KR102284694B1 - 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템 - Google Patents

자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템 Download PDF

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박종필
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주식회사 마루에이치알
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Abstract

자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템이 제공되며, 이름을 발화하는 음성을 인식하여 접수 이벤트를 출력하고, 기 설정된 경로를 주행하면서 안내 콘텐츠를 재생하여 출력하며, 장애물 회피 기능으로 사람 또는 사물을 장애물로 인식하여 주행하는 자율주행로봇, 자율주행로봇으로부터 출력된 접수 이벤트 내 이름을 출력하고, 자율주행로봇으로부터 문제발생 이벤트가 출력된 경우 양방향 화상통신으로 자율주행로봇과 연결되는 관리자 단말 및 자율주행로봇과 관리자 단말을 등록하는 등록부, 자율주행로봇이 이동할 경로를 설정하여 저장하는 경로관리부, 자율주행로봇에서 인식된 이름을 텍스트로 변환하여 관리자 단말로 전송하는 전송부, 자율주행로봇에서 출력할 안내 콘텐츠를 등록하는 콘텐츠관리부, 자율주행로봇에서 문제발생 이벤트가 출력된 경우 관리자 단말을 호출하여 양방향 화상통신으로 연결하는 채널을 생성하는 생성부를 포함하는 안내 서비스 제공 서버를 포함한다.

Description

자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템{SYSTEM FOR PROVIDING CONCIERGE SERVICE USING SELF-DRIVING ROBOT}
본 발명은 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템에 관한 것으로, 예약 후 접수를 할 때 방문객의 이름을 확인하고 접수대기열에 등록시킬 수 있는 플랫폼을 제공한다.
로봇이 점점 우리 일상생활 속으로 들어오고 있다. 오래전부터 발전을 거듭해오고 있는 산업용 로봇은 물론 국방 로봇 위험작업로봇과 같은 특수임무를 위한 로봇들은 일상생활과 거리가 있었지만 청소로봇이나 반려로봇과 같이 집안에서 뿐만 아니라 수술로봇이나 교육로봇과 같이 병원이나 학교와 같은 집 밖에서도 로봇을 보는 것이 이제 일상화되어가고 있다. 더 나아가 최근에는 전시관 행사장 쇼핑시설과 같은 많은 사람들이 이용하는 공공장소에서도 로봇이 점차 등장하고 있다. 이런 불특정 다수의 사람들이 찾는 공공시설에서는 방문객들을 위한 안내서비스가 필수적이어서 안내데스크와 같은 전용 안내 시설을 운용하거나 안내키오스크와 같은 멀티미디어 정보검색 시스템이 구비되어 있기 마련인데, 이런 역할을 대체하거나 보완이 가능한 안내로봇의 적용이 다양하게 시도되고 있는 추세이다. 공공시설 중에서도 과학관이나 박물관과 같은 전시시설은 수많은 전시물과 방문객들로 매우 혼잡한 환경을 가지고 있으며 특히 방문객의 목적이 전시 관람으로써 관람 안내서비스 제공이 매우 중요하게 여겨진다. 이를 위해 안내서비스를 제공할 수 있는 관람 안내 로봇 시스템에 대한 연구가 지속적으로 진행되어 오고 있다.
이때, 자율주행, 음성안내 및 장애물 회피가 가능한 이동형 안내로봇이 연구 및 개발되었는데, 이와 관련하여, 선행기술인 한국공개특허 제2011-0068830호(2011년06월22일 공개) 및 한국공개특허 제2016-0000162호(2016년01월04일 공개)에는 로봇제어 스테이션과 명령 및 메세지를 송수신하는 도슨트 로봇을 구비하고, 로봇 제어스테이션은 전시관 내부의 위치정보를 기반으로 도슨트 로봇의 이동경로 상에서 안내서비스가 필요한 안내지점 및 안내지점별 제공될 멀티미디어 정보를 설정 또는 변경하는 기능을 제공하고, 설정 정보에 따른 제어명령 및 데이터를 송신함으로써, 도슨트 로봇을 제어할 수 있는 구성과, 자율 행시 장애물과의 충돌을 방지하여 안정성을 확보할 수 있도록, 초음파센서 및 레이저센서로 측정된 위치정보를 맵 상에서 매칭시켜 장애물의 위치 정보를 파악하고, 장애물의 이동 경로를 예측하여 최적 회피 경로를 생성하고, 로봇과 서비스 이용자 간의 거리를 근접센서로 실시간 측정하여 서비스 이용자의 보행 속도를 계산하고 주행 속도를 조절하는 구성이 각각 개시되어 있다.
다만, 단순 안내 기능을 제공하거나 짐을 들어주며 길을 안내하는 등의 경우에는 피안내인을 특정하지 않고 진행되기 때문에, 병원에 예약을 하고 방문한 경우나 전시장에 초대되어 간 경우 또는 호텔과 같이 피안내인을 특정하고 예약 후 현장에 왔는지를 체크하는 분야에는 여전히 안내 서비스를 제공할 인력을 투입하여 진행하고 있다. 예약 후 접수하는 과정은 방문자나 환자의 이름을 확인하고 방문한 바우처를 확인하거나 신분증을 확인한 후 객실로 안내하거나 의료진이 있는 구역으로 안내하는 과정을 포함하는데, 신분증을 포함하여 개인정보를 확인하는 과정에서 해킹의 우려가 있기 때문에 로봇 분야에는 이용이 되지 않고 있다. 이에, 상대방을 특정하여 안내나 접수를 처리하는 분야에서 사람을 대신하여 접수를 하면서도 개인정보유출의 우려가 없는 로봇의 연구 및 개발이 요구된다.
본 발명의 일 실시예는, 피안내인의 이름만을 이용하여 예약자를 확인하고 접수를 진행함으로써 개인정보유출의 위험성을 최소화하고, 로봇이 사람을 대체하는 것이 아닌 사람을 보조하는 역할로 예약자의 이름을 인식하여 접수 후 그 결과를 관리자에게 전송함으로써 관리자는 접수를 진행한 결과만을 보고받도록 하여 인력의 낭비를 줄이며, 지능형 CCTV와 연동하여 사람이 몰리는 장소나 시간대에 복수의 자율주행로봇이 투입되도록 제어함으로써 대기열을 빠르게 감소시키도록 하고, 체온측정기능을 부가하여 예약자 이름과 체온을 함께 매핑하여 저장하거나 기준체온 이상인 경우 접수가 안되도록 함으로써 발열이 있는 경우 출입통제할 수 있는 기능을 제공하는, 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 방법을 제공할 수 있다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 이름을 발화하는 음성을 인식하여 접수 이벤트를 출력하고, 기 설정된 경로를 주행하면서 안내 콘텐츠를 재생하여 출력하며, 장애물 회피 기능으로 사람 또는 사물을 장애물로 인식하여 주행하는 자율주행로봇, 자율주행로봇으로부터 출력된 접수 이벤트 내 이름을 출력하고, 자율주행로봇으로부터 문제발생 이벤트가 출력된 경우 양방향 화상통신으로 자율주행로봇과 연결되는 관리자 단말 및 자율주행로봇과 관리자 단말을 등록하는 등록부, 자율주행로봇이 이동할 경로를 설정하여 저장하는 경로관리부, 자율주행로봇에서 인식된 이름을 텍스트로 변환하여 관리자 단말로 전송하는 전송부, 자율주행로봇에서 출력할 안내 콘텐츠를 등록하는 콘텐츠관리부, 자율주행로봇에서 문제발생 이벤트가 출력된 경우 관리자 단말을 호출하여 양방향 화상통신으로 연결하는 채널을 생성하는 생성부를 포함하는 안내 서비스 제공 서버를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 피안내인의 이름만을 이용하여 예약자를 확인하고 접수를 진행함으로써 개인정보유출의 위험성을 최소화하고, 로봇이 사람을 대체하는 것이 아닌 사람을 보조하는 역할로 예약자의 이름을 인식하여 접수 후 그 결과를 관리자에게 전송함으로써 관리자는 접수를 진행한 결과만을 보고받도록 하여 인력의 낭비를 줄이며, 지능형 CCTV와 연동하여 사람이 몰리는 장소나 시간대에 복수의 자율주행로봇이 투입되도록 제어함으로써 대기열을 빠르게 감소시키도록 하고, 체온측정기능을 부가하여 예약자 이름과 체온을 함께 매핑하여 저장하거나 기준체온 이상인 경우 접수가 안되도록 함으로써 발열이 있는 경우 출입통제할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함된 안내 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체 지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
본 명세서에서 있어서, 단말과 매핑(Mapping) 또는 매칭(Matching)으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는, 단말의 식별 정보(Identifying Data)인 단말기의 고유번호나 개인의 식별정보를 매핑 또는 매칭한다는 의미로 해석될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템(1)은, 적어도 하나의 관리자 단말(100), 안내 서비스 제공 서버(300), 적어도 하나의 자율주행로봇(400) 및 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템(1)은, 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 1을 통하여 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니다.
이때, 도 1의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(Network, 200)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 관리자 단말(100)은 네트워크(200)를 통하여 안내 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다. 그리고, 안내 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크(200)를 통하여 적어도 하나의 관리자 단말(100), 적어도 하나의 자율주행로봇(400), 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)와 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 자율주행로봇(400)은, 네트워크(200)를 통하여 안내 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다. 그리고, 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)는, 네트워크(200)를 통하여 적어도 하나의 관리자 단말(100), 안내 서비스 제공 서버(300) 및 적어도 하나의 자율주행로봇(400)과 연결될 수 있다.
여기서, 네트워크는, 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
하기에서, 적어도 하나의 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시예에 따라 변경가능하다 할 것이다.
적어도 하나의 관리자 단말(100)은, 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 자율주행로봇(400)에서 접수한 방문자를 확인하는 관리자의 단말일 수 있다. 이때, 관리자 단말(100)은, 자율주행로봇(400)의 경로를 지정하거나 설정할 수 있고, 자율주행로봇(400)에서 화상통신 요청이 수신되는 경우 자율주행로봇(400)과 양방향 화상통신을 수행하는 단말일 수 있다. 그리고, 관리자 단말(100)은, 자율주행로봇(400)에서 출력되는 안내 콘텐츠 또는 홍보 콘텐츠를 삭제, 편집 또는 변경하는 단말일 수 있다. 이때, 관리자 단말(100)의 관리자는, 병원, 전시장, 호텔 등 예약 후 방문하는 방문객에 대해 접수 처리, 체크인 처리 등을 하는 관리자일 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 관리자 단말(100)은, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 관리자 단말(100)은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 관리자 단말(100)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
안내 서비스 제공 서버(300)는, 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 제공하는 서버일 수 있다. 그리고, 안내 서비스 제공 서버(300)는, 적어도 하나의 관리자 단말(100)과 적어도 하나의 자율주행로봇(400)을 등록하여 저장하는 서버일 수 있다. 또, 안내 서비스 제공 서버(300)는, 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)와 연결될 수 있고, 지능형 CCTV(500)에서 객체를 식별, 추적, 모션 감지, 상황 인식, 카운트, 체류 장소 분석 및 체류 시간 분석을 수행하는 경우, 이를 자율주행로봇(400)에서 입력으로 받아 구동을 하도록 설정을 수행하는 서버일 수 있다. 안내 서비스 제공 서버(300)는, 자율주행로봇(400)에서 인식한 방문객의 음성발화를 텍스트로 변환하여 접수해야 하는 사람의 이름을 파악하고, 접수를 진행하도록 하는 서버일 수 있고, 그 결과를 관리자 단말(100)로 전달하는 서버일 수 있다. 그리고, 안내 서비스 제공 서버(300)는, 각 자율주행로봇(400)의 이동 경로, 출력할 안내 콘텐츠나 홍보 콘텐츠의 종류, 시각, 장소 등을 설정하는 서버일 수 있다.
여기서, 안내 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 자율주행로봇(400)은, 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하는 로봇일 수 있다. 자율주행로봇(400)은, 자율주행 기능 외에도 음성인식 및 자연어처리를 포함한 챗봇기능을 포함하고, 열화상 카메라나 체온계를 더 구비한 경우 음성발화를 하는 사람의 체온을 측정할 수 있고 도어와 연동되는 경우 도어의 개폐여부를 제어하는 로봇일 수 있다. 그리고, 자율주행로봇(400)은, 안내 서비스 제공 서버(300)를 경유하여 관리자 단말(100)과 연동될 수 있고, 배터리 잔량이 기준값 미만인 경우 기 설정된 충전 스테이션 중 점유되지 않은 충전 스테이션을 찾아 이동하는 로봇일 수 있다. 또한, 자율주행로봇(400)은 접수 공간에 다수의 사람이 지능형 CCTV(500)를 통해 카운트되는 경우, 안내 서비스 제공 서버(300)로부터 해당 데이터를 수신하여 접수 공간으로 이동하도록 제어되는 로봇일 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 자율주행로봇(400)은, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 자율주행로봇(400)은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 자율주행로봇(400)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 지능형 CCTV(500)는, 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 객체를 식별, 추적, 모션 감지, 상황 인식, 카운트, 체류 장소 분석 및 체류 시간 분석을 수행하는 CCTV일 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)는, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)는, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)는, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함된 안내 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 안내 서비스 제공 서버(300)는, 등록부(310), 경로관리부(311), 전송부(313), 콘텐츠관리부(315), 생성부(317), 접수확인부(320), 발열확인부(330), 출입관리부(340), 충전제어부(350), 큐(Queue)관리부(360), 경로변경부(370), 상황판단부(380) 및 중복방지부(390)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안내 서비스 제공 서버(300)나 연동되어 동작하는 다른 서버(미도시)가 적어도 하나의 관리자 단말(100), 적어도 하나의 자율주행로봇(400) 및 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)로 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 전송하는 경우, 적어도 하나의 관리자 단말(100), 적어도 하나의 자율주행로봇(400) 및 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)는, 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 설치하거나 열 수 있다. 또한, 웹 브라우저에서 실행되는 스크립트를 이용하여 서비스 프로그램이 적어도 하나의 관리자 단말(100), 적어도 하나의 자율주행로봇(400) 및 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)에서 구동될 수도 있다. 여기서, 웹 브라우저는 웹(WWW: World Wide Web) 서비스를 이용할 수 있게 하는 프로그램으로 HTML(Hyper Text Mark-up Language)로 서술된 하이퍼 텍스트를 받아서 보여주는 프로그램을 의미하며, 예를 들어 넷스케이프(Netscape), 익스플로러(Explorer), 크롬(Chrome) 등을 포함한다. 또한, 애플리케이션은 단말 상의 응용 프로그램(Application)을 의미하며, 예를 들어, 모바일 단말(스마트폰)에서 실행되는 앱(App)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 등록부(310)는, 자율주행로봇(400)과 관리자 단말(100)을 등록할 수 있다. 예를 들어, A 병원에 B 건물이 존재하고, B 건물에 E,F 관리자, G, H 자율주행로봇(400)이 존재한다면, [A-B-E,F-G,H]와 같이 매핑하여 저장 및 등록할 수 있다. 또, I 호텔에 프론트가 2 개 존재하고 각각의 프론트를 J 관리자가 관리하며, 2 개의 프론트에 각각 K, L 자율주행로봇(400)이 존재한다면, [I-J-K,L]과 같이 등록할 수 있다. 한 건물에 하나의 자율주행로봇(400)만 존재하고 각각의 관리자와 일대일 대응된다면 굳이 매핑할 필요는 없겠지만, 각 관리자나 자율주행로봇(400)의 수가 여러 대이고 건물까지 복수이며 각 층이 서로 다르게 나누어져있다면 각 층별로, 건물별로 나누어 관리 및 등록하는 것이 필요하다. 또 관리자 단말(100)-안내 서비스 제공 서버(300)-자율주행로봇(400)이 일대일로 연결되는 것이 아니라, 복수의 가맹점, 예를 들어, 호텔, 병원, 전시장 등 서로 다른 가맹점을 구분해야 하기 때문에 각각의 가맹점, 관리자와 제어객체를 구분되도록 저장하는 것이 바람직하다.
경로관리부(311)는, 자율주행로봇(400)이 이동할 경로를 설정하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 방문객을 안내하는 자율주행로봇(400)이라면, 사람이 들어오기 시작할 시간에는 데스크나 로비 쪽에 위치하다가 그 외의 시간에는 다른 공간으로 이동하면서 홍보 콘텐츠나 안내 콘텐츠를 출력하도록 하거나, 유동적으로 지능형 CCTV(500)와 연계하여 피플카운트된 수가 기 설정된 수를 초과하는 경우 로비 구간에 위치하도록 하고, 그 외의 경우에는 지능형 CCTV(500)로 계수된 사람이 밀집한 장소를 중심으로 이동하면서 홍보 콘텐츠나 안내 콘텐츠를 출력하도록 설정할 수도 있다. 또는 경로관리부(311)는 자율주행로봇(400)이 두리번 거리는 객체를 찾아가도록 제어할 수도 있다. 대부분 처음 방문한 장소에는 어디에 무엇이 있는지를 확실히 알 수 없기 때문에 고개를 좌우로 천천히 움직이면서 자신이 원하는 것을 찾는 모션을 취하게 된다. 이에 따라, 안내를 위해서 자율주행로봇(400)이 기 설정된 경로를 주행하다가 좌우로 고개를 움직이는 피사체에게 접근하도록 설정할 수도 있다.
전송부(313)는, 자율주행로봇(400)에서 인식된 이름을 텍스트로 변환하여 관리자 단말(100)로 전송할 수 있다. 자율주행로봇(400)은, 이름을 발화하는 음성을 인식하여 접수 이벤트를 출력하고, 기 설정된 경로를 주행하면서 안내 콘텐츠를 재생하여 출력하며, 장애물 회피 기능으로 사람 또는 사물을 장애물로 인식하여 주행할 수 있다. 관리자 단말(100)은, 자율주행로봇(400)으로부터 출력된 접수 이벤트 내 이름을 출력하고, 자율주행로봇(400)으로부터 문제발생 이벤트가 출력된 경우 양방향 화상통신으로 자율주행로봇(400)과 연결될 수 있다. 이때, 이름으로만 접수를 받는 이유는 개인정보가 유출될 경우일지라도 사람을 특정할 수 없도록 하기 위함이다.
일반적인 경우 환자가 병원에 예약을 한 경우에는 전화나 인터넷으로 방문일자, 진료과, 담당의사, 시간을 선택한 후 예약을 진행하게 된다. 이때, 환자가 방문일자에 병원에 방문을 하게 되면 로비나 출입구에서 QR 코드 체크인을 하면서 유증상자 여부를 확인하고, 열화상 카메라로 열을 체크하거나 체온계로 체온측정을 한 후 온도가 37.5도 미만인 경우에만 로비를 통과할 수 있다. 그리고 나서, 자신의 진료과가 있는 층으로 올라가 접수 데스크에서 자신의 이름과 생년월일 등을 말하면서 환자가 왔다는 사실을 알리고 해당 담당의사의 대기환자열에 방문환자를 등록하게 된다. 본 발명의 일 실시예에서는 이러한 로비 통과(QR 코드 체크인-발열 체크) 과정과 접수 과정(이름 및 생년월일 확인과 담당의사의 대기환자열에 등록)을 자율주행로봇(400)이 처리하도록 함으로써 비대면으로 사람 간 접촉을 줄이고, 사람이 몰리는 시간에 접수 데스크의 인력이 부족한 상황을 보조할 수 있도록 한다.
이때, 개인정보보호의 문제로 인하여 본 발명의 일 실시예는 환자, 호텔방문객과 같은 고객의 "이름"만 음성발화로 입력받게 된다. 이름은 아무리 인공지능 모델링으로 학습을 시킨다고 할지라도 사전에 있는 명사나 동사 또는 형용사와 같은 단어가 아니고 조합이 일반적이지 않기 때문에 정확히 인식하는 것이 중요하다. 이때, 마스크를 쓴 상태에서 음성발화를 해야 하는 상황도 존재하고, 노인이나 유아의 경우 발음이 정확하지 않은 경우가 많아 음성인식에 문제가 발생할 수도 있다. 병원의 경우 환자의 과반수 이상이 노인인 점을 고려할 때, 노인의 발음을 고려해야 하는 필요성이 존재한다. 현재 음성 인터페이스에는 청·장년층의 평균적인 발성패턴을 기준으로 하여 이에 최적화된 방법을 사용하고 있기 때문에 이 기준에서 편차가 조금이라도 커지기 시작하면 음성인식 성능이 저하되는 현상을 유발할 수 있다. 이에 따라, 전자의 경우에는 예약한 다른 정보를 더 이용하여 방문객을 특정하거나, 한 번 더 컨펌을 받는 방식으로 환자나 방문객 개인을 특정할 수 있다. 또, 이름 3 자의 한 자를 일반적인 명사나 동사 등으로 말하고 이를 인식하는 방식으로 개인을 특정할 수도 있다. 예를 들어, 이름이 홍길동인 경우, 홍시의 홍, 길거리의 길, 동치미의 동과 같이 일반적인 단어의 앞글자를 말하고 이를 인식하도록 하는 방법을 이용할 수도 있다.
후자의 경우에는 노인음성을 분석함으로써 노인의 음성인식 성능을 높이는 방법을 이용할 수 있다. 노년기에는 혀 움직임의 범위(Range)나 지속성(Duration), 두께(Thickness) 등이 감소되므로, 노인들의 말속도가 느려지고, 묵음 구간이 증가하며, 음성을 추출하는데 있어 부정확성(Imprecision)이 증가한다. 이에 따라, 노인들의 발성능력의 저하를 분석한 후 청년층의 음성과의 비교를 통해 보정이 필요한 요소들을 분석해볼 수 있다. 생체역학, 음성언어학 등 비공학적 연구와 음성인식관련 공학적 연구를 기반으로 노인에 의해 발성된 음성신호에 대한데이터를 수집할 수 있다.
인간은 노년기에 접어들면 젊은 연령층에 비해 시력, 인지처리 시간, 말 산출에 관여하는 인지적, 감각 및 운동적 기능 등이 저하된다. 후두부의 근육과 페기능이 쇠퇴하며, 성대의 상피점막은 얇아지고 각질화 된다. 또한 65세가 되면 남성의 갑상연골은 거의 골화되고, 여성은 주로 골화의 정도가 하방에 국한된다. 이러한 이유로 65세 이상 노년층은 청년층에 비해 전체말속도와 조음 속도가 현저히 느리고, 후두의 공명 속성을 변화시키며 결과적으로 음성을 가늘어지게 한다. 또한 유창휴식(Fluency Breaks)이 증가하여 발성도중 묵음의 횟수와 길이가 늘어나는 결과를 초래한다. 이러한 노화에 따른 발성의 기능을 측정하는 방법 중에는 지터와 쉼머가 있다. 지터는 단위시간 안의 발음에서 성대의 진동인 피치의 변화가 얼마나 많은지를나타내며, 쉼머는 음성파형에서 각 지점의 진폭 값의 변화가 얼마나 규칙적인지를 나타내준다. 즉 지터는 주기(Period) 간 주파수 변동률, 쉼머는 주기(Period) 간 진폭 변동률을 의미한다.
생물학적 변화는 실제 발성에 의해 만들어진 음성 신호에 영향을 주게 되는데, 발성과정에 사람마다 고유의 주파수를 보여주는 F0(Fundamental Frequency)의 평균은 노인남자의 경우 121.8Hz, 성인남자의 경우 118.7Hz이고, 노인 여자의 경우는 174.8Hz, 성인 여자는 224.82Hz이다. 모음 발성 시 나타나는 포먼트(Formant) 주파수는 모음의 특색을 표현 해 줄 뿐 아니라 음성신호의 대부분의 에너지를 포함하고 있어 발음의 질을 측정하는 중요한 역할을 할 수 있다. F1(the First Formant)의 평균값은 노인남자의 경우 688.2Hz, 성인남자의 경우 703.17Hz이고, 표준편차는 각 50.02, 30.07이며, 여자의 경우는 평균치가 각 765.01Hz, 827.79Hz이었고 표준편차가 각 40.05, 33.08이다. 사람이 60세가 넘어가면서 일반 성인에 비해 음성의 주요주파수에 변화가 생기고 있다는 것이다.
말 명료도는 화자가 전달하고자 하는 것을 청자에 의해 정확하게 인식된 정도를 의미한다. 명료도는 한 가지 측면만으로 판단되는 것이 아니며 조음, 공명, 운율, 호흡, 발성 뿐 아니라 주변 환경, 처해있는 상황, 대화 상대자 등 다양한 요소의 영향을 받게 된다. 이러한 명료도가 노화에 의해 어떻게 변화하는지를 보면, 음성의 음향적 패턴을 연령별로 체계화 할 수 있다. 이에 대한 주요 요소로는 F0와 발화속도이다. 즉 사람들은 이 두 가지 요소로 목소리를 통해 상대방의 나이를 어느 정도 알 수 있다. 하지만, 음향학적으로 명료도와 관련되는 변수는 모음의 지속시간, F1와 F2(the Second Formant)의 위치, 마찰음과 파찰음의 잡음 지속시간으로 볼 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예는, 발화속도, 묵음구간 길이, 유창휴식, F0, F1, F2, 지터와 쉼머 등의 요소, 음성의 에너지와 주파수 정보를 음성학적 파라미터로 설정할 수 있다. 발성속도를 계산하기 위해 묵음 길이를 구해야 하는데, 음성 파형 에너지의 최댓값과 최솟값의 비율로 경곗값(Threshold)을 정하여 경곗값 보다 작은 에너지를 갖는 구간을 묵음으로 간주하여 묵음의 시간적 길이를 산정하는 방식을 사용할 수 있다. 지터와 쉼머는 발화속도에 기반하여 분석할 수 있고, 주요 포먼트를 구하는 것은 스크립트를 이용한 대용량 음성분석 프로그램인 Praat를 이용할 수 있다. 이렇게 노인과 청장년 층 간의 차이에 따른 음성 신호 변화와 발성패턴의 변화를 보정하여 음성인식의 성능을 높일 수 있다.
콘텐츠관리부(315)는, 자율주행로봇(400)에서 출력할 안내 콘텐츠를 등록할수 있다. 이때, 일반적인 안내 콘텐츠나 홍보 콘텐츠 외에도 프로그래매틱 콘텐츠(Programmatic Contents)를 이용할 수 있다. 프로그래매틱 콘텐츠란 프로그램이 자동적으로 이용자의 빅데이터를 분석해 이용자 필요에 맞는 콘텐츠를 노출시키는 기법을 의미한다. 기술적으로도 날짜, 장소, 온도, 시야, 소리, 물리적 상호작용 데이터를 활용 가능한 아웃도어 매체인 자율주행로봇(400)은 프로그래매틱 마케팅(Programmatic Marketing)이 충분히 실현 가능하도록 되어 있다. 또, 상황인지(Context-Awareness) 알고리즘을 이용하여 안내 콘텐츠를 변경하거나 접수 모드를 안내 모드(또는 홍보 모드)로 전환하거나 할 수 있도록 구성될 수도 있다.
이때, 상황인지(Context-Awareness) 기술이란 사용자의 생활패턴이나 습관, 생체신호, 주변 환경 등을 분석하여 특정상황에 맞게 최적화된 기능을 도출함으로서 사용자의 요구를 사전에 예측하고 제시하는 S/W, H/W 기술이다. 일반적으로 컨텍스트란 인간과 상호작용하는 환경에서 얻을 수 있는 모든 정보를 컴퓨터의 언어로 표현한 것이다. 사용자 프로파일, 실시간 생체정보, 위치 등의 유저 컨텍스트(User Context)와 조도, 습도, 온도 등의 물리적 컨텍스트(Physical Context), 시간, 일, 주, 월 등의 시간 컨텍스트(Time Context) 등이 있다. 컨텍스트 정보는 사용자 인터페이스나 센서 등을 통해 수집된다. 인터페이스를 통해 사용자로부터 프로파일 정보 등을 직접 입력받거나, 위치, 날씨, 온도, 습도 등과 같이 환경적인 컨텍스트 정보 등은 센서를 통해 수집할 수 있다.
상황인지 알고리즘을 위해서는, 직접 정보수집을 수행하는 센서 계층, 상황정보 추출기, 상황인식기 등을 포함한 상황처리계층, 상황정보를 이용하여 필요한 태스크를 수행하는 응용계층의 세 가지로 나눌 수 있다. 수집된 정보는 로우 데이터(Raw Data) 형태로 입력되며 이러한 정보는 경우에 따라 바로 상황정보로 이용할 수도 있지만 대부분의 경우에는 상황정보처리계층을 통하여 필요한 상황정보를 추출해야 한다. 상황처리계층은 센서 계층으로부터 수집된 원자료 형태의 정보로부터 상황정보를 추출하며, 추출된 상황정보를 이용하여 상황인식을 수행하는 계층이다. 상황정보를 추출하기 위해서는 필요한 상황정보를 미리 정의하여야 한다.
상황정보는 일반적으로 위치, 신원, 시간, 행위의 네 가지 상황정보를 기본으로 사용할 수 있다. 상황정보 추출기는 센서계층에서 수집된 원자료에서 이러한 상황정보를 포함하여 응용계층의 각 태스크에서 필요한 다양한 상황정보를 추출하는 기능을 수행한다. 상황인식기는 추출된 상황정보를 서로 융합하여 상위의 상황정보를 생성하는 등 적절한 추론기능을 포함할 수 있다. 상황정보 처리계층을 통하여 얻어진 상황인식결과는 응용계층으로 전달되어 정해진 태스크 수행을 위하여 이용된다. 응용계층은 태스크들의 집합으로 나타낼 수 있으며 태스크들은 필요한 상황인식결과를 이용하여 적절한 경보 또는 자동제어와 연계된 경우 필요한 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 후술할 출입관리부(340)에서 체온이 37.5도 이상이면 출입이 불가한데 그럼에도 불구하고 방문객이 진입한 경우에 대하여 경고를 발생시키고 도어를 폐쇄시킬 것인지 또는 그렇지 않을 것인지에 대한 태스크를 수행하는 경우를 가정하면, 아무런 상황정보가 주어지지 않고 이러한 태스크를 수행하는 경우에 적외선 센서 등을 통하여 진입 여부만을 판단할 수 있을 것이다. 그러나 상황정보를 이용한다면 보다 효율적이고 지능적인 감시시스템을 구성할 수 있다. 이 태스크를 수행하기 위하여, 위치, 시간, 신원에 대한 상황정보를 이용할 수 있고, 이러한 상황정보는 센서계층의 영상정보 또는 적외선 정보, 내부의 시간 정보 등을 통하여 추출할 수 있다. 추출된 상황정보로부터 체온이 높음에도 입구로 진입한 사람이 코로나 검사가 음성이 나왔기 때문에 진입할 수 있는 자이고, 해당 시간에 입구로 진입을 허락받은 경우라면 진입을 막지는 않을 수 있다.
생성부(317)는, 자율주행로봇(400)에서 문제발생 이벤트가 출력된 경우 관리자 단말(100)을 호출하여 양방향 화상통신으로 연결하는 채널을 생성할 수 있다. 문제발생 이벤트는 자율주행로봇(400)에서 처리할 수 없는 질의가 입력되었거나, 방문객이 이름을 말했는데 동일한 이름이 없거나 오인식한 경우 등에 발생될 수 있다. 사람들은 대부분 기계와 대화를 하면서 답답함을 느낄 때 깊은 한숨을 쉬거나 답답하다는 의성어를 발성하게 되는데, 이를 자율주행로봇(400)에서 인식한 경우 즉시 관리자와 연결될 수 있도록 설정될 수도 있다.
접수확인부(320)는, 자율주행로봇(400)에서 이름이 인식된 경우, 이름을 텍스트로 변환한 후 관리자 단말(100)에서 접수 확인을 출력하도록 한다.
발열확인부(330)는, 자율주행로봇(400)에서 인식한 이름의 텍스트와 열화상 카메라 또는 체온계에서 측정한 체온을 매핑하여 저장할 수 있다. 이때, 자율주행로봇(400)은 열화상 카메라 또는 체온계를 포함할 수 있다.
출입관리부(340)는, 발열확인부에서 저장한 체온이 기 설정된 기준체온 이상인 경우 출입금지 메세지를 자율주행로봇(400)에서 출력하도록 하고, 관리자 단말(100)로 발열 안내를 전송할 수 있다. 이때, 출입관리부(340)는, 기준체온 이상의 경우 방문객이 입구를 통하여 진입하는 상황을 검지하고 이에 따라 도어를 개폐하거나 방문객이 그럼에도 불구하고 입구로 진입한 경우 방문객을 추적하는 태스크를 정의할 수 있다.
지능형 CCTV(500)는 설치되는 실제 환경에서도 개나 고양이, 나뭇가지 등과 같은 움직임에 상관없이 학습된 객체만 정확하게 감지하고 추적(Tracking)할 수 있는 최첨단 인공지능 기술 소프트웨어가 적용된 장치이다. 예를 들어, 침입감지, 도난 또는 분실물감지, 실시간 모자이크처리, 사람계수, 배회, 군집, 월담, 카메라 무력화 감지, 사람동선 파악 등이 있다. 딥러닝(Deep Learning)과 같은 인공지능 기술을 이용하여 객체 탐지, 사람 검출, 얼굴인식 등 지능형 영상 분석 기술이 가능해졌고, 딥러닝 기술은 수많은 계층이 심층적으로 구성된 신경망 구조를 이용하여 대용량의 데이터를 학습시키는 기술로, 비선형의 계층적 특징에 대한 학습 능력은 사람의 인식 메커니즘과 유사하다고 알려져 있다. 이러한 딥러닝 기반 영상분석 기술은 다양한 환경의 조건에서도 고성능의 객체 식별 및 인식을 할 수 있어, 사람의 인지 수준을 능가하고 있으며,이는 딥러닝 기반 영상분석이 이전의 머신러닝 기반 기술보다 성능이 비약적으로 상승하였으며, 이는 실제 사회 안전 서비스에 활용이 가능할 만큼 발전하고 있음을 보여준다.
하지만 딥러닝에 이용되는 대규모의 학습 데이터는 공개 데이터셋을 기반으로 하는 경우가 많으므로, 실제로 각 개인이나 기업 또는 병원과 같이 같이 다양한 환경의 현장에 바로 적용할 경우, 연구 단계에서의 결과보다는 성능이 저하될 가능성이 크다. 만약 실제 CCTV 카메라의 영상을 클라우드로 저장하고 이를 학습 데이터로 이용할 경우 실제 데이터셋을 활용하므로 성능 저하를 개선하는 효과적인 대안이 될 수 있다. 따라서 실제 환경의 영상 데이터를 확보하여 클라우드로 관리하고, 신경망을 이용하여 지속해서 학습하여 영상분석의 성능을 개선하는 지능형 영상감시 솔루션이 이용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서는, 실제로 고객(개인 또는 기업)이 지능형 CCTV(500)를 설치하여 사용하는 동안, 기 구축된 딥러닝 모델에서 출력한 데이터를 데이터셋으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 반도체 공장의 관리실에서 지능형 CCTV(500)를 적용했고, 월담하는 사람을 인식하도록 딥러닝 모델이 구축되었다면, 실제 아파트 각 동의 출입문이나 현관문에서 촬영된 영상 내 월담하는 사람을 인식한 영상, 즉 지능형 CCTV(500)의 출력값을 데이터셋으로 이용하는 것이다. 이때, 데이터셋에는 객체를 제대로 인식한 출력값만 존재하는 것이 아니다. 예를 들어, 큰 고양이가 담을 넘었는데 이를 "월담하는 사람"으로 오인식 및 오탐지하여 경보를 울리는 출력값도 존재한다. 또는, 바람이 불어서 나무의 나뭇가지가 담 위를 왕복했는데, 이를 "월담하는 사람"으로 오인식 및 오탐지하여 경보를 울리는 출력값, 즉 False Alarm을 울리는 출력값도 존재한다. 이는 사용자가 직접 골라내도록 하고 우선은 재학습을 위한 데이터셋을 모으기 위해 이러한 출력값들을 모두 수집할 수 있다.
출입관리부(340)는, 딥러닝 모델에서 객체 인식의 결과가 정상 또는 비정상으로 출력되는 이미지를 관리자 단말(100)로부터 선별받을 수 있다. 즉, 지능형 CCTV(500)에서 경보를 울린 결과(출력값) 중 오경보인 비정상, 그렇지 않은 정상(제대로 탐지 및 인식한 경우)인 경우에는 정상으로 사용자가 직접 체크할 수 있다. 사용자가 할 일은 여기에서 끝이 난다. 더 이상 조작하는 것도 없고 프로그래밍 언어를 배울 필요도 없다. 단지 출력값이 잘못되었나 아닌가만 판단하여 체크하면 끝이다. 출입관리부(340)에서 딥러닝 모델에서 객체 인식의 결과가 정상 또는 비정상으로 출력되는 이미지를 관리자 단말(100)로부터 선별받을 때, 정상은 학습된 딥러닝 모델을 바탕으로 인식한 객체가 포함된 이미지이고, 비정상은 학습된 딥러닝 모델을 통해 객체를 인식하지 못하고 배경이나 학습되지 않는 객체를 인식하는 이미지를 말한다.
출입관리부(340)는, 정상으로 선별된 이미지를 이용하여 딥러닝 모델을 추가 학습시킬 수 있다. 이에 따라, 실제 고객이 설치한 지능형 CCTV(500)가 획득한 촬영화면, 즉 실제 현장의 이미지들을 기반으로 추가학습시켜 딥러닝 모델을 업데이트함으로써 영상분석 성능을 지속적으로 향상시킬 수 있는 플랫폼이 완성된다. 덧붙여서, 사용자는 필요한 지능형 영상분석 기술을 제공받기 위해, 클라우드 서버(미도시)에 접속하여 영상을 업로드하고 이를 기반으로 딥러닝 기술을 통해 생성된 딥러닝 모델이나 추가학습된 딥러닝 모델, 또는 영상분석 엔진을 다운받아 현장에 적용할 수도 있다. 이러한 클라우드 플랫폼의 목표는 실제 환경의 이미지 데이터셋을 사용하여 지속적인 성능 향상을 제공할 수 있어, 다양한 곳에 활용을 할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예의 딥러닝 모델은 다양한 형태로 제공될 수 있는 신경망 학습이 가능한 추상화된 가상화 머신(Virtual Machine)으로 구성할 수 있으며, 하드웨어 사양이나 구축한 클라우드 환경에 따라 달라질 수 있다. 즉 구성하는 방법에 따라 가상화 인스턴스, Docker 컨테이터, 쿠버네티스 클러스터의 포드 등으로 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 특정 지능형 영상 분석 서비스를 제공받기 원하는 사용자에게 하나의 카메라에 하나의 딥러닝 모델을 배정하는 개념일 수 있다. 이에 따라, 사용자가 업로드한 데이터셋에서 온라인 심층 학습을 통해 가장 신뢰할 수 있는 지능형 영상 시 기능을 제공하는 클라우드 서비스를 제공할 수도 있고, 예를 들어, 사용자는 미아 찾기 서비스를 공공 공원의 CCTV 서비스에 설치하기를 원한다고 가정하자. 사용자는 서버에 로그인하여 사람 재식별 서비스를 신청하고 카메라별로 딥러닝 모델을 할당받는다. 사용자는 클라우드 서버로 카메라 위치별 영상 또는 이미지를 업로드하고, 업로드가 완료되면 할당된 딥러닝 모델은 현장에서 수집한 이미지를 기반으로 사람 재식별 기술을 학습하게 된다. 신경망 엔진이 생성되고 검증이 완료되면, 사용자는 이를 다운로드하여 지능형 영상분석 시스템에 적용할 수도 있다. 적용된 지능형 영상분석의 성능은 지속적인 영상 업로드 및 신경망 학습 과정을 통해 성능을 업데이트하게 된다.
클라우드 환경에서 실시간 업데이트를 통해 심층 학습 지능형 영상분석의 성능을 지속해서 향상하고 최적화하는 기술을 지원할 수 있고, 딥러닝 기반 지능형 영상분석 기술은 실시간 상황을 자동으로 인식할 수 있도록 얼굴인식/차량인식, 얼굴/차량 재식별, 자동차 번호판 탐지/복원 기술을 제공할 수 있으며, 현장의 실제 감시영상 데이터셋을 기반으로 온라인 심층 학습을 위한 이미지 데이터베이스를 구축함으로써 데이터셋 및 온라인 학습을 위한 GT 반자동 태깅 기능을 제공할 수도 있다.
충전제어부(350)는, 자율주행로봇(400)의 배터리 잔량이 기준 잔량 미만인 경우, 적어도 하나의 충전 스테이션 중 최단 경로이면서 충전하는 다른 자율주행로봇(400)이 없는 상태의 충전 스테이션을 탐색한 후 자율주행로봇(400)으로 충전을 명령하는 신호를 전송할 수 있다.
큐관리부(360)는, 자율주행로봇(400)에서 감지된 사람의 수가 자율주행로봇(400)에 기 매핑되어 저장된 처리가능숫자보다 많은 경우, 사람의 수에 대응하도록 복수의 자율주행로봇(400)을 자율주행로봇(400)의 위치로 이동시킬 수 있다. 이때, 자율주행로봇(400)은 복수의 자율주행로봇(400)으로 식별코드가 부여되어 식별될 수 있다. 예를 들어, 컨벤션 센터에 참석할 인원이 100명인데 시작 시간이 가까워져 사람들이 접수 후 이름표를 받아가기 위해 줄을 서있다고 가정하자. 이 줄이 길면 길수록 또는 접수공간에 밀집된 사람이 많으면 많을수록 담당자를 도와 자율주행로봇(400)이 접수를 대신 처리하거나 보조할 수 있도록 하는 것이다. 평소에는 로비나 출입구 쪽을 돌면서 안내 영상이나 홍보 영상을 출력하다가 이렇게 사람이 모이는 시각 또는 모이는 것이 감지되는 경우 홍보 모드로 구동되던 자율주행로봇(400)도 모두 호출되어 접수 공간으로 이동하게 되며 접수 모드로 전환되어 구동될 수 있다.
경로변경부(370)는, 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)로부터 파악된 객체의 밀집도에 기반하여 자율주행로봇(400)이 이동할 경로를 변경할 수 있다. 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)는, 객체를 식별, 추적, 모션 감지, 상황 인식, 카운트, 체류 장소 분석 및 체류 시간 분석을 수행할 수 있다. 예를 들어, 자율주행로봇(400)인 A가 [B-C-D-E-F]의 경로로 이동한다고 가정하자. 이때, 사람이 E와 F에 다수 몰려있다면, B에 위치하던 자율주행로봇(400)도 E-F로 C와 D를 스킵하고 바로 이동할 수 있다. 물론, 모든 자율주행로봇(400)이 밀집도가 높은 곳으로 이동하는 것은 아니고, 각 사람의 수에 대응하도록 비율을 배분할 수 있다. 예를 들어, 총 1000명의 사람이 카운트되었고, 자율주행로봇(400)의 수는 10 대이다. 이때, [B-C-D-E-F]의 지점에 각각 [100, 200, 100, 300, 300]명이 존재한다면, [1.2,1,3,3]대의 자율주행로봇(400)을 [B-C-D-E-F]에 위치하도록 배분할 수 있다. 물론, 사람이 많은데 공간까지 좁은 경우에는 진로방해의 염려도 존재하므로 자율주행로봇(400)이 해당 구역을 지나가지 않도록 설정할 수도 있다.
상황판단부(380)는, 적어도 하나의 지능형 CCTV(500)로부터 파악된 접수 공간 내 객체의 밀집도가 높은 경우, 자율주행로봇(400)으로 안내 콘텐츠의 재생 및 이동을 중지하고 음성발화된 이름을 인식하는 접수 모드로 전환하면서 접수 공간으로 이동하도록 제어할 수 있다.
중복방지부(390)는, 기 등록된 적어도 하나의 이름을 예약 시간 및 예약 장소와 매핑하여 저장하고, 자율주행로봇(400)에서 인식된 이름이 중복되는 경우 현재 시간 및 장소와 예약 시간 및 예약 장소 간의 유사도가 높은 순으로 정렬하여 음성을 발화한 사용자로부터 예약 시간 및 예약 장소의 컨펌을 받은 후 접수를 진행할 수 있다. 예를 들어, 금일 A 병원의 홍당무라는 환자가 2 명 예약접수를 했고, 한 명은 정형외과 오후 2 시 30분이며, 다른 한 명은 신경내과 오전 10 시라고 가정하자. 이때, 자율주행로봇(400)은 음성발화가 된 시각을 확인하고, 동일인이어서 중복확인이 필요한 경우에는 시간 및 장소를 기반으로 구분을 하도록 할 수 있다. 이때, 신경내과나 정형외과 등의 정보를 사용하지 않는 이유는, 개인정보보호법상 의료 데이터는 이하 표 1과 같이 1 등급 데이터이기 때문이고 [이름+진료과목]이 합해지는 경우 1 등급 데이터를 유추할 수 있는 자료로 유용될 수도 있기 때문이다.
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2등급 개인식별정보 이름, 주소, 전화번호, 핸드폰번호, 이메일, 생년월일, 성별 등 조합되면 명확히 개인의 식별이 가능한 개인정보
개인관련정보 학력, 직업, 키, 몸무게, 혼인여부, 가족상황, 취미 등
3등급 자동생성정보 IP정보, MAC정보, 사이트 방문기록, 쿠키 등 개인 식별정보와 조합되면 부가적인 정보를제공하는 간접개인정보
가공정보 통계성 정보, 가입자 성향 등
제한적 본인식별정보 회원정보, 사번, 내부용 개인식별정보 등
이때, 12시에 도착한 정형외과 오후 2시 30분 예약의 홍당무 환자의 경우, 동일인인 오전 10시 신경내과 예약의 홍당무 환자와 혼동될 수 있다. 12시(정오)를 기준으로 오전 10시는 2시간 차이, 오후 2시 30분은 2 시간 30분 차이이기 때문에, 시간 차이로만 보면 더 근접한 환자는 오전 10시 신경내과 예약의 홍당무 환자이기 때문에, 자율주행로봇(400)은, 현재 음성발화하고 있는 환자가 오전 10시 신경내과 예약의 홍당무 환자라고 판단할 가능성이 있다. 대부분 예약시간보다 일찍 오게 되므로 12시에 온 환자는 정형외과 환자인 홍당무로 분류할 수 있다. 물론, 예약시간보다 더 늦게 온 환자도 존재할 수 있으므로 자율주행로봇(400)은 음성발화한 환자에게 10시 예약인지 또는 2 시 30분 예약인지를 확인하는 과정을 더 진행함으로써 정확도를 높이도록 할 수도 있다.
이하, 상술한 도 2의 안내 서비스 제공 서버의 구성에 따른 동작 과정을 도 3 및 도 4를 예로 들어 상세히 설명하기로 한다. 다만, 실시예는 본 발명의 다양한 실시예 중 어느 하나일 뿐, 이에 한정되지 않음은 자명하다 할 것이다.
도 3을 참조하면, (a) 안내 서비스 제공 서버(300)는 적어도 하나의 관리자 단말(100)과 적어도 하나의 자율주행로봇(400)을 매핑하여 저장할 수 있다. 그리고, (b) 지능형 CCTV(500)가 구비된 경우 이를 등록하며 지능형 CCTV(500)에서 감지한 감지 데이터를 수집하며 자율주행로봇(400)이 이 데이터를 이용할 수 있도록 연동시킬 수 있다. 그리고, (c) 안내 서비스 제공 서버(300)는 환자가 병원에 진료를 예약하고, (d) 방문하여 접수를 진행하려고 하는 경우, 이름을 음성발화하면 진료예약을 확인한 후 접수를 실시한다. 그리고, 도 4의 (a)와 같이 어느 호실 앞에서 기다려야 하는지를 안내해주고, (b) 접수완료를 시킨 후 담당의사의 대기환자열에 등록하게 된다. 그리고 (c) 접수 공간에 사람이 다수인 경우 자율주행로봇(400)은 그 공간으로 접근하여 접수를 도와주거나 보조하게 되며, (d) 밀집도에 따라 접수 모드 또는 안내 모드로 유연하게 전환할 수 있다.
이와 같은 도 2 내지 도 4의 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1을 통해 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템에 포함된 각 구성들 상호 간에 데이터가 송수신되는 과정을 나타낸 도면이다. 이하, 도 5를 통해 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정의 일 예를 설명할 것이나, 이와 같은 실시예로 본원이 한정 해석되는 것은 아니며, 앞서 설명한 다양한 실시예들에 따라 도 5에 도시된 데이터가 송수신되는 과정이 변경될 수 있음은 기술분야에 속하는 당업자에게 자명하다.
도 5를 참조하면, 안내 서비스 제공 서버는, 자율주행로봇과 관리자 단말을 등록하는 등록부, 자율주행로봇이 이동할 경로를 설정하여 저장하고(S5100) 자율주행로봇에서 인식된 이름을 텍스트로 변환하여 관리자 단말로 전송한다(S5200).
그리고, 안내 서비스 제공 서버는, 자율주행로봇에서 출력할 안내 콘텐츠를 등록하고(S5300), 자율주행로봇에서 문제발생 이벤트가 출력된 경우 관리자 단말을 호출하여 양방향 화상통신으로 연결하는 채널을 생성한다(S5400).
상술한 단계들(S5100~S5400)간의 순서는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 단계들(S5100~S5400)간의 순서는 상호 변동될 수 있으며, 이중 일부 단계들은 동시에 실행되거나 삭제될 수도 있다.
이와 같은 도 5의 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 4를 통해 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 5를 통해 설명된 일 실시예에 따른 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 애플리케이션이나 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 방법은, 단말기에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼이나 운영체제 등에 포함된 프로그램을 포함할 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 마스터 단말기에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 의미에서, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 방법은 단말기에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고 단말기에 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 이름을 발화하는 음성을 인식하여 접수 이벤트를 출력하고, 기 설정된 경로를 주행하면서 안내 콘텐츠를 재생하여 출력하며, 장애물 회피 기능으로 사람 또는 사물을 장애물로 인식하여 주행하는 자율주행로봇;
    상기 자율주행로봇으로부터 출력된 접수 이벤트 내 이름을 출력하고, 상기 자율주행로봇으로부터 문제발생 이벤트가 출력된 경우 양방향 화상통신으로 상기 자율주행로봇과 연결되는 관리자 단말; 및
    자율주행로봇과 관리자 단말을 등록하는 등록부, 상기 자율주행로봇이 이동할 경로를 설정하여 저장하는 경로관리부, 상기 자율주행로봇에서 인식된 이름을 텍스트로 변환하여 상기 관리자 단말로 전송하는 전송부, 상기 자율주행로봇에서 출력할 안내 콘텐츠를 등록하는 콘텐츠관리부, 상기 자율주행로봇에서 문제발생 이벤트가 출력된 경우 관리자 단말을 호출하여 양방향 화상통신으로 연결하는 채널을 생성하는 생성부를 포함하는 안내 서비스 제공 서버를 포함하며,
    상기 안내 서비스 제공 서버는,
    상기 자율주행로봇이 두리번거리는 객체를 찾아가도록 제어하며, 개인정보가 유출될 경우일지라도 사람을 특정할 수 없도록 하기 위해서 상기 접수 이벤트 내 이름만으로 접수를 받으며,
    상기 문제발생 이벤트는,
    상기 자율주행로봇에서 처리할 수 없는 질의가 입력된 경우 및 방문객이 이름을 말했는데 동일한 이름이 없거나 오인식한 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내 서비스 제공 서버는,
    상기 자율주행로봇에서 이름이 인식된 경우, 상기 이름을 텍스트로 변환한 후 상기 관리자 단말에서 접수 확인을 출력하도록 하는 접수확인부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자율주행로봇은 열화상 카메라 또는 체온계를 포함하고,
    상기 안내 서비스 제공 서버는,
    상기 자율주행로봇에서 인식한 이름의 텍스트와 상기 열화상 카메라 또는 체온계에서 측정한 체온을 매핑하여 저장하는 발열확인부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 안내 서비스 제공 서버는,
    상기 발열확인부에서 저장한 체온이 기 설정된 기준체온 이상인 경우 출입금지 메세지를 상기 자율주행로봇에서 출력하도록 하고, 상기 관리자 단말로 발열 안내를 전송하는 출입관리부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내 서비스 제공 서버는,
    상기 자율주행로봇의 배터리 잔량이 기준 잔량 미만인 경우, 적어도 하나의 충전 스테이션 중 최단 경로이면서 충전하는 다른 자율주행로봇이 없는 상태의 충전 스테이션을 탐색한 후 상기 자율주행로봇으로 충전을 명령하는 신호를 전송하는 충전제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 자율주행로봇은 복수의 자율주행로봇으로 식별코드가 부여되어 식별되고,
    상기 안내 서비스 제공 서버는,
    상기 자율주행로봇에서 감지된 사람의 수가 상기 자율주행로봇에 기 매핑되어 저장된 처리가능숫자보다 많은 경우, 상기 사람의 수에 대응하도록 복수의 자율주행로봇을 상기 자율주행로봇의 위치로 이동시키는 큐관리부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템은,
    객체를 식별, 추적, 모션 감지, 상황 인식, 카운트, 체류 장소 분석 및 체류 시간 분석을 수행하는 적어도 하나의 지능형 CCTV;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 안내 서비스 제공 서버는,
    상기 적어도 하나의 지능형 CCTV로부터 파악된 객체의 밀집도에 기반하여 상기 자율주행로봇이 이동할 경로를 변경하는 경로변경부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 안내 서비스 제공 서버는,
    상기 적어도 하나의 지능형 CCTV로부터 파악된 접수 공간 내 객체의 밀집도가 높은 경우, 상기 자율주행로봇으로 상기 안내 콘텐츠의 재생 및 이동을 중지하고 음성발화된 이름을 인식하는 접수 모드로 전환하면서 상기 접수 공간으로 이동하도록 제어하는 상황판단부;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내 서비스 제공 서버는,
    기 등록된 적어도 하나의 이름을 예약 시간 및 예약 장소와 매핑하여 저장하고, 상기 자율주행로봇에서 인식된 이름이 중복되는 경우 현재 시간 및 장소와 상기 예약 시간 및 예약 장소 간의 유사도가 높은 순으로 정렬하여 음성을 발화한 사용자로부터 상기 예약 시간 및 예약 장소의 컨펌을 받은 후 접수를 진행하는 중복방지부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇을 이용한 안내 서비스 제공 시스템.

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