KR100635593B1 - 이동로봇의 외부검출장치 - Google Patents

Abstract

이동로봇 주위에 위치하는 검지대상의 방향을 확실히 검지할 수 있는 이동로봇의 외부검출장치를 제공한다.

이동로봇(R)의 머리부(R1)에는 사전에 설정된 검출가능 범위를 가지는 복수의 발광부(L1∼L8)가 마련되어 있고, 이들 발광부(L1∼L8)는 이동로봇(R)에 설정된 기준축(St)을 중심으로 그 주위에 배치된다. 이동로봇(R) 주위의 검지대상(D)에는, 상기 발광부(L1∼L8)로부터의 광신호를 수광하는 검지용 태그(T)가 마련되어 있다. 검지용 태그(T)는 발광부(L1∼L8)에 개별적으로 설정된 광신호에 포함되는 발광부 ID를 취득함으로써 발광 방향을 특정할 수 있으며, 검지대상(D)의 방향을 검출할 수 있다.

Description

이동로봇의 외부검출장치{Outside monitoring device for mobile robot}

도 1은 제1 실시예의 외부검출장치가 탑재된 이동로봇의 외관을 나타내는 사시도이다.

도 2는 이동로봇의 머리부를 위쪽에서 보았을 때의 평면도이다.

도 3은 외부검출장치의 응용예인 검지대상 검지시스템의 시스템 구성도이다.

도 4는 이동로봇의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5는 대상 검지부의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 6a는 이동로봇 주위에 설정된 검출가능 범위를 설명하는 설명도이고,

도 6b는 높이 방향의 검출가능 범위를 설명하는 설명도이다.

도 7은 이동로봇에 마련된 발광부의 작동 순서를 나타내는 설명도이다.

도 8은 이동로봇과 검지대상의 거리를 검출하는 방법을 설명하는 설명도이다.

도 9는 검지대상의 방향을 검출하는 방법을 설명하는 설명도이다.

도 10은 검지대상의 위치를 특정하는 방법을 설명하는 설명도이다.

도 11은 검지용 태그의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 12는 이동로봇의 대상 검지부에서 행해지는 처리에 대해 설명하는 흐름도다.

도 13은 검지대상인 검지용 태그 쪽에서 행해지는 처리에 대해 설명하는 흐름도다.

도 14는 검지대상 검지시스템의 동작을 설명하는 흐름도다.

도 15는 제2 실시예의 외부검출장치가 탑재된 이동로봇의 외관을 나타내는 사시도이다.

도 16은 제2 실시예의 외부검출장치에 관련된 발광부의 몸체부로의 설치 위치를 나타내는 평면도이다.

도 17은 제1 실시예의 외부검출장치의 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 18은 제3 실시예의 외부검출장치에 관련된 것으로, 이동로봇으로부터 전파를 발신하여 검지대상의 방향을 검지하는 경우의 개략도이다.

본 발명은 이동로봇 주위의 외부 상태를 검출하는 외부검출장치에 관한 것으로, 특히 이동로봇 주위의 검출 범위를 확대할 수 있도록 한 이동로봇의 외부검출장치에 관한 것이다.

로봇에는 외부 상태를 검출하기 위한 각종의 외부검출장치가 탑재되어 있다. 예컨대, 일본 특허공개 2003-266353호 공보(특허문헌 1)에 기재된 로봇에서는, 로봇의 머리부에 촬상수단, 마이크로폰, 터치 센서, 광센서와 같은 각종 센서가 설치되고 있고, 이들 각종 센서로부터의 출력에 근거하여 로봇이 자율적으로 행동할 수 있게 되어 있다.

또한, 일본 특허공개 2002-154084호 공보(특허 문헌2)에 제시되어 있는 바와 같이, 로봇 머리부에 촬상수단이 설치되어 있는 것으로서는, 로봇 머리부가 수직축 주위와 수평축 주위로 각각 회동 가능하게 지지되어 있다. 로봇 머리부가 회동했을 때, 촬상수단의 시선과 로봇 머리부의 움직임을 항상 일치시키는 것으로 시선 이동에 수반하는 화상의 변형이 방지되게 되어 있다.

<특허문헌 1> 일본 특허공개 2003-266353호 공보(단락 0030, 0033, 도 1)

<특허문헌 2> 일본 특허공개 2002-154084호 공보(단락 0011~0016, 도 3)

그렇지만, 상기 특허문헌 1과 특허문헌 2에 기재된 것은 모두 검지대상을 검출하기 위한 외부검출장치로서 촬상수단(카메라)을 사용하여, 촬상수단의 전방에 위치하는 검지대상의 형상 등을 검출하고 있다. 이 때문에, 로봇 머리부가 전방을 향하고 있는 경우에는, 전방의 소정 영역밖에 검출할 수 없으며, 로봇의 배면 쪽에 위치하는 검지대상이나 배면 쪽에서 접근하는 검지대상 등을 검지할 수 없다.

또한, 카메라에 의해 검지대상이 이동한 것을 검지하는 것으로서는, 촬상된 전후의 화상을 비교하는 것 등 대단히 복잡한 처리가 필요하게 된다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 로봇의 주위 전체의 외부 상태를 확실히 검지할 수 있고, 또한 검지대상의 방향을 간단한 처리로 검지할 수 있는 이동로봇의 외부검출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1 발명은, 이동로봇으로부터의 광신호가 수신되면, 소정의 수신 신호로서 상기 이동로봇에 응답하는 검지대상에 마련한 검지용 태그를 사용하여, 상기 검지대상이 위치하는 방향을 검출하는 이동로봇의 외부검출장치로서,
상기 이동로봇의 주위에는 상기 이동로봇이 검출할 수 있는 복수의 검출가능 범위가 사전에 설정되고,
상기 이동로봇에는 상기 복수의 검출가능 범위 중 할당된 검출가능 범위를 향해 광신호를 조사하는 발광부가 복수개 설치되고,
상기 복수의 발광부는 상기 이동로봇이 설치된 면에 대한 수직 방향을 기준축으로 하여 설정했을 때, 상기 각 발광부가 상기 기준축의 주위에 위치하도록 설치되고, 상기 광신호에는 해당 광신호를 조사한 발광부를 특정하는 식별 번호가 포함되어 있고,
상기 검지용 태그는 수광한 상기 광신호에 포함된 상기 식별 신호를 포함하는 수신 신호를 상기 이동로봇에 송신하며,

상기 이동로봇의 상기 외부검출장치는 상기 수신보고 신호에 포함되는 상기 식별 번호에 의해 특정된 발광부가 할당된 검출가능 범위의 방향을 상기 검지대상의 방향으로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제1 발명에서는, 복수의 검출가능 범위가 이동로봇 주위를 향하도록 발광부가 배치되어 있고, 검지용 태그를 설치한 검지대상이 이동로봇 주위의 어느 위치에 존재해도 확실히 검지할 수 있다. 또한, 각 발광부에는 각각 소정의 검출가능 범위가 설정되어 있기 때문에, 지향성이 발휘되어 검지용 태그를 설치한 검지대상의 방향을 확실히 검지할 수 있게 된다. 게다가, 검지대상에 마련한 검지용 태그가 수광한 광이 발광된 발광부를 특정하기만 하는 간단한 처리로 검지용 태그가 위치하고 있는 방향을 특정할 수 있다.

예컨대, 상기 이동로봇은 적어도 머리부와 이 머리부를 지지하는 몸체부를 가지고 있고, 상기 발광부가 상기 머리부에 설치되어 있다. 이와 같이, 발광부를 높은 위치에 설치함으로써 더욱 높은 위치에서 검지용 태그를 검지할 수 있기 때문에, 더욱 광범위하게 검지용 태그를 검지할 수 있게 되어 검지용 태그를 검출할 수 있는 확실성을 향상시킬 수 있다.

이 경우, 상기 머리부에는 외부촬상수단이 마련되어 있고, 상기 발광부가 상기 외부촬상수단의 상부에 설치되는 것이 바람직하다. 이로써, 검지용 태그의 방향을 외부촬상수단의 촬상 높이 위치에서 판단할 수 있기 때문에, 검지용 태그를 설치한 검지대상을 더욱 정확하게 검지할 수 있다. 따라서, 검지용 태그를 마련한 검지대상이 이동하고 있는 경우에도, 외부촬상수단을 용이하게 검지용 태그에 추종시켜 촬상할 수 있다.

또한, 상기 이동로봇은 적어도 머리부와 이 머리부를 지지하는 몸체부를 가지고 있고, 상기 발광부가 상기 몸체부에 마련되어 있어도 된다. 이와 같이, 발광부를 낮은 위치에 설치함으로써 이동로봇 가까이에서 낮은 장소에 위치하는 검지용 태그를 확실히 검출할 수 있다.

또한, 상기 머리부가 상기 기준축에 대해 적어도 상기 발광부의 배치 방향에 회동 가능하게 지지되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 머리부를 회전시키는 기구를 설치함으로써 상기 기구와 상기 발광부 쌍방에 의해 검지대상에 설치한 검지용 태그를 더욱 확실히 검출할 수 있게 된다. 예컨대, 머리부에 외부촬상수단이 설치되어 있는 경우에는, 이 외부촬상수단을 즉각 검지용 태그가 위치하는 방향을 향하게 할 수 있기 때문에, 검지대상을 더욱 신속하게 인식할 수 있게 된다.

또한, 제2 발명은 이동로봇으로부터의 전파신호가 수신되면, 소정의 수신 신호로서 상기 이동로봇에 응답하는 검지대상에 마련한 검지용 태그를 사용하여, 상기 검지대상이 위치하는 방향을 검출하는 이동로봇의 외부검출장치로서,
상기 이동로봇의 주위에는 상기 이동로봇이 검출할 수 있는 복수의 검출가능 범위가 사전에 설정되고,
상기 이동로봇에는 상기 복수의 검출가능 범위 중 할당된 검출가능 범위를 향해 전파신호를 발신하는 발신부가 복수개 설치되고,
상기 복수의 발신부는 상기 이동로봇이 설치된 면에 대한 수직 방향을 기준축으로 하여 설정했을 때, 상기 각 발신부가 상기 기준축의 주위에 위치하도록 설치되고, 상기 전파신호에는 해당 전파신호를 조사한 발신부를 특정하는 식별 번호가 포함되어 있고,
상기 검지용 태그는 수신한 상기 전파신호에 포함된 상기 식별 번호를 포함하는 수신 신호를 상기 이동로봇에 송신하며,
상기 이동로봇의 상기 외부검출장치는 상기 수신보고 신호에 포함되는 상기 식별 번호에 의해 특정된 발신부가 할당된 검출가능 범위의 방향을 상기 검지대상의 방향으로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제2 발명에서는, 전파의 주파수를 높이 설정함으로써 지향성을 높이 할 수 있으므로, 이동로봇 주위에 복수의 검출가능 범위를 설정할 수 있다. 따라서, 제1 발명과 같이 이동로봇 주위 전체에서의 검지용 태그를 설치한 검지대상의 존재와 그 검지대상의 방향을 확실히 검지할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 실시예의 외부검출장치가 탑재된 이동로봇의 외관을 나타내는 사시도, 도 2는 이동로봇의 머리부를 위쪽에서 보았을 때의 평면도, 도 3은 본 실시예의 외부검출장치가 탑재된 이동로봇의 응용예를 나타내는 시스템 구성도, 도 4는 이동로봇의 구성을 나타내는 블록도, 도 5는 대상 검지부의 구성을 나타내는 블록도, 도 6a는 이동로봇 주위에 설정된 검출가능 범위를 설명하는 설명도, 도 6b는 높이 방향의 검출가능 범위를 설명하는 설명도, 도 7은 발광부의 동작 순서를 나타내는 설명도, 도 8은 이동로봇과 검지대상의 거리를 검출하는 방법을 설명하는 설명도, 도 9는 검지대상의 방향을 검출하는 방법을 설명하는 설명도, 도 10은 검지대상의 위치를 특정하는 방법을 설명하는 설명도, 도 11은 검지대상에 마련된 검지 용 태그의 구성을 나타내는 블록도, 도 12는 이동로봇의 대상 검지부(70)에서 행해지는 처리에 대해 설명하는 흐름도, 도 13은 검지용 태그 쪽에서 행해지는 처리에 대해 설명하는 흐름도, 도 14는 검지대상 검지시스템이 회사 방문객의 검지에 응용된 경우의, 검지대상 검지시스템의 동작을 설명하는 흐름도다.

(제1 실시예)

도 1에 도시되는 바와 같이, 이 외부검출장치(W)는 이동로봇(R) 쪽에 설치된 복수의 발광부(L1∼L8)를 가지고 있고, 이동로봇(R) 주위에 위치하는 검지용 태그(T)가 위치하는 방향을 검출하는 것이다.

이동로봇(R)은 머리부(R1)와, 한 쌍의 암부(R2)와, 한 쌍의 다리부(R3)와, 몸체부(R4)로 구성되어 있고, 상기 머리부(R1)는 상기 몸체부(R4)의 상부에 설치되며, 상기 각 암부(R2)는 상기 몸체부(R4) 양쪽에 마련되고, 상기 다리부(R3)는 상기 몸체부(R4)의 하부에 설치되어 있다. 상기 머리부(R1), 암부(R2) 및 다리부(R3)는 각각 액튜에이터에 의해 구동되고, 자율이동 제어부(50)(도 4 참조)에 의해 2족 보행 제어가 행해진다. 이 2족 보행에 대한 상세한 것은, 예컨대 일본 특허공개 2001-62760호 공보에 개시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 8개의 상기 발광부(L1∼L8)는 모두 적외광 등을 발광할 수 있는 LED(발광 다이오드)로 형성되고, 상기 이동로봇(R)의 머리부(R1)에 마련되어 있다. 게다가, 도 2에서는 설명의 편의상, 각 발광부(L1∼L8)가 머리부(R1)의 외면에서 돌출한 상태로 도시되고 있는데, 실제로는 각 발광부(L1∼L8)의 첨단이, 머리부(R1)의 외면과 동일면 상에 위치하고 있으며, 각 발광부(L1 ∼L8)가 머리부(R1)의 외면에서 돌출하지 않도록 구성되어 있다.

또한, 상기 머리부(R1)에는, 외부촬상수단으로서 기능하는 한 쌍의 카메라(C, C)가 마련되어 있다. 이 카메라(C, C)는 영상을 디지털 데이터로서 기록할 수 있는 것으로, 예컨대 컬러 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라가 사용된다. 카메라(C, C)는 머리부(R1)의 정면에 나란히 평행하게 배치되어 있고, 도 1에 도시되는 바와 같이, 상기 카메라(C, C)의 상부에 상기 각 발광부(L1∼L8)가 위치하고 있다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 이동로봇(R)의 설치면(F)에 교차하는 방향, 즉 본 실시예에서는 설치면(F)에 대해 수직 방향을 기준축(St)으로 하고 있다. 이 기준축(St)을 이동로봇(R)의 중심을 통과하도록 설정했을 때, 상기 발광부(L1∼L8)가 상기 기준축(St)을 중심으로 그 주위에 위치하도록 설치되어 있다. 상기 기준축(St)은 도 2에 도시되는 바와 같이, 머리부(R1)의 중심을 통과하도록 지면 수직 방향에 설정되어 있으며, 상기 머리부(R1)에는 상기 기준축(St)을 중심으로 그 전방에 발광부(L1∼L3)가, 뒤쪽에 발광부(L6)가, 오른쪽에 발광부(L4 및 L5)가, 왼쪽에 발광부(L7 및 L8)가 위치하고 있다. 그리고 머리부(R1)가 정면을 향했을 때의 각 발광부(L1∼L8)의 상기 설치면(F)으로부터의 높이 치수는 반드시 서로 일치하는 것이 아니어도 되며 상하에 어긋나 배치되어도 된다.

그리고 본 실시예의 외부검출장치를 설명함에 있어서는, 도 3에 나타내는 응용예(검지대상 검지시스템(A))를 참조하여 설명한다.

도 3에 도시되는 바와 같이, 이 검지대상 검지시스템(A)은 검지 장치인 이동로봇(R)의 주변 영역에 검지대상(D), 예컨대 검지용 태그(T)를 장착한 사람이 검지 되는지를 확인함과 동시에, 검지대상(D)이 검지된 경우에는, 검지대상(D)이 이동로봇(R)을 기준으로 어느 방향으로 그리고 어느 정도 떨어진 위치에 존재하는지를 특정하는, 즉 검지대상(D)의 위치를 특정하는 것이다. 단, 제1 실시예(제2 실시예도 같음)는 이동로봇(R)을 기준으로 어느 방향에 위치하고 존재하는지를 특정하는 것이다.

도 3에 도시되는 바와 같이, 검지대상 검지시스템(A)은 이동로봇(R)과, 이 이동로봇(R)과 무선 통신에 의해 접속된 기지국(1)과, 이 기지국(1)과 로봇 전용 네트워크(2)를 통해 접속된 관리용 컴퓨터(3)와, 이 관리용 컴퓨터(3)에 네트워크(4)를 통해 접속된 단말(5)과, 검지대상(D)이 구비하는 검지용 태그(T)로 구성된다.

여기서, 검지용 태그(T)를 장착한 사람이 검지대상(D)으로 규정되어 있다.

이 검지대상 검지시스템(A)에 있어서, 이동로봇(R)은 상기 이동로봇(R)의 주변 영역에 검지대상(D), 예컨대 검지용 태그(T)를 장착한 사람이 존재하는지의 여부를 검지하고, 검지한 검지대상(D)의 위치를 특정함과 동시에, 필요에 따라 검지대상(D)이 누구인가 하는 개인 식별을 행하는 것이다.

관리용 컴퓨터(3)는 기지국(1), 로봇 전용 네트워크(2)를 통해 이동로봇(R)의 이동·발화 등의 각종 제어를 행함과 동시에, 이동로봇(R)에 대해 필요한 정보를 제공하는 것이다. 여기서, 필요한 정보란, 검지된 검지대상(D)의 성명이나 이동로봇(R) 주변의 지도 등이 이에 상당하고, 이런 정보는 상기 관리용 컴퓨터(3)에 마련된 기억 수단(미도시)에 기억되어 있다.

로봇 전용 네트워크(2)는 기지국(1)과, 관리용 컴퓨터(3)와, 네트워크(4)를 접속하는 것으로, LAN 등에 의해 실현되는 것이다.

단말(5)은 네트워크(4)를 통해 관리용 컴퓨터(3)에 접속되고, 상기 관리용 컴퓨터(3)의 기억 수단(미도시)에 검지용 태그(T)에 대한 정보 및 상기 검지용 태그(T)를 장착한 인물(검지대상(D))에 대한 정보 등을 등록하는, 또는 등록된 이러한 정보를 수정하는 것이다.

그리고 검지용 태그(T)란, 예컨대 IC 태그가 이에 상당한다.

이하, 이동로봇(R), 그리고 검지대상(D)의 구성에 대해 각각 상세하게 설명한다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 본 실시예에서의 이동로봇(R)은 상기 발광부(L1∼L8) 및 상기 카메라(C, C)와 함께 스피커(S), 마이크(MC), 화상 처리부(10), 음성 처리부(20), 화상 전송부(30), 제어부(40), 자율이동 제어부(50), 무선 통신부(60) 및 대상 검지부(70)를 가진다. 또한, 이동로봇(R)에는 이동로봇(R)의 위치를 검출하기 위한 자이로 센서(SR1)나 GPS 수신기(SR2)가 마련되어 있다.

상기 화상 처리부(10)는 상기 카메라(C, C)가 촬영한 화상을 처리하고, 촬영된 화상에서 이동로봇(R) 주위의 상황을 파악하기 위해 주위의 장애물이나 인물의 인식을 행하는 부분이다.

이 화상 처리부(10)는 스테레오 처리부(11a), 이동체 추출부(11b) 및 얼굴 인식부(11c)를 포함하여 구성된다.

상기 스테레오 처리부(11a)는 좌우의 카메라(C, C)가 촬영한 2장의 화상 중 한쪽을 기준으로 패턴 매칭을 행하고, 좌우의 화상 중 대응하는 각 화소의 시차를 계산하여 시차 화상을 생성하고, 생성한 시차 화상 및 원래 화상을 이동체 추출부(11b)에 출력한다. 그리고 이 시차는 이동로봇(R)으로부터 촬영된 물체까지의 거리를 나타내는 것이다.

상기 이동체 추출부(11b)는 상기 스테레오 처리부(11a)로부터 출력된 데이터에 근거하여 촬영한 화상 중 이동체를 추출하는 것이다. 이동하는 물체(이동체)를 추출하는 것은 이동하는 물체는 인물이라고 추정하여 인물의 인식을 하기 위함이다.

이동체의 추출을 하기 위해 이동체 추출부(11b)는 과거의 수 프레임(조각)의 화상을 기억하고 있고, 가장 새로운 프레임(화상)과, 과거의 프레임(화상)을 비교하여 패턴 매칭을 행하며, 각 화소의 이동량을 계산하여 이동량 화상을 생성한다. 그리고 시차 화상과, 이동량 화상으로부터 카메라(C, C)로부터 소정의 거리 범위 내에서 이동량이 많은 화소가 있는 경우, 인물이 있다고 추정하고, 그 소정 거리 범위만의 시차 화상으로서 이동체를 추출하여 얼굴 인식부(11c)에 이동체의 화상을 출력한다.

상기 얼굴 인식부(11c)는 추출한 이동체로부터 피부색의 부분을 추출하고, 그 크기, 형상 등으로부터 얼굴의 위치를 인식한다. 그리고 마찬가지로 피부색의 영역과, 크기, 형상 등으로부터 손의 위치도 인식된다.

인식된 얼굴의 위치는 이동로봇(R)이 이동할 때의 정보로서, 또한 그 사람과의 커뮤니케이션을 취하기 위해 제어부(40)에 출력됨과 동시에, 상기 무선 통신부 (60)에 출력된다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 음성 처리부(20)는 음성 합성부(21a)와, 음성 인식부(21b)를 가진다.

상기 음성 합성부(21a)는 제어부(40)가 결정되고, 출력된 발화 행동 지령에 근거하여 문자 정보로부터 음성 데이터를 생성하며, 스피커(S)에 음성을 출력하는 부분이다. 음성 데이터의 생성에는, 사전에 기억하고 있는 문자 정보와 음성 데이터의 대응 관계를 이용한다.

상기 음성 인식부(21b)는 마이크(MC)로부터 음성 데이터가 입력되고, 사전에 기억하고 있는 음성 데이터와 문자 정보의 대응 관계에 근거하여 음성 데이터에서 문자 정보를 생성하여 제어부(40)에 출력하는 것이다.

상기 화상 전송부(30)는 무선 통신부(60)를 통해 카메라(C, C)로부터 입력된 화상 데이터를 상기 관리용 컴퓨터(3)에 출력하는 부분이다.

상기 자율이동 제어부(50)는 머리부 제어부(51a), 암부 제어부(51b), 다리부 제어부(51c)를 가지고 있다.

상기 머리부 제어부(51a)는 제어부(40)의 지시에 따라 머리부(R1)를 구동하고, 암부 제어부(51b)는 제어부(40)의 지시에 따라 암부(R2)를 구동하며, 다리부 제어부(51c)는 제어부(40)의 감시에 따라 다리부(R3)를 구동한다.

상기 머리부(R1)는 도 2에 도시된 발광부(L1∼L8)의 배치 방향(Q)에 회동 가능하게 지지되어 있고, 상기 머리부 제어부(51a)는 제어부(40)의 지시에 따라 머리부(R1)를 상기 배치 방향, 즉 카메라(C, C)는 수평 상태를 유지한 채로 카메라(C, C)와 함께 머리부(R1)가 시계 방향 및 반시계 방향에 회동 가능하게 제어된다. 그리고 상기 머리부(R1)에는 상기 방향에 더하여 비스듬하게 위쪽이나 비스듬하게 아래쪽을 향하는 기구가 설치되어도 좋다. 상기한 머리부(R1)의 방향을 각 방향에 구동하는 기구는 종래부터 일반적으로 채용되는 기구를 이용할 수 있어서 그 내부 기구에 대한 설명은 생략한다.

상기 자이로 센서(SR1) 및 GPS 수신기(SR2)가 검출한 데이터는 제어부(40)에 출력되고, 이동로봇(R)의 행동을 결정하는 데 이용됨과 동시에, 제어부(40)로부터 무선 통신부(60)를 통해 관리용 컴퓨터(3)에 송신된다.

상기 무선 통신부(60)는 관리용 컴퓨터(3)와 데이터의 송신기를 행하는 통신장치이다. 무선 통신부(60)는 공중회선 통신장치(61a) 및 무선통신장치(61b)를 가진다.

상기 공중회선 통신장치(61a)는 휴대 전화 회선이나 PHS(Personal Handyphone System) 회선 등의 공중회선을 이용한 무선 통신 수단이다. 한편, 무선통신장치(61b)는 IEEE802.11b 규격에 준거하는 무선 LAN 등 근거리 무선 통신에 의한 무선 통신 수단이다.

상기 무선 통신부(60)는 관리용 컴퓨터(3)로부터의 접속 요구에 따라 공중회선 통신장치(61a) 또는 무선통신장치(61b)를 선택하여 관리용 컴퓨터(3)와 데이터 통신을 행한다.

상기 대상 검지부(70)는 이동로봇(R) 주위를 검지용 태그(T)를 구비하는 검지대상(D)이 존재하는지의 여부를 검지함과 동시에, 검지대상(D)의 존재가 검지된 경우, 상기 검지대상(D)의 위치를 특정하는 것이다.

도 5에 도시되는 바와 같이, 상기 대상 검지부(70)는 제어수단(80)과, 전파 송수신 수단(90), 발광 수단(100), 기억 수단(110)을 포함하여 구성된다.

상기 제어수단(80)은 후술하는 전파 송수신 수단(90)으로부터 무선 송신되는 검색 신호와, 후술하는 발광 수단(100)으로부터 적외광으로 출력되는 방향검사신호를 생성함과 동시에, 검색 신호를 수신한 검지용 태그(T)로부터 송신된 수신보고 신호를 근거로 검지대상(D)의 위치를 특정하는 것이다.

여기서, 상기 검색 신호란 이동로봇(R) 주위에 검지대상(D)이 존재하는지의 여부를 검지하기 위한 신호이고, 상기 방향검사신호란 검지대상(D)이 이동로봇(R)을 기준으로 어느 방향에 위치하는지를 검지하기 위한 신호이다.

또한, 상기 수신보고 신호란 상기 검지용 태그(T)가 적어도 검색 신호를 수신한 것을 나타내는 신호이다.

도 5에 도시되는 바와 같이, 상기 제어수단(80)은 데이터 처리부(81)와, 암호화부(82), 시분할부(83), 복호화부(84), 전해 강도 검출부(85)를 포함하여 구성된다.

상기 데이터 처리부(81)는 상기 검색 신호와 상기 방향검사신호를 생성함과 동시에, 검지 문상(D)의 위치를 특정하는 것으로, 신호 생성부(81a)와, 위치 특정부(81b)를 포함하여 구성된다.

상기 데이터 처리부(81)의 신호 생성부(81a)는 소정 시간마다, 또는 이동로봇(R)의 제어부(40)로부터 전파의 발신을 명령하는 신호(발신 명령 신호)가 입력될 때마다 기억 수단(110)을 참조하고, 대상 검지부(70)가 마련된 이동로봇(R)에 고유의 식별 번호(이하, 로봇 ID라고 함)를 취득한다. 그리고 신호 생성부(81a)는 상기 로봇 ID와 수신보고 요구 신호를 포함하여 구성되는 검색 신호를 생성한다.

여기서, 상기 수신보고 요구 신호란 검색 신호를 수신한 검지대상(D)(검지용 태그(T))에 대해 상기 검색 신호를 수신한 취지를 나타내는 신호(수신보고 신호)를 생성하도록 요구하는 신호이다.

또한, 상기 신호 생성부(81a)는 상기 검색 신호를 생성할 때에, 후술하는 발광 수단(100)으로부터 적외선 신호로서 조사되는 방향검사신호도 생성한다.

상기 방향검사신호는 발광 수단(100)에 마련된 발광부(L1∼L8)의 전부에 대해 개별적으로 생성되는 것으로, 상기한 로봇 ID와, 발광부(L1∼L8)를 특정하는 식별자(발광부 ID)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 발광부 ID를 포함하는 방향검사신호가 청구항에서의 이동로봇(R)으로부터 검지용 태그(T)를 향해 보내지는 광신호에 상당한다.

또한, 상기 방향검사신호는 상기 복호화부(84)로부터 입력되는 수신보고 신호에 발광 요구 신호가 포함되어 있는 경우에도 생성된다.

상기 이동로봇(R)에는, 발광부(L1∼L8)가 모두 8개 마련되어 있으므로, 상기 데이터 처리부(81)는 상기 로봇 ID와 상기 발광부 ID로 구성되는 방향검사신호를 모두 8개 생성한다.

예컨대, 로봇 ID가 “02”이고, 발광부(L1∼L8)의 발광부 ID가 “D1∼D8”인 경우, 발광부(L1)에 대해 생성되는 방향검사신호는 로봇 ID=“02”와, 발광부 ID= “D1”을 포함하고, 발광부(L2)에 대해 생성되는 방향검사신호는 로봇 ID=“02”와, 발광부 ID="D2”를 포함하게 된다.

그리고 상기 신호 생성부(81a)는 상기 방향검사신호와 상기 검색 신호를 암호화부(82)에 출력한다. 그리고 상기 데이터 처리부(81)의 위치 특정부(81b)는 검색 신호를 수신한 검지용 태그(T)로부터 송신된 수신보고 신호를 토대로 검지대상(D)의 위치를 특정하는 것이지만, 그때 이 위치 특정부(81b)에서 행해지는 처리는 제어수단(80)에 포함되는 복호화부(84)와 전해 강도 검출부(85)에서의 처리와 함께 나중에 상세하게 설명한다.

상기 암호화부(82)는 입력된 신호를 암호화한 후, 출력하는 것이다. 그리고 암호화부(82)는 검색 신호의 암호화에 의해 얻어진 검색 신호(암호화 검색 신호)를 후술하는 전파 송수신 수단(90)에 출력한다. 이로써, 암호화 검색 신호는 변조된 다음, 전파 송수신 수단(90)으로부터 무선 송신되게 된다.

또한, 상기 암호화부(82)는 데이터 처리부(81)로부터 입력된 방향검사신호를 마찬가지로 암호화한다. 그리고 암호화부(82)는 방향검사신호의 암호화에 의해 얻어진 방향검사신호(암호화 방향검사신호)를 후술하는 시분할부(83)에 출력한다.

상기 방향검사신호는 상기한 데이터 처리부(81)에 있어서 발광 수단(100)의 발광부마다 하나씩 생성된다. 따라서 도 5에 도시되는 바와 같이, 상기 발광 수단(100)에는 모두 8개의 발광부(L1∼L8)가 마련되어 있기 때문에, 암호화부(82)에는 모두 8개의 방향검사신호가 데이터 처리부(81)로부터 입력된다. 그 결과, 모두 8개의 암호화 방향검사신호가 이 암호화부(82)에 있어서 생성되어 시분할부(83)에 출 력되게 된다.

상기 시분할부(83)는 발광 수단(100)의 각 발광부(L1∼L8)의 발광 순서와 발광 타이밍을 설정하는 것이다. 구체적으로는, 상기 암호화부(82)로부터 암호화 방향검사신호가 입력되면, 시분할부(83)는 각 발광부(L1∼L8)의 발광 순서 및 발광 타이밍을 결정하고, 결정한 발광 순서 및 발광 타이밍으로 암호화 방향검사신호를 발광 수단(100)에 출력한다.

예컨대, 발광부(L1), 발광부(L5), 발광부(L2), 발광부(L6), 발광부(L3), 발광부(L7), 발광부(L4), 그리고 발광부(L8)의 순서로 각 발광부(L1∼L8)를 소정 시간(예컨대, 0.5초) 간격으로 발광시키는 경우, 상기 시분할부(83)는 상기 암호화 방향검사신호를 상기 소정 시간 간격으로 발광부(L1)의 변조부, 발광부(L5)의 변조부, 발광부(L2)의 변조부, 발광부(L6)의 변조부, 발광부(L3)의 변조부, 발광부(L7)의 변조부, 발광부(L4)의 변조부 그리고 발광부(L8)의 변조부라는 순서로 출력한다.

모두 8개의 암호화 방향검사신호가 시분할부(83)에 입력된다. 그리고 이들 암호화 방향검사신호는 상기한 데이터 처리부(81)에 있어서, 출력되는 발광부가 사전에 정해져 있다. 따라서, 시분할부(83)는 암호화 방향검사신호가 입력되면, 암호화 방향검사신호에 포함되는 발광부 ID를 확인하고, 발광부 ID에 의해 특정되는 발광부에 인접하는 변조부를 향하여 정해진 순서 및 타이밍으로 암호화 방향검사신호를 출력한다.

예컨대, 발광부(L1∼L8)의 발광부 ID가 “D1∼D8”로 규정되는 경우, 시분할 부(83)는 발광부 ID가 “D1”인 암호화 방향검사신호를 발광부(L1)에 인접하는 변조부에 출력하고, 발광부 ID가 “D2”인 암호화 방향검사신호를 발광부(L2)에 인접하는 변조부에 출력하게 된다.

상기 발광 수단(10O)은 이동로봇(R)을 기준으로 상기 이동로봇(R) 주위에 있어서 사전에 설정된 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)를 향해 광을 조사하는 것이다.

도 5 및 도 6a에 도시되는 바와 같이, 상기 발광 수단(100)은 8개의 상기 발광부(L1∼L8)와, 각 발광부(L1∼L8)에 대응시켜 마련된 변조부를 포함하여 구성되어 있다.

상기 변조부는 상기 시분할부(83)로부터 입력된 암호화 방향검사신호를 소정의 변조 방식으로 변조하여 변조 신호로 하는 것이다. 각 발광부(L1∼L8)는 변조 신호를 적외선 신호(적외광)로서 사전에 정해진 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)를 향해 조사하는 것이다.

도 6a에 도시되는 바와 같이, 상기 각 발광부(L1∼L8)에는 소정의 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)가 설정되어 있다. 구체적으로는, 발광부(L1∼L3)에는 원주 방향에 각도(α)의 검출가능 범위(Sa1∼Sa3)가 각각 설정되고, 발광부(L4∼L8)에는 원주 방향에 각도(β)의 검출가능 범위(Sa4∼Sa8)가 각각 설정되며, 또한 각도(β)>각도(α)가 되도록 설정되어 있다.

이와 같이, 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)를 설정하면, 이동로봇(R)이 검지대상(D)을 검지하고, 검지대상(D)의 방향으로 얼굴을 향하는 동작을 행할 때, 이동로봇(R)의 얼굴 정면(시선의 방향)과, 검지대상(D)의 위치에서 어긋남이 생기면, 이동 로봇(R)의 시선이 자신을 향하고 있지 않다고 검지대상(D)이 느끼는 경우가 있다는 불편함을 해소할 수 있다. 그리고 이 불편함을 해소하는 방법으로서, 검출가능 범위의 개수를 많이 설정한다는 것이 생각되지만, 반드시 이동로봇(R) 주위 전체의 검출가능 범위를 늘릴 필요는 않고, 전방만의 검출가능 범위를 늘려 전방 쪽의 위치 특정을 섬세하게 할 수 있도록 함으로써 검지대상(D)이 위치하는 방향으로 이동로봇(R)의 시선 방향을 향하게 할 수 있다. 상기한 바와 같이, 검출가능 범위를 설정함으로써 발광부의 설치 개수를 필요 이상 늘릴 필요가 없어진다.

이 때문에, 본 실시예에서는 도 6a에 도시되는 바와 같이, 이동로봇(R)의 머리부(R1)의 전방에 있어서, 각 검출가능 범위(Sa1∼Sa3)의 적외광의 조사 범위를 좁힘으로써 이동로봇(R)의 정면 쪽에 있는 각 검출가능 범위(Sa1∼Sa3) 내에서의 검지대상(D)의 위치를 보다 정확하게 특정할 수 있도록 하고 있다.

이로써, 검지대상(D)이 사람이고, 또한 이동로봇(R)에 마련된 카메라(C, C)로 사람의 얼굴을 촬상하는 경우, 이동로봇(R)의 정면 쪽에서의 검지대상(D)의 위치 특정을 보다 정확하게 하고, 이동로봇(R)의 이동 제어나 카메라(C, C)의 화각 조정에 반영시킬 수 있으므로, 이동로봇(R)의 카메라(C, C)를 검지대상(D)인 사람의 얼굴 정면에 정확히 위치시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시예에서는 도 6a에 도시되는 바와 같이, 이동로봇(R) 주위에 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)를 설정함으로써 이동로봇(R)의 모든 주위(360° 방향)의 외부 상태를 한 번에 검출할 수 있게 된다. 따라서, 검지용 태그(T)가 마련된 검지대상(D)이 카메라(C, C)의 정면 쪽에 위치하고 있지 않은 경우에도 검지대상(D)을 검 출할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 도 6a에 도시되는 바와 같이, 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)에 포함되지 않는 영역, 즉 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)의 사각을 최소한으로 하기 위해 인접하는 검출가능 범위는 그 원주 방향(폭 방향)의 단부에 있어서 서로 중첩되도록 설정되어 있다. 그러나 인접하는 검출가능 범위가 중첩되도록 설정되면, 인접하는 검출가능 범위에 대해 동시 또는 연속적으로 발광부(L1∼L8)로부터 적외광이 조사됐을 때, 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)의 중첩 부분에서 간섭이 생기게 된다.

그래서, 이와 같은 간섭을 방지하기 위해 인접하는 검출가능 범위에 대해 적외광이 연속적으로 조사됨으로써 간섭이 생기지 않도록 상기한 제어수단(80)의 시분할부(83)에서 암호화 방향검사신호를 출력하는 순서와 타이밍을 조정하고 있다.

예컨대, 도 7에 도시되는 바와 같이, 검출가능 범위(Sa1), 검출가능 범위(Sa4), 검출가능 범위(Sa7), 검출가능 범위(Sa2), 검출가능 범위(Sa5), 검출가능 범위(Sa8), 검출가능 범위(Sa3), 검출가능 범위(Sa6), 검출가능 범위(Sa1), … 와 같은 순서로 발광부(L1∼L8)로부터 적외광이 조사되도록 시분할부(83)가 암호화 방향검사신호를 변조부를 향해 출력하는 순서와 타이밍을 조정하고 있다.

또한, 도 6b에 도시되는 바와 같이, 발광부(L1∼L8)로부터 적외광이 조사되는 높이 방향의 검출가능 범위는 사람과 사람이 대면하여 이야기를 하는 경우의 평균적인 거리(대인 거리)(X)에 있어서, 아이로부터 어른까지 그 존재를 검지할 수 있는 범위로 설정되어 있다. 그리고 도 6b에서는 발광부(L2)에 대해서만 도시되어 있지만, 이외의 발광부(L1, L3∼L8)에 대해서도 발광부(L2)와 같은 범위가 되도록 설정되어 있다.

예컨대, 이동로봇(R)으로부터 거리(X) 떨어진 위치에 있어서, 어른의 가슴 높이(Y)의 위치와 아이의 가슴 높이(Z)의 위치가 적외광에 의해 확실히 조사되도록 설정되어 있고, 이때 각 발광부(L1∼L8)로부터 적외광이 조사되는 높이 방향의 각도 범위를 각도(γ)로 함으로써 상기 설정을 만족시키게 된다.

도 5에 도시되는 바와 같이, 상기 전파 송수신 수단(90)은 이동로봇(R)의 주변 영역을 향해 전파를 발신함과 동시에, 상기 전파를 수신한 검지대상(D)으로부터 송신된 수신보고 신호를 수신하는 것이다.

상기 전파 송수신 수단(90)은 변조부(91)와 복조부(92)와 송수신 안테나(93)로 구성된다.

상기 변조부(91)는 상기 데이터 처리부(81)로부터 입력된 검색 신호(실제로는, 암호화 검색 신호)를 소정의 변조 방식으로 변조하여 변조 신호로 한 후, 이것을 송수신 안테나(93)를 통해 무선 송신하는 것이다.

또한, 상기 복조부(92)는 검지대상(D)의 검지용 태그(T)로부터 무선 송신된 변조 신호를 송수신 안테나(93)를 통해 수신하고, 수신한 변조 신호의 회복에 의해 수신보고 신호(실제로는, 암호화 수신보고 신호)를 취득하는 것이다.

그리고 이 복조부(92)는 취득한 수신보고 신호를 제어수단(80)의 복호화부(84)와 전계 강도 검출부(85)에 각각 출력하는 것이다.

상기 복호화부(84)는 암호화된 수신보고 신호인 암호화 수신보고 신호를 복 호화하고, 수신보고 신호를 취득하며 취득한 수신보고 신호를 데이터 처리부(81)에 출력하는 것이다.

그리고 상기 수신보고 신호에는 후술하지만, 발광부 ID와 로봇 ID와 태그 식별 번호가 적어도 포함되어 있으므로, 복호화부(84)는 이들을 데이터 처리부(81)에 출력하게 된다.

또한, 수신보고 신호에 발광 요구 신호가 포함되어 있던 경우, 이 발광 요구 신호도 또한 데이터 처리부(81)에 출력되게 된다.

상기 전계 강도 검출부(85)는 검지대상(D)의 검지용 태그(T)로부터 송신된 변조 신호를 전파 송수신 수단(90)이 수신했을 때, 상기 변조 신호의 강도를 구한다.

구체적으로는, 전계 강도 검출부(85)는 전파 송수신 수단(90)의 복조부(92)로부터 입력된 암호화 수신보고 신호의 전력을 검파하고, 이 검파된 전력의 평균치를 전계 강도로서 구하며, 이 구한 전계 강도를 데이터 처리부(81)에 출력한다.

상기 데이터 처리부(81)의 위치 특정부(81b)는 검지대상(D)의 위치를 특정하는 것이다. 구체적으로는, 검지대상(D)의 검지용 태그(T)로부터 송신된 변조 신호를 전파 송수신 수단(90)에 있어서 수신했을 때, 상기 변조 신호의 전계 강도로부터, 이동로봇(R)으로부터 검지대상(D)까지의 거리를 구한다. 또한, 위치 특정부(81b)는 수신보고 신호에 포함되는 발광부 ID를 참조하고, 검지대상(D)이 수신한 광이 어느 발광부로부터 발광되었는지 특정하며, 특정된 발광부의 발광 방향을, 즉 상기 발광부에 대응하는 검출가능 범위의 방향을 검지대상(D)이 존재하는 방향으로 간주하여 검지대상(D)의 위치를 특정하는 것이다.

이와 같이, 이동로봇(R)의 머리부(R1)에 복수의 발광부(L1∼L8)를 마련하고, 각 발광부(L1∼L8)에 소정의 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)를 설정하여 지향성을 가지게 한 것에 의해 검지용 태그(T)가 마련된 검지대상(D)의 방향을 확실히 검출할 수 있게 된다. 또한, 각 발광부(L1∼L8)에 개별적인 발광부 ID(D1∼D8)을 설정하고, 수광한 발광부(L1∼L8)의 발광부 ID(D1∼D8)를 검출만하는 간단한 처리에 의해 검지대상(D)이 위치하는 방향을 검지할 수 있게 된다. 따라서, 카메라(C, C)에 의해 검지대상(D)의 방향을 검지하는 경우와 같은 고도의 처리를 할 필요가 없다.

상기 위치 특정부(81b)는 복호화부(84)로부터 입력된 수신보고 신호 중에서 로봇 ID를 취득한다. 그리고 취득한 로봇 ID와 기억 수단(110)에 기억된 로봇 ID를 비교하여 두 로봇의 ID가 일치한 경우, 위치 특정부(81b)는 검지대상(D) 위치의 특정을 개시한다.

또한, 도 8에 도시되는 바와 같이, 이동로봇(R)의 주변 영역은 이동로봇(R)으로부터의 거리에 따라 4개의 에어리어로 구분되어 있다. 즉, 이동로봇(R)으로부터의 거리가 짧은 순서로, 에어리어I, 에어리어Ⅱ, 에어리어Ⅲ, 에어리어Ⅳ가 되도록 설정되어 있다.

이 각 에어리어I, II, Ⅲ, IV와 전계 강도는 전계 강도의 크기를 기준으로 사전에 관련되어 있고, 이 관련성을 나타내는 테이블(거리 테이블)이 기억 수단(110)에 기억되어 있다.

따라서, 위치 특정부(81b)는 전계 강도 검출부(85)로부터 입력된 전계 강도 를 토대로 기억 수단(110)에 기억된 거리 테이블을 참조하고, 수신보고 신호를 발신한 검지대상(D)이 어느 에어리어에 있는지를 나타내는 정보(에어리어 정보)를 취득한다.

예컨대, 전계 강도 검출부(85)로부터 입력된 전계 강도(E1)가 에어리어Ⅲ을 규정하는 문턱 값(E2, E3)(E2는 하한, E3은 상한) 사이의 값인 경우, 위치 특정부(81b)는 에어리어Ⅲ을 나타내는 정보(에어리어 정보)를 취득한다.

또한, 위치 특정부(81b)는 복호화부(84)로부터 입력된 수신보고 신호에 포함되는 발광부 ID를 참조하고, 수신보고 신호를 송신한 검지대상(D)이 이동로봇(R)의 발광 수단(100)의 어느 발광부로부터 발광된 광을 수신했는지 특정하며, 특정된 발광부의 발광 방향을 나타내는 정보(방향 정보)를 취득한다.

도 9에 도시되는 바와 같이, 이동로봇(R)의 주변 영역에는 이동로봇(R)을 기준으로 모두 8개의 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)가 설정되어 있다. 그리고 기억 수단(110)에는 각 발광부(L1∼L8)가 어느 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)를 향해 설치되어 있는지를 나타내는 테이블(방향 테이블)이 기억되어 있다.

따라서, 데이터 처리부(81)는 발광부 ID를 토대로 기억 수단(110)에 기억된 상기 방향 테이블을 참조하고, 상기 발광부 ID를 갖는 발광부로부터 발광되는 적외광이 사전에 설정된 검출가능 범위(Sa1∼Sa8) 중 어느 영역에 조사되는지를 확인한다. 그리고 데이터 처리부(81)는 확인된 검출가능 범위를 나타내는 정보를 검지대상(D)이 존재하는 방향을 가리키는 정보(방향 정보)로서 취득한다.

또한, 도 9에 있어서 본래 각 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)의 단부는 인접하는 검출가능 범위의 단부와 겹쳐져(도 6a 참조) 있지만, 이 도 9에서는 설명의 편의상, 검출가능 범위가 겹쳐져 있는 부분을 생략했다. 또한, 도 10에 대해서도 마찬가지다.

그리고 위치 특정부(81b)는 취득한 상기 에어리어 정보와 상기 방향 정보로부터 검지대상(D)의 위치를 가리키는 정보(위치 정보)를 생성한다.

이 위치 정보에 대해 도 10을 사용해 구체적으로 설명한다. 이 도 10은 도 8과 도 9를 중첩하여 표시한 것에 해당한다.

여기서, 에어리어 정보가 “에어리어Ⅲ”을 나타내고, 방향 정보가 “Sa2”를 나타내는 경우, 데이터 처리부(81)는 이동로봇(R) 주위에 있어서 “에어리어Ⅲ”과 “Sa2”가 겹쳐지는 범위(도면 내에서, 부호 P1로 나타내는 범위)를 검지대상이 존재하는 위치로 간주하여 이 범위를 나타내는 정보(위치 정보)를 생성한다.

이로써, 도 10에 도시되는 바와 같이, 이동로봇(R)이 수신한 수신보고 신호의 강도와, 이 수신보고 신호에 포함되는 발광부 ID로부터 이동로봇(R)과 검지대상(D)의 위치 관계가 특정된다. 바꿔 말하면, 검지대상(D)이 이동로봇(R)을 기준으로 어느 방향에 어느 정도 떨어진 위치에 존재하는지, 즉 검지대상(D)의 위치가 특정된다.

그리고 발광부 ID를 포함하는 수신보고 신호가 청구항에서의 수신 신호에 상당한다.

그리고 위치 특정부(81b)는 위치 정보를 복호화부(84)로부터 입력된 수신보고 신호에 포함되는 태그 식별 번호와 함께 이동로봇(R)의 제어부(40)에 출력한다.

이로써, 이동로봇(R)의 제어부(40)는 자율이동 제어부(50)를 제어하고, 이동로봇(R)을 검지대상(D)의 정면에 이동시키는 것이나 검지대상(D)이 사람인 경우, 카메라(C)의 앙각이나 방향을 수정하여 상기 검지대상(D)의 얼굴 촬상을 행하는 것이 가능하게 된다.

본 실시예에서는, 상기 발광부(L1∼L8)가 마련된 이동로봇(R)의 머리부(R1)가 발광부(L1∼L8)의 배치 방향(도 2 참조)에 회동 가능하게 지지되어 있기 때문에, 카메라(C, C)를 검지대상(D)의 정면을 즉각 향하게 할 수 있고, 검지대상(D)이 위치하는 방향과 함께 검지대상(D)의 촬상에 의해 검지대상(D)을 보다 정확하게 검지할 수 있게 된다.

또한, 도 6a에 도시되는 바와 같이, 검출가능 범위(Sa1∼Sa3)가 다른 검출가능 범위(Sa4∼Sa8)보다 좁게 설정되어 있는 경우, 검지대상(D)이 검출가능 범위(Sa4∼Sa8) 내에 위치하고 있을 때, 머리부(R1)를 회전시킴으로써 검지대상(D)을 검출가능 범위(Sa1∼Sa3)의 범위 내에 위치하도록 설정할 수 있기 때문에, 검지대상(D)의 방향을 보다 상세하게 검지할 수 있게 된다.

그리고 상기 수신보고 신호에 발광 요구 신호가 포함되어 있는 경우, 신호 생성부(81a)는 방향검사신호를 생성하여 암호화부(82)에 출력한다. 이로써, 발광 수단(100)의 각 발광부(L1∼L8)로부터 적외선 신호가 발광되게 된다.

또한, 이동로봇(R)의 제어부(40)는 태그 식별 번호를 상기 관리용 컴퓨터(3)에 송신한다. 이로써, 관리용 컴퓨터(3)는 태그 식별 번호를 토대로 기억 수단(미도시)을 참조하고, 상기 태그 식별 번호가 첨부된 검지용 태그를 장착한 검지대상( 사람)의 특정을 행함과 동시에, 특정된 검지대상(사람)의 정보와 함께 필요한 동작 명령 등을 이동로봇(R)에 송신한다.

따라서, 이 동작 명령 등에 따라 이동로봇(R)의 제어부(40)는 이동로봇(R)의 각부를 제어하게 된다.

상기 검지용 태그(T)는 이동로봇(R)으로부터 송신된 전파와 조사된 광을 수신하고, 이들을 수신한 것을 나타내는 수신보고 신호를 이동로봇(R)에 송신한다. 검지용 태그(T)가 설치된 사람이 검지대상(D)이기 때문에, 이동로봇(R)으로부터 송신된 전파와 조사된 광은 이 검지용 태그(T)에서 수신된다. 이 검지용 태그(T)에 대해 이하에 설명한다.

도 11에 도시되는 바와 같이, 이 검지용 태그(T)는 전파 송수신 수단(140)과 수광 수단(150)과 수신보고 신호생성 수단(160)과 기억 수단(170)을 구비하여 구성된다.

상기 전파 송수신 수단(140)은 이동로봇(R)으로부터 무선 송신된 변조 신호를 수신함과 동시에, 상기 수신보고 신호생성 수단(160)에서 생성된 수신보고 신호를 변조한 후, 이동로봇(R)을 향해 무선 송신한다.

이 전파 송수신 수단(140)은 송수신 안테나(141)와 복조부(142)와 변조부(143)를 포함하여 구성된다.

상기 복조부(142)는 이동로봇(R)으로부터 발신됨과 동시에, 송수신 안테나(141)를 통해 수신한 변조 신호를 복조하고, 검색 신호(실제로는, 암호화 검색 신호)를 취득하며, 취득한 검색 신호를 상기 수신보고 신호생성 수단(160)에 출력한 다.

상기 변조부(143)는 상기 수신보고 신호생성 수단(160)의 암호화부(163)로부터 입력된 암호화 후의 수신보고 신호(암호화 수신보고 신호)를 변조하여 변조 신호를 생성함과 동시에, 상기 변조 신호를 송수신 안테나(141)를 통해 무선 송신한다.

상기 수광 수단(150)은 이동로봇(R)에 마련된 각 발광부(L1∼L8)로부터 조사된 적외광을 수광하는 것이다. 이 수광 수단(150)은 포토 다이오드 등으로 형성된 수광부(151)와 광복조부(152)로 구성된다.

수광부(151)는 이동로봇(R)으로부터 조사된 적외광(적외선 신호)을 직접 수광하며, 광복조부(152)는 수광부(151)에서 수광한 적외선 신호를 복조하여 방향검사신호(실제로는, 암호화 방향검사신호)를 취득한다.

구체적으로는, 수광 수단(150)은 이동로봇(R)으로부터 조사된 적외광을 수광부(151)에서 수광하면, 수광한 적외선 신호를 광복조부(152)에서 복조하여, 암호화 방향검사신호를 취득한다. 그리고 취득한 암호화 방향검사신호를 수신보고 신호생성 수단(160)에 출력한다.

상기 수신보고 신호생성 수단(160)은 이동로봇(R)으로부터 발신된 검색 신호를 전파 송수신 수단(140)에서 수신한 경우, 이 검색 신호에 포함되는 수신보고 요구 신호에 따라 이동로봇(R)으로부터 발신된 검색 신호를 수신한 것을 나타내는 신호(수신보고 신호)를 생성한다.

도 11에 도시되는 바와 같이, 이 수신보고 신호생성 수단(160)은 복호화부 (161)와, 데이터 처리부(162)와, 암호화부(163)를 포함하여 구성된다.

상기 복호화부(161)는 입력된 암호화 신호를 복호화하여 신호를 취득하는 것이다. 이 복호화부(161)는 전파 송수신 수단(140)으로부터 입력된 암호화 검색 신호와, 수광 수단(150)으로부터 입력된 암호화 방향검사신호를 복호화하여 검색 신호와 방향검사신호를 취득한다. 그리고 복호화부(161)는 취득한 검색 신호와 방향검사신호를 데이터 처리부(162)에 출력한다.

상기 데이터 처리부(162)는 수신보고 신호를 생성하는 것이다.

상기 검색 신호에는 검색 신호를 발신한 이동로봇(R)을 특정하는 식별자인 로봇 ID와, 상기 전파를 수신한 검지대상(D)에 대해 소정의 처리를 명하는 수신보고 요구 신호가 포함되어 있다.

상기 방향검사신호에는, 방향검사신호를 발신한 로봇을 특정하는 식별자인 로봇 ID와, 방향검사신호를 발신한 발광부를 특정하는 발광부 ID가 포함되어 있다.

따라서, 데이터 처리부(162)는 검색 신호가 입력되면, 이 검색 신호에 포함되는 수신보고 요구 신호에 따라 이 검지용 태그(T)의 수광 수단(150)을 대기 상태에서 기동 상태로 한다.

그리고 수광 수단(150)을 기동 상태로 한 후, 소정 시간 경과할 때까지 방향검사신호가 입력된 경우, 데이터 처리부(162)는 방향검사신호에 포함되는 로봇 ID와 검색 신호에 포함되는 로봇 ID를 비교한다.

데이터 처리부(162)는 두 로봇 ID가 일치한 경우, 기억 수단(170)을 참조하고, 검지용 태그(T)에 분배된 고유의 식별 번호(태그 식별 번호)를 취득한다.

이어서, 데이터 처리부(162)는 태그 식별 번호와, 검색 신호에 포함되어 있던 로봇 ID와, 그리고 방향검사신호에 포함되어 있던 발광부 ID를 포함하여 구성되는 수신보고 신호를 생성하고, 생성한 수신보고 신호를 암호화부(163)에 출력한다.

한편, 검지용 태그(T)의 수광 수단(150)을 기동 상태로 한 후, 소정 시간 경과해도 방향검사신호가 입력되지 않는 경우, 또는 검색 신호에 포함되어 있던 로봇 ID와 방향검사신호에 포함되어 있던 로봇 ID가 다른 경우, 데이터 처리부(162)는 발광 요구 신호를 더 포함하는 수신보고 신호를 생성하며, 생성한 수신보고 신호를 암호화부(163)에 출력한다.

여기서, 발광 요구 신호란 검지 장치인 이동로봇(R)에 대해 적외광을 발광하도록 명령하는 신호이다.

암호화부(163)는 입력된 수신보고 신호를 암호화하고, 암호화 수신보고 신호로 한 후, 이것을 전파 송수신 수단(140)에 출력한다.

이로써, 암호화 수신보고 신호는 상기한 전파 송수신 수단(140)의 변조부(143)에 있어서 변조된 후, 송수신 안테나(141)를 통해 무선 송신되게 된다.

상기와 같이, 본 실시예의 외부검출장치(W)에서는, 머리부(R1)에 소정의 검출가능 범위(Sa1∼Sa8)가 설정된 복수의 발광부(L1∼L8)가 마련되어 있으므로, 각 발광부(L1∼L8)의 지향성에 의해 검지용 태그(T)가 마련된 검지대상(D)의 방향을 확실히 특정할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 카메라(C, C)의 상부에 발광부(L1∼L8)를 설치했기 때문에, 이동로봇(R)의 촬상 높이로부터 검지대상(D)을 검지할 수 있기 때문에, 검 지대상(D)을 보다 정확하게 검출할 수 있게 된다.

다음으로, 검지대상 검지시스템(A)에 있어서 행해지는 처리에 대해 도 12 내지 도 14의 흐름도를 참조하여 설명한다.

우선, 도 12를 참조하고, 이동로봇(R)의 대상 검지부(70)에서 행해지는 처리에 대해 설명한다.

제어수단(80)의 신호 생성부(81a)는 소정 시간 간격마다 기억 수단(110)을 참조하고, 대상 검지부(70)가 마련된 이동로봇(R)에 고유의 식별 번호(로봇 ID)를 취득한다(단계 S1).

그리고, 신호 생성부(81a)는 상기 로봇 ID와 수신보고 요구 신호를 포함하여 구성되는 검색 신호를 생성함(단계 S2)과 동시에, 발광 수단(100)의 각 발광부로부터 적외선 신호로서 조사되는 방향검사신호를 발광부(L1∼L8)마다 개별적으로 생성한다(단계 S3).

여기서, 이 방향검사신호는 단계 S1에서 취득된 로봇 ID와 상기 방향검사신호가 발신되는 발광부를 특정하는 발광부 ID를 포함하여 구성된다.

제어수단(80)의 암호화부(82)는 신호 생성부(81a)에서 생성된 검색 신호를 암호화한 후, 전파 송수신 수단(90)에 출력한다. 이로써, 전파 송수신 수단(90)은 암호화된 검색 신호(암호화 검색 신호)를 소정의 변조 방식으로 변조하여 변조 신호로 한 후, 송수신 안테나(93)를 통해 무선 송신한다(단계 S4).

또한, 제어수단(80)의 암호화부(82)는 신호 생성부(81a)에서 생성된 방향검사신호를 암호화한 후, 시분할부(83)에 출력한다.

제어수단(80)의 시분할부(83)는 암호화된 방향검사신호(암호화 방향검사신호)가 입력되면, 발광 수단(100)의 각 발광부(L1~L8)의 발광 순서 및 발광 타이밍을 결정하며(단계 S5), 결정한 발광 순서 및 발광 타이밍으로 발광부(L1∼L8)마다 준비된 암호화 방향검사신호에 대응하는 발광부(L1∼L8)의 변조부에 출력한다(단계 S6).

발광 수단(100)의 각 발광부(L1∼L8)에 마련된 변조부는 입력된 암호화 방향검사신호를 소정의 변조 방식으로 변조하고, 소정의 파장의 적외선 신호로 한다. 그리고 상기 적외선 신호는 변조부에 인접하는 발광부로부터 대응하는 검출가능 범위를 향해 조사된다(단계 S7).

이로써, 이동로봇(R) 주위에 설치된 각 검출가능 범위에 대해 시분할부(83)에서 결정된 순서 및 타이밍으로 광신호를 가지는 적외광이 조사되게 된다.

전파 송수신 수단(90)의 송수신 안테나(93)로부터 발신된 검색 신호(변조 신호)를 검지용 태그(T)가 수신하면, 검지용 태그(T)는 수신보고 신호(변조 신호)를 생성하여 이것을 무선 송신한다.

전파 송수신 수단(90)의 복조부(92)는 검지용 태그(T)로부터 무선 송신된 수신보고 신호(변조 신호)를 송수신 안테나를 통해 수신(단계 S8, Yes)하면, 상기 변조 신호를 복조하여 암호화된 수신보고 신호(암호화 수신보고 신호)를 취득한다.

그리고, 복조부(92)는 취득한 암호화 수신보고 신호를 제어수단(80)의 복호화부(84)와 전계 강도 검출부(85)에 출력한다.

제어수단(80)의 복호화부(84)는 암호화 수신보고 신호를 복호화하고, 수신보 고 신호를 취득하며, 취득한 수신보고 신호를 데이터 처리부(81)에 출력한다.

제어수단(80)의 전계 강도 검출부(85)는 전파 송수신 수단(90)의 복조부(92)로부터 입력된 암호화 수신보고 신호의 전력을 검파하고, 이 검파된 평균 전력을 전계 강도로서 구하며, 이 구한 전계 강도를 데이터 처리부(81)에 출력한다.

데이터 처리부(81)의 위치 특정부(81b)는 전계 강도 검출부(85)로부터 입력된 전계 강도를 토대로 기억 수단(110)에 기억된 거리 테이블을 참조하고, 수신보고 신호를 발신한 검지용 태그(T)가 어느 에어리어에 있는지를 나타내는 정보(에어리어 정보)를 취득한다(단계 S9).

또한, 위치 특정부(81b)는 복호화부(84)로부터 입력된 수신보고 신호에 포함되는 발광부 ID를 토대로 기억 수단(110)에 기억된 방향 테이블을 참조하고, 수신보고 신호를 송신한 검지용 태그(T)가 이동로봇(R)의 어느 발광부로부터 발광된 적외광을 수신했는지를 나타내는 정보(방향 정보)를 취득한다(단계 S10).

그리고 위치 특정부(81b)는 에어리어 정보와 방향 정보로부터 검지대상(D)의 위치를 특정하여 특정한 위치를 가리키는 위치 정보를 생성한다(단계 S11).

그리고 전파 송수신 수단(90)의 복조부(92)는 상기한 단계 S8에 있어서 검지용 태그(T)로부터 무선 송신된 수신보고 신호(변조 신호)를 수신하지 않는 경우(단계 S8, No)는, 수신보고 신호를 수신할 때까지 대기 상태를 유지하게 된다.

다음으로, 도 11에 나타내는 블록도 그리고 도 13에 나타내는 흐름도를 참조하여, 검지대상(D)인 검지용 태그(T) 쪽에서 행해지는 처리에 대해 설명한다.

전파 송수신 수단(140)의 복조부(142)는 송수신 안테나(141)를 통해 수신한 이동로봇(R)으로부터 발신된 전파(변조 신호)를 수신(단계 S20, Yes)하면, 수신한 변조 신호를 복조하여 암호화 검색 신호로 하며, 상기 암호화 검색 신호를 후술하는 수신보고 신호생성 수단(160)에 출력한다.

수신보고 신호생성 수단(160)의 복호화부(161)는 전파 송수신 수단(140)으로부터 입력된 암호화 검색 신호를 복호화하여 검색 신호를 취득한다. 그리고 취득한 검색 신호를 데이터 처리부(162)에 출력한다.

수신보고 신호생성 수단(160)의 데이터 처리부(162)는 검색 신호에 포함되는 수신보고 요구 신호에 따라 이 검지용 태그(T)의 수광 수단(150)을 대기 상태에서 기동 상태로 한다(단계 S21).

기동 상태로 한 후, 소정 시간 경과할 때까지 이동로봇(R)으로부터 조사된 적외선 신호가 수광 수단(150)의 수광부(151)에 수광되면(단계 S22, Yes), 수광 수단(150)의 광복조부(152)는 수광한 적외선 신호를 복조하여 암호화 방향검사신호를 취득한다. 그리고 취득한 암호화 방향검사신호를 수신보고 신호생성 수단(160)에 출력한다.

이에 따라, 수신보고 신호생성 수단(160)의 복호화부(161)는 수광 수단(150)으로부터 입력된 암호화 방향검사신호를 복호화하여 방향검사신호를 취득한다. 그리고 취득한 방향검사신호를 데이터 처리부(162)에 출력한다.

수신보고 신호생성 수단(160)의 데이터 처리부(162)는 방향검사신호에 포함되는 로봇 ID와 검색 신호에 포함되는 로봇 ID를 비교한다.

그리고 데이터 처리부(162)는 두 로봇 ID가 일치한 경우(단계 S23, Yes), 수 신보고 신호를 생성한다. 이때, 데이터 처리부(162)는 기억 수단(170)을 참조하고, 상기 검지용 태그(T)에 분배된 고유의 식별 번호(태그 식별 번호)를 취득한다.

이어서, 데이터 처리부(162)는 태그 식별 번호와, 검색 신호에 포함되어 있던 로봇 ID와, 방향검사신호에 포함되어 있던 발광부 ID를 포함하여 구성되는 수신보고 신호를 생성하며, 생성한 수신보고 신호를 암호화부(163)에 출력한다(단계 S24).

한편, 검지용 태그(T)의 수광 수단(150)을 기동 상태로 한 후, 소정 시간 경과해도 수광 수단(150)으로부터, 방향검사신호가 입력되지 않는 경우(단계 S22, No), 또는 검색 신호에 포함되어 있던 로봇 ID와 방향검사신호에 포함되어 있던 로봇 ID가 다른 경우(단계 S23, No), 수신보고 신호생성 수단(160)의 데이터 처리부(162)는 발광 요구 신호를 더 포함하는 수신보고 신호를 생성하여 생성한 수신보고 신호를 암호화부(163)에 출력한다(단계 S25).

전파 송수신 수단(140)의 변조부(143)는 암호화부(163)로부터 입력된 암호화 후의 수신보고 신호(암호화 수신보고 신호)를 변조하여 변조 신호를 생성함과 동시에, 상기 변조 신호를 송수신 안테나(141)를 통해 무선 송신한다(단계 S26).

마지막으로, 도 4, 도 5, 도 11에 도시된 각 블록도 그리고 도 14에 도시된 흐름도를 참조하여, 검지대상 검지시스템(A)이 회사 방문객의 검지에 응용된 경우를 예로 들어 검지대상 검지시스템(A)의 동작에 대해 설명한다.

회사 방문객이, 예컨대 접수 카운터에 있어서 검지용 태그(T)를 받고, 접수 카운터에 마련된 단말(5)로부터 상기 방문객의 정보(성명, 방문 목적 부서명 등)가 입력된다(단계 S50).

이로써, 단말(5)에 있어서 입력된 정보가 단말(5)에 네트워크(4)를 통해 접속된 관리용 컴퓨터(3)의 기억 수단(미도시)에 등록된다(단계 S51).

방문객은 단말(5)에서의 입력이 완료된 후, 검지용 태그(T)를 장착하여 방문 목적 부서를 향해 이동을 개시한다.

이동로봇(R)의 제어수단(80)은 소정 간격마다 검색 신호와 방향검사신호를 생성하며(단계 S52), 생성된 검색 신호는 전파 송수신 수단(90)이 무선 송신한다(단계 S53). 한편, 생성된 방향검사신호는 발광 수단(100)에서 변조되고, 적외선 신호로서 사전에 정해진 검출가능 범위에 조사된다(단계 S54).

방문객 검지용 태그(T)는 검색 신호와 함께 방향검사신호를 수신한 경우(단계 S55, Yes), 수신보고 신호를 생성하며(단계 S56), 이것을 무선 송신한다(단계 S57).

이동로봇(R)의 제어수단(80)은 검지용 태그(T)로부터 무선 송신된 수신보고 신호를 수신하면, 수신한 수신보고 신호의 전계 강도로부터 이동로봇(R)으로부터 검지대상(D)까지의 거리를 구하고(단계 S58), 검지용 태그(T)가 수신한 광을 발광한 발광부를 특정하며, 특정된 발광부의 발광 방향을 검지대상(D)이 존재하는 방향으로 한다(단계 S59). 이로써, 검지대상(D)의 위치가 특정된다(단계 S60).

그리고, 이동로봇(R)의 제어수단(80)은 특정된 위치를 가리키는 위치 정보와 수신보고 신호로부터 취득한 태그 식별 번호를 이동로봇(R)의 제어부(40)에 출력한다.

이동로봇(R)의 제어부(40)는 태그 식별 번호를 관리용 컴퓨터(3)에 송신한다(단계 61). 이로써, 관리용 컴퓨터(3)는 태그 식별 번호를 토대로 기억 수단(미도시)을 참조하고, 상기 태그 식별 번호가 첨부된 검지용 태그(T)를 장착한 검지대상(D)(사람)의 특정을 행함(단계 S62)과 동시에, 특정된 검지대상(D)(사람)의 정보와 함께 필요한 동작 명령 등을 이동로봇(R)에 출력한다(단계 S63).

그리고 이동로봇(R)에서는 관리용 컴퓨터(3)로부터의 명령에 근거하여 이동·발화 등을 행한다(단계 S64).

예컨대, 1) 검지용 태그(T)를 장착한 검지대상(D)(사람)의 정면으로 이동하고, 검지대상(D)의 얼굴을 카메라(C)로 촬상한다. 2) 검지대상(D)(사람)에게 “안녕하십니까” 하는 말을 건넨다. 3) 검지대상(D)(사람)용으로 사전에 준비되어 있던 메시지를 전한다 하는 것 등의 동작을 행한다.

(제2 실시예)

도 15는 제2 실시예의 외부검출장치가 탑재된 이동로봇의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 16은 제2 실시예의 외부검출장치에 관련된 발광부의 몸체부로의 설치 위치를 나타내는 평면도이다.

이 외부검출장치(W1)에서는, 도 15 및 도 16에 도시되는 바와 같이, 발광부(L1∼L8)가 이동로봇(R)의 몸체부(R4)에 마련되어 있으므로, 몸체부(R4)의 중심부에 지면 수직 방향에 설정된 기준축(St)을 중심으로 그 주위에 위치하도록 설치되어 있다. 제2 실시예도 제1 실시예와 같이, 기준축(St)을 기준으로 발광부(L1∼L3)가 전방에, 발광부(L6)가 뒤쪽에, 발광부(L4, L5)가 오른쪽에, 발광부(L7, L8)가 왼쪽에 마련되어 있다. 그리고 제2 실시예에서는, 발광부(L1∼L8)의 설치 장소가 다를 뿐, 이 이외의 구성은 제1 실시예와 같아서 그 설명을 생략한다.

이와 같이, 이동로봇(R)의 몸체부(R4)에 발광부(L1∼L8)를 마련함으로써 이동로봇(R) 주위 전체에서의 검지대상(D)에 마련한 검지용 태그(T)의 검지할 수 있게 된다. 또한, 각 발광부(L1∼L8)에는 각각 사전에 소정의 검출가능 범위가 설정되어 있으므로 지향성이 발휘되고, 검지대상(D)에 마련한 검지용 태그(T)의 방향을 검출할 수 있게 된다. 또한, 도 6b에 있어서 검출가능 범위(Sa2′)(일점 쇄선으로 둘러싸는 범위)로 도시되는 바와 같이, 이동로봇(R) 가까이에 위치하여 태그(T′)가 낮은 위치에 있는 것에라도 확실히 검출할 수 있게 된다.

도 17은 제1 실시예의 외부검출장치의 변형예를 나타내는 평면도이다.

이 실시예에서는, 이동로봇(R)의 머리부(R1)에 모두 12개의 발광부(L1∼L12)가 마련되어 있고, 2개의 발광부가 1쌍이 되어 머리부(R1)의 6군데에 배치되어 있는 것이다. 단, 2개에 한정되는 게 아니라 3개의 발광부, 4개의 발광부 또는 그 이상의 개수의 발광부가 1조가 되어 배치되는 것이어도 좋다. 한 쌍의 발광부(L1 및 L2), 한 쌍의 발광부(L7 및 L8), 한 쌍의 발광부(L3 및 L4), 한 쌍의 발광부(L5 및 L6), 한 쌍의 발광부(L9 및 L10), 한 쌍의 발광부(L11 및 L12)가 각각 하나의 부품으로 구성되어 머리부(R1)에 마련되어 있다. 즉, 머리부(R1)의 중심에 설정된 기준축(St)을 중심으로 전방에 한 쌍의 발광부(L1 및 L2), 뒤쪽에 한 쌍의 발광부(L7 및 L8), 오른쪽에 한 쌍의 발광부(L3, L4) 및 한 쌍의 발광부(L5, L6), 왼쪽에 한 쌍의 발광부(L9, L10) 및 한 쌍의 발광부(L11, L12)가 각각 배치되어 있다.

또한, 도 17에서는 각 발광부(L1∼L12)가 머리부(R1) 외면에서 돌출한 상태로 도시되어 있지만, 실제로는 제1 실시예와 같이, 각 발광부(L1∼L12)가 머리부(R1) 외면에서 돌출하지 않도록 설정되어 있다.

또한, 각 발광부(L1∼L12)는 인접하는 발광부의 검출가능 범위가 서로 간섭하지 않도록 그 방향이 설정되어 있는 것이어도 되고, 또는 도 6a에 설명한 바와 같이, 인접하는 발광부를 동시에 발광시켰을 때, 인접하는 발광부의 검출가능 범위가 서로 간섭하도록 설정되어 있는 것이면, 발광부의 발광 순서 및 발광 타이밍을 조정하여 인접하는 발광부가 서로 간섭하지 않도록 제어된다.

이 실시예에서는, 발광부를 쌍으로 하여 마련함으로써 많은 발광부를 적은 부품 개수로 구성할 수 있으며 또한 설치 공정도 간략화된다.

또한, 발광부(L1∼L12)는 모든 발광부가 설치면(F)으로부터의 높이 위치가 일치하도록 배치될 필요는 않고, 상하 방향으로 어긋나게 배치되어도 된다. 예컨대, 발광부(L3∼L6) 및 발광부(L9∼L12)를 머리부(R1)의 상부 쪽에 서로 높이가 일정하게 설치하고, 다른 발광부(L1 및 L2)와 발광부(L7 및 L8)를 상기 발광부(L3∼L6, L9∼L12)보다 낮은 높이 위치가 되도록 설치할 수 있다.

그리고 본 발명에 있어서 검지대상의 방향을 검출하기 위한 수단으로서는, 광에 한정되지 않고 초음파나 마이크로파와 같은 좁은 지향성을 가진 주파수대의 전자파를 이용하여 실현할 수 있다. 예컨대, 초음파 센서나, 2.4GHz, 10GHz, 24GHz의 마이크로파 센서 등을 사용하여 동등한 시스템을 구성할 수 있다.

(제3 실시예)

도 18은 이동로봇으로부터 전파를 발신하여 검지대상의 방향을 검지하는 경우의 개략도이다. 이 제3 실시예는 제1 실시예로의 발광부를 전파를 발신할 수 있는 발신부로 바꾸어 같은 검출가능 범위가 설정된 것으로, 기타 구성에 대해서는 제1 실시예와 같이 형성된 것이다.

이와 같이 발광부 대신에 전파를 발신하는 발신부를 탑재했다 해도 전파의 주파수를 높이 설정하는 것에 의해 지향성이 발휘되게 되기 때문에, 제1 실시예와 같이 검지용 태그(T)가 마련된 검지대상(D)의 방향을 검지할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 각 실시예에 한정되지 않고 발광부의 개수, 위치, 각 발광부의 검출가능 범위의 각도 등은 적절히 변경할 수 있다.

예컨대, 제1 및 제2 실시예에 제시된 바와 같이, 상기 발광부(L1∼L8)의 설치 장소는 머리부(R1)에만 또는 몸체부(R4)에만 한정되지 않고 상기 머리부(R1)와 몸체부(R4) 각각에 발광부(L1∼L8)를 탑재해도 된다. 이와 같이, 소정의 검출가능 범위(Sa2, Sa2′)가 설정된 발광부(도 6b 참조)를 이동로봇(R)의 높이 방향에 나열하여 배치함으로써 검지대상(D)의 방향과 더불어 검지대상(D)의 높이도 검출할 수 있게 된다. 이 높이 방향을 검출함으로써, 예컨대 아이와 어른을 식별하여 발화의 종류를 변경하도록 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 이동로봇에 복수의 발광부가 마련됨과 동시에, 이동로봇 주위에 각 발광부로부터의 광을 수광하는 검지용 태그가 설치된 것으로, 이동로봇의 주위 전체에 있어서 검지대상에 마련한 검지용 태그가 수광한 광이 발광된 발광부를 특정하는 처리만으로 검지용 태그가 위치하고 있는 방향을 특정하는 것이 가능하여 검지대상의 존재와 그 방향을 간단한 처리로 확실히 검지할 수 있다.

Claims (8)

1. 이동로봇으로부터의 광신호가 수신되면, 소정의 수신 신호로서 상기 이동로봇에 응답하는 검지대상에 마련한 검지용 태그를 사용하여, 상기 검지대상이 위치하는 방향을 검출하는 이동로봇의 외부검출장치로서,

   상기 이동로봇의 주위에는 상기 이동로봇이 검출할 수 있는 복수의 검출가능 범위가 사전에 설정되고,

   상기 이동로봇에는 상기 복수의 검출가능 범위 중 할당된 검출가능 범위를 향해 광신호를 조사하는 발광부가 복수개 설치되고,

   상기 복수의 발광부는 상기 이동로봇이 설치된 면에 대한 수직 방향을 기준축으로 하여 설정했을 때, 상기 각 발광부가 상기 기준축의 주위에 위치하도록 설치되고,

   상기 광신호에는 해당 광신호를 조사한 발광부를 특정하는 식별 번호가 포함되어 있고,

   상기 검지용 태그는 수광한 상기 광신호에 포함된 상기 식별 신호를 포함하는 수신 신호를 상기 이동로봇에 송신하며,

   상기 이동로봇의 상기 외부검출장치는 상기 수신보고 신호에 포함되는 상기 식별 번호에 의해 특정된 발광부가 할당된 검출가능 범위의 방향을 상기 검지대상의 방향으로 하는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 외부검출장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 이동로봇은 적어도 머리부와 이 머리부를 지지하는 몸체부를 구비하고 있고, 상기 발광부가 상기 머리부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 외부검출장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 머리부에는 외부촬상수단이 마련되어 있고, 상기 발광부가 상기 외부촬상수단의 상부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 외부검출장치.
4. 제1 항에 있어서, 상기 이동로봇은 적어도 머리부와 이 머리부를 지지하는 몸체부를 가지고 있고, 상기 발광부가 상기 몸체부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 외부검출장치.
5. 제2 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 머리부가 상기 기준축에 대해 적어도 상기 발광부의 배치 방향에 회동 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 외부검출장치.
6. 이동로봇으로부터의 전파신호가 수신되면, 소정의 수신 신호로서 상기 이동로봇에 응답하는 검지대상에 마련한 검지용 태그를 사용하여, 상기 검지대상이 위치하는 방향을 검출하는 이동로봇의 외부검출장치로서,

   상기 이동로봇의 주위에는 상기 이동로봇이 검출할 수 있는 복수의 검출가능 범위가 사전에 설정되고,

   상기 이동로봇에는 상기 복수의 검출가능 범위 중 할당된 검출가능 범위를 향해 전파신호를 발신하는 발신부가 복수개 설치되고,

   상기 복수의 발신부는 상기 이동로봇이 설치된 면에 대한 수직 방향을 기준축으로 하여 설정했을 때, 상기 각 발신부가 상기 기준축의 주위에 위치하도록 설치되고,

   상기 전파신호에는 해당 전파신호를 조사한 발신부를 특정하는 식별 번호가 포함되어 있고,

   상기 검지용 태그는 수신한 상기 전파신호에 포함된 상기 식별 번호를 포함하는 수신 신호를 상기 이동로봇에 송신하며,

   상기 이동로봇의 상기 외부검출장치는 상기 수신보고 신호에 포함되는 상기 식별 번호에 의해 특정된 발신부가 할당된 검출가능 범위의 방향을 상기 검지대상의 방향으로 하는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 외부검출장치.
7. 제3 항에 있어서, 상기 복수의 검출가능 범위 중 상기 외부촬상 수단의 전방에 위치하는 검출가능 범위는 다른 검출가능 범위보다도 범위가 좁게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 외부검출장치.
8. 제6 항에 있어서, 상기 이동로봇에는 외부촬상수단이 설치되어 있고,

   상기 검출가능 범위 중 상기 외부촬상수단의 전방에 위치하는 검출가능 범위는 다른 검출가능 범위보다도 범위가 좁게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇의 외부검출장치.

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