KR20200052464A - 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇 및 경로 이동 방법 - Google Patents

점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇 및 경로 이동 방법 Download PDF

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점자 블록을 이용한 철도 역사 실내 위치 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇 및 경로 이동 방법을 개시한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, GPS 신호를 이용할 수 없는 철도 역사 내부에서의 위치를 측위하기 위해 점자 블록에 자기 절대 위치의 좌표 정보를 가진 RF 태그를 포함시켜 설치하고, 해당하는 점자 블록의 정보를 수신한 안내 로봇이 정보를 해독하여 실내에서의 자기 절대 위치를 확인하게 하되, 점자 블록에서 멀어지면 안내 로봇에 탑재되어 있는 IMU 센서를 통해 이동 방향과 이동 거리를 계산하여 안내 로봇의 현재 위치를 측정하게 하면서 위치 불확실성 계수를 증가시키고, 다시 인접한 다른 점자 블록으로부터 절대 위치 좌표를 수신할 경우 위치 불확실성 계수를 리셋하는 방식으로 철도 역사 내의 이동 단말의 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇 및 경로 이동 방법을 제공한다.

Description

점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇 및 경로 이동 방법{Guidance Robot and Method for Moving Route Using Indoor Location Positioning by Braille Block}
본 실시예는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇 및 경로 이동 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
철도의 고속화 등을 통해 전국 반나절 생활권이 가능해짐에 따라 이용객의 일정이 탄력적이고 유연해지고 있어 많은 사람들이 철도를 이용하고 있다. 하지만, 이용객들이 증가함에 따라 철도 역사는 최근 들어 더욱 복잡해져서 역사 이용객들이 역사 내부에서 본인들이 가고자 하는 목적지를 찾는 데 많은 어려움이 있다. 특히 교통 약자들은 길을 찾는 데 더 어려움이 많으므로, 교통 약자의 철도 역사 이용 만족도를 향상시켜 불편 사항을 해소하고, 다양한 철도 이용객의 요구를 만족시킬 수 있는 새로운 철도 서비스 창출을 위한 기술 개발이 필요하다.
철도 여객 편의 시설 개선 기술 개발 기획 연구에서 수행한 철도 이용 만족도 및 불편 사항 조사 분석 결과에 의하면, 철도 이용시 불편함을 겪는 이용객은 기차역 59.5%, 열차 63.0%, 지하철역 59.5%, 전동차 51.0%에서 불편함을 겪고 있는 것으로 나타났다. 또한, 교통 약자를 위한 철도 이동 편의 시설의 기준 적합 설치율은 매년 높아지고 있으나, 만족도는 정체하고 있거나 오히려 낮아지고 있는바 교통 약자의 이동 편의성을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.
이를 위해 국토 교통부에서는 통합 교통 정보 상황 제공을 위한 TAGO(Transport Advice onGOing anywhere) 서비스를 개발하여 제공하고 있으나 실내 서비스 단절 및 실시간 내비게이션 역할 등의 세부 정보 제공 부족으로 이용이 불편한 상황이다.
한편, 도시 철도 노선이 여러 개 지나가는 복합 환승 철도 역사의 경우 철도 이용객이 원하는 목적지를 찾아가기가 매우 어렵다. 따라서 환승 역사와 같은 복잡한 역사 내에서 이용객의 현재 위치에서 본인이 원하는 목적지를 찾아갈 수 있도록 해주는 경로 정보 안내 및 역사 내 내비게이션 서비스 등의 개발 및 적용이 필요하다. 일반 도로에 적용되고 있는 내비게이션 서비스 등은 대부분 GPS 신호를 바탕으로 한 측위 기술을 이용해 서비스가 구현되어 있지만, 철도 역사는 대부분 건물로 되어 있고 특히, 도시 철도 역사는 대부분 지하라서 GPS 신호 기반의 측위 기술을 적용할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 철도 역사 외부의 경우는 GPS 신호를 이용한 사용자의 위치 확인이 가능하여, 네이버 등에 의한 경로 안내 서비스가 가능하지만 주로 지하 구간 등을 많이 포함하는 철도 역사 내부의 경우는 GPS 신호 수신이 불가능하여 역사 내부의 위치 기반 경로 안내 서비스가 미비한 실정이다.
본 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 점자 블록을 이용한 철도 역사 실내 위치 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇 및 경로 이동 방법에 있어서, GPS 신호를 이용할 수 없는 철도 역사 내부에서의 위치를 측위하기 위해 점자 블록에 자기 절대 위치의 좌표 정보를 가진 RF 태그를 포함시켜 설치하고, 해당하는 점자 블록의 정보를 수신한 안내 로봇이 정보를 해독하여 실내에서의 자기 절대 위치를 확인하게 하되, 점자 블록에서 멀어지면 안내 로봇에 탑재되어 있는 IMU 센서를 통해 이동 방향과 이동 거리를 계산하여 안내 로봇의 현재 위치를 측정하게 하면서 위치 불확실성 계수를 증가시키고, 다시 인접한 다른 점자 블록으로부터 절대 위치 좌표를 수신할 경우 위치 불확실성 계수를 리셋하는 방식으로 철도 역사 내의 이동 단말의 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇 및 경로 이동 방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇에 있어서, 상기 점자 블록 상의 RFID 태그를 인식할 수 있는 RFID 리더기; 상기 RFID 태그가 내장된 상기 점자 블록의 위치 정보를 저장하는 점자 블록 DB; 관제 서버로부터 복수의 상기 점자 블록의 RFID로 구성된 이동 경로 정보를 수신하는 경로 수신부; 상기 이동 경로 정보에 따른 이동중에 상기 점자 블록 상의 상기 RFID 태그를 인식하게 되면, 상기 RFID 태그를 이용하여 상기 안내 로봇의 절대 위치를 측정하고 위치 불확실성 계수를 초기화하는 절대 위치 측정부; 상기 안내 로봇이 상기 RFID 태그를 포함하는 상기 점자 블록에서 이동하면 상기 점자 블록으로부터의 이동 방향과 이동 거리를 계산하여 상기 안내 로봇의 현재 위치를 측정하는 IMU 센서; 상기 IMU 센서에서 계산된 상기 이동 거리에 따라 상기 위치 불확실성 계수를 증가시키는 위치 보정부; 및 상기 위치 불확실성 계수가 기설정된 값 이상이 되면 에러 메시지를 상기 관제 서버로 송신하는 에러 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇을 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법에 있어서, (a) 관제 서버로부터 복수의 상기 점자 블록의 RFID로 구성된 이동 경로 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 이동 경로 정보에 따른 이동중에 상기 점자 블록 상의 상기 RFID 태그를 인식하게 되면, 상기 RFID 태그를 이용하여 상기 안내 로봇의 절대 위치를 측정하고 위치 불확실성 계수를 초기화하는 단계; (c) 상기 RFID 태그를 포함하는 상기 점자 블록에서 이동하면 상기 점자 블록으로부터의 이동 방향과 이동 거리를 계산하여 상기 안내 로봇의 현재 위치를 측정하는 단계; (d) 상기 단계 (c)에서 계산된 상기 이동 거리에 따라 상기 위치 불확실성 계수를 증가시키는 단계; 및 (e) 상기 위치 불확실성 계수가 기설정된 값 이상이 되면 에러 메시지를 상기 관제 서버로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법을 제공한다.
기존의 역사 주요 개소 및 이동 경로에 설치되어 있는 점자 블록을 기준점으로 이용함으로써, 추가적인 시설물의 부착 없이 교통 약자를 안내하는 안내 로봇 등의 이동 단말의 정확한 실내 위치 측위를 가능하게 한다는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇을 이용한 안내 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 지능형 점자 블록의 설치 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 관제 서버의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 안내 로봇의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 5 및 도 6은 본 실시예에 따른 위치 불확실성의 개념을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 교통 약자 단말의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 과정을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇을 이용한 안내 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 교통 약자를 위한 지능형 점자 블록을 이용한 교통 약자 안내 시스템은 지능형 점자 블록(100), 관제 서버(110), 안내 로봇(120), 및 교통 약자 단말(130) 등을 포함할 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 지능형 점자 블록(100)의 설치 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 지능형 점자 블록(100)은 철도 역사 내에 설치하는 일반 점자 블록과 외형은 동일하며 사전 설계한 위치에 일반 점자 블록을 대신하여 설치한다. 본 실시예의 지능형 점자 블록(100) 내부에는 RFID 태그(200)를 삽입한다.
본 실시예에 따른 RFID 태그(200)는 개별 ID를 가지며 안내 로봇(120) 및 관제 서버(110)와의 통신을 통해 안내 로봇(120)에게 현재의 절대 위치 정보를 제공한다. 즉, 본 실시예의 교통 약자가 안내 로봇(120)을 활용하여 철도 역사 내에서 관심 지점으로 관제 서버(110)가 제공한 최적 경로를 따라 이동할 때, 안내 로봇(120)이 철도 역사 내에서 경로를 따라 이동하기 위해서는 자신의 현재 위치를 검출할 수 있어야 한다. 따라서 본 실시예에서는 이동 경로 상의 바닥에 다수 개 설치한 지능형 점자 블록(100)에 삽입된 개별 ID를 갖는 RFID 태그(200)로부터의 통신을 통해, 안내 로봇(120)은 각 위치의 개별 ID를 획득하게 된다. 이후 관제 서버(110)와의 통신을 통해 개별 ID에 해당하는 절대 위치 정보를 획득하여 안내 로봇(120)에게 현재의 절대 위치를 제공한다. 즉, 본 실시예의 각각의 RFID 태그(200)에는 현재 위치가 매칭되어 있으므로, 본 실시예의 안내 로봇은 RFID 태그(200)를 인식하고, 인식된 RFID 정보를 기반으로 안내 로봇(120)의 현재 위치를 검출하는 것이다.
본 실시예에 따른 관제 서버(110)는 교통 약자 단말(130)로부터 경로 또는 목표 위치, 및 교통 약자의 위치 등을 수집하여 해당 경로를 안내 로봇(120)에 전달한다. 이때 관제 서버(110)는 철도 역사내 시설물 정보, 열차 정보 및 환경 정보, 이용자 정보 등을 이용하여 해당 경로를 최적화할 수 있도록 한다.
또한, 본 실시예에 따른 관제 서버(110)는 교통 약자 단말(130)의 애플리케이션 설치, 업데이트 및 운영을 관리할 뿐만 아니라, 안내 로봇(120)의 운영을 관리한다. 관제 서버(110)는 철도 역사를 통합적으로 운영 및 관리하는 철도 역사 운영 시스템 등에 설치될 수도 있고, 철도 역사 운영 시스템과 별개로 마련될 수도 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 관제 서버(110)의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관제 서버(110)는 애플리케이션 관리부(300), RFID DB(310), 신호 수신부(320), 경로 설정부(330), 안내 로봇 관리부(340), 및 운영 관리부(350) 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 애플리케이션 관리부(300)는 교통 약자 단말(130)의 애플리케이션 설치, 회원 가입, 및 애플리케이션 업데이트 등과 같이, 애플리케이션 기능 및 정보 표출을 통합적으로 관리한다.
본 실시예에 따른 RFID DB(310)는 본 실시예의 지능형 점자 블록(100)에 매립되어 있는 RFID 태그(200)의 개별 ID 및 그에 대응하는 절대 위치를 저장하고 있다.
본 실시예의 신호 수신부(320)는 안내 로봇(120)이 지능형 점자 블록(100)에 매립된 RFID 태그(200)로부터 획득한 RFID 신호를 수신한다. 이러한 RFID 신호를 받은 신호 수신부(320)에서는 RFID DB(310)로 해당 신호를 송신하고, RFID DB(310)에서는 RFID 태그(200)의 개별 ID에 해당하는 절대 위치 정보를 안내 로봇(120)으로 전달하여, 안내 로봇(120)의 현재 위치 정보의 오차를 보정하도록 한다.
본 실시예에 따른 경로 설정부(330)는 안내 로봇(120)이 지능형 점자 블록(100) 상의 경로를 이탈하는 에러가 발생한 경우, 수신한 에러 메시지에 포함된 지능형 점자 블록(100)의 시작점을 이용하여 경로를 재설정하고, 이렇게 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 안내 로봇(120)으로 송신한다. 이에 대한 자세한 설명은 안내 로봇(120)의 상세 구성과 함께 후술하기로 한다.
본 실시예의 안내 로봇 관리부(340)는 철도 역사 내 안내 로봇(120)의 현재 위치나 동작 상태 등을 실시간으로 모니터링하여 안내 로봇(120)이 정상적으로 동작하고 있는지 등을 체크하고, 안내 로봇(120)이 비정상적으로 동작할 경우에는 관리자 등에게 안내할 수 있다. 더불어 안내 로봇(120)으로 전달되는 정보를 관리할 수 있다.
또한, 안내 로봇 관리부(340)는 교통 약자가 이동할 수 있는 동선에서 관련되는 철도 시설물 정보, 철도 이용객 정보, 열차 정보, 및 교통 약자가 진입할 출입구의 위치와 각 안내 로봇(120)의 현재 위치를 비교하여 안내 로봇(120) 중 현재 경로 안내 중이지 않고 교통 약자가 진입한 출입구의 위치와 가장 가까운 위치에 있는 안내 로봇(120)을 선정하여 동작 지령을 전달할 수 있다. 이를 통해 철도 역사 내 복수 개의 안내 로봇(120)이 효율적으로 동작할 수 있도록 하고, 안내 로봇(120)의 불필요한 에너지 소모를 방지하며, 한 명의 교통 약자에게 하나의 안내 로봇(120)이 경로 지원을 하도록 함으로써, 안내 로봇(120)의 운영이 효과적으로 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 본 실시예에 따른 안내 로봇 관리부(340)는 안내 로봇(120)이 지능형 점자 블록(100) 상의 경로를 이탈하는 에러가 기설정된 횟수 이상 발생한 경우, 해당 안내 로봇(120)의 운행을 정지시키고 다른 안내 로봇(120)이 이를 대체하도록 운영한다. 이에 대한 자세한 설명은 안내 로봇(120)의 상세 구성과 함께 후술하기로 한다.
본 실시예에 따른 운영 관리부(350)는 철도 역사 시설물의 장치 운영이 가능하여 안내 로봇(120)이 엘리베이터를 이용하는 경우 안내 로봇(120)의 도착 시간에 맞춰 엘리베이터 탑승이 가능하게 하거나, 근처 장애인 화장실의 사용 현황을 확인하여 실시간 최적의 화장실 장소 안내 등이 가능하도록 하여 교통 약자의 이용 편의성을 향상할 수 있도록 한다.
본 실시예에 따른 안내 로봇(120)은 교통 약자나 이용객들에게 철도 역사 내에서 목적지까지의 경로를 에스코트하거나, 역사 내 주요 편의 시설의 위치를 안내하는 로봇을 의미한다.
도 4는 본 실시예에 따른 안내 로봇(120)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 안내 로봇(120)은 경로 안내부(400), RFID 리더기(410), 이동부(420), 점자 블록 DB(430), 경로 수신부(440), 절대 위치 측정부(450), IMU 센서(460), 위치 보정부(470), 및 에러 처리부(480) 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 RFID 리더기(410)는 본 실시예의 지능형 점자 블록(100) 상의 RFID 태그(200)를 인식하여 안내 로봇(120)의 현재 위치를 감지한다. 본 실시예의 RFID 태그(200)는 도 2에 나타난 바와 같이, 철도 역사 내 지능형 점자 블록(100) 등에 복수 개 설치될 수 있으며, 각각의 RFID 태그(200)에는 현재 위치가 매칭되어 있다. 따라서, 본 실시예의 안내 로봇(120)의 RFID 리더기(410)는 이를 통해 RFID 태그(200)를 인식하고, 인식된 RFID 정보를 기반으로 안내 로봇(120)의 현재 위치를 검출할 수 있다.
본 실시예에 따른 안내 로봇(120)의 이동부(420)는 경로 안내부(400)의 제어 명령에 따라 안내 로봇(120)을 이동시킨다. 경로 안내부(400)는 교통 약자의 위치와 현재 위치를 전달받고, 교통 약자의 위치에 설정된 철도 역사 내 설정 위치까지의 경로를 설정한다. 예를 들어, 현재 교통 약자가 철도 역사의 3번 출구에 위치할 경우, 3번 출구와 가까운 위치, 예를 들어 안내 로봇(120)이 이동 가능하며 교통 약자의 3번 출구 진입시 교통 약자와 만날 수 있는 설정 위치를 검출한 후, 해당 설정 위치까지의 이동 경로를 설정한다. 이와 같이 설정 위치까지의 이동 경로가 설정되면, 경로 안내부(400)는 RFID 리더기(410)를 통해 감지된 안내 로봇(120)의 현재 위치를 기반으로 이동부(420)를 제어하여 해당 경로까지 이동한다. 이때, 교통 약자는 안내 로봇(120)에 마련된 손잡이부 등을 통해 안내 로봇(120)을 따라 이동할 수 있다. 본 실시예에 따른 안내 로봇(120)의 경로 안내부(400)는 교통 약자의 이동 속도 등을 고려하여 기설정된 속도로 이동하도록 제어할 수 있으며, 설정된 경로 중에 엘리베이터 등이 있을 경우 관제 서버(110)와 연계하여 엘리베이터를 제어할 수도 있다.
본 실시예에 따른 점자 블록 DB(430)는 RFID 태그(200)가 내장된 지능형 점자 블록(100)의 위치 정보를 저장하고 있다. 본 실시예에서는 역사 내의 모든 점자 블록에 RFID 태그(200)가 내장되는 것이 아니라 특정 간격을 두고 RFID 태그(200)를 내장하는 것이므로, 본 실시예의 점자 블록 DB(430)에는 어떤 위치의 지능형 점자 블록(100)에 RFID 태그(200)가 내장되어 있는지에 대한 위치 정보가 저장되어 있는 것이다.
본 실시예에 따른 경로 수신부(440)는 관제 서버(110)로부터 복수의 지능형 점자 블록(100)의 RFID로 구성된 이동 경로 정보를 수신한다.
본 실시예에 따른 절대 위치 측정부(450)는 경로 수신부(440)로부터 이동 경로 정보에 따른 이동중에 지능형 점자 블록(100) 상의 RFID 태그(200)를 인식하게 되면, RFID 태그(200)를 이용하여 안내 로봇(120)의 절대 위치를 측정하고 위치 불확실성 계수를 초기화한다. 그리고 본 실시예의 IMU 센서(460)는 안내 로봇(120)이 RFID 태그(200)를 포함하는 지능형 점자 블록(100)에서 이동하면 해당 점자 블록(100)으로부터의 이동 방향과 이동 거리를 계산하여 안내 로봇(120)의 현재 위치를 측정한다. 또한, 본 실시예의 위치 보정부(470)에서는 IMU 센서(460)에서 계산된 이동 거리에 따라 위치 불확실성 계수를 증가시킨다. 이하에서는 도 5 및 도 6을 이용하여 위치 불확실성의 개념 및 절대 위치 측정부(450), IMU 센서(460), 및 위치 보정부(470)의 작용에 대해 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 안내 로봇(120)이 점자 블록 A(500) 위치에 있을 경우, 이 점자 블록으로부터 절대 좌표 정보를 수신하여 역사 내의 현재의 절대 위치 정보를 확인하게 된다. 그리고 점자 블록 A(500)로부터 이동할 경우, 안내 로봇(120) 자체의 IMU 센서(460)를 통해 현재 위치를 결정하게 된다. 이때 안내 로봇(120)은 바로 전 점자 블록 A(500)로부터 어떤 방향으로 어느 정도 이동했는지 계산하게 되는데, 이 거리가 추정 이동 거리가 된다. 하지만, 이 추정 이동 거리는 절대적으로 정확한 위치가 아니라 오차를 가지게 되므로 안내 로봇(120) 자신이 계산한 위치에는 항상 일정 크기 이상의 위치 불확실성(Location Uncertainty)이 존재한다. 본 실시예에서는 이러한 위치 불확실성의 정도를 나타내는 계수를 위치 불확실성 계수라 정의한다. 즉, 이 위치 불확실성 계수는 RFID 태그(200)가 있는 점자 블록과 멀어질수록 커지게 되며, RFID 태그(200)가 매립되어 있는 새로운 점자 블록 B(510)로부터 절대 좌표를 수신하면 위치 불확실성 계수는 '0'으로 초기화된다. 즉, 본 실시예의 안내 로봇(120)은 다시 정확한 본인의 현재 위치 정보를 알게 되고, 위치를 정확하게 보정할 수 있게 된다.
도 6의 그래프는 본 실시예에 따른 위치 불확실성의 개념을 나타낸 것으로, 본 실시예의 안내 로봇(120)은 RFID 태그(200)가 매립된 지능형 점자 블록 A(500)을 만나면 위치 보정을 하여 위치 불확실성 계수를 초기화시키고, 이 점자 블록에서 벗어나면 다시 위치 불확실성 계수는 커지다가 RFID 태그(200)가 매립된 지능형 점자 블록 B(510)를 만나면 다시 초기화되는 과정을 통해 실내 위치를 정확하게 보정할 수 있게 된다.
본 실시예에 따른 에러 처리부(480)는 전술한 과정을 통해 산출되는 위치 불확실성 계수가 기설정된 값 이상이 되면 에러 메시지를 관제 서버(110)로 송신한다. 즉, 본 실시예의 에러 처리부(480)에서는 위치 불확실성 계수가 설정값에 도달하면 안내 로봇(120)이 위치를 잃어버린 것으로 판단하여, 안내 로봇(120)을 즉시 멈추게 하고 관제 서버(110)와의 통신을 통해 현재 안내 로봇(120)이 가지고 있는 좌표(위치 불확실성으로 인해 불확실할 수 있는 좌표)와 위치 불확실성 계수가 설정값에 도달했음을 알린다.
이후, 일실시예에서는 안내 로봇(120)의 IMU 센서(460)에서 측정된 현재 위치 및 점자 블록 DB(430)를 이용하여, 현재 위치에서 가장 가까운 거리의 RFID 태그(200)가 내장된 위치 보정 점자 블록으로 안내 로봇(120)이 이동하도록 제어한다. 이때, 본 실시예의 에러 처리부(480)는 안내 로봇(120)이 이동한 위치 보정 점자 블록의 RFID를 관제 서버(110)로 전송하고, 관제 서버(110)는 에러 처리부(480)로부터 에러 메시지 및 위치 보정 점자 블록의 RFID를 수신하면, 위치 보정 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 안내 로봇(120)의 경로 수신부(440)로 전송하여 안내 로봇(120)이 안내를 재시작할 수 있도록 한다. 이 경우 안내 로봇(120)이 위치 보정 점자 블록으로 이동하게 되어 위치 보정 점자 블록의 RFID 태그(200)를 인식하게 되면 위치 불확실성 계수는 초기화된다.
한편, 다른 일부 실시예에서의 에러 처리부(480)는 위치 불확실성 계수가 기설정된 값 이상이 되면 안내 로봇(120)의 이동을 정지시키고, 가장 최근에 인식된 RFID 태그(200)가 내장된 최근 점자 블록으로 안내 로봇(120)이 이동하도록 제어한다. 이때, 본 실시예의 안내 로봇(120)이 최근 점자 블록으로 이동하면, 안내 로봇(120)은 경로 수신부(440)에서 수신했던 이동 경로 정보에 따라 이동을 재시작한다. 이 경우 안내 로봇(120)이 최근 점자 블록으로 이동하게 되어 위치 보정 점자 블록의 RFID 태그(200)를 인식하게 되면 위치 불확실성 계수는 초기화된다.
이후, 일실시예에서는 에러 처리부(480)에서 기설정된 횟수 이상으로 에러 메시지가 송신되는 경우, 관제 서버(110)는 안내 로봇(120)의 이동을 정지시키고, IMU 센서(460)에서 측정된 현재 위치 및 점자 블록 DB(430)를 이용하여, 현재 위치에서 가장 가까운 거리의 RFID 태그(200)가 내장된 위치 보정 점자 블록으로 대체 안내 로봇을 배정하여 이동시킨다. 즉, 동일 로봇이 동일 서비스에서 기설정된 횟수 이상, 예컨대 두 번 이상 위치를 이탈하게 되면, 이 경우는 안내 로봇의 IMU 센서(460)의 오류로 판단하여 해당 안내 로봇(120)은 서비스를 중단시키고, 예컨대 관제 서버(110) 운영자에 의해 유지 보수를 실시한다. 이 경우, 본 실시예에 따른 에러 처리부(480)는 위치 보정 점자 블록의 RFID를 관제 서버(110)로 전송하고, 관제 서버(110)에서는 에러 처리부(480)로부터 에러 메시지 및 위치 보정 점자 블록의 RFID를 수신하면, 관제 서버(110)의 경로 설정부(330)에서 위치 보정 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 대체 안내 로봇의 경로 수신부(440)로 전송한다. 이때, 대체 안내 로봇(120)이 위치 보정 점자 블록(100)으로 이동하면 위치 불확실성 계수는 초기화된다.
한편, 다른 일부 실시예에서의 에러 처리부(480)에서 기설정된 횟수 이상으로 에러 메시지가 송신되는 경우, 관제 서버(110)는 안내 로봇(120)의 이동을 정지시키고, 가장 최근에 인식된 RFID 태그(200)가 내장된 최근 점자 블록(100)으로 대체 안내 로봇을 배정하여 이동시킨다. 이 경우, 본 실시예에 따른 에러 처리부(480)는 최근 점자 블록의 RFID를 관제 서버(110)로 전송하고, 관제 서버(110)에서 에러 처리부(480)로부터 에러 메시지 및 최근 점자 블록의 RFID를 수신하면, 관제 서버(110)의 경로 설정부(330)에서는 최근 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 대체 안내 로봇의 경로 수신부(440)로 전송한다. 이때, 대체 안내 로봇(120)이 최근 점자 블록(100)으로 이동하면 위치 불확실성 계수는 초기화된다.
정리하자면, 본 실시예에 따른 안내 로봇(120)이 RFID 태그(200)가 매립된 점자 블록에서 멀어지면 안내 로봇에 탑재되어 있는 IMU 센서(460)를 통해 이동 방향과 이동 거리를 계산하여 안내 로봇(120)의 현재 위치를 측정하게 되고, 다시 인접한 다른 점자 블록으로부터 절대 좌표를 수신할 경우, 또다시 자기 절대 위치를 보정하는 방식으로 철도 역사 내의 안내 로봇(120)의 위치를 측정할 수 있게 된다. 또한, 본 실시예의 위치 불확실성 계수가 설정된 값 이상에 도달하면, 즉 안내 로봇(120)이 RFID 태그(200)가 매립된 점자 블록들에서 너무 멀어지게 되면, 안내 로봇(120)은 역사 내 RFID 태그(200)를 매립하고 있는 점자 블록(100)들의 좌표 정보를 바탕으로 원래 안내 로봇이 가고자 했던 경로가 아닌 안내 로봇(120)의 현재 위치에서 가장 근처의 RFID 태그(200)가 매립된 점자 블록(100)으로 이동해서 위치 보정을 받고난 후, 위치 보정점 좌표 정보와 함께 새로운 위치 보정점에 도달했음을 관제 서버(110)로 전송한다. 그러면 관제 서버(110)에서는 그 보정점으로부터 원래 이동하고자 했던 목적지까지의 경로를 재계산해서 안내 로봇(120)에 전달하고, 안내 로봇(120)은 전달받은 새로운 경로를 바탕으로 다시 이동하게 된다.
한편, 다른 일부 실시예에서는 가장 근처의 RFID 태그(200)가 매립된 점자 블록(100) 대신 가장 최근에 인식된 RFID 태그(200)가 매립된 점자 블록(100)으로 이동해서 위치 보정을 받을 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 안내 로봇(120)은 철도 역사를 이용 중인 다른 보행자와의 충돌을 방지하기 위해, 촬영부 또는 센서부 등을 구비할 수 있다. 즉, 본 실시예의 안내 로봇(120)의 경로 안내부(400)는 촬영부 또는 센서부를 통해 획득한 정보에서 다른 보행자를 검출하고, 검출된 정보를 바탕으로 다른 보행자와의 충돌 위험도를 검출한다. 이후, 경로 안내부(400)는 검출된 충돌 위험도에 따라 이동부(420)를 정지시키거나 그 속도를 감속시킨다.
도 7은 본 실시예에 따른 교통 약자 단말(130)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 교통 약자 단말(130)은 애플리케이션(700), GPS 모듈(710), 및 통신 모듈(720) 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 교통 약자 단말(130)은 교통 약자가 휴대할 수 있는 단말이다. 본 실시예에 따른 교통 약자 단말(130)에는 교통 약자에게 경로 안내 등의 서비스를 제공하기 위한 애플리케이션(700)이 탑재된다. 교통 약자는 본 실시예에 따른 역사내 경로 안내 서비스를 위한 애플리케이션(700) 실행시 철도 역사 내에서 자신이 이동하고자 하는 경로 또는 목적지를 설정한다.
또한, 교통 약자 단말(130)의 GPS 모듈(710) 및 통신 모듈(720)에서는 교통 약자 단말(130)의 위치, 다시 말해 교통 약자의 위치를 검출하고, 검출된 교통 약자의 위치 및 관련 정보를 실시간으로 관제 서버(110)에 전달한다. 본 실시예에서 교통 약자 단말(130)은 개인 스마트폰 및 태블릿 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 본 실시예의 철도 역사 경로 안내 지원 서비스를 제공받기 위한 특수 단말기가 될 수도 있다.
도 8은 본 실시예에 따른 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 과정을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
우선, 본 실시예에 따른 안내 로봇(120)에서는 관제 서버(110)로부터 복수의 점자 블록(100)의 RFID로 구성된 이동 경로 정보를 수신한다(S800). 본 실시예의 안내 로봇(120)은 관제 서버(110)로부터 수신한 이동 경로 정보에 따른 이동중에 점자 블록(100) 상의 RFID 태그(200)를 인식하게 되면, RFID 태그(200)를 이용하여 안내 로봇(120)의 절대 위치를 측정하고 위치 불확실성 계수를 초기화한다(S810). 일반적으로 철도 역사 내부에는 교통 약자법에 따라 교통 약자 편의 시설인 점자 블록(100)이 주요 이동 경로 및 주요 지점에 모두 설치되어 있다. 본 실시예에서는 이러한 점자 블록(100)에 자기 절대 위치의 좌표 정보를 가진 RF 태그(200)를 포함시켜 설치하고, 해당하는 점자 블록(100)의 정보를 수신한 안내 로봇(120)은 정보를 해독하여 실내에서의 자기 절대 위치를 확인하게 된다.
본 실시예에 따른 안내 로봇(120)이 RFID 태그(200)를 포함하는 점자 블록(100)에서 이동하면, 안내 로봇(120)의 IMU 센서(460)에서는 점자 블록(100)으로부터의 이동 방향과 이동 거리를 계산하여 안내 로봇의 현재 위치를 측정한다(S820). 이때, IMU 센서(460)에서 계산된 이동 거리에 따라 전술한 위치 불확실성 계수를 증가시킨다(S830).
본 실시예에서 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서(460)는 관성의 변화를 측정하는 센서로서, 이동 물체의 속도와 방향, 가속도를 측정하는 센서이다. IMU 센서(460)는 가속도 센서(앞뒤/상하/좌우 3축 이동을 감지), 및 3축 회전을 검지(피치/롤/요를 검지)하는 자이로스코프 센서 등으로 구성되며, 이 센서 정보들을 이용해 이동 물체의 움직임 상황을 인식하게 된다. 따라서 본 실시예에서는 IMU 센서(460) 정보를 이용해 안내 로봇(120)의 이동 방향 및 이동 거리 등을 계산할 수 있으며, 측정 보정점(절대 정보를 가진 RFID 태그(200) 내장 점자 블록)에서의 이동 방향 및 거리 정보 계산이 가능해진다. 물론 RFID 태그(200) 내장 점자 블록(100)의 RFID 정보와 IMU 센서(460)를 이용하면 안내 로봇(120)의 현재 위치 계산이 가능하지만, IMU 센서(460)도 기본적인 측정 오류가 있을 수 있으며, 이러한 측정 오류는 측정 보정점에서 멀어질수록 또는 시간이 길어질수록 커지게 되기 때문에 안내 로봇(120)의 현재 위치 정보의 정확성에 대한 오류도 증가하게 된다. 이러한 문제의 인식에서 본 실시예에서는 '위치 불확실성'이라는 개념을 도입한 것이다.
즉, 본 실시예에서 안내 로봇(120)은 고정된 정보인 역사내 RFID 태그(200)가 내장된 점자 블록(100)의 위치 정보 DB(점자블록 DB(430))를 저장하고 있고, 역사 내에서 이동시 한 점자 블록(100) 위치에서 이동하면 IMU 센서(460)를 통해 그 점자 블록(100)부터의 이동 방향 및 거리를 계산해서 안내 로봇(120)의 현재 위치 좌표를 결정한다. 또한, 본 실시예의 안내 로봇(120)은 동시에 “위치 불확실성 계수”라는 변수를 가지고, 이 변수는 RFID 태그(200)가 매립된 점자 블록(100) 위치에서 “0”으로 초기화되고 안내 로봇(120)이 이동하여 IMU 센서(460)에서 측정된 이동 거리가 증가함에 따라 위치 불확실성 계수도 함께 일정 비율로 증가하게 된다. 이후, 안내 로봇(120)이 이동하면서 새로운 측정 보정점을 만나면 위치 불확실성 계수는 다시 “0”으로 초기화된다.
상기한 과정을 통해 안내 로봇(120)이 이동하다가 위치 불확실성 계수가 기설정된 값 이상이 되면, 안내 로봇(120)의 에러 처리부(480)에서는 에러 메시지를 관제 서버(110)로 송신한다(S840). 이후 안내 로봇(120)의 에러 처리부(480)에서는 안내 로봇(120)의 이동을 정지시키고 에러 상황에 대한 후속 처리를 실시하여 안내를 재시작할 수 있도록 하는데(S850), 이러한 에러 상황에 대한 후속 처리는 다양한 실시예가 있을 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 위치 불확실성 계수가 기설정된 값 이상이 되면 안내 로봇(120)의 이동을 정지시키고, 현재 위치에서 가장 가까운 거리의 RFID 태그(200)가 내장된 위치 보정 점자 블록(100)으로 안내 로봇(120)이 이동하도록 제어한다. 다시 말해, 안내 로봇(120)은 점자 블록 DB(430) 정보를 바탕으로 원래 안내 로봇(120)이 가고자 했던 경로가 아닌 안내 로봇(120)의 현재 위치에서 가장 근처의 RFID 태그(200)가 내장된 점자 블록(100)으로 이동해서 위치 보정을 받고난 다음, 관제 서버(110)로 새로운 위치 보정점에 도달했음을 알린다. 물론 이때 새로운 위치 보정점 좌표 정보, 즉 위치 보정 점자 블록(100)의 RFID도 함께 관제 서버(110)로 전송한다. 그러면 관제 서버(110)는 수신한 보정점(위치 보정 점자 블록(100)의 RFID)으로부터 원래 이동하고자 했던 목적지까지의 경로를 계산해서 안내 로봇(120)에 전달하고, 안내 로봇(120)은 이 새로운 경로를 바탕으로 다시 이동하게 된다.
일부 다른 실시예에서는, 위치 불확실성 계수가 기설정된 값 이상이 되면 안내 로봇(120)의 이동을 정지시키고, 가장 최근에 인식된 RFID 태그(200)가 내장된 최근 점자 블록(100)으로 안내 로봇(120)이 이동하도록 제어한다. 이후 안내 로봇(120)이 전술한 최근 점자 블록(100)으로 이동하면, 이미 가지고 있던 이동 경로 정보에 따라 이동을 재시작한다.
한편, 본 실시예에서는 기설정된 횟수 이상으로 전술한 에러 메시지가 송신되는 경우, 안내 로봇(120)의 이동을 정지시키고 안내 로봇(120)의 현재 위치에서 가장 가까운 거리의 RFID 태그(200)가 내장된 위치 보정 점자 블록(100)으로 대체 안내 로봇(120)을 이동시킨다. 이때, 전술한 위치 보정 점자 블록(100)의 RFID가 관제 서버(110)로 전송되고, 이 RFID를 수신한 관제 서버(110)에서는 수신한 위치 보정 점자 블록(100)을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 대체 안내 로봇(120)으로 전송하여 대체 안내 로봇(120)으로 하여금 경로 안내 서비스를 대체할 수 있게 한다.
일부 다른 실시예에서는, 기설정된 횟수 이상으로 전술한 에러 메시지가 송신되는 경우 안내 로봇(120)의 이동을 정지시키고, 가장 최근에 인식된 RFID 태그(200)가 내장된 최근 점자 블록(100)으로 대체 안내 로봇(120)을 이동시킨다. 이때, 전술한 최근 점자 블록(100)의 RFID가 관제 서버(110)로 전송되고, 이 RFID를 수신한 관제 서버(110)에서는 수신한 최근 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 대체 안내 로봇(120)으로 전송하여 대체 안내 로봇(120)으로 하여금 경로 안내 서비스를 대체할 수 있게 한다.
도 8에서는 과정 S800 내지 과정 S840을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 8에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 S800 내지 과정 S840 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 8은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 8에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 지능형 점자 블록 110: 관제 서버
120: 안내 로봇 130: 교통 약자 단말
200: RFID 태그 300: 애플리케이션 관리부
310: RFID DB 320: 신호 수신부
330: 경로 설정부 340: 안내 로봇 관리부
350: 운영 관리부 400: 경로 안내부
410: RFID 리더기 420: 이동부
430: 점자 블록 DB 440: 경로 수신부
450: 절대 위치 측정부 460: IMU 센서
470: 위치 보정부 480: 에러 처리부
700: 애플리케이션 710: GPS 모듈
720: 통신 모듈

Claims (27)

  1. 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇에 있어서,
    상기 점자 블록 상의 RFID 태그를 인식할 수 있는 RFID 리더기;
    상기 RFID 태그가 내장된 상기 점자 블록의 위치 정보를 저장하는 점자 블록 DB;
    관제 서버로부터 복수의 상기 점자 블록의 RFID로 구성된 이동 경로 정보를 수신하는 경로 수신부;
    상기 이동 경로 정보에 따른 이동중에 상기 점자 블록 상의 상기 RFID 태그를 인식하게 되면, 상기 RFID 태그를 이용하여 상기 안내 로봇의 절대 위치를 측정하고 위치 불확실성 계수를 초기화하는 절대 위치 측정부;
    상기 안내 로봇이 상기 RFID 태그를 포함하는 상기 점자 블록에서 이동하면 상기 점자 블록으로부터의 이동 방향과 이동 거리를 계산하여 상기 안내 로봇의 현재 위치를 측정하는 IMU 센서;
    상기 IMU 센서에서 계산된 상기 이동 거리에 따라 상기 위치 불확실성 계수를 증가시키는 위치 보정부; 및
    상기 위치 불확실성 계수가 기설정된 값 이상이 되면 에러 메시지를 상기 관제 서버로 송신하는 에러 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 처리부는 상기 위치 불확실성 계수가 상기 기설정된 값 이상이 되면 상기 안내 로봇의 이동을 정지시키고, 상기 IMU 센서에서 측정된 상기 현재 위치 및 상기 점자 블록 DB를 이용하여, 상기 현재 위치에서 가장 가까운 거리의 상기 RFID 태그가 내장된 위치 보정 점자 블록으로 상기 안내 로봇이 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 에러 처리부는 상기 위치 보정 점자 블록의 RFID를 상기 관제 서버로 전송하고, 상기 관제 서버는 상기 에러 처리부로부터 상기 에러 메시지 및 상기 위치 보정 점자 블록의 RFID를 수신하면, 상기 위치 보정 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 상기 경로 수신부로 전송하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 안내 로봇이 상기 위치 보정 점자 블록으로 이동하면 상기 위치 불확실성 계수는 초기화되는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 처리부는 상기 위치 불확실성 계수가 상기 기설정된 값 이상이 되면 상기 안내 로봇의 이동을 정지시키고, 가장 최근에 인식된 상기 RFID 태그가 내장된 최근 점자 블록으로 상기 안내 로봇이 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 안내 로봇이 상기 최근 점자 블록으로 이동하면, 상기 안내 로봇은 상기 이동 경로 정보에 따라 이동을 재시작하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 안내 로봇이 상기 최근 점자 블록으로 이동하면 상기 위치 불확실성 계수는 초기화되는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 처리부에서 기설정된 횟수 이상으로 상기 에러 메시지가 송신되는 경우 상기 관제 서버는 상기 안내 로봇의 이동을 정지시키고, 상기 IMU 센서에서 측정된 상기 현재 위치 및 상기 점자 블록 DB를 이용하여, 상기 현재 위치에서 가장 가까운 거리의 상기 RFID 태그가 내장된 위치 보정 점자 블록으로 대체 안내 로봇을 이동시키는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 에러 처리부는 상기 위치 보정 점자 블록의 RFID를 상기 관제 서버로 전송하고, 상기 관제 서버는 상기 에러 처리부로부터 상기 에러 메시지 및 상기 위치 보정 점자 블록의 RFID를 수신하면, 상기 위치 보정 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 상기 대체 안내 로봇의 상기 경로 수신부로 전송하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 대체 안내 로봇이 상기 위치 보정 점자 블록으로 이동하면 상기 위치 불확실성 계수는 초기화되는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 처리부에서 기설정된 횟수 이상으로 상기 에러 메시지가 송신되는 경우 상기 관제 서버는 상기 안내 로봇의 이동을 정지시키고, 가장 최근에 인식된 상기 RFID 태그가 내장된 최근 점자 블록으로 대체 안내 로봇이 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 에러 처리부는 상기 최근 점자 블록의 RFID를 상기 관제 서버로 전송하고, 상기 관제 서버는 상기 에러 처리부로부터 상기 에러 메시지 및 상기 최근 점자 블록의 RFID를 수신하면, 상기 관제 서버는 상기 최근 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 상기 대체 안내 로봇의 상기 경로 수신부로 전송하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 대체 안내 로봇이 상기 최근 점자 블록으로 이동하면 상기 위치 불확실성 계수는 초기화되는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내 로봇은 전동식 휠체어인 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 경로를 이동하는 안내 로봇.
  15. 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법에 있어서,
    (a) 관제 서버로부터 복수의 상기 점자 블록의 RFID로 구성된 이동 경로 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 이동 경로 정보에 따른 이동중에 상기 점자 블록 상의 RFID 태그를 인식하게 되면, 상기 RFID 태그를 이용하여 상기 안내 로봇의 절대 위치를 측정하고 위치 불확실성 계수를 초기화하는 단계;
    (c) 상기 RFID 태그를 포함하는 상기 점자 블록에서 이동하면 상기 점자 블록으로부터의 이동 방향과 이동 거리를 계산하여 상기 안내 로봇의 현재 위치를 측정하는 단계;
    (d) 상기 단계 (c)에서 계산된 상기 이동 거리에 따라 상기 위치 불확실성 계수를 증가시키는 단계; 및
    (e) 상기 위치 불확실성 계수가 기설정된 값 이상이 되면 에러 메시지를 상기 관제 서버로 송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    (f) 상기 위치 불확실성 계수가 상기 기설정된 값 이상이 되면 상기 안내 로봇의 이동을 정지시키고, 상기 현재 위치에서 가장 가까운 거리의 상기 RFID 태그가 내장된 위치 보정 점자 블록으로 상기 안내 로봇이 이동하도록 제어하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    (g) 상기 위치 보정 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 수신하여 상기 재설정 이동 경로 정보에 따라 이동을 시작하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 안내 로봇이 상기 위치 보정 점자 블록으로 이동하면 상기 위치 불확실성 계수는 초기화되는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    (f) 상기 위치 불확실성 계수가 상기 기설정된 값 이상이 되면 상기 안내 로봇의 이동을 정지시키고, 가장 최근에 인식된 상기 RFID 태그가 내장된 최근 점자 블록으로 상기 안내 로봇이 이동하도록 제어하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    (g) 상기 안내 로봇이 상기 최근 점자 블록으로 이동하면, 상기 이동 경로 정보에 따라 이동을 재시작하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 안내 로봇이 상기 최근 점자 블록으로 이동하면 상기 위치 불확실성 계수는 초기화되는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    (f) 기설정된 횟수 이상으로 상기 에러 메시지가 송신되는 경우 상기 안내 로봇의 이동을 정지시키고, 상기 현재 위치에서 가장 가까운 거리의 상기 RFID 태그가 내장된 위치 보정 점자 블록으로 대체 안내 로봇을 이동시키는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    (g) 상기 위치 보정 점자 블록의 RFID를 상기 관제 서버로 전송하는 단계; 및
    (h) 상기 위치 보정 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 상기 대체 안내 로봇으로 전송하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 대체 안내 로봇이 상기 위치 보정 점자 블록으로 이동하면 상기 위치 불확실성 계수는 초기화되는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  25. 제 15 항에 있어서,
    (f) 기설정된 횟수 이상으로 상기 에러 메시지가 송신되는 경우 상기 안내 로봇의 이동을 정지시키고, 가장 최근에 인식된 상기 RFID 태그가 내장된 최근 점자 블록으로 대체 안내 로봇을 이동시키는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    (g) 상기 최근 점자 블록의 RFID를 상기 관제 서버로 전송하는 단계; 및
    (h) 상기 최근 점자 블록을 시작점으로 하여 경로를 재설정한 재설정 이동 경로 정보를 상기 대체 안내 로봇으로 전송하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 대체 안내 로봇이 상기 최근 점자 블록으로 이동하면 상기 위치 불확실성 계수는 초기화되는 것을 특징으로 하는 점자 블록을 이용한 실내 측위를 통해 안내 로봇이 경로를 이동하는 방법.
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KR20220093607A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 군산대학교산학협력단 긴급 구조원의 위치 결정 방법 및 장치

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