KR20100041380A - A mobile robot system to track infrared transmitter and its apparatus - Google Patents

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권순태
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권순태
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Abstract

PURPOSE: A mobile robot system for tracking an infrared transmitter is provided to detect the movement route of a robot without a separate algorithm. CONSTITUTION: An input of an infra-red signal transmitted from a command transmitter(100) is determined by using an infrared receiving sensor(201) of a mobile robot(200). If an evaluating direction step is unable to operate, the posture is corrected through a proper place rotation. The mobile robot is carried with the distance measuring sensor(203), and a direction of measuring long distance is measured. The mobile robot travels according to the direction measured by the command transmitter.

Description

적외선 송신기를 추적하는 이동로봇 시스템 장치 및 방법{A Mobile robot system to track infrared transmitter and its apparatus}A mobile robot system to track infrared transmitter and its apparatus

본 발명은 이동로봇의 사용자 추적에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 명령 송신기의 적외선 발광 센서에서 송출된 신호를 이동로봇의 수신기에 설치된 다수의 적외선 수광 센서를 통하여 입력받고, 각 센서의 적외선 명령신호 유/무를 통해 적외선 신호가 수신된 방향을 검출하고, 신호가 전달된 경로를 이동로봇이 추적하여 명령 송신기의 위치까지 자율 이동하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a user tracking of a mobile robot, and more particularly, a signal transmitted from an infrared light emitting sensor of a command transmitter is input through a plurality of infrared light receiving sensors installed in a receiver of the mobile robot, and an infrared command signal of each sensor is applied. The present invention relates to a method of detecting a direction in which an infrared signal is received through a non-nothing and autonomously moving to a position of a command transmitter by a mobile robot tracking a path through which the signal is transmitted.

이동로봇의 사용자 추적방법으로 가장 널리 사용되는 종래의 방법에는 Zigbee와 같은 무선통신 모듈의 신호세기(RSSI)값을 이용한 추적방법과, 다수의 초음파 센서모듈을 사용한 추적방법, 그리고 영상처리를 통한 추적방법이 있다. 그러나 이들 방법은 고가의 장비를 요구하는 문제점 외에도 다음과 같은 단점들이 있다.The conventional method most widely used as a user tracking method of a mobile robot includes a tracking method using a signal strength (RSSI) value of a wireless communication module such as Zigbee, a tracking method using a plurality of ultrasonic sensor modules, and tracking through image processing. There is a way. However, these methods have the following disadvantages in addition to the problem of requiring expensive equipment.

예를 들어 무선통신 모듈의 신호 세기(RSSI) 값을 이용한 추적의 경우는 동일 환경에서도 신호 세기가 일정하지 못한 문제점 때문에, 다양한 응용과 장점에도 직접적인 적용이 되지 못하는 상태이며, 영상처리의 경우 조도, 명도 등에 따라 영상처리의 결과가 달라지며, 방대한 연산과정이 포함되므로 고성능의 프로세서를 요구하는 단점이 있다. 초음파 센서모듈을 사용한 위치추적의 경우는 퍼져나가는 초음파의 특성상 회절 현상이 존재하여 주변 장애물의 유무에 따라 상이한 결과를 보인다. For example, in the case of tracking using the signal strength (RSSI) value of the wireless communication module, the signal strength is not constant even in the same environment, and thus it is not directly applicable to various applications and advantages. The result of image processing varies depending on the brightness and the like, and includes a large amount of computation, which requires a high performance processor. In the case of location tracking using the ultrasonic sensor module, diffraction phenomenon exists due to the nature of the spreading ultrasonic waves, and the result is different depending on the presence or absence of surrounding obstacles.

따라서 이들 방법의 경우, 상기 나열된 제한사항들과 가격 대 성능 비의 문제로 수많은 연구가 이어지고 논문이 발표됨에도 불구하고 상용화되는 제품에는 적용되지 못하고 있다.Thus, these methods do not apply to commercially available products despite numerous studies and publications due to the limitations listed above and the cost-performance ratio.

본 발명은, 상기한 바와 같이 실내에서 이동로봇이 사용자를 추적하여 이동할 수 있는 방법에 관한 것으로, 기존의 사용자 추적 시스템의 제한 점을 극복하기 위해 제안한 새로운 방법이다. 명령 송신기로부터 출발한 적외선 신호는 직진성을 유지하며 수신기까지 도달하게 되고, 이러한 적외선의 직진성을 이용하여 로봇에 설치된 다수의 적외선 수광 센서로 적외선 신호의 입력 유/무를 판단하고, 그 데이 터를 사용하여 명령어가 송신되고 있는 방향을 역추적하여 명령을 송출하고 있는 사용자에게까지 이동할 수 있도록 하여, 기존 실내추적 시스템의 제한 점을 극복할 수 있을 뿐 아니라 저렴한 적외선센서를 사용하여 시스템을 저렴하게 구현할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a method in which a mobile robot tracks and moves a user indoors as described above, and is a new method proposed to overcome limitations of the existing user tracking system. The infrared signal from the command transmitter reaches the receiver while maintaining the straightness, and by using the infrared straightness, it is judged whether the infrared signal is input or not by using a plurality of infrared light receiving sensors installed in the robot, and using the data. By backtracking the direction in which the command is being sent, the user can move to the user who is sending the command, thereby overcoming the limitations of the existing indoor tracking system, and inexpensively implementing the system using an inexpensive infrared sensor. Its purpose is to.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서, 본 발명은 적외선 명령신호를 사용자가 선택적으로 보낼 수 있는 명령 송신기와, 적외선 명령신호를 입력받고 신호의 전송경로를 파악할 수 있는 다수의 적외선 수광 센서, 적외선 신호를 효과적으로 입력받을 수 있도록 자세를 바로잡는데 사용될 거리측정센서를 구비한 이동로봇으로 구성되어 있으며, 사용자가 이동로봇에 선택한 명령을 송출하는 명령송출단계; 상기 송출된 적외선 명령신호를 이동로봇의 적외선 수광 센서를 통하여 인식하고 각 센서의 신호 유/무를 판단하는 신호 입력단계; 로봇이 적외선 신호의 전송경로를 판단하는 신호 추적단계; 상기 송출된 적외선 명령신호의 난반사가 발생하여 신호의 전송경로 파악이 모호할 경우 로봇이 제자리에서 회전을 하여 명령신호의 경로를 파악하기 좋은 자세를 선정하는 1차 보정단계; 상기 1차 보정단계에서도 벽면모서리 부분에서의 난반사를 극복하기 어려울 경우 거리측정이 가능한 거리측정 센서를 사용하여 로봇이 모서리 부분을 피하여 다시 적외선 경로를 추적하는 2차 보정단계; 상기 과정에서 검출한 적외선 경로를 따라 로봇이 이동하는 경로추적단계를 포함한다.As a technical means for achieving the above object of the present invention, the present invention is a command transmitter capable of selectively sending an infrared command signal, and a plurality of infrared rays that can receive the infrared command signal and determine the transmission path of the signal It comprises a light receiving sensor, a mobile robot having a distance measuring sensor to be used to correct the posture to effectively receive the infrared signal, the command sending step of sending a command selected by the user to the mobile robot; A signal input step of recognizing the transmitted infrared command signal through an infrared light receiving sensor of a mobile robot and determining whether each sensor has a signal; A signal tracking step of determining, by the robot, an infrared signal transmission path; A first correction step of selecting a posture in which the robot rotates in place and grasps a path of the command signal when the reflection of the transmitted infrared command signal is ambiguous and the transmission path of the signal is ambiguous; A second correction step in which the robot tracks the infrared path again using a distance measuring sensor capable of measuring a distance when it is difficult to overcome the diffuse reflection at the wall edge part even in the first correction step; And a path tracking step of moving the robot along the infrared path detected in the above process.

본 발명에 의하면, 별도의 알고리즘 없이 이동로봇이 명령 송신기로 이동하는 경로를 파악할 수 있는 장점이 있고, 가격이 비싸고 외부환경 등에 대한 제한사항이 기존의 방법에 비하여 저렴하고, 주변 환경변화에 둔감한 시스템을 구현할 수 있다는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage that it is possible to grasp the path that the mobile robot moves to the command transmitter without a separate algorithm, and the price is expensive and the restrictions on the external environment are inexpensive compared to the existing method, and insensitive to changes in the surrounding environment The advantage is that the system can be implemented.

상술한 상세한 설명 및 도면에 게시된 내용은 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다.The above detailed description and contents posted in the drawings are not intended to limit the present invention, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. .

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail the present invention.

도 1은 본 발명이 적용되는 사용자 추적 시스템의 전체 구성을 나타내는 예시 도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명을 수행하기 위한 사용자 추적 시스템은 크게 적외선 발광센서를 통하여 적외선 명령 신호를 송출하는 명령 송신기(100)와 송출된 적외선 명령 신호를 인식하고 신호의 경로를 추적하여 명령 송신기까지 이동하기 위한 이동로봇(200)으로 구성되며, 명령 송신기(100)와 이동로 봇(200) 사이에는 적외선 신호로 명령을 주고받는다.1 is an exemplary view showing the overall configuration of a user tracking system to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, a user tracking system for carrying out the present invention recognizes a command transmitter 100 that transmits an infrared command signal through an infrared light emitting sensor, and recognizes the transmitted infrared command signal and traces a signal path. It is composed of a mobile robot 200 for moving up to a command transmitter, and commands between the command transmitter 100 and the mobile robot 200 by an infrared signal.

상기 명령 송신기(100)는 사용자가 명령을 선택할 수 있는 선택버튼(103)과, 적외선 신호를 송출할 적외선 발광 센서(101)를 구비하고 있고, 내부에 마이크로프로세서(102)를 내장하고 있다. 상기 마이크로프로세서(102)는 사용자가 선택한 선택버튼(103)을 통하여 입력된 값을, 미리 정해놓은 명령으로 주파수 변조를 하여 적외선 발광센서(101)를 통하여 출력하는 역할을 하며, 상기 명령송신기(100)에서 사용자가 추적 모드를 선택했을 경우, 이동로봇(200)이 도달하거나 사용자가 종료할 때까지 지속적인 적외선 신호를 출력할 수 있도록 한다.  The command transmitter 100 includes a selection button 103 that allows a user to select a command, an infrared light emitting sensor 101 that transmits an infrared signal, and has a microprocessor 102 therein. The microprocessor 102 serves to output the value input through the selection button 103 selected by the user through the infrared light emitting sensor 101 by performing a frequency modulation with a predetermined command. The command transmitter 100 In the case that the user selects the tracking mode, the mobile robot 200 can output a continuous infrared signal until the mobile robot 200 arrives or the user ends.

상기 이동로봇(200)은 다수의 적외선 수광 센서(201)를 구비하고 있으며, 내부에 마이크로프로세서(202)를 내장하고 있다. 상기 적외선 수광 센서(201)는 BPF(밴드패스필터)의 역할을 하여, 특정 주파수로 변조된 신호만 통과시키게 되어있으며, 명령 유/무를 측정하여 적외선이 도달한 방향을 판단하는 신호인식단계를 수행한다. 상기 마이크로프로세서(202)는 적외선 수광 센서(201)를 통하여 입력받은 신호 유/무 데이터를 바탕으로 적외선 신호의 방향을 추적하는 연산을 하며, 거리측정 센서(203)를 구동하여 자세를 바로잡는 역할과 모터제어를 통하여 명령 송신기(100)까지 이동로봇(200)을 주행하는 역할을 한다.The mobile robot 200 includes a plurality of infrared light receiving sensors 201 and a microprocessor 202 therein. The infrared light receiving sensor 201 acts as a BPF (Band Pass Filter) to pass only a signal modulated at a specific frequency, and performs a signal recognition step of determining the direction of infrared light by measuring the presence or absence of a command. do. The microprocessor 202 calculates the direction of the infrared signal based on the presence / absence of the signal received through the infrared light receiving sensor 201 and drives the distance measuring sensor 203 to correct the posture. And to drive the mobile robot 200 to the command transmitter 100 through the motor control.

적외선 신호는 평탄한 물체에 입사되면 입사각과 동일한 반사각으로 신호를 반사 하나, 벽면이 평탄하지 못한 경우는 난반사를 하게 되어, 이동로봇(200)의 적외선 수광 센서(201)를 사용하여 방향을 구분할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우 이동로봇(200)이 제자리에서 천천히 회전을 하며, 적외선 신호의 방향을 구분할 수 있는 자세를 취하는 상기 1차 보정단계를 수행한다.  When the infrared signal is incident on a flat object, the signal is reflected at the same reflection angle as the incident angle, but when the wall surface is not flat, the infrared signal is diffusely reflected, so that the direction cannot be distinguished using the infrared light receiving sensor 201 of the mobile robot 200. Cases may occur. In this case, the mobile robot 200 rotates slowly in place and performs the first correction step taking a posture capable of distinguishing the direction of the infrared signal.

상기 이동로봇(200)이 적외선의 경로를 추적하여 이동하다 벽면의 모서리를 마주치는 경우, 상기 1차 보정단계를 수행함에도 불구하고 적외선 신호의 입력 방향을 구분할 수 없는 모호한 상황이 발생한다. 이러한 경우 이동로봇(200)의 정면과 측면에 구비된 거리측정센서(203)를 통하여 정면과 양 측면의 거리를 측정하여, 거리가 더 길게 측정되는 방향, 즉 벽면이 아닌 열린 공간 쪽으로 이동을 하여 모서리에서 탈출할 수 있는 경로를 찾는 상기 2차 보정단계를 수행한다.When the mobile robot 200 moves by tracking a path of infrared rays and encounters an edge of a wall, an ambiguous situation occurs in which an input direction of an infrared signal cannot be distinguished despite performing the first correction step. In this case, by measuring the distance between the front and both sides through the distance measuring sensor 203 provided on the front and side of the mobile robot 200, the distance is measured in a longer direction, that is to move toward the open space rather than the wall surface The second correction step is performed to find a path that can escape from an edge.

상기 과정들을 수행하여 얻은 결괏값을 바탕으로, 이동로봇(200)의 구동장치(204)를 사용하여 명령 송신기(100)의 위치까지 적외선 신호의 전송 경로를 따라 이동을 하게 된다.Based on the determination value obtained by performing the above processes, the driving device 204 of the mobile robot 200 moves along the transmission path of the infrared signal to the position of the command transmitter 100.

여기서, 경로추적단계의 구동장치(204)는 도면의 형태와 같이 바퀴형태로 한정하는 것이 아니며, 관절을 이용한 다리 등 이동 가능한 모든 장치들을 포함할 수 있다. Here, the driving device 204 of the path tracking step is not limited to the wheel shape as shown in the figure, and may include all movable devices such as a leg using a joint.

도 2는 본 발명에 따른 적외선 수광 센서(201)를 통하여 얻을 수 있는 결과들을 표현한 적외선 신호 입력 유/무의 경우를 나타낸 표(300)이며, 그림의 동그라미 배열은 이동로봇(200)에 설치된 적외선 수광 센서(201)를 나타낸다. 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 적외선 수광 센서(201)의 적외선 신호 수신 유/무에 따른 동작을 설명한다. 도 2의 적외선 신호 입력 유/무를 나타낸 표(300)에 따르면 왼쪽에서 들어온 신호(330)가 12가지 경우, 오른쪽에서 들어온 신호(340)가 12가지 경우, 방향판단이 필요한 신호(320)가 6가지의 경우, 그리고 정지, 직진이 명확한 2가지 경우(310)가 있다. 명령 판단이 명확한 2가지 경우(310)와 왼쪽에서 들어온 신호(330), 오른쪽에서 들어온 신호(340)의 경우 그 동작이 명확하게 결정이 나지만, 방향판단이 필요한 신호(320)의 경우에는 자세보정을 통하여 명확한 동작이 결정되는 상태를 만들어야 한다. 자세를 바로잡는 방법에 대한 설명은 도 3을 통하여 설명하도록 한다.Figure 2 is a table 300 showing the case of the presence or absence of the infrared signal input representing the results obtained through the infrared light receiving sensor 201 according to the present invention, the circle arrangement of the figure is an infrared ray installed in the mobile robot 200 The light receiving sensor 201 is shown. Referring to Figure 2 will be described the operation according to whether or not the infrared signal reception of the infrared light receiving sensor 201 according to the present invention. According to the table 300 showing the presence / absence of the infrared signal input of FIG. 2, when there are 12 signals 330 coming from the left side and 12 signals 340 coming from the right side, the signal 320 requiring direction determination is 6. There are two cases 310, with branches and with a clear stop and straight line. In case of clear command judgment (310), the signal from the left side 330, the signal from the right side 340, the operation is clearly determined, but in the case of the signal 320 that requires direction determination posture correction It is necessary to create a state in which a definite action is determined through. A description of how to correct the posture will be described with reference to FIG. 3.

여기서 도면에 표현한 적외선 수광 센서(200)의 개수는 5개이지만 본 발명은 5개로 한정하는 것이 아니며, 1개 이상의 다수의 적외선 수광 센서를 포함할 수 있다.Here, the number of infrared light receiving sensors 200 represented in the drawings is five, but the present invention is not limited to five, and may include one or more infrared light receiving sensors.

도 3은 본 발명에 따른 이동로봇(200)이 주행하며 적외선 신호를 받는 형태(400)를 나타낸 그림이다. 도 3을 참조하여 이동로봇(200)이 주행하며 적외선 신호를 받게 되는 형태(400)에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이 적외선 신호는 직 진성을 유지하며, 입사각과 반사각을 동일하게 반사를 한다. 도 3의 일반적인 적외선 신호 반사(401)의 경우 이동로봇(200)이 장애 없이 적외선 신호를 수신하며, 그 경로를 따라 주행을 할 수 있는 경우이다. 장애물에 인한 적외선 반사(402)의 경우, 장애물에 인한 적외선의 반사가 있지만 이동로봇(200)은 역시 경로를 추적하며 주행을 할 수 있는 경우에 해당한다. 반면 매우 협소한 공간이거나 난반사가 일어나는 특별한 경우(403), 이동로봇(200)은 명령 수신의 유/무만으로는 좌우를 판단할 수 없는, 도 2에서 나타낸 방향판단이 필요한 신호(340)의 경우가 발생하게 될 수 있다. 이러한 경우 이동로봇(200)이 제자리에서 회전을 하여 적외선 수신이 용이한 자세를 취하는 상기 1차 보정단계를 수행한다. 상기 1차 보정단계 수행 시에도 원활하지 못한 수신이 지속 될 경우에는, 상기 2차 보정 단계를 수행하게 되며, 그 결과는 도 3의 보정 후 이동로봇의 적외선 신호 수신 형태(402)의 그림에서 볼 수 있는 것처럼, 난반사가 일어나는 지역을 회피하여 탈출할 수 있는 자세를 취할 수 있게 된다. 그러한 다음 경로추적단계를 시행하여 이동로봇(200)이 명령 송신기(100)까지 도달할 수 있도록 한다.3 is a diagram illustrating a form 400 in which the mobile robot 200 according to the present invention travels and receives an infrared signal. A form 400 in which the mobile robot 200 travels and receives an infrared signal will be described with reference to FIG. 3. As described above, the infrared signal maintains linearity and reflects the incident angle and the reflected angle equally. In the case of the general infrared signal reflection 401 of FIG. 3, the mobile robot 200 receives the infrared signal without obstacles and travels along the path. In the case of the infrared reflection 402 due to the obstacle, there is a reflection of the infrared light due to the obstacle, but the mobile robot 200 also corresponds to a case in which the vehicle can travel while tracking a path. On the other hand, in a very narrow space or in a special case where diffuse reflection occurs (403), the mobile robot 200 is a case of the signal 340 that requires the direction determination shown in FIG. May occur. In this case, the mobile robot 200 rotates in place to perform the first correction step of taking an easy position for infrared reception. If poor reception continues even when the first correction step is performed, the second correction step is performed, and the result is shown in the figure of the infrared signal receiving form 402 of the mobile robot after the correction of FIG. 3. As you can, you will be able to escape the area where diffuse reflection occurs. Then, the path tracking step is performed to allow the mobile robot 200 to reach the command transmitter 100.

도 4는 본 발명에 따른 이동로봇(200)이 명령 송신기(100)를 추적하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 먼저 명령 송신기(100)가 사용자가 선택한 적외선 신호를 송출(S501)하고, 이동로봇(200)의 적외선 수광 센서(201)를 통하여 적외선 신호를 입력(S502)받으며, 입력받은 적외선 신호의 유무를 판단(S503)한다. 만약 적외선 신호의 입력이 없으면, 다시 적외선 수광 센서(201)를 통하여 적 외선 신호를 입력(S502)받는 단계를 수행하며, 입력신호가 검출되면 입력된 적외선 신호를 통하여 적외선 신호의 방향을 판단(S504)한다. 상기 적외선 신호의 방향을 판단(S504)하는 과정에서 얻을 수 있는 값은, 도 2에 나타낸 적외선 신호 입력 유/무를 나타낸 표(300)의 경우 중 하나가 출력되며, 방향판단이 필요한 신호(340)의 경우가 검출될 경우에는, 제자리 회전을 통한 자세보정(S506)을 하는 1차 보정단계를 수행하고, 다시 적외선 신호의 방향이 추적 가능(S507) 여부를 판단한다. 1차 보정단계를 거친 후에도 방향이 판단이 모호한 경우, 거리측정 센서를 통한 자세보정(S608)을 하는 2차 보정단계를 수행하고, 다시 적외선 신호의 방향 추적이 가능(S505)한지를 검사하며, 방향이 검출되지 않을 경우는 1차 보정단계부터 다시 수행한다. 상기 단계들을 거쳐 적외선 신호의 방향이 검출되면 추적한 적외선 신호의 방향으로, 경로를 추적하여 주행(S509)을 한다. 경로추적주행단계는 명령 송신기에 도달(S510)할 때까지 반복 수행되며, 자세와 위치에 따라 적외선 신호의 수신 방향이 달라질 수 있으므로 적외선 수광 센서를 통해 신호를 입력(S502)받는 단계부터, 추적한 적외선 신호의 방향으로 주행(S509)하는 단계까지 지속적으로 반복하게 된다. 명령 송신기(100)에 이동로봇(200)이 도달하면 이동로봇(200)은 주행을 멈춘다(S511).4 is a flowchart illustrating a method for tracking the command transmitter 100 by the mobile robot 200 according to the present invention. Referring to FIG. 4, first, the command transmitter 100 transmits an infrared signal selected by a user (S501), receives an infrared signal through an infrared light receiving sensor 201 of the mobile robot 200 (S502), and receives the received signal. It is determined whether the infrared signal is present (S503). If there is no input of the infrared signal, the step of receiving the infrared signal again through the infrared light receiving sensor 201 (S502), and if the input signal is detected by determining the direction of the infrared signal through the input infrared signal (S504) )do. As a value obtained in the process of determining the direction of the infrared signal (S504), one of the cases of the table 300 showing the presence / absence of the infrared signal input shown in FIG. 2 is output, and the signal 340 requiring the direction determination is output. If is detected, the first correction step of performing posture correction (S506) through in-situ rotation is performed, and again, it is determined whether the direction of the infrared signal is traceable (S507). If the direction is ambiguous even after the first correction step, the second correction step of performing posture correction (S608) through the distance measuring sensor is performed, and again checking whether the direction of the infrared signal can be tracked (S505), If the direction is not detected, it is performed again from the first correction step. When the direction of the infrared signal is detected through the above steps, the vehicle tracks the path in the direction of the tracked infrared signal (S509). The path tracking driving step is repeatedly performed until reaching the command transmitter (S510), and since the receiving direction of the infrared signal may vary according to the posture and the position, the step of receiving the signal through the infrared light receiving sensor (S502) is tracked. The process is continuously repeated until the driving (S509) in the direction of the infrared signal. When the mobile robot 200 reaches the command transmitter 100, the mobile robot 200 stops driving (S511).

본 발명에 따르면 적외선 신호는 Zigbee, Bluetooth같은 무선통신 모듈의 신호의 세기(RSSI)에 따른 위치추적처럼, 불규칙한 신호의 세기(RSSI)의 영향을 받지 않으며, 영상처리에 의한 위치추적방식과 같이 조명의 영향을 받지 않는다. 또한, 상기 무선통신 모듈, 영상처리에 의한 방법의 경우는, 고가의 장비와 프로세서를 요구하지만, 적외선 센서의 경우는 가격이 저렴하며, 저가의 프로세서를 사용한 제작이 가능하므로 구현시 가격을 낮출 수가 있다. 또한, 반사를 통해 도달되는 적외선 신호의 경로를 추적하여 주행하므로, 로봇의 위치와 환경을 파악하기 위한 복잡한 알고리즘 없이 주행이 가능하다.According to the present invention, the infrared signal is not affected by the irregular signal strength (RSSI), such as the location tracking according to the signal strength (RSSI) of a wireless communication module such as Zigbee, Bluetooth, and the illumination is performed like the location tracking method by image processing. Is not affected. In addition, the wireless communication module and the image processing method require expensive equipment and a processor, but the infrared sensor is inexpensive and can be manufactured using a low-cost processor. have. In addition, since the path of the infrared signal reached through reflection travels, it is possible to travel without complicated algorithms to determine the location and environment of the robot.

본 발명의 상세한 설명 및 도면에는 본 발명의 이해를 돕기 위한 바람직한 실시 예를 개시한 것으로서 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 권리의 범위는 상기한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 청구범위에 의하여 결정되어야만 할 것이다.The detailed description and drawings of the present invention disclose preferred embodiments to aid the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and the scope of the present invention is not determined by the above description. It should be determined by the appended claims.

도 1은 본 발명을 수행하기 위한 적외선 추적 이동로봇 시스템의 전체 구성을 나타내는 예시 도이다.1 is an exemplary view showing the overall configuration of an infrared tracking mobile robot system for carrying out the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 적외선 수광 센서를 통하여 얻을 수 있는 결과들을 표현한 적외선 신호 유/무의 경우를 나타낸 표이다.2 is a table showing a case of the presence / absence of the infrared signal representing the results obtained through the infrared light receiving sensor according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 이동로봇이 주행하며 적외선 신호를 받는 형태를 나타낸 그림이다.3 is a diagram illustrating a mobile robot according to the present invention running and receiving an infrared signal.

도 4는 본 발명에 따른 이동로봇이 명령 송신기를 추적하는 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for tracking a command transmitter by a mobile robot according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 명령 송신기 101: 적외선 발광 센서100: command transmitter 101: infrared light emitting sensor

102: 마이크로프로세서 200: 이동로봇102: microprocessor 200: mobile robot

201: 적외선 수광 센서 202: 마이크로프로세서201: infrared light receiving sensor 202: microprocessor

203: 거리측정센서 204: 구동장치203: distance measuring sensor 204: driving device

310 ~ 330: 방향이 명확한 신호 340: 방향판단이 필요한 신호310 to 330: signal with clear direction 340: signal with direction determination

403: 난반사가 발생하는 경우 404: 난반사 구역을 회피한 경우403: When diffuse reflection occurs 404: When the diffuse reflection area is avoided

Claims (2)

적외선 기반의 사용자 추적 시스템을 구현하는 방법에 있어서 In the method of implementing an infrared-based user tracking system 명령 송신기에 적외선 발광 센서를 구비하고, 이동로봇에 다수의 적외선 수광 센서를 구비한 시스템;A system including an infrared light emitting sensor in the command transmitter and a plurality of infrared light receiving sensors in the mobile robot; 상기 명령 송신기에서 송출된 적외선 신호를 이동로봇의 적외선 수광 센서를 사용하여 입력 유/무를 판단하는 신호의 유/무 판단단계;Determining whether or not there is a signal for determining whether the infrared signal transmitted from the command transmitter is input using an infrared light receiving sensor of a mobile robot; 상기 적외선 수광 센서의 신호 유/무를 통하여 얻은 데이터를 바탕으로 방향을 판단하는 방향 판단단계; A direction determining step of determining a direction based on data obtained through the presence / absence of a signal of the infrared light receiving sensor; 상기 방향 판단단계 수행이 원만하지 못할 경우 제자리 회전을 통하여 자세를 바로잡는 1차 보정단계;A first correction step of correcting a posture through in-situ rotation when the direction determination step is not smooth; 상기 방향 판단단계와 1차 보정단계 수행이 원만하지 못할 경우, 거리측정센서를 사용하여 거 큰 거리가 측정되는 방향으로 이동하여 자세를 바로잡는 2차 보정단계;A second correction step of correcting a posture by moving in a direction in which a large distance is measured using a distance measuring sensor when the direction determination step and the first correction step are not smooth; 상기 과정에서 얻은 방향을 판단으로 명령 송신기까지 주행하는 경로추적단계로 이루어진 적외선 기반의 사용자 추적 방법 및 장치Infrared-based user tracking method and device comprising a path tracking step of driving to a command transmitter based on the direction obtained in the above process 다수 로봇의 동시운용을 위하여, 명령 송신기의 적외선 신호를 변조하여 변조된 신호만 인식하는 특정 로봇에게만 명령 송신기의 명령을 전달하는 상기 사용 자 추적 시스템.For the simultaneous operation of a number of robots, the user tracking system for transmitting the command of the command transmitter to only a specific robot that modulates the infrared signal of the command transmitter to recognize only the modulated signal.
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