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KR20230099883A - 이동체 및 그 제어 방법 - Google Patents

이동체 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20230099883A
KR20230099883A KR1020210189298A KR20210189298A KR20230099883A KR 20230099883 A KR20230099883 A KR 20230099883A KR 1020210189298 A KR1020210189298 A KR 1020210189298A KR 20210189298 A KR20210189298 A KR 20210189298A KR 20230099883 A KR20230099883 A KR 20230099883A
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KR
South Korea
Prior art keywords
main body
concentration
smell
moving
odor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020210189298A
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English (en)
Inventor
이태희
성대운
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020210189298A priority Critical patent/KR20230099883A/ko
Priority to US18/065,037 priority patent/US12392759B2/en
Publication of KR20230099883A publication Critical patent/KR20230099883A/ko
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Abstract

일 실시예에 따른 이동체는, 본체; 상기 본체를 이동시키는 주행부; 상기 본체에 마련되고, 복수의 가스 센서를 포함하는 냄새 센싱 모듈; 및 상기 복수의 가스 센서 각각의 출력 값으로 냄새를 결정하고, 상기 냄새의 농도 변화에 기초하여 이동 방향을 결정하고, 상기 본체가 상기 결정된 이동 방향으로 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

이동체 및 그 제어 방법{MOVING OBJECT AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 냄새를 감지할 수 있는 이동체 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
냄새는 다양한 가스 성분들이 혼합된 결과로 도출될 수 있으며, 최근에는 복수의 가스 센서의 출력에 기초하여 혼합 가스의 성분비나 개별 가스의 농도를 이용함으로써, 냄새를 구별할 수 있게 되었다.
또한, 최근에는 로봇이나 드론 등의 이동체를 이용하여 시설물을 경계하거나 실종자를 수색하는 작업을 수행할 수 있게 되었다. 일반적으로, 이동체는 이미지 센서나 레이더 센서 등을 이용하여 객체를 식별할 수 있다.
더욱이, 이동체는 이미지 센서 또는 레이더 센서 등을 통하여 식별된 객체에 기초하여 자율 주행을 수행할 수 있으며, 자율 주행을 통하여 이동하며 주워진 임무를 수행할 수 있다.
냄새 센서 모듈을 포함하여 냄새 농도의 변화에 기초하여 이동 방향을 결정하는 이동체 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 이동체는, 본체; 상기 본체를 이동시키는 주행부; 상기 본체에 마련되고, 복수의 가스 센서를 포함하는 냄새 센싱 모듈; 및 상기 복수의 가스 센서 각각의 출력 값으로 냄새를 결정하고, 상기 냄새의 농도 변화에 기초하여 이동 방향을 결정하고, 상기 본체가 상기 결정된 이동 방향으로 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하고, 상기 복수의 가스 센서 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴을 비교하고, 상기 출력 패턴과 상기 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하는 경우 상기 본체가 이동하는 방향을 유지하도록 상기 주행부를 제어하고, 상기 출력 패턴과 상기 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하지 않는 경우 상기 본체가 상기 출력 패턴이 상기 미리 설정된 타겟 패턴에 대응할 때까지 선회하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 본체가 선회하도록 상기 주행부를 제어하여 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 냄새의 농도의 변화가 없는 경우 지형 정보 또는 풍향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 본체의 이동 방향을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 본체가 선회함에 따라 상기 출력 패턴이 상기 미리 설정된 타겟 패턴에 대응하는 방향을 결정하는 경우 상기 결정된 방향에서의 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
상기 이동체는, 통신부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 본체가 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동한 이후 상기 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 지점이 결정되는 경우 상기 지점의 위치 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 통신부를 통하여 이동 방향 정보를 수신하는 경우 상기 이동 방향 정보에 대응하는 이동 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 본체가 상기 냄새의 농도가 감소하는 방향으로 이동하도록 상기 주행부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 냄새의 농도가 감소하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
상기 냄새 센싱 모듈은, 냄새 발생 물체에 삽입되어 상기 냄새 발생 물체의 물질을 흡입할 수 있는 바늘관; 및 상기 바늘관을 연장하거나 단축하는 액추에이터;를 더 포함하고, 상기 바늘관은, 상기 물질에 포함되는 액체 물질이 이동하고, 상기 액체 물질이 배출되는 드레인 홀이 마련되는 액체관; 상기 물질에 포함되는 가스 물질이 이동하고, 상기 복수의 가스 센서까지 연장되는 가스관; 및 상기 액체관 및 상기 가스관을 분리하는 분리 부재;를 포함할 수 있다.
본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부 및 상기 본체에 마련되고, 복수의 가스 센서를 포함하는 냄새 센싱 모듈를 포함하는 일 실시예에 따른 이동체의 제어 방법은, 상기 복수의 가스 센서 각각의 출력 값으로 냄새를 결정하고; 상기 냄새의 농도 변화에 기초하여 이동 방향을 결정하고; 상기 본체가 상기 결정된 이동 방향으로 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 것;을 포함한다.
상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 것은, 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하고; 상기 복수의 가스 센서 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴을 비교하고; 상기 출력 패턴과 상기 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하는 경우 상기 본체가 이동하는 방향을 유지하도록 상기 주행부를 제어하고; 상기 출력 패턴과 상기 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하지 않는 경우 상기 본체가 상기 출력 패턴이 상기 미리 설정된 타겟 패턴에 대응할 때까지 선회하도록 상기 주행부를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 이동체의 제어 방법은, 상기 본체가 선회하도록 상기 주행부를 제어하여 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향을 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 이동체의 제어 방법은, 상기 냄새의 농도의 변화가 없는 경우 지형 정보 또는 풍향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 본체의 이동 방향을 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 이동체의 제어 방법은, 상기 본체가 선회함에 따라 상기 출력 패턴이 상기 미리 설정된 타겟 패턴에 대응하는 방향을 결정하는 경우 상기 결정된 방향에서의 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 이동체는, 통신부;를 더 포함할 수 있다.
상기 이동체의 제어 방법은, 상기 본체가 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동한 이후 상기 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 지점이 결정되는 경우 상기 지점의 위치 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 이동체의 제어 방법은, 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 이동체 및 그 제어 방법에 따르면, 냄새 센서 모듈을 포함하여 냄새 농도의 변화에 기초하여 이동 방향을 결정함으로써, 냄새 발생 물질을 수색하거나 냄새 발생 물질을 회피할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 이동체의 제어 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 냄새 센싱 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 이동체가 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 이동체가 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동하는 중에 냄새 센싱 모듈의 출력 패턴이 타겟 패턴과 대응하지 않는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 이동체가 출력 패턴과 타겟 패턴을 비교하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 이동체가 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동할 때의 냄새 농도를 도시하는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 이동체가 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로 송신하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 이동체가 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로부터 수신하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 이동체가 냄새의 농도가 감소하는 방향으로 이동하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 이동체의 제어 방법 중 냄새 농도 변화에 기초하여 이동하는 경우의 순서도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 이동체의 제어 방법 중 냄새 농도가 증가하는 방향으로 이동하는 경우의 순서도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 이동체의 제어 방법 중 냄새 농도가 감소하는 방향으로 이동하는 경우의 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 이동체 및 그 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 이동체의 제어 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 냄새 센싱 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 이동체(10)는, 사용자 입력을 수신하거나 정보를 표시하는 사용자 인터페이스(110)와, 냄새를 감지하는 냄새 센싱 모듈(120)과, 감지된 냄새에 기초하여 이동체(10)의 이동을 제어하는 제어부(130)와, 이동체(10)를 이동시키는 주행부(140)와, 외부 장치와 정보를 송수신하는 통신부(150)를 포함한다.
이동체(10)는, 동력에 기초하여 이동할 수 있는 장치로, 로봇, 드론, 차량, PAV(personal air vehicle), UAM(urban air vehicle) 등일 수 있으나, 그 유형에 제한은 없다.
일 실시예에 따른 사용자 인터페이스(110)는, 사용자 입력을 수신할 수 있으며, 이를 위해 기 공지된 유형의 입력 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(110)는, 사용자로부터 타겟 냄새에 대응하는 타겟 패턴을 입력받을 수 있다. 이때, 패턴은, 하나의 냄새 센싱 모듈(120)을 구성하는 복수의 가스 센서의 출력이 형성하는 패턴을 의미할 수 있으며, 타겟 패턴은, 타겟 냄새에 대한 냄새 센싱 모듈(120)에서의 출력 패턴에 해당할 수 있다. 즉, 패턴은, 복수의 가스 센서의 출력 사이의 관계를 의미할 수 있으며, 복수의 가스 센서의 출력 값으로 표현되는 레이더 차트, 시계열 그래프, 도넛 그래프 등으로 표현될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스(110)는, 정보를 표시할 수 있으며, 이를 위해 기 공지된 유형의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 냄새 센싱 모듈(120)은, 복수의 가스 센서(121)를 포함하며, 복수의 가스 센서(121) 각각은 서로 다른 유형의 가스의 농도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 가스 센서(121)는, 어레이로 배열되어 이동체(10)로 유입되는 가스의 농도를 측정할 수 있다.
가스 센서(121)는, 전기식 가스 센서, 화학식 가스 센서 또는 바이오 펩타이드 가스 센서 등으로 마련될 수 있으며, 그 유형에 제한은 없다.
또한, 냄새 센싱 모듈(120)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 냄새 발생 물체에 삽입되어 냄새 발생 물체의 물질을 흡입할 수 있는 바늘관(125)과, 바늘관(125)을 연장하거나 단축할 수 있는 액추에이터(123)를 포함할 수 있다.
바늘관(125)은 이동체(10)의 본체(15)에 마련되어 연장되거나 단축될 수 있으며, 바늘관(125)의 말단 측에는 본체(15)에 마련되는 가스 센서(121)가 위치할 수 있다.
또한, 바늘관(125)은, 물질에 포함되는 가스 물질이 이동하고 북수의 가스 센서까지 연장되는 가스관(125a)과 물질에 포함되는 액체 물질이 이동하고, 액체 물질이 배출되는 드레인 홀(127)이 마련되는 액체관(125b)을 포함할 수 있으며, 가스관(125a)과 액체관(125b)을 분리하는 분리 부재(129)를 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 냄새 센싱 모듈(120)은, 가스를 흡입하기 위한 펌프나 흡입팬을 더 포함할 수 있으며, 가스를 배출하기 위한 팬을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 복수의 가스 센서(121) 각각의 출력 값으로 냄새를 결정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는, 복수의 가스 센서 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴을 학습된 패턴 데이터와 비교하여 출력 패턴에 대응하는 패턴 데이터를 식별하고, 식별된 패턴 데이터에 대응하는 냄새를 현 지점에서 식별되는 냄새로 결정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는, 냄새와 냄새에 대한 가스 센서(121)의 출력에 기초하여 신경망을 지도 학습시킬 수 있으며, 이후 제어부(130)는 가스 센서(121)의 출력을 입력으로 하는 신경망의 출력에 기초하여 냄새를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 결정된 냄새의 농도 변화에 기초하여 이동체(10)의 이동 방향을 결정하고, 이동체(10)의 본체(15)가 결정된 이동 방향으로 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다. 제어부(130)가 이동 방향을 결정하여 주행부(140)를 제어하는 것에 대하여는 뒤에서 다시 자세히 설명하도록 한다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 본체(15)가 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다.
이때, 제어부(130)는, 복수의 가스 센서(121) 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴을 비교하고, 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하는 경우 본체(15)가 이동하는 방향을 유지하도록 주행부(140)를 제어하고, 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하지 않는 경우 본체(15)가 출력 패턴이 미리 설정된 타겟 패턴에 대응할 때까지 선회하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다.
제어부(130)는, 실시예에 따라, 본체(15)가 선회하도록 주행부(140)를 제어하여 냄새의 농도가 증가하는 방향을 결정할 수 있다.
또한, 제어부(130)는, 실시예에 따라, 냄새의 농도의 변화가 없는 경우 지형 정보 또는 풍향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 본체(15)의 이동 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는, 지형 정보에 기초하여 냄새 물질 물체가 위치할 것으로 예상되는 골짜기, 하수구 등을 향할 수 있는 이동 방향을 결정할 수 있다. 다른 예로, 제어부(130)는, 풍향 정보에 기초하여 바람이 불어오는 방향을 향할 수 있는 이동 방향을 결정할 수도 있다.
일 실시에에 따른 제어부(130)는, 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하지 않아 본체(15)가 선회하는 경우 출력 패턴이 미리 설정된 타겟 패턴에 대응하는 방향을 결정할 수 있으며, 결정된 방향에서의 냄새의 농도에 기초하여 이동 방향을 결정할 수 있다. 즉, 해당 방향의 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 본체(15)가 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 본체(15)가 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동한 이후 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 지점이 결정되는 경우 지점의 위치 정보를 외부 장치로 송신하도록 통신부(150)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(130)는, 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동한 이후 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 경우 해당 지점을 냄새 발생 물체가 위치하는 지점으로 결정하고, 해당 지점의 위치 정보를 외부 장치(예를 들어, 서버나 사용자 단말)로 송신하도록 통신부(150)를 제어함으로써, 사용자에게 냄새 발생 물체의 위치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 외부 장치(예를 들어, 다른 이동체 또는 서버)로 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 송신하도록 통신부(150)를 제어할 수 있다. 이를 통해, 다른 이동체 역시 이동체(10)와 동일한 목적지로 이동할 수 있어 냄새 발생 물질을 효과적으로 찾을 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는, 반대로 통신부(50)를 통하여 이동 방향 정보를 수신하는 경우 이동 방향 정보에 대응하는 이동 방향으로 본체(15)가 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수도 있다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는 본체(15)가 냄새의 농도가 감소하는 방향으로 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수도 있다. 이 경우, 제어부(130)는 냄새의 농도가 감소하는 방향에 대한 정보를 외부 장치(예를 들어, 다른 이동체 또는 서버)로 송신하도록 통신부(150)를 제어할 수 있다.
제어부(130)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 적어도 하나의 메모리 및 저장된 프로그램을 실행시키는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리와 프로세서가 복수인 경우에, 이들이 하나의 칩에 집적되는 것도 가능하고, 물리적으로 분리된 위치에 마련되는 것도 가능하다.
일 실시예에 따른 주행부(140)는, 이동체(10)를 이동시킬 수 있는 동력을 제공하는 장치로, 조향 및 제동 역시 수행할 수 있는 장치이다. 주행부(140)는, 이동체(10)를 이동시킬 수 있는 장치이면, 그 유형에 제한이 없다.
일 실시예에 따른 통신부(150)는, 외부 장치와 정보를 송수신할 수 있으며, 이를 위해 기 공지된 유형의 무선 통신 모듈로 마련될 수 있다.
이상에서는 이동체(10)의 각 구성에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이동체(10)가 냄새의 농도에 기초하여 이동하는 것에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 이동체(10)가 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 일 실시예에 따른 이동체(10)가 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동하는 중에 냄새 센싱 모듈(120)의 출력 패턴이 타겟 패턴과 대응하지 않는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 일 실시예에 따른 이동체(10)가 출력 패턴과 타겟 패턴을 비교하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 일 실시예에 따른 이동체(10)가 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동할 때의 냄새 농도를 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 이동체(10)는, 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동할 수 있다.
이때, 이동체(10)는, 본체(15)가 선회하도록 주행부(140)를 제어하여 냄새의 농도가 증가하는 방향을 결정할 수 있다.
또한, 이동체(10)는, 실시예에 따라, 어떠한 방향에서도 냄새의 농도의 변화가 없는 경우 지형 정보 또는 풍향 정보 등과 같은 환경 정보 중 적어도 하나에 기초하여 본체(15)의 이동 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 이동체(10)는, 지형 정보에 기초하여 냄새 물질 물체가 위치할 것으로 예상되는 골짜기, 하수구 등을 향할 수 있는 이동 방향을 결정할 수 있다. 다른 예로, 이동체(10)는, 풍향 정보에 기초하여 바람이 불어오는 방향을 향할 수 있는 이동 방향을 결정할 수도 있다.
일 실시예에 따른 이동체(10)는, 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동하는 동안 복수의 가스 센서(121) 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴을 비교할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 패턴은, 하나의 냄새 센싱 모듈(120)을 구성하는 복수의 가스 센서의 출력이 형성하는 패턴을 의미할 수 있으며, 타겟 패턴은, 타겟 냄새에 대한 냄새 센싱 모듈(120)에서의 출력 패턴에 해당할 수 있다. 즉, 패턴은, 복수의 가스 센서의 출력 사이의 관계를 의미할 수 있으며, 복수의 가스 센서의 출력 값으로 표현되는 레이더 차트, 시계열 그래프, 도넛 그래프 등으로 표현될 수 있다. 도 5에서는 일 예로 복수의 가스 센서의 출려 값을 레이더 차트로 표현하여 패턴을 도시하고 있다.
구체적으로, 이동체(10)는, 복수의 가스 센서 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴을 학습된 패턴 데이터와 비교하여 출력 패턴에 대응하는 패턴 데이터를 식별하고, 식별된 패턴 데이터에 대응하는 냄새를 현 지점에서 식별되는 냄새로 결정할 수 있다.
예를 들어, 이동체(10)는, 냄새와 냄새에 대한 가스 센서(121)의 출력에 기초하여 신경망을 지도 학습시킬 수 있으며, 이후 이동체(10)는 가스 센서(121)의 출력을 입력으로 하는 신경망의 출력에 기초하여 냄새를 식별할 수 있다.
이때, 이동체(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하는 경우 본체(15)가 이동하는 방향을 유지하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다. 이처럼, 이동체(10)는, 찾고자 하는 냄새 발생 물체(20)의 냄새의 농도가 높아지는 방향으로 이동함으로써, 냄새 발생 물체(20)에 도달할 수 있다.
또한, 이동체(10)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 가스 센서(121) 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하지 않는 경우 본체(15)가 출력 패턴이 미리 설정된 타겟 패턴에 대응할 때까지 선회하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다. 즉, 이동체(10)는, 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동하던 중에 농도가 증가하는 냄새가 찾고자 하는 타겟 패턴을 갖지 않는 경우 타겟 패턴의 냄새가 식별될 때까지 선회하며, 타겟 패턴을 출력 패턴으로 하는 냄새가 식별되는 경우 해당 방향으로 이동할 수 있다. 다시 말해, 이동체(10)는, 제1 냄새 발생 물체(20a)의 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동 중에 해당 냄새가 찾고자 하는 냄새가 아닌 경우 찾고자 하는 냄새를 찾기 위하여 선회하여 찾고자 하는 냄새를 발생시키는 제2 냄새 발생 물체(20b)를 향하여 이동할 수 있다.
구체적으로, 이동체(10)는, 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하지 않아 본체(15)가 선회하는 경우 출력 패턴이 미리 설정된 타겟 패턴에 대응하는 방향을 결정할 수 있으며, 결정된 방향에서의 냄새의 농도에 기초하여 이동 방향을 결정할 수 있다. 즉, 해당 방향의 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 본체(15)가 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 이동체(10)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 본체(15)가 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동한 이후 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 지점이 결정되는 경우 지점의 위치 정보를 외부 장치로 송신하도록 통신부(150)를 제어할 수 있다. 즉, 이동체(10)는, 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동한 이후 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 경우 해당 지점을 냄새 발생 물체가 위치하는 지점으로 결정하고, 해당 지점의 위치 정보를 외부 장치(예를 들어, 서버나 사용자 단말)로 송신하도록 통신부(150)를 제어함으로써, 사용자에게 냄새 발생 물체의 위치를 제공할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 이동체(10)가 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로 송신하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 이동체(10)가 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로부터 수신하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 이동체(10)는, 외부 장치(예를 들어, 다른 이동체(30) 또는 서버)로 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 송신하도록 통신부(150)를 제어할 수 있다. 이를 통해, 다른 이동체(30) 역시 이동체(10)와 동일한 목적지로 이동할 수 있어 냄새 발생 물체(20)을 효과적으로 찾을 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 이동체(10)는, 통신부(50)를 통하여 이동 방향 정보를 수신하는 경우 이동 방향 정보에 대응하는 이동 방향으로 본체(15)가 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 이동체(10)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 다른 이동체(30)로부터 냄새 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 수신하는 경우 방향 정보에 기초하여 다른 이동체(30)와 동일한 목적지로 이동할 수 있어 냄새 발생 물체(20)을 효과적으로 찾을 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 이동체(10)가 냄새의 농도가 감소하는 방향으로 이동하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 이동체(10)는 본체(15)가 냄새의 농도가 감소하는 방향으로 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수도 있다. 이 경우, 이동체(10)는 냄새의 농도가 감소하는 방향에 대한 정보를 외부 장치(예를 들어, 다른 이동체 또는 서버)로 송신하도록 통신부(150)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 이동체(10)는 자율주행으로 목적지를 향하는 차량에 해당할 수 있으며, 공장과 같은 혐오 냄새를 발생하는 물체(20)가 경로 상에 있는 경우 냄새 발생 물체(20)를 피하여 주행하는 경로를 선택하여 자율 주행을 수행할 수 있으며, 다른 이동체 역시 냄새 발생 물체(20)를 피할 수 있도록 방향 정보를 다른 이동체 또는 서버로 송신할 수 있다.
이하, 일 측면에 따른 이동체(10)의 제어 방법에 관한 실시예를 설명하기로 한다. 이동체(10)의 제어 방법에는 전술한 실시예에 따른 이동체(10)가 사용될 수 있다. 따라서, 앞서 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 내용은 이동체(10)의 제어 방법에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 이동체(10)의 제어 방법 중 냄새 농도 변화에 기초하여 이동하는 경우의 순서도이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 이동체(10)는, 복수의 가스 센서(121) 각각의 출력 값으로 냄새를 결정할 수 있으며(1010), 냄새의 농도 변화에 기초하여 이동 방향을 결정하고(1020), 본체(15)가 결정된 이동 방향으로 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다(1030).
도 11은 일 실시예에 따른 이동체(10)의 제어 방법 중 냄새 농도가 증가하는 방향으로 이동하는 경우의 순서도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 이동체(10)는 복수의 가스 센서(121) 각각의 출력 값으로 냄새를 결정할 수 있다(1110).
구체적으로, 제어부(130)는, 복수의 가스 센서 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴을 학습된 패턴 데이터와 비교하여 출력 패턴에 대응하는 패턴 데이터를 식별하고, 식별된 패턴 데이터에 대응하는 냄새를 현 지점에서 식별되는 냄새로 결정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는, 냄새와 냄새에 대한 가스 센서(121)의 출력에 기초하여 신경망을 지도 학습시킬 수 있으며, 이후 제어부(130)는 가스 센서(121)의 출력을 입력으로 하는 신경망의 출력에 기초하여 냄새를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 이동체(10)는, 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 본체(15)가 이동하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다(1120).
이때, 이동체(10)는, 본체(15)가 선회하도록 주행부(140)를 제어하여 냄새의 농도가 증가하는 방향을 결정할 수 있다.
또한, 이동체(10)는, 실시예에 따라, 어떠한 방향에서도 냄새의 농도의 변화가 없는 경우 지형 정보 또는 풍향 정보 등과 같은 환경 정보 중 적어도 하나에 기초하여 본체(15)의 이동 방향을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 이동체(10)는, 복수의 가스 센서(121) 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴을 비교하고(1130), 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하는 경우(1140의 예), 본체(15)가 이동하는 방향을 유지하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다(1150).
패턴은, 하나의 냄새 센싱 모듈(120)을 구성하는 복수의 가스 센서의 출력이 형성하는 패턴을 의미할 수 있으며, 타겟 패턴은, 타겟 냄새에 대한 냄새 센싱 모듈(120)에서의 출력 패턴에 해당할 수 있다. 즉, 패턴은, 복수의 가스 센서의 출력 사이의 관계를 의미할 수 있으며, 복수의 가스 센서의 출력 값으로 표현되는 레이더 차트, 시계열 그래프, 도넛 그래프 등으로 표현될 수 있다.
구체적으로, 이동체(10)는, 복수의 가스 센서 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴을 학습된 패턴 데이터와 비교하여 출력 패턴에 대응하는 패턴 데이터를 식별하고, 식별된 패턴 데이터에 대응하는 냄새를 현 지점에서 식별되는 냄새로 결정할 수 있다.
이때, 이동체(10)는, 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하는 경우 본체(15)가 이동하는 방향을 유지하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다. 이처럼, 이동체(10)는, 찾고자 하는 냄새 발생 물체(20)의 냄새의 농도가 높아지는 방향으로 이동함으로써, 냄새 발생 물체(20)에 도달할 수 있다.
일 실시예에 따른 이동체(10)는, 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 경우(1160의 예), 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 지점의 위치 정보를 외부 장치로 송신하도록 통신부(150)를 제어할 수 있다(1170). , 이동체(10)는, 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동한 이후 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 경우 해당 지점을 냄새 발생 물체가 위치하는 지점으로 결정하고, 해당 지점의 위치 정보를 외부 장치(예를 들어, 서버나 사용자 단말)로 송신하도록 통신부(150)를 제어함으로써, 사용자에게 냄새 발생 물체의 위치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 이동체(10)는, 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하지 않는 경우(1140의 아니오), 본체(15)가 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴이 대응할 때까지 선회하도록 주행부(140)를 제어할 수 있다(1180).
즉, 이동체(10)는, 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동하던 중에 농도가 증가하는 냄새가 찾고자 하는 타겟 패턴을 갖지 않는 경우 타겟 패턴의 냄새가 식별될 때까지 선회하며, 타겟 패턴을 출력 패턴으로 하는 냄새가 식별되는 경우 해당 방향으로 이동할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 이동체(10)의 제어 방법 중 냄새 농도가 감소하는 방향으로 이동하는 경우의 순서도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 이동체(10)는, 복수의 가스 센서(121) 각각의 출력 값으로 냄새를 결정하고(1210), 냄새의 농도가 감소하는 방향으로 본체(15)가 이동하도록 주행부(140)를 제어하고(1220), 냄새의 농도가 감소하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로 송신하도록 통신부(150)를 제어할 수 있다(1230).
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 이동체 110: 사용자 인터페이스
120: 냄새 센싱 모듈 121: 가스 센서
123: 엑추에이터 130: 제어부
140: 주행부 150: 통신부

Claims (20)

  1. 본체;
    상기 본체를 이동시키는 주행부;
    상기 본체에 마련되고, 복수의 가스 센서를 포함하는 냄새 센싱 모듈; 및
    상기 복수의 가스 센서 각각의 출력 값으로 냄새를 결정하고, 상기 냄새의 농도 변화에 기초하여 이동 방향을 결정하고, 상기 본체가 상기 결정된 이동 방향으로 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 제어부;를 포함하는 이동체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하고, 상기 복수의 가스 센서 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴을 비교하고, 상기 출력 패턴과 상기 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하는 경우 상기 본체가 이동하는 방향을 유지하도록 상기 주행부를 제어하고, 상기 출력 패턴과 상기 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하지 않는 경우 상기 본체가 상기 출력 패턴이 상기 미리 설정된 타겟 패턴에 대응할 때까지 선회하도록 상기 주행부를 제어하는 이동체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체가 선회하도록 상기 주행부를 제어하여 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향을 결정하는 이동체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 냄새의 농도의 변화가 없는 경우 지형 정보 또는 풍향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 본체의 이동 방향을 결정하는 이동체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체가 선회함에 따라 상기 출력 패턴이 상기 미리 설정된 타겟 패턴에 대응하는 방향을 결정하는 경우 상기 결정된 방향에서의 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 이동체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이동체는,
    통신부;를 더 포함하는 이동체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체가 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동한 이후 상기 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 지점이 결정되는 경우 상기 지점의 위치 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 이동체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 이동체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 통하여 이동 방향 정보를 수신하는 경우 상기 이동 방향 정보에 대응하는 이동 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 이동체.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체가 상기 냄새의 농도가 감소하는 방향으로 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 이동체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 냄새의 농도가 감소하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 이동체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 냄새 센싱 모듈은,
    냄새 발생 물체에 삽입되어 상기 냄새 발생 물체의 물질을 흡입할 수 있는 바늘관; 및
    상기 바늘관을 연장하거나 단축하는 액추에이터;를 더 포함하고,
    상기 바늘관은,
    상기 물질에 포함되는 액체 물질이 이동하고, 상기 액체 물질이 배출되는 드레인 홀이 마련되는 액체관;
    상기 물질에 포함되는 가스 물질이 이동하고, 상기 복수의 가스 센서까지 연장되는 가스관; 및
    상기 액체관 및 상기 가스관을 분리하는 분리 부재;를 포함하는 이동체.
  13. 본체, 상기 본체를 이동시키는 주행부 및 상기 본체에 마련되고, 복수의 가스 센서를 포함하는 냄새 센싱 모듈를 포함하는 이동체의 제어 방법에 있어서,
    상기 복수의 가스 센서 각각의 출력 값으로 냄새를 결정하고;
    상기 냄새의 농도 변화에 기초하여 이동 방향을 결정하고;
    상기 본체가 상기 결정된 이동 방향으로 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 것;을 포함하는 이동체의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 것은,
    상기 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하고;
    상기 복수의 가스 센서 각각의 출력 값이 이루는 출력 패턴과 미리 설정된 타겟 패턴을 비교하고;
    상기 출력 패턴과 상기 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하는 경우 상기 본체가 이동하는 방향을 유지하도록 상기 주행부를 제어하고;
    상기 출력 패턴과 상기 미리 설정된 타겟 패턴이 대응하지 않는 경우 상기 본체가 상기 출력 패턴이 상기 미리 설정된 타겟 패턴에 대응할 때까지 선회하도록 상기 주행부를 제어하는 것;을 포함하는 이동체의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 본체가 선회하도록 상기 주행부를 제어하여 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향을 결정하는 것;을 더 포함하는 이동체의 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 냄새의 농도의 변화가 없는 경우 지형 정보 또는 풍향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 본체의 이동 방향을 결정하는 것;을 더 포함하는 이동체의 제어 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 본체가 선회함에 따라 상기 출력 패턴이 상기 미리 설정된 타겟 패턴에 대응하는 방향을 결정하는 경우 상기 결정된 방향에서의 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 상기 본체가 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 것;을 더 포함하는 이동체의 제어 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 이동체는,
    통신부;를 더 포함하는 이동체의 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 본체가 상기 냄새의 농도가 증가하는 방향으로 이동한 이후 상기 냄새의 농도가 일정하게 유지되는 지점이 결정되는 경우 상기 지점의 위치 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것;을 더 포함하는 이동체의 제어 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 냄새의 농도가 증가하는 방향에 대한 정보를 외부 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것;을 더 포함하는 이동체의 제어 방법.
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