KR102149502B1 - 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템 - Google Patents

발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천정에 설치되는 발광 장치의 전원을 이용하여 구동되며, 하부 영역의 복수의 지상 이동체에 대한 위치 인식을 수행하기 위한 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템은 천정에 설치되어 빛을 발산하는 발광 장치, 발광 장치와 이웃하게 설치되어, 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 하부 영상을 취득하는 카메라, 카메라의 촬영 영역을 이동하며, 자신의 위치를 인식하여 제1 위치 정보를 생성하는 복수의 지상 이동체, 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 카메라로부터 획득한 영상을 통해 복수의 지상 이동체 각각에 대한 제2 위치 정보를 생성하고, 복수의 지상 이동체로부터 제1 위치 정보를 제공받아, 제1 위치 정보와 제2 위치 정보를 비교하여 매칭되는 지상 이동체로 제2 위치 정보를 전송하는 관리 장치를 포함한다.

Description

발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템{A position recognition system using the power of the light emitiing device for a plurality of ground vehicle}
본 발명은 위치 인식 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천정에 설치되는 발광 장치의 전원을 이용하여 구동되며, 하부 영역의 복수의 지상 이동체에 대한 위치 인식을 수행하기 위한 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 주어진 실내 환경에서 사람이나 이동 로봇과 같은 이동체의 위치를 파악하거나 추적하기 위해서는 실내 위치 인식 방법이 요구된다. 실외에서는 공공의 안전, 위치추적, 항법, 정보제공 등의 서비스를 위해서 지구위치측정시스템 또는 위성항법장치(예컨대, GPS)를 기반으로 한 위치 인식이 보편적으로 사용되고 있다.
그러나 실내에서는 GPS의 신호 수신이 불가능하므로 적외선, 초음파, RF(Radio Frequency) 신호, UWB(Ultra Wideband), 영상정보 등을 기반으로 한 실내 위치 인식 방법들이 사용되고 있다.
한편 한국공개특허 제2012-0067013호에는 실내 공간 내의 천정에 구비된 카메라를 통해 위치를 인식할 수 있는 "카메라 기반의 실내 위치 인식 장치 및 방법" 에 대하여 개시하고 있다.
개시된 카메라 기반의 실내 위치 인식 장치 및 방법은 실내 공간의 천정에 위치한 카메라를 제어하여 바닥면을 캡쳐하는 바닥면 캡쳐부와, 캡쳐된 바닥면 이미지를 기 설정된 크기의 셀 단위 이미지로 구분하고, 각 셀에 대응하는 위치값을 부여하여 셀 이미지와 위치값을 포함하는 그리드 맵을 구성하는 그리드 맵 생성부와, 실내 공간 내 위치한 이동 로봇과 무선 데이터 송수신을 수행하는 무선 송수신부와, 바닥면 캡쳐부 및 그리드 맵 생성부를 제어하고, 무선 송수신부로부터 전달된 상기 이동 로봇의 인식표 등록 요청 및 위치 정보 요청 메시지에 따라 인식표 등록 및 현재 위치 정보를 상기 이동 로봇에 제공하는 제어부를 포함한다.
즉 개시된 카메라 기반의 실내 위치 인식 장치 및 방법은 주어진 실내 공간의 천정에 구비된 위치 인식 장치의 카메라를 통해서 이동 로봇이 배치될 바닥면을 캡쳐하고, 캡쳐된 이미지를 주어진 크기의 셀 단위 이미지로 구분하여, 각 셀에 대응하는 위치값을 부여함으로써, 셀 이미지와 위치값을 포함하는 그리드 맵을 구성하고, 이동 로봇이 위치 인식 장치에 인식표를 등록하고 위치 정보를 요청하면, 위치 인식 장치는 카메라를 통해서 바닥면을 캡쳐하고, 캡쳐된 이미지로부터 이동 로봇의 인식표를 검출하여 인식표가 속한 이미지 영역을 그리드 맵으로 매핑시키고, 이에 대응하는 셀의 위치 정보를 이동 로봇에게 제공하게 된다.
그러나 개시된 카메라 기반의 실내 위치 인식 장치 및 방법과 같이 인식표를 등록한 후에, 이동 로봇의 인식표를 검출하여 위치 정보를 이동 로봇에게 전달할 경우, 이동 로봇 상에 화물을 적재하거나, 인식표가 회손되는 경우 위치 인식이 불가능한 문제점이 발생될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 이동 로봇 자체적으로 위치를 인식하는 다양한 방법들이 개시되고 있으나, 위치 인식율이 낮은 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 지상 이동체에 적재물이 적재된 상태라 하더라도 위치 인식이 가능함과 동시에 높은 위치 인식율을 제공할 수 있는 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템은 천정에 설치되어 빛을 발산하는 발광 장치, 상기 발광 장치와 이웃하게 설치되어, 상기 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 하부 영상을 취득하는 카메라, 상기 카메라의 촬영 영역을 이동하며, 자신의 위치를 인식하여 제1 위치 정보를 생성하는 복수의 지상 이동체, 상기 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 상기 카메라로부터 획득한 영상을 통해 복수의 지상 이동체 각각에 대한 제2 위치 정보를 생성하고, 복수의 지상 이동체로부터 제1 위치 정보를 제공받아, 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보를 비교하여 매칭되는 지상 이동체로 상기 제2 위치 정보를 전송하는 관리 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템에 있어서, 상기 복수의 지상 이동체는 SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building)을 이용하여 제1 위치 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템에 있어서, 상기 복수의 지상 이동체는 상기 관리 장치로부터 상기 제2 위치 정보를 전달받고, 상기 제2 위치 정보를 확률이 높은 파라미터로 추가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템에 있어서, 상기 복수의 지상 이동체는 엔코더를 이용하여 제1 위치 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템에 있어서, 상기 복수의 지상 이동체는 상기 제1 위치 정보를 상기 관리 장치로부터 전달받은 상기 제2 위치 정보로 업데이트 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템에 있어서, 상기 복수의 지상 이동체는 상부에 적재물을 적재하는 적재부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템에 있어서, 상기 관리 장치는 실시간 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 전달받고, 영상에서 배경을 분리하고, 이진화 영역을 추출하여 상기 복수의 지상 이동체의 제2 위치 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템은 천정에 설치되어 빛을 발산하는 발광 장치, 상기 발광 장치와 일체로 형성되며, 상기 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 하부 영상을 취득하는 카메라, 상기 카메라의 촬영 영역을 이동하며, 자신의 위치를 인식하여 제1 위치 정보를 생성하는 복수의 지상 이동체, 상기 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 상기 카메라로부터 획득한 영상을 통해 복수의 지상 이동체 각각에 대한 제2 위치 정보를 생성하고, 복수의 지상 이동체로부터 제1 위치 정보를 제공받아, 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보를 비교하여 매칭되는 지상 이동체로 상기 제2 위치 정보를 전송하는 관리 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 복수의 지상 이동체 위치 인식 시스템은 관리 장치가 복수의 지상 이동체로부터 자신이 측정한 제1 위치 정보를 전달받고, 제1 위치 정보를 카메라의 영상을 통해 생성된 제2 위치 정보를 비교하여 매칭되는 지상 이동체로 제2 위치 정보를 전송하도록 함으로써, 별도의 인식표 없이도 복수의 지상 이동체에 대한 위치 정보를 정확히 판단하여 지상 이동체로 제공할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 복수의 지상 이동체 위치 인식 시스템은 적재물을 적재한 상태에서도 정확히 위치 인식이 가능할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 복수의 지상 이동체 위치 인식 시스템은 천정에 설치되는 발광 장치의 전원을 이용하여 구동되기 때문에, 추가적인 전원 공사를 하지 않고도 천정에 효과적으로 설치할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 지상 이동체 위치 인식 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지상 이동체의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관리 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 지상 이동체의 위치 인식 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관리 장치의 제2 위치 정보 생성 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 도 5의 S120 단계를 구체적으로 나타낸 순서도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 지상 이동체 위치 인식 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 지상 이동체 위치 인식 시스템(400)은 물류를 적재하거나 관리하는 물류 센터와 같이, 적재물을 적재하거나 이송시키는 복수의 지상 이동체(200)를 사용하는 공간에서 자동화를 위해 복수의 지상 이동체(200) 각각의 위치를 인식하기 위한 시스템이다. 이러한 복수의 지상 이동체 위치 인식 시스템(400)은 카메라(100), 지상 이동체(200) 및 관리 장치(300)를 포함한다.
카메라(100)는 실내에서 천정에 설치되어 하부 영상을 취득할 수 있다. 이때 카메라(100)는 천정에 기존 설치되는 발광 장치(1), 즉 LED 등기구나 형광 등기구에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부로부터 전원을 전달받아 구동될 수 있다. 또한 카메라(100)는 발광 장치(1)와 일체형으로 구성되거나, 발광 장치(1)에 부착되어 발광 장치(1)의 전원 공급부로부터 전원을 받을 수 있다. 여기서 카메라(100)는 발광 장치(1)와 일체형으로 구성될 경우, 기존 설치되어 있는 발광 장치의 소켓에 결합되어 작동하도록 구성될 수 있다. 카메라(100)는 실내 공간이 넓을 경우 복수로 구비될 수 있다.
지상 이동체(200)는 적재물을 적재하여 이송시키는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 지상 이동체(200)는 카메라(100)의 촬영 영역 상에 복수로 구비될 수 있으며, 자신의 위치를 자체적으로 인식하여 제1 위치 정보를 생성할 수 있다. 여기서 지상 이동체(200)는 SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building)을 이용하여 제1 위치 정보를 생성하거나, 엔코더를 이용하여 제1 위치 정보를 자체적으로 생성할 수 있다.
또한 지상 이동체(200)는 관리 장치(300)와 데이터 통신을 수행하며, 자체적으로 생성한 제1 위치 정보를 관리 장치(300)로 전달할 수 있다. 여기서 제1 위치 정보는 관리 장치(300)가 복수의 지상 이동체(200)를 각각 식별할 수 있는 힌트로 적용될 수 있다.
또한 지상 이동체(200)는 관리 장치(300)로부터 영상을 통해 생성한 제2 위치 정보를 전달받을 수 있다. 즉 지상 이동체(200)는 제1 위치 정보를 관리 장치(300)로 전달하여 복수의 지상 이동체 중 자신의 위치를 관리 장치(300)에 인지시키고, 관리 장치(300)로부터 보다 정확한 위치 정보인 제2 위치 정보를 관리 장치(300)로부터 전달받는다.
또한 지상 이동체(200)는 관리 장치(300)로 전달받은 제2 위치 정보를 통해 본인의 위치를 업데이트 시킬 수 있다.
관리 장치(300)는 카메라(100)와 일체로 형성되거나 분리되어 형성될 수 있다. 이러한 관리 장치(300)는 천정에 기존 설치되는 발광 장치(1), 즉 LED 등기구나 형광 등기구에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부로부터 전원을 전달받아 구동될 수 있다.
관리 장치(300)는 카메라(100)로부터 촬영된 영상을 전달받아 이미지 형태로 Queue에 지속적으로 저장한다. 또한 관리 장치(300)는 저장된 이미지를 통해 이미지에 포함되어 있는 복수의 지상 이동체(200) 각각에 대한 제2 위치 정보를 생성할 수 있다. 여기서 관리 장치(300)는 영상에서 배경을 분리하고, 이진화 영역을 추출하여 복수의 지상 이동체(200)에 대한 제2 위치 정보를 생성한다.
또한 관리 장치(300)는 이미지에 속해있는 복수의 지상 이동체(200) 각각에 제1 위치 정보 제공을 요청한다. 관리 장치(300)는 요청에 따라 복수의 지상 이동체(200) 각각으로부터 전달받은 제1 위치 정보를 직접 생성한 제2 위치 정보와 매칭을 수행한다. 관리 장치(300)는 제1 위치 정보와 제2 위치 정보의 매칭을 통해 제2 위치 정보에 포함되어 있는 위치 값들이 어떠한 지상 이동체(200)의 위치 값인지를 식별할 수 있다.
또한 관리 장치(300)는 복수의 지상 이동체(200)에 대한 위치를 식별하고, 해당 되는 지상 이동체(200)로 제2 위치 정보를 전달한다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 지상 이동체(200)의 구성을 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지상 이동체의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지상 이동체(200)는 이동체 통신부(210), 이동체 저장부(220) 및 이동체 제어부(230)를 포함한다.
이동체 통신부(210)는 관리 장치(300)와의 데이터 송수신을 하기 위한 기능을 수행한다. 이동체 통신부(210)는 무선으로 관리 장치(300)와 통신을 수행할 수 있다. 예컨데 이동체 통신부(210)는 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), 지그비(Zigbee) 등과 같은 근거리 무선 통신을 통해 관리 장치(300)와 통신을 수행할 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고, 이동체 통신부(210)는 무선랜(WLAN, Wireless LAN), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), 고속하향패킷접속(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 무선 통신방식을 사용할 수 있다. 이러한 이동체 통신부(210)는 관리 장치(300)와 통신을 수행하여 이동체 제어부(230)로부터 생성된 제1 위치 정보를 관리 장치(300)로 전송하거나, 관리 장치(300)로부터 제2 위치 정보를 전달받을 수 있다.
이동체 저장부(220)는 데이터를 저장하기 위한 장치로, 지상 이동체(200)의 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 저장할 수 있다. 이러한 이동체 저장부(220)는 이동체 제어부(230)에 의해 생성된 제1 위치 정보를 저장할 수 있으며, 이동체 통신부(210)를 통해 관리 장치(300)로부터 전달받은 제2 위치 정보를 이동체 제어부(230)의 제어 하에 업데이트 하여 저장할 수 있다.
이동체 제어부(230)는 자신의 위치 정보인 제1 위치 정보를 생성한다.
이동체 제어부(230)는 엔코더를 이용하여 제1 위치 정보를 생성한다. 여기서 엔코더는 지상 이동체(200)의 출력 신호를 수신하여 지상 이동체(200)의 이전 위치와 현재 위치 사이의 위치 변화 및 방향 변화를 측정할 수 있다. 예컨데 이동체 제어부(230)는 바퀴의 회전을 감지하여 로봇이 움직인 거리를 측정하고 이것을 적분하여 현재 지상 이동체(200)의 제1 위치 정보를 생성할 수 있다.
여기서 이동체 제어부(230)는 엔코더에 의해 생성된 제1 위치 정보를 이동체 통신부(210)를 통해 관리 장치(300)로 전달하고, 관리 장치(300)로부터 제2 위치 정보를 전달받아, 제1 위치 정보를 제2 위치 정보로 업데이트 할 수 있다.
또한 이동체 제어부(230)는 SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building)을 이용하여 제1 위치 정보를 생성할 수 있다. 여기서 SLAM은 지상 이동체(200)가 상대 위치 값과 주변 환경을 이용하여 자신의 공간상 절대 위치를 예측하는 방법이다. 예컨데 이동체 제어부(230)는 별도의 제2 카메라를 구비하여 제2 카메라를 통해 얻어진 영상에서 특징점을 추출하여 얻어진 주변 정보와, 엔코더를 통해 얻은 거리 정보를 이용하여 맵(map) 데이터를 구성하고, 이 맵 데이터를 통해 자신의 제1 위치 정보를 생성할 수 있다.
여기서 이동체 제어부(230)는 생성된 제1 위치 정보를 관리 장치(300)로 전달하고, 관리 장치(300)로부터 제2 위치 정보를 전달받게 된다. 이때 이동체 제어부(230)는 관리 장치(300)로부터 전달받은 제2 위치 정보를 제1 위치 정보에 확률이 높은 파라미터로 추가하여 자신의 위치를 업데이트 할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 관리 장치(300)의 구성을 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관리 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 관리 장치(300)는 관리 통신부(310), 관리 저장부(320) 및 관리 제어부(330)를 포함한다.
관리 통신부(310)는 카메라(100) 및 지상 이동체(200)와 통신을 수행할 수 있다. 관리 통신부(310)는 무선으로 지상 이동체(200)와 통신을 수행할 수 있다. 예컨데 관리 통신부(310)는 근거리 무선 통신을 통해 지상 이동체(200)와 통신을 수행할 수 있다. 또한 관리 통신부(310)는 카메라(100)와 유선 방식을 통해 연결되어 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 예컨데 관리 통신부(310)는 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coax), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신방식을 이용하여 카메라(100)와 통신할 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고 관리 통신부(310)는 무선 통신 방식을 이용하여 카메라(100)와 연결될 수도 있다. 이러한 통신 방식을 통해 관리 통신부(310)는 카메라(100)로부터 촬영된 영상을 전달받을 수 있다. 또한 관리 통신부(310)는 지상 이동체(200)로부터 제1 위치 정보를 전달받거나, 제2 위치 정보를 지상 이동체(200)로 전달할 수 있다.
관리 저장부(320)는 데이터를 저장하기 위한 장치로, 관리 장치(300)의 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 저장할 수 있다. 이러한 관리 저장부(320)는 관리 제어부(330)의 제어 하에, 카메라(100)로부터 전달받은 영상을 Queue에 저장할 수 있다. 또한 관리 저장부(320)는 관리 제어부(330)의 제어 하에 지상 이동체(200)로부터 전달받은 제1 위치 정보를 저장할 수 있으며, 생성된 제2 위치 정보를 저장할 수 있다.
관리 제어부(330)는 관리 통신부(310)를 통해 카메라(100)로부터 영상을 전달받는다. 관리 제어부(330)는 전달받는 영상을 복수의 이미지 형태로 관리 저장부(320)의 Queue에 저장한다.
또한 관리 제어부(330)는 카메라(100)로부터 전달받은 영상을 통해 제2 위치 정보를 생성할 수 있다. 즉 관리 제어부(330)는 카메라(100)로부터 촬영된 영상을 전달받고, 영상에서 배경을 분리하고, 이진화 영역을 추출하여 복수의 지상 이동체(200)의 제2 위치 정보를 생성할 수 있다. 제2 위치 정보를 생성하는 상세한 방법은 후술하도록 한다.
또한 관리 제어부(330)는 생성된 제2 위치 정보와 복수의 지상 이동체(200)로부터 전달받은 제1 위치 정보를 매칭시킨다. 여기서 관리 제어부(330)는 유클리안 디스턴스(Euclidean distance)를 통해 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보를 매칭시킬 수 있다.
여기서 관리 제어부(330)는 매칭 결과에 따라 제2 위치 정보에서 각 위치 값들에 해당하는 지상 이동체(100)를 식별하고, 매칭되는 지상 이동체(100)로 제2 위치 정보를 전달할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 복수의 지상 이동체의 위치 인식 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 지상 이동체의 위치 인식 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, S10 단계에서 관리 장치(300)는 카메라로부터 획득한 영상을 통해 복수의 지상 이동체 각각에 대한 제2 위치 정보를 생성한다.
그리고 S20 단계에서 지상 이동체(200)는 SLAM 또는 엔코더를 이용하여 자신의 위치 정보인 제1 위치 정보를 생성한다.
다음으로 S30 단계에서 관리 장치(300)가 복수의 지상 이동체(200) 각각에게 제1 위치 정보의 제공을 요청한다.
다음으로 S40 단계에서 지상 이동체(200)는 관리 장치(300)의 요청에 따라 S20 단계에서 생성한 제1 위치 정보를 관리 장치(300)로 제공한다.
다음으로 S50 단계에서 관리 장치(300)는 S10 단계에서 생성한 제2 위치 정보와, 지상 이동체(200)로부터 전달받은 제1 위치 정보를 매칭시킨다..
다음으로 S60 단계에서 관리 장치(300)는 각 위치 값에 따른 지상 이동체(200)의 위치를 판단하게 된다.
다음으로 S70 단계에서 관리 장치(300)는 지상 이동체(200)로 제1 위치 정보와 제2 위치 정보를 비교하여 매칭되는 지상 이동체(200)로 제2 위치 정보를 전송한다.
그리고 지상 이동체(200)는 제2 위치 정보를 통해 자신의 위치 정보를 업데이트 한다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 관리 장치의 제2 위치 정보 생성 방법을 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관리 장치의 제2 위치 정보 생성 방법을 나타낸 순서도이고, 도 6은 도 5의 S120 단계를 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 먼저 S110 단계에서 관리 장치가 카메라로부터 영상을 획득하여 저장한다.
다음으로 S120 단계에서 관리 장치는 영상에 포함되어 있는 복수의 이미지에서 변동이 있는지 확인한다.
즉 S121 단계에서 관리 장치는 저장된 복수의 영상을 불러온다. 다음으로 S122 단계에서 복수의 영상을 통해 차영상을 도출한다. 여기서 차영상은 현재 이미지와 이전 이미지의 차를 이용하여 움직이는 영역을 추출한 영상을 의미한다. 예컨데 픽셀의 움직임이 이전 영상과 다를 경우를 1이라고 표현하고, 다르지 않을 경우 0이라고 표현하고, 수식을 이용하여 영상을 다시 그리고 실루엣 영상을 생성할 수 있다. 다음으로 S123 단계에서 차영상의 변동이 문턱치 이하이면 S125 단계에서 가장 최근 저장한 이미지를 사용하여 S130 단계를 수행하고, 문턱치를 초과하면 S124 단계에서 전원을 키고 난 후 영상이 저장되었는지의 여부를 확인한다. S124 단계에서 전원을 키고 영상이 저장되지 않았다면, 다시 S121 단계를 수행하며, 저장된 것이 확인되면, S125 단계에서 가장 최근 저장한 이미지를 통해 S130 단계를 수행할 수 있다.
다음으로 S130 단계에서는 가장 최근 저장한 이미지에서 차영상을 통해 지상 이동체를 제외한 배경을 분리한다.
다음으로 S140 단계에서 배경이 분리된 이미지를 이진화시키고, S150 단계에서 지상 이동체의 영역을 추출한다.
다음으로 S160 단계에서 관리 장치는 추출된 영역이 기준치에 부합하는 지의 여부를 확인한다. 즉 관리 장치는 지상 이동체의 넓이, 높이, 대각선 길이 등의 형태를 알고 있기 때문에, 추출된 영역의 형태가 알고 있는 지상 이동체의 형태에 부합하는지의 여부를 확인한다. S160 단계에서 기준치에 부합하지 않을 경우, S130 단계로 돌아가 영역 추출을 재시도하고, 기준치에 부합하는 경우, S170 단계에서 최종 위치를 추출한다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
1 : 발광 장치 100 : 카메라
200 : 지상 이동체 210 : 이동체 통신부
220 : 이동체 저장부 230 : 이동체 제어부
300 : 관리 장치 310 : 관리 통신부
320 : 관리 저장부 330 : 관리 제어부

Claims (8)

  1. 천정에 설치되어 빛을 발산하는 발광 장치;
    상기 발광 장치와 이웃하게 설치되어, 상기 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 하부 영상을 취득하는 카메라;
    상기 카메라의 촬영 영역을 이동하며, 자신의 위치를 인식하여 제1 위치 정보를 생성하는 복수의 지상 이동체; 및
    상기 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 상기 카메라로부터 획득한 영상을 통해 복수의 지상 이동체 각각에 대한 제2 위치 정보를 생성하고, 복수의 지상 이동체로부터 제1 위치 정보를 제공받아, 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보를 비교하여 매칭되는 지상 이동체로 상기 제2 위치 정보를 전송하는 관리 장치;를 포함하며,
    상기 제1 위치 정보는 상기 복수의 지상 이동체에 배치된 제2 카메라가 획득한 주변 정보 및 상기 복수의 지상 이동체에 배치된 엔코더로부터 획득된 거리 정보를 기반으로 구성된 맵 데이터를 기반으로 생성된 위치 정보를 포함하고,
    상기 관리 장치는 실시간 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 전달받고, 영상에서 배경을 분리하고, 이진화 영역을 추출하여 상기 복수의 지상 이동체의 제2 위치 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지상 이동체는 상기 관리 장치로부터 상기 제2 위치 정보를 전달받고, 상기 제2 위치 정보를 확률이 높은 파라미터로 추가하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지상 이동체는 상기 제1 위치 정보를 상기 관리 장치로부터 전달받은 상기 제2 위치 정보로 업데이트 하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지상 이동체는 상부에 적재물을 적재하는 적재부가 설치되는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템.
  7. 삭제
  8. 천정에 설치되어 빛을 발산하는 발광 장치;
    상기 발광 장치와 일체로 형성되며, 상기 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 하부 영상을 취득하는 카메라;
    상기 카메라의 촬영 영역을 이동하며, 자신의 위치를 인식하여 제1 위치 정보를 생성하는 복수의 지상 이동체; 및
    상기 발광 장치로부터 전원을 공급받고, 상기 카메라로부터 획득한 영상을 통해 복수의 지상 이동체 각각에 대한 제2 위치 정보를 생성하고, 복수의 지상 이동체로부터 제1 위치 정보를 제공받아, 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보를 비교하여 매칭되는 지상 이동체로 상기 제2 위치 정보를 전송하는 관리 장치;를 포함하며,
    상기 제1 위치 정보는 상기 복수의 지상 이동체에 배치된 제2 카메라가 획득한 주변 정보 및 상기 복수의 지상 이동체에 배치된 엔코더로부터 획득된 거리 정보를 기반으로 구성된 맵 데이터를 기반으로 생성된 위치 정보를 포함하고,
    상기 관리 장치는 실시간 상기 카메라로부터 촬영된 영상을 전달받고, 영상에서 배경을 분리하고, 이진화 영역을 추출하여 상기 복수의 지상 이동체의 제2 위치 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 전원을 이용한 복수의 지상 이동체의 위치 인식 시스템.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7062138B2 (ja) * 2019-05-16 2022-05-02 三菱電機株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及び、情報処理プログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005184167A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Hitachi Kokusai Electric Inc カメラ装置およびカメラシステム
KR101286135B1 (ko) * 2011-10-28 2013-07-15 포항공과대학교 산학협력단 상향식 단일 카메라를 이용한 중대형 공간에서의 자율적 위상지도 생성 방법
KR101326618B1 (ko) * 2009-12-18 2013-11-08 한국전자통신연구원 이동체의 위치 인식 방법 및 장치와 그 위치 인식 시스템 및 위치 인식 식별기

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101764845B1 (ko) * 2015-06-08 2017-08-03 군산대학교 산학협력단 다중 이동 물체의 겹침 제거 및 추적을 위한 영상 감시 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005184167A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Hitachi Kokusai Electric Inc カメラ装置およびカメラシステム
KR101326618B1 (ko) * 2009-12-18 2013-11-08 한국전자통신연구원 이동체의 위치 인식 방법 및 장치와 그 위치 인식 시스템 및 위치 인식 식별기
KR101286135B1 (ko) * 2011-10-28 2013-07-15 포항공과대학교 산학협력단 상향식 단일 카메라를 이용한 중대형 공간에서의 자율적 위상지도 생성 방법

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