying and converting the signal extracted by the filter unit into a DC component, and converting a signal of the DC component output from the full-wave rectifying unit into a digital signal A control unit for collecting a light receiving state for each sensor input through the A / D conversion unit and the A / D conversion unit, detecting a driving position state of the mobile robot, and outputting the detection result signal in a digital form; It is composed of D / A converter that converts digital sensing result signal that is output from to analog signal.

도 1은 일반적인 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 대한 구성도,1 is a configuration diagram of a driving state detection apparatus of a general mobile robot;

도 2는 종래의 이동 로봇 주행 상태 감지 장치에 대한 동작 설명도,2 is an operation explanatory diagram of a conventional mobile robot driving state detection device;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 대한 구성도,3 is a block diagram of a driving state detection apparatus of a mobile robot according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 대한 동작 설명도,4 is an operation explanatory diagram of a driving state detection apparatus of a mobile robot according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 포함되는 센서에 대한 구성도,5 is a block diagram of a sensor included in the driving state detection apparatus of a mobile robot according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 상태 감지부에 대한 내부 블록도.6 is an internal block diagram of a driving state detection unit according to an embodiment of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 이동 로봇 200 : 주행 상태 감지부100: mobile robot 200: driving state detection unit

210 : 센서부 220 : 신호 발생기210: sensor unit 220: signal generator

230 : 센서 선택기 240 : 증폭기230: sensor selector 240: amplifier

250 : 필터 260 : 전파 정류 회로250: filter 260: full-wave rectifier circuit

270 : A/D 컨버터 280 : D/A 컨버터270: A / D converter 280: D / A converter

290 : 마이컴 300 : 주행 경로 안내부290: microcomputer 300: driving route guide

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention through an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 대한 구성도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치는 무인 이동 로봇(100)의 주행 경로에 설치되어 무인 이동 로봇에게 주행 경로를 제공하는 주행 경로 안내부(300)부와, 상기 이동 로봇(100)의 하단부에 부착되어 상기 주행 경로 안내부(300)로 일정 주파수의 광 신호를 전송한 후, 상기 주행 경로 안내부(300)에서 반사되어 돌아오는 신호를 분석하여 이동 로봇의 주행 상태를 감지하는 주행 상태 감지부(200)로 구성된다.3 is a block diagram of a driving state detection apparatus of a mobile robot according to an embodiment of the present invention, the driving state detection apparatus of the mobile robot according to an embodiment of the present invention is a driving path of the unmanned mobile robot 100; Is installed and provided to the driving path guide unit 300 for providing a driving route to the unmanned mobile robot, and attached to the lower end of the mobile robot 100 transmits an optical signal of a predetermined frequency to the driving path guide 300 The driving state guide unit 300 includes a driving state detecting unit 200 for detecting a driving state of the mobile robot by analyzing a signal reflected from the driving path guide unit 300.

한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 대한 동작 설명도로서, 도 4를 참조하면, 본 발명의 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치의 경우 상기 주행 상태 감지부(200)에 다수개의 센서(210)를 설치하여, 상기 센서(210)에서 발생된 광 신호가 상기 바닥에 부착된 주행 경로 안내부(300)에서 반사되어 되돌아오는 신호를 수신함으로써, 이동 로봇이 주행 선로를 나타내는 주행 경로 안내부(300) 상에서 어떤 상태로 이동하는지를 파악할 수 있다. 즉, 상기 센서(210)에서 수광되는 신호가 없을 경우 이동 로봇이 탈선한 것으로 간주하여 경보를 발생시킨다.Meanwhile, FIG. 4 is an operation explanatory diagram of a driving state detecting apparatus of a mobile robot according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, in the case of the driving state detecting apparatus of the mobile robot of the present invention, the driving state detecting unit is used. By installing a plurality of sensors 210 in the 200, the mobile robot receives a signal that is reflected back from the traveling path guide 300 attached to the floor, the optical signal generated by the sensor 210, The state of moving on the driving route guide unit 300 indicating the driving track may be determined. That is, when there is no signal received from the sensor 210, the mobile robot considers that it has derailed and generates an alarm.

이 때, 상기 주행 경로 안내부(300)는 빛을 반사시키는 재질로서, 무인 이동 로봇의 주행 경로에 이설이 용이한 스테인레스 테이프로 구성된다.In this case, the driving path guide part 300 is a material that reflects light, and is made of stainless tape that can be easily moved to the driving path of the unmanned mobile robot.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치에 포함되는 센서에 대한 구성도로서, 상기 센서(211)는 적외선 발광 다이오드(LED)와, 포토 트랜지스터(Photo Tr)이 한 쌍으로 구성되어, 상기 적외선 발광 다이오드에 의해 상기 주행 경로 안내부(300)로 빛을 방사하고, 상기 포토 트랜지스터에 의해 상기 주행 경로 안내부(300)에서 반사되는 빛을 수광한다.FIG. 5 is a configuration diagram of a sensor included in a driving state detecting apparatus of a mobile robot according to an embodiment of the present invention, wherein the sensor 211 includes an infrared light emitting diode (LED) and a photo transistor (Photo Tr). It is configured in pairs, the infrared light emitting diode emits light to the travel path guide portion 300, and receives the light reflected from the travel path guide portion 300 by the photo transistor.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 상태 감지부에 대한 내부 블록도로서, 도 6을 참조하면, 본 발명의 이동 로봇 주행 상태 감지 장치를 구성하는 주행 상태 감지부(200)는 센서부(210), 신호 발생기(220), 센서 선택기(230), 증폭기(240), 필터(250), 전파 정류 회로(260), A/D 컨버터(270), D/A 컨버터(280) 및 마이컴(290)으로 구성된다.6 is an internal block diagram of a driving state detecting unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the driving state detecting unit 200 constituting the mobile robot driving state detecting apparatus of the present invention may include a sensor unit. 210, signal generator 220, sensor selector 230, amplifier 240, filter 250, full-wave rectifier circuit 260, A / D converter 270, D / A converter 280 and microcomputer 290.

상기 센서부(210)는 도 5에 나탄바와 같이 광 신호를 발생시켜 상기 주행 경로 안내부(300)로 출력하고 그 신호에 대한 반사 신호를 수광하는 센서(201 내지 216)를 다수개 포함하여 구성되는데, 이동 로봇의 주행 상태를 효율적으로 감지하기 위해 도 6의 실시예에서는 16개의 센서를 사용하였다.The sensor unit 210 includes a plurality of sensors 201 to 216 for generating an optical signal as shown in FIG. 5 and outputting the optical signal to the driving route guide unit 300 and receiving a reflected signal for the signal. In order to efficiently detect the driving state of the mobile robot, 16 sensors are used in the embodiment of FIG. 6.

이 때, 상기 센서들(201 내지 216)은 이웃 센서간에 간섭을 일으켜 오동작을 일으키는 것을 방지하기 위해 한 개씩 순차적으로 선택되어 동작하는데, 이는 상기 센서 선택기(230)에 의해 제어된다. 즉, 상기 센서 선택기(230)는 마이컴(290)의 제어에 의해 상기 센서부(210)로 선택 신호를 출력하여 상기 센서들(211 내지 216)이 한 개씩 순차적으로 선택되도록 한다.At this time, the sensors 201 to 216 are sequentially selected and operated one by one in order to prevent interference between neighboring sensors and cause malfunctions, which are controlled by the sensor selector 230. That is, the sensor selector 230 outputs a selection signal to the sensor unit 210 under the control of the microcomputer 290 so that the sensors 211 to 216 are sequentially selected one by one.

그러면, 상기 선택된 센서(211 내지 216 중 하나)는 상기 스테인레스 테이프로 구성된 주행 경로 안내부(300)로 적외선을 방사한 후, 반사되어 되돌아오는 적외선의 양을 판단하여 감지한다.Then, the selected sensor (211 of 216) emits infrared rays to the driving path guide unit 300 made of the stainless tape, and then determines the amount of infrared rays reflected back to detect.

상기 신호 발생기(220)는 특정 주파수 성분을 갖는 신호를 발생시켜 상기 센서 선택기(230)에 의해 선택된 센서로 인가하는 데, 이는 상기 주행 경로 안내부(300)에서 반사되는 적외선을 수광할 때, 햇빛이나 불빛 등의 외란이 흡입된 경우 이러한 외란으로부터 필요한 적외선 만을 추출할 수 있도록 하기 위함이다.The signal generator 220 generates a signal having a specific frequency component and applies it to a sensor selected by the sensor selector 230, which receives sunlight when the infrared rays reflected from the driving path guide unit 300 are received. When disturbances such as a light or a light are inhaled, it is to be able to extract only necessary infrared rays from such disturbances.

상기 증폭기(240)는 상기 센서 선택기(230)에 의해 선택된 센서에서 수광된 신호를 일정 크기로 증폭하여 출력하고, 상기 필터(250)는 상기 증폭기(240)에서 출력되는 신호를 필터링하여 상기 신호 발생기(220)에서 발생된 주파수 성분의 신호만을 추출한다. 이는 상기 언급된 바와 같이 외란에 의한 오동작을 방지하기 위함이다.The amplifier 240 amplifies and outputs the signal received by the sensor selected by the sensor selector 230 to a predetermined size, and the filter 250 filters the signal output from the amplifier 240 to filter the signal generator. Only the signal of the frequency component generated at 220 is extracted. This is to prevent malfunction due to disturbance as mentioned above.

한편, 상기 전파 정류 회로(260)는 상기 필터(250)에서 추출된 신호를 전파 정류하여 DC 성분으로 변환하여 출력하고, 상기 A/D 컨버터(270)는 상기 전파 정류회로(260)에서 출력되는 DC 성분의 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 마이컴(290)으로 출력한다.On the other hand, the full-wave rectifying circuit 260 is full-wave rectified by converting the signal extracted from the filter 250 to a DC component and output, and the A / D converter 270 is output from the full-wave rectifying circuit 260 The DC component signal is converted into a digital signal and output to the microcomputer 290.

그러면, 상기 마이컴(290)은 상기 A/D 컨버터(270)를 통해 입력되는 각 센서별 수광 상태를 나타내는 결과 값을 기 설정된 기준값과 비교하여 감지 여부를 판단하여 저장한 후, 모든 센서에 대하여 감지된 것과 안된 것을 파악하였으면, 이 결과값을 일정한 공식에 의하여 D/A 컨버터(280)를 통해 아날로그 값(A)으로 출력하며, 실제 감지된 센서의 위치값은 16비트의 디지털 값(B)으로 출력한다.Then, the microcomputer 290 compares the result value indicating the light receiving state for each sensor input through the A / D converter 270 with a preset reference value, determines whether the microcomputer 290 detects and stores the detected value, and then detects all the sensors. If it is determined whether it is or not, the result is output as an analog value (A) through the D / A converter 280 according to a certain formula, and the position value of the actually detected sensor is converted into a 16-bit digital value (B). Output

이 과정에서 만약 감지된 센서가 없으면, 이동 로봇이 선로를 이탈한 것으로 판단하여 게이트 온(Gate on) 출력 신호(D)를 통하여 탈선 경보를 상위 제어기로 출력한다.In this process, if there is no sensor detected, the mobile robot determines that it has left the track and outputs a derailment alarm to the host controller through a gate on output signal (D).

또한, 상기 마이컴(290)은 자기 진단 기능을 수행하기 위해 주기적으로 진단용 신호인 특정값을 발생시켜 상기 D/A 컨버터(280)로 출력하고, 다시 상기 A/D 컨버터(270)를 통해 그 값을 읽어들임으로써, 가장 중요한 부품인 A/D 컨버터(270) 및 D/A 컨버터(280)의 기능을 점검하여 이상시에 경보 신호를 내보내어 이동 로봇의 오동작을 사전에 방지하도록 한다.In addition, the microcomputer 290 periodically generates a specific value, which is a diagnostic signal, and outputs it to the D / A converter 280 to perform a self-diagnostic function, and then returns the value through the A / D converter 270. By reading the, the function of the most important parts of the A / D converter 270 and the D / A converter 280 is checked to send out an alarm signal in case of abnormality to prevent the malfunction of the mobile robot in advance.

(식 1)은 상기 마이컴(290)에서 아날로그 출력값(A)을 산출하기 위한 공식이다.(Equation 1) is a formula for calculating the analog output value (A) in the microcomputer (290).

아날로그 출력값 = ((∑감지된 센서 번호) / (감지된 센서 개수)) - 8.5Analog Output Value = ((∑ Detected Sensor Number) / (Number of Detected Sensors))-8.5

상기 (식 1)을 참조하여 상기 결과값을 출력하는 형태를 설명하면, 상기 16개의 센서 중 7,8,9,10번의 센서만이 본 발명의 장치에 의해 감지된 경우 상기 (식 1)에 의해 아날로그 출력값은 ((7+8+9+10)/4)-8.5 = 0V 이다. 즉, 스테인레스 테이프가 본 발명의 주행 상태 감지부(센서 모듈)의 중간에 위치하고 있다고 판단하며, 아날로그 출력값으로는 '0V'를 출력한다. 한편, 디지털 출력값으로 6,7,8,9 비트만 '하이(high)'로 출력하고, 나머지는 '로우(low)'로 출력한다. 즉, 디지털 출력값은 '0000001111000000'이다.Referring to the form of outputting the result value with reference to (Equation 1), when only 7,8, 9, 10 sensor of the 16 sensors are detected by the apparatus of the present invention in (Equation 1) The analog output value is ((7 + 8 + 9 + 10) / 4) -8.5 = 0V. That is, it is determined that the stainless tape is located in the middle of the driving state detection unit (sensor module) of the present invention, and outputs '0V' as an analog output value. Meanwhile, only 6, 7, 8, and 9 bits are output as 'high' as the digital output value, and the rest are output as 'low'. That is, the digital output value is '0000001111000000'.

이 경우 감지된 센서가 있으므로, 이동 로봇이 주행 선로 위를 주행하고 있는 것으로 판단하여 게이트 온(Gate on) 출력 신호(D)를 '하이(high)'로 출력하여 탈선 상태가 아님을 나타낸다.In this case, since there is a sensor detected, it is determined that the mobile robot is traveling on the traveling track and outputs a gate on output signal D as 'high', indicating that the mobile robot is not derailed.

한편, 상기 마이컴(290)은 이동 로봇의 주행 위치 감지 결과에 대한 판독 오류를 방지하기 위해, 트리거 신호(trigger signal)(C)를 출력하는데, 이는 상기 아날로그 또는 디지털 출력값이 변화하는 시점에서 이동 로봇의 주행 위치 감지 결과값 즉, 상기 아날로그 또는 디지털 출력값을 판독할 경우 판독 오류가 발생할 수 있으므로, 상기 출력값이 변화하는 시점에 상기 트리거 신호를 '로우(low)' 상태로 유지하여 상기 출력값이 변환되고 있음을 나타낸다.On the other hand, the microcomputer 290 outputs a trigger signal (C), in order to prevent a reading error of the result of detecting the moving position of the mobile robot, which is a mobile robot at the time when the analog or digital output value changes When reading the driving position detection result of the analog or digital output value, that is, a reading error may occur, the output value is converted by keeping the trigger signal 'low' at the time when the output value changes. It is present.

또한, 상기 자기 진단 기능에 의해 본 발명의 장치에 이상이 감지된 경우 상기 트리거 신호(C)를 '로우(low)' 상태로 유지하고, 상기 게이트 온 신호(D)를 '로우(low)' 상태로 출력하여 이동 로봇이 탈선 상태임을 알려 긴급하게 수리를 할 수 있도록 한다.In addition, when an abnormality is detected in the device of the present invention by the self-diagnosis function, the trigger signal C is kept in a low state, and the gate on signal D is low. By outputting the status, the mobile robot is derailed so that it can be repaired urgently.

상기와 같은 본 발명의 이동 로봇 주행 상태 감지 장치는 일반 스테인레스 테이프를 사용함으로써 매설할 필요가 없으므로 이설이 매우 용이하다. 즉, 이설시에 기 부착된 스테인레스 테이프를 제거하고, 원하는 위치에 상기 스테인레스 테이프를 부착한 후, 즉시 가동할 수 있다. 또한, 상기 스테인레스 테이프의 경우 비용이 아주 저렴하여 상당히 경제적이다.As described above, the mobile robot driving condition detecting apparatus of the present invention does not need to be buried by using a general stainless tape, so it is very easy to move. That is, it is possible to immediately start operation after removing the attached stainless tape at the time of relocation, attaching the stainless tape to a desired position. In addition, the stainless tape is very economical because the cost is very low.

그리고, 자기 감응 방식이 아니므로, 자기 입자 유발에 의한 이동 로봇의 탈선을 방지할 수 있고, 자기 진단 기능에 의해 주요 부품에 대한 자체 진단을 주기적으로 수행함으로써, 부품 오류에 의한 이동 로봇 주행 상태 감지 장치의 오동작을 사전에 막을 수 있다.In addition, since it is not a magnetic sensitive method, it is possible to prevent the derailment of the mobile robot due to magnetic particle induction, and by periodically performing self-diagnosis of the main parts by the self-diagnosis function, detecting the mobile robot driving state due to a component error. The malfunction of the device can be prevented in advance.

또한, 마이컴의 제어에 의해 한번에 한 센서만이 선택되어 동작함으로써, 이웃 센서들간 간섭에 의한 오동작을 막을 수 있고, 특정한 주파수를 신호원으로 사용하고 수광된 신호를 그 주파수 정보에 의해 필터링함으로써, 외란에 의한 오동작을 막을 수 있다.In addition, only one sensor is selected and operated at the same time under the control of the microcomputer, thereby preventing malfunction due to interference between neighboring sensors, using a specific frequency as a signal source, and filtering the received signal by the frequency information. It can prevent malfunction by

Claims (8)

무인 이동 로봇의 주행 경로에 설치되어 무인 이동 로봇에게 주행 경로를 제공하는 경로 안내 수단과,A route guidance means installed on the traveling route of the unmanned mobile robot and providing the traveling route to the unmanned mobile robot; 상기 경로 안내 수단으로 일정 주파수의 광 신호를 전송한 후, 상기 경로 안내 수단에서 반사되어 돌아오는 신호를 분석하여 이동 로봇의 주행 상태를 감지하는 주행 상태 감지 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치.After the transmission of the optical signal of a predetermined frequency to the path guide means, the driving state of the mobile robot characterized in that it comprises a driving state detection means for detecting the driving state of the mobile robot by analyzing the signal reflected back Health sensing device. 제1항에 있어서, 상기 경로 안내 수단은The method of claim 1, wherein the route guidance means 빛을 반사시키는 재질로서, 무인 이동 로봇의 주행 경로에 이설이 용이한 테이프 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치.A material for reflecting light, wherein the driving state sensing apparatus of a mobile robot is configured in the form of a tape that is easy to move on the driving path of the unmanned mobile robot. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경로 안내 수단은The method of claim 1 or 2, wherein the route guidance means 스테인레스 테이프로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치.Traveling state sensing device of a mobile robot, characterized in that consisting of stainless tape. 제1항에 있어서, 상기 주행 상태 감지 수단은According to claim 1, wherein the driving state detection means 광 신호를 발생시켜 상기 경로 안내 수단으로 출력하고 그 신호에 대한 반사 신호를 수광하는 센서를 다수개 포함하여 구성된 센서부와,A sensor unit including a plurality of sensors generating an optical signal and outputting the optical signal to the path guide means and receiving a reflected signal for the signal; 상기 센서부로 센서 선택 신호를 인가하여 상기 센서부를 구성하는 센서들이 순차적으로 선택되어 동작하도록 제어하는 센서 선택부와,A sensor selection unit which applies a sensor selection signal to the sensor unit and controls the sensors constituting the sensor unit to be sequentially selected and operated; 특정 주파수 성분을 갖는 신호를 발생시켜 상기 센서 선택부에 의해 선택된 센서로 인가하는 신호 발생부와,A signal generator for generating a signal having a specific frequency component and applying the signal to the sensor selected by the sensor selector; 상기 센서 선택부에 의해 선택된 센서에서 수광된 신호를 일정 크기로 증폭하여 출력하는 증폭부와,An amplifier for amplifying and outputting a signal received by a sensor selected by the sensor selector to a predetermined size; 상기 증폭부에서 출력되는 신호를 필터링하여 상기 신호 발생부에서 발생된 주파수 성분의 신호만을 추출하는 필터부와,A filter unit which filters only the signal output from the amplification unit and extracts only a signal having a frequency component generated by the signal generator; 상기 필터부에서 추출된 신호를 전파 정류하여 DC 성분으로 변환하는 전파 정류부와,A full-wave rectifying unit for full-wave rectifying the signal extracted by the filter unit and converting the signal into a DC component; 상기 전파 정류부에서 출력되는 DC 성분의 신호를 디지털 신호로 변환하는 상기 A/D 변환부와,The A / D converter converting a signal of a DC component output from the full wave rectifier into a digital signal; 상기 A/D 변환부를 통해 입력되는 각 센서별 수광 상태를 취합하여 이동 로봇의 주행 위치 상태를 감지하고, 그 감지 결과 신호를 디지털 형태로 출력하는 제어부와,A control unit for collecting a light receiving state for each sensor input through the A / D converter to detect a driving position state of the mobile robot, and outputting the detected signal in a digital form; 상기 제어부에서 출력되는 디지털 형태의 감지 결과 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A 변환부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치.And a D / A converter configured to convert a digital sensing result signal output from the controller into an analog signal and output the analog signal. 제4항에 있어서, 상기 센서는The method of claim 4, wherein the sensor 적외선 발광부와, 수광부가 한 쌍으로 구성되어,Infrared light emitting unit and light receiving unit are composed of a pair, 상기 발광부에 의해 상기 경로 안내 수단으로 빛을 방사하고,Emits light to the path guide means by the light emitting unit; 상기 수광부에 의해 상기 경로 안내 수단에서 반사되는 빛을 수광하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치.The driving state sensing apparatus of the mobile robot, characterized in that for receiving the light reflected by the path guide means by the light receiving unit. 제4항에 있어서, 상기 제어부는The method of claim 4, wherein the control unit 상기 각 센서별 수광 상태를 취합하여, 상기 다수개의 센서 모두 수광 결과 신호가 발생하지 않은 경우 이동 로봇이 주행 경로를 이탈한 것으로 인식하여 경보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치.And a light reception state for each sensor, and when the light reception result signal does not occur for all of the plurality of sensors, the mobile robot recognizes that it has traveled off the travel path and generates an alarm. 제4항에 있어서, 상기 제어부는The method of claim 4, wherein the control unit 진단용 신호를 주기적으로 발생시켜 상기 D/A 변환부에서 아날로그 신호로 변환하고, 상기 아날로그 형태의 진단용 신호를 상기 A/D 변환부에서 다시 디지털 신호로 변환한 후, 그 값을 상기 제어부에서 발생된 초기 진단용 신호와 비교하여 상기 주행 상태 감지 수단의 동작 상태를 자체 진단하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치.Periodically generate a diagnostic signal to be converted into an analog signal in the D / A converter, and converts the analog type diagnostic signal to a digital signal again in the A / D converter, and then the value is generated in the controller And a self-diagnostic operation state of the driving state detecting means in comparison with an initial diagnosis signal. 제4항에 있어서, 상기 제어부는The method of claim 4, wherein the control unit 상기 이동 로봇의 주행 위치 감지 결과에 대한 판독 오류를 방지하기 위해, 상기 감지 결과값이 변화하는 시점에 감지 결과 신호를 판독하지 않도록 하는 트리거 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 상태 감지 장치.In order to prevent a reading error of the driving position detection result of the mobile robot, a trigger signal for not reading the detection result signal at the time when the detection result value is changed, the driving state detection apparatus of the mobile robot, characterized in that .
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