KR100897897B1 - 영상 통화 서비스 제공 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 통화 서비스 제공 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 영상 통화 관련 데이터 및 제어 명령을 처리하는 통신 모듈, 제어 명령에 따라 로봇의 움직임을 처리하는 로봇 제어 모듈 및 영상 통화 서비스를 위한 영상 및 음성을 입출력하는 영상/음성 입출력 모듈을 포함하는 로봇을 제공한다. 또한, 본 발명은 영상 통화 요청 신호 수신에 따라 영상 통화 모드로 전환하고 영상 통화 관련 데이터의 송수신을 위한 세션을 설정하며, 세션을 통해 수신된 제어 명령에 따라 동작하는 로봇의 제어 명령 처리 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 발신 단말로부터 수신된 통화 요청 신호를 로봇으로 전송하여 영상 통화 모드 전환 결과가 수신되면, 로봇과 영상 통화를 위한 세션을 설정하여 영상 통화 관련 데이터를 송수신하고, 발신 단말로부터 전달되는 제어 명령을 로봇으로 전달하는 이동통신망의 로봇 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 발신자가 영상 통화 모드를 이용하여 원격지에서 로봇을 제어할 수 있으며, 이에 따라 인터넷 전송 방식에 비하여 뛰어난 영상이 제공되는 보안 시스템을 용이하고 저렴하게 구축할 수 있다.
영상 통화, 로봇, 원격 제어, 보안 시스템, WCDMA, DTMF

Description

영상 통화 서비스 제공 장치 및 방법{Apparatus and Method for Providing Video Call Service}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 통화 서비스 제공 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 영상 통화 서비스를 제공하는 로봇의 내부 구조를 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 통화 연결 및 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 로봇을 제어하여 영상 통화 서비스를 제공받는 단말기의 예시 화면이다.
본 발명은 영상 통화 서비스 제공 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 단말기를 이용하여 원격으로 제어할 수 있는 가정용 로봇 및 가정용 로봇을 이용한 영상 통화 서비스 제공 방법에 관한 것이다.
전자, 통신 기술이 비약적으로 발전하고 다양한 콘텐츠가 양산됨에 따라, 이 동 통신망을 이용하여 무선 음성 통화 서비스, 문자 메시지 서비스, 무선 인터넷 서비스 등 다양한 무선 통신 서비스가 제공되고 있다.
특히, 최근에는 제3 세대 이동통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)(예컨대, CDMA 2000, WCDMA(WideBand CDMA) 등)이 상용화됨에 따라, 기존의 음성 통화 서비스 및 무선 인터넷 서비스의 품질 향상은 물론이며, 각종 멀티미디어 데이터(AOD, VOD 등)를 더욱 빠른 속도로 제공할 수 있게 되었다. 이와 같이 제3 세대 이동통신 시스템에서 각종 멀티미디어 데이터를 빠른 속도로 제공할 수 있게 됨에 따라, 비로소 영상 통화 서비스가 제공될 수 있게 되었다.
한편, 로봇 기술의 발달에 따라 기존에 산업용에서 사용되던 로봇이 가정이나 사무실에서도 손쉽게 활용할 수 있는 가정용 기기로 개발되고 있다. 이와 같은 가정용 로봇은 청소용 로봇, 애완용 로봇 등 다양하게 개발되고 있으며, 바퀴 등을 사용하여 이동할 수 있는 형태로 구현되고 있다. 또한, 로봇에 블루투스, 무선랜 등의 단거리 네트워크 기능을 포함시켜 보안 시스템과 연동시킴으로써, 가정용 로봇을 보안 감시 용도로 사용하고 있다. 보안 감시 용도로 가정용 로봇을 이용하는 경우, 기존의 보안 시스템이 고정된 영역만을 감시하던 문제점을 해결하여, 로봇의 이동 경로에 해당하는 영역을 감시할 수 있다. 이 때, 로봇의 이동 경로는 사전에 설정된 프로그램에 의해 결정되거나, 근거리에서 관리자가 무선으로 조종하여 설정한다.
이와 같이 감시용 로봇에 의하여 촬영된 영상은 유선 인터넷망을 통하여 패 킷 형태로 컴퓨터나 이동통신 단말로 전송된다. 그러나, 유선 인터넷망을 통해 전달되는 패킷 형태의 영상은 초당 3 내지 4 프레임으로 구성되므로, 거의 동작이 정지된 형태의 저속 영상 화면이며, 음성은 제공되지 않는 문제점을 포함하고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제3 세대 이동통신 시스템의 영상 통화 서비스를 이용하여 원격에서 제어 가능한 로봇 및 로봇으로부터 영상 및 음성을 수신하는 영상 통화 서비스 방법을 제공한다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 로봇은 이동통신망의 영상 통화 서비스를 통해 전달되는 제어 명령에 따라 동작하는 로봇으로서, 이동통신망으로부터 수신되는 영상 통화 요청에 자동 응답하여, 영상 통화 서비스를 위한 세션을 이동통신망과의 사이에 설정하고, 세션을 이용한 영상 통화 데이터 및 제어 명령의 송수신을 처리하는 통신 모듈; 통신 모듈을 통해 수신되는 제어 명령―여기서, 제어 명령은 영상 통화 서비스를 통해 DTMF 신호로 전달됨―에 따라, 로봇의 이동 및 움직임을 제어하는 로봇 제어 모듈; 및 영상 통화 서비스를 통해 이동통신망으로 송출될 영상 및 음성을 입력받거나, 통신 모듈을 통해 수신된 영상 및 음성을 출력하는 영상/음성 입출력 모듈을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 제어 방법은 영상 통화 서비스를 이용하여 로봇을 제어하는 방법으로서, (a) 발신 단말로부터 수신된 통화 요청 신호를 이용하여, 로봇―여기서, 로봇은 영상 통화 서비스를 위한 이동통신 모듈을 포함하고 있음―의 가입자 정보를 확인하는 단계; (b) 가입자 정보가 확인된 로봇으로 통화 요청 신호를 전송하는 단계; (c) 로봇으로부터 영상 통화 모드 전환 결과를 수신하면, 발신 단말과 로봇 사이에 영상 통화 서비스를 위한 세션을 설정하는 단계; 및 (d) 세션을 통하여 발신 단말과 로봇 사이에 영상 통화 관련 데이터―여기서, 영상 통화 관련 데이터는 영상 데이터 및 음성 데이터를 포함함―를 송수신하고, 발신 단말로부터 전달되는 제어 명령―여기서, 제어 명령은 DTMF 신호로 전달됨―을 로봇으로 전달하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 제어 명령 처리 방법은 로봇이 영상 통화 서비스를 이용하여 수신된 제어 명령을 처리하는 방법으로서, (a) 이동통신망으로부터 영상 통화 요청 신호를 수신되면, 영상 통화 서비스를 위한 영상 통화 모드로 자동 전환하는 단계; (b) 이동통신망 사이에 영상 통화 관련 데이터―여기서, 영상 통화 관련 데이터는 영상 통화 서비스를 위한 영상 데이터 및 음성 데이터를 포함함―의 송수신을 위한 세션을 설정하는 단계; (c) 세션을 통하여 영상 통화 관련 데이터를 송수신하며, 세션을 통한 제어 명령의 수신 여부를 확인하는 단계; 및 (d) 수신된 제어 명령의 DTMF 신호를 분석하여, 분석된 DTMF 신호에 대응되는 동작을 수행하는 단계를 포함한다.
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아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기 에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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.
또한, 본 명세서에서 기재한 모듈(module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 통화 서비스 제공 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 영상 통화 서비스 제공 시스템은 발신 단말(110), 발신 기지국(120), 발신 교환기(130), 발신 미디어 게이트웨이(MGW: Media Gate Way)(140), 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register)(150), 착신 교환기(160), 착신 미디어 게이트웨이(170), 착신 기지국(180) 및 로봇(190)을 포함한다.
발신 단말(110)은 발신 기지국(120)을 통해 로봇(190)으로 영상 통화를 요청하고, 영상 통화 호가 연결되면 원격으로 로봇(190)의 움직임을 제어하는 단말이다. 로봇(190)의 움직임 제어를 위하여, 발신 단말(110)은 DTMF(Dual Tone Multi-Frequency) 신호를 사용할 수도 있으며, 별도의 로봇 제어 프로그램을 탑재할 수도 있다.
발신 기지국(120)은 발신 단말(110)과 무선 구간으로 연결되어 발신 단말(210)을 제어하고 통화 채널을 연결해주는 장치로서, 발신 단말(110)로부터 송출된 통화 요청 신호 및 제어 신호를 발신 교환기(130)로 전송하고, 발신 교환기(130)를 통하여 제공되는 영상 통화 신호를 발신 단말(110)로 전송하는 역할을 수행한다.
발신 교환기(130)는 이동통신망의 핵심 망 요소로서, 통화 및 각종 부가 서비스를 제어하고 통화 호를 설정하며, 여러 다른 장비들 및 외부 망과의 연결 기능을 제공한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 발신 교환국(130)은 발신 기지국(120)으로부터 통화 요청 신호를 수신하면, 홈 위치 등록기(150)를 통해 발신 단말(110) 및 로봇(190)의 가입자 정보를 확인한다. 그리고, 발신 단말(110)로부터 수신된 통화 요청 신호가 음성 통화 호 요청인지, 영상 통화를 위한 패킷 통화 호(이하, '영상 통화 호'라 칭함) 요청인지 확인하여, 음성 통화 호 요청이면 착신 교환기(160)와의 사이에 통화 호를 설정하고, 영상 통화 호 요청이면 발신 미디어 게이트웨이(140)로 통화 호 요청 신호를 전달한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 발신 교환기(140)는 발신 단말(110)로부터 전달되는 DTMF 신호에 따라 로봇(190)을 제어하기 위한 명령을 생성하여 착신 교환기(160)로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 발신 교환기(140)는 DTMF 신호와 로봇(190)의 제어 명령을 매칭시킨 테이블을 저장할 수도 있다.
발신 미디어 게이트웨이(140)는 착신 미디어 게이트웨이(170) 사이에 패킷 데이터 교환을 위한 세션을 설정하고, 설정된 세션을 통해서 영상 통화 호를 전달하는 기능을 수행한다. 이 때, 발신 미디어 게이트웨이(140)는 발신 교환기(130)로부터 전달되는 서킷 호를 패킷 호로 변환하는 기능을 수행한다.
홈 위치 등록기(150)는 이동통신 서비스에 가입한 단말 및 로봇의 가입자 정보를 저장하는 서버이다. 또한, 홈 위치 등록기(150)는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)와 연동하여 통화 요청 신호에 포함된 착신 단말 또는 로봇(190)의 위치 정보를 확인하는 기능을 수행한다. 이에 따라, 홈 위치 등록기(150)는 발신 교환기(130)로부터의 통화 요청 신호가 입력되면, 착신 단말 또는 로봇(190)의 위치 정보 및 가입자 정보를 발신 교환기(130)로 제공한다.
착신 교환기(160)는 발신 교환기(160)로부터 전달되는 음성 통화 호 또는 착신 미디어 게이트웨이(170)를 통해 전달되는 영상 통화 호를 수신하여, 착신 기지국(180)으로 전달하는 역할을 수행한다.
착신 미디어 게이트웨이(170)는 발신 미디어 게이트웨이(160) 사이에 패킷 통화를 위한 세션을 설정하고, 발신 미디어 게이트웨이(160)로부터 전달되는 패킷 형태의 영상 통화 호를 서킷 형태로 변환한 뒤, 착신 교환기(160)로 전달하는 역할을 수행한다. 또한, 착신 교환기(160)로부터 전달되는 서킷 형태의 영상 통화 호를 패킷 형태의 영상 통화 호로 변환하여, 발신 미디어 게이트웨이(140)로 전달하는 기능을 수행한다.
착신 기지국(190)은 로봇(190)의 전원 인가에 따른 위치 등록을 수행하며, 착신 교환기(160)를 통하여 전달되는 통화 호 및 제어 명령을 로봇(190)으로 전달하는 역할을 수행한다.
로봇(190)은 영상 통화 서비스를 위한 통신 모듈, 카메라, 마이크 및 스피커 등을 포함하며, 바퀴 등을 이용하여 이동 가능한 로봇이다. 또한, 착신 기지국(180)으로부터 전달되는 통화 호 연결 요청에 따라 자동으로 착신되며, 착신 기지국(180)과 설정되는 세션을 통하여 전송되는 제어 명령에 따라 몸통 및 카메라의 움직임이 제어된다.
한편, 발신 단말(110)로부터 입력되는 DTMF 신호는 발신 교환기(130)에서 제어 명령으로 변환되지 않고, 직접 로봇(190)으로 전송될 수도 있다. 이 때, 로봇(190)은 수신된 DTMF 신호에 따른 제어 명령을 생성하기 위하여, DTMF 신호와 제어 명령을 매칭시킨 테이블을 저장할 수도 있다.
이와 같은, 로봇(190)의 내부 구성 및 기능은 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 영상 통화 서비스를 제공하는 로봇의 내부 구조를 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따라 영상 통화 서비스를 제공하는 로봇(190)은 안테나(210), 통신 모듈(220), 커넥터(230), 로봇 제어 모듈(240) 및 영상/음성 입출력 모듈(250)을 포함한다.
안테나(210)는 착신 기지국(180)으로부터 전달되는 통화 호 및 제어 명령을 수신하고, 통신 모듈(220)에서 처리된 영상 및 음성을 송출하는 기능을 수행한다.
통신 모듈(220)은 본 발명의 실시예에 따른 제3 세대 이동통신 서비스를 제 공하기 위한 신호 처리를 수행하는 부분으로서, RF 신호 처리 모듈(222), 프로그램 저장 모듈(224), 데이터 메모리(226), 베이스밴드 변환 모듈(228) 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
RF 신호 처리 모듈(222)은 안테나(210)를 통해 이동통신망으로부터 수신된 RF 형태의 통화 호 및 제어 명령을 수신하여 복조 및 증폭시키는 부분이다. 또한, 베이스밴드 변환 모듈(228)에서 처리된 음성 호 및 영상 호를 RF 형태로 변환하여 착신 기지국(180)으로 송출하는 기능을 수행한다.
프로그램 저장 모듈(224)은 통신 호 처리를 위한 각종 프로그램을 저장하며, 이를 실행하는 부분이다. 즉, 프로그램 저장 모듈(224)은 착신 기지국(180)으로부터의 통화 호 연결 요청에 따라 자동으로 착신 전환을 처리하는 프로그램, 수신되는 제어 신호나 DTMF 신호를 로봇 제어 모듈(240)로 전달하기 위한 프로그램 및 영상 통화와 관련된 데이터 호 처리를 위한 프로그램 등을 저장하며, 저장된 프로그램을 호출하여 실행하는 기능을 수행한다.
데이터 메모리(226)는 로봇(190)의 통신 관련 정보 및 가입자 정보를 저장하는 부분이다. 또한, 데이터 메모리(226)는 프로그램 저장 모듈(224)에서 각종 프로그램이 실행됨에 따라 발생하는 각종 데이터를 임시로 저장하는 역할을 수행한다.
베이스밴드 변환 모듈(228)은 로봇 제어 모듈(240)로부터 전달되는 음성 호 및 영상 호를 통합하여 영상 통화 호를 생성하고, 디지털-아날로그 변환을 처리하여 RF 신호 처리 모듈(222)로 전달하는 기능을 수행한다. 또한, RF 신호 처리 모듈(222)을 통해 수신된 음성 호를 디지털-아날로그 변환하여 로봇 제어 모듈(240) 로 전달하는 기능을 수행하는 부분이다.
커넥터(230)는 통신 모듈(220)과 로봇 제어 모듈(240) 사이에 전달되는 음성 호, 영상 호 및 제어 명령을 전송하는 역할을 수행한다. 커넥터(230)를 이용한 신호 전송 방식은 USB(Universal Serial Bus) 전송 방식, 시리얼 전송 방식, IEEE 1394 방식 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
로봇 제어 모듈(240)은 로봇(190)에 구비된 각종 기능 및 움직임을 처리하는 모듈로서, 로봇 제어 프로그램 저장 모듈(242), 움직임 제어 모듈(244), 영상 처리 모듈(246) 및 음성 처리 모듈(248) 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
로봇 제어 프로그램 저장 모듈(242)은 로봇(190)의 영상 통화 및 각종 기능을 수행하기 위한 제어 프로그램이 저장되어 있는 모듈이다. 로봇 제어 프로그램 저장 모듈(242)은 프로그램 저장 모듈(224)로부터 제어 명령이나 DTMF 신호가 수신되면, 이를 처리하여 움직임 제어 모듈(244)로 전달한다.
로봇 제어 프로그램 저장 모듈(242)은 프로그램 저장 모듈(224)로부터 제어 명령이 전달되면 별도의 변환 작업 없이 움직임 제어 모듈(244)로 전달하지만, 프로그램 저장 모듈(224)로부터 DTMF 신호가 수신되면 이를 제어 명령으로 변환하여 움직임 제어 모듈(244)로 전달한다. 이를 위하여 로봇 제어 프로그램 저장 모듈(242)에는 DTMF 신호와 제어 명령을 매칭시킨 테이블이 저장될 수 있다.
움직임 제어 모듈(244)은 로봇 제어 프로그램 저장 모듈(242)로부터 전달되는 제어 명령에 따라, 로봇(190)의 움직임을 제어하거나, 로봇에 장착된 카메라(252)의 움직임을 제어하는 모듈이다. 이를 위하여 움직임 제어 모듈(244)은 로 봇(190)의 바퀴나 발을 이용한 위치 이동이나, 팔, 몸통, 머리 등의 움직임을 제어하는 몸통 구동 모듈(2442) 및 카메라(252)의 줌 기능 및 상하 좌우의 촬영 방향을 제어하는 카메라 구동 모듈(2444)을 포함한다.
영상 처리 모듈(246)은 카메라(252)를 통해 입력되는 영상 호를 코딩 처리하여 통신 모듈(220)의 베이스밴드 변환 모듈(228)로 전달하는 기능을 수행한다.
음성 처리 모듈(248)은 마이크(254)를 통해 입력되는 음성 호를 코딩 처리하여 통신 모듈(220)의 베이스밴드 변환 모듈(228)로 전달하며, 베이스밴드 변환 모듈(228)로부터 전달되는 음성 호를 디코딩 처리하여 스피커(256)를 통해 출력하는 기능을 수행한다.
여기서, 영상 처리 모듈(246) 및 음성 처리 모듈(248)은 입력되는 영상 호 또는 음성 호에 포함된 잡음을 제거하는 필터링 기능을 추가로 포함할 수도 있다.
영상/음성 입출력 모듈(250)은 외부로부터 영상이나 음성을 입력받거나, 영상 통화를 통해 전달되는 영상 또는 음성을 출력하는 부분으로서, 카메라(252), 마이크(254) 및 스피커(256)를 포함한다.
카메라(252)는 영상 통화를 위하여 발신 단말(110)로 전송하는 영상 화면을 촬영하는 기능을 수행하며, 이를 위하여 카메라 구동 모듈(2444) 및 영상 처리 모듈(246)과 연결된다. 카메라(252)는 카메라 구동 모듈(2444)의 제어에 따라 줌 인(Zoom In) 또는 줌 아웃(Zoom Out)이 가능하며, 상하 좌우로의 촬영 방향 변경도 가능하다. 카메라(252)가 영상 통화 이외에서는 사용될 필요가 없는 경우, 로봇(190)으로의 통화 호 연결 요청이 입력되면 자동으로 전원이 켜지도록 설정할 수 도 있다.
마이크(254)는 영상 통화를 위한 음성 호를 입력받는 부분이며, 스피커(256)는 발신 단말(110)로부터 전달되는 음성 호를 출력하는 부분이다. 즉, 마이크(254)로 입력된 음성 호는 아날로그-디지털 변환을 통해 음성 처리 모듈(248)로 전달되며, 음성 처리 모듈(248)로부터 스피커(256)로 전달되는 음성 호는 아날로그-디지털 변환을 통해 외부로 출력된다.
이상의 설명에 있어서, 영상 통화를 수행하는 로봇(190)은 발신 단말(110)로부터 전달되는 영상을 디스플레이하지 않고, 음성만을 제공하는 로봇을 기준으로 설명하였다.
그러나, 본 발명을 구현함에 있어서, 로봇(190)에 발신 단말(110)로부터 전달되는 영상을 디스플레이할 수 있도록 구현할 수도 있으며, 이를 위하여 영상/음성 입출력 모듈(250)은 디스플레이 모듈을 추가로 포함할 수 있다. 이 때, 추가로 연결되는 디스플레이 모듈은 영상 처리 모듈(246)과 연결된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 통신 모듈(220)을 구현함에 있어서, 이동통신망에의 식별 수단으로 사용되는 통신용 칩을 로봇(190) 생산시 하드웨어 형태로 포함되도록 구현할 수 있다.
그러나, 본 발명을 실제로 구현함에 있어서, 로봇(190)을 생산할 때 심(SIM: Subscribe Identity Module) 카드를 삽입할 수 있는 슬롯을 구비하고, 추후 착신자가 선택에 따라 슬롯에 심 카드를 삽입하도록 구현할 수도 있다.
이와 같은 심 카드 삽입 방법을 이용하면 착신자는 별도의 심 카드를 구매하 여 로봇(190)에 할당할 수도 있으며, 자신의 이동 단말에서 사용하던 심 카드를 삽입하여, 로봇(190)에 자신의 전화번호를 할당할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 통화 연결 및 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 로봇을 이용한 영상 통화 서비스를 위하여 로봇(190)에는 고유의 전화번호가 부여된다. 로봇(190)에는 고유의 전화번호가 할당된 통신용 칩이 포함되고, 할당된 전화번호는 이동통신망의 HLR(150)에 등록 및 관리된다. 이 때, 로봇(190)에는 착신자의 이동 단말에 삽입되어 있던 심 카드가 장착될 수도 있다. 이 때, 장착되는 심 카드는 사전에 HLR(150)에 의해 등록 및 관리되던 전화번호가 설정되어 있다.
발신 단말(110)로부터 영상 통화를 위한 통화 요청 신호가 송출되면, 송출된 통화 요청 신호는 발신 기지국(120)을 통하여 발신 교환기(130)로 입력된다(S302).
통화 요청 신호를 수신한 발신 교환기(130)는 통화 요청 신호에 포함된 착신 번호를 홈 위치 등록기(150)로 전달하여, 착신 단말 또는 로봇의 가입자 정보를 요청한다. 이 때, 발신 교환기(130)는 홈 위치 등록기(150)를 통하여 착신 단말이 로봇(190)임을 확인할 수 있다(S304).
홈 위치 등록기(150)는 로봇(190)이 착신 교환기(160)로의 위치 등록 절차를 통해 위치 정보를 획득하고(S306), 획득한 위치 정보 및 가입자 정보를 발신 교환기(130)로 제공한다(S308).
발신 교환기(130)는 로봇(190)의 위치 정보가 확인되면, 로봇(190)이 위치한 지역의 착신 교환기(160)로 통화 요청 신호를 전송한다(S310).
착신 교환기(160)에서 로봇(190)으로 페이징(Paging) 요청을 통해 통화 호 연결 요청을 전송하면(S312), 로봇(190)은 페이징 요청을 수신하였음을 알리는 응답 신호(페이징 응답)를 착신 교환기(160)로 전송하고(S314), 영상 통화 모드로 자동 전환한다(S316).
응답 신호를 수신한 착신 교환기(160)는 발신 교환기(130)로 로봇(190)으로부터 통화 호 연결 요청에 대한 응답을 수신하였음을 알리는 착신 단말 정보 메시지(ACM: Acknowledge Message)를 전달하고(S318), 발신 단말(110)로 영상 통화를 수행하기 위한 호출 메시지(Alerting)를 전달한다(S320).
로봇(190)은 영상 통화 모드로 자동 전환됨에 따라, 영상 통화를 위한 통화 호 설정을 착신 교환기(160)로 요청하고(S322), 착신 교환기(160)는 통화 호의 설정을 알리는 응답 메시지(ANM: Answer Message)를 발신 교환기(130)로 전달한다(S324).
응답 메시지를 수신한 발신 교환기(130)는 발신 단말(110)과 영상 통화를 위한 통화 호를 설정함으로써(S326), 발신 단말(110)과 로봇(190) 사이에는 H.324M 협상(H.324M Audio/Video Capability Negotiation)에 의한 세션(H.324M Video Telephony Session)이 설정된다. 그리고, 발신 단말(110)과 로봇(190)은 설정된 세션을 통하여 영상 통화를 위한 영상 호 및 음성 호를 교환할 수 있다(S328).
이 때, 발신 단말(110)은 로봇(190)으로부터 전달되는 영상을 확인하면서, DTMF 신호나 제어 신호를 입력하여 로봇(190)을 제어할 수 있다(S330).
발신 단말(110)에 입력된 제어 명령은 H.324M의 규격 중에서 H.245 사용자 입력 메시지(H.245_User_Input_Indication_Message)를 통하여 로봇(190)으로 전달되며(S332), 로봇(190)은 수신된 제어 명령에 따라 몸통 구동 모듈(2442) 및 카메라 구동 모듈(2444)을 제어한다(S334).
여기서, 세션 해제 등의 영상 통화 종료 절차는 기존에 실시되는 이동 단말 사이의 영상 통화 종료 절차와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 발신 교환기(130) 및 착신 교환기(160) 사이에서 영상 통화를 위한 영상 호 및 음성 호의 송수신에 있어서, 실제로는 발신 미디어 게이트웨이(140) 및 착신 미디어 게이트웨이(170)가 이용된다. 그러나, 발신 미디어 게이트웨이(140) 및 착신 미디어 게이트웨이(170) 사이의 세션 설정, 패킷 데이터와 서킷 데이터 사이의 변환 등의 상세한 내용은 생략하기로 한다.
이와 같은 방법을 통하여 발신 단말(110)과 로봇(190) 사이의 영상 통화 및 원격지에서의 로봇 제어가 수행된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 로봇을 제어하여 영상 통화 서비스를 제공받는 단말기의 예시 화면이다.
발신 단말(110)에 로봇(190)의 전화번호를 입력한 후, 영상 통화 버튼을 입력하면, 4A와 같이 통화 연결의 진행을 알리는 화면이 디스플레이된다.
통화 연결의 진행을 알리는 화면이 진행되는 동안, 발신 교환기(130)는 착신 교환기(160)를 통해 로봇(190)과 연결된다. 착신 대상이 로봇(190)임이 확인되면, 발신 단말(110)은 로봇 제어를 위한 프로그램의 실행 여부를 확인하는 메시지 창을 4B와 같이 디스플레이한다. 이 때, 발신 단말(110)에 로봇 제어를 위한 별도의 프로그램이 탑재되어 있는 경우에는 4B와 같은 단계를 거치지만, 발신 단말(110)에 입력되는 DTMF 신호를 이용하여 로봇을 제어하도록 설정된 경우에는 4B의 단계가 생략될 수도 있다.
또한, 4C와 같은 화면을 통하여 발신 단말(110)이 로봇 제어를 수행함에 있어서, 로봇의 이동 등을 제어할 것인지, 카메라의 이동을 제어할 것인지 여부를 확인하는 단계를 추가로 포함할 수도 있다.
발신 단말(110)의 사용자는 발신 단말(110)의 키 버튼을 이용하여 로봇 제어를 선택할 수 있다. 발신 단말(110)의 제어에 의해 로봇(190)은 이동하게 되며, 로봇(190)의 이동에 따라, 4D의 화면이 디스플레이되던 발신 단말(110)에는 4E의 화면이 디스플레이된다. 4E와 같은 화면이 디스플레이된 상태에서, 사용자가 발신 단말(110)의 메뉴 키 등을 이용하여 카메라 이동 메뉴를 선택하면, 카메라(252)의 줌 기능 및 상하좌우의 촬영 방향 이동이 가능해진다. 4E의 화면에서 줌 인 기능을 사용하여 통화를 원하는 상대방의 얼굴을 클로즈업할 수 있으며, 4F와 같은 화면을 통하여 상대방과의 영상 통화를 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 통화 요청 신호의 수신에 따라 로봇은 자동으로 영상 통화 모드로 전환되므로, 발신자는 영상 통화 모드를 이용하여 원격지에서 로봇을 제어할 수 있으며, 이에 따라 착신자의 부재 여부 확인이 가능하고, 착신자와의 통화 연결 가능성을 늘릴 수 있다. 또한, 착신자도 다른 업무 중 착신을 위하여 이동할 필요가 없으므로, 편리하게 통화를 수행할 수 있다.
또한, 원격지에서 영상 통화 화면을 이용하여 로봇을 제어할 수 있음을 응용하여 보안 시스템을 용이하고 저렴하게 구축할 수 있다. 그리고, 보안 시스템 을 통하여 원격지에서 확인 가능한 영상은 초당 15 프레임으로 전달되는 제3 세대 이동통신망을 이용한 영상이므로, 기존의 유선 인터넷망을 통하여 전달되는 초당 3 내지 4 프레임의 영상보다 뛰어난 영상이 제공된다.

Claims (17)

  1. 이동통신망의 영상 통화 서비스를 통해 전달되는 제어 명령에 따라 동작하는 로봇에 있어서,
    이동통신망으로부터 수신되는 영상 통화 요청에 자동 응답하여, 영상 통화 서비스를 위한 세션을 상기 이동통신망과의 사이에 설정하고, 상기 세션을 이용한 영상 통화 데이터 및 제어 명령의 송수신을 처리하는 통신 모듈;
    상기 통신 모듈을 통해 수신되는 제어 명령―여기서, 상기 제어 명령은 상기 영상 통화 서비스를 통해 DTMF(Dual Tone Multi-Frequency) 신호로 전달됨―에 따라, 상기 로봇의 이동 및 움직임을 제어하는 로봇 제어 모듈; 및
    상기 영상 통화 서비스를 통해 상기 이동통신망으로 송출될 영상 및 음성을 입력받거나, 상기 통신 모듈을 통해 수신된 영상 및 음성을 출력하는 영상/음성 입출력 모듈
    을 포함하는 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 모듈은,
    이동통신망으로부터 수신된 데이터를 복조하거나, 상기 이동통신망으로 송출할 데이터를 RF(Radio Frequency) 형태로 변환하는 RF 신호 처리 모듈;
    상기 영상 통화 서비스를 위한 하나 이상의 프로그램을 저장 및 실행하는 프로그램 저장 모듈;
    상기 로봇의 가입자 정보 및 상기 프로그램의 실행에 따른 결과 데이터를 임시로 저장하는 데이터 메모리; 및
    상기 영상/음성 입출력 모듈을 통해 입력된 영상 및 음성이나, 상기 통신 모듈로부터 전달된 영상 및 음성의 디지털-아날로그 변환을 처리하는 베이스밴드 변환 모듈
    중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로그램 저장 모듈은,
    상기 이동통신망을 통하여 통화 요청 신호가 수신됨에 따라, 상기 영상 통화 서비스를 실행하기 위한 영상 통화 모드로 자동 전환하는 프로그램을 저장 및 실행하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신 모듈과 상기 로봇 제어 모듈 사이에서 상기 음성, 상기 영상 및 상기 제어 명령을 전달하는 커넥터
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상/음성 입출력 모듈은,
    상기 영상 통화 서비스를 통해 상기 이동통신망으로 송출하는 영상을 촬영하는 카메라;
    상기 영상 통화 서비스를 통해 상기 이동통신망으로 송출하는 음성을 입력받는 마이크; 및
    상기 이동통신망으로부터 수신된 음성을 출력하는 스피커
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이동통신망으로부터 수신된 영상을 출력하는 디스플레이 모듈
    을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 로봇 제어 모듈은,
    상기 로봇의 이동 및 움직임을 제어하거나, 상기 로봇에 장착된 카메라의 촬영 방향을 제어하는 움직임 제어 모듈;
    상기 로봇의 움직임을 처리하는 프로그램을 저장하고 있으며, 상기 프로그램을 이용하여 상기 제어 명령을 처리하고, 상기 움직임 제어 모듈로 전달하는 로봇 제어 프로그램 저장 모듈;
    상기 카메라를 통해 입력된 영상이나, 상기 이동통신망으로부터 수신된 영상을 처리하는 영상 처리 모듈; 및
    상기 마이크를 통해 입력된 음성이나, 상기 이동통신망으로부터 수신된 음성을 처리하는 음성 처리 모듈
    중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 움직임 제어 모듈은,
    상기 로봇의 이동 및 움직임을 제어하는 몸통 구동 모듈; 및
    상기 카메라의 줌 기능 및 촬영 방향을 제어하는 카메라 구동 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  9. 영상 통화 서비스를 이용하여 로봇을 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 발신 단말로부터 수신된 통화 요청 신호를 이용하여, 로봇―여기서, 로봇은 영상 통화 서비스를 위한 이동통신 모듈을 포함하고 있음―의 가입자 정보를 확인하는 단계;
    (b) 상기 가입자 정보가 확인된 로봇으로 상기 통화 요청 신호를 전송하는 단계;
    (c) 상기 로봇으로부터 영상 통화 모드 전환 결과를 수신하면, 상기 발신 단말과 상기 로봇 사이에 상기 영상 통화 서비스를 위한 세션을 설정하는 단계; 및
    (d) 상기 세션을 통하여 상기 발신 단말과 상기 로봇 사이에 영상 통화 관련 데이터―여기서, 영상 통화 관련 데이터는 영상 데이터 및 음성 데이터를 포함함―를 송수신하고, 상기 발신 단말로부터 전달되는 제어 명령―여기서, 상기 제어 명령은 DTMF(Dual Tone Multi-Frequency) 신호로 전달됨―을 상기 로봇으로 전달하는 단계
    를 포함하는 로봇 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단계 (d)는,
    (d1) 상기 세션을 통하여 상기 발신 단말과 상기 로봇 사이의 영상 통화 관련 데이터를 전달하는 단계;
    (d2) 상기 발신 단말로부터 상기 로봇의 제어를 위한 DTMF 신호를 수신하는 단계;
    (d3) 제어 명령 테이블―여기서, 제어 명령 테이블은 DTMF 신호와 제어 명령이 매칭되어 있음―을 이용하여, 상기 단계 (d2)에서 수신된 DTMF 신호에 대한 제어 명령을 추출하는 단계; 및
    (d4) 상기 추출된 제어 명령을 상기 로봇으로 전달하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  11. 로봇이 영상 통화 서비스를 이용하여 수신된 제어 명령을 처리하는 방법에 있어서,
    (a) 이동통신망으로부터 영상 통화 요청 신호를 수신되면, 상기 영상 통화 서비스를 위한 영상 통화 모드로 자동 전환하는 단계;
    (b) 상기 이동통신망 사이에 영상 통화 관련 데이터―여기서, 영상 통화 관련 데이터는 상기 영상 통화 서비스를 위한 영상 데이터 및 음성 데이터를 포함함―의 송수신을 위한 세션을 설정하는 단계;
    (c) 상기 세션을 통하여 상기 영상 통화 관련 데이터를 송수신하며, 상기 세션을 통한 제어 명령의 수신 여부를 확인하는 단계; 및
    (d) 상기 수신된 제어 명령의 DTMF(Dual Tone Multi-Frequency) 신호를 분석하여, 상기 분석된 DTMF 신호에 대응되는 동작을 수행하는 단계
    를 포함하는 제어 명령 처리 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 단계 (d)는,
    (d1) 제어 명령 테이블―여기서, 제어 명령 테이블은 DTMF 신호와 제어 명령이 각각 매칭되어 있음―을 이용하여, 상기 수신된 DTMF 신호에 해당하는 제어 명령을 추출하는 단계; 및
    (d2) 상기 추출된 제어 명령에 대응되는 동작을 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 명령 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 단계 (d2)는,
    상기 제어 명령이 상기 로봇의 위치 이동이나 움직임 제어를 위한 명령이면 몸통 부분을 제어하고, 상기 제어 명령이 카메라 제어를 위한 명령이면 상기 카메라의 줌 기능 및 촬영 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 명령 처리 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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