KR101912452B1 - 주행정보 송수신 장치 및 방법, 그리고 주행정보 송신 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신환경이 악화되는 경우에도 로봇 및 베이스 스테이션 간에 로봇의 주행정보를 효과적으로 송수신할 수 있는 주행정보 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다. 주행정보 송수신 방법은 로봇 및 베이스 스테이션의 주행정보 데이터베이스를 구축하는 단계, 경로계획에 따라 로봇을 이동하면서 주행정보를 촬영하는 단계, 로봇의 현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 단계, 체크 결과 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 로봇의 데이터베이스에 존재하는지 판단하는 단계, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 로봇의 데이터베이스에 존재하는 경우 로봇의 데이터베이스로부터 현재 주행정보와 유사한 주행정보를 검출 및 인코딩하여 베이스 스테이션으로 송신하는 단계, 및 베이스 스테이션이 수신한 주행정보를 디코딩하여 디스플레이 하는 단계를 포함한다.

Description

주행정보 송수신 장치 및 방법, 그리고 주행정보 송신 로봇{Apparatus and method for transmitting and receiving driving information, and robot for transmitting driving information}

본 발명은 통신환경이 악화되는 경우에도 로봇 및 베이스 스테이션 간에 로봇의 주행정보를 효과적으로 송수신할 수 있는 주행정보 송수신 장치 및 방법, 그리고 주행정보 송신 로봇에 관한 것이다.

로봇은 어떤 작업이나 조작을 자동으로 수행하는 장치로서, 다양한 분야에서 인간을 대신하거나 보조하는데 활용된다. 로봇에 주어진 임무 또는 서비스를 수행하기 위해서는 로봇의 동작을 제어하는 것이 중요하다.

이러한 로봇은 주행 중 베이스 스테이션과 무선 통신을 수행하여 로봇이 촬영한 주행정보를 베이스 스테이션으로 송신하고, 베이스 스테이션은 로봇으로부터 수신한 주행정보를 모니터링 한다. 그러나 통신환경이 좋지 않은 상태에서는 통신 대역폭이 좁아지기 때문에 로봇이 주행정보를 원활하게 베이스 스테이션으로 송신할 수 없고, 베이스 스테이션 또한 주행정보를 수신하여 디스플레이 하는데 어려움이 있다.

일본 공개 특허 공보 제1996-107569호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 통신환경이 악화되어 통신 대역이 좁아지는 경우에도 로봇 및 베이스 스테이션 간에 로봇의 주행정보를 효과적으로 송수신 할 수 있는 주행정보 송수신 장치 및 방법, 그리고 주행정보 송신 로봇을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 주행정보 송수신 방법은 로봇 및 베이스 스테이션의 주행정보 데이터베이스를 구축하는 단계; 경로계획에 따라 상기 로봇을 이동하면서 주행정보를 촬영하는 단계; 상기 로봇의 현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 단계; 상기 체크 결과 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하는지 판단하는 단계; 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 로봇의 데이터베이스로부터 현재 주행정보와 유사한 주행정보를 검출 및 인코딩하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 단계; 및 상기 베이스 스테이션이 수신한 주행정보를 디코딩하여 디스플레이 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 단계는, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 상기 로봇의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 다른 실시 예에 따른 주행정보 송수신 방법은 로봇 및 베이스 스테이션의 주행정보 데이터베이스를 구축하는 단계; 경로계획에 따라 상기 로봇을 이동하면서 주행정보를 촬영하는 단계; 상기 로봇의 현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 단계; 상기 체크 결과 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하는지 판단하는 단계; 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 로봇의 데이터베이스로부터 현재 주행정보의 인덱스를 검출하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 단계; 및 상기 베이스 스테이션이 수신한 인덱스에 해당하는 주행정보를 상기 베이스 스테이션의 데이터베이스로부터 검색하여 디스플레이 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 단계는, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 상기 로봇의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하고, 상기 디스플레이 하는 단계는, 상기 베이스 스테이션이 수신한 주행정보를 디코딩하여 디스플레이 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 주행정보 송수신 장치는 경로계획에 따라 이동하면서 주행정보를 촬영하는 로봇; 및 상기 로봇이 촬영한 주행정보를 모니터링 하는 베이스 스테이션;을 포함하고, 상기 로봇은, 촬영한 주행정보를 저장하는 제1 데이터베이스; 현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 통신강도 체크수단; 인코딩 제어신호에 따라 임의의 주행정보를 인코딩하는 인코딩수단; 및 상기 통신강도 체크 결과, 상기 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 제1 데이터베이스에 존재하는지 판단하고, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 제1 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 제1 데이터베이스로부터 현재 주행정보와 유사한 주행정보를 검출한 후 인코딩 하도록 상기 인코딩 제어신호를 출력하고, 인코딩된 주행정보를 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 제1 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 베이스 스테이션은, 디코딩 제어신호에 의해 상기 수신한 주행정보를 디코딩하는 디코딩수단; 및 상기 로봇으로부터 인코딩된 주행정보가 수신되면 상기 디코딩 제어신호를 출력하고, 상기 디코딩이 완료되면 디스플레이 되도록 제어하는 제2 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 제어수단은, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 상기 로봇의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 다른 실시 예에 따른 주행정보 송수신 장치는 경로계획에 따라 이동하면서 주행정보를 촬영하는 로봇; 및 상기 로봇이 촬영한 주행정보를 모니터링 하는 베이스 스테이션;을 포함하고, 상기 로봇은, 촬영한 주행정보를 저장하는 제1 데이터베이스; 현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 통신강도 체크수단; 인코딩 제어신호에 따라 임의의 주행정보를 인코딩하는 인코딩수단; 및 상기 통신강도 체크 결과, 상기 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 제1 데이터베이스에 존재하는지 판단하고, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 제1 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 제1 데이터베이스로부터 현재 주행정보의 인덱스를 검출하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 제1 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 베이스 스테이션은, 상기 로봇이 촬영한 주행정보를 저장하는 제2 데이터베이스; 디코딩 제어신호에 의해 상기 수신한 주행정보를 디코딩하는 디코딩수단; 및 상기 인덱스에 해당하는 주행정보를 상기 제2 데이터베이스로부터 검색하여 디스플레이 하도록 제어하는 제2 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 제어수단은, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 제1 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 상기 로봇의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하는 상기 인코딩 제어신호를 출력하고, 상기 제2 제어수단은, 상기 수신한 거친 주행정보를 디코딩하는 상기 디코딩 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 주행정보 송신 로봇은 경로계획에 따라 이동하면서 촬영한 주행정보를 저장하는 데이터베이스; 현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 통신강도 체크수단; 인코딩 제어신호에 따라 임의의 주행정보를 인코딩하는 인코딩수단; 및 상기 통신강도 체크 결과, 상기 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 데이터베이스에 존재하는지 판단하고, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 데이터베이스로부터 현재 주행정보와 유사한 주행정보를 검출한 후 인코딩 하도록 상기 인코딩 제어신호를 출력하고, 인코딩된 주행정보를 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 상기 로봇의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하는 상기 인코딩 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 다른 실시 예에 따른 주행정보 송신 로봇은 경로계획에 따라 이동하면서 촬영한 주행정보를 저장하는 데이터베이스; 현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 통신강도 체크수단; 인코딩 제어신호에 따라 임의의 주행정보를 인코딩하는 인코딩수단; 및 상기 통신강도 체크 결과, 상기 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 데이터베이스에 존재하는지 판단하고, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 데이터베이스로부터 현재 주행정보의 인덱스를 검출하여 베이스 스테이션으로 송신하는 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 상기 로봇의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하는 상기 인코딩 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 통신환경이 악화되어 통신 대역이 좁아지는 경우에도 로봇 및 베이스 스테이션 간에 로봇의 주행정보를 효과적으로 송수신 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행정보 송수신 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행정보 송수신 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 주행정보 송수신 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 잇는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. 매커니즘, 요소, 수단, 구성과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행정보 송수신 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

도 1을 참조하면, 주행정보 송수신 장치(10)는 경로계획에 따라 이동하면서 주행정보를 촬영하는 로봇(100) 및 로봇(100)이 촬영한 주행정보를 모니터링 하는 베이스 스테이션(200)을 포함하며, 로봇(100)과 베이스 스테이션(200) 은 무선 통신을 수행한다.

본 실시 예에서 로봇(100)은 사용자 인터페이스(110), 경로계획 생성수단(120), 지도 생성수단(130), 촬영수단(140), 구동수단(150), 제1 데이터베이스(160), 통신강도 체크수단(170), 인코딩수단(180) 및 제1 제어수단(190)를 포함한다.

또한 본 실시 예에서 베이스 스테이션(200)은 제2 데이터베이스(210), 디코딩수단(220), 디스플레이수단(230) 및 제2 제어수단(240)을 포함한다.

로봇(100)의 사용자 인터페이스(110)는 로봇(100)이 주행할 수 있도록 시작지점 및 목표지점의 좌표를 수신한다. 또한 사용자 인터페이스 수단(110)은 로봇(100)에 작업 명령을 입력하기 위해 사용자에 의한 스위치 조작 신호 또는 음성 신호를 수신한다.

경로계획 생성수단(120)은 로봇(100)의 현재 위치 및 목적지까지의 장애물 유/무를 판단하고, 장애물에 따라 로봇(100)이 주행할 수 있는 최적의 경로계획을 생성한다.

지도 생성수단(130)은 경로계획 생성수단(120)에서 생성한 경로계획에 따른 환경지도를 생성한다. 지도 생성수단(130)은 경로계획이 변경되거나 새롭게 생성된 경우 업데이트된다.

촬영수단(140)은 로봇(100)이 주행 중 주행정보 예를 들어, 이미지를 촬영한다.

구동수단(150)은 제1 제어수단(190)의 주행 제어 신호에 의해 실질적으로 로봇(100)을 주행시킨다.

제1 데이터베이스(160)는 로봇(100)이 경로계획을 주행하면서 촬영한 주행정보를 저장하고 있다. 제1 데이터베이스(160)에 저장되는 주행정보는 예를 들어, 이미지, 촬영 시간, 촬영위치 및 인덱스 정보 등을 포함하며, 특히 차원 감소(dimension reduction)된 주행정보가 저장되어 있다.

통신강도 체크수단(170)은 지도 생성수단(130)이 제공하는 환경지도 상에서 로봇(100)의 위치에 따른 통신강도를 체크한다. 통신강도 체크수단(170)은 베이스 스테이션(200)으로 통신강도를 측정할 수 있는 임의의 데이터 예를 들어, ping 데이터를 송신하고, 베이스 스테이션(200)으로부터 응답 데이터를 수신하는 시간을 체크하여 통신강도를 체크할 수 있다. 통신강도 체크수단(170)은 베이스 스테이션(200)으로부터 응답 데이터를 수신시간이 빠를수록 통신강도가 세다고 체크할 수 있다. 통신강도 체크수단(170)은 베이스 스테이션(200)으로 ping 데이터를 송신한 후 응답 데이터 수신 시간을 체크하여, 체크 시간이 소정의 시간 예를 들어 30ms 이하인 경우 통신강도가 세다고 측정하고, 그렇지 않은 경우 통신강도가 약하다고 측정할 수 있다. 여기서, 통신강도가 약하다 함은 통신환경이 악화되어 통신 대역이 좁아졌음을 나타낼 수 있다.

인코딩수단(180)은 제1 제어수단(190)의 제어 하에 소정의 주행정보를 인코딩한다. 본 실시 예에서 주행정보의 인코딩 방법은 주성분 분석(PCA: principle component analysis) 알고리즘, 독립 성분 분석(ICA: independent component analysis) 알고리즘, 선형 판별 분석(LDA: linear discriminant analysis) 알고리즘, 비음수 행렬 인수분해(NMF: non negative matrix factorization) 알고리즘 등을 이용할 수 있으며, 이들 알고리즘의 공통 특징은 주행정보의 데이터 양을 축소하는데 있다.

제1 제어수단(190)은 로봇(100)의 전체적인 동작을 제어하며, 특히 통신강도에 따라 로봇이 촬영한 주행정보를 인코딩하여 베이스 스테이션(200)으로 송신한다. 제1 제어수단(190)은 통신강도 체크수단(170)의 통신강도를 체크하여, 통신강도가 일정값 이상인 경우 현재 통신환경이 적합하다고 판단하고, 주행정보를 베이스 스테이션(200)으로 송신한다. 그러나, 통신강도 체크수단(170)의 통신강도를 체크하여, 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 통신환경이 악화되었다고 판단하고, 악화된 통신환경에 적합한 주행정보를 베이스 스테이션(200)으로 송신한다. 여기서, 제1 제어수단(190)은 악화된 통신환경에 적합한 주행정보를 베이스 스테이션(200)으로 송신하기 위해 두 가지 실시 예로 동작할 수 있다.

제1 실시 예로, 제1 제어수단(190)은 통신강도 체크수단(170)의 통신강도 체크 결과, 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 제1 데이터베이스(160)에 존재하는지 판단한다. 판단 결과, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 제1 데이터베이스(160)에 존재하는 경우, 제1 제어수단(190)은 제1 데이터베이스(160)로부터 현재 주행정보와 유사한 주행정보를 검출한 후 인코딩수단(180)으로 송신하여 인코딩 알고리즘에 의해 인코딩되도록 제어한다. 제1 제어수단(190)은 인코딩수단(180)의 인코딩이 완료된 주행정보를 베이스 스테이션(200)으로 송신한다.

제2 실시 예로, 제1 제어수단(190)은 통신강도 체크수단(170)의 통신강도 체크 결과, 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 제1 데이터베이스(160)에 존재하는지 판단한다. 판단 결과, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 제1 데이터베이스(160)에 존재하는 경우, 제1 제어수단(190)은 제1 데이터베이스(160)로부터 현재 주행정보의 인덱스를 검출하여 베이스 스테이션(200)으로 송신한다. 제2 실시 예의 전제 조건은, 제1 데이터베이스(160) 및 제2 데이터베이스(210)에는 동일한 주행정보가 저장되어 있다는 것이다.

그러나, 제1 제어수단(190)의 검색 결과, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 제1 데이터베이스(160)에 존재하지 않는 경우, 제1 제어수단(190)은 로봇(100)의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩수단(180)에서 인코딩 하도록 제어한 후, 베이스 스테이션(200)으로 송신한다. 여기서 거친 주행정보란, 일반적인 주행정보의 데이터 양 보다 현저히 적은 양의 영상 내에서 장애물 정보 및 경로 정보 만이 포함된 주행정보 예를 들어, 에지 이미지일 수 있다.

베이스 스테이션(200)의 제2 데이터베이스(210)는 로봇(100)이 경로계획을 주행하면서 촬영한 주행정보를 수신하여 저장하고 있다. 제2 데이터베이스(210)에 저장되는 주행정보는 예를 들어, 이미지, 촬영 시간, 촬영위치 및 인덱스 정보 등을 포함하며, 특히 차원 감소(dimension reduction)된 주행정보가 저장되어 있다. 또한 본 실시 예에서 제1 데이터베이스(160) 및 제2 데이터베이스(210)에 저장된 주행정보는 동일하다.

디코딩수단(220)은 제2 제어수단(240)의 제어 하에 수신한 인코딩 주행정보를 디코딩한다. 본 실시 예에서 인코딩된 주행정보의 디코딩 방법은 인버스 주성분 분석, 인버스 독립 성분 분석, 인버스 선형 판별 분석, 및 인버스 비음수 행렬 인수분해 등을 이용할 수 있다.

디스플레이수단(230)는 제2 제어수단(240)의 제어 하에 주행정보를 디스플레이 한다. 디스플레이수단(230)은 예를 들어, 디코딩수단(220)에서 디코딩된 주행정보를 디스플레이 하거나, 제2 데이터베이스(210)에 저장된 주행정보를 디스플레이 한다.

제2 제어수단(240)은 베이스 스테이션(200)의 전체적인 동작을 제어하며, 특히 로봇(100)으로부터 송신된 주행정보를 신호처리하여 제2 데이터베이스(210)에 저장하거나, 디스플레이수단(230)에 표시한다. 제2 제어수단(240)은 통신환경이 적합한 경우, 로봇(100)으로부터 수신한 주행정보를 신호처리 없이 제2 데이터베이스(210)에 저장하거나, 디스플레이수단(230)에 표시한다. 그러나 악화된 통신환경에서 제2 제어수단(240)은 제1 제어수단(190)의 동작에 따라 두 가지 실시 예로 동작할 수 있다.

제1 실시 예로, 제2 제어수단(240)은 로봇(100)으로부터 인코딩 주행정보가 수신되면, 디코딩수단(220)으로 디코딩 제어신호를 출력하고, 디코딩수단(220)의 주행정보 디코딩이 완료되면, 디스플레이수단(230)을 제어하여 디코딩된 주행정보를 표시하도록 한다. 여기서, 인코딩 주행정보는 로봇(100)의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보일 수도 있다.

제2 실시 예로, 로봇(100)으로부터 인덱스가 수신되면, 제2 제어수단(240)은 제2 데이터베이스(210)로부터 동일한 인덱스를 갖는 주행정보를 검출하여 디스플레이수단(230)에 표시한다.

이와 같이 통신환경이 정상상태일 경우에는 물론이고, 통신환경이 악화되어 통신 대역이 좁아지는 경우에도 로봇 및 베이스 스테이션 간에 로봇의 주행정보를 효과적으로 송수신 할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행정보 송수신 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다. 이하의 설명에서, 도 1에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 2를 참조하면, 로봇(100) 및 베이스 스테이션(200)는 각각의 데이터베이스를 구축하는 단계(S201)를 수행한다. 로봇(100)의 데이터베이스에는 로봇(100)이 경로계획을 주행하면서 촬영한 주행정보를 저장하고 있으며, 주행정보는 예를 들어, 이미지, 촬영 시간, 촬영위치 및 인덱스 정보 등을 포함하며, 특히 차원 감소된 주행정보가 저장되어 있다. 베이스 스테이션(200)의 데이터베이스에는 로봇(100)으로부터 수신한 주행정보를 저장하고 있다. 즉, 로봇(100)의 데이터베이스 및 베이스 스테이션(200)의 데이터베이스에 저장된 주행정보는 동일하다.

이후, 로봇(100)은 경로계획에 따른 주행경로를 이동하면서 주행정보를 촬영하는 단계(S203)를 수행한다.

주행정보를 촬영하면서 로봇(100)은 자신의 위치에 따른 통신강도를 체크하는 단계(S205)를 수행한다. 로봇(100)은 베이스 스테이션(200)으로 통신강도를 측정할 수 있는 임의의 데이터 예를 들어, ping 데이터를 송신하고, 베이스 스테이션(200)으로부터 응답 데이터를 수신하는 시간을 체크하여 통신강도를 체크할 수 있다.

로봇(100)은 통신강도 체크 결과, 체크 시간이 소정 시간 이상으로 통신 강도가 낮은가를 판단하는 단계(S207)를 수행한다.

통신강도 체크결과 통신강도가 높은 경우, 로봇(100)은 현재 주행정보를 베이스 스테이션(200)으로 송신하는 단계(S209)를 수행한다.

주행정보를 수신한 베이스 스테이션(200)은 주행정보를 디스플레이 하는 단계(S211)를 수행한다.

그러나 통신강도 체크결과 통신강도가 낮은 경우, 로봇(100)은 현재 촬영 주행정보와 유사한 주행정보가 내부 데이터베이스에 존재하는지 판단하는 단계(S213)를 수행한다.

현재 촬영 주행정보와 유사한 주행정보가 내부 데이터베이스에 존재하는 경우, 로봇(100)은 유사한 주행정보를 소정 알고리즘에 의해 인코딩하는 단계(S215)를 수행한다. 로봇(100)의 인코딩 방법은 인코딩 방법은 주성분 분석 알고리즘, 독립 성분 분석 알고리즘, 선형 판별 분석 알고리즘, 비음수 행렬 인수분해 알고리즘 등을 이용할 수 있으며, 이들 알고리즘의 공통 특징은 주행정보의 데이터 양을 축소하는데 있다.

그러나 현재 촬영 주행정보와 유사한 주행정보가 내부 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 로봇(100)은 자신의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하는 단계(S217)를 수행한다.

주행정보 또는 거친 주행정보 인코딩이 완료되면, 로봇(100)은 인코딩된 주행정보를 베이스 스테이션(200)으로 송신하는 단계(S219)를 수행한다.

이후 베이스 스테이션(200)은 로봇(100)으로부터 인코딩된 주행정보를 수신하여 디코딩한 후 디스플레이 하는 단계(S221)를 수행한다. 인코딩된 주행정보의 디코딩 방법은 인버스 주성분 분석, 인버스 독립 성분 분석, 인버스 선형 판별 분석, 및 인버스 비음수 행렬 인수분해 등을 이용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 주행정보 송수신 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다. 이하의 설명에서, 도 1 및 도 2에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 3을 참조하면, 로봇(100) 및 베이스 스테이션(200)는 각각의 데이터베이스를 구축하는 단계(S301)를 수행한다.

이후, 로봇(100)은 경로계획에 따른 주행경로를 이동하면서 주행정보를 촬영하는 단계(S303)를 수행한다.

주행정보를 촬영하면서 로봇(100)은 자신의 위치에 따른 통신강도를 체크하는 단계(S305)를 수행한다.

로봇(100)은 통신강도 체크 결과, 체크 시간이 소정 시간 이상으로 통신 강도가 낮은가를 판단하는 단계(S307)를 수행한다.

통신강도 체크결과 통신강도가 높은 경우, 로봇(100)은 현재 주행정보를 베이스 스테이션(200)으로 송신하는 단계(S309)를 수행한다.

주행정보를 수신한 베이스 스테이션(200)은 주행정보를 디스플레이 하는 단계(S311)를 수행한다.

그러나 통신강도 체크결과 통신강도가 낮은 경우, 로봇(100)은 현재 촬영 주행정보와 유사한 주행정보가 내부 데이터베이스에 존재하는지 판단하는 단계(S313)를 수행한다.

현재 촬영 주행정보와 유사한 주행정보가 내부 데이터베이스에 존재하는 경우, 로봇(100)은 데이터베이스에 저장된 유사한 주행정보의 인덱스를 추출하는 단계(S315)를 수행한다.

이후 로봇(100)은 추출된 인덱스를 베이스 스테이션(200)으로 송신하는 단계(S317)를 수행한다.

인덱스를 수신한 베이스 스테이션(200)은, 내부 데이터베이스로부터 인덱스와 일치하는 주행정보를 검색하여 디스플레이 하는 단계(S319)를 수행한다.

그러나, 현재 촬영 주행정보와 유사한 주행정보가 내부 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 로봇(100)은 자신의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하는 단계(S321)를 수행한다.

거친 주행정보 인코딩이 완료되면, 로봇(100)은 인코딩된 거친 주행정보를 베이스 스테이션(200)으로 송신하는 단계(S323)를 수행한다.

이후 베이스 스테이션(200)은 로봇(100)으로부터 인코딩된 거친 주행정보를 수신하여 디코딩한 후 디스플레이 하는 단계(S325)를 수행한다.

한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 송신)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.

100: 로봇 110: 사용자 인터페이스
120: 경로계획 생성수단 130: 지도 생성수단
140: 촬영수단 150: 구동수단
160: 제1 데이터베이스 170: 통신강도 체크수단
180: 인코딩수단 190: 제1 제어수단
200: 베이스 스테이션 210: 제2 데이터베이스
220: 디코딩 수단 230: 디스플레이수단
240: 제2 제어수단

Claims (12)

1. 삭제
2. 로봇 및 베이스 스테이션의 주행정보 데이터베이스를 구축하는 단계;
   경로계획에 따라 상기 로봇을 이동하면서 주행정보를 촬영하는 단계;
   상기 로봇의 현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 단계;
   상기 체크 결과 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하는지 판단하는 단계;
   상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 로봇의 데이터베이스로부터 상기 현재 주행정보의 인덱스를 검출하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 단계; 및
   상기 베이스 스테이션이 상기 로봇으로부터 수신한 상기 인덱스에 해당하는 주행정보를 상기 베이스 스테이션의 데이터베이스로부터 검색하여 디스플레이 하는 단계;를 포함하고,
   상기 베이스 스테이션으로 송신하는 단계는,
   상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 상기 로봇의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하고,
   상기 디스플레이 하는 단계는,
   상기 베이스 스테이션이 수신한 주행정보를 디코딩하여 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 주행정보 송수신 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 경로계획에 따라 이동하면서 주행정보를 촬영하는 로봇; 및
   상기 로봇이 촬영한 주행정보를 모니터링 하는 베이스 스테이션;을 포함하고,
   상기 로봇은,
   촬영한 주행정보를 저장하는 제1 데이터베이스;
   현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 통신강도 체크수단;
   인코딩 제어신호에 따라 임의의 주행정보를 인코딩하는 인코딩수단; 및
   상기 통신강도 체크 결과, 상기 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 제1 데이터베이스에 존재하는지 판단하고, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 제1 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 제1 데이터베이스로부터 상기 현재 주행정보의 인덱스를 검출하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 제1 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 베이스 스테이션은,
   상기 로봇이 촬영한 주행정보를 저장하는 제2 데이터베이스; 및
   상기 로봇으로부터 수신한 상기 인덱스에 해당하는 주행정보를 상기 제2 데이터베이스로부터 검색하여 디스플레이 되도록 제어하는 제2 제어수단;을 포함하고,
   상기 제1 제어수단은,
   상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 로봇의 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 상기 로봇의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하여 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 것을 특징으로 하는 주행정보 송수신 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 경로계획에 따라 이동하면서 촬영한 주행정보를 저장하는 데이터베이스;
    현재 위치에 따른 통신강도를 체크하는 통신강도 체크수단;
    인코딩 제어신호에 따라 임의의 주행정보를 인코딩하는 인코딩수단; 및
    상기 통신강도 체크 결과, 상기 통신강도가 일정값 이하인 경우, 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 데이터베이스에 존재하는지 판단하고, 상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 데이터베이스로부터 상기 현재 주행정보의 인덱스를 검출하여 베이스 스테이션으로 송신하는 제어수단;을 포함하고,
    상기 제어수단은,
    상기 현재 주행정보와 유사한 주행정보가 상기 데이터베이스에 존재하지 않는 경우, 로봇의 현재 위치에서 장애물 정보 및 경로 정보를 포함하는 거친 주행정보를 인코딩하는 상기 인코딩 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 주행정보 송신 로봇.
11. 삭제
12. 삭제

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