KR101023282B1 - A zone discrimination system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 구역 식별 시스템은, 브라유 코드 도안과 이동 장치를 포함한다. 상기 이동 장치는 본체, 중앙 제어 유닛, 광원 발생기, 영상 수신기를 포함한다. 상기 중앙 제어 유닛은 상기 본체의 이동을 제어하고, 상기 광원 발생기와 상기 영상 수신기는 상기 본체 상에 배치한다. 상기 브라유 코드 도안은 구역 식별 정보를 포함하고, 또한, 상기 브라유 코드 도안의 재질은 고반사 재질이다. 상기 광원 발생기가 발생하는 광이 상기 브라유 코드 도안에 조사되면, 상기 브라유 코드 도안은 상기 광을 상기 영상 수신기에 고도 반사한다. 이어서, 상기 영상 수신기는 상기 브라유 코드 도안의 영상을 수신하고, 상기 중앙 제어 유닛으로 전송할 수 있고, 이로써 상기 중앙 제어 유닛은 상기 구역 식별 정보에 따라, 본체의 위치를 정위한다The zone identification system of the present invention includes a Braille code drawing and a mobile device. The mobile device includes a main body, a central control unit, a light source generator, and an image receiver. The central control unit controls the movement of the main body, and the light source generator and the image receiver are disposed on the main body. The braille code drawing includes zone identification information, and the braille code drawing is made of a highly reflective material. When the light generated by the light source generator is irradiated to the braille code drawing, the braille code drawing highly reflects the light to the image receiver. Subsequently, the image receiver may receive an image of the Braille code drawing and transmit it to the central control unit, whereby the central control unit positions the main body according to the zone identification information.
브라유 코드 도안, 본체, 광원 발생기, 영상 수신기, 중앙 제어 유닛 Braille code pattern, main unit, light source generator, video receiver, central control unit
Description
본 발명은 구역 식별 시스템에 관한 것이다. 특히 브라유 코드 도안을 이용해 정위를 행하는 구역 식별 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a zone identification system. In particular, it relates to a zone identification system for positioning using Braille code drawings.
가정용 로봇의 일상생활에의 관계가 증가해 감에 따라, 가정용 로봇의 수요는 나날이 확대하고 있다. 특히 인공 지능을 가지는 자주(自走) 로봇에 주목이 모여 있다. 이들 가정용 또는 자주 로봇에는, 스스로 청소를 행하고, 스스로 가사를 처리하는 등의 설정을 행할 수 있고, 또는 애완동물로서 설정해 가족의 파트너로 할 수도 있으며, 또한 공장 내에서 화물을 운반하도록 설정할 수도 있다. 한편, 로봇이 어떠한 기능을 담당해도, 로봇의 가장 중요한 능력은 스스로의 소재 위치를 판단하는 것이다. 이것을 할 수 없으면 프로그램에 근거해 설정하여, 각종 기능을 집행할 수 없다. 따라서, 로봇의 응용에 있어서, 구역 식별 시스템은 다년에 걸쳐 연구 개량의 중요한 과제이었다.As household robots' relationship to everyday life increases, the demand for home robots is increasing day by day. In particular, attention is focused on self-propelled robots with artificial intelligence. These home or self-propelled robots can be set up to clean themselves, to process household chores on their own, or to be set up as pets to be partners in the family, or to carry cargo in the factory. On the other hand, no matter what function the robot plays, the most important capability of the robot is to determine its own location. If this cannot be done, it is set based on the program, and various functions cannot be executed. Therefore, in robot application, the zone identification system has been an important subject of research improvement over many years.
표 1은 공지의 3종의 로봇을 주로 하는 구역 식별 시스템이 채용하는 정위 기술과 그 제한 조건을 나타낸다. 이하에서 각각에 대해 설명한다. 번호 1의 로봇에는 레이저-거리 측정 장치를 배치하고, 발사된 레이저가 차폐물(벽 등)에 반사 하여 돌아오는 것으로, 로봇과 차폐물 사이의 거리를 계산하고, 자신의 위치를 정위하는 것이다. 그러나, 레이저-거리 측정 장치의 배치 비용은 매우 높아서, 이 로봇 정위 시스템 보급의 방해가 되고 있다. 또한, 차폐물이 유리 등의 투과율이 높은 재질, 또는 거울 등의 반사율이 높은 재질일 때에는, 상기 레이저-거리 측정 장치는 이들을 감지할 수 없었다. 따라서, 로봇은 유리 또는 거울과 충돌하고, 파괴될 우려가 있다. Table 1 shows the stereotactic techniques employed by the known three zone robot-based zone identification systems and their limitations. Each will be described below. In the robot of No. 1, the laser-distance measuring device is placed, and the emitted laser is reflected back to the shield (wall, etc.) to calculate the distance between the robot and the shield and position itself. However, the deployment cost of the laser-distance measuring device is very high, which hinders the dissemination of this robot positioning system. In addition, when the shield was made of a material having high transmittance such as glass or a material having high reflectance such as a mirror, the laser-distance measuring device could not detect them. Therefore, the robot may collide with the glass or the mirror and be destroyed.
[표 1] TABLE 1
번호 2의 로봇 구역 식별 시스템은 RFID (Radio Frequency Identification) 기술을 채용하여 정위를 행한다. 상기 공지 기술은 리더(Reader)를 로봇에 배치하고, 다수의 전자 태그(Tag)를 특정한 위치에 배치한다. 상기 전자 태그 내부에는 소재 위치의 신호를 보존할 수 있고, 로봇이 있는 전자 태그에 접근하면, 리더는 전자 태그 소재 위치의 정보를 판독하고, 이로써 로봇의 상대 위치를 정위할 수 있다. 그러나, 상기 리더와 상기 전자 태그의 배치 비용은 저렴하다고는 말할 수 없으므로, 이 로봇 정위 시스템의 보급의 방해가 되고 있다. 또한, 상기 리더와 상기 전자 태그의 통신 가능 거리는 길지 않고, 일반적으로는 수 센치로부터 수 미터이다. 따라서, 로봇의 소재 공간이 매우 광대한 경우에는, 전자 태그의 배치 밀도를 높일 필요가 있어, 상기 구역 식별 시스템의 설치 비용을 또한 확대시켜 버리는 문제가 있다. The robot area identification system of No. 2 employs Radio Frequency Identification (RFID) technology to perform positioning. The known technique arranges a reader in a robot and arranges a plurality of electronic tags in a specific position. The signal of the location of the location of the electronic tag can be stored, and when the electronic tag with the robot approaches, the reader can read the information of the location of the location of the electronic tag, thereby positioning the relative position of the robot. However, since the placement cost of the reader and the electronic tag cannot be said to be inexpensive, it hinders the spread of this robot positioning system. In addition, the communicable distance between the reader and the electronic tag is not long, and is generally from several centimeters to several meters. Therefore, when the material space of a robot is very large, it is necessary to raise the placement density of an electronic tag, and there exists a problem of extending the installation cost of the said area | region identification system further.
이 외, 상기 2종의 구역 식별 시스템에는, 너무 고가라고 하는 공통의 문제점이 있지만, 설치 비용을 낮추기 위해, 공지 기술은 별도로 소프트웨어에 의해 직접 환경의 영상에 대해서 분석을 행하는 방법을 제출하고 있다. 번호 3의 로봇을 예로 들면, 챠지 커플 디바이스(Charge Coupled Device)를 직접 배치하고, 외계의 영상을 탐지하여, 소프트웨어에 의해 영상 중의 특정 목표물을 판단하고, 로봇의 상대 위치를 정위한다. In addition, the two types of zone identification systems have a common problem of being too expensive. However, in order to lower the installation cost, the publicly known technology separately proposes a method for analyzing images of the environment directly by software. Taking the robot of No. 3 as an example, a charge coupled device is directly disposed, an external image is detected, a specific target in the image is determined by software, and the relative position of the robot is positioned.
그러나, 소프트웨어에 의한 식별 방식은, 현재는 창, 도어, 시트, 또는 테이블 등, 특정의 현저한 목표물 밖에 식별할 수 없다. 그 주요한 목적은, 장애물을 회피하고, 또는 도어를 통과해 다른 구간으로 가는 것으로, 역시 로봇이 어느 방에 있는지를 효과적으로 식별할 수 없다(특히 방의 도어 또는 창이 모두 비슷한 양식일 때). 영상 중의 목표물과 배경의 대비 차이가 크지 않을 때에는, 식별 소프트는 영상 중의 목표물을 식별할 수 없어, 로봇은 정위 불가능하게 된다. 또, 챠지 커플 디바이스가 시트, 테이블의 영상을 읽는 각도가 다르면, 영상의 형태가 변화되고, 소프트의 판단에 에러가 생긴다. However, software-based identification can currently only identify certain prominent targets, such as windows, doors, seats, or tables. Its main purpose is to avoid obstacles or to pass through doors to other sections, which also cannot effectively identify which room the robot is in (especially when the doors or windows of the room are all in a similar fashion). When the contrast difference between the target in the image and the background is not large, the identification software cannot identify the target in the image, and the robot becomes impossible to locate. In addition, if the charge couple device has different angles at which the images of the seat and the table are read, the shape of the video is changed, and an error occurs in the software judgment.
이 외, 로봇 주위의 환경이 너무 단조로운(예컨대, 같은 도안이 반복되는 벽지 등) 경우, 식별 소프트의 혼란을 초래하여, 유효한 정위를 할 수 없게 되어 버린다. 또 현재, 소프트에 의해 주위의 환경 영상에 대해서 행하는 직접 기하 분석에 대해서는, 너무 많은 어려움이 있고, 또한 에러 식별율이 너무 높다. In addition, when the environment around the robot is too monotonous (e.g., a wallpaper in which the same pattern is repeated, etc.), the identification software may be disturbed and effective positioning may not be possible. In addition, there is currently too much difficulty in direct geometric analysis performed by the software on the surrounding environment image, and the error identification rate is too high.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 구조가 간단한 브라유 코드에, 고반사 재질 및 반사 광원을 조합하여, 소프트의 영상 식별 성공률을 대폭 향상시키고, 또한 영상 픽업 각도 디포머(deformer)의 문제가 일어나기 어려운 구역 식별 시스템을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is a combination of a braille cord having a simple structure, a high reflection material and a reflective light source, which greatly improves the success rate of image identification of the software, and also causes a problem of an image pickup angle deformer. It is to provide a difficult area identification system.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음의 구역 식별 시스템을 제공한다. 구역 식별 시스템은 브라유 코드 도안, 이동 장치를 포함하고, 상기 이동 장치는 본체, 중앙 제어 유닛, 광원 발생기, 영상 수신기를 포함하고, 상기 중앙 제어 유닛은 상기 본체의 이동을 제어하고, 상기 광원 발생기와 상기 영상 수신기는 상기 본체 상에 배치하고, 상기 브라유 코드 도안은 구역 식별 신호를 구비하고, 또한 상기 브라유 코드 도안의 재질은 고반사 재질로, 상기 광원 발생기가 광원을 발생해 상기 브라유 코드 도안에 조사하면, 상기 브라유 코드 도안은 상기 광원을 상기 영상 수신기에 고도 반사하고, 이 외, 상기 영상 수신기는 상기 브라유 코드 도안의 영상을 수신하여, 상기 브라유 코드 도안의 영상을 상기 중앙 제어 유닛으로 전송하고, 이로써 상기 중앙 제어 유닛은 상기 구역 식별 신호에 따라, 상기 본체의 위치를 정위한다. In order to solve the above problems, the present invention provides the following zone identification system. The zone identification system includes a Braille code drawing, a mobile device, the mobile device including a main body, a central control unit, a light source generator, an image receiver, the central control unit controlling the movement of the main body, and the light source generator And the image receiver are disposed on the main body, the braille code pattern is provided with a zone identification signal, and the braille code pattern is a material of high reflection material, and the light source generator generates a light source to generate the braille. When the code drawing is irradiated, the braille code drawing highly reflects the light source to the image receiver. In addition, the image receiver receives an image of the braille code drawing to display an image of the braille code drawing. Transmitting to a central control unit, whereby the central control unit positions the main body according to the zone identification signal.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 브라유 코드 도안의 브라유 코드는 중국어 코드, 영문 코드, 일본어 코드, 한글 코드이다. In an embodiment of the present invention, the braille code of the braille code pattern is a Chinese code, an English code, a Japanese code, or a Korean code.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 브라유 코드 도안은 프레임형 마크(mark), 브라유 코드 마크를 포함하고, 상기 브라유 코드 마크는 상기 프레임형 마크 중에 배치하고, 상기 브라유 코드 마크의 형상은 원형, 사각형, 마름모형, 삼각형, 또는 다른 적합한 형상이다. In an embodiment of the present invention, the braille code pattern includes a frame mark and a braille code mark, wherein the braille code mark is disposed in the frame mark and the shape of the braille code mark. Is round, square, rhombic, triangular, or other suitable shape.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 브라유 코드 도안은 가시광선 또는 불가시광선(비가시광선)을 반사하고, 또한 상기 고반사 재질은 광 반사 입자, 광 반사 안료, 광 반사 도료, 또는 다른 적합한 재질이고, 이 외, 상기 이동 장치는 광원 발생기를 포함하고, 상기 광원 발생기는 상기 본체 상에 배치하고, 상기 광원 발생기는 투사등, 발광 다이오드, 할로겐등, 형광등, 또는 집광등이다. In an embodiment of the present invention, the braille code pattern reflects visible light or invisible light (invisible light), and the highly reflective material is light reflecting particles, light reflecting pigments, light reflecting paints, or other suitable materials. In addition, the moving device includes a light source generator, the light source generator is disposed on the main body, and the light source generator is a projection lamp, a light emitting diode, a halogen lamp, a fluorescent lamp, or a condenser lamp.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 영상 수신기는 챠지 커플 디바이스, CM0S (Complementary Metal-0xide-Semiconductor), 구형 촬영기(PTZ), 또는 디지털 촬영기(DVR)이다. In an embodiment of the present invention, the image receiver is a charge couple device, a Complementary Metal-0xide-Semiconductor (CM0S), an old camera (PTZ), or a digital camera (DVR).
상기와 같이 본 발명의 구역 식별 시스템 중에는, 영상 수신기가 영상 중에 구비하는 고휘도의 구역을 수신하면, 식별 소프트는 이들 고휘도 구역이 브라유 코드 도안인가 여부의 판단을 개시하고, 브라유 코드 도안은 간단한 기하 구도를 구비하므로, 중앙 제어 유닛은 소프트웨어에 의해 기하 분석을 행하여, 영상 중에 브라유 코드 도안을 포함하는지를 간단하게 식별할 수 있다. 이와 같이 하여 대응하는 구역 식별 정보를 획득할 수 있고, 이로써 소프트 식별의 성공률을 향상시킬 수가 있다. In the zone identification system of the present invention as described above, when the video receiver receives a zone of high brightness included in the image, the identification software starts determining whether these zones of high brightness are Braille code drawings, and the braille code drawing is simple. Since the geometric composition is provided, the central control unit can perform geometric analysis by software to easily identify whether the Braille code drawing is included in the image. In this way, corresponding zone identification information can be obtained, thereby improving the success rate of soft identification.
본 발명의 청구항 1에 기재된 발명은, 브라유 코드 도안, 이동 장치를 포함하고, 상기 브라유 코드 도안은 구역 식별 신호를 구비하고, 또한 상기 브라유 코드 도안의 재질은 고반사 재질이다. 상기 이동 장치는 본체, 중앙 제어 유닛, 광원 발생기, 영상 수신기를 포함하고, 상기 중앙 제어 유닛은 상기 본체의 이동을 제어하고, 상기 광원 발생기는 상기 본체 상에 배치하여, 상기 광원 발생기는 광원을 제공하고, 상기 브라유 코드 도안은 상기 광원을 반사한다. 또한, 상기 영상 수신기는 상기 본체 상에 배치하여, 상기 브라유 코드 도안의 영상을 수신하고, 상기 중앙 제어 유닛으로 전송할 수 있고, 이로써 상기 중앙 제어 유닛은 상기 구역 식별 정보에 따라, 상기 본체의 위치를 정위하는 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 2에 기재된 발명은, 제1항에 있어서, 상기 브라유 코드 도안의 브라유 코드는 중국어 코드, 영문 코드, 일본어 코드, 또는 한글 코드인 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 3에 기재된 발명은, 제1항에 있어서, 상기 브라유 코드 도안은 프레임형 마크, 브라유 코드 마크를 포함하고, 상기 브라유 코드 마크는 상기 프레임형 마크 중에 배치하는 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 4에 기재된 발명은, 제3항에 있어서, 상기 브라유 코드 마크의 형상은 원형, 사각형, 마름모형, 또는 삼각형인 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 5에 기재된 발명은, 제1항에 있어서, 상기 브라유 코드 도안은 가시광선 또는 불가시광선을 반사 가능한 것인 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 6에 기재된 발명은, 제1항에 있어서, 상기 고반사 재질은 광 반사 입 자, 광 반사 안료, 광 반사 도료인 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 7에 기재된 발명은, 제5항에 있어서, 상기 불가시광선은 적외선인 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 8에 기재된 발명은, 제1항에 있어서, 상기 광원 발생기는 투사등, 발광 다이오드, 할로겐등, 형광등, 또는 집광등인 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 9에 기재된 발명은, 제1항에 있어서, 상기 영상 수신기는 챠지 커플 디바이스, CM0S, 구형 촬영기, 또는 디지털 촬영기인 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 10에 기재된 발명은, 제1항에 있어서, 상기 브라유 코드 도안은 2개의 정위 마크, 1개의 브라유 코드 마크를 포함하고, 상기 2개의 정위 마크는 1구역을 정의하고, 상기 1개의 브라유 코드 마크는 상기 각 정위 마크가 정의하는 상기 구역 중에 배치하는 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. · The invention according to claim 10, wherein the braille code drawing comprises two orthogonal marks and one braille code mark, wherein the two orthogonal marks define one zone and the one bra The unique code mark is a zone identification system, which is arranged in the zone defined by each of the stereotactic marks. ·
청구항 11에 기재된 발명은, 제10항에 있어서, 상기 브라유 코드 마크의 형상은 원형, 사각형, 마름모형, 또는 삼각형인 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to
청구항 12에 기재된 발명은, 제10항에 있어서, 상기 각 정위 마크의 형상은 원형, 사각형, 마름모형, 또는 삼각형인 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to claim 12 is a zone identification system according to claim 10, wherein the shape of each stereotactic mark is a circle, a square, a rhombus, or a triangle.
청구항 13에 기재된 발명은, 제10항에 있어서, 상기 각 정위 마크는 상기 구 역의 모서리(角) 또는 변가장자리(邊緣)에 위치하는 것을 특징으로 하는 구역 식별 시스템이다. The invention according to claim 13 is the zone identification system according to claim 10, wherein each of the stereotactic marks is located at an edge or an edge of the zone.
상기와 같이, 본 발명의 구역 식별 시스템은 주로 소프트웨어에 의해 영상에 대해서 식별 분석을 행하고, 로봇의 위치를 정위하는 것이므로, 이 구역 식별 시스템의 설치 비용은 매우 저렴하다. 이 외, 구조가 간단한 브라유 코드에 고반사 재질의 브라유 코드 도안을 대응시키는 것으로, 영상 식별의 기하 해석상에서의 곤란을 대폭 저하시킬 수가 있고, 이로써, 소프트웨어 식별의 정확성과 성공률을 대폭 향상시킬 수가 있다. As described above, since the zone identification system of the present invention mainly performs identification analysis on the image by software and locates the robot, the installation cost of this zone identification system is very low. In addition, by matching Braille codes with highly reflective materials to simple Braille codes, the difficulty in geometric analysis of image identification can be greatly reduced, thereby greatly improving the accuracy and success rate of software identification. There is a number.
(제1 실시예)(First embodiment)
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 이동 장치를 주로하는 구역 식별 시스템의 블록 차트이고, 도 2는 도 1의 이동 장치의 입체도이고, 도 3은 도 1의 브라유 코드 도안의 정면도이다. 도 1, 도 2, 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 구역 식별 시스템(100)은 이동 장치(110)와 브라유 코드 도안(120)을 포함한다. 상기 브라유 코드 도안(120)은 특정한 구역 중에 배치하고, 이 구역의 구역 식별 정보를 포함한다. 실내 환경에 있어서는, 상기 브라유 코드 도안(120)은 리빙룸, 복도, 침실의 벽에 접착시킬 수가 있고, 수납 박스 등의 명확한 물품의 표면에 그릴 수가 있다. 상기 상이한 구역에 위치하는 브라유 코드 도안(120)은 상이한 구역 식별 정보를 구비한다. 1 is a block chart of a zone identification system mainly for a mobile device of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a three-dimensional view of the mobile device of FIG. 1, and FIG. 3 is a front view of the Braille code diagram of FIG. As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the zone identification system 100 of the present invention includes a
상기 이동 장치(110)는 로봇으로, 상기 이동 장치(110)는 본체(112), 중앙 제어 유닛(114), 영상 수신기(116), 광원 발생기(118)를 포함한다. 상기 중앙 제어 유닛(114)은 상기 본체(112)의 작동 제어에 사용하고, 또한 상기 영상 수신기(116)와 상기 광원 발생기(118)는 상기 본체(112) 상에 배치한다. 상기 광원 발생기(118)는 광원(118a)을 제공하고, 상기 광원(118a)은 외계(外界)로 조사된다. 상기 영상 수신기(116)는 끊임없이 외계의 영상을 읽어들여, 상기 중앙 제어 유닛(114)으로 전송한다. 상기 중앙 제어 유닛(114)은 분석 소프트에 의해 외계의 영상에 대해서 분석을 행하고, 외계 영상 내용에 브라유 코드 도안(120)을 포함하는지 여부를 판단한다. 이것에 의해 상기 브라유 코드 도안(120)의 영상을 분석하고, 구역 식별 정보를 해석한다. 이와 같이 하여, 상기 중앙 제어 유닛(114)은 상기 이동 장치(110)의 본체(112) 소재의 구역을 알 수가 있어, 상기 본체(112)에 대해서 정위(定位)를 행한다. The
상기 브라유 코드 도안(120)은 광 반사 입자, 광 반사 안료, 또는 광 반사 도료 등의 고반사 재질에 의해 제조하고, 본 실시예 중에서는 상기 브라유 코드 도안(120)은 고도 반사 특정 범위 각도의 광원(118a)이다. 상기 영상 수신기(116)가 영상을 읽어들인 후, 상기 중앙 제어 유닛(114)의 소프트 식별 기능은 영상 중에 고휘도(이 고휘도라는 것은 배경의 휘도에 대해서 높은지 여부를 가리킨다)의 화소를 포함하는지 여부를 분석한다. 만약 영상이 고휘도의 화소를 포함한다면, 식별 소프트는 이들 고휘도의 화소가 상기 브라유 코드 도안(120)을 구성하는 것인지 여부를 분석할 수 있고, 또한 구역 식별 정보를 해석할 수 있다. 이와 같이 하여 소 프트가 직접 기하학 분석을 행하는 공지의 기술에 비해, 본 발명은 고휘도의 브라유 코드 도안(120)을 이용하여, 수취한 영상에 고휘도의 화소를 생기게 하는 것이 가능하다. 이로써 판단 에러의 상황을 대폭 감소시킬 수가 있어 식별의 정확성을 효과적으로 높일 수 있다. The
도 4는 도 3의 브라유 코드 도안을 명확하게 설명하기 위해, 다른 수개의 보조선을 긋고 있다. 도 5는 영문 코드의 브라유 코드 표이다. 도 3, 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 브라유 코드 도안(120)은 프레임형 마크(122)와 브라유 코드 마크(124)를 포함한다. 상기 브라유 코드 마크(124)는 상기 프레임형 마크(122) 내의 특정 위치에 위치하고, 특정한 정보를 나타낸다. FIG. 4 is drawn with several other auxiliary lines to clarify the Braille code diagram of FIG. 3. 5 is a Braille code table of the English code. As shown in Fig. 3, Fig. 4, and Fig. 5, the
본 실시예에 있어서는, 상기 각 브라유 코드 도안(120)은 2개의 영문자의 정보량을 포함할 수 있다. 즉, 상기 프레임형 마크(122) 내의 구역은 좌측 반과 우측 반으로 나누어져, 상기 각 반은 모두 1개의 영문자를 나타낸다. 이 외, 상기 각 반은 또한 2×3, 합계 6개의 비트로 구분되어, 상기 각 비트는 브라유 코드마크(124) 또는 공백이다. 이와 같이 하여, 대조도 2의 브라유 코드표에 있어서, 브라유 코드 도안(120)은 mb를 나타내는 것을 알 수 있고, 본 실시예에서는 mb가 나타내는 구역 식별 정보를 「메인 침대 룸」으로 정의할 수 있다. 따라서, 상기 중앙 제어 유닛(114)이, 이 구역 식별 정보를 해석한 후는, 상기 이동 장치(110)의 본체(112)는 「메인 침대 룸」에 정위된다. In this embodiment, each braille code drawing 120 may include information amounts of two English characters. That is, the area in the
전술한 것과 같이, 상기 브라유 코드 도안(120)의 제작 비용은 매우 저렴하다. 본 실시예에서는, 광 반사포를 상이한 구역 식별 신호를 가지는 브라유 코드 도안(120)에 직접 재단하고, 상기 브라유 코드 도안(120)을 벽, 천정, 바닥, 또는 물품 상에 접착하고, 이로써 상기 이동 장치(110)의 본체(112)는 어디에 있어도 자신의 위치를 정위할 수 있다. As described above, the manufacturing cost of the
본 발명의 브라유 코드는 구조가 간단하다는 장점을 구비하고, 또한 브라유 코드의 구조 특징은 매우 명확하기 때문에, 소프트웨어에 의해 기하 영상 해석을 행하는 경우, 식별 성공률과 정확성을 대폭 향상시킬 수가 있다. 별도로, 상기 영상 수신기(116)가 어느 각도로 영상을 읽어들이고, 상기 브라유 코드 도안(120)이 디포머되려고 하면, 상기 브라유 코드 도안(120)은 그 구조의 완전성을 유지할 수 있다. Since the braille code of the present invention has the advantage that the structure is simple, and the structure characteristic of the braille code is very clear, when the geometric image analysis is performed by software, the identification success rate and accuracy can be greatly improved. In addition, when the
도 6은 도 3의 브라유 코드 도안을 상이한 각도에서 픽업한 영상의 지시도이다. 도 7에서는 도 6의 브라유 코드 도안의 해석 과정을 명확하게 설명하기 위해, 별도로 수개의 보조선을 긋고 있다. 도 6, 도 7에 나타낸 바와 같이, 영상을 읽어들인 각도의 관계에서, 도 6의 브라유 코드 도안(120a)이 이루는 영상은 사다리꼴에 가깝다. 상기 중앙 제어 유닛(114)은 먼저 상기 브라유 코드 도안(120a)의 프레임형 마크(122a) 바깥 가장자리(外緣)를 보충해 직사각형으로 하고, 상기 직사각형의 길이 L과 폭 W를 얻는다. 이 외, 상기 중앙 제어 유닛(114)은 상기 프레임형 마크(122a)가 차지하는 화소 면적 A를 계산할 수도 있어, 상기 화소 면적 A를 길이 L로 나눈 후, 또한 폭 W로 나누어, 판단치 C1을 얻는다.(아래 수식 1 참조) FIG. 6 is a diagram illustrating an image of the Braille code of FIG. 3 picked up at different angles. In FIG. 7, several auxiliary lines are drawn separately to clearly explain the analysis process of the Braille code diagram of FIG. 6. As shown in Fig. 6 and Fig. 7, the image formed by the
<수 1> <
제1 판단치 C1이 제1 임계치 T1 보다 작은 경우에는, 식별 소프트는 이 고휘도의 화소 구역이 구성하는 유효한 브라유 코드 도안(120a)을 인정하고, 반대라면, 식별 소프트는 이 고휘도의 화소 구역을 노이즈로서 인정한다. 본 실시예에서는, 이 제1 임계치 T1의 값은 1/4이지만, 제1 임계치 T1은 프레임형 마크에 의해 제작되는 경우, 실제치에 따라 결정할 수 있다. 당업자는 상기에 근거해, 제1 판단치 C1의 설계 방식 또는 제1 임계치 T1의 값에 조금의 조정을 가하는 것이 가능하지만, 그것들도 모두 본 발명의 범주에 속한다. If the first judgment value C1 is smaller than the first threshold T1, the identification software recognizes the valid
이어서, 만약 영상 중의 고휘도 화소가 브라유 코드 도안(120a)을 구성하면, 다음에 상기 프레임형 마크(122a) 내부를 4×3의 합계 12개의 비트로 구분하고, 상기 각 비트가 공백 또는 브라유 코드 마크(124a) 인가 여부를 판단한다. 예를 들면, 먼저 고휘도 마크가 존재하는지 여부에 대하여 비트 내를 탐지한다. 비트내 마크는 마크 제작시에 정의된 길이와 폭의 비율 및 허용 비율에 의해 결정한다. 길이와 폭의 비율은 영상을 읽어들인 거리의 변화에 의해 영향을 받기 어렵고, 또는 마크 면적이 어느 설정 구간에 있는지에 의해 결정된다. 최대값은 영상을 읽어들인 최근(最近) 거리의 마크 면적보다 클 필요가 있고, 최소값은 영상을 읽어들인 최원(最遠) 거리의 마크 면적보다 작은 필요가 있으며, 마크 길이 및 폭의 비율치에 대응해 허용 비율을 설정한다. 상기 조건에 부합한다면, 식별 소프트는 이 비트가 브라유 코드 마크(124a)인 것으로 판단하고, 상기 조건에 부합하지 않는다면, 공백이라고 판단한다. 본 실시예에서는, 이 길이와 폭의 비율치의 허용 비율은 0.3이다. Subsequently, if the high luminance pixel in the image constitutes the
즉, 프레임형 마크(122a)를 판단하는 스텝에 있어서, 소프트웨어는 브라유 코드 도안(120a)의 해석도의 크기를 계산할 수 있고, 동시에 상기 본체(112)와 상기 브라유 코드 도안(120a) 사이의 거리를 판단할 수 있다. 이와 같이 하여 상기 브라유 코드 마크(124a)가 있어야 할 화소 면적을 반대로 추산할 수 있다. 상기와 같이, 본 발명은 영상을 읽어들인 최원 거리와 영상을 읽어들인 최근 거리를 허용 경계 값으로서 설정할 수 있고, 화소 면적의 대응 전환 어레이를 환산할 수 있다. 상기 브라유 코드 도안의 고휘도 화소 면적이 상기의 화소 면적 범위 내에 있을 때에는, 대응하는 전환 어레이를 경유하고, 또한 고휘도 광 반사 화소 면적에 의해 현재의 이동 장치와 브라유 코드 도안의 거리를 계산할 수 있다. 즉, 소프트웨어는 이동 장치의 현재의 소재 구역과 또한 세부의 위치 정보를 판단할 수 있다. That is, in the step of determining the
이와 같이 함으로써, 상기 중앙 제어 유닛(114)은 이 디포머된 브라유 코드 도안(120a) 내에 포함하는 구역 식별 정보가 mb 인 것을 해석하고, 소프트 식별의 정확성과 성공률을 대폭 향상시킬 수가 있다. 본 발명은 주로 소프트웨어 분석에 의해 정위 분석을 행하기 때문에, 공지의 레이저-정위 또는 RFID 식별 기술에 비해, 본 실시예의 구역 식별 시스템(100)은 설치 비용을 대폭 낮출 수 있어 일반 가정에 유리하게 보급할 수 있다.In this way, the
또, 상기 실시예의 브라유 코드 도안(120)은 프레임형 마크(122)와 브라유 코드 마크(124)에 의해 조성되지만, 본 발명은 브라유 코드 도안(120)의 구조 조성 을 한정하는 것은 아닌 점에 주의를 요한다. 예를 들면, 다른 실시예에서는, 프레임형 마크(122)는 대각 정위 마크 또는 자격 정위 마크로 바꿀 수가 있다. 이하에서 다른 실시예를 들어 도시에 맞추어 설명한다. In addition, although the braille code drawing 120 of the above embodiment is formed by the
(제2 실시예)(2nd Example)
도 8 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예인 4종의 브라유 코드 도안의 정면도로, 해독에 유리하게 하기 위해, 점선에 의해 브라유 코드 마크의 구역을 보조한다. 도 8 ~ 도 10의 브라유 코드 도안(320a~320c)은 각각 2개의 정위 마크(322a~322c)와 브라유 코드 마크(324)를 포함한다. 상기 정위 마크(322a~322c)는 상기 브라유 코드 마크(324)의 소재 구역의 밖에 위치하고, 상기 브라유 코드 마크(324)의 구역을 정의할 수 있다. 8 to 11 are front views of four Braille code drawings, which is a second embodiment of the present invention, to aid in the decryption of the region of the Braille code mark by dashed lines. The
즉, 상기 2개의 정위 마크(322a)는 상기 브라유 코드 마크(324) 구역의 좌측 위 모서리와 우측 아래 모서리에 위치하고, 상기 2개의 정위 마크(322b)는 상기 브라유 코드 마크(324) 구역의 우측 위 모서리와 좌측 아래 모서리에 위치하고, 또한 상기 2개의 정위 마크(322c)는 상기 브라유 코드 마크(324) 구역의 윗쪽과 아래쪽 변가장자리에 위치한다. That is, the two
전술한 것과 유사하게, 상기 중앙 제어 유닛(114)이 영상 중의 고휘도 화소가 브라유 코드 도안을 구성하는지 여부를 판단하려고 할 때에는, 먼저 상기 각 정위 마크(322a~322c)의 바깥 가장자리를 보충해 직사각형으로 하고, 또한 상기 각 정위 마크(322a~322c)의 직사각형 면적에 대한 비율이 특정 수치 범위의 내에 있는지 여부를 계산한다. 당업자는 상기 설명과 실제의 설계에 근거해, 이 특정 수치 범위를 결정할 수 있다. Similar to the above, when the
또, 본 발명은 마크의 형상과 수량을 한정하는 것이 아니고, 정위 마크 설치의 위치를 한정하는 것은 아닌 점에 주의를 요한다. 예를 들면, 정위 마크(322a)는 열쇠 형상이고, 정위 마크(322b)의 형상은 브라유 코드 마크(324)의 형상과 비슷하며, 또한 정위 마크(322c)는 봉형(棒形)이다. 또한, 이들 정위 마크(322a~322c)의 수량은 2개이지만, 다른 실시예에서는, 3개 또는 4개 이상의 정위 마크를 채용할 수도 있고, 그것은 브라유 코드 마크 구역의 모서리(角) 또는 변가장자리에 배치할 수 있다. 즉, 본 발명은 상이한 형식의 정위 마크를 채용하여, 정위의 식별을 행할 수 있다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 브라유 코드 도안(320d)은 상이한 형식의 정위 마크(322a~322c)를 포함한다. 상기 정위 마크(322a~322c)는 브라유 코드 마크(324) 구역의 좌측 아래 모서리와 우측 위 모서리, 및 아래쪽 변가장자리에 위치한다. In addition, it should be noted that the present invention does not limit the shape and quantity of the marks, and does not limit the position of the stereotactic mark installation. For example, the
본 실시예에서는, 브라유 코드 도안(120)은 실내 공간의 벽 상에 배치하고, 또한 천정상의 형광등 광원에 대해서 고도 반사의 효과를 구비하지 않고, 이로써, 실내 활동의 사용자에 대해서, 눈에 자극이 미치는 현상을 회피할 수 있다. 이 외, 광원 발생기(118)는 특정 각도 범위에 의해 광원(118a)을 발생할 수 있고, 이와 같이 하여 브라유 코드 도안(120)에 조사한다. 상기 브라유 코드 도안(120)이 광원(118a)을 받으면, 상기 광원(118a)을 영상 수신기(116)로 고도 반사하고, 영상을 발생해 분석을 행한다. In this embodiment, the
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 중앙 제어 유닛(114)은 컴퓨 터 등으로, 무선 전송 방식에 의해 본체(112), 영상 수신기(116), 광원 발생기(118)를 제어한다. 그러나, 본 발명은 중앙 제어 유닛(114)을 본체(112) 상에 배치할 수도 있어 배선 접속의 방식에 의해 본체(112), 영상 수신기(116), 광원 발생기(118)를 직접 제어할 수도 있다. 또한, 본 발명은 영상 수신기(116)와 광원 발생기(118)의 종류를 제한하는 것이 아니고, 예를 들면, 광원 발생기(118)는 투사등, 발광 다이오드, 할로겐등, 형광등, 집광등, 또는 다른 적합한 발광원으로 할 수 있다. 또 영상 수신기(116)도 챠지 커플 디바이스, CMOS, 구형 촬영기, 또는 디지털 촬영기로 할 수 있다. As shown in Fig. 2, in the present embodiment, the
별도로, 상기에서는 모든 광원을 가시광선으로서 설명하였으나, 본 발명은 불가시광선에 의해 영상을 읽어들일 수도 있다. 예를 들면, 광원 발생기(118)는 적외선 발사기로 하고, 적외선을 브라유 코드 도안(120)에 조사한다. 이어서, 상기 브라유 코드 도안(120)은 상기 적외선을 적외선 영상 수신기 등의 영상 수신기(116)에 고도 반사해 광원을 생기게 한다. 이 구조에 있어서는, 상기 브라유 코드 도안(120)은 가시광선을 반사하지 않는 설계로, 벽에 걸린 그림 또는 다른 적합한 위치에 숨기고, 또한, 상기 브라유 코드 도안(120)은 고반사 각도에 대하여 많은 설계를 행할 필요는 없다. Separately, although all the light sources have been described as visible light, the present invention may read an image by invisible light. For example, the
상기 실시예에 있어서, 상기 브라유 코드 도안(120)은 적어도 2개의 영문자 또는 1개의 영문자와 1개의 숫자의 조합 정보량을 포함할 수 있고, 구역 식별 정보로 할 수 있다. 즉, 26×16=676개의 상이한 코드는, 리빙룸, 부엌, 식당, 어린이방, 충전 스테이션, 컴퓨터 룸, 서재, 객실, 복도 등의 구역을 나타낼 수 있다.또 한 이들 구역이 대응하는 부호의 의의는, 사용자 또는 설계자가 스스로 정의할 수 있다. 당연, 본 발명은 정보량의 다과(多寡)에 따라 브라유 코드 도안의 형식을 조정할 수 있다. 이외에 별도로 도시된 문자를 조합 설명한다. In the above embodiment, the
도 12는 본 발명의 제2 실시예의 다수의 브라유 코드 도안의 정면도이다. 도 12(A) ~ 도 12(C)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 브라유 코드 도안(420a, 420b, 420c)과 도 3의 브라유 코드 도안(120)은 서로 비슷하다. 또한 브라유 코드 도안(420a, 420b, 420c)은 프레임형 마크(422a, 422b, 422c)와 브라유 코드 마크(424a, 424b, 424c)를 포함한다. 그 차이는 브라유 코드 도안의 형식의 차이뿐이다. 12 is a front view of a number of Braille cord designs in a second embodiment of the present invention. As shown in Figs. 12A to 12C, the
도 12(A)와 도 12(C)의 브라유 코드 도안(420a, 420c)을 예로 들면, 그것은 각각 단수의 3개의 영문자와 조합한 정보량을 포함하고, 또한 v와 xyz로 표시한다. 도 12(B)의 브라유 코드 도안(420b)을 예로 들면, 그 2개의 브라유 코드 유닛은 상하 배열을 나타내고, pq로 표시한다. 당업자는 용이하게 이해할 수 있으므로 여기서는 상세히 설명하지 않는다. 본 발명은 브라유 코드 마크의 형상을 한정하지 않는 점을 특기해 둔다, 예를 들면, 브라유 코드 마크(424a, 424b, 424c)의 형상은 각각 사각형, 삼각형, 마름모형으로 할 수 있고, 또한 본 발명은 브라유 코드 도안의 프레임형 마크와 브라유 코드 마크의 색을 한정하지 않는다. Taking the
상기의 브라유 코드 도안은 영문 코드를 주로 하지만, 본 발명은 브라유 코드의 종류를 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명의 브라유 코드는 중국어 코드, 일본어 코드, 한글 코드, 또는 다른 적합한 코드로 할 수 있다. 도 13은 주 음(注音)을 주로 하는 중국어 코드의 국부(局部) 브라유 코드 표이다. 도 14와 도 15는 일본어 코드와 한글 코드의 국부 브라유 코드 표이다. 당업자는 도 13 ~ 도 15에 근거해, 브라유 코드 도안이 나타내는 의의를 간단하게 수정할 수 있지만, 그것들도 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 한다. The braille code drawings are mainly English codes, but the present invention does not limit the type of braille codes. For example, the braille code of the present invention may be a Chinese code, a Japanese code, a Korean code, or another suitable code. Fig. 13 is a table of local braille codes of Chinese codes mainly comprising main notes. 14 and 15 are tables of local braille codes of Japanese codes and Korean codes. A person skilled in the art can easily modify the meaning indicated by the Braille code drawing based on Figs. 13 to 15, but all of them fall within the scope of the present invention.
전술한 바와 같이, 본 발명의 구역 식별 시스템은 주로 소프트웨어에 의해 영상에 대해서 식별 분석을 행하고, 로봇의 위치를 정위하는 것이므로, 이 구역 식별 시스템의 설치 비용은 매우 저렴하다. 이 외, 구조가 간단한 브라유 코드에 고반사 재질의 브라유 코드 도안을 대응시키는 것으로, 영상 식별의 기하 해석 상에서의 곤란을 대폭 저하시킬 수가 있다. 이로써, 소프트웨어 식별의 정확성과 성공률을 대폭 향상시킬 수가 있다. As mentioned above, since the zone identification system of the present invention mainly performs identification analysis on the image by software and locates the robot, the installation cost of this zone identification system is very low. In addition, it is possible to significantly reduce the difficulty in geometric analysis of image identification by matching Braille codes of high reflection material with simple Braille codes. This can greatly improve the accuracy and success rate of software identification.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 이동 장치를 주로 하는 구역 식별 시스템의 블록 차트이다. 1 is a block chart of a zone identification system mainly comprising a mobile device of a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 이동 장치의 입체도이다. 2 is a three-dimensional view of the mobile device of FIG. 1.
도 3은 도 1의 브라유 코드 도안의 정면도이다. 3 is a front view of the braille code of FIG. 1.
도 4는 도 1의 브라유 코드 도안의 정면도이다. 4 is a front view of the braille code diagram of FIG. 1.
도 5는 영문 코드의 브라유 코드 표이다. 5 is a Braille code table of the English code.
도 6은 도 3의 브라유 코드 도안을 상이한 각도에서 픽업한 영상의 지시도이다. FIG. 6 is a diagram illustrating an image of the Braille code of FIG. 3 picked up at different angles.
도 7은 도 3의 브라유 코드 도안을 상이한 각도에서 픽업한 영상의 지시도이다. 7 is a diagram illustrating an image of the Braille code of FIG. 3 picked up at different angles.
도 8은 본 발명의 제2 실시예인 4종의 브라유 코드 도안의 정면도이다. Fig. 8 is a front view of four Braille cord designs according to the second embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제2 실시예인 4종의 브라유 코드 도안의 정면도이다. Fig. 9 is a front view of four Braille cord designs according to the second embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제2 실시예인 4종의 브라유 코드 도안의 정면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예인 4종의 브라유 코드 도안의 정면도이다.Fig. 10 is a front view of four Braille cord designs in accordance with a second embodiment of the present invention.
Fig. 11 is a front view of four Braille cord designs according to the second embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제2 실시예인 다수의 브라유 코드 도안의 정면도이다.12 is a front view of a plurality of Braille cord designs, which is a second embodiment of the present invention.
도 13은 각국(중국) 브라유 코드 도안의 국부 브라유 코드 도안 표이다. 13 is a table of local braille codes of each country (China) braille code pattern.
도 14는 각국(일본) 브라유 코드 도안의 국부 브라유 코드 도안 표이다. Fig. 14 is a table of local braille codes of each country (Japan) braille code pattern.
도 15는 각국(한국) 브라유 코드 도안의 국부 브라유 코드 도안 표이다. 15 is a table of local braille codes of each country (Korea) braille code.
<도면부호의 설명> <Description of Drawing>
100: 구역 식별 시스템 100: zone identification system
110: 이동 장치 110: moving device
112: 본체 112: main body
114: 중앙 제어 유닛 114: central control unit
116: 영상 수신기 116: video receiver
118: 광원 발생기118: light source generator
118a: 광원 118a: light source
120, 120a, 320a, 320b, 320c, 320d, 420a, 420b, 420c: 브라유 코드 도안 120, 120a, 320a, 320b, 320c, 320d, 420a, 420b, 420c: braille code design
122, 122a, 422a, 422b, 422c: 프레임형 마크 122, 122a, 422a, 422b, 422c: frame type mark
124, 124a, 324, 424a, 424b, 424c: 브라유 코드 마크 124, 124a, 324, 424a, 424b, 424c: Braille code mark
322a, 322b, 322c: 정위(定位) 마크 322a, 322b, 322c: stereotactic mark
A: 화소 면적 A: pixel area
L: 길이 L: length
W: 폭 W: width
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