KR20090038615A - 인공표식, 이를 이용한 위치인식 시스템 및 방법 - Google Patents

인공표식, 이를 이용한 위치인식 시스템 및 방법 Download PDF

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기석철
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Abstract

본 발명은 인공표식, 이를 이용한 위치인식 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인공표식은, 적어도 세 개의 변으로 이루어져 방향정보를 나타내는 방향패턴부 및 방향패턴부와 중첩되거나 인접한 위치에 형성되고, 서로 상이한 식별자정보를 갖는 하나 이상의 식별자패턴부를 포함한다. 이에 따라, 방향과 위치를 함께 알 수 있고, 사용자에게 거부감이 적은 인공표식을 이용함으로써, 구조물의 미관을 해치지 않는 효과가 있다.
인공표식, 적외선, 패턴, 로봇, 위치, 인식, 기울어짐

Description

인공표식, 이를 이용한 위치인식 시스템 및 방법{Artificial Landmark, Method and System for Recognizing Self-Position Using the Same}
본 발명은 인공표식, 이를 이용한 위치인식 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치와 방향을 함께 알 수 있는 인공표식을 이용하여 위치를 인식하는 인공표식, 이를 이용한 위치인식 시스템 및 방법에 관한 것이다.
카메라로 촬영한 영상을 이용하여 자기위치를 인식하는 로봇이 자기의 위치를 인식하는 방법은 여러 가지가 있으나, 일반적으로 현재 출시된 방법은 인공표식(Artificial Landmark)을 이용한 위치인식 방법이다.
이러한 방법 중 하나로, 방안의 천정에 인공표식을 투영하는 프로젝터를 설치하고, 이를 인식할 수 있는 영상인식모듈을 통하여 자기위치를 인식하는 방법이 있었다. 하지만 고가의 프로젝터를 방마다 설치해야 하기 때문에 비용이 많이 드는 불편함이 있었다. 그리고 빛의 확산성에 따라 일정한 범위를 벗어나게 되면 인공표식을 인식하더라도 정확한 기준점을 선정하기 어려워서 위치 및 방위의 오차가 엄청나게 증가한다는 문제가 있다.
또 다른 방법으로는 스스로 발광하는 적외선 태그를 이용하여 이를 로봇의 영상인식 모듈이 인식하는 방식이 있다. 이는 방마다 적외선 태그를 설치해야 하기 때문에 사람의 육안으로 식별이 가능하여 미관을 해치게 되고, 적외선 태그에 별도의 전원을 공급해야 하기 때문에 불편했었다.
이와 같이 종래의 인공표식을 이용한 방법은 광원과 같은 별도의 기구가 필요하거나, 인공표식이 구조물에 부착되어 미관을 해치는 문제점이 있었다. 또한, 이와 별도로 로봇이 기울어지게 되면 인공표식을 아무리 잘 인식했더라도 오차가 발생하게 된다.
이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 방향과 위치를 함께 알 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
둘째, 사용자에게 거부감이 적은 인공표식을 이용함으로써, 구조물의 미관을 해치지 않도록 하는 데 그 목적이 있다.
셋째, 저가이면서도 설치가 용이하여 저가의 로봇에서도 적용이 가능하도록 하는 데 그 목적이 있다.
넷째, 계산이 단순하고 로봇이 인식하기 쉬운 표식을 제작하는 데 그 목적이 있다.
다섯째, 로봇의 기울어짐으로 인한 잘못된 위치정보를 보상하여 위치정보의 오차범위를 줄이도록 하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 인공표식은, 적어도 세 개의 변으로 이루어져 방향정보를 나타내는 방향패턴부 및 방향패턴부와 중첩되거나 인접한 위치에 형성되고, 서로 상이한 식별자정보를 갖는 하나 이상의 식별자패턴부를 포함한다.
이러한 방향패턴부 또는 식별자패턴부는, 적외선을 반사하는 야광도료로 형성될 수 있다.
이때, 방향패턴부의 어느 한 변의 길이와 다른 한 변의 길이는 서로 상이하도록 형성될 수 있다.
또는, 식별자패턴부는 다각형의 띠 형상을 가질 수 있다.
또한, 식별자패턴부는 다각형 형상으로 형성되되 방향패턴부의 형상과는 상이할 수 있다.
또한, 식별자패턴부는 방향패턴부가 둘러싸는 내측에 형성되며, 형성되는 위치에 따라 서로 다른 식별자를 갖을 수 있다.
식별자정보는 위치에 대한 정보일 수 있다.
이러한 방향정보와 식별자정보는 사용자에 의해 변경될 수 있다.
또 다른 측면에서의 위치인식 시스템은, 적어도 세 개 변으로 이루어져 방향정보를 나타내는 방향패턴부와, 방향패턴부와 중첩되거나 인접한 위치에 형성되고, 서로 상이한 식별자정보를 갖는 하나 이상의 식별자패턴부를 포함하는 인공표식 및 인공표식의 영상을 획득하여 식별자패턴부로부터 식별자정보를 추출하고, 방향패턴부로부터 방향정보를 추출하여 동작환경으로 매핑시키고 이에 따라 동작하는 로봇(Robots)을 포함할 수 있다.
이러한 로봇은, 조명부를 포함하고, 조명부를 온(on)/오프(off)하여 차영상을 계산하여 인공표식의 영상을 획득할 수 있다.
또한, 인공표식은 적외선을 반사하는 야광도료로 형성되고, 조명부는 야광도료가 반사하는 적외선을 인식하기 위한 적외선 조명일 수 있다.
이러한 로봇은 인공표식의 영상을 획득하여 식별자정보와, 방향정보를 추출하는 감지부를 포함하고, 감지부의 기울어짐을 보상하는 기울기센서부를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서의 위치인식방법은, 로봇(Robots)이 조명을 투사하여 인공표식의 영상을 획득하고, 인공표식의 패턴을 검출하는 단계와, 인공표식으로부터 식별자정보와, 방향정보를 추출하는 단계와, 로봇의 기울어짐을 보상하는 단계 및 인공표식으로부터 추출한 식별자정보와, 방향 정보를 로봇의 동작환경으로 매핑하고 이에 따라 동작하는 단계를 포함한다.
이러한 조명을 투사할 때, 소정의 조명부를 온(on)/오프(off)하여 차영상을 계산하여 인공표식의 영상을 획득할 수 있다.
또한, 인공표식은 적외선을 반사하는 야광도료로 형성되고, 조명부는 야광도료가 반사하는 적외선을 인식하기 위한 적외선 조명을 이용할 수 있다.
또한, 방향정보는 적어도 세 개의 변으로 이루어져 방향정보를 나타내는 방향패턴부로부터 추출되고, 식별자정보는 방향패턴부와 중첩되거나 인접한 위치에 형성되고, 서로 상이한 식별자정보를 갖는 하나 이상의 식별자패턴부로부터 추출될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 방향과 위치를 함께 알 수 있어 편리한 효과가 있다.
둘째, 사용자에게 거부감이 적은 인공표식을 이용함으로써, 구조물의 미관을 해치지 않는 효과가 있다.
셋째, 저가이면서도 설치가 용이하여 저가의 로봇에서도 적용이 가능한 효과가 있다.
넷째, 계산이 단순하고 로봇이 인식하기 쉬워 편리한 효과가 있다.
다섯째, 로봇의 기울어짐으로 인한 잘못된 위치정보를 보상하여 위치정보의 오차범위를 줄임으로써 절대 위치를 용이하게 인식할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 인공표식, 이를 이용한 위치인식 시스템 및 방법을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템은 로봇(10)과 인공표식(Artificial Landmark, 20)을 포함한다. 이에 따라, 로봇(10)은 인공표식(20)의 영상을 획득하여 특정 식별 정보와 방향정보를 추출하여 이에 따라 현재 위치한 위치와 방향을 파악하여 동작한다. 여기서 로봇(10)의 구성을 먼저 살펴 보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템의 로봇의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로봇(10)은 감지부(100), 적외선 조명부(110) 및 센서부(120)를 포함한다.
감지부(100)는 적외선 조명부(110)를 온(on)/오프(off)하여 인공표식(도 1의 20)의 패턴을 검출한다.
센서부(120)는 로봇(10)의 감지부(100)가 기울어지면 잘못된 위치정보를 얻게 되므로 로봇(10)의 기울어짐을 보상한다.
이러한 로봇(10)을 이용한 위치인식 방법을 살펴 보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 센서부가 기울어짐을 보상하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 인공표식(20)이 적외선을 반사하는 야광도료로 형성되어 천장 등과 같은 구조물에 생성된다(S200). 이러한 상태에서 로봇(10)의 감지부(100)는 적외선 조명부(110)를 오프(OFF)하여 천장의 영상을 획득한다(S210). 이 후, 감지부(100)는 다시 적외선 조명부(110)를 온(ON)하여 천장의 영상을 획득하여(S220) 차영상(differential image)을 구한다(S230). 이와 같이 함으로써 다른 조명기구의 간섭 최소화할 수 있다.
감지부(100)는 차영상을 계산하여 인공표식(20)의 패턴을 검출하고, 검출된 패턴이 인식하고자 하는 인공표식(20)인지 여부를 판단한다. 이 후, 인공표식(20) 으로부터 식별자정보를 추출하고(S240), 방향정보를 추출한다(S250). 이를 위한 구체적인 방법과, 인공표식(20)에 대한 설명은 후술하기로 한다.
또한, 로봇(10)의 문턱 승월, 경사진 곳 주행, 고르지 못한 지면, 로봇의 자체 진동 등의 문제로 감지부(100)가 기울어지면 잘못된 위치정보를 얻게 되므로 센서부(120)를 통해 기울어짐이 보상된다(S260).
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 미리 입력된 높이인 h에서 h’로의 변화로 인해 위치인식 오차가 발생한다. 이에 따라, 센서부(120)는 2차원 자이로 센서 또는 기울기 센서등의 센서를 통해 위치정보를 보상한다. 기울어진 각도가 θ일 경우 위치 오차는 Δd이며, 이 크기는 높이가 높아짐에 따라 그리고 각도가 커짐에 따라 많은 위치인식 오차를 발생시킨다. 이러한 오차는 카메라의 2차원 이미지 플렌(image plane) 상의 x와 y의 2축 모두 발생할 수 있다.
이와 같이 인공표식(20)으로부터 추출한 방향과 위치정보를 로봇(10)의 동작환경으로 매핑하여 좌표를 변환하고, 이에 따라 로봇(10)이 동작한다(S270).
이러한 로봇(10)이 인식하는 인공표식(20)의 구조와 이로부터 방향정보와 위치정보를 함께 알 수 있는 방법을 살펴 보면 다음과 같다.
1. 인공표식의 예
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인공표식을 나타낸 예시도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 방향패턴부를 나타낸 예시도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방향패턴부를 나타낸 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 인공표식(20)은 방향패턴부(310)와 식별자패턴부(320)를 포함하며 투명한 필름으로 형성될 수 있다.
방향패턴부(310)는 적어도 세 개 변으로 이루어져 특정 방향에 대한 방향정보를 나타낸다. 이때, 방향패턴부(310)의 어느 한 변의 길이와 다른 한 변의 길이는 서로 상이하도록 형성된다.
예를 들면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 방향패턴부(310)가 세 개의 변(a, b, c)를 갖는 경우에, a변과 c변의 길이는 서로 같고 b변과는 상이한 이등변삼각형일 수 있다. 여기서, 기준점(A)이 지시하는 곳이 북쪽(N)이라고 정의된 경우에 서쪽(W), 동쪽(E) 및 남쪽(N)의 방향을 알 수 있다. 이때, 기준점(A)이 지시하는 방향은 북쪽(N)으로 한정되는 것은 아니고, 서쪽(W), 동쪽(E) 및 남쪽(N) 중 어느 하나일 수 있으며 이는 사용자의 설정에 따라 변경할 수 있다.
또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 방향패턴부(310)가 세 개의 변(a, b, c)을 갖는 경우에, a변과 b변과 c변의 길이가 모두 상이할 수도 있다. 이때, a변과 b변이 이루는 직각인 직각 삼각형인 경우에 직각을 이루는 부분을 기준점(A)으로 설정할 수 있다. 이때에도 전술한 바와 동일하게 기준점(A)이 북쪽(N)으로 설정된 경우에 나머지 서쪽(W), 동쪽(E) 및 남쪽(N)의 세 방향을 알 수 있다.
이러한 방향패턴부(310)는 도 7에 도시된 바와 같이, 세 개의 변(a, b, c) 이상을 갖는 오각형으로 형성될 수 있다. 이때에도 전술한 바와 동일하게 기준점(A)이 지시하는 곳이 북쪽(N)이라고 정의된 경우에 서쪽(W), 동쪽(E) 및 남쪽(N)의 방향을 알 수 있다.
또한, 본 발명에서는 방향패턴부(310)와 중첩되거나 인접한 위치에 형성되는 식별자패턴부(320)를 통해 식별자정보를 함께 알 수 있는데 이에 대한 일례는 다음과 같다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 식별자패턴부를 나타낸 예시도이다.
도 5를 함께 참고하면, 식별자패턴부(320)는 세 개의 원띠 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 각각의 원띠는 실선, 점선, 삼선 등과 같이 서로 상이하게 형성되고, 그 배열 순서에 따라 서로 상이한 식별자를 갖는다.
식별자패턴 배열 순서 식별자 위치
실선(322), 점선(324), 삼선(326) 1 거실
실선(322), 삼선(326), 점선(324) 2 부엌
점선(324), 실선(322), 삼선(326) 3 침실
점선(324), 삼선(326), 실선(322) 4 서재
삼선(326), 실선(322), 점선(324) 5 창고방
삼선(326), 점선(324), 실선(322) 6 베란다
<도 5의 식별자패턴부에 따라 설정된 식별자정보의 일례를 나타낸 표>
<표 1>에 도시된 바와 같이, 식별자패턴부(320)의 세 개의 원띠 형상의 배열 순서에 따라 서로 상이한 식별자를 갖고, 각 식별자들은 위치정보를 갖도록 설정된다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이 식별자패턴부(320)가 내측으로부터 실선(322), 점선(324), 삼선(326)의 순서로 배열된 경우에 '식별자 1'을 나타내며 이는 거실의 위치로 설정되어 있을 수 있다. 또는, 도 8a에 도시된 바와 같이 식별자패턴부(320)가 내측으로부터 실선(322), 삼선(326), 점선(324)의 순서로 배열된 경우에 '식별자 2'를 나타내며 이는 부엌의 위치로 설정되어 있을 수 있다. 또는,도 8b에 도시된 바와 같이 식별자패턴부(320)가 내측으로부터 점선(324), 삼선(326), 실선(322)의 순서로 배열된 경우에 '식별자 4'를 나타내며 이는 서재의 위치로 설정되어 있을 수 있다.
지금까지의 실시예에서는 식별자패턴부(320)가 각각 실선(322), 점선(324), 삼선(326)의 세 개로 이루어진 것에 대해 설명하였지만 이에 한정되지는 않는데 이에 대한 일례는 다음과 같다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 식별자패턴부를 하나로 형성하는 것을 나타낸 예시도이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 인공표식(20)의 식별자패턴부(320)는 실선의 원띠 형상으로 하나 형성할 수 있다. 또는, 도 9b에 도시된 바와 같이 인공표식(20)의 식별자패턴부(320)는 점선의 원띠 형상으로 하나 형성할 수 있다. 또는, 도 9c에 도시된 바와 같이, 인공표식(20)의 식별자패턴부(320)는 삼선의 원띠 형상으로 하나 형성할 수 있다. 이때에도 각 식별자패턴부(320)는 식별자를 갖으며 이를 통해 위치정보를 알 수 있는 점은 전술한 바와 동일하다.
이때, 식별자패턴부(320)의 형상은 원띠 현상뿐 아니라 다각형의 띠 형상을 갖을 수 있는데 이에 대한 일례들은 다음과 같다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 식별자패턴부의 형상을 나타낸 예시도이다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 인공표식(20)의 식별자패턴부(320)는 사각형의 띠 형상을 갖을 수 있다. 또는, 도 10b에 도시된 바와 같이 인공표식(20)의 식별자패턴부(320)는 반원의 띠 형상을 갖을 수 있다. 이외에도 식별자패턴부(320)는 다양한 다각형 형상으로 형성될 수 있다.
이와 함께, 식별자패턴부(320)가 형성되는 위치도 다양하게 변경될 수 있는데 이에 대한 일례들은 다음과 같다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 식별자패턴부의 형성 위치를 나타낸 예시도이다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 인공표식(20)의 식별자패턴부(320)는 방향패턴부(310)와 중첩되되 좌측에 형성될 수 있다. 또는, 도 11b에 도시된 바와 같이 인공표식(20)의 식별자패턴부(320)는 방향패턴부(310)와 중첩되되 우측에 형성될 수 있다. 뿐 만 아니라, 식별자패턴부(320)는 방향패턴부(310)를 중심으로 하여 상측 또는 하측에도 형성되는 것이 가능하다.
이러한 식별자패턴부(320)는 방향패턴부(310)와 반드시 중첩되지는 않아도 되는데 이에 대한 일례는 다음과 같다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 식별자패턴부의 형성 위치를 나타낸 예시도이다.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 식별자패턴부(320)는 방향패턴부(310)와 중첩되지 않지만 인접한 위치에 형성될 수 있다. 이때, 식별자패턴부(320)가 방향패턴부(310)에 인접한 정도는 설정 및 변경이 가능하다. 이와 같이 식별자패턴부(320)가 방향패턴부(310)와 중첩되지 않고 인접하는 경우에 식별자패턴부(320)는 띠 형상이 아닌 다각형 형상으로 형성되는 것이 가능하다.
이와 함께, 전술한 실시예들에서의 식별자패턴부(320)는 방향패턴부(310)의 형상과 상이하도록 형성된다. 식별자패턴부(320)와 방향패턴부(310)의 형상이 동일하면 서로를 구별하기가 어렵기 때문이다. 따라서, 방향패턴부(310)가 삼각형의 형상인 경우에 방향패턴부(310)는 삼각형상을 제외한 다각형의 형상으로 형성될 수 있다.
2. 인공표식의 다른 예
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공표식을 나타낸 예시도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공표식(20)은 방향패턴부(310)와 식별자패턴부(320)를 포함한다. 방향패턴부(310)는 복수의 패턴(310a, 310b, 310c)이 세 개의 점을 중심으로 형성되고, 각각의 패턴(310a, 310b, 310c)들이 서로 연결되지 않고 개방된다.
이러한 방향패턴부(310)가 둘러싸는 내측에 식별자패턴부(320)가 형성되고 형성되는 위치에 따라 서로 다른 식별자를 갖는다.
식별자 위치
1 거실
2 부엌
3 침실
4 서재
5 창고방
6 베란다
<도 13의 식별자패턴부에 따라 설정된 식별자정보의 일례를 나타낸 표>
예를 들면, <표 2>에 도시된 바와 같이 식별자패턴부(320)가 '1번'위치에 형성되면 '거실'을 의미하도록 설정되어 있을 수 있다. 식별자패턴부(320)가 '3번'위치에 형성되면 '침실'을 의미하도록 설정되어 있고, 식별자패턴부(320)가 '6번'위치에 형성되면 '베란다'를 의미하도록 설정되어 있을 수 있다.
이러한 인공표식(20)을 통해 위치정보와, 방향정보를 알 수 있는 것을 일례를 보면 다음과 같다.
도 14a 및 도 14b는 도 13의 인공표식을 이용하여 위치정보와, 방향정보를 알 수 있는 것을 설명하기 위한 예시도.
전술한 도 2의 로봇(10)의 감지부(100)가 적외선 조명부(110)를 온(on)/오프(off)하면, 도 14와 같은 인공표식(20)의 패턴을 검출할 수 있다. 이때, 로봇(10)의 감지부(100)는 검출된 패턴의 내측에 형성된 것을 식별자패턴부(320)로 판단하고, 그 위치를 추출한다. 이에 따라, 해당 위치는 도 13의 식별자 '2번'이 의미하는 '부엌'의 위치임을 알 수 있다.
또한, 식별자패턴부(320)의 외측에서 세 점을 중심으로 형성된 방향패턴부(310)를 검출하여 방향을 추출한다. 이때, 복수의 패턴(310a, 310b, 310c)이 개방되어 표시되지만, 이를 이어서 형성한 삼각형의 직각이 되는 부분을 기준점(A)으로 설정하여 방향을 알 수 있다.
이때, 도 14b에 도시된 바와 같이, 방향패턴부(310)의 복수의 패턴(310a, 310b, 310c)들은 서로 연결되어 폐쇄된 형태일 수도 있으며 전술한 바와 동일하게 해석될 수 있다.
지금까지의 실시예에서는 방향패턴부(310)가 둘러싸는 내측에 식별자패턴부(320)가 형성되고 형성되는 위치에 따라 서로 다른 식별자를 갖는 것에 대해 설명하였지만 이에 한정되지는 않는데 이에 대한 일례는 다음과 같다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공표식을 나타낸 예시도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 방향패턴부(310)가 둘러싸는 내측에 식별자패턴부(320)가 형성되되, 형성되는 위치에 따라 서로 다른 식별자를 갖는게 아니라, 형성되는 형상에 따라 서로 다른 식별자를 갖을 수도 있다. 예를 들면, 식별자패턴부(320)가 원형 형상일 때는 거실로 설정되고, 사각형 형상일 때는 침실로 설정할 수 있다. 이때, 식별자패턴부(320)는 여러 형태의 다각형으로 형성될 수 있다.
이와 같은 인공표식(20)은 적외선을 반사하는 형광도료뿐 아니라 여러 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 로봇(10)은 이를 판별할 수 있는 조명부가 설치될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 청구범위를 뒷받침하여 해석해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템의 로봇의 구성을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 센서부가 기울어짐을 보상하는 것을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인공표식을 나타낸 예시도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 방향패턴부를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방향패턴부를 나타낸 예시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 식별자패턴부를 나타낸 예시도.
표 1은 도 5의 식별자패턴부에 따라 설정된 식별자정보의 일례를 나타낸 표.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 식별자패턴부를 하나로 형성하는 것을 나타낸 예시도.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 식별자패턴부의 형상을 나타낸 예시도.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 식별자패턴부의 형성 위치를 나타낸 예시도.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 식별자패턴부의 형성 위치를 나타낸 예시도.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공표식을 나타낸 예시도.
표 2는 도 13의 식별자패턴부에 따라 설정된 식별자정보의 일례를 나타낸 표.
도 14a 및 도 14b는 도 13의 인공표식을 이용하여 위치정보와, 방향정보를 알 수 있는 것을 설명하기 위한 예시도.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공표식을 나타낸 예시도.

Claims (16)

  1. 적어도 세 개의 변으로 이루어져 방향정보를 나타내는 방향패턴부; 및
    상기 방향패턴부와 중첩되거나 인접한 위치에 형성되고, 서로 상이한 식별자정보를 갖는 하나 이상의 식별자패턴부;
    를 포함하는 인공표식.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향패턴부 또는 상기 식별자패턴부는,
    적외선을 반사하는 야광도료로 형성되는 것을 특징으로 하는 인공표식.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향패턴부의 어느 한 변의 길이와 다른 한 변의 길이는 서로 상이하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인공표식.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별자패턴부는,
    다각형의 띠 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 인공표식.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별자패턴부는,
    다각형 형상으로 형성되되 상기 방향패턴부의 형상과는 상이한 것을 특징으로 하는 인공표식.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별자패턴부는,
    상기 방향패턴부가 둘러싸는 내측에 형성되며, 형성되는 위치에 따라 서로 다른 상기 식별자정보를 갖는 것을 특징으로 하는 인공표식.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별자정보는,
    위치에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 인공표식.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향정보와 상기 식별자정보는 사용자에 의해 변경되는 것을 특징으로 하는 인공표식.
  9. 적어도 세 개 변으로 이루어져 방향정보를 나타내는 방향패턴부와, 상기 방향패턴부와 중첩되거나 인접한 위치에 형성되고, 서로 상이한 식별자정보를 갖는 하나 이상의 식별자패턴부를 포함하는 인공표식; 및
    상기 인공표식의 영상을 획득하여 상기 식별자패턴부로부터 상기 식별자정보를 추출하고, 상기 방향패턴부로부터 상기 방향정보를 추출하여 동작환경으로 매핑시키고 이에 따라 동작하는 로봇(Robots);
    을 포함하는 위치인식 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 로봇은, 조명부를 포함하고,
    상기 조명부를 온(on)/오프(off)하여 차영상을 계산하여 상기 인공표식의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 위치인식 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인공표식은 적외선을 반사하는 야광도료로 형성되고, 상기 조명부는 상기 야광도료가 반사하는 적외선을 인식하기 위한 적외선 조명인 것을 특징으로 하는 위치인식 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 로봇은,
    상기 인공표식의 영상을 획득하여 상기 식별자정보와, 상기 방향정보를 추출하는 감지부를 포함하고,
    상기 감지부의 기울어짐을 보상하는 기울기센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치인식 시스템.
  13. 로봇(Robots)이 조명을 투사하여 인공표식의 영상을 획득하고, 상기 인공표식의 패턴을 검출하는 단계;
    상기 인공표식으로부터 상기 식별자정보와, 상기 방향정보를 추출하는 단계;
    상기 로봇의 기울어짐을 보상하는 단계; 및
    상기 인공표식으로부터 추출한 상기 식별자정보와, 상기 방향 정보를 상기 로봇의 동작환경으로 매핑하고, 이에 따라 동작하는 단계;
    를 포함하는 위치인식방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 조명을 투사할 때, 소정의 조명부를 온(on)/오프(off)하여 차영상을 계산하여 상기 인공표식의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 위치인식방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 인공표식은 적외선을 반사하는 야광도료로 형성되고, 상기 조명부는 상기 야광도료가 반사하는 적외선을 인식하기 위한 적외선 조명을 이용하는 것을 특징으로 하는 위치인식방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 방향정보는 적어도 세 개의 변으로 이루어져 방향정보를 나타내는 방향패턴부로부터 추출되고,
    상기 식별자정보는 상기 방향패턴부와 중첩되거나 인접한 위치에 형성되고, 서로 상이한 식별자정보를 갖는 하나 이상의 식별자패턴부로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 위치인식방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019039726A1 (ko) * 2017-08-21 2019-02-28 (주)유진로봇 인공표식 인식 장치, 인공표식, 및 이동체

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