KR102118606B1 - 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법과 장치 및 그의 로봇 제어 방법과 장치 - Google Patents

이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법과 장치 및 그의 로봇 제어 방법과 장치 Download PDF

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Abstract

실시예는 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법 및 그의 로봇 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 다수의 상이한 로봇 게임별로 대응하는 경기장 정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보를 정한다. 그래서, 상기 경기장 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지를 생성하고, 상기 게임 환경 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 생성한다. 따라서 이러한 경기장 이미지와 제어 이미지를 게임 공간에 표출해서 로봇의 진도 또는 속도 등을 제어한다. 이를 통해, 경기장 표면에 물리적인 시설의 설치가 필요 없이 이미지만으로 로봇의 움직임을 제어하는 다용도 로봇 게임 공간을 만든다. 이에 따라 물리적인 로봇 게임장 또는 스포츠 시설이 없는 상태에서 다양한 게임 및 스포츠 경기장을 이미지로 생성하여 공급함으로써 시설구축 비용, 설치 및 철거의 시간을 절약하는 이점을 제공한다.

Description

이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법과 장치 및 그의 로봇 제어 방법과 장치{Method for making space of game of robot by image and apparatus thereof method for controlling robot thereof and apparatus thereof}
본 명세서에 개시된 내용은 로봇 게임을 즐기기 위한 게임 공간을 생성하는 로봇 게임장 구성 방법 및 이러한 게임 공간에 따라 게임을 하는 로봇의 동작을 제어하는 그의 로봇 제어 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
최근 들어, 로봇 산업에 발전함에 따라 로봇활용 코딩교육, 로봇 스포츠, 로봇 게임 산업이 급속도로 발전한다.
그리고, 이러한 로봇을 활용한 코딩교육은 초중등교육 코딩교육확대 방침에 따라 컴퓨터사고력을 증진시키기 위해 가장 많이 선택되는 사교육분야 중에 하나이다.
또한, 로봇활용 코딩교육은 STEAM교육의 일환으로 단순히 코딩의 학습을 넘어서 로봇 게임 또는 로봇 스포츠와 확대되어 로봇활용 코팅교육 성장 추세이다.
그러나, 로봇 게임을 하는데 있어 게임공간은 필수적인 요소이다. 일반적으로 게임 공간은 물리적인 장애물 또는 경기장에 고저를 만들어 이용 또는 스포츠의 경우 실물의 골대 또는 경기 트랙을 이용하여 로봇의 움직임을 제어하는 것이 대부분이다.
또한, 로봇을 활용한 게임장은 제한된 공간에서 다양한 로봇 게임을 즐기기 위해서 물리적으로 게임장의 설치 및 제작이 필요하다.
그리고, 다양한 종류의 로봇 게임경기장을 확보하려면 게임 갯수에 비례해 게임장을 설치해야 하며 게임장 제작비가 수반한다.
또한 게임경기장의 업그레이드 하려면 초기의 제작비에 준하는 추가적인 설치비가 필요하다.
개시된 내용은, 경기장 표면에 물리적인 시설의 설치가 필요 없이 이미지만으로 로봇의 움직임을 제어하는 다용도 로봇 게임 공간을 만들 수 있도록 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법과 그의 로봇 제어 방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법 및 그 장치는,
다수의 상이한 로봇 게임별로 대응하는 경기장 정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보를 정한다. 그래서, 이러한 경기장 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지를 생성한다. 그리고, 게임 환경 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 생성한다. 이에 따라 게임 공간에 이러한 경기장 이미지와 제어 이미지를 표출하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 다른 실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장의 로봇 제어 방법 및 그 장치는,
다수의 상이한 로봇 게임별 경기장 정보에 대응하는 경기정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경정보에 대응하는 옵션정보를 정한다. 그래서, 이미지로 생성되는 로봇 게임장으로부터 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지와 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 감지해서 로봇의 동작을 제어하므로 로봇 게임을 수행하는 것을 특징으로 한다.
실시예들에 의하면, 경기장 표면에 물리적인 시설의 설치가 필요 없이 이미지만으로 로봇의 움직임을 제어하는 다용도 로봇 게임 공간을 만든다. 그리고, 이미지만으로 게임장을 구성하므로 게임장 설치에 있어서 공간적인 특성과 물리적인 한계 극복을 한다.
이를 통해 물리적인 로봇 게임장 또는 스포츠 시설이 없는 상태에서 다양한 게임 및 스포츠 경기장을 이미지로 생성하여 공급함으로써 시설구축 비용, 설치 및 철거의 시간을 절약하는 이점을 제공한다.
또한, 다용도 측면에서, 하나 또는 다수의 게임장 용도로 쓸 수 있는 다용도 경기장을 사용하여 게임 종목은 변경이 가능하나 크기 등의 규격을 변경하는데 한계를 극복한다.
그리고, 공간 창조면에서, 물리적인 공간의 한계를 극복하기 위하여 오프라인의 게임장을 온라인으로 확장하여 온라인에서 오프라인 이미지 합성하는 방법을 통해 공간을 창줄하는 새로운 게임 창작하여 활용한다.
도 1은 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법이 적용된 시스템을 대략적으로 도시한 도면
도 2는 도 1의 시스템에 적용된 일실시예에 따른 착시현상에 의한 제어 이미지의 생성 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면
도 3a는 도 1의 시스템에 적용된 일실시예에 따른 로봇 스포츠 경기장을 구체적으로 도시한 도면
도 3b는 도 3a의 로봇 스포츠 경기장에 따른 경기 종목 및 규정을 구체적으로 설명하기 위한 도면
도 4는 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법을 순서대로 도시한 플로우 챠트
도 5는 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장의 로봇 제어 방법을 순서대로 도시한 플로우 챠트
도 1은 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법이 적용된 시스템을 대략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법이 적용된 시스템은 게임 공간(110) 및 그 게임 공간(110)에 이미지만으로 경기공간을 생성하는 이미지 생성 장치(120)를 포함한다.
그리고, 이러한 일실시예에 따른 이미지 생성 장치(120)는 본 명세서에서 보호받고자 하는 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 장치이다. 이러한 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 장치의 구성은 아래에서 설명한다.
추가적으로, 상기 이미지 생성 장치(120)에 다양한 게임 및 스포츠를 공급하는 이미지 공급 시스템(130)을 포함한다.
그리고, 상기 게임공간(110)을 통한 경기공간에서 이미지에서 표출되는 형상, 색상, 농도를 인식하는 센서 장치(140) 및 상기 센서 장치(140)가 탑재되어 지정된 게임을 수행하는 게임 로봇(150)을 포함한다.
상기 게임 공간(110)은 로봇 게임을 하는데 있어 필수적인 요소로써, 게임 이미지를 표시하는 것이다. 이러한 게임 공간(110)은 경기장 표면에 이미지만으로 경기공간에 표시가 된다. 그래서, 일실시예에 따라 이미지만으로 게임장을 구성하도록 한다.
상기 이미지 생성 장치(120)는 상기 게임 공간(110)에 이미지를 표출하는 것이다. 이러한 이미지 생성 장치(120)는 이미지만으로 로봇의 움직임을 제어하는 다용도 로봇 게임 공간을 생성하는 것이다. 이러한 경우, 그 이미지 생성 장치(120)는 사람이 인식하는 경기장 이미지와 로봇이 센서 또는 카메라를 통해서 인식하는 제어 이미지로 구분해서 이미지 표출을 한다. 그리고, 이러한 경우 그 경기장 이미지는 경기장의 운영을 위한 것이고, 제어 이미지는 로봇 게임을 통제하는 이미지이다. 또한, 이러한 경우 그 경기장 이미지는 다수의 상이한 로봇 게임별로 대응하는 경기장 정보를 정해서 이루어진다. 예를 들어, 다수의 상이한 로봇 게임은 로봇활용 코딩교육, 로봇 스포츠, 로봇 게임 산업 등에 따른 게임이다. 그리고, 이에 더하여 일실시예에 따라 상기 이미지 생성 장치(120)는 제어 이미지 생성은 착시현상을 이용한 제어에 의해 이루어지도록 하고, 또한 경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도를 이용한 제어에 의해 이루어지도록 한다. 그래서, 다용도 측면에서, 하나 또는 다수의 게임장 용도로 쓸 수 있는 다용도 경기장을 사용하여 게임 종목은 변경이 가능하나 크기 등의 규격을 변경하는데 한계를 극복한다. 그리고, 공간 창조면에서, 물리적인 공간의 한계를 극복하기 위하여 오프라인의 게임장을 온라인으로 확장하여 온라인에서 오프라인 이미지 합성하는 방법을 통해 공간을 창줄하는 새로운 게임 창작하여 활용한다.
한편, 참고적으로, 이러한 착시현상에 의한 제어 이미지의 생성 동작을 아래의 도 2를 참조하여 설명한다.
그리고, 한편, 아래와 같이 이러한 이미지 생성기(120)를 구체적으로 설명한다.
일실시예에 따른 이미지 생성기는 로봇 게임에 필요한 경기장 이미지를 생성한다.
이러한 이미지 생성기는 두 개의 이미지를 생성하는데 경기장 이미지와 제어 이미지를 생성한다.
그 이미지 생성기는 두 가지 타입이 있다.
첫번째는 모노타입이다. 이러한 모노타입은 경기장 이미지와 제어 이미지의 두 개의 이미지를 한 번에 생성하여 표출하는 것이다.
그리고, 두번째는 듀오타입이다. 이러한 듀오타입은 서로 다른 두 개의 이미지 생성기로부터 두 개의 이미지를 생성하는 것이다.
추가적으로, 그 모노타입의 이미지 생성기는 마치 하나의 화면에 두 개의 영화가 상영되는 것과 같다면 듀오타입은 서로 다른 두 개 영화를 두 개의 화면에 표출한다며 합쳐서 보는 것과 같다.
이러한 이미지는 게임규칙과 제어규칙이 포함된 영상 이미지 공급시스템에서 게임 유형, 로봇 유형, 경기장 환경 등을 고려하여 데이터베이스화된 자료가 호출되어 표출될 수 있도록 한다.
추가적으로, 이러한 이미지 생성기(120)에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 장치의 구성은 아래와 같다.
그 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 장치는 크게 저장부, 제어부 및 표시부를 포함한다.
상기 저장부는 다수의 상이한 로봇 게임별로 대응하는 경기장 정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보가 구성된다.
상기 제어부는 상기 경기장 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지를 생성한다. 그리고, 또한 상기 게임 환경 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 생성 표출시킨다.
상기 표시부는 상기 제어부에 의해 미리 정한 게임 공간에 상기 경기장 이미지와 상기 제어 이미지를 표출하는 것이다.
이러한 경우, 그 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 장치에 적용된 게임 환경 정보는 아래와 같은 구성을 구비한다.
a) 외곽선, 미션 경로, 장애물 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어진다.
그리고, b) 상기 외곽선 또는 상기 미션 경로 또는 상기 장애물은 로봇이 인식하는 RGB 색상을 적어도 2가지 이상 조합하여 된 단위 시간당 프레임비율에 따른 다수의 상이한 영상프레임으로 된다.
또한, 그 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 장치의 제어부는 게임의 재미 요소를 배가할 수 있도록 한다.
이를 위해, 상기 제어부는 경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도를 감지하고 대응하여 경기장 이미지의 색상의 순차적인 배열, 조합을 상이하게 변환해서 제어 이미지에 따른 장애물로 생성한다.
참고적으로, 이러한 게임 환경 정보와 장애물 생성 동작은 아래의 도 2를 참조해서 상세히 설명한다.
다른 한편으로, 일실시예에 따른 경기장 이미지 및 제어 이미지를 구체적으로 설명한다.
이러한 일실시예에 따른 경기장 이미지는 경기장 외곽선, 게임의 미션 수행을 위한 미션 경로, 미션을 난이도를 조정하고 경쟁을 유도하는 장애물로 구성된다.
그리고, 경기장 이미지는 사람들이 경기장이라고 인식하는 사람을 위한 경기장이지만 제어 이미지는 로봇이 외곽선, 미션 경로, 장애물로 인식하게 한다.
또한, 외곽선은 경기장의 엔드라인으로 로봇이 그 곳 내부에서 경기를 진행하도록 통제한다.
이에 더하여 미션 경로는 로봇의 게임을 수행하기 위해서 안전하게 지나갈 수 있는 길을 의미하며 1개 이상의 경로 중에서 조정자 또는 자율 로봇이 경로는 선택하여 경기를 진행할 수 있다.
그래서, 장애물에 경우 로봇의 진행 속도를 변경하거나 또는 진로를 변경하게 하는 역할을 하며 게임의 재미 요소를 배가할 수 있다.
또 다른 한편으로, 이에 더하여 그 이미지로 생성되는 로봇 경기장의 구성 방법에 적용된 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 경기장의 로봇 제어 장치를 설명한다.
이러한 이미지로 생성되는 로봇 경기장의 로봇 제어 장치는 크게 저장부, 제어부 및 액츄에이터를 포함한다.
상기 저장부는 다수의 상이한 로봇 게임별 경기장 정보에 대응하는 경기 정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보에 대응하는 옵션 정보가 구성된다.
상기 제어부는 이미지로 생성되는 로봇 게임장으로부터 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지와 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 감지해서 로봇 게임을 수행하도록 하는 것이다.
상기 표시부는 상기 제어부에 의해 상기 경기 정보와 상기 옵션 정보에 따라 상기 경기장 이미지에 대응하는 경기 정보와 상기 제어 이미지에 대응하는 옵션 정보에 의해 로봇 게임을 수행하는 것이다.
한편, 이러한 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 경기장의 로봇 제어 장치는 로봇 경기장을 다양하게 연출할 수 있도록 게임 환경 정보를 구비한다. 이러한 게임 환경 정보는 전술한 이미지로 생성되는 로봇 경기장의 구성 장치에 적용된 게임 환경 정보와 동일하다.
그리고, 이러한 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 경기장의 로봇 제어 장치는 그 로봇 경기장의 구성 장치와 연동해서 게임의 재미를 배가할 수 있도록 아래의 구성을 구비한다.
구체적으로는, 상기 저장부는 경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도에 대응하여 로봇의 진로 또는 속도 중에서 어느 하나 이상을 포함한 로봇 주행 정보가 상이하게 구성된다.
그리고, 상기 제어부는 상기 로봇 게임장으로부터 경기장 자체의 색상, 형태, 농도에 대응하는 경기장 이미지의 색상의 순차적인 배열, 조합을 상이하게 변환한 제어 이미지를 감지한다. 그래서, 이러한 제어부는 상기의 로봇 주행 정보에 따라 대응하여 로봇 주행을 변환하도록 하는 것이다.
추가적으로, 그 이미지로 생성되는 로봇 경기장의 로봇 제어 장치에 적용된 일실시예에 따른 로봇의 센서 장치는 칼라를 인식하는 센서 또는 카메라이다.
그래서, 경기에 참여하는 로봇은 이러한 칼라를 인식하는 센서 또는 카메라를 통해서 미리 정해진 색상의 순차적 배열 조합 등에 따라 이미지를 경기장의 외곽선, 경로, 장애물로 인식한다.
도 2는 도 1의 시스템에 적용된 일실시예에 따른 착시현상에 의한 제어 이미지의 생성 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 착시 현상에 의한 제어 이미지의 생성 동작은 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보를 미리 설정 등록한다. 추가적으로, 이러한 일실시예에 따른 착시현상 제어 이미지는 인간이 인식하지 못하는 짧은 시간에 이미지를 표출하여 로봇의 움직임을 기계적으로 통제하는 것이다. 그래서, 이러한 제어 이미지를 0.04초보다 짧은 이미지는 인식하지 못하는 인간의 가시능력 밖의 24fps-framerate per second- 이상의 영상프레임을 이용하고 제작하여 인간인 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 그것을 감지하도록 하는 일종의 착시현상이다.
이를 통해 로봇은 그보다 수천배 빠른 프레임도 센싱하므로 이러한 자연 현상을 이용하여 게임의 이미지에 각종 장애물의 색상을 설정한다. 이러한 경우, 다수의 상이한 로봇 게임별로 대응하는 경기장 정보도 미리 설정 등록한다.
그래서, 상기 게임 환경 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 생성한다. 그리고, 또한 이러한 경우 상기 경기장 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지를 생성한다.
추가적으로, 이러한 경우, 그 착시현상 제어 이미지는 로봇이 인식하는 RGB 256 색상표의 색상을 2가지 이상 조합하여 초기에 설정하여 게임의 환경을 구성하는 요소로 활용한다.
여기에서는, 예를 들어 경기장 이미지 중에서 강인 경우 첫번째로, 로봇이 주행 중인 경우이다. 그리고, 두번째로 붉은(FF0000,(255,0,0), 검정(000000(0,0,0)) 라인을 1차 감지한다. 다음, 세번째로 검정(000000(0,0,0), 붉은(FF0000,(255,0,0)) 라인을 2차 감지한다. 그래서, 네번째로 로봇이 센서 또는 카메라를 통해 강으로 인식한다. 이를 통해 다섯번째로 로봇이 예를 들어, 장애물 인식 등에 따라 대응하여 속도, 방향 변경을 한다.
따라서, 일실시예에 따라 이를 통해 미리 정한 게임 공간에 상기 경기장 이미지와 상기 제어 이미지의 표출을 해서 이미지만으로 게임 경기장과 게임 환경을 형성한다.
한편, 추가적으로 자체 색상, 형태, 농도 활용 제어는 이미지의 색상, 형태, 농도를 센싱해서 게임장의 장애물로 활용하여 로봇의 진로를 방해 또는 속도를 지연시키도록 한 것이다.
도 3a는 도 1의 시스템에 적용된 일실시예에 따른 로봇 스포츠 경기장을 구체적으로 도시한 도면이다. 그리고, 도 3b는 도 3a의 로봇 스포츠 경기장에 따른 경기 종목 및 규정을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 먼저 일실시예에 따른 로봇 스포츠 경기장은 실내 적합한 로봇 스포츠 경기장이다. 이러한 로봇 스포츠 경기장은 로봇 스포츠를 위한 체험장으로 이루어진다. 이러한 내용은 도 3을 참조하여 설명이 된다.
여기에서는 하부에서 경기장 표면에 경기장 이미지를 생성해서 경기장공간을 형성하는 경기장 이미지 생성기, 경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도를 센싱하기 위한 센서를 포함한다.
그리고, 경기장 카메라, 게임을 수행하는 로봇 본체, 로봇의 진로 또는 속도를 포함한 로봇의 주행 등을 센싱하는 로봇 센서, 로봇 카메라 및 로봇조정기를 포함한다.
추가적으로, 또한 경기장 통제장치와 스코어보드를 포함한다.
다른 예로써, 이러한 일실시예에 따른 경기장 이미지 생성기는 그 경기장 이미지 생성시에 씨름 등의 경기장과 테니스, 농구, 축구 등의 로봇 구기 경기장 등을 생성한다.
이와 같이, 그 일실시예의 경기장 이미지 생성기는 실내에서 다수의 상이한 로봇 스포츠 종목별로 이미지만으로 경기장을 생성한다.
한편, 도 3b와 같이 일실시예에 따른 5대 주요 경기 종목 및 규정을 설명한다. 이러한 5대 주요 경기 종목 및 규정은 상기의 경기장에 따른 게임 공간에서 로봇에 의해 경기를 하기 위한 경기 종목 및 규정으로 이루어진다.
그 5대 주요 경기 종목 및 규정은 경기 종목이 로봇 육상, ... , 로봇 구기, 드론 경기 등으로 이루어진다. 이러한 경기 종목별로 다수의 상이한 로봇 사양이 정해져서 매핑된다. 여기에서는 로봇 육상인 경우 빨리 달리기, 장애물 달리기를 포함해서 이루어지고, 로봇 구기인 경우 축구, 테니스 등을 포함해서 이루어지고, 드론 경기인 경우 오래 날기, 드론 배틀 등을 포함해서 이루어진다.
그리고, 이러한 경우 빨리 달리기의 경기 규정은 규정된 트랙을 통과하는데 소요되는 시간을 측정하는 경기이고, 장애물 달리기는 그 경기 규정이 규정된 트랙 및 장애물을 통과하는데 소요되는 시간을 측정하는 경기이다.
또한, 축구의 경기 규정은 규정된 축구장 및 축구공을 가지고 상대방 골대에 공을 넣는 경기이고, 테니스는 규정된 테니스장 및 테니스공을 가지고 상대방 코드에 공을 넘기는 경기이다.
그리고, 또한 오래 날기는 규정된 드론 경기장에서 드론을 가장 오래 날리는 경기이고, 드론 배틀은 규정된 드론을 가지고 서로 교전을 통해 상대방 드론을 추락시키는 경기이다.
도 4는 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법을 순서대로 도시한 플로우 챠트이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법은 먼저 다수의 상이한 로봇 게임별로 대응하는 경기장 정보를 미리 설정 등록한다. 그리고, 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보를 미리 설정 등록한다(S401). 이러한 경우, 그 영상프레임은 0.04초보다 짧은 이미지는 인식하지 못하는 인간의 가시능력 밖의 24fps 이상의 영상프레임이다. 그리고, 그 게임 환경 정보는 로봇이 인식하는 RGB 256 색상표의 색상을 2가지 이상 조합하여 초기에 설정하여 게임의 환경을 구성하는 요소로 활용한다.
그래서, 상기 경기장 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지를 생성한다. 그리고, 상기 게임 환경 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 단위 시간당 프레임비율로 영상프레임화를 해서 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 생성한다(S402).
이에 따라 미리 정한 게임 공간에 상기 경기장 이미지와 상기 제어 이미지를 표출한다(S403).
이를 통해 이미지만으로 로봇의 움직임을 제어하는 다용도 로봇 게임 공간을 만든다.
그리고, 다용도 측면에서, 하나 또는 다수의 게임장 용도로 쓸 수 있는 다용도 경기장을 사용하여 게임 종목은 변경이 가능하나 크기 등의 규격을 변경하는데 한계를 극복한다.
또한, 공간 창조면에서, 물리적인 공간의 한계를 극복하기 위하여 오프라인의 게임장을 온라인으로 확장하여 온라인에서 오프라인 이미지 합성하는 방법을 통해 공간을 창줄한다. 그래서, 이에 따라 새로운 게임 창작하여 활용한다.
이상과 같이, 일실시예는 다수의 상이한 로봇 게임별로 대응하는 경기장 정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보를 정한다. 그래서, 이러한 경기장 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지를 생성한다. 그리고, 게임 환경 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 생성한다. 이에 따라 게임 공간에 이러한 경기장 이미지와 제어 이미지를 표출한다.
그래서, 경기장 표면에 물리적인 시설의 설치가 필요 없이 이미지만으로 로봇의 움직임을 제어하는 다용도 로봇 게임 공간을 만든다. 그리고, 이미지만으로 게임장을 구성하므로 게임장 설치에 있어서 공간적인 특성과 물리적인 한계 극복을 한다.
이를 통해 물리적인 로봇 게임장 또는 스포츠 시설이 없는 상태에서 다양한 게임 및 스포츠 경기장을 이미지로 생성하여 공급함으로써 시설구축 비용, 설치 및 철거의 시간을 절약하는 이점을 제공한다.
한편, 일실시예는 이러한 게임 환경 정보는 착시현상에 따라 게임의 환경을 구성하는 요소와 영상프레임을 구성할 수 있도록 한다.
이를 위해, 일실시예는 그 게임 환경 정보가 a) 경기장의 외곽선, 게임의 미션 수행을 위한 미션 경로, 미션을 난이도를 조정하고 경쟁을 유도하는 장애물 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어진다. 그리고, b) 상기 외곽선 또는 상기 미션 경로 또는 상기 장애물은 로봇이 인식하는 RGB 색상을 적어도 2가지 이상 조합하여 초기에 설정해서 된 단위 시간당 프레임비율에 따른 다수의 상이한 영상프레임으로 된다. 이러한 경우, 그 색상은 게임의 환경을 구성하는 요소로 활용한다.
추가적으로, 이러한 외곽선은 경기장의 엔드라인으로 로봇이 그 곳 내부에서 경기를 진행하도록 통제한다. 그리고, 미션 경로는 로봇에 게임을 수행하기 위해서 안전하게 지나갈 수 있는 길을 의미하며 1개 이상의 경로 중에서 조정자 또는 자율 로봇이 경로는 선택하여 경기를 진행한다. 또한, 장애물에 경우 로봇의 진행 속도를 변경 또는 진로를 변경하는 등의 역할을 하며 게임의 재미 요소를 배가한다.
이러한 영상프레임은 인간의 가시능력 밖의 24fps 이상의 영상프레임을 적용하고 제작하여 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 그것을 감지하도록 하는 일종의 착시현상에 따른 것이다. 그래서, 이러한 자연 현상을 이용하여 게임의 이미지에 각종 장애물의 색상을 설정한다.
그래서, 인간이 인식하지 못하는 짧은 시간에 이미지를 표출하여 로봇의 움직임을 기계적으로 통제한다.
따라서 로봇 게임을 하는데 있어서 로봇의 속도 또는 진로를 변경하는 등의 제어를 하며 게임의 재미와 흥미 등의 요소를 배가한다.
또 다른 한편으로, 일실시예는 경기장 자체 색상, 형태, 농도를 활용해서 게임장의 장애물로 활용하여 로봇의 진로를 방해 또는 속도를 지연시키도록 한다.
이를 위해, 일실시예는 경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도를 감지하고 대응하여 경기장 이미지의 색상의 순차적인 배열, 조합을 상이하게 변환해서 제어 이미지에 따른 장애물로 생성한다.
이러한 경우, 경기에 참여하는 로봇은 칼라를 인식하는 센서 또는 카메라를 통해서 미리 정해진 색상의 순차적 배열 조합 등에 따라 이미지를 경기장의 외곽선, 경로, 장애물로 인식한다.
이에 따라 이미지의 색상, 형태, 농도를 센싱해서 게임장의 장애물로 활용하여 로봇의 진로를 방해 또는 속도를 지연시킨다.
그래서, 이를 통해 인간이 인식하지 못하는 짧은 시간에 이미지를 표출하는데 있어, 보다 구체적으로 로봇의 움직임을 기계적으로 통제한다.
도 5는 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장의 로봇 제어 방법을 순서대로 도시한 플로우 챠트이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 이미지로 생성되는 로봇 게임장의 로봇 제어 방법은 먼저 다수의 상이한 로봇 게임별 경기장 정보에 대응하는 경기 정보를 미리 설정 등록한다. 그리고, 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보에 대응하는 옵션 정보를 미리 설정 등록한다(S501).
그래서, 이미지로 생성되는 로봇 게임장으로부터 로봇 게임 공간의 이미지 표출시에, 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지를 감지한다. 그리고, 또한 이와 더해서 단위 시간당 프레임비율로 사람은 인식하지 못하는 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 감지한다(S502).
따라서 상기 경기 정보와 상기 옵션 정보에 따라 상기 경기장 이미지에 대응하는 경기 정보와 상기 제어 이미지에 대응하는 옵션 정보에 의해 예를 들어, 로봇 육상 등의 로봇 스포츠 또는 로봇활용 코딩교육 등의 로봇 게임을 수행한다(S503).
이를 통해 게임 공간을 물리적으로 조성하는 것이 아닌 게임 이미지의 형상, 색상, 농도 등에 따라 이미지만으로 로봇의 움직임 등의 동작이 제어한다.
이상과 같이, 일실시예는 다수의 상이한 로봇 게임별 경기장 정보에 대응하는 경기정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경정보에 대응하는 옵션정보를 정한다. 그래서, 이미지로 생성되는 로봇 게임장으로부터 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지와 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 감지해서 로봇의 동작을 제어하므로 로봇 게임을 수행한다.
그래서, 이미지만으로 로봇의 움직임 등의 동작을 제어한다.
따라서 경기장 표면에 물리적인 시설의 설치가 필요 없이 로봇활용 코딩교육 등의 로봇 게임을 수행한다.
한편, 일실시예는 상기 게임 환경 정보는 착시 현상에 따라 로봇만이 게임 환경의 요소를 감지해서 제어할 수 있도록 한다.
이를 위해, 이러한 게임 환경 정보는 a) 경기장의 외곽선, 게임의 미션 수행을 위한 미션 경로, 미션을 난이도를 조정하고 경쟁을 유도하는 장애물 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어진다. 그리고, b) 상기 외곽선 또는 상기 미션 경로 또는 상기 장애물은 로봇이 인식하는 RGB 색상을 적어도 2가지 이상 조합하여 초기에 설정해서 된 단위 시간당 프레임비율에 따른 다수의 상이한 영상프레임으로 된다.
그래서, 인간이 인식하지 못하는 짧은 시간에 이미지를 표출하여 로봇의 움직임을 기계적으로 통제하므로, 로봇 게임을 하는데 있어서 이미지만으로 로봇의 속도 또는 진로의 변경 등을 제어하며 게임의 재미와 흥미 등의 요소 배가를 한다.
다른 한편으로, 일실시예는 경기장 자체 색상, 형태, 농도를 활용해서 게임장의 장애물로 활용하여 로봇의 진로를 방해 또는 속도를 지연시킬 수 있도록 한다.
이를 위해, 일실시예는 경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도에 대응하여 로봇의 진로 또는 속도 중에서 어느 하나 이상을 포함한 로봇 주행 정보를 상이하게 미리 설정 등록한다.
그래서, 상기 로봇 게임장으로부터 경기장 자체의 색상, 형태, 농도에 대응하는 경기장 이미지의 색상의 순차적인 배열, 조합을 상이하게 변환한 제어 이미지를 감지해서, 상기 로봇 주행 정보에 따라 대응하여 로봇 주행을 변환한다.
이에 따라 이미지의 색상, 형태, 농도를 센싱해서 게임장의 장애물로 활용하여 로봇의 진로를 방해 또는 속도를 지연시킨다.
그래서, 이를 통해 인간이 인식하지 못하는 짧은 시간에 이미지를 표출하는데 있어, 보다 구체적으로 로봇의 움직임을 기계적으로 통제한다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 게임 공간 120 : 이미지 생성 장치
130 : 이미지 공급 시스템 140 : 센서 장치
150 : 게임 로봇

Claims (12)

  1. 다수의 상이한 로봇 게임별로 대응하는 경기장 정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보를 미리 설정 등록하는 제 1 단계;
    상기 경기장 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지를 생성하고, 상기 게임 환경 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 생성하는 제 2 단계; 및
    미리 정한 게임 공간에 상기 경기장 이미지와 상기 제어 이미지를 표출하는 제 3 단계를 포함하고
    상기 게임 환경 정보는
    a) 외곽선, 미션 경로, 장애물 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지고,
    b) 상기 외곽선 또는 상기 미션 경로 또는 상기 장애물은 로봇이 인식하는 RGB 색상을 적어도 2가지 이상 조합하여 된 단위 시간당 프레임비율에 따른 다수의 상이한 영상프레임으로 된 것을 특징으로 하는 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 단계 후에,
    경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도를 감지하고 대응하여 경기장 이미지의 색상의 순차적인 배열, 조합을 상이하게 변환해서 제어 이미지에 따른 장애물로 생성하는 제 3' 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 방법.
  4. 다수의 상이한 로봇 게임별 경기장 정보에 대응하는 경기 정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보에 대응하는 옵션 정보를 미리 설정 등록하는 제 1 단계;
    이미지로 생성되는 로봇 게임장으로부터 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지와 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 감지하는 제 2 단계; 및
    상기 경기 정보와 상기 옵션 정보에 따라 상기 경기장 이미지에 대응하는 경기 정보와 상기 제어 이미지에 대응하는 옵션 정보에 의해 로봇 게임을 수행하는 제 3 단계를 포함하고
    상기 게임 환경 정보는
    a) 외곽선, 미션 경로, 장애물 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지고,
    b) 상기 외곽선 또는 상기 미션 경로 또는 상기 장애물은 로봇이 인식하는 RGB 색상을 적어도 2가지 이상 조합하여 된 단위 시간당 프레임비율에 따른 다수의 상이한 영상프레임으로 된 것을 특징으로 하는 이미지로 생성되는 로봇 게임장의 로봇 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 단계 후에,
    경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도에 대응하여 로봇의 진로 또는 속도 중에서 어느 하나 이상을 포함한 로봇 주행 정보를 상이하게 미리 설정 등록하는 제 1' 단계를 포함하고,

    상기 제 2 단계 후에,
    상기 로봇 게임장으로부터 경기장 자체의 색상, 형태, 농도에 대응하는 경기장 이미지의 색상의 순차적인 배열, 조합을 상이하게 변환한 제어 이미지를 감지해서, 상기 로봇 주행 정보에 따라 대응하여 로봇 주행을 변환하는 제 2' 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지로 생성되는 로봇 게임장의 로봇 제어 방법.
  7. 다수의 상이한 로봇 게임별로 대응하는 경기장 정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보가 구성된 저장부;
    상기 경기장 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지를 생성하고, 상기 게임 환경 정보에 따라 로봇 게임시에 대응하여 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 생성 표출시키는 제어부; 및
    상기 제어부에 의해 미리 정한 게임 공간에 상기 경기장 이미지와 상기 제어 이미지를 표출하는 표시부를 포함하고
    상기 게임 환경 정보는
    a) 외곽선, 미션 경로, 장애물 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지고,
    b) 상기 외곽선 또는 상기 미션 경로 또는 상기 장애물은 로봇이 인식하는 RGB 색상을 적어도 2가지 이상 조합하여 된 단위 시간당 프레임비율에 따른 다수의 상이한 영상프레임으로 된 것을 특징으로 하는 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 장치.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는
    경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도를 감지하고 대응하여 경기장 이미지의 색상의 순차적인 배열, 조합을 상이하게 변환해서 제어 이미지에 따른 장애물로 생성하는 것을 특징으로 하는 이미지로 생성되는 로봇 게임장 구성 장치.
  10. 다수의 상이한 로봇 게임별 경기장 정보에 대응하는 경기 정보와 인간은 인지하지 못하지만 로봇의 센서는 감지하는 단위 시간당 프레임비율에 따른 영상프레임으로 된 게임 환경 정보에 대응하는 옵션 정보가 구성된 저장부;
    이미지로 생성되는 로봇 게임장으로부터 로봇 게임시에 대응하여 사람이 인식하는 경기장 이미지와 단위 시간당 프레임비율로 로봇만이 인식하는 제어 이미지를 감지해서 로봇 게임을 수행하도록 하는 제어부; 및
    상기 제어부에 의해 상기 경기 정보와 상기 옵션 정보에 따라 상기 경기장 이미지에 대응하는 경기 정보와 상기 제어 이미지에 대응하는 옵션 정보에 의해 로봇 게임을 수행하는 액츄에이터를 포함하고
    상기 게임 환경 정보는
    a) 외곽선, 미션 경로, 장애물 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지고,
    b) 상기 외곽선 또는 상기 미션 경로 또는 상기 장애물은 로봇이 인식하는 RGB 색상을 적어도 2가지 이상 조합하여 된 단위 시간당 프레임비율에 따른 다수의 상이한 영상프레임으로 된 것을 특징으로 하는 이미지로 생성되는 로봇 게임장의 로봇 제어 장치.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 저장부는,
    경기장 이미지 자체의 색상, 형태, 농도에 대응하여 로봇의 진로 또는 속도 중에서 어느 하나 이상을 포함한 로봇 주행 정보가 상이하게 구성되고,

    상기 제어부는,
    상기 로봇 게임장으로부터 경기장 자체의 색상, 형태, 농도에 대응하는 경기장 이미지의 색상의 순차적인 배열, 조합을 상이하게 변환한 제어 이미지를 감지해서, 상기 로봇 주행 정보에 따라 대응하여 로봇 주행을 변환하도록 하는 것을 특징으로 하는 이미지로 생성되는 로봇 게임장의 로봇 제어 장치.

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