KR20060074044A - 천장 영상에 의한 로봇의 위치 추정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천장 영상에 의한 홈로봇의 위치 추정방법에 관한 것이다.

본 발명은, 천장에 실질적으로 수직되는 촬영 각도로 천장을 촬영하도록 홈로봇에 설치된 천장 촬영용 영상 센서에 의해, 기준위치에서 천장의 영상을 촬영하는 단계; 상기 기준 위치에서의 촬영된 천장 영상 데이터를 네트워크로 접속된 서비스 서버에 송신하는 단계; 상기 기준 위치에서 촬영된 천장 영상 데이터를 기준 영상으로 서비스 서버에 저장하는 단계; 상기의 천장 촬영용 영상 센서에 의해 현재의 천장 영상을 촬영하여, 이 현재의 천장 영상을 상기 서비스 서버에 송신하는 단계; 상기 현재의 천장 영상을 수신한 서비스 서버가 현재의 천장 영상을 상기 저장된 기준 영상과 비교하여 현재의 위치를 추정하는 단계; 상기 추정된 현재의 위치를 홈로봇에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명을 이용하면, 변화가 거의 없는 천장 영상을 비교함으로써 현재 위치의 추정이 용이하게 된다.

청소로봇, 영상센서, 위치추정, 천장

Description

천장 영상에 의한 로봇의 위치 추정방법{Robot Position Estimation Method by the Ceiling Image}

도1은 본 발명의 제1실시예.

도2는 본 발명의 제2실시예.

도3은 본 발명의 위치 추정 방법을 설명하는 플로우차트.

본 발명은 천장 영상에 의한 로봇의 위치 추정방법에 관한 것이다.

현재, 청소로봇과 같은 다양한 로봇이 각 가정 또는 현장에 보급되어, 집안 청소와 같은 잡일하거나 물건을 옮기거나 외부인을 안내하고 있다.

예를들어, 사람이 일일이 진공청소기로 집안 바닥을 청소하던 것을 는 무선으로 움직이는 청소용 홈로봇은 내부의 알고리즘에 따라 진행 경로를 결정하여 이동하는 방법 또는 무작위의 경로로 이동하는 방법에 의해 진행하여 바닥을 청소하게 된다.

그런데, 알고리즘(예를들면 확장 토네이도 알고리즘)을 사용하여 진행 방향을 결정하는 경우에 있어서는 바닥의 약간의 굴곡에 의해서도 결정된 경로를 벗어 나 진행하는 경우가 많기 때문에 수시로 청소용 홈로봇의 현재의 위치를 측정하여 이 측정된 현재의 위치를 알고리즘에 입력하여 수정된 경로를 결정하고 이 수정된 경로로 진행하는 과정을 반복해야 한다.

청소용 홈로봇에서 자신의 현재의 위치를 추정하는 방법 중의 한 방법은, 바닥에 컴퓨터용 마우스 패드처럼 바둑판 모양의 선을 가진 장판을 설치하여 청소용 홈로봇이 이 가로/새로줄을 지나가는 개수에 의해 현재의 위치를 추정하는 방법인데, 이 방법은 반드시 이러한 특정한 장판을 설치해야 하므로 기호에 따라 다양한 바닥재(장판, 원목마루, 대리석 등)를 시공하는 현재의 추세에 적합하지 않게 된다.

이러한, 특정 장판의 설치시의 단점을 개선하기 위하여, 청소용 홈로봇이 수시로 전방의 영상을 촬영하여 저장된 기준 영상과 비교하여 현재의 위치를 추정하는 방법을 사용할 수도 있지만, 이 방법에 있어서도 청소시 사람이 전방을 지나가거나 집안의 물건의 위치가 변경되거나 새로운 물건이 설치되면, 이 사람이나 변경/신설된 물건에 의해 전방 촬영 영상과 기준 영상(사람이 포함되어있지 않고 물건들이 변경/신설되기 이전 영상)의 비교시에 오분석의 가능성이 높아져서 청소용 홈로봇이 이상한 경로로 주행하게 되어 제대로 청소작업을 수행하지 못한다.

또한, 이러한 전방 촬영의 다른 단점은, 특정 위치마다 청소용 홈로봇의 방향에 따른 각도별 전방 영상을 모두 기준 영상으로 저장해야, 추후 홈로봇이 특정 방향을 향하고 있는 상태에서 전방 촬영을 하여 위치 추정하고자 할때, 각도별 기준 영상들과 현재의 전방 영상을 비교하여 현재의 위치를 추정하는 것이 가능하기 때문에, 이러한 각도별 전방 기준 영상을 모두 저장하기 위한 큰 용량의 기억장치가 소요되고 각도별 기준 영상들을 모두 비교해야 하므로 비교 분석에도 많은 시간이 소요된다.

그리고, 전방 영상이 가구나 화분, 가전제품 등으로 인하여 비교적 복잡한 면이 있기 때문에, 기준 영상과 현재의 촬영 영상을 비교하는 시간이 비교적 많이 걸린다.

한편, 무작위 경로로 진행하는 경우의 청소 결과를 보면, 청소시간도 상당히 많이 걸리고 구석부분이 청소가 잘 되어 있지 않으며, 심지어는 특정 부분으로 편중되어 청소가 되어 있는 경우가 많다.

본 발명은 상기의 종래기술의 문제점을 감안하여, 영상이 단순하고 장기간 변화되지 않는 천장의 영상을 촬영하여 신속하고 간편하게 로봇의 현재 위치를 추정하는 방법을 제공한다.

이상의 본 발명의 과제를 달성하기 위한 제1실시예에서는,

천장에 실질적으로 수직되는 촬영 각도로 천장을 촬영하도록 로봇에 설치된 천장 촬영용 영상 센서에 의해, 기준위치에서 천장의 영상을 촬영하는 단계; 상기 기준 위치에서의 촬영된 천장 영상 데이터를 네트워크로 접속된 서비스 서버에 송신하는 단계; 상기 기준 위치에서 촬영된 천장 영상 데이터를 기준 영상으로 서비스 서버에 저장하는 단계; 상기의 천장 촬영용 영상 센서에 의해 현재의 천장 영상 을 촬영하여, 이 현재의 천장 영상을 상기 서비스 서버에 송신하는 단계; 상기 현재의 천장 영상을 수신한 서비스 서버가 현재의 천장 영상을 상기 저장된 기준 영상과 비교하여 현재의 위치를 추정하는 단계; 상기 추정된 현재의 위치를 로봇에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 제2실시예에서는,

천장에 실질적으로 수직되는 촬영 각도로 천장을 촬영하도록 로봇에 설치된 천장 촬영용 영상 센서에 의해, 다수의 기준위치에서 다수의 기준 영상들을 촬영하는 단계; 상기 다수의 기준 위치와 기준 영상의 데이터를 네트워크로 접속된 서비스 서버에 송신하는 단계; 상기 다수의 기준 위치와 기준 영상의 데이터를 서비스 서버에 저장하는 단계; 상기의 천장 촬영용 영상 센서에 의해 현재의 천장 영상을 촬영하여, 이 현재의 천장 영상을 상기 서비스 서버에 송신하는 단계; 상기 현재의 천장 영상을 수신한 서비스 서버가 현재의 천장 영상을 상기 저장된 기준 영상들과 비교하여 매칭이 되는 영상이 존재하는지를 판단하는 단계; 매칭이 되는 영상이 존재하면 이 매칭이 되는 기준 영상에 대응하는 기준 위치 값을 현재의 위치로 정하여 로봇에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 천장에는 주조명기구, 보조 조명기구와, 주조명기구용 박스와, 천장과 벽이 만나는 구석 부분으로 구성되어 있어 구성이 단순하고 상당한 기간 동안 각 구성요소의 위치나 모양이 변경되지 않게 된다.

그래서, 본 발명에서는 제1실시예인 도1에서와 같이, 청소용 홈로봇(1)에 천 장을 촬영하는 영상 센서(카메라)(2)를 설치하고, 기준 위치에서 천장 영상을 촬영하여 촬영된 영상을, 송수신 장치(4)를 거쳐 무선으로, 각각에 IP주소가 할당된 홈게이트웨이(7)을 이용하여 서비스 서버(3)로 전송하여 기준 영상으로 저장하고, 청소용 홈로봇(1)이 청소 등을 위해 내장된 알고리즘에 따라 이동하면서 진행 방향을 보정하기 위해 일정시간 간격(청소용 로봇의 경우는 수초 정도)으로 영상 센서(2)에 의해 천장을 촬영하여 현재 영상을 송수신 장치(4)를 통해 무선으로 홈게이트웨이(7)를 거쳐 서비스 서버(3)로 전송하면, 서비스 서버(3)에서는 기준 영상과 현재 영상을 비교하여 청소용 홈로봇(1)의 기준 위치에 대한 현재의 위치를 청소용 홈로봇(1)에 송신하고 이 현재의 위치를 수신한 청소용 홈로봇(1)이 내장된 알고리즘에 현재 위치를 입력하여 향후의 이동방향을 결정하여 청소용 홈로봇(1)이 결정된 방향으로의 이동을 위한 모터 제어 데이터를 형성하여 모터 구동회로(5)로 보내 모터 구동회로(5)에 의해 모터(6)가 구동되어 원하는 방향으로 이동하게 함으로써, 청소 경로 알고리즘에 따른 경로를 대체적으로 추종하게 하여 청소가 되지 않은 부분이 없이 청소가 되게 한다.

한편, 이상의 청소용 홈로봇(1)의 경우에는 서비스 서버(3)에서 현재의 위치를 수신하여 청소용 홈로봇(1)이 내장하고 있는 경로 알고리즘을 이용해서 진행할 방향을 결정하고 결정된 진행방향에 따른 모터 구동 데이터를 형성하도록 하였으나, 이 알고리즘에 의한 진행 방향의 결정과 모터 구동 데이터의 형성을 위해서는 청소용 홈로봇(1)에 대용량의 처리장치와 메모리를 필요로 하는 경우가 많아 청소 용 홈로봇(1)의 단가가 상승하게 된다.

따라서, 이러한 경우에는 본 발명의 제2의 실시예인 도2에서와 같이, 서비스 서버(3)에 경로 알고리즘과 모터구동 데이터 형성 알고리즘까지도 저장하고, 이 서비스 서버(3)에서 이 경로 알고리즘에 의해 추후의 이동 경로를 결정하며, 결정된 추후의 경로를 위한 모터의 구동 데이터를 형성하여 홈게이트웨이(7)을 거쳐 무선으로 송수신 장치(4)를 통해 청소용 홈로봇(1)에 모터 구동 데이터를 전송하도록 하여, 청소용 홈로봇(1)에서는 수신된 모터 구동 데이터를 모터 구동회로(5)로 보내 모터(6)를 구동하게 하는 방법을 사용할 수도 있다.

이 방법에서는, 각 가정의 청소용 홈로봇(1)에는 관절이나 바퀴를 구동하기 위한 모터(6)와, 모터(6)를 구동하기 위한 모터 구동회로(5)와, 천장촬영용 영상 센서(2)와, 센서들(2)에서의 센싱 신호를 서비스 서버(3)로 전송하고 서비스 서버(3)에서의 데이터를 홈로봇(1)에서 수신하기 송수신 장치(6) 만을 포함하면 되므로, 청소용 홈로봇(1)에 대용량의 처리장치나 메모리가 필요 없게 되어 저렴하게 청소용 홈로봇(1)을 제공하는 것이 가능해진다.

이제, 신속하게 기준 영상과 현재의 영상을 비교를 하는 방법에 대해 설명하기로 한다.

천장을 수직으로 향한 카메라(영상센서)(2)에서 천장까지의 거리는 일정하므로, 현재의 영상은 기준 영상이 수평으로 이동한 것이다. 그래서 하나의 기준 영상(현재 영상)을 전/후/좌/우로 일정 간격으로 이동시켜 현재의 영상(기준 영상)과 매칭되는지를 판단해야 한다. 그런데, 이 방법은 비교 시간이 많이 걸리고, 청소용 홈로봇(1)이 기준 위치에서 상당히 벗어나면 카메라(2)의 촬영 가능 각도 문제로 인하여, 촬영되는 현재 영상이 기준 영상의 일부분만을 포함하는 경우도 발생하므로 비교가 어려울 수도 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 사전에 전/후/좌/우의 일정 거리 간격으로 다수의 기준 영상을 촬영하여 서비스 서버(3)에 nxn 형식의 테이블로 저장한 후, 현재의 영상이 수신되면, 비교시간을 줄이기 위하여, 하나의 기준 영상과 현재의 영상을 비교하는 시작 시점에서 어느 정도 비교를 해도 매칭되는 비율이 적으면 더 이상의 비교를 하지 않고 다음의 기준 영상과 비교하도록 하는 방법을 사용하거나, 비교 시작 시점에서는 저장된 기준 영상을 차례로 비교하지 않고 몇 개씩 건너 뛰면서 비교를 하다가 매칭 비율이 증가했다가 감소하는 시점에서 다시 역순으로 하나씩 기준 영상과 비교하는 방법을 사용하거나, 청소용 홈로봇(1)이 알고 있는 현재 위치 데이터를 수신하여 이 청소용 홈로봇(1)이 알고 있는 현재 위치의 주변에 있는 기준 영상들을 우선적으로 비교하는 방법 등을 사용한다면 비교 시간을 절감할 수 있다.

다음으로, 서비스 서버(3)에 기준 영상을 입력하는 방법에 대해 설명하기로 한다.

한 장의 기준 영상으로 비교하는 경우에는 초기에 청소용 홈로봇(1)을 구입하였을 때 각 방의 천정 영상을 영상센서(2)로 찍어 기준영상으로서, 서비스 서버 (3)에 전송한다. 이때 기준 영상에 대응하는 청소용 홈로봇의 기준 위치를 함께 서비스 서버(3)으로 전송한다.

이 과정은 사람이 서비스 서버(3)의 지시를 받아 행 할 수도 있고, 로봇 자신이 각 방의 벽과 모서리 등 기준위치가 될 곳을 판단하여 기준영상을 촬영하여 이 기준 영상과 기준 위치를 서버스 서버(3)로 전송하게 할 수도 있다. 이때 청소기능은 동작하지 않는다.

그리고, 일정 간격으로 다수의 기준 영상을 nxn 형식의 테이블로 저장하는 경우에는, 예를들어 5m x 5m 크기의 방이라면 50 cm 간격으로 분할하여 각 분할된 위치에서 일정한 방향(예를들면, 특정 벽과 평행한 방향)을 향해 촬영한 기준 영상들(100장)을 해당 기준 위치와 함께 서비스 서버(3)로 전송한다.

이 기준 영상(들)은 천정의 구조가 변하지 않는 한 기준영상으로 활용되고, 만약 천장 공사를 한 경우나 청소용 홈로봇(1)이 타인의 집으로 옮겨진 경우에는, 다시 상기의 과정을 반복해야 한다. 만일, 고장 등으로 인하여 같은 기능을 가진 청소용 홈로봇(1)을 새로 구입했을 때는 상기의 과정은 생략하고 서비스 서버(3)에 저장된 영상을 그대로 이용할 수 있다.

이제, 기준 영상과 현재 영상의 비교하기에 앞서 실시해야 하는 보정 과정에 대해 설명하기로 한다.

청소용 홈로봇(1)이 보내온 현재 영상은 다음과 같은 과정을 거쳐 보정된 후, 기준 영상(들)과 비교되어야 한다.

- 카메라의 사양에 따른 보정: 기준영상을 입력시의 카메라(영상센서)와 현재의 영상을 입력시의 카메라가 상이한 경우에는 현재의 카메라의 화소수, 렌즈의 초점거리 등에 의한 차이를 보정하여 기준 영상을 촬영한 카메라와 같은 조건으로 변환한다.

- 조명에 의한 밝기 보정: 낮 과 밤, 또는 실내등의 점등 유무 등에 의해 기준 영상과 밝기 차이가 생기는 것을 보정한다. 예를 들면 현재의 영상의 평균적인 밝기를 기준 영상의 평균적인 밝기가 되도록 보정을 한다.

- 방향에 의한 차이 보정: 기준 영상은 모두 예를 들면, 특정 벽을 따라서 일정 방향을 향하도록 촬영된 영상이지만, 청소용 홈로봇(1)은 이동 및 회전을 하므로 현재 영상의 방향은 기준 영상의 방향과 상이하게 된다. 따라서 현재의 영상을 분석하여 천장의 모서리 부분 또는 조명을 위한 박스홈 부분과 같은 직선 부분이 있으면 이 직선 부분이 현재 영상의 수평 또는 수직선이 되도록 현재 영상을 일정한 각도 α로 회전시킨다. 이렇게 회전시킨 현재 영상을 기준 영상과 비교하면 된다. 이렇게 비교해도 기준영상과 매칭되지 않는다면 현재의 영상을 90도씩 회전시켜 비교과정을 수행한다. 기준 영상과의 비교 과정이 종료된 후, 현재 위치를 청소용 홈로봇(1)에 송신시에, 필요하다면 이 회전 각도 α를 통지하면 청소용 홈로봇(1)은 기준방향에 대하여 - α 만큼 회전되어 있다는 것을 알 수 있게 된다.

또한, 영상을 비교하는 방법은 영상 데이터 값 자체를 비교 하거나, 모서리 추출(Edge Extraction)에 의해 이진수(Binary)값으로 변환하여 비교 하는 방법을 사용할 수도 있고, 보다 복잡한 방법으로서 영상의 사물(Feature)을 모서리, 가장자리, 출입문, 조명기구 등으로 정의하고 그 위치를 매칭하는 방법을 사용할 수도 있다.

이제, 도3의 플로우 차트를 참고로 하여, 이상에서 설명드린 본 발명에 따른 위치 추정 단계를 종합적으로 설명하도록 한다.

S1 : 청소용 홈로봇(1)에서 천장에 대한 기준 영상(들)을 촬영한다(S1).

S2 : 기준 영상(들)과 기준 위치 데이터(들)를 서비스 서버(3)로 전송한다.

S3 : 기준 영상(들)과 기준 위치 데이터(들)를 서비스 서버(3)에 저장한다.

S4 : 청소용 홈로봇(1)에서 현재 영상을 촬영한다.

S5 : 촬영된 현재 영상을 서비스 서버(3)로 송신한다.

S6 : 서비스 서버(3)에서 현재 영상에 대한 보정(카메라 사양에 따른 보정, 조명 밝기에 따른 보정, 방향에 따른 보정 등)을 실시한다.

S7 : 보정된 현재 영상을 기준 영상(들)과 비교하여 현재의 위치를 추정한다.

이제, 본 발명을 위하여 사용되는 홈게이트웨이(7)에 대하여 보다 구체적으로 살펴 보기로 한다.

홈게이트웨이(7)는 여러 가지 형태로 연결될 수 있다. 예를들면, Ethernet LAN 방식이나 기타 전력선 통신, 홈 PNA등의 유선방식이 가능하다.

본 발명의 청소용 홈로봇(1)는 도1, 2에 도시한 바와 같이 기본적으로 무선으로 홈게이트웨이(7)와 통신이 가능해야 한다. 만일 홈 네트워크가 설치되지 않아 홈게이트웨이(7)가 없는 가정에서는, 홈게이트웨이(7) 대신에, 고속인터넷회선에 연결되는 AP(ACCESS POINT)를 통해 무선 랜장치(미도시)를 거쳐 청소용 홈로봇(1)과 무선통신을 한다. 이 경우 청소용 홈로봇(1)은 서비스 서버(3)에 직접 연결 가능한 인터넷 프로토콜과 무선 랜(IEEE 802.11x)을 내장해야 한다. 무선 LAN(IEEE 802.11x) 이외에, 홈네트워크용으로 개발된 무선 통신장치는 HomeRF, Bluetooth, UWB(Ultra Wide Bandwidth), 무선 1394, ZigBee, WirelessUSB 등이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이 실시 예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 점을 유의해야 한다.

예를들면, 이상에서는 경로 알고리즘에 따라 이동하는 청소용 홈로봇을 대상으로 설명을 하였지만, 본 발명은 현재의 위치 추정이 필요한 다양한 로봇(예를들면, 일반적인 홈로봇, 안내로봇, 운반로봇)에도 적용 가능하다.

또한, 이상에서는 홈로봇이 일정시간 간격으로 영상을 촬영하여 서비스 서버 로 전송하여 현재 위치를 추정하도록 하였으나, 이러한 방법은 시간 간격이 짧을수록 서비스 서버에 가중된 부하를 초래하므로, 일정시간 간격이 아니라 홈로봇에서의 특정 시점, 예를들면 청소용 홈로봇이 청소를 끝내서 기준위치로 온 경우 또는 청소중에 기준위치에 온 경우에만 실제 기준 위치와 홈로봇이 판단하는 기준위치의 차이를 보정하기 위해, 영상을 촬영하여 서비스 서버에 촬영된 영상을 송신하여 현재의 위치를 추정하게 하는 것도 가능하다.

또한, 이상에서는 설명의 편의상 단일의 로봇을 대상으로 설명을 하였으나, 본 발명은 도1, 2에서와 같이, 다수의 로봇을 동일한 방식으로 네트워크로 연결하고 서비스 서버에 접속하여 서비스 서버가 특정 로봇에서 수신된 현재 영상을 토대로 이 특정 로봇의 현재의 위치를 추정하게 할 수도 있다.

이상과 같은 본 발명을 이용하면, 단순하고 변화가 거의 없는 천장 영상을 비교함으로써 로봇의 현재 위치의 추정이 용이하게 된다.

Claims (14)

1. 천장에 실질적으로 수직되는 촬영 각도로 천장을 촬영하도록 로봇에 설치된 천장 촬영용 영상 센서에 의해, 기준위치에서 천장의 영상을 촬영하는 단계;

   상기 기준 위치에서의 촬영된 천장 영상 데이터를 네트워크로 접속된 서비스 서버에 송신하는 단계;상기 기준 위치에서 촬영된 천장 영상 데이터를 기준 영상으로 서비스 서버에 저장하는 단계;

   상기의 천장 촬영용 영상 센서에 의해 현재의 천장 영상을 촬영하여, 이 현재의 천장 영상을 상기 서비스 서버에 송신하는 단계;

   상기 현재의 천장 영상을 수신한 서비스 서버가 현재의 천장 영상을 상기 저장된 기준 영상과 비교하여 현재의 위치를 추정하는 단계;

   상기 추정된 현재의 위치를 로봇에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
2. 천장에 실질적으로 수직되는 촬영 각도로 천장을 촬영하도록 로봇에 설치된 천장 촬영용 영상 센서에 의해, 다수의 기준위치에서 다수의 기준 영상들을 촬영하는 단계;

   상기 다수의 기준 위치와 기준 영상의 데이터를 네트워크로 접속된 서비스 서버에 송신하는 단계;

   상기 다수의 기준 위치와 기준 영상의 데이터를 서비스 서버에 저장하는 단 계;

   상기의 천장 촬영용 영상 센서에 의해 현재의 천장 영상을 촬영하여, 이 현재의 천장 영상을 상기 서비스 서버에 송신하는 단계;

   상기 현재의 천장 영상을 수신한 서비스 서버가 현재의 천장 영상을 상기 저장된 기준 영상들과 비교하여 매칭이 되는 영상이 존재하는지를 판단하는단계;

   매칭이 되는 영상이 존재하면 이 매칭이 되는 기준 영상에 대응하는 기준 위치 값을 현재의 위치로 정하여 로봇에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 로봇이 청소용 홈로봇인 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 추정된 현재의 위치에 의해 상기 청소용 홈로봇에 내장된 경로추정 알고리즘에 의해 추후 진행 경로를 결정하는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
5. 제2항에 있어서, 하나의 기준 영상과 현재의 영상을 비교하는 시작 시점에서 어느 정도 비교를 해도 매칭되는 비율이 적으면 더 이상의 비교를 하지 않고 다음의 기준 영상과 비교하도록 하는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
6. 제2항에 있어서, 비교 시작 시점에서는 저장된 기준 영상을 차례로 비교하지 않고 몇 개씩 건너 뛰면서 비교를 하다가 매칭 비율이 증가했다가 감소하는 시점에서 다시 역순으로 하나씩 기준 영상과 비교하는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
7. 제2항에 있어서, 상기 로봇이 알고 있는 현재 위치 데이터를 수신하여 이 로봇이 알고 있는 현재 위치의 주변에 있는 기준 영상들을 우선적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기의 로봇과 서비스 서버와의 통신은 IP주소가 할당되고 로봇과 무선으로 통신하는 게이트웨이를 경유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기의 로봇과 서비스 서버와의 통신은 고속인터넷회선에 연결되는 억세스 포인트를 통해 무선 랜장치를 거쳐 로봇과 무선통신을 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기의 현재의 영상을 촬영하여 서비스 서버에 전송하는 시점은 주기적인 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기의 현재의 영상을 촬영하여 서비스 서버에 전송하는 시점은 로봇이 특정 위치에 도달하였다고 판단하는 시점인 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기의 비교 과정에서 카메라의 사양 , 조명의 밝기 또는 영상의 방향 차이에 대한 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법.
13. 천장에 실질적으로 수직되는 촬영 각도로 천장을 촬영하도록 로봇에 설치된 천장 촬영용 영상 센서에 의해, 기준위치에서 천장의 영상을 촬영하는 단계;

    상기 기준 위치에서의 촬영된 천장 영상 데이터를 네트워크로 접속된 서비스 서버에 송신하는 단계;

    상기 기준 위치에서 촬영된 천장 영상 데이터를 기준 영상으로 서비스 서버에 저장하고, 상기 로봇용 경로 알고리즘 모듈 및 상기 경로 알고리즘에 의해 결정된 경로로 상기 로봇을 이동시키기 위한 모터 제어 데이터 생성 모듈을 서비스 서버에 저장하는 단계;

    상기의 천장 촬영용 영상 센서에 의해 현재의 천장 영상을 촬영하여, 이 현재의 천장 영상을 상기 서비스 서버에 송신하는 단계;

    상기 현재의 천장 영상을 수신한 서비스 서버가 현재의 천장 영상을 상기 저장된 기준 영상과 비교하여 현재의 위치를 추정하는 단계;

    상기 서비스 서버가 상기 추정된 현재의 위치를 상기의 경로 알고리즘 모듈로 송부하여 상기 알고리즘 모듈에서 상기의 현재의 위치를 통해 추후 이동할 경로를 결정하는 단계;

    상기 결정된 경로로 로봇을 이동시키기 위한 모터 제어 데이터를 모터 제어 데이터 생성 모듈에서 형성하는 단계;

    상기 형성된 모터 제어 데이터를 로봇에 송신하여 로봇이 구동되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법 및 제어방법.
14. 천장에 실질적으로 수직되는 촬영 각도로 천장을 촬영하도록 로봇에 설치된 천장 촬영용 영상 센서에 의해, 다수의 기준위치에서 다수의 기준 영상들을 촬영하는 단계;

    상기 다수의 기준 위치와 기준 영상의 데이터를 네트워크로 접속된 서비스 서버에 송신하는 단계;

    상기 다수의 기준 위치와 기준 영상의 데이터, 상기 로봇용 경로 알고리즘 모듈 및 상기 경로 알고리즘에 의해 결정된 경로로 상기 로봇을 이동시키기 위한 모터 제어 데이터 생성 모듈을 서비스 서버에 저장하는 단계;

    상기의 천장 촬영용 영상 센서에 의해 현재의 천장 영상을 촬영하여, 이 현재의 천장 영상을 상기 서비스 서버에 송신하는 단계;

    상기 현재의 천장 영상을 수신한 서비스 서버가 현재의 천장 영상을 상기 저장된 기준 영상들과 비교하여 매칭이 되는 영상이 존재하는지를 판단하는단계;

    매칭이 되는 영상이 존재하면 이 매칭이 되는 기준 영상에 대응하는 기준 위치 값을 현재의 위치로 정하여 상기의 경로 알고리즘 모듈로 송부하는 단계;

    상기 경로 알고리즘 모듈에서 상기의 현재의 위치를 통해 추후 이동할 경로를 결정하는 단계;

    상기 결정된 경로로 로봇을 이동시키기 위한 모터 제어 데이터를 모터 제어 데이터 생성 모듈에서 형성하는 단계;

    상기 형성된 모터 제어 데이터를 로봇에 송신하여 로봇이 구동되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 위치 추정 방법 및 제어방법.

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