KR102105105B1 - 실내 측위 방법 및 이를 수행하는 장치들 - Google Patents

실내 측위 방법 및 이를 수행하는 장치들 Download PDF

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Abstract

실내 측위 방법 및 이를 수행하는 장치들이 개시된다. 일 실시예에 따른 이동체를 이용한 실내 측위 방법은 실내를 센싱한 센싱 데이터에 기초하여 상기 실내에 대한 3차원 실내 영역을 생성하는 단계와, 상기 3차원 실내 영역의 전체 영역 중에서 제1 장애물을 포함하는 제1 영역에 기초하여 상기 3차원 실내 영역에 대한 제1 지도를 생성하는 단계와, 상기 전체 영역 중에서 상기 제1 장애물 및 상기 제1 장애물과 상이한 제2 장애물을 포함하는 제2 영역에 기초하여 상기 3차원 실내 영역에 대한 제2 지도를 생성하는 단계와, 상기 제1 지도 및 상기 제2 지도에 기초하여 상기 이동체의 자세를 추정하고 이동 경로을 계획하는 단계를 포함한다.

Description

실내 측위 방법 및 이를 수행하는 장치들{METHOD OF AIDING DRIVING AND APPARATUSES PERFORMING THE SAME}
아래 실시예들은 실내 측위 방법 및 이를 수행하는 장치들에 관한 것이다.
최근에는 실내 측위 및 실외 측위에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
실외 측위는 GPS에 기반하여 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, 최근에는 실외 측위에 대한 개발 중에서 위성 항법 시스템(Global positioning systems(GPS))에 기반한 자율 주행 자동차에 대한 개발이 급격히 이루어지고 있다.
하지만, 실내 측위는 GPS를 활용할 수 없기에, 실외 측위보다 위치 추정이 어려울 수 있다.
일 예로, 일반적으로 실내에 위치한 상용 이동 로봇의 자기 위치 추정 방법은 실내 천정 카메라의 영상 데이터를 이용하여 자기 위치를 추정하는 방식이 있다.
하지만, 영상 데이터를 이용한 자기 위치 추정 방법은 환경적 장애물(environmental obstacle)과 일시적으로 위치하는 비환경적 장애물(non-environmental obstacle)에 대한 구분이 힘든 문제가 있다.
다른 예로, 실내에 위치한 상용 이동 로봇의 자기 위치 추정 방법은 영상 처리 기법을 이용하여 자기 위치를 추정하는 방식이 있다.
예를 들어, 영상 처리 기법을 이용한 자기 위치 추정 방법은 카메라를 활용하여 주위 환경 및 자기 위치를 인식하는 방법으로 사전에 랜드마크(Landmark) 또는 비컨(Beacon)과 같은 보조 장치를 실내에 설치하여 상용 이동 로봇의 카메라로 인식하여 자기 위치를 추정하는 방식이다.
하지만, 영상 처리 기법을 이용한 자기 위치 추정 방법은 사전 인프라 구축과 관리에 많은 비용과 시간이 필요하며, 위치 추정을 수행하기 위해 많은 연산이 요구되어 로봇이 빠르게 이동하는 중에는 정확도가 떨어지는 문제가 있어 상용화가 어려운 문제가 있다.
실시예들은 이동체가 위치한 실내의 3차원 실내 영역의 전체 영역 중에서 정적인 장애물을 포함한 영역과 정적인 장애물 및 동적인 장애물을 포함한 영역을 재가공하여 각 영역에 대한 2차원 지도를 생성하는 기술을 제공할 수 있다.
또한, 실시예들은 각 영역의 2차원 지도에 기초하여 이동체의 자세를 추정하고 이동 경로(또는 안전한 이동 경로)를 계획하는 기술을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 실내 측위 방법은 실내를 센싱한 센싱 데이터에 기초하여 상기 실내에 대한 3차원 실내 영역을 생성하는 단계와, 상기 3차원 실내 영역의 전체 영역 중에서 제1 장애물을 포함하는 제1 영역에 기초하여 상기 3차원 실내 영역에 대한 제1 지도를 생성하는 단계와, 상기 전체 영역 중에서 상기 제1 장애물 및 상기 제1 장애물과 상이한 제2 장애물을 포함하는 제2 영역에 기초하여 상기 3차원 실내 영역에 대한 제2 지도를 생성하는 단계와, 상기 제1 지도 및 상기 제2 지도에 기초하여 상기 이동체의 자세를 추정하고 이동 경로를 계획하는 단계를 포함한다.
상기 제1 장애물은 상기 실내에 영구적으로 위치할 수 있다.
상기 제2 장애물은 상기 실내에 일시적으로 위치할 수 있다.
상기 제1 지도를 생성하는 단계는 상기 전체 영역 중에서 상기 제2 장애물의 높이를 초과하는 영역인 상기 제1 영역을 추출하는 단계와, 상기 제1 영역을 정사영하여 상기 제1 지도를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 지도를 생성하는 단계는 상기 전체 영역 중에서 지면으로부터 상기 이동체의 높이에 대응하는 영역인 상기 제2 영역을 추출하는 단계와, 상기 제2 영역을 정사영하여 상기 제2 지도를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 계획하는 단계는 상기 제1 지도, 가장 최근에 추정된 상기 이동체의 자세 및 상기 실내의 초기 전역 지도에 기초하여 상기 이동체의 위치 및 선수각을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 계획하는 단계는 상기 제2 지도 및 사전에 계획되어 기 저장된 상기 이동체의 이동 경로에 기초하여 상기 이동체가 이동할 안전한 이동 경로를 계획하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 실내 측위 장치의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 이동체가 위치한 실내를 설명하기 위한 일 예를 나타낸다.15
도 4는 도 3에 도시된 실내에 위치한 제1 장애물 및 제2 장애물을 설명하기 위한 일 예를 나타낸다.
도 5a는 도 3에 도시된 실내에 기반한 제1 지도를 설명하기 위한 일 예를 나타낸다.
도 5b는 도 3에 도시된 실내에 기반한 제2 지도를 설명하기 위한 일 예를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 실내 측위 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
제1 또는 제2등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 실시예의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서의 모듈(module)은 본 명세서에서 설명되는 각 명칭에 따른 기능과 동작을 수행할 수 있는 하드웨어를 의미할 수도 있고, 특정 기능과 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 의미할 수도 있고, 또는 특정 기능과 동작을 수행시킬 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드가 탑재된 전자적 기록 매체, 예를 들어 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 의미할 수 있다.
다시 말해, 모듈이란 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 및/또는 구조적 결합을 의미할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 실내 측위 시스템(an indoor positioning system; 10)은 이동체(a moving apparatus; 100) 및 실내 측위 장치(an indoor positioning apparatus; 300)를 포함한다.
이동체(100)는 실내를 이동하는 자율 주행 기능을 수행하는 전자 장치일 수 있다. 예를 들어, 이동체(100)는 실내의 지면을 이동하는 이동 로봇으로, 경비 로봇, 청소 로봇, 안내 로봇 및 집사 로봇(또는 가사 도움 로봇) 등 다양한 로봇일 수 있다.
전자 장치는 사용자가 사용하고, 사용자에 의해 이동되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 PC(personal computer), 데이터 서버, 또는 휴대용 전자 장치 등 다양한 장치일 수 있다. 휴대용 전자 장치는 랩탑(laptop) 컴퓨터, 이동 전화기, 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, 모바일 인터넷 디바이스(mobile internet device(MID)), PDA(personal digital assistant), EDA(enterprise digital assistant), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), PMP(portable multimedia player), PND(personal navigation device 또는 portable navigation device), 휴대용 게임 콘솔(handheld game console), e-북(e-book), 스마트 디바이스(smart device)으로 구현될 수 있다. 이때, 스마트 디바이스는 스마트 워치(smart watch) 또는 스마트 밴드(smart band)로 구현될 수 있다.
이동체(100)는 실내를 센싱하여 실내에 대한 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이동체(100)는 이동체(100)의 센서(110)를 통해 이동체(100)가 위치한 실내를 센싱할 수 있다. 이때, 센서(110)는 레이저 레이더(Light detection and ranging(LiDAR) 센서일 수 있다.
센싱 데이터는 이동체(100)가 위치한 실내 공간에 대한 3차원 데이터로 점군 데이터(point cloud)일 수 있다. 센싱 데이터는 실내의 3차원 구조에 대한 정보 및 실내에 포함된 복수의 장애물에 대한 정보 등 실내에 대한 다양한 정보를 포함할 수 있다. 복수의 장애물은 이동체(100)의 이동을 방해하는 장애물로써, 실내에 영구적으로 위치하는 정적인 장애물 및 실내에 일시적으로 위치하는 동적인 장애물일 수 있다.
이동체(100)는 센싱 데이터를 실내 측위 장치(300)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 이동체(100)는 인터넷 통신망, 인트라넷, 근거리 통신망(LAN), 유 및 무선 LAN, Wi-Fi, LF, Xbee, Zigbee, Blue-Tooth 및 Beacon 등을 다양한 통신 체계를 통해 실내 측위 장치(300)와 통신을 수행할 수 있다.
이동체(100)는 실내 측위 장치(300)의 제어 신호에 기초하여 이동체(100)의 자세 및 이동 경로(또는 궤적)를 제어할 수 있다.
실내 측위 장치(300)는 이동체(100)가 위치한 실내의 3차원 실내 영역의 전체 영역 중에서 정적인 장애물을 포함한 영역과 정적인 장애물 및 동적인 장애물을 포함한 영역을 재가공하여 각 영역에 대한 2차원 지도를 생성할 수 있다. 이때, 3차원 실내 영역은 이동체(100)가 센싱한 센싱 데이터에 기반한 3차원 데이터일 수 있다.
또한, 실내 측위 장치(300)는 각 영역의 2차원 지도에 기초하여 이동체(100)의 자세 및 이동 경로(또는 안전한 이동 경로)를 계획할 수 있다.
이에, 실내 측위 장치(300)는 복수의 장애물이 혼재한 실내에 대한 3차원 데이터를 2차원 데이터로 재가공한 2차원 지도에 기초하여 이동체(100)의 자세를 추정하고 이동 경로를 계획함으로써, 복수의 장애물들이 동적인 장애물인지 정적인 장애물인지 판단하는 복잡한 연산 과정이 발생하지 않고, 복잡한 연산 과정없이 복수의 장애물이 효과적으로 분리된 2차원 지도를 통해 이동체(100)의 자세가 추정되고 안전한 이동 경로가 계획되어 실내 측위에 대한 연산량이 감소하고, 실내 측위에 대한 추정 정확도가 상승하고, 실내 측위에 대한 연산 효율성이 극대화되어, 이동체(100)의 자세를 추정하고 이동 경로를 계획하는 성능이 강화되므로, 다양한 분야에서 이동성이 요구되는 다양한 서비스 이동체(예를 들어, 경비 로봇, 안내 로봇, 집사 로봇 등)의 개발에 사용될 수 있다.
도 1과 같이 실내 측위 장치(300)가 이동체(100)와 구별되게 이동체(100)의 외부에 구현되지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 실내 측위 장치(300)는 이동체(100)의 내부에 구현될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 실내 측위 장치의 개략적인 블록도를 나타내고
도 2 내지 도 4를 참조하면, 실내 측위 장치(300)는 통신 모듈(a communicating module; 310), 컨트롤러(a controller; 330) 및 메모리(a memory; 350)를 포함한다.
통신 모듈(310)은 이동체(100)로부터 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호를 컨트롤러(330)에 전송할 수 있다. 이때, 이동체(100)로부터 전송된 신호는 이동체(100)가 센싱한 센싱 데이터일 수 있다.
통신 모듈(310)는 컨트롤러(330)로부터 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호를 이동체(100)에 전송할 수 있다. 이때, 컨트롤러(330)로부터 전송된 신호는 이동체(100)의 자세 및 이동 경로(또는 궤적)를 제어하기 위한 제어 신호일 수 있다.
컨트롤러(330)는 실내 측위 장치(300)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(330)는 실내 측위 장치(300)의 각 구성(310 및 350)의 동작을 제어할 수 있다.
컨트롤러(330)는 통신 모듈(310)을 통해 입력되는 센싱 데이터에 기초하여 실내에 대한 3차원 실내 영역을 생성할 수 있다. 이때, 3차원 실내 영역은 이동체(100)가 위치한 실내를 x축, y축 및 z축 좌표로 표현한 3차원 영역일 수 있다. 예를 들어, x축은 실내의 가로축일 수 있다. y축은 실내의 세로축일 수 있다. z축은 실내의 높이축일 수 있다.
컨트롤러(330)는 3차원 실내 영역을 재가공하여 이동체(100)가 위치한 실내에 대한 2차원 지도를 생성할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(330)는 3차원 실내 영역의 전체 영역 중에서 제1 장애물을 포함하는 제1 영역에 기초하여 3차원 실내 영역에 대한 제1 지도를 생성할 수 있다. 이때, 제1 장애물은 실내에 영구적으로 위치하는 정적인 장애물일 수 있다. 제1 지도는 제1 영역이 재가공된 2차원 지도일 수 있다.
컨트롤러(330)는 3차원 실내 영역의 전체 영역 중에서 제1 장애물 및 제1 장애물과 상이한 제2 장애물을 포함하는 제2 영역에 기초하여 3차원 실내 영역에 대한 제2 지도를 생성할 수 있다. 이때, 제2 장애물은 실내에 일시적으로 위치하는 동적인 장애물일 수 있다. 제2 지도는 제2 영역이 재가공된 2차원 지도일 수 있다.
컨트롤러(330)는 제1 지도 및 제2 지도에 기초하여 이동체(100)의 자세를 추정하고 이동 경로를 계획할 수 있다. 이때, 이동체(100)의 자세는 이동체(100)의 위치 및 선수각일 수 있다. 이동체(100)의 선수각은 이동체(100)가 바라보는 시야의 각도일 수 있다.
일 예로, 컨트롤러(330)는 제1 지도, 가장 최근에 추정된(또는 과거에 추정된) 이동체(100)의 과거 추정 자세 및 실내의 초기 전역 지도에 기초하여 이동체(100)의 현재 위치 및 현재 선수각을 추정할 수 있다. 이때, 실내의 초기 전역 지도는 실내의 제1 장애물들이 위치된 이후에, 이동체(100)를 수동으로 움직여서 작성될 수 있다. 실내의 초기 전역 지도는 실내 측위 장치(300)의 데이터 베이스(미도시)에 미리 저장되거나 임의의 장치로부터 제공받을 수 있다.
컨트롤로(330)는 특징점을 기반으로 위치를 추정하거나 형태를 비교하는 방법(예를 들어, 점유 격자 지도 기반 위치 추정 방식)을 통해 위치를 추정할 수 있다.
먼저, 컨트롤러(330)는 제1 지도, 이동체(100)의 과거 추정 자세 및 실내의 초기 전역 지도의 특징점 또는 형태를 추출할 수 있다.
이후에, 컨트롤러(330)는 추출된 특징점 또는 추출된 형태를 비교하여 이동체(100)의 현재 위치 및 현재 선수각을 정확하게 추정할 수 있다.
예를 들어, 추출된 특징점은 센서 정보로부터 직접적으로 추출된 환경의 색, 크기, 모양 정보 중에서 어느 하나 또는 복수를 포함할 수 있고, 전체 지도에 사전에 임의로 등록된 이동 포인트를 포함할 수 있다. 추출된 형태는 센서로 획득되는 점군 데이터(point cloud)를 점유 격자 지도(occupancy grid map)로 변형하여 얻을 수 있는 사물의 형태를 포함할 수 있다.
다른 예로, 컨트롤러(330)는 제2 지도 및 기 저장된 이동체(100)의 이동 경로에 기초하여 이동체(100)가 이동할 안전한 이동 경로를 계획할 수 있다. 이때, 기 저장된 이동체(100)의 이동 경로는 사전에 계획된 이동체(100)의 이동 경로일 수 있다. 안전한 이동 경로는 이동체(100)가 현재 위치에서 다음 목표 위치까지 실내에 위치한 장애물과 충돌하지 않는 이동 경로일 수 있다.
컨트롤러(330)는 추정된 이동체(100)의 자세 및 계획된 이동 경로(또는 이동체(100)의 현재 자세 및 안전한 이동 경로)에 기초하여 이동체(100)의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때, 제어 신호는 이동체(100)를 이동 시키는 이동 명령일 수 있다.
컨트롤러(330)는 통신 모듈(330)을 통해 제어 신호를 이동체(100)에 전송하여 이동체의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(330)는 이동 명령인 제어 신호를 통해 이동체(100)의 기구부를 제어하여 이동체(100)를 이동하게 할 수 있다.
메모리(350)는 컨트롤러(330)에 의해 실행가능한 인스트럭션들(또는 프로그램)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(330)는 메모리(350)에 저장된 인스트럭션들을 통해 상술한 컨트롤러(330)의 동작을 수행할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 이동체가 위치한 실내를 설명하기 위한 일 예를 나타내고, 도 4는 도 3에 도시된 실내에 위치한 제1 장애물 및 제2 장애물을 설명하기 위한 일 예를 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 이동체(100)는 도 3과 같이 실내에 위치한 제1 장애물(500) 및 제2 장애물(600)에 의해 이동이 제한될 수 있다.
제1 장애물(500)은 벽 및 기둥 등과 같은 환경적인 장애물로써, 실내의 초기 전역 지도에 포함된 장애물일 수 있다.
제2 장애물(600)은 사람, 동물 및 이동식 가구와 같은 비환경적인 장애물로써, 실내의 초기 전역 지도에 비포함된 장애물일 수 있다.
도 5a는 도 3에 도시된 실내에 기반한 제1 지도를 설명하기 위한 일 예를 나타낸다.
도 5a를 참조하면, 컨트롤러(330)는 도 3과 같은 3차원 실내 영역의 전체 영역 중에서 제2 장애물의 높이를 초과하는(또는 상회하는) 영역인 제1 영역을 추출할 수 있다. 이때, 제1 영역은 3차원 실내 영역의 전체 z축 영역 중에서 제2 장애물의 높이를 초과하는 상위 z축 영역에 대응하는 3차원 영역일 수 있다. 제1 영역은 제1 장애물(500)을 포함하기에, 실내에 위치한 장애물을 가장 적게 포함하는 최소 장애물 영역일 수 있다.
컨트롤러(330)는 제1 영역을 정사영하여(또는 재가공하여) 제1 영역에 대응하는 제1 지도(map 1)를 생성할 수 있다. 이때, 제1 지도(map 1)는 3차원 실내 영역의 상위 z축 영역에 해당하는 제1 영역이 정사영된 2차원 지도로써, 상위 z 지도(high z-map)일 수 있다. 상위 z 지도는 비환경적인 장애물의 영향에 둔감할 수 있다.
도 5b는 도 3에 도시된 실내에 기반한 제2 지도를 설명하기 위한 일 예를 나타낸다.
도 5b를 참조하면, 컨트롤러(330)는 도 3과 같은 3차원 실내 영역의 전체 영역 중에서 지면으로부터 이동체(100)의 높이에 대응하는 영역인 제2 영역을 추출할 수 있다. 이때, 제2 영역은 3차원 실내 영역의 전체 z축 영역 중에서 지면으로부터 이동체(100)의 높이에 대응하는 하위 z축 영역에 대응하는 3차원 영역일 수 있다. 제2 영역은 제1 장애물(500) 및 제2 장애물(600)을 포함하기에, 실내에 위치한 장애물을 가장 많이 포함하는 최대 장애물 영역일 수 있다.
컨트롤러(330)는 제2 영역을 정사영하여(또는 재가공하여) 제2 영역에 대응하는 제2 지도(map 2)를 생성할 수 있다. 이때, 제2 지도(map 2)는 3차원 실내 영역의 하위 z축 영역에 해당하는 제2 영역이 정사영된 2차원 지도로써, 하위 z 지도(low z-map)일 수 있다. 하위 z 지도는 비환경적인 장애물의 영향에 민감할 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 실내 측위 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 컨트롤러(330)는 통신 모듈(310)을 통해 이동체(100)가 센싱한 센싱 데이터를 입력할 수 있다(610).
컨트롤러(330)는 임의의 장치를 통해 이동체(100)가 위치한 실내의 초기 전역 지도를 입력하거나 또는 자체적으로 사전에 이동체(100)를 수동으로 움직여서 작성 및 저장할 수 있다(620).
컨트롤러(330)는 센싱 데이터에 기초하여 제1 장애물을 포함하는 상위 z 지도 및 제1 장애물 및 제2 장애물을 포함하는 하위 z 지도를 생성할 수 있다(630).
컨트롤러(330)는 상위 z 지도, 이동체(100)의 과거 추정 자세 및 실내의 초기 전역 지도에 기초하여 이동체(100)의 현재 자세를 추정할 수 있다(640).
컨트롤러(330)는 하위 z 지도 및 이동체(100)의 사전에 계획된 이동 경로에 기초하여 이동체(100)의 현재 이동 경로를 계획할 수 있다(650).
컨트롤러(330)는 이동체(100)의 추정된 현재 자세 및 계획된 현재 이동 경로에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 통신 모듈(310)을 통해 제어 신호를 이동체(100)에 전송함으로써, 이동체(100)의 이동을 제어할 수 있다(660).
이에, 이동체(100)는 컨트롤러(330)의 제어 신호에 따라 이동체(100)의 이동을 수행할 수 있다(670).
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (5)

  1. 이동체를 이용한 실내 측위 방법에 있어서,
    실내를 센싱한 센싱 데이터에 기초하여 상기 실내에 대한 3차원 실내 영역을 생성하는 단계;
    상기 3차원 실내 영역의 전체 영역 중에서 제1 장애물을 포함하는 제1 영역에 기초하여 상기 3차원 실내 영역에 대한 제1 지도를 생성하는 단계;
    상기 전체 영역 중에서 상기 제1 장애물 및 상기 제1 장애물과 상이한 제2 장애물을 포함하는 제2 영역에 기초하여 상기 3차원 실내 영역에 대한 제2 지도를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 지도 및 상기 제2 지도에 기초하여 상기 이동체의 자세를 추정하고 이동 경로를 계획하는 단계
    를 포함하고,
    상기 계획하는 단계는,
    상기 제1 지도, 가장 최근에 추정된 상기 이동체의 자세 및 상기 실내의 초기 전역 지도의 특징점 또는 형태를 비교하여 상기 이동체의 자세인 상기 이동체의 위치 및 선수각을 추정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 특징점은 환경의 색, 크기, 모양 정보 및 전체 지도에 사전에 등록된 이동 포인트이고,
    상기 형태는 센싱하여 획득되는 점군 데이터를 점유 격자 지도로 변형하여 얻을 수 있는 사물의 형태이고,
    상기 제1 장애물은 상기 실내에 영구적으로 위치하고,
    상기 제2 장애물은 상기 실내에 일시적으로 위치하는 실내 측위 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지도를 생성하는 단계는,
    상기 전체 영역 중에서 상기 제2 장애물의 높이를 초과하는 영역인 상기 제1 영역을 추출하는 단계; 및
    상기 제1 영역을 정사영하여 상기 제1 지도를 생성하는 단계
    를 포함하는 실내 측위 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지도를 생성하는 단계는,
    상기 전체 영역 중에서 지면으로부터 상기 이동체의 높이에 대응하는 영역인 상기 제2 영역을 추출하는 단계; 및
    상기 제2 영역을 정사영하여 상기 제2 지도를 생성하는 단계
    를 포함하는 실내 측위 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 계획하는 단계는,
    상기 제2 지도 및 사전에 계획되어 기 저장된 상기 이동체의 이동 경로에 기초하여 상기 이동체가 이동할 안전한 이동 경로를 계획하는 단계
    를 포함하는 실내 측위 방법.
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